JP4866013B2 - 文字画像生成プログラム、そのシステム、及びその方法 - Google Patents

文字画像生成プログラム、そのシステム、及びその方法 Download PDF

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Description

本発明は、文字画像の作成に関する。
携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯機器の普及が著しい。そのため、携帯機器に用いられている携帯型機器搭載用フラットパネル型表示装置で表示するための文字画像が注目されている。
従来、携帯機器では、処理能力が低いことから、内部に予め搭載されて表示させる文字としてドットフォントを用いていた。従来、組み込み機器の処理能力及びグラフィック性能が低かった。そのため、必要とされる文字画像をそのままメモリ内部に記憶させ、それを画面に展開するだけで済むドットフォントの利用が効率的であった。
しかしながら、ドットフォントによる２値画像での文字表現では、デザイン性のある文字画像を表現する性能がなかった。
図２６は、ドットフォントを使用する場合での解像度の変化に伴って発生するジャギーを示す。同図に示すように、解像度が低く（ドット数が大きく）なるほど、表示される文字は粗くなっていく。
市場に出回っている携帯電話の液晶パネル解像度は、細かいもので、１４０ｐｐｉ程度である。液晶画面で見やすいとされる約３．５ミリメートルの文字を表示する場合、上記パネル上で１文字の構成画素は２０ドット×２０ドット程度である。日本語文字ストローク数（辺の数）は、画数の多いもので１０〜１２程度になる。したがって、ストローク数の多い複雑な文字を表示する際には、一部を省略する等、文字自身の変形をしなければならなかった。
最近、組み込み機器等に用いられる液晶パネルの解像度が１７０ｄｐｉを超え、ＣＰＵの処理能力もクロック数１００〜２００ＭＨｚと１０年前のＰＣレベルとなった。そのため、グラフィック用ライブラリが動作できるようになってきた。携帯電話においても、デザイン性のある文字画像への要求が高まってきた。さらに、画面の精細化に伴い、文字画像の容量も肥大し、記憶容量の不足という問題も生じてきた。このような観点から、近年、組み込み機器にアウトラインフォントを搭載するニーズが高まってきている。
さて、文字デザインを忠実に再現しようとすると、文字を構成する曲線をデータ化し、供給する文字サイズに応じて文字形状を再現する方法が一般的である。アウトラインフォントは、このような方法の一例である（例えば、特許文献１、特許文献２。）。
アウトラインフォントの輪郭線は、直線および近似曲線としてデータ化されている。近似曲線として代表的なものには、ベジェ曲線、スプライン曲線等がある。ベジェ曲線の場合、データは、始点と、終点と、その間を内挿するための制御点の数点とを利用する。これらの点を用いて閉曲線を求め、その閉曲線内部を塗潰すことにより文字画像を生成する。
図２７は、ベジェ曲線の関数表現により表された文字の一例を示す。同図に示すように、「愛」という漢字は、複数の点と、その点間の曲線とにより構成される。以下では、アウトラインフォントの輪郭を生成する曲線生成方法として、代表的なベジェ曲線の生成方法について説明する。
図２８は、組み込み機器で再生されるベジェ曲線の再生処理のフローの一例を示す。以下では、図２９及び図３０を参照しながら、図２８について説明する。まずは、組み込み機器内部の制御装置は、予め設定されている始点、終点、及び制御点のデータを読み込む（ステップ２０１、以下ステップを「Ｓ」と称する）。
図２９は、ベジェ曲線の関数表現を説明するための図である。ベジェ曲線は、例えばＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔフォント等で使用される曲線である。使用されるベジェ関数は、例えば、３次の近似曲線を表す関数である。曲線の始点を（ｘ1，ｘ2）、終点を（ｘ4，ｙ4），曲線の制御点２点を（ｘ2，ｙ2）、（ｘ3，ｙ3）とすると、ペジェ曲線上の座標、すなわち文字座標系上の座標（ｘ，ｙ）は、下記のように表される。
ｘ＝（１−ｔ）3ｘ1＋３（１−ｔ）2ｔｘ2＋３（１−ｔ）ｔ2ｘ3＋ｔ3ｘ4 （１）
ｙ＝（１−ｔ）3ｙ1＋３（１−ｔ）2ｔｙ2＋３（１−ｔ）ｔ2ｙ3＋ｔ3ｙ4 （２）
０≦ｔ≦１ （３）
図３０は、ベジェ曲線の細分化方法を説明するための図である。ベジェ曲線は、式（１）〜（３）に示すように、ｔをパラメータとして曲線を構成する座標を計算していく。実際の計算では、曲線の始点、終点、制御点のそれぞれを２分して、曲線を細分化していき、制御点の座標を求める。それから、各制御点間の距離を求め、その距離が表示器の画素サイズ以下の場合に計算を終了する。また、その距離が画素サイズより大きければ、制御点間をさらに細分化して、座標位置を求める。
図３０を詳述する。まず、始点Ｐ１，制御点Ｐ２，制御点Ｐ３、終点Ｐ４とする。これらの点間の中点を計算する（Ｓ２０２）ことにより、Ｐ１−Ｐ２間の中点Ｐ５、Ｐ２−Ｐ３間の中点Ｐ６、Ｐ３−Ｐ４間の中点Ｐ７が得られる。さらに、Ｐ５−Ｐ６間の中点Ｐ８、Ｐ６−Ｐ７間の中点Ｐ９を算出し、Ｐ８−Ｐ９間の中点Ｐ１０を算出する。
このＰ１０を分割線１側では終点として用い、また、分割線２側では始点として用いる（Ｓ２０３）。すなわち、分割線１側では、始点Ｐ１，制御点Ｐ５，制御点Ｐ８、終点Ｐ１０となる。また、分割線２側では、始点Ｐ１０，制御点Ｐ９，制御点Ｐ７、終点Ｐ４となる。
そして、始点−終点間の距離（長さ）を計算し（Ｓ２０４）、その長さが、表示器の画素サイズ以下になるまで、Ｓ２０２〜Ｓ２０４を繰り返す（Ｓ２０５）。このように、閉曲線は、順次細分化していき、細分化した曲線の長さを常に監視し、その長さが、画素単位以下になるまで細分化を行ったら、細分化を中止する。
アウトラインフォントは、上記のように、いくつかの制御点情報から輪郭を生成する。パソコンは十分な処理速度を有しているので、文字輪郭（アウトライン）生成にかかる時間を人間が感知しない程度にすることが可能である。
特開平０５−０１９７３９号公報 特開平０５−１４３７４２号公報 特願２００４−１４６４５２号公報 Ｊａｍｅｓ Ｄ．Ｆｏｌｅｙ 他 "コンピュータグラフィクス理論と実践" オーム社 奥村晴彦 他、"Ｊａｖａ（登録商標）によるアルゴリズム事典"、技術評論社 窪田 悟、"液晶ディスプレイの生態学"、労働科学研究所出版部 窪田 悟、"小型反射型ＬＣＤの文字サイズ、文字画素構成、画素密度と読み取りやすさとの関係"、映像情報メディア学会誌、５５巻、１０号、ｐｐ．１３６３−１３６６、２００１．１０ Ｋａｔｈｒｙｎ Ｔ．Ｓｐｏｅｈｒ，Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｗ．Ｌｅｈｍｋｕｈｌｅ，芋坂直行他訳、"視角の情報処理＜見ることのソフトウェア＞"、サイエンス社、１９８６
しかしながら、携帯電話のような組込み機器は、パソコン程の処理能力がない。例えば、携帯電話は、パソコンと比較して動作周波数で１／１０以下であり、実際の処理能力はさらに劣化する。そのため、パソコン同様の生成方法では、文字画像を人間の視覚により検出できる時間（０．２秒以内）内で表示できない場合が多く、処理の高速化が課題である。
アウトラインフォントの生成過程の中で、アウトライン生成処理及び階調化処理は、処理時間のかかる過程である。アウトライン生成処理は、細分化した線の距離計算を輪郭分行う必要がある。また階調化も同様輪郭分計算する必要がある。
上記の課題に鑑み、本発明では、アウトラインフォントの生成時間を短縮する文字画像生成プログラム、そのシステム、及びその方法を提供する。さらに、階調化演算処理時間を短縮する文字画像生成プログラム、そのシステム、及びその方法を提供する。
本発明にかかる文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる処理を、コンピュータに実行させる文字画像生成プログラムは、前記文字情報を取得する取得処理と、前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段から該文字輪郭情報を取得し、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化する細分化処理と、前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出する差分算出処理と、前記差分の各座標成分と所定の閾値とを比較する比較処理と、前記比較処理により前記閾値以下であると判定された座標成分とは異なる座標成分の示す方向について前記細分化された曲線の一端から他端に向かって該異なる座標成分方向の座標を画素サイズ単位で増分し、前記閾値以下であると判定された座標成分の座標について一定であるまたは線形一次関数に従うことにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする輪郭線座標算出処理と、をコンピュータに実行させ、前記差分は、第１の座標成分と第２の座標成分とからなる直交２軸の文字座標系で表され、前記細分化処理は、前記比較処理により前記第１の座標成分及び前記第２の座標成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する。
このように構成することによって、文字画像の生成の処理速度の向上を図ることができる。
また、本発明にかかる上記の前記文字画像生成プログラムは、さらに、前記細分化された前記曲線の両端の前記座標に基づいて、該両端間の傾きを算出する傾き算出処理をコンピュータに実行させ、前記輪郭線座標算出処理は、前記傾きを前記線形一次関数の傾きとすることにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする。
このように構成することによって、閾値を２以上に設定することができる。
また、本発明にかかる上記の前記文字画像生成プログラムは、さらに、前記輪郭線座標算出処理による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する文字輪郭階調設定処理をコンピュータに実行させ、前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する１画素であって前記表示器の１画素の面積と該１画素内で前記輪郭線座標算出処理により算出された輪郭線座標について一定とする直線により切り取られる部分からなる矩形との面積比、前記文字輪郭を形成する１画素であって前記表示器の１画素の面積と前記文字輪郭を形成する画素内で前記輪郭線により切り取られる部分との面積比、または前記輪郭線座標について一定とする直線または前記線形一次関数に従った輪郭線により表される前記文字輪郭を形成する各画素における中心線と該各画素における中心線の一端から該中心線と該輪郭線との交点までの長さとの比に応じて、前記階調を算出する。
このように構成することによって、文字画像の品質劣化を抑制することができる。
また、本発明にかかる文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる文字画像生成システムは、前記文字情報を取得する取得手段と、前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段と、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化する細分化手段と、前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出する差分算出手段と、前記差分の各座標成分と所定の閾値とを比較する比較手段と、前記比較手段により前記閾値以下であると判定された座標成分とは異なる座標成分の示す方向について前記細分化された曲線の一端から他端に向かって該異なる座標成分方向の座標を画素サイズ単位で増分し、前記閾値以下であると判定された座標成分の座標について一定であるまたは線形一次関数に従うことにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする輪郭線座標算出手段と、を備え、前記差分は、第１の座標成分と第２の座標成分とからなる直交２軸の文字座標系で表され、前記細分化手段は、前記比較手段により前記第１の座標成分及び前記第２の座標成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する。
このように構成することによって、文字画像の生成の処理速度の向上を図ることができる。
また、本発明にかかる文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる文字画像生成方法は、前記文字情報を取得し、前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段から該文字輪郭情報を取得し、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化し、前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出し、前記差分の各座標成分と所定の閾値とを比較し、前記比較の結果、前記閾値以下であると判定された座標成分とは異なる座標成分の示す方向について前記細分化された曲線の一端から他端に向かって該異なる座標成分方向の座標を画素サイズ単位で増分し、前記閾値以下であると判定された座標成分の座標について一定であるまたは線形一次関数に従うことにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする文字画像生成方法であって、前記差分は、第１の座標成分と第２の座標成分とからなる直交２軸の文字座標系で表され、前記細分化において、前記比較の結果、前記第１の座標成分及び前記第２の座標成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する。
このように構成することによって、文字画像の生成の処理速度の向上を図ることができる。
本発明を用いることにより、組込み機器に搭載された表示装置において、文字画像品質劣化を抑制しつつ処理速度の向上を図ることができる。
図１は、本発明における文字画像生成システムの構成概念図を示す。文字画像生成システム１００は、取得手段１０１、細分化手段１０２、差分算出手段１０３、比較手段１０４、輪郭線座標算出手段１０５、文字輪郭階調設定手段１０６、文字輪郭情報格納手段１０７、傾き算出手段１０８、対応表格納手段１０９から構成される。
取得手段１０１は、文字コード及びフォント情報を含む文字情報を取得する。文字輪郭情報格納手段１０７には、文字情報に対応する文字輪郭情報（アウトラインデータ）が格納されている。
細分化手段１０２は、取得手段１０１により取得された文字情報に対応する文字輪郭情報を文字輪郭情報格納手段１０７から読み出して、その文字輪郭情報により表される曲線を細分化する。傾き算出手段１０８は、前記細分化された前記曲線の両端の前記座標に基づいて、該両端間の傾きを算出する。
差分算出手段１０３は、細分化手段１０２により細分化された曲線の両端の始点（ｘ1，ｙ1）と終点（ｘ2，ｙ2）の座標間の差分（Δｘ＝｜ｘ1−ｘ2｜と、Δｙ＝｜ｙ1−ｙ2｜）を算出する。なお、差分については、図８で詳述する。比較手段１０４は、差分算出手段１０３により算出された差分Δｘ，Δｙと所定の閾値（または限度値）とを比較する。
輪郭線座標算出手段１０５は、比較手段１０４による比較結果に基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする。後述するように、ここで得られる輪郭線は、定数関数または線形一次関数で得られる。文字輪郭階調設定手段１０６は、前記輪郭線座標算出手段による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する。
対応表格納手段１０９は、輪郭線座標算出手段１０５により得られた輪郭線に基づいて算出された値に対応する対応表が格納されている。よって、文字輪郭階調設定手段１０６は、この対応表に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定してもよい。
このようにして、アウトラインフォントを生成することができる。
本発明によれば、文字座標系における２つの直交する座標情報を用いて、アウトライン曲線を細分化する限度値を設定し、限界値までで、細分化処理を終了することで、文字作成処理のオーバーヘッドを削減することができる。
つまり、従来はアウトラインフォントを表示させる場合、人間の視覚では認識することができない数ドット以下の変化までも再現していたため、必要以上にリソースを消費し、処理時間がかかっていた。
よって、本発明を用いることにより、曲線を細分化する限度値（閾値）を設定することができるので、細分化された曲線の両端の座標間の差分Δｘ，Δｙとその限度値との大きさを比較することで、アウトライン曲線の細分化を制限することができる。
また、細分化を制限して、始点、終点間に関して得られる輪郭線は、始点から終点方向に向かって、画素単位毎にインクリメントして得られ、定数関数または線形一次関数となる。このようにして、曲線を直線に近似することができる。このように曲線を直線に近似しても問題がない理由については、図５で後述する。
さて、本発明によれば、輪郭計算をする際に、始点、終点間を、画素サイズ毎にインクリメントして輪郭座標を求めることができる。
また、本発明によれば、輪郭計算をする際に始点終点の座標から傾きを求めて計算する。
また、本発明によれば、輪郭座標を求める際に、画素の中心線と輪郭線の交点を用いる。
また、本発明によれば、輪郭座標を求める際に、画素の中心線と始点終点の座標から傾きを利用して計算した輪郭線との交点を用いる。
また、本発明によれば、輪郭座標位置により切り取られる文字座標面積により文字輪郭の階調値を求める。
また、本発明によれば、輪郭直線と文字座標各辺により切り取られる面積から文字輪郭の階調値を求める。
また、本発明によれば、輪郭直線と画素の中心線と輪郭線の交点位置により文字輪郭の階調値を求める。
また、本発明によれば、輪郭位置と、座標の属性との比例配分で、階調値を計算する。
また、本発明によれば、輪郭位置と、座標の属性との対応表を用いて、階調値を計算する、
また、本発明によれば、液晶特性に応じて、階調値を設定する。
また、本発明によれば、文字座標系を表示座標系の６４倍以上に細分化することで、印刷品質を実現する解像度を提供する。
図２は、本発明における文字画像生成システムの構成の一例を示す。文字画像生成システム１は、少なくとも、入力手段２、計算手段５、記憶手段９、表示手段１４から構成される。
入力手段は、テキストデータ及びフォント情報を取得する。入力手段２は、例えばテキストデータ、フォント情報を記憶した文書データファイル３を読み込む読み込み装置でもよい。または、入力手段２は、キー操作によりテキスト及びフォント情報を入力するキーボード４等でもよい。なお、フォント情報は、フォントから文字画像（グリフ）を作成する際に用いるもので、少なくともフォントの種類、フォント修飾データ（例：太字、長体等）、文字サイズを含む。
記憶手段９には、フォントメモリ１０、限度値設定情報格納部１１、対応表格納部１２、画像メモリ１３等が含まれる。フォントメモリ１０は、文字フォント（文字作成データ）を記憶している。画像メモリ１３は、計算手段５により生成された文字画像を一時的に記憶したり、複数の文字で構成された文字画像を一次的に記憶したりする。
記憶手段９では、限度値設定情報を記録する。限度値は、細分化する際の各座標の差分値の限度値を設定する。限度値は、最低で１画素である。対応表格納部１２は、１画素に占める輪郭線の面積割合に対応する階調値が格納されている対応表が記憶されている。さらに、記憶装置９には、本発明にかかるプログラムが記憶されている。また、記憶装置９には、表示器の画素座標系を細分化した文字座標系が格納されている。すなわち、表示器の１画素を細分化した座標系を文字座標として取り扱う。
なお、フォントメモリ１０、限度値設定情報格納部１１、対応表格納部１２、及び画像メモリ１３は、１つの記憶装置に存在していてもよいし、複数の記憶装置に存在していても良い。
計算手段５では、少なくとも、アウトラインデータの読込み、輪郭生成方法の選択、文字輪郭の生成、文字画像の作成が行われる。計算手段５は、アウトラインデータ読み込み手段６、文字輪郭生成手段７、文字画像作成手段８を備えている。まず、計算手段５は、入力手段２により入力されたテキストデータを文字コードに変換する。
次に、計算手段５は、文字コードとフォント情報に基づいて、入力テキストに対応する文字作成データ（アウトラインデータ）をフォントメモリ１０から呼び出す。アウトラインデータとは、例えば、ベジェ曲線の場合では、始点、終点、制御点等のパラメータをいう。
次に、そのアウトラインデータを取得した計算機５において、アウトラインデータ読み込み手段６は、その取得したアウトラインデータを読み込む。次に、文字輪郭作成手段７は、その読み込まれたアウトラインデータに基づいて文字輪郭を作成し、階調化処理を行う。次に、文字画像作成手段８は、文字輪郭作成手段７により作成されたアウトライン（文字輪郭線）を画像メモリ１３に書き込み、輪郭内部を塗り潰す。
表示手段１４は、作成された文字画像を表示するために用いる。すなわち、画像メモリ１３に書き込まれた文字画像が表示手段１４に表示される。なお、携帯機器に搭載される表示手段の場合、軽量である必要から液晶パネルを用いる場合が多い。
図３は、アウトラインフォントの文字画像作成過程を示す。文字画像生成システム１において、まず、計算手段５は、上述したように、入力手段２より入力されたフォントデータ、ＵＮＩＣＯＤＥに基づいて、フォントメモリ１０から曲線データを取得する。そして、アウトラインデータ読み込み手段６は、そのアウトラインデータを読み込む（Ｓ１）。
そして、文字輪郭生成手段７は、そのアウトラインデータに基づいて、アウトラインを作成する（Ｓ２）。これにより、文字座標系において文字輪郭が再現される。文字座標系とは、例えば、ベジェ曲線の場合では、上記の式（１）〜式（３）により表される文字座標系のことをいう。
次に、文字輪郭生成手段７は、そのアウトラインに対して階調化処理を行う（Ｓ３）。階調化処理は、アンチエイリアシングとして行うものである。すなわち、文字を高精細に表示するためには、図６に示すように、輪郭の各画素を階調化する方法が一般的である。
その後、文字画像作成手段８は、その階調化処理がされたアウトラインを画像メモリ１３に書き込む（Ｓ４）。さらに、文字画像作成手段８は、そのアウトラインで作成された輪郭を形成する閉曲線内部の塗潰しを行う（Ｓ５）。
なお、このようなアウトラインの作成方法に類似するものとして、文字中心線をデータとして保有し、この中心線を太らせることで文字画像を作成する方式（ストロークフォント）もある。
図４は、図３のＳ３の輪郭の階調化を説明するための図である。細分化を中止した点の位置座標により、画素を切り取る部分の面積に応じて、その位置における階調値を決定する。同図では、各画素における輪郭線上の座標（ｘ，ｙ）を算出し、それより各画素に対する輪郭線により切り取られている部分の面積比に基づいて階調値を設定する。
さて、本発明では、輪郭を細分化する際に、始点−終点間の差分（Δｘ，Δｙ）について細分化の限度値を設定する。Ｘ軸方向の差分ΔｘとＹ軸方向の差分Δｙのうちのいずれかが限度値以下になった場合に、細分化処理を終了する。これにより、細分化に必要な処理時間の軽減を図る。
さらに、本発明では、細分化した曲線について輪郭座標を計算する際は、細分化して得られた始点と終点の差分情報に基づいて、限度値以下の差分の軸方向と直交する方向に、始点から座標を画素サイズ毎にインクリメントすることにより、輪郭座標を計算する。
また、本発明では、文字画像は、文字デザインを保存するために、少なくとも１つの画素を６４×６４に分割した文字座標系で表現する。本発明では、輪郭座標は、この文字座標系で計算される。また、本発明では、輪郭座標を計算後、その画素の階調値を求める。その階調値は、輪郭座標と画素とに基づいた比により設定する。
このようなことにより、本発明は、文字細分化の際に、距離計算を省略することで高速化を図ることができる。
さて、携帯機器に搭載される表示パネルのサイズは、可搬性の要求からほぼ一定サイズである。そして、そのような表示パネルに表示される文字のサイズも読み易いサイズ（約３．５ｍｍ）が存在し、使用するサイズの変更もその前後の一定範囲にある。
したがって、液晶の解像度情報が判れば、携帯機器で使用される文字を構成する画素数も一意に決まる。例えば、３ｍｍ〜４ｍｍのサイズの文字を２００ｐｐｉの表示パネルで使用する場合、文字画像は２４〜３６ドット（画素）で構成される。
文字の輪郭を構成する線素（ベジェ曲線で言えば、始点−終点間の曲線で示される１単位のこと）も、最長で画素数の９０％程度である。線素を細分化していくと、さらに線素長が短くなる。
数画素以下の線素の場合、ベジェ等の近似曲線を用いると、制御点座標が文字座標系内で最大にとった場合でも、線素の曲率の変化は、直線と比べても大きな差はない。表示パネルにおいて数ドット以下の変化は認識しにくい人間の視覚特性（図５参照）（非特許文献５参照）を利用し、曲線を直線近似して扱うことが可能である。
図５は、人間の目の解像度に関するグラフである。図５において、横軸は空間周波数（サイクル／度）、縦軸はコントラスト感受性を示す。画像データを色（濃度、輝度など）の分布図と考えた場合、その分布を波として捉えることができる。例えば、明暗を交互に繰り返すパターン（波）を考え、その繰り返しを周波数として捉える。このとき、この周波数を空間周波数という。この空間周波数が低いと明暗パターンの幅は広くなり、逆に空間周波数が高いと明暗パターンの幅は狭くなる。
図５に示すように、空間周波数が約５［サイクル／度］をピークに、コントラストは低下する。コントラストは低下するということは、明暗の差の区別がしにくいことを示している。すなわち、人間の目は高空間周波数側に行くほど知覚し難い。
したがって、上述の通り、表示パネルにおいて数ドット以下の変化は認識しにくい人間の視覚特性を利用することにより、曲線を直線近似して扱うことが可能である。すなわち、線素の始点及び終点から、その座標間の差分を計算し、予め設定した差分値サイズの線素について、始点、終点間を直線近似することができる。
そこで、本発明では、表示パネルにおいて数ドット以下の変化は認識しにくい人間の視覚特性を利用し、曲線を直線近似させる。これについて図６で説明する。
図６は、本発明における曲線を直線近似させることについて説明するための図である。図６（ａ）は、例えば、ベジェ曲線を細分化している途中の様子を拡大して示している。図３０で説明したように、ベジェ曲線は延々と曲線を細分化していく。しかしながら、表示パネルにおいて数ドット以下の曲線を再現しても、図５で説明したように人間の視覚特性のため、その曲線に近似させた直線とを判別することができない。したがって、図６（ａ）で示される曲線を、図６（ｂ）で示すように、直線で表現してもよい。こうすることで、曲線近似計算のオーバーヘッドを回避し、処理時間軽減が可能になる。
それでは、以下に本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、例としてベジェ曲線の細分化方法を用いて説明するが、これに限定されず、その他のアウトライン生成方法にも用いることができる。
＜第１の実施形態＞
本実施形態では、文字座標系における２つの直交する座標系であるＸＹ座標系情報を用いて、曲線を細分化する限度値を設定して、細分化処理を終了することについて説明する。
図７は、本実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。まず、細分化を終了させるための始点と終点の差分の限度値を設定する（Ｓ１１）。始点と終点の差分について、図８を用いて説明する。
図８は、本実施形態における始点と終点の差分Δｘ，Δｙを示す。始点（ｘ1，ｙ1）、終点（ｘ2，ｙ2）とする。このとき、Ｘ座標について差分Δｘ＝｜ｘ1−ｘ2｜が得られる。また、Ｙ座標について差分Δｙ＝｜ｙ1−ｙ2｜が得られる。以下では、Δｘ，Δｙを始点と終点の差分という。それでは、図７の説明に戻る。
Ｓ１１において、始点と終点の差分Δｘ，Δｙについて限度値を設定しているが、この限度値は、ΔｘまたはΔｙが収まる画素数を示している。例えば、図６（ａ）の曲線は、縦６画素、横２画素に収まっている。
この限度値は人間の目の解像度と表示器の分解能とで決まる。図５によれば、例えば、８０サイクル／度でコントラストが１０以下となり、人間の目で検出しにくい。この場合を限度値に設定するとする。表示器の分解能が、ｒ ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）、観察距離 Ｌ ｃｍとすると、限度値ｕは、
ｕ＝Ｌ ｘ ｔａｎ（１／（８０ｘ２））／（２５．４／ｒ）
となる。
例えば、Ｌ＝０．５ｃｍ、ｒ＝１５０ｐｐｉとすると、ｕ＝３．１７となるので、限度値ｕとしては、３以下で設定すればよい。
次に、フォントデータから輪郭を構成する１線素の始点、終点、制御点のデータを読み込む（Ｓ１２）。それから、図３０で説明したように、始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算する（Ｓ１３）。そして、図３０で説明したように、細分化のためにそれぞれの各中点を、始点、終点に変更する（Ｓ１４）。
細分化した線素の始点−終点間の直交２軸の差分Δｘ及びΔｙを計算する（Ｓ１５）。計算した差分値Δｘ及びΔｙを、Ｓ２１で設定した限度値ｕと比較する（Ｓ１６）。Ｓ１６での比較の結果、Δｘ及びΔｙのうちいずれかの値が限度値ｕ以下になった場合（Ｓ１６で「Ｙｅｓ」へ進む）、細分化を中止する。
Δｘ及びΔｙの両方とも限度値ｕよりも大きい場合（Ｓ１６で「Ｎｏ」へ進む）、さらに、始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し、それぞれの座標を中点に変更することで、さらに細分化を行う（Ｓ１３〜Ｓ１５を繰り返す）。
細分化を中止したら、限度値以下にならなかった軸方向について、Ｓ１７及びＳ１８により、始点−終点間を、画素サイズ毎にインクリメントして輪郭座標を計算する。まず、限度値以下にならなかった軸方向について、変更された始点から変更された終点まで画素サイズ毎に増分する（Ｓ１７）。例えば、始点（ｘ1，ｙ1）、終点（ｘ2，ｙ2）の場合、Δｙが限度値以下になった場合（Δｘは限度値以下になっていない）、Ｘ軸方向について画素サイズ毎に増分すると、ｘ1＋１，ｘ1＋２、ｘ1＋３，・・・，ｘ1＋ｎ（ｎ≦ｘ2）となる。このようにして、文字座標内での輪郭点座標を決定していく（Ｓ１８）。なお、Ｓ１７，Ｓ１８は、細分化された各区間（始点−終点間）について実行される。
図９は、本実施形態におけるアウトラインフォントの各線素を拡大した図を示す。同図において、細分化を終了した時点での輪郭座標の位置は、十字の交点で示される。
なお、本実施形態では、限度値以下にならなかった軸方向について始点から終点に向かって増分するが、その結果、終点の位置にずれが生じる。例えば、始点（ｘ1，ｙ1）、終点（ｘ2，ｙ2）とした場合、始点からｘ座標軸方向に座標をインクリメントすると、（ｘ1＋１，ｙ1）、（ｘ1＋２，ｙ1）、（ｘ1＋３，ｙ1）、・・・・、（ｘ2，ｙ1）となる。そうすると、終点が（ｘ2，ｙ1）と（ｘ2，ｙ2）となり、ｙ2−ｙ1のズレが生じる。この場合、ｙ2−ｙ1が１画素以内に収まるように、限度値を設定すればよい。
以上より、文字座標系における２つの直交する座標情報を用いて、曲線を細分化する限度値を設定し、限度値までで細分化処理を終了することができる。これにより、細分化処理回数を制限することができるので、表示速度の高速化を図ることができ、文字作成処理のオーバーヘッドを削減することができる。
さらに、一方向のみについて画素サイズ分ずつ増分して座標を算出しているので、処理の高速化を図ることができる。また、この座標群より得られる輪郭線は、定数関数である。
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態では輪郭計算をする際に、ＸＹ座標系のうちいずれかの座標系方向について、始点−終点間を画素サイズ毎にインクリメントして輪郭座標を求めたが、本実施形態では、輪郭計算をする際に始点と終点の座標から傾きを求めて計算する。なお、特に言及しない部分は第１の実施形態と同様である。
図１０は、本実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。まず、細分化を終了させるための始点と終点の差分の限度値ｕを２以上で設定する（Ｓ１１ａ）。Ｓ１１ａは、図７のＳ１１において限度値ｕを２以上に設定すればよい。
次に、第１の実施形態と同様に、フォントデータから輪郭を構成する１線素の始点、終点、制御点のデータを読み込む（Ｓ１２）。始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し（Ｓ１３）、細分化のためそれぞれの各中点を始点、終点に変更する（Ｓ１４）。
細分化した線素の始点、終点の直交２軸の差分Δｘ及びΔｙを計算する（Ｓ１５）。計算した差分値Δｘ及びΔｙを、Ｓ１１ａで設定した限度値と比較する。Ｓ１５の比較の結果、Δｘ及びΔｙのうちいずれかの値が、限度値ｕ以下になった場合、細分化を中止する。
Δｘ及びΔｙの両方とも限度値ｕよりも大きい場合（Ｓ１６で「Ｎｏ」へ進む）、さらに、始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し、それぞれの座標を中点に変更することで、さらに細分化を行う（Ｓ１３〜Ｓ１５を繰り返す）。
細分化を中止したら、限度値以下にならなかった軸方向について、Ｓ２１〜Ｓ２３により輪郭座標の計算を実施する。まず、始点−終点間の傾きΔｙ／Δｘを算出する（Ｓ２１）。次に、限度値以下にならなかった軸方向について、変更された始点から変更された終点まで画素サイズ毎に増分する（Ｓ２２）。そして、輪郭線をその傾きを有する直線とみなし、文字座標内での輪郭点座標を決定していく（Ｓ２２）。
例えば、始点（ｘ1，ｙ1）、終点（ｘ2，ｙ2）の場合、Δｙが限度値以下になったとき（Δｘは限度値以下になっていない）、Ｘ軸方向について画素サイズ毎に増分すると、ｘ1＋１，ｘ1＋２、ｘ1＋３，・・・，ｘ1＋ｎ（ｎ＜ｘ2）となる。そうすると、傾きが得られているから、各Ｘ座標に対応するＹ座標も取得される。なお、Ｓ２１〜Ｓ２３は、細分化された各区間（始点−終点間）について実行される。
以上より、輪郭計算をする際に始点終点の座標から傾きを求めて計算することにより、一方向のみについて画素サイズ分ずつ増分することで２次元座標を算出している。これにより、所定画素分インクリメントして得られた点と、本来の終点の座標が一致するので、限度値に大きい値を設定することができる。なお、この座標群より得られる輪郭線は、線形一次関数である。
＜第３の実施形態＞
本実施形態は、輪郭座標を求める際に、ＸＹ座標系のうちいずれかの座標系方向について画素サイズ毎にインクリメントしてプロットする点を各画素の中心の座標とする。なお、特に言及しない部分は第１または第２の実施形態と同様である。
図１１は、本実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。第１の実施形態と同様に、細分化を終了させるための始点と終点の差分の限度値を設定する（Ｓ１１）。次に、第１の実施形態と同様に、フォントデータから輪郭を構成する１線素の始点、終点、制御点のデータを読み込む（Ｓ１２）。始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し（Ｓ１３）、細分化のためそれぞれの各中点を始点、終点に変更する（Ｓ１４）。
細分化した線素の始点、終点の直交２軸の差分Δｘ及びΔｙを計算する（Ｓ１５）。計算した差分値Δｘ及びΔｙを、Ｓ１１ａで設定した限度値と比較する。Ｓ１５の比較の結果、Δｘ及びΔｙのうちいずれかの値が、限度値ｕ以下になった場合、細分化を中止する。
Δｘ及びΔｙの両方とも限度値ｕよりも大きい場合（Ｓ１６で「Ｎｏ」へ進む）、さらに、始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し、それぞれの座標を中点に変更することで、さらに細分化を行う（Ｓ１３〜Ｓ１５を繰り返す）。
細分化を中止したら、限度値以下にならなかった軸方向について、Ｓ３１〜Ｓ３２により輪郭座標の計算を実施する。本実施形態では、限度値以上の軸方向について、始点−終点間のそれぞれの画素の中心の座標をとり、限度値以下の軸方向についての座標を算出することにより（Ｓ３２）、輪郭線座標を計算する（Ｓ３２）。これについて、図１２を用いて説明する。なお、Ｓ３１〜Ｓ３２は、細分化された各区間（始点−終点間）について実行される。
図１２は、本実施形態における輪郭線座標の取得方法を示す。本実施形態では、限度値以下とならなかった軸方向について、始点から終点まで画素サイズ毎に座標を増分する。このとき、各画素の中心座標（ここでの中心座標とは、その増分する方向についての中心座標）をとるようにする。
例えば、始点（ｘ1，ｙ1）、終点（ｘ2，ｙ2）とすると、Δｙが限度値以下になったとき（Δｘは限度値以下になっていない）、Ｘ軸方向の輪郭線座標を取得することになる。このとき、始点の属する画素の隣の画素から連続する各画素のＸ座標の中心座標ｘ1h，ｘ2h，ｘ3h，ｘ4h，ｘ5h，・・・，ｘnh（ｎ≦ｘ2）を取得する。このとき、各Ｘ座標に対応するＹ座標は始点のＹ座標ｙ1とする。この処理を始点から終点を越えない範囲で画素サイズ毎に増分して行う。なお、終点のＹ座標系においては、ｙ2−ｙ1のズレが生じる。この場合、ｙ2−ｙ1が１画素以内に収まるように、限度値を設定すればよい。
以上より、細分化処理回数を制限することができるので、表示速度の高速化を図ることができ、文字作成処理のオーバーヘッドを削減することができる。
さらに、一方向のみについて画素サイズ分ずつ増分して座標を算出しているので、処理の高速化を図ることができる。また、この座標群より得られる輪郭線は、定数関数である。
＜第４の実施形態＞
本実施形態は、第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせたものである。
図１３は、本実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。細分化を終了させるための始点と終点の差分の限度値ｕを２以上で設定する（Ｓ１１ａ）。Ｓ１１ａは、図７のＳ１１において限度値ｕを２以上に設定すればよい。
次に、第１の実施形態と同様に、フォントデータから輪郭を構成する１線素の始点、終点、制御点のデータを読み込む（Ｓ１２）。始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し（Ｓ１３）、細分化のためそれぞれの各中点を始点、終点に変更する（Ｓ１４）。
細分化した線素の始点、終点の直交２軸の差分Δｘ及びΔｙを計算する（Ｓ１５）。計算した差分値Δｘ及びΔｙを、Ｓ１１ａで設定した限度値と比較する。Ｓ１５の比較の結果、Δｘ及びΔｙのうちいずれかの値が、限度値ｕ以下になった場合、細分化を中止する。
Δｘ及びΔｙの両方とも限度値ｕよりも大きい場合（Ｓ１６で「Ｎｏ」へ進む）、さらに、始点と制御点、制御点と制御点、制御点と終点の各中点座標を計算し、それぞれの座標を中点に変更することで、さらに細分化を行う（Ｓ１３〜Ｓ１５を繰り返す）。
細分化を中止したら、限度値以下にならなかった軸方向について、Ｓ２１，Ｓ４１，Ｓ４２により輪郭座標の計算を実施する。なお、Ｓ２１，Ｓ４１，Ｓ４２は、細分化された各区間（始点−終点間）について実行される。では、これらの処理について詳述する。
まず、始点−終点間の傾きΔｙ／Δｘを算出する（Ｓ２１）。次に、第３の実施形態と同様にして、限度値以上の軸方向について、始点−終点間のそれぞれの画素の中心の座標をとる。また、限度値以下の軸方向について、その中心座標に対応する座標は傾きΔｙ／Δｘにより算出される（Ｓ４１）。このようにして、輪郭線座標を計算する（Ｓ４２）。なお、この座標群より得られる輪郭線は、線形一次関数である。
図１４は、本実施形態により得られるアウトラインフォントの各線素を拡大した図を示す。図は細分化を終了した時点での、輪郭座標の位置を十字の交点で示している。各文字画素において、輪郭線と中心線との交点を輪郭位置座標とする。
以上より、第２の実施形態と同様にアウトライン再生の精度を向上させ、かつ、表示速度の高速化を図ることができ、文字作成処理のオーバーヘッドを削減することができる。
＜第５の実施形態＞
本実施形態では、第１の実施形態により算出された輪郭線座標を用いて、文字輪郭における階調値を決定する。
図１５は、本実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。同図において、第１の実施形態を実行して輪郭線座標を取得する（図７のＳ１１〜Ｓ１８）。その後、輪郭線座標で決定される矩形面積に応じて階調計算を行う（Ｓ５１）。Ｓ５１の処理について、図１６を用いて説明する。
図１６は、本実施形態における階調を決定するための面積計算の方法を示す。同図は、輪郭線と画素の中心線との交点位置までの比率で全画素の面積配分を計算し、これを階調値とするものである。
図１６（ａ）では、１画素のＸ座標の中心座標をｘ1hとし、ｘ1hに対応する輪郭線上のＹ座標ｙ1を算出する。そして、矩形部分の面積（＝１画素の１辺の長さ×ｙ1）を算出する。そうすると、図１６（ｂ）に示すように、１画素に対する矩形部分の面積比は、（矩形部分の面積）／（１画素の面積）となる。そこで、
階調値＝全階調値×（矩形部分の面積）／（１画素の面積）
として階調値を算出することができる。たとえば、画素１に対して、面積配分が０．５である場合には、全階調値２５５に対して１２８を階調値とする。
図１７は、本実施形態により得られるアウトラインフォントの各線素について、階調値を算出する際の矩形面積を示す。
なお、文字座標系を表示座標系の６４倍以上に細分化することで、それに相応して階調値も細分化するため、印刷品質を実現する解像度をえることができる。
以上より、各画素に対する矩形部分の面積比に基づいて、階調値を算出することができる。
図１８は、本実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。同図において、第２の実施形態を実行して輪郭線座標を取得する（図１０のＳ１１ａ〜Ｓ２３）。その後、輪郭線と文字画像の各辺とで切り取られる面積を算出し（Ｓ６１）、階調値を算出する（Ｓ６２）。
図１９は、本実施形態における階調を決定するための面積計算の方法を示す。本実施形態では、文字輪郭を形成する輪郭線と各画素の文字画像内にある辺とで囲まれる面積（斜線部分）を算出する。このとき、１画素に対する斜線部分の面積比は、（斜線部分の面積）／（１画素の面積）となる。そこで、
階調値＝全階調値×（斜線部分の面積）／（１画素の面積）
として階調値を算出することができる。たとえば、画素１に対して、面積配分が０．５である場合には、全階調値２５５に対して１２８を階調値とする。
図２０は、本実施形態により得られるアウトラインフォントの各線素について、階調値を算出する際の輪郭線と文字画像の各辺とで切り取られる面積を示す。
以上より、各画素に対する斜線部分の面積比に基づいて、階調値を算出することができる。
＜第７の実施形態＞
本実施形態では、第３の実施形態により算出された輪郭線座標を用いて、文字輪郭における階調値を決定する。
図２１は、本実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。同図において、第３の実施形態を実行して輪郭線座標を取得する（図１１のＳ１１〜Ｓ３２）。交点の位置座標と中心線の長さの比を算出し（Ｓ７１）、比の計算値に比例する階調値を算出する（Ｓ７２）。
図２２は、本実施形態における階調を決定するための面積計算の方法を示す。同図は、画素中心線を１として、輪郭線と画素の中心線との交点位置までの比率を計算し、階調値とするものである。
まず、１画素のＸ座標の中心座標をｘ1hとし、ｘ1hに対応する輪郭線上のＹ座標ｙ1を算出する。輪郭線と画素の中心線との交点位置までの比率はｙ1／１である。
そこで、階調値＝全階調値×（ｙ1／１）として階調値を算出することができる。たとえば、たとえば、画素サイズ１に対し、輪郭線と画素の中心線との交点位置までの比率が０．５なら、全階調値２５５に対して、１２８を階調値とする。
以上より、各画素における輪郭線と画素の中心線との交点位置までの比率に基づいて、階調値を算出することができる。
＜第８の実施形態＞
図２３は、本実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。本フローは、文字輪郭作成手段７により実行されるフローである。同図において、第６の実施形態を実行して輪郭線座標を取得して、輪郭線と文字画像の各辺とで切り取られる面積を算出する（Ｓ１１ａ〜Ｓ６１）。そして、１画素の面積に対する輪郭線と文字画像の各辺とで切り取られる面積の面積比を算出する。そして、図２４または図２５の対応表に基づいて、その面積比から階調値を算出する（Ｓ８１）。
なお、面積比の算出は、第６の実施形態と同様にして行う。そうすると、図１９では画素に対する斜線部分の面積比は、（斜線部分の面積）／（１画素の面積）となる。
図２４は、本実施形態における階調値を決定するための対応表の一例（その１）である。図２４は、面積と階調値の関係が線形比例の場合の対応表の例である。面積比率が２／２５５であれば、階調値を２とする。
また、面積と階調値の関係が非線形の場合でもよい。したがって、液晶表示装置特有の特性、たとえば、γ特性値を用いて、階調値を求めてもよい。
図２５は、本実施形態における階調値を決定するための対応表の一例（その２）である。この対応表は、γ面積比に対応する階調値がγ特性となるようにしたものである。例えば、面積比率が０．００６であれば、階調値を５とする。
以上より、表示環境や用途に応じて対応表を選択することにより、最適な階調で輪郭線を表示させることができる。
なお、第１〜第８の実施形態は、用途に応じて組み合わせることが可能である。
（付記１）
文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる文字画像生成システムであって、
前記文字情報を取得する取得手段と、
前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段と、
前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化する細分化手段と、
前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出する差分算出手段と、
前記差分と所定の閾値とを比較する比較手段と、
前記比較結果に基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする輪郭線座標算出手段と、
を備えることを特徴とする文字画像生成システム。
（付記２）
前記差分は、第１の成分と第２の成分とからなる直交２軸座標系で表され、
前記細分化手段は、前記比較手段により第１の成分及び第２の成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する
ことを特徴とする付記１に記載の文字画像生成システム。
（付記３）
前記輪郭線座標算出手段は、前記比較手段により前記閾値以下であると判定された成分とは異なる成分の示す方向について、前記細分化された曲線の一端から他端に向かって前記画素単位毎に順次座標を算出する
ことを特徴とする付記２に記載の文字画像生成システム。
（付記４）
前記文字画像生成システムは、さらに、
前記細分化された前記曲線の両端の前記座標に基づいて、該両端間の傾きを算出する傾き算出手段を備え、
前記輪郭線座標算出手段は、前記傾きに基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする
ことを特徴とする付記１に記載の文字画像生成システム。
（付記５）
前記閾値は、２以上であることを特徴とする付記４に記載の文字画像生成システム。
（付記６）
前記各画素ごとに算出される前記座標は、前記比較手段により前記閾値以下であると判定された成分とは異なる成分の示す方向についての該各画素の中心座標である
ことを特徴とする付記３に記載の文字画像生成システム。
（付記７）
前記輪郭線座標算出手段により算出される座標は、前記表示器の前記画素により表される画素座標系を細分化した座標系である文字座標系である
ことを特徴とする付記１に記載の文字画像生成システム。
（付記８）
前記文字座標系は、前記画素座標系を少なくとも６４分割に細分化する
ことを特徴とする付記７に記載の文字画像生成システム。
（付記９）
前記文字画像生成システムは、さらに、
前記輪郭線座標算出手段による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する文字輪郭階調設定手段
を備えることを特徴とする付記１，または４に記載の文字画像生成システム。
（付記１０）
前記文字輪郭階調設定手段は、前記輪郭線座標算出手段により算出された輪郭線座標を１辺に含む矩形の面積に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記９に記載の文字画像生成システム。
（付記１１）
前記文字輪郭階調設定手段は、前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記矩形の面積との面積比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記１０に記載の文字画像生成システム。
（付記１２）
前記文字画像生成システムは、さらに、
前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記矩形の面積との面積比に対応する階調値が設定された対応表が格納された対応表格納手段を備え、
前記文字輪郭階調設定手段は、前記対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記１１に記載の文字画像生成システム。
（付記１３）
前記文字輪郭階調設定手段は、前記文字輪郭を形成する画素内で前記輪郭線により切り取られる部分の面積に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記９に記載の文字画像生成システム。
（付記１４）
前記文字輪郭階調設定手段は、前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記切り取られる部分の面積との面積比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記１３に記載の文字画像生成システム。
（付記１５）
前記文字画像生成システムは、さらに、
前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記切り取られる部分の面積との面積比に対応する階調値が設定された対応表が格納された対応表格納手段を備え、
前記文字輪郭階調設定手段は、前記対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記１４に記載の文字画像生成システム。
（付記１６）
前記文字画像生成システムは、さらに、
前記輪郭線座標算出手段による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する文字輪郭階調設定手段
を備えることを特徴とする付記６に記載の文字画像生成システム。
（付記１７）
前記文字輪郭階調設定手段は、前記輪郭線により表される前記文字輪郭を形成する各画素の中心線と該輪郭線との交点に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記１６に記載の文字画像生成システム。
（付記１８）
前記中心線は前記画素の１辺の長さと等しく、
前記文字輪郭階調設定手段は、前記中心線と該中心線の一端から前記交点までの長さとの比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記１７に記載の文字画像生成システム。
（付記１９）
前記文字画像生成システムは、さらに、
前記中心線と該中心線の一端から前記交点までの長さとの比に対応する階調値が設定された対応表が格納された対応表格納手段を備え、
前記文字輪郭階調設定手段は、前記対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記１８に記載の文字画像生成システム。
（付記２０）
前記表示器が液晶表示装置の場合、前記対応表は該液晶表示装置の特性に応じて設定されることを特徴とする付記１２，１５，または１８に記載の文字画像生成システム。
（付記２１）
文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる処理を、コンピュータに実行させる文字画像生成プログラムであって、
前記文字情報を取得する取得処理と、
前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段から該文字情報を取得し、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化する細分化処理と、
前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出する差分算出処理と、
前記差分と所定の閾値とを比較する比較処理と、
前記比較結果に基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする輪郭線座標算出処理と、
をコンピュータに実行させる文字画像生成プログラム。
（付記２２）
前記差分は、第１の成分と第２の成分とからなる直交２軸座標系で表され、
前記細分化処理は、前記比較処理により第１の成分及び第２の成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する
ことを特徴とする付記２１に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２３）
前記輪郭線座標算出処理は、前記比較処理により前記閾値以下であると判定された成分とは異なる成分の示す方向について、前記細分化された曲線の一端から他端に向かって前記画素単位毎に順次座標を算出する
ことを特徴とする付記２２に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２４）
前記文字画像生成プログラムは、さらに、
前記細分化された前記曲線の両端の前記座標に基づいて、該両端間の傾きを算出する傾き算出処理をコンピュータに実行させ、
前記輪郭線座標算出処理は、前記傾きに基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする
ことを特徴とする付記２１に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２５）
前記閾値は、２以上であることを特徴とする付記２４に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２６）
前記各画素ごとに算出される前記座標は、前記比較処理により前記閾値以下であると判定された成分とは異なる成分の示す方向についての該各画素の中心座標である
ことを特徴とする付記２３に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２７）
前記輪郭線座標算出処理により算出される座標は、前記表示器の前記画素により表される画素座標系を細分化した座標系である文字座標系である
ことを特徴とする付記２１に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２８）
前記文字座標系は、前記画素座標系を少なくとも６４分割に細分化する
ことを特徴とする付記２７に記載の文字画像生成プログラム。
（付記２９）
前記文字画像生成プログラムは、さらに、
前記輪郭線座標算出処理による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する文字輪郭階調設定処理
をコンピュータに実行させる付記２１，または２４に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３０）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記輪郭線座標算出処理により算出された輪郭線座標を１辺に含む矩形の面積に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記２９に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３１）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記矩形の面積との面積比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記３０に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３２）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記矩形の面積との面積比に対応する階調値が設定された対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記３１に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３３）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する画素内で前記輪郭線により切り取られる部分の面積に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記２９に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３４）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記切り取られる部分の面積との面積比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記３３に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３５）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記切り取られる部分の面積との面積比に対応する階調値が設定された対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記３４に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３６）
前記文字画像生成プログラムは、さらに、
前記輪郭線座標算出処理による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する文字輪郭階調設定処理
をコンピュータに実行させる付記２６に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３７）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記輪郭線により表される前記文字輪郭を形成する各画素の中心線と該輪郭線との交点に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記３６に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３８）
前記中心線は前記画素の１辺の長さと等しく、
前記文字輪郭階調設定処理は、前記中心線と該中心線の一端から前記交点までの長さとの比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記３７に記載の文字画像生成プログラム。
（付記３９）
前記文字輪郭階調設定処理は、前記中心線と該中心線の一端から前記交点までの長さとの比に対応する階調値が設定された対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記３８に記載の文字画像生成プログラム。
（付記４０）
前記表示器が液晶表示装置の場合、前記対応表は該液晶表示装置の特性に応じて設定されることを特徴とする付記３２，３５，または３８に記載の文字画像生成プログラム。
（付記４１）
文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる文字画像生成方法であって、
前記文字情報を取得し、
前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段から該文字情報を取得し、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化し、
前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出し、
前記差分と所定の閾値とを比較し、
前記比較結果に基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする
ことを特徴とする文字画像生成方法。
（付記４２）
前記差分は、第１の成分と第２の成分とからなる直交２軸座標系で表され、
前記比較の結果、第１の成分及び第２の成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記曲線の細分化を終了する
ことを特徴とする付記４１に記載の文字画像生成方法。
（付記４３）
前記輪郭線の座標を算出する場合、前記比較により前記閾値以下であると判定された成分とは異なる成分の示す方向について、前記細分化された曲線の一端から他端に向かって前記画素単位毎に順次座標を算出する
ことを特徴とする付記４２に記載の文字画像生成方法。
（付記４４）
前記文字画像生成方法は、さらに、
前記細分化された前記曲線の両端の前記座標に基づいて、該両端間の傾きを算出し、
前記輪郭線の座標を算出する場合、前記傾きに基づいて、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする
ことを特徴とする付記４１に記載の文字画像生成方法。
（付記４５）
前記閾値は、２以上であることを特徴とする付記４４に記載の文字画像生成方法。
（付記４６）
前記各画素ごとに算出される前記座標は、前記比較により前記閾値以下であると判定された成分とは異なる成分の示す方向についての該各画素の中心座標である
ことを特徴とする付記４３に記載の文字画像生成方法。
（付記４７）
前記算出される輪郭線の座標は、前記表示器の前記画素により表される画素座標系を細分化した座標系である文字座標系である
ことを特徴とする付記４１に記載の文字画像生成方法。
（付記４８）
前記文字座標系は、前記画素座標系を少なくとも６４分割に細分化することを特徴とする付記４７に記載の文字画像生成方法。
（付記４９）
前記文字画像生成方法は、さらに、
前記算出された輪郭線に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する
ことを特徴とする付記４１，または４４に記載の文字画像生成方法。
（付記５０）
前記輪郭線の座標を１辺に含む矩形の面積に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記４９に記載の文字画像生成方法。
（付記５１）
前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記矩形の面積との面積比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記５０に記載の文字画像生成方法。
（付記５２）
前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記矩形の面積との面積比に対応する階調値が設定された対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記５１に記載の文字画像生成方法。
（付記５３）
前記文字輪郭を形成する画素内で前記輪郭線により切り取られる部分の面積に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記４９に記載の文字画像生成方法。
（付記５４）
前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記切り取られる部分の面積との面積比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記５３に記載の文字画像生成方法。
（付記５５）
前記文字輪郭を形成する１画素の面積と前記切り取られる部分の面積との面積比に対応する階調値が設定された対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記５４に記載の文字画像生成方法。
（付記５６）
前記文字画像生成方法は、さらに、
前記算出された輪郭線に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する
ことを特徴とする付記４６に記載の文字画像生成方法。
（付記５７）
前記輪郭線により表される前記文字輪郭を形成する各画素の中心線と該輪郭線との交点に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記５６に記載の文字画像生成方法。
（付記５８）
前記中心線は前記画素の１辺の長さと等しく、
前記中心線と該中心線の一端から前記交点までの長さとの比に基づいて、前記階調を算出する
ことを特徴とする付記５７に記載の文字画像生成方法。
（付記５９）
前記中心線と該中心線の一端から前記交点までの長さとの比に対応する階調値が設定された対応表に基づいて前記階調を設定する
ことを特徴とする付記５８に記載の文字画像生成方法。
（付記６０）
前記表示器が液晶表示装置の場合、前記対応表は該液晶表示装置の特性に応じて設定されることを特徴とする付記５２，５５，または５８に記載の文字画像生成方法。
本発明における文字画像生成システムの構成概念図を示す。 本発明における文字画像生成システムの構成の一例を示す。 アウトラインフォントの文字画像作成過程を示す。 輪郭の階調化を説明するための図である。 人間の目の解像度に関するグラフである。 本発明における曲線を直線近似させることについて説明するための図である。 第１の実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。 第１の実施形態における始点と終点の差分Δｘ，Δｙを示す。 第１の実施形態におけるアウトラインフォントの各線素を拡大した図を示す。 第２の実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。 第３の実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。 第３の実施形態における輪郭線座標の取得方法を示す。 第４の実施形態におけるアウトラインフォントの作成フローを示す。 第４の実施形態により得られるアウトラインフォントの各線素を拡大した図を示す。 第５の実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。 第５の実施形態における階調を決定するための面積計算の方法を示す。 第５の実施形態により得られるアウトラインフォントの各線素について、階調値を算出する際の矩形面積を示す。 第６の実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。 第６の実施形態における階調を決定するための面積計算の方法を示す。 第６の実施形態により得られるアウトラインフォントの各線素について、階調値を算出する際の輪郭線と文字画像の各辺とで切り取られる面積を示す。 第７の実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。 第７の実施形態における階調を決定するための面積計算の方法を示す。 第８の実施形態におけるアウトラインフォントを作成して輪郭線に階調を設定するフローを示す。 第８の実施形態における階調値を決定するための対応表の一例（その１）である。 第８の実施形態における階調値を決定するための対応表の一例（その２）である。 従来におけるドットフォントを使用する場合での解像度の変化に伴って発生するジャギーを示す。 従来におけるベジェ曲線の関数表現により表された文字の一例を示す。 従来における組み込み機器で再生されるベジェ曲線の再生処理のフローの一例を示す。 従来におけるベジェ曲線の関数表現を説明するための図である。 従来におけるベジェ曲線の細分化方法を説明するための図である。
符号の説明
１００ 文字画像生成システム
１０１ 取得手段
１０２ 細分化手段
１０３ 差分算出手段
１０４ 比較手段
１０５ 輪郭線座標算出手段
１０６ 文字輪郭階調設定手段
１０７ 文字輪郭情報格納手段
１０８ 傾き算出手段
１０９ 対応表格納手段
１ 文字画像生成システム
２ 入力手段
５ 計算手段
６ アウトラインデータ読み込み手段
７ 文字輪郭生成手段
８ 文字画像作成手段
９ 記憶手段
１０ フォントメモリ
１１ 限度値設定情報格納部
１２ 対応表格納部
１３ 画像メモリ
１４ 表示手段

Claims (5)

  1. 文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる処理を、コンピュータに実行させる文字画像生成プログラムであって、
    前記文字情報を取得する取得処理と、
    前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段から該文字輪郭情報を取得し、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化する細分化処理と、
    前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出する差分算出処理と、
    前記差分の各座標成分と所定の閾値とを比較する比較処理と、
    前記比較処理により前記閾値以下であると判定された座標成分とは異なる座標成分の示す方向について前記細分化された曲線の一端から他端に向かって該異なる座標成分方向の座標を画素サイズ単位で増分し、前記閾値以下であると判定された座標成分の座標について一定であるまたは線形一次関数に従うことにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする輪郭線座標算出処理と、
    をコンピュータに実行させ、
    前記差分は、第１の座標成分と第２の座標成分とからなる直交２軸の文字座標系で表され、
    前記細分化処理は、前記比較処理により前記第１の座標成分及び前記第２の座標成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する
    ことを特徴とする文字画像生成プログラム。
  2. 前記文字画像生成プログラムは、さらに、
    前記細分化された前記曲線の両端の前記座標に基づいて、該両端間の傾きを算出する傾き算出処理をコンピュータに実行させ、
    前記輪郭線座標算出処理は、前記傾きを前記線形一次関数の傾きとすることにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする
    ことを特徴とする請求項１に記載の文字画像生成プログラム。
  3. 前記文字画像生成プログラムは、さらに、
    前記輪郭線座標算出処理による算出結果に基づいて、前記文字輪郭を形成する画素の階調を設定する文字輪郭階調設定処理
    をコンピュータに実行させ、
    前記文字輪郭階調設定処理は、前記文字輪郭を形成する１画素であって前記表示器の１画素の面積と該１画素内で前記輪郭線座標算出処理により算出された輪郭線座標について一定とする直線により切り取られる部分からなる矩形との面積比、前記文字輪郭を形成する１画素であって前記表示器の１画素の面積と前記文字輪郭を形成する画素内で前記輪郭線により切り取られる部分との面積比、または前記輪郭線座標について一定とする直線または前記線形一次関数に従った輪郭線により表される前記文字輪郭を形成する各画素における中心線と該各画素における中心線の一端から該中心線と該輪郭線との交点までの長さとの比に応じて、前記階調を算出する
    請求項１に記載の文字画像生成プログラム。
  4. 文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる文字画像生成システムであって、
    前記文字情報を取得する取得手段と、
    前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段と、
    前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化する細分化手段と、
    前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出する差分算出手段と、
    前記差分の各座標成分と所定の閾値とを比較する比較手段と、
    前記比較手段により前記閾値以下であると判定された座標成分とは異なる座標成分の示す方向について前記細分化された曲線の一端から他端に向かって該異なる座標成分方向の座標を画素サイズ単位で増分し、前記閾値以下であると判定された座標成分の座標について一定であるまたは線形一次関数に従うことにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする輪郭線座標算出手段と、
    を備え、
    前記差分は、第１の座標成分と第２の座標成分とからなる直交２軸の文字座標系で表され、
    前記細分化手段は、前記比較手段により前記第１の座標成分及び前記第２の座標成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する
    ことを特徴とする文字画像生成システム。
  5. 文字コード及びフォント情報を含む文字情報からアウトラインフォントを生成し、所定の画素数を有する表示器に表示させる文字画像生成方法であって、
    前記文字情報を取得し、
    前記文字情報に対応する文字輪郭情報が格納されている文字輪郭情報格納手段から該文字輪郭情報を取得し、前記文字輪郭情報により表される曲線を細分化し、
    前記細分化された曲線の両端の座標間の差分を算出し、
    前記差分の各座標成分と所定の閾値とを比較し、
    前記比較の結果、前記閾値以下であると判定された座標成分とは異なる座標成分の示す方向について前記細分化された曲線の一端から他端に向かって該異なる座標成分方向の座標を画素サイズ単位で増分し、前記閾値以下であると判定された座標成分の座標について一定であるまたは線形一次関数に従うことにより、前記画素単位毎に順次座標を算出して、該各画素における輪郭線の座標とする文字画像生成方法であって、
    前記差分は、第１の座標成分と第２の座標成分とからなる直交２軸の文字座標系で表され、
    前記細分化において、前記比較の結果、前記第１の座標成分及び前記第２の座標成分のうちのいずれかの値が前記閾値以下であると判定された場合、前記細分化を終了する
    ことを特徴とする文字画像生成方法。
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