JPH07210136A - 階調文字発生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ドットマトリクス構成の文字データから、必要
な部分を中間階調とした文字パターンを高速に発生し、
読みやすい文字を高速に液晶ディスプレイ等に表示する
階調文字発生方式を提供すること。 【構成】ドットマトリクス構成で表わされる文字データ
の画素の配列状況を、一水平ライン（１ワード）毎に解
読するデコーダと、階調表示が可能なモノクロ表示装置
とを備えている。デコード結果を所定の表示プレーンに
書き込むことにより、水平・垂直線や画素が密集した部
分を中間階調とした文字パターンを表示する。 【効果】水平・垂直線や画素が密集した部分を中間階調
とした文字パターンを高速に発生できる。これにより、
液晶ディスプレイ等に読みやすい文字を高速に表示する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＲＴ，液晶ディスプレ
イ等の表示装置における、高品質文字の高速出力方式及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＣＲＴ，液晶ディスプレイ等にお
ける文字表示においては、通常１６×１６ドットサイズ
のドットマトリクス構成のフォントを使用している。こ
のサイズにおいては、ドット数が少ないため、文字を忠
実に表現することが難しい状況にあった。

【０００３】このような問題に対して特開平１−３０４
４８９号公報には、マトリクス状の画素を１画素毎に取
り出して、その画素の上下左右に隣接する４つの画素の
白黒状況から階調を決定して表示することにより、表示
文字に読みやすさを付加させようとしている。

【０００４】例えば図１２に示すように、中心の画素
（Ａの画素）の上下左右に隣接する４つの画素（Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅの画素）の階調状況を判定し、判定結果に応
じてＡの画素の階調を決めている。この図においては、
（ａ）図のＡ，Ｂ，Ｅが背景の画素であり、Ｃ，Ｄが文
字を構成する画素である。Ｃ，Ｄはおそらく文字の斜線
を表す部分であり、（ｂ）図に示すようにＡが中間階調
に補正される。Ａを中間階調とすることにより、斜線部
分に滑らかさを加えようとしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、マトリクス状のすべての画素について、上
下左右に隣接する４つの画素の白黒状況を判定しなけれ
ばならないため、メモリアクセス回数及び演算回数が膨
大になるという問題がある。とくにワードプロセッサや
パーソナルコンピュータにおいては、１画面に多数の文
字を表示するため、画面スクロール速度の低下を招くお
それがある。

【０００６】本発明は、従来の方式のように１画素毎の
判定に時間をとられることなく、小さいサイズの文字デ
ータに階調を付けて、読みやすい文字パターンを発生す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による階調文字発生方式は、ドットマトリク
ス構成の文字データを一水平ライン（１ワード）毎に走
査し、黒い画素と白い画素の配列具合を検出し、検出結
果から、その水平ラインの文字データの階調を決定す
る。その結果、読みやすい階調文字データを高速に発生
できるようにしたものである。

【０００８】具体的には、文字を構成する画素が一定数
（３あるいは４ドット）以上連続している場合には、そ
の部分の階調を他の部分より低い階調とすることであ
る。

【０００９】また、水平方向のみならず垂直方向におい
ても、上記処理を施すこともある。

【００１０】さらに、文字を構成する画素と背景の画素
が交互に連続して多数存在する場合には、その部分の階
調を他の部分より低い階調とすることもある。

【００１１】

【作用】階調文字発生装置は、ドットマトリクス構成の
文字パターンを一水平ライン（１ワード）毎に走査し、
黒い画素と白い画素の配列具合を検出し、検出結果か
ら、その水平ラインの文字データの階調を決定する。こ
れによって、水平線の階調が垂直線の階調より低くなる
ので、水平線が細く見える明朝体の文字パターンを生成
することができる。

【００１２】また、水平方向のみならず垂直方向におい
ても、上記処理を施すこともある。これによって、水平
線と垂直線の階調が斜線の階調より低くなるので、水平
・垂直と斜線とのバランスがとれた、読みやすい文字パ
ターンを生成することができる。

【００１３】また、階調文字発生装置は、ドットマトリ
クス構成の文字パターンを一水平ライン（１ワード）毎
に走査し、文字を構成する画素と背景の画素が交互に連
続して多数存在する場合には、その部分の階調を他の部
分より低い階調とすることもある。これによって、文字
を構成する画素が密集した部分を薄くした、読みやすい
文字パターンを生成することができる。

【００１４】以上述べたすべての動作は、メモリのアク
セス及びパターン変換をワード（バイト）単位でおこな
うので、極めて高速に、読みやすい文字パターンを生成
することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳しく
説明する。

【００１６】図１は本発明の階調文字発生装置の構成を
示すブロック図である。本階調文字発生装置は、パーソ
ナルコンピュータやワードプロセッサ等に代表される情
報処理装置である。

【００１７】図１において、１は本階調文字発生装置の
全体制御を行なうＣＰＵ、２はドットマトリクス構成の
文字データが格納されているフォントＲＯＭ、３は表示
データを表示装置（ディスプレイ）に転送する表示ドラ
イバ、４は文字や図形を表示するＬＣＤ等のモノクロ表
示装置、５はドットマトリクス構成の文字データから中
間階調付の文字パターンを生成する階調パターン発生装
置、６は赤・緑・青の各色表示色毎の表示データを格納
する表示プレーンである。なお、表示プレーン（０），
（１），（２）にはそれぞれ同一のアドレスが割付けら
れており、１画素を３ビットで表現する。このため、モ
ノクロ表示装置４は８階調の表示が可能である。

【００１８】まずＣＰＵ１はフォントＲＯＭ２に格納さ
れたドットマトリクス構成の文字データを１ワード（１
バイトでもよい）ずつ、階調パターン発生装置５に転送
する。文字データを受け取った階調パターン発生装置５
は、文字データに階調を付けた新たな文字パターンを生
成し、表示プレーン（０），（１），（２）にパターン
をライトする。各表示プレーンに格納されている表示デ
ータは、表示ドライバ３によって順次表示装置４に転送
されて表示される。この際、表示ドライバ３は図４に示
すような濃度の順番で、３プレーンで表現される８色の
表示色を８階調のモノクロ階調データに変換する。これ
によって、表示装置４は８階調のモノクロ表示を行な
う。例えば、図４において表示プレーン（０），
（１），（２）にすべて０を書き込むと、最もはっきり
とした黒が表示される。逆に表示プレーン（０），
（１），（２）にすべて１を書き込むと、最もはっきり
とした白が表示される。００１〜１１０が書き込まれた
場合は、それぞれ値に応じて中間階調の黒，白，あるい
は灰色が表示される。また、通常液晶ディスプレイにお
いて文字を表示させる場合には、背景色が黒、文字が白
で表示される。また、表示プレーン（０），（１），
（２）と階調との関係は前述した通りのままでなくて
も、他の組合せを用いてもよい。

【００１９】次に、階調パターンの発生手順について図
２を用いて詳しく説明する。

【００２０】図２は実際にドットマトリクス構成の文字
データから中間階調の文字パターンを生成する、階調パ
ターン発生装置５の内部構成を示すブロック図である。
図２において、２１はフォントＲＯＭ２から送られてく
るデータを一時的に格納するレジスタであり、２２はレ
ジスタ２１のデータから画素の配列状況を解読して、表
示プレーン（０），（１），（２）に書き込むデータを
それぞれ生成する画素配列解読デコーダ２２であり、２
３，２３，２４は画素配列解読デコーダ２２が生成した
データをそれぞれ一時的に格納する、表示プレーンライ
トレジスタである。レジスタ２１にはフォントＲＯＭ２
からのデータが１ワード（バイト）毎にライトされる。
レジスタ２１のデータを画素配列解読デコーダ２２がデ
コードする。このデコード結果が表示プレーン（０），
（１），（２）に書き込むためのデータとなる。デコー
ド結果はタイミングをとるために、表示プレーン（０）
ライトレジスタ〜表示プレーン（２）ライトレジスタに
それぞれ一時的に格納される。最後に階調パターン発生
装置は、表示プレーン（０）ライトレジスタ〜表示プレ
ーン（２）ライトレジスタのデータを表示プレーン
（０），（１），（２）にそれぞれライトして処理を終
了する。

【００２１】次に、具体的な階調文字パターン発生方法
について図３，図５，図６，図７を用いて詳しく説明す
る。ここでは、水平方向に文字構成画素が３ビット以上
連続している部分に中間階調を付ける例を説明する。

【００２２】図３は１６×１６ドットサイズのドットマ
トリクス構成の文字データの一例であり、この場合白黒
の２階調である。図５に示すように、図３の文字データ
を水平方向１ワード毎に走査して、画素の配列状況を解
読する。図５の例を用いて説明すると、（ａ）の１ワー
ドデータはＹ方向１４行目のデータであり、２ビット目
から６ビット目までと１０ビット目から１５ビット目ま
でにおいて、文字構成画素が３ビット以上連続してい
る。このため、この連続している部分を中間階調とす
る。（ｃ）において、斜線で塗られた部分が中間階調を
示すものとする。これにたいし（ｂ）の１ワードはＹ方
向９行目のデータであり、３ビット以上連続する文字構
成画素は存在しない。したがって、このデータは白黒２
階調とする。以上述べた処理をＹ方向０行目から１５行
目までおこなえば（ｃ）に示すような、水平線を中間階
調とした文字パターンを発生することができる。

【００２３】（ｃ）の文字パターンは水平線を中間階調
としているため、水平線が垂直線より細く見える。この
ため、読みやすい明朝体の文字パターンを表示すること
ができる。またここでは、階調を付ける前のドットマト
リクス構成の文字データとして１６×１６ドットサイズ
を用いたが、８×８ドットサイズであっても、他のサイ
ズであっても適用可能であることはいうまでもない。ま
た、３ドット以上連続する文字構成画素を中間階調とし
たが、４ドット以上連続する場合としても、任意のドッ
ト以上連続する場合としても、適用可能であることもい
うまでもない。

【００２４】次に、実際に画素配列を解読する画素配列
解読デコーダについて説明する。図６は画素配列解読デ
コーダの一例であり、３ドット以上連続する文字構成画
素のみを残して、それ以外の画素は消去する。例えば、
０ビット目の文字構成画素として残るためには、少なく
とも０，１，２ビットが文字構成画素である必要があ
る。したがって、０，１，２ビットのＡＮＤの出力が
０’ビット目への入力データとなる。ここでは、文字構
成画素が｀１｀で表わされ、背景画素が｀０｀で表わさ
れるものとする。次に１ビット目の画素が文字構成画素
として残るためには、少なくとも０，１，２あるいは
１，２，３ビット目が文字構成画素である必要がある。
したがって、０，１，２ビットのＡＮＤと１，２，３ビ
ットのＡＮＤとのＯＲの出力が１’ビット目への入力デ
ータとなる。以上の論理で０〜１５ビット目までをデコ
ードすれば、文字構成画素のみを残した、０’〜１５’
ビットのデータを生成できる。さらに、３ドット以上連
続しない文字構成画素のみを抽出するためには、図には
示していないが、Ｘ’（Ｘ’＝０’〜１５’）ビット目
のＮＯＴとＸビット目とのＡＮＤをとれば、簡単に抽出
できる。以上述べたデコード結果により、３ドット以上
連続する文字構成画素のみを抽出したデータと、それ以
外の文字構成画素のみを抽出したデータが得られる。こ
の２つのデータを図４の階調変換テーブルに従って、表
示プレーンライトレジスタを経由して表示プレーン
（０），（１），（２）のうち必要なプレーンにそれぞ
れ書き込めば、図５（ｃ）に示すような、水平線を中間
階調とした文字パターンを生成することができる。

【００２５】図７は以上述べてきた手順をまとめたフロ
ーチャートである。

【００２６】レジスタ２１にフォントＲＯＭ２のデータ
を取り込む（ステップ７１）。次に画素配列解読デコー
ダにより画素配列をデコードする（ステップ７２）。デ
コード結果を表示プレーンライトレジスタにそれぞれラ
イトする（ステップ７３）。次に表示プレーンライトレ
ジスタの内容をそれぞれ表示プレーン（０），（１），
（２）にライトする（ステップ７４）。以上の処理を１
６ワード分行なえば（ステップ７５）終了し、途中であ
ればステップ７１からの処理を繰り返す。このステップ
７１からステップ７５までの処理を行なうことにより、
水平方向に一定数以上連続する文字構成画素を中間階調
とした文字パターンを生成することができ、その結果、
水平線を垂直線より細くした、読みやすい明朝体の文字
を表示することができる。

【００２７】また、液晶ディスプレイにおいては、斜線
にくらべて水平・垂直線が目立ち過ぎるという問題があ
った。そこで、前述した処理を水平方向のみならず、垂
直方向においても行なうことにより、図８に示すような
階調付の文字パターンを生成することができる。図８に
示す文字パターンは水平線と垂直線を中間階調としたも
のであり、水平線と垂直線が通常より細く見えるため、
斜線と水平・垂直線とのバランスがよい読みやすい文字
を表示することができる。

【００２８】また１６×１６ドットサイズ以下のような
小さなサイズの文字パターンは背景画素に対して、文字
構成画素があまりに多数存在してしまう場合がある。こ
の場合だと、文字を構成する画素の間がせますぎるた
め、読みづらいという問題もある。例えば、図９に示す
「機」という文字のドットマトリクス構成文字データ例
のように、文字構成画素の間がせますぎる部分が多数あ
る。

【００２９】図１０，図１１を用いて、文字構成画素の
間がせまい部分を中間階調とすることによって、読みや
すい文字パターンを発生する方式を説明する。

【００３０】今までに述べてきた方式と同様に、フォン
トＲＯＭのデータを１ワードずつ読み込んで、画素の配
列を解読する。解読結果を表示プレーンに書き込んで表
示する処理は全く同様である。したがってここでは、文
字を構成する画素の間がせまい部分を抽出する方法のみ
を説明する。図９におけるＹ方向１０行目のデータは図
１０の（ａ）に示すように、６，８，１０，１２，１４
ビット目の文字構成画素の間には、背景画素が１ドット
しか存在しないため、極めて画素が近づいているように
見えてしまう。そこで、文字構成画素→背景画素→文字
構成画素の順番になっているときは、後の文字構成画素
を中間階調とする。この手順によって図１０（ａ）のデ
ータを処理すると、（ｂ）のようなデータとなり、８，
１０，１２，１４ビット目が中間階調になる。上述の処
理を図９の文字パターンに行なうと、図１０（ｃ）の階
調文字パターンが生成される。（ｃ）の文字パターンは
文字構成画素の間がせまい部分が中間階調になっている
ため、文字構成画素が密集している部分が薄くなり、読
みやすい文字を表示することができる。

【００３１】次に、文字構成画素→背景画素→文字構成
画素のみを抽出する方法について、図１１を用いて詳し
く説明する。図１１は画素配列解読デコーダの一例であ
り、文字構成画素→背景画素→文字構成画素となってい
る部分のみを抽出する。文字構成画素を｀１｀、背景画
素を｀０｀とすると、０’，１’ビット目は必ず０であ
り、グランドに接地されている。２’ビット目が１にな
るためには、少なくとも１，３ビット目が１で、２ビッ
ト目が０である必要がある。したがって、１，３ビット
目と２ビット目のＮＯＴとのＡＮＤ出力が２’ビット目
の入力データとなる。以上の論理を０〜１５ビット目ま
で組めば、文字構成画素→背景画素→文字構成画素とな
っている部分のみを残して、その他の部分を消去したデ
ータが得られる。また、文字構成画素→背景画素→文字
構成画素となっている部分以外を残したデータを得るた
めには、図６において前述したように、Ｘ’ビット目
(Ｘ’＝２’〜１５’）のＮＯＴとＸビット目とのＡＮ
Ｄをとれば簡単に抽出できる。ただし、０および１ビッ
ト目は入力データをそのまま用いる。

【００３２】以上述べたデコード結果により、文字構成
画素→背景画素→文字構成画素となっている部分を抽出
したデータと、それ以外の文字構成画素を抽出したデー
タとを得ることができる。この２つの図４の階調変換テ
ーブルに従って、表示プレーンライトレジスタを経由し
て表示プレーン（０），（１），（２）のうち必要なに
それぞれ書き込めば、図１０（ｃ）に示すような階調文
字パターンを生成できる。これにより、文字構成画素間
がせまい部分を中間階調とした、読みやすい文字を表示
することができる。

【００３３】また、本実施例では文字構成画素→背景画
素→文字構成画素の順番となっている部分において、後
の文字構成画素を中間階調としたが、最初の画素あるい
は両方の画素を中間階調としても適用可能であることは
いうまでもない。

【００３４】また、文字構成画素間に背景画素が１ドッ
トしか存在しない場合について述べたが、２ドット以上
存在する場合において適用させても問題はない。

【００３５】また、本実施例では表示プレーンを３枚
（８階調）用いた場合について説明したが、２枚（４階
調），４枚（１６階調）あるいはそれ以上用いても適用
可能であることはいうまでもない。

【００３６】また、表示する文字のコードに応じて、階
調パターン発生処理を行なう、あるいは行なわないを決
めるという方式も考えられる。

【００３７】最後に、本実施例では画素配列解読デコー
ダ例として、図６，図１１の２例を用いたが、デコーダ
論理の組み方により、様々な画素配列を抽出して適用さ
せることも可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、ドットマトリクス構成
の文字データを１ワード（１バイト）毎に処理して、水
平線を示す部分を中間階調とした文字パターンを生成す
る。これによって、垂直線にくらべて水平線が細く見え
るので、読みやすい明朝体の文字を表示することができ
る。また、前述の処理は１ワード毎に実行されるので高
速に読みやすい明朝体の文字を表示することができる。

【００３９】また、水平線と垂直線を中間階調とした文
字パターンを生成することもできる。これによって、斜
線にくらべて水平・垂直線が細く見えるので、バランス
のよい文字を高速に表示することもできる。

【００４０】また、文字を構成する画素間に、背景画素
があまり存在しない場合には、その文字構成画素を中間
階調とした文字パターンを生成することもできる。これ
によって、文字構成画素が密集している部分を薄くし
た、極めて読みやすい文字を高速に表示することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の階調文字発生装置の構成図である。

【図２】階調パターン発生装置の構成図である。

【図３】「器」を例にしたドットマトリクス構成の文字
データを示す図である。

【図４】階調変換テーブルの一例を示す図である。

【図５】水平線を中間階調とした文字パターンの一例を
示す図である。

【図６】水平線を抽出する画素配列解読デコーダの一例
を示す図である。

【図７】階調パターン発生のアルゴリズムを示すフロー
チャートである。

【図８】水平線と垂直線を中間階調とした文字パターン
の一例を示す図である。

【図９】「機」を例にしたドットマトリクス構成の文字
データを示す図である。

【図１０】密集した画素を中間階調とした文字パターン
の一例を示す図である。

【図１１】密集した画素を抽出する画素配列解読デコー
ダの一例を示す図である。

【図１２】従来の階調決定方法を示す図である。

【符号の説明】

１…ＣＰＵ、２…フォントＲＯＭ、３…表示ドライバ、
４…モノクロ表示装置、５…階調パターン発生装置、６
…表示プレーン、２２…画素配列解読デコーダ、２３〜
２５…表示プレーンライトレジスタ、２６〜２８…表示
プレーン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 繁夫 東京都小平市上水本町五丁目20番１号株式 会社日立製作所半導体事業部内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ドットマトリクス構成の文字データから中
   間階調付の文字データを発生して、出力する文字出力装
   置において、 該ドットマトリクス構成の文字データを一水平ライン毎
   に走査し、黒い画素と白い画素の配列を検出し、検出結
   果から該水平ラインの文字データの階調を決定し、中間
   階調付の文字データを発生・出力することを特徴とする
   階調文字発生方式。
2. 【請求項２】請求項１記載の文字出力装置において、 ドットマトリクス構成の文字データを一水平ライン毎に
   走査し、黒い画素と白い画素の配列を検出し、検出結果
   から各画素毎に階調を決定し、中間階調付の文字データ
   を発生・出力することを特徴とする階調文字発生方式。
3. 【請求項３】請求項１記載の文字出力装置において、 ドットマトリクス構成の文字データを一水平ライン毎に
   走査し、文字を構成する画素が一定数以上連続している
   場合には、その部分の階調を、文字を構成する画素が一
   定数未満連続している部分の階調より低い階調とするこ
   とを特徴とする階調文字発生方式。
4. 【請求項４】請求項１記載の文字出力装置において、 ドットマトリクス構成の文字データを一水平ライン及び
   一垂直ライン毎に走査し、文字を構成する画素が一定数
   以上連続している場合には、その部分の階調を、文字を
   構成する画素が一定数未満連続している部分の階調より
   低い階調とすることを特徴とする階調文字発生方式。
5. 【請求項５】請求項１記載の文字出力装置において、 ドットマトリクス構成の文字データを一水平ライン毎に
   走査し、一定数未満連続する背景の画素をはさんで、文
   字を構成する２画素が存在する場合には、該文字を構成
   する２画素のいずれか一方あるいは両方の画素の階調を
   中間階調とすることを特徴とする階調文字発生方式。