JPH1023241A

JPH1023241A - 階調キャラクタ出力装置

Info

Publication number: JPH1023241A
Application number: JP8169053A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiko Kurachi; 敦彦倉知
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1996-06-28
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 1998-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】階調キャラクタの判読性と背景イメージの見
栄えを損なうことなく、階調キャラクタイメージと背景
イメージとを合成する。【解決手段】背景変換手段が、背景合成パターン記憶
手段に記憶される背景合成パターンに基づいて、背景イ
メージ記憶手段に記憶される背景イメージを変換し、合
成手段が、その変換された背景イメージと、階調キャラ
クタ記憶手段に記憶されるキャラクタの階調イメージと
を合成することにより出力イメージを生成する。前記背
景合成パターンは、背景イメージを構成する各画素の重
みを指定する背景合成値から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、文字、記号および
図形等（以降、これらを総称してキャラクタという）の
階調イメージを背景イメージと同時に出力する階調キャ
ラクタ出力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリンタやディスプレイ等の出力
装置において、キャラクタの形状をその輪郭（アウトラ
イン）を表すアウトラインデータにより記憶し、そのア
ウトラインデータを画素によるイメージデータに変換し
て出力する方式のものが普及している。具体的には、出
力装置の画素を規定する座標系（画素座標）に対し上記
アウトラインを重ね、そのアウトラインを所定の方向に
走査することにより、アウトラインの内側に存在する画
素と、外側に存在する画素とを判別し、その内側に存在
すると判別された画素をオン状態とすることでキャラク
タのイメージデータが生成されるようになっている（以
下このような方法によりアウトラインデータをイメージ
データに変換する処理をスキャンコンバージョン処理と
いう）。また、キャラクタの拡大もしくは縮小を行う場
合は、基準となるサイズのアウトラインを指定されたサ
イズに拡大もしくは縮小した後に画素座標に重ね、その
後上記スキャンコンバージョン処理を行うことで、指定
されたサイズに対応したイメージデータが生成されるよ
うになっている。

【０００３】ここで、上述のようなキャラクタの出力装
置においてアウトラインデータを、画素のオン／オフに
対応する２種類の画素濃度（例えば白と黒）の組み合わ
せにより記述された画素（以下、２値画素という）から
構成されるイメージデータ、いわゆる２値イメージに変
換した場合、その２値イメージに基づくキャラクタイメ
ージの輪郭に階段状のぎざぎざ（以下、ジャギーとい
う）が生じて見栄えが悪くなることがある。

【０００４】また、文字の出力サイズが小さい場合は、
文字の歪みが大きくなったり潰れが生じて、文字の判読
性が損なわれることがある。そこで、見栄えや判読性を
向上させるために、３種類以上の濃度を持つ画素（以
下、階調画素という）により構成される階調イメージを
生成する方法が知られている。例えば、本出願人が先に
出願した特開昭６３−３１３１９１号公報には、各画素
のアウトライン内部の面積に応じてその画素の濃度を決
定する手法が記述されている。

【０００５】また、別の方法として特開平５−３０３３
７５号や、特開平６−２５０６３３号公報に記述された
方法がある。これは、まず目的とする階調画素よりも小
さなサイズの２値画素か、もしくは階調画素を更に分割
する２値画素を想定し、次に、アウトラインデータから
スキャンコンバージョンにより、想定された各２値画素
のオン／オフを決定し、２値イメージを生成して、その
後、１つの階調画素に対応する複数の２値画素イメージ
のパターンから、階調画素の濃度を決定する手法であ
る。

【０００６】具体的に、図８で示されたアウトラインを
階調イメージにする場合を説明する。図８は階調画素の
基準座標８０と、「Ｂ」の文字のスケーリング後のアウ
トライン８１を示している。さらに図９は、階調画素座
標より細かい２値画素座標９１と、アウトラインデータ
８１を２値画素座標９１に対してスキャンコンバージョ
ンした２値イメージ９０を示している。この例では、２
値画素が階調画素に対して縦、横とも３分の１のサイズ
を持つ場合を示しており、各階調画素に対応した２値画
素はそれぞれ９個ずつ存在している。そして、それら９
個の２値画素の内オンである画素の個数を階調画素の濃
度とすると、各階調画素に対して図７に示すような濃度
が得られる。尚、図７の例では階調画素が取り得る濃度
の最大（最も濃い）を９とし、最少（最も薄い）を０と
した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような階調キャラクタを出力する場合、複雑な背景な
どに重ねて出力すると、キャラクタの周辺部の中間階調
の部分が背景のイメージと重なってしまい、かえってキ
ャラクタの判読性を低下させる問題があった。また、２
値イメージのキャラクタでは、キャラクタの周囲に背景
イメージを出力させないと言う方法でキャラクタの判読
性を低下させずに背景と合成する方法も知られている
が、階調キャラクタにおいては、背景を出力させないキ
ャラクタの周囲の領域を広く取る必要があり、今度は背
景のイメージの見栄えを大きく損なう問題があった。

【０００８】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、階調キャラクタと背景イメージ
を合成して出力する場合に、階調キャラクタの判読性を
損なわず、且つ背景イメージの見栄えをも損なうことが
ない階調キャラクタ出力装置を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１記載の階調キャラクタ出力装置における階
調キャラクタ記憶手段には、複数の濃度情報を取り得る
階調画素の集合として記述されるキャラクタの階調イメ
ージが記憶され、背景イメージ記憶手段には、背景イメ
ージが記憶されるとともに、背景合成パターン記憶手段
には、前記階調キャラクタ記憶手段に記憶される各キャ
ラクタの階調イメージに対応した背景合成パターンが記
憶されており、背景変換手段は、前記背景合成パターン
記憶手段に記憶される背景合成パターンに基づいて、前
記背景イメージ記憶手段に記憶される背景イメージを変
換し、合成手段は、その変換された背景イメージと、階
調キャラクタ記憶手段に記憶されるキャラクタの階調イ
メージとを合成することにより出力イメージを生成する
ようになっている。

【００１０】これにより、階調キャラクタの判読性を損
なわず、かつキャラクタに対応した背景合成パターンに
より背景イメージを変換することで、背景イメージの見
栄えも損なわない階調キャラクタと背景の合成イメージ
を出力することができる。

【００１１】また、請求項２記載の階調キャラクタ出力
装置は、前記背景合成パターンが、背景イメージを構成
する各画素の重みを指定する背景合成値から構成されて
いることにより、背景の変換を段階的に行うことができ
るため、より背景の見栄えを損なうことなく階調キャラ
クタと背景の合成イメージを出力することができる。

【００１２】また、請求項３記載の階調キャラクタ出力
装置は、前記背景イメージ記憶手段に記憶される背景イ
メージを構成する画素が複数の色成分から構成され、前
記背景変換手段が、背景イメージを構成する各色成分の
うち、前記合成手段にて合成されるキャラクタの階調イ
メージの色成分に対応した色成分のみを、その色成分に
対応した背景合成パターンの背景合成値に基づいて変換
するようになっていることにより、背景とキャラクタの
色が異なっていた場合は、より背景の見栄えを損なわず
に階調キャラクタと背景の合成イメージを出力すること
ができる。

【００１３】また、請求項４記載の階調キャラクタ出力
装置は、各キャラクタに対応した背景合成用の輪郭形状
を定義したアウトラインデータを記憶する背景合成アウ
トライン記憶手段と、前記背景合成アウトライン記憶手
段に記憶されるアウトラインデータから背景合成パター
ンを生成する背景合成パターン生成手段とを更に有し、
前記背景合成パターン記憶手段は、前記背景合成パター
ン生成手段により生成された背景合成パターンを記憶す
ることにより、背景イメージを変換するためのアウトラ
インデータを持つことで、キャラクタのデザインに応じ
て背景イメージの変換を制御することができるため、キ
ャラクタと背景との合成イメージの見栄えをキャラクタ
のデザインに応じてより良くすることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１５】図１は、本発明の階調キャラクタ出力装置
の一構成例を示すブロック図である。階調キャラクタ出
力装置は、I/Oポート14、およびこれに接続されたCPU1
3、ROM12、RAM11等からなるコンピューター本体10と、
このコンピュータ本体10に対して上記I/Oポート14を介
して接続されるキーボードなどの入力部15、プリンタ等
の印字出力部18、及び表示制御部16と、その表示制御部
16に接続されるCRT，液晶ディスプレイ等のモニタ17と
から構成されている。

【００１６】ここにおいて、上記ＣＰＵ13が、本発明の
背景変換手段と、合成手段と、背景合成パターン生成手
段との主体を成している。

【００１７】コンピューター本体10のROM12には、出力
制御プログラム記憶部12a、キャラクタ記憶部12b、背景
合成アウトライン記憶部12c等が形成されている。出力
制御プログラム記憶部12aには、本実施の形態で以下に
説明する階調キャラクタ出力装置を制御するための出力
制御プログラムが記憶されている。キャラクタ記憶部12
bは、各種書体の文字や記号等の多数のキャラクタに１
対１に対応するキャラクタデータが、一文字単位でラン
ダムに読出し可能に記憶されている。このキャラクタデ
ータとしては、アウトラインデータ、２値イメージデー
タ、もしくは階調イメージデータが相当するが、以降、
キャラクタデータとしてアウトラインデータが記憶され
ている場合について説明する。背景合成アウトライン記
憶部12cには、各キャラクタ毎の背景合成用のアウトラ
インデータが記憶されている。

【００１８】尚、出力制御プログラム記憶部12a、キャ
ラクタ記憶部12b、背景合成アウトライン記憶部12cは、
ROM12以外のディスク記憶装置などの中に形成すること
も可能である。また、背景合成アウトライン記憶部12c
が、背景合成アウトライン記憶手段の主体を成してい
る。

【００１９】RAM11には、ワークメモリ11a、テキストメ
モリ11b、２値イメージメモリ11c、階調イメージメモリ
11d、背景イメージメモリ11e、背景合成パターンメモリ
11f等が形成されている。ワークメモリ11aは、CPU13が
プログラムを実行する際に必要なデータを一時的に記憶
するものである。また、テキストメモリ11bは、入力部1
5から入力されたキャラクタのコードやサイズ、及びキ
ャラクタの回転や斜体、或いは上付き・下付き文字等の
キャラクタ修飾情報を記憶するためのものである。

【００２０】背景イメージメモリ11eには、キャラクタ
の背景となるイメージデータが収納されている。この背
景イメージメモリ11eが、本発明の背景イメージ記憶手
段の主体を成している。２値イメージメモリ11c、階調
イメージメモリ11d、背景合成パターンメモリ11fについ
ては後述する。ここにおいて、テキストメモリ11b、２
値イメージメモリ11c、階調イメージメモリ11d、背景イ
メージメモリ11e、背景合成パターンメモリ11f等は、RA
M11以外のディスク記憶装置などの中に構成してするこ
とも可能である。

【００２１】また、印字出力部18は、階調キャラクタの
イメージと、背景のイメージとを合成したイメージを印
字出力するものであり、例えばレーザー光源を使用する
電子写真式印字装置や、インクジェット式印字装置等に
より構成されている。

【００２２】以下、本実施の形態に関わる階調キャラク
タ出力装置の処理の流れを、図2のフローチャートを参
照して説明する。

【００２３】まず始めに、キャラクタのコード、サイ
ズ、修飾情報を、入力部15を用いて入力する(S21)。入
力されたこれらのデータは、テキストデータとしてテキ
ストメモリ11b(図1)に記憶される。なお、予め作成した
テキストデータをディスク記憶装置等に記憶しておき、
これを適宜読出して使用してもよい。

【００２４】次に、そのテキストデータに含まれる各キ
ャラクタコードに対応するアウトラインデータをキャラ
クタ記憶部12bから読出す(S22)。そして、次にキャラク
タの階調イメージを生成し(S23)、さらに背景合成パタ
ーンを生成して(S24)、背景のイメージとキャラクタの
階調イメージとを合成して、合成イメージを作成する(S
25)。上記S23、S24、S25の詳細については後述する。そ
の後、作成された合成イメージは表示出力部16に出力さ
れ、モニタ17に表示されるか、或いは印字出力部18に出
力され、印字される(S26)。

【００２５】次に、S23の詳細を図3を参照して説明す
る。まず始めに、S22で読出したキャラクタのアウトラ
インデータを、指定されたサイズに合わせてスケーリン
グし、2値画素座標91(図9)と対応させる(S31)。次に、
スキャンコンバージョンの方法を用いてアウトラインを
2値画素イメージに変換する(S32)。なお、スキャンコン
バージョンの方法は広く実用化されている公知の技術で
あり、本発明の主たる部分ではないため、説明は省略す
る。

【００２６】次に2値画素座標に対応した階調画素座標
へのポインタを最初の位置(例えば左上)にセットする(S
33)。そして、そのポインタを調べ、すべての階調画素
を処理したか判定し(S34)、処理したならば(S34:YES)終
了し、処理していないならば(S34:NO)、S35を実行す
る。S35では、ポインタの示す1つの階調画素に対応した
2値画素イメージを読出す。図9の例では、1つの階調画
素は縦横それぞれ3倍の2値画素に対応し、よって、1つ
の階調画素は合計9個の2値画素が対応している。次に、
読出した9個の2値画素のオン(図9の例では黒に対応)の
個数をカウントする(S36)。そしてカウントしたオンで
ある2値画素の個数を階調画素の濃度とする(S37)。

【００２７】次に、対象となる階調画素を示すポインタ
を次の位置へ進め(S38)、S33に戻る。以上の処理で、例
えば図8に示される「Ｂ」の文字のアウトラインデータ8
1は図9の2値イメージ90に変換され、さらにその2値イメ
ージ90から、各階調画素の濃度が図7のように計算され
る。

【００２８】次に、S24の背景合成パターンの生成の処
理の詳細を、図4のフローチャートと、図10、図11、図6
を参照して説明する。本実施の形態では、背景合成アウ
トラインを形状と見なして、一旦階調画素イメージを作
成し、その次に作成された階調画素イメージを変換し
て、背景合成パターンとしている。さらに、図10に示す
ように、本実施の形態においては、例えば背景合成アウ
トラインデータ101は、各キャラクタのアウトラインデ
ータ81と対応して記憶されている。ここにおいて、背景
合成用のアウトラインデータは、キャラクタのアウトラ
インデータと同様な方式で記憶されているものとする。
図4においては、S41からS48までで、背景合成アウトラ
インから階調イメージを作成し、S49にてその階調イメ
ージを背景合成パターンに変換している。

【００２９】以下順次説明する。まず始めに、背景合成
アウトラインデータを読出す(S41)。次に、読出したア
ウトラインデータを対応するキャラクタのサイズと同じ
サイズにスケーリングし、キャラクタの階調画素座標と
同じ階調画素座標に対応させる(S42)。例えば図11に示
すように、アウトライン101は階調画素座標80に対応さ
れることになる。

【００３０】次に、スキャンコンバージョンの方法によ
りアウトラインから2値画素イメージを生成し(S43)、各
階調画素に対応した2値画素のオンである個数をカウン
トして階調画素の濃度とし、それをすべての階調画素に
対して行うことで、階調画素イメージを生成する(S45〜
S49)。この場合の2値画素の座標や、階調画素との対応
はアウトラインキャラクタと同様であるので、詳細は省
略する。

【００３１】次に、作成された階調画素イメージのデー
タを、背景合成パターンに変換する(S410)。これは、各
階調画素の濃度を階調画素の最大濃度から減算し、その
値を各画素の背景合成値とすることで行う。すなわち本
実施の形態においては、最大濃度を9としているので、
濃度が9の階調画素に対応した画素の背景合成値は、9-9
で0となり、濃度が0の階調画素に対応した画素の背景合
成値は、9-0の9となる。背景合成用のアウトライン101
に基づいて計算した背景合成パターン61の背景合成値は
例えば図6の数値のようになる。作成された背景合成パ
ターンは背景合成パターンメモリ11fに記憶される。

【００３２】なお、背景合成パターンは、上記の方法以
外に、背景合成用のアウトラインデータを持たず、予め
作成されたパターンデータを各キャラクタと対応させて
記憶しておく方法や、キャラクタの階調イメージから、
2次元のローパスフィルタを用いて生成する方法などで
もよい。

【００３３】図2に戻り、S25の詳細を図5と図12を参照
して説明する。これは、背景イメージを背景合成パター
ンにより変換し、キャラクタの階調イメージと合成する
処理である。図12は9つの画素に関して、それぞれの画
素の値を例示した説明図である。本実施の形態において
は色情報を持つ画素はそれぞれR(赤)、G(緑)、B(青)の
色成分毎の数値で示すとし、括弧で括られた3つの数値
は、(Rの濃度，Gの濃度，Bの濃度)をそれぞれ示すもの
とする。図12(a)は背景イメージを、図12(b)は背景合成
パターンを、図12(c)は背景合成パターンにより変換さ
れた背景イメージを、図12(d)は階調キャラクタイメー
ジを、図12(e)は背景イメージと階調キャラクタイメー
ジとが合成された出力イメージを、それぞれ示してい
る。

【００３４】まず始めに、図5では、処理対象の出力画
素を示すポインターを、例えば左上の画素を示すように
初期化する(S51)。次に、すべての出力画素を処理した
か否かを判定し(S52)、すべて処理したなら(S52:YES)処
理を終了し、まだであれば(S52:NO)、S53に進んで、背
景イメージの画素の変換を行う。これは背景イメージの
色成分毎に、キャラクタの色成分に対応した成分に対し
て、キャラクタの色成分の割合に従って、背景合成パタ
ーンの背景合成値の値で示された割合を乗算することで
行う。具体的には各色成分毎に、以下の式により計算す
る。

【００３５】Dst = In × Pval÷Pmax × Col ÷ Cmax ここで、Dstは変換後の背景イメージの画素の色成分の
値、Inは変換前の背景イメージの画素の色成分の値、Pv
alは変換する画素に対応した背景合成値、Pmaxは背景合
成値の取りうる最大値、Colは階調キャラクタイメージ
に対して指定された色の色成分の値、Cmaxは色成分の取
りうる最大値である。例えば図12(a)の画素121のR成分
に着目すると、Inは3であり、Pvalは画素122の値で2で
ある。また、Colは階調キャラクタイメージの指定の色
を黄色（R成分、G成分、B成分がそれぞれ9,9,0）とする
と、R成分の値すなわち9となる。PmaxとCmaxとは本実施
の形態ではどちらも9であるので、図12(c)のように画素
123のR成分のDstは0となる。なお、本実施の形態では各
色成分の値は0から9までの整数により示されるとし、計
算に於ける小数点以下の端数は切り捨てている。

【００３６】次に、S54では変換された背景イメージの
画素と、階調キャラクタイメージの画素とを合成する。
この合成は、以下の式に従い行われる。

【００３７】Out = Dst + Cval × Col ÷ Cmax ここで、Dst、Col、Cmaxは上記と同じであり、Outは出
力イメージの画素の色成分の値、Cvalはキャラクタの階
調イメージの階調画素の濃度の値である。ここで、例え
ばR成分に着目すると、図12(d)の階調キャラクタイメー
ジの画素124であればCvalは2であり、対応する変換後の
背景イメージの画素123のR成分のDstは0であり、Col,Cm
axは上記のように9,9であるので、出力イメージの画素1
25のR成分のOutは2となる。

【００３８】次に、S55において画素を指示するポイン
タを次の画素位置に移動させ、S52に戻る。以上を繰り
返すことで、背景イメージと、階調キャラクタイメージ
とを合成した出力画素イメージが得られる。

【００３９】なお、本実施の形態においては出力画素イ
メージや背景画素イメージをRGBの成分より構成される
カラー画素としたが、1成分のみしか持たないモノクロ
ーム画素としてもよいし、あるいはRGB以外の色成分を
用いたカラー画素としてもよ

【００４０】い。

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
請求項１記載の階調キャラクタ出力装置では、階調キャ
ラクタの判読性を損なわず、かつ背景イメージの見栄え
も損なわない階調キャラクタと背景イメージの合成イメ
ージを出力することができる。また、請求項2記載の階
調キャラクタ出力装置では、背景の変換を段階的に行う
ことができることにより、より背景イメージの見栄えを
損なうことのない階調キャラクタと背景イメージの合成
イメージを出力することができる。

【００４１】また、請求項3記載の階調キャラクタ出力
装置では、背景イメージのうち、階調キャラクタの色に
応じた成分のみを変換することにより、背景イメージと
階調キャラクタの色が異なっていた場合には、より背景
イメージの見栄えを損なうことのない階調キャラクタと
背景イメージの合成イメージを出力することができる。
また、請求項４記載の階調キャラクタ出力装置では、
背景イメージを変換するためのアウトラインデータを持
つことにより、階調キャラクタのデザインに応じて背景
イメージの変換を制御することができるため、階調キャ
ラクタと背景イメージとの合成イメージの見栄えを階調
キャラクタのデザインに応じてより良くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の階調キャラクタ出力装置の一構成例を
示すブロック図である。

【図２】階調キャラクタ出力装置の処理の全体の流れを
示すフローチャートである。

【図３】キャラクタの階調イメージ生成処理の詳細を説
明するフローチャートである。

【図４】背景合成パターン生成処理の詳細を説明するフ
ローチャートである。

【図５】背景イメージとキャラクタイメージとの合成処
理の詳細を説明するフローチャートである。

【図６】背景合成パターンの一例を説明する説明図であ
る。

【図７】階調キャラクタイメージの一例を説明する説明
図である。

【図８】キャラクタのアウトラインデータと、階調画素
座標との対応を例示する説明図である。

【図９】2値画素イメージと、階調画素座標との対応を
例示する説明図である。

【図１０】キャラクタのアウトラインデータと、背景合
成用のアウトラインデータとの対応を例示する説明図で
ある。

【図１１】背景合成用のアウトラインデータと、階調画
素座標との対応を例示する説明図である。

【図１２】背景の変換処理と、階調キャラクタイメージ
と背景イメージとの合成処理を例示する説明図である。

【符号の説明】

１０階調キャラクタ出力装置１３ＣＰＵ８０階調画素座標８１キャラクタのアウトライン９１２値画素座標１０１背景変換用アウトライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の濃度情報を取り得る階調画素の集
合として記述されるキャラクタの階調イメージを記憶す
る階調キャラクタ記憶手段と、背景イメージを記憶する背景イメージ記憶手段と、前記階調キャラクタ記憶手段に記憶される各キャラクタ
の階調イメージに対応した背景合成パターンを記憶する
背景合成パターン記憶手段と、前記背景合成パターン記憶手段に記憶される背景合成パ
ターンに基づいて、前記背景イメージ記憶手段に記憶さ
れる背景イメージを変換する背景変換手段と、前記背景変換手段により変換された背景イメージと、階
調キャラクタ記憶手段に記憶されるキャラクタの階調イ
メージとを合成して出力イメージを生成する合成手段と
を備えたことを特徴とする階調キャラクタ出力装置。
【請求項２】前記背景合成パターンは、背景イメージ
を構成する各画素の重みを指定する背景合成値から構成
されていることを特徴とする請求項１記載の階調キャラ
クタ出力装置。
【請求項３】前記背景イメージ記憶手段に記憶される
背景イメージを構成する画素が複数の色成分から構成さ
れ、前記背景変換手段が、背景イメージを構成する各色成分
のうち、前記合成手段にて合成されるキャラクタの階調
イメージの色成分に対応した色成分のみを、その色成分
に対応した背景合成パターンの背景合成値に基づいて変
換することを特徴とする請求項１、或いは２記載の階調
キャラクタ出力装置。
【請求項４】各キャラクタに対応した背景合成用の輪
郭形状を定義したアウトラインデータを記憶する背景合
成アウトライン記憶手段と、前記背景合成アウトライン記憶手段に記憶されるアウト
ラインデータから背景合成パターンを生成する背景合成
パターン生成手段とを更に有し、前記背景合成パターン記憶手段は、前記背景合成パター
ン生成手段により生成された背景合成パターンを記憶す
ることを特徴とする請求項１乃至３記載の階調キャラク
タ出力装置。