JPH04174494A - 文字発生方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、円弧近似補間法を用いた文字発生方式、特に
文字輪郭線の拡大出力における曲線部のスムージングに
曲線補間を用いた文字発生方式に関する。

［従来の技術］ 品質の良い印字文字を少ないデータ量で記憶再現する文
字発生方式における文字イメージの記憶方法として、文
字の輪郭線を記憶するアウトライン方式がある。この方
式には大きく分けて、直線の組み合わせを利用した折れ
線表現方式と、曲線関数を利用した関数表現方式の二つ
がある。文字記憶部に記憶されている文字表現のサイズ
で印字出力する分には、印字された文字の輪郭線に品質
の優劣は然程にない。これは、関数表現方式の曲線関数
が最終的には折れ線に換えられるからである。

アウトライン方式は、拡大文字において、曲線部の輪軸
線を単純に拡大すると、折れ線の長さが長くなり、折れ
線と折れ線との角が目立って、スムーズさに欠けるが、
文字イメージを記憶する表現は簡単で、データ量は少な
く、印字の再現処理は簡単である。製品としての文字セ
ットは、はぼ完成の域に達している。

関数表現方式は、拡大文字において、曲線部の輪郭線は
スムーズで奇麗であるが、アウトライン方式に比べ、文
字イメージを記憶する表現は複雑でデータ量は多く、印
字の再現処理は複雑である。

アウトライン方式の拡大文字の曲線部において、折れ線
が目立つ不自然さを改善するため、拡大されて長くなっ
た一本の輪郭線（直線）あるいは連続する複数の輪郭線
の最両端を通る理想的な曲線に沿って点を取り、この点
を結ぶ直線に置き換えることを輪郭線補間という。曲線
に近づける補間なので、輪郭線の曲線補間ともいい、曲
線関数の違いや補間の実行方法の違い等で、種々の補間
方法が採用されている。

次に、文字の輪郭線を折れ線表現方式で記憶している文
字発生方式の従来例６二ついて、説明する。

第７図は、文字発生方式の基本的な機能ブ０７り図であ
る。第６図は、折れ線表現方式のデータイメージを概念
図で表したものであって、第６図（Ａ）は、元の輪郭線
図、第６図（Ｂ）は、第６図（Ａ）の輪郭線図を４倍（
辺方向２倍）に拡大した輪郭線図、第６図（Ｃ）は、第
６図（Ｂ）の輪郭線図に曲線補間を行った結果の輪郭線
図である。

第７図に示される文字発生方式は、輪郭線デー多で文字
種が記憶されている文字記憶部１と、文字記憶部１から
、第６図（Ａ）のような、目的とする文字の輪郭線デー
タを読み出す検索部２と、読み出された輪郭線データか
ら、第６図（Ｂ）のような、印字出力サイズの輪郭線に
変換する出力サイズ変換部３と、出力サイズに変換され
た輪郭線の内側を塗り潰す出力部４より成っている。出
力部４は、フルドツトイメージを出力する。

第６図（Ａ）では目立たなかった折れ線が、拡大される
と第６図（Ｂ）のように直線が目立ち、二つの直線でつ
くられる角（折れ角）が目立って、スムーズな曲線に見
えなくなってしまう。

そこで、出力サイズ変換部３と出力部４との間に、曲線
補間部６を加えた、第８図に示す文字発生方式の構成に
おいて、曲線補間部６は、輪郭線の曲線部に適当な曲線
関数を当てはめ、この曲線に沿った小さな直線を発生せ
しめて、第６図（Ｃ）のようなスムーズな輪郭線を出力
する。

第９図は、幾何スプラインによる３点間の曲線補間の方
法を表している。直線Ｐ１・Ｐ２、直線Ｐ２・Ｐ３が補
間を行う前の輪郭線である。最初に点Ｐ１と点Ｐ３を結
ふ直線Ｐ１・Ｐ３を′２等分する点Ｍ１を求め、直線Ｍ
ｌ−Ｐ２の延長線上に、直線Ｍ１・Ｐ２の２倍となる直
線Ｍ１・Ｔ１となる点ＴＩをとり、三角形Ｐ１・Ｔ１・
Ｐ３を得る。

この三角形において、点Ｐ２は、直線Ｐ１・Ｔ１を２等
分する点Ｔ２と、直１＃ｔＴ’　１−’Ｐ　３を２等分
する点Ｔ３と結−ふ直線Ｔ２・Ｔ３を２等分する点であ
る。次に、補間点Ｑ２は、直線Ｐ１・Ｔ２を２等分する
点Ｔ４と、直線Ｔ２・Ｐ２を２等分する点Ｔ５とを結ぶ
直線Ｔ４・Ｔ５を２等分する点である。

このようにして、繰り返していくと、点Ｐ１、Ｑ２、Ｐ
２、Ｑ３、Ｐ３を通る曲線を得られる。

この曲線は、直線ＰＯ・Ｐｌや直線Ｐ３・Ｐ４に関係な
く、三角形Ｐ１・Ｔ１・Ｐ３で決まる曲線、すなわち、
直線Ｐ１・Ｐ２と直線Ｐ２・Ｐ３で決まってしまう曲線
である。

（発明が解決しようとする課題〕 上述したように折れ線表現方式における従来の技術では
、単純に拡大出力すると、拡大以前では目立たなかった
文字の曲線部が、視覚的に明らかに折れ線で表した曲線
になってしまうので、輪郭線の曲線補間でスムージング
する改善が施されている。

ところが、折れ線表現方式の折れ角（曲がり角）の部分
（プロ；ント点）は、もともとがデザイナ−によりデザ
インされた文字の輪郭線に沿っているものであって、連
続する３点以上のプロット点は曲線関数に都合の良いよ
うにプロット位置を取られているわけではない。

従って、文字の曲線部において曲線関数とは無関係な位
置に存在しているプロット点を、３点の小区間単位に区
切って小区間毎に曲線を得る′と、これらの曲線は設定
区間のプロット点で決定付けられた曲線であるから、小
区間毎の曲線との間には相関関係がなく、光学的に拡大
したデザイン文字の輪郭線を理想曲線とすると、ある区
間では理想曲線よりも小さく膨らみ、その隣の区間では
大きく膨らむ等が起きて、これらを繋ぎ合わせると波打
った曲線になっていることがある。

また、４点以上の大区間のプロット点の場合についても
、このまま単純に全部の点を結ぶのでは波状の曲線を描
くので、区間内の任意の中間プロット点１点と区間の両
端２点の計３点で曲線を得る方法がある。この場合、曲
線部の文字線幅を維持している他のプロット点は、関数
曲線とは無関係であるから関数曲線に近似的に沿ってい
るとは限らないので、関数曲線に沿って輪郭線を補間す
ると、デザインされた元のイメージと異なる輪郭線にな
ることがある。

また、それぞれの区間のそれぞれ独立している関数曲線
による補間の結果、左側と右側あるいは上側と下側の輪
郭線で挟まれることによって表現されている文字の線幅
が、細くなったり、太くなったりする問題もある。

これらの解決のために、元のイメージを写し、この輪郭
線上に近似的な曲線を描かせて、この曲線を決定づける
区間の両端と区間内の１点を改めて定める修正を施して
おかなければならない。全文字について行うのは大変な
作業である。

こうした問題は、関数曲線を当てはめる区間のプロット
点の座標だけで曲線関数の条件を決めてしまうところか
ら発生する問題である。

この問題が解決されない限り、直線の組み合わせを利用
した折れ線表現方式のアウトライン方式は、文字の拡大
出力において、曲線部の品質を保つ曲線関数を利用した
関数表現方式にはかなわない。

本発明の目的は、以上の欠点を解消して、従来の折れ線
表現方式により文字を拡大した輪郭線に対して、拡大以
前の文字品質と変わらぬ品質を保つ曲線補間を行う文字
発生方式を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、直線の連続で表している文字の輪郭線データ
を記憶している文字記憶部と、この文字記憶部から目的
とする文字の輪郭線データを検索し読み出す検索部と、
この検索部で読み出された輪郭線データから輪郭線の大
きさを印字出力サイズに変換する出力サイズ変換部と、
出力サイズに変換された文字輪郭線の内部を塗り潰して
ドツトイメージに変換する出力部とを有する文字発生方
式において、 前記出力サイズ変換部と出力部との間に設けられ、前記
出力サイズ変換部で拡大された第１の輪郭線の両端を通
る円弧でかつ第１の輪郭線と隣の、第２の輪郭線とがな
す角度のに分角で円弧がＬ等分される円弧のＬ等分点と
第１の輪郭線Ａの両端と結ぶ輪郭線を発生し、発生した
輪享ト線について隣の輪郭線との関係で円弧を求め新た
な輪郭線を発生し、第１の輪郭線をこれらの新しい輪郭
線に変換する円弧曲線補間部を有することを特徴として
いる。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す機能ブロック図であ
る。第１図に示される文字発生方式は、文字記憶部１と
、検索部２と、出力サイズ変換部３と、出力部４と、円
弧曲線補間部５とを備えている。

このような本実施例は、第７図に示される従来の文字発
生方式において、出力サイズ変換部３と出力部４との間
に円弧曲線補間部５を加えたものである。

さらに、円弧曲線補間部５は、第２図に示されるように
、輪郭線入力バノファ５１と、輪郭線出力ハンファ５２
と、線長チエツク部５３と、折れ角チエツク部５４と、
輪郭修正部５５とを備えている。

このような本実施例において、円弧曲線補間部５は出力
サイズ変換部３が出力した輪郭線を修正出力して比力部
４につなぐ働きをする。なお、文字記憶部１、検索部２
、出力サイズ変換部３および出力部４については、従来
技術で説明をしているので、説明を省略する。

次に、本発明として加えた円弧曲線補間部５の修正方式
に円弧を利用したことにより得られる、二つの隣り合う
輪郭線の関係を、第３図、第４図。

第５図で説明する。第３図は、円弧曲線補間部５の輪享
Ｂ線修正方弐に円弧を適用した理由の説明図、第４図は
、第３図を一般的な輪郭線の形で表し、これに輪郭線修
正を行う場合の説明図、第５図は、第４図の詳細図であ
る。

第３図において、直線ＲＯ１直線Ｏ２は、直線ＲＯから
直線ＯＺのＺ方向に向がっている輪郭線である。直線Ｒ
Ｏの中間点ＴがＱ方向に広がり、直線ＯＲが膨らみ過ぎ
ない適当なＱ点で直線ＲＱ直線Ｑ○に修正されることに
より、直前Ｏ７の曲がりに対しスムーズになるわけであ
るが、適当なＱ点を、直線Ｒ○の長さとこの直線に対す
る直線ＯＺ　（直ｗＡＷｏ　Ｚ　）　＋７＞曲カリ角Ｒ
ＯＷトノ関関係湯導出す方法として、円弧に着眼をおい
た。

第３図において、円弧との関係を調べてみると、円弧Ｒ
○を部分する円弧上の点をＱ、弦ＲＯを部分する弦上の
点をＴとおき、円弧ＲＱＯの半径が大きく、角ＱＯＴが
小さい場合、線分ＱＯと線分子Ｏとはほぼ長さが等しく
、角ＱＴＯはほぼ直角に等しい。

また、円弧上の点Ｑと曲がり角ＲＯＷとの関係について
、作図により調べてみると、 角ＱＯＴ＝角ＷＯＴ／４≦３０’　／４　　　　　　（
１１）となる点Ｑの位置がデザインされた文字の曲線を
復元するほど良い膨らみの位置であることが分かった。

従って、ＴＱの長さは次式で求められる。

（１／２）ＸＲＯ ＴＱ≦　（０，１３／２）　　ＸＲＯ、（２）拡大した
ことにより１ドツトの膨らみを表現できるには、膨らみ
方向に２倍拡大の面積が発生していなければならない。

４倍拡大で２ドツト、６倍拡大で３ドツトの膨らみ表現
が可能になる。拡大率の整数値をＭ、膨らみ表現可能な
ドツト数をＮとすれば、Ｎは、次式で決まる整数値であ
る。

Ｎ＝　ｌ　Ｍ／２　ｌ　　　　　　　　　　　　　　（
３）ＴＱが有効となる値は、２倍以上の拡大で次の関係
が成り立つから、 １≦ＴＱ＜Ｍ／２ ＲＯ＜　（Ｍｌｏ、１３）　　　　　　　　　　　　（
４１式（４）を満たす直線ＲＯが曲線部に使われる線分
の長さである。

円弧の関係で導き出した式（１）、　（３）、　（４）
により、隣り合う二つの輪郭線（直線）の関係を簡単に
チエツクすることができる。

さらに、点Ｑについても、以下に説明するように簡単、
簡潔な式で求められる。

第４図により、点Ｑの位置（Ｘ、Ｙ）を求める論理式に
ついて説明する。第４図は、第３図を一般的な形の図に
したものであり、第５図は、第４図のＴＱ間を拡大した
拡大図である。

第４図において、輪郭線ＲＯは、点Ｏより距離（Ｘ２．
￥２）で表される。輪郭線○Ｚは、点０より距ｉ！（Ｘ
Ｏ，ＹＯ）で表される。第４図上の点Ｔ、Ｑ、Ｗは第３
図の場合と同しである。従って、 Ｔｏの距Ｍ（Ｘｉ、Ｙｌ） 一距Ｒ（Ｘ２／２．Ｙ２／２）　　　　　　　　（５）
第４図の点Ｗ、Ｏ，Ｓの関係部分を拡大した第５図にお
いて、Ｘ座標軸の垂線ＷＴの距ＨＴＷを４分割した距離
ＴＶの点■を通る垂線と、半径ＯＴの円弧の点Ｔの接線
ＴＵとの交点をＵとおけば、三角形ＴＯ３と三角形ＵＴ
Ｖは相１以形である。点Ｑを通る直線ＴＶの垂線で直線
ＴＶを分割し、点■に近いほうから、分割された長さを
それぞれ、ｐ、ｑとおけば、角ＱＯＴ≦３０”／４であ
るから、点Ｑを通る直線ＴＶの垂線の長さは、はぼ、Ｐ
に近い。従って、点Ｔから点Ｑの距離は距離（ｐ。

ｑ）は、 ｐ＋ｑ＝　（１／４）Ｘ　（Ｙ３−Ｙｌ）　　　　（６
）Ｙｌ／Ｘ１＝ｐ／ｑ　　　　　　　　　　　　（７）
Ｙ　３／Ｘ　１　＝Ｙ　ＯＺＸ　Ｏ（８）式（６）、　
（７）、　（８）より、 ｐ＝　（Ｙｌ／４）Ｘｒ　　　　　　　　　　　ＧＯ）
ｑ−（Ｘ　１／４）　Ｘｒ　　　　　　　　　　　（１
０Ｘ＝Ｘ１−ｐ　　　　　　　　　　　　　　　Ｇ２）
Ｙ　＝　Ｙ　１−　ｑ　　　　　　　　　　　　　　　
Ｇ３）Ｘｉ、Ｙｌは式（５）で決まる値である。式（１
）、　（４）。

Ｇ２１．Ｇ３）から、従来の輪郭線を拡大した輪郭線に
対し、単純なチエツク、単純な計算式により、曲線補間
を行う点Ｑを求めることができる。

第４図に戻り、曲線補間点Ｑと輪郭線ＲＯの両端を結ぶ
直線ＲＱと直線ＱＯを輪郭線Ｒ○の修正輪郭線とするこ
とによって、輪郭線ＲＯＺよりも輪郭線ＲＱ・ＯＺがよ
りスムーズな曲線を描く。

これを１次の展開とし、さらに新しい輪郭線ＲＱ○の各
輪邦線全てについて、同様に展開したものを２次の展開
という。このように式（３）で決まるＮ次の展開を行う
と、弐ＧＯ）、　Ｃ１１）のｐ、ｑの倒れもが、どの修
正輪郭線に対す゛る補間においても、１より小さい値を
取っている。無条件にＮ次の展開を進めたものと、Ｎ次
に至らずとも、発生した全修正輪郭線に対する補間にお
いてｐ、ｑの値が何れも１より小さい値になるまで展開
したものとは同じ曲線を描く。

次に、円弧曲線補間部５の構成ブロック図である第２図
の構成を説明する。

輪郭線入力バッファ５１には、第１図の出力サイズ変換
部３の出力データが納まっている。輪郭線出力バッファ
５２は、円弧曲線補間部５での輪郭線修正結果のデータ
を蓄積する。このデータは、第１図の出力部４の入力デ
ータとなる。線長チエツク部５３は、輪郭曲線を構成し
ている直線かどうか、長さをチエツクする。折れ角チエ
ツク部５４は、連続する二つの直線が成す曲がり角が、
輪郭曲線を構成している角度なのかをチエツクする。輪
郭修正部５５は、線長チエツク部５３と折れ角チエツク
部５４で条件を満たした直線に対し、円弧に近づく修正
輪郭線をつくり、これを輪郭線出力バッファ５２に送り
出す。

次に第２図の動作を第４図の例で説明する。

線長チエツク部５３は、輪郭線入力バッファより、読み
出した直線（第４図の直線ＲＯ）を、式（４）の条件で
チエツクし、曲線部を構成する直線でなければ、直線Ｒ
Ｏを輪郭線出力バッファ５２に出力し、次の直線ＯＺの
処理に進む。

曲線部を構成する直線であるならば、折れ角チエツク部
５４に制御を移す。折れ角チエツク部５４は、直線ＲＯ
の次の直線○Ｚを輪郭線人力バッファ５１より読み出し
、これと直線ＲＯとの角度（曲がり角）が式（１）の条
件を満たすかをチエツクする。曲線部に使われる角度で
なければ、直線ＲＯを輪郭線出力バッファ５２に出力し
、制御を線長チエツク５３に移して次の直線○Ｚの線長
チエツクに進ませる。曲線部に使われる角度であれば、
制御を輪郭修正部５５に制御を移す。

輪郭修正部５５は、直線ＲＯを式（１２）、　（１３）
で求められる補間点Ｑにより分割し、修正輪郭線ＲＱＯ
を展開し、さらに、新しく発生した修正輪郭線の全てに
対し、弐ＧＯ）、　（＋１）のｐ、ｑが１よりも小さい
値になるまで展開した修正輪郭線を、輪郭線出力バッフ
ァ５２に出力し、制御を線長チエツク５３に移して次の
輪郭線、すなわち、直線ＯＺの線長チエツクに進ませる
。

このようにすることにより、デザインに基づいた元のプ
ロット点を通り、しかも、曲線部の輪郭線を１直線毎に
、次の直線との関係をもって、漸次、デザインされた文
字曲線部の曲線に近づいた修正輪郭線を求めていくこと
ができる。無理の無い自然な文字の曲線に近づいた輪郭
線を得ることができ、デザインされた文字の曲線を復元
できるので、本発明の目的を達成することができる。

以上の説明においては、拡大における文字輪郭線の曲線
補間について述べたが、式（４）の係数Ｍを適当に定め
、弐（１）の条件を満たす範囲で、文字曲線部の輪郭点
くプロット点）を取った折れ線表現であれば、元の曲線
に復元できることは、係数Ｍが拡大における倍率と同−
義なので、明白である。

このように、本実施例は、直線の連続で表している文字
の輪郭線（アウトライン）データを記憶している文字記
憶部と、この文字記憶部から目的とする文字の輪郭線デ
ータを検索し読み出す検索部と、読み出された輪郭線デ
ータから輪郭線の大きさを印字出力サイズに変換する出
力サイズ変換部と、出力サイズに変換された文字輪郭線
の内部を塗り潰してドツトイメージに変換する出力部と
を有する文字発生方式において、出力サイズ変換部で拡
大された輪郭線（直線）Ａの両端を通る円弧でかつ輪郭
線Ａと隣の輪郭線Ｂとがなす角度の４分角で円弧が２等
分される円弧において、この円弧の２等分点と輪郭線Ａ
の両端と結ぶ輪郭線を発生し、発生した輪郭線について
も、同様に、隣の輪享■線との関係で円弧を求め新たな
輪郭線を発生していき、輪郭線Ａをこれらの新しい輪郭
線に変換する円弧曲線補間部を出力サイズ変換部に加え
ている。

このようにすることにより、開発蓄積されてきた従来の
文字輪郭線データをそのまま利用でき、拡大印字におい
ても、つながっている次の直線との関係で逐次曲線補間
を行う文字発生方式を提供することができる。

（発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、従来の折れ線表現
方式の文字の輪郭線表現が関数曲線に添って表現されて
いなくても、補間を与えようとしている直線と次直線と
の相関関係できまる円弧に沿って曲線補間を行い、漸次
、−直線毎に次の輪郭線（直線）との関係で、デザイン
の輪郭線に沿ってプロットされたプロット点を結ぶ曲線
補間で、デザインされた文字の曲線部を再現する修正輪
郭線を得ることができるので、拡大された文字の曲線部
においても、波打つ輪郭線や文字の線幅を崩す輪郭線を
発生させず、拡大以前の文字品質と変わらない品質を保
つ効果がある。

さらに、単純に拡大された文字データのイメージのよう
に曲線補間で曲線部が復元できる形でプロットされた文
字データを文字記憶部に記憶すれば、文字の記憶量削減
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す機能ブロック構成図
、 第２図は、第１図の補間部の機能ブロック図、第３図は
、水平の輪郭線に円弧近似補間方式を適用した場合の関
係図、 第４図は、−船釣な輪郭線に円弧近位補間を通用した場
合の関係図、 第５図は、第４゛図の詳細回、 第６図は、文字％メージデータが示しているイメージの
概念図、 第７図は、従来技術の一例を示す図、 第８図は、従業技術の他の例を示す図、第９図は、幾何
スプラインによる曲線補間の一例を示す図である。 １・・・・・文字記憶部 ２・・・・・検索部 ３・・・・・出力サイズ変換部 ４・・・・・出力部 ５・・・・・円弧曲線補間部 ５１・・・・・輪郭線入力ハッファ ５２・・・・・輪郭線出力ハシファ ５３・・・・・線長チエツク部 ５４・・・・・折れ角チエツク部 ５５・・・・・輪郭修正部 代理人　弁理士　　岩　佐　　義　幸 第　１　図 第２図 Ｗ／ ／ノ （Ａ） ＣＢ） （Ｃ） 第６図 第７図 第８図 Ｔ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）直線の連続で表している文字の輪郭線データを記
   憶している文字記憶部と、この文字記憶部から目的とす
   る文字の輪郭線データを検索し読み出す検索部と、この
   検索部で読み出された輪郭線データから輪郭線の大きさ
   を印字出力サイズに変換する出力サイズ変換部と、出力
   サイズに変換された文字輪郭線の内部を塗り潰してドッ
   トイメージに変換する出力部とを有する文字発生方式に
   おいて、 前記出力サイズ変換部と出力部との間に設けられ、前記
   出力サイズ変換部で拡大された第１の輪郭線の両端を通
   る円弧でかつ第１の輪郭線と隣の、第２の輪郭線とがな
   す角度のＫ分角で円弧がＬ等分される円弧のＬ等分点と
   第１の輪郭線Ａの両端と結ぶ輪郭線を発生し、発生した
   輪郭線について隣の輪郭線との関係で円弧を求め新たな
   輪郭線を発生し、第１の輪郭線をこれらの新しい輪郭線
   に変換する円弧曲線補間部を有することを特徴とする文
   字発生方式。