(57)【要約】【課題】人間の視覚特性を利用してカラー表示器に文字を高精細に表示する場合に，文字画像の一部分に生ずる色見えやジャギーを解消することを目的とする。【解決手段】１ピクセルがＲＧＢのサブピクセルから構成されるカラー表示器に文字を表示する場合に，表示する文字サイズの３倍のサイズのフォントをもとに，３個のＲＧＢ矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として扱い，３倍のサイズのフォントに対応する各矩形表示エレメントの輝度値を算出する。この文字画像に対して，フィルタの１要素が各ＲＧＢ矩形表示エレメントの１／３の大きさに相当する正方形状の画像フィルタ４または５を作用させ，文字画像の色消しおよびストロークの平滑化を図る。この画像フィルタ４，５は，フォントの種類または文字毎に適切なものを選択して用いる。【選択図】　　　　　図１
2004029598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを１画素に対応させて表示するように構成された表示装置に文字を表示するための文字画像を生成する文字作成方法であって，
表示する文字サイズのＮ倍のサイズのフォントをもとに，前記Ｎ個の矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それぞれの矩形表示エレメントに前記Ｎ倍のサイズのフォントの要素をＮ個ずつ対応させることにより，各矩形表示エレメントの輝度値を算出し，算出した輝度値の文字画像をメモリに展開する過程と，
前記メモリに展開した文字画像に対して，フィルタの１要素が前記矩形表示エレメントの１／Ｎの大きさに相当する正方形状の画像フィルタを作用させる過程とを有する
ことを特徴する文字作成方法。
【請求項２】
請求項１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，画像フィルタにおける前記矩形表示エレメントの配列方向への寄与成分が，中心に対して鏡面対称であり，配列方向に垂直な方向への寄与成分も，中心に対して鏡面対称であり，かつ両者の寄与成分分布が異なる画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【請求項３】
請求項１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，フォントの種類に応じて，画像フィルタのサイズまたは画像フィルタの寄与値が異なる複数の画像フィルタの中から選択した一つの画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【請求項４】
請求項１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，各文字に応じて，画像フィルタのサイズまたは画像フィルタの寄与値が異なる複数の画像フィルタの中から選択した一つの画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【請求項５】
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを１画素に対応させて表示するように構成された表示装置に文字を表示するための文字画像を，コンピュータによって生成するためのプログラムであって，
表示する文字サイズのＮ倍のサイズのフォントをもとに，前記Ｎ個の矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それぞれの矩形表示エレメントに前記Ｎ倍のサイズのフォントの要素をＮ個ずつ対応させることにより，各矩形表示エレメントの輝度値を算出し，算出した輝度値の文字画像をメモリに展開する処理と，
前記メモリに展開した文字画像に対して，フィルタの１要素が前記矩形表示エレメントの１／Ｎの大きさに相当する正方形状の画像フィルタを作用させる処理とを，
コンピュータに実行させるための文字作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，表示画素がＲＧＢの矩形サブエレメントで構成されるフラットパネル型の表示装置全般に表示する文字画像の作成方法に関し，特に，ストローク数の多い文字で構成される日本語コンテンツ等をフラットパネル型ディスプレィでＲＧＢサブピクセル表示する際に，同色領域の大きさに応じて正方マトリクス形状の画像フィルタを変更し，ＲＧＢサブピクセルの色見えを軽減することを可能とした文字作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フラットパネルタイプ表示装置で現在最も普及しているものは液晶表示器である。１００ｄｐｉ〜２００ｄｐｉの解像度を有するカラー液晶パネルが，市場に多く流通している。紙を媒体とした日本語コンテンツ（例えば，書籍，新聞，雑誌等）は，コンテンツ制作者の独自性をアピールする必要があるため，独自のフォントを使用する場合が多い。個人用文書であってもデザインされたフォントを使用する場合がある。しかしながら，紙面用に作成されたフォントは，一般に１００ｄｐｉ程度の解像度では有効な表示をすることはできない。さらに，日本語コンテンツを表示する場合，注釈，ルビを表示することが必須条件となる。ルビ表示は，おおよそ本文表示の約半分のサイズ（例えば，１２ポイント文字であれば，６ポイント以下）程度になる。これを表示するためには，１８０ｄｐｉ程度が必要といわれている。しかしながら，液晶表示器に代表されるフラットパネル型のカラーディスプレィをそのまま利用した場合には，上記解像度を達成することは難しい。
【０００３】
従来，カラー液晶表示器で高精細な文字を表示するための方法として，本発明者等が発明した特開２００２−９１３６９号公報に開示されている方法がある。この方法（以下，従来技術という）は，人間の眼の解像限界における色の混色と，小視野における色知覚の特異性の原理を利用したものであり，矩形ＲＧＢサプピクセルで１ピクセルを構成する表示器に文字を表示する場合に，各矩形ＲＧＢサブピクセルを個別に文字の形状を表すものとして扱うことにより，解像度を向上させるものである。以下，この原理について説明する。
【０００４】
（１）人間の眼の解像限界における色の混色
５ポイント程度の文字は，普通表示器を見る距離３００ｍｍ程度から観察した場合，約０．３度程度の視角である。この視角においては，ＲＧＢの画素を分離するには，空間周波数で，
１／０．３×７（ピクセル）×　３＝７０サイクル／度
程度の解像度が必要になる。しかしながら，人間の眼の感受性レベルのコントラスト感受性１０以下で各エレメントを解像するのは困難である。この場合，ＲＧＢの各色は個別に認識されず，人間はその混色を感知する。
【０００５】
（２）小視野における色知覚の特異性
視角が数分以下の場合，人間の眼は色相の区別をすることが難しいことが知られている。精細なＲＧＢ素子を個別に観察する場合，ＲＧＢの極端な差は認識されず，眼の色覚域は狭小化する。したがって，ＲＧＢの色分散が適度にあれば，表示文字は明度情報が主に眼に観察されることになる。
【０００６】
上記２つの原理を応用することにより，上記従来技術では，下記のような文字表示方式を構成した。すなわち，視角１度以下の高精細な文字を認識する場合，ＲＧＢの色相情報は眼に認識されず，混色されることから，１画素分ＲＧＢの３エレメントのみを利用して文字の階調化を行う。また，混色の明度情報のみが有効であることから，ＲＧＢ各エレメントの明度に応じた階調ステップを作成する。上記方式により，文字画像のストロークが肥大化しない文字表示が可能になり，高精細文字表示を実現することが可能になった。
【０００７】
図２２は，上記従来技術（先行発明）による文字作成処理フローを示す図である。以下に，図２３ないし図２６を参照しながら，図２２に基づいて，上記従来技術を説明する。
【０００８】
まず，文字入力手段で文字コードを入力する（ステップＳ１００）。ここでは，例えば図２３（Ａ）に示されるように，文字「α」の文字コード「０ｘ８３ｂｆ」が入力されたものとして説明する。
【０００９】
入力された文字コードに対し，所望のサイズを作成するために必要なフォントサイズを計算する（ステップＳ１０１）。ＲＧＢの矩形格子による表示器であれば，必要な文字サイズは表示すべき文字サイズの３倍のサイズと計算される。例えば，表示する文字「α」のサイズが５ｐｏｉｎｔｓと指定された場合，図２３（Ｂ）に示されるように，文字「α」の必要フォントサイズが１５ｐｏｉｎｔｓと計算される。
【００１０】
次に，計算されたサイズの文字画像をフォントメモリから呼び出す（ステップＳ１０２）。呼び出された文字画像は，一時記憶の画像メモリに展開される（ステップＳ１０３）。図２３（Ｃ）は，画像メモリに展開された文字フォントの例を示している。
【００１１】
次に，矩形エレメント表示を行うために，各ＲＧＢ矩形エレメントの輝度値の演算を行う。この演算では，ＲＧＢ配列に垂直な方向の３画素の表示輝度を加算し，正規化する（ステップＳ１０４）。すなわち，まず，ＲＧＢ配列に垂直な方向の３画素を加算し，それを例えば１／３倍化することで矩形画素の画素値とする。ある画素列の値を，（Ｐｍｎ−１，　Ｐｍｎ，Ｐｍｎ＋１）とすると，
Ｐ′＝（Ｐｍｎ−１＋Ｐｍｎ＋Ｐｍｎ＋１）／３
と計算される。ここで，Ｐｉｊは，座標（ｉ，ｊ）に位置する画素値（輝度値）を表し，Ｐ′は３画素の平均値である。ここでは，正規化の例として説明を簡単にするために単に平均値としているが，実際にはＲＧＢの各々に対して人間が感じる明るさに応じた重みによる補正を行った結果を正規化した値とする。
【００１２】
Ｒ（赤）に対応する表示エレメントのＰ′をＰ′Ｒ　と表し，Ｇ（緑）に対応する表示エレメントのＰ′をＰ′Ｇ　と表し，Ｂ（青）に対応する表示エレメントのＰ′をＰ′Ｂ　と表す。上記（Ｐｍｎ−１，　Ｐｍｎ，Ｐｍｎ＋１）の画素列が，Ｇ（緑）に対応する表示エレメントの画素列であれば，
Ｐ′Ｇ　＝（Ｐｍｎ−１＋Ｐｍｎ＋Ｐｍｎ＋１）／３
である。以上の正規化の結果，図２３（Ｃ）に示すフォントから，例えば図２４（Ａ）に示すような矩形画素値が得られる。
【００１３】
次に，得られた矩形画素値をＲＧＢエレメントの矩形画素で表示する座標に変換する。すなわち，ピクセル単位座標を矩形ＲＧＢエレメント座標に変換するのである（ステップＳ１０５）。計算された画素値がＰ′であれば，ＲＧＢのいずれかのエレメントの画素値をＰ′とする。例えば，Ｇの表示エレメントの座標値が（ｕ，ｖ）であるとし，その画素値をＱとすると，
ＱＧ　ｕｖ＝Ｐ′Ｇ　（ｕ＝３＊ｍ＋１，ｖ＝ｎ）
となる。同様に，
Ｐ′Ｒ　＝（Ｐｍ−１ｎ−１＋Ｐｍ−１ｎ＋Ｐｍ−１ｎ＋１）／３
Ｐ′Ｂ　＝（Ｐｍ＋１ｎ−１＋Ｐｍ＋１ｎ＋Ｐｍ＋１ｎ＋１）／３
を計算し，この結果から，
ＱＲ　ｕ−１ｖ＝Ｐ′Ｒ　（ｕ＝３＊ｍ＋１，ｖ＝ｎ）
ＱＢ　ｕ＋１ｖ＝Ｐ′Ｂ　　（ｕ＝３＊ｍ＋１，ｖ＝ｎ）
とする。そして，図２４（Ｂ）に示すように，多階調の画像メモリに展開し（ステップＳ１０６），図２４（Ｃ）の画像に示すように，画面表示を行う（ステップＳ１０７）。なお，図２４（Ｂ１）および図２４（Ｃ１）は，それぞれ図２４（Ｂ）および図２４（Ｃ）の画像１ピクセルの拡大図である。
【００１４】
また，図２５（Ａ）と図２５（Ｂ）に，それぞれフォント画像がひらがな文字「あ」の場合，およびアルファベット文字「ａ」の場合の表示画像と画像１ピクセルの拡大図を，図２６にフォント画像が漢字文字「亜」の場合の表示画像と画像１ピクセルの拡大図を示す。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，上記従来技術を適用した場合，ディスプレイの分解能が８０ｄｐｉ以下と粗いときには，フォントの種類，およびパターン特徴により，色分散が少なくなり，部分的に色見えが生じることがあった。
【００１６】
図２７（Ａ）に，従来技術による表示画像を模式的に表した例を示す。従来技術においては，表示装置で図２７（Ａ）に示すような文字を表示した場合に，文字の種類およびその大きさにより，文字画像の一部分に色見えが生じ，文字画像品質が劣化するという問題が発生する。このような色見えは，ＲＧＢサブピクセルの色表示において同色が連続することにより生じる。これは，同色表示の領域幅がある一定の値以上に達すると，その部分を見込む人間の視角が大きくなり，上記従来技術で利用した人間の眼の解像限界における色の混色と小視野における色知覚の特異性という原理の成立が困難になり，そのため人間の眼に色が検知されるようになることが原因である。
【００１７】
また，図２７（Ｂ）は，表示装置に文字「試」を表示した例であるが，この文字のように，文字画像中に，表示エレメントに水平または垂直な文字ストロークが少なく直線性が低い文字を表示した場合には，文字ストロークが表示エレメントの配列に対応しないため，文字画像中に，図２７（Ｂ）の矢印部に示すようなジャギーが多く出現するという問題点も生ずる。
【００１８】
本発明は，上記従来技術の問題点を解決し，例えばカラー液晶ディスプレイのような表示器で，カラー表示と高精細なモノクロ文字表示を同時に行うというような場合に，ＲＧＢサブピクセルの色表示において，文字画像の一部分に生ずる色見えやジャギーを解消することが可能な文字作成方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため，本発明においては，文字パターン形状に応じて正方マトリクス形状のフィルタを使用する。このような正方マトリクス形状のフィルタは，色消し機能と文字ジャギーの軽減（平滑化）機能を併せ持つ。具体的には，文字パターン形状に応じた正方マトリクス形状のフィルタを，ＲＧＢサブピクセルの色表示において同色で表示される領域の大きさに応じて変更し，色消しを行う。すなわち，色消しについては，ＲＧＢ方向に画素値を分散させ，ＲＧＢデジタル値の等分化を図ることで可能となる。そして，同色表示の領域幅は，文字パターンの形状により変化するため，文字パターンの形状特性に応じて，色消し効果の異なるフィルタを使用する。
【００２０】
ここで，文字パターンの形状特性と使用フィルタとの関係について下記に説明する。文字画像中に表示エレメントに水平または垂直な文字ストロークがあり，ストローク幅が一定の場合，文字ストロークは直線性が高い。例えば，図１８（Ａ）に示す文字は，直線性が高い文字である。この場合，表示色の分散が弱く，同色表示の領域幅が広くなる。一方，文字ストロークが表示エレメントに対して平行になるため，文字画像端部のジャギーが少なくなる。したがって，文字の直線性が高い場合には，ジャギーの軽減より，色消し効果の高いフィルタを用いる。
【００２１】
色消しは，隣り合うＲＧＢサブエレメントのデジタル値を均一化することにより行う。すなわち，ＲＧＢサブエレメントの配列方向に対し，同じデジタル値となるようにフィルタを設計することで，無彩色（グレー表示）化を行うのである。図１９（Ａ）に，直線性の高い文字の場合のフィルタ例を示す。
【００２２】
一方，例えば，図１８（Ｂ）に示す文字のように，文字画像中に，表示エレメントに水平または垂直な文字ストロークが少なく，文字ストローク幅も一定でない場合には，直線性が低い文字である。このような文字をＲＧＢサブピクセルの色表示をした場合，同色の領域幅は狭い一方で，文字ストロークが表示エレメントの配列に対応していないため，文字画像端部のジャギーが多く出現する。したがって，色の分散が高く，人間の色知覚減退効果が強い文字については，色消し効果より，ジャギー軽減効果の高いフィルタを用いる。ジャギーは，ＲＧＢ方向ではなく，文字画像のピクセルに対し等方的に文字画素成分を分散させ，階調化することで軽減する。等方性の形状フィルタは，文字の字母を保存するという面で，曲線の多い文字画像に特に有効である。図１９（Ｂ）に，直線性が低い文字の場合のフィルタ例を示す。
【００２３】
また，文字の直線性が中レベルである場合には，色知覚の減退率に応じてフィルタのパラメータを変更することにより，色見えの少ない表示が可能になる。色知覚は，表示領域を見込む視角によって決まることがわかっている。すなわち，同色表示領域の最大径をＷ，視距離をＬとすると，図１４に示すように，表示領域を見込む視角φは，φ＝ｔａｎ−１（Ｗ／Ｌ）である。Ｌは，液晶パネルの大きさ，パネルの使用方法によって決まる値であり，デスクトップ型液晶表示装置では，おおよそ５００ｍｍである。このときのフィルタの例を図１９（Ｃ）に示す。
【００２４】
同色の表示領域を検定しフィルタを設定する際には，液晶パネルのピクセルサイズ，フォント種類および文字グリフという３つのパラメータがフィルタ変更に関係する。まず，液晶パネルのピクセルサイズが変わると，同色表示領域の最大径も変化する。また，フォント種類については，直線性の高いフォントおよび曲線性の高いフォントが存在し，フォント種類によって同色の分散度合いが変化する。また，文字グリフについては，文字自体によって，直線の分布が異なり，単純な文字グリフほど，直線が多く存在する。狭い閉領域が存在する文字グリフの場合，近傍ストロークが接合し，同色領域の最大径が拡大する場合がある。この場合グリフによってフィルタの変更を行う。本発明においては，上記の３つのパラメータによりフィルタを変更することで，色見えを解消する。
【００２５】
以上の点に鑑み，本発明は，文字画像の正方９ピクセルを，表示装置のＲＧＢ３サブピクセルで構成された１ピクセルに対応させ，フィルタの１要素が各ＲＧＢサブピクセルの１／３の大きさに相当する正方マトリクス形状の画像フィルタを用いて，ＲＧＢサブピクセル群に対応する文字画像に対してフィルタを作用させることを特徴とする。
【００２６】
各ＲＧＢサブピクセルの輝度値を調整する正方形状フィルタを構成することにより，文字画像の等方性を崩さず，字母の保存が可能なフィルタリングを実現することができる。
【００２７】
また，本発明は，同じ色の領域の大きさに応じて，用いる画像フィルタを変更する。これにより，同一色の連続による色見えを効果的に解消することが可能になる。
【００２８】
また，本発明は，表示するフォントの種類によって，用いる画像ファイルを変更する。フォントの種類に応じたフィルタを設定することで，フォント文字デザインに対応する適応性能が向上する。
【００２９】
また，本発明は，文字画像の射影成分から文字画像の直線性を抽出し，その直線性に応じて画像フィルタを変更する。または，文字ストロークの輪郭から文字画像の直線性を抽出し，その直線性に応じて画像フィルタを変更する。これにより，自動的に文字デザインを抽出し，色消しに適した画像フィルタを用いることができる。
【００３０】
あるいは，本発明は，フォント毎にあらかじめ設定した画像フィルタを使用する。フォント情報にフィルタ情報を付加することにより，フィルタ選択処理の計算負荷を軽減することができる。
【００３１】
他の方法として，本発明は，文字毎にあらかじめ設定した画像フィルタを使用する。文字情報にフィルタ情報を付加することにより，フィルタ選択処理の計算負荷を軽減することができる。
【００３２】
また，他の方法として，本発明は，文字毎に最適フィルタを計算し，計算によって求めた画像フィルタを使用する。これにより文字特性に応じたフィルタ選択が可能である。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に，図を用いて，本発明の実施の形態について説明する。図１は，本発明の概要を説明するための図である。
【００３４】
本発明は，人間の視覚特性を利用してカラー液晶表示器のようなフラットパネルディスプレイ上に文字を高精細に表示するための文字作成方法において，パネル解像度が粗いときに生じる色見えを，文字デザインに応じたフィルタを適用することで回避するものである。
【００３５】
本発明は，大きく分けて２つのフェーズからなる。第１のフェーズは，ＲＧＢ矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それらの各輝度値によって構成される文字画像をメモリに展開するフェーズであり，第２のフェーズは，色見えの回避またはジャギーの軽減のために，フォントまたは文字に応じた適切な画像フィルタを適用するフェーズである。
【００３６】
上記第１のフェーズにおける処理は，基本的に前述した特開２００２−９１３６９号公報にて開示されている従来技術と同様な処理である。上記第２のフェーズによる処理において，従来の一般の画像フィルタの適用と大きく異なる点は，従来の一般の画像フィルタの適用では，フィルタの１要素が表示器における１画素に対応しているのに対し，本発明では，フィルタの１要素が表示器における１画素よりも小さい単位になっていることである。すなわち，１画素に対して，例えば正方マトリクス形状のフィルタの９要素が対応していることである。
【００３７】
図１に従って，文字「Ｄ」の文字画像を生成し表示する場合の例を説明する。表示しようとする文字「Ｄ」のフォントの大きさが，カラー表示器の４×４画素の大きさに対応しているとする。図１（Ａ）において，１はピクセル（画素），２Ｒ　，２Ｇ　，２Ｂ　はそれぞれＲＧＢ矩形表示エレメントに対応するサブピクセルを表す。
【００３８】
カラー表示器の４×４画素の大きさの文字「Ｄ」を表示するために，図１（Ｂ）に示すように，３倍のフォントサイズのフォントを用意する。すなわち，１２×１２画素のフォントを用意する。以下では，フォントの１画素を表示器の１画素と区別するために，フォントエレメントと呼ぶことにする。すなわち，４×４画素の大きさの文字「Ｄ」を表示するために必要なフォントは，１２×１２個のフォントエレメント３からなる。
【００３９】
このフォントをもとに，図１（Ａ）に示す４×４画素の各ピクセル１を構成するサブピクセル２Ｒ　，２Ｇ　，２Ｂ　の表示輝度を決定する。各サブピクセル２Ｒ　，２Ｇ　，２Ｂ　の表示輝度値は，各サブピクセル２Ｒ　，２Ｇ　，２Ｂ　が横方向に並んでいるので，図１（Ｂ）に示すフォントにおいて，縦に３個並んだフォントエレメント３から算出する。例えば，縦に３個並んだフォントエレメント３の輝度値を平均して，その平均輝度値を，その３個のフォントエレメント３に対応するサブピクセルの輝度値とする。図１（Ｃ）は，こうして各サブピクセル２Ｒ　，２Ｇ　，２Ｂ　ごとに決定された表示輝度を，濃度で表したものである。
【００４０】
ここまでの処理が第１のフェーズである。このようにして生成された文字画像は，例えば文字「Ｄ」の左側の縦線のように，特定の色のサブピクセルに集中してその領域が大きくなることにより色見えが生じてしまうことがある。
【００４１】
そこで，本発明は，図１（Ｄ）に示すように，図１（Ｃ）に示す文字画像に対して色消しまたは平滑フィルタを適用する。適用するフィルタとしては，３×３要素のフィルタ４でも，５×５要素のフィルタ５でもよい。フィルタのサイズやフィルタの寄与成分は，表示する文字のフォントの種類または文字の形状に応じて変更する。このフィルタ４，５の１要素は，１つのサブピクセルの１／３の大きさに相当しており，このフィルタ４，５をフォントエレメント３の単位で，図１（Ｃ）の文字画像上を走査し適用することで，図１（Ｅ）に示すような色消しが施された文字画像が生成されることになる。
【００４２】
なお，フィルタ演算において，フィルタの１要素に対応する輝度値は，例えば対応するサブピクセルの輝度値の１／９の値を用い，一つのサブピクセルに対して，３回フィルタ演算が行われるので，その３回の演算結果を足し合わせればよい。計算上の問題であるので，他の方法により値を補正してもよい。
【００４３】
図２は，本発明の文字作成方法を実現するシステム構成を示す図である。本発明の文字作成方法を実現する文字作成装置１０は，文字入力手段１１，計算手段１２，記憶手段１３，表示手段１４で構成される。
【００４４】
文字入力手段１１によるフォント文字入力は，文字コード情報を記憶した文書ファイル１１０の入力や，キーボード１１１からの文字コード入力によって行われる。記憶手段１３として，フォントメモリ１３０，画像メモリ１３２，フィルタ参照テーブル１３１がある。フォントメモリ１３０は，文字画像情報を記憶している。画像メモリ１３２は，文字コードから変換された文字画像情報の一時記憶，生成した文字の一時記憶などに用いられる。
【００４５】
計算手段１２として，フォント選択手段１２０，フィルタ選択手段１２１，文字画像作成手段１２２，フィルタ演算手段１２３があり，これらにより，フォント選択，フィルタ選択，文字画像作成，フィルタ演算を行う。また，表示手段１４は，１画素がＲＧＢの各矩形表示エレメントで構成されるカラー画像表示可能な表示器である。
【００４６】
図３ないし図９は，本発明の第一の実施の形態を説明するための図である。以下に，図４および図５を参照しながら，図３に示す本発明の第一の実施の形態における文字作成処理フローを説明する。本実施の形態においては，まず，文字入力手段１１により，文字コードを入力する（ステップＳ１）。ここでは，例えば図４（Ａ）に示されるように，文字「α」の文字コード「０ｘ８３ｂｆ」が入力されたものとして説明する。
【００４７】
入力された文字コードに対し，所望のサイズを作成するために必要なフォントサイズを計算する（ステップＳ２）。ＲＧＢの矩形格子による表示器であれば，必要な文字サイズは表示すべき文字サイズの３倍のサイズと計算される。例えば，表示する文字「α」のサイズが５ｐｏｉｎｔｓと指定された場合，図４（Ｂ）に示されるように，文字「α」の必要フォントサイズが１５ｐｏｉｎｔｓと計算される。
【００４８】
次に，フォント選択手段１２０が，計算されたサイズの文字データ（アウトラインデータまたはドットフォント）を記憶手段１３内のフォントメモリ１３０から呼び出す。呼び出された文字画像は，文字画像作成手段１２２により，一時記憶の画像メモリ１３２に展開される。文字データがアウトラインデータの場合には，文字画像作成手段１２２がラスタライズを行い，画像に変換した後（ステップＳ３），画像メモリ１３２に展開する。この画像メモリ１３２への展開例を図４（Ｃ）に示す。
【００４９】
次に，文字画像作成手段１２２は，矩形エレメント表示を行うために垂直方向３画素の表示輝度を加算し，正規化を行う（ステップＳ４）。その後，図４（Ｄ）の画像に示すように，ピクセル単位座標を矩形ＲＧＢエレメント座標に変換する（ステップＳ５）。ここで，図４（Ｄ１）は，ＲＧＢサブピクセルで構成される上記画像の１ピクセルの拡大図である。
【００５０】
次に，フォント選択手段１２０が，表示するフォントＩＤ（種類）を抽出する（ステップＳ６）。抽出したフォントＩＤに対して，フィルタ選択手段１２０が，適当なフィルタ種類を選択する（ステップＳ７）。このフィルタ種類の選択は，記憶手段１３に記憶されたフィルタ参照テーブル１３１を参照することにより行う。選択されたフィルタを，フィルタ演算手段１２３が，画像メモリ１３２に展開した文字画像に作用させることで，色消し・平滑演算を行う（ステップＳ８）。フィルタを適用する様子を，図５（Ａ）に示す。
【００５１】
このフィルタの演算結果を画像メモリ１３２に展開し（ステップＳ９），表示手段１４により，図５（Ｂ）の画像のように画面表示を行う（ステップＳ１０）。なお，図５（Ｂ１）は，上記画像の１ピクセルの拡大図である。
【００５２】
図６は，本発明の第一の実施の形態におけるフィルタ参照テーブル１３１の一例である。本実施の形態においては，使用するフラットパネルの分解能をあらかじめ設定する。そして，設定された分解能に対し，フォントＩＤ（フォント名）毎に最適フィルタを設定し，フィルタ参照テーブル１３１を作成する。フィルタは，直線性の高いフォントについては，ＲＧＢ方向に均一なフィルタを設定し，直線性の低いフォントについては，等方性の高いフィルタを設定する。
【００５３】
例えば，図７（Ａ）に示す「文字」のようなゴシックフォントの文字や，「ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＳ」のようなサンセリフフォントの文字については，図７（Ａ）に示すようなＲＧＢ方向に均一なフィルタを設定し，図７（Ｂ）に示す「文字」のような明朝フォントの文字や，「ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＳ」のような，セリフフォントの文字については，直線性が低く，ストロークが曲線性であるため，図７（Ｂ）に示すような等方性のフィルタを設定する。
【００５４】
また，図８の「文字」のように，さらに直線性が低い楷書体フォントや教科書体フォントの文字の場合には，例えば図８に示す２つのフィルタのような，特に等方性の高いフィルタを設定する。なお，上記図７または図８に示すフィルタ例における各数値は，寄与を比率で表示したものであり，寄与の合計は１となるように設定されている。
【００５５】
図９は，本発明の第一の実施の形態における文字画像の表示例を示す図である。本実施の形態では，前述したように，文字画像の正方９ピクセル分を，表示装置の１ピクセルに相当するように配置し，色消しおよび文字ジャギー軽減のためのフィルタ演算が，正方マトリクス演算となるようにする。これにより，文字画像の等方性を崩さず，ジャギーの軽減が可能である。そのため，文字ストロークの幅の変化が少なくなり，フラットパネル上で表示する文字画像を作成する際に，フォントの字母デザインが保存される。
【００５６】
図１０は，ジャギーを解消するためのフィルタ適用例を示す図である。ＲＧＢサブピクセル表示において，フォントによって変わる同じ色の領域の大きさに応じて画像フィルタを変更する。図１０（Ｂ）に示すように，１要素が表示装置の矩形表示エレメントの１／３の大きさに相当する等方性の高い正方マトリクス形状の画像フィルタを，図１０（Ａ）に示す文字画像に作用させる。これによって，表示装置における画像は，図１０（Ｃ）のようになる。そして，フィルタサイズが画素の１エレメントに相当するため，ドットマトリクスで構成される文字のストローク幅がほぼ保存される。したがって，フォント文字デザインに対する適応性能が向上する。なお，図１０には，表示画像の１ピクセルの拡大図を示した。
【００５７】
次に，図１１は，本発明の第二の実施の形態を説明する図である。第二の実施の形態として，フォント画像を解析することで，フォント毎の直線性を抽出する方法について説明する。
【００５８】
フォント毎の直線性を抽出するためのフォント画像の解析の例としては，図１１（Ａ）に示すように，▲１▼フォントストロークの傾き抽出，▲２▼フォントの射影等がある。この解析による直線性の評価値と表示パネルの分解能とから，図１１（Ｂ）に示すように，各フォントＩＤ（種類）毎に同一色分布情報を得て，図１１（Ｃ）に示すように各フォントＩＤ（種類）毎に画像フィルタを設定する。この画像フィルタを，文字画像のフォントＩＤに応じて選択し，図１１（Ｄ）〜（Ｇ）に示すように適用することにより，色消し，ジャギーの軽減された文字画像が得られる。
【００５９】
図１２に，このフォントストロークの傾きの抽出による直線性評価値βの検出フローを示す。図１２（Ａ）のように，解析するための１つまたは複数のフォントを任意に選択して設定し（ステップＳ２１），図１２（Ｂ）のように，設定されたフォントからエッジを抽出する（ステップＳ２２）。次に，抽出したエッジ（フォントストローク）の傾きを抽出して（ステップＳ２３），図１２（Ｃ）のように，傾きをヒストグラム化する（ステップＳ２４）。そして，このヒストグラムのうち，０度および９０度方向の最大値を直線性評価値βとして検出する（ステップＳ２５）。
【００６０】
また，フォントの射影解析による直線性評価値βの検出フローについて，図１３に示す。解析するための１つまたは複数フォントを任意に選択して設定する（ステップＳ３１）。次に，図１３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように，設定されたフォントの０度および９０度方向の射影を計算し（ステップＳ３２），計算された射影成分から，最大値を検出することで，射影成分の評価を行い（ステップＳ３３），その最大値成分がある部分の直角方向成分の長さを直線性評価値βとして検出する（ステップＳ３４）。
【００６１】
検出した直線性評価値βと表示パネルの分解能αを用いて，フィルタのパラメータを設定する。この方法は以下のとおりである。
【００６２】
表示パネルの分解能αの検出は，コンピュータのオペレーティング・システム（ＯＳ）にあらかじめ設定された設定値を抽出するか，または，あらかじめ入力装置により入力する。表示パネルの分解能αに応じて，下記で用いる設定視角を変更する。
【００６３】
フィルタパラメータをｕ，ｖ，ｗ，ｚ　とすると，
ｕ　，ｖ，ｗ，ｚ　＝ｆ（α，β）
となる。
【００６４】
設定値については，経験的に変化させる。例えば，
▲１▼　分解能が８０ｄｐｉ未満の場合，本方式による文字表示は行わない。
▲２▼　分解能が８０ｄｐｉ以上２００ｄｐｉ未満の場合，下記の設定視覚を用いる。
▲３▼　分解能が２００ｄｐｉ以上の場合には，ピクセル単位で眼の解像限界を超える分解能となるため，フィルタに色消し効果を与える必要がない。したがって，常に同一のフィルタ設定を行う。
【００６５】
フィルタのパラメータ設定では，まず，図１４において，最大線分長を見込む視角φを，φ＝ｔａｎ−１（β／Ｌ）の式を用いて計算する。そして，例えば，図１５（Ａ）に示すようなフィルタ設定を行う。このフィルタ設定においては，等方性を高めるため，Ｖ＝Ｗとする。
【００６６】
φがあらかじめ設定した視角φ０　（例：３　度）以上の場合には，色消し効果を高めるため，Ｕ＝Ｖと設定し，
Ｗ＝Ｕ＊（１−Ｕ−２＊Ｖ）／（２＊Ｕ＋４＊Ｖ）
Ｚ＝Ｖ＊　（１−Ｕ−２＊Ｖ）／（２＊Ｕ＋４＊Ｖ）
とする。
【００６７】
また，φがφ０　（３度）以下の場合，平滑化のためのＶの設定値をＶＧ　（例：ガウス分布による設定値），表示パネルの分解能をφＳ　とすると，
Ｖ＝Ｆ（Ｕ，ＶＧ　，φ０　，φＳ　）
＝ＶＧ　＋（Ｕ−ＶＧ　）＊（φ−φＳ　）／（φ０　−φＳ　）
Ｗ＝Ｕ＊（１−Ｕ−２＊Ｖ）／（２＊Ｕ＋４＊Ｖ）
Ｚ＝Ｖ＊　（１−Ｕ−２＊Ｖ）／（２＊Ｕ＋４＊Ｖ）
として計算を行う。
【００６８】
また，フィルタは，５×５のサイズの正方マトリクスを用いてもよい。例えば，フィルタを，図１５（Ｂ）のように設定した場合において，φがあらかじめ設定した視角φ０　（例：３　度）以上の場合には，色消し効果を高めるため，Ｕ＝Ｖ＝Ｓと設定し，
Ｕ＝１／（５＋１０α＋１０β）
Ｗ＝Ｚ＝Ｔ＝αＵ
Ｒ＝βＵ
とする。
【００６９】
φがφ０　（３度）以下の場合，平滑化のためのＶの設定値をＶＧ　（例：ガウス分布による設定値），平滑化のためのＳの設定値をＳＧ　，表示パネルの分解能をφＳ　とすると，
Ｖ＝Ｆ（Ｕ，　ＶＧ　，φ０　，φＳ　）
＝ＶＧ　＋（Ｕ−ＶＧ　）＊（φ−φＳ　）／（φ０　−φＳ　）
Ｓ＝Ｆ（Ｕ，　ＳＧ　，φ０　，φＳ　）
＝ＳＧ　＋（Ｕ−ＳＧ　）＊（φ−φＳ　）／（φ０　−φＳ　）
Ｒ＝Ｔ
Ｕ＋２Ｖ＋２Ｓ＋２Ｗ＋４Ｚ＋１４Ｔ＝１
として計算を行う。
【００７０】
図１６ないし図２０は，本発明の第三の実施の形態を説明する図である。以下では，図１７ないし図２０を参照しながら，図１６に示す第三の実施の形態における文字作成処理フローを説明する。
【００７１】
第三の実施の形態においては，あらかじめ文字の直線性を抽出した上で，文字アドレス毎にフィルタを用意し，文字毎に適用するフィルタを変更する。ステップＳ４１，Ｓ４２は，図１１で説明した方法によるフィルタの設定を，事前に一度だけ行う処理である。まず，文字の直線性を抽出する（ステップＳ４１）。この結果から図１７に示すように，文字アドレス毎にフィルタを設定する（ステップＳ４２）。図１７は，フィルタ参照テーブル１３１の一例であるが，この例では，文字アドレス（フォントデータの格納場所）ごとに，適用するフィルタが定められている。例えば，図１７のアドレス１に対応する文字に対しては，フィルタ１を適用し，アドレス２に対応する文字に対しては，フィルタ２を適用する。このフィルタ参照テーブル１３１を独立に設けるのではなく，フォントメモリ１３０内にフィルタＩＤを記憶させてもよい。
【００７２】
以降の処理（ステップＳ４３〜Ｓ５１）については，図３で説明した第一の実施の形態における文字作成処理フローと同様である。ただし，第一の実施の形態では，フォントＩＤ（種類）毎に適用するフィルタを選択していたのに対し，第三の実施の形態では，文字毎に適用するフィルタを選択する（ステップＳ４８）点が異なる。
【００７３】
上記図１７に示す文字アドレス種類毎に設定する画像フィルタについては，文字の直線性抽出の結果，図１８（Ａ）に示す直線性の高い文字を示すアドレスについては，例えば図１９（Ａ）に示すようなフィルタを設定し，図１８（Ｂ）に示す直線性の低い文字を示すアドレスについては，例えば図１９（Ｂ）に示すようなフィルタを設定する。また，文字の直線性が中間の場合には，例えば最大線分長を見込む視角φを考慮して，図１９（Ｃ）に示すようなフィルタを設定する。
【００７４】
より具体的には，図２０（Ａ）に示す「＋」，「±」，「Ｅ」のような直線性が特に高い文字については，例えば図２０（Ａ）に示すようなフィルタを設定し，図２０（Ｂ）に示す「文」のような直線性が低い文字については，例えば図２０（Ｂ）に示すようなフィルタを設定する。また，図２０（Ｃ）に示す「龍」のような，直線性が低く，複雑な文字については，例えば，図２０（Ｃ）に示すようなフィルタを設定する。なお，図２０において，各フィルタの各数値は寄与を比率で表示したものであり，寄与成分の合計は１である。
【００７５】
上記第三の実施の形態では，あらかじめ文字の直線性をフォントすべてについて抽出しておき，フィルタＩＤを文字（フォント）毎に記憶し，文字を表示する際に，フィルタＩＤを同時に読み出して，そのフィルタを適用している。次に説明する第四の実施の形態では，文字を作成する際に，ラスタライズされたデータについて直線性の評価を行い，フィルタの設計もしくは選択を行って，そのフィルタを適用するようにしている。
【００７６】
図２１は，文字を作成する際に，文字の直線性の評価を行う第四の実施の形態における文字作成処理フローである。第四の実施の形態では，ステップＳ７４において，ラスタライズされたデータについて文字の直線性を抽出し，ステップＳ７７において，文字の直線性の評価および表示パネルの分解能などからフィルタの種類の選択を行う点が，他の実施の形態と異なる。他の部分は前述した処理と同様であるので，その詳しい説明は省略する。
【００７７】
以上の表示装置に表示するための文字画像を生成する処理は，コンピュータとソフトウェアプログラムとによって実現することができ，そのプログラムは，コンピュータが読み取り可能な可搬媒体メモリ，半導体メモリ，ハードディスク等の適当な記録媒体に格納して，そこから読み出すことによりコンピュータに実行させることができる。
【００７８】
以下に，本発明の実施の形態の特徴を列挙する。
【００７９】
（付記１）　Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを１画素に対応させて表示するように構成された表示装置に文字を表示するための文字画像を生成する文字作成方法であって，
表示する文字サイズのＮ倍のサイズのフォントをもとに，前記Ｎ個の矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それぞれの矩形表示エレメントに前記Ｎ倍のサイズのフォントの要素をＮ個ずつ対応させることにより，各矩形表示エレメントの輝度値を算出し，算出した輝度値の文字画像をメモリに展開する過程と，
前記メモリに展開した文字画像に対して，フィルタの１要素が前記矩形表示エレメントの１／Ｎの大きさに相当する正方形状の画像フィルタを作用させる過程とを有する
ことを特徴する文字作成方法。
【００８０】
（付記２）　付記１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，画像フィルタにおける前記矩形表示エレメントの配列方向への寄与成分が，中心に対して鏡面対称であり，配列方向に垂直な方向への寄与成分も，中心に対して鏡面対称であり，かつ両者の寄与成分分布が異なる画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８１】
（付記３）　付記１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，フォントの種類に応じて，画像フィルタのサイズまたは画像フィルタの寄与値が異なる複数の画像フィルタの中から選択した一つの画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８２】
（付記４）　付記１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，各文字に応じて，画像フィルタのサイズまたは画像フィルタの寄与値が異なる複数の画像フィルタの中から選択した一つの画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８３】
（付記５）　付記１記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程では，前記矩形表示エレメントの色表示における同色領域の大きさに応じて，画像フィルタのサイズまたは画像フィルタの寄与値が異なる画像フィルタの中から選択した一つの画像フィルタを用いる
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８４】
（付記６）　付記３記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程における画像フィルタの選択では，フォントの種類毎に，あらかじめ設定した文字の射影を計算し，計算した値に応じてフォントの種類毎に設定した画像フィルタを選択する
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８５】
（付記７）　付記３記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程における画像フィルタの選択では，フォントの種類毎に，あらかじめ設定した文字について，その輪郭を抽出し，輪郭の方向成分から，ストロークの直線成分を計算し，計算した値に応じてフォントの種類毎に設定した画像フィルタを選択する
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８６】
（付記８）　付記４記載の文字作成方法において，
前記画像フィルタを作用させる過程における画像フィルタの選択では，あらかじめ各文字毎に文字の直線性を抽出し，文字の直線性に応じて文字コードまたは同一文字を識別する文字アドレス毎に設定した画像フィルタを選択する
ことを特徴とする文字作成方法。
【００８７】
（付記９）　Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを１画素に対応させて表示するように構成された表示装置に文字を表示するための文字画像を生成する文字作成装置であって，
表示する文字サイズのＮ倍のサイズのフォントをもとに，前記Ｎ個の矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それぞれの矩形表示エレメントに前記Ｎ倍のサイズのフォントの要素をＮ個ずつ対応させることにより，各矩形表示エレメントの輝度値を算出し，算出した輝度値の文字画像をメモリに展開する手段と，
前記メモリに展開した文字画像に対して，フィルタの１要素が前記矩形表示エレメントの１／Ｎの大きさに相当する正方形状の画像フィルタを作用させる手段とを備える
ことを特徴する文字作成装置。
【００８８】
（付記１０）　Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを１画素に対応させて表示するように構成された表示装置に文字を表示するための文字画像を，コンピュータによって生成するためのプログラムであって，
表示する文字サイズのＮ倍のサイズのフォントをもとに，前記Ｎ個の矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それぞれの矩形表示エレメントに前記Ｎ倍のサイズのフォントの要素をＮ個ずつ対応させることにより，各矩形表示エレメントの輝度値を算出し，算出した輝度値の文字画像をメモリに展開する処理と，
前記メモリに展開した文字画像に対して，フィルタの１要素が前記矩形表示エレメントの１／Ｎの大きさに相当する正方形状の画像フィルタを作用させる処理とを，
コンピュータに実行させるための文字作成プログラム。
【００８９】
（付記１１）　Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）の矩形表示エレメントを１画素に対応させて表示するように構成された表示装置に文字を表示するための文字画像を，コンピュータによって生成するためのプログラムを記録した記録媒体であって，
表示する文字サイズのＮ倍のサイズのフォントをもとに，前記Ｎ個の矩形表示エレメントを個別に文字の形状を表示するための要素として，それぞれの矩形表示エレメントに前記Ｎ倍のサイズのフォントの要素をＮ個ずつ対応させることにより，各矩形表示エレメントの輝度値を算出し，算出した輝度値の文字画像をメモリに展開する処理と，
前記メモリに展開した文字画像に対して，フィルタの１要素が前記矩形表示エレメントの１／Ｎの大きさに相当する正方形状の画像フィルタを作用させる処理とを，
コンピュータに実行させるためのプログラムを記録した
ことを特徴とする文字作成プログラムの記録媒体。
【００９０】
【発明の効果】
本発明を用いることにより，ＲＧＢサブピクセルの色表示において，文字画像の一部分に生ずる色見えやジャギーを解消することが可能となり，１００ｄｐｉ以下の低解像度の表示パネルでも，色見えやジャギーによる文字品質劣化が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の概要を説明するための図である。
【図２】本発明の文字作成方法を実現するシステム構成を示す図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態における文字作成処理フローを示す図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態における文字作成処理を説明する図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態における文字作成処理を説明する図である。
【図６】本発明の第一の実施の形態におけるフィルタ参照テーブルの一例を示す図である。
【図７】本発明の第一の実施の形態における文字と設定フィルタの一例を示す図である。
【図８】本発明の第一の実施の形態における文字と設定フィルタの一例を示す図である。
【図９】本発明の第一の実施の形態における文字画像の表示例を示す図である。
【図１０】ジャギーを解消するためのフィルタ適用例を示す図である。
【図１１】本発明の第二の実施の形態を説明する図である。
【図１２】フォントストロークの傾きの抽出による直線性評価値βの検出フローを示す図である。
【図１３】フォントの射影解析による直線性評価値βの検出フローを示す図である。
【図１４】表示領域を見込む視角，同色表示領域の最大径および視距離の関係を示す図である。
【図１５】本発明の第二の実施の形態における設定フィルタの一例を示す図である。
【図１６】本発明の第三の実施の形態における文字作成処理フローを示す図である。
【図１７】文字アドレス種類毎に設定する画像フィルタを示す図である。
【図１８】フィルタ適用対象文字の一例を示す図である。
【図１９】画像フィルタの設定例を説明する図である。
【図２０】フィルタ適用対象文字と設定フィルタの一例を示す図である。
【図２１】本発明の第四の実施の形態における文字作成処理フローを示す図である。
【図２２】従来技術による文字作成処理フローを示す図である。
【図２３】従来技術による文字作成処理を説明する図である。
【図２４】従来技術による文字作成処理を説明する図である。
【図２５】従来技術の表示画像の例を示す図である。
【図２６】従来技術の表示画像の例を示す図である。
【図２７】従来技術の色見えとジャギーを説明する図である。
【符号の説明】
１　　ピクセル（画素）
２Ｒ　，２Ｇ　，２Ｂ　　サブピクセル
３　　フォントエレメント
４，５　フィルタ
１０　文字作成装置
１１　文字入力手段
１２　計算手段
１３　記憶手段
１４　表示手段
１１０　文書ファイル
１１１　キーボード
１２０　フォント選択手段
１２１　フィルタ選択手段
１２２　文字画像作成手段
１２３　フィルタ演算手段
１３０　フォントメモリ
１３１　フィルタ参照テーブル
１３２　画像メモリ
【図１】
2004029598.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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