CN1287350C - 图像显示装置和图像显示方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种不会有显示装置内的电路复杂化、消耗电力的增大等，可以以简易的方法制成没有不协调感的高分辨率图像数据的，图像数据的分辨率变换方法。例如便携电话、PDA等的便携终端装置，处理显示从外部发送的图像数据等。具有多个灰度数的图像数据，被通过根据与灰度数对应的灰度控制脉冲控制显示部内的各像素的显示状态进行显示。另外，分辨率变换装置，生成把原图像数据的像素数变为n倍，把灰度数变为1/n的伪高分辨率图像数据。在显示伪高分辨率图像数据时，在半色调控制部中把灰度控制脉冲数变更为1/n。即，在伪高分辨率图像数据中，因为把灰度数变为1/n，所以在半色调显示中使用的灰度控制脉冲数，可以根据灰度数设置为1/n。

Description

图像显示装置和图像显示方法
技术领域
本发明涉及图像数据的分辨率变换方法。
背景技术
近年来，安装在便携电话、PDA(个人数字助理)等的便携终端装置上的显示装置的画面(屏幕)越来越大、分辨率越来越高，与以往相比可以把像素数多的高分辨率的图像数据显示在更大的画面上。
但是，与这样的大画面显示或者高分辨率显示(以下，简单地称为“高分辨率显示”)对应的高分辨率画面数据，其数据量也很大。因此，如果始终发送接收高分辨率图像数据的话，存在通信费过高的问题。另外，向便携终端装置提供各种内容的服务提供者(提供商)一侧，除了与现存的画面尺寸对应的图像数据以外，需要准备高分辨率图像数据，对具有高分辨率的显示装置的使用者提供高分辨率图像数据。因此，存在服务提供者一侧必须准备、保持几种图像数据，开发费、设备成本等增大的问题。
从这样的问题出发，考虑分开使用与现有的便携终端装置的画面尺寸(大小)对应的图像数据，和高分辨率图像数据的方法。即，在使用通常画面尺寸的图像数据足够进行的种类的内容提供服务的情况下，发送接收与现有的画面尺寸对应的图像数据(以下，简单地称为“低分辨率画面数据”)，在要求显示高分辨率图像的内容提供服务的情况下发送接收高分辨率图像数据。
与高分辨率对应的便携终端装置，当接收到高分辨率图像数据时直接显示它。另一方面，当接收到低分辨率图像数据时，在便携终端装置内部实施分辨率变换处理，制成没有不协调感的高分辨率图像数据进行显示。
这样的分辨率变换处理，一般地通过单纯的像素尺寸的放大来进行。例如，在把某一像素数的图像数据在纵和横方向上放大为2倍的情况下，简单地把1个像素数据在纵方向以及横方向上放大为2倍。即，把1个像素变换为相同像素在纵以及横方向上排列的2×2像素的集合。由此，在纵以及横方向上像素数变为2倍，可以由低分辨率像素数据制成高分辨率像素数据。
但是，在上述那样的分辨率变换方法中，因为简单地放大1个像素，所以即使可以放大图像尺寸图像自身看起来也很粗糙。特别是在图像中具有斜线成分的区域中，存在在斜线上显著地出现毛边粗糙(锯齿)的问题。另外，通过增加像素数的处理方法，还存在显示装置内的信号处理复杂化，消费电力增大等的问题。
发明内容
本发明，就是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种不产生显示装置内的电路复杂化、消耗电力的增大等，可以以简易的方法制成没有不协调感的高分辨率图像数据的，图像数据的分辨率变换方法。
根据本发明的第1观点，在图像显示装置中具备：显示图像数据的显示部；通过与图像数据的灰度数对应的数的灰度控制脉冲，控制上述显示部内的各像素的显示状态进行半色调显示的半色调控制部；在将原图像数据的像素数变为n倍的同时，生成将灰度数变为1/n的伪(模拟)高分辨率图像数据的分辨率变换装置；在显示上述伪高分辨率图像数据时，控制上述半色调控制部使得把上述灰度控制脉冲数变更为1/n的灰度控制装置。
上述的图像显示装置，例如可以作为便携电话、PDA等的便携终端装置构成，例如处理显示从外部发送的图像数据等。具有多个灰度数(灰度级数)的图像数据，通过根据与灰度数对应的灰度控制脉冲控制显示部内的各像素的显示状态，被显示。例如，在进行64灰度的显示的情况下，通过使用64个灰度控制脉冲规定灰度级，可以以64种灰度级使显示部内的像素发光。
另外，分辨率变换装置，把原图像数据的像素数变为n倍，生成把灰度数设置为1/n的伪高分辨率图像数据。在显示伪高分辨率图像数据时，在半色调控制部中灰度控制脉冲数被变更为1/n。即，在伪高分辨率图像数据中，因为灰度数为1/n，所以在半色调显示中使用的灰度控制脉冲数，可以根据灰度数为1/n。
这样，如果采用上述的图像显示装置，首先，通过从原图像数据生成使像素数增加了的伪高分辨率图像数据，在具有高分辨率图像的显示能力的图像显示装置上，由此可以没有不协调感地显示低分辨率的图像数据。另外，可以以灰度脉冲数的减少程度减少在显示部中的消耗电力。
上述的图像显示装置的一形态中，上述分辨率变换装置，可以把1个像素，变换为分别包含1～n个特定灰度级(レベル)的像素的合计n个像素图案(パタ-ン)之一。
如果采用该形态，因为根据被包含在分辨率变换后的多个像素中的特定灰度级的像素的数目，人视觉观察的亮度水平不同，所以通过把特定的灰度级的像素配置在特定的像素图案上可以模拟地(虚拟地)显示多个灰度级。其结果，可以减少在显示部一侧应该设定的灰度数。
在这种情况下的适宜的一实施例中，上述分辨率变换装置，把1个像素在纵方向以及横方向上分别变为2倍，变换为纵横分别由2像素构成的合计4像素的4种的像素图案，上述4种像素图案可以包含：只包含1个特定的灰度级的像素的第1像素图案；包含2个上述特定的灰度级的像素的第2像素图案；包含3个上述特定的灰度级的像素的第3像素图案；包含4个上述特定的灰度级的像素的第4像素图案。
在上述的图像显示装置的另一的形态中，上述半色调显示控制装置具备：生成与图像数据的灰度数对应的数的灰度控制脉冲的脉冲生成部；只在与对应于应该显示的灰度级的数的上述灰度控制脉冲对应的期间向上述像素施加驱动电压的驱动部。如果采用这种形态，则在伪高分辨率图像数据的显示时，通过减少脉冲生成部生成的灰度控制脉冲数可以减少消耗电力。
在上述图像显示装置的另一形态中，具备接收具有显示区域附近的像素数据a以及灰度数b的低分辨率图像数据，以及，具有显示区域附近的像素数(a×b)以及灰度数b的高分辨率图像数据的接收部；上述灰度控制装置，可以控制上述半色调控制部使得在显示上述伪高分辨率图像数据时把上述灰度控制脉冲数设定为b/n，并且可以控制上述半色调控制部使得在显示上述高分辨率图像数据时把上述灰度控制脉冲数设定为b。
如果采用该形态，则当从外部装置等提供的图像数据是高分辨率图像数据时，半色调控制部使用可以显示的全灰度数可以显示高画质的图像。另一方面，当提供低分辨率图像数据时，对其进行分辨率变换生成伪高分辨率图像数据，进行没有不协调感的图像显示。此时，灰度控制装置，在显示高分辨率图像数据时把半色调控制部的灰度数设定为作为全(フル)灰度的b，在显示伪高分辨率图像数据时把灰度数减少为b/n，在减少消耗电力的同时可以显示没有不协调感的图像。
根据本发明的另一观点，一种在具备显示图像数据的显示部的图像显示装置中执行的图像显示方法，具有：在把原图像数据的像素数变为n倍的同时，生成把灰度数变为1/n的伪高分辨率图像数据的分辨率变换工序；以及通过与应该显示的图像数据的灰度数对应的数的灰度控制脉冲，控制上述显示部内的各像素的显示状态进行半色调显示的半色调显示工序；其中，上述半色调显示工序，在显示上述伪高分辨率图像数据时，将上述灰度控制脉冲数变更为1/n。
如果采用上述的图像显示方法，则通过使用图像显示装置从原图像数据生成使像素数增加的伪高分辨率图像数据，在具有该分辨率图像的显示能力的图像显示装置上，由此可以没有不协调感地显示低分辨率的图像数据。另外，可以以灰度脉冲数的减少程度减少在显示部中的消耗电力。
另外根据本发明的另一观点，在具备显示图像数据的显示部的图像显示装置中执行的图像显示程序，具有：在把原图像数据的像素数变为n倍的同时，生成把灰度数变为1/n的伪高分辨率图像数据的分辨率变换步骤；以及通过与应该显示的图像数据的灰度数对应的数的灰度控制脉冲，控制上述显示部内的各像素的显示状态进行半色调显示的半色调显示步骤；其中，上述半色调显示步骤，在显示上述伪高分辨率图像数据时，把上述灰度控制脉冲数变更为1/n。
如果采用上述的图像显示程序，则通过利用图像显示装置，从原图像数据生成增加了像素数的伪高分辨率图像数据，由此，在具有高分辨率图像显示能力的图像显示装置上，可以没有不协调感地显示低分辨率的图像数据。另外，可以以灰度脉冲减少的程度减少显示部中的消耗电力。
附图说明
图1展示适用了本发明的分辨率变换处理的便携终端装置的概略构成。
图2是展示构成便携终端装置的显示装置的液晶面板的电气构成的方框图。
图3是非线性二端子元件的特性图。
图4是液晶面板中的各部分的波形图。
图5是信号线电位VB以及电压VAB的波形图。
图6是展示灰度值和导通(ON)区间的脉冲宽度的关系的图表。
图7是数据信号驱动电路的电路图。
图8是液晶面板的驱动时的定时图。
图9是波形变换部的电路例子。
图10展示分辨率变换处理中的像素放大方法的一例。
图11是用于说明在高分辨率图像数据以及伪高分辨率图像数据的显示时的灰度控制方法的定时图。
图12是显示控制处理的流程图。
图13展示分辨率变换处理中的像素放大方法的一例。
图14展示液晶面板的TFT驱动电路的构成。
图15是说明采用TFT驱动方式的灰度控制方法的图。
符号说明
210        便携终端装置
212        显示装置
214        发送接收部
216        CPU
218        输入部
220        程序ROM
224        RAM
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的优选实施方式。
便携终端装置的构成
整体构成
图1展示适用了本发明的实施方式的分辨率变换方法的便携终端装置的概略构成。在图1中，便携终端装置210，例如是便携电话、PDA等的终端装置。便携终端装置210具备：显示装置212；发送接收部214；CPU216；输入部218；程序ROM220；RAM224。
显示装置212，例如可以设置成LCD(液晶显示装置，Liquid CrystalDisplay)等的重量轻、薄型的显示装置，在显示区域内显示图像数据。显示装置212，是可以进行例如横方向和纵方向的像素数是240×320点等的高分辨率显示的装置。
发送接收部214，从外部接收图像数据。图像数据的接收，例如通过使用者操作便携终端装置210与进行内容提供服务的服务器装置等连接，输入下载所希望的图像数据的指示来进行。另外，即使在从另一利用者的便携终端装置接收面容图像数据等的情况下，也是发送接收部214接收该图像数据。发送接收部214接收到的图像数据可以保存在RAM224中。
输入部218，如果是便携电话则可以用各种操作键等构成，如果是PDA则可以用检测采用触压笔等接触的图形输入板(タブレツト)等构成，用户可以在进行各种指示(命令)、选择时使用。对输入部218输入的指示、选择等，被变换为电信号发送到CPU216。
程序ROM220，存储用于执行便携终端装置210的各种功能的各种程序，特别是在本实施方式中存储用于把图像数据显示在显示装置212上的图像显示程序，用于把低分辨率图像数据变换为高分辨率图像数据使其在显示装置212上显示的分辨率变换程序等。
RAM224，在根据分辨率变换程序把低分辨率图像数据变换为高分辨率图像数据时等作为工作用存储器使用。另外，如上所述，还可以根据需要保存发送接收部214接收到的来自外部的图像数据。
CPU216，通过执行被存储在程序ROM220内的各种程序，执行便携终端装置210的各种功能。特别是在被实施方式中，通过读出被存储在程序ROM220内的分辨率变换程序进行执行，把低分辨率图像数据变换为高分辨率图像数据。另外，通过同样读出被存储在程序ROM220内的图像显示程序进行执行，使图像数据(包含低分辨率图像数据以及高分辨率图像数据)显示在显示装置212上。另外，CPU216，除此以外通过执行各种程序，实现终端装置210的各种功能，但因为这些和本发明没有直接关系，所以省略说明。
进而，在以下的说明中，为了便于说明，例如把与横方向以及纵方向是120×160像素左右的现有的画面尺寸对应的图像数据称为低分辨率图像数据，把与横方向以及纵方向是240×320像素左右的画面尺寸对应的图像数据称为高分辨率图像数据。另外，把与由本发明的分辨率变换方法变换低分辨率数据得到的240×320像素左右的画面尺寸对应的图像数据称为伪高分辨率图像数据。
显示装置的详细构成
以下，详细说明显示装置212的构成。在本实施方式中，显示装置212，假设为利用被称为二端子元件型有源矩阵或者TFD(Thin Film Diode，薄膜二极管)的液晶面板的显示装置。在该液晶面板中，在相互相对的2枚基板中在一方的基板上形成扫描电极，在另一方的基板上形成信号电极，在两基板间封入液晶层。在该液晶层和扫描电极间，或者液晶层和信号电极间设置电流-电压特性是非线性的元件。作为该非线性二端子元件，可以使用陶瓷变阻器(セラミツクバリスタ)、无定形硅PN二极管(ァモルファスシリコンPNダイオ-ド)等。
图2展示显示装置212的构成。在图2中，显示装置212具备：液晶面板101、扫描信号驱动电路100、数据信号驱动电路110、定时信号生成电路60、变换电路70。定时信号生成电路60，输出用于驱动图示的各构成要素的各种定时信号。
液晶面板101具备：在行方向上延伸设置的多个扫描电极12、和在列方向上延伸设置的多个信号电极14。在这些电极12以及14的各交叉部分上，串联地连接非线性二端子元件20和液晶层18，由此在各交叉部分上形成像素。通过以上的构成要素，构成液晶显示部101。非线性二端子元件20，具有例如如图3所示的电流-电压特性。在图3中，电压在零电压附近几乎没有电流流过，而电压的绝对值如果超过阈值电压Vth，则和电压的增加一同电流迅速增加。
扫描信号驱动电路100对扫描电极12施加扫描电位VA，数据信号驱动电路110对信号电极14施加信号电位VB。参照图4说明电位VA以及VB。首先，在扫描电极12上，施加如图4(a)所示的扫描电位VA。在每个行(ライン)选择期间T，顺序选择各扫描电极12，施加相对某一共用(共同)电位V GND具有±Vsel的电位差，即具有电压的某一电位。进而，把该电压Vsel称为选择电压。而后，在被选择后，施加相对共用电位V GND具有±Vhld电压的任意电位。在此，选择时的电位在VGND+Vsel时施加V GND+Vhld的电位，选择时的电位在V GND-Vsel时施加V GND-Vhld的电位。进而，把该电压Vhld称为保持电压。另外，全部扫描电极轮回选择一次结束的期间称为场(field)期间，在以下的场期间，使用和前一场期间相反特性的选择电压顺序选择扫描电极。
另一方面，对信号电极14，如图4(b)所示，施加相对共用电位V GND具有±Vseg电压的某一电位。在此，当在某一选择期间被选择的扫描电极上施加的电位是V GND+Vsel的情况下，把V GND-Vsig作为导通(ON)电位Von使用，把V GND+Vsig作为截止(OFF)电位Voff使用。另外，当在某一选择期间被选择的扫描电极上施加的电位是V GND-Vsel的情况下，把V GND+Vsig作为导通电位Von使用，把V GND-Vsig作为截止电位Voff使用。
即，信号电位VB的各行选择期间T内的波形，被根据涉及该信号电极14的列中的各像素的灰度设定，但首先，信号电位VB，在各行选择期间T的每一个被分割成导通区间和截止(OFF)区间，在导通区间中设定为导通电位Von，在截止区间中设定为截止电位Voff。即，信号电位VB，根据灰度值被脉冲宽度调制。而后，应给予像素的灰度越高(在常黑模式下越明亮)，设定导通区间占有的比例越大。
以下，用图4(c)的实线表示扫描电极12以及信号电极14的电极间电压VAB。如图所示可知，电极间电压VAB的绝对值，在该像素的选择期间高。另外，施加在液晶层18上的液晶层电压VLC，成为图4(c)的阴影所示那样。在液晶层电压VLC变化时，因为必须充放电液晶层18形成的电容，所以液晶层电压VLC相对电极间电压VAB瞬态响应地变化。进而，在图4(c)中电压VNL是电极间电压VAB和液晶层电压VLC的差，即非线性二端子元件20的端子电压。
图5(a)展示本实施方式中的信号电压VB的一例。在图5(a)中，行选择期间T由导通区间和截止区间构成。另外，因为扫描电位VA是如图4(a)所示那样，所以电极间电压VAB以及液晶层电压VLC成为如图5(b)所示那样。
变换电路70，例如把从CPU216输入的彩色图像信号R、G、B变换为数据信号DR、DG、DB。具体地说，变换电路70，如果提供彩色图像信号R、G、B，则把它存储在行缓冲存储器(ラインバツファ，未图示)中。把彩色图像信号R、G、B变换为数据信号DR、DG、DB，提供给数据信号驱动电路110。在此，彩色图像信号R、G、B的各颜色的灰度值，是“0”～“14”的范围的值，它们根据图6的表，被变换为行选择期间T内的灰度值。
另外，变换电路70，对数据信号驱动电路110提供时钟信号GCP。说明时钟信号GCP的生成方法。在变换电路70中，生成将各行选择期间T“256”分频的基本时钟信号。以下，用8位(最大256)的计数器对该基本时钟信号计数，如果其计数结果达到规定值则输出时钟信号GCP的1脉冲。该“规定值”与图6所示的灰度值(0，13，26，......256)对应。进而，设定输出时钟信号GCP的1脉冲的计数器值使得对应液晶显示部101的灰度特性保持线性。
在图6中，如果灰度值是“0”则导通区间的宽度也是“0”，该行选择区间的全部区域成为截止区间。进而，灰度值越高导通区间所占的比例(基本时钟信号的数)越多。进而，在灰度值14中导通区间被设定为“256”，该行选择期间的全区间成为导通区间。
以下，参照图7详细说明数据信号驱动电路110的构成。数据信号驱动电路110内的移位寄存器112是“m/3”位(m是信号电极14的数)的移位寄存器，在每次提供像素时钟XSCL时，使各位的内容移位到右侧相邻的位上。进而，如图8所示，像素时钟XSCL，是与提供各像素的数据信号DR、DG、DB的定时同步下降的信号。向移位寄存器112的左端的位提供脉冲信号DX。该脉冲信号DX，是在从变换电路70开始行选择期间T的数据信号DR、DG、DB的输出时产生的单触发(ワンシヨツト)的脉冲信号。因而，从移位寄存器112的各位输出的信号S1～Sm，只在与像素时钟XSCL的周期相等的时间，顺序排它地变为高电平(Hレベル)的信号。
寄存器114，与移位寄存器112的输出信号S1～Sm的各上升(上升边)同步，3个像素、3个像素地锁存数据信号DR、DG、DB。锁存电路116与锁存脉冲LP的上升同步地一起锁存被存储在寄存器114中的数据信号。波形变换部18，把被锁存的数据信号变换为图5(a)所示的信号电位VB，施加在m条信号电极14上。即，该锁存脉冲LP的输出定时成为行选择期间T的开始定时。
以下，在图9中展示波形变换部118的构成例子。在图9中，计数器124是对全信号电极14共同设置的计数器，在锁存脉冲LP的上升时把计数值复位为“0”，对时钟信号GCP进行计数。比较器126，比较被锁存在锁存电路116中的各像素的数据信号DR、DG、DB和计数器124的计数值，如果计数值不足数据信号值，则输出高电平，如果计数值为数据信号的值或以上则输出低电平的比较信号CMP。而后，开关122，如果对应的比较信号CMP是高电平则选择导通电位Von，如果是低电平则选择截止电位Voff，把选择的电位作为信号电位VB进行输出。
分辨率变换处理
以下，说明本发明的分辨率变换处理。分辨率变换处理，是使低分辨率图像数据的像素数增加，制成伪高分辨率图像数据的处理。例如，作为低分辨率图像数据，假设横方向×纵方向是120×160像素的64灰度的图像数据。在分辨率变换处理中，把该低分辨率图像数据，以纵横2倍的240×320像素变换为64灰度的伪高分辨率图像数据。
在该例子中，把低分辨率图像数据的1像素，在纵方向以及横方向上分别放大为2倍变换为2×2像素，即4像素。该变换方法示意性地展示在图10中。当把某1像素扩大为2×2像素时，如果把原像素简单地扩大为4像素，则扩大后的4像素全部为同一灰度级。例如，如果把某第1灰度级(□)的1像素简单地扩大为4像素，则全部为第1灰度级(□)，如果把灰度级是另外的第2灰度级(■)的1像素简单地放大为4像素，则全部为第2灰度级(■)。但是，这种情况下，因为像素大小***糙，所以在图像数据中的斜线部分等上有产生毛边粗糙(锯齿)的问题。
与此相反，在本发明的分辨率变换处理中，如图10所示，把1个像素变换为由4像素构成的图案P1～P4的任意一个。即，图案P1是4像素全部为第2灰度级，图案P2是1像素为第1灰度级，剩余的3像素为第2灰度级，图案P3是2像素为第1灰度级，剩余的2像素为第2灰度级，图案P4是3像素为第1灰度级，剩余的1像素为第2灰度级。
这样，如果把分辨率变换后的4像素分配在4个不同的图案P1～P4中，则因为1像素的尺寸小，所以各图案P1～P4对于人的视觉来说分别作为不同的4个灰度级被观察。即，通过只使用第1以及第2灰度级，可以模拟地表现4灰度，上述的毛边粗糙的影响也减少。为了把通过这样增加像素数变换分辨率得到的图像数据，与通常的240×320像素的高分辨率图像数据区别，称为“伪高分辨率图像数据”。
在显示该伪高分辨率图像数据时，可以减少显示装置212生成的灰度值。在上述的例子中，分辨率变换前的低分辨率图像数据具有64灰度，但在图10示例的分辨率变换后的伪高分辨率图像数据中，可以用2个灰度级模拟地表现4个灰度。因而，作为显示装置212如果可以显示64/4＝16灰度值，则通过使用图10所示的4个图案可以模拟地显示64灰度。
即，显示装置212只要以16灰度显示分辨率变换后的伪高分辨率图像数据即可。
由此，可以减少在上述的灰度控制中使用的时钟信号GCP的灰度控制脉冲数(GCP数)。如上所述，1像素的灰度值通过在1个选择脉冲期间T内的时钟信号GCP的脉冲数控制。为了用规定的灰度值显示某一像素，如图6示例所示，只要在与该灰度值对应的脉冲数的时钟信号GCP期间把信号电压VB设置为ON电压即可。因而，例如在用64灰度显示某一像素的情况下，在1行选择期间中包含64个GCP。
其状态展示在图11中。当由显示装置212直接显示64灰度时，使用图11中的时钟信号GCP1。时钟信号GCP1，在1行选择期间T中包含64个GCP。
与此相反，在上述的模拟高分辨率图像中，因为可以由分辨率变换后的4种图案表现4灰度，所以作为显示装置212如果可以进行16灰度的显示，则可以模拟地表现16×4＝64灰度。因而，如图11所示，在伪高分辨率图像数据的情况下，作为显示装置212，只要使用在1行选择期间T中包含16个GCP的时钟信号GCP2即可。其结果，具有可以减少在显示装置212内生成的GCP的数(在该例子中可以把GCP数变成1/4)，可以减少其显示装置212内的消耗电力的优点。
这样，如果使用通过本发明的分辨率变换处理得到的伪高分辨率图像数据，则可以在模拟地维持灰度数使像素数增加，将低分辨率图像数据高分辨率化，并且，可以减少此时在显示装置中的消耗电力。因而，在具有高分辨率图像数据的显示能力的便携终端装置中，在接收、显示低分辨率图像数据时，通过进行分辨率变换处理，可以显示没有不协调感的模拟的高分辨率图像。
进而，在上述的例子中，如图10所示，是把1像素放大为2×2的4像素进行分辨率变换，但本发明的适用并不限于此。例如，如图13示例所示，还可以把1像素放大为纵×横是4×4的16像素。这种情况下，因为由16像素构成的图案为16种，所以用2个灰度级可以模拟地表现16灰度。因而，例如当分辨率变换前的低分辨率图像数据是64灰度时，如果可以进行图13示例的分辨率变换，则显示装置212，只要显示64/16＝4灰度即可。这种情况下，如上所述为了表现4灰度，在1行选择期间T中需要的GCP数是4个，进而可以减少显示装置一侧的电力消耗。
这种情况下，在16种中的图案确定中使用4×4阈值矩阵，但因为在4n倍放大的情况下和该矩阵同步，所以不需要考虑在适用的像素的图像整体中的补偿(オフセツト)值，可以高速处理。另外，在2n倍扩大的情况下，也是只管理行列的页面列(パ-ジカラム)是偶数还是奇数即可，可以高速地处理。
另外，虽然在上述的例子中采用了整数倍，但本发明的分辨率变换处理并不限于此，即使不定数倍(例如，1.3倍等)原理上也可以适用。但是，当设定为整数倍时因为不发生浮点运算，所以具有可以高速运算的优点。
显示控制处理
以下，说明利用上述的分辨率变换处理的显示控制处理。本发明的便携终端装置210，在可以接收高分辨率图像数据直接显示的同时，还可以接收低分辨率图像数据，进行分辨率变换处理，生成并显示上述的伪高分辨率图像数据。
在接收高分辨率图像数据直接显示时，如上所述，在显示装置212一侧需要进行64灰度的显示，使用图11所示的时钟信号GCP1。另一方面，当显示伪高分辨率图像数据时，如上所述只要使用时钟信号GCP2即可。因而，该时钟信号的切换，只要便携终端装置210的CPU216，根据是否显示某一图像数据，指示时钟信号GCP1和GCP2之间的切换即可。
参照图12的流程图说明包含该切换的显示控制处理。进而，图12所示的显示控制处理基本上通过CPU16执行被存储在程序ROM220内的显示控制程序实现。
首先，如果便携终端装置210通过发送接收部214从外部接收图像数据(步骤S1)，则CPU216判定该图像数据是高分辨率图像数据，还是低分辨率图像数据(步骤S2)。当是低分辨率图像数据时(步骤S2：No)，CPU216执行上述的分辨率变换处理，生成伪高分辨率图像数据(步骤S3)。而后，CPU216，向显示装置212发送控制信号，把时钟信号设定为GCP2(步骤S4)。
另一方面，当接收到的图像数据是高分辨率图像数据时(步骤S2：Yes)，CPU216向显示装置212发送控制信号，把时钟信号设定为GCP1(步骤S5)。
如果时钟信号的设定结束，则CPU216把图像数据(高分辨率图像数据或者伪高分辨率图像数据)提供给显示装置212，使其显示(步骤S6)。这样，便携终端装置，可以根据接收到的图像数据的分辨率进行显示。
进而，在具有高分辨率图像数据的显示能力的便携终端装置210中，也是因为高分辨率图像数据的数据量大增加通信成本，所以也考虑最初不把全部的图像数据作为高分辨率图像数据接收的情况。例如，考虑最初接收低分辨率图像数据掌握其内容，如果需要则接收高分辨率图像数据，或者只追加接收高分辨率图像数据和低分辨率图像数据的相差部分的数据，最终作为高分辨率图像数据进行显示的方法。这种情况下，CPU216首先通过步骤S3～S6显示伪高分辨率图像数据，在其后接收高分辨率图像数据或者相差部分数据时，通过步骤S5把时钟信号切换为GCP2显示高分辨率图像数据。
其他的实施方式
以下，说明作为显示装置212中的液晶面板的驱动元件，使用了TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)元件时的实施方式。图14展示本实施方式的液晶装置的方框图。
该液晶装置，由液晶面板101、信号控制电路部112、灰度电压电路部114、电源电路部116、扫描线驱动电路120、数据线驱动电路122以及对置电极驱动电路124构成。
向信号控制电路部112，提供数据信号、同步信号以及时钟信号。信号控制电路部112，把时钟信号CLKX、水平同步信号Hsync1以及数据信号Db提供给数据线驱动电路122。另外，信号控制电路部112，把时钟信号CLKY以及垂直同步信号Vsync1提供给扫描线驱动电路120。另外，信号控制电路部112，把极性反转化信号FR以及时钟信号CLKY提供给对置电极驱动电路124。
灰度电压电路部114，把成为基准的电压提供给数据线驱动电路122。电源电路部116，向用于驱动液晶装置的各装置提供电源。
在此，垂直同步信号Vsync1，是用于确定分割1场(1帧)定义的各子场(サブフイ-ルド)的信号。极性反转化信号FR，对每1子场，把电平反转的信号提供给对置电极驱动电路124。时钟信号CLKY，是用于规定水平扫描期间S的信号。水平同步信号Hsync1，是由时钟信号CLKX，在把1行部分的各RGB数据信号Db锁存在数据线驱动电路122后输出的信号。另外，虽然未图示，但在信号控制电路112中具有计数垂直同步信号Vsync1的计数器，根据该计数器结果，确定作为极性反转化信号FR提供的信号。
在此以下说明子场的概念。在本实施方式中，例如，假设图14所示的液晶装置可以进行8灰度显示。即，数据信号Db由各RGB3位构成。在该液晶装置中，把施加在液晶层上的电压，例如只设置为电压V0(“L”电平，低电平)以及V7(“H”电平，高电平)的2值。在常白模式的液晶面板的情况下，如果在1场的整个期间在液晶层上施加电压V0，则透过率变为100％，如果施加电压V7则透过率为0％。进而，在1场中，通过控制在液晶层上施加电压V0的期间、施加电压V7的期间的比率，可以把与半色调对应的电压施加在液晶层上。因而，为了区分在液晶层上施加电压V0的期间，和施加电压V7的期间，把1场f分割成7个期间。把该分割的期间，定义为子场Sf1～Sf7。
例如，在灰度数据是(001)的情况下(进行假设为像素的透过率14.3％的灰度显示的情况)，如果对置电极的电压是0V，则在被选择的像素上，在子场Sf1中施加电压V7。另一方面，在其它子场Sf2～Sf7中，施加电压V0。在此，电压有效值，用在跨过1周期(1场)平均化电压瞬时值的平方的平方根求得。即，如果设定子场Sf1使得相对1场f为(V1/V7)2，则在1场f内被施加在液晶层上的电压有效值变为V1。
这样，设定子场Sf1～Sf7的期间，通过把与灰度数据对应的电压施加在液晶层上，尽管只把电压V0以及V7的2值提供给液晶层，也可以对各透过率进行灰度显示。
进而，在信号控制电路部112中，把所提供的RGB各3位的数据信号，对于每个子场Sf1～Sf7，变换为2值信号Ds。该2值被提供给数据驱动电路122，作为数据信号电压Vd，电压V0或者V7之一被施加在液晶层上。
在图15中，展示被施加在液晶层上的灰度数据(000)～(111)的电压波形。与各个灰度数据对应，在子场Sf1～Sf7的各自的期间中，把电压V7(“H”)或者电压V0(“L”)施加在液晶层上。例如，在灰度数据(001)的情况下，按照子场Sf1～Sf7的顺序，把(HLLLLLL)施加在液晶层上。
在以上的TFT驱动电路的例子中，展示了进行8灰度显示的方法，但和它一样通过只以灰度数设定子场Sf，可以进行16灰度、64灰度等的半色调显示。
因而，当便携终端装置210的显示装置212如上所述那样PWM(脉冲调制)驱动TFT元件时，也可以同样地适用本发明的分辨率变换处理。例如，在切换显示上述的高分辨率图像数据和伪高分辨率图像数据的情况下，将显示装置212构成为可以切换控制16灰度显示以及64灰度显示。而后，当提供高分辨率图像数据时，显示装置212根据来自CPU216的切换指示，制成64个子场Sf进行64灰度的显示控制。另一方面，当从CPU216提供伪高分辨率图像数据时，显示装置212根据来自CPU216的切换指示，制成16个子场Sf进行16灰度的显示控制。在伪高分辨率图像数据中，如上所述，因为可以由多个图案P1～P4模拟地显示4灰度，所以可以模拟地显示64灰度。
另外，即使在作为液晶面板的驱动电路使用TFT的情况下，也有不是通过PWM驱动以脉冲宽度控制半色调，而控制在液晶部分上施加的电压电平数控制半色调的方法。例如通过把64个电压电平施加在像素部分上实现64灰度的半色调控制。即使在这样的情况下，因为当显示伪高分辨率图像数据时在显示装置一侧实现的灰度数减少，所以可以削减施加在液晶上的电压电平数，可以实现消耗电力的降低。但是，这种情况下，需要与削减了规定半色调的电压电平数的状态一致地削减传送数据数，在生成施加电压的电源部分上准备与电压电平数的削减对应的低消耗电力模式。
变形例
在上述的实施方式中，作为电光材料，以使用了液晶(LC)的电光学元件为例进行了说明。作为液晶，例如，除了TN(Twisted Nematic)型以外，包含具有180或以上的扭曲定向的STN(Super Twisted Nematic)型、BTN(Bi-stable Twisted Nematie)型、具有强感应型等的存储性的双稳定型、高分子分散型、宾主(ゲストホスト)型等，可以广泛使用公知的材料。另外，本发明，除了作为3端子开关元件的TFT(Thin FilmTransistor)以外，对于例如使用了TFD(Thin Film Diode)的2端子开关元件的有源矩阵型面板也可以适用。与此同时，本发明还可以适用于不使用开关元件的无源矩阵型面板。进而，对于液晶以外的电光材料，例如，场致发光(EL)、数字微反射镜器件(DMD)，或者，使用等离子发光、电子发射的荧光等的各种电光学元件也可以适用。

Claims (6)

1.一种图像显示装置，其特征在于，具备：
显示图像数据的显示部；
通过与图像数据的灰度数对应的数的灰度控制脉冲，控制上述显示部内的各像素的显示状态进行半色调显示的半色调控制部；
在将原图像数据的像素数变为n倍的同时，生成将灰度数变为1/n的伪高分辨率图像数据的分辨率变换装置；
在显示上述伪高分辨率图像数据时，控制上述半色调控制部使得把上述灰度控制脉冲数变更为1/n的灰度控制装置。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于：上述分辨率变换装置，将1个像素变换为分别包含1～n个特定的灰度级的像素的合计n个像素图案的任意1个。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置，其特征在于：上述分辨率变换装置，把1个像素变换为在纵方向以及横方向分别为2倍纵横分别由2像素构成的合计4像素的4种像素图案，上述4种像素图案包含：只包含1个特定的灰度级的像素的第1像素图案、包含2个上述特定的灰度级的像素的第2像素图案、包含3个上述特定的灰度级的像素的第3像素图案、包含4个上述特定的灰度级的像素的第4像素图案。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的图像显示装置，其特征在于：上述半色调控制部具备：生成与图像数据的数对应的数的灰度控制脉冲的脉冲生成部；只在与对应于应该显示的灰度级的数的上述灰度控制脉冲对应的期间，向上述像素施加驱动电压的驱动部。
5.根据权利要求1至3的任意一项所述的图像显示装置，其特征在于：具备接收具有显示区域附近的像素数a和灰度数b的低分辨率图像数据，以及具有显示区域附近的像素数(a×n)和灰度数b的高分辨率图像数据的接收部；
上述灰度控制装置，在显示上述伪高分辨率图像数据时控制上述半色调控制部使得把上述灰度控制脉冲数设定为b/n，在显示上述高分辨率图像数据时控制半色调控制部使得把上述灰度控制脉冲数设定为b。
6.一种图像显示方法，是在具备显示图像数据的显示部的图像显示装置中执行的图像显示方法，其特征在于：
具有：在把原图像数据的像素数变为n倍的同时，生成把灰度数变为1/n的伪高分辨率图像数据的分辨率变换工序；以及
通过与应该显示的图像数据的灰度数对应的数的灰度控制脉冲，控制上述显示部内的各像素的显示状态进行半色调显示的半色调显示工序；
其中，上述半色调显示工序，在显示上述伪高分辨率图像数据时，将上述灰度控制脉冲数变更为1/n。
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