JP2002040999A - インタフェース回路および液晶表示装置 - Google Patents

インタフェース回路および液晶表示装置

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JP2002040999A
JP2002040999A JP2000225471A JP2000225471A JP2002040999A JP 2002040999 A JP2002040999 A JP 2002040999A JP 2000225471 A JP2000225471 A JP 2000225471A JP 2000225471 A JP2000225471 A JP 2000225471A JP 2002040999 A JP2002040999 A JP 2002040999A
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Masahito Hara
將人 原
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Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストのインタフェース回路システムおよび
液晶表示装置を提供する。 【解決手段】R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に分
割されたアナログビデオ信号をそれぞれ各フレームでも
って順次切り替えるアナログマルチプレクサと、このア
ナログマルチプレクサより送出されたアナログビデオ信
号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回
路と、アナログ−デジタル変換回路より出力されたデジ
タル信号を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶さ
れたデジタル信号を読み出し液晶表示制御信号に加工し
出力するコントローラと、クロック発生回路とによって
構成して液晶表示に用いるインタフェース回路。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログRGB信
号を液晶表示装置に表示するためのインタフェース回路
に関するものである。さらに本発明のインタフェース回
路を搭載した液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、パソコン用のモニターとしては、
CRTが多く用いられてきたが、近年、省スペースの要
求に対して、液晶表示装置をモニターとして使うケース
が増えている。
【0003】液晶表示装置としては、TFTに代表され
るアクティブマトリクス型液晶表示装置と、STNに代
表される単純マトリクス液晶表示装置がある。これらの
液晶表示装置では、特に、TFTにおいては信号の劣化
に対する対処、ならびにSTNにおいては液晶の制御が
点灯、消灯の2値で行われる等の理由から表示信号はデ
ジタル信号の形態をとるのが一般的である。
【0004】ところが、CRTは、アナログ信号を表示
信号として用いており、通常、パソコン等の機器におい
ては、CRT用のアナログ信号出力は標準で装備されて
いるが、液晶表示装置用のデジタル信号は装備されてい
ない。
【0005】そのため、パソコン等の機器に液晶表示装
置をモニターとして使用する場合、信号を変換するイン
タフェース回路が必要となる。特に、このインタフェー
ス回路において、アナログ信号をデジタル信号に変換す
るアナログ−デジタル変換回路は、必須となっている。
【0006】アナログ信号の形態について、図6および
図7により説明する。
【0007】図6はアナログ信号の形態を示すタイミン
グ図、図7はCRTの走査の形態を示した図である。
【0008】図6において、Rは赤、Gは緑、Bは青の
アナログ信号であり、各色を発色させるものである。ア
ナログ信号は、電圧レベルでその輝度を表現しており、
高いレベルほど明るくなることを示している。また、H
は水平同期信号、Vは垂直同期信号である。水平同期信
号は、CRTの電子ビームが水平方向の走査を開始する
タイミングに同期しており、また、垂直同期信号は、垂
直方向の走査を開始するタイミングに同期している。水
平方向の走査に要する期間を水平走査期間、垂直方向の
走査に要する期間を垂直走査期間と呼ぶ。アナログ信号
は、実際に表示される表示期間と、表示されない帰線期
間で構成される。
【0009】図7において、実線の矢印が表示期間、破
線の矢印が輝線期間を示している。CRTの電子ビーム
は左上方から水平方向の走査を開始し、水平方向にN回
の走査を下方に向かって順次繰り返し、右下方で1回の
走査を完了する。この走査が、常に繰り返され表示が行
われる。1回の走査で表示される画面の単位をフレーム
と呼ぶ。また、R,G,B,H,Vを合わせてアナログ
RGB信号と一般に称されている。
【0010】次に上記のアナログRGB信号を、単純マ
トリクス液晶表示装置の制御信号に変換する従来の方法
について、図4と図5により説明する。
【0011】図4は、従来のアナログRGB信号をST
N制御信号に変換するインタフェース回路の構成を示す
ブロック図である。
【0012】インタフェース回路41には、外部よりア
ナログ信号R、G、B、水平同期信号H、垂直同期信号
Vが入力され、単純マトリクス液晶表示装置48に制御
信号が出力される。
【0013】インタフェース回路41には、R用アナロ
グ−デジタル変換回路42、G用アナログ−デジタル変
換回路43、B用アナログ−デジタル変換回路44、ク
ロック発生回路45、メモリ46、コントローラ47が
設けられている。R、G、B用の各アナログ−デジタル
変換回路42〜44にはクロック発生回路45からクロ
ック信号CLKが入力され、CLKに同期して、それぞ
れ数ビットのデジタルデータDR、DG、DBに変換さ
れメモリ46に入力される。
【0014】メモリ46には、クロック発生回路45よ
りCLKおよびコントローラ47より制御信号が入力さ
れ、DR、DG、DBの書き込み動作が行われる。メモ
リ46に書き込まれたDR、DG、DBは、コントロー
ラ47からの制御信号により適当なタイミングでコント
ローラ47に読み出され、単純マトリクス液晶表示装置
48の表示信号に加工され単純マトリクス液晶表示装置
48に出力される。
【0015】図5は、従来のインタフェース回路のメモ
リ46の動作を示すタイミング図である。
【0016】メモリ46にはアドレス制御が不要であ
り、書き込み動作と読み出し動作が非同期で行えるFI
FOメモリが用いられる。FIFOメモリの書き込み動
作は、ライトリセット信号とライトクロック信号とライ
トイネーブル信号により制御され、ライトデータは、ア
ナログ信号をアナログ−デジタル変換回路によって変換
したデジタル信号DR、DG、DBが同時に入力され
る。
【0017】メモリ46のライトアドレス番地は、ライ
トリセット信号により0番地にリセットされ、ライトク
ロック毎にカウントアップする。カウントアップは、ア
ナログ−デジタル変換回路の出力に同期させて行う。ラ
イトイネーブル信号がイネーブル状態にある時、各アド
レス番地のタイミングで入力されたライトデータが、各
アドレス番地に記憶される。メモリ46はデジタルデー
タDR、DG、DBが送られている間、常時イネーブル
状態となり、1つのライトアドレスにはアナログ−デジ
タル変換回路42〜44から順次送られてくる、画面上
の同一座標の位置に相当する各R、G、Bデジタルデー
タが書き込まれる。
【0018】例えば、アドレス0番地には、座標(0,
0)の位置のRデジタル信号DR(0,0)とGデジタ
ル信号DG(0,0)とBデジタル信号DB(0,0)
が同一タイミングで書き込まれる。同様に、アドレス1
番地には、Rデジタル信号DR(1,0)とGデジタル
信号DG(1,0)とBデジタル信号DB(1,0)、
以下、アドレス2番地以降についても、アナログ信号が
送られてくる順に、アナログ−デジタル変換されたデジ
タル信号DR,DG,DBがメモリアドレスに順次書き
込まれていく。
【0019】次に読み出し時について説明する。FIF
Oメモリの読み出し動作は、リードクロック信号とリー
ドイネーブル信号、リードリセット信号により制御さ
れ、リードデータは各アドレスに記憶された複数ビット
のライトデータが同一データ幅で同時に出力される。メ
モリのリードアドレス番地は、リードリセット信号によ
り0番地にリセットされ、リードクロック毎にカウント
アップする。リードイネーブル信号がイネーブル状態に
ある時、各アドレス番地のカウントアップに応じてライ
トデータとして記憶されたデータがリードデータとして
出力される。
【0020】例えば、リードリセット信号により、リー
ドアドレスは0番地になり、そのときリードデータは、
アドレス0番地に書き込まれたデータDR(0,0)、
DG(0,0)、DB(0,0)を同時に出力する。リ
ードクロックにより、アドレスが1番地になった瞬間、
アドレス1番地に書き込まれたデータDR(1,0)、
DG(1,0)、DB(1,0)を同時に出力する。以
下、クロックが入力される毎に、アドレス番地のカウン
トアップが行われ、各アドレス番地に書き込まれたデー
タが順次読み出される。
【0021】読み出されたリードデータは、液晶表示装
置の表示信号にコントローラ47内部で変換されて出力
される。
【0022】図8は、単純マトリクス液晶表示装置の構
成を示すブロック図、図9は単純マトリクス液晶表示装
置の動作を示すタイミング図である。
【0023】図8において、液晶パネル85の水平方向
にはデータドライバ81が接続され、垂直方向にはコモ
ンドライバ82が接続される。データドライバ81には
信号LOAD、CP、D7〜0が入力され、コモンドラ
イバ82にはFRM、LOADが入力される。液晶パネ
ルには、図8に示すように画素R(0,0)、G(0,
0)、B(0,0)、・・・が配列されている。
【0024】図9において、FRMは垂直方向コモンド
ライバ82の走査開始のタイミングを与える信号で、F
RMがハイレベル期間のLOADの立ち下がりに同期し
て、コモンドライバ82の第0番目の走査ライン84に
選択パルスが出力され垂直方向の走査が開始する。以
下、LOAD立ち下がり毎に、第N番目の走査ライン8
4まで順次選択パルスが出力される。
【0025】また、LOAD信号はデータドライバ81
のデータのラッチ及び出力の開始タイミングを与える信
号で、CPはデータラッチクロック、D7〜0はデータ
である。まず、LOAD立ち下がり後、最初に画素R
(0,0)、G(0,0)、B(0,0)、R(1,
0)、・・・、G(2,0)に相当するデータがD7〜
0に送られ、CPの立ち下がりでデータドライバ81に
ラッチされる。続いて、画素B(2,0)、・・・、R
(5,0)に相当するデータがD7〜0に送られ次のC
P立ち下がりでデータドライバ81にラッチされる。以
下、同様に順次送られてくるデータを、CPの立ち下が
り毎にラッチし、水平方向の最後のデータB(M,0)
がラッチされた後、LOADの立ち下がりで、これらの
データに応じた出力が、R0〜BMのデータライン83
に出力される。FRM、LOAD、CPのタイミング信
号、およびD7〜0のデータ信号はコントローラ内部で
生成される。特に、D7〜0は、メモリから読み出した
各画素のデータDR、DG、DBより特定のアルゴリズ
ムにより生成されるものである。第n番目の走査ライン
84が選択パルスにより選択された時の第m番目のデー
タライン83の出力レベルに応じて画素(m,n)は点
灯または消灯する。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成の従来技術によれば、同時に送られてくるR、G、
Bのアナログ信号を同時に処理するためアナログ−デジ
タル変換回路が、R,G,Bの各アナログ信号に対して
必要となっていた。
【0027】ちなみに、アナログ−デジタル変換回路
は、インタフェース回路にとってコスト的に大きな比重
を占める回路であり、システムが高価になる要因となっ
ていた。
【0028】本発明は叙上に鑑みて完成されたものであ
り、その目的は表示品位を損なうことなく、従来にて
R、G、B毎に3回路要したアナログ−デジタル変換回
路を1回路でもって動作可能とし、これによって、安価
なインタフェース回路を提供することにある。
【0029】
【課題を解決するための手段】本発明のインタフェース
回路は、R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に分割さ
れたアナログビデオ信号をそれぞれ各フレームでもって
順次切り替えるアナログマルチプレクサと、このアナロ
グマルチプレクサより送出されたアナログビデオ信号を
デジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回路
と、アナログ−デジタル変換回路より出力されたデジタ
ル信号を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶され
たデジタル信号を読み出し液晶表示制御信号に加工し出
力するコントローラと、クロック発生回路とによって構
成して液晶表示に用いることを特徴とする。
【0030】また、本発明によれば、R、G、Bの各ア
ナログ信号をアナログマルチプレクサにより、フレーム
毎に切り替えてアナログ−デジタル変換し、メモリに記
憶させる手段において、フレーム毎にアナログマルチプ
レクサより出力されるR、G、Bのデジタル信号を,メ
モリのアドレス番地3N、3N+1、3N+2(但しN
は整数)に分けて記憶することを特徴とする。
【0031】本発明の液晶表示装置は、かかる本発明の
インタフェース回路を搭載したことを特徴とする。
【0032】
【発明の実施の形態】図1〜図3により本発明を詳述す
る。図1は本発明のインタフェース回路の構成を示すブ
ロック図である。図2はアナログマルチプレクサの動作
を示すタイミング図である。また、図3はメモリの動作
を示すタイミング図である。
【0033】図1に示すとおり、インタフェース回路1
1には、外部よりアナログ信号R、アナログ信号G、ア
ナログ信号Bおよび水平同期信号H、垂直同期信号Vが
入力され、単純マトリクス液晶表示装置17に制御信号
を出力する。
【0034】インタフェース回路11内には、アナログ
マルチプレクサ12、アナログ−デジタル変換回路1
3、クロック発生回路14、メモリ15、コントローラ
16が設けられている。
【0035】アナログマルチプレクサ12には、アナロ
グ信号R、G、Bが入力され、コントローラ16からの
制御信号SWCによりいずれかが選択され、アナログ信
号ARGBが出力される。
【0036】アナログ−デジタル変換回路13にはクロ
ック発生回路14からクロック信号CLKが入力され、
クロック信号CLKに同期して、デジタル信号DRGB
に変換され、一旦、コントローラ16に入力される。
【0037】コントローラ16内では、データが蓄積さ
れ、同時にメモリ16に出力する。また、メモリ15に
は、クロック発生回路14よりクロック信号CLKおよ
びコントローラ16より制御信号が入力され、デジタル
信号DRGBの書き込み動作が行われる。メモリ16に
書き込まれたデジタル信号DRGBは、コントローラ1
6からの制御信号により適当なタイミングでコントロー
ラ16に読み出され、単純マトリクス液晶表示装置17
の制御信号に加工される。
【0038】図2は本発明のアナログマルチプレクサの
動作を示すタイミング図であって、アナログ信号R、
G、Bは、アナログマルチプレクサ12に同時に入力さ
れ、フレーム毎に順次選択されて出力される。
【0039】アナログマルチプレクサ12から出力され
た信号をアナログ信号ARGBとし、特にRが選択され
て出力されている場合をARGB(R)、Gが選択され
て出力されている場合をARGB(G)、Bが選択され
て出力されている場合をARGB(B)とする。
【0040】例えば、第1フレームにおいてはアナログ
信号Rを選択し、アナログ信号ARGBはアナログ信号
Rと同一の出力ARGB(R)となる。次に第2フレー
ムにおいては、アナログ信号Gを選択し、第3フレーム
においては、アナログ信号Bを選択する。第4フレーム
以降は、第1〜3フレームの選択動作を繰り返す。
【0041】また、図3は本発明のメモリの動作を示す
タイミング図である。
【0042】第1フレームにおいては、アナログマルチ
プレクサ12の選択動作により、アナログ信号ARGB
(R)をアナログ−デジタル変換した信号DRGB
(R)がメモリ15に記憶される。
【0043】DRGB(R)は、一旦、コントローラ1
6に入力され、3ドット分、すなわち(0,0)〜
(2,0)座標のデータを蓄積し、同時に、メモリに出
力する。コントローラ内の蓄積動作は、従来、同一座標
のR、G、Bのデータを同時にメモリの同一アドレスに
書き込んでいたのに対し、本発明においては、同一アド
レスにR、もしくはG、Bのみを書き込むためにデータ
のビット幅を合わせるものである。メモリ15のライト
アドレスは、ライトリセット信号の入力により、0番地
にリセットされ、クロック毎にカウントアップする。
【0044】ライトイネーブル信号は、メモリ15のア
ドレス番地が0、3、6、・・・のときにイネーブルと
する。かくしてDRGB(R)のデジタル信号は、アド
レス番地0、3、6、・・・に書き込まれる。
【0045】次に第2フレームにおいては、メモリのラ
イトイネーブル信号は、メモリのアドレス番地が、1、
4、7、・・・のときにイネーブル状態となるようにす
る。従って、DRGB(G)のデジタル信号は、アドレ
ス番地1、4、7、・・・に書き込まれる。
【0046】同様に、第3フレームにおいては、DRG
B(B)のデジタル信号が、アドレス番地2、5、8、
・・・に書き込まれる。第4フレーム以降は、第1〜3
フレームの動作の繰り返しとなる。この一連の書き込み
動作により、デジタル信号DRGBは、アドレス0番地
にDRGB(0,0)(R)、DRGB(1,0)
(R)、DRGB(2,0)(R)が書き込まれ、アド
レス1番地にDRGB(0,0)(G)、DRGB
(1,0)(G)、DRGB(2,0)(G)、アドレ
ス2番地にDRGB(0,0)(B)、DRGB(1,
0)(B)、DRGB(2,0)(B)が書き込まれ
る。更に、アドレス3番地にはDRGB(3,0)
(R)、DRGB(4,0)(R)、DRGB(5,
0)(R)となり以下同様に繰り返され記憶される。
【0047】次に、メモリ15からの読み出しについて
説明する。
【0048】メモリ15からの読み出しは、書き込みと
は非同期で行われる。アドレス番地をリードクロックに
より順次カウントアップし、アドレス番地0、1、2、
3、・・・の順にデータを読み出す。メモリアドレス0
番地からは、DRGB(0,0)(R)、DRGB
(1,0)(R)、DRGB(2,0)(R)が同時に
読み出され、続いて1番地からはDRGB(0,0)
(G)、DRGB(1,0)(G)、DRGB(2,
0)(G)、2番地からはDRGB(0,0)(B)、
DRGB(1,0)(B)、DRGB(2,0)(B)
が順次読み出される。
【0049】読み出されたデータは、コントローラ内部
でDRGB(0,0)(R)、DRGB(0,0)
(G)、DRGB(0,0)(B)、DRGB(1,
0)(R)、DRGB(1,0)(G)、DRGB
(1,0)(B)、DRGB(2,0)(R)、DRG
B(2,0)(G)、DRGB(2,0)(B)、と本
来の配列に並び替えられる。
【0050】並び替えられたデータは特定のアルゴリズ
ムにより、各画素に応じた単純マトリクス液晶表示装置
の表示信号データD7〜0に変換され、単純マトリクス
液晶表示装置に制御信号LOAD、CP、FRMと共に
出力される。以下、従来技術に述べたのと同様の方法に
より液晶表示装置の画素の点灯及び非点灯動作により、
表示が行われる。
【0051】
【発明の効果】以上のとおり、本発明の液晶表示に用い
るインタフェース回路によれば、R(赤)、G(緑)、
B(青)の各色に分割されたアナログビデオ信号をそれ
ぞれ各フレームでもって順次切り替えるアナログマルチ
プレクサと、このアナログマルチプレクサより送出され
たアナログビデオ信号をデジタル信号に変換するアナロ
グ−デジタル変換回路と、アナログ−デジタル変換回路
より出力されたデジタル信号を記憶する記憶装置と、こ
の記憶装置に記憶されたデジタル信号を読み出し液晶表
示制御信号に加工し出力するコントローラと、クロック
発生回路とによって構成したことで、従来、3回路必要
であった高価なアナログ−デジタル変換回路が1回路で
構成できるため、安価なシステムとなり、その結果、低
コストのインタフェース回路システムおよび液晶表示装
置を提供することができた。
【0052】また、本発明によれば、本来、1フレーム
で構成する画面を3フレームに分割して表示するが、人
間の視覚上、殆ど視認できないレベルであり、従来と遜
色ない表示品位が得られ、特に動画を扱うことが少ない
STN等の単純マトリクス液晶表示装置においては、3
フレーム間でアナログ信号が変化することも少ないた
め、表示品位の劣化は見られず、高品位の液晶表示装置
を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のインタフェース回路の構成を示すブロ
ック図である。
【図2】本発明におけるアナログマルチプレクサ動作を
示すタイミング図である。
【図3】本発明に係るメモリの動作を示すタイミング図
である。
【図4】従来のインタフェース回路の構成を示すブロッ
ク図である。
【図5】従来のメモリの動作を示すタイミング図であ
る。
【図6】アナログ信号の形態を表すタイミング図であ
る。
【図7】CRTの走査の形態を示す説明図である。
【図8】単純マトリクス液晶表示装置の構成を示す説明
図である。
【図9】単純マトリクス液晶表示装置の動作を示すタイ
ミング図である。
【符号の説明】
11...インタフェース回路、12...アナログマ
ルチプレクサ、13...アナログ−デジタル変換回
路、14...クロック発生回路、15...メモリ、
16...コントローラ、17...単純マトリクス液
晶表示装置、41...インタフェース回路、4
2...R用アナログ−デジタル変換回路、43...
G用アナログ−デジタル変換回路、44...B用アナ
ログ−デジタル変換回路、45...クロック発生回
路、46...メモリ、47...コントローラ、4
8...単純マトリクス液晶表示装置、81...デー
タドライバ、82...コモンドライバ、83...デ
ータライン、84...走査ライン、85・・・液晶パ
ネル
フロントページの続き Fターム(参考) 2H093 NA07 NA43 NA64 NC13 NC21 NC24 NC29 NC49 ND17 ND50 ND54 NH15 5C006 AA22 AC21 AF02 AF03 AF04 AF81 BB11 BC12 BF02 BF24 FA52 5C080 AA10 BB05 CC03 DD22 DD27 EE29 EE30 GG02 GG10 JJ02 JJ04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】R(赤)、G(緑)、B(青)の各色に分
    割されたアナログビデオ信号をそれぞれ各フレームでも
    って順次切り替えるアナログマルチプレクサと、このア
    ナログマルチプレクサより送出されたアナログビデオ信
    号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換回
    路と、アナログ−デジタル変換回路より出力されたデジ
    タル信号を記憶する記憶装置と、この記憶装置に記憶さ
    れたデジタル信号を読み出し液晶表示制御信号に加工し
    出力するコントローラと、クロック発生回路とによって
    構成して液晶表示に用いるインタフェース回路。
  2. 【請求項2】請求項1のインタフェース回路を搭載した
    液晶表示装置。
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