JPH08171364A - 液晶駆動装置 - Google Patents

液晶駆動装置

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JPH08171364A
JPH08171364A JP6312811A JP31281194A JPH08171364A JP H08171364 A JPH08171364 A JP H08171364A JP 6312811 A JP6312811 A JP 6312811A JP 31281194 A JP31281194 A JP 31281194A JP H08171364 A JPH08171364 A JP H08171364A
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signal
data
liquid crystal
line memory
rgb
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Kazuya Morimitsu
和也 森光
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の液晶駆動装置で用いるノンインターレー
ス変換回路で使用するRGB信号用ラインメモリのメモ
リ容量を低減する。 【構成】従来の構成に帯域制限フィルタ回路108と間
引き処理回路110をラインメモリ104〜106の前
段に設け、ラインメモリ104〜106に入力する信号
のレートを1/2以下にしメモリ容量を低減する。ライ
ンメモリ104〜106からの読み出しはメモリ書き込
みの2倍のレートで行われる。メモリ出力後に補間処理
回路111によりデータを補間し、信号レートを間引き
処理前の状態と同一にして液晶表示パネル112にRG
Bデータを送り表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は画像表示装置に用いら
れ、インターレースの映像信号をノンインターレースの
映像信号に変換して表示するノンインターレース変換回
路を有する液晶駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、インターレースの映像信号からノ
ンインターレースの映像信号への変換はEDTV方式、
スキャンコンバーター、また、パソコン用モニター、マ
ルチスキャンモニターなどで採用されている。EDTV
方式やスキャンコンバータなどは、従来のインターレー
ス画像信号(たとえばNTSC信号)に対してさらに高
画質化を行ったものであり、ビデオプロジェクターやテ
レビの大画面化には特に効果的である。ノンインターレ
ース変換を採用している目的は、通常のインターレース
信号をそのまま走査したのではインターラインフリッ
カ、ラインクローリングなどのインターレース妨害や走
査線の荒さが目立ち、画質が粗になり画質劣化の原因と
なっている点を解決するために行われる。NTSC標準
ビデオ信号の場合、水平同期周波数は15.7KHzで
あり、ノンインターレース信号の場合は水平同期周波数
の2倍の31.5KHzの周波数に走査線数を倍増させ
て走査する。
【0003】走査線数を倍増するためには入力信号をラ
インメモリ、およびフィールドメモリやフレームメモリ
を用いて読みだし、クロックを書き込みクロックの2倍
に設定し、2倍の速度でデータを出力することにより行
われている。
【0004】従来、液晶駆動装置は液晶の性質、すなわ
ち各フレームごとに極性の反転する交流信号で駆動した
り、液晶のドライブ方法によってインターレース表示を
おこなうと、CRTと比較してフリッカによる画面のち
らつきが大きく、画質がかなり劣化する。そこで液晶駆
動装置は入力画像データに対してラインメモリ、フィー
ルドやフレームメモリを用いて読み出し、クロックを書
き込みクロックの2倍に設定し、2倍の速度でデータを
読み出す。信号データに応じて水平同期周波数の出力を
入力周波数の2倍にする。すなわちノンインターレース
変換を行って走査線を2倍にしている。液晶表示はその
2倍の走査線を用いて液晶を駆動している。液晶表示に
使われる信号はRGB信号を用いて行われるために、各
RGB信号に対してノンインターレース変換を行う。液
晶表示においてはノンインターレース変換をRGB各信
号に対して行うために、ラインメモリ、フィールドやフ
レームメモリが最低でも各RGB信号分のメモリ容量は
必要になる。
【0005】図5に従来の回路構成図を示す。図5はラ
インメモリを用いてノンインターレース変換を行う場合
を示す。図5は、本発明に最も近い従来技術例として文
献名「ノンインターレース変換回路:特開平02-21786号
公報」に記載のものであり、、以下にそのノンインター
レース変換を行う走査線変換処理に関して説明する。図
5において501はR信号の入力端子、502はG信号
の入力端子、503はB信号の入力端子である。そして
RGB入力信号各々に対してラインメモリ504、50
5、506を有し、RGB各々の入力信号を倍速制御回
路507を用いてデータ信号と同期信号を倍走査するこ
とによりLCPパネル表示装置509(LCDパネルモ
ジュール)にデータを転送することにより液晶を駆動す
る。
【0006】前記ラインメモリ504〜506の読み出
しクロックは書き込みクロック数の2倍の関係にあり、
ノンインターレース変換を行うために、前述したクロッ
クの出力やラインメモリをコントロールするための制御
を倍速制御回路507で行う。LCD(Liquid_Crystal_
Display)パネル表示装置509は倍速変換されたRGB
信号及び同期信号を用いて、液晶のRGB各画素にドラ
イブ駆動することにより画面に表示する。508は走査
線変換処理部のブロックを示す。この走査線変換処理部
508でノンインターレース変換処理および倍速コント
ロールを行う。
【0007】前記走査線変換処理部508の内部動作を
図6に示す。図6は、従来の構成図を用いた場合のノン
インターレース変換を行う処理プロセスを示す。入力ビ
デオ信号として標準NTSC信号を用いた場合の処理
を、以下順番に説明する。図6の(a) 〜(d) はラインメ
モリへの書き込み処理に関してであり、図6の(e) 〜
(h) はラインメモリからの読みだし処理に関する。
【0008】まずラインメモリへの書き込み処理に関し
て説明する。図6(a) は入力水平同期信号(以下HDと
呼ぶ)であり、NTSC信号の場合にはHDは15.7
KHzである。図6(b) はラインメモリへのデータの書
き込みを制御するためのイネーブル(以下ENと呼ぶ)
信号である。EN信号はHD信号の周期と同一であり、
入力RGBデータのサンプル数および有効画素数に応じ
てENの幅を制御する。また、表示領域やHDのタイミ
ングに応じてENのスタート位置、およびタイミングを
制御する。図6(c) はRGBデータのサンプリングクロ
ック(以下CKと呼ぶ)であり、図6(d) はCKによっ
てサンプリングした入力データを示す。入力データはR
GB各信号に存在し、RGBの各々のタイミングは同一
であるがデータの振幅値はRGB各々異なる。たとえば
サンプリング周波数が12.5MHzであれば、一水平
同期信号区間のサンプル数は12.5MHz/15.7
KHz=796サンプル数存在することになる。
【0009】次にラインメモリからの読み出し処理に関
して説明する。図6(e) は、図6(a) のHD信号を基準
としてHD信号の2倍の走査を行う同期信号(以下HD
2と呼ぶ)である。NTSC信号の場合には、HD=1
5.7KHzであるために2倍の走査ではHD2=2*
HD=31.4KHzとなる。図6(f) は読み出しデー
タを制御するためのイネーブル(以下EN2と呼ぶ)信
号である。EN2信号はHD2信号の周期と同一であ
り、出力RGBデータのサンプル数および有効表示画素
数に応じてEN2の幅を制御する。図6(g) はデータを
倍速で読み出すためのクロック(以下CK2と呼ぶ)で
あり、ラインメモリへの書き込みクロックを図6(c) で
説明したようにCK=12.5MHzの2倍であるCK
2=25MHzで読み出すことになる。読み出されたデ
ータは、図6(h) に示すようにクロックがCK2のレー
トで出力される。以上のプロセスによりノンインターレ
ース変換された信号が出力される。出力信号はRGB信
号に対してそれぞれ処理され、EN信号やHD信号を含
めた同期信号とともにLCDパネルモジュールに送られ
る。
【0010】一般的にサンプリング数をfs 、不要な部
分の数をfv 、水平同期周波数をfH 、量子化ビット数
をm 、使用個数をn とすれば必要メモリ容量R(ヒ゛ット
数) は次の式で表される。
【0011】R=( fs −fv)/fh ×m ×n 上記の式を用いて具体的に必要なラインメモリの容量を
計算する。上記説明したようにNTSC画像データをR
GB復調して得られたRGBデータをCK=12.5M
Hzでラインメモリに書き込み、CK2=25MHzで
ラインメモリから読み出す倍速変換走査を行った場合に
は、一水平同期期間内のサンプル数は前述したように7
96サンプル存在する。液晶表示画面の水平方向の表示
ドットが640個であれば、一水平同期期間の有効画素
数は796サンプルの内、640サンプルである。8ビ
ット量子化を行った場合には640サンプル×8ビット
=5,120ビットのラインメモリが必要になる。
【0012】RGB信号に対して各々用いるために走査
線変換処理全体として使用するメモリ容量は 640サンプル×8ビット×3ch=15,360ビッ
ト 以上のラインメモリが最低でも必要になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、書き込み用のクロック周波数により得ら
れる水平サンプル数と量子化レベルにより得られるサン
プル数とに応じたラインメモリの容量が必要となり、各
RGB信号に応じてラインメモリをそれぞれ適応してい
るためにメモリ容量が大きくなると言う欠点が存在して
いる。ラインメモリの容量は、RGB各々の信号に対し
て一水平同期信号区間の信号をサンプリングされるデー
タ量に比例して増大する。したがってサンプリング周波
数が増化すると、ラインメモリの容量がサンプルされる
データ量に応じて増加する。
【0014】本発明は前記従来の問題に留意し、ノンイ
ンターレース変換回路で使用するRGB信号用ラインメ
モリおよびフィールドメモリのメモリ容量を低減できる
液晶駆動装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は倍速走査線変換
で使用するラインメモリの容量を低減するために、倍速
変換を行う前に入力信号データに対して時間的な間引き
処理を行い、ラインメモリに入力するデータのクロック
レートを間引いた周波数と同等にする。このクロックを
用いて倍速変換用の書き込みクロックとする。読み出し
クロックは書き込みクロックの2倍とする点は従来と同
等である。すなわち、読み出すデータは書き込みデータ
が間引かれている分レートが低下しているために、読み
出しクロック周波数もレートが低下する。これによって
クロックレートが従来処理よりデータの間引き数に応じ
て低減するために、ラインメモリ容量も間引き数に応じ
て減少する。これらのプロセスはRGB各々の信号に対
して同様の方法で同時タイミングで処理される。
【0016】さらに具体的に説明する。以下の場合はサ
ンプリングデータのレートを1/2に帯域制限する場合
に関して述べる。倍速走査線変換部で使用するラインメ
モリへの入力RGB信号データを、サンプリング周波数
の1/2の周波数のレートに帯域制限フィルタを導入す
ることにより帯域制限し、各RGB信号データをサンプ
リング周波数の1/2のレートのデータに時間的な間引
きを行う。間引き処理後の各RGB信号データは、サン
プリング周波数の1/2のレートに間引く。間引かれた
信号は次のラインメモリに入力される。入力されるライ
ンメモリへは、間引かれたデータのレートに応じて書き
込みクロックを1/2にする。すなわち、ラインメモリ
の書き込みクロックをサンプリング周波数の1/2に設
定する。周波数の1/2化は、マスタークロック周波数
を分周することにより得られる。ラインメモリの読み出
しクロックは書き込みクロックの2倍であり、2倍のク
ロックを用いてデータを読み出す。出力データは1/2
のレートに間引かれており、間引かれたデータは、出力
データを補間することによってデータをLCDパネルの
周波数レートに変換して処理する。補間処理は間引き処
理前のデータに復元するために行うものであり、完全復
元は帯域制限フィルタの精度により決まる。フィルタの
精度はフィルタの段数や規模に比例する。この補間フィ
ルタは間引き処理をする前の信号データに復元するため
に必要であり、精度を必要としない場合、すなわちLC
Dパネルが小型である場合や画質を必要としない場合に
は、補間処理や補間フィルタは不要である。
【0017】以上は、1/2間引き処理に関して記述し
たが、RGB信号の各周波数帯域幅が約4.5MHz で
あるために、この周波数帯域を満足すればサンプリング
周波数に依存して間引く比率を大きくすることが可能で
ある。すなわち、普遍的にはサンプリング周波数が1/
2間引きを行った周波数の2倍、4倍、8倍・・・とな
れば間引く比率は1/4倍、1/8倍、1/16倍・・
・と大きく設定可能になる。サンプリング周波数がn倍
になれば、間引く比率は1/(2n )になる。現実的な
解としては間引き比率は1/4倍程度であり、間引く比
率が大きくなればなるほど、構成する帯域制限フィルタ
の段数や間引き処理に費やす回路規模が大きくなる。
【0018】サンプリング数が大きくなればなるほどラ
インメモリで使用する容量がサンプリング周波数に応じ
て増大するが、メモリの容量が周波数の整数倍で増加す
るために、メモリ容量の増加量と比較して帯域制限フィ
ルタや間引き処理、補間処理回路規模の増加量は、遅延
素子が増加するだけで基本構成は変わらないために少な
くて構成可能となる。帯域制限フィルタや間引き処理、
補間処理で費やす論理回路規模は、ラインメモリで使用
するメモリ容量と比較して安価に構成可能である。
【0019】
【作用】本発明は上記した構成により、サンプリング周
波数fsのレートでサンプリングされたRGBデータ
は、帯域制限フィルタによりフィルタリングされてその
後間引き処理を行う。間引処理後に倍速変換用のライン
メモリを用いてデータを書き込みクロックに対応して書
き込み、書き込みクロックの2倍速のクロックを用いて
ラインメモリからデータを読み出す。前述したようにデ
ータ間引きを1/2に設定した場合に関して、以下具体
的な動作を説明する。サンプリング周波数fs のレート
でサンプリングされたRGBデータ信号は、帯域制限フ
ィルタによりRGBデータをfs /2の帯域に制限さ
れ、その後間引き処理によりデータを1/2に間引く。
間引かれたデータは、fs /2のクロックレートで処理
されてラインメモリに書き込む。ラインメモリの書き込
みクロックはfs /2でラインメモリにデータを書き込
む。データの読み出しは書き込みクロックの2倍で行わ
れる。すなわち、fs のクロックレートでRGB信号デ
ータは倍速変換される。液晶を駆動するためのクロック
レートは2fs であるために、補間処理によってfs の
クロックレートのRGBデータ信号を2fs のクロック
レートに復元する。そのときの補間処理により補間され
たデータのクロック周波数は2fs である。倍速走査を
行うためにラインメモリに入力されるRGBデータ信号
の各帯域幅は約4. 5MHz 以下であるために、入力R
GB信号データを1/2 のレートにデータを間引くために
は、サンプリング周波数は4.5MHz の2倍以上は必
要である。すなわち、9MHz 以上のサンプリング周波
数が必要とされる。もし9MHz 以下の周波数であると
1/2に間引いた場合は折り返し歪みが発生する。
【0020】以上によりラインメモリへのデータ書き込
みクロックレートが1/2になるために、RGBデータ
信号各々が1/2になる。クロック周波数が前述したサ
ンプリング周波数の2倍、すなわち2fs になれば、間
引き処理は従来の1/4に帯域制限することが可能であ
り、データレートを1/4に間引く処理を行う。1/4
に間引く処理は帯域制限フィルターの段数を1/2間引
きの2倍に拡張するために加算器の数は増えないが、遅
延素子の数が2倍に増えるのみで構成可能になる。した
がって間引き処理が1/8に間引き処理されると、フィ
ルタを構成する遅延素子の数が1/2間引き処理の場合
と比較して4倍必要となるが、加算器の数や基本的な構
成は1/2間引き処理と同等であるために、メモリの容
量が増える割合と比較して小さい。
【0021】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図1は本発明の一実施例である液晶
駆動装置の構成ブロック図を示す。一実施例の構成の具
体的説明として標準的なNTSC信号を入力し、RGB
信号に復調された信号を用いて1/2に信号レートを間
引く場合に関して以下順番に説明する。まず液晶駆動装
置の構成から順番に説明を行う。101はR信号入力端
子であり、102はG信号入力端子、103はB信号入
力端子である。108は帯域制限フィルタ回路であり、
RGB入力信号それぞれに対して帯域制限を行うことに
より間引きレートを決める。107は倍速制御回路であ
る。104は倍速制御回路107を用いてメモリの書き
込みと読み出しを制御するためのラインメモリ1であ
り、105は104のラインメモリ1と同等の動作を行
うラインメモリ2であり、106は104のラインメモ
リ1と同等の動作を行うためのラインメモリ3である。
111はラインメモリ1、2、3を受けて補間する補間
処理回路であり、倍速変換後のデータを補間する。11
2はLCDパネルモジュールであり、RGB処理された
データをそれぞれ表示する。109は104のラインメ
モリ1、105のラインメモリ2、106のラインメモ
リ3や107の倍速制御変換回路を含めた倍速走査線変
換部である。
【0022】図2は本発明の他の実施例である液晶駆動
装置の構成ブロック図を示す。図2はフィールドメモリ
またはフレームメモリを用いた構成で、その具体的説明
として標準的なNTSC信号を入力し、RGB信号に復
調された信号を用いて、1/2に信号レートを間引く場
合に関して以下順番に説明する。まず液晶駆動装置の構
成から順番に説明を行う。201はR信号入力端子であ
り、202はG信号入力端子、203はB信号入力端子
である。208は帯域制限フィルタ回路であり、RGB
入力信号それぞれに対して帯域制限を行うことにより間
引きレートを決める。207は倍速制御回路である。2
04は倍速制御回路207を用いてメモリの書き込みと
読み出しを制御するためのフィールドまたはフレームメ
モリ1であり、205は204のフレームメモリ1と同
等の動作を行うフィールドまたはフレームメモリ2であ
り、206は204のフレームメモリ1と同等の動作を
行うためのフレームメモリ3である。111はフィール
ドまたはフレームメモリ1、2、3を受けて補間処理す
る補間処理回路であり、倍速変換後のデータを補間す
る。112はLCDパネルモジュールであり、RGB処
理されたデータをそれぞれ表示する。209は104の
ラインメモリ1、105のラインメモリ2、106のラ
インメモリ3や207の倍速制御変換回路を含めた倍速
走査線変換部である。
【0023】図3(a) は図1の帯域制限フィルタ回路1
08を具体的に示したものであり、図3(a) の中で30
1は加算器を表し、図3(a) の302はクロックレート
幅の遅延を行う遅延素子であり、この回路で入力データ
信号と遅延信号との加算を行う。この帯域制限フィルタ
は301の加算器と302の遅延素子により構成され
る。
【0024】この構成を用いて各RGB信号に対して用
いられる。図3(b) に帯域制限フィルタの特性図を示
す。この図ではサンプリング周波数をfs とすると、フ
ィルタ特性の極は1/ 2・ fsとなる。図3の(c) はデ
ータを間引く前に帯域制限される信号プロセスを示す。
クロック周波数に同期してデータを出力し、前後のデー
タを加算して平均することにより得られる信号データを
時系列に表している。信号データに関しては、基本的に
は前後のデータを加算して、平均することにより帯域制
限される。
【0025】図4(a) は間引き処理回路の具体的な例で
あり、図4(a) の中で401は遅延素子であり、図4
(a) の中で402は選択素子である。図4(a) の構成の
中で入力信号に対して入力信号を切り換える選択素子と
選択出力後に遅延素子によりクロックレート分遅延した
信号とを切り換えることにより出力信号を得る。図4
(b) はクロックとデータとのタイミングを示すタイミン
グチャートである。クロック(CK)と分周クロック
(CK2)とを用いてデータを間引き出力するための入
力データ(IN)と間引き出力データ(OUT)であ
る。出力データは入力データとの分周により得られる。
【0026】上記した本実施例は入力データのサンプリ
ング数がRGB信号の帯域幅の2倍以上ある(9MHz
以上)場合には、1/2間引き処理が可能である。1/
2分周による間引き処理を行う場合の説明ではあるが、
入力データのサンプリング数がRGBの信号帯域の4倍
(9MHz )以上の場合には、1/2分周による間引き
処理と1/4分周による間引き処理が可能である。1/
4分周する場合には図3(a) および図4(a) に示す構成
の中で、遅延素子が1/2分周の構成と比較して2倍に
なる構成となる。加算器や選択器は一定で増加しない。
入力データのサンプリング数が8倍になる場合には、デ
ータの間引きは1/2、1/4、1/8間引きが可能と
なる。一般的にはサンプリング周波数がn倍になれば、
1/nの間引き処理まで可能となる。
【0027】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明はRGB信号の各々に対してラインメモリお
よびフィールドメモリ、フレームメモリの前に帯域制限
フィルタを入れて間引き処理を行うので、従来と同等の
性能をメモリ容量が従来の1/2の容量で液晶駆動装置
を実現可能になる。また、帯域制限フィルタ回路や間引
き処理回路は百数十ゲート程度の規模の容量で安易に構
成構成可能であるために、回路規模の増加に費やす費用
は少なく、メモリ容量の低減による費用が大きいために
液晶駆動装置に費やす費用は低減する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のラインメモリを用いた液晶
駆動装置の構成図
【図2】本発明の他の実施例のフィールドメモリを用い
た液晶駆動装置の構成図
【図3】帯域制限フィルタ回路の構成図と特性図および
タイミング図
【図4】間引き処理回路の構成図とタイミング図
【図5】従来の液晶駆動装置の構成図
【図6】従来の液晶駆動装置のタイミング図
【符号の説明】 104、105、106 ラインメモリ手段 107 ラインメモリ倍速制御回路 108 帯域制限フィルタ回路 109 ラインメモリ用走査線変換処理部 110 間引き処理回路 111 補間処理回路 112 液晶表示手段 204、205、206 フィールドメモリ手段 207 フィールドメモリ用倍速変換回路 209 フィールドメモリ用走査線変換処理部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 RGB入力信号に対して各々の信号に対
    して、帯域制限を行うための帯域制限フィルタ回路と、 前記帯域制限フィルタ回路を受けて帯域制限されたRG
    B信号各々に対して信号データの間引き処理を行うため
    の間引き処理回路と、 前記間引き処理回路により間引かれたRGB信号に対し
    て映像信号データを倍速変換するためのラインメモリ手
    段と、 前記倍速変換するためのラインメモリ手段において、前
    記ラインメモリ手段を受けて信号データの書き込みと読
    み出しとを制御するためのラインメモリ制御回路と、 前記ラインメモリによる倍速変換出力を受けて、RGB
    信号各々に対してデータの補間を行うための補間処理回
    路と、液晶パネルに表示するための液晶表示手段よりな
    る液晶駆動装置。
  2. 【請求項2】 RGB入力信号に対して各々の信号に対
    して、帯域制限を行うための帯域制限フィルタ回路と、 前記帯域制限フィルタ回路を受けて帯域制限されたRG
    B信号各々に対して信号データの間引き処理を行うため
    の間引き処理回路と、 前記間引き処理回路を受けて間引かれたRGB信号に対
    して各々の信号データを倍速変換するためのラインメモ
    リ手段と、 前記間引き処理回路を受けて間引かれたRGB信号に対
    して各々の信号データを倍速変換するためのフィールド
    メモリ手段と、 前記ラインメモリ手段と前記フィールドメモリ手段への
    信号データの書き込みと読み出し、および前記選択回路
    とを制御するためのフィールドメモリ制御回路と、 前記選択回路を受けて、RGB信号各々に対してデータ
    の補間を行うための補間処理回路と、液晶パネルに表示
    するための液晶表示手段よりなる液晶駆動装置。
  3. 【請求項3】 請求項2において、信号データの倍速変
    換するラインメモリをもたずに倍速変換するフィールド
    メモリ手段のみを有し、フィールドメモリの空き領域を
    利用してフィールドメモリへの書き込みと読み出しとを
    制御するフィールドメモリ制御回路を備えた液晶駆動装
    置。
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