JPH08263015A - メモリインターフェイス回路 - Google Patents
メモリインターフェイス回路Info
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Abstract
を、デュアルスキャンに変換することにより、従来のイ
ンターフェイスとの互換を保ちつつ液晶の駆動マージン
を確保し、しかも、表示データを格納するために必要な
メモリ容量を、AA法や分散型MLS法で必要となるメ
モリ容量の半分にして、非分散型MLS法でのメモリ容
量低減のメリットを生かす。 【構成】 メモリインターフェイス回路100におい
て、液晶パネル9の1表示画面分の入力データ信号を格
納可能なメモリ容量を有するメモリ1と、該1表示画面
分に対応する入力データ信号がシングルスキャンにより
該メモリ1に書き込まれ、デュアルスキャンにより該1
表示画面の上画面部分9a及び下画面部分9bに対応し
て読み出されるよう制御する制御回路2とを備え、該下
画面部分9bの読出しタイミングが、上画面部分9aの
読出しタイミングに対して、書き込み信号の1フレーム
期間のおよそ1/2の期間だけ遅れる。
Description
回路に関し、特にCRTやTFT液晶パネルなどデータ
入力としてシングルスキャンに対応したデータ信号を要
求する表示装置に対する出力インターフェイスを持つ機
器からのデータ信号を、主に高速応答性を持つ単純マト
リクス型STN液晶表示装置に適したデータ信号に変換
する回路におけるアクセスに関するものである。
する各種OA機器やマルチメディア端末、AV(オーデ
ィオビジュアル)機器など、従来の一般的なデータ信号
が入力として要求される表示装置に対して適用可能であ
る。
方式について単純マトリクス型とアクティブマトリクス
型とに大別することができる。このうちアクティブマト
リクス型の表示装置は、TFT(Thin Film
Transistor)素子やMIM(Metal I
nsulator Metal)素子をスイッチ素子と
して用いた方式に代表される。この方式の表示装置で
は、マトリクス状に配置された走査電極とデータ電極の
各交点に、トランジスタやダイオードからなるスイッチ
ング素子を設け、各画素ごとに独立して電荷を印加して
液晶をTN(Twisted Nematic)モード
で動作させることにより高いコントラストと応答速度の
両立を図っている。
は、その構造が複雑であるため、高歩留まりで高精細か
つ大画面のパネルを実現することは非常に困難であり、
そのため製造コストも高くなる。
Twisted Nematic)モードで動作させる
方式に代表される単純マトリクス型の表示装置は、その
構造が単純であるため、アクティブ型表示装置に比べて
低コストで大画面化の要求に応えることができる。
置では、一つの走査電極に1フレーム期間に一度だけ大
きな選択パルスを印加する線順次駆動(以下、Duty
駆動ともいう。)によって表示を行っている。
答速度が比較的低速であったので、動作が極めて単純な
線順次駆動を行っても、液晶への印加電圧の波形そのも
のに液晶が応答するフレーム応答現象は発生せず、印加
した実効電圧のON/OFF比通りに液晶が応答するこ
ととなり、これにより実用となるコントラストを得てい
た。
パネルにも自然な動画表示が行える高速応答性を求める
ようになってきた。そこで、動画の表示が可能な高速応
答でかつ高解像度の単純マトリクス型STN液晶表示パ
ネルに、従来の線順次駆動をそのまま適用すると、フレ
ーム応答現象によって光学的にコントラストが低下して
しまう。
に説明する。従来の線順次駆動方式の液晶表示装置で
は、1フレーム期間内に走査線を1本毎に順次選択し、
これにタイミングを合わせて表示パターンに応じた信号
をデータ信号電極に一斉に印加する動作を、水平同期期
間ごとに繰り返すことにより、液晶による画像表示を行
っていた。
波形の実効値に応答すると考えられる。ここで、選択画
素および非選択画素に印加される実効電圧を、それぞれ
Von(rms)およびVoff(rms)とすると、
駆動マージン(Von(rms)/Voff(rm
s))は、電圧平均化法によりその最大値が、 (Von(rms) /Voff(rms)) =√〔(√N+1)/(√N−1)〕…(1) となる。ここで、Nは走査線数、1/Nはデューティ数
であり、また通常、Voff(rms)は液晶の閾値電
圧Vthに設定されている。
層化などで高速な応答特性をもつ液晶パネルを実現する
と、このような本来の実効値応答から逸脱し、駆動波形
自体に応答するようになる。この現象がいわゆるフレー
ム応答現象である。
=Vthに設定してもオフ透過率の上昇を生じる。ま
た、選択画素においてはVon(rms)の最適実効電
圧が印加されているにも関わらず、実際の透過率は減少
してしまう。よって高速STN液晶パネルにおいて従来
の線順次駆動を適用した場合、表示コントラストの著し
い低下が発生する。
パネルにおいてその光学的コントラストを維持するため
には、フレーム応答現象を抑制するように液晶を駆動す
る必要がある。
査線同時選択駆動法と言われる駆動法が従来から提案さ
れている。なお、この駆動方法は、上述したDuty駆
動に対してアクティブ駆動とも呼ばれている。
現象を抑制するため1フレーム期間中に複数の走査線を
同時に選択することで、1フレーム期間内に1本の走査
電極に対し複数回の小さな走査選択パルスを与え、液晶
の累積応答効果を利用し高速化と高コントラスト化の両
立を図っている。
FT液晶パネルのように各画素に対して独立に電荷を与
えることができないため、単純に複数の走査線を同時に
選択駆動すると同一電極上の他の画素情報の影響を受け
て正常な表示が行えない。
て一旦直交変換演算処理を施し、変換された入力画像デ
ータをデータ電極側から印加し、また、走査電極側から
は変換に用いた直交行列の列ベクトルの要素を走査電圧
パルスとして印加し、パネル側で、変換された入力画像
データの逆変換が行われるようにすることにより、入力
画像を再生するようにしている。これにより複数の走査
電極に選択パルスを同時に与えても、各画素に対して線
順次駆動による場合と同一の実効電圧を与えることがで
き正常な表示が得られる。
用いた液晶表示装置のシステムを示すブロック図であ
り、図において、200は、高速応答の液晶パネル(S
TN−LCD)201と、該液晶パネル201のデータ
電極を駆動するセグメントドライバ202と、該液晶パ
ネル201の走査電極を駆動するコモンドライバ203
とを有する液晶表示装置である。またこの液晶表示装置
200には、直交関数を格納している直交関数ROM2
04と、該ROM204からの直交関数に基づいて入力
画像信号に直交変換演算処理を施す直交変換回路205
とが設けられている。
するアクティブ駆動法は、走査電極の選択の方法によっ
て大きく二種類に分類できる。すなわち、その1つは、
直交関数にWALSH関数等を用い、該関数に基づいて
導出される正もしくは負の電圧を全走査電極に一斉に印
加するアクティブアドレッシング法(T.J.Sche
ffer,et al.,SID’92,Diges
t,p.228,特開平5−100642号公報他)で
ある。またもう1つは、1フレーム期間を複数の期間に
均等分割し各期間毎に異なる複数の走査線を同時に選択
するシーケンシーアドレッシング法(T.N.Ruch
mongathan et al.,Japan Di
splay 92,Digest,p.65,特開平5
−46127号公報他)に代表される複数ライン選択駆
動法(MLS法:MultipleLine Sele
ction)である。
数がAA法(Active Addressing M
ethod)に比べて少なくてすむため、直交変換演算
処理に要する演算回路規模が必然的に小さくなるという
メリットがある。またMLS駆動法の場合、その駆動原
理上、正あるいは負の電圧からなる選択電位以外に零の
電位の非選択状態が必要であるため、走査電極側に3値
ドライバが必要になる。
いMLS駆動法の場合には、選択本数+1個の出力電圧
レベルを持つマルチレベルドライバが、選択本数が多い
MLS駆動法やAA法では、データ電極側の負荷が大き
くなるため、アナログ出力ドライバが必要になる。
列の選び方によりさらに分散型MLS法と非分散型ML
S法とに分けられる。
MLS法において用いる直交関数の例を示しており、図
3(a)はAA法に用いる直交関数の例、図3(b)は
分散型MLS法に用いる直交関数の例、図3(c)は非
分散型MLSに用いる直交関数の例を示している。
S法に比べて走査選択パルスがより均等に分布している
ため、該非分散型MSL法の場合より少ない選択本数で
同等のコントラストを得ることができると言われてい
る。
晶パネルでは、通常、分散型MLS法の場合、同時に選
択される走査線の本数(走査選択本数)を7〜15本
に、非分散型MLS法の場合、走査選択本数を60〜1
20本程度に設定することが多い。
ためには、選択本数分の要素からなる表示画像の列方向
データベクトルの要素と、直交関数行列の列ベクトルの
要素との積和演算を行う必要がある。
イの映像信号をはじめとする従来の一般的な映像信号で
は、1表示画面の行方向にデータがスキャンされていた
ものが、アクティブ駆動法では、その列方向にデータを
スキャンすることが要求される。従って、データ信号の
並び替えを行うためにフレームメモリなどのデータ格納
手段が必要になる。
の構成(1フレーム期間内の演算の順序)に左右され、
AA法や分散型MLS法では、1フレーム期間内で均等
に走査選択パルスが発生されるため、その演算の順序の
関係上1フレーム分の画像データを格納するメモリ容量
が必要となる。さらに、表示画像の直交変換は1フレー
ム期間を通じて演算処理が完成するため、1フレーム内
でメモリに格納されているデータの内容に変化があると
パネル側での正常な逆変換が行えなくなる。このため、
フレーム間のデータの連続性を保つため、メモリからデ
ータを読み出している間には次のフレームのデータ信号
を別のメモリに書き込んでおかねばならない。このよう
に実際には2フレーム分のメモリを用意して、書き込み
と読み出しを交互に行うダブルバッファ処理が必要であ
る。
の直交関数行列から明らかなように、全走査電極の数を
選択本数で割った数の各表示ブロックに対して、直交変
換演算がブロック毎に順次行われていく。そのため、非
分散型MLS法においては画像データは1ブロック分だ
け格納されていればよく、フレームメモリの容量では非
分散型MLS法が分散型MLS法に対して有利であると
いえる。ただし、非分散型MLS法においても1ブロッ
ク分の画像データに対してダブルバッファ処理が必要に
なる。
(1)式から分かるように走査線の数が増えれば急激に
低下し、例えば走査線N=240の場合には約7%、N
=480の場合には約5%程度しか確保できなくなる。
この駆動マージンの低下は走査側とデータ側の信号電圧
のクロストーク等によって表示品位の低下として表れ
る。
うな液晶パネルの場合には、その走査電極を上下に2分
してそれぞれを独立したパネルとして駆動することで、
見かけ上の表示サイズを維持しながら実際の駆動マージ
ンを稼いでいる。このように、1画面を上下に2分割し
た各画面を、1フレーム期間に各画面独立に走査する表
示パネルの駆動をデュアルスキャン駆動と呼ぶ。これに
対して、従来のCRT等のように1画面全体を1フレー
ム期間に上から順に走査する表示パネルの駆動をシング
ルスキャン駆動と呼ぶ。
度のSTN液晶パネルのアクティブ駆動法においても、
駆動マージン自体は従来の線順次駆動と全く同様である
から、全走査線数に大きく依存することになり、ほとん
どの場合、デュアルスキャンにより液晶パネルを駆動し
ている。このため、何らかの手段によってシングルスキ
ャンに対応したデータ信号(以下、シングルスキャンデ
ータ信号ともいう。)を、デュアルスキャンに対応した
データ信号(以下、デュアルスキャンデータ信号ともい
う。)に変換しなければならない。
例えば上画面用と下画面用にそれぞれ表示画素数に対応
したメモリを2フレーム分用意し、書き込みと読み出し
のメモリアクセスをそれぞれのメモリに対して交互に行
う。このダブルバッファ処理により、シングルスキャン
により書き込まれたデータ信号をデュアルスキャンによ
り読み出すことができる。またコスト面での制約がなけ
れば、ランダム書き込みとシリアル読み出しが同時に可
能なデュアルポートメモリを使い、該メモリのデータ信
号の読み出しが行われたアドレスにデータ信号を書き込
みようにすることにより、上記データ信号の変換は1フ
レーム分だけの記憶容量により可能となり、メモリ容量
を節約することができる。
ルスキャン変換用のメモリと、アクティブ駆動の直交変
換演算処理用のメモリとを共用するとすると、アクティ
ブ駆動の直交変換では、メモリに対して書き込みは従来
通り行方向に行われるが、読み出しは、直交変換演算処
理を行うために、列方向に選択本数分のデータをドット
クロック単位,つまり1フレーム期間を画素数で割った
時間間隔で一度に行わなければならない。
アルにしか読み出せないデュアルポートメモリでは、こ
れを、シングルスキャン・デュアルスキャン変換用のメ
モリと、アクティブ駆動の直交変換演算処理用のメモリ
とに単純な方法により共用することはできない。
ないが、分散型MLS法において全表示データの2倍分
のメモリ容量が必要となるのはもちろん、本来メモリ容
量の点で有利であるはずの非分散型MLS法においても
シングルスキャン・デュアルスキャン変換用に全表示デ
ータの2倍分のメモリ容量が必要となってしまい、非分
散型MLS法の優位性を生かすことができない。
キャン・デュアルスキャン変換用のメモリと、アクティ
ブ駆動法の直交変換演算処理用のメモリとを共用した場
合のメモリアクセスの様子を示す。
タを、行方向のスキャンにより第1メモリAの上画面に
対応するメモリ領域A1と、第1メモリAの下画面に対
応するメモリ領域A2にそれぞれ時分割で書き込む。続
く入力信号Bフレームの期間には、上記各メモリ領域A
1,A2に書き込まれたデータを、列方向のスキャンに
より読み出すとともに、該入力信号Bフレームの表示デ
ータを、行方向のスキャンにより第2メモリBの上画面
に対応するメモリ領域B1と、第2メモリBの下画面に
対応するメモリ領域B2にそれぞれ時分割で書き込む。
さらに、続く入力信号Cフレームの期間には、上記各メ
モリ領域B1,B2に書き込まれたデータを、列方向の
スキャンにより読み出すとともに、該入力信号Cフレー
ムの表示データを、行方向のスキャンにより第1メモリ
Aの上画面に対応するメモリ領域A1と、第1メモリA
の下画面に対応するメモリ領域A2にそれぞれ時分割で
書き込む。さらに続く入力信号Dフレームには、上記入
力Bフレームと同様な表示データの書き込み及び読みだ
しを行う。このような表示データの処理を順次対応する
フレームに対して行うことにより、表示画面上に画像を
表示できる。
方法では、CRT等の要求するシングルスキャンデータ
信号を、デュアルスキャンデータ信号に変換し、さらに
これをアクティブ駆動法によって高速かつ高解像度のS
TN液晶パネル表示を行う場合、AA法や分散型MLS
法などの駆動法ではもちろんのこと、本来メモリ容量が
これら駆動法のものの数分の1程度ですむ非分散型ML
S法においても、2フレーム分のメモリ容量が必要とな
ってしまうという問題点があった。
ためになされたもので、シングルスキャンに対応する入
力データ信号を、デュアルスキャンに対応する入力デー
タ信号に変換することにより、従来のインターフェイス
との互換を保ちつつ液晶の駆動マージンを確保でき、し
かも、表示データを格納するためのメモリに必要なメモ
リ容量を、AA法や分散型MLS法で必要となるメモリ
容量の半分にして、非分散型MLS法でのメモリ容量低
減のメリットを生かすことのできるメモリインターフェ
イス回路を得ることが本発明の目的である。
ターフェイス回路は、複数の走査電極と複数のデータ電
極とが互いに直交するよう配置され、両電極の交差部に
対応して画素がマトリクス状に配列された単純マトリク
ス型の表示装置への入力データ信号のアクセス順序を変
換する回路である。このメモリインターフェイス回路
は、該表示装置の1表示画面分の入力データ信号を格納
可能なメモリ容量を有する記憶装置と、該1表示画面分
の該各画素に対応する入力データ信号がシングルスキャ
ンにより該記憶装置に書き込まれ、該記憶装置に書き込
まれた入力データ信号がデュアルスキャンにより該1表
示画面の上画面部分及び下画面部分に対応して読み出さ
れるよう該記憶装置を制御する制御回路とを備えてい
る。そして、該制御回路は、該下画面部分に対応する入
力データ信号の読出しタイミングが、該上画面部分に対
応する入力データ信号の読出しタイミングに対して、該
上画面部分の書き込みに対する下画面部分の書き込みの
時間遅れに相当する期間だけ、すなわち書き込み信号の
1フレーム期間のおよそ1/2の期間だけ、遅れるよう
該記憶装置を制御する構成となっている。そのことによ
り上記目的が達成される。
路において、前記表示装置を、その表示画面を複数に等
分割した各表示ブロック毎に、前記入力データ信号の直
交変換及び走査電極の同時選択を行って画像表示を行う
よう構成し、前記記憶装置を、前記表示装置の表示画面
に1フレーム期間の間に表示される入力データ信号のデ
ータ量と一致したメモリ容量を有し、そのメモリ領域が
複数のメモリブロックからなり、該各メモリブロックが
該表示装置の各表示ブロックに対応した構成としたもの
である。
路において、前記制御回路を、該1表示画面分の該各画
素に対応する入力データ信号がシングルスキャンにより
前記記憶装置の各メモリブロックに連続して書き込ま
れ、該記憶装置から前記上画面部分及び下画面部分の表
示ブロックに対応した入力データ信号がデュアルスキャ
ンにより連続して読み出されるよう、前記記憶装置に制
御信号およびアドレス信号を与える構成としたものであ
る。
の入力データ信号を格納可能なメモリ容量を有する記憶
装置を備え、該1表示画面分の該各画素に対応する入力
データ信号がシングルスキャンにより該記憶装置に書き
込まれ、該記憶装置に書き込まれた入力データ信号がデ
ュアルスキャンにより該1表示画面の上画面部分及び下
画面部分に対応して読み出されるようにしたから、シン
グルスキャンによる入力データ信号に対応したインター
フェイスとの互換を保ちつつ液晶の駆動マージンを確保
できる。
該表示装置の下画面部分に対応する入力データ信号の読
出しタイミングが、その上画面部分に対応する入力デー
タ信号の読出しタイミングに対して、該上画面部分の書
き込みに対する下画面部分の書き込みの時間遅れに相当
する期間だけ、すなわち書き込み信号の1フレーム期間
のおよそ1/2の期間だけ、遅れるよう該記憶装置を制
御する構成としたので、上画面部分及び下画面部分の一
方に対応する入力データ信号の読み出しが行われている
間に、先に入力データ信号の読み出しが行われた上画面
部分及び下画面部分の他方に対応するメモリ領域に次の
フレームの入力データ信号を書き込むことができる。
をそれぞれ複数の表示ブロックに分割して、分割された
各表示ブロック毎に入力データ信号の直交変換及び複数
の走査電極の同時選択を行う非分散型MLS法では、デ
ータを格納するためのメモリに必要なメモリ容量を1フ
レーム分、つまりAA法や分散型MLS法で必要となる
2フレーム分のメモリ容量の半分にして、非分散型ML
S法でのメモリ容量低減のメリットを生かすことができ
る。
表示装置の入力部に設けられ、シングルスキャンに対応
した入力データ信号を、デュアルスキャンに対応した入
力データ信号に変換するものであり、表示装置の全表示
領域の1フレーム期間のデータ信号を過不足なく格納す
ることができるメモリ容量を有する記憶装置を備えてい
る。この記憶装置では、そのメモリ領域が複数のメモリ
ブロックに分割されており、各メモリブロックは、表示
装置の全走査電極数を非分散型MLS法における同時選
択される走査電極数で割った個数の直交演算ブロックに
対応している。
査線の数をN本とし、非分散型MLS法での同時選択走
査線の数をn本とする。このとき、上記メモリブロック
の数はN/n個となる。このN/n個のメモリブロック
に対して、入力データ信号の書き込みは以下のように行
う。
ータ信号に対するフレーム信号が入力された直後に、1
番目のメモリブロックにデータ信号の書き込みを行う。
n/Nフレーム,つまりn水平同期期間かかって、デー
タ信号の書き込みが終了すると、続いて、2番目のメモ
リブロックに入力データ信号の書き込みを行う。以下同
様にしてn水平同期期間毎に書き込みメモリブロックを
順次切り替えて入力データ信号の書き込みを行い、1フ
レーム期間でN/n個のメモリブロックに対する書き込
みが終了すると、再びフレーム同期信号の入力とともに
1番目のメモリブロックに書き込みを行う。
ン対応の入力データ信号をデュアルスキャン対応の入力
データ信号に変換するための、記憶装置からのデータ信
号の読み出しについては次のように行う。
に2分割しデュアルスキャン駆動を行う場合の2つの表
示領域のうち、一つの表示領域を上画面、もう一つの表
示領域を下画面と呼ぶことにする。このとき上画面、下
画面に対してそれぞれN/(2n)個のメモリブロック
が割り当てられることになる。
のブロックへの書き込みが終了した後に1番目のメモリ
ブロックからの読み出しを開始する。1番目のメモリブ
ロックからの読み出しが終了すれば、とぎれることなく
順次2番目以降のメモリブロックから入力データ信号を
読み出す。N/(2n)番目のメモリブロックからの読
み出し終了すれば再び1番目のメモリブロックからの読
み出しに戻る。このとき最初の1番目のメモリブロック
からの読み出し開始時期を調整することで、一つのメモ
リブロックに対して書き込みと読み出しの衝突を避け
る。
クロックの1/2に設定すると、入力データ信号と出力
データ信号(マトリクス型表示装置の上画面に対する表
示データ信号)のフレーム周波数は同一になる。また、
読み出しのクロックと書き込みのクロックを同一にすれ
ば、入力データに対して出力データ信号は倍速変換され
ることになる。また、各メモリブロックからの読み出し
を選択本数分列方向に読み出すことで、容易に非分散型
MLS法の直交演算フォーマットに対応することができ
る。
を行い、読み出し処理を上下画面で並行に行うことで、
入力されたシングルスキャン対応のデータ信号はデュア
ルスキャン対応のデータ信号に変換される。ただし、あ
るフレームの入力データ信号の読み出し開始に対して
は、シングルスキャンデータ信号の性格上、上画面の各
メモリブロックに対して下画面の各メモリブロックに書
き込みが行われるのがおよそ1/2フレーム遅れること
になるため、上画面の各メモリブロックに対して下画面
の各メモリブロックからの読み出しもそれぞれ1/2フ
レームづつ遅れることになるが、実用上の支障はないと
考えられる。
は、制御回路が、各メモリブロックについて上記入力デ
ータ信号のアクセス動作が行われるように、各メモリブ
ロックにメモリ制御信号を与える構成となっている。
によるメモリインターフェイス回路を説明するための図
であり、該メモリインターフェイス回路を有する液晶表
示装置の構成を示している。ここでは、全走査線数48
0本、全データ電極数640本のVGA解像度を持つ高
速応答STN液晶パネルに、走査線120本を同時選択
する非分散MLS駆動法を適用してモノクロ表示を行う
場合の構成を示している。また、シングルスキャン入力
データ信号のフレーム周波数を60Hzとし、VGA解
像度を持つ液晶パネルを上下2画面に分割した各画面に
デュアルスキャンにより画像表示を行う際のフレーム周
波数を60Hzに設定している。
示装置で、全走査線数480本、全データ電極数640
本のVGA解像度を持つ高速応答STN液晶パネル9を
有しており、該液晶パネル9は、上側の240本の走査
線に対応する上画面部分9aと、下側の240本の走査
線に対応する下画面部分9bとに分割されている。この
液晶パネル9に対しては、上画面部分及び下画面部分の
データ線を駆動する、上画面セグメントドライバ5及び
下画面セグメントドライバ6が設けられ、上画面部分及
び下画面部分の走査線を駆動する上画面コモンドライバ
7及び下画面コモンドライバ8が設けられている。ま
た、上記液晶表示装置100aには、入力データ信号に
対して直交変換処理を施す直交関数回路3、及び該直交
関数処理に用いるWALSH関数を格納する関数ROM
4が設けられている。
シングルスキャン入力データをデュアルスキャン入力デ
ータに変換するメモリインターフェイス回路100が搭
載されており、該回路100は、シングルスキャンによ
り入力されるデータ信号を格納するためのメモリ1と、
該メモリ1へのシングルスキャンによるデータ信号の書
き込み及びメモリ1からのデュアルスキャンによる読み
出しのためのメモリアクセスを制御するメモリ制御回路
2とから構成されている。
すように、4個のメモリブロック11〜14から構成さ
れている。各メモリブロックはそれぞれ走査線の第1〜
120番目、第121〜240番目、第241〜360
番目、第361〜480番目の表示領域に対応してい
る。
ブロック11は図6に示すように、1bit×640の
120本のラインメモリM1〜M120により構成され
ており、それぞれ1bitのデータ入力端子IN、1b
itのデータ出力端子OUT、ライトイネーブル端子/
WE、チップセレクト端子/CS、10bitのアドレ
ス端子A0〜9、出力イネーブル端子/OEを有してい
る。
おける、各メモリブロックに対するアクセスの様子を図
7に示す。入力されたシングルスキャンデータ信号は、
1フレーム期間を4分割した各分割期間に、該メモリ1
の対応したメモリブロック11〜14に書き込まれる。
メモリブロック11と12からなる上画面用のメモリ領
域に対して、メモリブロック11からの読み出しとメモ
リブロック12からの読み出しが1フレーム期間の半分
の期間毎に交互に行われ、読み出されたデータは、外部
の直交演算回路3を通して上画面セグメントドライバ5
から液晶パネル9の上画面部分9aにデータパルスとし
て印加される。また、メモリブロック13と14からな
る下画面用のメモリ領域に対しても、上記上画面用のメ
モリ領域と同様にデータの読み出しが交互に行われ、読
み出されたデータが外部の直交演算回路3を通して下画
面セグメントドライバ6から液晶パネル9の下画面部分
9bにデータパルスとして印加される。
分散MLS駆動法に対応するために、書き込みは、表示
画面の行方向にドットクロック単位でメモリブロックの
120本のラインメモリの各々に対して水平同期期間ご
とに順次行う。読み出しは各メモリブロックの120本
のラインメモリに共通のアドレス信号を与えて一度に選
択本数分(120個)のデータを読み出す。
は、図8に示すように、メモリ1の第1〜第4のメモリ
ブロック11〜14の動作状態を書き込み状態と読み出
し状態との間で設定する制御信号を生成するライト・リ
ード制御部21と、各メモリブロックに与えるライト/
リードアドレスを生成するためのアドレス生成部22と
からなる。
ブロックの動作状態を読み出し状態と書き込み状態との
間で切り替える制御信号を発生するライトリード判定部
211と、メモリブロックのライトイネーブル信号を生
成するライトイネーブル制御部212と、メモリブロッ
クのチップセレクト信号を生成するチップセレクト制御
部213と、メモリブロックのデータ出力を制御する出
力制御部214とから構成されている。
の書き込み用アドレスを生成するライトアドレス生成部
221と、同じくデータの読み出し用アドレスを生成す
るリードアドレス生成部222と、前記ライトアドレス
生成部221とリードアドレス生成部222で生成され
た各アドレス信号をメモリブロックの書き込み状態,読
み出し状態に応じて選択して出力するアドレス選択部2
23とから構成されている。
用のアドレスの2系統のアドレス信号でメモリの制御を
行うのには以下の理由がある。
期間中の水平同期信号の数と液晶パネルの走査電極の数
が異なっている。本実施例の場合、液晶パネルのサイズ
は640×480であるから、デュアルスキャン駆動法
の適用により実際のパネルサイズは640×240とな
る。
S駆動法を適用することを考える。本実施例では選択走
査線数(同時に選択される走査線の数)は120本に設
定した。このとき直交変換行列にWALSH関数を採用
すると直交関数行列の大きさは120行×128列(こ
こで、列の数は2のべき乗数)となるから、液晶を駆動
する1フレーム期間中の水平同期信号(走査選択パル
ス)の発生数は128×2(ここで2はブロック数:2
40÷120=2である。)=256となる。
表示画面に対応するシングルスキャンデータ信号である
から、1フレーム内の水平同期信号の数は480に帰線
期間を加えて525程度であるが、本実施例では説明の
簡便性のため帰線期間はないものとすると、線順次駆動
では単純にデュアルスキャンを行う場合には、1フレー
ム期間内での水平同期信号の発生数は240になる。
は1フレーム期間を480で割った水平同期期間毎に行
われるのに対して、メモリからのデータ信号の出力は、
1フレーム期間を480の半分の240ではなくて25
6で割った水平同期期間に行われる。
水平同期期間の数がメモリへの書き込みを行う場合と、
メモリからの読み出しを行う場合とで異なることになる
ため、アドレス信号(すなわちクロック信号)も書き込
みと読み出しの2系統が必要となる。
リアクセスタイミング図に従って説明する。
データ信号のフレーム信号)が入力された後、メモリブ
ロック11を書き込み状態に設定し、入力されたデータ
信号をメモリブロック11に書き込む。この時、ライト
・リード制御部21とアドレス生成部22からなるメモ
リ制御回路2は以下の動作を行う。
の水平同期信号H1と書き込み用のフレーム信号FLM
を利用して、メモリブロック11〜14がそれぞれ書き
込み期間にあるか読み出し期間にあるかを判定する。ラ
イト・リード判定部211は、信号FLMをロード信
号、信号H1をクロック信号にしたカウンタ回路で構成
することができる。すなわち、信号FLMが入力されて
から信号H1が120個発生するまではメモリブロック
11が書き込み期間であり、他のメモリブロックは読み
出し期間である。また、信号H1の121個目から24
0個目までの期間は、メモリブロック12が書き込み期
間であるという具合に判定を行う。ライト・リード判定
部211からのメモリブロック11が書き込み期間にあ
るという情報は、ライトイネーブル制御部212、チッ
プセレクト制御部213、アドレス生成部22のアドレ
ス選択部223に供給される。
は、ライト・リード判定部211からの情報をもとにメ
モリブロック11には書き込み用クロックCK1を供給
し、メモリブロック12〜14にはHiレベルの信号を
与え、読み出し状態に設定する。この時メモリには後述
のチップセレクト信号がLoである場合にライトイネー
ブル信号の立ち下がりでデータ信号が書き込まれること
となる。
イト・リード判定部221からの情報をもとに、読み出
し状態にあるメモリブロック12〜14にはLoレベル
の信号を与え、メモリを動作可能状態に設定する。
は120本のラインメモリのうち、信号FLMと信号H
1に従って書き込みを行う1本だけにLoレベルのチッ
プセレクト信号/CSを与え、残りの119本のライン
メモリにはHiレベルのチップセレクト信号/CSを与
えることで、不必要な書き込みは行わないようにする。
メモリブロックのうち2つを、データ信号出力可能状態
に設定しそれぞれ同時に120本のラインメモリからデ
ータを出力させる。4個のメモリブロックのうち、書き
込み状態のメモリブロック1つと出力状態の2つのメモ
リブロックを除くもう一つのメモリブロックには出力制
御部214からデータ出力禁止状態の設定を行い、出力
をハイインピーダンス状態にし、他の読み出し状態にあ
るメモリブロックの出力に影響を与えないようにする。
いま図7では、メモリブロック11が書き込み状態にあ
る期間は、メモリブロック12、13がデータ読み出し
・出力状態にあり、メモリブロック14が出力禁止状態
にあることになる。
ドレス生成部221にて書き込み用クロック信号CK1
と書き込み用水平同期信号H1に基づいて書き込み用ア
ドレス信号を生成し、リードアドレス生成部222にて
読み出し用クロックCK2と読み出し用水平同期信号H
2に基づいて読み出し用アドレス信号をそれぞれ生成
し、ライト・リード制御部21のライト・リード判定部
211から与えられた情報により制御されるアドレス選
択部223によって、各メモリブロックに適切なアドレ
ス信号を与える。この場合(図7参照)には、メモリブ
ロック11にライトアドレス信号を、メモリブロック1
2〜14にはリードアドレス信号を与える。
入ってから書き込み用水平同期信号H1が120個発生
するまで期間は、メモリブロック11の120本のライ
ンメモリに1個の信号H1毎に順次データ信号が書き込
まれていく。この間メモリブロック12と13からはあ
らかじめ書き込まれているデータ信号が列方向に120
個ずつ同時に読み出されて、外部の直交演算回路3を通
して上画面用および下画面用のセグメントドライバ5及
び6から各画面の液晶パネルにデータパルスとして印加
される。ただし、ここでは、書き込みデータ信号の1フ
レーム期間は、書き込み用水平同期信号H1の480個
分に相当し、かつ読み出し用水平同期信号H2の256
個分に相当している。
ける書き込み期間の各部の動作について説明したが、以
降信号FLMが入力した後、書き込み用水平同期信号H
1の121個目から240個目までの期間はメモリブロ
ック12を上記と同様に書き込み状態に設定し、書き込
み用水平同期信号H1の241個目から360個目まで
の期間は、メモリブロック13を書き込み状態に設定
し、さらに、書き込み用水平同期信号H1の361個目
から480個目までの期間は、メモリブロック14を書
き込み状態に設定し、図7に示すメモリアクセスを実現
する。
たメモリ容量の半分である、全表示データ信号を1フレ
ーム分格納するだけの容量のメモリを用いて、外部から
入力されたVGAシングルスキャンデータ信号を、液晶
パネルを上下2画面に分割して駆動するためのデュアル
スキャンデータ信号に変換すると同時に、該変換された
データ信号を走査線120本を同時選択する非分散ML
S駆動法に適応した信号として直交変換回路3に供給す
ることができる。そしてこの直交変換回路3での演算結
果が上下2つの各画面用のセグメントドライバ5及び6
から液晶パネル9の上画面部分9a及び下画面部分9b
にデータパルスとして印加される。
いた直交関数の列ベクトルの要素に対応する電圧が走査
電圧パルスとして上下2つの各画面用のコモンドライバ
7及び8から液晶パネル9の上画面部分9a及び9bに
印加され、高速応答を持つVGA解像度のSTN液晶パ
ネル9にて高コントラストの表示が行われる。
クロ表示用の信号を用いたが、メモリ容量をこの3倍分
用意すれば、つまりカラー信号のR信号,G信号,B信
号に対応するメモリ容量を用意すれば、カラー表示用の
入力表示データを処理することができ、容易に表示画像
をカラー化することができる。
数が120本である非分散MLS駆動法により液晶パネ
ルを駆動する場合を示したが、非分散MLS駆動法を基
本駆動法とし、1ブロック内において複数の走査線を同
時選択駆動するいわゆるブロック内分散駆動法において
も、表示データの読み出しが同時に行われるラインメモ
リを、メモリブロック内の所定の複数本に設定すること
で容易に対応可能である。
によるメモリインターフェイス回路を説明するための図
である。ここでは、全走査線数480本、全データ電極
数640本のVGA解像度を持つ高速応答STN液晶パ
ネルを、走査線120本を同時選択する非分散MLS駆
動法により駆動する場合を示している。また、入力デー
タ信号のフレーム周波数は60Hz、液晶パネルでのフ
レーム周波数は120Hzに設定している。
おける1フレーム期間,つまり書き込み水平同期信号H
1の480個分に相当する期間が、読み出し用水平同期
信号H2の512個分に相当する期間,つまり読み出し
における2フレーム期間(読み出し1フレーム期間25
6H2×2)と等しくなる。
出し速度が上記第1の実施例の倍速になっていおり、つ
まり60Hzから120Hzになっており、このため、
書き込みの各フレーム期間内に、各メモリブロックから
のデータ信号の読み出しを2回行っている。その他の構
成は第1の実施例と全く同様である。
ェイス回路によれば、シングルスキャンに対応した入力
データ信号をデュアルスキャンに対応した入力データ信
号に変換することにより、従来のインターフェイスとの
互換を保った上で、デュアルスキャン駆動により高解像
度のSTN液晶の駆動マージンを確保することができ
る。さらに、高速かつ高解像度のSTN液晶表示装置に
て高コントラストな画像表示を行わせることができる。
必要となる記憶装置のメモリ容量を、AA法や分散型M
LS法における2フレーム分のメモリ容量の半分にし、
非分散型MLS駆動法におけるメモリ容量低減のメリッ
トを生かすことが可能になる。
ェイス回路を説明するためのブロック図であり、該メモ
リインターフェイス回路を含む液晶表示装置の全体構成
を示している。
置のシステムを示すブロック図である。
あり、図3(a)はAA駆動法に用いる直交関数の一
例、図3(b)は分散型MLS駆動法に用いる直交関数
の一例、図3(c)は、非分散型MLS駆動法に用いる
直交関数の一例を示している。
アルスキャン変換用のメモリと、アクティブ駆動法にお
ける直交変換演算処理用のメモリとに共用した場合のメ
モリアクセスの様子を示す図である。
路を構成するメモリを説明するための図であり、図5
(a)は該メモリ内のメモリブロックの構成、図5
(b)は各メモリブロックと、それぞれのメモリブロッ
クに格納される画像データの画面上での表示位置との関
係を示す図である。
ロックの具体的な構成を示すブロック図である。
クセスの様子を示すタイミングチャート図である。
構成するメモリ制御部の詳細な構成を示すブロック図で
ある。
ェイス回路を説明するための図であり、該メモリインタ
ーフェイス回路を構成するメモリの各メモリブロックで
のアクセスの様子を示すタイミングチャート図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の走査電極と複数のデータ電極とが
互いに直交するよう配置され、両電極の交差部に対応し
て画素がマトリクス状に配列された単純マトリクス型の
表示装置への入力データ信号のアクセス順序を変換する
インターフェイス回路であって、 該表示装置の1表示画面分の入力データ信号を格納可能
なメモリ容量を有する記憶装置と、 該1表示画面分の該各画素に対応する入力データ信号が
シングルスキャンにより該記憶装置に書き込まれ、該記
憶装置に書き込まれた入力データ信号がデュアルスキャ
ンにより該1表示画面の上画面部分及び下画面部分に対
応して読み出されるよう該記憶装置を制御する制御回路
とを備え、 該制御回路は、該下画面部分に対応する入力データ信号
の読出しタイミングが、該上画面部分に対応する入力デ
ータ信号の読出しタイミングに対して、該上画面部分の
書き込みに対する該下画面部分の書き込みの時間遅れに
相当する期間だけ遅れるよう該記憶装置を制御する構成
となっているメモリインターフェイス回路。 - 【請求項2】 前記表示装置は、その表示画面を複数に
等分割した各表示ブロック毎に、前記入力データ信号の
直交変換及び走査電極の同時選択を行って画像表示を行
うよう構成したものであり、 前記記憶装置は、前記表示装置の表示画面に1フレーム
期間の間に表示される入力データ信号のデータ量と一致
したメモリ容量を有し、そのメモリ領域が複数のメモリ
ブロックからなり、該各メモリブロックが該表示装置の
各表示ブロックに対応した構成となっている請求項1記
載のメモリインターフェイス回路。 - 【請求項3】 前記制御回路は、 前記1表示画面分の該各画素に対応する入力データ信号
がシングルスキャンにより前記記憶装置の各メモリブロ
ックに連続して書き込まれ、該記憶装置から前記上画面
部分及び下画面部分の表示ブロックに対応した入力デー
タ信号がデュアルスキャンにより連続して読み出される
よう、前記記憶装置に制御信号およびアドレス信号を与
えるものである請求項2記載のメモリインターフェイス
回路。
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