JP3277110B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
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- G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
- G09G3/3659—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix the addressing of the pixel involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependant on signal of two data electrodes
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- G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
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- G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
- G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
- G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
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- G09G3/2074—Display of intermediate tones using sub-pixels
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- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Image Generation (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関す
るものであり、特に、外部にZバッファを用いずに3次
元グラフィックシステムを構築することができる液晶表
示装置に関する。
るものであり、特に、外部にZバッファを用いずに3次
元グラフィックシステムを構築することができる液晶表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】3次元コンピュータグラフィックスでは
物体を表示するとき奥行き情報を持っているため、物体
が重なり合うとき、より手前にある物体のみを表示し、
奥にあるものは表示しない。このような処理のことを陰
面除去、陰面処理などと呼ぶ。従来の陰面処理は幾つか
の手法があるが、図6に示すように、表示部53(CR
T、液晶表示装置等を含む)上での画素の一点一点に対
応して、現在表示されている図形の奥行き値を記憶する
バッファ(Zバッファ)49を設けたZバッファ法とい
うのが一般的である。このZバッファ法とは、これから
表示する図形の点の奥行きが既に書かれた点の奥行きよ
り浅ければ(手前にあれば)、この点をVRAM(Vide
o RAM)51に書き込み、この書き込まれた情報に基づい
て表示部53が描画するものである。この陰面処理を行
うのは、通常、CPUまたはGP(Graphic Processor)
47である。
物体を表示するとき奥行き情報を持っているため、物体
が重なり合うとき、より手前にある物体のみを表示し、
奥にあるものは表示しない。このような処理のことを陰
面除去、陰面処理などと呼ぶ。従来の陰面処理は幾つか
の手法があるが、図6に示すように、表示部53(CR
T、液晶表示装置等を含む)上での画素の一点一点に対
応して、現在表示されている図形の奥行き値を記憶する
バッファ(Zバッファ)49を設けたZバッファ法とい
うのが一般的である。このZバッファ法とは、これから
表示する図形の点の奥行きが既に書かれた点の奥行きよ
り浅ければ(手前にあれば)、この点をVRAM(Vide
o RAM)51に書き込み、この書き込まれた情報に基づい
て表示部53が描画するものである。この陰面処理を行
うのは、通常、CPUまたはGP(Graphic Processor)
47である。
【0003】処理の流れとしては、CPUまたはGP4
7が書くべき点の奥行き値をZバッファ49から読みだ
し、内部で計算した奥行き値と比較し、手前ならばVR
AM51にデータ(輝度、RGB等)を書き込み(書込
み制御信号を活性化)、同時にZバッファ49にも計算
した値を書き込む。これにより陰面処理が為される。
7が書くべき点の奥行き値をZバッファ49から読みだ
し、内部で計算した奥行き値と比較し、手前ならばVR
AM51にデータ(輝度、RGB等)を書き込み(書込
み制御信号を活性化)、同時にZバッファ49にも計算
した値を書き込む。これにより陰面処理が為される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】Zバッファを用いた陰
面処理は非常に単純で、最も簡単な方法である。通常、
VRAM51にはDRAMを用い、RGB表示だとする
と例えば24bit(8bit×3)が画面サイズ分の
メモリが必要になる。画面が、1,280×1,024
程度だとすると、約4MBのメモリが必要になる。色を
減らせばさらに1〜2MB程度でも実現できる。Zバッ
ファ49は奥行きの分解能をどの位にするかにより大き
さが異なるが、16bit〜24bitが標準的なの
で、結局VRAMと同じ位あるいはそれ以上のものが必
要になってくる。このため、3Dグラフィックスを実現
するためのシステムはコストが高くなる。
面処理は非常に単純で、最も簡単な方法である。通常、
VRAM51にはDRAMを用い、RGB表示だとする
と例えば24bit(8bit×3)が画面サイズ分の
メモリが必要になる。画面が、1,280×1,024
程度だとすると、約4MBのメモリが必要になる。色を
減らせばさらに1〜2MB程度でも実現できる。Zバッ
ファ49は奥行きの分解能をどの位にするかにより大き
さが異なるが、16bit〜24bitが標準的なの
で、結局VRAMと同じ位あるいはそれ以上のものが必
要になってくる。このため、3Dグラフィックスを実現
するためのシステムはコストが高くなる。
【0005】また、Zバッファからの読みだし、比較、
書込み制御の一連の処理を行うのだが、Zバッファから
のデータピンを共有して行うと、一連の処理がシーケン
シャルになり、処理速度が遅くリアルタイムの表示は難
しい。
書込み制御の一連の処理を行うのだが、Zバッファから
のデータピンを共有して行うと、一連の処理がシーケン
シャルになり、処理速度が遅くリアルタイムの表示は難
しい。
【0006】ここで、シリアルアクセスポートのあるデ
ュアルポートDRAMを用い、Z値(奥行き値)をシリ
アルポートから読み、内部で計算した値と比較し、DR
AMの高速モード(ページ、ニブル等)で書込みをパイ
プラインで行う方式が知られているが、この方式を用い
ることにより高速処理が可能になるが、データピンが2
倍になるのと、制御が複雑になるということで、システ
ムのコストは高くなる。
ュアルポートDRAMを用い、Z値(奥行き値)をシリ
アルポートから読み、内部で計算した値と比較し、DR
AMの高速モード(ページ、ニブル等)で書込みをパイ
プラインで行う方式が知られているが、この方式を用い
ることにより高速処理が可能になるが、データピンが2
倍になるのと、制御が複雑になるということで、システ
ムのコストは高くなる。
【0007】本発明は上記事情に鑑みてなされたのもの
であり、その目的とするところは、外部にZバッファを
用いずに、しかも複雑な制御を必要としない安価な3D
グラフィックシステムが構築できるような液晶表示装置
を提供することにある。
であり、その目的とするところは、外部にZバッファを
用いずに、しかも複雑な制御を必要としない安価な3D
グラフィックシステムが構築できるような液晶表示装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の発明者は、最近
の機器の小形化と表示装置の解像度の向上の要求を一気
に解決するためには、従来のような陰面処理のためのZ
バッファを別途設ける手法では本質的に解決することは
困難であり、なにか革新的な技術的思想が必要であると
感じていた。ここで、TFT(Thin Film Transistor)の
ような液晶表示装置においては、図2に示すような、能
動素子領域1を有しており、この能動素子領域には現在
の技術でも一般的には約5000ゲート程度の素子を配
置することが可能であることに気が付いた。
の機器の小形化と表示装置の解像度の向上の要求を一気
に解決するためには、従来のような陰面処理のためのZ
バッファを別途設ける手法では本質的に解決することは
困難であり、なにか革新的な技術的思想が必要であると
感じていた。ここで、TFT(Thin Film Transistor)の
ような液晶表示装置においては、図2に示すような、能
動素子領域1を有しており、この能動素子領域には現在
の技術でも一般的には約5000ゲート程度の素子を配
置することが可能であることに気が付いた。
【0009】そこで本発明者は、上記の目的を達成する
ためには、この能動素子領域に、各画素毎に奥行き情報
を保持して画素毎にZ値の比較を行い画素への書込み制
御を行なうような手段を設ければ、上述の問題点が一気
に解決することができると考えた。本発明者は以上のよ
うな着想より慎重な研究を重ねた結果、以下のような発
明をすることができた。
ためには、この能動素子領域に、各画素毎に奥行き情報
を保持して画素毎にZ値の比較を行い画素への書込み制
御を行なうような手段を設ければ、上述の問題点が一気
に解決することができると考えた。本発明者は以上のよ
うな着想より慎重な研究を重ねた結果、以下のような発
明をすることができた。
【0010】
【0011】本発明の特徴は、複数の画素を有する液晶
表示装置において、前記画素は、透過部と、非透過の能
動素子領域とを有し、前記能動素子領域は、少なくとも
奥行き値を含む奥行き情報を入力し、この入力された奥
行き情報を当該画素に供給する奥行き情報入力手段と、
前記画素が表示する対象の奥行き値を保持する奥行き情
報保持手段と、前記奥行き情報入力手段より入力された
奥行き値と、前記奥行き情報保持手段にて保持された奥
行き値とを入力し、より手前にある対象に係る奥行き値
を判定する判定手段と、を有する陰面処理情報保持部を
備え、前記画素は、前記判定手段により判定された奥行
き情報に係る対象を表示することである。
表示装置において、前記画素は、透過部と、非透過の能
動素子領域とを有し、前記能動素子領域は、少なくとも
奥行き値を含む奥行き情報を入力し、この入力された奥
行き情報を当該画素に供給する奥行き情報入力手段と、
前記画素が表示する対象の奥行き値を保持する奥行き情
報保持手段と、前記奥行き情報入力手段より入力された
奥行き値と、前記奥行き情報保持手段にて保持された奥
行き値とを入力し、より手前にある対象に係る奥行き値
を判定する判定手段と、を有する陰面処理情報保持部を
備え、前記画素は、前記判定手段により判定された奥行
き情報に係る対象を表示することである。
【0012】また、前記奥行き値保持手段は、前記奥行
き情報入力手段から供給された奥行き値を保持する第1
の奥行き値保持手段と、前記画素が表示する対象の奥行
き値を保持する第2の奥行き値保持手段と、前記第1の
奥行き値保持手段に保持された奥行き値若しくは前記第
2の奥行き値保持手段に保持された奥行き値を、前記判
定手段にて判定された結果により選択して前記第2の奥
行き値保持手段に出力する選択手段と、を備えることが
好ましい。
き情報入力手段から供給された奥行き値を保持する第1
の奥行き値保持手段と、前記画素が表示する対象の奥行
き値を保持する第2の奥行き値保持手段と、前記第1の
奥行き値保持手段に保持された奥行き値若しくは前記第
2の奥行き値保持手段に保持された奥行き値を、前記判
定手段にて判定された結果により選択して前記第2の奥
行き値保持手段に出力する選択手段と、を備えることが
好ましい。
【0013】上記構成のように、より手前にある対象を
表示する処理を行う陰面処理情報保持部を能動素子領域
に備えるようにしてあるので、従来のようにZバッファ
を別途設ける必要がなくなる。従って、システムのコス
トを低減することができるのである。また、一般に、液
晶表示装置を使用する機器については小形化の要求が特
に強い。本発明によればこのような要求にも答えること
ができるのである。さらに、従来例で示したようなデー
タピンの本数と処理速度とのトレードオフの問題点につ
いても一気に解決することができるのである。
表示する処理を行う陰面処理情報保持部を能動素子領域
に備えるようにしてあるので、従来のようにZバッファ
を別途設ける必要がなくなる。従って、システムのコス
トを低減することができるのである。また、一般に、液
晶表示装置を使用する機器については小形化の要求が特
に強い。本発明によればこのような要求にも答えること
ができるのである。さらに、従来例で示したようなデー
タピンの本数と処理速度とのトレードオフの問題点につ
いても一気に解決することができるのである。
【0014】また、前記第2の奥行き値保持手段は、ク
リア信号を入力した場合に保持した値を初期化するよう
に構成することが好ましい。
リア信号を入力した場合に保持した値を初期化するよう
に構成することが好ましい。
【0015】上記発明の構成のように、第2の奥行き値
保持手段は、判定手段にて判定された結果により、より
手前にある対象についての奥行き値が格納される。従っ
て、別の対象を表示する場合等には第2の奥行き値保持
手段のリセットが必要となる。このリセットをハードウ
エア的に行うことにより、ソフトウエアの処理を低減す
ることでソフトウエアプログラムの実行の効率を図るこ
とができるのである。
保持手段は、判定手段にて判定された結果により、より
手前にある対象についての奥行き値が格納される。従っ
て、別の対象を表示する場合等には第2の奥行き値保持
手段のリセットが必要となる。このリセットをハードウ
エア的に行うことにより、ソフトウエアの処理を低減す
ることでソフトウエアプログラムの実行の効率を図るこ
とができるのである。
【0016】特に、前記第1の奥行き値保持手段、及び
前記第2の奥行き値保持手段は、画素と同一工程で作成
できるので製造工程の追加が不要であるという点で、レ
ジスタで構成されることが好ましい。
前記第2の奥行き値保持手段は、画素と同一工程で作成
できるので製造工程の追加が不要であるという点で、レ
ジスタで構成されることが好ましい。
【0017】また、前記判定手段は、前記奥行き情報入
力手段より入力された奥行き値と、前記奥行き値保持手
段にて保持された奥行き値とを入力し、これら奥行き値
を比較してより手前にある対象かの判定を行う比較器を
備えることが画素と同一工程で作成できるので製造工程
の追加が不要であるという点で好ましい。
力手段より入力された奥行き値と、前記奥行き値保持手
段にて保持された奥行き値とを入力し、これら奥行き値
を比較してより手前にある対象かの判定を行う比較器を
備えることが画素と同一工程で作成できるので製造工程
の追加が不要であるという点で好ましい。
【0018】また、前記奥行き情報入力手段は、マトリ
クス状に構成された画素の所定の方向に並べられた各画
素に前記奥行き情報を供給する奥行き情報供給バスと、
前記所定の方向に並べられた各画素のうち、所定の画素
に前記奥行き情報を入力するための制御を行う制御バス
とを備え、前記所定の画素に奥行き情報を供給すること
が好ましい。
クス状に構成された画素の所定の方向に並べられた各画
素に前記奥行き情報を供給する奥行き情報供給バスと、
前記所定の方向に並べられた各画素のうち、所定の画素
に前記奥行き情報を入力するための制御を行う制御バス
とを備え、前記所定の画素に奥行き情報を供給すること
が好ましい。
【0019】上記発明の構成によれば、各画素に効率的
に奥行き情報を供給することができるのである。また、
一般的な液晶表示装置においては、各画素の表示のため
の情報を上記のようなバスを用いて供給するように設計
してある。従って、このような表示のためのバスの近傍
に配置すれば、さらに設計効率を向上させることもでき
るのである。
に奥行き情報を供給することができるのである。また、
一般的な液晶表示装置においては、各画素の表示のため
の情報を上記のようなバスを用いて供給するように設計
してある。従って、このような表示のためのバスの近傍
に配置すれば、さらに設計効率を向上させることもでき
るのである。
【0020】また、前記奥行き情報は、少なくとも奥行
き値、及び階調値を含み、前記能動素子領域は、所定の
面積比に分割された前記透過部の所定の部分を前記階調
値により透過させることで階調の調整を行う階調調整手
段を備えることが好ましい。
き値、及び階調値を含み、前記能動素子領域は、所定の
面積比に分割された前記透過部の所定の部分を前記階調
値により透過させることで階調の調整を行う階調調整手
段を備えることが好ましい。
【0021】また、前記奥行き情報は、少なくとも奥行
き値、赤色、緑色、及び青色の各色の階調値を含み、前
記透過部は、赤色透過部と、緑色透過部と、青色透過部
とを備え、前記能動素子領域は、階調値を保持する階調
値保持手段を前記各色透過部毎に有することが好まし
い。
き値、赤色、緑色、及び青色の各色の階調値を含み、前
記透過部は、赤色透過部と、緑色透過部と、青色透過部
とを備え、前記能動素子領域は、階調値を保持する階調
値保持手段を前記各色透過部毎に有することが好まし
い。
【0022】上記発明の構成によれば、RGB表示可能
な液晶表示装置について実施することができるのであ
る。
な液晶表示装置について実施することができるのであ
る。
【0023】また、前記奥行き情報は、少なくとも奥行
き値、各色の階調値、及び陰面処理を行うか否かのモー
ド値を含み、前記能動素子領域は、前記モード値を入力
し、この入力を所定の画素に供給するモード値入力手段
と、前記各色透過部の階調値を保持する階調値保持手段
と、前記階調値保持手段にて保持された階調値と前記奥
行き情報入力手段にて入力された階調値とを、前記モー
ド値により選択して前記階調値保持手段に出力する選択
手段と、を備えることが好ましい。
き値、各色の階調値、及び陰面処理を行うか否かのモー
ド値を含み、前記能動素子領域は、前記モード値を入力
し、この入力を所定の画素に供給するモード値入力手段
と、前記各色透過部の階調値を保持する階調値保持手段
と、前記階調値保持手段にて保持された階調値と前記奥
行き情報入力手段にて入力された階調値とを、前記モー
ド値により選択して前記階調値保持手段に出力する選択
手段と、を備えることが好ましい。
【0024】このようにモード値を用いることで、陰面
処理を必要とするソフトウエアプログラムと必要としな
いソフトウエアプログラムについての切り替えを行うこ
とができるのである。
処理を必要とするソフトウエアプログラムと必要としな
いソフトウエアプログラムについての切り替えを行うこ
とができるのである。
【0025】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る液晶表示装置
の実施形態を図面を参照しながら説明する。
の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【0026】第1の実施の形態 図1は本発明に係る液晶表示装置の1画素についての実
施形態を示したものである。この液晶表示装置の一画素
は透過部(LCD)11と、非透過の能動素子領域1と
を有する画素を備えたものである。ここで、本実施形態
においてはR(Red),G(Green),B(Blue)の3つの透過部
11を有するようにしており、各々の横にはTFTの能
動素子領域1があるような構成である。また、能動素子
領域1に、より手前にある対象を当該画素が表示する処
理を行うものを配置してするようにしてある。手前にあ
る対象を当該画素が表示する処理を行うための構成には
Z値を格納するレジスタが2つ(レジスタ7(Zc),
レジスタ3(Zt))とその二つの大小を比較するコン
パレータ9、及びセレクタ5がある。またそれぞれRG
Bに関する情報を格納するレジスタ13R,13G,1
3Bとセレクタ5R,5G,5Bがある。以下、各構成
要件について説明する。
施形態を示したものである。この液晶表示装置の一画素
は透過部(LCD)11と、非透過の能動素子領域1と
を有する画素を備えたものである。ここで、本実施形態
においてはR(Red),G(Green),B(Blue)の3つの透過部
11を有するようにしており、各々の横にはTFTの能
動素子領域1があるような構成である。また、能動素子
領域1に、より手前にある対象を当該画素が表示する処
理を行うものを配置してするようにしてある。手前にあ
る対象を当該画素が表示する処理を行うための構成には
Z値を格納するレジスタが2つ(レジスタ7(Zc),
レジスタ3(Zt))とその二つの大小を比較するコン
パレータ9、及びセレクタ5がある。またそれぞれRG
Bに関する情報を格納するレジスタ13R,13G,1
3Bとセレクタ5R,5G,5Bがある。以下、各構成
要件について説明する。
【0027】レジスタ3(Zt)は、表示対象の奥行き
値を供給するためのZバス17からVLZバス27の制
御により奥行き値を入力し、その値を保持する。セレク
タ5は、レジスタ3(Zt)及びレジスタ7(Zc)に
保持された値を入力し、コンパレータ9の出力により、
これら入力された値をレジスタ7(Zc)に出力する。
レジスタ7(Zc)はセレクタ5の出力を保持するため
のものである。このレジスタ7(Zc)に保持された値
が最も手前の対象の奥行き値である。また、レジスタ7
(Zc)は、クリアバス21に接続され、クリアバス2
1からクリア信号を入力すると保持した値をクリアする
ようにしてある。これは、本装置が別の対象を表示する
場合等には奥行き値をリセットする必要があるが、この
リセットをハードウエア的に行うことにより、ソフトウ
エアの処理を低減することでソフトウエアプログラムの
実行の効率を図ることができる。コンパレータ9は、レ
ジスタ3(Zt)、及び5に格納された奥行き値を入力
し、いずれの奥行き値がより手前かを判定を行いこの結
果として判定信号を出力する。
値を供給するためのZバス17からVLZバス27の制
御により奥行き値を入力し、その値を保持する。セレク
タ5は、レジスタ3(Zt)及びレジスタ7(Zc)に
保持された値を入力し、コンパレータ9の出力により、
これら入力された値をレジスタ7(Zc)に出力する。
レジスタ7(Zc)はセレクタ5の出力を保持するため
のものである。このレジスタ7(Zc)に保持された値
が最も手前の対象の奥行き値である。また、レジスタ7
(Zc)は、クリアバス21に接続され、クリアバス2
1からクリア信号を入力すると保持した値をクリアする
ようにしてある。これは、本装置が別の対象を表示する
場合等には奥行き値をリセットする必要があるが、この
リセットをハードウエア的に行うことにより、ソフトウ
エアの処理を低減することでソフトウエアプログラムの
実行の効率を図ることができる。コンパレータ9は、レ
ジスタ3(Zt)、及び5に格納された奥行き値を入力
し、いずれの奥行き値がより手前かを判定を行いこの結
果として判定信号を出力する。
【0028】セレクタ5は判定信号の出力より、レジス
タ7(Zc)の奥行き値のほうがより手前であれば、レ
ジスタ7(Zc)の値を選択し、レジスタ3(Zt)の
奥行き値のほうがより手前であれば、セレクタ5はレジ
スタ3(Zt)の値を選択するようにしてある。
タ7(Zc)の奥行き値のほうがより手前であれば、レ
ジスタ7(Zc)の値を選択し、レジスタ3(Zt)の
奥行き値のほうがより手前であれば、セレクタ5はレジ
スタ3(Zt)の値を選択するようにしてある。
【0029】また、上記の判定信号は各LCDに備えら
れたセレクタ5R,5G,5Bにも入力される。この判
定信号によって、RGBバスから入力された情報若しく
はレジスタ13R,13G,13Bに保持する情報をレ
ジスタ13R,13G,13Bに保持するように接続し
てある。各レジスタ13R,13G,13Bに格納され
た情報によりLCDドライバ15R,15G,15Bは
LCD11R,11G,11Bを駆動する。
れたセレクタ5R,5G,5Bにも入力される。この判
定信号によって、RGBバスから入力された情報若しく
はレジスタ13R,13G,13Bに保持する情報をレ
ジスタ13R,13G,13Bに保持するように接続し
てある。各レジスタ13R,13G,13Bに格納され
た情報によりLCDドライバ15R,15G,15Bは
LCD11R,11G,11Bを駆動する。
【0030】次に、LCDドライバ15R,15G,1
5BがLCD11R,11G,11Bを駆動する方法に
ついて説明する。図2は本発明の一画素の中の1つの透
過部を示したものである。ここで、各透過部の透過度
(明るさ)を調整するには図2に示すように、面積の異
なった透過部を持ち、それぞれをスイッチさせることに
より明るさを可変にすることが可能になる。例えば、4
つの透過部があるならばこれで16階調の明るさを表示
できる。即ち、図に示すようにR0〜R3の透過部があ
り、面積の比がR0:R1:R2:R3=1:2:4:
8の関係で、4ビット、即ち16階調を表示することが
できる。RBGそれぞれ16階調あるので、全部で16
x16x16=4012色で表示できることになる。な
お、本実施形態においては、RGB表示の液晶表示装置
の一画素について説明したが、これに限ること無くいわ
ゆるモノクロの液晶表示装置についても同様に考えるこ
とができる。
5BがLCD11R,11G,11Bを駆動する方法に
ついて説明する。図2は本発明の一画素の中の1つの透
過部を示したものである。ここで、各透過部の透過度
(明るさ)を調整するには図2に示すように、面積の異
なった透過部を持ち、それぞれをスイッチさせることに
より明るさを可変にすることが可能になる。例えば、4
つの透過部があるならばこれで16階調の明るさを表示
できる。即ち、図に示すようにR0〜R3の透過部があ
り、面積の比がR0:R1:R2:R3=1:2:4:
8の関係で、4ビット、即ち16階調を表示することが
できる。RBGそれぞれ16階調あるので、全部で16
x16x16=4012色で表示できることになる。な
お、本実施形態においては、RGB表示の液晶表示装置
の一画素について説明したが、これに限ること無くいわ
ゆるモノクロの液晶表示装置についても同様に考えるこ
とができる。
【0031】次に、図3に本発明に係る液晶表示装置の
全体のブロック図を示す。この液晶表示装置の表示部5
5は前述の画素がマトリクス状に並べられたものであ
る。その1つの画素29(説明の便宜上、拡大して表示
してある)は各種のバス(17,19,21,23,2
5,27)によって情報を供給されるようにしてある。
また、表示部55の周辺にもTFTの能動素子領域があ
る。この表示部55の周辺の能動素子領域には、Xデコ
ーダ31及びYデコーダ33を備えており、Yデコーダ
33により、水平ラインが選択されたことを示す選択線
(メモリでいうワード線)WL23が活性化され、Xデ
コーダ31により垂直ラインが選択されたことを示す選
択線(VLZ25,VLI27)が活性化される。これ
により水平方向の座標Xと垂直方向の座標Yにより各画
素(図では29)を指定することができる。各画素水平
方向には奥行き値と輝度値を各画素に送るためのバス
(Zバス19,RBGバス17)を備えている。VLZ
25とVLI27は各々奥行き(Z)値と輝度値に対す
る活性化信号である。
全体のブロック図を示す。この液晶表示装置の表示部5
5は前述の画素がマトリクス状に並べられたものであ
る。その1つの画素29(説明の便宜上、拡大して表示
してある)は各種のバス(17,19,21,23,2
5,27)によって情報を供給されるようにしてある。
また、表示部55の周辺にもTFTの能動素子領域があ
る。この表示部55の周辺の能動素子領域には、Xデコ
ーダ31及びYデコーダ33を備えており、Yデコーダ
33により、水平ラインが選択されたことを示す選択線
(メモリでいうワード線)WL23が活性化され、Xデ
コーダ31により垂直ラインが選択されたことを示す選
択線(VLZ25,VLI27)が活性化される。これ
により水平方向の座標Xと垂直方向の座標Yにより各画
素(図では29)を指定することができる。各画素水平
方向には奥行き値と輝度値を各画素に送るためのバス
(Zバス19,RBGバス17)を備えている。VLZ
25とVLI27は各々奥行き(Z)値と輝度値に対す
る活性化信号である。
【0032】次に、図1に示した1画素の動作のタイミ
ングを図4に示す。この例では同じ水平線上の複数の画
素に書込みを行う場合である。特に、点(m,n)の陰
面処理について着目している。先ず、WL23がアクテ
ィブ(active)のとき、VLZ25をアクティブ
にするパルスを出す。これにより、テンポラリのレジス
タ3(Zt)にバス上にあるデータを書き込む。次のサ
イクルではレジスタ7(Zc)に書かれている現在の奥
行き値とレジスタ3(Zt)の値と大小関係が比較され
る。もし、レジスタ3(Zt)=<レジスタ7(Zc)
ならば前の点の方が奥だから(Z値が大きいほど奥にあ
るとする)、次のサイクルでVLIパルスがきたとき
に、バスで送られてきたR、G、B値をそれぞれレジス
タに書き込むと同時に、レジスタ3(Zt)の値をレジ
スタ7(Zc)にも書き込む。このとき、RGBはZに
対してさらに1クロック遅れているので、各水平線の脇
にある能動素子領域にラッチに保存して遅らされる。逆
に、レジスタ3(Zt)>レジスタ7(Zc)ならば、
前の点は手前だから、レジスタはその値を保つ。
ングを図4に示す。この例では同じ水平線上の複数の画
素に書込みを行う場合である。特に、点(m,n)の陰
面処理について着目している。先ず、WL23がアクテ
ィブ(active)のとき、VLZ25をアクティブ
にするパルスを出す。これにより、テンポラリのレジス
タ3(Zt)にバス上にあるデータを書き込む。次のサ
イクルではレジスタ7(Zc)に書かれている現在の奥
行き値とレジスタ3(Zt)の値と大小関係が比較され
る。もし、レジスタ3(Zt)=<レジスタ7(Zc)
ならば前の点の方が奥だから(Z値が大きいほど奥にあ
るとする)、次のサイクルでVLIパルスがきたとき
に、バスで送られてきたR、G、B値をそれぞれレジス
タに書き込むと同時に、レジスタ3(Zt)の値をレジ
スタ7(Zc)にも書き込む。このとき、RGBはZに
対してさらに1クロック遅れているので、各水平線の脇
にある能動素子領域にラッチに保存して遅らされる。逆
に、レジスタ3(Zt)>レジスタ7(Zc)ならば、
前の点は手前だから、レジスタはその値を保つ。
【0033】これにより、CPUまたはGPは奥行き値
とRGB値を液晶表示装置に送り込むだけで液晶表示装
置上で陰面処理が実行される。
とRGB値を液晶表示装置に送り込むだけで液晶表示装
置上で陰面処理が実行される。
【0034】第2の実施の形態 次に、第2の実施形態について説明する。一般に液晶表
示装置は、パーソナルコンピュータ等、汎用的に各種の
ソフトウエアプログラムを実行するコンピュータシステ
ムにて用いられる場合がある。このような場合には3次
元表示を行うソフトウエアプログラムと2次元表示を行
うソフトウエアプログラムが混在して実行される場合も
あるため、陰面処理を必要とするソフトウエアプログラ
ムと必要としないソフトウエアプログラムについての切
り替えを行えるようにしたほうが便利である。
示装置は、パーソナルコンピュータ等、汎用的に各種の
ソフトウエアプログラムを実行するコンピュータシステ
ムにて用いられる場合がある。このような場合には3次
元表示を行うソフトウエアプログラムと2次元表示を行
うソフトウエアプログラムが混在して実行される場合も
あるため、陰面処理を必要とするソフトウエアプログラ
ムと必要としないソフトウエアプログラムについての切
り替えを行えるようにしたほうが便利である。
【0035】本実施形態においては、第1の実施形態と
比較してモードバス43を設けるようしており、このモ
ードバス43の信号と、上記の判定信号とを入力して、
これらの論理積を各セレクタ5R,5G,5Bに出力す
るようにしてある。このように構成することにより、モ
ードバス43の信号によって、判定信号が各セレクタ5
R,5G,5Bへ伝搬する制御を行うことができる。例
えば、モード信号が“1”の場合には、判定信号が各セ
レクタ5R,5G,5Bへ伝搬するため、陰面処理を行
うことができ、また、モード信号が“0”の場合には、
判定信号は各セレクタ5R,5G,5Bへ伝搬しないた
め、陰面処理を中断することができる。このようして、
陰面処理を必要とするソフトウエアプログラムと使用し
ないソフトウエアプログラムについての切り替えを行う
ことができるのである。
比較してモードバス43を設けるようしており、このモ
ードバス43の信号と、上記の判定信号とを入力して、
これらの論理積を各セレクタ5R,5G,5Bに出力す
るようにしてある。このように構成することにより、モ
ードバス43の信号によって、判定信号が各セレクタ5
R,5G,5Bへ伝搬する制御を行うことができる。例
えば、モード信号が“1”の場合には、判定信号が各セ
レクタ5R,5G,5Bへ伝搬するため、陰面処理を行
うことができ、また、モード信号が“0”の場合には、
判定信号は各セレクタ5R,5G,5Bへ伝搬しないた
め、陰面処理を中断することができる。このようして、
陰面処理を必要とするソフトウエアプログラムと使用し
ないソフトウエアプログラムについての切り替えを行う
ことができるのである。
【0036】以上のように本実施形態においては、液晶
ディスプレイの各画素のTFT能動素子領域は必ず製造
するため、これを形成するマスクパターンは素子の多少
に拘らず、コスト的には余り変わらない。従って、本発
明のような回路を付加したとしても、液晶ディスプレイ
自体のコストの上昇はほとんどない。一方、システム的
に見れば、陰面処理をするためのZバッファがいらなく
なり、ボード上の部品点数やGPのピン数も減り、複雑
な制御もいらなくなる。これによりコストダウンが図ら
れ、安価なシステムでも3Dグラフィックスが可能にな
る。また、上記の実施形態においては液晶表示装置とし
てTFTについて説明したが、これに限らず能動素子領
域を有する全ての液晶表示装置についても同様に本発明
を適用することができる。
ディスプレイの各画素のTFT能動素子領域は必ず製造
するため、これを形成するマスクパターンは素子の多少
に拘らず、コスト的には余り変わらない。従って、本発
明のような回路を付加したとしても、液晶ディスプレイ
自体のコストの上昇はほとんどない。一方、システム的
に見れば、陰面処理をするためのZバッファがいらなく
なり、ボード上の部品点数やGPのピン数も減り、複雑
な制御もいらなくなる。これによりコストダウンが図ら
れ、安価なシステムでも3Dグラフィックスが可能にな
る。また、上記の実施形態においては液晶表示装置とし
てTFTについて説明したが、これに限らず能動素子領
域を有する全ての液晶表示装置についても同様に本発明
を適用することができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明に係る液
晶表示装置によれば、外部にZバッファを用いずに、し
かも複雑な制御を必要としない安価な3Dグラフィック
システムが構築できる。
晶表示装置によれば、外部にZバッファを用いずに、し
かも複雑な制御を必要としない安価な3Dグラフィック
システムが構築できる。
【図1】本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の
一画素におけるブロック図である。
一画素におけるブロック図である。
【図2】一画素のうちR(赤)の透過部(LCD)を示
した図である。
した図である。
【図3】本発明に係る液晶表示装置の全体ブロック図で
ある。
ある。
【図4】本発明の動作タイミングを示すタイミングチャ
ートである。
ートである。
【図5】本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置の
一画素におけるブロック図である。
一画素におけるブロック図である。
【図6】一般的なZバッファ法による陰面処理のための
システム構成例である。
システム構成例である。
【図7】TFT液晶ディスプレイにおける一画素の構成
例である。
例である。
1 能動素子領域 3,7 レジスタ 5 セレクタ 9 コンバータ 11 透過部(LCD) 13 レジスタ 15 LCDドライバ 17 Zバス 19 RGBバス 21 クリアバス 23 WLバス 25 VLIバス 27 VLZバス 29 画素 31 Xデコーダ 33 Yデコーダ 35,37 ラッチ 39 Z値供給部 41 RGB値供給部 43 モードバス 45 AND回路 47 グラフィックプロセッサ 49 Zバッファ 51 VRAM 53,55 表示部
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−261932(JP,A) 特開 平9−212140(JP,A) 特開 平7−49669(JP,A) 米国特許4965751(US,A) 米国特許4970636(US,A) 米国特許5029105(US,A) 米国特許5157385(US,A) 米国特許5341462(US,A) 米国特許5706479(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G06T 15/40 200 G09G 3/36 JICSTファイル(JOIS)
Claims (10)
- 【請求項1】 複数の画素を有する液晶表示装置にお
いて、 前記画素は、透過部と、非透過の能動素子領域とを有
し、 前記能動素子領域は、 少なくとも奥行き値を含む奥行き情報を入力し、この入
力された奥行き情報を当該画素に供給する奥行き情報入
力手段と、 前記画素が表示する対象の奥行き値を保持する奥行き情
報保持手段と、 前記奥行き情報入力手段より入力された奥行き値と、前
記奥行き情報保持手段にて保持された奥行き値とを入力
し、より手前にある対象に係る奥行き値を判定する判定
手段と、 を有する陰面処理情報保持部を備え、 前記画素は、前記判定手段により判定された奥行き情報
に係る対象を表示することを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項2】 前記奥行き値保持手段は、 前記奥行き情報入力手段から供給された奥行き値を保持
する第1の奥行き値保持手段と、 前記画素が表示する対象の奥行き値を保持する第2の奥
行き情報保持手段と、 前記第1の奥行き値保持手段に保持された奥行き値若し
くは前記第2の奥行き値保持手段に保持された奥行き値
を、前記判定手段にて判定された結果により選択して前
記第2の奥行き値保持手段に出力する選択手段と、 を備えることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装
置。 - 【請求項3】 前記第2の奥行き値保持手段は、クリア
信号を入力した場合に保持した値を初期化するように構
成することを特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。 - 【請求項4】 前記第1の奥行き値保持手段、及び前記
第2の奥行き値保持手段は、レジスタで構成されること
を特徴とする請求項2記載の液晶表示装置。 - 【請求項5】 前記判定手段は、 前記奥行き情報入力手段より入力された奥行き値と、前
記奥行き値保持手段にて保持された奥行き値とを入力
し、これら奥行き値を比較してより手前にある対象かの
判定を行う比較器を備えることを特徴とする請求項1乃
至4記載の液晶表示装置。 - 【請求項6】 マトリクス状に前記画素が並べられた表
示部と、 この表示部の特定の画素に前記奥行き情報を供給する奥
行き情報供給バスと、 を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5記載の
液晶表示装置。 - 【請求項7】 前記奥行き情報は、少なくとも奥行き
値、及び階調値を含み、 前記能動素子領域は、 所定の面積比に分割された前記透過部の所定の部分を前
記階調値により透過させることで階調の調整を行う階調
調整手段を備えることを特徴とする請求項6記載の液晶
表示装置。 - 【請求項8】 前記奥行き情報は、少なくとも奥行き
値、赤色、緑色、及び青色の各色の階調値を含み、 前記透過部は、赤色透過部と、緑色透過部と、青色透過
部とを備え、 前記能動素子領域は、階調値を保持する階調値保持手段
を前記各色透過部毎に有することを特徴とする請求項7
記載の液晶表示装置。 - 【請求項9】 前記奥行き情報は、少なくとも奥行き
値、各色の階調値、及び陰面処理を行うか否かのモード
値を含み、 前記能動素子領域は、 前記モード値を入力し、この入力を当該画素に供給する
モード値入力手段と、 前記各色透過部の階調値を保持する階調値保持手段と、 前記階調値保持手段にて保持された階調値と前記奥行き
情報入力手段にて入力された階調値とを、前記モード値
により選択して前記階調値保持手段に出力する選択手段
と、 を備えることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装
置。 - 【請求項10】三次元表示を行う液晶表示装置におい
て、 Xデコーダと、 Yデコーダと、 奥行き値を各画素に送るZバスと、 クリア信号を各画素に送るクリアバスと、 輝度値を各画素に送るRGBバスと、 水平方向の選択線と、 マトリクス状に並べられた画素を有する表示部と、 を有し、 前記画素は、 前記Zバス及び前記選択線に接続され、前記奥行き値に
基づいて、より手前にある対象を当該画素が表示する処
理を行う陰面処理手段と、 前記陰面処理手段及び前記RGBバスに接続され、前記
輝度値に基づいて前記画素の輝度を調節する輝度調節手
段と、 を有することを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32066895A JP3277110B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 液晶表示装置 |
US08/760,705 US5943038A (en) | 1995-12-08 | 1996-12-05 | Liquid crystal display panel |
KR1019960062454A KR100243940B1 (ko) | 1995-12-08 | 1996-12-06 | 액정표시장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32066895A JP3277110B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09161093A JPH09161093A (ja) | 1997-06-20 |
JP3277110B2 true JP3277110B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=18123996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32066895A Expired - Fee Related JP3277110B2 (ja) | 1995-12-08 | 1995-12-08 | 液晶表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5943038A (ja) |
JP (1) | JP3277110B2 (ja) |
KR (1) | KR100243940B1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3819723B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2006-09-13 | 株式会社日立製作所 | 表示装置及びその駆動方法 |
JP3854161B2 (ja) * | 2002-01-31 | 2006-12-06 | 株式会社日立製作所 | 表示装置 |
KR101354329B1 (ko) * | 2009-04-17 | 2014-01-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | 영상표시장치 |
KR101279120B1 (ko) * | 2009-05-15 | 2013-06-26 | 엘지디스플레이 주식회사 | 영상표시장치 |
US8519908B2 (en) * | 2010-03-17 | 2013-08-27 | Lg Display Co., Ltd. | Image display device |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5029105A (en) * | 1987-08-18 | 1991-07-02 | Hewlett-Packard | Programmable pipeline for formatting RGB pixel data into fields of selected size |
US4965751A (en) * | 1987-08-18 | 1990-10-23 | Hewlett-Packard Company | Graphics system with programmable tile size and multiplexed pixel data and partial pixel addresses based on tile size |
US4970636A (en) * | 1989-01-23 | 1990-11-13 | Honeywell Inc. | Memory interface controller |
JPH03138783A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-13 | Victor Co Of Japan Ltd | 陰面消去回路 |
JP2621568B2 (ja) * | 1990-01-11 | 1997-06-18 | ダイキン工業株式会社 | 図形描画方法およびその装置 |
US5706479A (en) * | 1995-10-02 | 1998-01-06 | Apple Computer, Inc. | Method and apparatus for dynamically detecting overflow of a multi-layer buffer |
-
1995
- 1995-12-08 JP JP32066895A patent/JP3277110B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-12-05 US US08/760,705 patent/US5943038A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-12-06 KR KR1019960062454A patent/KR100243940B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5943038A (en) | 1999-08-24 |
KR100243940B1 (ko) | 2000-02-01 |
JPH09161093A (ja) | 1997-06-20 |
KR970050062A (ko) | 1997-07-29 |
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