JP2009505129A - 液晶ディスプレイを備えている装置 - Google Patents

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Abstract

液晶ディスプレイパネル(21)、液晶ディスプレイパネル(21)の性能を向上させるバックライトであって、有機発光ダイオード型バックライト(23)を含むダイオード、及び有機発光ダイオード型バックライト(23)のセグメントを駆動するバックライトドライバ(24)を備えた液晶ディスプレイ(2)を提供することにより、液晶ディスプレイ(2)を有する装置(1)が小型化される。このようにすると、拡散板の使用を回避できる。セグメント状有機発光ダイオード型バックライト(23)は、平らな基板の形態をしており、白色光を自然に生じさせる。バックライトドライバ(24)は、液晶ディスプレイパネル(21)のヤケ現象を減少させるために有機発光ダイオード型バックライト(23)のセグメントを走査方式で駆動する走査型バックライトドライバを含むと共に液晶ディスプレイパネルのセグメントの光強度を個別化するために有機発光ダイオード型バックライト(23)又は通常のバックライト(26)のセグメントを個別化方式で駆動する個別化型バックライトドライバを含むのが良い。

Description

本発明は、液晶ディスプレイを有する装置に関し、更に、液晶ディスプレイ、バックライト、バックライトドライバ及び装置を駆動する方法に関する。
このような装置の例には、テレビジョン、モニタ、車両搭載機器、宇宙船搭載機器、飛行機搭載機器、ラップトップ型機器、例えばパーソナルコンピュータや携帯型機器、例えば静止画像カメラ、モーションビデオカメラ及び携帯電話である。
先行技術の液晶ディスプレイは、米国特許出願公開第2005/0007516号明細書から知られており、この米国特許出願公開明細書は、例えば、その段落番号0033及び0034において、液晶ディスプレイパネル、光源又は発光ダイオードアレイ及び拡散板を開示している。液晶ディスプレイパネルの性能を向上させるため、光源をオンオフする場合があり、そして、発光ダイオードアレイの発光ダイオードを液晶ディスプレイパネルの走査方向で順次オンにする場合がある。
米国特許出願公第2005/0007516号明細書
先行技術の液晶ディスプレイは、特に、光源又は発光ダイオードアレイから出て来る光を拡散する拡散板(ディフューザ)が必要になるというデメリットがある。光を拡散してこれが広い範囲の一様な分布状態を有するようにする拡散板は、一方において光源又は発光ダイオードアレイと他方において液晶ディスプレイパネルとの間の距離を増大させる。これにより、液晶ディスプレイのサイズが増大する。
本発明の目的は、特に、比較的小さなサイズをもつ液晶ディスプレイを有する装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、特に、バックライト、バックライトドライバ、液晶ディスプレイの作動方法、コンピュータプログラムプロダクト及び比較的小さなサイズをもつ液晶ディスプレイを有する装置に用いられる(これと組み合わせられる)コンピュータプログラムプロダクトを記憶する媒体を提供することにある。
本発明の液晶ディスプレイは、
液晶ディスプレイパネルと、
液晶ディスプレイパネルを照明するセグメント状有機発光ダイオード型バックライトと、
有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを駆動するバックライトドライバとを備えている。
セグメント状有機発光ダイオード型バックライトを有するバックライトを導入すると共に有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを駆動するバックライトドライバを導入することにより、有機発光ダイオード型バックライトから出て来た光が、広い範囲の一様な分布状態を既にもっているので、有機発光ダイオード型バックライトから出て来る光を拡散する拡散板は、不要となる。さらに、セグメント状有機発光ダイオード型バックライトは、基板の形態をしており、それにより、かかるバックライトが非常に平らな光源になる。こうしたことは全て、液晶ディスプレイのサイズを減少させる(小型化する)。
バックライトドライバが、有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを駆動することができるので、全てのセグメントを並行して駆動することができると共に個々のセグメントを別々に駆動することができる。
本発明の液晶ディスプレイは、特に、その有機発光ダイオード型バックライトが白色光を自然に生じさせるという点において更に有利である。
本発明の液晶ディスプレイの実施形態では、バックライトドライバは、液晶ディスプレイパネルのヤケ現象を減少させるために有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを走査方式で駆動する走査型バックライトドライバを含む。この実施形態では、例えば、有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを順次方式で且つ(或いは)液晶ディスプレイパネルの走査方向に一致して駆動する。それにより、有機発光ダイオード型バックライトのセグメントは、例えば、液晶ディスプレイパネルの1又は2以上の行(ロウ)の少なくとも一部及び(又は)液晶ディスプレイパネルの1又は2以上の列(コラム)の少なくとも一部に該当し、かかるセグメントは、例えば液晶ディスプレイパネルセグメントと比較して、ほぼ同じサイズ又はこれよりも大きなサイズを有することができる。
本発明の液晶ディスプレイの実施形態では、バックライトドライバは、液晶ディスプレイパネルのセグメントの光強度を個別化するために有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを個別化方式で駆動する個別化型バックライトドライバを含む。この実施形態では、例えば、特定の液晶ディスプレイパネルセグメントに、対応関係にある有機発光ダイオード型バックライトのセグメントをそれに応じて駆動することにより特定の光強度が与えられるように個別化方式で有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを駆動する。その結果、液晶ディスプレイパネルには、例えば表示されるべきビデオ信号に起因する情報に基づいて、補正された局所コントラスト、例えば向上した局所コントラストが与えられる。それにより、有機発光ダイオード型バックライトのセグメントは、例えば、液晶ディスプレイパネルの1又は2以上の行の少なくとも一部及び(又は)液晶ディスプレイパネルの1又は2以上の列の少なくとも一部に該当し、かかるセグメントは、例えば液晶ディスプレイパネルセグメントと比較して、ほぼ同じサイズ又はこれよりも大きなサイズを有することができる。
本発明の液晶ディスプレイの実施形態では、バックライトドライバは、液晶ディスプレイパネルのヤケ現象を減少させると共に液晶ディスプレイパネルのセグメントの光強度を個別化するために有機発光ダイオード型バックライトのセグメントを走査方式且つ個別化方式で駆動する走査型且つ個別化型バックライトドライバを含む。この実施形態では、例えば、一方において、順次方式で且つ(或いは)液晶ディスプレイパネルの走査方向に従う有機発光ダイオード型バックライトのセグメントの駆動と、他方において、特定の液晶ディスプレイパネルセグメントに、対応関係にある有機発光ダイオード型バックライトのセグメントをそれに応じて駆動することにより特定の光強度が与えられるように個別化方式による有機発光ダイオード型バックライトのセグメントの駆動とが組み合わされている。その結果、液晶ディスプレイパネルのヤケ現象が減少し、液晶ディスプレイパネルには、例えば表示されるべきビデオ信号に起因する情報に基づいて、補正された局所コントラスト、例えば向上した局所コントラストが与えられる。液晶ディスプレイパネルがライン毎に(例えば行毎に)駆動される場合、特定の液晶ディスプレイパネルセグメントは、ライン(例えば行)を構成する。この場合、有機発光ダイオード型バックライトの対応のセグメントは、例えば、液晶ディスプレイパネルの対応のライン(例えば対応の行)に該当し、この場合、更に例えば、有機発光ダイオード型バックライトの先のライン(例えば先の行)及び次のライン(例えば次の行)を構成する場合がある。これは、ライン1本分先に有機発光ダイオード型バックライトを駆動することに相当すると共に液晶ディスプレイパネルの駆動と比較して長さが3倍に相当する。
換言すると、後で述べた実施形態では、液晶ディスプレイパネルの駆動が所定の時点及び所定の場所での有機発光ダイオード型バックライトの駆動とオーバーラップすることになる。
注目されるべきこととして、バックライトドライバが個別化型バックライトドライバを含み、有機発光ダイオード型バックライトのセグメントが個別化方式で駆動される実施形態は、有機発光ダイオード型バックライトの使用には限定されない。これら実施形態は、変形例として任意他の種類のバックライト、例えば非有機発光ダイオード型バックライトに基づくものであっても良い。
本発明の液晶ディスプレイの実施形態では、有機発光ダイオード型バックライトは、液晶ディスプレイの一体部分である。この実施形態は、最もコンパクトである。
本発明の液晶ディスプレイの実施形態では、有機発光ダイオード型バックライトは、液晶ディスプレイパネルから切り離し可能である。この実施形態は、有機発光ダイオード型バックライトの交換を可能にする。
米国特許出願公開第2003/0063231号明細書は、有機発光ダイオードと一体化された液晶ディスプレイパネルを開示している。この特許文献は、有機発光ダイオード型バックライトが液晶ディスプレイパネルの性能を向上させるために用いられるべきことを開示しておらず(段落0014を参照されたい)、各個々の有機発光ダイオードが常時オンであり、いつでも3原色をいつでも放出できる状態にあることを開示している。米国特許出願公開第2005/0007517号明細書は、有機発光ダイオード型バックライトの一体型液晶ディスプレイを開示しているが、その有機発光ダイオード型バックライトがセグメント状であり、バックライトドライバが有機発光ダイオード型バックライトの互いに異なるセグメントを駆動するために用いられるべきであるということを開示しているわけではない。米国特許出願公開第2004/0239839号明細書は、液晶ディスプレイパネルの駆動方式を開示している。米国特許第5,399,936号明細書は、有機EL(エレクトロニクスルミネッセンス)素子を開示している。
本発明の液晶ディスプレイの実施形態、本発明のバックライトの実施形態、本発明のバックライトドライバの実施形態、本発明の方法の実施形態、本発明のコンピュータプログラムプロダクトの実施形態、本発明の媒体の実施形態は、本発明の装置の実施形態と一致している。
本発明は、とりわけ、点光源、例えば非有機発光ダイオードは、液晶ディスプレイのサイズを増大させる拡散板を必要とするという知見に基づくと共にとりわけ、有機発光ダイオードがまず第1に、既に広い範囲の一様な分布状態をもつ光を放出し、第2にこの有機発光ダイオードを非常に平らな光源にする基板の形態をしているという基本的な技術的思想に基づいている。このようなことは全て、液晶ディスプレイのサイズを減少させる。
本発明は、とりわけ、比較的小さなサイズをもつ液晶ディスプレイを有する装置を提供して課題を解決し、更に、とりわけ、その有機発光ダイオード型バックライトが白色光を自然に生じさせるという点で有利である。
本発明の上記特徴及び他の特徴は、以下に説明する実施形態から明らかになると共にかかる実施形態を参照してこれら特徴を説明する。
図1に示す本発明の装置1は、本発明の液晶ディスプレイ2を有している。液晶ディスプレイ2は、先行技術の液晶ディスプレイパネル21(側面図)と、液晶ディスプレイパネル21の性能を向上させるバックライトであって、本発明のセグメント状有機発光ダイオード型バックライト23(側面図)を含むバックライトと、有機発光ダイオード型バックライト23のセグメントを駆動する本発明のバックライトドライバ24とを有している。液晶ディスプレイ2は、先行技術の液晶ディスプレイドライバ22及びドライバ22,24の両方に結合された制御装置25を更に有している。ドライバ22,24の各々は、例えば、1又は2以上のロウ(行)ドライバ及び1又は2以上のコラム(列)ドライバから成るのが良い。装置1は、インターフェイス4及びレシーバ5に結合されたプロセッサ3を更に有する。インターフェイス4は、例えば、ユーザから信号を受け取り、このインターフェイスは、例えば、赤外線レシーバ又はキーボード若しくはマウスから成る。レシーバ5は、液晶ディスプレイパネル21により表示されるべきビデオ信号を受け取り、このレシーバは、コントローラ5に更に結合されている。
図2(平面図)に示す液晶ディスプレイパネル21は、例えば、30本の行及び30本の列から成り、図3(平面図)に示すセグメント状有機発光ダイオード型バックライト23は、例えば、225個のセグメント(15本のセグメント行及び15本のセグメント列)から成っている。
バックライトドライバ24は、例えは、液晶ディスプレイパネル21のヤケ現象を減少させるために有機発光ダイオード型バックライト23のセグメントを走査方式で駆動する走査型バックライトドライバを含むのが良い。走査型バックライトドライバは、例えば、有機発光ダイオード型バックライト23のセグメントを順次方式で且つ(或いは)液晶ディスプレイパネル21の走査方向に一致して駆動する。それにより、有機発光ダイオード型バックライト23のセグメントは、例えば、液晶ディスプレイパネル21の1つの行と1つの列の1つの交差点又は液晶ディスプレイパネル21の2つ又は3つ以上の交差点に該当する。図2及び図3では、液晶ディスプレイパネル21が行毎に駆動される場合、有機発光ダイオード型バックライト23は、この場合、液晶ディスプレイパネル21が、有機発光ダイオード型バックライト23に設けられているセグメント行及びセグメント列の2倍の行及び列を有しているので、液晶ディスプレイパネル21の駆動の速度の半分で又は2倍の持続時間でセグメントを行毎に駆動される。
図4に示す本発明のバックライトドライバ24は、1つのロウドライバ24a及び4つのコラムドライバ24bから成っている。4つのコラムドライバ24bは、4つのコラムドライババンクに結合された4つのコラムタイマを有している。4つのコラムドライババンク及びロウドライバ24bは、更にバックライト26に結合され、4つのコラムタイマ及びロウドライバ24aは、更に制御装置25に結合されている。バックライト26は、例えば、図示のような先行技術の発光ダイオードから成っていても良いが、別法として、本発明のセグメント状有機発光ダイオード型バックライト23から成っていても良い。
バックライトドライバ24は、液晶ディスプレイパネルのセグメントの光強度を個別化するために有機発光ダイオード型バックライト23のセグメントを個別化方式で駆動する個別化型バックライトドライバを含むのが良い。それにより、液晶ディスプレイパネルセグメントは、例えば、液晶ディスプレイパネル21の1つの行と1つの列の1つの交差点又は液晶ディスプレイパネル21の2つ又は3つ以上の交差点に該当する。図2及び図3(図3は、今や図4に示すように実現されている)では、特定の液晶ディスプレイパネルセグメントには、バックライト26の対応関係にあるセグメントをそれに応じて駆動することにより、特定の光強度を与えることができ、また、液晶ディスプレイパネルの一部には、バックライト26の所与の数の対応関係にあるセグメントをそれに応じて駆動することにより、補正された局所コントラスト、例えば向上した局所コントラストを与えることができる。それにより、バックライト26の一セグメントは、例えば、1又は2以上の液晶ディスプレイパネルセグメントに相当している。例えば、液晶ディスプレイパネルが左上の隅に幾分強いコントラストを必要とする場合、左上の隅のバックライト26の対応関係にあるセグメントのうちの幾つかは、これらの対応関係にある液晶ディスプレイパネルセグメントが高い光強度を必要とする場合に動作状態にされるべきであり、左上の隅のバックライト26の対応関係にあるセグメントの他の幾つかは、これらの対応関係にある液晶ディスプレイパネルセグメントが必要とする光の強度が低い場合には非動作状態にされるべきである。
バックライトドライバ24は、液晶ディスプレイパネル21のヤケ現象を減少させると共に液晶ディスプレイパネルのセグメントの光強度を個別化するために有機発光ダイオード型バックライト23又はバックライト26のセグメントを走査方式且つ個別化方式で駆動する走査型且つ個別化型バックライトドライバを含むのが良い。液晶ディスプレイパネルが21がライン毎に(例えば行毎に)駆動される場合、特定の液晶ディスプレイパネルセグメントは、ライン(例えば行)を構成するのが良い。この場合、有機発光ダイオード型バックライト23又はバックライト26の対応のセグメントは、例えば、液晶ディスプレイパネル21の対応のライン(例えば対応の行)に該当し、この場合、更に例えば、有機発光ダイオード型バックライト23又はバックライト26の先のライン(例えば先の行)及び次のライン(例えば次の行)を構成する場合がある。これは、ライン1本分先に有機発光ダイオード型バックライト23又はバックライト26を駆動することに相当すると共に液晶ディスプレイパネル21の駆動と比較して長さが3倍に相当する。
換言すると、後で述べた実施形態では、液晶ディスプレイパネル21の駆動が所定の時点及び所定の場所での有機発光ダイオード型バックライト23又はバックライト26の駆動とオーバーラップすることになる。図4を考慮すると、これは、次のように起こる。
技術の背景では、大部分の液晶ディスプレイバックライトは、蛍光灯から成る。新開発技術は、発光ダイオード型バックライトである。現在市場に出ている液晶ディスプレイ用の発光ダイオード型バックライトはちょうど蛍光灯型バックライトと同じ光を生じさせるが、走査特徴を備えていない。走査は、これにより動きのアーチファクトが減少するので望ましい。もう1つの望ましい特徴は、局所高輝度表示又は局所低輝度表示である。この場合、バックライトは、液晶ディスプレイ−ディスプレイ上のビデオ情報に従って調節される。バックライトは、明るい場面で輝度が高くなり、暗い場面で輝度が低くなる。このようにして、コントラストの向上が達成される。
走査発光ダイオード型バックライトが用いられる場合、動きのアーチファクトは、大幅に減少するが、光出力も又減少する。というのは、発光ダイオードは、もはや連続オン状態にはないからである。走査発光ダイオード型バックライトの光出力を増大させるため、多くのラインが、同時にオンにされる。走査ラインに代えて、発光ダイオード型バックライトに走査バンドが用いられる。このようにするため、発光ダイオード列は全て、各発光ダイオードが依然として別々にアドレス指定できるように多数のコラムドライバを有する。このようにして、動きのアーチファクトに対する走査の利点が保たれ、発光ダイオードのどれもこれも全てについての局所低輝度表示が依然として保証され、バックライトの光出力が、多数のコラムドライバを備えていない同型のバックライトに対して増大する。
発光ダイオード型バックライトは、図4に示すような行及び列を備えたマトリクスから成る。行と列の各交差部には、発光ダイオードが接続されている。この場合、赤色−緑色−青色発光ダイオードが用いられているが、白色又は任意他の色の発光ダイオードも使用できる。この例は、発光ダイオードの列1つ当たり4つのコラムドライバを備えた4つのコラムドライババンクで具体化されているが、任意の数のコラムドライバについて有効である。第1のコラムドライババンクは、行1,5,9等上の発光ダイオードに接続されている。第2のコラムドライババンクは、行2,6,10等上の発光ダイオードに接続されている。第3のコラムドライババンクは、行3,7,11等上の発光ダイオードに接続されている。第4のコラムドライババンクは、行4,8,12等上の発光ダイオードに接続されている。別々の各コラムドライババンクは、1つの列当たり、別個のコラムタイマを有し、このコラムタイマにより、個々の列は各々、パルス幅変調信号で駆動でき、それにより、マトリクス中の個々の発光ダイオードが各々、それ自体のドライバ信号を有することができ、かくして、それ自体の輝度を有することができるようになる。
駆動シーケンスは、例えば、次の通りである。
行1を第1のラインタイムの間、オンにし、4つのラインタイムの間、この行1は、オンのままである。
行2を第2のラインタイムの間、オンにし、4つのラインタイムの間、この行2は、オンのままである。
行3を第3のラインタイムの間、オンにし、4つのラインタイムの間、この行3は、オンのままである。
行4を第4のラインタイムの間、オンにし、4つのラインタイムの間、この行4は、オンのままである。
行5を行1のオフ切り換え後の第5のラインタイムの間オンにし、4つのラインタイムの間、この行5はオンのままである。
行6を行2のオフ切り換え後の第6のラインタイムの間オンにし、4つのラインタイムの間、この行6はオンのままである。
行7を行3のオフ切り換え後の第7のラインタイムの間オンにし、4つのラインタイムの間、この行7はオンのままである。
行8を行4のオフ切り換え後の第8のラインタイムの間オンにし、4つのラインタイムの間、この行8はオンのままである。以下同様である。
行が動作状態にあるとき、その行上の発光ダイオードの輝度は、それぞれのコラムドライバよりパルス幅変調信号を用いて制御される。このパルス幅変調信号は、4つのラインタイムで到達すべき輝度に相当しなければならない。発光ダイオード列1つ当たり4つのコラムドライバが設けられている例が与えられているが、この例は、任意の数にスケール変更できる。発光ダイオード列1つ当たりのコラムドライバの数は、同時にオン状態でなければならない行の数と直線的にスケール変更する。
有機発光ダイオード型バックライト23は、液晶ディスプレイ2の一体部分であっても良く、液晶ディスプレイ2から切り離し可能であっても良い。各セグメントは、実在のセグメントであっても良く、想像上のセグメントであっても良い。プロセッサ3は、プロセッサ3を介して実行されるべきコンピュータプログラムプロダクトを記憶する図示していない媒体を有しても良く又はこれに結合されても良く、このコンピュータプログラムプロダクトは、有機発光ダイオード型バックライト23を含むバックライトを介して液晶ディスプレイパネル21の性能を向上させる機能及びバックライトドライバ24を介して有機発光ダイオード型バックライト23のセグメントを駆動する機能を有する。
上述した実施形態は、例示であって、本発明を限定するものではなく、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲から逸脱することなく多くの変形実施形態を設計できることは注目されるべきである。特許請求の範囲において、括弧の中に入れた参照符号は、特許請求の範囲に記載された本発明を限定するものと解釈されてはならない。原文の特許請求の範囲において、“備えている”という動詞及びその活用語が用いられていることは、各請求項に記載された構成要素又はステップ以外の構成要素又はステップの存在を排除するものではない。原文における単数の構成要素の前の“a”又は“an”という冠詞は、かかる構成要素が複数個存在することを排除するものではない。本発明は、幾つかの別々の構成要素を有するハードウェア及び適当にプログラムされたコンピュータによって具体化できる。幾つかの手段を列挙している装置クレームでは、これら手段のうちの幾つかは、ハードウェアの同一のアイテムにより具体化できる。単に或る特定の手段が相互に異なる従属形式の請求項で記載されているということだけでは、これら手段の組合せを有利に使用することはできないということを意味するものではない。
本発明の有機発光ダイオード型バックライト及び本発明のバックライトドライバを備えた本発明の液晶ディスプレイを有する本発明の装置を概略的に示す図である。 液晶ディスプレイパネルを概略的に示す図である。 本発明のセグメント状有機発光ダイオード型バックライトを概略的に示す図である。 バックライトに結合された本発明のバックライトドライバを概略的に示す図である。

Claims (9)

  1. 液晶ディスプレイ(2)であって、
    液晶ディスプレイパネル(21)と、
    前記液晶ディスプレイパネル(21)を照明するセグメント状有機発光ダイオード型バックライト(23)と、
    前記有機発光ダイオード型バックライト(23)のセグメントを駆動するバックライトドライバ(24)とを備えている、
    ことを特徴とする液晶ディスプレイ(2)。
  2. 前記バックライトドライバ(24)は、前記液晶ディスプレイパネル(21)のヤケ現象を減少させるために前記有機発光ダイオード型バックライト(23)の前記セグメントを走査方式で駆動する走査型バックライトドライバを備えている、
    請求項1記載の液晶ディスプレイ(2)。
  3. 前記バックライトドライバ(24)は、前記液晶ディスプレイパネルのセグメントの強度を個別化するために前記有機発光ダイオード型バックライト(23)の前記セグメントを個別化方式で駆動する個別化型バックライトドライバを備えている、
    請求項1記載の液晶ディスプレイ(2)。
  4. 前記バックライトドライバ(24)は、前記液晶ディスプレイパネル(21)のヤケ現象を減少させると共に前記液晶ディスプレイパネルのセグメントの光強度を個別化するために前記有機発光ダイオード型バックライト(23)の前記セグメントを走査方式且つ個別化方式で駆動する走査型且つ個別化型バックライトドライバを備えている、
    請求項1記載の液晶ディスプレイ(2)。
  5. 前記有機発光ダイオード型バックライト(23)は、前記液晶ディスプレイ(2)の一体部分である、
    請求項1記載の液晶ディスプレイ(2)。
  6. 前記有機発光ダイオード型バックライト(23)は、前記液晶ディスプレイパネル(21)から切り離し可能である、
    請求項1記載の液晶ディスプレイ(2)。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のセグメント状有機発光ダイオード型バックライト(23)。
  8. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のバックライトドライバ。
  9. 請求項1記載の液晶ディスプレイ(2)を作動させる方法であって、
    前記液晶ディスプレイパネル(21)のヤケ現象を減少させるために前記有機発光ダイオード型バックライト(23)の前記セグメントをバックライトドライバ(24)により走査方式で駆動するステップを有する、
    ことを特徴とする方法。
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