JP2013175007A - 画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】座標位置が細かく変動することなく、かつ速い移動にも追従するライトペンの座標位置の検出を行う。
【解決手段】画像表示装置の発光を検出する受光素子を有するライトペンを備えた画像表示システムであって、ライトペンが指し示す画像表示装置の表示画面上の位置座標を受光素子の出力に基づき算出する座標算出回路と、座標算出回路が算出した位置座標にフィルタ処理を施すフィルタ回路４４と、フィルタ回路４４でフィルタ処理を施された位置座標にもとづきライトペンが指し示す位置座標の軌跡を描画した画像信号を作成する描画回路とを有し、フィルタ回路４４はローパスフィルタであり、座標算出回路で検出された位置座標の移動速度が速いほど強いフィルタ処理を施す。
【選択図】図８

Description

本発明は、ライトペンを用いて手書き入力が可能な画像表示システムに関する。

画像表示デバイスとして代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル（以下、「パネル」と略記する）は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が複数形成された前面基板と、複数のデータ電極が形成された背面基板とを対向配置し、その間に多数の放電セルが形成されるように構成されている。そして放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行う。

パネルを駆動する方法としては、１フィールド期間を複数のサブフィールドで構成し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行うサブフィールド法が一般的である。各サブフィールドは、初期化期間、書込み期間および維持期間を有する。初期化期間では初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を形成する初期化動作を行う。書込み期間では、表示する画像に応じて放電セルで選択的に書込み放電を発生し壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極と維持電極とに交互に維持パルスを印加して維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。

近年はこのようなパネルを用いて、黒板やホワイトボードのように、表示画面上から文字や絵などを入力できる電子黒板としての応用も検討されている。例えば特許文献１には、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、各サブフィールドにおける発光時間を異なる値に設定して階調表示を可能にするとともに、横座標検出サブフィールドを設け、このサブフィールド期間内に横座標検出パターンを表示させ、横座標検出サブフィールドの発光をライトペンで検出し、その発光タイミングからライトペンの示している横座標を求める画像表示装置が記載されている。

また特許文献２には、座標検出時にのみ１フィールド中に座標検出期間を設けて、この期間内に走査ドライバおよびデータドライバに表示位置検出用の駆動信号を出力して、プラズマディスプレイパネル上に座標検出用の光信号を発生させ、ライトペンの光信号を検出するタイミングにより位置座標を検出する方法が記載されている。

特開昭５０−１０８８３８号公報 特開２００１−３１８７６５号公報

しかしながら、ライトペンの位置を厳密に検出するのは難しく、光信号検出時の誤差やデジタル化処理で発生する量子化ノイズ等、検出した位置座標にはある程度の誤差が含まれている。そのため、例えばライトペンを停止させていても、座標位置が停止せずに細かく変動するといった課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、座標位置が細かく変動することなく、かつ速い移動にも追従するライトペンの座標位置の検出が可能な画像表示システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、画像表示装置と、画像表示装置の発光を検出する受光素子を有するライトペンとを備えた画像表示システムであって、ライトペンが指し示す画像表示装置の表示画面上の位置座標を受光素子の出力に基づき算出する座標算出回路と、座標算出回路が算出した位置座標にフィルタ処理を施すフィルタ回路と、フィルタ回路でフィルタ処理を施された位置座標にもとづきライトペンが指し示す位置座標の軌跡を描画した画像信号を作成する描画回路とを有し、フィルタ回路はローパスフィルタであり、座標算出回路で検出された位置座標の移動速度が速いほど強いフィルタ処理を施すことを特徴とする。この構成により、座標位置が細かく変動することなく、かつ速い移動にも追従するライトペンの座標位置の検出が可能な画像表示システムを提供することができる。

また本発明の画像表示システムのフィルタ回路は、巡回型フィルタで構成されたｘ座標フィルタおよびｙ座標フィルタと、位置座標の変化量に基づきフィルタ係数を算出する係数算出部とを有し、位置座標の変化量が小さいときのｘ座標フィルタおよびｙ座標フィルタの巡回成分を、位置座標の変化量が大きいときのｘ座標フィルタおよびｙ座標フィルタの巡回成分よりも多くするように、フィルタ係数を算出する構成であってもよい。

本発明によれば、座標位置が細かく変動することなく、かつ速い移動にも追従するライトペンの座標位置の検出が可能な画像表示システムを提供することが可能となる。

本発明の実施の形態における画像表示システムに用いるパネルの分解斜視図である。 同画像表示システムに用いるパネルの電極配列図である。 同画像表示システムのパネルに印加する駆動電圧波形図である。 同画像表示システムのパネルに印加する駆動電圧波形図である。 同画像表示システムの回路ブロック図である。 同画像表示システムの座標検出サブフィールドのタイミングチャートである。 同画像表示システムの位置座標検出方法を説明する模式図である。 同画像表示システムのフィルタ回路のブロック図である。 同画像表示システムの描画の一例を示す模式図である。 同画像表示システムの描画の一例を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態における画像表示システムについて、画像表示装置としてパネルにプラズマディスプレイパネルを用いた例を、図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示システムに用いるパネル１０の分解斜視図である。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とからなる表示電極対１４が複数形成されている。そして表示電極対１４を覆うように誘電体層１５が形成され、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。背面基板２１上にはデータ電極２２が複数形成され、データ電極２２を覆うように誘電体層２３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁２４が形成されている。そして、隔壁２４の側面および誘電体層２３上には赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層２５が設けられている。

これら前面基板１１と背面基板２１とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対１４とデータ電極２２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着されている。そして放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンとの混合ガスが封入されている。放電空間は隔壁２４によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極２２とが交差する部分に放電セルが形成されている。そしてこれらの放電セルが放電、発光することにより画像が表示される。

なお、パネル１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。

図２は、本発明の実施の形態における画像表示システムに用いるパネル１０の電極配列図である。パネル１０には、第１の方向に延びたｎ本の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ（図１の走査電極１２）およびｎ本の維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ（図１の維持電極１３）が配列され、第１の方向に交差する第２の方向に延びたｍ本のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ（図１のデータ電極２２）が配列されている。そして、１対の走査電極ＳＣｉ（ｉ＝１〜ｎ）および維持電極ＳＵｉと１つのデータ電極Ｄｊ（ｊ＝１〜ｍ）とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。ここで隣接する３本のデータ電極と１対の表示電極対との交差する部分に形成される３個の放電セルは、赤のピクセル、緑のピクセル、青のピクセルである。そして赤のピクセル、緑のピクセル、青のピクセルが一組で１つの画素を構成する。したがって、例えばパネル１０が１０８０×１９２０の画素をもつ高精細度パネルであれば、ｎ＝１０８０、ｍ＝１９２０×３＝５７６０である。以下、便宜上、第１の方向を行方向、第２の方向を列方向とそれぞれ呼称する。

次に、画像表示装置の駆動電圧波形について説明する。本実施の形態においては、１フィールド期間を、画像を表示するための複数の画像表示サブフィールドと、座標を検出するための複数の座標検出サブフィールドとで構成する。

まず画像表示サブフィールドの詳細について説明する。画像表示サブフィールドは、あらかじめ定められた輝度重みを持つ複数のサブフィールドで構成され、それぞれの画像表示サブフィールドの発光・非発光を放電セル毎に制御することにより画像を表示する。

本実施の形態において画像表示サブフィールドは、初期化期間と書込み期間と維持期間とを有する８個のサブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８であり、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８それぞれの輝度重みは、例えば（１、３４、２１、１３、８、５、３、２）である。そして最初に配置されたサブフィールドＳＦ１の初期化期間では、以前の放電の履歴にかかわらず強制的に初期化放電を発生させる強制初期化動作を行う。サブフィールドＳＦ２〜ＳＦ８の初期化期間では、直前のサブフィールドで放電を発生させた放電セルのみで初期化放電を発生させる選択初期化動作を行う。しかしサブフィールド数、輝度重み等のサブフィールド構成は、上記に限定されるものではない。

図３は、本発明の実施の形態における画像表示システムのパネルに印加する駆動電圧波形図であり、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ３においてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を示している。

サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｐｉａの前半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧Ｖｉ１から正極性の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する。すると走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上に負極性の壁電圧が蓄積されるとともに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上には正極性の壁電圧が蓄積される。ここで、電極上の壁電圧とは電極を覆う誘電体層上、保護層上、蛍光体層上等に蓄積された壁電荷により生じる電圧を表す。こうして各放電セルの放電の履歴に依存する壁電圧のばらつきを無くし、各放電セルの壁電圧をそろえる初期化放電を発生させる。

初期化期間Ｐｉａの後半部では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに正極性の電圧Ｖｅを印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧０（Ｖ）から負極性の電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を印加する。この間に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間でそれぞれ微弱な初期化放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の正極性の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。以上により、強制的に初期化放電を行う初期化期間Ｐｉａが終了する。

続く書込み期間Ｐｗでは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれには電圧Ｖｃを印加する。

次に、１行目の走査電極ＳＣ１に負極性の電圧Ｖａの走査パルスを印加する。そして、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち１行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋ（ｋ＝１〜ｍ）に正極性の電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。すると書込みパルスを印加した放電セルのデータ電極Ｄｋ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間で書込み放電が起こる。そして走査電極ＳＣ１上に正極性の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負極性の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄｋ上にも負極性の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目に発光させるべき放電セルで書込み放電を起こして各電極上に壁電圧を蓄積する書込み動作が行われる。一方、書込みパルスを印加しなかったデータ電極と走査電極ＳＣ１との交差部の電圧は放電開始電圧を超えないので、書込み放電は発生しない。

次に、２行目の走査電極ＳＣ２に電圧Ｖａの走査パルスを印加する。そして、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのうち２行目に発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに電圧Ｖｄの書込みパルスを印加する。すると書込みパルスを印加した放電セルで書込み放電が起こる。

以下同様に、走査電極ＳＣ３〜ＳＣｎに走査パルスを順次印加するとともに発光させるべき放電セルのデータ電極Ｄｋに書込みパルスを印加して、３行目〜ｎ行目に発光させるべき放電セルで順次書込み放電を発生させる。以上により書込み期間Ｐｗが終了する。

続く維持期間Ｐｓでは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに正極性の電圧Ｖｓの維持パルスを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加する。すると書込み放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間で維持放電が起こり、このとき発生した紫外線により蛍光体層２５が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上に負極性の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵｉ上に正極性の壁電圧が蓄積される。さらにデータ電極Ｄｋ上にも正極性の壁電圧が蓄積される。書込み期間Ｐｗにおいて書込み放電が起きなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Ｐｉａの終了時における壁電圧が保たれる。

続いて、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧０（Ｖ）を印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎには電圧Ｖｓの維持パルスを印加する。すると維持放電を起こした放電セルでは再び維持放電が起こり、維持電極ＳＵｉ上に負極性の壁電圧が蓄積され走査電極ＳＣｉ上に正極性の壁電圧が蓄積される。以下同様に輝度重みに応じた数の維持パルスを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に印加し、書込み期間Ｐｗにおいて書込み放電を起こした放電セルで維持放電を継続して発生させる。

そして維持期間Ｐｓの最後には、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）から正極性の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加する。すると維持放電を発生した走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間で微弱な消去放電が発生する。そしてデータ電極Ｄｋ上の正極性の壁電圧を残したまま、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を弱める。以上により維持期間Ｐｓが終了する。

サブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｐｉｂでは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加するとともに、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を印加する。すると直前のサブフィールドＳＦ１で維持放電を起こした放電セルでは、走査電極ＳＣｉとデータ電極Ｄｋとの間および走査電極ＳＣｉと維持電極ＳＵｉとの間で微弱な初期化放電が発生する。そして走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄｋ上の正極性の壁電圧は書込み動作に適した壁電圧に調整される。一方、直前のサブフィールドＳＦ１で維持放電を起こさなかった放電セルでは放電は発生せず、直前のサブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｐｉａ終了時における壁電圧が保たれる。

サブフィールドＳＦ２の書込み期間Ｐｗの動作はサブフィールドＳＦ１の書込み期間Ｐｗの動作と同様であるため説明を省略する。続く維持期間Ｐｓの動作も、維持パルスの数を除いてサブフィールドＳＦ１の維持期間Ｐｓの動作と同様である。サブフィールドＳＦ３〜ＳＦ８の動作も、維持パルスの数を除いてサブフィールドＳＦ２の動作と同様である。

次に、座標検出サブフィールドの詳細について説明する。座標検出サブフィールドは、タイミング検出サブフィールドＳＦｏと、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙと、ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘとで構成する。タイミング検出サブフィールドＳＦｏはパネルの駆動のタイミングを検出するサブフィールドであり、ライトペンと画像表示装置の間で同期を取るために設けられている。ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙはライトペンが指し示す表示画面上のｙ座標を検出するためのサブフィールドである。ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘはライトペンが指し示す表示画面上のｘ座標を検出するためのサブフィールドである。

図４は、本発明の実施の形態における画像表示システムのパネルに印加する駆動電圧波形図であり、タイミング検出サブフィールドＳＦｏ、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙ、ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘにおいてパネル１０の各電極に印加する駆動電圧波形を示している。またタイミング検出サブフィールドＳＦｏの直前に配置されたサブフィールドＳＦ８の維持期間Ｐｓの一部も示している。

タイミング検出サブフィールドＳＦｏの初期化期間Ｐｉａの動作は、サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｐｉａの強制初期化動作と同様であるので、説明を省略する。

タイミング検出サブフィールドＳＦｏの書込み期間Ｐｗでは、まずデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれには電圧Ｖｃを印加する。その後、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧Ｖｄの書込みパルスを印加するとともに走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖａの走査パルスを印加する。その後、全ての放電セルで書込み放電を発生させる。

このときデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに書込みパルスを印加するとともに走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに同時に走査パルスを印加して、全ての放電セルで同時に書込み放電を発生させてもよい。しかし本実施の形態においてはそうせずに、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに書込みパルスを印加するとともに走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの複数本毎に走査パルスを順次印加して書込み放電を発生させている。

そして最後の書込み放電を発生させた時刻ｔｏ０から所定の時間Ｔｏ０、放電させない状態を保つ。所定の時間Ｔｏ０は、後述するタイミング検出放電の時間間隔に依存して設定されており、後述する時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３よりも長く設定されている。

タイミング検出サブフィールドＳＦｏのタイミング検出期間Ｐｏでは、時刻ｔｏ１において、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｏのタイミング検出パルスを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加して、全ての放電セルでタイミング検出放電を発生させる。次に、時刻ｔｏ１から時間Ｔｏ１経過後の時刻ｔｏ２において、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓｏのタイミング検出パルスを印加して、再びタイミング検出放電を発生させる。次に、時刻ｔｏ２から時間Ｔｏ２経過後の時刻ｔｏ３において、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓｏのタイミング検出パルスを印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧０（Ｖ）を印加して、３回目のタイミング検出放電を発生させる。続いて時刻ｔｏ３から時間Ｔｏ３経過後の時刻ｔｏ４において、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）を印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｓｏのタイミング検出パルスを印加して、４回目のタイミング検出放電を発生させる。本実施の形態において、時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３は、例えばそれぞれ４０μｓ、２０μｓ、３０μｓである。またタイミング検出パルスの電圧Ｖｓｏは維持パルスの電圧Ｖｓと同じ電圧である。しかし必ずしもその必要はなく、タイミング検出放電が発生する電圧であればよい。

そしてタイミング検出期間Ｐｏの最後には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加して微弱な消去放電を発生させる。以上によりタイミング検出サブフィールドＳＦｏの動作が終了する。

ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの初期化期間Ｐｉｂの動作は、サブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｐｉｂの選択初期化動作と同様の初期化動作を行う。ただし直前のタイミング検出サブフィールドＳＦｏでは全ての放電セルでタイミング検出放電を発生させているので、ここでは全ての放電セルで初期化放電が発生する。

ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙのｙ座標検出期間Ｐｙでは、まずデータ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれには電圧Ｖｃを印加する。

次に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに正極性のｙ座標検出電圧Ｖｄｙを印加する。そして、１行目の走査電極ＳＣ１に負極性の電圧Ｖａｙのｙ座標検出パルスを印加する。すると１行目の放電セルのデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上と走査電極ＳＣ１上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ１との間および維持電極ＳＵ１と走査電極ＳＣ１との間でｙ座標検出のための放電が起こる。そして走査電極ＳＣ１上に正極性の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１上に負極性の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上にも負極性の壁電圧が蓄積される。このようにして、１行目の放電セルでｙ座標検出のための放電を同時に起こして、１行目の画素行、すなわち１行目の放電セルで構成される１行目の放電セル行が発光する。

次に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍにｙ座標検出電圧Ｖｄｙを印加したまま、２行目の走査電極ＳＣ２に電圧Ｖａｙのｙ座標検出パルスを印加する。するとデータ電極Ｄ１〜Ｄｍと走査電極ＳＣ２との間および維持電極ＳＵ２と走査電極ＳＣ２との間でｙ座標検出のための放電が起こり、２行目の画素行、すなわち２行目の放電セル行が発光する。以下同様に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍにｙ座標検出電圧Ｖｄｙを印加したまま走査電極ＳＣ３〜ＳＣｎにｙ座標検出パルスを順次印加して、３行目〜ｎ行目の放電セル行を順次発光させる。

こうしてｙ座標検出期間Ｐｙでは、表示画面の上端部から下端部まで移動する１本の横線が表示される。そのため後述するように、ライトペンで放電セル行の発光を受光し、発光のタイミングを知ることでライトペンが示している表示画面の位置のｙ座標を検出することができる。ただし、横線の移動する速度は非常に速いので、視覚的には表示画面全体が僅かに明るくなったようにしか見えない。以上によりｙ座標検出期間Ｐｙが終了する。

ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの初期化期間Ｐｉａの動作は、タイミング検出サブフィールドＳＦｏの初期化期間Ｐｉａと同じ強制初期化動作を行う。

ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘのｘ座標検出期間Ｐｘでは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）を印加し、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれには電圧Ｖｃを印加する。

次に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに負極性のｘ座標検出電圧Ｖａｘを印加する。そして１つの画素、すなわち赤のピクセル、緑のピクセル、青のピクセルに対応する１列目〜３列目のデータ電極Ｄ１〜Ｄ３に正極性の電圧Ｖｄｘのｘ座標検出パルスを印加する。すると１列目〜３列目の放電セルのデータ電極Ｄ１〜Ｄ３上と走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上との交差部の電圧差は放電開始電圧を超え、データ電極Ｄ１〜Ｄ３と走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとの間および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎと走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとの間でｘ座標検出のための放電が起こる。そして、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上に正極性の壁電圧が蓄積され、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上に負極性の壁電圧が蓄積され、データ電極Ｄ１〜Ｄ３上にも負極性の壁電圧が蓄積される。このようにして、１列目〜３列目の放電セルで同時にｘ座標検出のための放電を起こして、１列目の画素列、すなわち１列目の放電セルで構成される１列目の放電セル列、２列目の放電セルで構成される２列目の放電セル列、３列目の放電セルで構成される３列目の放電セル列が発光する。

次に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにｘ座標検出電圧Ｖａｘを印加したまま、４列目〜６列目のデータ電極Ｄ４〜Ｄ６に電圧Ｖｄｘのｘ座標検出パルスを印加する。するとデータ電極Ｄ４〜Ｄ６と走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとの間および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎと走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとの間にｘ座標検出のための放電が起こり、２列目の画素列、すなわち４列目〜６列目の放電セル列が発光する。

以下同様に、データ電極３本ずつ、データ電極Ｄｍに至るまでｘ座標検出パルスを順次印加して、放電セル列３列ずつ、ｍ列目の放電セル列に至るまで順次発光させる。

こうしてｘ座標検出期間Ｐｘでは、表示画面の左端部から右端部まで移動する１本の縦線が表示される。そのため後述するように、ライトペンで放電セル列の発光を受光し、発光のタイミングを知ることでライトペンが示している表示画面の位置のｘ座標を検出することができる。ただし、縦線の移動する速度は非常に速いので、視覚的には表示画面全体が僅かに明るくなったようにしか見えない。以上により、ｘ座標検出期間Ｐｘが終了する。

なお本実施の形態において各電極に印加する電圧値は、例えば、電圧Ｖｉ１＝１５０（Ｖ）、電圧Ｖｉ２＝３５０（Ｖ）、電圧Ｖｉ４＝−１７５（Ｖ）、電圧Ｖａ＝電圧Ｖａｙ＝電圧Ｖａｘ＝−２００（Ｖ）、電圧Ｖｃ＝−５０（Ｖ）、電圧Ｖｓ＝電圧Ｖｓｏ＝２０５（Ｖ）、電圧Ｖｒ＝２０５（Ｖ）、電圧Ｖｅ＝１５５（Ｖ）、電圧Ｖｄ＝電圧Ｖｄｙ＝電圧Ｖｄｘ＝５５（Ｖ）である。

このように本実施の形態においては、駆動回路の構成上、電圧Ｖａと電圧Ｖａｙと電圧Ｖａｘとは等しく設定され、電圧Ｖｄと電圧Ｖｄｙと電圧Ｖｄｘとも等しく設定されている。またサブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｐｉａにおいて走査電極に印加する上り傾斜電圧の傾斜は、１．５（Ｖ／μｓ）、初期化期間Ｐｉａ、Ｐｉｂにおいて走査電極に印加する下り傾斜電圧の傾斜は、−２．５（Ｖ／μｓ）、維持期間Ｐｓの最後において走査電極に印加する上り傾斜電圧の傾斜は、１０（Ｖ／μｓ）である。ただしこれらの電圧値および傾斜電圧の傾斜は一例を挙げたに過ぎず、パネル１０の特性や画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。

次に、画像表示システムの構成について説明する。図５は、本発明の実施の形態における画像表示システム１００の回路ブロック図である。画像表示システム１００は、画像表示装置３０と、描画装置４０と、ライトペン５０とを備える。

画像表示装置３０は、パネル１０と、画像信号処理回路３１と、データ電極駆動回路３２と、走査電極駆動回路３３と、維持電極駆動回路３４と、タイミング発生回路３５と、各回路ブロックに必要な電源を供給する電源回路（図示せず）とを備えている。

画像信号処理回路３１は、入力した画像信号と描画装置４０とから出力される描画信号とを切換えて、または合成して、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。データ電極駆動回路３２は、画像データをデータ電極Ｄ１〜Ｄｍのそれぞれに対応する書込みパルスに変換し、データ電極Ｄ１〜Ｄｍのそれぞれに印加する。

タイミング発生回路３５は、水平および垂直の同期信号をもとにして各回路ブロックの動作を制御する各種のタイミング信号を発生し、それぞれの回路ブロックへ供給する。走査電極駆動回路３３はタイミング信号に基づいて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに駆動電圧を印加し、維持電極駆動回路３４はタイミング信号に基づいて維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに駆動電圧を印加する。

ライトペン５０は、パネル１０の表示画面上から文字や絵などを入力するためのものであり、描画スイッチ５１と、受光素子５２と、タイミング検出回路５４と、座標算出回路５６と、送信回路５８とを備えている。

描画スイッチ５１はライトペン５０の先端部に取付けられ、ライトペン５０がパネル１０の表示画面に接触しているとオンになり、表示画面から離れるとオフになる。受光素子５２は、パネル１０の発光を受光して、タイミング検出回路５４および座標算出回路５６に受光信号を出力する。

図６は、本発明の実施の形態における画像表示システム１００の座標検出サブフィールドのタイミングチャートであり、受光素子５２から出力される受光信号を示している。

タイミング検出回路５４は、受光信号の中から、あらかじめ定められた所定の数列に対応する時間間隔で発生した発光を検出し、タイミング検出サブフィールドＳＦｏのタイミング検出期間Ｐｏのタイミング検出放電を特定する。具体的には、受光信号の中から、発光の間隔が順に時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３となる４個の連続する発光を探す。そして４個の連続する発光の１つ、例えば、タイミング検出期間Ｐｏの時刻ｔｏ１に発生した発光を基準とし、あらかじめ分かっている時間Ｔｏｙおよび時間Ｔｏｘに基づいて、時刻ｔｙ０と時刻ｔｘ０とに立上りエッジを有する座標基準信号を作成し、座標算出回路５６に出力する。

座標算出回路５６は、時間の長さを計測するためのカウンタと、カウンタの出力に演算を施す演算回路とを備える。そしてライトペン５０が指し示す画像表示装置３０の表示画面１０上の位置座標を受光素子５２の出力に基づき算出する。

図７は、本発明の実施の形態における画像表示システム１００の座標算出方法を説明する模式図である。

ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙのｙ座標検出期間Ｐｙにおいて第１の方向に延びた線状の発光を第２の方向に移動させるので、パネル１０の表示画面上には、図７に示したように、表示画面の上端部から下端部まで移動する１本の横線Ｌｙが表示される。そしてライトペン５０が示している表示画面の座標（ｘ、ｙ）を横線Ｌｙが通過する時刻ｔｙｙにおいて、ライトペン５０の受光素子は横線Ｌｙの発光を受光する。そのため、受光素子は、図６に示したように時刻ｔｙｙで受光を示す受光信号を出力する。

また、ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘのｘ座標検出期間Ｐｘにおいて第２の方向に延びた線状の発光を第１の方向に移動させるので、パネル１０の表示画面上には、図７に示したように、表示画面の左端部から右端部まで移動する１本の縦線Ｌｘが表示される。そしてライトペン５０が示している表示画面の座標（ｘ、ｙ）を縦線Ｌｘが通過する時刻ｔｘｘにおいて、ライトペン５０の受光素子は縦線Ｌｘの発光を受光する。そのため、受光素子は、図６に示したように時刻ｔｘｘで受光を示す受光信号を出力する。

座標算出回路５６は、ｙ座標検出期間Ｐｙにおいてタイミング検出回路５４から出力される座標基準信号と受光素子５２から出力される受光信号にもとづき、時刻ｔｙ０から時刻ｔｙｙまでの時間Ｔｙｙを測定する。そして時間Ｔｙｙを時間Ｔｙ１で除算してｙ座標Ｙを求める。またｘ座標検出期間Ｐｘにおいてタイミング発生回路３５から出力される座標基準信号とライトペン５０の受光素子から出力される受光信号にもとづき、時刻ｔｘ０から時刻ｔｘｘまでの時間Ｔｘｘを測定する。そして時間Ｔｘｘを時間Ｔｘ１で除算してｘ座標Ｘを求める。このようして座標算出回路５６は、ライトペン５０が示している表示画面の座標（Ｘ、Ｙ）を求める。

送信回路５８は、座標算出回路５６が算出したｘ座標Ｘおよびｙ座標Ｙをエンコードして描画装置４０に無線信号で送信する。それと同時に、描画スイッチ５１の状態Ｓ（例えば、描画スイッチ５１がオンであれば、Ｓ＝「１」、オフであれば、Ｓ＝「０」）をエンコードして描画装置４０に無線信号で送信する。

描画装置４０は、受信回路４２と、フィルタ回路４４と、描画回路４６とを備えている。

受信回路４２は、ライトペン５０から送られる無線信号をデコードしてｘ座標Ｘ、ｙ座標Ｙ、および描画スイッチ５１の状態Ｓを再生する。なお受信回路４２には、ｘ座標Ｘ、ｙ座標Ｙ、および描画スイッチ５１の状態Ｓがフィールド毎に時々刻々と送られてくるので、以下ではそれぞれに時間のパラメータｔを追加して、ｘ座標Ｘ（ｔ）、ｙ座標Ｙ（ｔ）、および描画スイッチ５１の状態Ｓ（ｔ）と表記する。

フィルタ回路４４は、座標算出回路５６が算出した位置座標、ここでは受信回路４２から出力されるｘ座標Ｘ（ｔ）およびｙ座標Ｙ（ｔ）にフィルタ処理を施す。そしてフィルタ処理を施されたｘ座標ＦＸ（ｔ）およびｙ座標ＦＹ（ｔ）を描画回路４６に出力する。

座標算出回路５６が算出したｘ座標およびｙ座標には、偶発的に発生するランダムな誤差が含まれている。このランダムな誤差は、放電の統計的なばらつきや光信号をデジタル処理する際に発生する量子化ノイズ等であり、平均値がほぼ「０」になるので位置座標を大きく狂わすものではない。しかしながらこのランダムな誤差は、例えばライトペンを停止させていても、検出した座標が細かく変動するといった問題を引き起こす。

フィルタ回路４４は、このようなランダムな誤差を抑制するためのフィルタ処理を施すために設けている。フィルタ処理を施すと、検出した座標が細かく変動するといった問題を解決することができる。さらに本実施の形態においては、フィルタ回路４４に入力したｘ座標Ｘ（ｔ）およびｙ座標Ｙ（ｔ）の早い変化を抑えるローパスフィルタを設け、ｘ座標Ｘ（ｔ）、ｙ座標Ｙ（ｔ）、および描画スイッチ５１の状態Ｓ（ｔ）に依存してフィルタの強さを制御している。これにより、検出したｘ座標Ｘ（ｔ）およびｙ座標Ｙ（ｔ）の応答性がよくなり、ライトペンの移動に描画が追いつかないといった問題もなくなる。加えて、細かい輪郭を含みかつ描画と移動を繰返すような細かい文字を書く場合に、扱いにくさを感じることもなくなる。

図８は、本発明の実施の形態における画像表示システム１００のフィルタ回路４４のブロック図である。フィルタ回路４４は、係数算出部６０と、ｘ座標フィルタ７０と、ｙ座標フィルタ８０とを有する。

ｘ座標フィルタ７０は、乗算器７２と、加算器７４と、遅延器７５と、乗算器７６とを有する巡回型ＩＩＲフィルタである。乗算器７２は、入力したｘ座標Ｘ（ｔ）にフィルタ係数Ｋｘ（ｔ）を乗ずる。加算器７４は、乗算器７２の出力｛Ｘ（ｔ）×Ｋｘ（ｔ）｝と乗算器７６の出力とを加算して、フィルタ処理を施したｘ座標ＦＸ（ｔ）を出力する。遅延器７５は、フィルタ処理を施したｘ座標ＦＸ（ｔ）を１フィールド分遅延する。乗算器７６は、遅延したｘ座標ＦＸ（ｔ−１）に係数｛１−Ｋｘ（ｔ）｝を乗ずる。こうして、フィルタ係数Ｋｘ（ｔ）に依存した強さのローパスフィルタ処理をｘ座標Ｘ（ｔ）に施してｘ座標ＦＸ（ｔ）を出力する。ここでフィルタ係数Ｋｘ（ｔ）は「０」以上、「１」以下の値を持つ係数であり、フィルタ係数Ｋｘ（ｔ）が小さいほど強いフィルタ処理が施され、フィルタ係数Ｋｘ（ｔ）が大きくなるほどフィルタ処理が弱くなる。そしてフィルタ係数Ｋｘ（ｔ）が「１」になるとフィルタ処理を施すことなく、ｘ座標Ｘ（ｔ）がそのままｘ座標ＦＸ（ｔ）として出力される。

ｙ座標フィルタ８０は、乗算器８２と、加算器８４と、遅延器８５と、乗算器８６とを有する巡回型ＩＩＲフィルタであり、ｘ座標フィルタ７０と同様に、フィルタ係数Ｋｙ（ｔ）に依存した強さのローパスフィルタ処理をｙ座標Ｙ（ｔ）に施して、ｙ座標ＦＹ（ｔ）を出力する。ここでもフィルタ係数Ｋｙ（ｔ）は「０」以上、「１」以下の値を持つ係数であり、フィルタ係数Ｋｙ（ｔ）が小さいほど強いフィルタ処理が施され、フィルタ係数Ｋｙ（ｔ）が大きくなるほどフィルタ処理が弱くなる。

係数算出部６０は、遅延器６２と、遅延器６４と、係数演算部６６とを有する。遅延器６２は、入力したｘ座標Ｘ（ｔ）を１フィールド分遅延してｘ座標Ｘ（ｔ−１）を出力する。遅延器６２は、入力したｙ座標Ｙ（ｔ）を１フィールド分遅延してｙ座標Ｙ（ｔ−１）を出力する。

係数演算部６６は、ｘ座標Ｘ（ｔ）、ｙ座標Ｙ（ｔ）、遅延したｘ座標Ｘ（ｔ−１）、遅延したｙ座標Ｙ（ｔ−１）、および描画スイッチ５１の状態Ｓ（ｔ）に基づき、フィルタ係数Ｋｘ（ｔ）、Ｋｙ（ｔ）を算出する。

本実施の形態においては、
Ｋｘ（ｔ）＝ｍｉｎ（Ｒｘ（ｔ）・γ（Ｓ（ｔ））、１）
Ｋｙ（ｔ）＝ｍｉｎ（Ｒｙ（ｔ）・γ（Ｓ（ｔ））、１）
である。ただし、ｍｉｎ（ａ、ｂ）は、「ａ」と「ｂ」との小さいほうを示す関数である、また、係数Ｒｘ（ｔ）、Ｒｙ（ｔ）のそれぞれは、
Ｒｘ（ｔ）＝αｘ・｛Ｘ（ｔ）−Ｘ（ｔ−１）｝＾２＋βｘ・｛Ｙ（ｔ）−Ｙ（ｔ−１）｝＾２
Ｒｙ（ｔ）＝αｙ・｛Ｘ（ｔ）−Ｘ（ｔ−１）｝＾２＋βｙ・｛Ｙ（ｔ）−Ｙ（ｔ−１）｝＾２
である。ここで、α、βはあらかじめ定められた定数である。また、γ（Ｓ（ｔ））は描画スイッチ５１の状態Ｓ（ｔ）に依存して決まる係数であり、
γ（１）＝１
γ（０）＝２．８
である。

このように係数Ｒｘ（ｔ）、Ｒｙ（ｔ）は、入力した座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））と、１フィールド前に入力した座標（Ｘ（ｔ−１）、Ｙ（ｔ−１））との差、すなわち位置座標の変化量が大きくなると大きくなる。したがって係数Ｒｘ（ｔ）、Ｒｙ（ｔ）は、ライトペン５０が表示画面上を速く動くと大きくなり、ゆっくり動くと小さくなる。このように、係数Ｒｘ（ｔ）、Ｒｙ（ｔ）はライトペン５０の移動速度を示す係数である。そしてライトペン５０の移動速度が大きいとフィルタ係数Ｋｘ（ｔ）、Ｋｙ（ｔ）も大きくなるので、フィルタの強さは弱くなり、ライトペン５０の移動速度が小さいとフィルタ係数Ｋｘ（ｔ）、Ｋｙ（ｔ）も小さくなるので、フィルタの強さは強くなる。

このように、本実施の形態におけるフィルタ回路４４は、巡回型ＩＩＲフィルタで構成されたｘ座標フィルタ７０およびｙ座標フィルタ８０と、位置座標の変化量に基づきフィルタ係数Ｋｘ、Ｋｙを算出する係数算出部６０とを有し、位置座標の変化量が小さいときのｘ座標フィルタ７０およびｙ座標フィルタ８０の巡回成分を、位置座標の変化量が大きいときのｘ座標フィルタ７０およびｙ座標フィルタ８０の巡回成分よりも多くするように、フィルタ係数Ｋｘ、Ｋｙを算出する。こうしてフィルタ回路４４は、入力した位置座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））の早い変化を抑えるローパスフィルタを構成し、座標算出回路５６で検出された位置座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））の移動速度が速いほど強いフィルタ処理を施す。

その結果、ライトペン５０をゆっくり動かした場合には、フィルタが強くなってランダムな誤差が小さくなり、フィルタ処理を施した座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））が細かく変動するというおそれがなくなる。またライトペン５０を速く動かした場合にはフィルタが弱くなるので、フィルタ処理の応答が速くなり、フィルタ処理を施した座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））がライトペンの移動に追いつかないというおそれもなくなる。

また、γ（Ｓ（ｔ））は描画スイッチ５１の状態Ｓ（ｔ）に依存して決まる係数であり、描画スイッチ５１がオンのときは小さい値であり、描画スイッチ５１がオフのときは大きな値となる。したがって、フィルタ回路４４は、描画スイッチ５１がオン時のｘ座標フィルタ７０およびｙ座標フィルタ８０の巡回成分を、描画スイッチ５１がオフ時のｘ座標フィルタ７０およびｙ座標フィルタ８０の巡回成分よりも多くするように、フィルタ係数Ｋｘ、Ｋｙを算出する。こうしてフィルタ回路４４は、描画スイッチ５１がオン時には、描画スイッチ５１がオフ時よりも強いフィルタ処理を施す。

そのため、描画中はフィルタが強くなってランダムな誤差が小さくなり、ライトペンの移動中はフィルタが弱くなって応答性が良くなる。その結果、細かい文字を書く場合であっても自然な感覚で描画することができる。

なお本実施の形態においては、ランダムな誤差の抑制と応答性の両立のため、描画スイッチ５１がオンのときは、座標の移動速度が１４（ｃｍ／ｓ）以上、描画スイッチ５１がオフのときは、座標の移動速度が９（ｃｍ／ｓ）以上の場合に、フィルタ係数Ｋｘ（ｔ）、Ｋｙ（ｔ）が「１」になる、すなわちフィルタが効かなくなるように設定した。しかしこれらの値は、画像表示装置の画面サイズ等により最適に設定することが望ましい。

描画回路４６はフレームメモリを備える。そして描画スイッチ５１がオンのときはフィルタ処理を施されたｘ座標ＦＸ（ｔ）およびｙ座標ＦＹ（ｔ）をフレームメモリに書き込む。こうしてフィルタ回路４４でフィルタ処理を施された位置座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））にもとづき、描画スイッチ５１がオン時にライトペン５０が指し示す位置座標の軌跡を表示する画像信号を作成し、画像表示装置３０に出力する。また描画スイッチ５１がオフのときはｘ座標ＦＸ（ｔ−１）およびｙ座標ＦＹ（ｔ−１）をフレームメモリから消去するとともに、ｘ座標ＦＸ（ｔ）およびｙ座標ＦＹ（ｔ）をフレームメモリに書き込む。こうしてライトペン５０の指し示す位置を示すカーソルを表示する描画信号を作成し、画像表示装置３０に出力する。

図９Ａ、図９Ｂは、本発明の実施の形態における画像表示システム１００の描画の一例を示す模式図である。例えば、図９Ａに示した位置Ａでライトペン５０を画像表示面に接触させて描画スイッチをオンにする。すると描画回路４６は、フィルタ回路４４から算出された座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））に対応する画素を中心に、所定の色および大きさの丸などのパターンをフレームメモリに書込む。使用者がライトペンをパネル１０の画像表示面に接触させたままライトペンを図９Ａの位置Ｂまで移動させると、座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））も移動する。そして描画回路４６は移動する座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））を中心に所定のパターンをフレームメモリに順次書き込む。こうして描画回路４６は、図９Ａに示したように、ライトペン５０の軌跡を示す描画信号を作成する。

また、図９Ｂに示した位置Ｂでライトペン５０を画像表示面から離して描画スイッチをオフにする。この場合であっても受光素子５２がパネル１０の発光を受光している間は、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））を算出することができるので、フィルタ回路４４からは座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））が出力される。すると描画回路４６は、座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））に対応する画素を中心に、カーソルを示す所定の色および形のパターンをフレームメモリに書込む。使用者がライトペン５０をパネル１０から離したまま図９Ｂの位置Ｃまで移動させると、座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））も移動する。そして描画回路４６は、１フィールド前の座標、すなわち過去の位置座標（ＦＸ（ｔ−１）、ＦＹ（ｔ−１））に対応するカーソルのパターンを保存せずに消去しつつ、座標（ＦＸ（ｔ）、ＦＹ（ｔ））対応する画素を中心に、カーソルを示す所定の色および形のパターンをフレームメモリに書込む。こうして描画回路４６は、図９Ｂに示したように、ライトペン５０が指し示す表示画面上の位置を移動するカーソルを示す描画信号を作成する。

このように、描画回路４６は、描画スイッチ５１がオンの場合には過去の位置座標を保存してカーソルの軌跡を表示する画像信号を作成し、描画スイッチ５１がオフの場合には過去の位置座標を保存せずにカーソルを表示する画像信号を作成する。

これにより、使用者は、ライトペン５０を用いて表示画面上から文字や絵などを入力でき、さらに同じライトペン５０を用いて離れた位置から画像表示画面上の特定の位置を指し示すことができる。

画像表示装置３０の画像信号処理回路３１は、描画装置４０から出力される描画信号にもとづき、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。これにより、ライトペンで書いた画像およびカーソルを表示画面上に表示することができる。あるいは、入力した画像信号と描画装置４０から出力される描画信号とを合成し、サブフィールド毎の発光・非発光を示す画像データに変換する。これにより、ライトペンで書いた画像と入力した画像信号の画像とを重畳して表示することができる。

なお本実施の形態においては説明しなかったが、位置座標に関係しない発光を遮断するためのマスキング信号として、座標基準信号を使用することもできる。すなわち、図６に示したように、タイミング検出回路５４が作成した座標基準信号の立下りタイミングを、ｙ座標検出期間Ｐｙの終了時刻、およびｘ座標検出期間Ｐｘの終了時刻に設定することにより、座標基準信号が「ハイレベル」の期間のみ受光信号を座標算出回路５６に出力する構成としてもよい。

また本実施の形態においては、描画スイッチ５１はライトペン５０の先端部にのみ取付けられているとして説明したが、使用者が操作できるように、ライトペン５０の側面に描画スイッチを設けてもよい。あるいはライトペン５０の先端部とライトペン５０の側面との両方に描画スイッチを設けてもよい。これにより表示画面からはなれた位置であっても描画することができる。さらには、ライトペン５０の先端部に設けた描画スイッチで描画し、ライトペン５０の側面に設けた描画スイッチで表示画面の一点を指し示すカーソルを表示する構成であってもよい。

また実施の形態において説明した各回路ブロックは、電気回路として構成されてもよく、同様の動作をするようにプログラミングされたプロセッサ等を用いて構成されてもよい。

さらに、実施の形態において用いた具体的な各数値は、単に一例を挙げたに過ぎず、パネルの特性や画像表示装置の仕様等に合わせて、適宜最適な値に設定することが望ましい。

本発明は、座標位置が細かく変動することなく、かつ速い移動にも追従するライトペンの座標位置の検出が可能であり、プラズマディスプレイパネル、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル、ＬＥＤパネル等を用いた画像表示装置に、ライトペンを用いて手書き入力が可能な画像表示システムとして有用である。

１０ パネル
１２ 走査電極
１３ 維持電極
２２ データ電極
３０ 画像表示装置
３１ 画像信号処理回路
３２ データ電極駆動回路
３３ 走査電極駆動回路
３４ 維持電極駆動回路
３５ タイミング発生回路
４０ 描画装置
４２ 受信回路
４４ フィルタ回路
４６ 描画回路
５０ ライトペン
５１ 描画スイッチ
５２ 受光素子
５４ タイミング検出回路
５６ 座標算出回路
５８ 送信回路
６０ 係数算出部
６２，６４，７５，８５ 遅延器
６６ 係数演算部
７０ ｘ座標フィルタ
７２，７６，８２，８６ 乗算器
７４，８４ 加算器
８０ ｙ座標フィルタ
１００ 画像表示システム
Ｘ，Ｙ，ＦＸ，ＦＹ 座標
Ｋｘ，Ｋｙ フィルタ係数

Claims (2)

1. 画像表示装置と、前記画像表示装置の発光を検出する受光素子を有するライトペンとを備えた画像表示システムであって、
   前記ライトペンが指し示す前記画像表示装置の表示画面上の位置座標を前記受光素子の出力に基づき算出する座標算出回路と、
   前記座標算出回路が算出した位置座標にフィルタ処理を施すフィルタ回路と、
   前記フィルタ回路でフィルタ処理を施された位置座標にもとづき前記ライトペンが指し示す位置座標の軌跡を描画した画像信号を作成する描画回路とを有し、
   前記フィルタ回路はローパスフィルタであり、前記座標算出回路で検出された位置座標の移動速度が速いほど強いフィルタ処理を施すことを特徴とする画像表示システム。
2. 前記フィルタ回路は、巡回型フィルタで構成されたｘ座標フィルタおよびｙ座標フィルタと、前記位置座標の変化量に基づきフィルタ係数を算出する係数算出部とを有し、前記位置座標の変化量が小さいときの前記ｘ座標フィルタおよび前記ｙ座標フィルタの巡回成分を、前記位置座標の変化量が大きいときの前記ｘ座標フィルタおよび前記ｙ座標フィルタの巡回成分よりも多くするように、前記フィルタ係数を算出することを特徴とする請求項１に記載の画像表示システム。

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