JP2015092204A - Image display system - Google Patents

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JP2015092204A
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井上 真一
Shinichi Inoue
真一 井上
貴彦 折口
Takahiko Origuchi
貴彦 折口
剛 桑山
Takeshi Kuwayama
剛 桑山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display system with a light pen which allows for entering characters and pictures from a display screen and pointing at a specific location on the image display screen from a distance.SOLUTION: An image display system 100 with a light pen 50 having a photosensitive element 52 for detecting luminescence of an image display device 30 and a drawing switch 51 includes; a coordinate computation circuit 56 which computes coordinates of a position pointed by the light pen 50 on a display screen of the image display device 30 based on output of the photosensitive element 52; and a drawing circuit 46 which generates an image signal for displaying a cursor based on the position coordinates computed by the coordinate computation circuit 56. The drawing circuit 46 generates an image signal for displaying a trajectory of the cursor by storing past position coordinates when the drawing switch 51 is turned on, and generates an image signal for displaying the cursor by not storing past position coordinates when the drawing switch 51 is turned off.

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。   The present invention relates to an image display system capable of handwritten input using a light pen.

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。   A typical AC surface discharge type plasma display panel (hereinafter abbreviated as “panel”) as an image display device includes a front substrate on which a plurality of display electrode pairs each composed of a pair of scan electrodes and sustain electrodes are formed, The rear substrate on which the data electrodes are formed is arranged oppositely, and a large number of discharge cells are formed therebetween. Then, ultraviolet rays are generated by gas discharge in the discharge cell, and the phosphors of red, green and blue colors are excited and emitted by the ultraviolet rays to perform color display.

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。   As a method for driving the panel, a subfield method in which one field period is composed of a plurality of subfields and gradation display is performed by a combination of subfields to emit light is generally used. Each subfield has an initialization period, an address period, and a sustain period. In the initialization period, an initialization discharge is generated, and an initialization operation for forming wall charges necessary for the subsequent address operation is performed. In the address period, address discharge is selectively generated in the discharge cells in accordance with the image to be displayed to form wall charges. In the sustain period, a sustain pulse is alternately applied to the scan electrode and the sustain electrode to generate a sustain discharge, and the phosphor layer of the corresponding discharge cell is caused to emit light, thereby displaying an image.

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。   In recent years, an application as an electronic blackboard that can input characters and pictures from a display screen, such as a blackboard or a whiteboard, using such a panel has been studied. For example, Patent Document 1 divides one field period into a plurality of subfields, sets the light emission time in each subfield to a different value to enable gradation display, and provides an abscissa detection subfield. There is described an image display device that displays an abscissa detection pattern within a subfield period, detects light emission of the abscissa detection subfield with a light pen, and obtains the abscissa indicated by the light pen from the light emission timing.

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。   In Patent Document 2, a coordinate detection period is provided in one field only at the time of coordinate detection, and a drive signal for display position detection is output to the scan driver and data driver within this period, and the coordinates are displayed on the plasma display panel. A method is described in which a detection light signal is generated and a position coordinate is detected at a timing at which a light pen light signal is detected.

特開昭50−108838号公報JP 50-108838 A 特開2001−318765号公報JP 2001-318765 A

画像表示システムでは、ライトペンを用いた電子黒板としての機能に加えて、例えばプレゼンテーションを行う際に画面の一部を指し示すポインタも必要とされている。しかしながらライトペンとポインタとを持ち替えて使用することは煩雑であり、使用者の利便性を損なうことになる。   In the image display system, in addition to a function as an electronic blackboard using a light pen, for example, a pointer that points to a part of the screen is required when giving a presentation. However, it is cumbersome to change the light pen and the pointer for use, and the convenience for the user is impaired.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、表示画面上から文字や絵などを入力でき、かつ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ライトペンを備えた画像表示システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is an image including a light pen that can input characters and pictures from the display screen and can point to a specific position on the image display screen from a remote position. An object is to provide a display system.

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と描画スイッチと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基づきカーソルを表示する画像信号を作成する描画回路とを有し、描画回路は、描画スイッチ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とを特徴とする。この構成により、表示画面上から文字や絵などを入力でき、かつ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ライトペンを備えた画像表示システムを提供することができる。   In order to achieve the above object, the present invention is an image display system including an image display device, a light pen having a light receiving element that detects light emission of the image display device, and a drawing switch, and an image indicated by the light pen A coordinate calculation circuit that calculates position coordinates on the display screen of the display device based on the output of the light receiving element; and a drawing circuit that generates an image signal for displaying a cursor based on the position coordinates calculated by the coordinate calculation circuit. When the drawing switch is on, the circuit saves the past position coordinates and creates an image signal that displays the locus of the cursor. When the drawing switch is off, the circuit moves the cursor without saving the past position coordinates. An image signal to be displayed is created. With this configuration, it is possible to provide an image display system including a light pen that can input characters and pictures from the display screen and can point to a specific position on the image display screen from a remote position.

本発明によれば、表示画面上から文字や絵などを入力でき、かつ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ライトペンを備えた画像表示システムを提供することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to provide an image display system including a light pen that can input characters and pictures from the display screen and can point to a specific position on the image display screen from a remote position. It becomes.

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。It is a disassembled perspective view of the panel used for the image display system in embodiment of this invention. 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。It is an electrode array figure of the panel used for the image display system. 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。It is a drive voltage waveform figure applied to the panel of the image display system. 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。It is a drive voltage waveform figure applied to the panel of the image display system. 同画像表示システムの回路ブロック図である。It is a circuit block diagram of the image display system. 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。It is a timing chart of the coordinate detection subfield of the image display system. 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。It is a schematic diagram explaining the position coordinate detection method of the image display system. 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。It is a block diagram of the filter circuit of the image display system. 同画像表示システムの描画の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of drawing of the image display system. 同画像表示システムの描画の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of drawing of the image display system.

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。   Hereinafter, an image display system according to an embodiment of the present invention will be described using an example in which a plasma display panel is used as an image display device with reference to the drawings.

(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。
(Embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of panel 10 used in the image display system according to the embodiment of the present invention. On the glass front substrate 11, a plurality of display electrode pairs 14 made up of scanning electrodes 12 and sustaining electrodes 13 are formed. A dielectric layer 15 is formed so as to cover the display electrode pair 14, and a protective layer 16 is formed on the dielectric layer 15. A plurality of data electrodes 22 are formed on the rear substrate 21, a dielectric layer 23 is formed so as to cover the data electrodes 22, and a grid-like partition wall 24 is formed thereon. A phosphor layer 25 that emits red, green, and blue light is provided on the side surface of the partition wall 24 and on the dielectric layer 23.

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。   The front substrate 11 and the rear substrate 21 are arranged to face each other so that the display electrode pair 14 and the data electrode 22 intersect with each other with a minute discharge space interposed therebetween, and the outer periphery thereof is sealed with a sealing material such as glass frit. Has been. In the discharge space, for example, a mixed gas of neon and xenon is sealed as a discharge gas. The discharge space is partitioned into a plurality of sections by barrier ribs 24, and discharge cells are formed at portions where display electrode pairs 14 and data electrodes 22 intersect. These discharge cells discharge and emit light to display an image.

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。   Note that the structure of the panel 10 is not limited to the above-described structure, and for example, the panel 10 may include a stripe-shaped partition wall.

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。   FIG. 2 is an electrode array diagram of panel 10 used in the image display system according to the embodiment of the present invention. The panel 10 includes n scan electrodes SC1 to SCn (scan electrode 12 in FIG. 1) and n sustain electrodes SU1 to SUn (sustain electrode 13 in FIG. 1) extending in the first direction. The m data electrodes D1 to Dm (data electrode 22 in FIG. 1) extending in the second direction intersecting with the first direction are arranged. A discharge cell is formed at a portion where one pair of scan electrode SCi (i = 1 to n) and sustain electrode SUi intersects one data electrode Dj (j = 1 to m), and the discharge cell is in the discharge space. M × n are formed. Here, the three discharge cells formed at the intersection of the three adjacent data electrodes and the pair of display electrodes are a red pixel, a green pixel, and a blue pixel. Then, a red pixel, a green pixel, and a blue pixel constitute one pixel as a set. Therefore, for example, if the panel 10 is a high definition panel having 1080 × 1920 pixels, n = 1080 and m = 1920 × 3 = 5760. Hereinafter, for convenience, the first direction is referred to as a row direction, and the second direction is referred to as a column direction.

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。   Next, the drive voltage waveform of the image display apparatus will be described. In the present embodiment, one field period is composed of a plurality of image display subfields for displaying an image and a plurality of coordinate detection subfields for detecting coordinates.

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。   First, details of the image display subfield will be described. The image display subfield includes a plurality of subfields having a predetermined luminance weight, and displays an image by controlling light emission / non-light emission of each image display subfield for each discharge cell.

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。   In the present embodiment, the image display subfield is eight subfields SF1 to SF8 having an initialization period, an address period, and a sustain period. The luminance weights of the subfields SF1 to SF8 are, for example, (1, 34). 21, 13, 8, 5, 3, 2). Then, in the initializing period of the subfield SF1 arranged first, a forced initializing operation for forcibly generating initializing discharge is performed regardless of the previous discharge history. In the initializing period of subfields SF2 to SF8, a selective initializing operation is performed in which an initializing discharge is generated only in the discharge cells that have generated a discharge in the immediately preceding subfield. However, the subfield configuration such as the number of subfields and the luminance weight is not limited to the above.

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。   FIG. 3 is a drive voltage waveform diagram applied to the panel of the image display system in the embodiment of the present invention, and shows drive voltage waveforms applied to each electrode of panel 10 in subfields SF1 to SF3.

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。   In the first half of the initialization period Pia of the subfield SF1, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, and the voltage 0 (V) is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn. An upward ramp voltage that rises from voltage Vi1 to positive voltage Vi2 is applied to scan electrodes SC1 to SCn. Then, weak initializing discharge occurs between scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn, and scan electrodes SC1 to SCn and data electrodes D1 to Dm, respectively. Negative wall voltage is accumulated on scan electrodes SC1 to SCn, and positive wall voltage is accumulated on data electrodes D1 to Dm and sustain electrodes SU1 to SUn. Here, the wall voltage on the electrode represents a voltage generated by wall charges accumulated on the dielectric layer covering the electrode, the protective layer, the phosphor layer, and the like. In this way, variations in the wall voltage depending on the discharge history of each discharge cell are eliminated, and an initializing discharge that matches the wall voltage of each discharge cell is generated.

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。   In the second half of the initialization period Pia, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, and the positive voltage Ve is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn. A downward ramp voltage that falls from voltage 0 (V) to negative voltage Vi4 is applied to scan electrodes SC1 to SCn. During this time, weak initialization discharges occur between scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn, and between scan electrodes SC1 to SCn and data electrodes D1 to Dm. Then, the wall voltage on scan electrodes SC1 to SCn and the wall voltage on sustain electrodes SU1 to SUn are weakened, and the positive wall voltage on data electrodes D1 to Dm is adjusted to a value suitable for the write operation. Thus, the initialization period Pia forcibly performing the initialization discharge ends.

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。   In the subsequent address period Pw, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, the voltage Ve is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn, and the voltage Vc is applied to each of the scan electrodes SC1 to SCn.

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。   Next, a scan pulse of negative voltage Va is applied to scan electrode SC1 in the first row. Then, an address pulse of a positive voltage Vd is applied to the data electrode Dk (k = 1 to m) of the discharge cell that should emit light in the first row among the data electrodes D1 to Dm. Then, the voltage difference at the intersection between the data electrode Dk and the scan electrode SC1 of the discharge cell to which the address pulse is applied exceeds the discharge start voltage, and between the data electrode Dk and the scan electrode SC1, and between the sustain electrode SU1 and the scan electrode SC1. Address discharge occurs between A positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1, a negative wall voltage is accumulated on sustain electrode SU1, and a negative wall voltage is also accumulated on data electrode Dk. In this manner, an address operation is performed in which an address discharge is caused in the discharge cells to be lit in the first row and wall voltage is accumulated on each electrode. On the other hand, the voltage at the intersection between the data electrode to which the address pulse is not applied and the scan electrode SC1 does not exceed the discharge start voltage, so that address discharge does not occur.

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。   Next, a scan pulse of voltage Va is applied to scan electrode SC2 in the second row. Then, an address pulse of the voltage Vd is applied to the data electrode Dk of the discharge cell that should emit light in the second row among the data electrodes D1 to Dm. Then, address discharge occurs in the discharge cell to which the address pulse is applied.

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。   Similarly, scan pulses are sequentially applied to scan electrodes SC3 to SCn and address pulses are applied to data electrodes Dk of the discharge cells to be lit to sequentially write in the discharge cells to be lit in the third to nth rows. Generate a discharge. Thus, the writing period Pw ends.

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。   In the subsequent sustain period Ps, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm. A sustain pulse of positive voltage Vs is applied to scan electrodes SC1 to SCn, and voltage 0 (V) is applied to sustain electrodes SU1 to SUn. Then, in the discharge cell in which the address discharge has occurred, a sustain discharge occurs between scan electrode SCi and sustain electrode SUi, and phosphor layer 25 emits light due to the ultraviolet rays generated at this time. Then, negative wall voltage is accumulated on scan electrode SCi, and positive wall voltage is accumulated on sustain electrode SUi. Further, a positive wall voltage is also accumulated on the data electrode Dk. In the discharge cells in which no address discharge has occurred in the address period Pw, no sustain discharge occurs, and the wall voltage at the end of the initialization period Pia is maintained.

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。   Subsequently, voltage 0 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn, and a sustain pulse of voltage Vs is applied to sustain electrodes SU1 to SUn. Then, the sustain discharge occurs again in the discharge cell in which the sustain discharge has occurred, the negative wall voltage is accumulated on the sustain electrode SUi, and the positive wall voltage is accumulated on the scan electrode SCi. Similarly, sustain pulses of the number corresponding to the luminance weight are alternately applied to scan electrodes SC1 to SCn and sustain electrodes SU1 to SUn, and sustain discharge is continuously generated in the discharge cells that have caused address discharge in address period Pw. Let

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。   At the end of sustain period Ps, voltage 0 (V) is applied to data electrodes D1 to Dm, voltage 0 (V) is applied to sustain electrodes SU1 to SUn, and voltage 0 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn. To the positive voltage Vr is applied. Then, a weak erasing discharge occurs between scan electrode SCi that has generated the sustain discharge and sustain electrode SUi. Then, the wall voltage on scan electrode SCi and sustain electrode SUi is weakened while the positive wall voltage on data electrode Dk remains. Thus, sustain period Ps ends.

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。   In the initialization period Pib of the subfield SF2, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, the voltage 0 (V) is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn, and the voltage 0 (to the scan electrodes SC1 to SCn). A downward ramp voltage that falls from V) to voltage Vi4 is applied. Then, in the discharge cell that has caused the sustain discharge in the immediately preceding subfield SF1, a weak initializing discharge is generated between scan electrode SCi and data electrode Dk and between scan electrode SCi and sustain electrode SUi. Then, the wall voltage on scan electrode SCi and sustain electrode SUi is weakened, and the positive wall voltage on data electrode Dk is adjusted to a wall voltage suitable for the write operation. On the other hand, no discharge occurs in the discharge cell that did not cause the sustain discharge in the immediately preceding subfield SF1, and the wall voltage at the end of the initialization period Pia of the immediately preceding subfield SF1 is maintained.

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。   Since the operation in the writing period Pw of the subfield SF2 is the same as the operation in the writing period Pw of the subfield SF1, description thereof is omitted. The operation in subsequent sustain period Ps is similar to the operation in sustain period Ps of subfield SF1 except for the number of sustain pulses. The operations of subfields SF3 to SF8 are the same as those of subfield SF2 except for the number of sustain pulses.

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。   Next, details of the coordinate detection subfield will be described. The coordinate detection subfield includes a timing detection subfield SFo, a y coordinate detection subfield SFy, and an x coordinate detection subfield SFx. The timing detection subfield SFo is a subfield for detecting the driving timing of the panel, and is provided for synchronization between the light pen and the image display device. The y coordinate detection subfield SFy is a subfield for detecting the y coordinate on the display screen indicated by the light pen. The x-coordinate detection subfield SFx is a subfield for detecting the x-coordinate on the display screen indicated by the light pen.

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。   FIG. 4 is a waveform diagram of driving voltages applied to the panel of the image display system in the embodiment of the present invention. Each of the panels 10 in the timing detection subfield SFo, the y coordinate detection subfield SFy, and the x coordinate detection subfield SFx. The drive voltage waveform applied to the electrode is shown. A part of the sustain period Ps of the subfield SF8 arranged immediately before the timing detection subfield SFo is also shown.

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。   Since the operation in the initialization period Pia of the timing detection subfield SFo is the same as the forced initialization operation in the initialization period Pia of the subfield SF1, description thereof is omitted.

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。   In the write period Pw of the timing detection subfield SFo, first, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, the voltage Ve is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn, and the voltage Vc is applied to each of the scan electrodes SC1 to SCn. Apply. Thereafter, an address pulse of voltage Vd is applied to data electrodes D1 to Dm, and a scan pulse of voltage Va is applied to scan electrodes SC1 to SCn. Thereafter, an address discharge is generated in all the discharge cells.

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。   At this time, the address pulse may be applied to the data electrodes D1 to Dm and the scan pulse may be simultaneously applied to the scan electrodes SC1 to SCn to simultaneously generate the address discharge in all the discharge cells. However, in the present embodiment, the address pulse is applied to the data electrodes D1 to Dm and the scan pulse is sequentially applied to each of the plurality of scan electrodes SC1 to SCn to generate the address discharge.

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。   Then, the state where the discharge is not performed is maintained for a predetermined time To0 from the time to0 when the last address discharge is generated. The predetermined time To0 is set depending on the time interval of the timing detection discharge described later, and is set longer than the time To1, the time To2, and the time To3 described later.

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。   In the timing detection period Po of the timing detection subfield SFo, at the time to1, all the timing detection pulses of the voltage Vso are applied to the scan electrodes SC1 to SCn and the voltage 0 (V) is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn. A timing detection discharge is generated in the discharge cell. Next, at time to2 after time To1 has elapsed from time to1, voltage 0 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn and a timing detection pulse of voltage Vso is applied to sustain electrodes SU1 to SUn to detect timing again. Generate a discharge. Next, at time to3 after time To2 has elapsed from time to2, a timing detection pulse of voltage Vso is applied to scan electrodes SC1 to SCn, and voltage 0 (V) is applied to sustain electrodes SU1 to SUn. A timing detection discharge is generated. Subsequently, at time to4 after time To3 has elapsed from time to3, the voltage 0 (V) is applied to scan electrodes SC1 to SCn, and the timing detection pulse of voltage Vso is applied to sustain electrodes SU1 to SUn. A detection discharge is generated. In the present embodiment, the time To1, the time To2, and the time To3 are, for example, 40 μs, 20 μs, and 30 μs, respectively. The voltage Vso of the timing detection pulse is the same voltage as the voltage Vs of the sustain pulse. However, this is not always necessary, and any voltage may be used as long as the timing detection discharge is generated.

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。   At the end of the timing detection period Po, an ascending ramp voltage that rises to the voltage Vr is applied to the scan electrodes SC1 to SCn to generate a weak erase discharge. This completes the operation of the timing detection subfield SFo.

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。   The operation in the initialization period Pib of the y-coordinate detection subfield SFy performs the same initialization operation as the selective initialization operation in the initialization period Pib of the subfield SF2. However, since the timing detection discharge is generated in all the discharge cells in the immediately preceding timing detection subfield SFo, the initialization discharge is generated in all the discharge cells here.

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。   In the y coordinate detection period Py of the y coordinate detection subfield SFy, first, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, the voltage Ve is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn, and the scan electrodes SC1 to SCn are respectively applied. Applies a voltage Vc.

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。   Next, a positive y-coordinate detection voltage Vdy is applied to the data electrodes D1 to Dm. Then, a y-coordinate detection pulse having a negative voltage Vay is applied to the scan electrode SC1 in the first row. Then, the voltage difference between the data electrodes D1 to Dm of the discharge cells in the first row and the scan electrodes SC1 exceeds the discharge start voltage, and between the data electrodes D1 to Dm and the scan electrodes SC1 and the sustain electrode SU1. A discharge for detecting the y coordinate occurs between the scan electrode SC1. A positive wall voltage is accumulated on scan electrode SC1, a negative wall voltage is accumulated on sustain electrode SU1, and a negative wall voltage is also accumulated on data electrodes D1 to Dm. In this way, the discharge for detecting the y coordinate is simultaneously generated in the first discharge cell, and the first discharge cell row constituted by the first pixel row, that is, the first discharge cell is changed. Emits light.

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。   Next, with the y-coordinate detection voltage Vdy applied to the data electrodes D1 to Dm, the y-coordinate detection pulse of the voltage Vay is applied to the scan electrode SC2 in the second row. Then, discharge for detecting y-coordinate occurs between data electrodes D1 to Dm and scan electrode SC2, and between sustain electrode SU2 and scan electrode SC2, and the second pixel row, that is, the second discharge cell row. Emits light. Similarly, the y-coordinate detection pulses are sequentially applied to the scan electrodes SC3 to SCn while the y-coordinate detection voltage Vdy is applied to the data electrodes D1 to Dm, so that the third to n-th discharge cell rows emit light sequentially. .

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。   Thus, in the y coordinate detection period Py, one horizontal line that moves from the upper end to the lower end of the display screen is displayed. Therefore, as will be described later, the y coordinate of the position of the display screen indicated by the light pen can be detected by receiving the light emission of the discharge cell row with the light pen and knowing the timing of the light emission. However, since the moving speed of the horizontal line is very fast, it looks visually as if the entire display screen is slightly brighter. Thus, the y coordinate detection period Py ends.

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。   The operation in the initialization period Pia of the x-coordinate detection subfield SFx performs the same forced initialization operation as that in the initialization period Pia of the timing detection subfield SFo.

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。   In the x coordinate detection period Px of the x coordinate detection subfield SFx, the voltage 0 (V) is applied to the data electrodes D1 to Dm, the voltage Ve is applied to the sustain electrodes SU1 to SUn, and the scan electrodes SC1 to SCn are respectively applied to the scan electrodes SC1 to SCn. A voltage Vc is applied.

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。   Next, a negative x-coordinate detection voltage Vax is applied to scan electrodes SC1 to SCn. Then, an x coordinate detection pulse of a positive voltage Vdx is applied to one of the data electrodes D1 to D3 in the first to third columns corresponding to one pixel, that is, a red pixel, a green pixel, and a blue pixel. Then, the voltage difference between the data electrodes D1 to D3 of the discharge cells in the first column to the third column and the scan electrodes SC1 to SCn exceeds the discharge start voltage, and the data electrodes D1 to D3 and the scan electrodes SC1 to SCn. And discharge for detecting the x coordinate occurs between sustain electrodes SU1 to SUn and scan electrodes SC1 to SCn. Then, positive wall voltage is accumulated on scan electrodes SC1 to SCn, negative wall voltage is accumulated on sustain electrodes SU1 to SUn, and negative wall voltage is also accumulated on data electrodes D1 to D3. The In this way, discharge for x-coordinate detection is simultaneously caused in the discharge cells in the first column to the third column, and the first column composed of the first pixel column, that is, the first discharge cell. The second discharge cell column composed of the discharge cell column, the second discharge cell, and the third discharge cell column composed of the third discharge cell emit light.

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。   Next, with the x coordinate detection voltage Vax being applied to the scan electrodes SC1 to SCn, the x coordinate detection pulse of the voltage Vdx is applied to the data electrodes D4 to D6 in the fourth column to the sixth column. Then, discharge for detecting the x coordinate occurs between the data electrodes D4 to D6 and the scan electrodes SC1 to SCn and between the sustain electrodes SU1 to SUn and the scan electrodes SC1 to SCn. The sixth to sixth discharge cell columns emit light.

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。   In the same manner, the x coordinate detection pulse is sequentially applied to each of the three data electrodes until reaching the data electrode Dm, and light is emitted in sequence until the discharge cell row reaches the m-th discharge cell row for every three discharge cell rows.

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。   Thus, in the x-coordinate detection period Px, one vertical line that moves from the left end to the right end of the display screen is displayed. Therefore, as will be described later, the x coordinate of the position of the display screen indicated by the light pen can be detected by receiving the light emission of the discharge cell array with the light pen and knowing the timing of the light emission. However, since the moving speed of the vertical line is very fast, it looks visually as if the entire display screen is slightly brighter. Thus, the x coordinate detection period Px ends.

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。   In this embodiment, the voltage value applied to each electrode is, for example, voltage Vi1 = 150 (V), voltage Vi2 = 350 (V), voltage Vi4 = −175 (V), voltage Va = voltage Vay = voltage Vax. = −200 (V), voltage Vc = −50 (V), voltage Vs = voltage Vso = 205 (V), voltage Vr = 205 (V), voltage Ve = 155 (V), voltage Vd = voltage Vdy = voltage Vdx = 55 (V).

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。   As described above, in the present embodiment, the voltage Va, the voltage Vay, and the voltage Vax are set to be equal, and the voltage Vd, the voltage Vdy, and the voltage Vdx are set to be equal because of the configuration of the drive circuit. Further, the slope of the rising ramp voltage applied to the scan electrode in the initialization period Pia of the subfield SF1 is 1.5 (V / μs), and the slope of the descending ramp voltage applied to the scan electrode in the initialization periods Pia and Pib is −2.5 (V / μs), the gradient of the rising ramp voltage applied to the scan electrode at the end of the sustain period Ps is 10 (V / μs). However, these voltage values and gradients of the gradient voltage are merely examples, and it is desirable to set them to optimum values as appropriate in accordance with the characteristics of the panel 10 and the specifications of the image display device.

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。   Next, the configuration of the image display system will be described. FIG. 5 is a circuit block diagram of image display system 100 in the embodiment of the present invention. The image display system 100 includes an image display device 30, a drawing device 40, and a light pen 50.

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。   The image display device 30 is necessary for the panel 10, the image signal processing circuit 31, the data electrode drive circuit 32, the scan electrode drive circuit 33, the sustain electrode drive circuit 34, the timing generation circuit 35, and each circuit block. And a power supply circuit (not shown) for supplying power.

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。   The image signal processing circuit 31 switches or synthesizes the input image signal and the drawing signal output from the drawing device 40, and converts them into image data indicating light emission / non-light emission for each subfield. The data electrode drive circuit 32 converts the image data into address pulses corresponding to the data electrodes D1 to Dm and applies them to the data electrodes D1 to Dm.

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。   The timing generation circuit 35 generates various timing signals for controlling the operation of each circuit block based on the horizontal and vertical synchronization signals, and supplies them to the respective circuit blocks. Scan electrode drive circuit 33 applies a drive voltage to each of scan electrodes SC1 to SCn based on the timing signal, and sustain electrode drive circuit 34 applies a drive voltage to sustain electrodes SU1 to SUn based on the timing signal.

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。   The light pen 50 is for inputting characters and pictures from the display screen of the panel 10, and includes a drawing switch 51, a light receiving element 52, a timing detection circuit 54, a coordinate calculation circuit 56, and a transmission circuit 58. And.

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。   The drawing switch 51 is attached to the tip of the light pen 50 and turns on when the light pen 50 is in contact with the display screen of the panel 10 and turns off when the light pen 50 is away from the display screen. The light receiving element 52 receives light emitted from the panel 10 and outputs a light reception signal to the timing detection circuit 54 and the coordinate calculation circuit 56.

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。   FIG. 6 is a timing chart of the coordinate detection subfield of the image display system 100 according to the embodiment of the present invention, and shows a light reception signal output from the light receiving element 52.

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。   The timing detection circuit 54 detects light emission generated at a time interval corresponding to a predetermined number sequence determined in advance from the received light signal, and specifies the timing detection discharge in the timing detection period Po of the timing detection subfield SFo. Specifically, four consecutive light emission intervals in which the light emission intervals are time To1, time To2, and time To3 are searched from the received light signal. Then, based on one of four consecutive light emission, for example, light emission generated at time to1 of the timing detection period Po, a rising edge at time ty0 and time tx0 based on the time Toy and the time Tox that are known in advance. Is generated and output to the coordinate calculation circuit 56.

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。   The coordinate calculation circuit 56 includes a counter for measuring the length of time and an arithmetic circuit that performs an operation on the output of the counter. Then, the position coordinates on the display screen 10 of the image display device 30 indicated by the light pen 50 are calculated based on the output of the light receiving element 52.

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。   FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a coordinate calculation method of the image display system 100 according to the embodiment of the present invention.

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。   Since the linear light emission extending in the first direction in the y coordinate detection period Py of the y coordinate detection subfield SFy is moved in the second direction, on the display screen of the panel 10, as shown in FIG. A horizontal line Ly moving from the upper end to the lower end of the display screen is displayed. Then, at the time tyy when the horizontal line Ly passes the coordinates (x, y) of the display screen indicated by the light pen 50, the light receiving element of the light pen 50 receives the light emission of the horizontal line Ly. For this reason, the light receiving element outputs a light receiving signal indicating light reception at time tyy as shown in FIG.

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。   Further, since the linear light emission extending in the second direction is moved in the first direction in the x-coordinate detection period Px of the x-coordinate detection subfield SFx, the display screen of the panel 10 is shown in FIG. Thus, one vertical line Lx that moves from the left end to the right end of the display screen is displayed. At time txx when the vertical line Lx passes the coordinates (x, y) of the display screen indicated by the light pen 50, the light receiving element of the light pen 50 receives the light emission of the vertical line Lx. Therefore, the light receiving element outputs a light receiving signal indicating light reception at time txx as shown in FIG.

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。   The coordinate calculation circuit 56 measures a time Tyy from time ty0 to time tyy based on the coordinate reference signal output from the timing detection circuit 54 and the light reception signal output from the light receiving element 52 in the y coordinate detection period Py. Then, the y coordinate Y is obtained by dividing the time Tyy by the time Ty1. Further, based on the coordinate reference signal output from the timing generation circuit 35 and the light reception signal output from the light receiving element of the light pen 50 in the x coordinate detection period Px, a time Txx from time tx0 to time txx is measured. Then, the time Txx is divided by the time Tx1 to obtain the x coordinate X. In this way, the coordinate calculation circuit 56 obtains the coordinates (X, Y) of the display screen indicated by the light pen 50.

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。   The transmission circuit 58 encodes the x-coordinate X and y-coordinate Y calculated by the coordinate calculation circuit 56 and transmits them to the drawing apparatus 40 with a wireless signal. At the same time, the state S of the drawing switch 51 (for example, S = “1” if the drawing switch 51 is on, S = “0” if the drawing switch 51 is off) is encoded and transmitted to the drawing apparatus 40 by a wireless signal. To do.

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。   The drawing device 40 includes a receiving circuit 42, a filter circuit 44, and a drawing circuit 46.

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。   The receiving circuit 42 decodes the radio signal sent from the light pen 50 to reproduce the x coordinate X, the y coordinate Y, and the state S of the drawing switch 51. Note that the x-coordinate X, the y-coordinate Y, and the state S of the drawing switch 51 are sent to the receiving circuit 42 from time to time for each field. X (t), y coordinate Y (t), and state S (t) of the drawing switch 51 are described.

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。   The filter circuit 44 performs a filtering process on the position coordinates calculated by the coordinate calculation circuit 56, here, the x-coordinate X (t) and the y-coordinate Y (t) output from the receiving circuit 42. Then, the filtered x-coordinate FX (t) and y-coordinate FY (t) are output to the drawing circuit 46.

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。   The x and y coordinates calculated by the coordinate calculation circuit 56 include random errors that occur accidentally. This random error is a statistical variation in discharge or quantization noise generated when digitally processing an optical signal. Since the average value is almost “0”, the position coordinates are not greatly deviated. However, this random error causes a problem that even if the light pen is stopped, the detected coordinates fluctuate finely.

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。   The filter circuit 44 is provided for performing filter processing for suppressing such random errors. When the filtering process is performed, the problem that the detected coordinates fluctuate finely can be solved. Further, in the present embodiment, a low-pass filter that suppresses rapid changes in the x-coordinate X (t) and the y-coordinate Y (t) input to the filter circuit 44 is provided, and the x-coordinate X (t) and the y-coordinate Y (t) And the strength of the filter is controlled depending on the state S (t) of the drawing switch 51. Thereby, the responsiveness of the detected x-coordinate X (t) and y-coordinate Y (t) is improved, and the problem that the drawing cannot catch up with the movement of the light pen is eliminated. In addition, when writing a fine character that includes a fine outline and repeats drawing and moving, it does not feel unwieldy.

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。   FIG. 8 is a block diagram of filter circuit 44 of image display system 100 in the embodiment of the present invention. The filter circuit 44 includes a coefficient calculation unit 60, an x coordinate filter 70, and a y coordinate filter 80.

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。   The x coordinate filter 70 is a cyclic IIR filter including a multiplier 72, an adder 74, a delay unit 75, and a multiplier 76. The multiplier 72 multiplies the input x coordinate X (t) by the filter coefficient Kx (t). The adder 74 adds the output {X (t) × Kx (t)} of the multiplier 72 and the output of the multiplier 76, and outputs an x-coordinate FX (t) subjected to filter processing. The delay unit 75 delays the filtered x coordinate FX (t) by one field. The multiplier 76 multiplies the delayed x coordinate FX (t−1) by a coefficient {1-Kx (t)}. In this way, the low-pass filter process having a strength depending on the filter coefficient Kx (t) is applied to the x-coordinate X (t), and the x-coordinate FX (t) is output. Here, the filter coefficient Kx (t) is a coefficient having a value of “0” or more and “1” or less. As the filter coefficient Kx (t) is smaller, stronger filter processing is performed, and the filter coefficient Kx (t) is larger. The filter processing becomes weak. When the filter coefficient Kx (t) becomes “1”, the x coordinate X (t) is output as it is as the x coordinate FX (t) without performing the filtering process.

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。   The y-coordinate filter 80 is a cyclic IIR filter having a multiplier 82, an adder 84, a delay unit 85, and a multiplier 86, and depends on the filter coefficient Ky (t) like the x-coordinate filter 70. The y-coordinate FY (t) is output by applying the low-pass filter process of the strength to the y-coordinate Y (t). Again, the filter coefficient Ky (t) is a coefficient having a value of “0” or more and “1” or less. As the filter coefficient Ky (t) is smaller, stronger filter processing is performed, and the filter coefficient Ky (t) is larger. The filter processing becomes weak.

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。   The coefficient calculation unit 60 includes a delay unit 62, a delay unit 64, and a coefficient calculation unit 66. The delay device 62 delays the input x coordinate X (t) by one field and outputs the x coordinate X (t−1). The delay unit 62 delays the input y coordinate Y (t) by one field and outputs the y coordinate Y (t−1).

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。   The coefficient calculation unit 66 includes the x coordinate X (t), the y coordinate Y (t), the delayed x coordinate X (t−1), the delayed y coordinate Y (t−1), and the state S ( Based on t), filter coefficients Kx (t) and Ky (t) are calculated.

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。
In this embodiment,
Kx (t) = min (Rx (t) · γ (S (t)), 1)
Ky (t) = min (Ry (t) · γ (S (t)), 1)
It is. However, min (a, b) is a function indicating the smaller of “a” and “b”, and the coefficients Rx (t) and Ry (t) are respectively
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
It is. Here, α and β are predetermined constants. Γ (S (t)) is a coefficient determined depending on the state S (t) of the drawing switch 51,
γ (1) = 1
γ (0) = 2.8
It is.

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。   As described above, the coefficients Rx (t) and Ry (t) are inputted coordinates (X (t), Y (t)) and coordinates inputted one field before (X (t−1), Y (t− As the difference from 1)), that is, the amount of change in position coordinates increases, it increases. Therefore, the coefficients Rx (t) and Ry (t) increase when the light pen 50 moves fast on the display screen and decrease when the light pen 50 moves slowly. Thus, the coefficients Rx (t) and Ry (t) are coefficients indicating the moving speed of the light pen 50. When the moving speed of the light pen 50 is large, the filter coefficients Kx (t) and Ky (t) are also large. Therefore, the strength of the filter is weak, and when the moving speed of the light pen 50 is small, the filter coefficients Kx (t), Since Ky (t) also decreases, the strength of the filter increases.

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。   As described above, the filter circuit 44 according to the present embodiment is a coefficient calculator that calculates the filter coefficients Kx and Ky based on the x-coordinate filter 70 and the y-coordinate filter 80 configured by the cyclic IIR filter and the change amount of the position coordinates. A cyclic component of the x-coordinate filter 70 and the y-coordinate filter 80 when the change amount of the position coordinate is small, and a cyclic component of the x-coordinate filter 70 and the y-coordinate filter 80 when the change amount of the position coordinate is large. The filter coefficients Kx and Ky are calculated so as to be larger than the components. Thus, the filter circuit 44 constitutes a low-pass filter that suppresses rapid changes in the input position coordinates (X (t), Y (t)), and the position coordinates (X (t), Y ( The higher the moving speed of t)), the stronger the filtering process is performed.

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。   As a result, when the light pen 50 is moved slowly, the filter becomes stronger and the random error becomes smaller, and the coordinates (FX (t), FY (t)) subjected to the filter processing may fluctuate finely. Disappear. Further, since the filter becomes weak when the light pen 50 is moved quickly, the response of the filter process becomes fast, and the coordinates (FX (t), FY (t)) subjected to the filter process cannot catch up with the movement of the light pen. There is no fear of that.

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。   Γ (S (t)) is a coefficient determined depending on the state S (t) of the drawing switch 51, and is a small value when the drawing switch 51 is on, and is large when the drawing switch 51 is off. Value. Therefore, the filter circuit 44 has more cyclic components of the x-coordinate filter 70 and the y-coordinate filter 80 when the drawing switch 51 is on than the cyclic components of the x-coordinate filter 70 and the y-coordinate filter 80 when the drawing switch 51 is off. Thus, filter coefficients Kx and Ky are calculated. Thus, the filter circuit 44 performs stronger filtering when the drawing switch 51 is on than when the drawing switch 51 is off.

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。   For this reason, the filter becomes stronger during drawing and the random error becomes smaller, and the filter becomes weaker during movement of the light pen and the response is improved. As a result, even when writing fine characters, it is possible to draw with a natural feeling.

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。   In this embodiment, in order to achieve both suppression of random errors and responsiveness, when the drawing switch 51 is on, the coordinate movement speed is 14 (cm / s) or more, and the drawing switch 51 is off. The filter coefficients Kx (t) and Ky (t) are set to “1” when the coordinate moving speed is 9 (cm / s) or higher, that is, the filter is not effective. However, these values are desirably set optimally depending on the screen size of the image display apparatus.

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。   The drawing circuit 46 includes a frame memory. When the drawing switch 51 is on, the filtered x-coordinate FX (t) and y-coordinate FY (t) are written in the frame memory. Based on the position coordinates (FX (t), FY (t)) thus filtered by the filter circuit 44, an image signal for displaying the locus of the position coordinates indicated by the light pen 50 when the drawing switch 51 is turned on is created. And output to the image display device 30. When the drawing switch 51 is off, the x coordinate FX (t-1) and the y coordinate FY (t-1) are deleted from the frame memory, and the x coordinate FX (t) and the y coordinate FY (t) are deleted from the frame memory. Write to. In this way, a drawing signal for displaying the cursor indicating the position pointed to by the light pen 50 is created and output to the image display device 30.

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。   9A and 9B are schematic diagrams illustrating an example of drawing of the image display system 100 according to the embodiment of the present invention. For example, the drawing switch is turned on by bringing the light pen 50 into contact with the image display surface at the position A shown in FIG. 9A. Then, the drawing circuit 46 writes a pattern such as a circle of a predetermined color and size in the frame memory with the pixel corresponding to the coordinates (FX (t), FY (t)) calculated from the filter circuit 44 as the center. . When the user moves the light pen to position B in FIG. 9A while keeping the light pen in contact with the image display surface of panel 10, the coordinates (FX (t), FY (t)) also move. The drawing circuit 46 sequentially writes a predetermined pattern in the frame memory around the moving coordinates (FX (t), FY (t)). In this way, the drawing circuit 46 creates a drawing signal indicating the locus of the light pen 50 as shown in FIG. 9A.

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。   Further, the light pen 50 is moved away from the image display surface at the position B shown in FIG. 9B to turn off the drawing switch. Even in this case, the coordinates (X (t), Y (t)) can be calculated while the light receiving element 52 receives the light emitted from the panel 10, and the coordinates (FX) are obtained from the filter circuit 44. (T), FY (t)) is output. Then, the drawing circuit 46 writes a pattern of a predetermined color and shape indicating the cursor in the frame memory with the pixel corresponding to the coordinates (FX (t), FY (t)) as the center. When the user moves the light pen 50 away from the panel 10 to the position C in FIG. 9B, the coordinates (FX (t), FY (t)) also move. Then, the drawing circuit 46 deletes the coordinates of the previous field, that is, the coordinates corresponding to the past position coordinates (FX (t−1), FY (t−1)) without saving the coordinates (FX (T), FY (t)) A pattern of a predetermined color and shape indicating the cursor is written in the frame memory with the corresponding pixel as the center. In this way, the drawing circuit 46 creates a drawing signal indicating a cursor that moves the position on the display screen indicated by the light pen 50, as shown in FIG. 9B.

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。   In this way, the drawing circuit 46 saves the past position coordinates when the drawing switch 51 is on and creates an image signal that displays the locus of the cursor, and when the drawing switch 51 is off, the past position. Create an image signal that displays the cursor without saving the coordinates.

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。   Thus, the user can input characters, pictures, and the like from the display screen using the light pen 50, and can point to a specific position on the image display screen from a distant position using the same light pen 50. .

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。   The image signal processing circuit 31 of the image display device 30 converts the image data indicating light emission / non-light emission for each subfield based on the drawing signal output from the drawing device 40. Thereby, the image and the cursor written with the light pen can be displayed on the display screen. Alternatively, the input image signal and the drawing signal output from the drawing device 40 are combined and converted into image data indicating light emission / non-light emission for each subfield. Thereby, the image written with the light pen and the image of the input image signal can be superimposed and displayed.

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。   Although not described in this embodiment, a coordinate reference signal can also be used as a masking signal for blocking light emission not related to the position coordinates. That is, as shown in FIG. 6, by setting the falling timing of the coordinate reference signal generated by the timing detection circuit 54 to the end time of the y coordinate detection period Py and the end time of the x coordinate detection period Px, The light reception signal may be output to the coordinate calculation circuit 56 only during the period when the coordinate reference signal is “high level”.

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。   In the present embodiment, the drawing switch 51 is described as being attached only to the tip of the light pen 50. However, a drawing switch may be provided on the side of the light pen 50 so that the user can operate it. . Or you may provide a drawing switch in both the front-end | tip part of the light pen 50, and the side surface of the light pen 50. FIG. As a result, even a position away from the display screen can be drawn. Furthermore, the drawing may be performed with a drawing switch provided at the tip of the light pen 50, and a cursor pointing to one point on the display screen may be displayed with the drawing switch provided on the side surface of the light pen 50.

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。   In addition, each circuit block described in the embodiment may be configured as an electric circuit, or may be configured using a processor or the like programmed to perform the same operation.

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。   Furthermore, each specific numerical value used in the embodiment is merely an example, and it is desirable to appropriately set an optimal value according to the characteristics of the panel, the specifications of the image display device, and the like.

本発明は、表示画面上から文字や絵などを入力でき、かつ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ライトペンを備えるので、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。   Since the present invention includes a light pen that can input characters and pictures from the display screen and can point to a specific position on the image display screen from a distant position, the plasma display panel, the liquid crystal display panel, and the organic EL The present invention is useful as an image display system capable of handwritten input using a light pen on an image display device using a display panel, an LED panel, or the like.

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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Panel 12 Scan electrode 13 Sustain electrode 22 Data electrode 30 Image display apparatus 31 Image signal processing circuit 32 Data electrode drive circuit 33 Scan electrode drive circuit 34 Sustain electrode drive circuit 35 Timing generation circuit 40 Drawing apparatus 42 Receiving circuit 44 Filter circuit 46 Drawing Circuit 50 Light pen 51 Drawing switch 52 Light receiving element 54 Timing detection circuit 56 Coordinate calculation circuit 58 Transmission circuit 60 Coefficient calculation unit 62, 64, 75, 85 Delay unit 66 Coefficient calculation unit 70 x coordinate filter 72, 76, 82, 86 Multiplication 74, 84 Adder 80 Y coordinate filter 100 Image display system X, Y, FX, FY Coordinate Kx, Ky Filter coefficient

Claims (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と描画スイッチと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基づきカーソルを表示する画像信号を作成する描画回路とを有し、
前記描画回路は、前記描画スイッチがオンの場合には過去の前記位置座標を保存して前記カーソルの軌跡を表示する画像信号を作成し、前記描画スイッチがオフの場合には過去の前記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とを特徴とする画像表示システム。
An image display system comprising: an image display device; and a light pen having a light receiving element that detects light emission of the image display device and a drawing switch;
A coordinate calculation circuit for calculating a position coordinate on the display screen of the image display device indicated by the light pen based on an output of the light receiving element;
A drawing circuit for creating an image signal for displaying a cursor based on the position coordinates calculated by the coordinate calculation circuit;
The drawing circuit saves the past position coordinates when the drawing switch is on to generate an image signal for displaying the locus of the cursor, and when the drawing switch is off, the past position coordinates An image display system for generating an image signal for displaying a cursor without saving the image.
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