JP2015111172A - 表示装置の駆動方法、表示装置および画像表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】大画面、高精細度プラズマディスプレイパネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示を行う。【解決手段】１フィールド期間を、走査電極および維持電極に維持パルスを印加した後に走査電極に第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加する画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８と、走査電極にｙ座標検出パルスを順次印加するｙ座標検出サブフィールドＳＦｙと、データ電極にｘ座標検出パルスを順次印加するｘ座標検出サブフィールドＳＦｘと、を含む複数のサブフィールドで構成し、１フィールド期間の最後にｙ座標検出サブフィールドまたはｘ座標検出サブフィールドを配置するとともに、最後に配置されたサブフィールドの最後に、第１の電圧Ｖｒよりも高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極に印加した後、負の電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を走査電極に印加する消去期間を設けた。【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置の駆動方法、表示装置、および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。

表示装置として代表的な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、横座標検出用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用パターンを表示させ、この横座標検出サブフィールドの発光をライトペンにて検出し、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プラズマディスプレイ装置が記載されている。

また特許文献２には、位置座標検出時にのみ１フィールド中に位置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位置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

大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合、ライトペンの水平方向および垂直方向の位置座標を検出するために、パネルの各電極に特殊な駆動電圧波形を印加する必要が生じる。加えてパネルを大画面化すると、全ての放電セルの放電特性を均一に揃えることが難しくなる。またパネルを高精細化すると、放電セル内の壁電荷が変化しやすくなり、僅かな壁電荷の変動が大きな電圧変動を引き起こす。このように大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合には、放電が不安定になり、画像表示品質が低下するおそれがあるといった課題があった。

本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示が可能な表示装置の駆動方法、表示装置、およびライトペンを用いて描画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、第１の方向に延びた複数の走査電極および維持電極と、第１の方向に交差する第２の方向に延びた複数のデータ電極とを有する表示装置の駆動方法であって、１フィールド期間を、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加した後に走査電極に第１の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を印加する画像表示サブフィールドと、データ電極にｙ座標検出電圧を印加したまま走査電極にｙ座標検出パルスを順次印加するｙ座標検出サブフィールドと、走査電極にｘ座標検出電圧を印加したままデータ電極にｘ座標検出パルスを順次印加するｘ座標検出サブフィールドと、を含む複数のサブフィールドで構成し、１フィールド期間の最後にｙ座標検出サブフィールドまたはｘ座標検出サブフィールドを配置するとともに、最後に配置されたサブフィールドの最後に、第１の電圧よりも高い第２の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極に印加した後、負の電圧まで下降する下り傾斜電圧を走査電極に印加する消去期間を設けたことを特徴とする。この方法により、大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示が可能なパネルの駆動方法を提供することができる。

また本発明の表示装置の駆動方法は、１フィールド期間の最後にｘ座標検出サブフィールドを配置してもよい。

また本発明の表示装置の駆動方法は、ｘ座標検出サブフィールドの直前にｙ座標検出サブフィールドを配置するとともに、ｙ座標検出サブフィールドの最後に、第１の電圧よりも高い第２の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極に印加する消去期間を設けてもよい。

また本発明は、第１の方向に延びた複数の走査電極および維持電極と第１の方向に交差する第２の方向に延びた複数のデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、１フィールド期間を複数のサブフィールドで構成してプラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えた表示装置であって、駆動回路は、１フィールド期間を、走査電極および維持電極に交互に維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極に印加する画像表示サブフィールドと、データ電極にｙ座標検出電圧を印加したまま走査電極にｙ座標検出パルスを順次印加するｙ座標検出サブフィールドと、走査電極にｘ座標検出電圧を印加したままデータ電極にｘ座標検出パルスを順次印加するｘ座標検出サブフィールドと、を含む複数のサブフィールドで構成し、１フィールド期間の最後にｙ座標検出サブフィールドまたはｘ座標検出サブフィールドを配置するとともに、最後に配置されたサブフィールドの最後に、第１の電圧よりも高い第２の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を前記走査電極に印加した後、負の電圧まで下降する下り傾斜電圧を走査電極に印加する構成である。この構成により、大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示が可能な表示装置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は、上記に記載の表示装置と、プラズマディスプレイパネルの発光を受光して受光信号を出力するライトペンとを備え、ライトペンは、プラズマディスプレイパネルの発光を受光する受光素子と、受光素子の出力にもとづく信号をプラズマディスプレイ装置に送信する送信回路とを有し、プラズマディスプレイ装置は、ライトペンから送信された信号を受信する受信回路と、受信回路で受信した信号にもとづき描画信号を作成する描画回路とを有することを特徴とする。この構成により、大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示が可能であり、ライトペンを用いて描画可能な画像表示システムを提供することができる。

本発明によれば、大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示が可能な表示装置の駆動方法、表示装置、およびライトペンを用いて描画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プラズマディスプレイシステムのパネルの分解斜視図である。 同システムのパネルの電極配列図である。 同システムのパネルに印加する駆動電圧波形図である。 同システムのパネルに印加する駆動電圧波形図である。 同システムの回路ブロック図である。 同システムのタイミングチャートである。 同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、プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイシステムを例に、図面を用いて説明する。まずパネルの駆動方法を中心に説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイシステムのパネル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プラズマディスプレイシステムのパネル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。

このように、本実施の形態におけるパネル１０は、第１の方向に延びた複数の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎと、第１の方向に交差する第２の方向に延びた複数のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとを有する。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プラズマディスプレイシステムのパネル１０に印加する駆動電圧波形図であり、画像表示サブフィールドのうちのサブフィールド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では強制初期化動作を行う。便宜上初期化期間Ｐｉａを第１期間Ｐｉ１から第４期間Ｐｉ４までの４つの期間に分け、それぞれの期間について説明する。

初期化期間Ｐｉａの第１期間Ｐｉ１では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを電圧０（Ｖ）にした後でハイインピーダンス状態とし、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。

なおデータ電極Ｄ１〜Ｄｍをハイインピーダンス状態にするのは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍの電圧をある程度上昇させるためである。すると走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとの間の放電が、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎとデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとの間の放電よりも先に発生して、初期化放電を安定させることができる。

初期化期間Ｐｉａの第２期間Ｐｉ２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上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。なおこのとき図３に示したように、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加した後にハイインピーダンス状態に設定してもよい。

初期化期間Ｐｉａの第３期間Ｐｉ３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）を印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加する。このとき第２期間Ｐｉ２において壁電圧が正しく調整された放電セルでは放電は発生しない。しかし何らかの理由で異常な壁電荷が残留している放電セルでは放電が発生して異常な壁電荷が消去される。

初期化期間Ｐｉａの第４期間Ｐｉ４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を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を印加する。このとき第２期間Ｐｉ２において壁電圧が正しく調整された放電セルでは放電は発生しない。しかし第３期間Ｐｉ３で放電を発生した放電セルでは、走査電極上の壁電圧および維持電極上の壁電圧が弱められ、データ電極上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。なおこのときも図３に示したように、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加した後にハイインピーダンス状態に設定してもよい。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。本実施の形態において、この間の時間Ｔｗ０はおよそ５０μｓである。

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のデータ電極Ｄｋと走査電極ＳＣ２との間および維持電極ＳＵ２と走査電極ＳＣ２との間で書込み放電が起こる。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ＳＣ２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。

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に電圧０（Ｖ）を印加するとともに維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧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には電圧０（Ｖ）から第１の電圧である正極性の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加する。すると、維持電極ＳＵｉ上に負極性の壁電圧、走査電極ＳＣｉ上に正極性の壁電圧がそれぞれ蓄積されているので、この間に、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。なお第１の電圧Ｖｒは電圧Ｖｓに近い電圧が望ましく、本実施の形態においては、第１の電圧Ｖｒは電圧Ｖｓに等しい電圧である。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Ｖｅを印加し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧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微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄｋに対しては、直前の維持放電によってデータ電極Ｄｋ上に十分な正極性の壁電圧が蓄積されているので、この壁電圧の過剰な部分が放電され、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については放電することはなく、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。このようにサブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｐｉｂでは、直前のサブフィールドの書込み期間Ｐｗで書込み動作を行った放電セル、したがって維持期間Ｐｓで維持動作を行った放電セルに対して選択的に初期化放電を発生させる選択初期化動作を行う。

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とを有する。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プラズマディスプレイシステムのパネル１０に印加する駆動電圧波形図であり、座標検出サブフィールドのそれぞれにおいてパネル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、および次のフィールドのサブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｐｉａの一部も示している。

タイミング検出サブフィールドＳＦｏは、初期化期間Ｐｉｃと書込み期間Ｐｗとタイミング検出期間Ｐｏとを有する。初期化期間Ｐｉｃでは強制初期化動作を行う。便宜上、初期化期間Ｐｉｃを第６期間Ｐｉ６と第７期間Ｐｉ７との２つの期間に分け、それぞれの期間について説明する。

初期化期間Ｐｉｃの第６期間Ｐｉ６では、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを電圧０（Ｖ）にした後でハイインピーダンス状態とし、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。

初期化期間Ｐｉｃの第７期間Ｐｉ７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を印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧０（Ｖ）から電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を印加する。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上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。

タイミング検出サブフィールドＳＦｏの書込み期間Ｐｗでは、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して、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。

その後、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに電圧０（Ｖ）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この状態を保つ。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、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経過後の時刻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。

ここで、時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３はあらかじめ定められた数列の示す３つの時間間隔であり、時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３の間隔で発生する４回のタイミング検出放電を検出して座標基準信号を作成する。

そしてタイミング検出期間Ｐｏの最後には、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに第１の電圧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は、初期化期間Ｐｉｂとｙ座標検出期間Ｐｙと消去期間Ｐｅｂとを有する。

ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの初期化期間Ｐｉｂでは、サブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｐｉｂと同じ駆動電圧波形を各電極に印加する。ただし直前のタイミング検出サブフィールドＳＦｏにおいて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。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極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の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。

ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙのｙ座標検出期間Ｐｙでは、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。そして時間Ｔｗ０よりも長い所定の時間Ｔｙ０の間、この状態を保つ。本実施の形態において時間Ｔｙ０はおよそ７００μｓである。

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走査する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、横線の走査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。

なお本実施の形態においてｙ座標検出パルスを印加する時間Ｔｙ１は１μｓである。したがって、例えばｎ＝１０８０であれば、ｙ座標検出期間Ｐｙの時間は、Ｔｙ０＋Ｔｙ１×１０８０＝１７８０μｓである。

ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの消去期間Ｐｅｂでは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを電圧０（Ｖ）にした後でハイインピーダンス状態とし、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０（Ｖ）から、第１の電圧Ｖｒより高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加して、全ての放電セルで微弱な消去放電を発生させる。

なお図４では、電圧０（Ｖ）から第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する際に、まず最初に電圧０（Ｖ）から第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加し、その後に第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加している。このように傾斜電圧を２回に分けて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する方法を示したが、もちろん電圧０（Ｖ）から第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する１回の上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加してもよく、図６に示した駆動電圧波形と同じ効果が得られる。以上によりｙ座標検出サブフィールドＳＦｙが終了する。

ここで、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに、第１の電圧Ｖｒより高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する理由は以下のとおりである。画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の維持期間Ｐｓでは、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とに交互に印加して、強い維持放電を継続して発生させている。そのため各電極上には充分な壁電圧が蓄積されている。したがって画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の維持期間Ｐｓの最後に、維持パルスの電圧Ｖｓにほぼ等しい第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加することで微弱な消去放電を発生させることができた。同様に、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でも、タイミング検出パルスを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎと維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎとに交互に印加して、強いタイミング検出放電を発生させている。そのため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の最後に、第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加することで微弱な消去放電を発生させることができた。

しかしながら、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙのｙ座標検出期間Ｐｙで発生するｙ座標検出のための放電は、画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の書込み期間Ｐｗで発生する書込み放電に類似の放電であり、強い放電ではない。そのため各電極上に蓄積される壁電圧も小さい。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに維持パルスの電圧Ｖｓに近い第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加しても、消去放電が発生するとは限らない。

そこで本実施の形態においては、確実に消去放電を発生させるために、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに第１の電圧Ｖｒよりも高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加している。これにより確実に消去放電が発生して、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上に正極性の壁電圧が蓄積される。そのため、続くｘ座標検出サブフィールドＳＦｘにおいて確実に初期化放電を発生させることができる。

ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘは、初期化期間Ｐｉｄとｘ座標検出期間Ｐｘと消去期間Ｐｅｄとを有する。

初期化期間Ｐｉｄでは、初期化期間Ｐｉｂと類似の駆動電圧波形を各電極に印加する。ただし直前のｙ座標検出サブフィールドＳＦｙでは全ての放電セルで微弱な消去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。具体的には、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Ｖｅを印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧０（Ｖ）から、電圧Ｖｉ４よりも低い電圧Ｖａまで下降する下り傾斜電圧を印加する。すると全ての放電セルで微弱な初期化放電が発生し、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧が弱められる。またデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の過剰な部分が放電され、書込み動作に適した壁電圧に調整される。

ただし、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する下り傾斜電圧の到達電圧Ｖａは電圧Ｖｉ４よりも低い電圧Ｖａである。そのためデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に残留する正極性の壁電圧は、サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８の初期化期間Ｐｉａ、Ｐｉｂにおいてデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上に残留する正極性の壁電圧よりも少ない値に調整される。これにより、続くｘ座標検出期間Ｐｘにおいて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖａｘを印加した直後に流れる暗電流を抑制できるので、ｘ座標検出期間Ｐｘの初期の壁電荷の減少を抑えることができる。以上によりｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの初期化期間Ｐｉｄが終了する。

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。そして時間Ｔｗ０よりも長い所定の時間Ｔｘ０の間、この状態を保つ。所定の時間Ｔｘ０は、２００μｓ以上、１ｍｓ以下の時間に設定することが望ましく、本実施の形態において時間Ｔｘ０はおよそ７００μｓである。

次に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎの電圧を、電圧Ｖｃから負極性のｘ座標検出電圧Ｖａｘまで緩やかに降下させる。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走査する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、縦線の走査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。

なお本実施の形態においてデータパルスを印加する時間Ｔｘ１は１μｓである。したがって、例えばｍ＝１９２０×３であれば、ｘ座標検出期間Ｐｘの時間は、Ｔｘ０＋Ｔｘ１×１９２０＝２６２０μｓである。

ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの消去期間Ｐｅｄでは、データ電極Ｄ１〜Ｄｍを電圧０（Ｖ）にした後でハイインピーダンス状態とし、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０（Ｖ）から、第１の電圧Ｖｒより高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する。すると全ての放電セルで微弱な消去放電が起こる。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。

次に、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よりも高い電圧Ｖｓを印加する。そして走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎには電圧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、全ての放電セルで再び微弱な放電が起こる。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上の正の壁電圧も弱められる。以上によりｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの消去期間Ｐｅｄが終了する。

なお、ここでも図４では、電圧０（Ｖ）から第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する際に、まず最初に電圧０（Ｖ）から第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加し、その後に第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加している。このように傾斜電圧を２回に分けて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する方法を示したが、もちろん電圧０（Ｖ）から第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する１回の上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加してもよく、図６に示した駆動電圧波形と同じ効果が得られる。

ここで、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに、第１の電圧Ｖｒより高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する理由は以下のとおりである。ｘ座標検出期間Ｐｘで発生するｘ座標検出のための放電は、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙのｙ座標検出期間Ｐｙで発生するｙ座標検出のための放電と同等、またはそれよりさらに弱い放電である。そのため各電極上に蓄積される壁電圧も小さい。本実施の形態においては確実に消去放電を発生させるために、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに第１の電圧Ｖｒよりも高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加している。これにより確実に消去放電が発生して走査電極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上に正極性の壁電圧が蓄積される。

また、消去放電を発生させた後に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を印加する理由は以下のとおりである。ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘは１フィールド期間の最後に配置されたサブフィールドである。そのため、次のフィールドのサブフィールドＳＦ１の初期化放電までの間は放電が発生しない休止期間となる。そして休止期間の長さは一定ではなく、画像信号に応じて変化する。

特に、休止時間が長くなるとプライミングが減少するだけでなく、壁電荷が変動して次のフィールドの放電が不安定となる傾向があった。そのため本実施の形態においては、消去放電を発生させた後に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ上の壁電圧および維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎ上の壁電圧を弱め、かつデータ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧も弱めるために、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｉ４まで下降する下り傾斜電圧を印加している。これにより、次のフィールドのサブフィールドＳＦ１において確実に初期化放電を発生させることができる。

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Ｖｉ３＝２００（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。

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ＳＣ１〜ＳＣｎ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、Ｐｉｃ、Ｐｉｄにおいて走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎ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ＳＣ１〜ＳＣｎ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の特性やプラズマディスプレイ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。

以上に説明したように本実施の形態においては、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに交互に維持パルスを印加した後に走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに第１の電圧Ｖｒまで上昇する上り傾斜電圧を印加する画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８と、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ＳＣ１〜ＳＣｎにｙ座標検出パルスを順次印加するｙ座標検出サブフィールドＳＦｙと、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎにｘ座標検出電圧Ｖａｘを印加したままデータ電極Ｄ１〜Ｄｍにｘ座標検出パルスを順次印加するｘ座標検出サブフィールドＳＦｘとを含む複数のサブフィールドで１フィールド期間を構成した。そして、１フィールド期間の最後に、ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘを配置し、ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの最後に、第１の電圧Ｖｒよりも高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加した後、負の電圧まで下降する下り傾斜電圧Ｖａを走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する消去期間を設けた。

また、ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの直前にｙ座標検出サブフィールドＳＦｙを配置するとともに、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの最後に、第１の電圧Ｖｒよりも高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する消去期間を設けた。

これにより、サブフィールドＳＦｙおよびサブフィールドＳＦｘでも確実に消去放電を発生させることができ、さらに次のフィールドのサブフィールドＳＦ１において確実に初期化放電を発生させることができる。

なお本実施の形態においては、１フィールド期間に、画像を表示するための８個の画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８と、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とが、この順序で配置されているとして説明した。しかし本発明は、上述したサブフィールド数、輝度重み等のサブフィールド構成に限定されるものではない。

例えば、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙを１フィールド期間の最後に配置する場合には、ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの消去期間において、上述したｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの消去期間Ｐｅｄと同じ駆動電圧波形を各電極に印加する必要がある。このように、１フィールド期間の最後にｙ座標検出サブフィールドＳＦｙまたはｘ座標検出サブフィールドＳＦｘを配置するとともに、最後に配置されたサブフィールドの最後に、第１の電圧Ｖｒよりも高い第２の電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加した後、負の電圧まで下降する下り傾斜電圧を走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに印加する消去期間を設ければよい。

また、例えば、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とはすべてのフィールドに設ける必要はなく、表示する映像信号やプラズマディスプレイ装置の使用状態によっては数フィールドに１回の割合で設けるものであってもよい。

次に、プラズマディスプレイ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プラズマディスプレイシステム３０の回路ブロック図である。プラズマディスプレイ装置は、パネル１０と、１フィールド期間を複数のサブフィールドで構成してパネル１０を駆動する駆動回路とを備えている。そしてプラズマディスプレイシステム３０は、プラズマディスプレイ装置とライトペン５０とを備えている。

プラズマディスプレイ装置の駆動回路は、画像信号処理回路３１、データ電極駆動回路３２、走査電極駆動回路３３、維持電極駆動回路３４、タイミング発生回路３５、描画回路４４、受信回路４６、および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）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回路４４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。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、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。またライトペン５０の先端部には接触スイッチ（図示せず）が設けられている。

受光素子５２は、ライトペン５０がパネル１０の表示画面に接触しているとき、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。

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つを基準にして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。そして座標基準信号および受光信号にもとづき、ライトペン５０が示している表示画面のｘ座標およびｙ座標を算出する。

送信回路５８は、座標算出回路５６が算出したｘ座標およびｙ座標をエンコードして受信回路４６に無線で送信する。

プラズマディスプレイ装置の受信回路４６は、ライトペン５０の送信回路５８から送られる無線信号をデコードして、ｘ座標およびｙ座標に変換して描画回路４４に出力する。そして描画回路４４はフレームメモリを備え、ライトペン５０の座標算出回路５６が算出したｘ座標およびｙ座標にもとづき、表示画面上のライトペン５０の軌跡を示す描画信号を作成し、画像信号処理回路３１に出力する。

このように、ライトペン５０は、パネル１０の発光を受光する受光素子５２と、受光素子５２の出力にもとづく信号をプラズマディスプレイ装置に送信する送信回路５８とを有し、プラズマディスプレイ装置は、ライトペン５０から送信された信号を受信する受信回路４６と、受信回路４６で受信した信号にもとづき描画信号を作成する描画回路４４とを有する。

次に本実施の形態におけるプラズマディスプレイシステムの動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイシステム３０のタイミングチャートである。また図７は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイシステム３０の位置座標検出方法を説明する模式図である。

タイミング検出回路５４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。

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の方向に走査させることにより、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走査する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の方向に走査させることにより、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走査する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とにもとづき、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とにもとづき、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。

図８は、本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイシステム３０の描画の一例を示す模式図である。描画回路４４は、座標算出回路５６が算出した座標（ｘ、ｙ）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移動させると、座標算出回路５６が算出する座標（ｘ、ｙ）も移動する。そして描画回路４４は移動する座標（ｘ、ｙ）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４４は、図８に示したように、表示画面上のライトペン５０の軌跡を示す描画信号を作成する。

画像信号処理回路３１は、入力した画像信号と描画回路４４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が重畳されて表示される。

なお、実施の形態においては、描画専用の描画回路４４をプラズマディスプレイ装置に内蔵した構成について示したが、プラズマディスプレイ装置に接続したコンピュータを用いて描画信号を作成する構成であってもよい。

また実施の形態においては、ｙ座標検出期間Ｐｙに１行分の放電セル行を順次発光させて、表示画面の上端部から下端部まで走査する横線を示した。しかし本発明はこれに限定されるものではない。例えば、２行分ずつ放電セル行を順次発光させて走査する横線を表示してもよく、また１行おきに放電セル行を発光させて走査する横線を表示してもよい。同様に、ｘ座標検出期間Ｐｘにおいても、３列分の放電セル列を順次発光させて走査する横線を示したが、任意の複数列ずつ放電セル列を順次発光させてもよく、また複数列おきに放電セル列を発光させてもよい。これにより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に要する時間を短縮することができる。

また実施の形態においては、１フィールド期間を、常に画像表示サブフィールドと座標検出のためのサブフィールドとを有する構成としたが、使用者がライトペンを使用しないときは、１フィールド期間を画像表示サブフィールドのみで構成してもよい。

また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、パネルの特性やプラズマディスプレイ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、大画面、高精細度パネルを電子黒板として応用する場合であっても、品質の高い画像表示が可能であり、プラズマディスプレイ装置やＥＬ表示装置等のサブフィールド法を利用可能な表示装置、その駆動方法、およびライトペンを用いて描画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 プラズマディスプレイシステム
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
４４ 描画回路
４６ 受信回路
５０ ライトペン
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

Claims (5)

1. 第１の方向に延びた複数の走査電極および維持電極と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びた複数のデータ電極と、を有する表示装置の駆動方法であって、
   １フィールド期間を、前記走査電極および前記維持電極に交互に維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を前記走査電極に印加する画像表示サブフィールドと、前記データ電極にｙ座標検出電圧を印加したまま前記走査電極にｙ座標検出パルスを順次印加するｙ座標検出サブフィールドと、前記走査電極にｘ座標検出電圧を印加したまま前記データ電極にｘ座標検出パルスを順次印加するｘ座標検出サブフィールドと、を含む複数のサブフィールドで構成し、
   前記１フィールド期間の最後に前記ｙ座標検出サブフィールドまたは前記ｘ座標検出サブフィールドを配置するとともに、最後に配置されたサブフィールドの最後に、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を前記走査電極に印加した後、負の電圧まで下降する下り傾斜電圧を前記走査電極に印加する消去期間を設けたことを特徴とする表示装置の駆動方法。
2. 前記１フィールド期間の最後に、前記ｘ座標検出サブフィールドを配置したことを特徴とする請求項１に記載の表示装置の駆動方法。
3. 前記ｘ座標検出サブフィールドの直前に前記ｙ座標検出サブフィールドを配置するとともに、前記ｙ座標検出サブフィールドの最後に、前記第１の電圧よりも高い前記第２の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を前記走査電極に印加する消去期間を設けたことを特徴とする請求項２に記載の表示装置の駆動方法。
4. 第１の方向に延びた複数の走査電極および維持電極と前記第１の方向に交差する第２の方向に延びた複数のデータ電極とを有するプラズマディスプレイパネルと、１フィールド期間を複数のサブフィールドで構成して前記プラズマディスプレイパネルを駆動する駆動回路とを備えた表示装置であって、
   前記駆動回路は、
   前記１フィールド期間を、前記走査電極および前記維持電極に交互に維持パルスを印加した後に第１の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を前記走査電極に印加する画像表示サブフィールドと、前記データ電極にｙ座標検出電圧を印加したまま前記走査電極にｙ座標検出パルスを順次印加するｙ座標検出サブフィールドと、前記走査電極にｘ座標検出電圧を印加したまま前記データ電極にｘ座標検出パルスを順次印加するｘ座標検出サブフィールドと、を含む複数のサブフィールドで構成し、
   前記１フィールド期間の最後に前記ｙ座標検出サブフィールドまたは前記ｘ座標検出サブフィールドを配置するとともに、最後に配置されたサブフィールドの最後に、前記第１の電圧よりも高い第２の電圧まで上昇する上り傾斜電圧を前記走査電極に印加した後、負の電圧まで下降する下り傾斜電圧を前記走査電極に印加する構成であることを特徴とする表示装置。
5. 請求項４に記載の表示装置と、前記プラズマディスプレイパネルの発光を受光して受光信号を出力するライトペンとを備え、
   前記ライトペンは、前記プラズマディスプレイパネルの発光を受光する受光素子と、前記受光素子の出力にもとづく信号を前記プラズマディスプレイ装置に送信する送信回路とを有し、
   前記プラズマディスプレイ装置は、前記ライトペンから送信された信号を受信する受信回路と、前記受信回路で受信した信号にもとづき描画信号を作成する描画回路とを有することを特徴とする画像表示システム。

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