JP5321763B1 - 画像表示装置の駆動方法、画像表示装置および画像表示システム - Google Patents

画像表示装置の駆動方法、画像表示装置および画像表示システム Download PDF

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Abstract

ライトペンの位置座標を検出するための放電を安定に発生させ、位置座標を精度良く検出する。そのために、画像表示装置の駆動方法において、1フィールドに、画像表示サブフィールド、y座標検出サブフィールド、x座標検出サブフィールドを備える。y座標検出サブフィールドでは、データ電極に正極性のy座標検出電圧を印加するとともに走査電極に負極性のy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では、走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するとともにデータ電極に正極性のx座標検出パルスを順次印加する。

Description

本発明は、画素を構成する複数の発光素子における発光と非発光の2値制御を組み合わせて画像表示領域に画像を表示する画像表示装置の駆動方法、画像表示装置、およびライトペンを用いて画像表示装置に文字や図画の手書き入力ができる画像表示システムに関する。
画素を構成する複数の発光素子のそれぞれにおける発光と非発光の2値制御を組み合わせて画像表示領域に画像を表示する画像表示装置として代表的なものにプラズマディスプレイパネル(以下、「パネル」と略記する)がある。
パネルは、対向配置された前面基板と背面基板との間に、画素を構成する発光素子である放電セルが多数形成されている。
前面基板は、1対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対が前面側のガラス基板上に互いに平行に複数対形成されている。背面基板は、背面側のガラス基板上に互いに平行なデータ電極が複数形成されている。
各放電セル内には、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)のいずれかの蛍光体が塗布され、放電ガスが封入されている。そして、各放電セルでは、ガス放電を起こすことで紫外線を発生し、この紫外線で蛍光体を励起発光する。
発光素子における発光と非発光との2値制御を組み合わせてパネルの画像表示領域に画像を表示する方法としては一般にサブフィールド法が用いられている。
サブフィールド法では、1フィールドを、発光輝度が互いに異なる複数のサブフィールドに分割する。そして、各放電セルでは、表示すべき階調値に応じた組合せで各サブフィールドの発光・非発光を制御する。これにより各放電セルが表示すべき階調値に応じた明るさで発光し、パネルの画像表示領域に、様々な階調値の組合せで構成されたカラーの画像が表示される。
このような画像表示装置には、「ライトペン」と呼ばれるポインティングデバイスを使用して、パネル上に、文字や図画を手書き入力することができる機能を有するものがある。
ライトペンを用いた手書き入力機能を実現するために、画像表示領域内におけるライトペンの位置を検出する技術が開示されている。以下、画像表示領域内におけるライトペンの位置を表す座標を「位置座標」と記す。
例えば、特許文献1に記載されたプラズマディスプレイ装置では、横座標検出用パターンを表示する横座標検出サブフィールドを1フィールド内に設ける。そして、この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、その発光が検出されたタイミングにもとづきライトペンの位置(横座標)を検出する。
また、特許文献2に記載されたプラズマディスプレイ装置では、位置座標検出用の光信号を発生する位置検出期間を、ライトペンの位置座標を検出するときのみ1フィールド内に設ける。そして、この光信号をライトペンで検出し、その光信号が検出されたタイミングにもとづきライトペンの位置座標を検出する。
特開昭50−108838号公報 特開2001−318765号公報
本開示における画像表示装置は、複数の走査電極および維持電極と複数のデータ電極とを有する画像表示部と、1フィールドを複数のサブフィールドで構成して画像表示部を駆動する駆動回路とを備える。この画像表示装置において、駆動回路は、1フィールドに、画像表示サブフィールド、y座標検出サブフィールド、およびx座標検出サブフィールドを備えて画像表示部に画像を表示する。駆動回路は、y座標検出サブフィールドでは、データ電極に正極性のy座標検出電圧を印加するとともに走査電極に負極性のy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では、走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するとともにデータ電極に正極性のx座標検出パルスを順次印加する。
これにより、ライトペンの位置座標を検出するための放電を安定に発生させ、ライトペンの位置座標を精度良く検出することができる。
この画像表示装置では、駆動回路は、x座標検出サブフィールドにおいて走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するときに、緩やかな勾配で電圧を降下させてx座標検出電圧に到達させてもよい。
本開示における画像表示システムは、複数の走査電極および維持電極と複数のデータ電極とを有する画像表示部を有する画像表示装置と、ライトペンとを備える。さらに、この画像表示システムは、座標算出回路および描画回路を有する。この画像表示装置は、1フィールドに、画像表示サブフィールド、y座標検出サブフィールド、およびx座標検出サブフィールドを備えて画像表示部に画像を表示する。y座標検出サブフィールドではデータ電極に正極性のy座標検出電圧を印加するとともに走査電極に負極性のy座標検出パルスを順次印加し、x座標検出サブフィールドでは走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するとともにデータ電極に正極性のx座標検出パルスを順次印加する。ライトペンは、y座標検出サブフィールドにおいて画像表示部に生じる発光、およびx座標検出サブフィールドにおいて画像表示部に生じる発光を受光して受光信号を出力する。座標算出回路は、受光信号にもとづき、y座標検出サブフィールドにおいて画像表示部に生じる発光のうちのライトペンが受光する発光の位置を表す座標、およびx座標検出サブフィールドにおいて画像表示部に生じる発光のうちのライトペンが受光する発光の位置を表す座標を算出する。描画回路は、座標算出回路が算出した座標にもとづく画像を画像表示部に表示するための描画信号を作成する。画像表示装置は、描画信号にもとづく画像を画像表示部に表示する。
これにより、ライトペンの位置座標を検出するための放電を安定に発生させ、ライトペンの位置座標を精度良く検出することができる。
この画像表示システムでは、画像表示装置は、x座標検出サブフィールドにおいて走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するときに、緩やかな勾配で電圧を降下させてx座標検出電圧に到達させてもよい。
図1は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの構造の一例を示す分解斜視図である。 図2は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列の一例を示す図である。 図3は、本発明の実施の形態1における画像表示サブフィールドにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。 図4は、本発明の実施の形態1におけるy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxにおいてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。 図5は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置を構成する回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステムの一例を概略的に示す図である。 図6は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の一構成例を概略的に示す回路図である。 図7は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置の維持電極駆動回路の一構成例を概略的に示す回路図である。 図8は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置のデータ電極駆動回路の一構成例を概略的に示す回路図である。 図9は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイシステムにおいてライトペンの位置座標を検出するときの動作の一例を概略的に示す図である。 図10は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイシステムにおいてライトペンの位置座標を検出するときの駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。 図11は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイシステムにおいてライトペンによる手書き入力を行うときの動作の一例を概略的に示す図である。 図12は、本発明の実施の形態2におけるプラズマディスプレイ装置においてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。 図13は、本発明の実施の形態2におけるプラズマディスプレイ装置を構成する回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステムの一例を概略的に示す図である。 図14Aは、本発明の実施の形態3におけるプラズマディスプレイ装置においてパネルの各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。 図14Bは、本発明の実施の形態3において走査電極に印加する駆動電圧波形の一例を拡大して示す図である。 図14Cは、本発明の実施の形態3において走査電極に印加する駆動電圧波形の他の例を拡大して示す図である。 図15は、本発明の実施の形態3におけるプラズマディスプレイ装置の走査電極駆動回路の一構成例を概略的に示す回路図である。
以下、本発明の実施の形態における画像表示装置および画像表示システムについて、図面を用いて説明する。なお、以下の実施の形態では、画像表示装置および画像表示システムの一例として、プラズマディスプレイパネルを有するプラズマディスプレイ装置およびプラズマディスプレイシステムの説明を行う。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの構造の一例を示す分解斜視図である。
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。前面基板11は画像が表示される画像表示面となる。
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の表面には赤色(R)に発光する蛍光体層25R、緑色(G)に発光する蛍光体層25G、および青色(B)に発光する蛍光体層25Bが設けられている。以下、蛍光体層25R、蛍光体層25G、蛍光体層25Bをまとめて蛍光体層25とも記す。
これら前面基板11と背面基板21とを、微小な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し、前面基板11と背面基板21との間隙に放電空間を設ける。そして、その外周部をガラスフリット等の封着材によって封着する。その放電空間には、例えばネオンとキセノンの混合ガスを放電ガスとして封入する。
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、画素を構成する発光素子である放電セルが形成される。
そして、これらの放電セルで放電を発生し、蛍光体層25を発光(放電セルを点灯)することにより、パネル10にカラーの画像を表示する。
なお、パネル10においては、表示電極対14が延伸する方向に配列された連続する3つの放電セルで1つの画素を構成する。この3つの放電セルとは、蛍光体層25Rを有し赤色(R)に発光する放電セル(以下、「赤の放電セル」、または「赤のピクセル」と記す)と、蛍光体層25Gを有し緑色(G)に発光する放電セル(以下、「緑の放電セル」、または「緑のピクセル」と記す)と、蛍光体層25Bを有し青色(B)に発光する放電セル(以下、「青の放電セル」、または「青のピクセル」と記す)である。
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1におけるプラズマディスプレイ装置に用いるパネルの電極配列の一例を示す図である。
パネル10には、第1の方向に延長された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の方向に延長された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。
以下、第1の方向を行方向(または水平方向、またはライン方向)と呼称し、第2の方向を列方向(または垂直方向)と呼称する。
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)とが交差した領域に発光素子としての放電セルが1つ形成される。すなわち、1対の表示電極対14上には、m個の放電セルが形成され、m/3個の画素が形成される。そして、放電セルは放電空間内にm×n個形成され、m×n個の放電セルが形成された領域がパネル10の画像表示領域となる。例えば、画素数が1920×1080個のパネルでは、m=1920×3=5760となり、n=1080となる。
例えば、データ電極Dp(p=3×q−2 : qはm/3以下の正の整数)を有する放電セルには赤の蛍光体が蛍光体層25Rとして塗布されており、この放電セルは赤の放電セルとなる。データ電極Dp+1を有する放電セルには緑の蛍光体が蛍光体層25Gとして塗布されており、この放電セルは緑の放電セルとなる。データ電極Dp+2を有する放電セルには青の蛍光体が蛍光体層25Bとして塗布されており、この放電セルは青の放電セルとなる。そして、互いに隣接する赤の放電セル、緑の放電セルおよび青の放電セルが一組となって1つの画素を構成する。
次に、本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置において発生する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フィールドに、パネル10に画像を表示するための複数の画像表示サブフィールドからなる画像表示サブフィールド群、y座標検出サブフィールドSFy、およびx座標検出サブフィールドSFxが備えられている。以下、画像表示サブフィールドを単にサブフィールドとも記す。
画像表示サブフィールド群を構成する各画像表示サブフィールドは、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、各放電セルに初期化放電を発生し、続く書込み動作に必要な壁電荷を放電セル内に形成する。加えて、書込み動作に必要なプライミング粒子(放電の発生を補助する荷電粒子)を放電セル内に発生する。書込み期間では、発光を行うべき放電セルに書込み放電を発生する。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、書込み放電を発生した放電セルに維持放電を発生させる。
初期化期間における初期化動作には、「強制初期化動作」と「選択初期化動作」があり、発生する駆動電圧波形が互いに異なる。強制初期化動作では、直前のサブフィールドでの放電の有無にかかわらず放電セルに強制的に初期化放電を発生する。選択初期化動作では、直前のサブフィールドの書込み期間で書込み放電を発生した放電セルだけに選択的に初期化放電を発生する。
本実施の形態では、画像表示サブフィールド群を構成する複数のサブフィールドのうち、最初のサブフィールド(例えば、サブフィールドSF1)を強制初期化動作を行うサブフィールド(強制初期化サブフィールド)とし、他のサブフィールド(例えば、サブフィールドSF2以降のサブフィールド)を選択初期化動作を行うサブフィールド(選択初期化サブフィールド)とする例を説明する。
また、画像表示サブフィールド群においては、各サブフィールドに輝度重みをそれぞれ設定する。本実施の形態では、画像表示サブフィールド群を8つのサブフィールド(サブフィールドSF1〜SF8)で構成し、各サブフィールドにそれぞれ(1、2、3、5、8、13、21、34)の輝度重みを設定する例を説明する。
画像表示領域内におけるライトペンの位置は、x座標とy座標で表される。y座標検出サブフィールドSFyは、画像表示領域内におけるライトペンの位置のy座標を検出するためのサブフィールドであり、初期化期間Piyとy座標検出期間Pyを有する。x座標検出サブフィールドSFxは、画像表示領域内におけるライトペンの位置のx座標を検出するためのサブフィールドであり、初期化期間Pixとx座標検出期間Pxとを有する。
本実施の形態では、1フィールドにおいて、画像表示サブフィールド群(例えば、サブフィールドSF1〜SF8)、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の順番で各サブフィールドが発生する例を説明する。
なお、本実施の形態では、各フィールドにy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxを設ける例を説明するが、y座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxは、必ずしも毎フィールドに設けなくともよい。例えば、映像信号やプラズマディスプレイ装置の使用状態等に応じて、複数フィールドに1回の割合でy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxを発生する構成としてもよい。
まず、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールドについて説明する。
図3は、本発明の実施の形態1における画像表示サブフィールドにおいてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。
図3には、維持電極SU1〜SUn、書込み期間において最初に書込み動作を行う走査電極SC1、書込み期間において最後に書込み動作を行う走査電極SCn(例えば、走査電極SC1080)、データ電極D1、データ電極Dm(例えば、データ電極D5760)のそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。また、以下における走査電極SCi、維持電極SUi、データ電極Dkは、各電極の中から画像データ(サブフィールド毎の発光・非発光を示すデータ)にもとづき選択された電極を表す。
また、図3には、サブフィールドSF1〜SF3の各サブフィールドにおける駆動電圧波形を示す。
強制初期化サブフィールドであるサブフィールドSF1と、選択初期化サブフィールドであるサブフィールドSF2以降のサブフィールドとでは、初期化期間に走査電極22に印加する駆動電圧の波形形状が異なる。
なお、サブフィールドSF3以降の各サブフィールドは、維持パルスの発生数を除き、サブフィールドSF2とほぼ同様の駆動電圧波形を発生する。
まず、強制初期化サブフィールドであるサブフィールドSF1について説明する。
強制初期化動作を行うサブフィールドSF1の初期化期間Pi1の前半部では、データ電極D1〜Dm、維持電極SU1〜SUnに、それぞれ電圧0(V)を印加する。走査電極SC1〜SCnには、電圧0(V)から正極性の電圧Vi2まで2回に分けて上昇する上り傾斜電圧を印加する。また、2回目の上り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加するときに、データ電極D1〜Dmに正極性の電圧Vdを印加する。
電圧Vi2は、維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。
この上り傾斜電圧が上昇する間に、各放電セルの走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間、および走査電極SC1〜SCnとデータ電極D1〜Dmとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。
そして、走査電極SC1〜SCn上に負極性の壁電圧が蓄積され、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。さらに、書込み放電の発生を補助するプライミング粒子が放電セル内に発生する。この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。
なお、2回目の上り傾斜電圧を放電セルに印加するときに強放電が発生するのを防止するため、図3に示すように、2回目の上り傾斜電圧の開始電圧を1回目の上り傾斜電圧の最大電圧以下の電圧値に設定することが望ましい。
なお、図3には、上り傾斜電圧を2回に分けて発生する構成を示したが、この上り傾斜電圧は、0(V)から電圧Vi2まで連続して上昇する波形形状であってもよい。
なお、図3に示すように、2回目の上り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加するときにデータ電極D1〜Dmに正極性の電圧Vdを印加すると、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間の放電を、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させることができるので、初期化放電を安定に発生させることができる。しかし、2回目の上り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加するときにデータ電極D1〜Dmに印加する電圧は、電圧Vd以外の電圧(例えば、電圧0(V))であってもよい。
サブフィールドSF1の初期化期間Pi1の後半部では、データ電極D1〜Dmには第2の電圧である電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには第4の電圧である正極性の電圧Veを印加する。
走査電極SC1〜SCnには、電圧Vi3から負極性の電圧Vi4まで緩やかに下降する第2の下り傾斜電圧(以下、単に「下り傾斜電圧」とも記す)を印加する。電圧Vi3は、電圧Vi2よりも低い電圧で、かつ維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧未満の電圧に設定する。電圧Vi4は、維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。
この下り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加する間に、各放電セルの走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間、および走査電極SC1〜SCnとデータ電極D1〜Dmとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。これにより、走査電極SC1〜SCn上の負極性の壁電圧および維持電極SU1〜SUn上の正極性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、続く書込み期間Pw1での書込み動作に適した電圧に調整される。また、プライミング粒子が放電セル内に発生する。
以上により、強制初期化サブフィールド(サブフィールドSF1)の初期化期間Pi1における強制初期化動作が終了する。そして、この初期化期間Pi1では、パネル10の画像表示領域における全ての放電セルで強制的に初期化放電を発生する。
次に、書込み期間Pw1について説明する。
サブフィールドSF1の書込み期間Pw1では、データ電極D1〜Dmには電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには電圧Veを印加し、走査電極SC1〜SCnには電圧Vcを印加する。
次に、1行目の走査電極SC1に負の電圧Vaの負極性の走査パルスを印加する。そして、データ電極D1〜Dmのうちの1行目において発光するべき放電セルのデータ電極Dkに正の電圧Vdの正極性の書込みパルスを印加する。
なお、本実施の形態では、走査電極SC1に電圧Vcを印加してから電圧Vaの走査パルスを印加するまでの期間をTw0とし、走査電極SC1〜SCnのそれぞれに走査パルスを印加する時間(走査パルスの幅のことであり、データ電極Dkに印加する書込みパルスの幅もこれにほぼ等しい)をTw1とする。本実施の形態では、期間Tw0は、例えば約50μsecであり、Tw1は、例えば約1μsecである。
書込みパルスの電圧Vdを印加したデータ電極Dkと走査パルスの電圧Vaを印加した走査電極SC1との交差部にある放電セルでは、データ電極Dkと走査電極SC1との間に放電が発生し、維持電極SU1と走査電極SC1との間にも放電が発生する。こうして、走査パルスの電圧Vaと書込みパルスの電圧Vdとが同時に印加された放電セル(発光するべき放電セル)に書込み放電が発生する。
書込み放電が発生した放電セルでは、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行目の放電セルにおける書込み動作が終了する。なお、書込みパルスを印加しなかった放電セルでは、データ電極Dh(データ電極Dhはデータ電極D1〜Dmのうちデータ電極Dkを除いたもの)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とともに、2行目に発光するべき放電セルに対応するデータ電極Dkに電圧Vdの書込みパルスを印加する。これにより、走査パルスと書込みパルスとが同時に印加された2行目の放電セルでは書込み放電が発生する。書込みパルスが印加されなかった放電セルでは書込み放電は発生しない。こうして、2行目の放電セルにおける書込み動作を行う。
同様の書込み動作を、走査電極SC3、走査電極SC4、・・・、走査電極SCnという順番で、n行目の放電セルに至るまで順次行い、サブフィールドSF1の書込み期間Pw1が終了する。このように、書込み期間Pw1では、発光するべき放電セルに選択的に書込み放電を発生し、その放電セルに維持放電のための壁電荷を形成する。
以上により、サブフィールドSF1の書込み期間Pw1における書込み動作が終了する。なお、本発明は、走査電極SC1〜SCnに走査パルスを印加する順番が何ら上述した順番に限定されるものではない。走査電極SC1〜SCnに走査パルスを印加する順番は、画像表示装置における仕様等に応じて任意に設定すればよい。
次に、維持期間Ps1について説明する。
サブフィールドSF1の維持期間Ps1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。
この維持パルスの印加により、直前の書込み期間Pw1に書込み放電を発生した放電セルでは、走査電極SCiと維持電極SUiとの間に維持放電が発生する。そして、維持放電によって発生した紫外線により、この放電セルの蛍光体層25が発光する。
また、この維持放電により、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。ただし、直前の書込み期間Pw1において書込み放電が発生しなかった放電セルでは維持放電は発生せず、初期化期間Pi1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)を印加し、維持電極SU1〜SUnに電圧Vsの維持パルスを印加する。直前に維持放電を発生した放電セルでは再び維持放電が発生し、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。
以降同様に、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとに、輝度重みに所定の輝度倍数を乗じた数の維持パルスを交互に印加する。こうして、直前の書込み期間Pw1において書込み放電を発生した放電セルは、輝度重みに応じた回数の維持放電が発生し、輝度重みに応じた輝度で発光する。
そして、維持期間Ps1において維持パルスの発生後(維持期間Ps1において維持動作が終了した後)には、維持電極SU1〜SUnおよびデータ電極D1〜Dmに電圧0(V)を印加したまま、走査電極SC1〜SCnに電圧0(V)から電圧Vrまで緩やかに上昇する上り傾斜電圧を印加する。
電圧Vrを放電開始電圧を超える電圧に設定することで、走査電極SC1〜SCnに上り傾斜電圧を印加する間に、維持放電を発生した放電セルの維持電極SUiと走査電極SCiとの間に、微弱な放電(消去放電)が持続して発生する。
これにより、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上の壁電圧および維持電極SUi上の壁電圧が弱められる。こうして、放電セル内における不要な壁電荷が消去される。
走査電極SC1〜SCnに印加する電圧は、電圧Vrに到達した後、電圧0(V)まで下降する。こうして、消去動作が終了し、サブフィールドSF1の維持期間Ps1が終了する。
以上により、サブフィールドSF1が終了する。
次に、選択初期化サブフィールドについてサブフィールドSF2を例に挙げて説明する。
サブフィールドSF2の初期化期間Pi2では、データ電極D1〜Dmには第2の電圧である電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには第4の電圧である電圧Veを印加する。
走査電極SC1〜SCnには、放電開始電圧未満となる電圧(例えば、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。この下り傾斜電圧は、初期化期間Pi1で発生した下り傾斜電圧と同じ勾配で同じ電圧Vi4まで下降する波形形状を有する。したがって、本実施の形態では、この下り傾斜電圧も第2の下り傾斜電圧とする。
この下り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加する間に、直前のサブフィールドSF1の維持期間Ps1で維持放電を発生した放電セルでは、走査電極SCiと維持電極SUiとの間、および走査電極SCiとデータ電極Dkとの間に微弱な初期化放電が発生する。
この初期化放電により、直前の維持放電によってデータ電極Dk上に蓄積された正極性の壁電圧は、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。また、走査電極SCi上の壁電圧および維持電極SUi上の壁電圧が弱められる。こうして、放電セル内の壁電圧は、続く書込み期間Pw2における書込み動作に適した壁電圧に調整される。さらに、書込み放電の発生を補助するプライミング粒子が放電セル内に発生する。
一方、直前のサブフィールドSF1の維持期間Ps1に維持放電を発生しなかった放電セルでは、初期化放電は発生せず、サブフィールドSF1の初期化期間Pi1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Pi2では、直前のサブフィールドSF1の書込み期間Pw1で書込み動作を行った放電セル(すなわち、維持期間Ps1で維持動作を行った放電セル)に選択的に初期化放電を発生する選択初期化動作を行う。
以上により、選択初期化サブフィールドであるサブフィールドSF2の初期化期間Pi2における選択初期化動作が終了する。
サブフィールドSF2の書込み期間Pw2は、サブフィールドSF1の書込み期間Pw1と同様に、発光すべき放電セルに書込み放電を発生するための駆動電圧波形を各電極に印加する。続く維持期間Ps2も、サブフィールドSF1の維持期間Ps1と同様に、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とに交互に印加する。
サブフィールドSF3以降の各サブフィールドでも、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とに交互に印加する。また、サブフィールドSF3以降の各サブフィールドでは、維持期間に発生する維持パルスの数を除き、サブフィールドSF2と同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。
なお、本実施の形態では、強制初期化動作を行うサブフィールドをサブフィールドSF1とする例を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されない。強制初期化動作を行うサブフィールドはサブフィールドSF2以降のサブフィールドであってもよい。
なお、本実施の形態では、強制初期化動作を1フィールドに1回行う例を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されない。強制初期化動作を行う回数は複数フィールドに1回であってもよい。
以上が画像表示サブフィールドにおける駆動電圧波形の概要である。
次に、y座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxについて説明する。
図4は、本発明の実施の形態1におけるy座標検出サブフィールドSFyおよび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の一例を概略的に示す図である。
図4には、維持電極SU1〜SUn、走査電極SC1、走査電極SCn、データ電極D1、データ電極Dmのそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。また、図4には、y座標検出サブフィールドSFyの直前のサブフィールドSF8の維持期間Ps8の一部、およびサブフィールドSF1の一部もあわせて示す。
なお、本実施の形態では、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8が終了した後に、y座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxを発生する例を説明するが、本発明は各サブフィールドの発生順が何らこの順番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およびx座標検出サブフィールドSFxの後に画像表示サブフィールド群を発生してもよい。
まず、y座標検出サブフィールドSFyについて説明する。
y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piyでは、サブフィールドSF2の初期化期間Pi2と同様に、選択初期化動作を行う。すなわち、データ電極D1〜Dmには電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには電圧Veを印加し、走査電極SC1〜SCnには放電開始電圧未満となる電圧(例えば、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。
これにより、直前のサブフィールドSF8の維持期間Ps8に維持放電を発生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上の壁電圧および維持電極SUi上の壁電圧が弱められる。また、直前の維持放電によってデータ電極Dk上に蓄積された正極性の壁電圧の過剰な部分が放電される。こうして、放電セル内の壁電圧は、続くy座標検出期間Pyにおけるy座標検出パターン表示動作に適した壁電圧に調整される。さらに、y座標検出期間Pyにおいて発生する放電の発生を補助するプライミング粒子が放電セル内に発生する。
一方、直前のサブフィールドSF8の維持期間Ps8に維持放電を発生しなかった放電セルでは、初期化放電は発生せず、サブフィールドSF8の初期化期間Pi8終了時における壁電圧が保たれる。
以上により、y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piyにおける選択初期化動作が終了する。
次に、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyについて説明する。
y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyでは、まず、維持電極SU1〜SUnに電圧Veを印加し、データ電極D1〜Dmに電圧0(V)を印加し、走査電極SC1〜SCnに電圧Vcを印加する。そして、y座標検出待機期間である期間Ty0の間、この状態を維持する。
本実施の形態において、y座標検出待機期間Ty0は、図3に示した画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールドの各書込み期間Pw1〜Pw8において走査電極SC1〜SCnに走査パルスを印加するまでの期間Tw0よりも長い時間であり、例えば、約700μsecに設定されている。
y座標検出待機期間Ty0の後、データ電極D1〜Dmには正極性のy座標検出電圧Vdyを印加し、1行目の走査電極SC1には電圧Vayの負極性のy座標検出パルスを印加する。y座標検出電圧Vdyは電圧0(V)よりも高い電圧であり、y座標検出パルスの電圧Vayは電圧Vcよりも低い負極性の電圧である。
y座標検出電圧Vdyを印加したデータ電極D1〜Dmと、電圧Vayのy座標検出パルスを印加した走査電極SC1との交差部にある1行目の放電セルでは、データ電極D1〜Dmと走査電極SC1との交差部の電圧差が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との間に放電が発生する。
このようにして、1行目を構成する全ての放電セルに放電が発生し、それらの放電セルが一斉に発光する。例えば、パネル10の画像表示領域がm×n個の放電セルで構成され、m=1920×3=5760であり、n=1080(すなわち、画像表示領域における画素数が1920×1080)であれば、1行目を構成する5760個の放電セル(1920個の画素)が一斉に発光する。そして、この発光は、y座標検出のための発光となる。
以下、1つの行を構成する放電セルの集合体を「放電セル行」と記し、1つの行を構成する画素の集合体を「画素行」と記す。本実施の形態では、放電セル行と画素行とは実質的に同じものであり、上述の動作では、1行目の画素行(1行目の放電セル行)が一斉に発光する。
この放電が発生した放電セルでは、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。
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。これにより、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との間に放電が発生し、2行目の画素行(2行目の放電セル行)にy座標検出のための発光が生じる。
同様の動作を、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、走査電極SC4、・・・、走査電極SCnという順番で、n行目の放電セルに至るまで順次行い、3行目からn行目(例えば、1080行目)までの各画素行(放電セル行)にy座標検出のための発光を順次発生させる。
このように、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、y座標検出待機期間である期間Ty0の間、y座標検出パルスの電圧Vayよりも高い電圧Vcを走査電極SC1〜SCnに印加するとともに、y座標検出電圧Vdyよりも低い電圧0(V)をデータ電極D1〜Dmに印加する。そして、y座標検出待機期間Ty0の後、データ電極D1〜Dmに正極性のy座標検出電圧Vdyを印加したまま、走査電極SC1〜SCnのそれぞれに負極性のy座標検出パルスを順次印加する。こうして、1行目からn行目までの各画素行(放電セル行)にy座標検出のための発光を順次発生させる。
これにより、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyでは、発光する1本の横線(すなわち、発光する1つの画素行)が、パネル10の画像表示領域の上端部(1行目の画素行)から下端部(n行目の画素行)まで1行ずつ順次移動するパターン(y座標検出パターン)が表示される。すなわち、このy座標検出パターンとは、画像表示領域の1行目からn行目までの各画素行が、1行毎に順次発光するパターンである。
そして、ライトペンでこの画素行の発光を受光する。詳細は後述するが、ライトペンでこの発光がいつ受光されたのか、その受光タイミングを検出することで、画像表示領域におけるライトペンの位置(x座標、y座標)のy座標が検出される。
なお、y座標検出パターンがパネル10に表示される期間は非常に短い。そのため、y座標検出パターンが使用者に認識される可能性は低く、たとえ使用者に認識されたとしても、それはごく僅かな輝度の変化に過ぎない。
本実施の形態では、走査電極SC1〜SCnのそれぞれにy座標検出パルスを印加する時間をTy1とする。このTy1は、例えば、約1μsecである。したがって、例えば、n=1080であり、y座標検出待機期間Ty0が約700μsecであれば、y座標検出期間Pyの時間は、Ty0+Ty1×1080=約1780μsecとなる。
以上により、y座標検出期間Pyが終了し、y座標検出サブフィールドSFyが終了する。
次に、x座標検出サブフィールドSFxについて説明する。
x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixでは、サブフィールドSF1の初期化期間Pi1と同様に、強制初期化動作を行う。したがって、初期化期間Pixでは、サブフィールドSF1の初期化期間Pi1とほぼ同様の駆動電圧波形を各電極に印加する。ただし、初期化期間Pixの後半部では、初期化期間Pi1の後半部とは波形形状が異なる駆動電圧波形を各電極に印加する。
x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの前半部では、初期化期間Pi1の前半部と同様に、データ電極D1〜Dm、維持電極SU1〜SUnに、それぞれ電圧0(V)を印加する。走査電極SC1〜SCnには、電圧0(V)から電圧Vi2まで2回に分けて上昇する上り傾斜電圧を印加する。電圧Vi2は、維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。
この上り傾斜電圧が上昇する間に、各放電セルの走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間、および走査電極SC1〜SCnとデータ電極D1〜Dmとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。
そして、走査電極SC1〜SCn上に負極性の壁電圧が蓄積され、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。さらに、続くx座標検出期間Pxにおいて発生する放電の発生を補助するプライミング粒子が放電セル内に発生する。
なお、2回目の上り傾斜電圧を放電セルに印加するときに強放電が発生するのを防止するため、図4に示すように、2回目の上り傾斜電圧の開始電圧を1回目の上り傾斜電圧の最大電圧以下の電圧値に設定することが望ましい。
なお、図4には、上り傾斜電圧を2回に分けて発生する構成を示したが、この上り傾斜電圧は、0(V)から電圧Vi2まで連続して上昇する波形形状であってもよい。また、図4には、2回目の上り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加するときにデータ電極D1〜Dmに電圧0(V)を印加する例を示したが、例えば図3に示したように、2回目の上り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加するときにデータ電極D1〜Dmに正極性の電圧Vdを印加してもよい。
x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの後半部では、初期化期間Pi1の後半部とは波形形状が異なる駆動電圧波形を各電極に印加する。データ電極D1〜Dmには第1の電圧である電圧Vdを印加し、維持電極SU1〜SUnには第3の電圧である電圧Vsを印加する。本実施の形態において、第1の電圧である電圧Vdは第2の電圧である電圧0(V)よりも高い電圧値に設定され、第3の電圧である電圧Vsは、第4の電圧である電圧Veよりも高い電圧値に設定される。
走査電極SC1〜SCnには、電圧Vi3から、負極性の電圧Vi6まで緩やかに下降する第1の下り傾斜電圧(以下、単に「下り傾斜電圧」とも記す)を印加する。本実施の形態において、負極性の電圧Vi6は、負極性の電圧Vi4よりも高い電圧値に設定される。したがって、電圧Vi6の絶対値は電圧Vi4の絶対値よりも小さい値となる。
電圧Vi3は、電圧Vi2よりも低い電圧で、かつ維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧未満の電圧に設定する。電圧Vi6は、維持電極SU1〜SUnに対して放電開始電圧を超える電圧に設定する。
この下り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加する間に、各放電セルの走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとの間、および走査電極SC1〜SCnとデータ電極D1〜Dmとの間に、それぞれ微弱な初期化放電が持続して発生する。これにより、走査電極SC1〜SCn上の負極性の壁電圧および維持電極SU1〜SUn上の正極性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一部が放電される。さらに、プライミング粒子が放電セル内に発生する。
このとき、データ電極D1〜Dm上に残留する正極性の壁電圧は、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8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低い電圧値に調整される。これは、詳細は後述するが、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの後半部に発生する各駆動電圧波形を以下のように設定するためである。
本実施の形態では、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの後半部において走査電極SC1〜SCnに印加する第1の下り傾斜電圧の最低電圧(第1の下り傾斜電圧の到達電圧)である電圧Vi6を、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8において走査電極SC1〜SCnに印加する第2の下り傾斜電圧の最低電圧(第2の下り傾斜電圧の到達電圧)である電圧Vi4よりも高い電圧に設定する。
また、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの後半部においてデータ電極D1〜Dmに印加する第1の電圧(電圧Vd)を、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8においてデータ電極D1〜Dmに印加する第2の電圧(電圧0(V))よりも高い電圧に設定する。
そして、本実施の形態では、第1の電圧(電圧Vd)から電圧Vi6を減じた電圧(電圧Vd−電圧Vi6)が、第2の電圧(電圧0(V))から電圧Vi4を減じた電圧(電圧0(V)−電圧Vi4)よりも高い電圧となるように各電圧を設定している。
さらに、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの後半部において維持電極SU1〜SUnに印加する第3の電圧(電圧Vs)を、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8において維持電極SU1〜SUnに印加する第4の電圧(電圧Ve)よりも高い電圧に設定している。
これにより、データ電極D1〜Dm上に残留する正極性の壁電圧を、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8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低い電圧値に調整することができる。
以上により、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおける強制初期化動作が終了する。
次に、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxについて説明する。
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には電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには電圧Veを印加し、走査電極SC1〜SCnには電圧Vcを印加する。そして、x座標検出待機期間である期間Tx0の間、この状態を維持する。
本実施の形態において、x座標検出待機期間Tx0は、図3に示した画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8において走査電極SC1〜SCnに走査パルスを印加するまでの期間Tw0よりも長い時間であり、例えば、約700μsecに設定されている。
x座標検出待機期間Tx0の後、走査電極SC1〜SCnには負極性のx座標検出電圧Vaxを印加し、1〜3列目のデータ電極D1〜D3には電圧Vdxの正極性のx座標検出パルスを印加する。x座標検出パルスの電圧Vdxは電圧0(V)よりも高い電圧であり、x座標検出電圧Vaxは電圧Vcよりも低い負極性の電圧である。また、データ電極D1〜D3は、1つの画素を構成する赤の放電セル、緑の放電セル、青の放電セルに対応しており、この画素は、例えば画像表示領域の左端に配置された画素である。
電圧Vdxのx座標検出パルスを印加したデータ電極D1〜D3と、x座標検出電圧Vaxを印加した走査電極SC1〜SCnとの交差部にある放電セルでは、データ電極D1〜D3と走査電極SC1〜SCnとの交差部の電圧差が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との間に放電が発生する。
このようにして、1列目を構成する全ての画素に放電が発生し、それらの画素が一斉に発光する。例えば、パネル10の画像表示領域がm×n個の放電セルで構成され、m=1920×3=5760であり、n=1080(すなわち、画像表示領域における画素数が1920×1080)であれば、1列目を構成する1080個の画素(3列×1080個の放電セル)が一斉に発光する。そして、この発光は、x座標検出のための発光となる。
以下、1つの列を構成する放電セルの集合体を「放電セル列」と記す。また、互いに隣接する3列の放電セル列で構成される放電セルの集合体(画素の列)を「画素列」と記す。上述の動作では、1列目の画素列(すなわち、1列目、2列目および3列目の放電セル列)が一斉に発光する。
この放電が発生した放電セルでは、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。
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。これにより、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との間に放電が発生し、2列目の画素列(4列目、5列目および6列目の放電セル列)にx座標検出のための発光が生じる。
これと同様の動作を、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D7〜D9、データ電極D10〜D12、・・・、データ電極Dm−2〜Dmという順番で、互いに隣接する3本のデータ電極22毎に、m列目の放電セルに至るまで順次行い、3列目から最終列目(例えば、1920列目)までの各画素列にx座標検出のための発光を順次発生させる。
このように、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、まず、x座標検出待機期間である期間Tx0の間、x座標検出電圧Vaxよりも高い電圧Vcを走査電極SC1〜SCnに印加するとともに、x座標検出パルスの電圧Vdxよりも低い電圧0(V)をデータ電極D1〜Dmに印加する。そして、x座標検出待機期間Tx0の後、走査電極SC1〜SCnに負極性のx座標検出電圧Vaxを印加したまま、電圧Vdxの正極性のx座標検出パルスをデータ電極D1〜Dmの互いに隣接する3本毎に順次印加する。こうして、1列目から最終列目までの各画素列にx座標検出のための発光を順次発生させる。
これにより、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、発光する1本の縦線(すなわち、発光する1つの画素列)が、パネル10の画像表示領域の左端部(1列目の画素列)から右端部(m/3列目の画素列)まで1列ずつ順次移動するパターン(x座標検出パターン)が表示される。すなわち、このx座標検出パターンとは、画像表示領域の1列目から最終列目までの各画素列が、1列毎に順次発光するパターンである。言い換えると、このx座標検出パターンとは、互いに隣接する3つの放電セル列が、画像表示領域の左端部(1列目)から右端部(m列目)まで、3列ずつ順次発光するパターンである。
そして、ライトペンでこの画素列の発光を受光する。詳細は後述するが、ライトペンでこの発光がいつ受光されたのか、その受光タイミングを検出することで、画像表示領域におけるライトペンの位置(x座標、y座標)のx座標が検出される。
なお、x座標検出パターンがパネル10に表示される期間は非常に短い。そのため、x座標検出パターンが使用者に認識される可能性は低く、たとえ使用者に認識されたとしても、それはごく僅かな輝度の変化に過ぎない。
本実施の形態では、データ電極D1〜Dmのそれぞれにx座標検出パルスを印加する時間をTx1とする。このTx1は、例えば、約1μsecである。したがって、例えば、m=1920×3であり、x座標検出待機期間Tx0が約700μsecであれば、x座標検出期間Pxの時間は、Tx0+Tx1×1920=約2620μsecとなる。
以上により、x座標検出期間Pxが終了し、x座標検出サブフィールドSFxが終了する。
以上がy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxの駆動電圧波形の概要である。
このように、本実施の形態においては、1フィールドに、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールド(例えば、サブフィールドSF1〜SF8)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。画像表示サブフィールドでは、上述したように各駆動電圧波形を発生することで画像信号に応じた画像をパネル10に表示する。y座標検出サブフィールドSFyでは、上述したように、データ電極D1〜Dmに正極性のy座標検出電圧Vdyを印加したまま走査電極SC1〜SCnに負極性のy座標検出パルスを順次印加することで、第1の方向に延長した線状の発光を第2の方向に順次移動させる。x座標検出サブフィールドSFxでは、上述したように、走査電極SC1〜SCnに負極性のx座標検出電圧Vaxを印加したままデータ電極D1〜Dmに正極性のx座標検出パルスを順次印加することで、第2の方向に延長した線状の発光を第1の方向に順次移動させる。
これにより、本実施の形態における画像表示装置では、パネル10に画像信号に応じた画像を表示しつつ、画像表示領域内におけるライトペンの位置(位置座標)を検出するための放電を安定に発生することができる。
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Vi2=350(V)、電圧Vi4=−175(V)、電圧Vi6=−140(V)、電圧Va=電圧Vay=電圧Vax=−200(V)、電圧Vc=−50(V)、電圧Vs=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。
なお、本実施の形態において、電圧Va、電圧Vay、および電圧Vaxは互いに等しい電圧に設定され、電圧Vd、電圧Vdy、および電圧Vdxは互いに等しい電圧に設定されているが、これらの電圧は互いに異なる電圧であってもよい。
また、サブフィールドSF1の初期化期間Pi1に発生する上り傾斜電圧の勾配は約1.5(V/μsec)であり、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールド(サブフィールドSF1〜SF8)の各初期化期間Pi1〜Pi8、y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piy、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixに発生する下り傾斜電圧の勾配は約−2.5(V/μsec)であり、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールド(サブフィールドSF1〜SF8)の各維持期間Ps1〜Ps8の最後に発生する上り傾斜電圧の勾配は約10(V/μsec)である。
なお、本実施の形態において、上述した電圧値や勾配等の具体的な数値は単なる一例に過ぎず、本発明は、各電圧値や勾配等が上述した数値に限定されるものではない。各電圧値や勾配等は、パネルの放電特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等にもとづき最適に設定することが望ましい。
次に、本実施の形態において、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixの後半部に発生する駆動電圧波形を上述した波形形状にした理由について説明する。
上述したように、本実施の形態では、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8において、走査電極SC1〜SCnには電圧|Va−Vc|の振幅を有する走査パルスを印加し、データ電極D1〜Dmには電圧|Vd|の振幅を有する書込みパルスを印加する。
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、データ電極D1〜Dmに印加するy座標検出電圧Vdyを幅の広いパルス(座標検出パルス)と見なすと、y座標検出期間Pyにおいては、データ電極D1〜Dmに、電圧|Vdy|の振幅を有する座標検出パルスを印加していることになる。
同様に、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、走査電極SC1〜SCnに印加するx座標検出電圧Vaxを幅の広いパルス(座標検出パルス)と見なすと、x座標検出期間Pxにおいては、走査電極SC1〜SCnに、電圧|Vax−Vc|の振幅を有する座標検出パルスを印加していることになる。
走査電極SC1〜SCnに印加する走査パルスとデータ電極D1〜Dmに印加する書込みパルスは、両方のパルスが同時に印加された放電セルで放電が発生し、一方のパルスのみが印加された放電セルでは放電が発生しない振幅(電圧値)に設定されている。データ電極D1〜Dmに印加する座標検出パルスと走査電極SC1〜SCnに印加する座標検出パルスも、同様に、両方のパルスが同時に印加された放電セルで放電が発生し、いずれか一方のパルスだけが印加された放電セルでは放電が発生しない振幅(電圧値)に設定されている。
放電セル内に蓄積された壁電荷は、放電セル内に流れる暗電流等が原因となって徐々に減少する。暗電流とは、放電を伴わずに放電セル内を流れる電流のことである。そして、暗電流は、壁電荷の蓄積量や放電セルに印加される電圧に応じて電流量が変化し、暗電流が増えると壁電荷の減少量も増加する。
そのため、いずれか一方のパルスだけが印加される放電セルでは、放電が発生しないにもかかわらず、放電セル内の壁電荷が徐々に減少する。そして、壁電荷の減少量は、放電セルに印加されるパルスの振幅が大きくなることで増加する。また、壁電荷の減少量は、放電セルへのパルスの印加時間が長くなることによっても増加する。なお、放電セルへのパルスの印加時間は、パルスの印加回数が多くなったりパルスの幅が長くなることで増加する。したがって、書込み期間の終盤に書込み動作を行う放電セルでは、書込み期間の初期に書込み動作を行う放電セルと比較して、壁電荷がより多く減少しやすく、書込み放電が不安定になりやすい。
画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8では、走査電極SC1〜SCnのそれぞれには、1つの書込み期間で走査パルスが1回ずつ印加されるだけである。そのため、1つの書込み期間で1つの放電セルに走査パルスが印加される回数は1回であり、走査パルス電圧Vaが放電セルに印加される時間の長さはTw1である。
一方、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8では、画像信号に応じてデータ電極D1〜Dmのそれぞれに書込みパルスが印加される。そのため、1つの書込み期間で1つの放電セルに複数回の書込みパルスが印加されることもある。例えば、1つの書込み期間においてN回の書込みパルスが印加される放電セルにおいては、書込みパルス電圧Vdが印加される時間の長さはN×Tw1となる。
画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8においては、書込み放電を安定に発生するために、壁電荷の減少を防止することが望ましい。そのために、本実施の形態では、走査パルスに関しては、その振幅を相対的に大きい値に設定し、書込みパルスに関しては、その振幅を相対的に小さい値に設定している。
これは、走査パルスは1つの書込み期間で1つの放電セルに1回しか印加されないため、その振幅を相対的に大きい値に設定できるが、書込みパルスは1つの書込み期間で1つの放電セルに複数回印加される可能性があるため、その振幅を相対的に小さい値に設定する方が望ましいためである。
本実施の形態では、書込みパルスの振幅を、例えば|Vd|=55(V)とし、走査パルスの振幅を、例えば|Va−Vc|=150(V)としている。
一方、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のそれぞれにはx座標検出パルスが1回ずつ印加され、走査電極SC1〜SCnには全てのデータ電極D1〜Dmにx座標検出パルスが印加される期間、x座標検出電圧Vaxが印加される。
そのため、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、1つの放電セルに、x座標検出パルスの電圧Vdxが印加される時間の長さはTx1であり、x座標検出電圧Vaxが印加される時間の長さはTx1×m/3となる。
上述したように、本実施の形態においては、電圧Vdxと電圧Vdとを互いに等しい電圧に設定し、電圧Vaxと電圧Vaとを互いに等しい電圧に設定している。そのため、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8とは逆に、振幅が相対的に小さいパルス(x座標検出パルス)が放電セルに印加される時間は相対的に短く(例えば、Tx1)、振幅が相対的に大きいパルス(x座標検出電圧Vax)が放電セルに印加される時間は相対的に長い(例えば、Tx1×m/3)。
そのため、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8と比較して、壁電荷がより多く減少しやすい。そこで、本実施の形態では、x座標検出サブフィールドSFxにおいて、壁電荷の減少を抑えるための工夫を駆動電圧波形に施している。
また、本実施の形態では、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいて、データ電極D1〜Dmに印加する第1の電圧(電圧Vd)から走査電極SC1〜SCnに印加する第1の下り傾斜電圧の最低電圧(電圧Vi6)を減じた電圧を、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8においてデータ電極D1〜Dmに印加する第2の電圧(電圧0(V))から走査電極SC1〜SCnに印加する第2の下り傾斜電圧の最低電圧(電圧Vi4)を減じた電圧よりも高くなるように各電圧を設定している。
例えば、電圧Vd=55(V)、電圧Vi4=−175(V)、電圧Vi6=−140(V)であれば、
電圧Vd−電圧Vi6=195(V)
となり、
電圧0(V)−電圧Vi4=175(V)
となるので、
電圧Vd−電圧Vi6>電圧0(V)−電圧Vi4
となる。
この結果、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいてデータ電極D1〜Dm上に残留する正極性の壁電圧は、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8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低い電圧値に調整される。
このように壁電圧を低くすることで、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいて走査電極SC1〜SCnに電圧Vaxを印加するときに流れる暗電流を抑制することができる。暗電流を抑制することで壁電荷の減少を抑えることができるので、これにより、x座標検出期間Pxにおける壁電荷の減少を抑制することができる。
なお、本実施の形態では、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいて走査電極SC1〜SCnに印加する第1の下り傾斜電圧の最低電圧(電圧Vi6)は、上述した理由により、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8において走査電極SC1〜SCnに印加する第2の下り傾斜電圧の最低電圧(電圧Vi4)よりも高い電圧値に設定されることが望ましい。しかし、本発明は何らこの構成に限定されるものではなく、第1の下り傾斜電圧の最低電圧(電圧Vi6)は、第2の下り傾斜電圧の最低電圧(電圧Vi4)に等しい電圧に設定されてもよい。
また、本実施の形態では、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、走査電極SC1〜SCnに電圧Vaxを印加する前に、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixで発生したプライミング粒子を減少させるためのx座標検出待機期間Tx0を設けている。x座標検出待機期間Tx0では、電圧Vaxよりも高い電圧Vcを走査電極SC1〜SCnに印加し、電圧Vdxよりも低い電圧0(V)をデータ電極D1〜Dmに印加する。
このx座標検出待機期間Tx0の間に、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixで発生したプライミング粒子が減少する。プライミング粒子が減少すれば、暗電流を抑制することができるので、壁電荷の減少を抑えることができる。これにより、x座標検出待機期間Tx0を設けない場合と比較して、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおける壁電荷の減少を抑制することができる。
なお、x座標検出待機期間Tx0の下限は、上述した効果を得られる範囲で設定することが望ましい。本実施の形態では、x座標検出待機期間Tx0を200μsec以上に設定するものとする。また、x座標検出待機期間Tx0の上限は、プライミング粒子が過剰に減少せず、かつ全てのサブフィールドが1フィールドに納まる範囲で設定することが望ましい。本実施の形態では、x座標検出待機期間Tx0を1msec以下に設定するものとする。
さらに、本実施の形態では、y座標検出サブフィールドSFyの後にx座標検出サブフィールドSFxを発生している。これにより、サブフィールドSF8の維持期間Ps8に発生したプライミング粒子がy座標検出サブフィールドSFyの期間に減少する。
これによっても、プライミング粒子の残留量に応じて流れる暗電流を抑制することができるので、x座標検出期間Pxにおける壁電荷の減少を抑制することができる。
さらに、本実施の形態では、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいて、矩形波形電圧による強い初期化放電ではなく、上り傾斜電圧および下り傾斜電圧による弱い初期化放電を発生して初期化動作を行う。そのため、矩形波形電圧による強い初期化放電を発生する場合と比較して、プライミング粒子の発生量を抑制することができる。
これによっても、プライミング粒子の残留量に応じて流れる暗電流を抑制することができるので、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおける壁電荷の減少を抑制することができる。
次に、本実施の形態における画像表示システムの構成について説明する。なお、以下では、画像表示装置としてプラズマディスプレイ装置を用いたプラズマディスプレイシステムを本実施の形態における画像表示システムの一例として挙げ、その構成について説明する。
図5は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置100を構成する回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステム30の一例を概略的に示す図である。
本実施の形態に示す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100とライトペン50とを構成要素に含む。
プラズマディスプレイ装置100は、パネル10と、1フィールドに複数のサブフィールドを備えてパネル10を駆動する駆動回路を備えている。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、座標算出回路42、描画回路44、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には、画像信号、描画回路44から出力される描画信号、およびタイミング発生回路35から供給されるタイミング信号が入力される。画像信号処理回路31は、画像信号と描画信号とを合成した画像をパネル10に表示するために、画像信号と描画信号とを合成し、その合成後の信号にもとづき各放電セルに赤、緑、青の各階調値(1フィールドで表現される階調値)を設定する。そして、画像信号処理回路31は、各放電セルに設定した赤、緑、青の階調値を、サブフィールド毎の点灯・非点灯を示す画像データ(発光・非発光をデジタル信号の「1」、「0」に対応させたデータのこと)に変換し、その画像データ(赤の画像データ、緑の画像データ、および青の画像データ)を出力する。
タイミング発生回路35は、水平同期信号および垂直同期信号にもとづき、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する。そして、発生したタイミング信号をそれぞれの回路ブロック(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、画像信号処理回路31、および座標算出回路42等)へ供給する。
また、タイミング発生回路35は、画像表示領域におけるライトペン50の位置(x座標、y座標)を算出する際に用いる座標基準信号を発生し、座標算出回路42に出力する。
データ電極駆動回路32は、画像信号処理回路31から出力される画像データとタイミング発生回路35から供給されるタイミング信号とにもとづき、各データ電極D1〜Dmに対応する電圧Vdの書込みパルス、y座標検出電圧Vdy、および電圧Vdxのx座標検出パルスを発生する。そして、データ電極駆動回路32は、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8においては書込みパルスを、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyにおいてはy座標検出電圧Vdyを、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいては電圧Vdを、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいてはx座標検出パルスを、各データ電極D1〜Dmに印加する。
維持電極駆動回路34は、維持パルス発生回路、電圧Veを発生する回路(図5には示さず)を備え、タイミング発生回路35から供給されるタイミング信号にもとづいて各駆動電圧波形を作成し、維持電極SU1〜SUnのそれぞれに印加する。画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各維持期間Ps1〜Ps8では、電圧Veの維持パルスを発生して維持電極SU1〜SUnに印加する。画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8と書込み期間Pw1〜Pw8、y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piyとy座標検出期間Py、およびx座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、電圧Veを維持電極SU1〜SUnに印加する。x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixでは、電圧Vsを維持電極SU1〜SUnに印加する。
走査電極駆動回路33は、傾斜電圧発生回路、維持パルス発生回路、走査パルス発生回路(図5には示さず)を備え、タイミング発生回路35から供給されるタイミング信号にもとづいて各駆動電圧波形を作成し、走査電極SC1〜SCnのそれぞれに印加する。傾斜電圧発生回路は、タイミング信号にもとづき、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8、y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piy、およびx座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいて走査電極SC1〜SCnに印加する、初期化動作のための傾斜電圧を発生する。維持パルス発生回路は、タイミング信号にもとづき、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各維持期間Ps1〜Ps8において走査電極SC1〜SCnに印加する維持パルスを発生する。走査パルス発生回路は、複数の走査電極駆動IC(走査IC)を備え、タイミング信号にもとづき、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8において走査電極SC1〜SCnに印加する走査パルスを発生する。また、走査パルス発生回路は、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyにおいては電圧Vcと電圧Vayのy座標検出パルスとを発生し、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいては電圧Vcとx座標検出電圧Vaxとを発生する。
ライトペン50は、使用者がパネル10の画像表示領域に文字や図画等を手書き入力するときに使用される。ライトペン50は、棒状の形状に形成されており、接触スイッチと受光素子とを有する。接触スイッチは、ライトペン50の先端部に設けられ、ライトペン50がパネル10の前面基板11(パネル10の画像表示面)に接触したときに、その接触を検知する。受光素子は、パネル10の画像表示面に生じる発光を受光して電気信号(受光信号)に変換する。そして、ライトペン50は、ライトペン50の先端部がパネル10の画像表示面に接触しているときに受光するパネル10の画像表示面に生じる発光を、受光信号に変換して座標算出回路42に出力する。
座標算出回路42は、時間の長さを計測するカウンタと、カウンタの出力に演算を施す演算回路とを備える(図5には示さず)。そして、タイミング発生回路35から出力される座標基準信号にもとづき、ライトペン50から出力される受光信号からライトペン50で受光されたy座標検出パターンの発光を示す信号およびx座標検出パターンの発光を示す信号を選択的に取り出し、画像表示領域におけるライトペン50の位置(x座標、y座標)を算出する。すなわち、座標算出回路42は、受光信号にもとづき、y座標検出サブフィールドにおいて画像表示部の画像表示領域に生じる発光のうちのライトペン50が受光する発光の位置を表す座標(y座標)を算出し、x座標検出サブフィールドにおいて画像表示部の画像表示領域に生じる発光のうちのライトペンが受光する発光の位置を表す座標(x座標)を算出する。
描画回路44は、画像メモリを備える(図5には示さず)。描画回路44は、座標算出回路42が算出したx座標およびy座標にもとづき、パネル10の画像表示領域にライトペン50の軌跡を示すための描画信号を作成する。描画信号は、画像メモリに蓄積される。これにより、ライトペン50の過去の軌跡に現在のライトペン50の位置座標が加えられた描画信号が画像メモリに蓄積される。そして、描画回路44は、画像メモリに蓄積された描画信号を画像信号処理回路31に出力する。なお、画像メモリに蓄積された描画信号は、例えば、ライトペン50のモードを「描画」から「消去」に切り換えることで、部分的、または全体的に消去することができる。
図6は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置100の走査電極駆動回路33の一構成例を概略的に示す回路図である。
走査電極駆動回路33は、維持パルス発生回路55と、傾斜電圧発生回路60と、走査パルス発生回路70とを備えている。なお、各回路ブロックは、タイミング発生回路35から供給されるタイミング信号にもとづき動作するが、図6では、タイミング信号の経路の詳細は省略する。また、以下、走査パルス発生回路70に入力される電圧を「基準電位A」と記す。
維持パルス発生回路55は、電力回収回路51と、スイッチング素子Q55と、スイッチング素子Q56と、スイッチング素子Q59とを有する。電力回収回路51は、電力回収用のコンデンサC10、スイッチング素子Q11、スイッチング素子Q12、逆流防止用のダイオードDi11、ダイオードDi12、共振用のインダクタL11、インダクタL12を有する。
電力回収回路51は、パネル10に蓄えられた電力を、パネル10の電極間容量とインダクタL12とをLC共振させてパネル10から回収し、コンデンサC10に蓄える。そして、回収した電力を、パネル10の電極間容量とインダクタL11とをLC共振させてコンデンサC10からパネル10に再度供給し、走査電極SC1〜SCnを駆動するときの電力として再利用する。
スイッチング素子Q55は、走査電極SC1〜SCnを電圧Vsにクランプし、スイッチング素子Q56は、走査電極SC1〜SCnを電圧0(V)にクランプする。スイッチング素子Q59は分離スイッチであり、走査電極駆動回路33を構成するスイッチング素子の寄生ダイオード等を介して電流が逆流するのを防止する。
このようにして、維持パルス発生回路55は、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧Vsの維持パルスを発生する。
走査パルス発生回路70は、スイッチング素子Q71H1〜Q71Hn、スイッチング素子Q71L1〜Q71Ln、スイッチング素子Q72、負の電圧Vaを発生する電源、電圧Vpを発生する電源E71を有する。そして、走査パルス発生回路70の基準電位Aに電圧Vpを重畳して電圧Vc(Vc=Va+Vp)を発生し、電圧Vaと電圧Vcとを切り換えながら走査電極SC1〜SCnに印加することで走査パルスを発生する。例えば、電圧Va=−200(V)であり、電圧Vp=150(V)であれば、電圧Vc=−50(V)となる。
そして、走査パルス発生回路70は、走査電極SC1〜SCnのそれぞれに、図3、図4に示したタイミングで走査パルスを順次印加する。なお、走査パルス発生回路70は、維持期間では維持パルス発生回路55の出力電圧をそのまま出力する。すなわち、基準電位Aの電圧を走査電極SC1〜SCnへ出力する。
また、走査パルス発生回路70は、図4に示したタイミングで、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyでは電圧Vcと電圧Vay(=電圧Va)のy座標検出パルスを発生し、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは電圧Vcとx座標検出電圧Vax(=電圧Va)を発生して、走査電極SC1〜SCnに印加する。
傾斜電圧発生回路60は、ミラー積分回路61、ミラー積分回路62、ミラー積分回路63を備え、図3、図4に示した傾斜電圧を発生する。
ミラー積分回路61は、トランジスタQ61とコンデンサC61と抵抗R61とを有する。そして、入力端子IN61に一定の電圧を印加する(入力端子IN61として図示される2つの丸の間に一定の電圧差を与える)ことにより、電圧Vt(=電圧Vi2)に向かって緩やかに上昇する上り傾斜電圧(画像表示サブフィールド群に含まれるサブフィールドSF1の初期化期間Pi1に発生する上り傾斜電圧と、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixに発生する上り傾斜電圧)を発生する。
あるいは、電圧Vtに電圧Vpを重畳した電圧が電圧Vi2に等しくなるように電圧Vtを設定してもよい。この構成では、ミラー積分回路61を動作させているときは、スイッチング素子Q72およびスイッチング素子Q71L1〜Q71Lnをオフにし、スイッチング素子Q71H1〜Q71Hnをオンにして、ミラー積分回路61で発生した上り傾斜電圧に電源E71の電圧Vpを重畳することで初期化動作のための上り傾斜電圧を発生することができる。
ミラー積分回路62は、トランジスタQ62とコンデンサC62と抵抗R62と逆流防止用のダイオードDi62とを有する。そして、入力端子IN62に一定の電圧を印加する(入力端子IN62として図示される2つの丸の間に一定の電圧差を与える)ことにより、電圧Vrに向かって緩やかに上昇する上り傾斜電圧(画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各維持期間Ps1〜Ps8の最後に発生する上り傾斜電圧)を発生する。
ミラー積分回路63は、トランジスタQ63とコンデンサC63と抵抗R63とを有する。そして、入力端子IN63に一定の電圧を印加する(入力端子IN63として図示される2つの丸の間に一定の電圧差を与える)ことにより、電圧Vi4に向かって緩やかに下降する下り傾斜電圧(画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8に発生する下り傾斜電圧と、y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piyに発生する下り傾斜電圧)を発生する。また、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixでは、電圧Vi6まで下降した時点でミラー積分回路63の動作を停止することで、電圧Vi6まで下降する下り傾斜電圧(初期化期間Pixに発生する下り傾斜電圧)を発生する。
なお、スイッチング素子Q69は分離スイッチであり、走査電極駆動回路33を構成するスイッチング素子の寄生ダイオード等を介して電流が逆流するのを防止する。
なお、これらのスイッチング素子およびトランジスタは、MOSFETやIGBT等の一般に知られた半導体素子を用いて構成することができる。また、これらのスイッチング素子およびトランジスタは、タイミング発生回路35で発生したそれぞれのスイッチング素子およびトランジスタに対応するタイミング信号により制御される。
図7は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置100の維持電極駆動回路34の一構成例を概略的に示す回路図である。
維持電極駆動回路34は、維持パルス発生回路80と、一定電圧発生回路85とを備えている。なお、各回路ブロックは、タイミング発生回路35から供給されるタイミング信号にもとづき動作するが、図7では、タイミング信号の経路の詳細は省略する。
維持パルス発生回路80は、電力回収回路81と、スイッチング素子Q83と、スイッチング素子Q84とを有する。電力回収回路81は、電力回収用のコンデンサC20、スイッチング素子Q21、スイッチング素子Q22、逆流防止用のダイオードDi21、ダイオードDi22、共振用のインダクタL21、インダクタL22を有する。
電力回収回路81は、パネル10に蓄えられた電力を、パネル10の電極間容量とインダクタL22とをLC共振させてパネル10から回収し、コンデンサC20に蓄える。そして、回収した電力を、パネル10の電極間容量とインダクタL21とをLC共振させてコンデンサC20からパネル10に再度供給し、維持電極SU1〜SUnを駆動するときの電力として再利用する。
スイッチング素子Q83は維持電極SU1〜SUnを電圧Vsにクランプし、スイッチング素子Q84は維持電極SU1〜SUnを電圧0(V)にクランプする。
このようにして、維持パルス発生回路80は、維持電極SU1〜SUnに印加する電圧Vsの維持パルスを発生する。また、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixでは、電圧Vsを維持電極SU1〜SUnに印加する。
一定電圧発生回路85は、スイッチング素子Q86、スイッチング素子Q87を有する。そして、一定電圧発生回路85は、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各初期化期間Pi1〜Pi8と各書込み期間Pw1〜Pw8、y座標検出サブフィールドSFyの初期化期間Piyとy座標検出期間Py、およびx座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxに、維持電極SU1〜SUnに電圧Veを印加する。
なお、これらのスイッチング素子は、MOSFETやIGBT等の一般に知られた素子を用いて構成することができる。またこれらのスイッチング素子は、タイミング発生回路35で発生したそれぞれのスイッチング素子に対応するタイミング信号により制御される。
図8は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイ装置100のデータ電極駆動回路32の一構成例を概略的に示す回路図である。
なお、データ電極駆動回路32は、画像信号処理回路31から供給される画像データおよびタイミング発生回路35から供給されるタイミング信号にもとづき動作するが、図8では、それらの信号の経路の詳細は省略する。
データ電極駆動回路32は、スイッチング素子Q91H1〜Q91Hm、スイッチング素子Q91L1〜Q91Lmを有する。そして、スイッチング素子Q91Ljをオンにすることでデータ電極Djに電圧0(V)を印加し、スイッチング素子Q91Hjをオンにすることでデータ電極Djに電圧Vdを印加する。こうしてデータ電極駆動回路32は、画像表示サブフィールド群を構成するサブフィールドSF1〜SF8の各書込み期間Pw1〜Pw8においては電圧Vdの書込みパルスを、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyにおいてはy座標検出電圧Vdy(=電圧Vd)を、x座標検出サブフィールドSFxの初期化期間Pixにおいては電圧Vdを、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいては電圧Vdx(=電圧Vd)のx座標検出パルスを、各データ電極D1〜Dmに印加する。
次に、本実施の形態における画像表示システムの一例であ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9は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイシステム30においてライトペン50の位置座標を検出するときの動作の一例を概略的に示す図である。
図10は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイシステム30においてライトペン50の位置座標を検出するときの駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。
図10には、画像表示サブフィールド群のサブフィールドSF8に続くy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxにおいて走査電極SC1、走査電極SCn、データ電極D1、データ電極Dmのそれぞれに印加する駆動電圧波形、座標算出回路42に入力される座標基準信号、およびライトペン50から出力される受光信号を示す。なお、図10では、維持電極SU1〜SUnに印加する駆動電圧波形は省略する。
タイミング発生回路35は、図10に示すように、y座標検出サブフィールドSFyのy座標検出期間Pyの最初からy座標検出待機期間Ty0が経過した後の時刻ty0と、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxの最初からx座標検出待機期間Tx0が経過した後の時刻tx0とのそれぞれに立上りエッジがある座標基準信号を発生し、座標算出回路42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においては、第1の方向(行方向)に延長した線状の発光が第2の方向(列方向)に順次移動するy座標検出パターンをパネル10に表示する。これにより、パネル10の画像表示領域には、図9に示したように、画像表示領域の上端部(1行目)から下端部(n行目)まで順次移動する1本の横線Lyが表示される。
ライトペン50の先端部がパネル10の画像表示面の「座標(x、y)」に接触していれば、横線Lyが座標(x、y)を通過する時刻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。これにより、ライトペン50は、図10に示すように、受光素子が横線Lyの発光を受光したことを示す受光信号を時刻tyyにおいて出力する。
続くx座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいては、第2の方向(列方向)に延長した線状の発光が第1の方向(行方向)に順次移動するx座標検出パターンをパネル10に表示する。これにより、パネル10の画像表示領域には、図9に示したように、画像表示領域の左端部(1列目の画素列)から右端部(m/3列目の画素列)まで順次移動する1本の縦線Lxが表示される。
ライトペン50の先端部がパネル10の画像表示面の「座標(x、y)」に接触していれば、縦線Lxが座標(x、y)を通過する時刻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。これにより、ライトペン50は、図10に示すように、受光素子が縦線Lxの発光を受光したことを示す受光信号を時刻txxにおいて出力する。
図5に示した座標算出回路42は、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から出力される受光信号にもとづき、内部に備えたカウンタを用いて時刻ty0から時刻tyyまでの時間Tyyを測定する。そして、内部に備えた演算回路において、時間Tyyを時間Ty1で除算する。この除算結果が画像表示領域におけるライトペン50の位置のy座標となる。このようにして、座標算出回路42はy座標を算出する。
また、座標算出回路42は、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から出力される受光信号にもとづき、内部に備えたカウンタを用いて時刻tx0から時刻txxまでの時間Txxを測定する。そして、内部に備えた演算回路において、時間Txxを時間Tx1で除算する。この除算結果が画像表示領域におけるライトペン50の位置のx座標となる。このようにして、座標算出回路42はx座標を算出する。
本実施の形態における座標算出回路42は、このようにして、画像表示領域におけるライトペン50の位置(座標(x、y))を算出する。
図11は、本発明の実施の形態1におけるプラズマディスプレイシステム30においてライトペン50による手書き入力を行うときの動作の一例を概略的に示す図である。
描画回路44は、座標算出回路42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描画パターン(例えば、黒色の丸等のパターン)の描画信号を画像メモリに書込む。
使用者がライトペン50の先端をパネル10の画像表示面に接触させたままライトペン50を移動させると、座標算出回路42が算出する座標(x、y)もライトペン50の移動に応じて変化する。
描画回路44は、変化する座標(x、y)に応じて描画パターンの位置を変化させながら、位置が変化した描画パターンに応じた描画信号を画像メモリに順次書込んでいく。
このようにして、描画回路44の画像メモリには、ライトペン50の軌跡を示す描画信号が蓄積されていく。画像メモリに蓄積された描画信号は1フィールド毎に読み出され、画像信号処理回路31に出力される。
なお、パネル10に示されたライトペン50の軌跡を消すときには、例えば、ライトペン50のモードを「描画」から「消去」に切り換えてパネル10に示されたライトペン50の軌跡を再度なぞることで、画像メモリに蓄積された描画信号を部分的、または全体的に消去するようにすればよい。
画像信号処理回路31は、描画回路44から出力される描画信号と画像信号とを合成し、その合成後の信号にもとづき画像データを生成する。こうして、パネル10には、図11に示すように、画像信号にライトペン50の軌跡を示す画像(ライトペン50を用いて手書き入力された図画)が重畳された画像が表示される。
なお、本発明は、1フィールドを構成するサブフィールドの数やその発生順序、各サブフィールドに設定する輝度重み等が何ら上述した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の前にx座標検出サブフィールドSFxを発生してもよく、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の後に画像表示サブフィールド群を発生してもよい。それらは、プラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定することが望ましい。
(実施の形態2)
本実施の形態では、ライトペンとプラズマディスプレイ装置との間で無線通信を行う構成について説明する。
本実施の形態におけるプラズマディスプレイシステムは、ライトペンの内部でライトペンの位置座標を算出し、算出した位置座標のデータをライトペンからプラズマディスプレイ装置へ無線通信によって送信する。
以下、まず、本実施の形態におけるタイミング検出サブフィールドSFoの概要について説明し、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構成について説明する。
図12は、本発明の実施の形態2におけるプラズマディスプレイ装置110においてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。
図12には、維持電極SU1〜SUn、走査電極SC1、走査電極SCn、データ電極D1、データ電極Dmのそれぞれに印加する駆動電圧波形、およびライトペンにおいて検出される受光信号を示す。図12には、本実施の形態においてライトペンの位置座標を検出するときの駆動電圧波形の一例を概略的に示す。
本実施の形態におけるプラズマディスプレイシステムは、1フィールドに、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールド(例えば、サブフィールドSF1〜SF8)、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、およびx座標検出サブフィールドSFxを有する。
本実施の形態における画像表示サブフィールドは、実施の形態1に示した画像表示サブフィールドと実質的に同じ構成および動作であるので、説明を省略する。
タイミング検出サブフィールドSFoは、初期化期間Pio、書込み期間Pwo、およびタイミング検出期間Poを有する。
タイミング検出サブフィールドSFoの初期化期間Pioでは、実施の形態1に示した選択初期化動作を行う。すなわち、データ電極D1〜Dmには電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには電圧Veを印加し、走査電極SC1〜SCnには放電開始電圧未満となる電圧(例えば、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。
この下り傾斜電圧を走査電極SC1〜SCnに印加する間に、直前のサブフィールドSF8の維持期間Ps8で維持放電を発生した放電セルに初期化放電が発生する。
タイミング検出サブフィールドSFoの書込み期間Pwoでは、データ電極D1〜Dmには電圧0(V)を印加し、維持電極SU1〜SUnには電圧Veを印加し、走査電極SC1〜SCnには電圧Vcを印加する。
次に、データ電極D1〜Dmに一斉に電圧Vdの書込みパルスを印加するとともに走査電極SC1〜SCnに一斉に電圧Vaの走査パルスを印加する。これにより、全ての放電セルに一斉に書込み放電が発生する。
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、ライトペンにおける位置座標算出時の基準となる複数回の発光(タイミング検出用の発光)をパネル10に生じさせる。すなわち、あらかじめ定められた所定の時間間隔(本実施の形態では、例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で、パネル10の画像表示領域内の全ての放電セルにタイミング検出放電を複数回(本実施の形態では、例えば、4回)発生させる。
具体的には、時刻to1において、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Vsoのタイミング検出パルスV1を印加する。これにより、全ての放電セルに1回目のタイミング検出放電が発生し、パネル10の画像表示面の全面が発光する(1回目のタイミング検出用の発光)。
次に、時刻to1から時間To1が経過した後の時刻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V2を印加する。これにより、全ての放電セルに2回目のタイミング検出放電が発生し、パネル10の画像表示面の全面が発光する(2回目のタイミング検出用の発光)。
次に、時刻to2から時間To2が経過した後の時刻to3において、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Vsoのタイミング検出パルスV3を印加する。これにより、全ての放電セルに3回目のタイミング検出放電が発生し、パネル10の画像表示面の全面が発光する(3回目のタイミング検出用の発光)。
次に、時刻to3から時間To3が経過した後の時刻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V4を印加する。これにより、全ての放電セルに4回目のタイミング検出放電が発生し、パネル10の画像表示面の全面が発光する(4回目のタイミング検出用の発光)。
このように、タイミング検出サブフィールドSFoでは、あらかじめ定められた所定の時間間隔(本実施の形態では、例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で複数回(本実施の形態では、例えば、4回)のタイミング検出放電を発生し、パネル10の画像表示面を所定の時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で複数回(例えば、4回)発光させる。
そして、詳細は後述するが、ライトペンは、所定の時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で発生する複数回(例えば、4回)の発光を検出したら座標基準信号を作成する。
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において、タイミング検出パルスV4の発生後(タイミング検出期間Poの最後)には、実施の形態1に示した消去動作と同様に、維持電極SU1〜SUnおよびデータ電極D1〜Dmに電圧0(V)を印加したまま、走査電極SC1〜SCnに電圧0(V)から電圧Vrまで緩やかに上昇する上り傾斜電圧を印加する。これにより、全ての放電セルに微弱な消去放電が発生する。
以上により、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が終了し、タイミング検出サブフィールドSFoが終了する。
続いて、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を発生する。
本実施の形態におけるy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxは、実施の形態1に示したy座標検出サブフィールドSFyおよびx座標検出サブフィールドSFxと実質的に同じ構成および動作であるので、説明を省略する。
なお、本実施の形態において、電圧Vsoは電圧Vsに等しい電圧に設定されており、例えば、電圧Vsoは約205(V)である。しかし、電圧Vsoは電圧Vsと異なる電圧であってもよい。電圧Vsoはタイミング検出放電が発生する電圧であればよい。
このように、本実施の形態においては、1フィールドに、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールド(例えば、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とを有する。
そして、タイミング検出サブフィールドSFoでは、あらかじめ定められた所定の時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で、走査電極SC1〜SCnと維持電極SU1〜SUnとに交互にタイミング検出パルスを印加し、あらかじめ定められた所定の時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で、タイミング検出放電を複数回(例えば、4回)発生させてパネル10の画像表示面を複数回(例えば、4回)発光させる。例えば、時間To1は約40μsecであり、時間To2は約20μsecであり、時間To3は約30μsecである。しかし、本発明は何ら各時間が上述した数値に限定されるものではなく、各時間はプラズマディスプレイシステムの仕様等に応じて適切に設定すればよい。
次に、本実施の形態における画像表示システムの一例である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13は、本発明の実施の形態2におけるプラズマディスプレイ装置110を構成する回路ブロックおよびプラズマディスプレイシステム130の一例を概略的に示す図である。
なお、本実施の形態では、実施の形態1で説明した回路ブロックと実質的に同じ構成であり実質的に同じ動作をする回路ブロックについては、実施の形態1と同じ符号を付与し、説明を省略する。
本実施の形態に示すプラズマディスプレイシステム130は、プラズマディスプレイ装置110とライトペン150とを構成要素に含む。
プラズマディスプレイ装置110は、パネル10と、パネル10を駆動する駆動回路を備えている。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。
ライトペン150は、棒状の形状に形成されており、受光素子52、タイミング検出回路54、座標算出回路56、および送信回路58を備えている。また、図13には示していないが、ライトペン150は、接触スイッチを有する。接触スイッチは、ライトペン150の先端部に設けられ、ライトペン150がパネル10の前面基板11(パネル10の画像表示面)に接触したときに、その接触を検知する。
受光素子52は、パネル10の画像表示面に生じる発光を受光して電気信号(受光信号)に変換する。そして、その受光信号を、タイミング検出回路54および座標算出回路56に出力する。
タイミング検出回路54は、接触スイッチが接触を検知している期間、以下の動作をする。
タイミング検出回路54は、受光信号にもとづき、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に発生するタイミング検出用の発光(タイミング検出放電によって生じる発光)を検出する。具体的には、タイミング検出回路54は、タイミング検出回路54が有するタイマー(図13には示さず)を用いて、複数(例えば、4回)の発光の時間間隔を計測する。そして、その時間間隔があらかじめ定められた所定の時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)に合致するかどうかを判定する。
こうして、タイミング検出回路54は、受光信号にもとづき、あらかじめ定められた所定の時間間隔で発生する複数の発光を検出する。図12に示す例では、発光の間隔が順に時間To1、時間To2、時間To3となる連続する4回の発光を検出する。
そして、タイミング検出回路54は、その連続する複数回(例えば、4回)の発光のうちの1つを基準にして座標基準信号を作成する。例えば、図12に示す例では、タイミング検出期間Poの時刻to1に発生した発光を基準にして座標基準信号を作成する。なお、この座標基準信号は、図12には示していないが、図10に示した座標基準信号と実質的に同じ信号であり、時刻ty0と時刻tx0とのそれぞれに立上りエッジがある信号のことである。
本実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置110では、時刻to1から時刻ty0までの時間Toyはあらかじめ定められており、時刻to1から時刻tx0までの時間Toxはあらかじめ定められている。なお、時刻to1は、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において走査電極SC1〜SCnに1回目のタイミング検出パルスV1を印加する時刻である。また、時刻ty0は、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1行目の走査電極SC1にy座標検出パルスを印加する時刻である。また、時刻tx0は、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1列目の画素列に対応するデータ電極D1〜D3にx座標検出パルスを印加する時刻である。
したがって、時刻to1がわかれば、時刻ty0と時刻tx0とのそれぞれに立上りエッジがある座標基準信号を発生することができる。本実施の形態におけるタイミング検出回路54は、受光信号にもとづき、タイミング検出期間Poにおいて、あらかじめ定められた所定の時間間隔で発生する複数のタイミング検出用の発光を検出して時刻to1を特定する。そして、時刻to1を基準にしてタイミング検出回路54が有するタイマー(図13には示さず)を動作させ、時刻ty0と時刻tx0とのそれぞれに立上りエッジがある座標基準信号を発生する。
そして、タイミング検出回路54は、その座標基準信号を座標算出回路56に出力する。
なお、本実施の形態では、時刻to1を基準にして座標基準信号を発生する例を説明しているが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。座標基準信号は、2回目のタイミング検出パルスV2を発生する時刻to2を基準にして発生してもよく、あるいは、3回目のタイミング検出パルスV3を発生する時刻to3や4回目のタイミング検出パルスV4を発生する時刻to4等を基準にして発生してもよい。
座標算出回路56は、実施の形態1に示した座標算出回路42と同様に、カウンタと演算回路とを有する(図13には示さず)。そして、座標算出回路56は、座標算出回路42と同様に、座標基準信号および受光信号にもとづき、時刻ty0から時刻tyyまでの時間Tyyをカウンタで測定し、演算回路において時間Tyyを時間Ty1で除算して画像表示領域におけるライトペン150の位置のy座標を算出する。同様に、座標算出回路56は、時刻tx0から時刻txxまでの時間Txxをカウンタで測定し、演算回路において時間Txxを時間Tx1で除算して画像表示領域におけるライトペン150の位置のx座標を算出する。なお、時刻tyyは、ライトペン150の受光素子52がy座標検出パターンによる発光を受光した時刻であり、時刻txxは、ライトペン150の受光素子52がx座標検出パターンによる発光を受光した時刻である。
本実施の形態における座標算出回路56は、このようにして、画像表示領域におけるライトペン150の位置(座標(x、y))を算出する。
送信回路58は、電気信号を、例えば赤外線等の無線信号に変換して発信する発信回路を有する(図13には示さず)。そして、座標算出回路56が算出したライトペン150の位置(座標(x、y))を無線信号に変換して、受信回路46に無線送信する。
受信回路46は、ライトペン150の送信回路58から無線送信される無線信号を受信して電気信号に変換する変換回路を有する(図13には示さず)。そして、送信回路58から無線送信される無線信号をライトペン150の位置(座標(x、y))を表す信号に変換して描画回路44に出力する。
本実施の形態における描画回路44以降の動作は、実施の形態1に示した描画回路44以降における動作と実質的に同じであるので、説明を省略する。
以上のように、本実施の形態におけるプラズマディスプレイシステム130は、画像表示領域におけるライトペン150の位置座標を算出してプラズマディスプレイ装置110に無線送信するライトペン150と、ライトペン150から無線送信されるライトペン150の位置座標を受信してライトペン150の軌跡を描画するプラズマディスプレイ装置110を有する。
例えば、ライトペンで検出した受光信号を直接プラズマディスプレイ装置に無線送信し、プラズマディスプレイ装置が有する座標算出回路で位置座標の算出をする構成では、無線信号の送受信時に発生する時間遅れ等により、上述した時刻tyyや時刻txxが座標算出回路に正確に伝わらず、正確な位置座標を算出できない可能性がある。しかし、本実施の形態では、ライトペン150で位置座標の算出を行い、算出した位置座標を無線通信によってプラズマディスプレイ装置110に伝送する。したがって、本実施の形態におけるプラズマディスプレイシステム130では、ライトペン150の軌跡を正確な位置座標にもとづき描画することができる。
なお、本実施の形態では、タイミング検出サブフィールドSFoにおいて、あらかじめ定められた所定の時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)で、タイミング検出放電を4回発生させる例を説明したが、タイミング検出放電の回数は2回以上であればよい。
なお、本実施の形態では、タイミング検出サブフィールドSFoにおいてタイミング検出放電を複数回(例えば、4回)発生させるときの時間間隔(例えば、時間To1、時間To2、時間To3)を互いに異なる時間に設定する例を説明したが、これらの時間間隔は互いに等しい時間であってもよい。しかし、これらの時間間隔を互いに等しい時間に設定すると、例えば、ライトペンの受光素子が複数回発生するタイミング検出放電の最初のタイミング検出放電だけを受光できず他のタイミング検出放電を受光できたときに、最初のタイミング検出放電を受光できなかったのか、あるいは最後のタイミング検出放電を受光できなかったのかの区別をつけることが困難になる。したがって、このような問題が発生することを防止するために、タイミング検出放電を複数回発生させるときの時間間隔は互いに異なる時間に設定することが望ましい。
(実施の形態3)
図14Aは、本発明の実施の形態3におけるプラズマディスプレイ装置においてパネル10の各電極に印加する駆動電圧波形の一例を概略的に示す図である。
図14Aには、維持電極SU1〜SUn、走査電極SC1、走査電極SCn、データ電極D1、データ電極Dmのそれぞれに印加する駆動電圧波形を示す。
本実施の形態におけるプラズマディスプレイシステムにおいて、1フィールドに含まれるサブフィールドは、実施の形態1に示した1フィールドに含まれるサブフィールド、または、実施の形態2に示した1フィールドに含まれるサブフィールドと実質的に同じ構成および動作である。
ただし、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、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧が電圧Vcからx座標検出電圧Vaxに変化するときの波形形状(図14Aにおいて丸で囲った箇所)が、実施の形態1および実施の形態2に示したx座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおける波形形状とは異なる。
以下、本実施の形態における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、走査電極SC1〜SCnに印加する波形形状が実施の形態1および実施の形態2に示した波形形状と異なる点を説明し、構成および動作が実質的に同じ点については説明を省略する。
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、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧が電圧Vcからx座標検出電圧Vaxに急峻に変化すると、放電セル内に不要な放電が発生することがある。
この不要な放電は放電セル内の壁電荷を減少させる。そのため、この不要な放電が発生した放電セルでは、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいて発生すべき放電が不安定になるおそれがある。そして、x座標検出期間Pxにおいて放電が不安定になると、ライトペンで検出すべきx座標検出用の発光が不安定となり、ライトペンの位置座標を安定に検出することが困難となる。
また、上述したように、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxでは、放電セル内の壁電荷は時間の経過とともに徐々に減少する。そのため、この不要な放電が発生した放電セルでは、たとえx座標検出期間Pxの初期に放電が安定に発生したとしても、x座標検出期間Pxの後半では壁電荷が不足し放電が不安定になるおそれがある。そのような場合、x座標検出期間Pxの初期(例えば、ライトペンの位置が画像表示領域の左端にあるとき)では安定にx座標を検出できても、x座標検出期間Pxの後半(例えば、ライトペンの位置が画像表示領域の右端にあるとき)では安定にx座標を検出することが困難となる。
これらのことから、本実施の形態では、x座標検出サブフィールドSFxのx座標検出期間Pxにおいて走査電極SC1〜SCnに印加する駆動電圧波形を、電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ緩やかに電圧変化する波形形状とする。これにより、上述した不要な放電が放電セル内に発生することを防止する。この点が、実施の形態1および実施の形態2とは異なる。
本実施の形態では、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ降下させるときの波形形状の一例として、勾配を徐々に緩やかにしながらランプ状に降下する波形を説明する。
図14Bは、本発明の実施の形態3において走査電極SC1〜SCnに印加する駆動電圧波形の一例を拡大して示す図である。
図14Bに示す駆動電圧波形では、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ降下させるときに、時刻t11から時刻t12までは比較的急峻な勾配(例えば、−3.5V/μsec)にし、次に、時刻t12から時刻t13まではやや緩やかな勾配(例えば、−2.5V/μsec)にし、最後に、時刻t13から時刻t14まではさらに緩やかな勾配(例えば、−1.5V/μsec)にする。
なお、時刻t11は電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへの電圧降下が開始する時刻であり、時刻t14は走査電極SC1〜SCnへの印加電圧がx座標検出電圧Vaxに到達する時刻である。
これにより、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧が電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ急峻に変化することを抑制し、放電セル内に不要な放電が発生することを防止することができる。
図14Cは、本発明の実施の形態3において走査電極SC1〜SCnに印加する駆動電圧波形の他の例を拡大して示す図である。
図14Cに示す駆動電圧波形では、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を、時刻t21で一旦電圧Vcから電圧0(V)にし、その状態を時刻t22まで維持して電圧降下の開始電圧を電圧0(V)にする。次に、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を、時刻t22から時刻t23までは比較的急峻な勾配(例えば、−3.5V/μsec)で電圧0(V)から降下させ、次に、時刻t23から時刻t24まではやや緩やかな勾配(例えば、−2.5V/μsec)にし、最後に、時刻t24から時刻t25までさらに緩やかな勾配(例えば、−1.5V/μsec)にしてx座標検出電圧Vaxまで降下させる。
なお、時刻t25は走査電極SC1〜SCnへの印加電圧がx座標検出電圧Vaxに到達する時刻である。
走査電極駆動回路の構成によっては、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧をランプ状に降下させるときに、電圧Vcから開始することが困難な場合がある。そのような場合、走査電極駆動回路の構成に応じて、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を、例えば図14Cに示すように一旦電圧Vc以外の電圧(例えば、電圧0(V))に変化させてもよい。
これによっても、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧が電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ急峻に変化することを抑制し、放電セル内に不要な放電が発生することを防止することができる。
なお、上述した各時刻は、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧が電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ変化するときに放電セル内に不要な放電が発生せず、かつ、x座標検出電圧Vaxへ到達するのに要する時間をできるだけ短縮するように設定することが望ましい。
次に、上述した波形形状を有する駆動電圧波形を発生するための駆動回路について説明する。
図15は、本発明の実施の形態3における走査電極駆動回路143の一構成例を概略的に示す回路図である。
走査電極駆動回路143は、維持パルス発生回路55と、傾斜電圧発生回路160と、走査パルス発生回路70とを備えている。なお、各回路ブロックは、タイミング発生回路35から供給されるタイミング信号にもとづき動作するが、図15では、タイミング信号の経路の詳細は省略する。
維持パルス発生回路55および走査パルス発生回路70は、実施の形態1で示した維持パルス発生回路55および走査パルス発生回路70と実質的に同じ構成および動作であるので、説明を省略する。
傾斜電圧発生回路160は、ミラー積分回路61、ミラー積分回路62、ミラー積分回路63、およびミラー積分回路64を備える。
ミラー積分回路61、ミラー積分回路62、およびミラー積分回路63は、実施の形態1で示したミラー積分回路61、ミラー積分回路62、およびミラー積分回路63と実質的に同じ構成および動作であるため、説明を省略する。
ミラー積分回路64は、トランジスタQ64、コンデンサC64、抵抗R64〜R66、スイッチング素子S65、S66を有する。そして、入力端子IN64に一定の電圧を印加する(入力端子IN64として図示される2つの丸の間に一定の電圧差を与える)ことにより、電圧Vaxに向かって緩やかに下降する電圧を発生する。
このとき、スイッチング素子S65をオンにしスイッチング素子S66をオフにすると、抵抗R64と抵抗R65とは互いに並列に接続される。これにより、ミラー積分回路64の入力抵抗は、スイッチング素子S65、S66が共にオフのときよりも小さくなり、ミラー積分回路64が発生する下降する電圧の勾配は、スイッチング素子S65、S66が共にオフのときよりも急峻になる。
また、スイッチング素子S65、S66を共にオンにすると、抵抗R64、抵抗R65および抵抗R66は互いに並列に接続される。これにより、ミラー積分回路64の入力抵抗は、スイッチング素子S65だけをオンにするときよりも小さくなり、ミラー積分回路64が発生する下降する電圧の勾配は、スイッチング素子S65だけをオンにするときよりも急峻になる。
このようにして、ミラー積分回路64は、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ降下させるときに、勾配を徐々に緩やかにしながらランプ状に降下する波形形状にして発生することができる。
なお、本実施の形態のプラズマディスプレイシステムにおける上述以外の構成は、実施の形態1または実施の形態2に示したプラズマディスプレイシステムの構成と同様であるので、説明を省略する。
以上のように、本実施の形態では、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、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧が電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ変化するときに、不要な放電が放電セル内に発生することを防止できる。したがって、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、放電を安定に発生させ、ライトペンの位置座標を安定に検出することが可能となる。
なお、本実施の形態では、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ降下させるときに、3種類の勾配を徐々に緩やかになるように切り換えながら降下させる例を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、使用する勾配は1種類、または2種類であってもよく、あるいは、4種類以上であってもよい。また、電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ降下させるときに使用する回路は、ミラー積分回路以外の回路(例えば、RC回路等)であってもよい。
なお、本実施の形態では、走査電極SC1〜SCnに印加する電圧を電圧Vcからx座標検出電圧Vaxへ降下させるときに用いる3種類の勾配を、−3.5(V/μsec)、−2.5(V/μsec)、−1.5(V/μsec)とする例を説明したが、本発明は何らこれらの数値に限定されない。各勾配は−5(V/μsec)〜−0.5(V/μsec)の範囲で設定することが好ましく、−2.5(V/μsec)〜−1.0(V/μsec)の範囲で設定することがより好ましい。しかし、各数値はパネル10の特性やプラズマディスプレイ装置の仕様等に応じて最適に設定すればよい。
なお、本発明の実施の形態では、画像表示部に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装置を画像表示装置の一例として挙げて、各動作を説明した。しかし、本発明は、何ら画像表示装置がプラズマディスプレイ装置に限定されるものではない。サブフィールド法によって画像表示部に画像を表示する画像表示システムであれば、上述した構成と同様の構成を適用することで、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明の実施の形態では、y座標検出パターンとして、発光する1本の横線(発光する1つの画素行)が、パネル10の画像表示領域の上端部(1行目)から下端部(n行目)まで1行ずつ順次移動するパターンを示した。しかし、本発明は、y座標検出パターンが何らこのパターンに限定されるものではない。例えば、y座標検出パターンは、発光する複数本の横線(発光する複数の画素行)が、パネル10の画像表示領域の上端部(1行目)から下端部(n行目)まで複数行ずつ順次移動するパターンであってもよい。あるいは、y座標検出パターンは、発光する1本の横線(発光する1つの画素行)が、パネル10の画像表示領域の上端部(1行目)から下端部(n行目)まで1行おきに順次移動するパターンであってもよい。これらの構成では、y座標検出サブフィールドSFyに要する時間を、本実施の形態に示した構成と比較して、短縮することができる。
また、本発明の実施の形態では、x座標検出パターンとして、発光する1本の縦線(発光する1つの画素列)が、パネル10の画像表示領域の左端部(1列目の画素列)から右端部(m/3列目の画素列)まで1列ずつ順次移動するパターンを示した。しかし、本発明は、x座標検出パターンが何らこのパターンに限定されるものではない。例えば、x座標検出パターンは、発光する複数本の縦線(発光する複数の画素列)が、パネル10の画像表示領域の左端部(1列目の画素列)から右端部(m/3列目の画素列)まで複数列ずつ順次移動するパターンであってもよい。あるいは、x座標検出パターンは、発光する1本の縦線(発光する1つの画素列)が、パネル10の画像表示領域の左端部(1列目の画素列)から右端部(m/3列目の画素列)まで1列おきに順次移動するパターンであってもよい。これらの構成では、x座標検出サブフィールドSFxに要する時間を、本実施の形態に示した構成と比較して、短縮することができる。
なお、本発明の実施の形態では、1フィールドに、画像表示サブフィールド群と位置座標を検出するためのサブフィールドとを常に有する構成を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、使用者がライトペンを使用しないときは、1フィールドを画像表示サブフィールド群だけで構成してもよい。
なお、本発明の実施の形態では、1フィールドに、画像表示サブフィールド群を構成する複数の画像表示サブフィールドと、位置座標を検出するためのサブフィールド(y座標検出サブフィールド、x座標検出サブフィールド、実施の形態2ではさらにタイミング検出サブフィールドSFo)を有する例を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、上述のサブフィールドに加え、他の機能を有するサブフィールドを1フィールドに含めてもよい。
なお、本発明の実施の形態では、描画回路44をプラズマディスプレイ装置に備えた構成を示したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、プラズマディスプレイ装置に接続したコンピュータに描画回路44に相当する機能を持たせ、その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。
なお、本発明の実施の形態では、ライトペンを棒状の形状とする例を説明したが、本発明は何らライトペンの形状を棒状に限定するものではない。ライトペンは、使用者が片手で文字や図画等を手書き入力できる形状および大きさであればよく、棒状以外の形状であってもよい。
なお、本実施の形態ではパネルに接触しているときのみ手書き入力ができる接触型のライトペンを画像表示システムに用いる例を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されない。パネルに接触していないときでも手書き入力ができる非接触型のライトペンを用いた画像表示システムにおいても、上述した構成と同様の構成を適用することができ、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
なお、本発明は1フィールドを構成するサブフィールドの数、強制初期化サブフィールドとするサブフィールド、各サブフィールドが有する輝度重み等が上述した数値に限定されるものではない。また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り換える構成であってもよい。
なお、図3、図4、図5、図10、図12に示した駆動電圧波形は本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこの駆動電圧波形に限定されるものではない。
また、図5、図6、図7、図8、図13に示した回路構成も本発明の実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本発明は何らこれらの回路構成に限定されるものではない。
なお、本発明における実施の形態に示した各回路ブロックは、実施の形態に示した各動作を行う電気回路として構成されてもよく、あるいは、実施の形態に示した各動作と実質的に同じ動作をするようにプログラミングされたマイクロコンピュータやコンピュータ等を用いて構成されてもよい。
なお、本発明における実施の形態では、1つのフィールドに画像表示サブフィールド群を構成する8個の画像表示サブフィールドを有する例を説明した。しかし、本発明は1フィールドが有する画像表示サブフィールドの数が何ら上記の数に限定されるものではない。例えば、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールドの数をより多くすることで、パネル10に表示できる階調の数をさらに増加することができる。あるいは、画像表示サブフィールド群を構成する画像表示サブフィールドの数をより少なくすることで、パネル10の駆動に要する時間を短縮することができる。
なお、本発明の実施の形態では、1フィールドに、画像表示サブフィールドと位置座標を検出するためのサブフィールドとを常に有する構成を説明したが、本発明は何らこの構成に限定されるものではない。例えば、使用者がライトペンを使用しないときは、1フィールドを画像表示サブフィールドだけで構成してもよい。
なお、本発明における実施の形態では、1画素を赤、緑、青の3色の放電セルで構成する例を説明したが、1画素を4色あるいはそれ以上の色の放電セルで構成するパネルにおいても、本発明における実施の形態に示した構成を適用することは可能であり、同様の効果を得ることができる。
なお、本発明の実施の形態において示した具体的な数値は、画面サイズが50インチ、表示電極対14の数が1024のパネル10の特性にもとづき設定したものであって、単に実施の形態における一例を示したものに過ぎない。本発明はこれらの数値に何ら限定されるものではなく、各数値はパネルの仕様やパネルの特性、およびプラズマディスプレイ装置の仕様等にあわせて最適に設定することが望ましい。また、これらの各数値は、上述した効果を得られる範囲でのばらつきを許容するものとする。また、1フィールドを構成するサブフィールドの数や各サブフィールドの輝度重み等も本発明における実施の形態に示した値に限定されるものではなく、また、画像信号等にもとづいてサブフィールド構成を切り換える構成であってもよい。
本発明は、ライトペンの位置座標を検出するための放電を安定に発生させ、ライトペンの位置座標を精度よく検出することができるので、画像表示装置の駆動方法、画像表示装置、および画像表示システムとして有用である。
10 パネル
11 前面基板
12 走査電極
13 維持電極
14 表示電極対
15,23 誘電体層
16 保護層
21 背面基板
22 データ電極
24 隔壁
25,25R,25G,25B 蛍光体層
30,130 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
33,143 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
42 座標算出回路
44 描画回路
46 受信回路
50,150 ライトペン
51,81 電力回収回路
52 受光素子
54 タイミング検出回路
55,80 維持パルス発生回路
56 座標算出回路
58 送信回路
60,160 傾斜電圧発生回路
61,62,63,64 ミラー積分回路
70 走査パルス発生回路
85 一定電圧発生回路
100,110 プラズマディスプレイ装置
Lx 縦線
Ly 横線
Di11,Di12,Di21,Di22,Di62 ダイオード
L11,L12,L21,L22 インダクタ
Q11,Q12,Q21,Q22,Q55,Q56,Q59,Q69,Q72,Q83,Q84,Q86,Q87,Q71H1〜Q71Hn,Q71L1〜Q71Ln,Q91H1〜Q91Hm,Q91L1〜Q91Lm,S65,S66 スイッチング素子
C10,C20,C61,C62,C63,C64 コンデンサ
R61,R62,R63,R64,R65,R66 抵抗
Q61,Q62,Q63,Q64 トランジスタ
IN61,IN62,IN63,IN64 入力端子
E71 電源
SFx x座標検出サブフィールド
SFy y座標検出サブフィールド
SFo タイミング検出サブフィールド

Claims (4)

  1. 複数の走査電極および維持電極と複数のデータ電極とを有する画像表示部を備えた画像表示装置の駆動方法であって、
    1フィールドに、画像表示サブフィールド、y座標検出サブフィールド、およびx座標検出サブフィールドを備え、
    前記y座標検出サブフィールドでは前記データ電極に正極性のy座標検出電圧を印加するとともに前記走査電極に負極性のy座標検出パルスを順次印加し、
    前記x座標検出サブフィールドでは前記走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するとともに前記データ電極に正極性のx座標検出パルスを順次印加し、
    前記x座標検出サブフィールドにおいて前記走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するときに、電圧が漸減して前記x座標検出電圧に到達することを特徴とする画像表示装置の駆動方法。
  2. 前記y座標検出サブフィールドに続いて前記x座標検出サブフィールドを発生することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置の駆動方法。
  3. 複数の走査電極および維持電極と複数のデータ電極とを有する画像表示部と、1フィールドを複数のサブフィールドで構成して前記画像表示部を駆動する駆動回路とを備えた画像表示装置であって、
    前記駆動回路は、
    前記1フィールドに、画像表示サブフィールド、y座標検出サブフィールド、およびx座標検出サブフィールドを備えて前記画像表示部に画像を表示し、
    前記y座標検出サブフィールドでは前記データ電極に正極性のy座標検出電圧を印加するとともに前記走査電極に負極性のy座標検出パルスを順次印加し、
    前記x座標検出サブフィールドでは前記走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するとともに前記データ電極に正極性のx座標検出パルスを順次印加し、
    前記駆動回路は、前記x座標検出サブフィールドにおいて前記走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するときに、電圧が漸減して前記x座標検出電圧に到達させることを特徴とする画像表示装置。
  4. 複数の走査電極および維持電極と複数のデータ電極とを有する画像表示部を有する画像表示装置と、ライトペンとを備えた画像表示システムであって、
    前記画像表示システムは、座標算出回路および描画回路を有し、
    前記画像表示装置は、1フィールドに、画像表示サブフィールド、y座標検出サブフィールド、およびx座標検出サブフィールドを備えて前記画像表示部に画像を表示し、前記y座標検出サブフィールドでは前記データ電極に正極性のy座標検出電圧を印加するとともに前記走査電極に負極性のy座標検出パルスを順次印加し、前記x座標検出サブフィールドでは前記走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するとともに前記データ電極に正極性のx座標検出パルスを順次印加し、
    前記ライトペンは、前記y座標検出サブフィールドにおいて前記画像表示部に生じる発光、および前記x座標検出サブフィールドにおいて前記画像表示部に生じる発光を受光して受光信号を出力し、
    前記座標算出回路は、前記受光信号にもとづき、前記y座標検出サブフィールドにおいて前記画像表示部に生じる発光のうちの前記ライトペンが受光する発光の位置を表す座標、および前記x座標検出サブフィールドにおいて前記画像表示部に生じる発光のうちの前記ライトペンが受光する発光の位置を表す座標を算出し、
    前記描画回路は、前記座標算出回路が算出した座標にもとづく画像を前記画像表示部に表示するための描画信号を作成し、
    前記画像表示装置は、前記描画信号にもとづく画像を前記画像表示部に表示し、
    前記画像表示装置は、前記x座標検出サブフィールドにおいて前記走査電極に負極性のx座標検出電圧を印加するときに、電圧が漸減して前記x座標検出電圧に到達させることを特徴とする画像表示システム。
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