(57)【要約】【課題】使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応する。【解決手段】ライトペン５０は、画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生する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１フィールド期間を構成した画像表示装置３０の発光を受光して受光信号を出力する受光素子５２と、指し示す画像表示面上の座標を受光信号にもとづき算出する座標算出部５６と、ｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態にあるか否かを示す受光状態表示部５７と、を備えた。【選択図】図５
2015132860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと、画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生する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１フィールド期間を構成した画像表示装置の発光を受光して受光信号を出力する受光素子と、
指し示す画像表示面上の座標を前記受光信号にもとづき算出する座標算出部と、
前記ｙ座標検出サブフィールドの発光および前記ｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態にあるか否かを示す受光状態表示部と、
を備えたことを特徴とするライトペン。
【請求項２】
画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと、画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生するｘ座標検出サブフィールドと、前記ｙ座標検出サブフィールドおよび前記ｘ座標検出サブフィールドに対する同期をとるための発光を発生するタイミング検出サブフィールドと、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画像表示装置の発光を受光して受光信号を出力する受光素子と、
前記ｙ座標検出サブフィールドおよび前記ｘ座標検出サブフィールドと同期した座標基準信号を前記受光信号にもとづき作成するタイミング検出部と、
指し示す画像表示面上の座標を前記座標基準信号と前記受光信号にもとづき算出する座標算出部と、
前記ｙ座標検出サブフィールドの発光および前記ｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態と、前記タイミング検出サブフィールドの発光を前記閾値以上の光量で受光し且つ前記ｙ座標検出サブフィールドの発光および前記ｘ座標検出サブフィールドの発光の少なくとも一方を前記閾値未満の光量で受光する第２の受光状態と、前記タイミング検出サブフィールドの発光を前記閾値未満の光量で受光する第３の受光状態とのいずれの受光状態にあるかを示す受光状態表示部と、
を備えたことを特徴とするライトペン。
【請求項３】
画像を表示するための画像表示サブフィールドと、画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと、画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生する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１フィールド期間を構成した画像表示装置と、
請求項１に記載のライトペンと、
前記ライトペンの座標算出部が算出した座標に基づく画像信号を作成して前記画像表示装置に出力する描画装置と、
を備えたことを特徴とする画像表示システム。
【請求項４】
画像を表示するための画像表示サブフィールドと、画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと、画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生するｘ座標検出サブフィールドと、前記ｙ座標検出サブフィールドおよび前記ｘ座標検出サブフィールドに対する同期をとるための発光を発生するタイミング検出サブフィールドと、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画像表示装置と、
請求項２に記載のライトペンと、
前記ライトペンの座標算出部が算出した座標に基づく画像信号を作成して前記画像表示装置に出力する描画装置と、
を備えたことを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大画面の画像表示装置に描画可能なライトペン、および画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
大画面の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、２枚のガラス基板の間に多数の放電セルが形成され、放電セル内でガス放電を発生させて、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。
【０００３】
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画像表示面上から文字や絵などを描画できる電子黒板が検討されている。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、各サブフィールドの発光時間を異なる値に設定して階調を表示するとともに、横座標検出用パターンを表示する横座標検出用サブフィールドを設け、この横座標検出サブフィールドの発光を検出したタイミングに基づき、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。
【０００４】
また特許文献２には、ライトペンの使用時にのみ１フィールド中に座標検出期間を設け、座標検出用の発光を検出するタイミングに基づき、ライトペンの指し示している座標を検出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５０−１０８８３８号公報
【特許文献２】特開２００１−３１８７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、画像表示装置と、ライトペンと、ライトペンの指し示す座標に基づく画像信号を作成する描画装置とを用いて、ライトペンで描画可能な画像表示システムを構成することができる。しかしライトペンの受光素子を用いて画像表示装置の発光を検出し、発光タイミングからライトペンの指し示す座標を求める場合、受光素子が画像表示装置から離れすぎると、あるいは向きが正しくないと、画像表示装置の発光を受光できなくなり、ライトペンが動作しなくなるという課題があった。
【０００７】
またライトペンが正しく動作しない場合、その原因が、単にライトペンが画像表示装置から離れすぎているためか、それ以外であるかを即座に判断できず、原因究明に時間がかかるといった課題もあった。特にライトペンを複数用いてプレゼンテーションを行う場合等には、原因究明にかかる時間がさらに長くなる。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みなされたものであり、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができるライトペン、および画像表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明のライトペンは、画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生する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１フィールド期間を構成した画像表示装置の発光を受光して受光信号を出力する受光素子と、指し示す画像表示面上の座標を受光信号にもとづき算出する座標算出部と、ｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態にあるか否かを示す受光状態表示部と、を備えたことを特徴とする。この構成により、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができるライトペンを提供することができる。
【００１０】
また本発明のライトペンは、画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生するｘ座標検出サブフィールドと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に対する同期をとるための発光を発生するタイミング検出サブフィールド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画像表示装置の発光を受光して受光信号を出力する受光素子と、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と同期した座標基準信号を受光信号にもとづき作成するタイミング検出部と、指し示す画像表示面上の座標を座標基準信号と受光信号にもとづき算出する座標算出部と、ｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態とタイミング検出サブフィールドの発光を閾値以上の光量で受光し且つｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光の少なくとも一方を閾値未満の光量で受光する第２の受光状態とタイミング検出サブフィールドの発光を閾値未満の光量で受光する第３の受光状態とのいずれの受光状態にあるかを示す受光状態表示部とを備えたことを特徴とする。この構成により、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができるライトペンを提供することができる。
【００１１】
また本発明の画像表示システムは、画像を表示するための画像表示サブフィールドと画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生する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１フィールド期間を構成した画像表示装置と、ｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態にあるか否かを示す受光状態表示部を備えた上記に記載のライトペンと、ライトペンの座標算出部が算出した座標に基づく画像信号を作成して画像表示装置に出力する描画装置と、を備えたことを特徴とする。この構成により、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができる画像表示システムを提供することができる。
【００１２】
また本発明の画像表示システムは、画像を表示するための画像表示サブフィールドと画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドと画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生するｘ座標検出サブフィールドと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に対する同期をとるための発光を発生するタイミング検出サブフィールド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画像表示装置と、ｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光をあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光する第１の受光状態とタイミング検出サブフィールドの発光を閾値以上の光量で受光し且つｙ座標検出サブフィールドの発光およびｘ座標検出サブフィールドの発光の少なくとも一方を閾値未満の光量で受光する第２の受光状態とタイミング検出サブフィールドの発光を閾値未満の光量で受光する第３の受光状態とのいずれの受光状態にあるかを示す受光状態表示部を備えた上記に記載のライトペンと、ライトペンの座標算出部が算出した座標に基づく画像信号を作成して画像表示装置に出力する描画装置と、を備えたことを特徴とする。この構成により、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができる画像表示システムを提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができるライトペン、および画像表示システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】同画像表示システムのパネルの電極配列図である。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】同画像表示システムの回路ブロック図である。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】同画像表示システムのペン状態表示部から出力される画像信号の表示するアイコンを示す図である。
【図９Ａ】同画像表示システムの描画の一例を示す模式図である。
【図９Ｂ】同画像表示システムの描画の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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画像表示装置として用いた例を、図面を用いて以下に説明する。
【００１６】
（実施の形態）
まず、パネルおよびその駆動方法について説明する。
【００１７】
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とが平行に複数形成され、それらを覆うように誘電体層１５および保護層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、その上に誘電体層２３および井桁状の隔壁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。
【００１８】
これら前面基板１１と背面基板２１とは対向配置して封着され、内部の放電空間には放電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、走査電極１２および維持電極１３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。
【００１９】
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、行方向に延びた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、列方向に延びた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。
【００２０】
このように、本実施の形態におけるパネル１０は、行方向に延びた複数の走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎと列方向に延びた複数のデータ電極Ｄ１〜Ｄｍとを有する。
【００２１】
このようなパネル１０を駆動するために、画像を表示するための画像表示サブフィールドと、座標を検出するための座標検出サブフィールドとで１フィールド期間を構成する。
【００２２】
まず画像表示サブフィールドについて説明する。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。
【００２３】
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。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。
【００２４】
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。
【００２５】
サブフィールドＳＦ１の初期化期間Ｐｉ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Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する。次に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、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。すると全ての放電セルで微弱な初期化放電が発生して、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、微弱な初期化放電にともなう発光の輝度は非常に低い。
【００２６】
続く書込み期間Ｐｗでは、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加したまま走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに電圧Ｖｃを印加する。
【００２７】
次に、１行目の走査電極ＳＣ１に電圧Ｖａの走査パルスを印加するとともに、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発生し、走査電極ＳＣ１上および維持電極ＳＵ１上に所定の壁電圧が蓄積される。一方、書込みパルスを印加しなかった放電セルでは書込み放電は発生しない。次に、２行目の走査電極ＳＣ２に走査パルスを印加するとともに、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発生し、走査電極ＳＣ２上および維持電極ＳＵ２上に所定の壁電圧が蓄積される。
【００２８】
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順次発生させる。なおこのとき発生する書込み放電は、後述する維持放電に比較するとやや弱い放電であり、放電にともなう発光の輝度もやや低い。
【００２９】
続く維持期間Ｐｓでは、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに電圧Ｖｓの維持パルスを印加し、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維持放電が発生して蛍光体層２５が発光する。そして走査電極ＳＣｉ上の壁電圧および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧の極性が反転する。一方、書込み放電を起こさなかった放電セルでは維持放電は発生しない。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発生して蛍光体層２５が発光する。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。なおこのとき発生する維持放電は強い放電であり、放電にともなう発光の輝度も高い。
【００３０】
そして維持期間Ｐｓの最後に、電圧０（Ｖ）から電圧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。すると、維持放電を発生した放電セルで微弱な消去放電が発生して、走査電極ＳＣｉ上および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧を弱める。
【００３１】
サブフィールドＳＦ２の初期化期間Ｐｉ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上の壁電圧および維持電極ＳＵｉ上の壁電圧が弱められ、データ電極Ｄｋ上の壁電圧は書込み動作に適した値に調整される。
【００３２】
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。
【００３３】
以上により画像表示サブフィールドが終了する。
【００３４】
次に座標検出サブフィールドについて説明する。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と同期をとるための発光を発生するサブフィールドであり、初期化期間Ｐｉと書込み期間Ｐｗとタイミング検出期間Ｐｏとを有し、ライトペンと画像表示装置の間で同期を取る。ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙはライトペンが指し示す画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するサブフィールドであり、初期化期間Ｐｉとｙ座標検出期間Ｐｙとを有する。ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘはライトペンが指し示す画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生するサブフィールドであり、初期化期間Ｐｉとｘ座標検出期間Ｐｘとを有する。
【００３５】
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。
【００３６】
タイミング検出サブフィールドＳＦｏの初期化期間Ｐｉ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Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する。次に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、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。すると全ての放電セルで微弱な初期化放電が発生して、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。
【００３７】
続く書込み期間Ｐｗでは、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加したまま走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに電圧Ｖｃを印加する。その後、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。
【００３８】
続く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。
【００３９】
ここで、時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３はあらかじめ定められた時間間隔であり、後述するように、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。本実施の形態において、時間Ｔｏ０、時間Ｔｏ１、時間Ｔｏ２、時間Ｔｏ３は、例えばそれぞれ５０μｓ、４０μｓ、２０μｓ、３０μｓである。なおこのとき発生するタイミング検出放電は、維持放電と同様の強い放電であり、この放電にともなう発光の輝度も高い。
【００４０】
タイミング検出期間Ｐｏの最後に、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して微弱な消去放電を発生させる。
【００４１】
ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの初期化期間Ｐｉ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、データ電極Ｄ１〜Ｄｍ上の壁電圧はｙ座標検出のための放電に適した値に調整される。
【００４２】
続くｙ座標検出期間Ｐｙでは、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加したまま走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに電圧Ｖｃを印加する。
【００４３】
次に、データ電極Ｄ１〜Ｄｍに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行目の放電セルでｙ座標検出のための放電が発生する。こうして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行目の放電セル行を発光させる。
【００４４】
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ｙ座標検出パルスを印加する。すると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。ここでｙ座標検出パルスを印加する時間Ｔｙ１は、例えば１μｓである。なおこのとき発生する放電は、書込み放電に順ずるやや弱い放電であり、放電にともなう発光の輝度もやや低い。
【００４５】
こうしてｙ座標検出期間Ｐｙでは、画像表示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、受光のタイミングに基づきライトペンが示している画像表示面の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、視覚的には画像表示面全体が僅かに明るくなったようにしか見えない。
【００４６】
ｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの初期化期間Ｐｉ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Ｖｉ１から電圧Ｖｉ２まで上昇する上り傾斜電圧を印加する。次に維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加し、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。すると全ての放電セルで微弱な初期化放電が発生して、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ｘ座標検出のための放電に適した値に調整される。
【００４７】
続くｘ座標検出期間Ｐｘでは、維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎに電圧Ｖｅを印加したまま走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎのそれぞれに電圧Ｖｃを印加する。
【００４８】
次に、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎに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列目の放電セルでｘ座標検出のための放電が発生する。こうして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列目の放電セル列と２列目の放電セルで構成される２列目の放電セル列と３列目の放電セルで構成される３列目の放電セル列とを発光させる。
【００４９】
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発生し、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。
【００５０】
以下同様に、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。ここでｘ座標検出パルスを印加する時間Ｔｘ１は、例えば１μｓである。なおこのとき発生する放電も、書込み放電に順ずるやや弱い放電であり、放電にともなう発光の輝度もやや低い。
【００５１】
こうしてｘ座標検出期間Ｐｘでは、画像表示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、受光のタイミングに基づきライトペンが示している画像表示面の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、視覚的には画像表示面全体が僅かに明るくなったようにしか見えない。
【００５２】
このように座標検出サブフィールドは、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、走査電極ＳＣ１〜ＳＣｎおよび維持電極ＳＵ１〜ＳＵｎにタイミング検出パルスを交互に印加するタイミング検出サブフィールドＳＦｏとを有する。以上により座標検出サブフィールドが終了する。
【００５３】
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。ただしこれらの電圧値は一例を挙げたに過ぎない。また図３および図４に示した駆動電圧波形も一例を挙げたに過ぎない。これらは、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合わせて、適宜最適な駆動電圧波形および電圧値に設定することが望ましい。
【００５４】
次に、画像表示システムの構成について説明する。
【００５５】
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。ライトペン５０は複数本備えていてもよく、それぞれのライトペン５０を区別する場合には、ライトペン５０ａ、ライトペン５０ｂ、・・・等と記載する。
【００５６】
画像表示装置３０は、上述したように、画像を表示するための画像表示サブフィールドＳＦ１〜ＳＦ８と、画像表示面上のｙ座標を検出するための発光を発生するｙ座標検出サブフィールドＳＦｙと、画像表示面上のｘ座標を検出するための発光を発生するｘ座標検出サブフィールドＳＦｘと、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と同期をとるための発光を発生するタイミング検出サブフィールドＳＦｏ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て画像を表示する。そして画像表示装置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。
【００５７】
画像信号処理回路３１は、入力した画像信号と描画装置４０とから出力される画像信号とを切換えて、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。
【００５８】
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。
【００５９】
ライトペン５０はパネル１０の画像表示面上から文字や絵などを入力するためのものであり、画像表示装置３０の発光を受光して、指し示す画像表示面上のｙ座標およびｘ座標を出力する。そしてライトペン５０は、描画スイッチ５１と、受光素子５２と、タイミング検出部５４と、座標算出部５６と、受光状態表示部５７と、送信部５９とを備えている。
【００６０】
なお、ライトペン５０が複数存在する場合には、ライトペン５０ａの描画スイッチ５１ａ、受光素子５２ａ、タイミング検出部５４ａ、・・・等と記載し、ライトペン５０ｂの描画スイッチ５１ｂ、受光素子５２ｂ、タイミング検出部５４ｂ、・・・等と記載する。
【００６１】
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の画像表示面に接触しているとオンになり、画像表示面から離れるとオフになる。受光素子５２は、画像表示装置３０の発光を受光してタイミング検出部５４、座標算出部５６、受光状態表示部５７のそれぞれに受光信号を出力する。
【００６２】
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。
【００６３】
タイミング検出部５４は、あらかじめ定められた所定の時間間隔で発生した発光を受光信号の中から検出することにより、タイミング検出サブフィールドＳＦｏのタイミング検出放電を特定する。そして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と同期した座標基準信号を受光信号にもとづき作成する。具体的には、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受光信号の中から探す。そして４個の連続する発光を検出すると、その４個の連続する発光の１つ、例えば時刻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とに立上りを有する座標基準信号を作成し、座標算出部５６に出力する。
【００６４】
座標算出部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面上の座標を、座標基準信号と受光信号とに基づき算出する。
【００６５】
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。
【００６６】
ｙ座標検出サブフィールドＳＦｙのｙ座標検出期間Ｐｙでは、画像表示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が指し示す画像表示面の座標（ｘ、ｙ）を横線Ｌｙが通過する時刻ｔｙｙにおいて、受光素子５２は横線Ｌｙの発光を受光する。そのため図６に示したように、受光素子５２は時刻ｔｙｙで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では、画像表示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が指し示す画像表示面の座標（ｘ、ｙ）を縦線Ｌｘが通過する時刻ｔｘｘにおいて、受光素子５２は縦線Ｌｘの発光を受光する。そのため図６に示したように、受光素子５２は時刻ｔｘｘで受光信号を出力する。
【００６７】
座標算出部５６は、ｙ座標検出期間Ｐｙにおいて受光素子５２から出力される受光信号とタイミング検出部５４から出力される座標基準信号とにもとづき、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Ｙを求める。またｘ座標検出期間Ｐｘにおいて受光素子５２から出力される受光信号とタイミング発生回路３５から出力される座標基準信号とにもとづき、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Ｘを求める。このようして座標算出部５６は、ライトペン５０が指し示す画像表示面の座標（Ｘ、Ｙ）を求める。
【００６８】
受光状態表示部５７は、受光素子５２が、タイミング検出期間Ｐｏの４回のタイミング検出放電にともなう４回の発光を充分な光量で受光しているか否か、ｙ座標検出期間Ｐｙのｙ座標を検出する発光およびｘ座標検出期間Ｐｘのｘ座標を検出する発光を充分な光量で受光しているか否か、を判定する。そしてＬＥＤ（発光ダイオード）５８を用いてその結果を表示する。
【００６９】
本実施の形態においては、受光素子５２の受光状態が、タイミング検出放電にともなう発光とｙ座標およびｘ座標を検出する発光とをあらかじめ定められた閾値以上の光量で受光している受光状態（以下、「第１の受光状態」と呼称する）と、タイミング検出放電にともなう発光を閾値以上の光量で受光しているがｙ座標およびｘ座標を検出する発光の少なくとも一方の光量が閾値未満である受光状態（以下、「第２の受光状態」と呼称する）と、タイミング検出放電にともなう発光が閾値未満である受光状態（以下、「第３の受光状態」と呼称する）とのいずれであるかを判定する。なおタイミング検出放電は強い放電でありｙ座標およびｘ座標を検出する放電はやや弱い放電であるため、ｙ座標およびｘ座標を検出する発光が閾値以上でありかつタイミング検出放電にともなう発光が閾値未満である受光状態は考慮しなくてもよい。
【００７０】
このように、受光状態表示部５７は、あらかじめ定められた閾値以上の光量でタイミング検出サブフィールドＳＦｏの発光を受光し且つｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの発光およびｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの発光を受光する第１の受光状態にあるか否かを示す。さらに受光状態表示部５７は、第１の受光状態と、タイミング検出サブフィールドＳＦｏの発光を閾値以上の光量で受光し且つｙ座標検出サブフィールドＳＦｙの発光およびｘ座標検出サブフィールドＳＦｘの発光の少なくとも一方を閾値未満の光量で受光する第２の受光状態と、タイミング検出サブフィールドＳＦｏの発光を閾値未満の光量で受光する第３の受光状態とのいずれの受光状態にあるかを示す。
【００７１】
なお上述した閾値は、受光素子５２から出力される受光信号を用いて座標算出部５６が座標を正しく算出できる範囲の光量であって、且つそれより所定割合（例えば２０％）光量が減少すると座標算出部５６が座標を正しく算出できなくなる光量に設定することが望ましい。
【００７２】
そして本実施の形態において受光状態表示部５７は、赤色または緑色に発光するＬＥＤ５８を有し、受光素子５２が第１の受光状態であれば緑色で点灯させ、第２の受光状態であれば緑色で点滅させ、第３の受光状態であれば赤色で点灯させる。このように、受光状態表示部５７は、２色以上の色で点灯または点滅する発光ダイオード５８を有する。
【００７３】
送信部５９は、ライトペン５０のそれぞれに独立に付与されている識別番号ＩＤ、ライトペン５０の属性（例えば描画時の色、線の太さ、線種等）Ｓ０、描画スイッチ５１の状態Ｓ１、受光状態表示部５７の判定した受光状態Ｓ２、座標算出部５６の算出した座標（Ｘ、Ｙ）を、それぞれエンコードして描画装置４０に無線信号で送信する。
【００７４】
描画装置４０は、ライトペン５０の座標算出部５６が算出した座標（Ｘ、Ｙ）に基づく画像信号を作成して画像表示装置３０に出力する。この画像信号は、使用者が入力した画像や、ポインタとして使用するカーソルを表示するためのものである。またライトペンの属性や受光状態を表示するための画像信号も作成する。そして描画装置４０は、受信部４２と、ペン状態表示部４４と、描画部４６とを備える。
【００７５】
受信部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、ライトペン５０の識別番号ＩＤと属性Ｓ０と描画スイッチ５１の状態Ｓ１と受光状態Ｓ２と座標（Ｘ、Ｙ）とを再生する。ライトペン５０が複数存在する場合には、受信部４２には、ライトペン５０ａ、ライトペン５０ｂ、・・・のそれぞれから、これらの信号がフィールド毎に時々刻々と送られてくる。以下では時間のパラメータｔを追加して、ライトペン５０ａから送られた信号を、識別番号ＩＤａ、属性Ｓ０ａ（ｔ）、描画スイッチ５１ａの状態Ｓ１ａ（ｔ）、受光状態Ｓ２ａ（ｔ）、座標（Ｘａ（ｔ）、Ｙａ（ｔ））と記載し、ライトペン５０ｂから送られた信号を、識別番号ＩＤｂ、属性Ｓ０ｂ（ｔ）、描画スイッチ５１ｂの状態Ｓ１ｂ（ｔ）、受光状態Ｓ２ｂ（ｔ）、座標（Ｘｂ（ｔ）、Ｙｂ（ｔ））と記載する。
【００７６】
このように受信部４２は、画像表示装置３０の発光を受光して算出したｙ座標およびｘ座標を示す信号と、画像表示装置３０の発光の受光状態を示す信号と、固有の識別番号と、を出力する１以上のライトペン５０からの信号を受信する。
【００７７】
ペン状態表示部４４は、識別番号ＩＤを受信したライトペン５０のそれぞれに対して、受光状態Ｓ２（ｔ）を示す信号に基づき、受光状態をアイコンＩで示す画像信号を作成し、画像表示装置３０に出力する。本実施の形態においては、輪郭が実線で表示されかつ内部が所定の色に塗りつぶされたアイコンＩは第１の受光状態にあるライトペン５０を示し、輪郭が実線で表示されかつ内部が塗りつぶされていないアイコンＩは第２の受光状態にあるライトペン５０を示し、輪郭が破線で表示されたアイコンＩは第３の受光状態にあるライトペン５０を示している。
【００７８】
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のペン状態表示部４４から出力される画像信号の表示するアイコンＩを示す図であり、一例として、４本のライトペン５０ａ〜５０ｄに対応する４つのアイコンＩａ〜Ｉｄが画像表示面の左下部に表示されている。ここで左側のアイコンＩａはライトペン５０ａが第１の受光状態にあることを示し、左側から２番目のアイコンＩｂはライトペン５０ｂが第２の受光状態にあることを示し、左側から３番目のアイコンＩｃはライトペン５０ｃが第３の受光状態にあることを示し、右側のアイコンＩｄはライトペン５０ｄが第１の受光状態にあることを示している。
【００７９】
このようにペン状態表示部４４は、ライトペン５０のそれぞれから出力される識別番号と受光状態とを入力し、識別番号に対応するライトペン５０が、第１の受光状態にあるか否かを示す画像信号を作成する。またペン状態表示部４４は、ライトペン５０のそれぞれから出力される受光状態を入力し、識別番号に対応するライトペンが、第１の受光状態と第２の受光状態と第３の受光状態とのいずれの受光状態にあるかを示す画像信号を作成する。
【００８０】
そのため、識別番号ＩＤａ〜ＩＤｄを受信したライトペン５０ａ〜５０ｄのそれぞれの受光状態を、画像表示装置３０の画像表示面に表示したアイコンＩａ〜Ｉｄで確認することができる。
【００８１】
描画部４６はフレームメモリを備え、ｙ座標Ｙおよびｘ座標Ｘを示す信号に基づく画像信号を作成する。具体的には、ライトペン５０が第１の受光状態にありかつ描画スイッチ５１がオンであれば、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））に対応する画素を中心として所定の色および大きさのパターンをフレームメモリに書込む。またライトペン５０が第１の受光状態にありかつ描画スイッチ５１がオフであれば、１フィールド前の座標（Ｘ（ｔ−１）、Ｙ（ｔ−１））に対応する画素を中心とした所定の色および大きさのパターンを消去しつつ、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））に対応する画素を中心として所定の色および大きさのパターンをフレームメモリに書込む。
【００８２】
ライトペン５０が複数存在する場合には、それぞれのライトペン５０ａ〜５０ｄに対して同様の動作を行う。すなわち、ライトペン５０ａが第１の受光状態にありかつ描画スイッチ５１ａがオンであれば、座標（Ｘａ（ｔ）、Ｙａ（ｔ））に対応する画素を中心として所定の色および大きさのパターンをフレームメモリに書込む。またライトペン５０ａが第１の受光状態にありかつ描画スイッチ５１ａがオフであれば、１フィールド前の座標（Ｘａ（ｔ−１）、Ｙａ（ｔ−１））に対応する画素を中心とした所定の色および大きさのパターンを消去しつつ、座標（Ｘａ（ｔ）、Ｙａ（ｔ））に対応する画素を中心として所定の色および大きさのパターンをフレームメモリに書込む。ライトペン５０ｂ〜５０ｄについても同様である。
【００８３】
そして描画部４６は、フレームメモリに記憶されている画像信号を画像表示装置３０に出力する。
【００８４】
画像表示装置３０の画像信号処理回路３１は、描画装置４０のペン状態表示部４４および描画部４６から出力される画像信号と、入力した画像信号とを切換えて、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。これによりライトペン５０のそれぞれに対応するアイコンＩを表示するとともにライトペン５０のそれぞれで書いた画像およびカーソルを表示する。あるいは入力した画像信号と重畳してそれらを表示する。
【００８５】
次に、画像表示システムの動作について説明する。
【００８６】
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。使用者が、例えば図９Ａの位置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５１をオンにしたとする。このとき受光素子５２はパネル１０の発光を確実に受光できるので、ライトペン５０は第１の受光状態にある。すると描画部４６は、ライトペン５０の指し示す座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））に対応する画素を中心に、所定の色および大きさのパターンをフレームメモリに書込む。
【００８７】
使用者がライトペンを画像表示面に接触させたまま図９Ａの位置Ｂまで移動させると、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））も移動する。そして描画部４６は移動する座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））を中心に所定の色および大きさのパターンをフレームメモリに順次書込む。こうして描画部４６はライトペン５０の軌跡を示す画像信号を作成し、画像表示装置３０はこの画像信号に基づきライトペン５０の軌跡を表示する。このように、使用者はライトペン５０を描画用のペンとして使用することができる。
【００８８】
また使用者が、図９Ｂの位置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５１をオフにしたとする。この場合であってもライトペン５０が第１の受光状態にあれば座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））を算出することができるので、描画部４６は、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（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。
【００８９】
ライトペン５０を第１の受光状態に保ちながら、使用者がライトペン５０をパネル１０から離して図９Ｂの位置Ｃまで移動させると、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（ｔ））も移動する。そして描画部４６は、１フィールド前の座標（Ｘ（ｔ−１）、Ｙ（ｔ−１））に対応するカーソルのパターンを消去しつつ、座標（Ｘ（ｔ）、Ｙ（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。こうして描画部４６は、ライトペン５０が指し示す画像表示面上の位置を移動するカーソルを示す画像信号を作成し、画像表示装置３０はこの画像信号に基づき移動するカーソルを表示する。これにより使用者は、離れた位置から画像表示面上の特定の位置を指し示すポインタとしてライトペン５０を使用することができる。
【００９０】
このとき仮に、使用者がライトペン５０を画像表示面から離しすぎると、受光素子５２が受光する光量が減少して、ライトペン５０の指し示す座標を全く検出できなくなるおそれがある。
【００９１】
しかしながら本実施の形態においては、使用者がライトペン５０を画像表示面から離して、ｙ座標またはｘ座標を検出する発光にともなう光量が輝度閾値未満になると、ライトペン５０の受光状態表示部５７のＬＥＤ５８が緑色の点滅を始め、また画像表示装置３０の画像表示面上の対応するアイコンＩの表示が塗りつぶし無しに変化する。これにより使用者はライトペン５０を画像表示面から離し過ぎたことを認識できる。そのため使用者は、常に適切な距離でライトペン５０を使用することができる。
【００９２】
また、ライトペン５０がポインタとして動作しない場合、ライトペン５０の受光状態表示部５７のＬＥＤ５８が緑色の点滅であれば、使用者はライトペン５０を画像表示面から離しすぎていることを認識することができる。そのため使用者は、ライトペン５０を画像表示面に近づけることにより正常動作に戻すことができる。
【００９３】
しかしライトペン５０の受光状態表示部５７のＬＥＤ５８が赤色であれば、画像表示装置３０が正しい表示モードになっていないか、画像表示システムになんらかの異常が発生している可能性が考えられる。そして、例えばプレゼンテーション中にトラブルが発生した場合に、ライトペン５０の交換、画像表示装置３０の画像表示モードの確認、画像表示装置３０の交換等、速やかに適切な対応をとることができる。このように、受光状態表示部５７の表示は、トラブルが発生した場合の原因究明にも有効である。
【００９４】
以上のように、ライトペン５０が第１の受光状態にある間は、描画スイッチ５１をオンとすることでライトペン５０を描画用のペンとして使用することができ、描画スイッチ５１をオフとすることでライトペン５０をポインタとして使用することができる。なおライトペン５０が複数存在する場合には、それぞれのライトペン５０に対して独立に上述した動作を行う。
【００９５】
なお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。これにより画像表示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の側面に設けたスイッチでカーソルを表示する構成であってもよい。
【００９６】
このような構成であっても、使用者がライトペン５０の受光状態表示部５７の表示を確認することにより、ライトペン５０を画像表示面から離しすぎることなく、適切な距離で使用することができる。
【００９７】
また本実施の形態において、受光状態表示部５７は、２色以上の色で点灯または点滅する発光ダイオードを有し、受光状態Ｓ２が第１の受光状態ではＬＥＤ５８を緑色で点灯させ、第２の受光状態ではＬＥＤ５８を緑色で点滅させ、第３の受光状態ではＬＥＤ５８を赤色で点灯させるとした。しかし上記は受光状態Ｓ２の表示の一例を示したものであり、少なくとも第１の受光状態と第２の受光状態と第３の受光状態とを区別して表示できるものであれば上記に限定されない。
【００９８】
なお本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。
【００９９】
また本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、画像表示装置の特性や画像表示システム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。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、使用者がライトペンを画像表示面から離しすぎることなく適切な距離および向きで使用することができ、トラブルが発生した場合にも速やかに対応することができるので、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。
【符号の説明】
【０１０１】
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    受信部
４４    ペン状態表示部
４６    描画部
５０，５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ    ライトペン
５１，５１ａ，５１ｂ    描画スイッチ
５２，５２ａ，５２ｂ    受光素子
５４，５４ａ，５４ｂ    タイミング検出部
５６    座標算出部
５７    受光状態表示部
５９    送信部
１００    画像表示システム
【図１】
2015132860.tif 000003
【図２】
2015132860.tif 000004
【図３】
2015132860.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015132860.tif 000007
【図６】
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【図７】
2015132860.tif 000009
【図８】
2015132860.tif 000010
【図９Ａ】
2015132860.tif 000011
【図９Ｂ】
2015132860.tif 000012