CN102568254B - 电子阅读装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子阅读装置及其操作方法。电子阅读装置包括电子纸、光电转换单元、储能单元、电力模块及控制器。光电转换单元是与电子纸迭合，并用以将光能转换为电能。电力模块将电能储存于储能单元中以对储能单元进行充电。控制器于一时段内控制至少部分电子纸呈现透明，使得光能能穿透电子纸而由光电转换单元接收。

Description

电子阅读装置及其操作方法
技术领域
本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种电子阅读装置及其操作方法。
背景技术
随着科技的进步，手持式电子装置逐渐地成为人们生活中的辅助工具。由于手持式电子装置不仅体积轻巧又携带方便，因此使用手持式电子装置的人数越来越多且功能项目亦越来越多。现今社会环保意识高涨，传统的印刷出版品逐渐被电子化。电子阅读装置具有类似纸张印刷的阅读效果及非常省电，因此相当适合长时间阅读。电子阅读装置即便在关闭电源后，显示屏幕仍保有显示画面，因此受到许多使用者的喜爱。
电子阅读装置的电力来源是相当重要的。电子阅读装置的电力来源若能避免石化能源的环保污染且不会造成温室气体的排放的话，将会让电子阅读装置成为一个极佳的绿色产品。
发明内容
本发明是有关于一种电子阅读装置及其操作方法，通过控制至少部分电子纸透明以将光能转换为电子阅读装置所需的电能。上述电子阅读装置及其操作方法不仅能节省光电转换单元与电子纸所占用的面积，以进一步缩小电子阅读装置的体积。而且，上述实施例能于电子阅读装置在使用时，让光电转换单元进行储能的动作，以提高电能储存的效率与电能储存量。
根据本发明，提出一种电子阅读装置。电子阅读装置包括电子纸、光电转换单元、储能单元、电力模块及控制器。光电转换单元是与电子纸迭合，并用以将光能转换为电能。电力模块将电能储存于储能单元中以对储能单元进行充电。控制器于一时段内控制至少部分电子纸呈现透明，使得光能能穿透电子纸而由光电转换单元接收。
根据本发明，提出一种电子阅读装置的操作方法。提供电子阅读装置，电子阅读装置包括电子纸、光电转换单元及储能单元且光电转换单元是与电子纸迭合。操作方法包括：于一时段内控制至少部分电子纸呈现透明，使得光能能穿透电子纸而由光电转换单元接收；光电转换单元将光能转换为电能；以及将电能储存于储能单元中以对储能单元进行充电。
为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1绘示为电子阅读装置的电路方块图。
图2A绘示为电子纸11处于透明模式时的电子阅读装置的外观示意图。
图2B绘示为电子纸11处于显示模式时的电子阅读装置的外观示意图。
图2C绘示为电子纸11处于部分透明模式时的电子阅读装置的外观示意图。
图3A绘示为电子纸11处于透明模式时电子阅读装置的侧视图。
图3B绘示为电子纸11处于显示模式时电子阅读装置的侧视图。
图3C绘示为电子纸11处于部分透明模式时电子阅读装置的侧视图。
图4A、图4B、图4C及图4D绘示为电子纸的局部示意图。
图5绘示为依照第一实施例的电子阅读装置的操作方法的流程图。
图6绘示为依照第二实施例的电子阅读装置的操作方法的流程图。
[主要元件标号说明]
1：电子阅读装置              11：电子纸
12：光电转换单元             13：储能单元
14：电力模块                 15；控制器
16：壳体                     17：存储器
18：输入输出接口             40a、40b：电极
44a：具正电荷的墨水粒子      44b：具负电荷的墨水粒子
46：可视区域                 48a、48b：聚集区域
111：电极                    112：油墨粒子
113、114：基板               21、22、23、24、25：流程步骤
L：光线
具体实施方式
为了使电子阅读装置成为一种绿色产品，下述实施例提供一种电子阅读装置及其操作方法。电子阅读装置包括电子纸、光电转换单元、储能单元、电力模块及控制器。光电转换单元是与电子纸迭合，并用以将光能转换为电能。电力模块将电能储存于储能单元中以对储能单元进行充电。控制器于一时段内控制至少部分电子纸呈现透明，使得光能能穿透电子纸而由光电转换单元接收。
电子阅读装置的操作方法包括如下步骤。首先，提供电子阅读装置，电子阅读装置包括电子纸、光电转换单元及储能单元，光电转换单元是与该电子纸迭合。跟着，于一时段内控制至少部分电子纸呈现透明，使得光能能穿透电子纸而由光电转换单元接收。接着，光电转换单元将光能转换为电能。最后，将电能储存于储能单元中以对储能单元进行充电。
第一实施例
请参照图1，图1绘示为电子阅读装置的电路方块图。电子阅读装置1包括电子纸11、光电转换单元12、储能单元13、电力模块14、控制器15、存储器17及输入输出接口18，且光电转换单元12及储能单元13分别例如为太阳能电池(Solar Cell)及电池(Battery)。电子纸11可采用任何可具有透明功能的电子纸，例如采用飞利浦(Philips)的电子皮肤(E-skin)技术所实现的电子纸，其可使电子纸具有透明的效果。此外，下述实施例虽以一层电子纸为例说明，但并不局限于此。电子阅读装置1亦可使用多层不同颜色油墨的电子纸以达到呈现彩色画面的效果。
光电转换单元12是与电子纸11迭合，并将光线的光能转换为电能。相较于将电子纸11和光电转换单元12并行排列设置(例如是设置在在电子书套(E-reader Case)的左右两侧，或是让电子纸11额外外接一个独立的太阳能模块)，本实施例的将光电转换单元12配置于电子纸11的下方将能避免占据电子阅读装置太大的面积。
此外，另外一种可能的作法为，将电子纸11和光电转换单元12分别设置于电子阅读装置1的正面及反面。此种作法于使用电子阅读装置1而使电子纸11朝向上方(面向光线的方向)以利于阅读时，由于光电转换单元12位于电子阅读装置1的反面，亦即此时是朝向下方(背向光线的方向)，因此光电转换单元12将无法直接被光线所照射，而无法吸收足够的光线的光能而导致储能单元13无法储存足够的电能。相较于上述的将电子纸11和光电转换单元12分别设置于电子阅读装置1的正面及反面的作法，本实施例是将光电转换单元12配置于电子纸11的下方并均朝向同一方向，如此于使用电子阅读装置1时，可让电子纸11和光电转换单元12均朝向上方(面向光线的方向)，来使光电转换单元12能够吸收足够的光线的光能，以使储能单元13储存足够的电能。
电力模块14根据光电转换单元12输出的电能对储能单元13进行充电。此外，当储能单元13电力不足时，电子阅读装置1的所需电力，亦可立即改由光电转换单元12及电力模块14提供，以确保电子阅读装置1的电力来源不会中断。存储器17提供控制器15所需的存储空间，而输入输出接口18用以接收控制指令。控制器15能根据控制指令控制电子纸11处于不同模式，如透明模式、显示模式或部分透明模式。此外，控制器15亦能通过控制电力模块14检测剩余电量以控制电子纸11于透明模式、显示模式及部分透明模式之间切换。控制器15控制电子纸11处于透明模式、显示模式或部分透明模式以呈现不同态样。关于电子纸11的透明模式、显示模式及部分透明模式将于后续进一步说明。
请同时参照图1、图2A及图3A，图2A绘示为电子纸11处于透明模式时的电子阅读装置的外观示意图，图3A绘示为电子纸11处于透明模式时电子阅读装置的侧视示意图。前述电子阅读装置1还包括壳体16，壳体16用以容置电子纸11、光电转换单元12、储能单元13、电力模块14、控制器15、存储器17及输入输出接口18。电子纸11是外露壳体16，光电转换单元12是配置于电子纸11的下方。
当控制器15于某一时段控制电子纸11处于透明模式时，电子纸11不显示数据且电子纸11全部呈现透明，使得光线L的光能能穿透电子纸11而由光电转换单元12接收。于此时段电子阅读装置1能通过外部光线L的光能进行充电。
请再同时参照图1、图2A及图3A，当电子阅读装置1进入一电源关闭(Power Off)模式或一待机(Standby)模式时，控制器15于此时段内控制电子纸11部分或全部呈现透明，使得光能穿透电子纸11而由光电转换单元12接收。光电转换单元12将光线L的光能转换为电能以提供电力至电力模块14。当电子阅读装置1进入电源关闭模式或待机(Standby)模式时，能改由光电转换单元12提供电力至电力模块14，所以即便储能单元13无法提供电力至电力模块14，也不会影响电子阅读装置1的正常操作。
请同时参照图1、图2B及图3B，图2B绘示为电子纸11处于显示模式时的电子阅读装置的外观示意图，图3B绘示为电子纸11处于显示模式时电子阅读装置的侧视示意图。当控制器15于另一时段控制电子纸11处于显示模式时，电子纸11显示数据，故电子纸11全部不呈现透明。使用者能于此时段通过电子阅读装置1正常地阅读数据。
请同时参照图1、图2C及图3C，图2C绘示为电子纸11处于部分透明模式时的电子阅读装置的外观示意图，图3C绘示为电子纸11处于部分透明模式时电子阅读装置的侧视示意图。当控制器15于其它时段控制电子纸11处于部分透明模式时，电子纸11的一部分将呈现透明以对储能单元进行充电而电子纸11的另一部分则显示数据。于此时段使用者不仅能通过电子阅读装置1正常地阅读数据，且电子阅读装置1能通过外部光线进行充电。原先在显示模式下所显示的整页数据可通过缩小比例而在部分透明模式下完整呈现。或者，原先在显示模式下所显示的整页数据可通过分页方式而在部分透明模式下局部呈现。由于电子阅读装置1能同时提供阅读功能及充电功能，因此使用者不会在重要时刻而无法通过电子阅读装置1阅读数据的情况发生。
请同时参照图4A、图4B、图4C及图4D，图4A、图4B、图4C及图4D绘示为电子纸的局部示意图。前述电子纸11包括层腔48ab。层腔48ab包括电极40a及40b，且电极40a及40b设置在与层腔48ab相反的角落。可视区域46位于聚集区域48a及聚集区域48b之间。
请参照图4A，当电极40a及电极40b分别给予负电压及正电压时，具正电荷的墨水粒子44a被电极40a吸引至聚集区域48a，而具负电荷的墨水粒子44b被电极40b吸引至聚集区域48b。由于墨水粒子44a及墨水粒子44b分别往层腔48ab两侧移动，因此层腔48ab的可视区域46呈现透明。
请参照图4B，当前述电极40a及电极40b分别改给予正电压及负电压时，具正电荷的墨水粒子44a被电极40b吸引而往聚集区域48a移动。但是由于具负电荷的墨水粒子44b移动速度比具正电荷的墨水粒子44a慢，因此移动较快的墨水粒子44a会分布于可视区域46而使得层腔48ab的可视区域46呈现墨水粒子44a的颜色。其中通过控制墨水粒子44b的质量或电荷强度，即能使其移动速度较慢。
请参照图4C，当前述电极40a及电极40b分别持续给予正电压及负电压一段时间时，移动较快的墨水粒子44a已被电极40b吸引至聚集区域48b。但是由于具负电荷的墨水粒子44b移动速度较慢，因此墨水粒子44b会分布于可视区域46而使得层腔48ab的可视区域46呈现墨水粒子44b的颜色。
请参照图4D，当前述电极40a及电极40b分别持续给予正电压及负电压一段时间后再分别改给予负电压及正电压时，则由于具负电荷的墨水粒子44b移动速度较慢，因此墨水粒子44b会分布于可视区域46。而具正电荷的墨水粒子44a被电极40b吸引而往聚集区域48a移动，但尚未到达聚集区域48a。此时分别停止供应正电压及负电压电极40a及电极40b，则层腔48ab的可视区域46呈现墨水粒子44a及墨水粒子44b的混合颜色。
请同时参照图1及图5，图5绘示为依照第一实施例的电子阅读装置的操作方法的流程图。前述电子阅读装置1的操作方法包括如下步骤。首先如步骤21所示，提供电子阅读装置1。电子阅读装置1包括电子纸11、光电转换单元12及储能单元13，且光电转换单元12是与电子纸11迭合。接着如步骤22所示，控制器15于一时段内控制至少部分电子纸11呈现透明，使得光线L的光能能穿透电子纸11而由光电转换单元12接收。接着如步骤23所示，光电转换单元12将光能转换为电能。最后如步骤24所示，电力模块14将电能储存于储能单元13中以对储能单元13进行充电。
第二实施例
请同时参照图1及图6，图6绘示为依照第二实施例的电子阅读装置的操作方法的流程图。第二实施例与第一实施例不同之处主要在于第二实施例的电子阅读装置的操作方法除了步骤21至24外还包括步骤25。如步骤25所示，控制器15经电力模块14检测储能单元13的剩余电量。当剩余电量下降至一临限值时，则如步骤21所示，控制器15控制至少部分电子纸11呈现透明，以使电力模块14对储能单元13进行充电。如此一来，电子阅读装置1能自动地根据储能单元13的剩余电量动态地进行充电，大幅提高使用上的便利性。除此之外，使用者亦能通过输入输出接口18输入控制指令，输入输出接口18于接收控制指令后，控制器15控制电子纸11处于控制指令的对应模式。
除此之外，控制器15还能更进一步地根据剩余电量的多寡决定电子纸11的显示区域及透明区域。举例来说，当储能单元13的剩余电量越低时，控制器15控制电子纸11的显示区域越小而透明区域越大以提高充电速度。相反地，当储能单元13的剩余电量越高时，控制器15控制电子纸11的显示区域越大而透明区域越小。
本发明虽然以上述多个实施例做说明，然只要光电转换单元与电子纸迭合，且通过至少部分电子纸呈现透明使得光电转换单元将光能转换为电能，即在本发明的范围之内。上述电子阅读装置及其操作方法不仅能节省光电转换单元与电子纸所占用的面积，以进一步缩小电子阅读装置的体积。而且，上述实施例能于电子阅读装置在使用时，让光电转换单元进行储能的操作，以提高电能储存的效率与电能储存量。不仅如此，当电子阅读装置进入电源关闭(Power Off)模式或待机(Standby)模式时，更能弹性地改由光电转换单元提供所需电力。此外，电子阅读装置更能依据剩余电量的多寡控制电子纸呈现透明状态的面积大小。当剩余电量越低时，电子纸的显示区域越小而透明区域越大。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (18)

1.一种电子阅读装置，包括：
一具透明特性的电子纸；
一光电转换单元，与该电子纸迭合，并用以将光能转换为电能；
一储能单元；
一电力模块，用以将该电能储存于该储能单元中以对该储能单元进行充电；以及
一控制器，用以于一第一时段内控制至少部分该电子纸呈现透明，使得光能能穿透该电子纸而由该光电转换单元接收。
2.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中该控制器于该第一时段内控制另一部分电子纸显示数据。
3.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中该控制器于一第二时段内控制该电子纸全部呈现透明。
4.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中该控制器于一第二时段内控制该电子纸全部显示数据。
5.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中该控制器经该电力模块检测该储能单元的一剩余电量，并于该剩余电量下降至一临限值时，控制至少部分该电子纸呈现透明，以使该电力模块对该储能单元进行充电。
6.根据权利要求1所述的电子阅读装置，还包括：
一壳体，用以容置该电子纸、该光电转换单元、该储能单元、该电力模块及该控制器，该电子纸外露于壳体，该光电转换单元被配置于该电子纸的下方。
7.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中，该控制器经该电力模块检测该储能单元的一剩余电量，该控制器根据该剩余电量决定该电子纸的一显示区域及一透明区域。
8.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中，当该电子阅读装置进入一电源关闭模式时，该控制器于一第二时段内控制该电子纸呈现透明。
9.根据权利要求1所述的电子阅读装置，其中，当该电子阅读装置进入一待机模式时，该控制器于一第二时段内控制该电子纸呈现透明。
10.一种电子阅读装置的操作方法，包括：
提供该电子阅读装置，包括一具透明特性的电子纸、一光电转换单元及一储能单元，该光电转换单元是与该电子纸迭合；
于一第一时段内控制至少部分该电子纸呈现透明，使得光能能穿透该电子纸而由该光电转换单元接收；
该光电转换单元将该光能转换为电能；以及
将该电能储存于该储能单元中以对该储能单元进行充电。
11.根据权利要求10所述的操作方法，其中于该第一时段内控制另一部分电子纸显示数据。
12.根据权利要求10所述的操作方法，于一第二时段内控制该电子纸全部呈现透明。
13.根据权利要求10所述的操作方法，还包括：
于一第二时段内控制该电子纸全部显示数据。
14.根据权利要求10所述的操作方法，还包括：
检测该储能单元的一剩余电量；
其中，于该剩余电量下降至一临限值时，控制至少部分该电子纸呈现透明，以对该储能单元进行充电。
15.根据权利要求10所述的操作方法，其中该电子阅读装置还包括一壳体，用以容置该电子纸、该光电转换单元及该储能单元，该电子纸外露于壳体，该光电转换单元被配置于该电子纸的下方。
16.根据权利要求10所述的操作方法，还包括：
检测该储能单元的一剩余电量；以及
根据该剩余电量决定该电子纸的一显示区域及一透明区域。
17.根据权利要求10所述的操作方法，还包括：
当该电子阅读装置进入一电源关闭模式时，于一第二时段内控制该电子纸呈现透明。
18.根据权利要求10所述的操作方法，还包括：
当该电子阅读装置进入一待机模式时，于一第二时段内控制该电子纸呈现透明。
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