JP2000338917A

JP2000338917A - 定型イメージのパターンを生成するディスプレイのための方法及び装置

Info

Publication number: JP2000338917A
Application number: JP2000134808A
Authority: JP
Inventors: T Pries Brian; ティープリースブライアン; Helen Davis Simoni; デイビスシモニヘレン
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 2000-05-08
Publication date: 2000-12-08
Anticipated expiration: 2020-05-08
Also published as: CA2307265A1; EP1050869A3; US6486861B1; CA2307265C; EP1050869B1; JP4708527B2; DE60040575D1; EP1050869A2

Abstract

(57)【要約】【課題】オーバーラップする任意に複合した既知の定
型イメージのパターンを、高解像度で、多数のアドレッ
シングドライバを必要とする対応して複雑なアドレッシ
ングシステムを必要とすること無く表示することができ
るディスプレイを提供する。【解決手段】表示媒体７０の両側に選択装置７２がそ
れぞれ設けられ、制御装置７８によって制御されたドラ
イバ７６から各選択装置７２に設けられている電極７４
に駆動信号が供給され、所望の表示が行われる。電極７
４は、複数の予め定められたイメージを表示するＮ個の
オーバラップしたイメージパターンを形成する。オーバ
ラップしているイメージパターンは共通に駆動され、各
イメージを予め定められた駆動規則に従って駆動する。
この結果、複数の特定イメージが単一の表示媒体７０上
に表示可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にはディス
プレイ技術に関し、特に、特定パターンのイメージを生
成するディスプレイであって、各イメージが高解像度で
表示され且つ任意に複合していることがあるが、最小数
のドライバを必要とするのみであるディスプレイに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】非常に様々なディスプレイ技術が存在し
ており、その中にはＬＥＤ、ＬＣＤ、ＣＲＴ、電気泳
動、及びジャイリコン（gyricon）技術が含まれる。こ
れらの各ディスプレイに共通の特徴とは、これらが何れ
もアドレッシングされなければならないという点であ
る。ディスプレイに対する最も一般的なアドレッシング
方式とは、アクティブマトリクスアドレッシング、パッ
シブマトリクスアドレッシング、及びスタイラス又はワ
ンド（wand）アドレッシングの３つである。

【０００３】アクティブマトリクスアドレッシングが、
ディスプレイの特性に対する要求が最も少ない。これ
は、別個のアドレッシング電極がディスプレイの各ピク
セルに対して設けられて、これらの電極がそれぞれアド
レッシング電圧を連続的に供給されるからである。完全
に調節された電圧印可パターンを、各アドレッシングフ
レーム毎に変えることができる。このタイプのアドレッ
シングは、ディスプレイの特性に対する要求が最も少な
い。しかし、アクティブマトリクスアドレッシングは、
最もコストが高く最も複雑であって、エネルギー効率が
最も悪いアドレッシングタイプである。

【０００４】パッシブマトリクスアドレッシングは２パ
ターンの電極を使用し、それらは、表示媒体の両側に１
つずつ配置される。典型的には、これらの１つは水平導
電バーからなり、他方は垂直導電バーからなっている。
ディスプレイの正面又は窓の上のバーは、透明である必
要がある。表示媒体をアドレッシングするために、電圧
が水平導電バー及び垂直導電バーにそれぞれ印加され
る。これらの２つのバーの交点に位置する媒体のセグメ
ントは、これら２つの電圧の合計に等しい電圧を受け
る。通常はそうなっているように、これらの電圧が等し
ければ、各バーに隣接して位置しているがバーの交点に
は位置していない媒体部分は、バーの交点における媒体
部分が受ける電圧の１／２の電圧を受ける。パッシブア
ドレッシングは、より単純で且つエネルギー効率はより
良いが、これは、表示媒体のピクセルが、それらの光学
的状態を変える必要がある期間だけしかアドレッシング
されないからである。しかし、パッシブマトリクスディ
スプレイでアドレッシングされ得る媒体に対する要求
は、アクティブマトリクスの場合に比べて著しく大き
い。媒体は、フルアドレッシング電圧に対しては完全に
応答しなければならないが、フルアドレッシング電圧の
１／２の電圧に対しては反応してはいけない。これは、
閾値応答動作と呼ばれる。また、媒体は、アドレッシン
グ電極によってスイッチングされた何れかの光学的状態
に、電圧が連続的に印加されないまま留まらなければな
らない。すなわち、媒体は、パワー無しにイメージを記
憶しなければならない。パッシブアドレッシングは、最
も広く使用されているディスプレイのアドレッシング方
法であり、コストが最も低い。

【０００５】スタイラス又はワンドアドレッシングは、
表示媒体の表面上を移動させることができる１つ又はア
レイ状のアドレッシング電極からなっている。典型的に
は、媒体は接地電極上に配置され、スタイラス又はワン
ドとディスプレイとの間に薄い窓を配置することによっ
て、スタイラス又はワンドから加えられる可能性のある
機械的ダメージから保護される。スタイラス又はワンド
は、表示媒体上を移動しながら媒体の特定のピクセルに
短時間の間だけ電圧を印加し、スタイラス又はワンドが
表面上を走査する毎にフルイメージを生成する。この方
法の変形として、ワンドが２次元電極アレイを備えて、
これらが表示媒体の表面に接触して配置されてもよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】これらの各場合におい
て、ピクセルと呼ばれる最小サイズのアドレシング単位
がアドレッシングされる。各ピクセルは隣接するピクセ
ルと同じ面積及び形状を有しており、その位置のみが、
ディスプレイ上の他のピクセルとは異なっている。ピク
セルサイズが小さくなると、表示されるイメージの解像
度が増す一方で、表示媒体をアドレッシングするために
必要とされるアドレッシング装置の複雑度及びドライバ
数が増す。これは、必要とされるドライバ回路の数が解
像度の２乗に比例するからである。例えば、１０インチ
×１０インチ（２５．４ｃｍ×２５．４ｃｍ）で解像度
が１００ピクセル／インチ（＝約３９．３７ピクセル／
ｃｍ）であるアクティブマトリクスディスプレイは、百
万個のドライバ、すなわち各ピクセルについて１つのド
ライバを必要とする。パッシブマトリクスアドレッシン
グシステムを有するように構成された同じディスプレイ
は、２０００個のドライバ、すなわち各行について及び
各列についてそれぞれ１つのドライバを必要とする。

【０００７】アドレッシング装置の複雑度が増すと、そ
のコストも増加する。したがって、表示可能な最もよい
イメージを最も高い解像度で表示することと、複雑度が
最も低く且つコスト効率が最もよいディスプレイアドレ
ッシング手段を使用することとの間に、常に対立関係が
存在する。

【０００８】ピクセルアドレッシングの他の方法は、ポ
ケットベル（登録商標）、時計、携帯電話、クロックラ
ジオなどで使用されているように、定型イメージと共に
アドレッシング電極を製造することである。これによ
り、特定の限定されたイメージパターンに対する良好な
解像度を安価に得ることができる。しかし、欠点は、デ
ィスプレイ上の特定の位置には、単一の定型イメージし
か生成できない点である。時計に対するディスプレイを
例にとると、ディスプレイの一部が反転されて、時刻、
ｐｍ表示マーク、アラーム表示マーク、「スヌーズ」表
示マーク、及びバッテリ低下表示マークを表示してもよ
い。時刻は、典型的な８セグメント数値表示を使用して
表示されてもよく、この場合には、８つの固定された表
示可能なセグメントが選択されて組み合わされ、様々な
数を形成する。時間は、ディスプレイの同じ位置に常に
表示されるが、これは、時計面に表示される他の表示マ
ークも同様である。例えば、バッテリ低下表示マーク
は、ディスプレイの一隅で点滅する壊れたバッテリのよ
うな形状の小さなアイコンからなっていてもよい。バッ
テリ低下アイコンは、ディスプレイの同じ場所で例えば
時刻表示と交互に表示されることはできない。したがっ
て、全ディスプレイは、独立して別個にアドレッシング
可能な、オーバーラップしていない定型イメージからな
っており、これらが選択されるか又はされないかであ
る。これにより、アドレッシング装置の複雑度が低減さ
れ、必要とされるドライバの数を表示されるイメージの
数に制限する。

【０００９】したがって、今までのところ、ディスプレ
イのアドレッシング技法の選択は、ディスプレイ上の任
意の領域に表示され得るイメージを無制限に選択できる
高複雑度で高コストのピクセルアドレッシングを選択す
るか、決められた領域を使用して単一の定型イメージを
表示する低複雑度で低コストのアドレッシングを選択す
るかに、限られている。しかし、ディスプレイの特定部
分に属することなく定型イメージの限定パターンを表示
することができて、低複雑度及び低コストのアドレッシ
ングシステムをもったディスプレイが必要とされてい
る。

【００１０】時計を再び例にとると、バッテリ低下表示
マークと時刻とをディスプレイの同じ部分で交互に表示
して、バッテリが低下していることをもっと容易に認識
されるように表示することが有用かもしれない。他の例
は高速道路の標識であって、前方における凍結、雨、
雪、霧などの変化していく路面及び天候状態を表示する
ために使用することができる。さらに他の例にはＰＯＳ
広告表示であって、販売者による販売のためにフリーザ
ーケースの中に様々な商品を表示してもよい。

【００１１】したがって、オーバーラップする任意に複
合した既知の定型イメージのパターンを、高解像度で、
多数のアドレッシングドライバを必要とする複雑なアド
レッシングシステムを用いること無く表示することがで
きるディスプレイを提供することが、本発明の主要な目
的である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】これらのイメージの交点
を全てあらかじめ計算することにより、必要とされるド
ライバ数が、解像度の関数ではなくイメージ数の関数と
なる。例えば、４つの任意に複合したオーバーラップす
るイメージは、最大で１６個のドライバを必要とする。
一般に、ｎ個の任意に複合したオーバーラップするイメ
ージは、最大で２^ｎ個のドライバを必要とする。この結
果は、ディスプレイのサイズや複雑度、解像度、又はイ
メージのオーバーラップ量にかかわらず成立する。

【００１３】イメージの幾つかが他のイメージとオーバ
ーラップしていなければ、ドライバの数をさらに減らす
ことが可能である。例えば、２つのイメージがある領域
でお互いにオーバーラップし、他の２つのイメージが別
の領域でお互いにオーバーラップしているが、これら２
パターンのイメージはオーバーラップしていない場合を
考える。この場合、４つの全イメージがお互いにオーバ
ーラップしているときに必要とされる１６個のドライバ
の代わりに、最大で８個のドライバが必要とされるのみ
である。一般に、Ｎ個の別個の領域を考え、各領域にオ
ーバーラップしているイメージのパターンが存在して、
領域ｉでｎ_ｉ個のイメージがオーバーラップしている
（すなわち、領域１ではｎ_１個のイメージがオーバーラ
ップし、領域２ではｎ_２個のイメージがオーバーラップ
している、など）とする。このとき、必要とされる最大
ドライバ数は、Ｉ＝１〜Ｎに対する２のｎ_ｉ乗の合計と
なる。

【００１４】本発明は、表示される必要がある全イメー
ジが前もって分かっているときに、ディスプレイを大き
く単純化し且つコストを削減する方法を開示している。
アプリケーションには、道路標識、情報標識、広告、電
子装置に対するユーザインタフェース、及び多くの他の
アプリケーションが含まれる（但し、これらに限定され
るものではない）。

【００１５】簡単に説明すると、本発明によれば、各イ
メージが少なくともイメージ部を有するＮ個のオーバー
ラップしているイメージのパターンを、表示媒体の少な
くとも一部の上に生成するアドレッシングシステムが提
供される。これは、２^Ｎ個を越えないドライバを、これ
らのドライバに応答して前記表示媒体に前記Ｎ個のイメ
ージのうちの任意の１つを表示させる複数の電極と組み
合わせて使用する。

【００１６】また、各イメージが少なくともイメージ部
を有するＮ個のオーバーラップしているイメージのパタ
ーンを表示媒体の少なくとも一部の上に表示するために
必要とされるドライバの数を、複数の電極を使用するこ
とによって減らす手段が提供される。これらの各電極は
用法ベクトル（usage vector）を有しており、同一の用
法ベクトルを有する少なくとも２つの電極が、電気的に
一緒に接続されている。

【００１７】さらに、各イメージが少なくともイメージ
部を有するＮ個のオーバーラップしているイメージのパ
ターンを、ディスプレイの視野表面の少なくとも一部の
上に、表示媒体と、２^Ｎ個を越えないドライバと、これ
らの複数のドライバに応答して前記表示媒体に前記Ｎ個
のイメージのうちの任意の１つを表示させる複数の電極
とを使用して生成するアドレッシングシステムが提供さ
れる。

【００１８】また、各イメージが少なくともイメージ部
を有するＮ個のオーバーラップしているイメージのパタ
ーンを、ディスプレイの視野表面上に、表示媒体の少な
くとも一部の上に生成するために必要とされるドライバ
の数が、複数の電極の使用によって減らされて、この少
ない数のドライバを使用するディスプレイが提供され
る。これらの各電極は用法ベクトルを有しており、同一
の用法ベクトルを有する少なくとも２つの電極が、電気
的に一緒に接続されている。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜図４を参照すると、４つの
異なるイメージを有する標識１０が示されている。イメ
ージのサイズ及び複雑度は、例示目的のためだけであ
る。表示されたイメージは、任意のサイズ及び複雑度を
有するものであってもよい。イメージは、白黒表示され
て描かれているが、これは再び例示目的のためだけであ
る。イメージは任意の２色を使用して表示することがで
きて、例えば、道路標識は黄色と白とを使用してもよ
い。あるいは、イメージは複数の色を使用して表示され
ることもできる。

【００２０】標識１０は、現在使用されている標準的な
反射型警告標識と同様の警告標識である。標識１０に示
されているイメージは、任意の警告標識で見ることがで
きる標準的な警告サインである。この例では、イメージ
は、山岳道路に対して有用な警告標識を生成するように
選択されている。

【００２１】図１は、背景１４に対して標準的な「坂」
のイメージ１２を示している。「坂」のイメージ１２
は、三角形の上にトラックの輪郭（シルエット）という
標準的な警告シンボルを有している。図２は「ｓｌｏｗ
（速度を落とせ）」というイメージ１６を示しており、
これは、背景１４に対して「ｓ」、「ｌ」、「ｏ」、及
び「ｗ」の文字を有している。図３は「ｉｃｙ（凍結注
意）」というイメージ１８を示しており、これは、背景
１４に対して「ｉ」、「ｃ」、及び「ｙ」の文字を有し
ている。また、図４は、背景１４に対してスリップして
いる車両のイメージ２０を示している。図１〜図４に示
されている各イメージ１２、１６、１８、及び２０は、
連続的に表示されるか、あるいは、１つ又はそれ以上の
他のイメージとが交互に表示されるか、何れかを選択す
ることができる。例えば、「坂」のイメージ１２を通常
表示されているイメージとすることができるが、先方の
道路上に一時的に危険が存在するときには、標識１０が
「坂」のイメージ１２と「ｓｌｏｗ」イメージ１６とを
交互に表示するようにプログラムされてもよい。雨の日
には、標識１０は、「ｓｌｏｗ」イメージ１６とスリッ
プした車両のイメージ２０とを交互に表示するようにプ
ログラムされてもよい。あるいは、天候が氷点下に下が
ると、標識は、４つのイメージを全て交互に表示するよ
うにプログラムされてもよい。あるいは、軽微な道路障
害が存在するときには、標識は、単に「ｓｌｏｗ」イメ
ージ１６を示すようにプログラムされてもよい。

【００２２】そのようなディスプレイを作成するために
は、図５に示される幾つかの要素が必要である。一般的
な動作原理が図５を参照して説明され、詳細な特定の実
施例が以下に説明される。必要とされる第１の要素は表
示媒体７０であって、これは、黒及び白のような少なく
とも２色を表示することができる。再び、黒及び白とい
う色は例示目的のためだけに選択されている。表示媒体
７０は、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、又
はジャイリコンディスプレイを含む様々な材料であるこ
とができる。ジャイリコンディスプレイは、本発明に最
も容易に適用されると考えられる。様々なタイプのジャ
イリコン表示媒体、それらの動作特性、及び製造方法
が、シェリドン（Sheridon）による「ねじれボールパネ
ルディスプレイ」という名称の１９７８年１１月２１日
付けで発行された米国特許第４，１２６，８５４号、シ
ェリドン（Sheridon）による「電子ペーパのためのマイ
クロ封止の幾つかの使用」という名称の１９９７年２月
１８日付けで発行された米国特許第５，６０４，０２７
号、シェリドン（Sheridon）による「ねじれボールディ
スプレイのための多色セグメントボール」という名称の
１９９８年２月１０日付けで発行された米国特許第５，
７１７，５１４号、シェリドン（Sheridon）による「高
反射ジャイリコンディスプレイ」という名称の１９９８
年９月１５日付けで発行された米国特許第５，８０８，
７８３号、シェリドンら（Sheridon etal.）による「ね
じれボールディスプレイのための「枡形ルーバーを有す
る（eggcrate）」基板」という名称の１９９８年９月２
９日付けで発行された米国特許第５，８１５，３０６
号、及びクロウリー（Crowley）による「エラストマ基
板を有さないジャイリコンディスプレイ」という名称の
１９９８年１０月２０日付けで発行された米国特許第
５，８２５，５２９号に、説明されている。要約する
と、ジャイリコン媒体は回転可能要素を有しており、こ
れは、２つの実質的に平行な表面を有する基板に回転可
能に配置されている。これらの表面の１つが視野表面
（viewing surface）である。回転可能要素は、少なく
とも２つの視覚的に観察可能な異なる特性を有してい
る。例えば、回転可能要素が球体を備えていて、球体表
面のおよそ半分が白色で、残りの半分が黒色であっても
よい。しかし、回転可能要素の他の多くの変形例が示さ
れてきており、それらには、透明なセグメントと色のつ
いたセグメントとを有する要素や、円筒形状を有する要
素などがある。

【００２３】もっともよくある例では、基板がエラスト
マの薄いシートを備え、そこに回転可能要素が分散され
ている。エラストマシートはその後に可塑剤又は軟化剤
（plasticizer）の中で膨張させられて、これにより、
回転可能要素の周囲に液体が充填されたキャビティが形
成される。この形態では、回転可能要素は、基板内部を
自由に回転できるが、液体が充填されたキャビティの内
部に拘束されているために、エラストマ基板の中での実
質的な横移動を自由に行うことはできない。もっとも、
これに限らず、２つの固体シートの間に回転可能要素と
液体とを含む密充填配置や、微小体積の液体で封止され
て様々な固体基板材料の中に分散されている回転可能要
素など、他の構成も提案されてきている。

【００２４】どのような回転可能要素を選択することも
可能であり、その回転可能要素を含むジャイリコン媒体
の一部に電界を印加することで、回転可能要素を配向さ
せることができる。回転可能要素の向きは、印加された
電界の方向によって決定される。白黒球体という単純な
場合には、電界を視野表面に実質的に垂直な方向に印加
して、球体の白色表面が視野表面で見えるようにするこ
とができる。電界の極性が逆転されると、球体の黒色表
面が視野表面で見えるようになる。電界が除去される
と、回転可能要素はその回転アライメントを保持して、
その電界によって選択された何れかの視覚特性を、他の
電界が印加されて回転要素の回転アライメントが変更さ
れるまで、示し続ける。ジャイリコン媒体の様々な領域
を選択的に駆動し、特定の視覚特性を表示させることに
よって、ジャイリコン媒体はイメージを表示することが
できる。

【００２５】表示媒体７０は、選択装置７２によって駆
動される。選択装置７２は２つの部分を有しており、そ
の間にジャイリコン媒体が挟まれている。これらの部分
の一方は、イメージパターン及び背景パターンに構成さ
れた電極７４を含み、これはドライバ７６のアレイに接
続されている。もう一方の部分は、接地接続された固体
接地裏面を提供する。

【００２６】当該技術において知られているように、選
択装置７２を使用して表示媒体７０の一部を選択的に駆
動し、２色のうちの一方を表示する。電極が選択されて
所望の電圧で駆動され、選択装置７２の２つの部分の間
に電界Ｅ┴を生成する。隣接する電極は同様の電圧又
は異なる電圧に駆動され、表示媒体７０に実質的に垂直
な同様の又は異なる極性の電界Ｅ┴を生成する。電極
間に生成される電界Ｅは、上記で説明され且つ当該技術
で知られているように、表示媒体に異なるイメージを表
示させる。

【００２７】選択装置７２の上の電極７４に接続された
ドライバのパターンを使用して、所望の電圧が電極７４
に印加される。制御回路７８を使用して、ドライバ７６
が電極７４に供給する電圧を選択する。

【００２８】次に図６を参照すると、選択装置７２のあ
る部分の上の電極７４が示されている。「坂」イメージ
１２に対応する「坂」電極パターン２４を見ることがで
き、同様に「ｓｌｏｗ」イメージ１６、「ｉｃｙ」イメ
ージ１８、及びスリップ車両イメージ２０にそれぞれ対
応する「ｓｌｏｗ」電極パターン２６、「ｉｃｙ」電極
パターン２８、及びスリップ車両電極パターン３０が示
されている。

【００２９】図７は、図６に示される円Ｃの中に含まれ
る電極パターンの一部の拡大図を示している。従来技術
では、各イメージは、２つの電極からなる電極パターン
によって表示され、そのうちの一方は、ディスプレイの
うちでそのイメージに対応する部分、すなわちイメージ
部を選択するものであり、他方は、ディスプレイのうち
で背景に対応する部分、すなわち背景部を選択するため
のものである。しかし、イメージ、及びここでは電極
は、図６及び図７に示されるようにオーバーラップする
ことは許されていない。本発明では、各イメージに対す
る電極パターン２４、２６、２８、及び３０はお互いに
オーバーラップして、様々な形状を有する複雑な電極パ
ターンを生成する。例えば、図７に示される「坂」電極
パターン２４のイメージ部は、電極３８、４０、４２、
４６、５０、５２、５４、５６、及び６０を使用し、図
７に示される「ｓｌｏｗ」電極パターンのイメージ部
は、電極４４、５０、及び５２のみを使用する。電極パ
ターンのイメージ部で使用されない電極は、その電極パ
ターンの背景部で使用される。したがって、図７に示さ
れる「坂」電極パターンの背景部は、電極３２、３４、
３６、及び５８を使用し、図７に示される「ｓｌｏｗ」
電極パターンの背景部は、電極３２、３４、３６、３
８、４０、４２、４６、５４、５６、５８、及び６０を
使用する。

【００３０】図５に示される基本的な構成を考えると、
図８〜図１１は、図８に示される電極によって制御され
る表示媒体のある部分に電極パターンを重ねて示してお
り、様々な電極の選択によって、異なるイメージがどの
ようにして表示媒体７０により表示されることになるか
を示している。この例では、電極が正の電圧によって駆
動されると、表示媒体７０に「暗い」色を表示させ、負
の電圧によって駆動された電極は、表示媒体７０に「明
るい」色を表示させる。しかし、「暗い」部分及び「明
るい」部分のそれぞれに対する正及び負の電圧の選択は
任意であって、使用される表示媒体７０に依存してい
る。選択装置に対する方向付け、選択を逆にすれば、正
の電圧を「明るい」部分に使用して負の電圧を「暗い」
部分に使用することができる。

【００３１】このとき図８は、「坂」電極パターンのイ
メージ部に対応する電極３８、４０、４２、４６、５
０、５２、５４、５６、及び６０が正の電圧によって駆
動され、その電極パターンの背景部に対応する電極３
２、３４、３６、及び５８が負の電圧によって駆動され
ると、「坂」イメージ１２が「明るい」色の背景の上に
「暗い」色のイメージとして表示されることを示してい
る。駆動電圧を逆転するとイメージが逆転されて、
「坂」イメージ１２が「暗い」色の背景の上に「明る
い」色のイメージとして表示される。

【００３２】図９は、「ｓｌｏｗ」電極パターンのイメ
ージ部に対応する電極４４、５０、及び５２が正の電圧
に駆動され、その電極パターンの背景部に対応する電極
３２、３４、３６、３８、４０、４２、４６、５４、５
６、５８、及び６０が負の電圧に駆動されると、「ｓｌ
ｏｗ」イメージ１６が、「明るい」色の背景の上に「暗
い」色のイメージとして表示されることを示している。

【００３３】図１０は、「ｉｃｙ」電極パターンのイメ
ージ部に対応する電極４２、５２、及び５６が正の電圧
に駆動され、その電極パターンの背景部に対応する電極
３２、３４、３６、３８、４０、４６、４８、５０、５
４、及び６０が負の電圧に駆動されると、「ｉｃｙ」イ
メージ１８が、「明るい」色の背景の上に「暗い」色の
イメージとして表示されることを示している。

【００３４】図１１は、スリップ車両電極パターンのイ
メージ部に対応する電極３４、４０、４２、４４、４
６、４８、５０、５２、５４、５６、及び５８が正の電
圧に駆動され、その電極パターンの背景部に対応する電
極３２、３６、３８、及び６０が負の電圧に駆動される
と、スリップ車両イメージ２０が、「明るい」色の背景
の上に「暗い」色のイメージとして表示されることを示
している。

【００３５】図８〜図１１に示されているように、電極
３２のように、ある電極は背景を表示するためのみに使
用される。また、電極３４又は６０のように、１つのイ
メージではイメージ部電極として使用され、残りのイメ
ージでは背景部として使用される電極もある。また、電
極４０のように、２つのイメージではイメージ部電極と
して使用され、他のイメージでは背景部電極として使用
される電極や、電極４２，４５、又は５６のように、３
つのイメージではイメージ部電極として使用され、１つ
のイメージのみで背景部電極として使用される電極もあ
る。さらに、電極５２のように、全てのイメージに対し
て、イメージ部電極として使用される電極もある。

【００３６】ここで示されたような４つのイメージの選
択に対して、所与の電極がどのように使用されるかにつ
いては１６の組み合わせが可能であって、以下のテーブ
ルの１６行として示されている。可能性のある組み合わ
せ、又は行の各々は、用法ベクトルと呼ばれる。このテ
ーブルは、縦の列に４つのイメージ部をリストし、ある
電極がそのイメージ部で使用されるかどうかを、全１６
の可能性のある組み合わせ又は用法ベクトルについて示
している。任意のイメージを表示するために、全電極が
イメージ部又は背景部の何れかで使用されなければなら
ない。したがって、ある電極が、ある特定のイメージの
イメージ部で使用されなければ、その電極は、そのイメ
ージの背景部で使用されなければならない。以上で説明
した例で示されているように、ある電極がイメージ部で
使用されるときには、その電極は正の電圧に駆動され
る。ある電極がイメージ部で使用されないときには、そ
の電極は背景部で使用されなければならず、負の電圧に
駆動される。

【００３７】「坂」イメージ部「slow」イメージ部「icy」イメージ部スリップ車両ので使用で使用で使用イメージ部で使用１ｎｏｎｏｎｏｎｏ２ｎｏｎｏｎｏｙｅｓ３ｎｏｎｏｙｅｓｎｏ４ｎｏｎｏｙｅｓｙｅｓ５ｎｏｙｅｓｎｏｎｏ６ｎｏｙｅｓｎｏｙｅｓ７ｎｏｙｅｓｙｅｓｎｏ８ｎｏｙｅｓｙｅｓｙｅｓ９ｙｅｓｎｏｎｏｎｏ１０ｙｅｓｎｏｎｏｙｅｓ１１ｙｅｓｎｏｙｅｓｎｏ１２ｙｅｓｎｏｙｅｓｙｅｓ１３ｙｅｓｙｅｓｎｏｎｏ１４ｙｅｓｙｅｓｎｏｙｅｓ１５ｙｅｓｙｅｓｙｅｓｎｏ１６ｙｅｓｙｅｓｙｅｓｙｅｓ上記のテーブルは、全ての可能性のある用法ベクトルの
網羅的なリストであり、したがって、各電極がその用法
ベクトルに関して表現可能でなければならず、又は、各
電極は、上記のテーブルから選択された用法ベクトルを
有していなければならない。もし、同じ組み合わせにあ
てはまるか又は同じ用法ベクトルを有している電極の各
々、すなわち、その用法が上記のテーブルの１行で記述
される全ての電極が電気的に一緒に接続されると、電極
に正しい電圧を供給して表示媒体７０に４つのイメージ
のどれか１つを表示させるためには、僅かに１６個のド
ライバが必要とされるのみである。

【００３８】この概念を一般化して、Ｎ個のイメージパ
ターンを説明することができる。Ｎ個のイメージの任意
のコレクションについて、最大で２^Ｎ個の用法ベクトル
が存在して、表示媒体７０にそのＮ個のイメージを表示
させるために最大２^Ｎ個のドライバが必要とされる。

【００３９】図８〜図１１に戻ると、これは、電極３２
及び３６が何れのイメージのイメージ部でも使用され
ず、したがって常に背景部で使用されていて（上記のテ
ーブルの行１又は用法ベクトル１で示されているよう
に）、これより、電気的に一緒に接続されて１つの共通
のドライバによって駆動されることができるという点に
示されている。電極３４及び５８は、スリップ車両イメ
ージについてのみイメージ部で使用されており、他のイ
メージについては背景部で使用されていて（上記のテー
ブルの行２又は用法ベクトル２で示されているよう
に）、これより、電気的に一緒に接続されて１つの共通
のドライバによって駆動されることができる。電極は、
「坂」イメージ、「ｓｌｏｗ」イメージ、及びスリップ
車両イメージのイメージ部で使用され、「ｉｃｙ」イメ
ージでは背景部で使用されていて（上記のテーブルの行
１４又は用法ベクトル１４で示されているように）、こ
れより、電気的に一緒に接続されて１つの共通のドライ
バによって駆動されることができる。

【００４０】イメージの任意のコレクションが上記の全
ての用法ベクトルを使用することがあり得るが、図８〜
図１１に関して述べてきた例に示されるように、イメー
ジベクトルのサブパターンのみを使用するイメージを構
成することが可能である。これにより、実際に使用され
る用法ベクトルに対してのみドライバが必要とされるの
で、必要とされるドライバ数がさらに削減される。

【００４１】選択装置７２の電極７４を実現するため
に、図１〜図４に示されているようなイメージ１２、１
６、１８、２０のパターンがまず選択される。それか
ら、図６に示されているような電極７４が、それらのイ
メージから決定される。それから、図７及び上記のテー
ブルに関して上記で行ったような電極７４の分析が行わ
れて、個々の電極が共通の用法ベクトルを有し、これに
より電気的に一緒に接続されて各共通ドライバで駆動さ
れるべきであるかどうかを決定する。電極７４はそれか
ら、２層印刷回路板の上に、印刷回路板の表面上の導電
領域を電極及び配線に使用し、個々の電極を当該技術で
知られているように内部接続する内部配線を回路板の他
層の上に設けて、製造されることができる。電極７４の
数が多く、それらの間の内部配線が特に複雑になるとき
には、２層より多くの層を有する多層回路板を使用し
て、内部配線を単純化してもよい。選択装置７２の他の
部分を含む接地表面は、当該技術で知られているＩＴＯ
層のような実質的に透明な導電層として実現することが
できる。これは、表示媒体の視野表面上に直接に堆積さ
れて、接地接続される。

【００４２】ドライバ７６のアレイと制御回路７８と
は、電極７４を製造するために使用されるものと同じ印
刷回路板に直接に取り付けられてもよく、又は、別のド
ライバボードの上に製造されてから、当該技術分野で知
られている印刷回路板技術と内部配線とを使用して電極
７４に接続されてもよい。制御回路７８は、プログラム
化マイクロプロセッサ、ＲＯＭ上のルックアップテーブ
ルを使用して、あるいはロジックアレイを使用して、様
々な方法で実現されてもよい。本質的には、制御回路７
８は、当該技術分野で知られているように、上記で説明
したもののように構成されるテーブルの電気的な実現例
からなっている。このテーブルの中の各々の用法ベクト
ルは、別個のドライバに対応している。各ドライバはテ
ーブルにしたがって駆動され、あるイメージが選択され
て表示されるときには、ドライバは、選択されたイメー
ジのイメージ部を駆動するには正の電圧を供給し、選択
されたイメージの背景部を駆動するには負の電圧を供給
する。

【００４３】上記の説明は、オーバーラップしたイメー
ジの単一パターンを有するディスプレイに焦点を絞って
いるが、本発明は、図１２に示されるように、部分８
２、８４、８６に分割されて各部分がイメージのパター
ンを含むディスプレイ８０を含むような場合に、拡張す
ることができる。例えば、ＰＯＳ広告表示に対しては、
部分８２がロゴ８８を表示し、部分８４が製品名９０を
表示し、部分８６が数行のテキスト９２を表示すること
が望まれるかもしれない。各部分８２、８４、８６は、
別個のアドレッシング装置を有しているであろう。部分
８２、８４、８６の全てが本発明に従ったアドレッシン
グ装置によってアドレッシングされる必要はなく、望ま
れる場合には、幾つかの部分は、他のタイプのアドレッ
シング装置によってアドレッシングされてもよい。例え
ば、テキスト９２を部分８６を通って上方にスクロール
することが望まれるときには、部分８６は、ピクセルレ
ベル型のアドレッシング装置によってアドレッシングさ
れてもよい。

【００４４】さらに、各部分に含まれるオーバーラップ
している既知の定型イメージの数が限定されていて、こ
れらのイメージが他の部分に延長されないときには、電
極数をさらに減らすことができる。例えば、図１２にお
いて、２つのロゴ８８が部分８２でお互いにオーバーラ
ップし、２つの製品名９０が部分８４でお互いにオーバ
ーラップしているが、ロゴ８８と製品名９０とはオーバ
ーラップしていないとする。この場合、４つのイメージ
の全てがお互いにオーバーラップしている場合に必要と
される１６個のドライバに代えて、最大で８個のドライ
バが必要とされる。一般に、Ｎ個の別個の異なる領域を
想定し、各々がオーバーラップしているイメージのパタ
ーンを有していて、領域ｉでｎ_ｉ個のイメージがオーバ
ーラップしている（すなわち、領域１でｎ_１個のイメー
ジがオーバーラップし、領域２でｎ_２個のイメージがオ
ーバーラップしている、など）とすると、必要とされる
最大ドライバ数は、ｉ＝１〜Ｎに対して２のｎ_ｉ乗の合
計となる。

【００４５】本発明のさらなる拡張が、強調グレイスケ
ール、ハイライトカラー、及びフルカラーのために構成
されたジャイリコンシートに適用される。強調グレイス
ケールとジャイリコン媒体のカラー版とは、シェリドン
（Sheridon）による「ねじれボールディスプレイのため
の多色セグメントボール」という名称の１９９８年２月
１０日付けで発行された米国特許第５，７１７，５１４
号に説明されている。シェリドン（Sheridon）による
「ねじれボールディスプレイのための多色セグメントボ
ール」という名称の１９９８年２月１０日付けで発行さ
れた米国特許第５，７１７，５１４号に詳細が説明され
ているマルチパス／多閾値アドレッシング技法によって
アドレッシングされることができるグレイスケール及び
カラー電子ペーパの様々なタイプが、説明されてきてい
る。

【００４６】強調グレイスケール、ハイライトカラー、
及びカラージャイリコン媒体は、回転可能要素の少なく
とも２つの異なるグループを含んでおり、これらは異な
る回転閾値を有している。強調グレイスケールに対して
は、これらの異なるグループは、通常のように色を付け
てもよく、又は代わりに、２つの要素パターンに分割し
て、第１のパターンが黒白を表示し、第２のパターンが
２つのグレイ中間値を表示してもよい。ハイライトカラ
ーは、黒又は白と第３の色とを表示する第２のグループ
を有するようにすることで、達成することができる。あ
るいは、カラーのジャイリコン媒体は、ときには、２つ
の比較的大きな透明端スライスと少なくとも１つの薄い
不透明な中央スライスとを有するように構成された少な
くとも１つの回転可能要素グループを含む。これらの回
転可能要素が配向されるが、不透明な中央スライスを、
その面が視野表面に存在するように向けて、それによっ
て不透明な中央スライスにおける色が見えるようにする
か、又は、不透明な中央スライスのエッジのみが存在す
るようにして、それによって実質的に透明にするように
することができる。ある場合には、ジャイリコン媒体シ
ートが、視野表面の反対側の面に取り付けられた裏打ち
シートを有し、背景色を改善したり付加的な色を提供し
たりしてもよい。しかし、これらの挙げられた構成は、
文献の中で説明されている既知のジャイリコン媒体シー
トの異なる構成の幾つかの中の例に過ぎず、異なった有
用な材料構成の幾つかの例を提供することを意図したも
のであって、ここで説明されている本発明を限定するこ
とを意図しているものではない。

【００４７】シェリドン（Sheridon）による「ねじれボ
ールディスプレイのための多色セグメントボール」とい
う名称の１９９８年２月１０日付けで発行された米国特
許第５，７１７，５１４号に説明されているマルチパス
／多閾値アドレッシングは、個々の電極に異なるレベル
の電圧を与えて、異なるレベルの電界を生成することを
指している。回転可能要素の異なるグループが異なる電
界レベルに応答するようにされれば、そのときには、マ
ルチパス／多閾値アドレッシングによって、回転可能要
素の異なるグループが選択的に配向される。シェリドン
（Sheridon）による「ねじれボールディスプレイのため
の多色セグメントボール」という名称の１９９８年２月
１０日付けで発行された米国特許第５，７１７，５１４
号に詳しく説明されているマルチパス／多閾値アドレッ
シング技法は、以下のように要約することができる。

【００４８】まず、回転可能要素のＮ個の異なるグルー
プを想定し、各グループが、そのグループの回転に対し
てｖ_ｉと呼ばれる異なる特有の閾値を有しているとす
る。ここで、ｖ_ｉは、１からＮまでの各整数について、
ｉ番目のグループに対する閾値である。さらに、ｖ_１が
最小の閾値であり、その後に引き続く各グループはより
高い閾値を有し、ｖ_Ｎが最大の閾値を有するとする。し
たがって、ｖ_Ｎが供給されると、全グループの全回転可
能要素が回転するが、ｖ_１が供給されるときには、１番
目のグループの回転可能要素のみが回転する。中間の値
が供給されると、その中間値に等しいかそれより小さい
閾値を有するグループの回転可能要素のみが回転する。
すなわち、ｖ_ｉが供給されると、１番目からｉ番目まで
のグループが回転するが、（ｉ＋１）番目からＮ番目ま
でのグループは回転しない。Ｎ個のグループは、降順の
マルチパスを使用してアドレッシングされることができ
て、その順番は、第１のパスにｖ_ｎを供給することによ
ってＮ番目のグループをアドレッシングすることで開始
される。ｖ_ｎが供給されると、Ｎ番目のグループの回転
可能要素が回転するだけではなく、他の全てのグループ
の要素も回転する。第２のパスでは、ｖ_ｎ−１を供給す
ることによって（Ｎ−１）番目のグループがアドレッシ
ングされる。このときには、１番目から（Ｎ−２）番目
までのグループも回転するが、Ｎ番目のグループは回転
しない。このプロセスが連続するパスを通じて継続さ
れ、最終的にはＮ番目のパスで、ｖ_ｉの供給により１番
目のグループのみがアドレッシングされる。マルチパス
／多閾値アドレッシングは、常に、Ｎ個のグループに対
して最大でＮ個のパスをとる。しかし、異なるグループ
の所望の特定の配向に依存して、Ｎ個より少ないパスを
してもよい。

【００４９】マルチパス／多閾値アドレッシング技法
は、ドライバ７６が多閾値アドレッシングを行うために
必要とされる複数電圧を生成するように構成されていれ
ば、図５に示されるシステムと共に使用されることがで
きる。しかし、マルチパス／多閾値アドレッシングによ
る使用のために説明されてきているジャイリコン表示媒
体の幾つかは、１８０度の回転に加えて９０度の回転も
必要とする。具体的には、上述のように２つの比較的大
きな透明端スライスと少なくとも１つの不透明な中央ス
ライスとを有するように構成された回転可能要素を使用
するジャイリコン表示媒体を考えると、これらのタイプ
のジャイリコン表示媒体は、図１３に示されるように、
アドレッシングシステムをわずかに改変して選択装置７
２にて表示媒体１００に平行な電界Ｅ_‖を提供するよ
うにすることによって、アドレッシング可能である。こ
の場合にもまた、マルチパス／多閾値アドレッシングを
使用するならば、表示媒体１００に平行な電界Ｅ
_‖は、多閾値アドレッシングを提供するために必要と
される複数の電界レベルを生成するように構成されなけ
ればならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１のイメージが表示されているディスプレ
イを示す図である。

【図２】第２のイメージが表示されている図１のディ
スプレイを示す図である。

【図３】第３のイメージが表示されている図１のディ
スプレイを示す図である。

【図４】第４のイメージが表示されている図１のディ
スプレイを示す図である。

【図５】図１のディスプレイとアドレッシング手段と
を示す図である。

【図６】アドレッシング手段の一部の上における、図
１〜図４に示したイメージに対する電極パターンを示す
図である。

【図７】図６に示した電極パターンの部分拡大図であ
る。

【図８】図１に示したディスプレイの部分拡大図であ
る。

【図９】図２に示したディスプレイの部分拡大図であ
る。

【図１０】図３に示したディスプレイの部分拡大図で
ある。

【図１１】図４に示したディスプレイの部分拡大図で
ある。

【図１２】複数の部分に分割され、各部分が別個のア
ドレッシング手段を有しているディスプレイを示す図で
ある。

【図１３】他のアドレッシング手段を有する図１のデ
ィスプレイを示す図である。

【符号の説明】

１０標識、１２イメージ、１４背景、１６，１
８，２０イメージ、２４，２６，２８，３０電極パ
ターン、３２，３４，３６，３８，４０，４２，４４，
４６，４８，５０，５２，５４，５６，５８，６０電
極、７０表示媒体、７２選択装置、７４電極、７
６ドライバ、７８制御回路、８０ディスプレイ、
８２，８４，８６ディスプレイ８０の部分、８８ロ
ゴ、９０製品名、９２テキスト、１００表示媒体。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各イメージが少なくともイメージ部を有
するＮ個のオーバーラップしているイメージのパターン
を、表示媒体の少なくとも一部の上に生成するためのデ
ィスプレイ用アドレッシングシステムであって、ａ）２^Ｎ個以下の複数のドライバと、ｂ）前記複数のドライバに応答して、前記表示媒体に前
記Ｎ個のイメージのどれか一つを表示させることができ
る、複数の電極と、を備える、ディスプレイ用アドレッ
シングシステム。
【請求項２】各イメージが少なくともイメージ部を有
するＮ個のオーバーラップしているイメージのパターン
を、視野表面の少なくとも一部の上に生成するディスプ
レイであって、ａ）２^Ｎ個以下の複数のドライバと、ｂ）前記複数のドライバに応答して、前記表示媒体に前
記Ｎ個のイメージのどれか一つを表示させることができ
る、複数の電極と、ｃ）前記複数の電極が前記表示媒体に前記Ｎ個のイメー
ジのどれか一つを表示させることができるように、前記
複数の電極に応答する表示媒体と、を備える、ディスプ
レイ。
【請求項３】各イメージが少なくともイメージ部を有
するＮ個のオーバーラップしているイメージのパターン
を、視野表面の少なくとも一部の上に生成するディスプ
レイであって、複数の電極を備え、各電極が用法ベクト
ルを有していて、同一の用法ベクトルを有する少なくと
も２つの電極が電気的に一緒に接続されていて、表示媒
体が前記複数の電極に応答する、ディスプレイ。