JP2008203789A - 電子ペーパを用いた画像表示装置及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】低消費電力で、画像書き換えのための高価な駆動回路を必要とせず、携帯利便性を向上させた画像表示装置及びその制御プログラムを提供する。
【解決手段】画像表示装置は、投影面に向けて画像の光を照射するプロジェクタ部と、投影面として配置される光書込型の電子ペーパと、投影された画像を電子ペーパに書き込むために、該電子ペーパに電圧を印加する給電部とを有する。電子ペーパに書き込まれる画像は、白画像又は静止画像である。更に、制御部を有し、この制御部は、プロジェクタ部に対して、画像の光を所定時間だけ照射するよう制御し、次に、給電部に対して、電子ペーパに電圧を印加するよう制御し、次に、プロジェクタ部に対して、画像の光の照射を停止するよう制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ペーパを用いた画像表示装置及び制御プログラムに関する。

近年、コンピュータ等に接続される画像表示装置としては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような薄型ディスプレイが多く採用されている。ＬＣＤは、液晶シャッタ及びカラーフィルタの背面から光を照射することにより画像を表示するものである。その光源（バックライト）に必要とする電力は、コンピュータの消費電力の中でも大きな比率を占めている。

これに対して、「電子ペーパ」と称されるディスプレイがある。一般に、電子ペーパは、反射型表示方式であるため、バックライトを必要とせず、また書き換え時以外には電力を必要としない。静止画を表示し続ける場合には、無電力であるので、極めて低消費電力なディスプレイを実現することができる。但し、その引き換えに、外光量が小さいときには、明瞭な画像を表示することが難しい。以下では、「電子ペーパ」とは、「紙」に印刷された文字・画像情報と同様に、外光の反射を利用することで表示を読み取ることができる電子的画像表示装置の一般的な呼称として定義する。従って、一般的に「電子ペーパ」と称されるものであっても、この定義に必ずしも一致しない場合もある。

電子ペーパの多くは、コンピュータなどの情報端末から受け取った画像情報を表示するディスプレイとして機能する。この他に、表面に照射された画像を取り込むことができる「光書込型電子ペーパ」と称されるディスプレイがある。これは、コピー機と同等の機能を持つ装置と考えることができる。但し、紙に画像を転写するコピー機とは異なり、何度でも書き換えができるために、省資源化に貢献することができる。

しかしながら、光書込型電子ペーパは、随時表示内容が変化するコンピュータなどの情報端末のディスプレイとして使用するためには、常時書込状態を保持する必要があり、その結果「電子ペーパ」の定義に沿った場合、動画表示を含めた汎用的な使い方ができないという問題があった。

一方、情報端末のディスプレイとして動画表示にも使用可能なその他の電子ペーパでは、画像を書き換えるために複雑な信号処理を要する。例えば、高速な表示の書き換えをするには、表示パネルの背面に、薄膜トランジスタなどの高度な駆動回路を埋め込む必要がある。このような構成は、高価となるだけでなく、軽量性、落下などに対する耐久性を高めるためには、基板材料に軽量なプラスチックを用いるために寿命が低下するという問題があった。

情報端末から画像を表示する装置として、画像表示位置が固定的なディスプレイ以外には、プロジェクタがある。プロジェクタは、投影面としての物体が必要である点以外は、ディスプレイと同様に、情報端末から画像情報を受信し、投影面に焦点を合わせて、その画像の光を投影面へ出力する。

ＬＣＤなどの従来型ディスプレイやプロジェクタは、情報端末から画像情報を受信し、その画像の光を、常時、光源から照射し続ける必要がある。そのため、消費電力も大きく、携帯用の画像表示装置として用いた場合、連続使用時間が限られてしまうという課題がある。

一方、光書込型以外の電子ペーパを用いたディスプレイでは、静止画を表示し続けるだけであれば電力を必要としない。しかし、背面駆動回路の基板を、軽量で柔軟な材料として携帯利便性を上げようとすると、信頼性（寿命）が低下し、また高速な書き換えのためには複雑で高価な駆動回路が必要となるという克服が困難な課題がある。更に、光書込型の電子ペーパでは、情報端末から画像情報を受信しても、直ぐに書き込むことが困難であるという課題もある。

そこで、本発明は、低消費電力で、画像書き換えのための高価な駆動回路を必要とせず、携帯利便性を向上させた画像表示装置及びその制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の画像表示装置によれば、
投影面に向けて画像の光を照射するプロジェクタ部と、
投影面として配置される光書込型の電子ペーパと、
投影された画像を電子ペーパに書き込むために、該電子ペーパに電圧を印加する給電部と、
プロジェクタ部に対して、画像の光を所定時間だけ照射するよう制御し、次に、給電部に対して、電子ペーパに電圧を印加するよう制御し、次に、プロジェクタ部に対して、画像の光の照射を停止するよう制御する制御手段と
を有することを特徴とする。

本発明の画像表示装置における他の実施形態によれば、
制御手段は、プロジェクタ部に対して、白画像の光を所定時間だけ照射するよう制御し、次に、給電部に対して、電子ペーパに電圧を印加するように制御し、
白画像が表示された電子ペーパを、プロジェクタ部から照射される静止画像又は動画像に対するスクリーンとして機能させることも好ましい。

本発明の画像表示装置における他の実施形態によれば、
制御手段は、更に、プロジェクタ部に対して、白画像が表示された電子ペーパに対して静止画像又は動画像の光を照射するよう制御し、次に、給電部に対して、電子ペーパに電圧を印加するよう制御し、
１フレームの静止画像が電子ペーパに書き込まれることも好ましい。

本発明の画像表示装置における他の実施形態によれば、
制御手段は、画像表示装置に接続される外部情報装置に搭載され、
プロジェクタ部及び給電部は、外部情報装置から制御されることも好ましい。

本発明の画像表示装置における他の実施形態によれば、プロジェクタ部は、焦点深度の深いレーザ光源プロジェクタであることも好ましい。

本発明の画像表示装置における他の実施形態によれば、電子ペーパは、電子ペーパ支持部に支持されるものであり、取り外し可能であることも好ましい。

本発明の画像表示装置における他の実施形態によれば、プロジェクタ部は、距離に応じて光量を制御することも好ましい。

本発明によれば、
投影面に向けて画像の光を照射するプロジェクタ部と、
投影面として配置される光書込型の電子ペーパと、
投影された画像を電子ペーパに書き込むために、該電子ペーパに電圧を印加する給電部と
を有する画像表示装置に接続されたコンピュータによって機能させる画像表示装置用の制御プログラムであって、
プロジェクタ部に対して、画像の光の照射を開始するよう制御し、
次に、給電部に対して、電子ペーパに電圧を印加するよう制御し、
次に、プロジェクタ部に対して、画像の光の照射を停止するよう制御する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする。

本発明の画像表示装置及び制御プログラムによれば、プロジェクタの照射時間は、光書込型電子ペーパの書込時間だけであるので、低消費電力とすることができる。画像表示時には、電力を必要としない。また、画像書き換えのための高価な駆動回路を必要としない。更に、電子ペーパの取り外しも容易であり、携帯利便性も向上する。

以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。

本発明によれば、画像表示装置のプロジェクタ部に、レーザ光源を用いることで焦点深度が実質的に無限大に近い、新たなタイプのプロジェクタ（フロント投影型レーザ光源プロジェクタ、以下では「レーザ光源プロジェクタ」という）を用いる。従って、投影面に焦点を合わせることなく、明瞭な画像を投影面に表示することができる。また、このようなレーザ光源プロジェクタは、小型化も進んできている。

図１は、本発明の画像表示装置の構成図である。

レーザ光源プロジェクタ部１００は、投影面１０９に向けて画像の光を照射する。レーザ光源プロジェクタ部１００は、プロジェクタ支持部１０４によって支持されており、プロジェクタ支持部１０４に設けられた電源プラグ１０２から給電を受ける。

また、レーザ光源プロジェクタ部１００は、背面にコンピュータインタフェース１０１を備え、例えばパーソナルコンピュータのような外部情報装置から画像情報を受信し、その画像の光を投影する。外部情報装置は、例えば、携帯電話機又は携帯端末であってもよい。電源プラグ１０２から給電された電力の一部は、全体支持部１０５を介して光書込型電子ペーパ１０８に給電される。

光書込型電子ペーパ１０８は、レーザ光源プロジェクタ部１００に対して投影面として配置される。光書込型電子ペーパ１０８の形状に合った凹状のくぼみが、電子ペーパ支持部１０６及び１０７には設けられている。この凹部を介して、全体支持部１０５を通る給電線と、光書込型電子ペーパ１０８とが、正しく嵌合する。

電子ペーパ支持部１０６及び１０７の位置、即ち、レーザ光源プロジェクタ部１００と光書込型電子ペーパ１０８との間の距離は、投影画像の大きさが、光書込型電子ペーパ１０８の有効画面寸法と合致するように調整されている。勿論、電子ペーパ支持部１０６及び１０７が、全体支持部１０５の上を滑動するように構成することにより、距離を変更し、用途に応じて画像の縮尺を変更することもできる。また、レーザ光源プロジェクタ部１００は、距離に応じて光量を制御することも好ましい。距離が短い場合、光量を少なくすることによって、消費電力を幾分低下させることができる。

レーザ光源プロジェクタ部１００、プロジェクタ支持部１０４、全体支持部１０５（電子ペーパ支持部１０６及び１０７を含む）及び光書込型電子ペーパ１０８は、それぞれ個別に分解して持ち運ぶことが容易である。各部品が、嵌め込み接続型になっている。また、各部品は比較的小型であるため、携帯にも容易である。勿論、電源として外部給電の代わりに、電池を用いることもできる。

図２は、本発明の画像表示装置の機能構成図である。

図２によれば、光書込型電子ペーパ１０８に電圧を印加する給電部１１０と、レーザ光源プロジェクタ部１００及び給電部１１０を制御する制御部１１１とが表されている。給電部１１０及び制御部１１１は、プロジェクタ支持部１０４又は全体支持部１０５に内蔵されていてもよい。尚、制御部１１１は、画像表示装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行することによっても実現できる。

最初に、動画表示時について説明する。制御部１１１は、最初に、プロジェクタ部１００に対して、白画像の光を所定時間（例えば１秒程度）だけ照射するよう制御する。次に、制御部１１１は、給電部１１０に対して、光書込型電子ペーパ１０８に電圧を印加するよう制御する。これにより、光書込型電子ペーパ１０８は、何も画像が書き込まれていない白画像となる。そして、制御部１１１は、プロジェクタ部１００に対して、画像の光の照射を停止するよう制御する。

次に、レーザ光源プロジェクタ部１００は、コンピュータインタフェース１０１から受信した動画像を、光書込型電子ペーパ１０８へ照射する。この場合、光書込型電子ペーパは、プロジェクタ部１００に対するスクリーンとして機能する。

このとき、制御部１１１は、給電部１１０に対して、光書込型電子ペーパ１０８に電圧を印加するよう制御する。これにより、一連の動画像の中で、１フレームが静止画像としてキャプチャされ、その静止画像が光書込型電子ペーパ１０８に書き込まれる。キャプチャされたその静止画像は、電力供給無しに光書込型電子ペーパ１０８に表示される。

次に、静止画表示時について説明する。前述のとおり、一度、光書込型電子ペーパ１０８を、白画像にする。そして、制御部１１１は、最初に、プロジェクタ部１００に対して、コンピュータインタフェース１０１から受信した静止画像の光を所定時間（例えば１秒程度）だけ照射するよう制御する。次に、制御部１１１は、給電部１１０に対して、光書込型電子ペーパ１０８に電圧を印加するよう制御する。これにより、光書込型電子ペーパ１０８は、静止画像が書き込まれる。次に、制御部１１１は、プロジェクタ部１００に対して、画像の光の照射を停止するよう制御する。

本発明の他の実施形態として、制御部１１１は、外部情報装置２に搭載されるものであってもよい。外部情報装置２が、パーソナルコンピュータ又は携帯電話機のような汎用装置である場合、制御部２１は、この汎用装置に搭載されたコンピュータを実行することによって機能させることができる。外部情報装置２は、制御部２１による制御信号を、本発明の画像表示装置１のコンピュータインタフェース１０１へ出力する。コンピュータインタフェース１０１によって受信された制御信号は、プロジェクタ部１００及び給電部１１０へ通知され、前述した制御部１１１と同様に制御することができる。

このようにして、静止画像が書き込まれた光書込型電子ペーパ１０８は、必要に応じて、電子ペーパ支持部１７から取り外すことができる。利用者は、予め、複数の光書込型電子ペーパ１０８を用意しておき、新たな光書込型電子ペーパ１０８を支持部に嵌めることができる。これにより、様々な静止画像を複数の光書込型電子ペーパ１０８に書き込むことができる。

以上、詳細に説明したように、本発明の画像表示装置及び制御プログラムによれば、プロジェクタの照射時間は、光書込型電子ペーパの書込時間だけであるので、低消費電力とすることができる。画像表示時には、電力を必要としない。また、画像書き換えのための高価な駆動回路を必要としない。更に、電子ペーパの取り外しも容易であり、携帯利便性も向上する。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

本発明の画像表示装置の構成図である。 本発明の画像表示装置の機能構成図である。

符号の説明

１ 画像表示装置
１００ レーザ光源プロジェクタ部
１０１ コンピュータインタフェース
１０２ 電源プラグ
１０３ 電源コード
１０４ プロジェクタ支持部
１０５ 全体支持部
１０６ 小画面用の電子ペーパ支持部
１０７ 大画面用の電子ペーパ支持部
１０８ 光書込型電子ペーパ
１０９ 投影面
１１０ 給電部
１１１ 制御部
２ 外部情報装置、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯端末
２１ 制御部

Claims (8)

1. 投影面に向けて画像の光を照射するプロジェクタ部と、
   前記投影面として配置される光書込型の電子ペーパと、
   投影された前記画像を前記電子ペーパに書き込むために、該電子ペーパに電圧を印加する給電部と、
   前記プロジェクタ部に対して、前記画像の光を所定時間だけ照射するよう制御し、次に、前記給電部に対して、前記電子ペーパに前記電圧を印加するよう制御し、次に、前記プロジェクタ部に対して、前記画像の光の照射を停止するよう制御する制御手段と
   を有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記制御手段は、前記プロジェクタ部に対して、白画像の光を所定時間だけ照射するよう制御し、次に、前記給電部に対して、前記電子ペーパに前記電圧を印加するように制御し、
   白画像が表示された前記電子ペーパを、前記プロジェクタ部から照射される静止画像又は動画像に対するスクリーンとして機能させることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記制御手段は、更に、前記プロジェクタ部に対して、白画像が表示された前記電子ペーパに対して静止画像又は動画像の光を照射するよう制御し、次に、前記給電部に対して、前記電子ペーパに前記電圧を印加するよう制御し、
   １フレームの静止画像が前記電子ペーパに書き込まれることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記制御手段は、前記画像表示装置に接続される外部情報装置に搭載され、
   前記プロジェクタ部及び前記給電部は、前記外部情報装置から制御されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
5. 前記プロジェクタ部は、焦点深度の深いレーザ光源プロジェクタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記プロジェクタ部に対して所定の距離に配置された電子ペーパ支持部を更に有し、
   前記電子ペーパは、前記電子ペーパ支持部に支持されるものであり、取り外し可能であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記プロジェクタ部は、前記距離に応じて光量を制御することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
8. 投影面に向けて画像の光を照射するプロジェクタ部と、
   前記投影面として配置される光書込型の電子ペーパと、
   投影された前記画像を前記電子ペーパに書き込むために、該電子ペーパに電圧を印加する給電部と
   を有する画像表示装置に接続されたコンピュータによって機能させる画像表示装置用の制御プログラムであって、
   前記プロジェクタ部に対して、前記画像の光の照射を開始するよう制御し、
   次に、前記給電部に対して、前記電子ペーパに前記電圧を印加するよう制御し、
   次に、前記プロジェクタ部に対して、前記画像の光の照射を停止するよう制御する
   ようにコンピュータを機能させることを特徴とする画像表示装置用の制御プログラム。

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