JP2008292980A - 情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラム - Google Patents

情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】表示された機密情報の漏洩を防止するとともに、可搬性および利便性を向上させる。
【解決手段】画像データを表示可能な情報表示部5と、情報表示部5へ画像データを表示する制御を行う表示制御部102と、利用者が触れることにより、利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を表示制御部102に供給する電力供給部11と、利用者が電力供給部11に触れているか否かを判定する判定部101と、を備え、表示制御部102は、利用者が電力供給部11に触れていないと判定された場合、情報表示部5に表示されている画像データを、機密性を有していない他の画像データに書き換えて表示する制御を行う。
【選択図】 図4

Description

本発明は、熱電変換を利用して変換された電力を供給して情報を表示する情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムに関する。
近年、紙や電子デバイスの代替として情報表示装置(電子ペーパー)が取り上げられてきている。電子ペーパーは、10分の数ミリ程度の厚さで、電気的な手段でデータの表示および消去が可能なディスプレイであり、紙同様に情報を保持したまま持ち歩くことができる。また、電子ペーパーは、画面内容を変化させる時にだけ電力を消費するため、電源を切っても画像データが表示された状態を維持でき、消費電力を極端に抑えることができる。
電子ペーパーでは、画面データの書き換えや画像データの消去等を行う場合には上述したように電力が必要となるため、バッテリを搭載したり、外部電源に接続して電力を供給している。
また、バッテリの他には、太陽電池を電力供給源として使用したものが示されている。例えば、バッテリの代わりとして、電子ペーパーに透明太陽電池を搭載した例が開示されている(特許文献1参照)。
特開2004−317700号公報
しかしながら、電子ペーパーは、一旦画像データを表示させた後に、バッテリが切れたり、外部電源との接続が解除されると、電力が供給されなくなってしまい、画像データを表示した状態が維持されることになる。このように、画像データの表示が維持されると、電子ペーパーに表示された画像データを周囲の人に容易に覗かれる可能性があるため、機密性のある情報を取り扱うことできず、表示する情報の内容を制限しなければならなかった。また、機密性のある情報に関与する利用者に限定して画像データを表示することも困難となっていた。
従って、電子ペーパーに表示される画像データの機密性を保持するためには、電子ペーパーに電力を供給して表示された画像データを書き換えたり消去する必要がある。しかし、電子ペーパーにバッテリを搭載するとバッテリへの充電作業が必要となり、外部電源と接続するとその接続作業が必要となるため利便性が悪かった。また、電子ペーパーにバッテリを搭載すると電子ペーパーが重く大きくなるため、可搬性が悪いという問題があった。また、電子ペーパーでは、画像データの書き換えが頻繁に行われる場合、該書き換えに必要な容量をもつバッテリを搭載するしかなく、搭載するバッテリが大きくなると、電子ペーパーがさらに重く大きくなるため、可搬性がより悪くなってしまう。
また、特許文献1の技術のように、透明太陽電池を搭載した電子ペーパーは、環境条件の影響を受けやすく、屋内や夜間で使用した場合には電力を供給できず利便性が悪かった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、表示された機密情報の漏洩を防止するとともに、可搬性および利便性を向上させた情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、画像情報を表示可能な表示手段と、前記表示手段へ前記画像情報を表示する制御を行う表示制御手段と、利用者が触れることにより、前記利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を前記表示制御手段に供給する電力供給手段と、前記利用者が前記電力供給手段に触れているか否かを判定する判定手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合、前記表示手段に表示されている前記画像情報を他の画像情報に書き換えて表示する制御を行うことを特徴とする情報表示装置である。
また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の情報表示装置において、前記判定手段は、前記電力供給手段における電圧が所定の閾値より低下している場合に、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定することを特徴とする。
また、請求項3にかかる発明は、請求項1に記載の情報表示装置において、前記利用者が前記電力供給手段に触れたことを検知する検知手段をさらに備え、前記判定手段は、前記検知手段により一定時間検知されない場合に、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定することを特徴とする。
また、請求項4にかかる発明は、請求項1〜3のいずれか一つに記載の情報表示装置において、前記利用者から前記情報表示装置の電源を投入するか切断するかの操作を受け付ける第1操作手段と、前記表示制御手段は、前記第1操作手段により前記情報表示装置の電源を切断する旨の操作を受け付けた場合、前記表示手段に表示されている前記画像情報を他の画像情報に書き換えて表示する制御を行うことを特徴とする。
また、請求項5にかかる発明は、請求項1〜4のいずれか一つに記載の情報表示装置において、前記判定手段により、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合、前記画像情報の書き換えを行うか否かを選択可能な移行手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記画像情報の書き換えを行わない旨が選択されている場合、利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合でも、前記画像情報を他の画像情報に書き換えない制御を行うことを特徴とする。
また、請求項6にかかる発明は、請求項1〜5のいずれか一つに記載の情報表示装置において、前記表示手段に他の画像情報が表示されている際に、前記利用者が前記電力供給手段に触れていると判定された場合、前記利用者に対する利用者認証を行う認証手段をさらに備え、前記表示制御手段は、前記認証手段による前記利用者認証が成功した場合、前記画像情報を前記表示手段に表示する制御を行うことを特徴とする。
また、請求項7にかかる発明は、請求項6に記載の情報表示装置において、前記表示制御手段は、前記認証手段による前記利用者認証が成功しなかった場合、前記画像情報を前記表示手段に表示しない制御を行うことを特徴とする。
また、請求項8にかかる発明は、請求項7または8に記載の情報表示装置において、利用者が触れることが可能な部位に設けられ、利用者の個体識別情報を取得する個体識別手段を更に備え、前記認証手段は、取得した個体識別情報と予め登録された個体識別情報とを照合して、両者が一致するか否かを判断することにより前記利用者認証を行うことを特徴とする。
また、請求項9にかかる発明は、請求項1〜8のいずれか一つに記載の情報表示装置において、前記電力供給手段は、熱電対を多数配置された熱発電素子と、前記利用者が触れることにより、前記利用者の体温を、前記熱発電素子との接点である温接点から、前記熱発電素子に伝達する熱伝導体と、外気温度に近い温度を、前記熱発電素子との接点である冷接点から、前記熱発電素子に伝達するヒートシンクと、を備え、前記熱発電素子は、前記熱伝導体と前記ヒートシンクとから伝達された温度差による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を前記表示制御手段に供給することを特徴とする。
また、請求項10にかかる発明は、請求項9に記載の情報表示装置において、外部装置から前記画像情報を取得する操作を受け付ける第2操作手段と、前記表示手段に表示された前記画像情報を書き換える旨の指示操作を受け付ける第3操作手段とをさらに備え、前記第1操作手段と、前記第2操作手段と、前記第3操作手段とは、前記熱伝導体の配置位置に重畳して配置され、前記熱伝導体は、前記第1操作手段と、前記第2操作手段と、前記第3操作手段を介して前記利用者が触れることにより、前記利用者の体温を前記温接点から前記熱発電素子に伝達することを特徴とする。
また、請求項11にかかる発明は、請求項1〜10のいずれか一つに記載の情報表示装置において、前記電力供給手段により変換された電力を充電する蓄電手段と、前記表示制御手段に対する電力の供給を、前記蓄電手段から行うか、前記電力供給手段から行うかを切替える電源切替手段とをさらに備え、前記電源切替手段は、前記蓄電手段の電圧と前記電力供給手段の電圧とを比較して、電圧の高い方から、前記表示制御手段に電力を供給することを特徴とする。
また、請求項12にかかる発明は、情報表示装置で実行される情報表示方法において、前記情報表示装置は、画像情報を表示可能な表示手段と、利用者が触れることにより、前記利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を供給する電力供給手段と、を備え、前記電力供給手段から電力を供給され、前記表示手段へ前記画像情報を表示する制御を行う表示制御ステップと、前記利用者が前記電力供給手段に触れているか否かを判定する判定ステップと、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合、前記表示手段に表示されている前記画像情報を他の画像情報に書き換えて表示する制御を行う書換表示制御ステップと、を含むことを特徴とする。
また、請求項13にかかる発明は、請求項12に記載の情報表示方法をコンピュータに実行させるプログラムである。
本発明によれば、利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換する電力供給手段を備え、かつ利用者が電力供給手段に触れていない場合、画像情報を他の画像情報(機密性を有していない他の画像情報)に書き換えて表示するため、情報表示装置に表示された機密情報の漏洩を防止するとともに、可搬性および利便性を向上させるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる情報表示装置、情報表示方法、および情報表示プログラムの最良な実施の形態を詳細に説明する。以下の実施の形態では、情報表示装置を電子ペーパーに適用した例を示す。なお、以下に示す実施の形態は、本発明にかかる情報表示装置を好適に実施するための一例であり、趣旨を逸脱しない範囲内において、構成、動作の変形実施が可能となっている。
本実施の形態における情報表示装置は、熱発電素子を利用した電力供給手段を有することを特徴とする。上記構成によれば、電源やバッテリ、外部電源からの電力供給なしに、また使用環境の影響なしに、電子ペーパーへの電力供給を可能とし、利用者の利便性と可搬性の向上効果を有する。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、熱発電素子を備えた電力供給手段を、利用者の体温を利用した構成とし、その温接点に接触するように人体からの熱を導くように熱伝導体を配置し、さらに冷接点に接するように外部と絶縁され温度変化を小さくしたヒートシンクを配置することで体温と外気温度の差を利用して発電を行い、そのエネルギーを電子ペーパーの動作電力に利用することを特徴とする。上記構成とすることで、利用者はバッテリや外部電源からの電力供給なしに、電子ペーパーの画面表示の書き換え等の電力を必要とする制御動作発生時に、必要とする電力を半永久的に供給可能とし、利用者の利便性と可搬性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、電力供給手段からの電力を利用して電子ペーパーの表示画像データの書き換えを指示するスイッチ(以下、SWと称する。)を有することを可能とする。上記構成によれば、利用者の利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、電力供給手段からの電力を利用して、電子ペーパーのメモリデータの書き換えを指示するSWを有することを特徴とする。上記構成によれば、利用者の利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、画像データの書き換え等の制御動作に必要な電力を、熱電発電や充電器により供給可能か否かを利用者へ表示する機能を有することを特徴とする。上記構成によれば、利用者の利便性を向上させる。
上述した情報表示装置の好適な実施の形態において、利用者の体温を利用した熱電発電では、利用者が電子ペーパーを保持することで熱電発電が行われる。その為に利用者が持ってすぐの画像データ操作には電力発電供給が間に合わない場合がある。また熱電発電とバッテリを備えている電子ペーパーでもバッテリの電気が切れてしまっている場合もある。そこで本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、利用者に操作対応可否を示すことを特徴とする。上記構成によれば、利用者の利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、電力供給手段からの電力を利用して、電子ペーパーに表示される画像データを変更・スクロールする操作SWを有することを特徴とする。上記構成によれば、利用者の利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、熱電発電より動作電力を確保することを特徴とする。上記構成によれば、画像の書き換えを選択可能とする。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、利用者の指示により表示される画像データを書き換えて表示するSWを有することを特徴とする。上記構成によれば、情報の機密性を高め、利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、電力供給手段からの電力供給により画像データの書き換えを可能とした電子ペーパーにおいて電子ペーパーの利用者の体温を利用した熱電発電では、機能別に操作SWを設けて発熱部を分散させるようにすることを特徴とする。また、1つの固定箇所に配置した操作ボタンの操作のON/OFF回数やON時間、間隔等により、制御動作機能を区別し動作制御することを特徴とする。上記構成によれば、熱電効率を良くし、電子ペーパーを持つ利用者の利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、利用者の触れる電力供給部において、指紋認証により利用者のデータ照会可否判定を行うことを特徴とする。上記構成において、利用者の体温により熱電発電を行っており、利用者の触れる箇所に指紋認証を行うセンサを配置し、登録指紋データとの照合により電子ペーパーの画像データを書き換えることを可能とし画像データの機密性を向上させる。同様に、ユーザコードのような暗証番号での照合を用いたシステムも考えられる。雑誌や新聞等の情報を電子データとして登録ユーザのみに配信するようなことが考えられる。そこで、利用者が持っていない電子ペーパーは一定時間の経過後に画像データを書き換え、利用者以外の人に画像データを見られることを防止することを可能とする。また、一定時間後の移行に対して移行動作の選択が可能なようにモード選択可能な構成と、利便性を向上させる。
本発明に係る情報表示装置の他の好適な実施の形態として、上記構成に加え、熱発電素子により変換された電力を蓄える蓄電部と電源切替回路を有することを特徴とする。上記構成によれば、画面の連続スクロール操作など大きな電力供給を必要とする場合に、蓄電部からの供給を可能として大きな電力を供給できる。
(実施の形態1)
本実施の形態にかかる電子ペーパーについて図1を用いて説明する。図1は、実施の形態1にかかる電子ペーパーの外観構成の一例を示す外観図である。
図1の外観図に示すように、電子ペーパーは、電源SW1と、ダウンロードSW2と、スクロールSW3と、電源状態表示部4と、情報表示部5とを備えた構成となっている。
電源SW1は、情報収集を開始する際に利用者により押下されるスイッチである。さらに、電源SW1は、利用者から電子ペーパーの電源を投入するか切断するかの操作を受け付ける際に押下されるスイッチである。
ダウンロードSW2は、表示される画像データを外部装置等からダウンロードなどにより取得する操作を受け付ける際に利用者により押下されるスイッチである。
スクロールSW3は、電子ペーパーに表示される画像データを書き換える旨の指示操作を受け付ける際に利用者により押下されるスイッチである。
電源状態表示部4は、利用者の体温から発生する熱エネルギーを電力に変換する場合における熱電発電レベルを表示しており、電子ペーパーにおける画像データの書き換えなどの動作制御の可否を示している。
情報表示部5は、画像データなどの情報を表示可能なディスプレイであり、一旦画像データが表示された場合は、電力の供給が停止しても画像データの表示状態を維持することが可能となっている。
次に、上述した電子ペーパーの内部構成について詳細に説明する。図2は、実施の形態1にかかる電子ペーパーの内部構成の一例を示す概略図である。
電力供給手段としての熱電発電部(電力供給部)11(図3参照)は、ゼーベック効果を利用した熱電対を多数配置した熱発電素子6と、熱発電素子6と温接点10で接する発電用の熱伝導体7と、熱発電素子6と冷接点9で接するヒートシンク8とを備え、熱発電素子6からの電力を電子ペーパーの制御部に供給している。
上述した電源SW1、ダウンロードSW2、およびスクロールSW3は、熱伝導体7の配置位置に併せて重畳して配置されて、熱伝導体7と接続されている。従って、熱伝導体7は、利用者により各SWのキートップに触れられた場合における利用者から発生する体熱を、熱発電素子6の温接点10へ効率良く伝えることで、熱発電素子6に体温を伝達する構成となっている。
ヒートシンク8は、情報表示部5(図1参照)の裏に配置されており、広い面積で配置されることで放熱効果を高め、温度的に安定して外気温度に近い低温度を熱発電素子6の冷接点9へ伝えることで、該低温度を熱発電素子6に伝達する構成となっている。
熱発電素子6は、利用者からの体熱と外気温度との温度差により発生する熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を電子ペーパーの制御部へ供給している。
次に、本実施の形態にかかる電子ペーパーの構成、動作、制御について、図3を用いて説明する。図3は、実施の形態1にかかる電子ペーパーのハードウェア構成の一例を示す図である。
図3に示すように、本実施の形態にかかる電子ペーパーは、熱電発電部(電力供給部)11と、リセット回路12と、CPU13と、記録制御回路14と、情報表示部5と、メモリ部16と、外部I/F回路部17と、個体識別部18と、比較回路19と、電源SW1と、ダウンロードSW2と、スクロールSW3と、電圧表示部22とを有して構成される。
電力供給部11は、利用者が触れることによって、利用者の体温からの発した熱エネルギーが電力に変換されると、変換された電力を制御部へ供給される。
本実施の形態では、電子ペーパーに熱電発電を利用した電力供給手段を有し、バッテリや外部電源からの電力供給なしに、また使用環境の影響なしに、電子ペーパーへの電力供給を可能とできるので、電子ペーパーにおける利便性と可搬性を向上させることができる。
また、利用者が使用する際に、電子ペーパーを保持する手から伝わる体熱による熱電発電により、動作電力を得ることができるので、バッテリや外部電源からの電力供給なしに、電子ペーパーの画面表示の書き換えなど、制御動作発生時に必要とする電力を半永久的に供給することが可能となり、利用者の利便性と可搬性を向上させることができる。
リセット回路12は、電力を供給された場合に、ある一定以上の電圧が検出されると解除動作を行い、制御部で初期リセット動作が行われ、電子ペーパーの制御部の動作が開始可能となる。
ここで、熱伝導体に接続配置されている電源SW1は、利用者が電子ペーパーを保持しながら容易に指で押下することができる位置に配置されており、電源SW1は、CPU13の入力ポートによりキー入力を認識する構成となっている。電源SW1が押下されたことをCPU13で認識すると、電子ペーパーに表示された画像データの書き換え動作を行う。
メモリ部16は、情報表示部5に表示する画像データを保存する記録媒体である。該画像データには、例えば、機密性を有する画像データや、機密性を有していない他の画像データがある。
記録制御回路14は、CPU13からの命令により、メモリ部16から表示する画像データを取得して、情報表示部5に表示された画像データの書き換え制御を行う。
電力供給部11からの電力を利用して、電子ペーパーに表示される画像データの書き換えを指示するSWを有することで、利用者は画像データを読むという操作指示により画像データを書き換えて表示することが可能となり、周囲の人に容易に表示された画像データを覗かれることを防止するができる。
電子ペーパーは、電力の供給がなくても画像データを表示した状態を維持することが可能であるが、一方表示された画像データの書き換え時には電力の供給が必要である。
その為、従来の電子ペーパーでは、情報の機密性を両立することが難しかった。一方、本実施の形態にかかる電子ペーパーでは、ダウンロードSW2に対する入力ポートにより、CPU13においてダウンロードSW2への操作を認識可能な構成である。ダウンロードはCPU13から外部I/F回路部17を使用してメモリ部16へ画像データの取得・更新を実施する。
また、電力供給部11からの電力を利用して、電子ペーパーのメモリデータの書き換えを指示する新たなSWを備えることで、利用者はバッテリや外部電源へ接続して画像データの取得を行うことをせずに、メモリ更新を指示する該新たなSWを操作することで画像データの書き換え動作が容易となり、利用者に対して利便性を向上させることができる。
外部I/F回路部17は、I/Fコネクタを介して電線により画像データの読み取り動作を行う他、RFIDなどにあるような無線による利用も考えられる。スクロールSW3に対する入力ポートにより、CPU13でスクロールSW3への操作を認識可能な構成である。
CPU13は、記録制御回路14へ命令し、メモリ部16より画像データを取得して情報表示部5に表示された画像データの書き換え制御を行うことで表示される画像データの更新を行っている。
また、電力供給部11からの電力を利用して、電子ペーパーに表示される画像データを変更・スクロールするスクロールSW3を備えることで、利用者の指示により画像データの書き換えを行うことができ、利便性を向上させることができる。
ここで、各SWに対する操作、および該操作による動作について説明する。例えば、SWが押下されることによる入力信号を利用した制御手段は、1つのSWの押下する回数、押下するタイミングにより指示制御を識別化することで、SWの数を集約することが可能である。
例えば、SWの入力信号レベルを、CPU13でサンプリング取得し、ある一定周期時間におけるON/OFF回数をカウントしている。
そして、ON/OFFカウント回数により、動作制御機能を識別することで、SWの集約化を実現する。このように、SWの数を集約することで、利用者は1箇所のSWを触りつづける時間が長くなり、熱電発電による電力供給をより安定させて供給することが可能となる。
利用者の体温を利用した熱電発電では、1つの固定箇所に配置した操作ボタンの操作のON/OFF回数やON時間、間隔等により、制御動作機能を区別し動作制御することで、熱電効率を良くし、電子ペーパーの利便性を向上させることができる。
図3における比較回路19は、電力供給部11で発生した電力の電圧値と、制御動作可能な電圧値、すなわち予め定めた所定の閾値と比較するものである。そして、LED(Light Emitting Diode)が点灯動作により、制御動作可能な電圧値であるか否かのパワーレベルの表示を行っている。なお、本実施の形態では、LEDを一つ設けてパワーレベルの表示を行っているが、複数のLEDを設け、各種操作に合わせて点灯および消灯可能にしてもよい。
ここで、熱電発電を利用した電力供給部11では、利用者が触れることによる体熱(体温)により電力を発生させているため、起電力発生の時間遅延の発生が、環境条件などから懸念される。
従って、熱電発電レベルの表示手段を設け、利用者へ操作制御の動作可否を表示することで、利便性を向上させている。電圧値の表示については、LEDによる表示の他、情報表示部5を利用した表示等も考えられる。
画像データの書き換え等の制御動作に必要な電力を、熱電発電により供給可能か否かを、利用者に対して表示する機能を備えることで、利用者に画像データの書き換え等の動作の操作が可能か否かを示すことができ利便性を向上させることができる。
また、利用者が触れることが可能な部位、例えば、電力供給部11に設けられた固体識別部18は、電力供給部11に触れた利用者の固体識別情報を取得し、取得した個体識別情報をCPU13に送出する。そして、CPU13は、個体識別情報を認識することで画像データの開示の有無を判断し、電子ペーパーの情報表示部5に表示される画像データ等の情報の機密性をより確保することが可能となる。
個体識別情報には、利用者が電子ペーパーを保持することで同時に情報を得られる指紋認証や掌紋、QRコード、暗証番号、ユーザコード等の手段を利用することが可能である。
利用者が触れる電力供給部11において、指紋認証による利用者認証を可能にすることで、登録された指紋データとの照合により電子ペーパーの画像データを書き換えることを可能とし画像データの機密性を向上させることができる。
また、ユーザコードのような暗証番号での照合を用いたシステムも考えられる。雑誌や新聞等の情報を電子データとして登録ユーザのみに配信するようなことが考えられる。
一方、利用者によって表示された機密情報の保持の為、利用者が電子ペーパーを手に持たず放置した場合、CPU13のタイマによって時間をカウントし、一定時間後に表示された画像データを書き換えて画像データの機密保持を行うことが可能である。
利用者が電子ペーパーを保持しているかの検出方法の1つとして、例えば、電力供給部11の電圧値の検出による方法がある。この方法によると、利用者が電子ペーパーを保持していない場合は電圧値の低下が想定できる。
CPU13のアナログポートは、電圧値を入力するポートである。入力された電圧は、比較回路19によって所定の閾値と比較され、後述するCPU13によって実行される後述する判定部101により一定時間における電圧が閾値より降下したか否かによって利用者が電子ペーパーを保持していないかを判定(判断)する。
そして、記録制御回路14は、CPU13からの命令により、メモリ部16から表示する画像データを取得して情報表示部5に画像データの書き換え制御を行うことで表示された画像データを更新し、機密の確保を可能としている。
画像データの書き換え方法としては、時間経過以外にも電力供給部11の電圧値の低下を検出した場合に、表示された画像データを書き換えることも考えられる。
利用者が触れていない状態で、一定時間後に画像データを消去または書き換える機能を備えることで、閲覧を許可された利用者以外の人に画像データを見られることを防止することができる。
また、利用者の使用方法によっては、電子ペーパーに触れず、机において利用者が表示された画像データを確認する場合もあり、一定時間後に一律、表示された画像データを書き換えるとした場合は、利便性が悪い。
そこで、電子ペーパーを放置しても、すなわち、利用者が電力供給部11に触れていない場合であっても、表示された画像データを書き換えるか否かを利用者が選択可能なオフ画像モードに設定する移行SWを設け、この移行SWからの入力をCPU13が認識することで、表示された画像データの書き換えない制御を行うことができる。
また、利用者による移行SWの操作方法によって、CPU13の入力ポートは、画像データの書き換えを実施しないコマンドを認識する。これにより、電圧低下時においても画像データを書き換えないモードへ切替えるようにする。
このように、利用者が触れていない状態で、一定時間後に画像データの書き換え動作の移行の有無を選択可能な構成とすることで、電子ペーパーの利便性を向上させることができる。
図4は、実施の形態1にかかる電子ペーパーの構成の一例を示す機能ブロック図である。図4に示すように、本実施の形態にかかる電子ペーパーにおける制御部100は、判定部101と、表示制御部102と、認証部103とを主に備えており、電力供給部11と、情報表示部5と、メモリ部16と、固体識別部18と、電源SW1と、ダウンロードSW2と、スクロールSW3とが接続されている。ここで、電源SW1、ダウンロードSW2、スクロールSW3、メモリ部16、および情報表示部5については、上述したため説明を省略する。また、判定部101と、表示制御部102と、認証部103は、ROM等に保存された情報表示プログラムがCPU13により実行されることにより機能するものである。
判定部101は、利用者が電力供給部11に触れているか否かを判定するものである。具体的には、判定部101は、電力供給部11における電圧が所定の閾値より低下している場合には、利用者がいずれのSWにも触れておらず、電力供給部11に触れていないと判定する。一方、判定部101は、電力供給部11における電圧が所定の閾値より低下していない場合には、利用者がいずれかのSWに触れており、電力供給部11に触れていると判定する。
表示制御部102は、メモリ部16に保存されている情報表示部5へ画像データを表示する制御や、画像データをメモリ部16に保存されている他の画像データに書き換えて表示する制御を行うものである。本実施の形態では、表示制御部102は、判定部101により利用者が電力供給部11に触れていないと判定された場合、メモリ部16から機密性を有していない他の画像データを読み出して、情報表示部5に表示されている画像データ、例えば機密性を有する画像データ等を、読み出した機密性を有していない他の画像データに書き換えて表示する制御を行う。ここで、機密性を有していない他の画像データとは、例えば全て暗黒の画面等、表示されていた画像データの内容を隠蔽するような機密情報が含まれていない画像データであり、機密情報が含まれていない画像データであればいずれの画像データを採用することができる。
また、表示制御部102は、電源SW1により電子ペーパーの電源を切断する旨の操作(スイッチオフの操作)を受け付けた場合、メモリ部16から機密性を有していない他の画像データを読み出して、情報表示部5に表示されている画像データ(例えば、機密性を有する画像データ等)を、読み出した機密性を有していない他の画像データに書き換えて表示する制御を行う。このとき、表示制御部102は、書き換え前に表示されていた画像データをメモリ部16に退避しておく。
また、表示制御部102は、認証部103による利用者認証が成功した場合、メモリ部16からメモリ部16に退避してある画像データを読み出して、読み出した画像データを情報表示部5に表示する制御を行う。一方、表示制御部102は、認証部103による利用者認証が成功しなかった場合、メモリ部16に退避してある画像データを情報表示部5に表示しない制御を行う。
認証部103は、電源投入時や、情報表示部5に機密性を有していない他の画像データが表示されている際に、判定部101により利用者が電力供給部11に触れていると判定された場合、利用者に対する利用者認証を行うものである。具体的には、利用者が電力供給部11に触れた場合、電力供給部11に設けられた固体識別部18が利用者の個体識別情報を取得すると、認証部103は、取得した個体識別情報と予めメモリ等の記録媒体に登録された個体識別情報とを照合して、両者が一致するか否かを判断することにより利用者認証を行う。
電力供給部11は、各SWを介して利用者が触れることにより、利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を表示制御部102等に供給するものである。
次に、以上のように構成された電子ペーパーによる各処理について説明する。まず、実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの表示処理について説明する。図5は、実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの表示処理の手順を示すフローチャートである。
まず、制御部100は、電力供給部11によって、利用者の体熱を電力に変換する熱電発電により制御部100に電力が供給されているか否かを判断する(ステップS10)。電力が供給されていない場合(ステップS10:No)、制御部100は、電力が供給されるまで待機する。一方、電力が供給されている場合(ステップS10:Yes)、制御部100は、LEDを点灯させることで、電力が供給されている旨を表示する(ステップS11)。
次に、制御部100は、利用者により電源SW1を押下され、電子ペーパーの電源が投入(スイッチオン)されたか否かを判断する(ステップS12)。電源が投入されていない場合(ステップS12:No)、ステップS10へ戻って処理を繰り返す。一方、電源が投入されている場合(ステップS12:Yes)、認証部103は、利用者認証を行う(ステップS13)。
そして、表示制御部102は、認証部103による利用者認証が成功したか否かを判断する(ステップS14)。利用者認証が成功しなかった場合、すなわち失敗した場合(ステップS14:No)、表示制御部102は、利用者の非認証を情報表示部5に表示し(ステップS15)、ステップS10へ戻って処理を繰り返す。
一方、利用者認証が成功した場合(ステップS14:Yes)、表示制御部102は、メモリ部16に退避してある画像データを読み出して、読み出した画像データを情報画像部5に表示する(ステップS16)。
そして、制御部100は、電力供給部11によって、熱電発電により制御部100に電力が供給されているか否かを判断する(ステップS17)。電力が供給されていない場合(ステップS17:No)、処理Aを行う。なお、処理Aについては、図6を参照して後述する。
一方、電力が供給されている場合(ステップS17:Yes)、制御部100は、利用者により押下されることによる各SWに対する操作が行われたか否かの判断をする(ステップS18)。各SWに対する操作が行われていない場合(ステップS18:No)、操作が行われるまで待機する。
一方、各SWに対する操作が行われた場合(ステップS18:Yes)、表示制御部102は、各操作に対応する画像データの書き換え処理を行う(ステップS19)。画像データの書き換え処理が行われた後は、ステップS17に戻って処理を繰り返す。
次に、実施の形態1にかかる電子ペーパーによる、電力供給が低減された場合の画像データの書き換え表示処理について説明する。図6は、実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。
まず、ステップS17において、電力が供給されていない場合(ステップS17:No)、表示制御部102は、供給電力の電圧が低下している旨を、情報表示部5に表示する(ステップS30)。そして、判定部101は、制御部100に供給されている電力が、所定の閾値より低下しているか否かを判定する(ステップS31)。制御部100に供給されている電力が、所定の閾値より低下していない場合(ステップS31:No)、判定部101は、利用者が電子ペーパーを保持する等、利用者の指などが電子ペーパーに触れていると判定し、処理Bへ進み、図5におけるステップS17に戻って処理を行う。
一方、制御部100に供給されている電力が、所定の閾値より低下している場合(ステップS31:Yes)、判定部101は、利用者が電子ペーパーを放置している等、利用者の指などが電子ペーパーに触れていないと判定する。そして、表示制御部102は、メモリ部16から機密性を有していない他の画像データを読み出して、情報表示部5に表示されている画像データ(例えば、機密性を有する画像データ等)を、読み出した機密性を有していない他の画像データの表示に書き換える処理を行う(ステップS32)。これにより、利用者が電子ペーパーを放置した場合などに表示された画像データが機密性を有する画像データであった場合には、該画像データの機密保持を行うことができる。
そして、制御部100は、LEDを消灯させることで、電力が供給されていない旨を表示する(ステップS33)。
次に、実施の形態1にかかる電子ペーパーによる、電源が切断された場合の画像データの書き換え表示処理について説明する。図7は、実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。
まず、制御部100は、利用者により電源SW1を押下され、電子ペーパーの電源が切断(スイッチオフ)されたか否かを判断する(ステップS50)。電源が切断されていない場合(ステップS50:No)、ステップS50へ戻って処理を繰り返す。
一方、電源が切断されている場合(ステップS50:Yes)、表示制御部102は、メモリ部16から機密性を有していない他の画像データを読み出して、情報表示部5に表示されている画像データ(例えば、機密性を有する画像データ等)を、読み出した機密性を有していない他の画像データの表示に書き換える処理を行う(ステップS51)。これにより、電源が切断された場合に、例えば機密性を有する画像データが表示されていても、該画像データの表示状態が維持されることがないため、該画像データの機密保持を行うことができる。
そして、制御部100は、LEDを消灯させることで、電力が供給されていない旨を表示する(ステップS52)。
このように、実施の形態1にかかる電子ペーパーは、電源投入時に行われる利用者認証に成功した場合に、画像データ(例えば、機密性を有する画像データ等)を表示する。そして、電力供給部11から供給される電力が所定の閾値より低下している場合、または電源が切断された場合には、表示されている画像データを、機密性を有していない他の画像データに書き換えて表示する。従って、電子ペーパーを放置した場合、および電源を切断した場合には、機密性のある情報が開示されることがなく、機密情報の漏洩を防止することができる。
また、実施の形態1にかかる電子ペーパーは、利用者に保持されるとともに各種操作が行われる際に、電力供給部11が利用者の体熱を電力に変換する熱電発電を行い、変換された電力が制御部に供給されて各種処理を行っている。従って、バッテリを搭載したり、外部電源に接続しなくとも電力の供給が可能となり、かつバッテリの充電作業などを行う必要がなくなるため、電子ペーパーは小型で軽量となり、可搬性および利便性を向上させることができる。
(実施の形態1の変形例)
実施の形態1にかかる電子ペーパーは、供給電力が所定の閾値より低下している場合、または電源が切断された場合に、画像データの書き換え処理を行っているが、以下のような場合に書き換え処理を行ってもよい。
電子ペーパーに、利用者により各SWを介して電力供給部11に触れたことを検知するセンサ、例えば、圧電センサなどを備える。また、判定部101が、該センサにより一定時間利用者の接触を検知しなかった場合に、利用者が電力供給部11に触れていないと判定し、センサにより利用者の接触を検知している場合、利用者が電子ペーパーを保持し、電力供給部11に触れていると判定する構成とする。そして、利用者が電力供給部11に触れていない場合は、画像データの書き換え処理を行うようにしてもよい。
次に、電子ペーパーにセンサを設けた場合において、電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理について説明する。図8は、実施の形態1の変形例にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。
まず、判定部101は、利用者により電力供給部11に接触されているか否かを判定する(ステップS70)。利用者により電力供給部11に接触されている場合、すなわちセンサにより利用者の接触を検知している場合(ステップS70:No)、ステップS70に戻って処理を繰り返す。
一方、利用者により電力供給部11に接触されていない場合、すなわちセンサにより利用者の接触を検知していない場合(ステップS70:Yes)、判定部101は、一定時間利用者の接触があるか否かを判定する(ステップS71)。一定時間内に利用者の接触があった場合(ステップS71:No)、ステップS70に戻って処理を繰り返す。
一方、一定時間以上利用者の接触がなかった場合(ステップS71:Yes)、表示制御部102は、メモリ部16から機密性を有していない他の画像データを読み出して、情報表示部5に表示されている画像データ(例えば、機密性を有する画像データ等)を、読み出した機密性を有してない他の画像データの表示に書き換える処理を行う(ステップS72)。これにより、センサによって利用者が触れていないと判定された場合に、機密性を有する画像データが表示されていても、該画像データの表示状態が維持されることがないため、該画像データの機密保持を行うことができる。
そして、制御部100は、LEDを消灯させることで、電力が供給されていない旨を表示する(ステップS73)。
このように、実施の形態1の変形例における電子ペーパーは、利用者が電力供給部11に触れていない場合は、表示されている画像データ(例えば、機密性を有する画像データ等)を、機密性を有していない他の画像データに書き換えて表示する。従って、電子ペーパーを放置した場合など、利用者が電力供給部11に一定時間触れていない場合には、機密性のある情報が開示されることがなく、機密情報の漏洩を防止することができる。なお、この一定時間は、利用者の所望の時間を設定することができるため、利便性がより向上する。
(実施の形態2)
実施の形態1にかかる電子ペーパーでは、電力供給部11で変換されて供給された電力を用いて画像データの表示処理を行っていた。これに対し、本実施の形態では、電力供給部11で変換された電力を蓄電しておき、状況に合わせて、電力供給部11から供給された電力または蓄電された電力のいずれかの電力を用いて画像データの表示処理を行うものである。
電子ペーパーに画像データを表示する場合、表示される画像データのデータ数が増加するとともに、表示制御を行う動作電力も増加することが懸念されている。従って、本実施の形態では、連続操作や応答性を向上させるためには、熱電発電により発生する電力を蓄電する蓄電部を備えることで、大きな電力を得ることが可能となる。
また、利用者による電子ペーパーへの操作は、主に画像データの書き換え操作であるため、殆どの時間は電力を必要としていない。そのため、電力を使用していない殆どの時間では、発電した電力が未使用となってしまう。
そこで、電力を必要としていない間に電力供給部11において変換された電力を蓄電部に蓄えておくことで、一度に大きな電力を必要とする連続制御時に、応答性よく電力を供給することが可能となる。
図9は、実施の形態2にかかる電子ペーパーの構成の一例を示す図である。図9では、CPU13に接続せれた電源切替回路23および、該電源切替回路23に接続された蓄電部24以外は、実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
蓄電部24は、電力供給部11により変換された電力を蓄電するものであり、例えば、キャパシタなどが考えられる。これは、画像データの書き換え時には、一時的に電力を必要としているため、キャパシタのような、低容量で小型であり、有害物質を含まないものが有効と考えられる。
電力供給部11と蓄電部24とは、電源切替回路23により接続されている。
電源切替回路23は、電力供給部11により変換された電力の電圧と蓄電部24に蓄積された電力の電圧とを比較して、電圧の高い方からCPU13へ電力を供給するものである。
また、蓄電部24の電圧が、電力供給部11の電力の電圧より低い場合は、電力供給部11より蓄電部24への充電制御動作となる。
つまり、熱発電素子6からの発生電力を蓄える蓄電部24と、電源切替回路23とを備えたことで、電子ペーパーが動作するための電力を必要としないときは、利用者からの熱発電を蓄電部24に蓄電することが可能である。
また、大きな電力供給を必要とする大量画像データの処理動作制御においては、蓄電部24へ蓄えた電力と、電力供給部11の電力とを併せて供給することができる。
なお、電源切替回路23は、利用者により各SWの少なくともいずれか1つを連続的に操作された際には、蓄電部24と電力供給部11との両方から、制御部100に電力を供給してもよい。
なお、実施の形態1、2の電子ペーパーで実行される情報表示プログラムは、ROM等に予め組み込まれて提供される。
実施の形態1、2の電子ペーパーで実行される情報表示プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、実施の形態1、2の電子ペーパーで実行される情報表示プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、実施の形態1、2の電子ペーパーで実行される情報表示プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
実施の形態1、2の電子ペーパーで実行される情報表示プログラムは、上述した各部(判定部101、表示制御部102、認証部103)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記ROMから情報表示プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、判定部101、表示制御部102、認証部103が主記憶装置上に生成されるようになっている。
実施の形態1にかかる電子ペーパーの外部構成の一例を示す外観図である。 実施の形態1にかかる電子ペーパーの内部構成の一例を示す概略図である。 実施の形態1にかかる電子ペーパーのハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態1にかかる電子ペーパーの構成の一例を示す機能ブロック図である。 実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態1にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態1の変形例にかかる電子ペーパーによる画像データの書き換え表示処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態2にかかる電子ペーパーの構成の一例を示す図である。
符号の説明
1 電源SW
2 ダウンロードSW
3 スクロールSW
4 電源状態表示部
5 情報表示部
6 熱発電素子
7 熱伝導体
8 ヒートシンク
9 冷接点
10 温接点
11 熱電発電部(電力供給部)
12 リセット回路
13 CPU
14 記録制御回路
16 メモリ部
17 外部I/F回路部
18 個体識別部
22 電圧表示部

Claims (13)

  1. 画像情報を表示可能な表示手段と、
    前記表示手段へ前記画像情報を表示する制御を行う表示制御手段と、
    利用者が触れることにより、前記利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を前記表示制御手段に供給する電力供給手段と、
    前記利用者が前記電力供給手段に触れているか否かを判定する判定手段と、を備え、
    前記表示制御手段は、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合、前記表示手段に表示されている前記画像情報を他の画像情報に書き換えて表示する制御を行うことを特徴とする情報表示装置。
  2. 前記判定手段は、前記電力供給手段における電圧が所定の閾値より低下している場合に、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定することを特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。
  3. 前記利用者が前記電力供給手段に触れたことを検知する検知手段をさらに備え、
    前記判定手段は、前記検知手段により一定時間検知されない場合に、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定することを特徴とする請求項1に記載の情報表示装置。
  4. 前記利用者から前記情報表示装置の電源を投入するか切断するかの操作を受け付ける第1操作手段と、
    前記表示制御手段は、前記第1操作手段により前記情報表示装置の電源を切断する旨の操作を受け付けた場合、前記表示手段に表示されている前記画像情報を他の画像情報に書き換えて表示する制御を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の情報表示装置。
  5. 前記判定手段により、前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合、前記画像情報の書き換えを行うか否かを選択可能な移行手段をさらに備え、
    前記表示制御手段は、前記画像情報の書き換えを行わない旨が選択されている場合、利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合でも、前記画像情報を他の画像情報に書き換えない制御を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の情報表示装置。
  6. 前記表示手段に他の画像情報が表示されている際に、前記利用者が前記電力供給手段に触れていると判定された場合、前記利用者に対する利用者認証を行う認証手段をさらに備え、
    前記表示制御手段は、前記認証手段による前記利用者認証が成功した場合、前記画像情報を前記表示手段に表示する制御を行うことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の情報表示装置。
  7. 前記表示制御手段は、前記認証手段による前記利用者認証が成功しなかった場合、前記画像情報を前記表示手段に表示しない制御を行うことを特徴とする請求項6に記載の情報表示装置。
  8. 利用者が触れることが可能な部位に設けられ、利用者の個体識別情報を取得する個体識別手段を更に備え、
    前記認証手段は、取得した個体識別情報と予め登録された個体識別情報とを照合して、両者が一致するか否かを判断することにより前記利用者認証を行うことを特徴とする請求項7または8に記載の情報表示装置。
  9. 前記電力供給手段は、
    熱電対を多数配置された熱発電素子と、
    前記利用者が触れることにより、前記利用者の体温を、前記熱発電素子との接点である温接点から、前記熱発電素子に伝達する熱伝導体と、
    外気温度に近い温度を、前記熱発電素子との接点である冷接点から、前記熱発電素子に伝達するヒートシンクと、を備え、
    前記熱発電素子は、前記熱伝導体と前記ヒートシンクとから伝達された温度差による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を前記表示制御手段に供給することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一つに記載の情報表示装置。
  10. 外部装置から前記画像情報を取得する操作を受け付ける第2操作手段と、
    前記表示手段に表示された前記画像情報を書き換える旨の指示操作を受け付ける第3操作手段とをさらに備え、
    前記第1操作手段と、前記第2操作手段と、前記第3操作手段とは、前記熱伝導体の配置位置に重畳して配置され、
    前記熱伝導体は、前記第1操作手段と、前記第2操作手段と、前記第3操作手段を介して前記利用者が触れることにより、前記利用者の体温を前記温接点から前記熱発電素子に伝達することを特徴とする請求項9に記載の情報表示装置。
  11. 前記電力供給手段により変換された電力を充電する蓄電手段と、
    前記表示制御手段に対する電力の供給を、前記蓄電手段から行うか、前記電力供給手段から行うかを切替える電源切替手段とをさらに備え、
    前記電源切替手段は、前記蓄電手段の電圧と前記電力供給手段の電圧とを比較して、電圧の高い方から、前記表示制御手段に電力を供給することを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つに記載の情報表示装置。
  12. 情報表示装置で実行される情報表示方法において、
    前記情報表示装置は、
    画像情報を表示可能な表示手段と、
    利用者が触れることにより、前記利用者の体温による熱エネルギーを電力に変換し、変換した電力を供給する電力供給手段と、を備え、
    前記電力供給手段から電力を供給され、前記表示手段へ前記画像情報を表示する制御を行う表示制御ステップと、
    前記利用者が前記電力供給手段に触れているか否かを判定する判定ステップと、
    前記利用者が前記電力供給手段に触れていないと判定された場合、前記表示手段に表示されている前記画像情報を他の画像情報に書き換えて表示する制御を行う書換表示制御ステップと、
    を含むことを特徴とする情報表示方法。
  13. 請求項12に記載の情報表示方法をコンピュータに実行させるプログラム。
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