JP2009186549A

JP2009186549A - 情報表示装置

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Publication number: JP2009186549A
Application number: JP2008023659A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Himeda; 諭姫田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2008-02-04
Filing date: 2008-02-04
Publication date: 2009-08-20
Anticipated expiration: 2028-02-04
Also published as: JP5076934B2

Abstract

【課題】表示内容を無電源で保持する機能を有する情報表示装置において、消費電力を低減することが可能な情報表示装置を提供する。
【解決手段】画像データに基づいて画像を表示し、表示内容を無電源で保持可能な媒体を有する表示部と、画像データを表示部に出力し、該表示部の動作を制御する制御部と、を有する情報表示装置において、制御部は、表示部の全画素に最高階調の画像データを出力し、画面表示を白表示にリセットして画面表示を消去する白リセットと、表示部の全画素に最低階調の画像データを出力し、画面表示を黒表示にリセットして画面表示を消去する黒リセットと、の２つのリセット動作を有し、制御部は、表示部の画面表示を更新する場合、現画面の画像データに基づいて、白リセットまたは黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新する。
【選択図】図２

Description

本発明は、情報表示装置に関し、特に表示内容を無電源で保持する機能を有した情報表示装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータやインターネット、携帯端末等が急速に普及するに伴い、通信ネットワークを介して新聞、書籍等の電子化された情報を入手して表示する情報表示装置への要望が高まっている。電子情報は、具体的にはＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等のディスプレイに表示され、人間は、これらの情報表示装置を介して多くの情報を取得し、処理している。そのため、人間と情報のインターフェイスである情報表示装置は、より高精度化、省電力化、小型化を目指して開発が進められている。

このような情報表示装置において、現在、紙の利点とディスプレイの利点を兼ね備え、表示内容を無電源で保持する機能（メモリ性）を有したカイラルネマティック液晶等の表示媒体を用いた所謂電子ペーパーを搭載した情報表示装置が研究、開発されている。電子ペーパーは、電気的に書換可能であり、一度表示された情報は電力を必要とせずに保持され、目への刺激が少なく、紙のように薄膜軽量で持ち運びが自由で、フレキシブルである等の特徴を具備したものである。この為、電子ペーパーは、バッテリーサイズが小さく、携帯性に優れた情報表示装置を実現することができる。

ところで、このようなメモリ性を有する電子ペーパーにおいては、画面表示を更新する際、更新に先立って、全画素を一度白表示または黒表示にリセットし現画面表示を消去する白リセット、黒リセットを行った後に、次画面の新しい画像データをセットして画面表示を更新する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−１８９４６６号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているリセット方法は、白リセットに関し、現画面の画像データが白または白に近い階調の場合、白リセットに必要な電力は少なくて済むが、現画面の画像データが黒または黒に近い階調の場合、白リセットする為に多くの電力を必要とする。同様に、黒リセットに関し、現画面の画像データが黒または黒に近い階調の場合、黒リセットに必要な電力は少なくて済むが、現画面の画像データが白または白に近い階調の場合、黒リセットする為に多くの電力を必要とする。

このように、特許文献１に開示されているリセット方法は、現画面の画像データの階調（輝度、濃度）によっては、電力を浪費するという問題がある。特に、装置の電源が電池の場合、使用可能時間に大きく影響を及ぼすといった問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、表示内容を無電源で保持する機能を有する情報表示装置において、消費電力を低減することが可能な情報表示装置を提供することを目的とする。

上記目的は、下記の１乃至５のいずれか１項に記載の発明によって達成される。

１．画像データに基づいて画像を表示し、表示内容を無電源で保持可能な媒体を有する表示部と、
前記画像データを前記表示部に出力し、該表示部の動作を制御する制御部と、を有する情報表示装置において、
前記制御部は、
前記表示部の全画素に最高階調の画像データを出力し、画面表示を白表示にリセットして画面表示を消去する白リセットと、
前記表示部の全画素に最低階調の画像データを出力し、画面表示を黒表示にリセットして画面表示を消去する黒リセットと、の２つのリセット動作を有し、
前記制御部は、
前記表示部の画面表示を更新する場合、
現画面の画像データに基づいて、前記白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新することを特徴とする情報表示装置。

２．前記制御部は、
現画面の画像データに基づいて、
現画面表示を前記白リセットするのに要する電力と、
現画面表示を前記黒リセットするのに要する電力と、を比較し、
電力の少ない方のリセット動作を選択・実行することを特徴とする前記１に記載の情報表示装置。

３．画像データに基づいて画像を表示し、表示内容を無電源で保持可能な媒体を有する表示部と、
前記画像データを前記表示部に出力し、該表示部の動作を制御する制御部と、を有する情報表示装置において、
前記制御部は、
前記表示部の全画素に最高階調の画像データを出力し、画面表示を白表示にリセットして画面表示を消去する白リセットと、
前記表示部の全画素に最低階調の画像データを出力し、画面表示を黒表示にリセットして画面表示を消去する黒リセットと、の２つのリセット動作を有し、
前記制御部は、
前記表示部の画面表示を更新する場合、
現画面の画像データ及び次画面の画像データに基づいて、前記白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新することを特徴とする情報表示装置。

４．前記制御部は、
現画面の画像データ及び次画面の画像データに基づいて、
現画面表示を前記白リセットするのに要する電力と、該白リセットの後、次画面の画像データにより画面表示を更新するのに要する電力との総電力と、
現画面表示を前記黒リセットするのに要する電力と、該黒リセットの後、次画面の画像データにより画面表示を更新するのに要する電力との総電力と、を比較し、
総電力の少ない方のリセット動作を選択・実行することを特徴とする前記３に記載の情報表示装置。

５．前記媒体は、少なくとも強誘電性液晶表示素子、反強誘電性液晶表示素子、強誘電性高分子液晶表示素子、コレステリック液晶表示素子、エレクトロクロミック表示素子、電気泳動セルを用いた表示素子、粒子移動型表示素子、銀の析出と溶解により表示を行う表示素子、ツイストボールを用いた表示素子のいずれかであることを特徴とする前記１乃至４のいずれか１項に記載の情報表示端末。

本発明によれば、制御部は、表示部の画面表示を更新する場合、現画面の画像データに基づいて、白リセットまたは黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新する構成とした。したがって、例えば、現画面の画像データが白または白に近い階調の場合、白リセットを実行し、一方、現画面の画像データが黒または黒に近い階調の場合、黒リセットを実行することができ、リセット動作に係る消費電力を低減することができる。

また、制御部は、表示部の画面表示を更新する場合、現画面の画像データ及び次画面の画像データに基づいて、白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新する構成とした。これによりリセット動作及び次画面の更新動作に係る総消費電力を低減することができる。

以下図面に基づいて、本発明に係る情報表示装置の実施の形態を説明する。尚、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。

最初に、情報表示装置の外観を図１を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る情報表示装置１の外観正面図である。

情報表示装置１は、図１に示すように、表示部１０５、電源スイッチ１０８ａ、及び各種操作・設定を行う十字キー１０８ｂ等を有する。情報表示装置１は、図示しない通信ネットワークを介して受信した新聞、書籍等の電子化された情報や社内データベース内の社内文書等の電子化された情報を表示部１０５に表示する情報表示携帯端末である。

次に、情報表示装置１の要部構成について図２を用いて説明する。図２は、情報表示装置１の概略構成を示すブロック図である。

情報表示装置１の要部は、図２に示すように、制御部１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、表示ドライバ１０４、表示部１０５、通信部１０６、及び操作部１０８等を有する。

表示部１０５は、例えば、特開平１０−３２４１５５号公報に記載されている強誘電性液晶から構成される表示装置のように、表示内容を無電源で保持する機能（メモリ性）を有した所謂電子ペーパと称される表示媒体である。電子ペーパは、情報を電気的に書換えることができ、情報の書換え時のみ電力を消費する一方、書換えが終了した後には電力を消費することなく情報を表示させておくことが可能であり、消費電力を抑制することができる。尚、表示内容を更新する際には、更新に先立って、一度現表示内容を消去した後に、次の新しい情報をセットして表示内容を更新する必要がある。

この様なメモリ性を有する表示媒体としては、前述の強誘電性液晶表示素子の他、例えば、反強誘電性液晶素子、強誘電性高分子液晶表示素子、室温でコレステリック液晶相を示すカイラルネマチック液晶等を用いたコレステリック液晶表示素子、エレクトロクロミック表示素子、電気泳動セルを用いた表示素子、乾式粉体を基板内に封入し電界で移動させて表示を行う粒子移動型表示素子、銀の析出と溶解により表示を行う表示素子、ツイストボールを用いた表示素子等を利用して構成することも可能である。

表示ドライバ１０４は、表示部１０５に再生表示される画像を構成する画像信号のバッファメモリを備えた表示部１０５の駆動回路である。

ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）１０２は、制御部１０１で実行される各種制御プログラム等を記憶する。また、ＲＯＭ１０２には、後述のリセット動作を行う際に用いられる、画像データの各階調に対応する表示部１０５を構成する表示素子（画素）の駆動電圧情報がテーブルとして格納されている。

ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１０３は、演算処理や制御処理等の作業データを一時的に格納する。

通信部１０６は、例えば、無線ＬＡＮの無線通信デバイスで構成され、図示しない通信ネットワークを介して新聞、書籍等の電子化された情報やデータベース内の社内文書等の電子化された情報を受信する。尚、無線通信手段としては、他にＢｌｕｅｔｏｏｔｈやワイヤレスＵＳＢ、また、低消費電力型のデバイスを用いてもよい。

操作部１０８は、電源スイッチ１０８ａや各種操作・設定を行う十字キー１０８ｂ等を備えたスイッチ群である。

制御部１０１は、操作部１０８からの信号を受けて、ＲＯＭ１０２に格納されている各種制御プログラムを実行し、表示動作や画像信号処理、及び外部との情報の送受信動作を統括的に制御する。

また、制御部１０１は、表示部１０５の全画素に最高階調の画像データを出力し、画面表示を白表示にリセットして画面表示を消去する白リセットと、表示部１０５の全画素に最低階調の画像データを出力し、画面表示を黒表示にリセットして画面表示を消去する黒リセットと、の２つのリセット動作を有している。制御部１０１は、表示部１０５の画面表示を更新する場合、現画面の画像データに基づいて、白リセットまたは黒リセットのいずれかを実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新する。

ここで、リセット動作の詳細を図３を用いて説明する。図３は、リセット動作の一例を説明する模式図である。

ＲＯＭ１０２には、前述のように、画像データの各階調に対応する表示部１０６を構成する表示素子（画素）の駆動電圧情報がテーブルとして格納されている。制御部１０１は、現画面の画像データの階調から白リセット状態（白リセット時の階調）にするのに要する電力（電圧）と、現画面の画像データの階調から黒リセット状態（黒リセット時の階調）にするのに要する電力（電圧）と、をＲＯＭ１０２に格納されているテーブルを参照して算出する。そして、算出したそれぞれの電力（電圧）に基づいて、白リセット、黒リセットのいずれのリセット動作を実行するかを決定する。

例えば、電圧駆動型の表示素子の場合、図３に示すように、画素Ｐｘの画像データの階調がＩｘ、この時の駆動電圧をＶｘとし、白リセット状態の時の電圧をＶｗ、黒リセット状態の時の電圧をＶｂとすると、制御部１０１は、ΔＶｗ＝｜Ｖｘ−Ｖｗ｜とΔＶｂ＝｜Ｖｘ−Ｖｂ｜とを算出、比較し、小さい方のリセット動作を選択する。

尚、ここでは、説明上１つの画素Ｐｘの画像データに基づいて、白リセット、黒リセットのいずれかを選択する構成としたが、実際の表示部１０５は、複数の画素が２次元状に配列されたものであり、このような場合のリセット動作について、図４を用いて説明する。図４は、複数画素に対するリセット動作の一例を説明する模式図である。

図４に示すように、１画面を構成する複数の画素において、所定の４つの画素をＰｘ１〜Ｐｘ４とし、画素Ｐｘ１〜Ｐｘ４の内、画像データの階調が最も低い画素をＰｘ１、画像データの階調が最も高い画素をＰｘ４とすると、制御部１０１は、ΔＶｗ１＝｜Ｖｘ１−Ｖｗ｜とΔＶｂ４＝｜Ｖｘ４−Ｖｂ｜とを算出、比較し、小さい方のリセット動作を選択し、全ての画素に対して実行する。

次に、制御部１０１で行われるリセット動作の流れを図６を用いて説明する。図６は、リセット動作の流れを示すフローチャートである。

最初に、制御部１０１は、画像データの各階調に対応する表示部１０６を構成する表示素子（画素）の駆動電圧情報が格納されているＲＯＭ１０２のテーブルを参照し、現画面の画像データの階調に対応する駆動電圧Ｖｘを取得する（ステップＳ１）。

次に、駆動電圧Ｖｘと白リセット時の階調に対応する駆動電圧Ｖｗとの差分ΔＶｗ＝｜Ｖｘ−Ｖｗ｜を算出する（ステップＳ２）。同様に、駆動電圧Ｖｘと黒リセット時の階調に対応する駆動電圧Ｖｂとの差分ΔＶｂ＝｜Ｖｘ−Ｖｂ｜を算出する（ステップＳ３）。

そして、制御部１０１は、算出したΔＶｗとΔＶｂとを比較し、ΔＶｗがΔＶｂより小さい場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、白リセットを選択し、実行する（ステップＳ５）。一方、ΔＶｗがΔＶｂより大きい場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、黒リセットを選択し、実行する（ステップＳ５）。

次に、白リセット、または黒リセットが完了すると、制御部１０１は、次画面の画像データを出力し画面表示を更新する（ステップＳ７）。

このように本発明の実施形態に係る情報表示装置１においては、制御部１０１は、表示部１０５の画面表示を更新する場合、現画面の画像データの階調に基づいて、白リセットまたは黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新する構成とした。したがって、例えば、現画面の画像データが白または白に近い階調の場合、白リセットを実行し、一方、現画面の画像データが黒または黒に近い階調の場合、黒リセットを実行することができ、リセット動作に係る消費電力を低減することができる。

次に、リセット動作の他の例を図５を用いて説明する。図５は、リセット動作の他の例を説明する模式図である。前述の実施形態におけるリセット動作においては、制御部１０１は、表示部１０５の画面表示を更新する場合、現画面の画像データの階調に基づいて、白リセットまたは黒リセットのいずれかを選択・実行する構成としたが、本実施形態においては、制御部１０１は、表示部１０１の画面表示を更新する場合、現画面の画像データ及び次画面の画像データに基づいて、白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行するものである。

すなわち、制御部１０１は、現画面表示のリセットに要する電力と、リセット後に次画面の画像データにより画面表示を更新するのに要する電力と、の総電力に基づいて、白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行するものである。

具体的には、図５に示すように、画素Ｐの現画面の画像データの階調がＩｘ、この時の駆動電圧をＶｘ、画素Ｐの次画面の画像データの階調がＩｙ、この時の駆動電圧をＶｙとし、白リセット状態の時の電圧をＶｗ、黒リセット状態の時の電圧をＶｂとすると、制御部１０１は、ΔＶＡ＝｜Ｖｘ−Ｖｗ｜＋｜Ｖｗ−Ｖｙ｜とΔＶＢ＝｜Ｖｘ−Ｖｂ｜＋｜Ｖｂ−Ｖｙ｜とを比較し、小さい方のリセット動作を選択する。すなわち、現画面に対して白リセットを実行した後（図５中Ａ１）、次画面の画像データにより画面表示を更新する場合（図５中Ａ２）に要する電力と、現画面に対して黒リセットを実行した後（図５中Ｂ１）、次画面の画像データにより画面表示を更新する場合（図５中Ｂ２）に要する電力とを比較し、電力の小さい方のリセット動作を選択するものである。これによりリセット動作及び次画面の更新動作に係る総消費電力を低減することができる。

本発明の実施形態に係る情報表示装置の外観正面図である。情報表示装置の概略構成を示すブロック図である。リセット動作の一例を説明する模式図である。複数画素に対するリセット動作の一例を説明する模式図である。リセット動作の他の例を説明する模式図である。リセット動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１情報表示装置
１０１制御部
１０２ＲＯＭ
１０３ＲＡＭ
１０４表示ドライバ
１０５表示部
１０６通信部
１０８操作部
１０８ａ電源スイッチ
１０８ｂ十字キー

Claims

画像データに基づいて画像を表示し、表示内容を無電源で保持可能な媒体を有する表示部と、
前記画像データを前記表示部に出力し、該表示部の動作を制御する制御部と、を有する情報表示装置において、
前記制御部は、
前記表示部の全画素に最高階調の画像データを出力し、画面表示を白表示にリセットして画面表示を消去する白リセットと、
前記表示部の全画素に最低階調の画像データを出力し、画面表示を黒表示にリセットして画面表示を消去する黒リセットと、の２つのリセット動作を有し、
前記制御部は、
前記表示部の画面表示を更新する場合、
現画面の画像データに基づいて、前記白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新することを特徴とする情報表示装置。
前記制御部は、
現画面の画像データに基づいて、
現画面表示を前記白リセットするのに要する電力と、
現画面表示を前記黒リセットするのに要する電力と、を比較し、
電力の少ない方のリセット動作を選択・実行することを特徴とする請求項１に記載の情報表示装置。
画像データに基づいて画像を表示し、表示内容を無電源で保持可能な媒体を有する表示部と、
前記画像データを前記表示部に出力し、該表示部の動作を制御する制御部と、を有する情報表示装置において、
前記制御部は、
前記表示部の全画素に最高階調の画像データを出力し、画面表示を白表示にリセットして画面表示を消去する白リセットと、
前記表示部の全画素に最低階調の画像データを出力し、画面表示を黒表示にリセットして画面表示を消去する黒リセットと、の２つのリセット動作を有し、
前記制御部は、
前記表示部の画面表示を更新する場合、
現画面の画像データ及び次画面の画像データに基づいて、前記白リセットまたは前記黒リセットのいずれかを選択・実行した後、次画面の画像データを出力し画面表示を更新することを特徴とする情報表示装置。
前記制御部は、
現画面の画像データ及び次画面の画像データに基づいて、
現画面表示を前記白リセットするのに要する電力と、該白リセットの後、次画面の画像データにより画面表示を更新するのに要する電力との総電力と、
現画面表示を前記黒リセットするのに要する電力と、該黒リセットの後、次画面の画像データにより画面表示を更新するのに要する電力との総電力と、を比較し、
総電力の少ない方のリセット動作を選択・実行することを特徴とする請求項３に記載の情報表示装置。
前記媒体は、少なくとも強誘電性液晶表示素子、反強誘電性液晶表示素子、強誘電性高分子液晶表示素子、コレステリック液晶表示素子、エレクトロクロミック表示素子、電気泳動セルを用いた表示素子、粒子移動型表示素子、銀の析出と溶解により表示を行う表示素子、ツイストボールを用いた表示素子のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の情報表示装置。