JP2010140295A - 表示装置及びプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】操作子がすばやく動かされたときには、操作子の動きに追従して迅速に画像を表示する。
【解決手段】表示装置は、記憶性表示体の表示面において入力ペンによって指定された位置を検出し、検出した位置に対応する表示素子に電圧を印加する。このとき、表示装置は、入力ペンが入力検出部によって検出された複数の位置の間を移動するときの単位時間当たりの移動量を特定し、特定した移動量が閾値よりも大きい場合には、電圧を印加する印加時間が所定時間よりも短くなるように制御する。
【選択図】図8

Description

本発明は、操作子の動作に対応する画像を表示する技術に関する。
スタイラスペンを用いて描かれた画像を表示する技術が知られている。例えば、特許文献1には、電子ペンによって手書き入力操作が行われると、タブレットによってその入力位置を検出し、検出した入力位置に対応する手書きデータを不揮発性表示装置にて表示する技術が開示されている。
特開2007−323365号公報
ところで、電気泳動方式の電子ペーパにおいては、例えば300msの間連続して画像の書き込みを行った場合でも、100msの画像の書き込みを3回行った場合でも、最終的に表示される画像の濃度はほぼ同じになる。しかしながら、例えば300msの間連続して画像の書き込みを行った場合には、画像の書き込み時間が長くなるため、画像が表示されるまでに時間がかかる。そのため、例えば操作子がすばやく移動されて画像が描く操作が行われた場合には、描画された画像を操作子の動きに追従して表示していくことができない。一方、100msの画像の書き込みを3回行った場合には、画像の書き込みを一度にまとめて行う場合に比べて、消費電力が大きくなってしまう。
本発明は、操作子がすばやく動かされたときには、操作子の動きに追従して迅速に画像を表示することを目的とする。
本発明は、複数の表示素子を有し、当該表示素子に電圧が印加されることにより当該電圧の印加時間に応じた濃度の画像を表示する表示面と、操作子によって指定された複数の前記表示素子の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段によって検出された位置に対応する前記表示素子に電圧を印加する印加手段と、前記操作子が前記位置検出手段によって検出された複数の位置の間を移動するときの単位時間当たりの移動量を特定する移動量特定手段と、前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、前記印加手段による電圧の印加時間が所定時間よりも短くなるように制御する制御手段とを備えることを特徴とする表示装置を提供する。これにより、操作子がすばやく動かされたときには、操作子の動きに追従して迅速に画像を表示することができる。
本発明の好ましい態様において、前記制御手段は、前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値以下である場合には、前記印加時間が所定時間以上になるように制御してもよい。これにより、操作子がゆっくりと動かされたときには、高濃度の画像を表示することができる。
本発明の好ましい態様において、前記制御手段は、前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、前記印加手段による前記電圧の印加が複数回行われるように制御してもよい。これにより、操作子がすばやく動かされたときに、表示される画像の濃度を濃くすることができる。
本発明の好ましい態様においては、前記操作子の単位時間当たりの移動量と、前記電圧の印加時間又は印加回数とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、前記制御手段は、前記移動量特定手段によって特定された移動量と対応付けて前記記憶手段に記憶されている印加時間又は印加回数に基づいて、前記印加手段による前記電圧の印加を制御してもよい。これにより、電圧の印加を制御する処理を簡素な手順で行うことができる。
また、本発明は、コンピュータを、複数の表示素子を有し、当該表示素子に電圧が印加されることにより当該電圧の印加時間に応じた濃度の画像を表示する表示面において、操作子によって指定された複数の前記表示素子の位置を検出する位置検出手段と、前記操作子が前記位置検出手段によって検出された複数の位置の間を移動するときの単位時間当たりの移動量を特定する移動量特定手段と、前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、前記位置検出手段によって検出された位置に対応する前記表示素子に電圧を印加する印加手段による電圧の印加時間が所定時間よりも短くなるように制御する制御手段として機能させるためのプログラムを提供する。これにより、操作子がすばやく動かされたときには、操作子の動きに追従して迅速に画像を表示することができる。
[構成]
図1は、本実施形態に係る表示装置1の外観を示す図であり、図2は、表示装置1の構成を示すブロック図である。この表示装置1は、例えば電子ペーパであり、入力ペン2の動作を認識し、その動作に対応する画像を表示する機能を有している。この入力ペン2は、操作子として用いられる。同2に示すように、表示装置1は、CPU(Central Processing Unit)11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、記憶部14と、電源15と、電源制御部16と、操作ボタン17と、入力検出部18と、入出力部19と、VRAM(Video Random Access Memory)20と、表示体制御部21と、記憶性表示体22とを備えている。
CPU11は、ROM12に記憶されているプログラムを実行して、表示装置1の各部を制御する。ROM12は、CPU11によって実行される各種のプログラムやデータを記憶している。RAM13は、CPU11がプログラムを実行する際のワークエリアとして使用される。記憶部14は、例えばフラッシュメモリであり、記憶性表示体22に表示される画像を表す画像データなどを記憶している。電源15は、例えば充電可能な電池であり、表示装置1の各部に電力を供給する。電源制御部16は、電源15の電圧を制御して、表示装置1の各部に所定電圧の電力を供給させる。操作ボタン17は、図1に示すように表示装置1の前面に設けられており、操作者の操作を受け付けてその操作に応じた操作データを入出力部19に供給する。入力検出部18は、記憶性表示体22の表示面の背面側に設けられており、静電誘導方式によって、記憶性表示体22の表示面において入力ペン2により指定された位置を検出する。つまり、入力検出部18は、表示面において入力ペン2によって指定された位置を検出する位置検出手段である。このとき、入力ペン2により指定された位置は、例えば記憶性表示体22の表示面の始点を原点0としたxy座標を用いて表される。そして、入力検出部18は、入力ペン2により指定された位置を表す位置座標を入出力部19に供給する。入出力部19は、操作ボタン17又は入力検出部18とCPU11との間の各種データのやり取りを制御する。VRAM20は、記憶性表示体22に表示される1画面分の画像を表す画像データを記憶する。表示体制御部21は、記憶性表示体22に駆動電圧を印加して、VRAM20に記憶されている画像データに応じた画像を表示させる。記憶性表示体22は、表示体制御部21の制御に従って、電気泳動方式で画像を表示する。
図3は、記憶性表示体22の断面構造の一部を拡大して示す図である。この図では、操作者が、図中の矢線V方向から記憶性表示体22を視認するものとする。なお、以下の説明では、記憶性表示体22において図中の上方向側を前面と呼び、図中の下方向側を背面と呼ぶ。同図に示すように、記憶性表示体22は、透明電極101と、背面電極102と、表示層103とを備えている。透明電極101は、表示層103の前面側に設けられた透明な共通電極である。背面電極102は、表示層103の背面側において画素毎に設けられた画素電極である。表示層103は、複数の表示素子Pが配列された表示面であり、駆動電圧が印加されることにより当該駆動電圧の印加時間に応じた濃度の画像を表示する。この表示素子Pは、透明な分散媒が充填されたマイクロカプセルである。各々の表示素子Pには、正に帯電した白色顔料WGと、負に帯電した黒色顔料BGとが封入されている。
ここで、記憶性表示体22の表示原理について説明する。画像を表示する場合には、表示体制御部21によって、VRAM20に記憶されている画像データに応じた駆動電圧が透明電極101及び背面電極102に印加される。このとき、各表示素子Pの黒色顔料BG及び白色顔料WGは、駆動電圧の向きに応じて移動する。例えば、透明電極101側が正、背面電極102側が負となる向きの駆動電圧が印加された場合には、黒色顔料BGが透明電極101側に移動し、白色顔料WGが背面電極102側に移動する。このように、黒色顔料BGが表示層103の前面側に移動した場合、その部分の画素の色は黒色になる。一方、透明電極101側が負、背面電極102側が正となる向きの駆動電圧が印加された場合には、白色顔料WGが透明電極101側に移動し、黒色顔料BGが背面電極102側に移動する。このように、白色顔料WGが表示層103の表面側に移動した場合、その部分の画素の色は白色になる。ただし、駆動電圧の印加時間が所定時間よりも短い場合には、白黒が切り替わる途中の状態となるため、その部分は灰色に見えるようになる。この所定時間は、例えば黒色顔料BGと白色顔料WGとが移動して、それらの位置が入れ替わるのに要する時間である。この黒色顔料BG及び白色顔料WGの位置は、一旦移動すると電圧の印加がなくてもその状態が維持される。つまり、記憶性表示体22は、画像を表示した後は、電圧が印加されなくても表示した画像を保持することができる。
[動作]
次に、図4に示すフロー図を参照して、表示装置1の動作について説明する。操作者によって入力ペン2が記憶性表示体22の表示面上に接触されると、入力検出部18は、所定のサンプリング周期で、記憶性表示体22の表示面において入力ペン2によって接触された位置を検出する(ステップS11)。そして、入力検出部18は、検出した位置を表す位置座標を入出力部19によってCPU11に入力する。CPU11は、入力検出部18によって入力された位置座標を取得する(ステップS12)。このとき、CPU11は、取得した位置座標を結んで入力ペン2の軌跡を特定し、特定した軌跡を表す画像データをVRAM20に記憶させる。続いて、CPU11は、取得した位置座標と入力検出部18のサンプリング周期とに基づいて、入力ペン2の単位時間当たりの移動量を算出する(ステップS13)。つまり、CPU11は、入力ペン2が入力検出部18によって検出された複数の位置の間を移動するときの単位時間当たりの移動量を特定する移動量特定手段である。この単位時間は、入力検出部18のサンプリング周期に基づいた時間であってもよいし、予め決められた時間であってもよい。
続いて、CPU11は、算出した単位時間当たりの移動量が閾値以下であるか否かを判定する(ステップS14)。この閾値は、例えば入力ペン2が表示面上で動かされてから、その軌跡に応じた画像が表示されるまでの時間が上述した所定時間以上要する場合であっても、表示の遅延があまり目立たないような値にすればよい。例えば、算出した移動量が閾値以下である場合(ステップS14:YES)、CPU11は、表示体制御部21に対して、VRAM20に記憶されている画像データに基づいて一括書き込みモードで画像を書き込むよう指示する。この一括書き込みモードでは、上述した所定時間以上の印加時間での駆動電圧の印加が1回だけ行われる。つまり、CPU11は、上述にて特定された移動量が閾値以下である場合には、表示体制御部21による駆動電圧の印加時間が所定時間以上になるように制御する。この場合、表示体制御部21は、CPU11の指示に従って、一括書き込みモードで画像の書き込みを行う(ステップS15)。このとき、表示体制御部21は、VRAM20に記憶されている画像データに基づいて、入力ペン2の軌跡に対応する表示素子Pに駆動電圧を印加する。つまり、表示体制御部21は、入力検出部18によって検出された位置に対応する表示素子Pに電圧を印加する印加手段である。一方、算出した移動量が閾値よりも大きい場合(ステップS14:NO)、CPU11は、表示体制御部21に対して、VRAM20に記憶されている画像データに基づいて高速書き込みモードで画像を書き込むよう指示する。この高速書き込みモードでは、上述した所定時間よりも短い印加時間での駆動電圧の印加が複数回行われる。つまり、CPU11は、上述にて特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、表示体制御部21による駆動電圧の印加時間が所定時間よりも短くなるよう制御するとともに、当該駆動電圧の印加が複数回行われるように制御する。この場合、表示体制御部21は、CPU11の指示に従って、高速書き込みモードで画像の書き込みを行う(ステップS16)。このとき、表示体制御部21は、上述と同様に、VRAM20に記憶されている画像データに基づいて、入力ペン2の軌跡に対応する表示素子Pに駆動電圧を複数回印加する。
例えば、図5(a)に示すように、操作者が入力ペン2をゆっくりと移動させて、記憶性表示体22の表示面上に線画を描く操作を行った場合を想定する。このとき、入力ペン2の単位時間当たりの移動量は、上述した閾値以下であるものとする。この場合、上述したステップS14では、算出した単位時間当たりの移動量が閾値以下であると判定され(ステップS14:YES)、ステップS15において、一括書き込みモードで画像の書き込みが行われる。
図6は、一括書き込みモードでの画像の書き込みの一例を示す図である。同図に示すように、この一括書き込みモードでは、所定時間以上の300msの電圧印加が1回だけ行われる。なお、以下の説明では、駆動電圧が印加されている期間を「書き込み期間」という。このとき、駆動電圧が印加された表示素子Pの黒色顔料BGと白色顔料WGは、電圧の向きに応じた方向に移動して位置が入れ替わる。これにより、書き込み期間が終了した後の表示期間L0において、記憶性表示体22の表示面には、図5(b)に示すように、入力ペン2の軌跡に応じた線画が黒色で表示される。このように、一括書き込みモードでは、駆動電圧の印加を一度にまとめて行って高濃度の画像を一括で表示しているため、駆動電圧の印加を複数回行う場合に比べて、消費電力を少なくすることができる。また、一括書き込みモードでは、CPU11が、書き込み期間中に他の処理を行うことができる。
次に、図7(a)に示すように、操作者が入力ペン2をすばやく移動させて、記憶性表示体22の表示面上に線画を描く操作を行った場合を想定する。このとき、入力ペン2の単位時間当たりの移動量は、上述した閾値よりも大きいものとする。この場合、上述したステップS14では、算出した単位時間当たりの移動量が閾値よりも大きいと判定され(ステップS14:NO)、ステップS16において、高速書き込みモードで画像の書き込みが行われる。
図8は、高速書き込みモードでの画像の書き込みの一例を示す図である。同図に示すように、この高速書き込みモードでは、所定時間よりも短い100msの電圧印加が3回行われる。まず、1回目の電圧印加により、駆動電圧が印加された表示素子Pの黒色顔料BG及び白色顔料WGは、電圧の向きに応じた方向に3分の1程度移動した状態となる。これにより、1回目の書き込み期間が終了した後の表示期間L1において、記憶性表示体22の表示面には、図7(b)に示すように、入力ペン2の軌跡に応じた線画が薄い灰色で表示される。続いて、2回目の電圧印加により、駆動電圧が印加された表示素子Pの黒色顔料BG及び白色顔料WGは、電圧の向きに応じた方向にさらに3分の1程度移動した状態となる。これにより、2回目の書き込み期間が終了した後の表示期間L2において、記憶性表示体22の表示面には、図7(c)に示すように、濃い灰色の線画が表示される。そして、3回目の電圧印加により、電圧が印加された表示素子Pの黒色顔料BGと白色顔料WGがさらに移動して、それらの位置が入れ替わった状態となる。これにより、3回目の書き込み期間が終了した後の表示期間L3において、記憶性表示体22の表示面には、図7(d)に示すように、黒色の線画が表示される。これを操作者から見ると、線画の色が段々と濃くなっていくように見える。このように、高速書き込みモードでは、1回目の書き込み期間の後に一旦低濃度の画像を表示した後、この画像の濃度を濃くしていくため、一括書き込みモードよりも画像を迅速に表示することができる。
以上説明した実施形態によれば、入力ペン2が表示上ですばやく動かされた場合には、高速書き込みモードで画像の書き込みが行われるため、入力ペン2の軌跡に応じた画像が迅速に表示される。一方、入力ペン2が表示上でゆっくりと動かされた場合には、一括書き込みモードで画像の書き込みが行われるため、消費電力を抑えることができる。つまり、消費電力を低減させるとともに、入力ペン2がすばやく動かされたときには、入力ペン2の動きに追従して迅速に画像を表示することができる。
[変形例]
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例を適宜組み合わせてもよい。
(変形例1)
上述した実施形態では、一括書き込みモード又は高速書き込みモードのいずれかで画像の書き込みを行う例を挙げて説明したが、画像の書き込みモードが3つ以上あってもよい。ここでは、上述した一括書き込みモード及び高速書き込みモードに加えて、150msの電圧印加を2回に分けて行う中間書き込みモードを有する場合を想定する。この場合、ROM12には、図9に示すような選択テーブルTが記憶される。つまり、ROM12は、入力ペン2の単位時間当たりの移動量と、電圧の印加時間又は印加回数とを対応付けて記憶する記憶手段である。そして、CPU11は、入力ペン2の単位当たりの移動量が第1の閾値以下である場合には、この選択テーブルTにおいて移動量「小」に対応付けられた「一括書き込みモード」を選択する。また、CPU11は、入力ペン2の単位時間当たりの移動量が第2の閾値(第1の閾値より大)よりも大きい場合には、この選択テーブルTにおいて移動量「大」に対応付けられた「高速書き込みモード」を選択する。さらに、CPU11は、入力ペン2の単位時間当たりの移動量が第1の閾値よりも大きく、第2の閾値以下である場合には、この選択テーブルTにおいて移動量「中」に対応付けられた「中間書き込みモード」を選択する。つまり、CPU11は、上述にて特定された移動量と対応付けてROM12に記憶されている印加時間又は印加回数に基づいて、表示体制御部21による電圧の印加を制御する。
(変形例2)
上述した高速書き込みモードにおいて、各々の書き込み期間を開始するタイミングは、操作者の操作によって指定されてもよい。例えば、クイズの回答を表示するような場合を想定する。この場合、操作者は、1回目のヒントを出すときに、操作ボタン17などを操作して1回目の電圧印加の実行を指示する。これにより、記憶性表示体22の表示面には、薄い灰色でクイズの回答が表示される。続いて、操作者は、2回目のヒントを出すときに、上述と同様の操作を行って2回目の電圧印加の実行を指示する。これにより、記憶性表示体22の表示面に表示されているクイズの回答の色が濃い灰色になる。そして、操作者は、最終的にクイズの回答を表示するときに、上述と同様の操作を行って3回目の電圧印加の実行を指示する。これにより、記憶性表示体22の表示面に表示されているクイズの回答の色が黒色になり、はっきりと視認できるようになる。このように、記憶性表示体22の表示面に表示される画像の色を段階的に濃くしていくことにより、面白みのある表示をすることができる。
(変形例3)
上述した実施形態では、電磁誘導方式によって入力ペン2の位置を検出していたが、入力ペン2の位置を検出する方法はこれに限らない。例えば、タッチパネルを用いて、抵抗膜方式によって入力ペン2の位置を検出してもよい。
(変形例4)
上述した実施形態では、入力ペン2によって指定された位置の位置座標と入力検出部18のサンプリング周期とに基づいて、入力ペン2の単位時間当たりの移動量を特定していたが、入力ペン2の移動量を特定する方法はこれに限らない。例えば、光センサなどを用いて、入力ペン2の単位時間当たりの移動量を測定してもよい。また、入力ペン2と表示装置1とが互いに通信を行うための通信手段を備えている場合には、入力ペン2が加速度センサなどを用いて自身の速度の変化量を測定し、その測定結果を表示装置1に送信する。そして、表示装置1は、入力ペン2から送信されてきた測定結果を取得し、取得した測定結果に基づいて入力ペン2の単位時間当たりの移動量を特定してもよい。
(変形例5)
上述した実施形態において、高速ページめくり処理を行う場合には、例えば高速書き込みモードにおける1回目の電圧印加だけが行なわれるようにしてもよい。この高速ページめくり処理とは、連続するページの画像を短時間で次々に表示していく処理をいう。この場合、表示される画像の色は薄くなるが、各ページの画像の書き込み期間は短くなる。これにより、ページめくりにかかる時間を短縮することができる。なお、高速ページめくり処理においては、各ページの画像の概略だけが分かればよく、画像が鮮明に表示される必要はないから、低濃度の画像を表示するだけで足りる。
(変形例6)
上述した実施形態において、CPU11が実行する処理は、CPU11と他のハードウェアとの協働によって行われてもよいし、CPU11に代えて1又は複数のハードウェアが行ってもよい。また、CPU11によって行われる処理は、単一のプログラムによって実現されてもよいし、複数のプログラムによって実現されてもよい。また、CPU11によって実行される各プログラムは、磁気テープや磁気ディスクなどの磁気記録媒体、光ディスクなどの光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリなどの、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネットのようなネットワーク経由でダウンロードさせることも可能である。
実施形態に係る表示装置の外観を示す図である。 前記表示装置の構成を示すブロック図である 前記表示装置の記憶性表示体の断面構造の一部を拡大して示す図である。 前記表示装置の動作を示すフロー図である。 一括書き込みモードにおいて画像が表示される様子を示す図である。 一括書き込みモードでの画像の書き込みの一例を示す図である。 高速書き込みモードにおいて画像が表示される様子を示す図である。 高速書き込みモードでの画像の書き込みの一例を示す図である。 変形例に係る前記表示装置が記憶する選択テーブルの一例を示す図である。
符号の説明
1…表示装置、11…CPU、12…ROM、13…RAM、14…記憶部、15…電源、16…電源制御部、17…操作ボタン、18…入力検出部、19…入出力部、20…VRAM、21…表示体制御部、22…記憶性表示体。

Claims (5)

  1. 複数の表示素子を有し、当該表示素子に電圧が印加されることにより当該電圧の印加時間に応じた濃度の画像を表示する表示面と、
    操作子によって指定された複数の前記表示素子の位置を検出する位置検出手段と、
    前記位置検出手段によって検出された位置に対応する前記表示素子に電圧を印加する印加手段と、
    前記操作子が前記位置検出手段によって検出された複数の位置の間を移動するときの単位時間当たりの移動量を特定する移動量特定手段と、
    前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、前記印加手段による電圧の印加時間が所定時間よりも短くなるように制御する制御手段と
    を備えることを特徴とする表示装置。
  2. 前記制御手段は、前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値以下である場合には、前記印加時間が所定時間以上になるように制御する
    ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記制御手段は、前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、前記印加手段による前記電圧の印加が複数回行われるように制御する
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
  4. 前記操作子の単位時間当たりの移動量と、前記電圧の印加時間又は印加回数とを対応付けて記憶する記憶手段を備え、
    前記制御手段は、前記移動量特定手段によって特定された移動量と対応付けて前記記憶手段に記憶されている印加時間又は印加回数に基づいて、前記印加手段による前記電圧の印加を制御する
    ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5. コンピュータを、
    複数の表示素子を有し、当該表示素子に電圧が印加されることにより当該電圧の印加時間に応じた濃度の画像を表示する表示面において、操作子によって指定された複数の前記表示素子の位置を検出する位置検出手段と、
    前記操作子が前記位置検出手段によって検出された複数の位置の間を移動するときの単位時間当たりの移動量を特定する移動量特定手段と、
    前記移動量特定手段によって特定された移動量が閾値よりも大きい場合には、前記位置検出手段によって検出された位置に対応する前記表示素子に電圧を印加する印加手段による電圧の印加時間が所定時間よりも短くなるように制御する制御手段
    として機能させるためのプログラム。
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