JP2010237518A - 画像表示装置、画像表示方法及び画像表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが不揮発性表示部に表示される画像を高速で書き換えたい場合は、通常書換動作時に比べ印加時間が短い波形の電圧を印加することにより画像の書換を行う画像表示装置を提供する。
【解決手段】前進ボタン３ａ又は後退ボタン３ｂにより、不揮発性表示部２に表示される画像を書き換える指示がされる。書換指示が通常書換指示と判断されると、階調表示を行う通常書換波形により画像が書き換えられる。書換表示が高速書換指示と判断されると、通常書換波形より電圧の印加時間を短い高速書換波形に従って、白色と黒色との２値により画像が書き換えられる。この結果、高速書換時は、通常書換時と比べ不揮発性表示部に表示される画像が少ない消費電力で高速に書き換えられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、利用者の指示に従って、不揮発性表示部の表示画面上の画像をページ単位で書き換え、表示する画像表示装置に関する。

従来の画像表示装置として、２つの電極間に黒色表示媒体及び白色表示媒体を移動可能に収容し、各表示媒体の移動により表示色が変化する電気泳動ディスプレイがある。この電気泳動ディスプレイは、電極に電圧が印加されることにより、黒色または白色のいずれか１色の表示媒体が電極の近傍に移動し、黒色又は白色が表示される。少なくとも１色の表示媒体が電圧の印加により両電極の間の中間位置に移動したときは、黒色と白色との間の階調の色が表示される。例えば、特許文献１に記載の電気泳動ディスプレイが電子ブックに使用される場合において、多くの表示画像が白黒の２値であって、一部の画像が階調画像であるときに、階調画像に書き換える階調画像更新と、白黒の２値の表示画像に書き換える白黒画像更新とにより、表示画像の更新が実行される。白黒画像更新時は、階調画像更新時に比べ、表示画像の全てを更新する全画像更新時間が約半分である。

特表２００７−５０７７２９号公報

特許文献１に記載の電気泳動ディスプレイにおいては、表示する画像が白黒画像か階調画像かの違いにより、表示モードが判断される。しかし、表示画像に基づいて表示モードが特定され、上記全画像更新時間が決定されてしまうため、表示画像に階調画像が含まれる場合に全画像更新時間を短縮することができない。表示画像に階調画像が含まれる場合であっても、ユーザが全画像更新時間を短縮したい場合、例えば、高速でページ書換を行いたい場合が存在する。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、表示データに基づいて不揮発性表示部に表示される画像を書き換える場合、通常書換波形の電圧を印加することにより、所定の階調段階数の画像に書き換え、ユーザが不揮発性表示部に表示される画像を高速で書き換えたい場合は、通常書換波形の電圧が印加される時に比べ印加時間が短い高速書換波形の電圧を印加することにより、不揮発性表示部の表示画像を階調段階数が少ない画像に書き換える画像表示装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、請求項１記載の表示装置は、多数の画像の各々を表示するための表示データを取得する表示データ取得部と、２つの対向する電極間に、第１の色を有する第１有色表示媒体と、第２の色を有する第２有色表示媒体とが封入され、電極間に電圧が印加されることにより表示媒体の配置が変化し、第１の色と、第２の色と、第１及び第２の色の混色による複数階調の色とのいずれかの色の表示が可能であって、表示可能な階調段階数が多いほど、印加時間が長くなる波形の電圧が印加されることにより表示が書き換えられ、電圧が印加されないときは、表示媒体の配置が維持される不揮発性表示部と、前記不揮発性表示部に表示される画像の書換に必要な電圧を発生可能な電源部と、前記不揮発性表示部に表示される画像の書換を指示する指示部と、前記指示部の書換指示が、通常書換指示か高速書換指示かを判断する指示判断部と、前記指示判断部により通常書換指示と判断されたとき、前記表示データに基づいて定められる階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の波形である通常書換波形を決定し、前記指示判断部により高速書換指示と判断されたとき、通常書換波形を決定する階調段階数より少ない階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の印加時間が通常書換波形と比べて短い波形である高速書換波形を決定する決定部と、前記指示部により前記不揮発性表示部に表示される画像の書換が指示されたとき、前記決定部により決定された波形の電圧を前記不揮発性表示部に印加することにより、前記不揮発性表示部に表示される画像を書き換える書換動作制御部を備える構成である。

請求項２記載の画像表示装置は、前記通常書換波形及び前記高速書換波形は、前記不揮発性表示部に表示される画像を書き換えるために前記各表示媒体を移動させる書換パルスを備え、前記書換パルスは、正負の極性のパルスが交互に反転し、階調段階数に応じたパルス数を有する波形から構成され、前記高速書換波形は、前記通常書換波形と比べて表示可能な階調段階数が低く、パルス数が少ない波形から構成され、前記書換動作制御部は、前記決定部により決定された波形のうちの書換パルスが有するパルス数に従って、書換パルスの電圧の印加回数を制御することを特徴とする構成である。

請求項３記載の画像表示装置は、前記通常書換波形は、前記書換パルスと、表示の残像を消去するためのリセットパルスと、画像を書き換えるときに移動する前記各表示媒体を制動するための制動パルスとを備え、前記決定部は、前記指示判断部により前記高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形から、リセットパルスと制動パルスとのうちのいずれかの特定パルスの少なくとも一部を除いた波形を前記高速書換波形と決定することを特徴とする構成である。

請求項４記載の画像表示装置は、前記通常書換波形は、前記書換パルスと、前記リセットパルスとを備え、前記決定部は、前記指示判断部により前記高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形から、前記リセットパルスの波形の少なくとも一部を除いた波形を前記高速書換波形と決定することを特徴とする構成である。

請求項５記載の画像表示装置は、前記通常書換波形は、前記書換パルスと、前記制動パルスとを備え、前記決定部は、前記指示判断部により前記高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形から、前記制動パルスの波形の少なくとも一部を除いた波形を前記高速書換波形と決定することを特徴とする構成である。

請求項６記載の画像表示装置は、前記決定部は、前記表示データ取得部により取得された表示データに基づいて、前記不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色を決定する表示色決定部と、前記指示判断部により通常書換指示と判断されたとき、前記表示色決定部により決定された色に対応する階調段階数に従って通常書換波形を決定し、前記指示判断部により高速書換指示と判断されたとき、通常書換波形を決定する階調段階数より低い階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の印加時間が通常書換波形と比べて短い波形である高速書換波形を決定する波形決定部を有することを特徴とする構成である。

請求項７記載の画像表示装置は、前記決定部は、前記表示データ取得部により取得された表示データに基づいて、前記不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色を決定する表示色決定部と、前記指示判断部により通常書換指示と判断されたとき、前記表示色決定部により決定された色に対応する通常書換波形を生成し、前記指示判断部により高速書換指示と判断されたとき、通常書換波形を決定する階調段階数より低い階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の印加時間が通常書換波形と比べて短い波形である高速書換波形を生成する書換波形生成部を有し、前記書換波形生成部は、複数種類の波形を組み合わせて異なる前記高速書換波形を生成することを特徴とする構成である。

請求項８記載の画像表示装置は、前記決定部は、前記指示判断部により前記書換指示が高速書換指示と判断されたとき、前記表示データに基づいて、前記不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色を前記第１及び第２の色により書き換える２値の波形を決定する２値波形決定部を有することを特徴とする構成である。

請求項９記載の画像表示方法は、２つの対向する電極間に、第１の色を有する第１有色表示媒体と、第２の色を有する第２有色表示媒体とが封入され、電極間に電圧が印加されることにより表示媒体の配置が変化し、第１の色と、第２の色と、第１及び第２の色の混色による複数階調の色とのいずれかの色の表示が可能であって、表示可能な階調段階数が多いほど、印加時間が長くなる波形の電圧が印加されることにより表示が書き換えられ、電圧が印加されないときは、表示媒体の配置が維持される不揮発性表示部を備えた画像表示装置において、前記不揮発性表示部に多数の画像の各々を表示するための表示データを取得する表示データ取得ステップと、前記不揮発性表示部に表示される画像の書換を指示する指示ステップと、前記指示ステップの書換指示が、通常書換指示か高速書換指示かを判断する指示判断ステップと、前記指示判断ステップにより通常書換指示と判断されたとき、前記表示データ取得ステップにより取得された表示データに基づいて定められる階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の波形である通常書換波形を決定し、前記指示判断ステップにより高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形を決定する階調段階数より低い階調段階数に従って、前記不揮発性表示部に印加する電圧の印加時間が、前記通常書換波形と比べて短い波形である前記高速書換波形を決定する決定ステップと、前記指示ステップにより前記不揮発性表示部に表示される画像の書換が指示されたとき、前記決定ステップにより決定された波形の電圧を前記不揮発性表示部に印加することにより、前記不揮発性表示部に表示される画像を書き換える書換動作制御ステップを備える構成である。

請求項１０記載の画像表示プログラムは、２つの対向する電極間に、第１の色を有する第１有色表示媒体と、第２の色を有する第２有色表示媒体とが封入され、電極間に電圧が印加されることにより表示媒体の配置が変化し、第１の色と、第２の色と、第１及び第２の色の混色による複数階調の色とのいずれかの色の表示が可能であって、表示可能な階調段階数が多いほど、印加時間が長くなる波形の電圧が印加されることにより表示が書き換えられ、電圧が印加されないときは、表示媒体の配置が維持される不揮発性表示部と、前記不揮発性表示部に表示される画像を所定の色の画像へ書き換えるために所定の波形の電圧を前記不揮発性表示部に印加する書換動作部を備えた画像表示装置において、前記不揮発性表示部に多数の画像の各々を表示するための表示データを取得する表示データ取得ステップと、前記不揮発性表示部に表示される画像の書換の指示を検出する指示検出ステップと、前記指示検出ステップにより検出された書換指示が、通常書換指示か高速書換指示かを判断する指示判断ステップと、前記指示判断ステップにより通常書換指示と判断されたとき、前記表示データ取得ステップにより取得された表示データに基づいて定められる階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の波形である前記通常書換波形を決定し、前記指示判断ステップにより高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形を決定する階調段階数より低い階調段階数に従って、前記不揮発性表示部に印加する電圧の印加時間が、前記通常書換波形と比べて短い波形である前記高速書換波形を決定し、決定した波形の電圧の印加を前記書換動作部に指令する決定指令ステップを備える構成である。

請求項１記載の画像表示装置においては、指示判断部により高速書換指示が判断されると、決定部は、通常書換波形と比べて表示可能な階調段階数が少なく、電圧の印加時間が短い高速書換波形を決定する。高速書換が指示されると、書換動作制御部により高速書換波形の電圧が印加され、不揮発性表示部の画像が書き換えられる。この結果、高速書換が指示された場合、複数階調の色が表示可能な不揮発性表示部の表示画像は、通常書換波形に比べ、消費電力が少ない高速書換波形により、高速で書き換えられる。

請求項２記載の画像表示装置においては、不揮発性表示部の表示画面上に表示される画像を書き換える書換パルスを備える高速書換波形は、通常書換波形と比べ、正と負との極性のパルスが交互に反転するパルス数が少ない波形である。ユーザが所望の画像を表示させるまでのページめくり時において、表示される各ページの画像の概要を認識するためには、その表示画像は、ユーザにとって、少なくとも複数の異なる色の違いを判断することができる程度の画質であればよい。高速書換波形は、書換パルスの正と負との極性のパルス数が少なくなるものの、少なくとも第１の色と第２の色との違いを判断することが可能な波形である。この結果、ユーザは画像の概要を認識することができ、書き換える電圧の消費電力も抑えられる。

請求項３記載の画像表示装置においては、高速書換指示が判断されると、通常書換波形から、リセットパルスと制動パルスとの少なくとも一方のパルスの波形の少なくとも一部を除いた波形が高速書換波形と決定される。高速書換波形による表示画像の書換は、通常書換波形と比べ、電力消費を軽減させることができる。特に、ユーザの所望の画像が表示されるまでのページめくり時には、ユーザにとって、画像の概要を理解できる程度の画質であればよく、精細な表示が行われる必要はない。ページめくり時に高速書換波形の電圧が印加されることにより、画像の概要が理解可能な程度の画質によって、不揮発性表示部の表示画像が高速かつ低消費電力で書き換えられる。

請求項４記載の画像表示装置においては、高速書換指示が判断されたとき、表示された画像に関わらず表示媒体をいずれか一方の電極に移動させ、不揮発性表示部における画像の残像を消去するリセットパルスの波形の一部を除いた高速書換波形が決定される。残像が表示された状態で新たな画像が不揮発性表示部に表示される場合でも、通常、ユーザは新たに表示された画像を不鮮明な残像と区別して認識し、新たな画像の内容を理解することができる。表示を綺麗に書き換えたい場合に、表示されている残像を消去するパルスが印加されるが、ユーザの所望の画像が表示されるまでのページめくり時においては、残像が存在していても表示内容を概略理解できればよく、表示を綺麗に書き換える必要はない。この結果、残像が存在するものの画像の概要が理解可能な程度の画質によって、不揮発性表示部の表示画像が高速かつ低消費電力で書き換えられる。

請求項５記載の画像表示装置においては、高速書換指示が判断されたとき、各表示媒体を制動する制動パルスの波形の一部を除いた高速書換波形が決定される。各表示媒体を制動する波形の電圧は、画像を表示させる場合に、不揮発性表示部の表示の書換により移動した各表示媒体を静止させるために印加される。しかし、画像は、各表示媒体が制動されなくても、少なくとも第１の色と第２の色とにより表示され、ユーザは、画像の概要を理解することが可能である。ユーザの所望の画像が表示されるまでのページめくり時においては、各表示媒体を制動させずに表示を行ってもよい。この結果、画像の概要が、第1及び第２の色により理解可能な程度の画質によって、不揮発性表示部の表示画像が高速かつ低消費電力で書き換えられる。

請求項６記載の画像表示装置においては、表示色決定部により、不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色が決定される。波形決定部は、画素毎に決定された色に対応する階調段階数に従って通常書換波形を決定し、通常書換波形の階調段階数より少ない階調段階数に従って高速書換波形を決定する。この結果、不揮発性表示部に表示される画像は、波形決定部により決定された波形により、画素毎に書き換えられる。決定部は、表示色決定部により決定された色に従って、各画素の波形が波形決定部において決定されることにより、波形を画素毎に決定することができる。画素毎に書換波形が決定されることにより、通常書換の場合に不揮発性表示部に精度の高い画像が表示されるとともに、高速書換の場合に消費電力の少ない画像が表示される。

請求項７記載の画像表示装置においては、表示色決定部により、不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色が決定される。通常書換波形が、各画素の決定された色に対応して生成され、高速書換波形は、複数の波形を組み合わせることにより生成される。多階調の表示が可能な画像表示装置において、階調段階数が多くなれば、各階調の表示を行うための書換波形の数も増加し、書換波形を記憶する構成では、記憶内容が増大する問題がある。しかし、本発明は、複数の波形の組み合わせにより新たな高速書換波形を生成することから、表示可能な階調段階数が多い画像表示装置であっても、記憶される書換波形の数が増大することなく、通常書換波形及び高速書換波形が決定される。

請求項８記載の画像表示装置においては、高速書換指示と判断されたとき、不揮発性表示部に表示される画像は、第１及び第２の色を表示するための２値の波形が決定される。２値の波形は、不揮発性表示部の表示を書き換えるために印加される電圧の印加時間が最も短い波形である。この結果、指示判断部により高速書換指示が判断されたとき、不揮発性表示部に表示される画像を最短時間で書き換えることができる。さらに、画像の書換に要する電力消費を最低限に抑えることができる。

請求項９記載の画像表示方法においては、指示判断ステップにより高速書換指示が判断されると、決定ステップは、通常書換波形と比べて表示可能な階調段階数が少なく、電圧の印加時間が短い高速書換波形を決定する。指示ステップにより高速書換が指示されると、書換動作制御ステップにより高速書換波形の電圧が印加され、不揮発性表示部の画像が書き換えられる。この結果、高速書換が指示された場合、複数階調の色が表示可能な不揮発性表示部の表示画像は、通常書換波形に比べ、消費電力が少ない高速書換波形により、高速で書き換えられる。

請求項１０記載の画像表示プログラムにおいては、指示判断ステップにより高速書換指示が判断されると、高速書換波形が決定される。決定指令ステップにより、通常書換波形と比べて表示可能な階調段階数が少なく、電圧の印加時間が短い高速書換波形が決定され、書換が指令される。この結果、高速書換が指示された場合、複数階調の色が表示可能な不揮発性表示部の表示画像は、通常書換波形に比べ、消費電力が少ない高速書換波形により、高速で書き換えられる。

本発明の実施形態に係る画像表示装置の外観を示す正図面である。 本実施形態における不揮発性表示部の画素空間を拡大して示す拡大図である。 図２に示す上記画素空間の内部構成を拡大して示すＡ−Ａ線に従う断面図である。 上記画像表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 本実施形態におけるＲＯＭに記憶されるプログラムの記憶領域を示す説明図である。 本実施形態における書換波形テーブルの記憶内容を示す説明図である。 本実施形態における階調変換対応表の記憶内容を示す説明図である。 本実施形態におけるＲＡＭに一時記憶されるデータの記憶領域を示す説明図である。 本実施形態におけるコントローラ部内の記憶部に記憶されるデータの記憶領域を示す説明図である。 本実施形態における書換動作制御部の電気的構成を示すブロック図である。 本実施形態における通常書換波形の駆動パルス電圧を示す波形図である。 本実施形態における高速書換波形の駆動パルス電圧を示す波形図である。 本実施形態における書換メイン処理を示すフローチャートである。 上記書換メイン処理において不揮発性表示部の表示画面が遷移する状態を説明する説明図である。 本実施形態における通常書換処理を示すフローチャートである。 本実施形態における高速書換処理を示すフローチャートである。 本実施形態におけるコントローラ部の処理を示すフローチャートである。 本実施形態における画素空間の物理的内部構成の変形例を示す図である。

以下、本発明を電気泳動型の画像表示装置に適用した一実施形態について図面を参照して説明する。

＜画像表示装置の基本構造＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る画像表示装置１の外観構成を説明する。図１は、画像表示装置１の正面図である。不揮発性表示部２が、画像表示装置１の正面に配置されている。不揮発性表示部２は、文字、記号及び図形を含む多数のページ画像を表示し、電力供給が断たれても表示状態を保持することが可能である。本実施形態では、不揮発性表示部２の一例として電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）が使用される。また、前進ボタン３ａと後退ボタン３ｂが、不揮発性表示部２の左側に配置されている。前進ボタン３ａは、表示を１ページ前の画像に変更するために操作可能であり、後退ボタン３ｂは表示を１ページ後の画像に変更するために操作可能である。電源ボタン３ｃが、不揮発性表示部２の左側であって、前進ボタン３ａ及び後退ボタン３ｂの下方に配置されている。尚、本実施形態における不揮発性表示部２が、本発明の不揮発性表示部の一例であり、前進ボタン３ａと後退ボタン３ｂとが、本発明の指示部の一例である。

図２及び図３を参照して、不揮発性表示部２の具体的構成について説明する。図２は不揮発性表示部２の拡大図であり、不揮発性表示部２に表示される画像を構成する多数の画素空間２０の配列を示している。各画素空間２０は、それぞれ不揮発性表示部２に配置された図３に示す多数の画素電極２２に対応している。各画素空間２０は、各画素電極２２に電圧が印加されることにより不揮発性表示部２の表示が変化する最小領域の空間である。説明の便宜上、図２では、不揮発性表示部２における４×４の画素空間２０を示している。

図３を参照して、不揮発性表示部２の内部構成を説明する。図３は、図２のＡ−Ａ線矢視方向断面図であり、連続した複数の画素空間２０を示している。図３における上方を不揮発性表示部２の上側とし、図３における下方を不揮発性表示部２の下側とする。基板２１が、不揮発性表示部２の底面に配置されており、画素電極２２が基板２１上に配列されている。各画素空間２０が、画素電極２２の配置位置に合わせて、画素電極２２上に構成される。仕切板２３が、画素電極２２と透明電極２７との間を、多数の画素空間２０に区切る。各画素空間２０には、白色帯電粒子２４と黒色帯電粒子２５とが混在しており、分散媒２６が封入されている。白色帯電粒子２４及び黒色帯電粒子２５と、分散媒２６とは比重が略同じである。電圧は、画素空間２０の各粒子及び分散媒２６の分布状態を保持するためには印加されない。仕切板２３は、画素空間２０の各粒子及び分散媒２６が水平方向に移動することを防ぐ。また、透明電極２７が、画素電極２２に対向する。透明基盤２８が透明電極２７上に配置されている。保護膜２９が、画素電極２２及び透明電極２７において、分散媒２６が接する面に、設けられる。尚、電圧が１つの画素電極２２に印加されることにより、白色帯電粒子２４及び黒色帯電粒子２５が移動する。本実施形態において表示画面上の色が変わる最小領域である各画素空間２０が、本発明の１つの画素に対応する。本実施形態では、画素電極２２に正の電圧が印加されると、黒色帯電粒子２５が上側へ移動して、不揮発性表示部２には黒色が表示される。画素電極２２に負の電圧が印加されると、白色帯電粒子２４が上側へ移動し、黒色帯電粒子２５が下側へ移動して不揮発性表示部２には白色が表示される。不揮発性表示部２において、黒色又は白色を表示させるために印加される電圧と逆極性の電圧が印加されることにより、各粒子２４、２５が各画素空間２０の中間位置に移動し、白色と黒色との混色による複数階調の色の表示が可能である。尚、本実施形態における「書き換えられる」とは、画素の表示状態を変化させることである。

＜画像表示装置の電気的構成＞
図４を参照し、画像表示装置１の電気的構成について説明する。図４は、画像表示装置１の電気的構成を示すブロック図である。図４に示すように、画像表示装置１は、不揮発性表示部２と、操作部３と、主表示制御部４と、バッテリ５とにより構成される。メモリカード６は、インタフェース７を介して画像表示装置１に着脱可能に接続される。電源制御部８が、バッテリ５と、電力供給部９に電気的に接続される。電源供給部９は、画像表示装置１の各構成に電力を供給する。不揮発性表示部２は、電源供給部９がドライバ４６に電力を供給することにより、画像を表示させる。尚、本実施形態におけるバッテリ５が、本発明の電源部である。

インタフェース７は、操作部３とメモリカード６とに接続している。操作部３は、前進ボタン３ａと後退ボタン３ｂとを含む複数のボタンにより構成される。インタフェース７は、操作部３が押下されると、操作信号を主表示制御部４に供給する。メモリカード６は、不揮発性表示部２に表示するための表示データを記憶している。表示データは、テキストデータ及びイメージデータなどの表示可能なデータである。メモリカード６は、表示データの読み出しと書き込みとを行うことが可能である。メモリカード６に記憶される表示データは、インタフェース７を通して、主表示制御部４に供給される。尚、第１の実施形態における前進ボタン３ａ及び後退ボタン３ｂが押下される動作が、本発明の指示ステップの一例である。

＜主表示制御部の電気的構成＞
主表示制御部４は、制御部４０と、コントローラ部４５と、ドライバ４６と、薄膜トランジスタ４７（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下「ＴＦＴ」）とにより構成される。制御部４０は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、計時動作を行うタイマー４４とにより構成される。ＣＰＵ４１は画像表示装置１全体の制御を行い、ＲＯＭ４２は複数のプログラム及びプログラム実行時に読み出される設定データを記憶し、ＲＡＭ４３はプログラムの処理結果を表すデータを一時記憶する。ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２及びＲＡＭ４３とともにコンピュータを構成する。タイマー４４は、ＣＰＵ４１からの指令に従って計時を行う。コントローラ部４５はＣＰＵ４１と接続され、ドライバ４６はコントローラ部４５に接続されている。ＴＦＴ４７は、ドライバ４６に接続されている。本実施形態のコントローラ部４５、ドライバ４６及びＴＦＴ４７が、本発明の書換動作部の一例である。

図５を参照し、ＲＯＭ４２の記憶内容を説明する。図５はＲＯＭ４２に記憶されたプログラムの記憶領域を示している。ＲＯＭ４２は、記憶領域４２１〜４２５の５つの領域から構成される。記憶領域４２１は、書換メイン処理プログラムＰ１を記憶する。書換メイン処理プログラムＰ１は、前進ボタン３ａまたは後退ボタン３ｂによる書換指示が通常書換指示か高速書換指示かを判断し、その判断された指示に従って、不揮発性表示部２の表示画像を、所定の階調段階数の色の画像に書き換えるプログラムである。記憶領域４２２は、書換波形テーブルＰ２を記憶する。書換メイン処理プログラムＰ１は、不揮発性表示部２の表示画像を書き換えるとき、書換波形テーブルＰ２に従って、表示画像を書き換えるために印加される電圧の波形情報を特定する。本実施形態では、波形情報として、波形番号を表す波形番号データを例に後述において説明する。記憶領域４２３は、表示色決定プログラムＰ３を記憶する。表示色決定プログラムＰ３は、メモリカード６に記憶されている表示データを読み出し、不揮発性表示部２の表示画像の画素毎に表示色を決定する。記憶領域４２４は、階調変換対応表Ｐ４を記憶する。表示色決定プログラムＰ３は、表示画像の画素毎の表示色の階調を変更する必要がある場合に、階調変換対応表Ｐ４に従って、画素毎の表示色を階調段階数の少ない表示色に変更する。記憶領域４２５は、計時プログラムＰ５を記憶する。計時プログラムＰ５は、ＣＰＵ４１により計時の開始が指令されたとき、計時を開始し、計時の終了が指令されると、計時を終了する。

図６を参照して、書換波形テーブルＰ２の内容を説明する。書換波形テーブルＰ２は、不揮発性表示部２に現在表示されている画像の各画素である書換前の各画素の表示色データと、次に書き換えられる画像の各画素である書換後の各画素の表示色データと、両表示色データに対応した波形番号を表す波形番号データとを記憶する。書換波形テーブルＰ２は、通常書換指示が行われた場合に選択可能な領域Ｍａと、高速書換指示が行われた場合に選択可能な領域Ｍｂとにより構成される。説明の便宜上、本実施形態では通常書換指示がされる時、不揮発性表示部２に表示可能な表示色については、白色は「０ａ」、薄いグレーは「１ａ」、濃いグレーは「２ａ」、黒色は「３ａ」の色番号を付して説明する。高速書換指示がされる時の表示色については、白色は「０ｂ」、黒色は「３ｂ」である。例として、不揮発性表示部２の一画素を白「０ａ」から白「０ａ」に書き換えるとき、対応する波形番号データは「１ａ」である。濃いグレー「２ａ」から白「０ａ」に書き換えるとき、対応する波形番号データは「９ａ」である。不揮発性表示部２の一画素を白「０ｂ」から白「０ａ」に書き換えるとき、波形番号データは「１ａ」である。濃いグレー「２ａ」から白「０ｂ」に書き換えるとき、波形番号データは「９ｂ」である。不揮発性表示部２の一画素を白「０ｂ」から白「０ｂ」に書き換えるとき、波形番号データは「１ｂ」である。白「０ａ」から白「０ｂ」に書き換えるとき、波形番号データは「１ｂ」である。

図７を参照して、階調変換対応表Ｐ４の内容を説明する。階調変換対応表Ｐ４は、不揮発性表示部２が表示可能な階調段階数に従った色データである元の階調と、その元の階調の階調段階数よりも少ない階調段階数に従った色データである変更後の階調とを記憶する。例えば、元の階調が白「０ａ」の色データを元の階調の階調段階数よりも少ない階調段階数に従った色データに変更するときは白「０ｂ」に、元の階調が薄いグレー「１ａ」を、少ない階調段階数に従った色データに変更するときは、白「０ｂ」に変更される。同様に、元の階調における薄いグレー「２ａ」の色データは黒「３ｂ」に、元の階調における黒「３ａ」は黒「３ｂ」に変更される。

図８を参照して、ＲＡＭ４３の記憶内容を説明する。図８はＲＡＭ４３に記憶された情報の一時記憶領域を示す。ＲＡＭ４３は、一時記憶領域４３１、４３２の２つの領域から構成される。一時記憶領域４３１は、現表示データＤ１を記憶する。現表示データＤ１は、不揮発性表示部２に現在表示されている画像の各画素の色を表す。メモリカード６から読み出された表示データに基づき、表示色決定プログラムＰ３によって決定された色データが、現表示データＤ１である。ＲＡＭ４３の一時記憶領域４３２は、計時時間データＤ２を記憶する。計時時間データＤ２は、タイマー４４により計時される時間の経過を表す情報である。計時時間データＤ２は、計時の開始後、所定時間毎及び計時終了後に記憶される。

タイマー４４は、計時プログラムＰ５が実行されると、ＣＰＵ４１からの計時開始の制御信号を受け取り、計時を開始する。また、タイマー４４は、ＣＰＵ４１から計時終了の制御信号を受け取ると、計時を終了する。

コントローラ部４５は、ＣＰＵ４１から表示画面上の画像の書換に必要な電圧の波形番号データを受け取る。コントローラ部４５は、波形番号データに基づいて、ドライバ４６が各画素電極２２に印加する電圧の波形を特定し、その特定した波形の電圧の印加をドライバ４６に指令する。

図９を参照して、コントローラ部４５が有する記憶部の記憶内容を説明する。コントローラ部４５は、記憶領域４５２を有する記憶部４５１を備えている。図９は、記憶領域４５２の記憶内容を示す。記憶領域４５２は、波形番号パルス対応表Ｃ１を記憶する。波形番号パルス対応表Ｃ１は、図６に示すＲＯＭ４２に記憶された書換波形テーブルＰ２を用いて特定された波形番号データに対応した波形を記憶する。例えば、波形番号パルス対応表Ｃ１には、波形番号データ「２ａ」に従って図１１に示す波形が記憶され、波形番号データ「１ｂ」に従って図１２に示す波形が記憶される。波形番号パルス対応表Ｃ１により、複数の波形番号データに従った複数の駆動パルス８０の波形が決定される。

波形番号パルス対応表Ｃ１は、図７に示す波形番号データ「１ａ」〜「１６ａ」に従った通常書換波形と、図７に示す波形番号データ「１ｂ」、「４ｂ」、「５ｂ」、「８ｂ」、「９ｂ」、「１２ｂ」、「１３ｂ」、「１６ｂ」に従った高速書換波形とを記憶する。これらの高速書換波形は、それぞれ波形番号「１ａ」、「４ａ」、「５ａ」、「８ａ」、「９ａ」、「１２ａ」、「１３ａ」、「１６ａ」に従った通常書換波形よりも印加時間の短い波形である。尚、通常書換波形及び高速書換波形は、後述の駆動パルスの構成において詳細に説明する。

＜ドライバとＴＦＴの接続関係＞
図１０に示すように、ドライバ４６は、ゲートドライバ４６１とソースドライバ４６２とから構成される。図１０は、本実施形態におけるドライバ４６の一部の構成を示している。ゲートドライバ４６１は、多数のゲート線４６３と接続され、ソースドライバ４６２は、多数のソース線４６４と接続されている。ゲート線４６３とソース線４６４とは、互いに交差するように配線されている。ＴＦＴ４７が、ゲート線４６３とソース線４６４との各交差部近傍に接続されている。ＴＦＴ４７のゲート端子４６５がゲート線４６３に接続され、ＴＦＴ４７のソース端子４６６がソース線４６４に接続されている。また、ＴＦＴ４７のドレイン端子４６７が不揮発性表示部２の一部である画素電極２２に接続されている。

ソース線４６４への印加電圧は、不揮発性表示部２の透明電極２７の電位を基準電位として定められた電圧である。ドライバ４６は、コントローラ部４５により特定される波形の電圧を画素電極２２に印加する。コントローラ部４５は、ゲートドライバ４６１がゲート線４６３に供給するゲート制御電圧と、ソースドライバ４６２がソース線４６４に印加する駆動パルス電圧とを制御する。ゲートドライバ４６１は、ゲート線４６３にＴＦＴ４７をオンにするためのゲート制御電圧を供給する。ＴＦＴ４７は、ゲート制御電圧が供給されるか否かで、オン・オフ動作を行う。ゲート制御電圧がゲート線４６３を通しＴＦＴ４７のゲート端子４６５に供給されると、ＴＦＴ４７がオンとなり、ソース線４６４に印加された駆動パルス電圧が画素電極２２に印加され、画素の表示状態の変化が可能となる。ソースドライバ４６２は、正のパルス電圧と負のパルス電圧とを切り換えて選択的にソース線４６４に発生させ、画素電極２２に印加する。尚、本実施形態では、画像表示装置１はアクティブマトリクス方式であるが、パッシブマトリクス方式で構成されていてもよい。

＜駆動パルス電圧の構成＞
図１１を参照して、ソースドライバ４６２が画素電極２２に印加する駆動パルス電圧８０について説明する。図１１は、ソースドライバ４６２が印加する駆動パルス電圧８０の波形図である。図１１に示す波形図においては、縦軸が印加電圧を、横軸が印加時間を表す。本実施形態において、「駆動パルス」は、不揮発性表示部２に印加されるパルス電圧の波形を意味し、「駆動パルス電圧」は、通常書換波形または高速書換波形を有するパルス電圧を意味する。本実施形態における不揮発性表示部２に印加される電圧の書換波形としては、表示色特定プログラムＰ１に従って特定された色に基づいて、通常書換波形と、高速書換波形との２つの波形が特定可能である。本実施形態における通常書換波形の電圧が印加されるときは、白色、薄いグレー、濃いグレー、黒色の４階調により画像が不揮発性表示部２に表示される。高速書換波形の電圧が印加されるときは、白色及び黒色の２値により画像が表示される。通常書換波形の電圧が印加されるとき、不揮発性表示部２に表示可能な階調段階数は「４」であり、高速書換波形時の階調段階数は「２」である。通常書換波形の駆動パルス電圧８０は、シェイキングパルス電圧８１と、リセットパルス電圧８２と、書換パルス電圧８３と、制動パルス電圧８４とによって構成される。駆動パルス電圧８０は、不揮発性表示部２の表示が書き換えられる時に、ソースドライバ４６２が画素電極２２に印加するパルス電圧である。表示状態は、画素電極２２に駆動パルス電圧８０が印加され、粒子が移動することにより、変化される。不揮発性表示部２においては、電圧は、画素の表示状態を保持するためには印加されない。

シェイキングパルス電圧８１は、不揮発性表示部２の表示を新たに書き換えるため、ソースドライバ４６２により印加されるパルス電圧である。シェイキングパルス電圧８１は、極性を交互に変えた電圧であり、画素電極２２と透明電極２７との間に印加された時に両電極近傍に分布する粒子の静止を解除する作用を有する。シェイキングパルス電圧８１は、粒子の静止を解除するためには十分であり、粒子を反対側の電極へ到達させるには不十分な電圧である。また、シェイキングパルス電圧８１は、不揮発性表示部２の画素の表示状態が変化する時に、粒子をすばやく移動させるために印加される。シェイキングパルス電圧８１により、不揮発性表示部２は、画素の表示状態の変化前における画素空間２０の粒子分布状態の影響を残すことなく、新たな表示状態に変化することから、表示の再現性が良くなる。

リセットパルス電圧８２は、不揮発性表示部２の表示を書き換えるときに、画素空間２０の現在の粒子分布状態の影響を残さないために、ソースドライバ４６２により印加されるパルス電圧である。画素空間２０の粒子分布状態は、リセットパルス電圧８２として、画素電極２２に正の電圧が印加されることにより、全ての画素空間２０において同じ状態になる。

書換パルス電圧８３は、シェイキングパルス電圧８１の印加によって移動可能となった粒子を、両電極２２、２７へ到達させるためのパルス電圧である。すなわち、移動可能になった粒子は、両電極２２、２７の間に新たに印加された書換パルス電圧８３により、両電極へ到達することができる。書換パルス電圧８３は、不揮発性表示部２の画素の表示状態を変化させるためのパルス電圧である。書換パルス電圧８３が画素電極２２に印加されることにより、表示データに従った色を表示させるために、粒子が移動する。画素電極２２に正の書換パルス電圧が印加されると、白色帯電粒子２４が画素電極２２近傍に移動し、黒色帯電粒子２５が透明電極２７近傍に移動する。その結果、不揮発性表示部２には黒「３ａ」が表示される。画素電極２２に正の書換パルス電圧が印加され、不揮発性表示部２に黒「３ａ」が表示された後、続けて負の書換パルス電圧が、正の書換パルス電圧が印加された時間より短い時間、画素電極２２に印加されると、黒色帯電粒子２５の一部が両電極間の中間に移動する。その結果、不揮発性表示部２には、濃いグレー「２ａ」が表示される。一方、画素電極２２に負の書換パルス電圧が印加されると、黒色帯電粒子２５が画素電極２２近傍に移動し、白色帯電粒子２４が透明電極２７近傍に移動する。その結果、不揮発性表示部２には白「０ａ」が表示される。画素電極２２に負の書換パルス電圧が印加され、不揮発性表示部２に白「０ａ」が表示された後、続けて正の書換パルス電圧が、負の書換パルス電圧が印加された時間より短い時間、画素電極２２に印加されると、白色帯電粒子２４の一部が両電極間の中間に移動する。その結果、不揮発性表示部２には、薄いグレー「１ａ」が表示される。

制動パルス電圧８４は、書換パルス電圧８３によって両電極２２、２７に引き寄せられた粒子の移動を抑える作用を有する。制動パルス電圧８４は、ソースドライバ４６２が、書換パルス電圧８３として最後に印加したパルス電圧の極性と反対の極性のパルス電圧を画素電極２２に印加する。例えば、不揮発性表示部２に黒色または薄いグレーの表示を行うために、ソースドライバ４６２が書換パルス電圧８３として最後に画素電極２２に正のパルス電圧を印加した場合は、ソースドライバ４６２は制動パルス電圧８４として画素電極２２に負のパルス電圧を印加する。不揮発性表示部２に白「０ａ」または濃いグレー「２ａ」の表示を行うために、書換パルス電圧８３として最後に画素電極２２に負のパルス電圧を印加した場合は、ソースドライバ４６２は制動パルス電圧８４として画素電極２２に正のパルス電圧を印加する。上記のように、ソースドライバ４６２は、両帯電粒子２４、２５を移動させるために、画素電極２２に駆動パルス電圧８０を印加する。

図１２を参照して、高速書換波形の駆動パルス電圧を説明する。図１２は、不揮発性表示部２の表示の画素を白「０ａ」から白「０ｂ」へ書き換えるときの高速書換波形の駆動パルス電圧を示している。高速書換波形は、不揮発性表示部２を書き換える指示が高速書換指示であるときに、ソースドライバ４６２が画素電極２２に印加する駆動パルス電圧の波形である。高速書換波形の駆動パルス電圧は、通常駆動波形の駆動パルス電圧から、リセットパルス電圧８１及び制動パルス電圧８４を削除し、書換パルス電圧８３の一部を削除したパルス電圧である。この高速書換波形の駆動パルス電圧が印加されることにより、白「０ｂ」及び黒「３ｂ」の２階調の画像が表示される。高速書換波形の書換パルス電圧８３として、画素電極２２に正の書換パルス電圧が印加された場合は、不揮発性表示部２に黒「３ｂ」が表示され、負の書換パルス電圧が印加された場合は、白「０ｂ」が表示される。尚、本実施形態において、駆動パルス電圧８０は、不揮発性表示部２に表示可能な階調数が多いほど、駆動パルス電圧８０の印加時間が長い。

＜画像表示装置の動作及び作用＞
以上説明した構成を備える本実施形態に係る画像表示装置１の動作及び作用について、図面を参照して説明する。図１３は、書換メイン処理の手順を示すフローチャートである。図１４は、不揮発性表示部２の表示画面の状態を表し、図１４（Ａ）〜（Ｄ）は書換メイン処理実行時において、不揮発性表示部２の表示画面が順に遷移する状態を示す説明図である。書換メイン処理は、電源ボタン３ｃが押下され、バッテリ５から電力供給が行われることにより、開始される。バッテリ５から電力が主表示制御部４に供給された場合に、主表示制御部４に備えられるＣＰＵ４１が書換メイン処理プログラムを実行する。本実施形態の動作は、ＣＰＵ４１及びコントローラ部４５により実行される処理である。コントローラ部４５は、ＣＰＵ４１により不揮発性表示部２の表示の書換が指令されると、制御処理を開始する。図１４（Ａ）は、画像表示装置１にバッテリ５から電力が供給されたときに、不揮発性表示部２が表示する表示状態を示す説明図である。図１４（Ａ）は、書換メイン処理が実行されるとき、不揮発性表示部２が表示する初期画面である。図１４（Ａ）は、不揮発性表示部２に表示可能な４階調の色の画像が表示されている状態である。図１４（Ａ）におけるＩＭ１は黒「３ａ」を、ＩＭ２は濃いグレー「２ａ」を、ＩＭ３は薄いグレー「１ａ」を、ＩＭ４は白「０ａ」を示す色の画像である。不揮発性表示部２の表示状態は、不揮発性表示部２へ電圧が印加されなくても保持されている。以下、図１３に示すフローチャートに従って、書換メイン処理を説明する。

＜書換メイン処理＞
書換メイン処理は、前進ボタン３ａまたは後退ボタン３ｂにより行われる書換指示が通常書換指示か高速書換指示かを判断し、判断された書換指示に従った書換波形の電圧が不揮発性表示部２に印加されるようにコントローラ部４５に指令する。具体的な処理手順について、以下に説明する。

書換メイン処理が開始されると、ステップＳ１では、不揮発性表示部２の表示を書き換える指示が行われたか否かが判断される。書換指示があると判断されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理が実行される。書換指示があると判断されなければ（Ｓ１：ＮＯ）、ステップＳ３の処理が実行される。

ステップＳ２では、計時の開始がタイマー４４に指令される。この指令に従って、タイマー４４は、計時を開始する。

ステップＳ３では、電源をオフにする指示がされたか否かが判断される。電源をオフにする指示がされていなければ（Ｓ３：ＮＯ）、ステップＳ１の処理が実行され、電源をオフにする指示がされていれば（Ｓ３：ＹＥＳ）、書換メイン処理は終了される。書換メイン処理の開始後に、電源ボタン３ｃが押下されると、バッテリ５から電力供給が停止され、電源がオフされる。

ステップＳ４では、通常書換処理が実行される。通常書換処理では、不揮発性表示部２に４階調による画像が表示される。通常書換処理が行われると、前進ボタン３ａ又は後退ボタン３ｂが押下されることにより、不揮発性表示部２は、表示された画像の次の画像が表示される。後退ボタン３ｂが押下されると、不揮発性表示部２は、表示された画像の１つ次のページ番号のページの画像が次に表示される。前進ボタン３ａが押下されると、表示された画像の１つ前のページ番号のページの画像が次に表示される。表示された画像の図１４（Ａ）に示す表示状態にある不揮発性表示部２の表示画面は、図１４（Ｂ）に示す表示状態に書き換えられる。図１４（Ｂ）は、通常書換処理により、４階調の画像が表示された不揮発性表示部２の表示状態である。尚、通常書換処理は、後述において説明する。

ステップＳ５では、不揮発性表示部２の表示を書き換える指示が行われたか否かが判断される。書換指示があると判断されると（Ｓ５：ＹＥＳ）、ステップＳ６の処理が実行される。書換処理があると判断されなければ（Ｓ５：ＮＯ）、ステップＳ７の処理が実行される。

ステップＳ６では、計時の終了がタイマー４４に指令される。この指令に従って、タイマー４４は、計時を終了する。

ステップＳ７では、電源をオフにする指示がされたか否かが判断される。電源をオフにする指示がされていなければ（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ５の処理が実行される。電源をオフにする指示がされていれば（Ｓ７：ＹＥＳ）、書換メイン処理は終了される。

ステップＳ８では、ステップＳ２において開始され、ステップＳ６において停止されたタイマー４４による計時のカウントが１秒以上経過したか否かが判断される。タイマー４４による計時が、１秒以上経過していると判断されると（Ｓ８：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理が実行される。１秒以上経過していると判断されないと（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ９の処理が実行される。

ステップＳ９では、計時の開始がタイマー４４に指令される。この指令に従って、タイマー４４は、計時を開始する。

ステップＳ１０では、高速書換処理が実行される。高速書換処理では、不揮発性表示部２に２階調による画像が表示される。高速書換処理が行われると、図１４（Ｂ）に示す表示状態にある不揮発性表示部２の表示画面は、図１４（Ｃ）に示す表示状態に書き換えられる。尚、高速書換処理は、後述において説明する。図１４（Ｃ）に示す表示画面には、図１４（Ｂ）において表示された画像の次の画像が２階調により表示される。高速書換処理が行われると、図１４（Ｂ）に表示された画像が残され、図１４（Ｂ）において表示された画像の次の画像が表示される。

ステップＳ１１では、タイマー４４による計時が、５秒以上経過しているか否かが判断される。すなわち、タイマー４４は、ステップＳ９において計時の開始を指令されてから、計時を行っており、ステップＳ１１の実行時点までに計時された時間が、５秒以上経過したか否かが判断される。５秒以上経過していると判断されなければ（Ｓ１１：ＮＯ）、ステップＳ１２の処理が実行される。５秒以上経過していると判断されると（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１３の処理が実行される。

ステップＳ１２では、不揮発性表示部２の表示を書き換える指示が行われたか否かが判断される。書換指示があると判断されると（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４の処理が実行される。書換処理があると判断されなければ（Ｓ１２：ＮＯ）、ステップＳ１５の処理が実行される。

ステップＳ１３では、不揮発性表示部２の表示が通常書換処理により書き換えられる。ステップＳ１３の処理では、ステップＳ１０において高速書換処理により書き換えられた画像と同一の画像が、通常書換処理により書き換えられる。通常書換処理が行われると、図１４（Ｃ）に示す表示状態にある不揮発性表示部２の表示画面は、図１４（Ｄ）に示す表示状態に書き換えられる。図１４（Ｄ）に示す表示画面には、図１４（Ｃ）において表示された画像と同一のページの画像が、４階調により表示される。通常書換処理が行われると、図１４（Ｂ）に示す表示画面で表示されていた画像の残像を残すことなく、図１４（Ｃ）において表示された画像と同一のページの画像が鮮明に表示される。

ステップＳ１４では、ステップＳ９において開始された計時の終了がタイマー４４に指令される。この指令に従って、タイマー４４は、計時を終了する。

ステップＳ１５では、電源をオフにする指示がされたか否かが判断される。電源をオフにする指示がされていなければ（Ｓ１５：ＮＯ）、ステップＳ５の処理が実行される。電源をオフにする指示がされていれば（Ｓ１５：ＹＥＳ）、書換メイン処理は終了される。

ステップＳ１６では、タイマー４４により計時された時間が、１秒以上経過していると判断される。すなわち、タイマー４４は、ステップＳ９において計時のカウントの開始を指令され、ステップＳ１４において計時のカウントの停止を指令されており、ステップＳ１６においてタイマー４４の計時時間が判断される。タイマー４４による計時時間が、１秒以上経過していると判断されると（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ステップＳ２の処理が実行される。１秒以上経過していると判断されないと（Ｓ１６：ＮＯ）、ステップＳ９の処理が実行される。尚、本実施形態におけるステップＳ１又はステップＳ５又はステップＳ１２の処理が、本発明の指示検出ステップの一例である。本実施形態におけるステップＳ８又はステップＳ１６の処理が、本発明の指示判断ステップの一例であり、本実施形態におけるＣＰＵ４１と、ステップＳ８又はステップＳ１６の処理が本発明の指示判断部の一例である。

以下、図１５及び図１６を参照して、本実施形態における不揮発性表示部２の表示の書換処理について説明する。書換処理は、図１３に示す書換メイン処理中のステップＳ４の通常書換処理と、ステップＳ１０の高速書換処理と、高速書換処理が行われた後のステップＳ１３の通常書換処理とによりそれぞれ実行される。

＜通常書換処理＞
図１５は、不揮発性表示部２に通常書換波形の電圧が印加されることにより、画像を４階調で表示する通常書換処理を示すフローチャートである。通常書換処理が実行されると、ステップＳ４１では、メモリカード６から、ユーザの前進ボタン３ａ又は後退ボタン３ｂによるボタン操作に応じて、不揮発性表示部２に次に表示させるページの表示データが読み出され、ＲＡＭ４３から不揮発性表示部２に現在表示されているページの表示データが読み出される。不揮発性表示部２に通常書換波形の電圧が印加されることにより表示が行われていた場合に、後退ボタン３ｂが押下されると、次に表示させるページは、一時記憶領域４３１に記憶された現表示データＤ１により表わされるページ番号の、次のページ番号のページである。しかし、高速書換波形の電圧が印加されることにより不揮発性表示部２に画像が表示されていた場合には、次に表示させるページは、現表示データＤ１により表わされるページ番号と同一のページとなる。尚、ステップＳ４１が実行されるときに、不揮発性表示部２の表示画面は図１４（Ａ）に示す表示状態にあるものとする。

ステップＳ４２では、メモリカード６から読み出された表示データに従って表示される画像の各画素の階調が特定される。不揮発性表示部２が、４階調の表示が可能な構成である場合は、白色は「０ａ」、薄いグレーは「１ａ」、濃いグレーは「２ａ」、黒色は「３ａ」により表示される。特定された各画素の階調は、現表示データＤ１として、ＲＡＭ４３の一時記憶領域４３１に記憶される。

ステップＳ４３では、ステップＳ４２において特定された各画素の階調に基づいて、不揮発性表示部２に印加される電圧の波形が決定される。ステップＳ４３では、ＲＯＭ４２に記憶される書換波形テーブルが読み出される。本実施形態におけるＣＰＵ４１と、ステップＳ４３の処理が本発明の表示色決定部の一例である。

ステップＳ４４では、ステップＳ４３において読み出された書換波形テーブルに従って、不揮発性表示部２に現在表示されている画像の各画素と不揮発性表示部２に次に表示させる画像の各画素とにより、各画素の波形番号データが決定される。通常書換処理においては、図７に示す書換波形テーブルのうちの領域Ｍａから、波形番号データが決定される。

ステップＳ４５では、ステップＳ４４において決定された波形番号データがコントローラ部４５に送信される。

＜高速書換処理＞
図１６は、不揮発性表示部２に高速書換波形の電圧が印加されることにより、画像を２階調で表示する高速書換処理を示すフローチャートである。高速書換処理が実行されると、ステップＳ１０１では、メモリカード６から、不揮発性表示部２に次に表示させるページの表示データが読み出され、ＲＡＭ４３に記憶される。読み出される表示データは、通常書換処理により不揮発性表示部２に表示された画像の次の画像の表示データである。尚、通常書換処理が完了した直後にステップＳ１０１が実行されるときに、不揮発性表示部２の表示画面は、図１４（Ｂ）に示す表示状態にあるものとする。

ステップＳ１０２では、階調変換対応表Ｐ４がＲＯＭ４２の記憶領域４２４から読み出される。

ステップＳ１０３では、階調変換対応表Ｐ４を参照して、高速書換処理時における階調に従って色が特定される。通常書換処理時において薄グレー「１ａ」と特定される画素は、白「０ｂ」に変換され、濃いグレー「２ａ」と特定される画素は、黒「３ｂ」に変換される。尚、本実施形態におけるＣＰＵ４１と、ステップＳ１０３の処理とが、本発明の２値波形決定部の一例である。本実施形態におけるＣＰＵ４１と、ステップＳ１０３の処理が本発明の表示色決定部の一例である。

ステップＳ１０４では、ステップＳ１０３において特定された各画素の階調に基づいて、不揮発性表示部２に印加される電圧の波形が決定される。ステップＳ１０４ではＲＯＭ４２に記憶される書換波形テーブルＰ２が読み出される。

ステップＳ１０５では、ステップＳ１０４において読み出された書換波形テーブルＰ２に従って、不揮発性表示部２に現在表示されている画像の各画素と、不揮発性表示部２に次に表示させる画像の各画素とにより、波形番号データが決定される。高速書換処理においては、図７に示す書換波形テーブルＰ２のうちの領域Ｍｂから、波形番号データが決定される。

ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５において決定された波形番号データがコントローラ部４５に送信される。

＜コントローラ部の処理＞
図１７を参照して、コントローラ部４５の処理を説明する。コントローラ部４５は、ＣＰＵ４１から送信された波形番号データに基づいて、ドライバ４６が印加する電圧の波形を特定する。図１７は、コントローラ部４５の処理の流れを示すフローチャートである。コントローラ部４５は、ステップＳＡ１において、ＣＰＵ４１におけるステップＳ４５及びステップＳ１０６の処理により送信された波形番号データを受け取る。

ステップＳＡ２では、コントローラ部４５の記憶部４５１の記憶領域４５２に記憶された波形番号パルス対応表Ｃ１が読み出される。

ステップＳＡ３では、ステップＳＡ２において波形番号データに対応する波形が特定される。

ステップＳＡ４では、ステップＳＡ３において特定された波形に従って、波形信号が発生され、ドライバ４６に送信される。ドライバ４６は、バッテリ５から供給される電圧まで波形信号を増幅して、所定の書換波形の駆動パルス電圧を発生する。

本実施形態において、書換メイン処理の各処理の実行に要する時間は極僅かな時間とする。不揮発性表示部２の表示画面が図１４（Ａ）に示す表示状態であるとき、前進ボタン３ａ又は後退ボタン３ｂの押下により不揮発性表示部２の書換が指示されると、通常書換波形の電圧が印加されることにより、図１４（Ｂ）に示す表示状態のように、画像が４階調により表示される。図１４（Ｂ）に示す表示状態に表示を書き換える指示が行われた後、１秒より早く新たな書換指示が行われると、不揮発性表示部２の表示画面は、高速書換波形の電圧が印加されることにより、図１４（Ｃ）に示す表示状態のように、図１４（Ｂ）に示す画像の次のページ番号のページの画像が、白及び黒の２階調により書き換えられる。更に続けて新たな書換指示が１秒より早く行われると、不揮発性表示部２の表示画面は、高速書換波形の電圧が印加されることにより、白及び黒の２階調によって画像が書き換えられる。一方、図１４（Ｂ）に示す表示状態において書換指示が行われてから、５秒が経過しても、書換指示が行われたと判断されないと、図１４（Ｃ）に示す表示状態の画像が、通常書換波形の電圧が印加されることによって、４階調により表示される。

尚、本実施形態におけるメモリカード６と、インタフェース７と、ＣＰＵ４１と、ステップＳ４１またはステップＳ１０1の処理とが、本発明の表示データ取得部の一例であり、本実施形態におけるステップＳ４１またはステップＳ１０１の処理が本発明の表示データ取得ステップの一例である。本実施形態におけるＣＰＵ４１と、ステップＳ４４又はステップＳ１０５と、コントローラ部４５と、ステップＳＡ３との処理が、本発明の決定部及び波形決定部の一例であり、本実施形態におけるＣＰＵ４１と、コントローラ部４５と、ステップＳ４４又はステップＳ１０５と、ステップＳＡ３の処理が本発明の決定ステップの一例であり、本実施形態におけるＣＰＵ４１と、ステップＳ４４又はステップＳ１０５との処理が本発明の決定指令ステップの一例である。また、本実施形態における制御部４０と、コントローラ部４５と、ドライバ４６と、ＴＦＴ４７とが、本発明の書換動作制御部の一例であり、ＣＰＵ４１と、コントローラ部４５と、ドライバ４６と、ＴＦＴ４７と、ステップＳ４５又はステップＳ１０６と、ステップＳＡ４の処理とが、本発明の書換動作制御ステップの一例である。

（変形例１）
本実施形態における高速書換波形の電圧は、通常書換波形の電圧から、リセットパルス電圧８２と、書換パルス電圧８３の一部と、制動パルス８４電圧とを削除したものとしているが、これに限らない。例えば、リセットパルス電圧８２を削除せず、書換パルス電圧８３の一部と、制動パルス電圧８４とを削除した高速書換波形の電圧であってもよい。この場合、不揮発性表示部２の表示が書き換えられるとき、リセットパルス電圧８２によって、現在表示されている画像の影響を残すことなく、通常書換波形の電圧が印加される時より階調段階数の少ない画像が綺麗に表示される。

（変形例２）
本実施形態では、高速書換波形の電圧が印加されることにより、黒色及び白色の２値による画像が表示されるが、これに限られない。高速書換波形は、所定の階調の色を表示させるために必要な電圧の印加時間より短い波形により、おおよその色が認識可能であれば、いかなる波形であってもよい。

（変形例３）
本実施形態では、通常書換波形を４階調と、高速書換波形を２値としたが、そうでなくてもよい。通常書換波形により画像が１６階調で表示され、高速書換波形により画像が４階調で表示されるものであってもよい。通常書換波形により画像が４階調で表示され、高速書換波形により画像が３階調で表示されるものであってもよい。また、高速書換波形によって表示可能な階調段階数が２種類用意され、高速書換指示が２段階で判断され、判断結果に応じた階調段階数により、画像が表示されてもよい。例えば、高速書換指示により画像が４階調で表示される場合に、３回以上連続して高速書換指示による画像が表示されたと判断したとき、４回目以降の連続した高速書換指示においては、高速書換波形により画像が２階調で表示されるものであってもよい。この場合、高速書換波形による最初のページめくり時は、１６階調と比べて画質は劣るが、通常書換波形による表示に近い画像によって表示を認識することができる。高速書換波形による書換が４回以上連続して行われるページめくり時においては、常に４階調の画像が表示される場合よりも、さらに少ない電力により、高速で表示を書き換えることが可能である。

（変形例４）
本実施形態においては、コントローラ部４５の波形番号パルス対応表Ｃ１において、通常書換波形及び高速書換波形が記憶されているが、書換波形は予め記憶されていなくても良い。例えば、リセットパルス、制動パルス、正と負との書換パルスなどの個々のパルスの波形がそれぞれ複数記憶されていて、制御部４０において決定された階調に従って、ＣＰＵ４１又は、コントローラ部４５が、個々のパルスの波形を組み合わせて駆動パルスの波形を生成するものであってもよい。この変形例における駆動パルスの波形を生成する構成が、本発明の書換波形生成部の一例である。また、通常書換波形及び高速書換波形は、コントローラ部４５に代えて、制御部４０に記憶されていてもよい。

（変形例５）
本実施形態は、通常書換指示と高速書換指示との判断は、書換指示が行われる時間の間隔により判断されるが、これに限られない。所定時間内に前進ボタン３ａ及び後退ボタン３ｂが、所定回数押下された場合に、高速書換指示と判断してもよい。また、書換指示とは別に、通常書換モード及び高速書換モードが設定可能な構成により、書換指示がされたとき、設定されたモードを判断し、通常書換波形及び高速書換波形の電圧が不揮発性表示部２に印加されるものであってもよい。

（変形例６）
本実施形態では、通常書換指示と高速書換指示とに応じて、波形番号パルス対応表Ｃ１における選択可能な波形が異なる構成であるが、高速書換指示がされた場合であっても、高速書換波形専用の波形が印加されなくてもよい。例えば、高速書換指示が行われたときは、複数種類の通常書換波形の中から、現在表示されている画像の通常書換波形よりも短い波形であって、表示可能な階調段階数が少ない通常書換波形が選択されることにより、高速書換波形とされてもよい。

（変形例７）
本実施形態では、画像表示装置１に備わる表示データ取得部により取得される表示データは、図４に示すメモリカード６に記憶された表示データを取得する構成であったが、これ以外に、インターネットや無線通信手段を介して外部記憶装置から表示データが取得可能な構成であってもよい。

（変形例８）
本実施形態では、画像表示装置１に備わる電源部は、内部バッテリ電源から構成されているが、外部電源から電圧が供給される構成であってもよい。

（変形例９）
本実施形態では、第１有色表示媒体と、第２有色表示媒体がそれぞれ白色帯電粒子２４と、黒色帯電粒子２５とにより構成されるが、各表示媒体は帯電粒子でなくてもよい。例えば、第１有色表示媒体が帯電粒子であり、第２有色媒体を有色の分散媒により構成してもよい。この場合、帯電粒子と分散媒との分布状態により、複数階調の色の表示が可能である。

（変形例１０）
本実施形態では、各画素空間２０は、画素電極２２の配置位置に合わせて構成され、仕切板２３により区切られている。各画素空間２０は、画素電極２２に対応する空間であればよく、画素空間２０と仕切板２３とが対応している必要はない。例えば、図１８に示すように、仕切板２３が、画素電極２２の配置位置に関わらず、所定間隔毎に設けられ、各粒子及び分散媒２６の水平移動を防ぐものであってもよい。この場合、図１８における破線で区切られた領域が、画素空間２０である。図１８に示す画素空間２０は、画素電極２２に対応して構成されている。

１ 画像表示装置
２ 不揮発性表示部
３ 操作部
３ａ 前進ボタン
３ｂ 後退ボタン
４ 主表示制御部
５ バッテリ
６ メモリカード
７ インタフェース
８ 電源制御部
９ 電力供給部
２２ 画素電極
２４ 白色帯電粒子
２５ 黒色帯電粒子
２７ 透明電極
４０ 制御部
４１ ＣＰＵ
４２ ＲＯＭ
４３ ＲＡＭ
４５ コントローラ部
４６ ドライバ
４７ ＴＦＴ
８０ 駆動パルス電圧
８２ リセットパルス電圧
８３ 書換パルス電圧
８４ 制動パルス電圧
Ｐ１ メイン処理プログラム
Ｐ２ 書換波形テーブル
Ｐ４ 階調変換対応表
Ｃ１ 波形番号パルス対応表

Claims (10)

1. 多数の画像の各々を表示するための表示データを取得する表示データ取得部と、
   ２つの対向する電極間に、第１の色を有する第１有色表示媒体と、第２の色を有する第２有色表示媒体とが封入され、電極間に電圧が印加されることにより各表示媒体の配置が変化し、第１の色と、第２の色と、第１及び第２の色の混色による複数階調の色とのいずれかの色の表示が可能であって、表示可能な階調段階数が多いほど、印加時間が長くなる波形の電圧が印加されることにより表示が書き換えられ、電圧が印加されないときは、表示媒体の配置が維持される不揮発性表示部と、
   前記不揮発性表示部に表示される画像の書換に必要な電圧を発生可能な電源部と、
   前記不揮発性表示部に表示される画像の書換を指示する指示部と、
   前記指示部の書換指示が、通常書換指示か高速書換指示かを判断する指示判断部と、
   前記指示判断部により通常書換指示と判断されたとき、前記表示データに基づいて定められる階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加される電圧の波形である通常書換波形を決定し、前記指示判断部により高速書換指示と判断されたとき、通常書換波形を決定する階調段階数より少ない階調段階数に基づいて、不揮発性表示部に印加される電圧の印加時間が通常書換波形と比べて短い波形である高速書換波形を決定する決定部と、
   前記指示部により前記不揮発性表示部に表示される画像の書換が指示されたとき、前記決定部により決定された波形の電圧を前記不揮発性表示部に印加することにより、前記不揮発性表示部に表示される画像を書き換える書換動作制御部と、
   を備える画像表示装置。
2. 前記通常書換波形及び前記高速書換波形は、前記不揮発性表示部に表示される画像を書き換えるために前記各表示媒体を移動させる書換パルスを備え、
   前記書換パルスは、正負の極性のパルスが交互に反転し、階調段階数に応じたパルス数を有する波形から構成され、
   前記高速書換波形は、前記通常書換波形と比べて表示可能な階調段階数が低く、パルス数が少ない波形から構成され、
   前記書換動作制御部は、前記決定部により決定された波形のうちの書換パルスが有するパルス数に従って、書換パルスの電圧の印加回数を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記通常書換波形は、前記書換パルスと、表示された画像に関わらず表示媒体を前記両電極のうちいずれか一方の電極に移動させるリセットパルスと、画像を書き換えるときに移動する前記各表示媒体の運動を制止するための制動パルスとを備え、
   前記決定部は、前記指示判断部により前記高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形から、前記リセットパルスと前記制動パルスとの少なくとも一方のパルスの波形の少なくとも一部を除いた波形を前記高速書換波形と決定する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記通常書換波形は、前記書換パルスと、表示の残像を消去するためのリセットパルスとを備え、
   前記決定部は、前記指示判断部により前記高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形から、前記リセットパルスの波形の少なくとも一部を除いた波形を前記高速書換波形と決定する、
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記通常書換波形は、前記書換パルスと、画像を書き換えるときに移動する前記各表示媒体の運動を制止するための制動パルスとを備え、
   前記決定部は、前記指示判断部により前記高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形から、前記制動パルスの波形の少なくとも一部を除いた波形を前記高速書換波形と決定する、
   ことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の画像表示装置。
6. 前記決定部は、
   前記表示データ取得部により取得された表示データに基づいて、前記不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色を決定する表示色決定部と、
   前記指示判断部により通常書換指示と判断されたとき、前記表示色決定部により決定された色に対応する階調段階数に従って通常書換波形を決定し、前記指示判断部により高速書換指示と判断されたとき、通常書換波形を決定する階調段階数より少ない階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加される電圧の印加時間が通常書換波形と比べて短い波形である高速書換波形を決定する波形決定部と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像表示装置。
7. 前記決定部は、
   前記表示データ取得部により取得された表示データに基づいて、前記不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色を決定する表示色決定部と、
   前記指示判断部により通常書換指示と判断されたとき、前記表示色決定部により決定された色に対応する通常書換波形を生成し、前記指示判断部により高速書換指示と判断されたとき、通常書換波形を決定する階調段階数より少ない階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加される電圧の印加時間が通常書換波形と比べて短い波形である高速書換波形を生成する書換波形生成部と、を有し、
   前記書換波形生成部は、複数種類の波形を組み合わせて異なる前記高速書換波形を生成することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の画像表示装置。
8. 前記決定部は、前記指示判断部により前記書換指示が高速書換指示と判断されたとき、前記表示データに基づいて、前記不揮発性表示部に表示される画像の各画素の色を前記第１及び第２の色により書き換える２値の波形を決定する２値波形決定部を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の画像表示装置。
9. ２つの対向する電極間に、第１の色を有する第１有色表示媒体と、第２の色を有する第２有色表示媒体とが封入され、電極間に電圧が印加されることにより各表示媒体の配置が変化し、第１の色と、第２の色と、第１及び第２の色の混色による複数階調の色とのいずれかの色の表示が可能であって、表示可能な階調段階数が多いほど、印加時間が長くなる波形の電圧が印加されることにより表示が書き換えられ、電圧が印加されないときは、表示媒体の配置が維持される不揮発性表示部を備えた画像表示装置において、
   前記不揮発性表示部に多数の画像の各々を表示するための表示データを取得する表示データ取得ステップと、
   前記不揮発性表示部に表示される画像の書換を指示する指示ステップと、
   前記指示ステップの書換指示が、通常書換指示か高速書換指示かを判断する指示判断ステップと、
   前記指示判断ステップにより通常書換指示と判断されたとき、前記表示データ取得ステップにより取得された表示データに基づいて定められる階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加される電圧の波形である通常書換波形を決定し、前記指示判断ステップにより高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形を決定する階調段階数より少ない階調段階数に従って、前記不揮発性表示部に印加される電圧の印加時間が、前記通常書換波形と比べて短い波形である前記高速書換波形を決定する決定ステップと、
   前記指示ステップにより前記不揮発性表示部に表示される画像の書換が指示されたとき、前記決定ステップにより決定された波形の電圧を前記不揮発性表示部に印加することにより、前記不揮発性表示部に表示される画像を書き換える書換動作制御ステップと、
   を備える画像表示方法。
10. ２つの対向する電極間に、第１の色を有する第１有色表示媒体と、第２の色を有する第２有色表示媒体とが封入され、電極間に電圧が印加されることにより各表示媒体の配置が変化し、第１の色と、第２の色と、第１及び第２の色の混色による複数階調の色とのいずれかの色の表示が可能であって、表示可能な階調段階数が多いほど、印加時間が長くなる波形の電圧が印加されることにより表示が書き換えられ、電圧が印加されないときは、表示媒体の配置が維持される不揮発性表示部と、
    前記不揮発性表示部に表示される画像を所定の色の画像へ書き換えるために所定の波形の電圧を前記不揮発性表示部に印加する書換動作部と
    を備えた画像表示装置において、
    前記不揮発性表示部に多数の画像の各々を表示するための表示データを取得する表示データ取得ステップと、
    前記不揮発性表示部に表示される画像の書換の指示を検出する指示検出ステップと、
    前記指示検出ステップにより検出された書換指示が、通常書換指示か高速書換指示かを判断する指示判断ステップと、
    前記指示判断ステップにより通常書換指示と判断されたとき、前記表示データ取得ステップにより取得された表示データに基づいて定められる階調段階数に従って、不揮発性表示部に印加する電圧の波形である前記通常書換波形を決定し、前記指示判断ステップにより高速書換指示と判断されたとき、前記通常書換波形を決定する階調段階数より少ない階調段階数に従って、前記不揮発性表示部に印加される電圧の印加時間が、前記通常書換波形と比べて短い波形である前記高速書換波形を決定し、決定した波形の電圧の印加を前記書換動作部に指令する決定指令ステップと、
    をコンピュータにより実現する画像表示方法。