JP2011065078A - 記録装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の実施形態に係る記録装置100およびプロジェクタ300を用いて電子ペーパ200に画像を記録するときには、電子ペーパ200に照射されている外光420の光量を電子ペーパ200のインピーダンスの変化から算出する。そして、算出した光量に応じて電子ペーパ200に印加される記録電圧の周波数を変更する。これにより、外光420が電子ペーパ200に照射されている状態でプロジェクタ300の記録光410により画像の記録を行っても、外光420の影響による反射率の変化は抑えられ、記録された画像のコントラストの低下が抑制される。
【選択図】図1
Description
本発明の請求項2に記載の発明によれば、光記録型の表示媒体に対して照射されている光量に応じた情報をその表示媒体から取得することができる。
本発明の請求項4に記載の発明によれば、測定された物理量に応じて記録電圧の周波数を変化させない場合に比べ、画像を記録するときの表示媒体の光感度を容易に変化させることができる。
本発明の請求項5に記載の発明によれば、表示媒体に記録光が照射されているときに物理量を測定する指示があっても、表示媒体に照射されている光のうち、画像を記録するときに照射される光以外の光についての光量に応じた物理量を測定することができる。
本発明の請求項6に記載の発明によれば、画像を記録する光の光量を一定にする場合に比べ、表示媒体に画像を記録するために必要な光量に調整して照射することができる。
本発明の請求項7に記載の発明によれば、表示媒体に記録すべき画像を視認しながら、表示媒体への画像の記録を行うことができる。
図1は、本発明の実施形態に係る記録装置100の構成を示すブロック図である。記録装置100は、記録装置100に保持されると、電極141、142を介して電気的に接続される光記録型の表示媒体である電子ペーパ200に対して、画像を示す画像情報に応じた記録光410をプロジェクタ300に照射させて、画像を記録する装置である。このとき、電子ペーパ200に対しては、外光420も照射される。この外光420は、記録光410以外の光をいい、例えば、蛍光灯、白熱灯などの各種光であり、以下の説明においては、電子ペーパ200の全体に照射されているものとする。
制御部110は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置やメモリなどの記憶手段を備え、記録装置100の各部の動作を制御する他、記録装置100に接続されたプロジェクタ300からの記録光の制御も行う。この記憶手段には、後述する周波数設定情報、対応関係情報が記憶されている。
操作部120は、利用者が記録装置100に対して選択、確認、取り消しなどの指示を行うための操作を行うタッチパネル、キーボードなどの操作手段であって、操作内容を示す情報を制御部110に出力する。制御部110の制御によって情報が表示される表示画面を有していてもよい。
プロジェクタ300は、制御部110の制御によって、記録光410を照射することによって、照射先にあるスクリーンなどに画像を投影する液晶プロジェクタなどの投影機である。この例においては、スクリーンは電子ペーパ200に相当する。
透明電極220、260は、例えば、ITO(酸化インジウム錫)を有する層である。透明電極220、260のそれぞれは、電極221、261に接続されている。この電極221、261は、記録装置100に電子ペーパ200が保持されているときには、電極141、142と接続される。その状態で電圧印加部140から電極141、142および電極221、261を介して電圧が印加されると、透明電極220、260間に電位差が生じる。
着色層240は、液晶層250が光を透過する場合に観察される層である。この例において、着色層240は、液晶層250を透過した光を吸収することにより黒色を呈する。なお、感光層230で入射光を吸収させる構成とすれば、着色層240は用いなくてもよい。
図3(a)に示すように、記録電圧の周波数が低いほど小さい光量で反射率が増大するようになっている。これは以下の理由による。
液晶層250の時定数の影響により、液晶層250に分圧される実際の電圧は、記録電圧の周波数に依存する。すなわち、時定数の影響により、液晶層250に分圧される電圧の電圧値は、時間の経過とともに上昇するが、記録電圧の周波数が高いほど、液晶層250に分圧される実際の電圧値が上昇中に記録電圧の電圧値の正負が入れ替わってしまう。また、時間の経過とともに上昇する速さは感光層230のインピーダンスに依存、すなわち照射される光量に依存する。したがって、記録電圧の周波数が高いほど、感光層230に照射する光量を大きくしないと、液晶層250の液晶をプレーナ配向状態にする電圧まで上昇しない。この原理により、図3(a)に示す反射率特性となる。
以下の説明においては、プレーナ配向状態であり白色を呈する状態は反射率が27%以上である状態とし、フォーカルコニック配向状態であり黒色を呈する状態は反射率が5%以下である状態をいうものとする。図3(b)は、この前提において、記録電圧の各周波数において黒色を呈する状態となる最大の照射光量(以下、黒色最大光量という)と白色を呈する状態となる最小の照射光量(以下、白色最小光量という)との関係を示した図である。
また、制御部110には、このようにして算出された光量から記録電圧の周波数を決定するための周波数設定情報が記憶されている。
図5に示す周波数設定情報は、例えば、算出光量「20μW/cm2未満」であれば周波数「10Hz」記録光量「90μW/cm2」、算出光量「20μW/cm2以上60μW/cm2未満」であれば周波数「20Hz」記録光量「220μW/cm2」というように対応している。
これは、図3(b)に示した各周波数における黒色最大光量にマージンを持たせて算出光量の範囲を定め、白色最小光量から算出光量の範囲の最小値を減じた値にマージンを持たせて記録光量として定めたものである。すなわち、周波数設定情報は、算出光量が照射されても画像が記録されない記録電圧の周波数と、その周波数のときに、画像を記録するために必要な記録光410の光量とを示す情報である。なお、周波数設定情報には白色最小光量の情報が含まれるようにして、決定した周波数に対応する白色最小光量から算出光量を減じた値にマージン(例えば+10%)を持たせたものを記録光量としてもよい。
画像記録処理が開始されると、制御部110は、電圧印加部140に測定電圧を発生させ、測定部130のスイッチ131を負荷132に接続されるように切り替える。また、制御部110は、接続されているプロジェクタ300から電子ペーパ200に対して光が照射されないように制御する。この状態においては、電子ペーパ200には外光420が照射されている。したがって、電圧測定部133から出力される電位差は外光420の光量に応じたものになっている。
また、制御部110は、プロジェクタ300から特定の強さの光を出射させて電子ペーパ200の感光層230の全面に照射した状態で、上述した光量を算出する処理を行って、記録光410の光量と外光420の光量との合計の光量を算出し、別途算出した外光420の光量との差分から記録光410の光量を取得しておいてもよい。制御部110は、このようにして、記録光410の光量とプロジェクタ300から出射される光の強さとの対応関係を認識してもよい。
上述した実施形態においては、制御部110は、電子ペーパ200のインピーダンスの変化に応じた情報として、電圧測定部133において負荷132に生じる電位差を測定し、電子ペーパ200の感光層230に照射される外光420の光量を算出していたが、他の測定方法によりインピーダンスの変化に応じた情報を取得するようにしてもよい。例えば、インピーダンスアナライザなどのインピーダンスの変化を直接測定する技術を用いてもよい。
また、別の態様としては、負荷132の時定数を取得しておき、負荷132に生じる電位差の時間変化を測定し、時間変化の態様と時定数との関係から光量を算出するようにしてもよいし、測定電圧の周波数と、時定数および測定された電位差の最大値との関係から外光420の光量を算出するようにしてもよい。
このように、測定部130において測定する内容は、電子ペーパ200のインピーダンスの変化により値が変化する物理量を測定するものであればどのような測定であってもよい。
そこで、制御部110は、測定部130および電圧印加部140を制御して、測定電圧の周波数を変更しながら液晶層250に分圧されている電圧の時間的変化を測定させる。そして、制御部110は、この測定結果と、予め記憶した液晶層250の配向状態(反射率)の電圧依存性を示す情報とにより、外光420の光量が黒色最大光量未満となる周波数の下限を決定するようにしてもよい。そして、制御部110は、画像を記録するときには、電圧印加部140を制御して、決定した周波数の下限以上となる周波数の記録電圧を印加させるようにすればよい。
上述した実施形態においては、制御部110は、電圧測定部133における電位差の測定結果から外光420の光量(感光層230に照射されている光量)を算出し、算出した光量から記録電圧の周波数を決定していたが、光量の算出を行わずに、電圧測定部133における電位差の測定結果から記録電圧の周波数を決定してもよい。この場合、制御部110には、測定される電位差と感光層230に照射された光量との関係を対応付けた対応関係情報、および算出された光量と選択すべき記録電圧の周波数とを対応付けた周波数設定情報が記憶されていたが、これに代えて、測定される電位差から選択すべき記録電圧の周波数とを直接対応付けた情報が記憶されるようにすればよい。そして、制御部110は、この情報を用いて、電圧測定部133における電位差の測定結果から記録電圧の周波数を決定すればよい。
なお、変形例1で述べた負荷132の時定数を、液晶層250に概ね等しい時定数とした場合についても、本変形例のように外光420の光量を算出せずに記録電圧の周波数を決定する一態様である。
上述した実施形態においては、制御部110は、記録電圧の周波数を変更することにより、電子ペーパ200に画像を記録するための光の感度を変更させ、記録される画像への外光420によるコントラスト低下を抑制していたが、周波数を変更する場合に限らず、記録電圧の実効電圧値を変更するようにしてもよい。すなわち、液晶層250の時定数の影響により、周波数が高くなるほど液晶層250に印加される電圧の最大値は低くなるが、実効電圧値を増減させれば、液晶層250に印加される電圧の最大値についても増減する。したがって、実効電圧値を増加させれば黒色最大光量、白色最小光量ともに減少し、実効電圧値を減少させれば黒色最大光量、白色最小光量ともに増加することになる。
そして、制御部110は、記録電圧の実効電圧値を増減させた制御を行う場合には、その増減により液晶層250に印加される電圧が増減する記録電圧の周波数を設定するものとする。
上述した実施形態においては、電子ペーパ200に記録光410を照射するのは、プロジェクタ300であったが、電子ペーパ200の感光層230に対して、外光420とは別の光を照射する装置であれば、どのような装置であってもよい。例えば、筆記具の形状を有し、その先端部から光を照射する装置(以下、光ペンという)などを用いれば、記録電圧が電子ペーパ200に印加されているときに、利用者が光ペンを用いて、電子ペーパ200に光を照射して文字などを描くように操作すると、その光が感光層230に照射され、利用者が描いた文字などが記録される。この場合には、記録光410は、画像の投影を行うものでなくてもよいから、記録すべき画像を投影させる制御部110よる制御は不要である。
上述した実施形態においては、制御部110は、電子ペーパ200に画像を記録する前に、外光420の光量を算出する処理を行っていたが、画像を記録する直前のタイミングでないときに光量を算出する処理を行ってもよい。この場合には、利用者が操作部120を操作して、光量を算出する処理を行う指示をした場合に、実行されるようにすればよい。そして、制御部110は、算出光量を示す情報を記憶しておいてもよく、また、算出結果に応じた情報が報知されるようにしてもよい。報知は、表示画面を有していればその画面に表示することによるものであってもよいし、スピーカなどを有していれば音によるものであってもよい。すなわち、実施形態における記録装置100を光量算出装置として機能するようにしてもよい。
この構成である場合には、画像を記録するときには、その直前のタイミングで光量の算出をするのではなく、制御部110が上述のようにして記憶した算出光量を示す情報を用いてもよい。
上述した実施形態においては、制御部110は、電子ペーパ200に測定電圧を印加するときには、プロジェクタ300からの記録光410の照射を停止するようにしていたが、停止させる制御を行わない構成としてもよい。この場合には、利用者は、プロジェクタ300から照射される記録光410を電子ペーパ200の感光層230に照射されないようにしてから、測定電圧が印加されるように操作部120を操作するようにすればよい。記録光410が照射されないようにする方法としては、例えば、利用者が、プロジェクタ300向きを変えて光照射方向を変えるようにしてもよいし、記録光410が出射される領域をふさいでもよい。また、プロジェクタ300における操作部などを利用者が操作するなどして、記録光410の照射を停止させるようにしてもよい。
上述した実施形態においては、制御部110は、プロジェクタ300から照射される記録光410の光量を周波数設定情報を参照して決定した記録光量に制御していたが、この制御を行う前の記録光410の光量が、決定した記録光量以上である場合には、その光量のまま照射させてもよい。
また、記録電圧の周波数として設定される上限周波数が定められている場合は、記録光410の光量が、その上限周波数のときの白色最小光量を超えるものであれば、制御部110は、記録光量の決定を行わなくてもよい。
上述した実施形態においては、画像の記録を行うときには、測定部130のスイッチ131の接続により、電圧印加部140と電子ペーパ200との間に負荷132を有しない構成を実現していたが、スイッチ131を設けずに、画像の記録を行うときにおいても、負荷132が接続されているものとしてもよい。
上述した実施形態においては、電子ペーパ200に画像が記録されるときには、白色、黒色の2値の階調で記録されるものとして説明したが、その中間階調を有する画像が記録されるようにしてもよい。例えば、制御部110は、中間階調において必要な光量を記録電圧の周波数ごとに定めた情報を周波数設定情報に登録しておく。そして、制御部110は、記録すべき画像のうち中間階調で記録されるべき領域に照射すべき光量を、周波数設定情報を参照して決定し、電子ペーパ200の感光層230に、決定した光量で記録光410が照射されるように、プロジェクタ300を制御すればよい。
上述した実施形態においては、周波数設定情報および対応関係情報は、制御部110に予め記憶されていたが、電子ペーパ200の種類ごとに対応付けた周波数設定情報および対応関係情報を記憶し、制御部110は、記録装置100に保持される電子ペーパ200の種類に対応する周波数設定情報および対応関係情報を用いて、実施形態における処理を行うようにしてもよい。
電子ペーパ200の種類については、利用者が操作部120を操作して設定することで制御部110に認識させてもよい。また、電子ペーパ200は、自らの種類を示す識別情報を記録したRFID(Radio Frequency IDentification)を有するものとする一方、記録装置100は、保持された電子ペーパ200の識別情報を読み取る読取手段を有するようにしてもよい。そして、制御部110は、読取手段によって読み取った識別情報により電子ペーパ200の種類を認識してもよい。
このように、電子ペーパ200におけるインピーダンス特性、反射率特性などがその種類に対応して、制御部110は、その特性に応じて記録電圧、記録光410を制御してもよい。
上述した実施形態においては、制御部110において、感光層230に照射されている光量を算出し、記録光量、記録電圧の周波数を決定していたが、これらの処理の全部または一部は、記録装置100の図示しないインターフェイスなどに接続されたコンピュータなどの外部装置において処理してもよい。この場合には、外部装置は、電圧部130における測定結果を取得し、決定した記録光量、記録電圧の周波数を示す情報を記録装置100に出力するようにすればよい。そした、制御部110は、出力された記録光量、記録電圧の周波数に応じてプロジェクタ300、電圧印加部140を制御すればよい。
上述した実施形態においては、感光層230に照射されている光量を電子ペーパ200のインピーダンスの変化から算出したが、制御部110は、照射される光量を測定する光量計などの測定結果を取得して、取得した測定結果に応じて感光層230に照射されている光量を算出してもよい。なお、光量計が設置される位置により、光量計に照射される光量と、感光層230に照射される光量とが異なるものとなる場合には、さらに、光量計が設置されている位置と電子ペーパ200が設置されている位置との関係に応じて、光量を算出してもよい。
Claims (7)
- 印加される記録電圧および照射される光に応じた画像が記録される光記録型の表示媒体であって、照射される光量に応じてインピーダンスが変化する表示媒体のインピーダンスの変化に応じて値が変化する物理量を電気的に測定する測定手段と、
前記測定手段によって測定された物理量から算出された当該表示媒体へ照射されている照射光量より大きい光量が、当該表示媒体に照射されることによって画像が記録されるように決められた記録電圧を、当該表示媒体に対して印加する電圧印加手段と
を具備することを特徴とする記録装置。 - 前記表示媒体に電気的に接続する接続手段をさらに具備し、
前記測定手段は、前記接続手段によって接続された表示媒体に係る物理量を測定する
ことを特徴とする請求項1に記載の記録装置。 - 印加される記録電圧および照射される光に応じた画像が記録される光記録型の表示媒体であって、光が照射されるとその光量に応じてインピーダンスが変化する表示媒体に電気的に接続する接続手段と、
前記接続手段によって接続された表示媒体のインピーダンスの変化に応じて値が変化する物理量を電気的に測定する測定手段と、
前記測定手段によって物理量を測定したときに前記表示媒体に照射されていた光量より大きい光量が、当該表示媒体に照射されることによって画像が記録されるように、当該物理量に応じて決められた記録電圧を当該表示媒体に対して印加する電圧印加手段と
を具備することを特徴とする記録装置。 - 前記電圧印加手段が印加する記録電圧は、前記測定手段によって測定された物理量に応じた周波数の電圧である
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の記録装置。 - 前記表示媒体に対して記録すべき画像に応じた光を照射する光照射手段であって、前記測定手段によって前記物理量を測定するときには、当該表示媒体に対しての光の照射を停止する光照射手段をさらに具備する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の記録装置。 - 前記光照射手段は、前記電圧印加手段によって印加される記録電圧に応じて決められた光量で、前記表示媒体に対して光を照射する
ことを特徴とする請求項5に記載の記録装置。 - 前記表示媒体は、画像が記録されるときに光が照射される面側に当該画像が表示される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の記録装置。
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2009
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