JP5098992B2 - 表示装置及びプログラム - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、表示面において連続して指定された位置を表す画像を迅速に表示するとともに、電力の消費量を抑制することを目的とする。
また、本発明の別の好ましい態様において、前記周期変更手段は、前記表示面において位置が連続して指定されるときの単位時間当たりの当該位置の移動量を特定する移動量特定手段を備え、前記移動量特定手段により特定された前記移動量が増大した場合には、前記検出手段が前記位置を検出する周期を短縮し、前記移動量が減少した場合には、前記検出手段が前記位置を検出する周期を長くする。これにより、位置が連続して指定されるときの単位時間当たりの移動量が大きい場合においても、軌跡を表す画像を忠実に表示することができる。
また、本発明は、書換処理が施される期間に応じた色に書き換えられる複数の表示素子を有する表示面を備える表示装置を制御するためのコンピュータを、前記書き換えられる複数の表示素子の位置を、予め決められた周期毎に検出する検出手段と、前記検出手段により検出された位置を順次結んだ軌跡に対応する表示素子に対して前記書換処理を施して、当該表示素子の色を書き換える書換手段と、前記位置が指定されているときに、前記検出手段が当該位置を検出する周期を変更する周期変更手段と、前記周期変更手段によって前記周期を長くするように変更された場合に、前記書換手段が前記表示素子に施す前記書換処理の期間を長くする書換期間変更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、指定された表示素子の位置を表す画像を迅速に表示するとことができる。
(A)第1実施形態
(A−1)表示装置10の構成
図1は、表示装置10を示す外観図である。表示装置10は、電子ペーパなどと呼ばれる可搬型の表示装置である。図1に示すように、表示装置10の前面には、操作部15、表示面141およびタッチパネル17が設けられている。表示面141は、複数の表示素子を有しており、これらの表示素子が並べられて矩形領域を成している。タッチパネル17は、表示面141と同じサイズの矩形領域を有するスクリーン状の略透明な部材であり、表示面141の前面側に配置されている。利用者が、スタイラスペン2のペン先をタッチパネル17の表面に沿って動かすと、ペン先が指定した位置を表す画像が表示面141に表示される。
制御部11は、CPU(Central Processing Unit)やメモリ、タイマ等を有しており、CPUがメモリに記憶されているプログラムを実行して、表示装置10の各部を制御する。制御部11が有するタイマは水晶振動子を有する発振回路を備えており、その発振回路から出力される発信信号に基づいて時刻を計測する。電源部12は、例えばNi−Cd系電池やリチウムイオン系電池などの充電可能な2次電池を備えている。2次電池の直流電圧は、表示装置10の作動に要する電力として、図示せぬ電力線を介して表示装置10の各部に供給される。
次に、記憶性表示体14の構成について詳細に説明する。
図3は、記憶性表示体14の構造を模式的に示した図である。同図に示すように、記憶性表示体14は、第1基板1421、電気泳動素子P11,P12,P13・・・、バインダ1422、第2基板1423により構成されている。第1基板1421は、ガラス基板であり、その図中上方の表面側には画素電極PE11、PE21、PE31・・・が配列されている。第1基板1421に対向する第2基板1423は、透明なガラス基板であり、その図中下方の裏面側には共通電極CEが設けられている。画素電極PE11,PE21,PE31・・・と、共通電極CEとの間には、膨大数の電気泳動素子が並べられた状態でバインダ1422により固定されている。
黒色顔料粒子BGおよび白色顔料粒子WGの位置は、外部から与えられる電界により規定され、さらに分散媒DMにより安定的に維持される。この電界は「書換処理」により与えられるものである。電気泳動素子が黒を表示しようとするときには、制御部11は、画素電極PEが共通電極CEよりも高電位となり、裏面側から表面側(表示面141側)へと向かう電界を与えるように書換処理を施す。この電界の作用により、正に帯電している黒顔料粒子BGは、カプセル壁CW内において表面側に近付くように分散媒DM内(液体内)を移動させられると共に、負に帯電している白顔料粒子WGは、カプセル壁CW内において裏面側に近付くように移動させられる。一方で、電気泳動素子が白を表示しようとするときには、制御部11は、画素電極PEが共通電極Pよりも低電位となり、表面側から裏面側へと向かう電界を与えるように書換処理を施す。この電界の作用により、白顔料粒子WGは表面側に近付くように分散媒DM内(液体内)を移動させられると共に、黒顔料粒子BGは裏面側に近付くように移動させられる。
図4に示すように、利用者がスタイラスペン2のペン先を、表示面141の前面側に配置されたタッチパネル17の表面に沿って移動させることにより、表示面141において連続して位置を指定する。この指定が行われている間において、制御部11は、タイマにより計測した時刻に基づき、その指定された位置を決められた周期毎に検出する。この周期は、例えば、0.01秒である。すなわち、制御部11及びタッチパネル17は、表示面141において連続して指定された位置を、決められた周期毎に検出する検出手段の一例である。そして、制御部11は、タッチパネル17上において検出した位置に対応する座標をメモリから取得し、その座標を順次結んだ軌跡に対応する表示面141の表示素子の色を、書換処理を施して書き換える。すなわち、制御部11は、書換手段の一例である。このようにして、制御部11は、利用者によって指定された位置を表し、軌跡を表す画像を表示面141に表示する。
表示装置10の制御部11は、連続して表示面141において位置が指定されているときに、その指定の態様の変化に応じて、サンプリングレートを変更する。ここでの位置の指定の態様は軌跡の方向のことである。具体的には、制御部11が連続して検出した2つの位置(座標)を結ぶ線分の方向を、その軌跡の方向として特定する。制御部11は、軌跡の方向の変化量が増大した場合には、サンプリングレートを高くし、軌跡の方向の変化量が減少した場合には、サンプリングレートを低くする。換言すれば、制御部11は、曲率が大きい曲線状の位置が指定された場合ほど、サンプリングレートを高くし、直線状或いは曲率が小さい略直線状の位置が指定された場合には、サンプリングレートを低くする。サンプリングレートは、制御部11がタッチパネル17によって位置を検出する周期を表す値であり、その単位は「回/秒」である、すなわち、制御部11が、タッチパネル17上で指定された位置を検出する1秒間当たりの回数である。サンプリングレートが高いほど、制御部11が位置を検出する周期は短く、サンプリングレートが低いほど、制御部11が位置を検出する周期は長い。
続いて、サンプリングレートを変更する理由について説明する。
以上のような事情に鑑み、制御部11は、軌跡の方向が変化した場合に、その変化量が増大したときにはサンプリングレートを高くし、軌跡の方向の変化量が減少したときには、サンプリングレートを低くする。ここでは、制御部11は、変化量の増減があったことを判断すると、直ちにサンプリングレートを変更するものとする。なお、軌跡の方向の変化量とサンプリングレートの対応関係は予め記憶部16に記憶されており、制御部11は、この対応関係に従ってサンプリングレートを変更する。
表示装置10の制御部11は、「(A−3)サンプリングレートの変更」の項で説明したようにしてサンプリングレートを変更するとともに、その変更に応じて、書換処理を施す期間(以下、「書換期間」という。)を特定する。具体的には、制御部11は、サンプリングレートを高くする(位置検出の周期を短縮する)ように変更した場合には、それとともに書換期間を短縮し、サンプリングレートを低くする(位置検出の周期を長くする)ように変更した場合には、書換期間を長くする。すなわち、制御部11は、書換期間変更手段の一例である。
続いて、表示装置10におけるサンプリングレートと書換期間との関係について説明する。
制御部11は、時刻T=0msに点Pt1を検出し、時刻T=100msに点Pt2を検出すると、点Pt1と点Pt2とを結ぶ軌跡画像I1を表示するための書換処理を開始する。続いて、時刻T=200msになると、制御部11は点Pt3を検出する。この時刻で、軌跡画像I1の書換処理の開始から100msが経過しているので、低い濃度の軌跡画像I1が表示される。また、この時刻に、制御部11は、点Pt2と点Pt3とを結ぶ軌跡画像I2を表示するための書換処理を開始する。
次に、時刻T=300msに、制御部11は点Pt4を検出する。この時刻で、軌跡画像I1の書換処理の開始からは200msが経過しているので、中濃度の軌跡画像I1が表示され、軌跡画像I2の書換処理の開始からは100msが経過しているので、低濃度の軌跡画像I2が表示される。また、この時刻に、制御部11は、点Pt3と点Pt4とを結ぶ軌跡画像I3を表示するための書換処理を開始する。
以降の時刻においても、制御部11は、上記と同じ手順で位置検出、及び書換処理を行う。このように、制御部11は位置検出をすると、直ちに、その位置とその直前に検出した位置とを結ぶ軌跡画像を表示するための書換処理を施す。これにより、スタイラスペン2のペン先により位置が指定されてから、迅速に軌跡画像が表示される。具体的には、ここでは、位置の指定から100ms後には低濃度の軌跡画像が表示される。このように、最終的な色よりも濃度の低い軌跡画像を表示するだけであれば、書換処理の期間が短くて済むから、これを利用して、表示装置10は、ペン先の移動に良好に追随した軌跡画像を表示するようにしている。
時刻T=100msに、制御部11が点Pt2を検出すると、この時刻に点Pt1と点Pt2とを結ぶ軌跡画像I1を表示するための書換処理を開始する。続いて、時刻T=200msに、制御部11は点Pt3を検出する。この時刻に、軌跡画像I1の書換処理の開始からは100msが経過しているので、低濃度の軌跡画像I1が表示される。ただし、書換期間の最中であるから、制御部11は、別の軌跡画像を表示するための書換処理を開始しない。次に、時刻T=300msに、制御部11は点Pt4を検出する。この時刻に、軌跡画像I1の書換処理の開始から200msが経過しているので、中濃度の軌跡画像I1が表示される。ただし、ここでも書換期間の最中であるから、制御部11は、別の軌跡画像を表示するための書換処理を開始しない。
以降の時刻においても、制御部11は、同じ手順で位置検出及び書換処理を行う。このように「書換期間」が長いと、制御部11が位置を検出をしても、実行中の書換処理が完了するまでは別の軌跡画像を表示するための書換処理を開始することができない。具体的には、図7(b)の例では、制御部11が時刻T=200msに点Pt3を検出してから300msが経過するまで、軌跡画像I3が表示されないことになる。よって、書換期間が長いと、表示装置10は、スタイラスペン2のペン先の移動に良好に追随した軌跡画像を表示することができない。
次に、本発明による第2実施形態について説明する。本実施形態の特徴は、表示面141において位置が連続して指定されるときの単位時間当たりの移動量(以下、「指定速度」という。)を指定の態様として、サンプリングレート及び書換期間を変更する点にある。なお、前述した第1実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
制御部11が、或る一定のサンプリングレートで位置検出を行った場合、指定速度が大きいほど、検出した位置どうしの距離は大きくなってしまう。表示装置10は、検出した位置を順次結んで表示面141に画像を表示するから、指定速度が大きいほど、指定された位置に対する軌跡画像の忠実さが低下しやすくなる。例えば、図9(a)に示すように、点Pt11,Pt12を結ぶ軌跡画像I11が表示されていても、実際にユーザにより指定された位置は、例えばt11〜t13のような種々のものが考えられるから、その指定の仕方によっては、軌跡画像の忠実さがかなり損なわれてしまう。一方、図9(b)に示すように、指定速度が小さい場合には、連続して指定される位置の形態は、同図(a)に示す指定速度が大きい場合よりも限定的になり、位置t21〜t23に示すように、点Pt11,Pt12を線分で結んだものに近くなるはずである。よって、制御部11は、指定速度が増大したときにサンプリングレートを高くして軌跡画像を忠実に表示できるようにし、指定速度が減少したときに、サンプリングレートを低くして、電力の消費量を抑制できるようにする。
この場合も、制御部11は、サンプリングレートの変更に応じて書換期間を変更するから、図7,8を用いて説明した同様の理由により、ペン先の移動に対する追随性を確保しつつ、電力の消費量の抑制を図ることができる。
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
(C−1)変形例1
表示面141において連続して位置が指定されるときの指定の態様を、上述した第1実施形態では軌跡の方向とし、第2実施形態では指定速度としていた。これに対し、スタイラスペン2により位置が指定されているときに、制御部11がサンプリングレートに応じて書換期間を変更すれば、図7,8を用いて説明したようにして、実施形態と同等の作用効果が得られる。よって、スタイラスペン2で位置が指定されているときに、制御部11がどのような契機でサンプリングレートを変更してもよい。
また、表示装置10は、指定の態様として、軌跡の方向及び指定速度の両方を用いてもよい。この場合、制御部11は、それぞれの指定の態様に基づいてサンプリングレートを特定し、そのうちの高い方を採用してもよいし、低い方を採用するようにしてもよい。また、制御部11は、いずれか一方の指定の態様に応じてサンプリングレートを求め、他方の指定の態様に応じてそのサンプリングレートを補正し、補正後のサンプリングレートに応じた書換期間を特定しても良い。例えば、制御部11は、軌跡の方向の変化量に基づいて求めたサンプリングレートを、指定速度が高かった場合には、それを更に高くするように補正する。
上述した第1及び第2実施形態において、制御部11がタッチパネル17により位置を検出する周期と、書換期間とは一致していた。これにより、制御部11は、位置検出をした後に、直ちに書換処理を開始できるから、軌跡画像を迅速に表示することができる。これに対し、制御部11は、サンプリングレートよりも長い書換期間を設定してもよい。この場合、位置の指定に対する軌跡画像の表示の追随性はやや劣るが、軌跡画像をより高い濃度で表示できるようになり、ユーザがそれを視認しやすくなるという効果がある。
上述した第1実施形態では、制御部11は、利用者に連続した位置が指定され、その位置を検出するたびに軌跡の方向の変化量を求めていたが、表示面141に軌跡画像を表示するための位置検出の周期よりも長い周期毎に、軌跡の方向の変化量を求めてもよい。また、第2実施形態では、制御部11は、表示面141に軌跡画像を表示するための位置検出の周期よりも長い周期毎に、指定速度を求めてもよい。
上述した第1実施形態では、制御部11は、軌跡の方向の変化量が閾値を超えた頻度に基づいてサンプリングレートを変更してもよい。例えば、単位時間当たりに閾値以上の回数だけ、曲率が大きい曲線状に位置が指定されたとすると、その後においても、曲率が大きい曲線状の位置が指定される可能性が高いと推測できる。そこで、制御部11は、軌跡の方向の変化量が増大する頻度が閾値を超えたと判断すると、連続した位置の指定が終了するまで、この高いサンプリングレートを維持したままで位置検出を行うようにしてもよい。これと同様に、制御部11は、軌跡の方向の変化量が減少する頻度が閾値を超える場合に、描画が終了するまでサンプリングレートを低くするようにしてもよい。第2実施形態においても、制御部11は、指定速度が増大する頻度が閾値を超えたと判断すると、連続した位置の指定が終了するまで、この高いサンプリングレートを維持したままで位置検出を行うようにしてもよい。これと同様に、制御部11は、指定速度が減少する頻度が閾値を超える場合に、描画が終了するまでサンプリングレートを低くするようにしてもよい。
上述した第1実施形態において、表示装置10は、特定した軌跡の方向の変化量が増大したときにはサンプリングレートを高くし、軌跡の方向の変化量が減少したときにはサンプリングレートを低くしていた。これに対し、これらのうちのいずれか一方のみを表示装置10が実行するようにしてもよい。例えば、制御部11は、特定した軌跡の方向の変化量が増大したときには初期設定からサンプリングレートを高くし、或る決められた時間が経過すると、初期設定のサンプリングレートに戻す。同様に、制御部11は、特定した軌跡の方向の変化量が減少したときには初期設定からサンプリングレートを低くし、或る決められた時間が経過すると、初期設定のサンプリングレートに戻す。また、第2実施形態では、制御部11は、指定速度が増大したときに初期設定からサンプリングレートを高くして、或る決められた時間が経過すると、初期設定のサンプリングレートに戻し、指定速度が減少したときに初期設定からサンプリングレートを低くして、或る決められた時間が経過すると、初期設定のサンプリングレートに戻すようにしてもよい。
上述した第1及び第2実施形態では、記憶性表示体14は電気泳動素子を有する表示面141を有していたが、書換期間に応じて色が遷移し、やがて最終的な色を表示する性質を有する表示素子であれば、その他の表示素子が用いられてもよい。また、「書換処理」は、表示素子の色を書き換えるための処理であるから、表示素子に応じてその内容は変わる。また、表示素子の色は、書換期間に比例して変化する必要はなく、少なくとも或る一定範囲の期間において、表示素子の色が書換期間に応じて変化すればよい。例えば、書き換え期間0〜100msではほとんど色が変化せず、書換期間が100〜200msではその書換期間に応じた色に変化し、書換期間が200〜300msではほとんど色が変化しないような場合であっても、少なくとも書換期間が100〜200msにおいては、その書換期間に応じた色に変化しているので、書換処理が施される期間に応じた色に書き換えられる表示素子に相当する。
また、濃度の制御を自在に行える表示素子が用いられてもよい。要するに、書換処理が施される期間において表示素子の色が書き換えられる表示素子であればよい。また、表示装置10は、単色の画像を表示してもよいし、多色の画像を表示してもよい。
上述した第1及び第2実施形態では、表示装置10は薄型で可搬性の高い電子ペーパと呼ばれる表示装置であったが、実施形態で説明したような情報処理を行うことができればよく、PDAや、携帯電話機等の表示装置であってもよい。
上述した第1及び第2実施形態において、利用者よりスタイラスペン2により位置が指定されていたが、利用者の指で指定されてもよいのはもちろんである。また、スタイラスペン側に連続して指定された位置を検出する機能を持たせてもよく、この場合、スタイラスペンから表示装置本体に無線信号等を用いて座標を通知し、本体側がそれに応じて指定の態様の変化を求めて、サンプリングレートを変更すればよい。
また、表示面141に重ねて配置されたタッチパネル17に代えて、ペンタブレットと呼ばれるものを用いてもよい。すなわち、利用者が板状のタブレット上でペン型入力装置やマウス等を用いて軌跡を指定すると、装置がその位置を表す位置座標を読み取ってディスプレイ上のポインタを移動させて、表示面に軌跡画像を表示するというものである。
上述した第1及び第2実施形態において、制御部11が実行していた制御の一部が他のハードウェアとの協働により行われてもよいし、これ以外の1又は複数のハードウェアが行うようにしてもよい。また、制御部11がプログラムを実行して各制御を実行する場合、そのプログラムは、複数のプログラムの組み合わせによって実現されてもよく、そのプログラムは、磁気記録媒体(磁気テープ、磁気ディスクなど)、光記録媒体(光ディスク(CD、DVD)など)、光磁気記録媒体、半導体メモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録した状態で提供し得る。また、インターネット等の通信網経由でダウンロードさせることも可能である。
Claims (7)
- 書換処理が施される期間に応じた色に書き換えられる複数の表示素子を有する表示面と、
前記書き換えられる複数の表示素子の位置を、予め決められた周期毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された位置を順次結んだ軌跡に対応する表示素子に対して前記書換処理を施して、当該表示素子の色を書き換える書換手段と、
前記位置が指定されているときに、前記検出手段が当該位置を検出する周期を変更する周期変更手段と、
前記周期変更手段によって前記周期が短縮するように変更された場合に、前記書換手段が前記表示素子に施す前記書換処理の期間を短縮する書換期間変更手段と
を備えることを特徴とする表示装置。 - 書換処理が施される期間に応じた色に書き換えられる複数の表示素子を有する表示面と、
前記書き換えられる複数の表示素子の位置を、予め決められた周期毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された位置を順次結んだ軌跡に対応する表示素子に対して前記書換処理を施して、当該表示素子の色を書き換える書換手段と、
前記位置が指定されているときに、前記検出手段が当該位置を検出する周期を変更する周期変更手段と、
前記周期変更手段によって前記周期を長くするように変更された場合に、前記書換手段が前記表示素子に施す前記書換処理の期間を長くする書換期間変更手段と
を備えることを特徴とする表示装置。 - 前記周期変更手段は、
前記検出手段によって前記位置が検出されると、当該位置における前記軌跡の方向を特定する方向特定手段を備え、
前記方向特定手段により特定される前記軌跡の方向が変化した場合に、当該方向の変化量が増大したときには、前記検出手段が前記位置を検出する周期を短縮し、前記方向の変化量が減少したときには、前記検出手段が前記位置を検出する周期を長くする
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。 - 前記周期変更手段は、
前記位置が連続して指定されるときの単位時間当たりの当該位置の移動量を特定する移動量特定手段を備え、
前記移動量特定手段により特定された前記移動量が増大した場合には、前記検出手段が前記位置を検出する周期を短縮し、前記移動量が減少した場合には、前記検出手段が前記位置を検出する周期を長くする
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。 - 前記書換期間変更手段は、前記検出手段が前記位置を検出する周期と同じとなるように前記書換処理の期間を変更する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示装置。 - 書換処理が施される期間に応じた色に書き換えられる複数の表示素子を有する表示面を備える表示装置を制御するためのコンピュータを、
前記書き換えられる複数の表示素子の位置を、予め決められた周期毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された位置を順次結んだ軌跡に対応する表示素子に対して前記書換処理を施して、当該表示素子の色を書き換える書換手段と、
前記位置が指定されているときに、前記検出手段が当該位置を検出する周期を変更する周期変更手段と、
前記周期変更手段によって前記周期が短縮するように変更された場合に、前記書換手段が前記表示素子に施す前記書換処理の期間を短縮する書換期間変更手段
として機能させるためのプログラム。 - 書換処理が施される期間に応じた色に書き換えられる複数の表示素子を有する表示面を備える表示装置を制御するためのコンピュータを、
前記書き換えられる複数の表示素子の位置を、予め決められた周期毎に検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された位置を順次結んだ軌跡に対応する表示素子に対して前記書換処理を施して、当該表示素子の色を書き換える書換手段と、
前記位置が指定されているときに、前記検出手段が当該位置を検出する周期を変更する周期変更手段と、
前記周期変更手段によって前記周期を長くするように変更された場合に、前記書換手段が前記表示素子に施す前記書換処理の期間を長くする書換期間変更手段
として機能させるためのプログラム。
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