JP5276160B2 - 電子ペーパー装置及び電子ペーパーの表示制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子ペーパー装置及び電子ペーパーの表示制御方法に関する。

メモリ性を有する液晶表示装置等を用いた電子ペーパー装置が実用化されている。電子ペーパー装置は、情報を書き換えた後、表示のための電力を供給する必要がないので、電力消費の少ない表示装置を実現できる。

特許文献１には、表示エリアより広いビューイングエリアを有する液晶パネルにおいて、ビューイングエリア内で表示エリアの外にリフレッシュ用ダミー電極を設け、ダミー電極に電圧を印加することで、表示エリア外に付いた圧痕等を消去することが記載されている。

特許文献２には、メモリ性を有するコレステリック相を示す液晶表示装置において、部分書き換えを行う際に、書き換えを行わない領域のクロストークによる反射率の低下量に応じた補正を行うことが記載されている。

電子ペーパーで部分書き換えを繰り返すと、部分書き換えを行った領域と行わなかった領域とで明度差が生じてしまう。
図６は、電子ペーパーの部分書き換えの問題点の説明図である。図６に示すようにsample１とsample２の選択画面で、ユーザがsample２を選択した場合には、sample２の選択ボタンが黒く表示される。このとき、選択ボタンを含む、図６に点線で囲まれる領域のみが書き換えられる。

電子ペーパー表示装置に使用される液晶（例えば、コレステリック液晶）は、温度や湿度による反射率の特性変化が大きい。つまり、同じデータを液晶へ書込み処理を行ったとしても、２０℃と５℃とでは書換え処理後の液晶の反射率が異なる。つまり、上述のような部分書き換えが繰り返し行われると、部分書き換えが行われた領域への書込み処理時の温度や湿度が、部分書き換えが行われていない領域への書込み処理時の温度や湿度と異なった場合は、反射率が異なってしまうため明度差が大きくなり、表示品質が低下するという問題点があった。
特開２００２−１６２６４２号公報 特開２００３−２２８０４４号公報

本発明の課題は、電子ペーパー装置において、部分書き換えによる液晶表示部の明度差を目立たなくすることである。
本発明の電子ペーパ装置は、メモリ性を有する液晶表示部と、部分書き換えを行った領域の始点と終点の座標を記憶する記憶手段と、次に部分書き換えを行う領域の始点と終点の間の座標が前記記憶手段に存在するか否かを判定する座標判定手段と、前記座標判定手段により、前記記憶手段に該当する座標が存在すると判定された場合に、前記記憶手段から該当する座標を削除すると共に、次に部分書き換えを行う領域の始点と終点の座標を前記記憶手段に保存する座標管理手段と、前記記憶手段に記憶されている座標数が所定値に達したか否かを判定する座標数判定手段と、前記座標数判定手段により前記記憶手段に記憶されている座標数が前記所定値に達したと判定されたときに、前記液晶表示部の全面書き換えを行う表示制御手段とを備える。

このように構成することで、電子ペーパー装置の液晶表示部の部分書き換え領域と他の領域の明度差を目立たなくすることができる。

実施の形態の電子ペーパー装置の構成を示す図である。 実施の形態の書き換え処理のフローチャートである（１）。 実施の形態の書き換え処理のフローチャートである（２）。 始点と終点の座標を示す図である。 部分書き換え時の座標の説明図である。 電子ペーパーの部分書き換えの問題点の説明図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、実施の形態の電子ペーパー装置１１の構成を示す図である。
電子ペーパー装置１１は、各種アプリケーションプログラム（群）１２と、電子ペーパー表示部１５の表示制御を行う電子ペーパー制御部１３と、ビデオドライバ１４と、電子ペーパー表示部１５と、ビデオＲＡＭ１６と、ドライバ回路１７を有する。

アプリケーションプログラム１２と電子ペーパー制御部１３とビデオドライバ１４はソフトウェアで構成されている。電子ペーパー制御部１３は、ソフトウェアモジュールであり、図示しないＣＰＵによりそれらの機能が実現される。

電子ペーパー表示部１５とビデオＲＡＭ（以下、ＶＲＡＭと呼ぶ）１６とドライバ回路１７はハードウェアで構成されている。電子ペーパー表示部１５は、メモリ性の液晶表示装置である。

アプリケーションプログラム（群）１２からの画面描画指示はビデオドライバ１４に出力される。電子ペーパー制御部１３は、アプリケーションプログラム１２からの描画指示を監視し、指示された描画依頼範囲に基づいて部分書き換え又は全画面書き換えを行う。

図２及び図３は、実施の形態の電子ペーパー表示部１５の書き換え処理のフローチャートである。この書き換え処理は、電子ペーパー制御部１３により実行される。
最初に、作業用保持始点及び終点を初期化する（Ｓ１１）。ステップＳ１１の初期化処理では、例えば、作業用保持始点と終点の初期値を原点（０，０）にする。

次に、ＶＲＡＭの書き換え対象領域を監視し、書き換え対象領域の始点Ａと終点Ｂを取得する（Ｓ１２）。
最初に始点の判定を行うために、ＶＲＡＭの書き換え対象領域の始点Ａと作業用保持始点ａ（最初の判定では、初期値）を比較して、どちらの始点がより広い領域の始点かを判定する（Ｓ１３）。

ＶＲＡＭ１６の書き換え対象領域の始点Ａが、作業用保持始点ａより広い領域の始点であると判定されたときには（Ｓ１３、ａ＜Ａ）、ステップＳ１４に進み、始点Ａを作業用保持始点ａとして設定する。

ステップＳ１３の判定処理は、例えば、始点ＡがＸ軸上にあるときには、始点Ａのｘ座標と作業用保持始点ａのｘ座標を比較することで行う。また、始点ＡがＹ軸上にあるときには、始点Ａのｙ座標と作業用保持始点ａのｙ座標を比較することで行う。

他方、ステップＳ１３において、ＶＲＡＭ１６の書き換え対象領域の始点Ａが、作業用保持始点ａより狭い領域の始点であると判定されたときには、ステップＳ１５に進み、次に終点の判定を行う。ステップＳ１５においては、ＶＲＡＭ１６の書き換え対象領域の終点Ｂと作業用保持終点ｂを比較して、どちらの終点がより広い領域の終点かを判定する。

ＶＲＡＭ１６の書き換え対象領域の終点Ｂが、作業用保持終点ｂより広い領域の終点であると判定されたときには（Ｓ１５、ｂ＜Ｂ）、ステップＳ１６に進み、終点Ｂを作業用保持終点ｂとして設定する。

他方、ステップＳ１５において、ＶＲＡＭ１６の書き換え対象領域の終点Ｂが、作業用保持終点ｂより狭い領域の終点であると判定されたときには、ステップＳ１７に進む。
上記のステップＳ１５及びＳ１６の処理により、ＶＲＡＭ１６の書き換え対象領域の終点Ｂが、現在の作業用保持終点ｂより広い領域の終点と判定されたときには、その終点Ｂが新たな作業用保持終点ｂとしてメモリ等の記憶部に保存される。

ステップＳ１７では、一定監視時間が経過したか否かを判定する。一定監視時間が経過していないときには（Ｓ１７、ＮＯ）、ステップＳ１２に戻り上述した処理を繰り返す。
一定監視時間が経過したときには（Ｓ１７、ＹＥＳ）、ステップＳ１８に進み、作業用保持始点ａ及び終点ｂから書き換え対象領域の始点ａと終点ｂを決定する。ステップＳ１８の次には、図３のステップＳ１９（図３のＢ）に進む。

次に、上記の前処理により書き換え対象領域の始点ａと終点ｂが確定した後に、電子ペーパー表示部１５の画面を書き換える場合の処理について、図３のフローチャートを参照して説明する。

ステップＳ１９において、描画指示が全画面書き換えか否かを判定する。ステップＳ１９において、描画指示が部分書き換えであると判定されたときには（Ｓ１９、部分書き換え）、ステップＳ２０に進み、次に部分書き換えを行う領域の始点ａと終点ｂの間の座標が記憶部（例えば、メモリ）に存在するか否かを判定する。

上記のステップＳ２０の処理では、例えば、次に部分書き換えを行う領域の始点と終点がＸ軸上にある場合には（これを横書き換えと呼ぶ）、書き換え対象領域の始点ａのｘ座標と終点ｂのｘ座標の間の座標が記憶部に記憶されているか否かを判定する。また、部分書き換えを行う領域の始点ａと終点ｂがＹ軸上にある場合には（これを縦書き換えと呼ぶ）、始点ａのｙ座標と終点ｂのｙ座標の間の座標が記憶部に記憶されているか否かを判定する。

今回部分書き換えを行う領域の始点ａと終点ｂとの間の座標が記憶部に存在する場合、つまり、それ以前に部分書き換えが行われていて、今回部分書き換えを行う領域に一部又は全部が含まれる領域が存在する場合には（Ｓ２０、ａ、ｂ間に座標が存在する）、ステップＳ２１に進み、記憶部に格納されている該当する座標を削除する。これは、以前に部分書き換えを行った領域を含む広い領域の部分書き換えを新たに行うことで、その領域に含まれる部分領域の明度差が目立たなくなるからである。

ここで、図４を参照して、記憶部に記憶されている始点と終点の座標について説明する。本実施の形態においては、部分書き換えを行った領域の始点と終点の座標を、図４に示すように記憶部（例えば、メモリ）のテーブル２１に格納するようにしている。

テーブル２１には、部分書き換えが行われた順に、部分書き換え領域の方向（縦又は横方向）を示すデータと、始点のｘ座標、ｙ座標と、終点のｘ座標、ｙ座標が格納されている。横方向とは、始点と終点がＸ軸上にある場合であり、縦方向とは、始点と終点がＹ軸上にある場合である。

図３のステップＳ２０の判定処理では、次に部分書き換えを行う領域の始点ａと終点ｂとの間の座標が記憶部、例えば、図４のテーブル２１に登録されているか否かを判定している。

図３のステップＳ２０の判定で、今回部分書き込みを行う領域の始点ａと終点ｂとの間の座標が記憶部に存在しない場合には（Ｓ２０、存在しない）、ステップＳ２２に進み、今回部分書き込みを行う領域の始点ａと終点ｂを記憶部に保存する。ステップＳ２２の処理では、例えば、始点ａと終点ｂの座標が、図４のテーブル２１に格納される。

次に、記憶部に保持（記憶）してある部分書き換え領域の座標数が所定値Ｎ以上か否かを判定する（Ｓ２３）。
記憶部に保持されている座標数が所定値Ｎ未満のときには（Ｓ２３、保持座標数＜Ｎ）、ステップＳ２４に進み、始点ａと終点ｂで指定される領域の部分書き換えを行う。

記憶部に保持されている座標数が所定値Ｎ以上のときには（Ｓ２３、Ｎ≦保持座標数）、ステップＳ２５に進み、全画面の書き換えを行う。
全画面の書き換えを行うことにより、部分書き換えを行った領域と行っていない領域との明度差が無くなるので、記憶部の保持座標をクリアする（Ｓ２６）。ステップＳ２６の処理では、例えば、図４のテーブル２１に格納されている複数の始点と終点の座標を削除する。

ステップＳ１９において、描画指示が全画面の書き換えと判定されたときには（Ｓ１９、全書き換え）、ステップＳ２７に進み、書き換え対象領域の始点ａと終点ｂをメモリ等に一時記憶する。そして、始点ａ及び終点ｂで指定される全画面の書き換えを行う（Ｓ２８）。

ステップＳ２４又はＳ２８において、書き換えが終了したなら、ステップＳ１１（図２のＡ）に戻り上述した処理を繰り返す。
ここで、部分書き換え時の座標について、図５を参照して説明する。

全面書き換え後の1回目の部分書き換えが横書き換えで、その書き換え領域の始点のｘ座標がｘ１，終点のｘ座標がｘ２であるとする。この場合、部分書き換え領域の始点のｘ座標ｘ１と終点のｘ座標ｘ２の間の座標は、記憶部には存在しないので、上述した書き換え処理により、始点のｘ座標ｘ１と終点のｘ座標ｘ２が記憶部（例えば、テーブル２１）に保存される。

２回目の部分書き換えが横書き換えで、その書き換え領域の始点のｘ座標がｘ３、終点のｘ座標がｘ４であるとする。この場合、始点のｘ座標ｘ３と終点のｘ座標ｘ４との間の座標は記憶部には存在しないので、そのときの始点のｘ座標ｘ３と終点のｘ座標ｘ４は記憶部に保存される。この結果、記憶部には、ｘ１とｘ２とｘ３とｘ４の4個のｘ座標が保存される。

３回目の部分書き換えが縦書き換えで、その書き換え領域の始点のｙ座標がｙ１、終点のｙ座標がｙ２であるとする。この場合、始点のｙ座標ｙ１と終点のｙ座標ｙ２の間の座標は記憶部には存在しないので、始点のｙ座標ｙ１と終点のｙ座標ｙ２が記憶部に保存される。この結果、記憶部には、ｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｙ１、ｙ２の6個の座標が保存される。

ｎ回目の部分書き換えが横書き換えで、その書き換え領域の始点のｘ座標がｘ５、終点のｘ座標がｘ６であるとする。この場合、始点のｘ座標ｘ５と終点のｘ座標ｘ６との間の座標ｘ１が記憶部に存在するので、その座標ｘ１を記憶部から削除する。この結果、記憶部には、ｘ２、ｘ３、ｘ４、ｘ５、ｙ１、ｙ２の７個の座標が保存される。

ｎ回目の部分書き換え領域の始点のｘ座標ｘ５と終点のｘ座標ｘ６の間の座標が記憶部に存在する場合には、ｎ回目の部分書き換えを行うことで、座標ｘ１を始点とする領域の一部（又は全部）も書き換えられることになる。その結果、ｎ回目の部分書き換え領域と、その領域に含まれる座標ｘ１を始点とする領域の一部（又は全部）の領域の明度差は無視できることになるので、座標ｘ１を記憶部から座標を削除する。なお、削除する座標は、1個に限らず、その間に複数の座標が存在する場合には、それらの座標を削除する。

上述した実施の形態は、部分書き換えを行った領域の始点及び終点の座標を記憶部に保存しておき、次に部分書き換えを行う領域の始点と終点の間の座標が記憶部に存在するか否かを判定し、座標が存在する場合にはその座標を削除する。そして、記憶部に記憶されている座標数が所定値Ｎ以上か否かを判定し、座標数が所定値Ｎ以上となった時点で全画面の書き換えを行う。これにより、部分書き換えが行われた領域と他の領域との明度差が目立つのを抑えることができる。

実施の形態は、部分書き換え領域が、それ以前の部分書き換え領域の一部（又は全部）を含む場合には、その領域の始点又は終点（始点及び終点）の座標を削除しているので、部分書き換え回数が一定値に達したときに全面書き換えを行う方法に比べて、全面書き換えの回数を減らすことができる。

Claims (4)

1. メモリ性を有する液晶表示部と、
   部分書き換えを行った領域の始点の座標と終点の座標とを記憶する記憶手段と、
   次に部分書き換えを行う領域の始点の座標と終点の座標との間に、前回までに行なった部分書き換えにおいて記憶した前記始点の座標、又は前記終点の座標が前記記憶手段に存在するか否かを判定する座標判定手段と、
   前記座標判定手段により、前記記憶手段に該当する前記始点の座標、又は前記終点の座標が存在すると判定された場合に、前記記憶手段から該当する前記始点の座標、又は前記終点の座標を削除すると共に、次に部分書き換えを行う領域の始点の座標と終点の座標とを前記記憶手段に保存する座標管理手段と、
   前記記憶手段に記憶されている前記始点の座標と前記終点の座標との合計の座標数が所定値に達したか否かを判定する座標数判定手段と、
   前記座標数判定手段により前記記憶手段に記憶されている前記合計の座標数が前記所定値に達したと判定されたときに、前記液晶表示部の全面書き換えを行う表示制御手段とを備える電子ペーパー装置。
2. 前記記憶手段は、部分書き換えを行った領域のＸ軸方向の始点のｘ座標と終点のｘ座標又はＹ軸方向の始点のｙ座標と終点のｙ座標を記憶し、
   前記座標判定手段は、次に部分書き換えを行う領域の前記Ｘ軸方向の始点のｘ座標と終点のｘ座標又はＹ軸方向の始点のｙ座標と終点のｙ座標との間に、前回までに行なった部分書き換えにおいて記憶した前記Ｘ軸方向の始点のｘ座標若しくは終点のｘ座標又はＹ軸方向の始点のｙ座標若しくは終点のｙ座標が、前記記憶手段に記憶されているか否かを判定する請求項１記載の電子ペーパー装置。
3. メモリ性の液晶表示部を有する電子ペーパー装置の表示制御方法であって、
   部分書き換えを行った領域の始点の座標と終点の座標とを記憶手段に記憶し、
   次に部分書き換えを行う領域の始点の座標と終点の座標との間に、前回までに行なった部分書き換えにおいて記憶した前記始点の座標、又は前記終点の座標が前記記憶手段に存在するか否かを判定し、
   次に部分書き換えを行う領域の始点の座標と終点の座標との間に、前回までに行なった部分書き換えにおいて記憶した前記始点の座標、又は前記終点の座標が前記記憶手段に存在する場合には、前記記憶手段から該当する前記始点の座標、又は前記終点の座標を削除し、次に部分書き換えを行う領域の前記始点の座標と前記終点の座標とを前記記憶手段に保存し、
   前記記憶手段に記憶されている前記始点の座標と前記終点の座標との合計の座標数が所定値に達したか否かを判定し、
   前記合計の座標数が所定値に達したときには、前記液晶表示部の全面書き換えを行う電子ペーパー装置の表示制御方法。
4. 部分書き換えを行った領域のＸ軸方向の始点のｘ座標と終点のｘ座標又はＹ軸方向の始点のｙ座標と終点のｙ座標を前記記憶手段に記憶し、
   次に部分書き換えを行う領域の前記Ｘ軸方向の始点のｘ座標と終点のｘ座標又はＹ軸方向の始点のｙ座標と終点のｙ座標との間に、前回までに行なった部分書き換えにおいて記憶した前記Ｘ軸方向の始点のｘ座標若しくは終点のｘ座標又はＹ軸方向の始点のｙ座標若しくは終点のｙ座標が、前記記憶手段に記憶されているか否かを判定する請求項３記載の電子ペーパー装置の表示制御方法。

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