JP5382528B2 - 画像表示制御装置、画像表示装置、画像表示制御方法、及び画像表示制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する、画像表示制御装置等に関する。

コンテンツを表示する手段として、近年、紙に代わるコンテンツ表示装置が社会的要請として求められている。そのようなコンテンツ表示装置としては、随時更新されるニュース（例えばサーバから自動配信された最新の新聞コンテンツなど）を閲覧できるＡ５乃至Ａ４サイズの表示画面を有する閲覧端末や、駅などで掲示されるＡ２乃至Ａ１サイズ以上の表示画面を有する大型広告掲示板などがある。これらのコンテンツ表示装置は、サーバと無線接続することによってコンテンツの授受を行うこと、及び、二次電池や太陽電池などから電力を得て環境に負荷をかけずに低消費電力で動作することが要求されている。

この場合、コンテンツ表示装置は、大画面で高精細のメモリ性を有するディスプレイ、及び、部品点数の少ない低消費電力の表示回路によって構成することが望ましい。例えば、Ａｍａｚｏｎ社の書籍ビューワーＫｉｎｄｌｅというコンテンツ表示装置には、米Ｅ Ｉｎｋ社のマイクロカプセル型の電気泳動表示素子を用いたＳＶＧＡ（Super Video Graphics Array、８００×６００画素）の解像度を持つＡ６サイズの電子ペーパーディスプレイが搭載されている。この製品では、インターネットを介してコンテンツサーバへ無線接続する機能を備え、書籍やブログ、新聞、雑誌などが、オンラインでパソコンを介さずに直接ダウンロードされて電子ペーパーディスプレイに表示される。

図１５は、この種の電子ペーパーディスプレイの表示部を示す概略断面図である。以下、この図面に基づき説明する。

この電子ペーパーディスプレイは、マイクロカプセル型の電気泳動表示素子を用いている。表示部８０は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）ガラス基板８１と、電気泳動素子フィルム８２と、対向基板８３とが積層されたものである。ＴＦＴガラス基板８１には、スイッチング素子であるＴＦＴ８４と、ＴＦＴ８４に接続されている画素電極８５とが設けられている。電気泳動素子フィルム８２では、ポリマーのバインダ８６の中に約４０μｍのマイクロカプセル８７が敷き詰められている。このマイクロカプセル８７の内部には、溶媒８８が注入されており、溶媒８８の中にナノレベルの大きさで、マイナスに帯電された白色顔料８９と、プラスに帯電された黒色顔料９０とが無数に浮遊している。対向基板８３では、基準電位を与えるための対向電極９１が形成されている。

表示部８０では、画像データに対応した電圧が、画素電極８５と対向電極９１との間に印加され、白色顔料８９と黒色顔料９０とが上下に移動する。たとえば、対向電極９１側を表示面とした場合、画素電極８５にプラスが印加された場合には、マイナスに帯電した白色顔料８９が画素電極８５に寄ってくるので、黒が表示される。一方、画素電極８５にマイナスが印加された場合には、プラスに帯電した黒色顔料９０が画素電極８５側に寄ってくるので、白が表示される。また、電気泳動表示素子はメモリ性を有するので、画像の画素データを白から黒に切り替える場合にはマイナスの電圧を与える一方、黒から白に切り替える場合にはプラスの電圧を与え、また、白から白、及び、黒から黒へ表示する場合は、０Ｖを印加することになる。つまり、この電子ペーパーディスプレイの駆動では、前の画面と次の画面の比較により、電気泳動表示素子にかけるべき信号電圧が決定される。

次に、電気泳動表示素子を用いる電子ペーパーディスプレイについて、一般的な説明をする。

液晶表示装置などのアクティブマトリクス型の表示装置では、通常、１／６０（＝１６．６）ｍｓ（ミリ秒）を１フレームとし、この１フレームで画像全体が切り替えられる。

一方、電気泳動表示素子を用いる電子ペーパーディスプレイでは、電気泳動表示素子の応答速度が遅いため、複数のフレーム期間にわたって電圧を印加し続けなければ、画面を切り替えられない。そのため、複数のフレーム期間だけ一定の電圧を印加し続けるパルス幅変調（ＰＷＭ：Pulse Width Modulation）駆動が行われる。そのパルス幅変調駆動での駆動波形は、前の画面データ及び更新画面データに基づいて、ルックアップテーブルで決定される。そして、ルックアップテーブルによって複数のデータフレームが生成され、そのデータフレームに基づいて電気泳動表示素子の画素アレイがアドレスされる。

ルックアップテーブルを複数用意することにより、二値の単色更新モードや多値の階調更新モードなどの選択が可能となる。ここで、単色更新モードは、黒色及び白色のような重要な二つの光学状態を有する電気泳動表示素子に用いられ、例えば、タイピングされた文字及び線画を表示することに適している。単色更新モード時の画像更新期間は、電気泳動インク（顔料）による遷移時間が比較的長いため、４００ｍｓのオーダーにある。階調更新モードは、表示部に所望の階調レベルを適切に書き込むために更に時間が必要である。階調更新モード時の画像更新期間は、例えば、四つの階調レベル、すなわち、白色、薄い灰色、濃い灰色及び黒色を伴うとき、１０００ｍｓ程度必要となる。

上記の電子ペーパーディスプレイの駆動方法の例としては、特許文献１に記載された双安定電子光学ディスプレイの駆動方法がある。その方法は、キーボードやタッチスクリーン、ポインタなどの描画情報を受け入れて、その描画情報に基づいて少なくとも１つの描画モード波形を決定する段階と、描画情報及び描画モード波形に基づいて電気泳動表示素子の画素アレイにアドレッシングする段階からなる。

すなわち、特許文献１で開示された例では、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのホストから送信された描画情報に基づいて、電子ペーパーコントローラの描画モードが決定され、これによって描画更新が行われる。より具体的に言えば、ＣＰＵなどのホストが、ルックアップテーブル（データ−フレーム時間、描画に関する情報、駆動波形など）や画像データ（キーボード入力、描画入力、ポインタ入力など）などの画素情報を、電子ペーパーコントローラへ送信する。そして、電子ペーパーディスプレイは、これら画素情報に基づき、画面の更新を行う。

また、特許文献２では、電子ペーパーディスプレイにおいて、ＣＰＵの負荷を減らすために、タイマで画像データの更新タイミングを決定する例が示されている。特許文献３では、電子ペーパーディスプレイにおいて、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する例が示されている。

特開２００７−２４９２３０号公報 特開２００４−１０１７４６号公報 特開２００７−１６３９８７号公報

ところで、Ｘ線写真撮影時に“息をとめて”などと表示したり、テレビ局で出演者に対する指示を表示したりする、文字表示掲示版に電子ペーパーディスプレイを用いる市場が存在する。このような市場では、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）で表示するためのシステムが既にあり、その既存のＬＣＤ表示システムを変更せずに電子ペーパーディスプレイを表示することが求められる。

この場合、ＣＰＵなどのホストが電子ペーパーディスプレイの画面の切り替わるタイミングで画像データを送信するのではなく、ホストがＬＣＤへ画像データを送信するときと同じように連続的に画像データを送信し、これを電子ペーパーコントローラが入力する。このとき、特許文献２に記載されているように、電子ペーパーコントローラが一定周期で画像データをキャプチャ及びサンプリングして画面を更新したとする。すると、電子ペーパーディスプレイは前の画面に黒表示又は白表示からなるリフレッシュ画面を挿入した後に更新画面を表示するために、電子ペーパーディスプレイの画面が点滅するように切り換わってしまう。その結果、同じ表示内容の画面に対しても一定周期で画面が点滅するように切り換わるので、前述の例で言えば、再度“息を止めて”と指示されたようにユーザが誤解してしまう不具合が生じる。

このため、電子ペーパーディスプレイでは、連続的に入力される画像データに対し、一定周期で画面データをキャプチャ及びサンプリングすることに加え、画面の書き換えを行うか否かについて判断するアルゴリズムが求められる。更に、書き換えを行うか否かにあたっては、用途によってはマウスなどの動画的な動きも求められることがあるので、マウスなどの動画的な動きに対する画面更新であるのか、静止画に対する画面更新であるのかを自動検出し、それぞれの駆動モードを自律的に選択できることが好ましい。

ここで、電子ペーパーディスプレイにおいて動画的な画面更新と静止画的な画面更新とを分けて駆動モードを選択する理由は、以下のとおりである。キーボード入力、描画入力、ポインタ入力などによる動画的な画面更新の場合は、比較的短い画像更新時間を必要とする。つまり、描画及びタイピング文字などを更新するには、瞬時的に行うことが視認性にとって重要であるので、電子ペーパーディスプレイの一般的な更新速度である４００ｍｓ〜１０００ｍｓよりも短い時間で行う必要があり、描画のきれいさ及び精密さより瞬時的な反応性（＝更新速度）が優先される。一方、ＰＤＦファイルなどの静止画を含んだテキストを更新するには、少なくとも１６階調以上の階調が必要であり、更新速度よりも階調性、描画のきれいさ及び精密さが優先される。このように、動画的な画面更新と静止画的な画面更新とでは、画面更新に優先される項目が異なり、それに応じて駆動モードを切り替える必要がある。

以上のように、関連技術の電子ペーパーディスプレイでは、ホスト（ＣＰＵ）からの要求により画像が更新されることを前提としているので、既存のＬＣＤ表示システムを使う場合には特別な更新信号が必要となるものの、そのような考慮が一切なされていない。そのため、既存のＬＣＤ表示システムに、大幅なシステム変更なしに電子ペーパーディスプレイを接続しようとすると、連続して送信される画像データに応じて一定周期で画面が切り替わってしまうので、同じ情報を表示していてもユーザから見れば新たな情報が表示されたと誤解する場合がある。

このため、画面更新するか否かや、動画的な画面更新をするのか、静止画的な画面更新をするのかを、電子ペーパーコントローラが自律的に判断することが好ましい。しかし、関連技術では、このような連続して送信される画像データに対し、どのようなアルゴリズムで、画像データをキャプチャ及びサンプリングし、かつ画面の書き換えを行うかを開示した例はない。

そこで、本発明の目的は、既存のＬＣＤ表示システムなどのホストから連続して画像データが送信されてきても、適切に電子ペーパーディスプレイに画像を表示できる、画像表示制御装置等を提供することにある。

本発明に係る画像表示制御装置は、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する画像表示制御装置において、
前記電子ペーパーディスプレイの画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の前記画像データの中から、一定周期ごとに一つの前記画像データを入力するサンプリング部と、
このサンプリング部で入力された連続する二つの前記画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定する差分検出部と、
この差分検出部で前記画面更新が決定されると前記後の画像データについて前記駆動信号を生成して前記電子ペーパーディスプレイへ出力する駆動部と、
を備えたことを特徴とする。

本発明に係る画像表示制御方法は、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する画像表示制御方法において、
前記電子ペーパーディスプレイの画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の前記画像データの中から、一定周期ごとに一つの前記画像データを入力し、
入力された連続する二つの前記画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定し、
前記画面更新が決定されると前記後の画像データについて前記駆動信号を生成して前記電子ペーパーディスプレイへ出力する、
ことを特徴とする。

本発明に係る画像表示制御プログラムは、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する手段として、
コンピュータを機能させるための画像表示制御プログラムにおいて、
前記電子ペーパーディスプレイの画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の前記画像データの中から、一定周期ごとに一つの前記画像データを入力する手段、
入力された連続する二つの前記画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定する手段、及び、
前記画面更新が決定されると前記後の画像データについて前記駆動信号を生成して前記電子ペーパーディスプレイへ出力する手段、
として前記コンピュータを機能させるためのものである。

本発明によれば、連続して入力された二つの画像データの差を示す差分量が一定値以上あるときに後の画像データによる画面更新を決定することにより、前の画像データと同じ画像データによる画面更新を回避できる。これにより、電子ペーパーディスプレイにおいて、不要なリフレッシュ画面の挿入を防止できるので、同じ画像が点滅するように表示される不具合を解消できる。したがって、既存のＬＣＤ表示システムなどのホストから連続して画像データが送信されてきても、適切に電子ペーパーディスプレイに画像を表示できる。

実施形態１の全体構成を示すブロック図である。 実施形態１における表示コントローラを示すブロック図である。 実施形態１における差分検出部を示すブロック図である。 実施形態１における電子ペーパーディスプレイの一部を示す回路図である。 実施形態１における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図（その１）である。 実施形態１における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図（その２）である。 実施形態１における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図（その３）である。 実施形態１における表示コントローラの動作を示すシーケンス図である。 実施形態２における表示コントローラを示すブロック図である。 実施形態２における差分検出部を示すブロック図である。 実施形態２における表示コントローラの動作を示すシーケンス図である。 実施形態２における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図（その１）である。 実施形態２における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図（その２）である。 実施形態２における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図（その３）である。 電子ペーパーディスプレイの表示部を示す概略断面図である。

図１は、実施形態１の全体構成を示すブロック図である。図２は、図１における表示コントローラを示すブロック図である。以下、図１及び図２に基づき説明する。

本実施形態１の画像表示制御装置としての表示コントローラ１０は、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイ２０に対して、画面表示用の駆動信号を出力するものであり、サンプリング部１１、差分検出部１２及び駆動部１３を備えている。サンプリング部１１は、電子ペーパーディスプレイ２０の画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の画像データの中から、一定周期ごとに一つの画像データを入力する。差分検出部１２は、サンプリング部１１で入力された連続する二つの画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに後の画像データを用いた画面更新を決定する。駆動部１３は、差分検出部１２で画面更新が決定されると、後の画像データについて駆動信号を生成して電子ペーパーディスプレイ２０へ出力する。本実施形態１の画像表示装置３０は、表示コントローラ１０と電子ペーパーディスプレイ２０とを備えている。

表示コントローラ１０によれば、連続して入力された二つの画像データの差を示す差分量が一定値以上あるときに後の画像データによる画面更新を決定することにより、前の画像データと同じ画像データによる画面更新を回避できる。これにより、電子ペーパーディスプレイ２０において、不要なリフレッシュ画面の挿入を防止できるので、同じ画像が点滅するように表示される不具合を解消できる。したがって、既存のＬＣＤ表示システムなどのホストから連続して画像データが送信されてきても、適切に電子ペーパーディスプレイ２０に画像を表示できる。

また、差分検出部１２は、例えば、前の画像データのグレースケールと後の画像データのグレースケールとを画面を構成する画素毎に比較し、これらの二つのグレースケールが一致しない画素の数を差分量とする。

表示コントローラ１０は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）格納部１４を有するＲＯＭ１５、ＲＡＭからなるフレームメモリ１６、二次電池３２、電源マネジメント部３３、表示電源回路３４等とともに、電子ペーパーモジュール基板３１に実装されている。電子ペーパーディスプレイ２０は、表示部２１、ゲートドライバ２２、データドライバ２３等を備えている。

換言すると、表示コントローラ１０は、ホスト（ＰＣ：Personal Computer）から連続的に送信されてくる画像データを一定周期毎にサンプリングし、サンプリングした画面と前画面との差分量（又は動き量）を検出し、その差分量と適切なしきい値とを比較することにより、差分量がしきい値以上であれば画面を更新し、差分量がしきい値未満であれば画面を更新しない、と判断するものである。

本実施形態１の画像表示制御方法は、表示コントローラ１０の動作を方法の発明として捉えたものである。すなわち、本実施形態１の画像表示制御方法は、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイ２０に対して、画面表示用の駆動信号を出力する画像表示制御方法において、次の（１）〜（３）のステップを含む。（１）電子ペーパーディスプレイ２０の画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の画像データの中から、一定周期ごとに一つの画像データを入力するステップ。（２）入力された連続する二つの画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに後の画像データを用いた画面更新を決定するステップ。（３）画面更新が決定されると後の画像データについて駆動信号を生成して電子ペーパーディスプレイ２０へ出力するステップ。

表示コントローラ１０の各機能は、ハードウェアによって実現することもできるし、ソフトウェアによって実現することもできる。表示コントローラ１０の各機能をソフトウェアによって実現する場合に、本実施形態１の画像表示制御プログラムを使用する。すなわち、本実施形態１の画像表示制御プログラムは、サンプリング部１１、差分検出部１２及び駆動部１３の各機能をコンピュータに実現させるためのものである。本実施形態１の画像表示制御プログラムは、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイ２０に対して画面表示用の駆動信号を出力する手段として、コンピュータを機能させるための画像表示制御プログラムにおいて、次の三つの手段としてコンピュータを機能させるためのものである。電子ペーパーディスプレイ２０の画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の画像データの中から、一定周期ごとに一つの画像データを入力する手段（サンプリング部１１）。入力された連続する二つの画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに後の画像データを用いた画面更新を決定する手段（差分検出部１２）。及び、画面更新が決定されると後の画像データについて駆動信号を生成して電子ペーパーディスプレイへ出力する手段（駆動部１３）。このコンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バス及び入出力インタフェース等からなる一般的な構成でよい。この場合、ＣＰＵは、ＲＯＭ又はＲＡＭに記憶された本実施形態１の画像表示制御プログラムを読み出し、解釈し、実行する。

本実施形態１の画像表示制御方法及び画像表示制御プログラムによれば、表示コントローラ１０と同様の作用及び効果を奏する。本発明に係る画像表示制御方法及び画像表示制御プログラムの他の構成は、本発明に係る画像表示制御装置の他の構成に準ずる。

図３は、図２における差分検出部を示すブロック図である。図４は、図１における電子ペーパーディスプレイの一部を示す回路図である。以下、図１乃至図４に基づき、本実施形態１について更に詳しく説明する。

図１に示すように、画像表示装置３０は、電子ペーパーディスプレイ２０と、電子ペーパーモジュール基板３１とから構成されている。電子ペーパーディスプレイ２０は、表示部２１と、ゲートドライバ２２と、データドライバ２３とから構成されている。表示部２１は、メモリ性ディスプレイである。図４に示すように、表示部２１の回路構成は、所定列のデータ線２１２、所定行の走査線２１１、及び各データ線２１２と各走査線２１１との交差箇所に設けられている画素２１４から成り立つ。各画素２１４は、電気泳動表示素子２１３で構成されている。この場合、表示部２１は、例えばＡ４サイズでＵＸＧＡ（Ultra Extended Graphics Array、１６００×１２００画素）の解像度を有するマイクロカプセル型の電気泳動表示素子２１３を用いており、図１５に示した表示部８０と同様の断面構成である。

図１及び図４に示すように、データドライバ２３は、電子ペーパーモジュール基板３１から与えられた制御信号ｃｔ１（駆動信号）に基づいて、電子ペーパーモジュール基板３１から与えられたデータ信号ｄａ（駆動信号）に基づく画素データを各データ線２１２に書き込む。特に、本実施形態１では、データドライバ２３は、二値の入力データから、＋１５Ｖ，０Ｖ，−１５Ｖが出力可能な三値ドライバで構成されている。ゲートドライバ２２は、一般的なＬＣＤ用のゲートドライバと同様に、電子ペーパーモジュール基板３１から与えられた制御信号ｃｔ２（駆動信号）に基づいて、各走査線２１１を所定の順序（例えば線順次）で駆動するための走査線駆動信号を出力する。

図１に示すように、電子ペーパーモジュール基板３１は、表示コントローラ１０と、ＲＡＭからなるフレームメモリ１６と、駆動波形を決定するルックアップテーブルデータを格納するＬＵＴ格納部１４を有するＲＯＭ１５と、電源マネジメント部３３等からなる。フレームメモリ１６は、前画面の画像データ（前の画像データ）及び更新画面の画像データ（後の画像データ）を格納する格納部である。表示コントローラ１０には、ＮＴＳＣ（National Television System Committee）、ＤＶＩ（Digital Video Interactive）、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）、・・・などの連続して送信されてきた画像データが到達する。表示コントローラ１０は、これらの画像データをサンプリングし、その画像データの解析を行い、現在表示されている画面の画像データ（前の画像データ）と、新たにサンプリングした画像データ（後の画像データ）とが異なる場合には、電子ペーパーディスプレイ２０の表示画面を更新する。

図２に示すように、表示コントローラ１０は、サンプリング部１１と差分検出部１２と駆動部１３とからなる。サンプリング部１１は、連続して送信される画像データを例えば１ｓ（秒）周期でサンプリングしてフレームメモリ１６に取り込む。差分検出部１２は、サンプリング部１１からのＲｅｑ信号を受けて、取り込んだ画像データと前画面の画像データとの差を有する画素が全画面に渡って幾つあるかを検出する。続いて、差分検出部１２は、その数が予め設定されたしきい値以上の場合には画面更新信号を駆動部１３に対して出力し、その数がしきい値以下の場合には画面更新信号を駆動部１３に対して出力しない。駆動部１３は、差分検出部１２からの更新信号を受けて動作を開始し、フレームメモリ１６から前の画面の画像データ及び更新画像の画像データを読み出し、これらに対応する駆動波形をルックアップテーブルに基づいて決定して、ドライバデータ（駆動信号）を生成するとともに、データドライバ２３及びゲートドライバ２２の制御信号（駆動信号）を生成する。

図３に示すように、差分検出部１２は、比較部１２１と、カウンタ１２２と、更新信号出力部１２３とを有する。比較部１２１は、前の画面の画素（Ｉ，Ｊ）と更新画面の画素（Ｉ，Ｊ）とを比較する。画素（Ｉ，Ｊ）とは、図４で説明すると例えばＩ番目のデータ線２１２とＪ番目の走査線２１１との交差箇所に設けられている画素２１４を表す。カウンタ１２２は、全画素に対して前の画面と更新画面とでデータ値が異なるか否かをカウントアップすることにより、差分量を計算する。ここで、カウンタ１２２により計算された画面全体における両者のデータ値の異なる画素の総和が、差分量となる。更新信号出力部１２３は、カウント値がしきい値以上の場合には更新信号を出力し、カウント値がしきい値以下の場合には更新信号を出力しない。

図４は、図１中の表示部２１及びデータドライバ２３の要部の電気的構成を示す図である。図４に示すように、表示部２１は、走査線２１１，…，２１１と、データ線２１２，…，２１２と、ＴＦＴ８４，…，８４と、電気泳動表示素子２１３，…，２１３とから構成されている。図４及び図１５に示すように、表示部２１では、各ＴＦＴ８４のゲート電極８４１が、該当する走査線２１１に接続され、ソース電極８４２が、該当するデータ線２１２に接続されている。また、各ＴＦＴ８４のドレイン電極８４３に画素電極８５が接続され、画素電極８５と対向電極９１との間に電気泳動表示素子２１３が配置されている。

図４に示すように、データドライバ２３は、選択信号発生回路２３１と、電圧選択回路２３２とから構成されている。電圧選択回路２３２は、トランジスタ２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃから構成されている。このデータドライバ２３では、データ信号ｄａが“００”又は“１１”のときにトランジスタ２３２ｂがオン状態となり、データ線２１２に０Ｖの駆動電圧（印加電圧）が出力される。また、データ信号ｄａが“０１”のときにトランジスタ２３２ａがオン状態となり、データ線２１２に＋１５Ｖ（黒書込み用電圧）の駆動電圧が出力される。また、データ信号ｄａが“１０”のときにトランジスタ２３２ｃがオン状態となり、データ線２１２に−１５Ｖ（白書込み用電圧）の駆動電圧が出力される。

電気泳動表示素子２１３は、メモリ性を有するため、白（Ｗ）から黒（Ｂ）に遷移させる場合は、＋１５Ｖの駆動電圧を印加し、また、黒（Ｂ）から白（Ｗ）に遷移させる場合は、−１５Ｖの駆動電圧を印加する必要がある。その一方で、白（Ｗ）を白（Ｗ）、及び黒（Ｂ）を黒（Ｂ）に保持させる場合は、前の白（Ｗ）又は黒（Ｂ）の輝度をリフレッシュするだけで良い。この場合、輝度をリフレッシュしないと、白又は黒の輝度が低下するため、前の画面の残像が表示部２１に認識される。このため、たとえば、二階調表示のディスプレイの場合は、前の画面データと更新画面データとに応じた適切な波形の駆動電圧をデータ線２１２に印加する必要がある。

図５乃至図７は、図１における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図である。以下、図５乃至図７を中心に電子ペーパーディスプレイの駆動方法について説明する。

図５及び図６のグラフにおいて、横軸は時間を示し、縦軸は電圧又は輝度を示す。表示部２１（図４）では電気泳動表示素子２１３（図４）が、図５に示すように例えば３０フレームで駆動される。これらの３０フレームのうち、最初の１０フレームが黒フレーム（Ｎ１）、次の１０フレームが白フレーム（Ｎ２）、及び、最後の１０フレームが黒フレーム（Ｎ３）となっている。図５（ａ−１）では、前の画面が白（Ｗ）、及び、更新画面が白（Ｗ）のときのデータ線２１２（図４）に印加する駆動電圧の波形が表され、図５（ａ−２）では、このときの画素の輝度変化の状態が表されている。

すなわち、最初の黒フレーム（Ｎ１）では、リフレッシュのために、＋１５Ｖの駆動電圧が１０フレーム分の時間だけデータ線２１２（図４）に印加され、画面が一旦黒（Ｂ）となる。次の白フレーム（Ｎ２）では、−１５Ｖの駆動電圧が１０フレーム分の時間だけデータ線２１２（図４）に印加され、画面が白（Ｗ）輝度にリフレッシュされる。最後の黒フレーム（Ｎ３）では、画面が既に白輝度にリフレッシュされているため、データ線２１２（図４）に駆動電圧が印加されず、０Ｖが印加される。

白（Ｗ）が白（Ｗ）に保持される画素でも白輝度のリフレッシュが必要な理由は、前の画面の白輝度が画像保持期間に輝度が低下し、黒（Ｂ）から白（Ｗ）に切り替えた場合の画素の白輝度と輝度を一致させないと、前の画面が残る残像現象が発生するためである。また、白（Ｗ）→黒（Ｂ）→白Ｗと、一旦黒に遷移させる理由は、駆動波形全体の時間積算においてＤＣ電圧を０Ｖとしないと、例えば、画素が白輝度の更新が続いた場合、不要なＤＣ電圧が印加され続け、電気泳動表示素子２１３（図４）がチャージアップするのを防ぐ必要があるためである。例えば、画素が白輝度の更新が続いた場合、不要なＤＣ電圧が印加され続けることにより、電気泳動表示素子２１３（図４）がチャージアップするので、これを防止するために、駆動波形全体の時間積算においてＤＣ電圧を０Ｖとする。

次に、図５（ｂ−１）では、前の画面が黒（Ｂ）、及び、更新画面が白（Ｗ）のときのデータ線２１２（図４）に印加する駆動電圧の波形が表されている。図５（ｂ−２）では、このときの画素の輝度変化の状態が表されている。すなわち、黒（Ｂ）から白（Ｗ）に遷移する場合、黒フレーム（Ｎ１，Ｎ３）では、駆動電圧がデータ線２１２（図４）に印加されず、白フレームであるＮ２フレームでのみ、−１５Ｖの駆動電圧が１０フレーム分の時間だけ印加され、Ｎ２フレーム期間中に黒（Ｂ）から白（Ｗ）に遷移する。

この場合、駆動波形全体の時間積算において、ＤＣ電圧のキャンセルが行われないが、この理由は、この後の白（Ｗ）から黒（Ｂ）に遷移する駆動波形を、図５（ｂ−１）の黒（Ｂ）から（Ｗ）に遷移する駆動波形とでＤＣ成分をキャンセルするようにしておけば、前の画面の黒（Ｂ）、更新画面の白（Ｗ）、及び次の更新画面の黒（Ｂ）の場合に、ＤＣ電圧のキャンセルは成り立ち、白輝度の更新のように不要なＤＣ電圧が印加され続ける恐れがないからである。

また、図６（ｃ−１）では、前の画面が白（Ｗ）、及び、更新画面が黒（Ｂ）のときのデータ線２１２（図４）に印加する駆動電圧の波形が表され、図６（ｃ−２）では、このときの画素の輝度変化の状態が表されている。

図６（ｄ−１）では、前の画面が黒（Ｂ）、及び、更新画面が黒（Ｂ）のときのデータ線２１２（図４）に印加する駆動電圧の波形が表され、図６（ｄ−２）では、このときの画素の輝度変化の状態が表されている。

以上のような駆動方法を実現するために、図７（ｃ）に示すような２×２のＬＵＴ群ＷＦ（ｎ）を、たとえば、１２８フレーム分用意する。ここで、ＬＵＴ群ＷＦ（ｎ）は、第ｎフレームでのＬＵＴであり、１２８フレーム分の場合、ｎ＝０，１，…，１２７である。

図７（ｃ）では、１つのルックアップテーブルＷＦ（ｎ）が示され、行が更新画面の画素の階調データ、及び、列が更新前の画面の画素の階調データを表す。各行列の交差部のデータＷＦ１１，ＷＦ１２，ＷＦ２１，ＷＦ２２は、データ信号ｄａの“００”（＝０Ｖ）、“１０”（＝−１５Ｖ）、又は“０１”（＝＋１５Ｖ）を表す。

最初の１０フレームの黒フレーム（Ｎ１）では、図５（ａ−１）のように、白（Ｗ）→白（Ｗ）の画素に＋１５Ｖ、図５（ｂ−１）のように、黒（Ｂ）→白（Ｗ）の画素に０Ｖ、図６（ｃ−１）のように、白（Ｗ）→黒（Ｂ）の画素に０Ｖ、及び、図６（ｄ−１）のように、黒（Ｂ）→黒（Ｂ）の画素に０Ｖを印加するために、ｎ番目のフレームのＷＦ１１（ｎ）などは、０から１０番目のフレームでは、ＷＦ１１（０〜９）＝“００”、ＷＦ１２（０〜９）＝“００”、ＷＦ２１（０〜９）＝“００”、及び、ＷＦ２２（０〜９）＝“０１”となる。

次の１０フレームの白フレーム（Ｎ２）では、白（Ｗ）→白（Ｗ）の画素に−１５Ｖ，黒（Ｂ）→白（Ｗ）の画素に−１５Ｖ、白（Ｗ）→黒（Ｂ）の画素に０Ｖ、及び、黒（Ｂ）→黒（Ｂ）の画素に−１５Ｖを印加するために、ｎ番目のフレームのＷＦ１１（ｎ）などは、ＷＦ１１（１０〜１９）＝“１０”、ＷＦ１２（１０〜１９）＝“１０”、ＷＦ２１（１０〜１９）＝“００”、及び、ＷＦ２２（１０〜１９）＝“１０”となる。最後の１０フレームの黒フレーム（Ｎ３）では、白（Ｗ）→白（Ｗ）の画素に０Ｖ、黒（Ｂ）→白（Ｗ）の画素に０Ｖ、白（Ｗ）→黒（Ｂ）の画素に＋１５Ｖ、及び、黒（Ｂ）→黒（Ｂ）の画素に＋１５Ｖを印加するために、ＷＦ１１（２０〜２９）＝“００”、ＷＦ１２（２０〜２９）＝“００”、ＷＦ２１（２０〜２９）＝“０１”、及び、ＷＦ２２（２０〜２９）＝“０１”となる。

そして、図７（ｄ）に示すように、駆動部１３（図２）内のドライバデータ計算手段により、ドライバデータ（データ信号ｄａ）が計算される。すなわち、画面情報データから読み出された前の画面の画素データと更新画面の画素データとが合成されたＣｕｒｒｅｎｔ（４ビット）／Ｎｅｘｔ（４ビット）の８ビット（ｂｉｔ）のデータ（ＣとＮとのセット）が、ＬＵＴ群から読み出された第ｎフレームのＬＵＴであるＷＦ（ｎ）を用いて、データ信号ｄａに変換される。例えば、前の画面が白、かつ後の画面が白の場合はＷＦ１１（ｎ）、前の画面が白、かつ後の画面が黒の場合はＷＦ１２（ｎ）、前の画面が黒、かつ後の画面が白の場合にはＷＦ２１（ｎ）、及び、前の画面が黒、かつ後の画面が黒の場合にはＷＦ２２（ｎ）が読み出される。

データドライバ２３（図４）では、ＷＦ１１（ｎ）内の“００”などの値が電圧値に変換される。以上の動作が、たとえば３０フレーム分、画面の画素毎に行われる。なお、以上の説明は、画面が２階調の場合であるが、例えば１６階調の場合は、ＬＵＴを１６×１６マトリクスに拡張することにより、同様に行われる。

図８は、図２における表示コントローラの動作を示すシーケンス図である。以下、図１、図２及び図８に基づき説明する。

まず、サンプリング部１１が、送信されてきた画像データを一定周期でサンプリングし、その画像データをフレームメモリ１６（領域ＦＢ＃１）に格納する（ステップＳ１１）。続いて、差分検出部１２は、サンプリング部１１からのＲｅｑ信号により、前画面と更新画面を比較して、差分量（又は動き量）を検出する（ステップＳ１２）。そして、差分検出部１２が、以下の式により駆動モードを決定し、駆動部１３へ更新信号を送信するか否かを決定する（ステップＳ１３）
・差分量≧しきい値１ ⇒ 更新信号出力
・しきい値１＞差分量 ⇒ 更新信号出力せず

駆動部１３は、更新信号を受けて動作をスタートし、ドライバデータ出力及び制御信号を生成する（ステップＳ１５）。なお、駆動部１３は、更新信号を受けなければ動作がスタートせず、したがってドライバデータは出力しない（ステップＳ１４）。

ここで適切なしきい値１の設定は、例えば文字の太さが１０ｐｔ（ポイント）である場合には１０ｐｉｘ（ピクセル）で設定してもよい。しきい値１＝０では、ノイズに対して画面が更新されてしまうからである。

以上の説明における差分量の検出は、動画補償で用いられるような動き量の検出でもよい。なお、入力画像の解像度と表示部２１の解像度とは、異なっていてもよい。例えば入力画像がＶＧＡ（６４０×４８０）で表示部２１の解像度がＵＸＧＡ（１６００×１２００）の場合には、差分検出及び更新判断はＶＧＡ画面で行い、更新すると判断した場合にＵＸＧＡに拡大して出力することができる。

また、ノイズによる画面更新を防止するため、以下の処理をしてもよい。すなわち、入力画像を平均化処理及び高周波成分除去のフィルタリング処理を行い、フィルタリング後の画面で差分量の検出を行う。その差分量がしきい値より大きい場合には、画面更新を行う。このとき、画面更新はフィルタリング前の入力画像データにより行う。

次に、図１に基づき、本実施形態１におけるパワーシーケンスについて説明する。

画像表示装置３０の全体の動作をパワーシーケンスの面から説明する。シーケンスでは、一定時間間隔（例えば１Ｈｚ）のサンプリング期間と、画像保持期間と、画像更新する際の画像更新期間との三つの期間が繰り返される。これらの管理は、電源マネジメント部３３により行われる。

表示部２１を構成する電気泳動表示素子は、メモリ性を有する。そのため、画像保持期間では、表示に関係する回路は動作する必要がない。このため、画像保持期間では、表示コントローラ１０、フレームメモリ１６、及び各ドライバに電源を供給する表示電源回路３４は、電源がオフ状態又は回路がスリープ状態になっている。

そして、電源マネジメント部３３は、一定時間間隔で訪れるサンプリング期間毎に、表示コントローラ１０及びフレームメモリ１６の電源をオン又はウェークアップさせる。このとき、表示コントローラ１０は、最低限、サンプリング部１１が起動されて、画像データのスタート信号（例えばＶｓｙｎｃなどの垂直同期信号）を受けて画像データの受信が開始され、１画面分（１フレーム分）のデータをフレームメモリ１６に書き込む。次に、表示コントローラ１０の差分検出部１２が、例えば不揮発性メモリ（図示せず）に格納された前画面データをフレームメモリ１６に格納し、現画面と前画面との差分検出を行う。差分量がしきい値以上である場合には、不揮発性メモリに現画面の画面データを格納した後に画像更新期間に移行する。差分量がしきい値以下では画像保持期間に遷移する。

画像更新期間では、表示コントローラ１０、フレームメモリ１６及び表示電源回路３４の電源がオン状態になり、回路全体がウェークアップする。次に、表示コントローラ１０の駆動部１３では、フレームメモリ１６から読み込んだＬＵＴデータや画像データから、ドライバデータを計算し、データドライバ２３に対し、データ信号（ドライバデータ）を出力する。駆動部１３からデータ信号が出力された後、１画面の更新が終了していない場合は、更にドライバデータの計算及び出力が繰り返される。以上の動作が駆動期間分だけ行われた後、表示用の電源がオフ状態とされ、画像保持期間のステップに戻る。

以上のように、サンプリング部１１のサンプリング周期（１Ｈｚ）が画像データのフレームレート（６０Ｈｚ）よりも遅いため、画像データが連続的に入力されても、超低消費電力という、電子ペーパーディスプレイ２０のメリットは維持される。なぜなら、サンプリング期間及び画像更新期間以外の画像保持期間は、電源マネジメント部３３以外は電源オフ又はスリープ状態となっているし、サンプリング期間も、表示電源回路３４はオフされているためである。この点が、通常の液晶表示装置の動画処理回路のように入力画像のフレームレートとサンプリング周期とが一致している場合、とは異なる。

以上により、本実施形態１によれば、連続的に送信されてきた画像データに対し、一定周期で画面データをキャプチャ・サンプリングし、自律的に書き換えを行うか否かの判断を行う。そのため、同じ内容の画面を表示する場合に点滅するように画面が切り換わることがないので、画面が切り換わったとユーザが誤解してしまうこともない。また、ノイズに対するフィルタ処理をした場合には、誤った画面更新が防止される。

図９は、実施形態２における表示コントローラを示すブロック図である。図１０は、図９における差分検出部を示すブロック図である。図１１は、実施形態２における表示コントローラの動作を示すシーケンス図である。以下、図９乃至図１１に基づき、実施形態２について説明する。

本実施形態２における差分量のしきい値は、しきい値１（第一のしきい値）と、しきい値１よりも小さいしきい値２（第二のしきい値）とからなる。図９に示すように、本実施形態２の画像表示制御装置としての表示コントローラ１０’は、サンプリング部１１’、差分検出部１２’及び駆動部１３’を有する。図１０に示すように、差分検出部１２’は、比較部１２１、カウンタ１２２及び更新信号出力部１２３’を有する。

差分検出部１２’は、差分量がしきい値１以上であるときに後の画像データが静止画であると判断し、静止画に対応した駆動信号を生成するように駆動部１３’へ指示し、差分量がしきい値１未満かつしきい値２以上であるときに後の画像データが動画であると判断し、動画に対応した駆動信号を生成するように駆動部１３’へ指示する。

このとき、駆動部１３’は、動画に対応した駆動信号を生成するときに、サンプリング部１１’に対し一定周期中も一定数の画像データを入力するように指示し、この指示を受けてサンプリング部１１’が入力した複数の画像データを合成し、合成した画像データについて駆動信号を生成する、としてもよい。

更に、画面を構成する各画素に対する印加電圧が画像データに基づいて決まるとき、合成した画像データによる各画素の印加電圧は、合成される複数の画像データによる複数の印加電圧のうち零でない最も先に入力された画像データによる値である、としてもよい。

本実施形態２の表示コントローラ１０’によれば、実施形態１の表示コントローラ１０（図２等）と同様の作用及び効果を奏する他、動画の見やすさを向上できる。本実施形態２の表示コントローラ１０’のその他の構成については、実施形態１の表示コントローラ１０（図２等）と同様である。

以下、表示コントローラ１０’について、更に詳しく説明する。

サンプリング部１１’は、連続して送信されてくる画像データを、例えば１ｓ周期でサンプリングしてフレームメモリ１６に取り込む。差分検出部１２’の比較部１２１及びカウンタ１２２は、サンプリング部１１’からのＲｅｑ信号を受けて、取り込んだ画像データ（後の画像データ）と前画面の画像データ（前の画像データ）との差を有する画素が全画面に渡って幾つあるかを検出する。続いて、差分検出部１２’の更新信号出力部１２３’は、その画素数からなる差分量と予め設定された二つのしきい値１，２とを比較し、次の判断を実行する。
差分量がしきい値１以上 ⇒静止画モード
差分量がしきい値１未満かつしきい値２以上⇒動画モード
差分量がしきい値２未満 ⇒非更新

更新信号出力部１２３’は、静止画モードや動画モードであれば画面更新信号及び駆動モードを駆動部１３’に対して出力し、非更新であればそれらの信号を駆動部１３’に対して出力しない

駆動部１３’は、差分検出部１２’からの更新信号を受けて動作を開始し、フレームメモリ１６から前の画面の画像データ（前の画像データ）及び更新画像の画像データ（後の画像データ）を読み出してルックアップテーブルから駆動波形を決定して、ドライバデータ（駆動信号）を生成するとともに、データドライバ２３（図１）及びゲートドライバ２２（図１）の制御信号（駆動信号）を生成する。そして、駆動部１３’は、動画モードであれば、通常のサンプリング周期の他に新たなサンプリング周期を細かく設定し、新たなサンプリング時にサンプリング部１１’に対して画像データの取り込みを要請し、新たに取り込まれた画像データに対しても同様の処理を行い、その新たなサンプリング時にもドライバデータを更新する。

次に、図９及び図１１に基づき、表示コントローラ１０’の動作を説明する。まず、サンプリング部１１’が差分検出部１２’からのＲｅｑ信号により、一定周期で画像データをサンプリングし、これをフレームメモリ１６の領域ＦＢ＃１に格納する（ステップＳ２１）。続いて、差分検出部１２’が、前画面と更新画面を比較して、差分量（又は動き量）を検出する（ステップＳ２２）。続いて、差分検出部１２’が、以下の式より駆動モードを決定し、その結果を駆動部１３’に送信する（ステップＳ２３）。
・差分量≧しきい値１ ⇒静止画モード
・しきい値２≦差分量＜しきい値１⇒動画モード
・しきい値２＞差分量 ⇒更新なし

静止画モード及び更新なしの場合、駆動部１３’は実施形態１と同様に動作する。一方、動画モードの場合、駆動部１３’は、フレームメモリ１６の領域＃ＦＢ２〜＃ＦＢ４を初期化し（ステップＳ２４）、サンプリング部１１’に対してより短い周期による画像データの取り込みを要請する（ステップＳ２８）。サンプリング部１１’は、それらの画像データを取り込んだ順に領域＃ＦＢ２〜＃ＦＢ４に格納する（ステップＳ２９）。続いて（^*２）へ進み、駆動部１３’は、各画素毎に領域ＦＢ＃１〜ＦＢ４から画像データを読み出し、駆動波形ＬＵＴに従い、領域ＦＢ＃１〜ＦＢ４毎に駆動電圧を決定する（ステップＳ２５）。続いて、駆動部１３’は、これらの画像データを、優先順位（ｉｆ ｎｏｔ ０Ｖ ｔｈｅｎ ＃１＞＃２＞＃３＞＃４）に従って合成する（ステップＳ２６）。ここで「ｉｆ ｎｏｔ ０Ｖ ｔｈｅｎ ＃１＞＃２＞＃３＞＃４」とは、領域ＦＢ＃１〜ＦＢ４に対応する駆動電圧のうち、０Ｖでない最も先に入力した領域に対応する駆動電圧を採用するという意味である。続いて、駆動部１３’は、ドライバデータを出力する（ステップＳ２７）。そして、必要フレーム数が終了した場合（Ｙ）には（^*１）へ進み、必要フレーム数が終了しない場合はステップＳ２８へ進む。なお、ステップ２２において、差分量を検出する代わりに、動画補償における動き量を検出してもよい。

図１２乃至図１４は、実施形態２における電子ペーパーディスプレイの駆動方法を示す説明図である。以下、これらの図面に基づき説明する。なお、図中のＥＰＤ（ElectroPhorestic Display）とは電子ペーパーディスプレイの略称である。

まず、図１２に基づき、本実施形態２の背景を説明する。連続的に送信されてくる画像データ（図１２［１］）に対し、一定周期で画面データをサンプリングして、画面更新する場合を考える（図１２［３］）。電子ペーパーディスプレイの画面更新には、１ｓ程度かかる（６０Ｈｚ、６０フレーム）。マウスのカーソルなどの場合、例えば一定期間同じ場所に留まりながら色が濃くなっていき、いきなり６０フレーム後に、６０フレーム後の位置にカーソルが動く。よって、いわゆる“カクカク”した違和感（コマ送り表示のような違和感）がある（図１２［３］）。なお、液晶表示装置の場合は、入力画像のフレームレートとサンプリング周期とが一致しているため、図１２［２］に示すような表示となる。

このため、マウスのような動画的な画面を更新するには、静止画とは異なる駆動モードが必要である。また、動画モードと静止画モードとでは自動的に切り替えられることが好ましい。なお、全てを動画モードにしない理由は、動画モードは静止画に対しては好ましくないためである。つまり、後述するように、動画モードは、上書きモードであることにより、いわゆる“尾引き”が発生するからである。

そこで、実施形態２では、ホスト（ＰＣ）から連続的に送信されてくる画像データを一定周期毎にサンプリングし、サンプリング時に、前画面との差分量（又は動き量）を検出し、その差分量と適切な二つのしきい値１及びしきい値２とを比較し、次のように判断する。なお、動画モードに対しては、通常の画像サンプリングに加えて、追加の画像サンプリングが行われる。
差分量がしきい値１以上 ⇒静止画モード
差分量がしきい値１未満かつしきい値２以上⇒動画モード
差分量がしきい値２未満 ⇒非更新

次に、本実施形態２における動画モードの詳細を、図１３を用いて説明する。図１３において、第１段目（図１３［１］）は、時間を横軸にしたときに、表示コントローラ１０’（図９）に送信されてきた画像データを示しており、マウスのカーソルが動く例を示している。Ｔ＝ｔ０時にマウスをクリックしている。そのため、Ｔ＜ｔ０ではカーソルが出ていなかったのに、Ｔ＝ｔ０でカーソルが画像データに出現している。そして、カーソルはＴ＝ｔ０〜ｔ２の期間で右に動いていく。

第２段目（図１３［２］）はフレームメモリ１６（図９）内の前画面の画像データを示し、第３段目（図１３［３］）はフレームメモリ１６（図９）内のＴ＝ｔに取り込んだ更新画面の画像データを示している。表示コントローラ１０’
（図９）は、Ｔ＝ｔに更新画面の画像データを取り込んだ後、これと前画面の画像データとの比較を行う。前画面と更新画面との画像データの差分量（全画面における両者の異なる画素の総和）が、あらかじめ設定されたしきい値１よりも大きい場合には、全く異なる画面が表示されるとして静止画モードとなる。一方、その差分量がしきい値１よりも小さくしきい値２よりも大きい場合には、画面が除除に変化していると判断して動画モードになる。

第４段目（図１３［４］）は、表示部２１（図１）の出力画面のイメージを示している。図１３において、Ｔ＝ｔ０では、カーソルが出現したとして静止画モードが選択され、Ｔ＝ｔ１では、カーソルのみが動いているとして動画モードが選択されている。そして、Ｔ＝ｔ０〜ｔ１の期間は静止画モードであるので、更新画面が静的に除々に浮き上がってくる。すなわちマウスのカーソルが同じ位置で除々に浮きあがる。一方、Ｔ＝ｔ１では動画モードが選択される。

動画モードでは、通常の入力サンプリングｔ＝ｔ１，ｔ２の間に、新たな画像サンプリングｔ＝ｔ１ａ，ｔ１ｂ，ｔ１ｃを追加する。追加の画像を入力するサンプリング期間は表示部２１（図１）の応答時間よりも短くてもよい。新たな画像サンプリングでは、画像データを取り込むだけで、差分量による駆動判断は行わない。新たに取り込まれた画像データは、それぞれフレームメモリ１６（図９）の別々の領域に取り込まれる。それぞれの画像データをフレームメモリ１６（図９）が保持しているので、それぞれの画像データの合成が可能となり、前のサンプリング時（Ｔ＝ｔ１）の画面を表示しながら、Ｔ＝ｔ１ａ，ｔ１ｂ，ｔ１ｃ時に新たに取り込んだ画面を上書き表示することが可能となる。このため、マウスのカーソルが尾引きしながらもスムーズに移動することが可能となるので、静止画モードに比べて、瞬時的な反応性が向上する。

次に、図１４を用いて、画像データの合成方法を説明する。図１４において、横軸は時間である。そして、第１段目（図１４［１］）は、Ｔ＝ｔ１（図１３）にサンプリングされフレームメモリ１６（図９）の領域ＦＢ＃１に格納された画像データを示す。第２段目（図１４［２］）は、Ｔ＝ｔ１ａ（図１３）にサンプリングされフレームメモリ１６（図９）の領域ＦＢ＃２に格納されたデータを示す。第３段目（図１４［３］）は、ｔ＝ｔ１ｂ（図１３）にサンプリングされフレームメモリ１６（図９）の領域ＦＢ＃に格納されたデータを示す。第４段目（図１４［４］）は、ｔ＝ｔ１ｃ（図１３）にサンプリングされフレームメモリ１６（図９）の領域ＦＢ＃４に格納された画像データを示す。

領域ＦＢ＃１〜ＦＢ＃４に格納されたそれぞれの画像データは、それぞれの領域毎に設定されたルックアップテーブルに従い駆動波形に変換される。駆動波形への変換方法は実施形態１と同様であるので、説明を省略する。

出力される駆動波形に含まれる駆動電圧は、それぞれの画素につき、各領域に対応してＶＦＢ＃１，ＶＦＢ＃２，ＶＦＢ＃３，ＶＦＢ＃４の四つある。これらのうち、０Ｖでない駆動電圧で、ＦＢ＃１＞ＦＢ＃２＞ＦＢ＃３＞ＦＢ＃４の優先順位、すなわち、取り込まれた時の早い画素電圧データが、最終的な画素電圧データ（印加電圧）として、優先される。

例えば画素（Ｉ，Ｊ）の駆動電圧が、ＶＦＢ＃１＝０Ｖ，ＶＦＢ＃２＝１５Ｖ，ＶＦＢ＃３＝−１５Ｖ，ＶＦＢ＃４＝０Ｖの場合には、ＶＦＢ＃２＝１５Ｖが最終的な出力駆動電圧となる。これにより、Ｔ＝ｔ１ａ，ｔ１ｂ，ｔ１ｃの時に新たに取り込んだ画面を、前の画面データが除々に浮き上がりながらも、新たなマウスのカーソルの位置にも上書き表示することが可能となる。このため、マウスのカーソルが尾引きしながらもスムーズに移動することが可能となるので、静止画モードに比べて、瞬時的な反応性が向上する。

本実施形態２では、０Ｖではない駆動電圧の優先順位をＦＢ＃１＞ＦＢ＃２＞ＦＢ＃３＞ＦＢ＃４とした。しかし、その優先順位は、表示の見栄えは異なるものの、例えばＦＢ＃１＜ＦＢ＃２＜ＦＢ＃３＜ＦＢ＃４としてもよいし、その他の順序にしてもよい。

換言すると、本発明は次の構成を有する。

（１）本発明は、連続して送信されてきた画像データを一定周期ごとにサンプリングするサンプリング部と、前の画像と更新画像との差分値（又は動き量）に基づき更新するか否かを決定する差分検出部と、を含む表示コントローラ、及び、電子ペーパーディスプレイを備えた表示装置である。そして、表示を更新するか否かは次のように決定する。
差分量≧しきい値 ⇒更新する
差分量＜しきい値 ⇒更新しない
差分量の決定は、前画面と更新画面とを画素毎に比較し、これらが同じグレースケールであるか否かを判定して、異なる場合はカウンタをカウントアップし、画面全体でのカウンタ値が、しきい値よりも大きい場合は更新し、しきい値よりも小さい場合は更新しない。

（２）本発明は、連続して送信されてきた画像データを一定周期ごとにサンプリングするサンプリング部と、前の画像と更新画像との差分値（又は動き量）に基づき駆動モードを決定する差分検出部と、を含む表示コントローラ、及び、電子ペーパーディスプレイを備えた表示装置である。そして、更新するか否かは次のように決定する。
差分量≧しきい値１ ⇒静止画モード
しきい値１≧差分量＞しきい値２⇒動画モード
差分量＜しきい値２ ⇒更新せず
動画モード時には、一定周期毎のサンプリングの間に、追加のサンプリングを行い、これら複数の期間に取得した画像データを合成して表示部に出力する。

（３）画像データ合成方法は、例えば次のとおりである。それぞれのサンプリング期間内にフレームメモリの各領域に順次取り込まれた画像データについては、それぞれ別のＬＵＴに従い、駆動電圧を決定する。そして、各画素について、それぞれのフレームメモリの領域毎に決定された駆動電圧のうち、０Ｖでないもので、最も番号の若い（すなわち取り込まれた時の早い）領域に対応する駆動電圧が、最終的な駆動電圧として合成される。

換言すると、本発明は次の効果を奏する。

（１）連続的に送信されてきた画像データに対し、一定周期で画像データをキャプチャ及びサンプリングし、自律的に書き換えを行うか否かの判断を行うので、ホスト（ＰＣ）が離れているシステムでも、同じ画面を表示する際に、点滅するように画面が切り換わって画面が切り換わったとユーザが誤解してしまう不都合を回避できる。

（２）連続的に送信されてきた画像データに対して、マウスなどの動きを再現する動画モードと、静止画モードとを自動的に判別して表示するので、動画が“カクカク”と表示される不都合を回避でき、どのような画像に対しても違和感のない表示が可能となる。

以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。

本発明は、画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに利用可能である。

１０，１０’ 表示コントローラ（画像表示制御装置）
１１，１１’ サンプリング部
１２，１２’ 差分検出部
１２１ 比較部
１２２ カウンタ
１２３，１２３’ 更新信号出力部
１３，１３’ 駆動部
１４ ＬＵＴ格納部
１５ ＲＯＭ
１６ フレームメモリ
２０ 電子ペーパーディスプレイ
２１ 表示部
２２ ゲートドライバ
２３ データドライバ
２３１ 選択信号発生回路
２３２ 電圧選択回路
２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃ トランジスタ
３０ 画像表示装置
３１ 電子ペーパーモジュール基板
３２ 二次電池
３３ 電源マネジメント部
３４ 表示電源回路

Claims (8)

1. 画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する画像表示制御装置において、
   前記電子ペーパーディスプレイの画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の前記画像データの中から、一定周期ごとに一つの前記画像データを入力するサンプリング部と、
   このサンプリング部で入力された連続する二つの前記画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定する差分検出部と、
   この差分検出部で前記画面更新が決定されると前記後の画像データについて前記駆動信号を生成して前記電子ペーパーディスプレイへ出力する駆動部と、
   を備え、
   前記しきい値は、第一のしきい値と、この第一のしきい値よりも小さい第二のしきい値とからなり、
   前記差分検出部は、
   前記差分量が前記第一のしきい値以上であるときに前記後の画像データが静止画であると判断し、当該後の画像データについて前記駆動信号を生成するように前記駆動部へ指示し、
   前記差分量が前記第一のしきい値未満かつ前記第二のしきい値以上であるときに前記後の画像データが動画であると判断し、前記サンプリング部に対し前記一定周期中も一定数の前記画像データを入力するように指示し、この指示を受けて前記サンプリング部が入力した複数の前記画像データを合成し、合成した画像データについて前記駆動信号を生成するように前記駆動部へ指示し、
   前記差分量が前記第二のしきい値未満であるときに前記画面更新をしないと決定する、
   ことを特徴とする画像表示制御装置。
2. 請求項１記載の画像表示制御装置において、
   前記差分検出部は、
   前記前の画像データのグレースケールと前記後の画像データのグレースケールとを前記画面を構成する画素毎に比較し、これらの二つの前記グレースケールが一致しない前記画素の数を前記差分量とする、
   ことを特徴とする画像表示制御装置。
3. 請求項１又は２記載の画像表示制御装置において、
   前記画面を構成する各画素に対する印加電圧が前記画像データに基づいて決まるとき、
   前記合成した画像データによる前記各画素の印加電圧は、合成される前記複数の画像データによる複数の印加電圧のうち零でない最も先に入力された前記画像データによる値である、
   ことを特徴とする画像表示制御装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項記載の画像表示制御装置において、
   前記電子ペーパーディスプレイがマイクロカプセル型の電気泳動表示素子を用いたものである、
   ことを特徴とする画像表示制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項記載の画像表示制御装置と、
   前記電子ペーパーディスプレイと、
   を備えたことを特徴とする画像表示装置。
6. 画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する画像表示制御方法において、
   前記電子ペーパーディスプレイの画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の前記画像データの中から、一定周期ごとに一つの前記画像データを入力し、
   入力された連続する二つの前記画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定し、
   前記画面更新が決定されると前記後の画像データについて前記駆動信号を生成して前記電子ペーパーディスプレイへ出力し、
   前記差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定する際に、
   前記しきい値は、第一のしきい値と、この第一のしきい値よりも小さい第二のしきい値とからなり、
   前記差分量が前記第一のしきい値以上であるときに前記後の画像データが静止画であると判断し、当該後の画像データについて前記駆動信号を生成し、
   前記差分量が前記第一のしきい値未満かつ前記第二のしきい値以上であるときに前記後の画像データが動画であると判断し、前記サンプリング部に対し前記一定周期中も一定数の前記画像データを入力するように指示し、この指示を受けて前記サンプリング部が入力した複数の前記画像データを合成し、合成した画像データについて前記駆動信号を生成し、
   前記差分量が前記第二のしきい値未満であるときに前記画面更新をしないと決定する、
   ことを特徴とする画像表示制御方法。
7. 請求項６記載の画像表示制御方法において、
   前記差分量を検出する際に、
   前記前の画像データのグレースケールと前記後の画像データのグレースケールとを前記画面を構成する画素毎に比較し、これらの二つの前記グレースケールが一致しない前記画素の数を前記差分量とする、
   ことを特徴とする画像表示制御方法。
8. 画面を更新して表示する前にリフレッシュ画面を表示する電子ペーパーディスプレイに対して、画面表示用の駆動信号を出力する手段として、
   コンピュータを機能させるための画像表示制御プログラムにおいて、
   前記電子ペーパーディスプレイの画面一枚分に相当する画像データであって連続して送信されてきた複数の前記画像データの中から、一定周期ごとに一つの前記画像データを入力する手段、
   入力された連続する二つの前記画像データについて前の画像データと後の画像データとの差を示す差分量を検出し、この差分量がしきい値以上であるときに前記後の画像データを用いた画面更新を決定する手段、及び、
   前記画面更新が決定されると前記後の画像データについて前記駆動信号を生成して前記電子ペーパーディスプレイへ出力する手段、
   として前記コンピュータを機能させるとともに、
   前記しきい値は、第一のしきい値と、この第一のしきい値よりも小さい第二のしきい値とからなり、
   前記決定する手段は、
   前記差分量が前記第一のしきい値以上であるときに前記後の画像データが静止画であると判断し、当該後の画像データについて前記駆動信号を生成するように前記出力する手段へ指示し、
   前記差分量が前記第一のしきい値未満かつ前記第二のしきい値以上であるときに前記後の画像データが動画であると判断し、前記サンプリング部に対し前記一定周期中も一定数の前記画像データを入力するように指示し、この指示を受けて前記サンプリング部が入力した複数の前記画像データを合成し、合成した画像データについて前記駆動信号を生成するように前記出力する手段へ指示し、
   前記差分量が前記第二のしきい値未満であるときに前記画面更新をしないと決定する、
   ように前記コンピュータを機能させるための画像表示制御プログラム。

Images