JP5948811B2 - 制御装置、電気光学装置、電子機器および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数回の電圧印加により画像が書き換えられる電気光学装置を制御する技術に関する。

電気泳動表示装置等の表示装置には、複数フレームを用いて１回の書き換えを行うものがある。このような書き換えは、表示素子が表示状態（すなわち階調）の変化に比較的時間を要する場合などに行われる。このような書き換えを行う場合、表示素子は、１回の書き換えが終了しなければ（すなわち、複数フレーム分の時間が経過しなければ）、次の書き換えを開始することができない。

特許文献１には、電気泳動表示装置等の表示装置において、パイプライン処理によって画像を部分的な領域毎に書き換えるための技術が記載されている。このようにすれば、書き換えが行われていない領域については、他の領域の書き換えに依存することなく書き換えを開始することができるため、画像全体を書き換える場合に比べ、書き換えに要する時間を短縮できる場合がある。

特開２００９−２５１６１５号公報

特許文献１に記載された技術の場合、複数の領域を並列的に書き換えるためには、領域の数だけパイプラインが必要である。換言すれば、特許文献１に記載された技術において、並列的に書き換えることができる領域の数は、パイプラインの数によって制限される。また、特許文献１に記載された技術においては、書き換え対象のある領域と他の領域とが重なる場合には、この領域の書き換えが終了してからでなければ、他の領域の書き換えを開始することができない。
本発明は、複数回の電圧印加により画像を書き換える表示装置において、ユーザーの体感的な書き換え速度を向上させる技術を提供する。

本発明は、所定の期間を単位とするａ回の電圧印加により光学状態が第１状態から第２状態に変化する複数の電気光学素子に対応する複数の画素の各々について、現在の階調値を記憶する第１メモリー、次に表示される階調値を記憶する第２メモリー、および電圧印加の残回数に応じたカウンター値を記憶した第３メモリーへのアクセスを制御するメモリー制御手段と、温度を示す温度情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された温度情報により示される温度がしきい値以下であった場合において、前記複数の画素のうち処理対象となる対象画素について階調の書き換えを開始するときは、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値としてｂ（ｂ＜ａ）を、前記メモリー制御手段を介して書き込む残回数設定手段と、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値により示される残回数がゼロでない場合、前記対象画素への電圧印加を行わせる制御をする駆動制御手段と、前記所定の期間が経過した場合において、ａ個の前記所定の期間の中からｂ個の前記所定の期間を選択するための条件が満たされたときは、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値を、前記メモリー制御手段を介してデクリメントする残回数更新手段とを有する制御装置を提供する。
この制御装置によれば、進行中の書き換え動作が完了してから新たに書き換えを行う領域の書き換え動作を開始する構成と比較して、ユーザーの体感的な書き換え速度を向上させることができる。

好ましい態様において、この制御装置は、温度と電圧印加回数との組を複数含むテーブルを記憶した記憶手段を有し、前記テーブルに含まれる電圧印加回数の最大値がａｍａｘであった場合に、前記ａはａｍａｘ以下であってもよい。
この制御装置によれば、第３メモリーの記憶容量を、各画素につきｌｎ（ａｍａｘ）ビットよりも小さくすることができる。

別の好ましい態様において、この制御装置は、前記取得手段により取得された温度に応じて、前記条件を決定する決定手段を有してもよい。
この制御装置によれば、ｌｎ（ａ）ビットよりも小さい記憶容量の第３メモリーを用いて、温度に応じて異なる電圧印加回数に応じた動作をさせることができる。

また、本発明は、上記いずれかの制御装置と、前記複数の電気光学素子とを有する電気光学装置を提供する。
この電気光学装置によれば、進行中の書き換え動作が完了してから新たに書き換えを行う領域の書き換え動作を開始する構成と比較して、ユーザーの体感的な書き換え速度を向上させることができる。

さらに、本発明は、上記の電気光学装置を有する電子機器を提供する。
この電子機器によれば、進行中の書き換え動作が完了してから新たに書き換えを行う領域の書き換え動作を開始する構成と比較して、ユーザーの体感的な書き換え速度を向上させることができる。

さらに、本発明は、所定の期間を単位とするａ回の電圧印加により光学状態が第１状態から第２状態に変化する複数の電気光学素子と、制御装置と、前記複数の電気光学素子に対応する複数の画素の各々について、現在の階調値を記憶する第１メモリー、次に表示される階調値を記憶する第２メモリー、および電圧印加の残回数に応じたカウンター値を記憶した第３メモリーへのアクセスを制御するメモリー制御手段を有する電気光学装置の制御方法であって、前記制御装置が、温度を示す温度情報を取得するステップと、前記取得された温度情報により示される温度がしきい値以下であった場合において、前記複数の画素のうち処理対象となる対象画素について階調の書き換えを開始するときは、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値としてｂ（ｂ＜ａ）を、前記メモリー制御手段を介して書き込むステップと、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値により示される残回数がゼロでない場合、前記対象画素への電圧印加を行わせる制御をするステップと、前記所定の期間が経過した場合において、ａ個の前記所定の期間の中からｂ個の前記所定の期間を選択するための条件が満たされたときは、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値を、前記メモリー制御手段を介してデクリメントするステップとを有する制御方法を提供する。
この制御方法によれば、進行中の書き換え動作が完了してから新たに書き換えを行う領域の書き換え動作を開始する構成と比較して、ユーザーの体感的な書き換え速度を向上させることができる。

電子機器１の外観を示した図。 電子機器１のハードウェア構成を示すブロック図。 表示部１０の断面構造を示す模式図。 表示部１０の回路の構成を示す図。 画素１４の等価回路を示す図。 コントローラー２０の機能構成を示すブロック図。 コントローラー２０の構成の具体例を示す図。 コントローラー２０の動作を示すフローチャート。 残回数Ｒの値の変化の例を示す図。 残回数Ｒの値の変化の別の例を示す図。 残回数Ｒの値の変化のさらに別の例を示す図。 ２つの画素について、残回数Ｒの値の変化の例を示す図。

１．構成
図１は、一実施形態に係る電子機器１の外観を示した図である。電子機器１は、画像を表示する表示装置である。この例で、電子機器１は、電子書籍（文書の一例）を閲覧するための装置、いわゆる電子ブックリーダーである。電子書籍は複数ページの画像を含むデータである。電子機器１は、電子書籍をある単位（例えば１ページずつ）で表示部１に表示する。電子書籍に含まれる複数ページのうち、表示の対象となる一のページを、「選択ページ」という。選択ページは、ユーザーによるボタン９Ａ〜９Ｆの操作に応じて変更される。すなわち、ユーザーは、ボタン９Ａ〜９Ｆの操作により、電子書籍のページをめくること（ページ送りまたはページ戻し）ができる。

図２は、電子機器１のハードウェア構成を示すブロック図である。電子機器１は、表示部１０と、コントローラー２０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０と、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）４０と、ＲＡＭ（Random Access Memory）５０と、記憶部６０と、入力部７０と、温度測定部８０とを有する。表示部１０は、画像を表示する表示素子を含むディスプレイパネルを有する。この例で、表示部１０は、電圧の印加等によりエネルギーを与えなくても表示を保持するメモリー性の表示素子として、電気泳動粒子を用いた表示素子を有する。この表示素子により、表示部１０は、モノクロ複数階調（この例では白黒２階調）の像を表示する。コントローラー２０は、表示部１０を制御する制御装置である。ＣＰＵ３０は、電子機器１の各部を制御する装置である。ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ５０をワークエリアとして、ＲＯＭ（Read Only Memory、図示略）または記憶部６０に記憶されているプログラムを実行する。ＶＲＡＭ４０は、表示部１０に表示させる画像を示す画像データを記憶するメモリーである。ＲＡＭ５０は、データを記憶する揮発性のメモリーである。記憶部６０は、電子書籍のデータ（書籍データ）に加え、各種のデータおよびアプリケーションプログラムを記憶する記憶装置であり、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはフラッシュメモリーなど不揮発性のメモリーを有する。記憶部６０は、複数の電子書籍のデータを記憶することができる。入力部７０は、ユーザーの指示を入力するための入力装置であり、例えば、タッチスクリーン、キーパッド、またはボタンを含む。温度測定部８０は、温度を測定する装置、たとえばサーミスターである。以上の要素は、バスにより接続されている。

図３は、表示部１０の断面構造を示す模式図である。表示部１０は、第１基板１１と、電気泳動層１２と、第２基板１３とを有する。第１基板１１および第２基板１３は、電気泳動層１２を挟持するための基板である。

第１基板１１は、基板１１１と、接着層１１２と、回路層１１３とを有する。基板１１１は、絶縁性及び可撓性を有する材料、例えばポリカーボネートで形成されている。基板１１１は、軽量性、可撓性、弾性及び絶縁性を有するものであれば、ポリカーボネート以外の樹脂材料により形成されてもよい。別の例で、基板１１１は、可撓性を有しないガラスにより形成されていてもよい。接着層１１２は、基板１１１と回路層１１３とを接着する層である。回路層１１３は、電気泳動層１２を駆動するための回路を有する層である。回路層１１３は、画素電極１１４を有する。

電気泳動層１２は、マイクロカプセル１２１と、バインダー１２２とを有する。マイクロカプセル１２１は、バインダー１２２によって固定されている。バインダー１２２としては、マイクロカプセル１２１との親和性が良好で電極との密着性が優れ、かつ絶縁性を有する材料が用いられる。マイクロカプセル１２１は、内部に分散媒および電気泳動粒子が格納されたカプセルである。マイクロカプセル１２１は、柔軟性を有する材料、例えばアラビアゴム・ゼラチン系の化合物またはウレタン系の化合物等が用いられる。なお、マイクロカプセル１２１と画素電極１１４との間には、接着剤により形成された接着層が設けられてもよい。

分散媒は、水、アルコール系溶媒（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール、メチルセルソルブなど）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）、脂肪族炭化水素（ぺンタン、ヘキサン、オクタンなど）、脂環式炭化水素（シクロへキサン、メチルシクロへキサンなど）、芳香族炭化水素（ベンゼン、トルエン、長鎖アルキル基を有するベンゼン類（キシレン、ヘキシルベンゼン、ヘブチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、ドデシルベンゼン、トリデシルベンゼン、テトラデシルベンゼンなど））、ハロゲン化炭化水素（塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、１，２−ジクロロエタンなど）、またはカルボン酸塩である。別の例で、分散媒は、その他の油類であってもよい。また、分散媒は、これらの物質が混合されたものでもよい。さらに別の例で、分散媒には、界面活性剤などが配合されてもよい。

電気泳動粒子は、分散媒中で電界によって移動する性質を有する粒子（高分子またはコロイド）である。本実施形態においては白の電気泳動粒子と黒の電気泳動粒子がマイクロカプセル１２１内に格納されている。黒の電気泳動粒子は、例えば、アニリンブラックやカーボンブラック等の黒色顔料を含む粒子であり、本実施形態では正に帯電されている。白の電気泳動粒子は、例えば、二酸化チタンや酸化アルミニウム等の白色顔料を含む粒子であり、本実施形態では負に帯電されている。

第２基板１３は、共通電極１３１と、フィルム１３２とを有する。フィルム１３２は、電気泳動層１２の封止および保護をするものである。フィルム１３２は、透明で絶縁性を有する材料、例えばポリエチレンテレフタレートにより形成される。共通電極１３１は、透明で導電性を有する材料、例えば酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide、ＩＴＯ）により形成される。

図４は、表示部１０の回路の構成を示す図である。表示部１０とコントローラー２０とをあわせて電気光学装置という。表示部１０は、ｍ本の走査線１１５と、ｎ本のデータ線１１６と、ｍ×ｎ個の画素１４と、走査線駆動回路１６と、データ線駆動回路１７とを有する。走査線駆動回路１６およびデータ線駆動回路１７は、コントローラー２０により制御される。走査線１１５は、行方向（ｘ方向）に沿って配置されており、走査信号を伝達する。走査信号は、ｍ本の走査線１１５の中から一の走査線１１５を順次排他的に選択する信号である。データ線１１６は、列方向（ｙ方向）に沿って配置されており、データ信号を伝達する。データ信号は、各画素の階調を示す信号である。走査線１１５とデータ線１１６とは絶縁されている。画素１４は、走査線１１５およびデータ線１１６の交差に対応して設けられており、データ信号に応じた階調を示す。なお、複数の走査線１１５のうち一の走査線１１５を他と区別する必要があるときは、第１行、第２行、・・・、第ｍ行の走査線１１５という。データ線１１６についても同様である。ｍ×ｎ個の画素１４により、表示領域１５が形成される。表示領域１５のうち、第ｉ行第ｊ列の画素１４を他の画素１４と区別するときは、画素（ｊ，ｉ）という。階調値等、画素１４と一対一に対応するパラメーターについても同様である。

走査線駆動回路１６は、ｍ本の走査線１１５の中から、一の走査線１１５を順次排他的に選択するための走査信号Ｙを出力する。走査信号Ｙは、順次排他的にＨ（High）レベルとなる信号である。データ線駆動回路１７は、データ信号Ｘを出力する。データ信号Ｘは、画素の階調値に応じたデータ電圧を示す信号である。データ線駆動回路１７は、走査信号により選択されている行の画素に対応するデータ電圧を示すデータ信号を出力する。走査線駆動回路１６およびデータ線駆動回路１７は、コントローラー２０により制御される。

図５は、画素１４の等価回路を示す図である。画素１４は、トランジスター１４１と、容量１４２と、電気泳動素子１４３とを有する。電気泳動素子１４３は、画素電極１１４と、電気泳動層１２と、共通電極１３１とを有する。トランジスター１４１は、画素電極１１４へのデータの書き込みを制御するスイッチング手段の一例であり、例えばｎチャネルのＴＦＴ（Thin Film Transistor）である。トランジスター１４１のゲート、ソース、およびドレインはそれぞれ、走査線１１５、データ線１１６、および画素電極１１４に接続されている。Ｌ（Low）レベルの走査信号（非選択信号）がゲートに入力されているとき、トランジスター１４１のソースとドレインは絶縁する。Ｈレベルの走査信号（選択信号）がゲートに入力されると、トランジスター１４１のソースとドレインは導通し、画素電極１１４にデータ電圧が書き込まれる。また、トランジスター１４１のドレインには容量１４２も接続されている。容量１４２は、データ電圧に応じた電荷を保持する。画素電極１１４は、画素１４に一つずつ設けられており、共通電極１３１と対向している。共通電極１３１は、すべての画素１４に共通であり、電位ＥＰｃｏｍが与えられる。画素電極１１４と共通電極１３１との間には電気泳動層１２が挟まれている。画素電極１１４、電気泳動層１２、および共通電極１３１により、電気泳動素子１４３が形成される。電気泳動層１２には、画素電極１１４と共通電極１３１との電位差に相当する電圧が印加される。マイクロカプセル１２１において、電気泳動層１２に印加されている電圧に応じて電気泳動粒子が移動し、階調表現をする。共通電極１３１の電位ＥＰｃｏｍに対して画素電極１１４の電位が正（例えば＋１５Ｖ）である場合、負に帯電している白の電気泳動粒子が画素電極１１４側に移動し、正に帯電している黒の電気泳動粒子が共通電極１３１側に移動する。このとき第２基板１３側から表示部１０を見ると、画素が黒に見える。共通電極１３１の電位ＥＰｃｏｍに対して画素電極１１４の電位が負（例えば−１５Ｖ）である場合、正に帯電している黒の電気泳動粒子が画素電極１１４側に移動し、負に帯電している白の電気泳動粒子が共通電極１３１側に移動する。このとき、画素が白に見える。

なお、以下の説明においては、走査線駆動回路１６が第１行の走査線を選択してから第ｍ行の走査線の選択が終了するまでの期間を「フレーム期間」または単に「フレーム」という。各走査線１１５は、１フレームに一回づつ選択され、各画素１４には１フレームに一回づつデータ信号が供給される。

図６は、電子機器１（特にコントローラー２０）の機能構成を示すブロック図である。ＶＲＡＭ４０は、現在メモリー４１（第１メモリーの一例）と、次メモリー４２（第２メモリーの一例）と、残回数メモリー４３（第３メモリーの一例）とを有する。現在メモリー４１は、複数の画素１４の各々について、現在の階調値Ｃ（ｊ，ｉ）を記憶するメモリーである。現在メモリー４１に記憶されているデータにより表される画像を「現在画像」という。なお、現在の階調値Ｃ（ｊ，ｉ）及び「現在画像」は、必ずしもすべてのタイミングにおいてその時点の画像を表すものではなく、少なくとも、所定の書き換えシーケンスが完了した際においてその画素の階調値を表すものである。複数の画素１４は、所定の期間（例えばフレーム）を単位とするａ回の電圧印加により光学状態が第１状態（例えば黒）から第２状態（例えば白）に変化する複数の電気泳動素子１４３（電気光学素子の一例）に対応する。次メモリー４２は、複数の画素の各々について、次の期間（フレーム）以降に表示される階調値Ｎ（ｊ，ｉ）、すなわち、次に書き込みが予定される画像を記憶するメモリーである。次メモリー４２に記憶されているデータにより表される画像を「次画像」という。残回数メモリー４３は、複数の画素１４の各々について、電圧印加の残回数を示す残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を記憶するメモリーである。なお、本実施形態において、残回数Ｒの値と電圧印加の残回数とは、後述するように必ずしも１対１には対応しない。

コントローラー２０は、メモリー制御手段２１と、取得手段２２と、残回数設定手段２３と、駆動制御手段２４と、残回数更新手段２５とを有する。メモリー制御手段２１は、ＶＲＡＭ４０へのアクセス（データの書き込みまたは読み出し）を制御する。取得手段２２は、温度を示す温度情報を取得する。この例で、取得手段２２は、温度測定部８０から温度情報を取得する。残回数設定手段２３は、取得手段２２により取得された温度情報により示される温度がしきい値以下であった場合において、複数の画素のうち処理対象となる対象画素について階調の書き換えを開始するときは、対象画素について、残回数メモリー４３に記憶されているカウンター値（残回数）としてｂ（ｂ＜ａ）を、メモリー制御手段２１を介して書き込む。駆動制御手段２４は、対象画素について、残回数メモリー４３に記憶されているカウンター値により示される残回数がゼロでない場合、対象画素への電圧印加を行わせる制御をする。残回数更新手段２５は、所定の期間が経過した場合において、ａ個の所定の期間の中からｂ個の所定の期間を選択するための条件が満たされたときは、残回数メモリー４３に記憶されているカウンター値を、メモリー制御手段２１を介してデクリメントする。

この例で、コントローラー２０は、さらに記憶手段２６と、決定手段２７とを有する。記憶手段２６は、温度と電圧印加回数との組を複数含むテーブルを記憶している。ａは、このテーブルに含まれる電圧印加回数の最大値である。決定手段２７は、取得手段２２により取得された温度に応じて、前述の条件を決定する。

図７は、コントローラー２０の構成の具体例を示す図である。コントローラー２０は、ホストバスＩＦ２０１と、メモリーコントローラー２０２と、ＦＩＦＯ（First In First Out）２０３と、ＦＩＦＯ２０４と、ＦＩＦＯ２０５と、画素制御部２０６と、描画回数制御部２０７と、ラインメモリー２０８と、タイミングジェネレーター２０９と、温度帯変換部２１０と、レジスター２１１とを有する。

ホストバスＩＦ２０１は、システムバスを介してデータの入出力を行うインターフェースである。メモリーコントローラー２０２は、ＶＲＡＭ４０等の外部メモリーに対するデータの書き込み、または外部メモリーからのデータの読み出しを行う。ＦＩＦＯ２０３、ＦＩＦＯ２０４、およびＦＩＦＯ２０５は、メモリーコントローラー２０２が外部メモリーから読み出したデータ、または外部メモリーに書き込むデータを記憶するメモリーである。特に、ＦＩＦＯ２０３は現在メモリー４１から読み出したデータ、または現在メモリー４１に書き込むデータを記憶するメモリーである。ＦＩＦＯ２０４は、次メモリー４２から読み出したデータを記憶するメモリーである。ＦＩＦＯ２０５は、残回数メモリー４３から読み出したデータ、または残回数メモリー４３に書き込むデータを記憶するメモリーである。

画素制御部２０６は、対象画素について、ラインメモリー２０８へのデータの書き込み等の制御をする。描画回数制御部２０７は、ＦＩＦＯ２０５に対するデータの読み出しおよび書き込み、およびレジスター２１１からのデータの読み出し、その他、描画回数（残回数）に関する制御を行う。温度帯変換部２１０は、温度情報に基づいて、電圧印加回数ａを決定する。この例で、温度帯変換部２１０は、温度と、電圧印加回数ａとを対応させるテーブルを記憶している。レジスター２１１は、残回数の基準回数ｂを記憶するメモリーである。ラインメモリー２０８は、複数の画素１４のうち対象となる一行分の画素群について、印加電圧を示すデータを記憶するメモリーである。タイミングジェネレーター２０９は、１フレーム毎の所定のタイミングでラインメモリー２０８からデータを読み出し、読み出したデータに応じた信号を表示部１０に供給する。

メモリーコントローラー２０２は、メモリー制御手段２１の一例である。温度帯変換部２１０は、取得手段２２の一例である。温度帯変換部２１０およびレジスター２１１は、残回数設定手段２３の一例である。画素制御部２０６、ラインメモリー２０８、およびタイミングジェネレーター２０９は、駆動制御手段２５の一例である。温度帯変換部２１０は、記憶手段２６および決定手段２７の一例である。

２．動作
２−１．動作の概要
図８は、コントローラー２０の動作を示すフローチャートである。図８のフローは、画像書き換えの契機となるイベントが発生したことを契機として開始される。このイベントは、例えば、ＣＰＵ３０から画像書き換え命令が入力されたというイベントである。

ステップＳ１０１において、温度帯変換部２１０は、温度測定部８０から温度情報を取得する。温度測定部８０からの出力信号は、温度を示している。ステップＳ１０２において、温度帯変換部２１０は、取得した温度情報により示される温度に対応する電圧印加回数ａを取得する。温度帯変換部２１０は、取得した電圧印加回数ａを内蔵のメモリー（図示略）に記憶する。

ステップＳ１０３において、メモリーコントローラー２０２は、新たなフレームが開始されたか判断する。新たなフレームの開始は、例えば、リアルタイムクロック（図示略）から出力される同期信号により示される。新たなフレームが開始されたと判断された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、メモリーコントローラー２０２は、処理をステップＳ１０４に移行する。新たなフレームが開始されていないと判断された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、メモリーコントローラー２０２は、新たなフレームが開始されるまで待機する。

ステップＳ１０４において、メモリーコントローラー２０２は、処理ループ１のループカウンターｉを初期化する。ループカウンターｉは、処理対象となる行を特定するパラメーターである。この例で、ループカウンターｉは、ｉ＝１に初期化される。ループカウンターｉは、ループ端で１ずつインクリメントされる。処理ループ１は、ｍ行分、すなわちｉ＝ｍまで繰り返される。

ステップＳ１０５において、メモリーコントローラー２０２は、処理ループ２のループカウンターｊを初期化する。ループカウンターｊは、処理対象となる列を特定するパラメーターである。すなわち、対象画素は、第ｉ行第ｊ列の画素である。この例で、ループカウンターｊは、ｊ＝１に初期化される。ループカウンターｊは、ループ端で１ずつインクリメントされる。処理ループ２は、ｎ列分、すなわちｊ＝ｎまで繰り返される。

ステップＳ１０６において、メモリーコントローラー２０２は、対象画素の階調値および残回数を示すデータを取得する。具体的には、メモリーコントローラー２０２は、対象画素の現フレームの階調値Ｃ（ｊ，ｉ）を現在メモリー４１から読み出し、読み出した階調値をＦＩＦＯ２０３に書き込む。また、メモリーコントローラー２０２は、対象画素の次画像の階調値Ｎ（ｊ，ｉ）を次メモリー４２から読み出し、読み出した階調値をＦＩＦＯ２０４に書き込む。さらに、メモリーコントローラー２０２は、対象画素の残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を残回数メモリー４３から読み出し、読み出したインデックスをＦＩＦＯ２０５に書き込む。

ステップＳ１０７において、画素制御部２０６は、対象画素について、現フレームの階調値Ｃ（ｊ，ｉ）と次画像の階調値Ｎ（ｊ，ｉ）とが一致するか判断する。具体的には、画素制御部２０６は、ＦＩＦＯ２０３から階調値Ｃ（ｊ，ｉ）を、ＦＩＦＯ２０４から階調値Ｎ（ｊ，ｉ）を、それぞれ読み出し、これら２つの階調値が一致するか判断する。これら２つの階調値が一致すると判断された場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、画素制御部２０６は、処理をステップＳ１１２に移行する。これら２つの階調値が一致しないと判断された場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、画素制御部２０６は処理をステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８において、描画回数制御部２０７は、残回数Ｒ（ｊ，ｉ）により示される残回数がゼロであるか判断する。具体的には、描画回数制御部２０７は、ＦＩＦＯ２０５から残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を読み出す。描画回数制御部２０７は、読み出した残回数Ｒがゼロであるか判断する。残回数Ｒがゼロでなかった場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１１２に移行する。残回数がゼロであった場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９において、描画回数制御部２０７は、電圧印加回数ａおよび基準回数ｂが、ａ＞ｂを満たすか判断する。具体的には、描画回数制御部２０７は、メモリーおよびレジスター２１１から、電圧印加回数ａおよび基準回数ｂをそれぞれ読み出し、ａ＞ｂであるか判断する。ａ＞ｂであると判断された場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１１０に移行する。ａ＞ｂでないと判断された場合（ステップＳ１０９：ＮＯ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１１１に移行する。

ステップＳ１１０において、描画回数制御部２０７は、残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を、Ｒ（ｊ，ｉ）＝ｂに設定する。具体的には、描画回数制御部２０７は、ＦＩＦＯ２０５に残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を書き込む。メモリーコントローラー２０２は、ＦＩＦＯ２０５に残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を読み出し、読み出したデータを残回数メモリー４３に書き込む。

ステップＳ１１１において、描画回数制御部２０７は、残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を、Ｒ（ｊ，ｉ）＝ａに設定する。具体的には、描画回数制御部２０７は、ＦＩＦＯ２０５に残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を書き込む。メモリーコントローラー２０２は、ＦＩＦＯ２０５に残回数Ｒ（ｊ，ｉ）を読み出し、読み出したデータを残回数メモリー４３に書き込む。

なお、この例では、ステップＳ１１０およびステップＳ１１１において、残回数Ｒの設定が行われるのは、後述する残回数をデクリメントするフラグの値が「１」であるフレームに限られる。

ステップＳ１１２において、画素制御部２０６は、残回数Ｒ（ｊ，ｉ）に応じたデータを、ラインメモリー２０８に書き込む。ここで書き込まれるデータは、電気泳動素子１４３に印加される電圧の極性および電圧値を示す。この例で、ラインメモリー２０８に書き込まれるデータは、「−１」、「０」、および「１」のいずれかである。例えば、残回数Ｒ（ｊ，ｉ）により白書き込みが行われていることが示される場合、データとして「１」が書き込まれる。残回数Ｒ（ｊ，ｉ）により黒書き込みが行われていることが示される場合、データとして「−１」が書き込まれる。残回数Ｒ（ｊ，ｉ）により白書き込みも黒書き込みも行われていないことが示される場合、データとして「０」が書き込まれる。

ステップＳ１１３において、描画回数制御部２０７は、残回数Ｒをデクリメントするための条件が満たされたか判断する。この例で、残回数Ｒをデクリメントするための条件は、残回数をデクリメントするフラグの値が「１」であるという条件である。残回数をデクリメントするフラグは、連続するａフレームのうちｂフレームにおいて「１」となり、他のフレームにおいては「０」である。ａ≦ｂの場合、このフラグは、全フレームにおいて「１」である。残回数Ｒをデクリメントするための条件が満たされたと判断された場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１１４に移行する。残回数Ｒをデクリメントするための条件が満たされていないと判断された場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１１５に移行する。

ａフレームの中からｂ個のフレームを選択するアルゴリズムとしては、例えば以下のアルゴリズムが用いられる。まず、拡大率ｒ＝ａ／ｂの逆数１／ｒが計算される。前フレームの結果に１／ｒを加算し、加算結果が１．０以上の場合は、残回数Ｒをデクリメントする。なお、最初のフレームでは、加算結果を１．０として開始する。次のフレームの加算時には、小数点以下だけを考慮する。より具体的な例は以下のとおりである。

（例１）ａ＝１０、ｂ＝７の場合
逆数１／ｒ＝７／１０＝０．７

フレーム 加算結果 デクリメント Ｒ
１ １．０ 行う ６
２ ０．０＋０．７＝０．７ 行わない ６
３ ０．７＋０．７＝１．４ 行う ５
４ ０．４＋０．７＝１．１ 行う ４
５ ０．１＋０．７＝０．８ 行わない ４
６ ０．８＋０．７＝１．５ 行う ３
７ ０．５＋０．７＝１．２ 行う ２
８ ０．２＋０．７＝０．９ 行わない ２
９ ０．９＋０．７＝１．６ 行う １
１０ ０．６＋０．７＝１．３ 行う ０

この例で、残回数をデクリメントするフラグの値は、１、０、１、１、０、１、１、０、１、１のパターンを１０フレーム毎に繰り返す。

（例２）ａ＝８、ｂ＝７の場合
逆数１／ｒ＝７／８＝０．８７５

フレーム 加算結果 デクリメント Ｒ
１ 1.0 行う ６
２ 0.000＋0.875＝0.875 行わない ６
３ 0.875＋0.875＝1.750 行う ５
４ 0.750＋0.875＝1.625 行う ４
５ 0.625＋0.875＝1.500 行う ３
６ 0.500＋0.875＝1.375 行う ２
７ 0.375＋0.875＝1.250 行う １
８ 0.250＋0.875＝1.125 行う ０

この例で、残回数をデクリメントするフラグの値は、１、０、１、１、１、１、１、１のパターンを８フレーム毎に繰り返す。

ステップＳ１１４において、描画回数制御部２０７は、残回数Ｒをデクリメントする。具体的には、描画回数制御部２０７は、デクリメントした残回数Ｒ（ｊ，ｉ）をＦＩＦＯ２０５に書き込む。メモリーコントローラー２０２は、ＦＩＦＯ２０５からデータを読み出し、読み出したデータを、残回数メモリー４３のうち対象画素の記憶領域に書き込む。

ステップＳ１１５において、メモリーコントローラー２０２は、処理ループ２のループ端の処理を行う。具体的には、メモリーコントローラー２０２は、ループカウンターｊがｊ＝ｎであるか判断する。ｊ＝ｎでない場合、メモリーコントローラー２０２は、ループカウンターｊをインクリメントし、処理をステップＳ１０４に移行する。ｊ＝ｎである場合、メモリーコントローラー２０２は、処理をステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１６において、タイミングジェネレーター２０９は、表示部１０を駆動する信号を出力する。具体的には、タイミングジェネレーター２０９は、ラインメモリー２０８からデータを読み出し、読み出したデータを、走査線１１５の走査と同期したタイミングでデータ線駆動回路１７に出力する。また、第１行が処理対象の行である場合、タイミングジェネレーター２０９は、走査線１１５の走査を開始させる信号を、走査線駆動回路１６に出力する。第２行以降の行が処理対象の行である場合、タイミングジェネレーター２０９は、走査のタイミングを示す信号を、走査線駆動回路１６に出力する。表示部１０においては、これらの信号により、第ｉ行の画素１４にデータが書き込まれる。

ステップＳ１１７において、メモリーコントローラー２０２は、処理ループ１のループ端の処理を行う。具体的には、メモリーコントローラー２０２は、ループカウンターｉがｉ＝ｍであるか判断する。ｉ＝ｍでない場合、メモリーコントローラー２０２は、ループカウンターｉをインクリメントし、処理をステップＳ１０６に移行する。ｉ＝ｍである場合、メモリーコントローラー２０２は、処理をステップＳ１１８に移行する。

ステップＳ１１８において、描画回数制御部２０７は、すべての画素の残回数がゼロであるか判断する。残回数がゼロであるかの判断は、例えば、残回数がゼロ以外の画素数を示すカウンターに基づいて行われる。例えば、残回数メモリー４３から読み出された残回数Ｒ（ｊ，ｉ）がゼロでなかった場合、メモリーコントローラー２０２は、カウンターの値に「１」を加算する。ステップＳ１１４においてデクリメントされたＲ（ｊ，ｉ）がゼロになった場合、画素制御部２０６は、カウンターの値から「１」を減算する。カウンターの値がゼロになった場合、すべての画素の残回数がゼロであることが示される。残回数がゼロでない画素があると判断された場合（ステップＳ１１８：ＮＯ）、描画回数制御部２０７は、処理をステップＳ１０３に移行する。すべての画素の残回数がゼロであると判断された場合（ステップＳ１１８：ＹＥＳ）、描画回数制御部２０７は、図８のフローを終了する。

２−２．動作例
図９は、残回数Ｒの値の変化の例を示す図である。この例では、ａ＝７、ｂ＝３である。残回数Ｒは、第１、第４、および第７フレームでデクリメントされ、他のフレームでは維持される。

図１０は、残回数Ｒの値の変化の別の例を示す図である。この例では、ａ＝１０、ｂ＝７である。残回数Ｒは、第１、第３、第４、第６、第７、第９、および第１０フレームでデクリメントされ、他のフレームでは維持される。

図１１は、残回数Ｒの値の変化のさらに別の例を示す図である。この例では、ａ＝３、ｂ＝３である。残回数Ｒは、第１、第２、および第３フレームでデクリメントされる。

図１２は、２つの画素について、残回数Ｒの値の変化の例を示す図である。この例では、ａ＝７、ｂ＝３である。画素Ａは第１フレームにおいて、画素Ｂは第４フレームにおいて、書き換えが開始されている。残回数Ｒは、第１、第４、第７、および第１０フレームでデクリメントされる。

以上で説明したように、本実施形態によれば、すべてのフレームで残回数Ｒをデクリメントする構成と比較して、残回数メモリーの容量を削減することができる。これは以下のような理由による。電圧印加回数ａは、装置の環境温度に依存している。例えば、低温では電気泳動素子１４３の応答が遅くなるので、電圧印加回数ａは大きくなる。より具体的に、電子機器の動作温度範囲の下限の温度において、電圧印加回数がａ＝２３４（すなわちａｍａｘ＝２３４）であった場合、残回数メモリー４３は各画素につき８ビットの記憶領域を有している必要がある。室温付近でａ＝１５であった場合、各画素につき４ビットの記憶領域があれば足りるが、それでも下限の温度で動作させるには各画素につき８ビットの記憶領域が必要である。これに対し、本実施形態によれば、電圧印加回数ａの最大値ａｍａｘに対して、残回数メモリー４３の記憶領域を、ｌｎ（ａｍａｘ）ビットよりも小さくすることができる。例えば、ａｍａｘ＝２３４の場合でも、残回数メモリー４３の容量を、各画素につき４ビット（ｂ＝１６）とすることができる。このように、本実施形態によれば、残回数メモリー４３の記憶容量を低減することができる。さらに、ＶＲＡＭ４０の帯域が減るので、消費電力を低減することができる。

３．変形例
本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施が可能である。以下、変形例をいくつか説明する。以下の変形例のうち、２つ以上のものが組み合わせて用いられてもよい。

３−１．変形例１
ａ個のフレームの中からｂ個のフレームを選択するアルゴリズムは、実施形態で説明したものに限定されない。例えば、ａ個のフレームのうち最後のフレーム（第ａフレーム）で必ずデクリメントするため、実施形態で説明した方法に従って、（ａ−１）個のフレームの中から（ｂ−１）個のフレームをっ選択するようにしてもよい。この場合、まず、拡大率の逆数１／ｒ＝（ｂ−１）／（ａ−１）が計算される。前フレームの結果に１／ｒを加算し、加算結果が１．０以上の場合は、残回数Ｒをデクリメントする。なお、最初のフレームでは、加算結果を１．０として開始する。次のフレームの加算時には、小数点以下だけを考慮する。この例によれば、第１フレームと第ａフレームで残回数がデクリメントされる。

３−２．変形例２
実施形態においては、白書き込みの場合と黒書き込みの場合とで残回数の初期値が同一である例を説明したが、白書き込みの場合と黒書き込みの場合とで残回数の初期値が異なっていてもよい。この場合、レジスター２１１は、白書き込み用の初期値と、黒書き込み用の初期値とを記憶している。描画回数制御部２０７は、レジスター２１１から、書き込みの極性に応じた初期値を読み出す。

また、変形例１においては、階調値Ｐと階調値Ｎとの組み合わせによって電圧印加回数（すなわち残回数の初期値）が異なっている例を説明した。しかし、多階調表示の場合にも、白書き込みの場合と黒書き込みの場合とで残回数の初期値が同一であってもよい。

３−３．変形例３
コントローラー２０の構成は、図７で例示したものに限定されない。図６の機能を実現できるものであれば、コントローラー２０はどのような構成を有していてもよい。別の例で、コントローラー２０の機能の一部を、ＣＰＵ３０やＲＡＭ５０等の他の要素が有していてもよい。この場合、電子機器１が全体として、図６で説明した機能を有していればよい。また、コントローラー２０の動作、特に処理の順序は、図８のフローで説明したものに限定されない。

３−４．他の変形例
電子機器１は、電子ブックリーダーに限定されない。電子機器１は、パーソナルコンピューター、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、または携帯ゲーム機であってもよい。

画素１４の等価回路は、実施形態で説明されたものに限定されない。画素電極１１４と共通電極１３１との間に制御された電圧を印加できる構成であれば、スイッチング素子および容量素子はどのように組み合わせられてもよい。また、この画素を駆動する方法は、単一のフレームにおいて、印加電圧の極性が異なる電気泳動素子１４３が存在する両極駆動、または、単一のフレームにおいてはすべての電気泳動素子１４３において同一の極性の電圧が印加される片極駆動のいずれであってもよい。

画素１４の構造は、実施形態で説明したものに限定されない。例えば、荷電粒子の極性は実施形態で説明したものに限定されない。黒の電気泳動粒子が負に帯電し、白の電気泳動粒子が正に帯電していてもよい。この場合は、画素に印加する電圧の極性は実施形態で説明したものと逆になる。また、表示素子は、マイクロカプセルを用いた電気泳動方式の表示素子に限定されない。液晶素子または有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子など、他の表示素子が用いられてもよい。

実施形態で説明したパラメーター（例えば、階調数、画素数、電圧値、電圧印加回数など）はあくまで例示であり、本発明はこれに限定されない。

１…電子機器、１０…表示部、１１…第１基板、１２…電気泳動層、１３…第２基板、１４…画素、１５…表示領域、１６…走査線駆動回路、１７…データ線駆動回路、２０…コントローラー、２１…メモリー制御手段、２２…取得手段、２３…残回数設定手段、２４…駆動制御手段、２５…残回数更新手段、２６…記憶手段、２７…決定手段、３０…ＣＰＵ、４０…ＶＲＡＭ、４１…現在メモリー、４２…次メモリー、４３…残回数メモリー、５０…ＲＡＭ、６０…記憶部、７０…入力部、８０…温度測定部、１１１…基板、１１２…接着層、１１３…回路層、１１４…画素電極、１１５…走査線、１１６…データ線、１２１…マイクロカプセル、１２２…バインダー、１３１…共通電極、１３２…フィルム、１４１…トランジスター、１４２…容量、１４３…電気泳動素子、２０１…ホストバスＩＦ、２０２…メモリーコントローラー、２０３…ＦＩＦＯ、２０４…ＦＩＦＯ、２０５…ＦＩＦＯ、２０６…画素制御部、２０７…描画回数制御部、２０８…ラインメモリー、２０９…タイミングジェネレーター、２１０…温度帯変換部、２１１…レジスター

Claims (7)

1. 所定の期間を単位とするａ回の電圧印加により光学状態が第１状態から第２状態に変化する複数の電気光学素子に対応する複数の画素の各々について、現在の階調値を記憶する第１メモリー、次に表示される階調値を記憶する第２メモリー、および電圧印加の残回数に応じたカウンター値を記憶した第３メモリーへのアクセスを制御するメモリー制御手段と、
   温度を示す温度情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された温度情報により示される温度がしきい値以下であった場合において、前記複数の画素のうち処理対象となる対象画素について階調の書き換えを開始するときは、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値としてｂ（ｂ＜ａ）を、前記メモリー制御手段を介して書き込む残回数設定手段と、
   前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値により示される残回数がゼロでない場合、前記対象画素への電圧印加を行わせる制御をする駆動制御手段と、
   前記所定の期間が経過した場合において、ａ個の前記所定の期間の中からｂ個の前記所定の期間を選択するための条件が満たされたときは、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値を、前記メモリー制御手段を介してデクリメントする残回数更新手段と
   を有する制御装置。
2. 温度と電圧印加回数との組を複数含むテーブルを記憶した記憶手段を有し、
   前記テーブルに含まれる電圧印加回数の最大値がａｍａｘであり、
   前記ａは、前記ａｍａｘ以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
3. 前記取得手段により取得された温度に応じて、前記条件を決定する決定手段を有する
   ことを特徴とする請求項１または２の制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載の制御装置と、
   前記複数の電気光学素子と
   を有する電気光学装置。
5. 請求項４に記載の電気光学装置を有する電子機器。
6. 所定の期間を単位とするａ回の電圧印加により光学状態が第１状態から第２状態に変化する複数の電気光学素子と、制御装置と、前記複数の電気光学素子に対応する複数の画素の各々について、現在の階調値を記憶する第１メモリー、次に表示される階調値を記憶する第２メモリー、および電圧印加の残回数に応じたカウンター値を記憶した第３メモリーへのアクセスを制御するメモリー制御手段を有する電気光学装置の制御方法であって、
   前記制御装置が、温度を示す温度情報を取得するステップと、
   前記取得された温度情報により示される温度がしきい値以下であった場合において、前記複数の画素のうち処理対象となる対象画素について階調の書き換えを開始するときは、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値としてｂ（ｂ＜ａ）を、前記メモリー制御手段を介して書き込むステップと、
   前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値により示される残回数がゼロでない場合、前記対象画素への電圧印加を行わせる制御をするステップと、
   前記所定の期間が経過した場合において、ａ個の前記所定の期間の中からｂ個の前記所定の期間を選択するための条件が満たされたときは、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値を、前記メモリー制御手段を介してデクリメントするステップと
   を有する制御方法。
7. 所定の期間を単位とするａ回の電圧印加により光学状態が第１状態から第２状態に変化する複数の電気光学素子に対応する複数の画素の各々について、次に表示される階調値を記憶する第２メモリー、および電圧印加の残回数に応じたカウンター値を記憶した第３メモリーへのアクセスを制御するメモリー制御手段と、
   前記複数の画素のうち処理対象となる対象画素について階調の書き換えを開始するときは、前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値としてｂ（ｂ＜ａ）を、前記メモリー制御手段を介して書き込む残回数設定手段と、
   前記対象画素について、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値により示される残回数がゼロでない場合、前記対象画素への電圧印加を行わせる制御をする駆動制御手段と、
   前記所定の期間が経過した場合において、ａ個の前記所定の期間の中からｂ個の前記所定の期間を選択するための条件が満たされたときは、前記第３メモリーに記憶されているカウンター値を、前記メモリー制御手段を介してデクリメントする残回数更新手段と
   を有する制御装置。

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