TWI455081B - 電子閱讀裝置及其操作方法 - Google Patents

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Description

電子閱讀裝置及其操作方法
本發明是有關於一種電子裝置，且特別是有關於一種電子閱讀裝置及其操作方法。
隨著科技的進步，手持式電子裝置逐漸地成為人們生活中的輔助工具。由於手持式電子裝置不僅體積輕巧又攜帶方便，因此使用手持式電子裝置的人數越來越多且功能項目亦越來越多。現今社會環保意識高漲，傳統的印刷出版品逐漸被電子化。電子閱讀裝置具有類似紙張印刷的閱讀效果及非常省電，因此相當適合長時間閱讀。電子閱讀裝置即便在關閉電源後，顯示螢幕仍保有顯示畫面，因此受到許多使用者的喜愛。
電子閱讀裝置的電力來源是相當重要的。電子閱讀裝置的電力來源若能避免石化能源的環保污染且不會造成溫室氣體的排放的話，將會讓電子閱讀裝置成為一個極佳的綠色產品。
本發明係有關於一種電子閱讀裝置及其操作方法，藉由控制至少部份電子紙透明以將光能轉換為電子閱讀裝置所需之電能。上述電子閱讀裝置及其操作方法不僅能節省光電轉換單元與電子紙所佔用之面積，以進一步縮小電子閱讀裝置之體積。而且，上述實施例能於電子閱讀裝置在使用時，讓光電轉換單元進行儲能之動作，以提高電能儲存之效率與電能儲存量。
根據本發明，提出一種電子閱讀裝置。電子閱讀裝置包括電子紙、光電轉換單元、儲能單元、電力模組及控制器。光電轉換單元係與電子紙疊合，並用以將光能轉換為電能。電力模組將電能儲存於儲能單元中以對儲能單元進行充電。控制器於一時段內控制至少部份電子紙呈現透明，使得光能能穿透電子紙而由光電轉換單元接收。
根據本發明，提出一種電子閱讀裝置之操作方法。提供電子閱讀裝置，電子閱讀裝置包括電子紙、光電轉換單元及儲能單元且光電轉換單元係與電子紙疊合。操作方法包括：於一時段內控制至少部份電子紙呈現透明，使得光能能穿透電子紙而由光電轉換單元接收；光電轉換單元將光能轉換為電能；以及將電能儲存於儲能單元中以對儲能單元進行充電。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
為了使電子閱讀裝置成為一種綠色產品，下述實施例提供一種電子閱讀裝置及其操作方法。電子閱讀裝置包括電子紙、光電轉換單元、儲能單元、電力模組及控制器。光電轉換單元係與電子紙疊合，並用以將光能轉換為電能。電力模組將電能儲存於儲能單元中以對儲能單元進行充電。控制器於一時段內控制至少部份電子紙呈現透明，使得光能能穿透電子紙而由光電轉換單元接收。
電子閱讀裝置之操作方法包括如下步驟。首先，提供電子閱讀裝置，電子閱讀裝置包括電子紙、光電轉換單元及儲能單元，光電轉換單元係與該電子紙疊合。跟著，於一時段內控制至少部份電子紙呈現透明，使得光能能穿透電子紙而由光電轉換單元接收。接著，光電轉換單元將光能轉換為電能。最後，將電能儲存於儲能單元中以對儲能單元進行充電。
第一實施例
請參照第1圖，第1圖繪示係為電子閱讀裝置之電路方塊圖。電子閱讀裝置1包括電子紙11、光電轉換單元12、儲能單元13、電力模組14、控制器15、記憶體17及輸入輸出介面18，且光電轉換單元12及儲能單元13分別例如為太陽能電池(Solar Cell)及電池(Battery)。電子紙11可採用任何可具有透明功能的電子紙，例如採用飛利浦(Philips)之電子皮膚(E-skin)技術所實現之電子紙，其可使電子紙具有透明的效果。此外，下述實施例雖以一層電子紙為例說明，但並不侷限於此。電子閱讀裝置1亦可使用多層不同顏色油墨的電子紙以達到呈現彩色畫面的效果。
光電轉換單元12係與電子紙11疊合，並將光線之光能轉換為電能。相較於將電子紙11和光電轉換單元12並行排列設置(例如是設置在在電子書套(E-reader Case)的左右兩側，或是讓電子紙11額外外接一個獨立的太陽能模組)，本實施例之將光電轉換單元12配置於電子紙11之下方將能避免佔據電子閱讀裝置太大的面積。
此外，另外一種可能的作法為，將電子紙11和光電轉換單元12分別設置於電子閱讀裝置1之正面及反面。此種作法於使用電子閱讀裝置1而使電子紙11朝向上方(面向光線的方向)以利於閱讀時，由於光電轉換單元12位於電子閱讀裝置1之反面，亦即此時係朝向下方(背向光線的方向)，因此光電轉換單元12將無法直接被光線所照射，而無法吸收足夠的光線之光能而導致儲能單元13無法儲存足夠的電能。相較於上述之將電子紙11和光電轉換單元12分別設置於電子閱讀裝置1之正面及反面的作法，本實施例係將光電轉換單元12配置於電子紙11之下方並均朝向同一方向，如此於使用電子閱讀裝置1時，可讓電子紙11和光電轉換單元12均朝向上方(面向光線的方向)，來使光電轉換單元12能夠吸收足夠的光線之光能，以使儲能單元13儲存足夠的電能。
電力模組14根據光電轉換單元12輸出的電能對儲能單元13進行充電。此外，當儲能單元13電力不足時，電子閱讀裝置1的所需電力，亦可立即改由光電轉換單元12及電力模組14提供，以確保電子閱讀裝置1的電力來源不會中斷。記憶體17提供控制器15所需的記憶空間，而輸入輸出介面18用以接收控制指令。控制器15能根據控制指令控制電子紙11處於不同模式，如透明模式、顯示模式或部份透明模式。此外，控制器15亦能透過控制電力模組14偵測剩餘電量以控制電子紙11於透明模式、顯示模式及部份透明模式之間切換。控制器15控制電子紙11處於透明模式、顯示模式或部份透明模式以呈現不同態樣。關於電子紙11之透明模式、顯示模式及部份透明模式將於後續進一步說明。
請同時參照第1圖、第2A圖及第3A圖，第2A圖繪示係為電子紙11處於透明模式時之電子閱讀裝置之外觀示意圖，第3A圖繪示係為電子紙11處於透明模式時電子閱讀裝置之側視示意圖。前述電子閱讀裝置1更包括殼體16，殼體16用以容置電子紙11、光電轉換單元12、儲能單元13、電力模組14、控制器15、記憶體17及輸入輸出介面18。電子紙11係外露殼體16，光電轉換單元12係配置於電子紙11之下方。
當控制器15於某一時段控制電子紙11處於透明模式時，電子紙11係不顯示資料且電子紙11全部呈現透明，使得光線L之光能能穿透電子紙11而由光電轉換單元12接收。於此時段電子閱讀裝置1能藉由外部光線L之光能進行充電。
請再同時參照第1圖、第2A圖及第3A圖，當電子閱讀裝置1進入一電源關閉(Power Off)模式或一待機(Standby)模式時，控制器15於此時段內控制電子紙11部份或全部呈現透明，使得光能穿透電子紙11而由光電轉換單元12接收。光電轉換單元12將光線L之光能轉換為電能以提供電力至電力模組14。當電子閱讀裝置1進入電源關閉模式或待機(Standby)模式時，能改由光電轉換單元12提供電力至電力模組14，所以即便儲能單元13無法提供電力至電力模組14，也不會影響電子閱讀裝置1的正常 動作。
請同時參照第1圖、第2B圖及第3B圖，第2B圖繪示係為電子紙11處於顯示模式時之電子閱讀裝置之外觀示意圖，第3B圖繪示係為電子紙11處於顯示模式時電子閱讀裝置之側視示意圖。當控制器15於另一時段控制電子紙11處於顯示模式時，電子紙11係顯示資料故電子紙11全部不呈現透明。使用者能於此時段透過電子閱讀裝置1正常地閱讀資料。
請同時參照第1圖、第2C圖及第3C圖，第2C圖繪示係為電子紙11處於部份透明模式時之電子閱讀裝置之外觀示意圖，第3C圖繪示係為電子紙11處於部份透明模式時電子閱讀裝置之側視示意圖。當控制器15於其他時段控制電子紙11處於部份透明模式時，電子紙11之一部份將呈現透明以對儲能單元進行充電而電子紙11之另一部份則顯示資料。於此時段使用者不僅能透過電子閱讀裝置1正常地閱讀資料，且電子閱讀裝置1能藉由外部光線進行充電。原先在顯示模式下所顯示的整頁資料可藉由縮小比例而在部份透明模式下完整呈現。或者，原先在顯示模式下所顯示的整頁資料可藉由分頁方式而在部份透明模式下局部呈現。由於電子閱讀裝置1能同時提供閱讀功能及充電功能，因此使用者不會在重要時刻而無法透過電子閱讀裝置1閱讀資料的情況發生。
請同時參照第4A圖、第4B圖、第4C圖及第4D圖，第4A圖、第4B圖、第4C圖及第4D圖繪示係為電子紙之局部示意圖。前述電子紙11包括層腔48ab。層腔48ab 包括電極40a及40b，且電極40a及40b設置在與層腔48ab相反的角落。可視區域46位於聚集區域48a及聚集區域48b之間。
請參照第4A圖，當電極40a及電極40b分別給予負電壓及正電壓時，具正電荷之墨水粒子44a被電極40a吸引至聚集區域48a，而具負電荷之墨水粒子44b被電極40b吸引至聚集區域48b。由於墨水粒子44a及墨水粒子44b分別往層腔48ab兩側移動，因此層腔48ab之可視區域46呈現透明。
請參照第4B圖，當前述電極40a及電極40b分別改給予正電壓及負電壓時，具正電荷之墨水粒子44a被電極40b吸引而往聚集區域48a移動。但是由於具負電荷之墨水粒子44b移動速度比具正電荷之墨水粒子44a慢，因此移動較快的墨水粒子44a會分布於可視區域46而使得層腔48ab之可視區域46呈現墨水粒子44a之顏色。其中藉由控制墨水粒子44b之質量或電荷強度，即能使其移動速度較慢。
請參照第4C圖，當前述電極40a及電極40b分別持續給予正電壓及負電壓一段時間時，移動較快的墨水粒子44a已被電極40b吸引至聚集區域48b。但是由於具負電荷之墨水粒子44b移動速度較慢，因此墨水粒子44b會分布於可視區域46而使得層腔48ab之可視區域46呈現墨水粒子44b之顏色。
請參照第4D圖，當前述電極40a及電極40b分別持續給予正電壓及負電壓一段時間後再分別改給予負電壓 及正電壓時，則由於具負電荷之墨水粒子44b移動速度較慢，因此墨水粒子44b會分布於可視區域46。而具正電荷之墨水粒子44a被電極40b吸引而往聚集區域48a移動，但尚未到達聚集區域48a。此時分別停止供應正電壓及負電壓電極40a及電極40b，則層腔48ab之可視區域46呈現墨水粒子44a及墨水粒子44b之混合顏色。
請同時參照第1圖及第5圖，第5圖繪示係為依照第一實施例之電子閱讀裝置之操作方法之流程圖。前述電子閱讀裝置1之操作方法包括如下步驟。首先如步驟21所示，提供電子閱讀裝置1。電子閱讀裝置1包括電子紙11、光電轉換單元12及儲能單元13，且光電轉換單元12係與電子紙11疊合。接著如步驟22所示，控制器15於一時段內控制至少部份電子紙11呈現透明，使得光線L之光能能穿透電子紙11而由光電轉換單元12接收。接著如步驟23所示，光電轉換單元12將光能轉換為電能。最後如步驟24所示，電力模組14將電能儲存於儲能單元13中以對儲能單元13進行充電。
第二實施例
請同時參照第1圖及第6圖，第6圖繪示係為依照第二實施例之電子閱讀裝置之操作方法之流程圖。第二實施例與第一實施例不同之處主要在於第二實施例之電子閱讀裝置之操作方法除了步驟21至24外更包括步驟25。如步驟25所示，控制器15經電力模組14偵測儲能單元13之剩餘電量。當剩餘電量下降至一臨限值時，則如步驟21 所示，控制器15控制至少部份電子紙11呈現透明，以使電力模組14對儲能單元13進行充電。如此一來，電子閱讀裝置1能自動地根據儲能單元13之剩餘電量動態地進行充電，大幅提高使用上的便利性。除此之外，使用者亦能透過輸入輸出介面18輸入控制指令，輸入輸出介面18於接收控制指令後，控制器15控制電子紙11處於控制指令的對應模式。
除此之外，控制器15還能更進一步地根據剩餘電量的多寡決定電子紙11之顯示區域及透明區域。舉例來說，當儲能單元13的剩餘電量越低時，控制器15控制電子紙11之顯示區域越小而透明區域越大以提高充電速度。相反地，當儲能單元13的剩餘電量越高時，控制器15控制電子紙11之顯示區域越大而透明區域越小。
本發明雖然以上述多個實施例做說明，然只要光電轉換單元與電子紙疊合，且藉由至少部份電子紙呈現透明使得光電轉換單元將光能轉換為電能，即在本發明的範圍之內。上述電子閱讀裝置及其操作方法不僅能節省光電轉換單元與電子紙所佔用之面積，以進一步縮小電子閱讀裝置之體積。而且，上述實施例能於電子閱讀裝置在使用時，讓光電轉換單元進行儲能之動作，以提高電能儲存之效率與電能儲存量。不僅如此，當電子閱讀裝置進入電源關閉(Power Off)模式或待機(Standby)模式時，更能彈性地改由光電轉換單元提供所需電力。此外，電子閱讀裝置更能依據剩餘電量的多寡控制電子紙呈現透明狀態之面積大小。當剩餘電量越低時，電子紙之顯示區域越小而透明區 域越大。
綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧電子閱讀裝置
11‧‧‧電子紙
12‧‧‧光電轉換單元
13‧‧‧儲能單元
14‧‧‧電力模組
15‧‧‧控制器
16‧‧‧殼體
17‧‧‧記憶體
18‧‧‧輸入輸出介面
40a、40b‧‧‧電極
44a‧‧‧具正電荷之墨水粒子
44b‧‧‧具負電荷之墨水粒子
46‧‧‧可視區域
48a、48b‧‧‧聚集區域
21、22、23、24、25‧‧‧流程步驟
L‧‧‧光線
第1圖繪示係為電子閱讀裝置之電路方塊圖。
第2A圖繪示係為電子紙11處於透明模式時之電子閱讀裝置之外觀示意圖。
第2B圖繪示係為電子紙11處於顯示模式時之電子閱讀裝置之外觀示意圖。
第2C圖繪示係為電子紙11處於部份透明模式時之電子閱讀裝置之外觀示意圖。
第3A圖繪示係為電子紙11處於透明模式時電子閱讀裝置之側視圖。
第3B圖繪示係為電子紙11處於顯示模式時電子閱讀裝置之側視圖。
第3C圖繪示係為電子紙11處於部份透明模式時電子閱讀裝置之側視圖。
第4A圖、第4B圖、第4C圖及第4D圖繪示係為電子紙之局部示意圖。
第5圖繪示係為依照第一實施例之電子閱讀裝置之操作方法之流程圖。
第6圖繪示係為依照第二實施例之電子閱讀裝置之操作方法之流程圖。
21、22、23、24．．．流程步驟

Claims (18)

  1. 一種電子閱讀裝置，包括：一具透明特性之電子紙，包括一顯示部份，該顯示部份係用以顯示資料；一光電轉換單元，係與該電子紙的該顯示部份疊合，並用以將光能轉換為電能；一儲能單元；一電力模組，用以將該電能儲存於該儲能單元中以對該儲能單元進行充電；以及一控制器，用以於一第一時段內控制至少部份該電子紙的該顯示部份呈現透明，使得光能能穿透該電子紙的該顯示部份而由該光電轉換單元接收。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中該控制器於該第一時段內控制另一部份該電子紙的該顯示部份顯示資料。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中該控制器於一第二時段內控制該電子紙全部呈現透明。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中該控制器於一第二時段內控制該電子紙全部顯示資料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中該控制器經該電力模組偵測該儲能單元之一剩餘電量，並於該剩餘電量下降至一臨限值時，控制至少部份該電子紙呈現透明，以使該電力模組對該儲能單元進行充電。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，更 包括：一殼體，用以容置該電子紙、該光電轉換單元、該儲能單元、該電力模組及該控制器，該電子紙係外露於殼體，該光電轉換單元係配置於該電子紙之下方。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中，該控制器經該電力模組偵測該儲能單元之一剩餘電量，該控制器根據該剩餘電量決定該電子紙之一顯示區域及一透明區域。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中，當該電子閱讀裝置進入一電源關閉(Power Off)模式時，該控制器於一第二時段內控制該電子紙呈現透明。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之電子閱讀裝置，其中，當該電子閱讀裝置進入一待機(Standby)模式時，該控制器於一第二時段內控制該電子紙呈現透明。
  10. 一種電子閱讀裝置之操作方法，包括：提供該電子閱讀裝置，包括一具透明特性之電子紙、一光電轉換單元及一儲能單元，其中該電子紙包括一顯示部份，該顯示部份係用以顯示資料，該光電轉換單元係與該電子紙的該顯示部份疊合；於一第一時段內控制至少部份該電子紙的該顯示部份呈現透明，使得光能能穿透該電子紙的該顯示部份而由該光電轉換單元接收；該光電轉換單元將該光能轉換為電能；以及將該電能儲存於該儲能單元中以對該儲能單元進行充電。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，其中於該第一時段內係控制部份另一部份該電子紙的該顯示部份顯示資料。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，於一第二時段內係控制該電子紙全部呈現透明。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，更包括：於一第二時段內控制該電子紙顯示資料。
  14. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，更包括：偵測該儲能單元之一剩餘電量；其中，於該剩餘電量下降至一臨限值時，控制至少部份該電子紙呈現透明，以對該儲能單元進行充電。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，其中該電子閱讀裝置更包括一殼體，用以容置該電子紙、該光電轉換單元及該儲能單元，該電子紙係外露於殼體，該光電轉換單元係配置於該電子紙之下方。
  16. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，更包括：偵測該儲能單元之一剩餘電量；以及根據該剩餘電量決定該電子紙之一顯示區域及一透明區域。
  17. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，更包括：當該電子閱讀裝置進入一電源關閉(Power Off)模式 時，於一第二時段內控制該電子紙呈現透明。
  18. 如申請專利範圍第10項所述之操作方法，更包括：當該電子閱讀裝置進入一待機(Standby)模式時，於一第二時段內控制該電子紙呈現透明。
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