JP2006202030A - 表示システム、及び、その制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電子ペーパー（ＥＰＤ「電気泳動現象を利用したディスプレイ」）において、上位装置から電源供給を受けて駆動させることで、電源レス化を図り製品の小型化を実現する。
【解決手段】 電気消費量が極めて低く、電気供給切断後も、引き続き画像表示が可能なＥＰＤ（電気泳動現象を利用したディスプレイ）方式を用いた表示装置において、表示装置自身には電源を所持せず、情報装置（デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機）から電源供給を受けて駆動させながら、情報装置側の電気消費量も最低限に抑えるべく制御を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電源供給が可能なケーブルを介して接続された情報装置と表示装置において、情報装置から表示装置に対し画像データ送信と電源供給により画像表示を行う表示システム、及び、その制御方法を提供することを目的とする。

現在、表示装置としては液晶ディスプレイ、ブラウン管を用いたＣＲＴ、プラズマディスプレイ等が存在する。

これらの表示装置には常時電源供給が必要であり、家庭用電源コンセントに接続しての電源供給、もしくは、内臓型バッテリーからの電源供給が必要不可欠である。

屋外で利用される表示装置として代表的なものとして、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等があり、これらは内臓型バッテリーを用いて使用されるケースが多い。

一方、自装置に内臓型バッテリーを所持せず、外部装置から電源供給を受ける形態としては、ＵＳＢ規格やＩＥＥＥ１３９４規格による電源供給方式がある。

これは、一般的に「バスパワード型デバイス」と呼ばれる方式であり、ケーブル接続した外部装置から電源の常時供給を受けることで動作させる方法である。

又、別の従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開２００２−２４４６２０号公報 特開２００２−２８１４２３号公報

しかしながら、内臓型バッテリーの電源供給時間には限界があるため、総使用時間は限定され、表示装置への常時表示は困難である。

その結果、表示装置の自動消灯や輝度を落とした表示など、消費電力を極力抑えるための工夫を施している。

また、外部装置から電源供給を受ける場合も、外部装置自身が内臓型バッテリーで駆動しており、同バッテリーによる電源供給であれば、電源供給時間にも限界があり、表示装置のような消費電力が高い装置に対する十分な電源供給は困難である。

そこで、本発明では、表示装置として電気消費量が極めて低く、電気供給切断後も、引き続き画像表示が可能なＥＰＤ（電気泳動現象を利用したディスプレイ）方式を用いた表示装置であり、表示装置自身には電源を所持せずに、情報装置（デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機）から電源供給を受けながらも、情報装置側の電気消費量を最低限に抑えるための表示システムを提供することを目的とする。

前述の問題を解決するため本発明では、電源を所持する情報装置と電源を所持しない表示装置において、電源供給が可能なインターフェイスを介して接続する手段と、前記情報装置から表示装置への画像データ送信時に電源供給を行う手段と、前記情報装置から表示装置への画像データ非送信時には電源供給を行わない手段と、前記情報装置から表示装置への画像データ送信開始と共に電源供給を行い、画像データの送信終了後、設定時間経過後に情報装置からの電源供給の停止を行う手段と、前記情報装置から表示装置への画像データ送信開始と共に電源供給を行い、画像データの送信終了後、表示装置から記憶装置に対し電源供給の停止要求を行い、同停止要求に呼応して、情報装置からの電源供給の停止を行う手段を有することを特徴とする。

以上で説明したように本発明により、表示装置として電気消費量が極めて低く、電気供給切断後も、引き続き画像表示が可能なＥＰＤ（電気泳動現象を利用したディスプレイ）方式を用いた表示装置において、表示装置自身には電源を所持せずに、情報装置（デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機）から電源供給を受けながらも、情報装置側の電気消費量を最低限に抑えるための表示システムを提供することが可能となる。

本実施例では、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機、プリンタ・複合機等の情報装置と、電気供給が可能なケーブルを接続して、ＥＰＤ方式の表示装置への画像データ送信と電源供給の開始から終了までの制御と画像表示制御の動作フローについて図面を参照しながら説明する。

図１は本発明の実施例の形態を示すブロック図である。

図１において、本システムは、表示装置１０、情報装置３０（デジタルカメラ３１、デジタルビデオカメラ３２、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと略称）３３、ＰＤＡ３４、携帯電話機３５、プリンタ・複合機３６）を備えている。

図中、４０は画像データ送信と電源配給が可能なケーブルであり、表意装置１０と情報装置３０を同ケーブルにて接続可能とする。

情報装置３０は不揮発性メモリを搭載しており、ＪＰＥＧに代表されるような静止画データのほか、ＭＰＥＧに代表されるような動画データを不揮発性メモリ内部に保持しており、同データをケーブル４０を介して表示装置１０へ送信可能とする。

画像データ送信のための操作は情報装置３０内の不図示の操作部から行うほか、表示装置１０内の不図示の操作部からも操作可能とする。

表示装置１０の構成を図２、図３、図４を用いて説明する。

図２は、EPD（電気泳動現象を利用したディスプレイ）方式の表示部について示している。

これは、2枚のプラスチックフィルムの間に帯電したトナーを封じ込めて、トナーの面内分布を電気的に変化させて画像を形成するというもの。

表示部２０は、TFT部２２、接着剤層２３、カプセル化したディスプレイ媒体２４、および樹脂素材２６を備える。

TFT部２２がディスプレイ媒体２４に電場を印加すると、ディスプレイ媒体２４内の帯電したトナーは極性に応じてどちらかの電極上に静電吸着し、その表面を被う。

ここで一方の電極を面積の小さな黒色、他方を面積の大きな白色にしておくことで、コントラストを発生させて画像を形成するという仕組みである。

なお、画像形成後、電気を切っても電極表面に吸着されたトナーはその状態を保持するため、表示画像には不揮発性がある。（電気泳動の詳細は図４で説明する。）
図３は、TFT部２２の実現方法を示しており、「特登録02547314 液晶表示装置の駆動回路」の中で説明されている表示領域に配置された各絵素にスイッチング素子を付加したマトリクス型表示装置の駆動回路に関するものである。

図３(Ａ)(Ｂ)はマトリクス型表示装置の基本的なブロック回路を示す回路構成図、及び、行・列電極に加えられる信号波形の１例を示すタイミング波形図である。

１１は表示パネルであり直交する方向に多数本配列された行電極１１−ａと列電極１１−ｂの各交点でスイッチングトランジスタ１１−ｃが形成され、スイッチングトランジスタ１１−ｃのゲート電極が行電極１１−ａに、ソース電極が列電極１１−ｂに、ドレイン電極がマトリクス状に配置された表示絵素電極にそれぞれ接続されることにより構成されている。

１２は行電極駆動回路であり図３(Ｂ)に示すＰｓのような走査パルスを各行電極に出力する。

１３は列電極駆動回路で図３(Ｂ)に示すＰdのような表示内容に対応したデータ波形を各列電極に出力する。

１４は行および列電極駆動回路を動作させるための制御回路である。

このような表示装置において、走査パルスＰｓにより表示領域のある行が選択されスイッチングトランジスタ１１−ｃがオン状態となると、データ波形Ｐdのその行に対応する電圧がスイッチングトランジスタ１１−ｃを介して表示絵素電極に供給され、表示絵素電極とこれに対向する対向電極間に位置する電子ディスプレイ媒体１１−ｄに電圧が印加される。

次にこの行が非選択となるとスイッチングトランジスタはオフ状態となり、表示絵素電極と列電極は切り離されるため、電子ディスプレイ媒体１１−ｄに印加されていた電圧はデータ波形の影響を受けることなくそのまま保持され、これが行方向に順次反復されてクロストークのない鮮明な表示パターンが得られる。

図４の一連の図は、ディスプレイ媒体２４の仕組みを説明するものである。

図４ａは電気泳動ディスプレイ１３０を示す。

バインダ１３２は、複数の粒子１３６および染色懸濁流体１３８を充填された少なくとも１つのカプセル１３４を含む。

同実施形態において、粒子１３６はチタニア粒子である。

適切な極性の直流電界がカプセル１３４に印加される場合には、粒子１３６がディスプレイの視覚面へと移動して光を散乱する。

印加された電界が逆転された場合には、粒子１３６はディスプレイの背面に移動し、そしてディスプレイの視覚面は暗く見える。

図４ｂは別の電気泳動ディスプレイ１４０を示す。

このディスプレイは、第１のセットの粒子１４２および第２のセットの粒子１４４をカプセル１４１内に含む。

第１のセットの粒子１４２および第２のセットの粒子１４４は、対照をなす光学特性を有する。

例えば、第１のセットの粒子１４２および第２のセットの粒子１４４は、異なる電気泳動移動度を有し得る。

加えて、第１のセットの粒子１４２および第２のセットの粒子１４４は、対照をなす色を有し得る。

例えば、第１のセットの粒子１４２は白で、第２のセットの粒子１４４は黒であり得る。カプセル１４１は実質的に透明な流体をさらに含む。

カプセル１４１は、カプセル１４１を隣接して堆積された電極１４６および１４６’を有する。

電極１４６、１４６’は、電圧源４８に接続されており、カプセル４４１に交流（ＡＣ）電界または直流（ＤＣ）電界を提供し得る。

電極１４６、１４６’に電界を印加する際に、第１のセットの粒子１４２は電極１４６’に向かって移動するが、第２のセットの粒子１４４は電極１４６に向かって移動する。

図４ｃは懸濁粒子ディスプレイ１５０を示す。

懸濁粒子ディスプレイ１５０は、透過な流体１５４中に針状の粒子１５２を含む。

粒子１５２は、電極１５６、１５６’にＡＣ電界を印加する際に方向を変える。

ＡＣ電界が印加されると、粒子１５２は表示面に対して垂直に方向付けされて、ディスプレイは透明に見える。

ＡＣ電界が取り除かれると、粒子１５２は不規則に方向付けられて、ディスプレイ１５０は不透明に見える。

図４ａ〜図４ｃに提供された電気泳動ディスプレイは単なる実施例であり、他の電気泳動ディスプレイが本発明にしたがって使用され得る。

電気泳動ディスプレイの他の例は、共有に係わる同時係属中の米国特許出願シリアル番号０８／９３５，８００および０９／１４０，７９２で説明されており、本明細書中で参考として援用する。

別の詳細な実施形態において、表示媒体は、図４ｄに示されるような複数の重クロム球体を含み得る。

重クロム球体１６０は通常、第１の色の正に帯電された半球１６２および第２の色の負に帯電された半球１６４を液状媒体１６６内に含む。

電極１６８、１６８’のペアを介して球体１６０中に電界を印加する際に、球体１６０は、回転して２つの半球１６２、１６４のうち１つの色を表示する。

表示装置１０は図２、図３、図４にて説明したＥＰＤ方式の表示装置であり、画像形成後、電気供給を切断した後も電極表面に吸着されたトナーはその状態を保持するため、表示画像が維持されるという特徴を持つ。

表示装置１０は、カプセル化したディスプレイ媒体２４と、この媒体を駆動する駆動回路部２２とから構成されている。

起動回路部２２は、行電極駆動回路１２と列電極駆動回路１３に、それぞれ対応する信号を出力するための制御回路１４があるが、同回路は電源から入力される電圧の対し昇圧処理するなどして複数種の電圧を生成して、絵素電極に印加する電圧を制御することにより多階調表示を行うなどの役割を果たしている。

また、供給電力として内臓バッテリーを用いている場合には、省電力のためにバッテリーの残量に応じて動作電圧を調整する等の処理も行っている。

液晶方式の表示装置の場合、表示画像を維持するために、電源供給が常時必要とされるが、ＥＰＤ方式の表示装置の場合、電源供給を停止しても表示画像が持続されるため、同特徴を活かして、電源供給が必要な場合にのみ電源供給を受け、画像表示の完了後に電源供給を停止する方法について説明を行う。

情報装置からの電源の供給と停止を制御する方法として、本実施例では、情報装置から表示装置に対し電源供給とその停止を一方的に制御する方法について説明を行う。

情報装置から表示装置に対しケーブルを介して画像データ転送を行う際に、データ転送を開始する所定の時間前から電源供給を開始し、全画像データの転送終了後、所定の時間経過後に電源供給を遮断を行う。

ここで、画像データ転送開始前の所定の時間とは、表示装置が前に表示していた画像の消去や画像データの転送受け付け処理など前準備に必要な時間を示しており、表示装置の能力から予め算出した時間情報にて決定する。

また、画像データ転送終了後の所定の時間とは、全画像データ受信後、それらをＥＰＤ方式の表示部に表示が完了する時間を示しており、表示装置の能力から予め算出した時間情報にて決定する。

なお、画像データ転送前後の所定の時間には、画像データの転送エラーや表示エラー時のリカバリ時間を加味した時間とする。

同説明の情報装置３０の動作フローを図５用いて説明する。

まず、情報装置３０と表示装置１０をケーブル４０を用いて接続する。

そして情報装置３０の操作部にて、表示装置１０に表示したい画像情報を選択し、表示操作を行う。（ステップ１０１）
情報装置３０は表示装置１０に対する電源供給を開始する。（ステップ１０２）
情報装置３０は表示装置１０に対し、画像データの転送開始などの動作指示を行う。（ステップ１０３）
ステップ１０３での動作指示から情報装置側にて時間測定を開始し、所定の時間経過後（ステップ１０４）、ステップ１０１にて選択した画像データの転送を開始する。（ステップ１０５）
画像データの転送終了後（ステップ１０６）、情報装置側にて時間測定を開始し、所定の時間経過後に（ステップ１０７）、電源供給の停止を行う。（ステップ１０８）
図５の情報装置３０の動作を行った場合の、表示装置１０の動作フローを図６を用いて説明を行う。

まず、情報装置３０からの電源供給が開始される。（ステップ２０１）
次に、情報装置３０から動作指示を受け、画像データの転送受け受付け準備や、必要によっては現在表示部に表示している画像の消去処理を行う。（ステップ２０２）
表示済みの画像をどのタイミングで消去するかは、機器に応じて異なるが、本図のようにステップ２０２のタイミングにて消去しても良いし、あるいは、後述のステップ２０５にて新規表示を行う直前に消去を行っても良い。

ステップ２０２にて画像データの受信準備が完了後、情報装置３０からの画像データの受信が開始される。（ステップ２０３）
ステップ２０４にて全画像データの受信が終了すると、受信した画像データを制御回路１４、行電極駆動回路１２、列電極駆動回路１３、を駆動させて表示パネル１１へ画像の表示を行う。（ステップ２０５）
ステップ２０５にて表示が終了後、情報装置２０からの電源供給が停止するため、以上の動作フローが完了する。（ステップ２０６）
以上のように本実施例では、表示装置３０にて画像データの送受信から表示完了までに必要とする時間を考慮して動作させているため、表示パネル１１に画像の表示完了前に電源遮断しない場合について説明している。

仮に、何かしらのトラブルにより、表示パネル１１への表示完了前に情報装置３０から電源遮断が行われた場合は、情報装置３０から転送した画像データが表示されないという現象が発生するため、このようなケースを想定して、表示パネルをステップ２０２にて画面消去しておくか、ステップ２０６のタイミングにて、電源供給中に備蓄しておいた電気を用いて表示パネル１１にエラー表示を行っても良いとする。

〔第一実施例〕
本第一の実施例においては、情報装置３０として、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機等の情報装置としたが、不揮発性メモリを搭載し、画像データを格納できる装置であればその種類を問わない。

また、情報装置としてはプリンタやコピー・スキャナ・プリンタ・ＦＡＸ複合機でも良く、プリント画像を紙印刷出力せずに、ケーブル４０を介して接続された表示装置１０へ画像データ転送して表示させても良いとする。

情報装置３０から表示装置１０へ転送する画像データは、ＪＰＥＧ形式の画像の他にもＴＩＦＦ形式やビットマップ形式等の画像フォーマットデータでも良いとする。

なお、ＪＰＥＧ形式、ＴＩＦＦ形式、ビットマップ形式についての詳細説明については本実施例では省略する。

以上で説明したように、本発明では、表示装置として電気消費量が極めて低く、電気供給切断後も、引き続き画像表示が可能なＥＰＤ（電気泳動現象を利用したディスプレイ）方式を用いた表示装置であり、さらに、表示装置自身には電源を所持せずに、情報装置（デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話機）からの電源供給を受けながら表示処理を行うシステムを提供することを目的とする。

〔第二実施例〕
前記第一の実施例では、情報装置から表示装置に対し電源供給とその停止を一方的に制御する方法について述べたが、本第二の実施例では、電源供給の停止要求を表示装置から情報装置に対し行う場合について説明を行う。

本第二の実施例を図７、図８の動作フロー図を用いて説明を行う。

本第二の実施例での、装置の動作フローについては、前記第一の実施例の図５、図６の動作フローに類似しているが、前記第一の実施例と異なる点は、図７のステップ３０１、ステップ３０２、図８のステップ４０１、４０２であり、それ以外の動作については前記第一の実施例と同一とする。

図８のステップ２０２において、表示装置は画像データの転送開始などの動作指示を受信した後、受け入れ準備が整い次第、同図のステップ４０１にて表示装置から情報装置に対し画像データの転送開始の要求を行う。

情報装置は図７のステップ３０１において同要求を受信した後、同図のステップ１０５にて画像データの転送を開始する。

また、図８のステップ２０５にて画像データの表紙処理が完了後、同図のステップ４０２において表示装置から情報装置に対して電源供給の停止要求を行う。

情報装置は図７のステップ３０２において同要求を受信後、同図のステップ１０８にて電源供給の停止を行う。

以上のように本第二の実施例では、画像データの転送タイミングや電源供給の停止タイミングを表示装置にて判断し、表示装置から情報装置に対し同要求を行うことを目的としている。

情報装置と表示装置の形態を示すブロック図 電子ディスプレイの断面図 （Ａ)TFT部の実現方法でスイッチングトランジスタを付加したマトリクス型表示装置（ブロック図） （Ｂ)TFT部の実現方法でスイッチングトランジスタを付加したマトリクス型表示装置（駆動波形図） ａ電子ディスプレイ媒体の部分的断面図 ｂ電子ディスプレイ媒体の部分的断面図 ｃ電子ディスプレイ媒体の部分的断面図 ｄ電子ディスプレイ媒体の部分的断面図 情報装置の動作フローを示す図 表示装置の動作フローを示す図 情報装置の動作フローを示す図 表示装置の動作フローを示す図

符号の説明

１０ 表示装置
１１ パネル
１２ 行電極駆動回路
１３ 列電極駆動回路
１４ 制御回路
２０ 表示部
２２ ＴＦＴ部
２３ 接着剤層
２４ ディスプレイ媒体
２６ 樹脂素材
３１ デジタルカメラ
３２ デジタルビデオカメラ
３３ ＰＣ
３４ ＰＤＡ
３５ 携帯電話機
３６ プリンタ・複合機
４０ ケーブル
１３０ 電気泳動ディスプレイ
１３２ 電極
１３４ カプセル
１３６ 粒子
１３８ 染色懸濁流体
１４０ 電子泳動ディスプレイ
１４１ カプセル
１４２ 粒子
１４４ 粒子
１４６ 電極
１４６’ 電極
１５０ 懸濁粒子ディスプレイ
１５２ 粒子
１５４ 流体
１５６ 電極
１５６’ 電極
１６０ 重クロム球体
１６２ 半球
１６４ 半球
１６６ 液状媒体
１６８ 電極
１６８’ 電極

Claims (9)

1. 電源を所持する情報装置と電源を所持しない表示装置において、
   電源供給が可能なインターフェイスを介して接続する手段と、
   前記情報装置から表示装置への画像データ送信時に電源供給を行う手段と、
   前記情報装置から表示装置への画像データ非送信時には電源供給を行わない手段と、
   前記情報装置から表示装置への画像データ送信開始と共に電源供給を行い、画像データの送信終了後、設定時間経過後に情報装置からの電源供給の停止を行う手段と、
   前記情報装置から表示装置への画像データ送信開始と共に電源供給を行い、画像データの送信終了後、表示装置から記憶装置に対し電源供給の停止要求を行い、同停止要求に呼応して、情報装置からの電源供給の停止を行う手段を有することを特徴とする表示システム。
2. 前記請求項１の表示装置において、
   ＥＰＤ（電気泳動現象を利用したディスプレイ）方式の表示装置とし、
   帯電したトナーとＴＦＴ（薄膜トランジスタ）から構成した表示手段と、
   電源供給の停止後も、帯電の持続により画像表示を持続する手段を特徴とする表示装置。
3. 前記請求項１の情報装置において、
   不揮発性メモリを備え、画像データを出力可能な、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤー、ビデオデッキ等とする手段を特徴とする情報装置。
4. 前記請求項１の電源供給が可能なインターフェイスにおいて、
   画像データの送信線と電気の送信線から構成されたケーブルとする手段とし、
   例えば、ＵＳＢ規格(Universal Serial Bus)、ＩＥＥＥ１３９４規格等とする手段を特長とする表示システム。
5. 前記請求項１の表示装置は、半透過型液晶表示装置である。
6. 前記請求項１の表示装置は、有機EL表示装置である。
7. 前記請求項１の表示装置は、粒子移動型表示装置である。
8. 前記粒子移動型表示装置は、電気泳動表示装置である。
9. 前記粒子移動型表示装置は、乾式トナー表示装置である。

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