JP4626222B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
コレステリック液晶表示体は、プレーナ配向時に液晶のらせんピッチに応じた色の光を反射し、フォーカルコニック配向時に光を透過する。コレステリック液晶表示体は、このようなコレステリック液晶の性質を利用して構成される。すなわち、画像の書き込みにあたっては、液晶に電圧が印加されて液晶の配向状態を選択的にプレーナ配向にする。また、画像の消去にあたっては、液晶に電圧を印加してプレーナ配向をフォーカルコニック配向に戻し、書き込まれた画像を消去する。
フォーカルコニックリセットを使った方式(FCR方式)で液晶表示素子を駆動する従来技術としては、例えば、特許文献1が挙げられる。特許文献1は、画像書込の有無によらずいったん液晶をフォーカルコニックリセットした後に白色表示とする画素をプレーナ配向にし、画像を書き込む。このような特許文献1の処理は、ヒステリシスによって液晶の表示状態の再現性が悪くなることを防ぎ、画像品質を高めるために行われるものである。
ところで、近年、コレステリック液晶の双安定性に着目し、コレステリック液晶表示体を用いた電子ブックが開発されている。電子ブックは、文書や画像を書籍の紙媒体に代えてコレステリック液晶表示体に表示し、オペレータの操作に従って表示された情報を書き換える装置である。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、白地の液晶の反射率を維持することによって画像品質の低下を防ぎながら、必要に応じて省電力化が可能な表示装置を提供することを目的とする。
このような発明によれば、記憶性表示体における書き換え速度を低下させ、表示画面の書き換えに要する電力を低減することができる。このため、特に高速の書き換えが要求されない表示装置に適した省電力化が実現できる。
このような発明によれば、電圧印加時間を延長することにより、良好な反射率が得られる印加電圧のピーク値を低下させることができる。印加電圧のピーク値の低下は、表示画面の書き換えに要する電力を効果的に低減することができるので、省力化の効果が高い表示装置を提供することができる。
このような発明によれば、記憶性表示体における表示体容量の充放電回数を少なくすることにより、表示画面の書き換えに要する電力を低減することができる。
また、本発明の表示装置は、前記電力残量検知手段が、電力残量が所定の電力以下に達したことを外部に通知する電力低下通知手段を備えることを特徴とする。
このような発明によれば、電力残量が所定の電力以下に達したことをオペレータが認識し、表示装置の以降の取り扱いについて対処することができる。すなわち、表示装置が未だ給電可能な状態にあれば給電してから外部に持ち出す、あるいはバッテリ等の電源を携帯する等の対処が可能になる。また、表示装置が給電できない状態にある場合、電力残量低下の通知後、使用したい時間が比較的長いので消費電力を低減するという判断をすることができる。また、使用時間が比較的短いため、書き換え速度を優先して消費電力を低下させないという判断もすることができる。
また、本発明の表示装置は、前記電力低減手段が前記第1のモードで動作する場合、さらに前記電圧印加時間を延長し、前記電力低減手段が前記第2のモードまたは前記第3のモードで動作する場合、さらに前記パルス電圧の極性反転の回数を低減することを特徴とする。
このような発明によれば、表示画面が消費する電力をさらに効果的に低減することができる。
また、本発明の表示装置は、前記使用可能な電力の残量を検知する電力残量検知手段をさらに備え、前記電力低減手段は、前記電力残量検知手段によって前記使用可能な電力の残量が所定の電力以下に達したことが検知された場合、前記電圧のパルス条件を変更することを特徴とする
このような発明によれば、表示画面に表示された画像を書き換えるために使用される電力の残量を検知することができる。また、電力残量が所定の電力以下に達したことが検知された場合、パルス電圧のパルス条件を調整することにより、表示画面が消費する電力を低減することができる。
また、本発明の表示装置においては、前記電力低減手段は、前記表示体において高い反射率で表現される領域の反射率を維持できる範囲で前記電圧のパルス条件を変更することを特徴とする。
このような発明によれば、表示画面が消費する電力を低減しつつ、画像の白を表現する反射率を維持することによって画像品質の低下を防ぐ表示装置を提供することができる。
このような発明によれば、電力残量が低下して画像の書き換えができない値に達したことをオペレータが認識し、表示装置の以降の取り扱いについて対処することができる。すなわち、例えば、表示装置を以降も使用したいのであれば、直ちに給電可能な環境に移動するという判断をすることが可能である。また、表示装置の使用を中止してよい場合には、速やかに表示装置をオフするといった判断をすることも可能である。
このような発明によれば、電力残量が所定の電力以下に達したとき、表示装置の以降の取り扱いについてオペレータが選択し、切り換えることができる。すなわち、オペレータは、電力低下の後も使用したい時間が比較的長いので消費電力を低減するように表示装置を切り換えることができる。また、使用時間が比較的短いため、書き換え速度を優先して消費電力を低下させないように表示装置を切り換えることができる。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1の表示装置を説明するためのブロック図である。実施形態1の表示装置は、表示体に表示されている画像を、電力を供給することなく維持し、かつ、表示体にパルス状の電圧(パルス電圧)を印加して書き換える構成の表示装置である。このような表示装置としては、例えば、コレステリック液晶やネマティック液晶を使ったものが挙げられる。実施形態1では、コレステリック液晶を使った表示装置をFCR方式で駆動する表示装置を例示するものとする。
また、表示体101は、反射率の高または低によって画像を表示するものである。表示体101は、画像の白を最も高い反射率で表現するものとする。
さらに、実施形態1の表示装置は、電力残量検知手段によって電力残量が所定の電力以下に達したことが検知された場合、パルス電圧のパルス条件を調整する電力低減手段を備えている。実施形態1では、クロックパルス発生回路109及びコントローラ111が電力低減手段として機能する。
また、実施形態1の表示装置は、表示体101に表示される画像のデータ(画像データ)を記憶するVRAM107を備えている。コントローラ111は、VRAM107から画像データを受け取り、画像データに応じてデータ電極ドライバ103、走査電極ドライバ105を制御してパルス電圧を出力させる。この制御は、画像を表示するためにオンされる画素、オフされる画素を決定するために行われる。
以上述べた実施形態1の表示装置は、以下のように動作する。すなわち、電圧測定回路115は、電源117の電圧値を常時測定している。そして、測定された電圧値が所定の値以下であった場合、クロックパルス発生回路109にクロックパルスの周波数を低下させるように指示する信号を出力する。クロックパルス発生回路109は、電圧測定回路115によって出力された信号を入力し、クロックパルス信号の周波数を低下させる。
以上述べた実施形態1は、クロックパルス発生回路109にクロックパルスの周波数を低下させることによってパルス電圧の周波数を低下させる。このため、コントローラ111にかかる負荷を増やすことなく周波数を低下させることができる。このような実施形態1は、コントローラ内部の構成を簡単なものにできるという利点もある。
さらに、実施形態1は、電源117の電圧低下時に自動的に消費電力を低減される構成に限定されるものではない。すなわち、実施形態1は、表示装置に電源117の電圧が所定の値以下になったことをオペレータに知らせる手段と、オペレータが表示装置の消費電力を低下させるか否かを切り換える切換手段とを設けることも可能である。
図3に示した構成では、電圧測定回路115が、電源117の電力残量が所定の電力以下に達したことを外部に通知する電力低下通知手段である通知ランプ303を備えたものである。また、図3に示した表示装置は、消費する電力を低減するか否をオペレータに選択させる電力低下選択手段である切換ボタン301を備えている。オペレータは、通知ランプ303の点灯や点滅等によって電力残量の低下を認識し、消費電力を低減するか否か判断する。そして、消費電力を低減させると判断した場合、切換ボタン301を操作して上記したいずれかの方法で表示装置の消費電力を低減させる。
さらに、実施形態1の通知ボタン303は、電源117の電力残量の低下によってパルス電圧を調整しても表示体101における画像書き換えが継続できなくなったことを外部に通知することもできる。
さらに、実施形態1は、通知ランプ303を用いて電力残量低下と表示不可能との両方を通知するものに限定されるものでなく、各通知に応じて専用のランプを複数設けるものであってもよい。また、通知手段をランプに限定するものでなく、ブザーや音声等によって表示装置の状態をオペレータに通知してもよい。
(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2について説明する。なお、実施形態2の構成は、実施形態1で図3に示した構成と同様であるため、図示を省くものとする。
実施形態2は、クロックパルス発生回路109が常に一定の周波数でクロックパルス信号を出力する。表示体101に印加されるパルス電圧の周波数は、コントローラ111自身が電圧出力タイミングを調整することによって変更することができる。実施形態2のコントローラ111は、このときに極性の反転回数を一定に維持することもでき、低減することもできる。さらに、印加される電圧値を低減することもできる。これにより、実施形態1と比較してより柔軟な波形生成が可能となる。
図5(b)は、モード1で表示装置が動作する際のパルス電圧を示している。モード1では、パルス電圧の極性反転の回数を6回に維持しながら、パルス電圧の周波数を低減する。なお、モード1は、周波数を低減して極性反転の回数が一定であることから、電圧の印加時間が必然的にt4よりも長くなる。図5(b)に示した例では、周波数を1/2にし、電圧印加時間を2倍にした例を示す。
以上述べた本発明の実施形態1、実施形態2によれば、表示体の書き換え速度または液晶劣化の緩和より消費電力の低減を優先した動作のモードを設定することができる。そして、電力残量が所定の値よりも低下したとき、必要に応じて消費電力低減を優先したモードで表示装置を動作させることができる。
109 クロックパルス発生回路、111 コントローラ、
113 ドライバ電源、 115 電圧測定回路、117 電源
301 切換ボタン、303 通知ランプ
Claims (6)
- 表示体に表示されている画像を、電力を供給することなく維持し、かつ前記表示体にパルス状の電圧を印加して画像を書き換える表示装置であって、
反射率の高または低によって画像を表示する表示体と、
前記表示体に表示されている画像を書き換えるために使用可能な電力の残量が所定の電力以下に達した場合、前記電圧のパルス条件を変更する電力低減手段と、
前記電力低減手段の動作を切り換える切換手段と、
を備え、
前記電力低減手段は、前記パルス電圧の極性反転の回数を維持しながら前記パルス電圧の周波数を低減する第1のモード、前記パルス電圧が印加される総合的な電圧印加時間及びピーク電圧値を一定に維持しながら前記パルス電圧の周波数を低減する第2のモード、前記電圧印加時間を延長すると共にピークの電圧値を低減し、かつ前記パルス電圧の周波数を低減する第3のモード、の3つのモードで動作し、
前記切換手段により前記電力低減手段の動作モードが前記3つのモードのいずれか1つに切り換えられることによって前記表示画面の書き換えに要する電力を低減することを特徴とする表示装置。 - 前記電力低減手段が前記第1のモードで動作する場合、さらに前記電圧印加時間を延長し、
前記電力低減手段が前記第2のモードまたは前記第3のモードで動作する場合、さらに前記パルス電圧の極性反転の回数を低減する
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記使用可能な電力の残量を検知する電力残量検知手段をさらに備え、
前記電力低減手段は、前記電力残量検知手段によって前記使用可能な電力の残量が所定の電力以下に達したことが検知された場合、前記電圧のパルス条件を変更することを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。 - 前記電力低減手段は、前記表示体において高い反射率で表現される領域の反射率を維持できる範囲で前記電圧のパルス条件を変更することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記電力残量検知手段は、電力残量が所定の電力以下に達したことを外部に通知する電力低下通知手段を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の表示装置。
- 前記電力低下通知手段は、さらに、電力残量の低下によってパルスの条件を調整しても前記表示画面における画像の書き換えが継続できなくなったことを外部に通知することを特徴とする請求項5に記載の表示装置。
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