JP5454884B2 - 電気泳動表示部の駆動装置、電気泳動装置、電子機器、及び電気泳動表示部の駆動方法 - Google Patents
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Description
はじめに、図1及び図2を参照して本発明の電気泳動装置の構成の一例を説明する。
図1に示すように、電気泳動装置は、電気泳動表示部100とコントローラー300とを備えている。
描画・駆動マスターコントローラー310は、電気泳動表示部100に画像を表示するために駆動装置320、及び表示信号生成部340を制御可能に構成されている。より具体的には、描画・駆動マスターコントローラー310は、駆動装置320に含まれる駆動電圧生成部321に電源のオン・オフを指示し、駆動制御信号生成部324に電気泳動表示部100の駆動を開始する指示をする。また、描画・駆動マスターコントローラー310は、表示信号生成部340に、電気泳動表示部100に表示する画像のパラメーターを送信し、電気泳動表示部100での表示を開始する指示をする。なお、この描画・駆動マスターコントローラー310は従来の技術を用いることで実現できる。
駆動電圧生成部321は、電源電圧としての第1の電圧に基づいて、電気泳動表示部100を駆動するための駆動電圧である第2の電圧を生成し、駆動制御信号生成部324に供給するよう構成される。例えば、本実施形態では電源電圧が電池の直流3[V]、駆動電圧が15[V]であったと仮定する。この場合、駆動電圧生成部321は昇圧回路であり、電源電圧の3[V]を15[V]に昇圧する機能を有する。
電流検出部322は、駆動電圧生成部321から駆動制御信号生成部324を介して電気泳動表示部100に供給される駆動制御信号の駆動電流を検出し、駆動電流に対応した検出値を出力するよう構成される。上述のとおり、本実施形態における電流検出部322は、検出抵抗325及び電位差検出器326を含み、これらによって上記機能を実現する。すなわち、検出抵抗325は所定の抵抗値を有しており、駆動電圧源としての駆動電圧生成部321の電圧源と、電気泳動表示部100との間に、直列に接続される。電位差検出器326は、例えば差動増幅器などで構成され、検出抵抗325の両端の電位を入力し、その電位差を出力するよう構成される。ここで、検出抵抗325の抵抗値は一定なので、オームの法則に基づき、検出された電位差の値と検出抵抗325を流れる電流の値とが比例関係にあることが容易に理解できる。すなわち、電位差検出器326で検出された電位差は、駆動電流と比例関係にある駆動電流相当値とみなすことができる。このようにして電位差検出器326は、検出結果に基づく駆動電流相当値を検出値として出力することができる。
変換部323は、電流検出部322で検出された、駆動電流に対応した検出値を取得し、対応する温度相当値に変換するよう構成される。上述のとおり、本実施例における変換部323は、A/Dコンバーター327、加算平均演算器328、変換演算器329、及びルックアップテーブル330を含んでおり、これらによって上記機能を実現する。
A/Dコンバーター327は、電流検出部322から出力される検出値を、アナログ値からデジタル値に変換するよう構成される。A/Dコンバーター327は、電気泳動表示部100の駆動装置320のために要求される所望のビット数のものであれば良い。例えば、電気泳動表示部100の駆動制御信号の組み合わせが数通り程度で十分に電気泳動表示部100のコントラストが悪化することを防止可能であれば、A/Dコンバーター327は高い精度(ビット数)を必要とせず、例えば単純な比較器(コンパレーター)により構成することも可能である。なお、このA/Dコンバーター327は、従来技術を用いて実現することができる。
加算平均演算器328は、A/Dコンバーター327でアナログ値からデジタル値に変換された検出値のデジタル値を、予め決められた時間加算して平均化した、加算平均値を出力するよう構成される。言い換えれば、加算平均値は単位時間当たりの積算値(駆動電流の値、又は駆動電流相当値)ともいえる。
変換演算器329は、加算平均演算器328で得られた加算平均値を、対応する温度相当値に変換するよう構成される。ここで、電気泳動表示部100に供給される駆動電流は、電気泳動表示部100の温度が高くなるにつれて大きくなる。以下、図6を用いて簡単に説明する。
さらに図3を参照する。変換演算器329は、予め準備されたルックアップテーブル330を参照し、加算平均値を対応する温度相当値に変換可能に構成される。ルックアップテーブル330は、上述のとおり図6を参照して説明した、電気泳動表示部100に供給される駆動電流の温度特性に対応したテーブルを有している。本実施形態では、このテーブルは、単位時間当たりの検出値(駆動電流の値、又は駆動電流相当値)である加算平均値に対応して一意に決定される温度を示すものである。
駆動制御信号生成部324は、変換部323に含まれる変換演算器329によって求められた温度相当値及び駆動電圧生成部321から入力された駆動電圧に基づいて、電気泳動表示部100の駆動制御信号を生成するよう構成される。ここで、駆動制御信号は電気泳動表示部100を駆動するための、所定のパルス幅、パルス数、及び電圧の成分を有する信号であり、駆動制御信号生成部324は当該駆動制御信号のパルス幅、パルス数、及び電圧の少なくともひとつを変化可能に構成されている。駆動制御信号生成部324は生成した駆動制御信号を電気泳動表示部100に供給する。このようにして、駆動制御信号生成部324は電気泳動表示部100を動作させる。なお、この駆動制御信号は、所定のパルス幅、パルス数、及び電圧の条件を与えることで、従来技術により生成可能である。
ここで、図3に示すように、駆動電圧生成部321及び駆動制御信号生成部324を含む構成をもって駆動部350としてもよい。
表示信号生成部340は、電気泳動表示部100に画像を表示させるための表示信号を生成し、電気泳動表示部100に出力するよう構成される。
図8は、第1の実施形態の変形例の構成を示す図である。図3と比較すると、図8に示す本変形例では電流検出部322の位置が変わっていることが分かる。
図9は本発明の第2の実施形態の電気泳動表示部100の駆動装置320の構成を示す図である。上記第1の実施形態と第2の実施形態とを比較すると、第1の実施形態の変換部323及び駆動制御信号生成部324は第2の実施形態ではそれぞれ変換部323b、及び駆動制御信号生成部324bにあたるが、構成及び機能が異なっている。その他の構成及び機能については第1の実施形態と第2の実施形態とは同様である。
変換部323bは、電流検出部322で検出された検出値を取得し、検出値の加算平均値を出力するよう構成される。つまり、第1の実施形態のように温度相当値を出力するのではなく、加算平均値を出力する点で相違する。第2の実施形態における変換部323bは、A/Dコンバーター327、及び加算平均演算器328を含んでおり、これらによって上記機能を実現する。
A/Dコンバーター327は、第1の実施形態のものと同様、電流検出部322から出力される検出値を、アナログ値からデジタル値に変換するよう構成される。A/Dコンバーター327は、電気泳動表示部100の駆動装置320のために要求される所望のビット数のものであれば良い。例えば、電気泳動表示部100の駆動制御信号の組み合わせが数通り程度で十分に電気泳動表示部100のコントラストが悪化することを防止可能であれば、A/Dコンバーター327は高い精度(ビット数)を必要とせず、例えば単純な比較器(コンパレーター)により構成することも可能である。なお、このA/Dコンバーター327は、従来技術を用いて実現することができる。
加算平均演算器328は、A/Dコンバーター327でアナログ値からデジタル値に変換された検出値のデジタル値を、予め決められた時間加算して平均化した加算平均値を出力するよう構成される。
駆動制御信号生成部324bは、第1の実施形態とは異なり、変換部323bに含まれる加算平均演算器328によって求められた加算平均値に基づいて、電気泳動表示部100の駆動制御信号を生成する。つまり、駆動制御信号生成部324bは、加算平均演算器328で求められた加算平均値が、対応する温度相当値に変換される前に取得する。電気泳動表示部100の駆動電流と温度とは、第1の実施形態で図6のグラフを用いて説明したように一定の関係を有しており、駆動電流を測定することは温度を判定することと等価と考えられる。そこで、駆動制御信号生成部324bは、温度、又は温度相当値を用いる代わりに、この加算平均値に基づいて、例えば加算平均値と駆動制御信号との関係を示したルックアップテーブルなどを用いることで、電気泳動表示部100を駆動するための駆動制御信号を直接生成することができる。
図10は本発明の第3の実施形態の電気泳動表示部100の駆動装置320の構成を示す図である。上記第1の実施形態と第3の実施形態とを比較すると、第1の実施形態の変換部323は、第3の実施形態では変換部323cに置き換えられている。その他の構成及び機能については、第1の実施形態と第3の実施形態とで同様である。
変換部323cは、電流検出部322で検出された検出値を取得し、検出値に対応する温度相当値に変換するよう構成される。ここで、検出値は駆動制御信号の電流相当値としてのアナログ値であるため、例えば十分な容量を有するコンデンサーと、所定の抵抗値を有する抵抗からなるローパスフィルター回路を構成することで、電流相当値を平滑した電圧値を得ることができる。この電圧値をA/Dコンバーターでデジタル値に変換し、さらにこのデジタル値と温度相当値との関係を示すルックアップテーブルを参照することでデジタル値を温度相当値に変換することなどにより、当該変換部323cの機能を実現することができる。
図11は本発明の第4の実施形態の電気泳動表示部100の駆動装置320の構成を示す図である。上記第1の実施形態と第4の実施形態とを比較すると、変換部323から出力される温度相当値が、駆動制御信号生成部324ではなく描画・駆動マスターコントローラー310に入力される点で異なる。
ここで、電気泳動装置の構成の変形例を、図14及び図15を参照しながら説明する。これまでに説明した駆動装置は、上記の電気泳動表示部100のみならず、以下で説明する電気泳動装置の表示部3の駆動装置としても適用可能である。
図16は、電気泳動装置を適用した電子機器の具体例を説明する斜視図である。図16(A)は、電子機器の一例である電子ブックを示す斜視図である。この電子ブック800は、ブック形状のフレーム801と、このフレーム801に対して回動自在に設けられた(開閉可能な)カバー802と、操作部803と、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部804と、を備えている。図16(B)は、電子機器の一例である腕時計を示す斜視図である。この腕時計810は、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部811を備えている。図16(C)は、電子機器の一例である電子ペーパーを示す斜視図である。この電子ペーパー820は、紙と同様の質感及び柔軟性を有するリライタブルシートで構成される本体部821と、本実施形態に係る電気泳動装置によって構成された表示部822と、を備えている。なお、電気泳動装置を適用可能な電子機器の範囲はこれに限定されず、帯電粒子の移動に伴う視覚上の色調の変化を利用した装置を広く含むものである。例えば、上記のような装置の他、電気泳動フィルムが貼り合わせられた壁面等の不動産に属するもの、車両、飛行体、船舶等の移動体に属するものも該当する。
Claims (12)
- 電気泳動表示部に含まれる電気泳動素子に供給されまたは前記電気泳動素子から流出される、前記電気泳動素子の駆動電流であって温度に対応して対数的に変化する駆動電流を検出し、前記駆動電流に対応した検出値を出力する電流検出部と、
前記検出値を、対応する温度相当値に変換する変換部と、
前記温度相当値に基づいて、前記電気泳動表示部の駆動制御信号を生成する駆動部と、を備える、電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記駆動部は、
第1の電圧を昇圧して駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧に基づいて、所定のパルス幅、パルス数、及び電圧を有する前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部を備えており、
前記駆動制御信号生成部は、前記駆動制御信号の前記パルス幅、パルス数、及び電圧の少なくともひとつを変化可能に構成されている、
請求項1に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記駆動部は、
所定の周波数を有するスイッチングパルスを用いて第1の電圧を昇圧して駆動電圧を生成する駆動電圧生成部と、
前記駆動電圧に基づいて、所定のパルス幅、パルス数、及び電圧を有する前記駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成部を備えており、
前記スイッチングパルスの前記周波数は前記温度相当値に基づいて変化するように構成されている、請求項1に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記電流検出部は、
前記駆動電圧生成部と前記電気泳動表示部との間に配置された検出抵抗と、
前記検出抵抗の両端の電位差を検出し、検出結果に基づく駆動電流相当値を検出値として出力する電位差検出器と、
を備えた、
請求項2または3に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記電流検出部は、
前記電気泳動表示部と接地電位との間に配置された検出抵抗と、
前記検出抵抗の両端の電位差を検出し、検出結果に基づく駆動電流相当値を検出値として出力する電位差検出器と、
を備えた、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記変換部は、
前記検出値をアナログ値からデジタル値に変換するA/Dコンバーターと、
前記デジタル値を予め決められた時間、加算して平均化した、加算平均値を出力する加算平均演算器と、
前記加算平均値を対応する温度相当値に変換する変換演算器と、
を備えた、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記変換演算器は、予め準備されたルックアップテーブルを参照することで、加算平均値を対応する温度相当値に変換する、
請求項6に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記電気泳動表示部に画像を表示させるための表示信号を生成する表示信号生成部をさらに備えており、
前記変換部は、電気泳動表示部が予め決められた画像を表示する期間に前記検出値を変換する、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 前記変換部は、環境温度の変化に対応する前記電気泳動表示部の応答速度の変化に基づいて予め決められた間隔を置いて変換を行う、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の電気泳動表示部の駆動装置。 - 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の電気泳動表示部の駆動装置と、
前記電気泳動表示部と
を備えた、電気泳動装置。 - 請求項10に記載の電気泳動装置を備えた、電子機器。
- 電気泳動表示部に含まれる電気泳動素子に供給されまたは前記電気泳動素子から流出される、前記電気泳動素子の駆動電流であって温度に対応して対数的に変化する駆動電流を検出し、前記駆動電流に対応した検出値を出力する電流検出ステップと、
前記検出値を、対応する温度相当値に変換する変換ステップと、
前記温度相当値に基づいて、前記電気泳動表示部の駆動制御信号を生成する駆動制御信号生成ステップと、を備える、電気泳動表示部の駆動方法。
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