(57)【要約】【課題】電気泳動表示パネルに使用されている温度センサを活用して低消費電力化が可能な電気泳動表示装置を提供する。【解決手段】電気泳動表示装置は、駆動パルスとデータ信号の供給を受けて画像を表示可能な電気泳動表示パネル(11)と、電気泳動表示パネルを収納して、対象体に装着されるべき筐体(10)と、駆動パルスを発生す駆動回路(40)と、筐体内の異なる位置に配置される複数の温度センサ(12,13)と、データ信号の供給と駆動回路の制御を行う制御部(30)と、を備え、制御部(30)は、複数の温度センサの出力に基づいて筐体の非装着を判別したとき、駆動パルスの供給態様及びデータ信号による表示態様のうち少なくともいずれかを電力消費のより少ない画像表示となるように切換える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動パルスとデータ信号の供給を受けて画像を表示可能な電気泳動表示パネルと、
前記電気泳動表示パネルを収納して、対象体に装着されるべき筐体と、
前記駆動パルスを発生する駆動回路と、
前記筐体内の異なる位置に配置される複数の温度センサと、
前記データ信号の供給と前記駆動回路の制御を行う制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の温度センサの出力に基づいて前記筐体の非装着を判別したとき、前記駆動パルスの供給態様及び前記データ信号による表示態様のうち少なくともいずれかを電力消費のより少ない画像表示となるように切り換える、電気泳動表示装置。
【請求項２】
前記制御部が、２つの前記温度センサの出力差が基準値を超えるときに、前記筐体の非装着を判別する、請求項１の電気泳動表示装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記複数の温度センサにより検出される温度分布に基づいて前記筐体の非装着を判別する、請求項１の電気泳動表示装置。
【請求項４】
前記駆動パルスの供給態様は、駆動パルスのパルス数、パルス幅及びパルス振幅のうちすくなくともいずれかを減少するものである請求項１の電気泳動表示装置。
【請求項５】
前記データ信号による表示態様は、表示階調、表示切り替え頻度及び表示領域のうち少なくともいずれかを減少するものである、請求項１の電気泳動表示装置。
【請求項６】
前記制御部は前記筐体の非装着を判別したとき、前記駆動パルス及び前記データ信号ののうち少なくもいずれかの供給を停止させる、請求項１の電気泳動表示装置。
【請求項７】
前記温度センサは、前記筐体内の前記電気泳動表示パネルの表示面側と前記筐体の底部側にそれぞれ配置される、請求項１の電気泳動表示装置。
【請求項８】
前記筐体が腕時計のケースである請求項１乃至７のいずれかに記載された電気泳動表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気泳動表示パネルにより表示を行う電気泳動表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気泳動表示パネルを備えた電気泳動表示装置は、携帯型情報機器、電子ペーパー、時計等の表示器として製品開発が進められている。電気泳動表示パネルは、互いに対向する２つの電極間に流体中に帯電した有色粒子を分散した媒体を配置し、電極への電圧印加によって粒子を移動させて画像を表示するようにしたものである。粒子の移動は流体の粘度等に関係するため、画像のコントラストは媒体の温度に関係する。このため、媒体温度に対応して電極間への印加電圧（駆動パルス）を調整して一定の表示品質を確保することが望ましい。例えば、特公表２００５−５２７００１号公報には、媒体温度を測定する温度センサを電気泳動表示装置内に配置したものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００５−５２７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気泳動表示パネルはシート状であり、画像を形成する（画像を切換える）ときだけ電圧を印加すればよいので消費電力が少ないので、電子ペーパーや時計等の携帯機器に使用して好適である。携帯機器では、通常電池を使用しており、極力表示パネルの消費電力を減らして電池寿命（あるいは充電間隔）をのばすことが求められる。このためには、携帯機器が使用されていない状態では自動的に機器の電源を遮断したり、機器を省電力状態とすることが望まれる。
【０００５】
しかしながら、例えば、携帯機器が腕時計である場合、腕時計が腕から外されて放置されているとき（就寝時、未使用時など）にも、装着時と同じ画像表示をすることで、電池のエネルギーを無駄に消費している。また、電気泳動表示パネルは高温（４０℃以上）での駆動電流が特に大きいため、高温で放置されていると最も無駄にエネルギーを消費する。例えば、直射日光のあたる場所や車内のような高温下で放置されると、急激に電池寿命が減る虞がある。
【０００６】
よって、本発明は、(1)装着あるいは使用されない場合に消費電力を積極的に抑制するように動作する電気泳動表示装置を提供すること、(2)電気泳動表示パネルに使用されている温度センサを活用して低消費電力化を図ることが可能な電気泳動表示装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を達成するため本発明の電気泳動表示装置は、駆動パルスとデータ信号の供給を受けて画像を表示可能な電気泳動表示パネルと、上記電気泳動表示パネルを収納して、対象体に装着されるべき筐体と、上記駆動パルスを発生する駆動回路と、上記筐体内の異なる位置に配置される複数の温度センサと、上記データ信号の供給と上記駆動回路の制御を行う制御部と、を備え、上記制御部は、上記複数の温度センサの出力に基づいて上記筐体の非装着を判別したとき、上記駆動パルスの供給態様及び上記データ信号による表示態様のうち少なくともいずれかを電力消費のより少ない画像表示となるように切換える。
【０００８】
かかる構成とすることによって、電気泳動表示装置を用いた装置（例えば時計）が対象体（例えば利用者）に装着されない場合には電気泳動表示装置を電力消費の少ない表示状態とすることができる。それにより、電池などの寿命を延ばすことができる。
【０００９】
上記制御部が２つの上記温度センサの出力差が基準値を超えるときに、上記筐体の非装着を判別することが望ましい。それにより、温度センサを利用した装着非装着の判別が可能となる。電気泳動表示装置は表示画像の温度依存性を調整するため、通常温度センサを１つ内蔵している。温度センサーが１個（あるいは複数個）追加となったとしても、表示パネルの温度に対応して駆動パルスを制御する機能が電気泳動表示装置の駆動装置に備わっているため、既存ＩＣチップの利用が容易で最低限のコストアップで着脱状態を検出することができる。それにより表示態様や駆動パルスを変更して低消費電力化を図ることができる。
【００１０】
上記制御部が上記複数の温度センサにより検出される温度分布に基づいて上記筐体の非装着を判別することが望ましい。それにより、筐体内の温度分布や電気泳動表示装置の温度分布と予め用意された各種状態における温度分布とを比較して着脱状態や異常状態等を等を判別することが可能となる。
【００１１】
上記駆動パルスの供給態様は、駆動パルスのパルス数、パルス幅及びパルス振幅のうちすくなくともいずれかを減少するものであることが望ましい。それにより、（非装着状態における表示画像の品質が多少低下したとしても）表示に関する電力消費を低下させることが可能となる。
【００１２】
上記データ信号による表示態様は、表示階調、表示切り替え頻度及び表示領域のうち少なくともいずれかを減少するものであることが望ましい。例えば、多値表示階調（カラー・ハーフトーン）から２値表示（白黒）としたり、画像の更新を１秒（秒表示）から１分（分表示）とする。また、表示領域の面積を減少する（一部表示）。それにより、表示に関する電力消費を低下させることが可能となる。
【００１３】
上記制御部は上前記筐体の非装着を判別したとき、上記駆動パルス及び上記データ信号のうち少なくもいずれかの供給を停止させることが望ましい。電気泳動表示装置では画像の更新（書換え）の際に電力を消費するので、表示の更新が停止することにより、電力消費を減少させることが可能となる。
【００１４】
上記温度センサは、上記筐体内の上記電気泳動表示パネルの表示面側と上記筐体の底部側（あるいは上記電気泳動表示パネルの非表示面側）にそれぞれ配置されることが望ましい。それにより、装置内部の温度分布を知ることが可能となる。
【００１５】
上記筐体が腕時計のケースであることが望ましい。腕時計の装着時には腕時計ケース裏面側は当該装着者の体温となり、腕時計ケース表面側は外気温度となって温度差が生じる。腕時計の装着時には腕時計ケース表裏面共に外気温度となって温度差が少なくなる。それにより、腕時計装着の有無を判別することが可能となる。
【００１６】
また、上述した電気泳動表示装置は携帯型情報機器に使用して好適である。
【００１７】
本発明によれば、電気泳動表示装置内の温度センサを活用して着脱状態を検出することができるので都合がよい。例えば、温度センサーは１個（又は複数個）追加となったとしても、荷電粒子を含む媒体の温度に対応して駆動パルスを制御する機能自体は電気泳動表示パネルの駆動装置に通常備わっているため、最低限のコストアップで着脱状態を検出することができる。それにより表示態様や駆動パルスを変更して、電気泳動表示装置の低消費電力化が実現可能となって具合がよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施例を説明するブロック図である。
【図２】電気泳動表示パネルを使用した電気泳動表示装置としての腕時計の例を説明する断面図である。
【図３】制御部の制御動作例を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の好適な実施例では電気泳動表示パネルを使用した電気泳動表示装置としての腕時計に適用される。温度センサーを電気泳動表示パネル表面付近と裏蓋付近に配置する。時計を装着している場合には裏蓋側が体温、パネル表面側が外気温となり、外気温と体温との差を検出することになる。予め決定した閾値より温度差が大きい場合には装着状態、小さい場合には脱着状態と判断される。電気泳動表示パネルの駆動パルスの温度補償をするため最低1個は温度センサーが筐体内に設置されるため、追加部品（温度センサー）は１個ですむ。腕時計が脱着状態と判断された場合には、表示内容か駆動パルスの一方あるいは両方を簡略化して表示・駆動回路の電流低減を図る。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、電気泳動表示パネル（ＥＰＤ）を使用した電気泳動表示装置としての携帯型情報機器（腕時計）の表示制御系統の例を示している。同図に示すように、後述する腕時計の筐体（ケース）１０内に電気泳動表示パネル１１、温度センサ１２及び１３が設けられている。温度センサ１２及び１３は、例えば、サーミスタで構成され、電気泳動表示パネル１１の表示面と筐体１０の底部のように異なる位置に設けられている。温度センサ１２及び１３の各出力はそれぞれアンプ２１及び２２を介して時計制御ユニット３０の入力インタフェース３１に供給される。
【００２２】
時計制御ユニット３０は、後述のＩＣ回路（マイクロプロセッサユニット）基板に構成され、時計に関する各種機能や時間表示・情報表示に関する機能を備えている。時計制御ユニット３０は、アナログ入力信号をＣＰＵで処理可能なデジタル信号に変換する入力インタフェース部３１、データ処理を行うＣＰＵ３２、デジタルデータをアナログ信号に変換したり、出力信号を形成する出力インタフェース部３３、データや制御プログラムを記憶する記憶部３４等を備えている。
【００２３】
制御部３２は時間情報や画像表示のためにデータ信号を電気泳動表示パネル１１に供給し、表示態様を制御する。また、出力インタフェース部３３を介して駆動部（駆動回路）４０を制御して駆動パルスの態様を制御する。駆動部４０は、電池などの直流電圧をＤＣ−ＤＣコンバータによって昇圧して駆動電圧を形成し、制御部３２からの指令に対応した振幅、幅、数（周期）の駆動パルスを電気泳動表示パネル１１の電極に供給する。
【００２４】
表示態様には、多値表示（カラー表示、グレースケール表示、白黒表示）、表示切換え頻度（画像更新時間間隔）、表示領域の部分書換え等が含まれる。また、制御プログラムに従って表示更新時に白と黒の変化が少ない画像を表示する機能も備える。駆動パルスの態様には、駆動パルスの電圧（パルス振幅）、駆動パルスの幅（印加時間）、所定時間当たりの駆動パルスの数等が含まれる。
【００２５】
図２は、電気泳動表示パネルを備えた電気泳動表示装置としての腕時計の例を示す一部断面図である。同図において、筐体（腕時計ケース）１０は、裏蓋１０ａ、筒状の胴部１０ｂ、カバーガラス１０ｃ等によって構成されている。この筐体内に、上方から、電気泳動表示パネル１１、時計のムーブメント１４、ＩＣ回路基板１５等が配置されている。ＩＣ回路基板１５にはマイクロプロセッサ等からなる時計制御ユニット３０、駆動部４０等が搭載されている。電気泳動表示パネル１１の表面側に温度センサ１２（センサＡ）が配置され、裏蓋１０ａ側のＩＣ回路基板１５上に温度センサ１３（センサＢ）が配置されている。
【００２６】
次に、温度センサを使用した腕時計脱着の判別について図３を参照して説明する。制御部３２（ＣＰＵ）は、例えば、待機状態で所定のイベントの発生、例えば、タイマ割り込み等に対応して脱着判定ルーチンを実行する。ＣＰＵは、温度センサ１２の値（温度）をレジスタＡに読み込む（ステップＳ１２）。また、温度センサＢの値（温度）をレジスタＢに読み込む（ステップＳ１２）。温度センサＡ及びＢのレベル差Δｔを求め（ステップＳ１６）、レベル差Δｔの絶対値と予め決定された基準値ｔｓとを比較する（ステップＳ１８）。
【００２７】
対象体である装着者が腕時計を装着していると、カバーガラス側の温度センサＡは外気温に近い温度となり、体温により暖められる裏蓋１０ａ側の温度センサＢは体温に近い温度になる。腕時計を装着していない場合には、カバーガラス側の温度センサＡは外気温に近い温度となり、裏蓋１０ａ側の温度センサＢも外気温に近い温度となる。このため、腕時計を装着している場合としていない場合とでは、温度差Δｔに相違が生ずる。これを予め実験等によって定められた基準値（閾値）ｔｓと比較することによって腕時計の装着の有無を判別する。
【００２８】
温度差Δｔが基準値ｔｓよりも大きい場合には腕時計の装着状態と判別する（ステップＳ１８，ＹＥＳ）。図示しないフラグレジスタの装着フラグをオンに設定して（ステップＳ２０）、本版定ルーチンを終了し待機状態に戻る。温度差Δｔが基準値ｔｓよりも小さい場合には腕時計の非装着状態と判別する（ステップＳ１８，ＮＯ）。図示しないフラグレジスタの装着フラグをオフに設定して（ステップＳ２２）、本判定ルーチンを終了し待機状態に戻る。
【００２９】
なお、季節によって外気温度は変わるので時計のカレンダ機能（年月日判別）によって当該判定日における基準値ｔｓを変えるようにしてもよい。例えば、記憶部３４のテーブルに予め各月日に対応した基準値ｔｓや修正分を記憶するようにしてもよい。
【００３０】
また、ステップＳ１８において、カバーガラス側の温度センサＡが、外気温として体温に近い温度を検出している場合には、制御部３２は常に腕時計の装着状態と判別するようにしてもよい（ステップＳ１８，ＹＥＳ）。例えば、温度センサＡが、外気温３５℃乃至３８℃に対応する値となっている場合には、ステップＳ１８においては必ず装着状態と判別してステップＳ２０に移行するように構成する。このようにすれば、外気温が体温と近い場合に誤って非装着状態と判別される不具合を避けることができる。
【００３１】
制御部（ＣＰＵ）３２は、例えば、待機状態でタイマ出力などの所定のイベントの発生により、フラグレジスタを参照する。そして、例えば、オプションの機能として省電力が設定されており、装着状態フラグがオフになっていると、省電力モードを実行する。
【００３２】
省電力モードでは、例えば、制御部（ＣＰＵ）３２は、電気泳動表示装置の駆動態様の簡略化や表示態様の簡素化を行う。駆動態様の簡略化としては、(1)駆動パルスの電圧を下げる。(2)駆動パルスのパルス数を減らす。(3)駆動パルスの幅を短くする。これ等(1)乃至(3)のいずれかを行ってもよいし、適宜組み合わせてもよいし、全てを行ってもよい。これ等の省電力化処置は表示される画像のコントラストを低下させるが、電気泳動表示パネルが使用されていない状態なので表示内容を誤認しない程度に調整する。
【００３３】
また、制御部（ＣＰＵ）３２は、表示態様の簡素化を行う。表示態様の簡素化は、電気泳動表示パネル１１に供給されるデータ信号の内容を変えることで行える。例えば、多値表示階調（カラー・ハーフトーン）から２値表示（白黒）としたり、画像の更新を１秒（秒表示）から１分（分表示）とする。また、表示領域の面積を減少する（一部表示）。例えば、時間表示の他に天気情報、ＧＰＳ位置（あるいは地図）、電子メール、メモ等の表示を電気泳動表示パネル１１で行っている場合に、これを時間表示の領域のみの表示とする（一部表示）ような表示領域減少の場合が含まれる。それにより、表示に関する電力消費を低下させることが可能となる。
【００３４】
また、制御部３２は上前記筐体の非装着を判別したとき、上記駆動パルス及び上記データ信号のうち少なくもいずれかの供給を停止させることが望ましい。
【００３５】
図４は、本発明の他の実施例を示している。同図において図１と対応する部分には同一符号を付し、かかる部分の説明は省略する。
【００３６】
この実施例では、筐体内に複数の温度センサ１２Ａ〜１２Ｎ（Ｎ個の温度センサＡ〜Ｎ）が配置された構成としている温度センサは、例えば、サーミスタであるがこれに限定されるものではない。各温度センサの出力は各温度センサ毎に設けられたアンプ２１〜２１Ｎのいずれかを介して時計制御ユニット３０の入力インタフェース３１に供給される。他の構成は図1の構成と同様である。
【００３７】
この実施例では、時計制御ユニット３０の制御部（ＣＰＵ）３２は、複数の温度センサの出力によってより多様な制御を行うことができる。例えば、カバーガラス側に配置された複数の温度センサの検出温度の平均値と、裏蓋側に配置された複数の温度センサの平均値との温度差Δｔを基準値ｔｓと比較するようにしてもよい（図３参照）。また、カバーガラス側に配置された複数の温度センサの検出温度の合計値と、裏蓋側に配置された複数の温度センサの合計値との温度差Δｔを基準値ｔｓと比較するようにしてもよい。このような構成は、腕時計の構造によって腕時計が腕に密着していないと温度分布差が生じやすいような場合に適している。
【００３８】
また、予め記憶部３４に複数の温度センサによる非装着時の正規化された温度分布パターンと装着時の正規化された温度分布パターンとを記憶しておき、これ等パターンと検出された複数の温度センサによる正規化された温度分布パターンと比較して、相互間のパターンの近似程度によって、装着の有無を判別することとしてもよい。このようにすれば、季節による気温の変化の影響を軽減することが可能となる。
【００３９】
なお、実施例では、電気泳動表示装置としての携帯型情報機器の例として腕時計の例を挙げたが、これに限定されるものではない。例えば、胸ポケット、内ポケットに収納可能な（体温に接する）携帯型オーディオプレーヤ、録音機、電子手帳、電子ブック等の携帯型情報機器にも適用可能である。
【００４０】
以上のように、本願発明によれば、温度補償機能を有する電気泳動表示パネルに温度センサを少なくとも１個追加することで利用者に携帯型情報機器が装着（使用）されているかどうかを判別し、装着されていない場合には、消費電力が減少するように電気泳動表示パネルの表示画像や表示内容・範囲等を変更し、あるいは表示自体をやめるので電池の寿命や充電間隔をのばすことが可能となって好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  筐体、１０ａ  裏蓋、１０ｂ  胴部、１０ｃ  カバーガラス、１１  電気泳動表示パネル、１２，１３  温度センサ、１４  ムーブメント、１５  回路基板、２１  アンプ、３０  時計制御ユニット、３１  入力インタフェース部、３２  制御部（ＣＰＵ）、３３  出力インタフェース部、３４  記憶部、４０  駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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