(57)【要約】画像品質は、白黒画像及び階調画像の両方を与えることにより、電気泳動ディスプレイを用いるような双安定電子読書装置（３００、４００）において表示画像（３１０）を更新するときに改善される。ディスプレイの画素（２）の更新モードが白黒から階調に変わるとき、補償パルス（８０５、８２５、８４５、８６５）が印加される。補償パルスは、（ａ）階調更新モードの間に用いられるオーバーリセットパルス（８１５、８３５、８５５、８７５）と（ｂ）白黒更新モードの間に用いられる標準リセットパルス（６１０、６６０）との間のエネルギー差に基づくエネルギーを示す。又、白黒更新波形（６００、６５０）は、持続時間が階調更新波形（８００、８２０、８４０、８６０）において用いられるオーバーリセットパルス（８１５、８３５、８５５、８７５）の持続時間より実質的に短い標準リセットパルス（６１０、６６０）を有する。白黒更新モードは、必要に応じて、階調更新モードと組み合わされて用いられる。
2007507729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双安定ディスプレイにおいて画像を更新するための方法であって：
前記双安定ディスプレイの更新モードが白黒更新モードから階調更新モードに変わるときを判定する段階；並びに
前記判定する段階において示されるように前記更新モードが変わるとき、前記双安定ディスプレイに補償パルスを印加する段階であって、前記階調更新モードの間に用いられるオーバーリセットパルスと前記白黒更新モードの間に用いられる標準リセットパルスとの間のエネルギー差に基づくエネルギーを前記補償パルスは示す、段階；
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって：
補償パルスを印加する段階は、前記標準リセットパルスにおいて用いられる極性と同じ極性を有する補償パルスを印加する手順を有する；
ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって：
補償パルスを印加する段階は、前記標準リセットパルスと同じ振幅を有する補償パルスを印加する手順を有する；
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって：
補償パルスを印加する段階は補償パルスを印加する手順を有し、前記パルス持続時間は前記オーバーリセットパルスの持続時間と前記標準リセットパルスの持続時間との間の差と同じである；
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって：
補償パルスを印加する段階は、前記階調更新モードの間に用いられる階調更新波形に先立って前記双安定ディスプレイに補償パルスを印加する手順を有する；
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって：
前記階調更新波形は、駆動パルスにより後続される前記オーバーリセットパルスによりシェーキングパルスを有する；
ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって：
前記シェーキングパルスにより後続されるシェーキングパルスを有する前記白黒更新モードの間に前記双安定ディスプレイに波形を印加する段階；
を更に有する、ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって：
前記標準リセットパルスの前記エネルギーは、黒色状態から白色状態に又は白色状態から黒色状態に前記双安定ディスプレイを構成する粒子を移動するに十分である；
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって：
前記標準リセットパルスの前記エネルギーは、黒色状態から白色状態に又は白色状態から黒色状態に前記双安定ディスプレイを構成する粒子を移動するに十分であるエネルギーより大きい；
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
双安定ディスプレイにおいて画像を更新するための方法を実行するように機器により実行可能である指令のプログラムを具体的に実行するプログラム記憶装置であって、その方法は：
前記双安定ディスプレイの更新モードが白黒更新モードから階調更新モードに変わるときを判定する段階；並びに
前記判定する段階において示されるように前記更新モードが変わるとき、前記双安定ディスプレイに補償パルスを印加する段階であって、前記階調更新モードの間に用いられるオーバーリセットパルスと前記白黒更新モードの間に用いられる標準リセットパルスとの間のエネルギー差に基づくエネルギーを前記補償パルスは示す、段階；
を有する、ことを特徴とするプログラム記憶装置。
【請求項１１】
表示装置であって：
双安定ディスプレイ；並びに
前記双安定ディスプレイの更新モードが白黒更新モードから階調更新モードに変わるとき、及び前記双安定ディスプレイに補償パルスを印加して前記更新モードが変わるときを判定することにより、前記双安定ディスプレイにおいて画像を更新するための制御器であって、前記補償パルスは、前記階調更新モードの間に用いられるオーバーリセットパルスと前記白黒更新モードの間に用いられる標準リセットパルスとの間のエネルギー差に基づくエネルギーを表す、制御器；
を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の表示装置であって：
前記双安定ディスプレイは電気泳動ディスプレイを有する；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の表示装置であって：
前記表示装置は電子読書装置を有する；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の表示装置であって：
前記表示装置は表示板を有する；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
表示装置において画像を更新するための方法であって：
階調更新モードの間に双安定ディスプレイに階調更新波形を印加する段階；及び
白黒更新モードの間に双安定ディスプレイに白黒更新波形を印加する段階；
を有する方法であり、
前記白黒更新波形は標準リセットパルスを有し、前記階調更新波形はオーバーリセットパルスを有する；
ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって：
前記標準リセットパルスのエネルギーは、黒色状態から白色状態に又は白色状態から黒色状態に前記双安定ディスプレイを構成する粒子を移動するに十分である；
ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の方法であって：
前記標準リセットパルスの前記エネルギーは、黒色状態から白色状態に又は白色状態から黒色状態に前記双安定ディスプレイを構成する粒子を移動するに十分であるエネルギーより大きい；
ことを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の方法であって：
前記オーバーリセットパルスのエネルギーは前記標準リセットパルスの前記エネルギーより実質的に大きい；
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
双安定ディスプレイにおいて画像を更新するための方法を実行するように機器により実行可能である指令のプログラムを具体的に実行するプログラム記憶装置であって、その方法は：
階調更新モードの間に双安定ディスプレイに階調更新波形を印加する段階；及び
白黒更新モードの間に双安定ディスプレイに白黒更新波形を印加する段階；
を有する方法であり、
前記白黒更新波形は標準リセットパルスを有し、前記階調更新波形はオーバーリセットパルスを有する；
ことを特徴とするプログラム記憶装置。
【請求項２０】
表示装置であって：
双安定ディスプレイ；並びに
階調更新モードの間に前記双安定ディスプレイに階調更新波形を印加し、白黒更新モードの間に前記双安定ディスプレイに白黒更新波形を印加することにより、前記双安定ディスプレイにおいて画像を更新するための制御部；
を有する、表示装置であり、
前記白黒更新波形は標準リセットパルスを有し、前記階調更新波形はオーバーリセットパルスを有する；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
請求項１０に記載の表示装置であって：
前記双安定ディスプレイは電気泳動ディスプレイを有する；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
請求項２０に記載の表示装置であって：
前記表示装置は電子読書装置を有する；
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２３】
請求項２０に記載の表示装置であって：
前記表示装置は表示板を有する；
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電子ブック及び電子新聞等の電子読書装置に関し、特に、白黒画像及び階調画像の両方を用いて改善された画像品質及び短縮された更新時間を有する画像を更新するための方法及び機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の技術の進歩は、多くの可能性を開く電子ブックのような“ユーザフレンドリな”電子読書装置を提供している。例えば、電気泳動ディスプレイは非常に期待できるものである。そのようなディスプレイは、固有のメモリ挙動を有し、電力消費を伴わずに比較的長時間、画像を保つことができる。表示がリフレッシュされる又は新しい情報と共に更新されるときにのみ、電力が消費される。それ故、そのようなディスプレイにおける電力消費は、非常に小さく、電子ブック及び電子新聞のような携帯型電子読書装置の用途に対して適切である。電気泳動とは適用される電界の下での帯電粒子の移動のことをいう。液体中で電気泳動が起こるとき、粒子は、その粒子による粘性抵抗、それらの電荷（永久又は誘導）、液体の誘電特性及び印加される電界強度により主に決定される粘度を伴って移動する。電気泳動ディスプレイは一種の双安定ディスプレイであり、画像更新の後に電力消費を伴わずに画像を実質的に維持するディスプレイである。
【０００３】
例えば、１９９９年４月９日に公開された、Ｅ  Ｉｎｋ社（米国マサチューセッツ州ケンブリッジ市）による“Ｆｕｌｌ  Ｃｏｌｏｒ  Ｒｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ＷＩｔｈ  Ｍｕｌｔｉｃｈｒｏｍａｔｉｃ  Ｓｕｂ−Ｐｉｘｅｌｓ”と題された国際公開第９９／５３３７３号パンフレットにおいて、２つの基板を有する電子インクディスプレイについて記載されている。一の基板は透明であり、他の基板は行列状に配置された電極を備えている。表示要素又は画素は行電極及び列電極の交差部分に関連付けられる。表示要素は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いて列電極に結合され、そのＴＦＴのゲートは行電極に結合されている。このような表示要素、ＴＦＴ並びに行及び列電極の配置は共に、アクティブマトリクスを構成する。更に、ディスプレイ要素は画素電極を有する。行ドライバは表示要素の行を選択し、列又はソースドライバは、列電極及びＴＦＴを介して選択された表示要素の行にデータ信号を供給する。データ信号は、表示されるべきテキスト又は図等のグラフィックデータに対応している。
【０００４】
電子インクは、透明基板において共通電極と画素電極との間に備えられている。電子インクは、直径約１０乃至５０μｍの複数のマイクロカプセルを有する。一方法においては、各々のマイクロカプセルは、液体担持媒体又は流体中に懸濁された正に帯電した白色粒子と負に帯電した黒色粒子とを有する。正電圧が画素電極に印加されるとき、白色粒子は透明基板の方に方向付けられたマイクロカプセルの側に移動し、ビューアは白色表示要素を見ることとなる。同時に、黒色粒子はマイクロカプセルの反対側の画素電極に移動し、ここで、それらはビューアからは隠されているために見えない。画素電極に負電圧を印加することにより、黒色粒子は透明基板の方に方向付けられたマイクロカプセルの側の共通電極の方に移動し、表示要素はビューアにとって暗くなる。同時に、白色粒子はマイクロカプセルの反対側の画素電極の方に移動し、ここで、それらからは隠されているためにビューアには見えない。電圧が除去されるとき、ディスプレイ装置は、得られた状態のまま維持され、それ故、双安定特性を示す。他の方法においては、粒子は着色液体中に備えられる。例えば、黒色粒子は白色液体中に備えられることが可能であり、又は、白色粒子は黒色液体中に備えられることが可能である。又は、他の着色粒子が異なる色に着色された液体中に備えられることが可能である（例えば、緑色の液体中の白色粒子等）。
【０００５】
空気のような他の流体を又、帯電した黒色粒子及び白色粒子が電界において動き回る媒体において用いることが可能である（例えば、文献、Ｂｒｉｄｇｅｓｔｏｎｅ  ＳＩＤ２００３−Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ．Ｍａｙ  １８−２３，２００３，−ｄｉｇｅｓｔ２０．３参照）。着色粒子を又、用いることが可能である。
【０００６】
電子ディスプレイを構成するために、電子インクは、回路構成の層に対してラミネートされるプラスチックフィルムのシートに印刷されることが可能である。その回路構成は、ディスプレイドライバにより制御される画素のパターンを構成する。マイクロカプセルは液体担体媒体中に懸濁されているため、事実上、ガラス、プラスチック、繊維及び紙の何れの表面に既存のスクリーン印刷方法を用いて印刷されることが可能である。更に、フレキシブルなシートは、従来の本の外観に類似する電子読書装置のデザインを可能にする。
【０００７】
しかしながら、更なる進歩が画像品質を改善するため及び画像更新時間を短縮するために必要とされる。
【特許文献１】国際公開第９９／５３３７３号パンフレット
【非特許文献１】Ｂｒｉｄｇｅｓｔｏｎｅ  ＳＩＤ２００３−Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙｓ．Ｍａｙ  １８−２３，２００３，−ｄｉｇｅｓｔ２０．３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の及び他の問題点に対処するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に従って、白黒更新モード及び階調更新モードの両方が、アクティブマトリクス電気泳動ディスプレイのような双安定ディスプレイに備えられる。本発明の一有利点は、例えば、階調更新モードの全画像更新時間の約半分まで、白黒更新モードの間の全画像更新時間（ＩＵＴ）が短縮されることである。表示モードが白黒から階調に変化するとき、白黒更新モードと階調更新モードとの間のパルスエネルギー差を補償することによりモード変化により引き起こされる付加直流電圧を回避するための技術が更に提供される。この場合、階調更新波形の印加に先立って、階調波形と白黒波形との間のリセットパルスエネルギー差に等しいパルスエネルギーを有する補償電圧パルスが印加される。更に、その補償パルスは、前の白黒から白黒への画像遷移において用いられた電圧パルスと同じ電圧の符号又は極性を有する。換言すれば、その補償パルスは標準リセットパルスにおいて用いられた極性と同じ極性を有し、その標準リセットパルスは又、白黒更新モードの間に駆動パルスである。パルスエネルギーは電圧レベルとパルス時間との積である。複数の電圧レベルが用いられるとき、全エネルギーは、各々のパルスレベルにおいて含まれるエネルギーの合計である。一方法は、パルス時間が異なる駆動波形において変化されるように同じ（最大）振幅を用いることが可能であることである。簡単化のために、下で説明するように、同じ振幅を有するパルスが考慮される。この場合、パルスエネルギーの変化はパルス時間の長さの変化に比例する。しかしながら、下で与えられる実施例は、異なる振幅を有するパルスが用いられる場合に一般化されることができる。
【００１０】
本発明の特定の特徴においては、双安定ディスプレイにおいて画像を更新するための方法は、双安定ディスプレインお更新モードが白黒更新モードから階調更新モードに変わるときを判定する段階を有する。更新モードがその判定する段階において示されるように変わるとき、補償パルスが双安定ディスプレイに印加される。補償パルスは、（ａ）階調更新モードの間に用いられるオーバーリセットパルスと（ｂ）白黒階調モードの間に用いられる標準リセットパルスとの間のエネルギー差に基づくエネルギーを表す。
【００１１】
本発明の他の特徴においては、電子読書装置において画像を更新するための方法は、階調更新モードの間に双安定ディスプレイに階調更新波形を印加する段階と、白黒更新モードの間に双安定ディスプレイに白黒更新波形を印加する段階とを有する。白黒更新波形は標準リセットパルスを有し、そして階調更新波形はオーバーリセットパルスを有する。
【００１２】
関連する電子読書装置及びプログラム記憶装置が又、提供される。
【００１３】
全ての図において、対応する構成部分には同じ参照番号が付けられている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１及び２は、第１基板８、対向している第２基板９及び複数のピクチャ要素２を有する電子読書装置のディスプレイパネル１の一部の実施形態を示している。ピクチャ要素２は二次元構造において実質的に直線に沿って配列されることが可能である。ピクチャ要素２は、明確にするために互いに離れているように示されているが、実際には、ピクチャ要素２は、連続した画像を構成するように互いに非常に近接している。更には、フルディスプレイスクリーンの一部のみを示している。ピクチャ要素の他の構成、例えば、ハニカム構成が可能である。帯電粒子６を有する電気泳動媒体５は基板８及び９の間に存在する。第１電極３及び第２電極４は各々のピクチャ要素２に関連付けられている。電極３及び４は電位差を受けることが可能である。図２においては、各々のピクチャ要素に対して、第１基板は第１電極３を有し、第２基板９は第２電極４を有する。帯電粒子６は、電極３及び４の近傍又はそれらの中間の位置を占めることが可能である。各々のピクチャ要素２は、電極３及び４の間の帯電粒子６の位置により決定される外観を有する。電気泳動媒体５自体については、米国特許第５，９６１，８０４号明細書、米国特許第６，１２０，８３９号明細書及び米国特許第６，１３０，７７４号明細書に記載されていて、ＥＩｎｋ社製のものが入手可能である。
【００１５】
例として、電気泳動媒体５は、白色流体中に負に帯電した黒色粒子６を有することが可能である。それらの帯電粒子６が、例えば、＋１５Ｖの電位差により第１電極３の近傍にあるとき、ピクチャ要素２の外観は白色である。それらの帯電した粒子６が、例えば、−１５Ｖの逆の極性の電位差により第２電極４の近傍にあるとき、ピクチャ要素２の外観は黒色である。帯電粒子６が電極３及び４の間にあるとき、ピクチャ要素は黒色と白色との間の階調のような中間の外観を有する。駆動制御部１００は、フルディスプレイスクリーンにおいて、所望のピクチャ、例えば、画像及び／又はテキストを生成するように各々のピクチャ要素２の電位差を制御する。フルディスプレイスクリーンはディスプレイにおける画素に対応する多くのピクチャ要素を有する。
【００１６】
図３は、電子読書装置の概要を示している。電子読書装置３００はアドレス回路１０５を有する制御部１００を有する。制御部１００は、所望のテキスト又は画像が表示されるように、１つ又はそれ以上のディスプレイスクリーン３１０、例えば、電気泳動スクリーンを制御する。例えば、制御部１００はディスプレイスクリーン３１０における異なる画素に電圧波形を供給することが可能である。アドレス回路３０５は、所望の画像又はテキストが表示されるように、特定の画素、例えば、行及び列をアドレス指定するための情報を与える。下で更に説明するように、制御部１００は、異なる行及び／又は列から開始して、連続的にページが表示されるようにする。画像又はテキストデータはメモリ３２０に記憶される。１つの例はＰｈｉｌｉｐｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ社製のＳＦＦＯ（ｓｍａｌｌ  ｆｏｒｍ  ｆａｃｔｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクシステムである。制御部１００は、次ページコマンド又は前ページコマンドのようなユーザコマンドを開始するユーザ活性化ソフトウェア又はハードウェアボタン３２２に対して責任を負うことが可能である。
【００１７】
制御部１００は、ここで説明する機能性を達成するように、例えば、ソフトウェア、ファームウェア、マイクロコード等のコンピュータコード装置の何れのタイプを実行するコンピュータの一部であることが可能である。従って、そのようなコンピュータコード装置を有するコンピュータプログラムプロダクトは、当業者にとって明らかな方式で備えられることが可能である。更に、メモリ１２０は、例えば、ここで説明する機能性を達成する方法を実行するために制御部１００又はコンピュータ等の機器により実行可能な指令のプログラムを具体的に実施するプログラム記憶装置である。そのようなプログラム記憶装置は、当業者にとって明らかな方式で備えられることが可能である。
【００１８】
制御部１００は、例えば、全てのｘページが表示された後、ｙ分毎例えば１０分毎に、電子読書装置が最初にオンにされたとき、及び／又は輝度が例えば３％反射の値より大きいとき、電子ブックの表示領域の強制的リセットを予め行うためのロジックを有することが可能である。自動的なリセットのために、許容可能な画像品質をもたらす最低周波数に基づいて、許容可能な周波数が経験的に決定される。又、例えば、ユーザが電子読書装置を読み始めるとき、又は、画像品質が許容できないレベルに低下したとき、機能ボタン又は他のインタフェース装置によりユーザが手動でリセットをすることが開始することができる。
【００１９】
本発明は、何れのタイプの電子読書装置に適用することが可能である。図４は、２つの別個のディスプレイスクリーンを有する電子読書装置４００の１つの可能な例を示している。特に、第１ディスプレイ領域４４２は第１スクリーン４４０に備えられ、第２ディスプレイ領域４５２は第２スクリーン４５０に備えられている。それらのスクリーン４４０及び４５０は、スクリーンが互いに対して折り畳まれることを可能にし、又は平らなところで開いて位置付けられることを可能にするバインディング４４５により接続されることが可能である。このような構成は、従来の本を読む状況に非常に近いために好ましい。
【００２０】
種々のユーザインタフェース装置は、ユーザがページ前進コマンド、ページ後退コマンド等を開始することを可能にするように備えられることが可能である。例えば、第１領域４４２は、電子読書装置のページ間をナビゲートするために、マウス又は他のポインティング装置、タッチ活性化部、ＰＤＡペン若しくは他の既知の技術を用いて活性化することができるオンスクリーンボタン４２４を有することが可能である。ページ前進コマンド及びページ後退コマンドに加えて、同じページを上下にスクロールするように能力を備えることが可能である。ユーザがページ前進コマンド及びページ後退コマンドを与えることを可能にするように、代替として又は追加としてハードウェアボタン４２２を備えることが可能である。第２領域４５２は又、オンスクリーンボタン４１４及び／又はハードウェアボタン４１２を有することが可能である。第１及び第２ディスプレイ領域４４２、４５２の周囲のフレーム４０５は、ディスプレイ領域がフレームレスであるために必要ないことに留意されたい。他のインタフェース、例えば、音声コマンドインタフェースを同様に用いること可能である。ボタン４１２、４１４、４２２、４２４は両方のディスプレイ領域に対して必要ないことに留意されたい。即ち、ページ前進ボタン及びページ後退ボタンの１組を備えることが可能である。又は、単一のボタン又は他の装置、例えば、ロッカースイッチを、ページ前進コマンド及びページ後退コマンドの両方を与えるために作動させることが可能である。機能ボタン又は他のインタフェース装置を又、ユーザがリセットを手動で開始することが可能であるように備えることが可能である。
【００２１】
他の可能な設計においては、電子ブックは、一度に１ページを表示する単一のディスプレイ領域を有する単一ディスプレイスクリーンを有する。又は、単一のディスプレイスクリーンは、例えば、水平方向又は垂直方向に配置された２つ又はそれ以上のディスプレイ領域に分割されることが可能である。何れの場合、本発明は、モード変化によりもたらされる画素における残留直流により引き起こされる画像残像を低減するように各々の表示領域により用いられる。
【００２２】
更に、複数の表示領域が用いられる場合、何れの所望の順序で連続してページを表示することができる。例えば、図４においては、第１ページがディスプレイ領域４４２に表示されている一方、第２ページはディスプレイ領域４５２に表示されている。ユーザが次のページを見ることを要求するとき、第３ページが第１ページに置き換えられて第１ディスプレイ領域４４２に表示される一方、第２ページは第２ディスプレイ領域４５２に表示されたまま保たれることが可能である。同様に、第４ページが第２ディスプレイ領域４５２に表示される等などが可能である。他の方法においては、ユーザが次ページを見ることを要求するとき、第３ページが第１ページと置き換わって第１ディスプレイ領域４４２に表示され、第４ページが第２ページと置き換わって第２ディスプレイ領域４５２に表示されるように、両方のディスプレイ領域が更新される。単一のディスプレイ領域が用いられるとき、第１ページが表示され、次いで、第２ページは第１ページに上書きされる、等が可能である。その処理はページ後退コマンドに対しては逆に機能することが可能である。更に、その処理は、ヘブライ語のような右から左に読まれる言語、及び行ではなく列においてテキストが読まれる中国語のような言語に対して同様に適用可能である。
【００２３】
更に、全体のページは表示領域に表示される必要はない。ページの一部が表示され、そのページの他の一部を読むように、ユーザが上方に、下方に、左方に又は右方にスクロールすることを可能にするようにスクロール能力が備えられることが可能である。ユーザがテキスト又は画像のサイズを変えることが可能であるように、拡大及び縮小能力が備えられることが可能である。これは、例えば、視力が低下しているユーザにとって好ましいことである。
【００２４】
白黒更新モード及び階調更新モードの検討
双安定ディスプレイにおける適切な階調レベルは、駆動電圧パルス及びシェーキングパルスの両方を有する駆動スキームを用いて達成されることが、最近、示された。シェーキングパルスは、電力供給されていない画像保持時間及び画像履歴の影響の依存性を低減するために必要とされる。例えば、−１５Ｖ（白色）及び＋１５Ｖ（黒色）に電圧レベルの数が限定されるとき、適切な階調がレール安定化駆動スキームを用いて達成されることが又、示された。これは、階調が、基準の黒色状態か又は基準の白色状態（２つの“レール”）のどちらかから常に達成されることを意味する。更に、オーバーリセット電圧パルスを用いる駆動技術が、電気泳動ディスプレイを駆動するために最も有望であることが認識された。パルスシーケンスは、３つの部分、即ち、第１シェーキングパルスと、リセットパルスと、階調駆動パルスとを通常含む。この技術について、代表的な階調画像遷移について図５に模式的に示している。２ビット階調が、４つの色状態、即ち、白色、薄い灰色、濃い灰色及び黒色を可能にする。白黒表示は黒色状態及び黒色状態のみを有する。
【００２５】
図５において、波形５００、５２０、５４０及び５６０それぞれは、黒色（Ｂ）から薄い灰色（ＬＧ）への遷移、白色（Ｗ）から濃い灰色（ＤＧ）への遷移、黒色（Ｂ）から白色（Ｗ）への遷移及び白色（Ｗ）から黒色（Ｂ）への遷移を表している。個別の波形は、所望のテキスト及び／又は画像を表示するように制御部１００によりディスプレイにおける各々の画素に印加される。全画像更新時間（ＩＵＴ）は各々の部分において用いられる時間の期間の合計である。シェーキングパルス５０５、５２５、５４５、５６５は、電力供給されていない画像保持時間及び画像履歴の影響を低減するため、それにより、画像残像を低減し且つ階調の正確度を高めるために必要とされる。リセットパルスは、新しい画像更新の間に古い画像が適時に消去され且つ画像品質が保証されることを確実にするように、現在の位置又は色状態から極端位置又は色状態（例えば、黒色又は白色）に粒子を移動させるために必要とされる最短時間より長い必要がある。リセットパルス、例えば、参照番号５１０は２つの部分、即ち、“標準”リセット５１２（持続時間ｔ１を有する）と付加“オーバーリセット”部分５１４（持続時間ｔ２）とを有する。全体のオーバーリセットパルス５１０は、全持続時間ｔ１＋ｔ２に対して、標準リセット部分５１２及びオーバーリセット部分５１４を有するとみなされる。標準リセット部分５１２は、粒子がディスプレイにおける２つの電極間を移動するために必要な距離に比例する持続時間を必要とする。即ち、持続時間（ｔ１）は、黒色状態から白色状態に又は白色状態から黒色状態に双安定ディスプレイを構成する粒子を移動させるに十分である必要がある。
【００２６】
例えば、波形５００に対して、白色状態は、オーバーリセットパルス５１０の終了時に得られる。続く駆動パルス５１５は、薄い灰色状態が得られるまで、黒色状態の方向に関連画素の粒子を移動させる。波形５２０に対して、黒色状態がオーバーリセットパルス５３０の終了時に得られ、続く駆動パルス５３５は、濃い灰色状態が達成されるまで、白色状態の方向に粒子を移動させる。波形５４０に対して、白色状態がオーバーリセットパルス５５０の終了時に得られ、それ故、続く駆動パルスは必要ない。同様に、波形５６０に対して、黒色状態がオーバーリセットパルスの終了時に得られ、それ故、続く駆動パルスは必要ない。
【００２７】
標準リセットパルスの後、所望の光学状態の変化が得られる。オーバーリセット部分は、画像品質を改善するのみのために必要であり、そのオーバーリセット部分の後、視覚的な光学的変化は実質的に存在しない。オーバーリセットパルス部分、例えば、参照番号５１４において用いられる時間の期間ｔ２は、典型的には、標準リセット持続時間ｔ１と同じオーダーである。換言すれば、オーバーリセットパルスの持続時間（ｔ１＋ｔ２）は標準リセットパルスの持続時間（ｔ１）の約２倍である。一般に、オーバーリセットパルスの持続時間（ｔ１＋ｔ２）は実質的に標準リセットパルスの持続時間（ｔ１）より長い。簡単のために、図５においては、同じオーバーリセット部分の持続時間ｔ２が用いられている。全画像更新時間９００ｍｓｅｃが図５の波形を用いて得られ、それは一部のアプリケーションに対しては長過ぎる。
【００２８】
図６は、白黒更新モードに対する波形を示している。本発明に従った階調モードと組み合わされる白黒モードの導入は、多くのブックのコンテンツが白黒である一方、ブックの一部は階調画像を有するため、電気泳動ディスプレイに基づく電子ブックを充実させるために、特に有利である。白黒画素のみを用いるディスプレイ又は表示領域に対して、制御部は白黒更新モードを実行することができる。制御部は、ディスプレイ又は表示領域における１つ又はそれ以上の画素が階調画素を用いるとき、階調更新モードに遷移させる。それ故、白黒更新モードが、必要に応じて、階調更新モードと組み合わされて用いられる。適切なソフトウェアの指令が、このために、どのモードが用いられる必要があるかを判定するために、及びモード変更がなされるときに、制御部１００により実施される。
【００２９】
白黒更新モードのための波形は黒色から白色への遷移のための波形６００を有し、その波形は、シェーキングパルス６０５と持続時間ｔ１を有する標準リセットパルス６１０とを有する。同様に、白色から黒色の遷移のための波形５６０はシェーキングパルス６５５と持続時間ｔ１を有する標準リセットパルス６６０とを有する。リセットパルス６１０及び軌道パルス６６０は、黒色から白色に又は白色から黒色に画素を駆動するために用いられる。図５の波形に比較して、違いは、白黒モードにおけるリセット／駆動パルスの持続時間が階調モードにおける標準リセットパルスの持続時間に等しいことである。全画像更新時間は、ここでは、同じ遷移のための階調更新モードにおいて必要な全画像更新時間の約半分になる。これはページ更新をより速くし、ユーザの利便性を高める。
【００３０】
図７は、表示モードの変化の例を示している。４つの例としてのブロックの画像が、白黒から白黒への遷移に対する白黒更新モード（ＭＵ）を用いて並びに階調から白黒モード及び白黒から階調への遷移のための階調更新モード（ＧＵ）を用いて更新される。上部から下部に、画像７００は、白色、黒色、白色及び黒色領域を有するブロックを有し、画像７４０は、黒色、白色、黒色及び白色領域を有するブロックを有し、画像７８０は、薄い灰色、濃い灰色、白色及び黒色領域を有するブロックを有する。画像７００と７４０との間の遷移はＭＵを用いる一方、画像７４０と７８０との間の遷移はＧＵを用いる。全ての画素が白黒データを受けるとき、ＭＵモードは制御部１００により選択され、ディスプレイにおける少なくとも１つの画素が階調データを受けるとき、ＧＵモードが全ての画素について選択される。しかしながら、図６のＭＵ波形が白黒画像更新に対して用いられ、図５のＧＵ波形が階調画像更新に対して用いられるとき、ＭＵ波形とＧＵ波形との間の大きいパルス長の差のために付加直流電流（ｄｃ）が導入されることが可能である。ここでは、ＭＵモードからＧＵモードへの変化が存在するとき、付加直流電流（ｄｃ）を補償するためにＧＵ波形の印加に先立って付加補償パルスを印加することが提案されている。
【００３１】
図８は、表示モードが白黒更新モードから階調更新モードに変わるときに画素に印加される補償パルスを示している。波形８００、８２０、８４０及び８６０は階調更新モードにおける波形を示している。特に、波形８００は、シェーキングパルス８０５、オーバーリセットパルス８１５及び駆動パルス８１８を用いる黒色（Ｂ´）から薄い灰色（ＬＧ）への遷移を示している。波形８２０は、シェーキングパルス８２５、オーバーリセットパルス８３５及び駆動パルス８３８を用いる白色（Ｗ´）から濃い灰色（ＤＧ）への遷移を示している。波形８４０は、シェーキングパルス８４５及びオーバーリセットパルス８５５を用いる黒色（Ｂ´）から白色（Ｗ）への遷移を示している。波形８６０は、シェーキングパルス８６５及びオーバーリセットパルス８７５を用いる白色（Ｗ´）から黒色（Ｂ）への遷移を示している。種々の他の遷移、例えば、黒色から濃い灰色、白色から薄い灰色への遷移が又、可能である。
【００３２】
階調波形の印加に先立って、補償電圧パルスが各々の画素に印加される。補償パルスは、階調波形のオーバーリセットパルスの持続時間と白黒波形の標準リセットパルスとの間の差に実質的に等しい持続時間を有する。更に、補償パルスは、前の白黒から白黒への画像遷移において用いられる電圧パルスと同じ電圧の符号又は極性を有する。例えば、補償パルス８０５、８２５、８４５及び８６５は、階調更新波形８００、８２０、８４０及び８６０それぞれに先行する。補償パルス８０５及び８４５は、例えば＋１５Ｖのパルス（図６の＋１５Ｖのリセットパルス６６０参照）及び４００ｍｓｅｃの持続時間（ｔ１）を有するＭＵモードを用いて前の白色から黒色への遷移において、現在の黒色状態（Ｂｍｎ）が得られるため、補償パルス８０５及び８４５は、例えば、＋１５Ｖの極性（及び振幅）を有する。黒色（Ｂ´）から薄い灰色（ＬＧ）への遷移（波形８００）に対して、ＧＵモードが、薄い灰色が階調色であるために選択される必要がある。この場合、オーバーリセットパルス８１５は、例えば、−１５Ｖであって、８００ｍｓｅｃの持続時間（ｔ１＋ｔ２）を有し、＋１５Ｖの補償パルス８０５は、ＧＵ波形８００の開始に先立って持続時間（８００ｍｓｅｃ−４００ｍｓｅｃ）＝４００ｍｓｅｃの間、印加される。
【００３３】
補償パルス８２５及び８６５は、例えば−１５Ｖのパルス（図６の−１５Ｖのリセットパルス６１０参照）及び４００ｍｓｅｃの持続時間（ｔ１）を有するＭＵモードを用いて前の黒色から白色への遷移において、現在の白色状態（Ｗｍｎ）が得られるため、補償パルス８２５及び８６５は−１５Ｖの極性（及び振幅）を有する。波形８６０の白色から黒色への遷移に対して、ＧＵモードが、他の画素に対して既に選択されているため、用いられる。オーバーリセットパルス８７５は、８００ｍｓｅｃの持続時間（ｔ１＋ｔ２）及び＋１５Ｖの極性と振幅とを有する。この場合、持続時間（８００ｍｓｅｃ−４００ｍｓｅｃ）＝４００ｍｓｅｃの間の１５Ｖの補償パルス８６５が、波形８６０の開始に先立って印加される。補償パルス８０５、８２５、８４５及び８６５は、モード変化のために関連画素に又、もたらされる付加直流電圧を本質的に補償する。
【００３４】
本発明は、例えば、タイプライターモード
本発明は、単一の及び複数のウィンドウ表示の両方に適用可能であり、ここで、例えば、タイプライターモードを有することが可能であることに留意されたい。上記の実施形態においては、パルス幅変調（ＰＷＭ）駆動が本発明の例示として用いられ、即ち、パルス時間は各々の波形において変化する一方、電圧振幅が一定に保たれていることを強調する必要がある。しかしながら、本発明は又、例えば、電圧変調駆動（ＶＭ）に基づいて他の駆動スキームに対して適用可能であり、ここでは、パルス電圧振幅は各々の波形において変化し、又は、ＰＷＭ又はＶＭ駆動と組み合わされる。ＶＭ駆動又は組み合わされたＶＭ及びＰＷＭ駆動が用いられるとき、補償パルスに含まれるエネルギーが標準リセットパルスとオーバーリセットパルスとの間のエネルギー差に基づくように補償パルスは選択される。本発明は又、カラー双安定ディスプレイに適用可能であり、その電極構造は制限されない。例えば、上部／下部電極構造、ハニカム構造又は他の結合されたインプレーンスイッチング構造及び垂直スイッチング構造を用いることが可能である。
【００３５】
本発明は、電子読書装置自体、掲示板又は他の表示板を含む電子読書装置以外のディスプレイにおいて具現されることが可能である。
【００３６】
本発明の好適と考えられる実施形態について図示し、詳述したが、勿論、本発明の範囲から逸脱することなく形式上又は詳細に、種々の修正及び変形が容易になされることが理解されるであろう。それ故、本発明は、詳述され且つ例示されたまさにそれらの形態に限定されるものではなく、同時提出の特許請求の範囲における範囲から逸脱することのない全ての修正を網羅するように意図されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】電子読書装置のディスプレイスクリーンの一部の実施形態の平面図である。
【図２】図１のライン２−２に沿った断面図である。
【図３】電子読書装置の概要を示す図である。
【図４】それぞれの表示領域を有する２つのディスプレイスクリーンを示す図である。
【図５】階調更新モードのためのレール安定化波形を示す図である。
【図６】白黒更新モードのための波形を示す図である。
【図７】表示モード変化の例を示す図である。
【図８】表示モードが白黒更新モードから階調更新モードに変わるときに印加される補償パルスを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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