(57)【要約】【課題】自己発電した電力を用いて電子表示媒体の表示を書き換えるために駆動装置の蓄電部へ必要な電力を充電する時間を短くする。【解決手段】制御部と、電力を発電する自己発電部と、前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部とを備える駆動装置を用い、前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を昇圧する昇圧回路を有し、前記制御部は、前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路を停止させ、前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧回路を動作させる。【選択図】図４
2019090934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子表示媒体を駆動する駆動装置であって、
前記駆動装置を制御する制御部と、
電力を発電する自己発電部と、
前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、
前記電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部と、
を備え、
前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を昇圧する昇圧回路を有し、
前記制御部は、前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路を停止させ、前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧回路を動作させることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
電子表示媒体を駆動する駆動装置であって、
前記駆動装置を制御する制御部と、
電力を発電する自己発電部と、
前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、
前記電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部と、
を備え、
前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を所定の昇圧周波数で昇圧するスイッチング方式の昇圧回路を有し、
前記制御部は、前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路の前記昇圧周波数を低周波にし、前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧周波数を高周波にすることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の駆動装置であって、
前記蓄電部に蓄積された電力の蓄電電圧を測定する電圧測定部を有し、
前記電圧測定部は、前記蓄電電圧を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記蓄電電圧が所定の電圧に達した場合に前記書換期間を開始することを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
駆動装置を備える電子表示媒体の駆動方法であって、
前記駆動装置が、前記駆動装置を制御する制御部と、電力を発電する自己発電部と、前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、前記電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部と、を備え、前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を昇圧する昇圧回路を有し、
前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路を停止させるステップと、
前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧回路を動作させるステップと、
を有することを特徴とする電子表示媒体の駆動方法。
【請求項５】
請求項１から３の何れか一項に記載の駆動装置を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置であって、前記電子表示媒体が、複数の表示領域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、駆動装置、電子表示媒体の駆動方法、及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電気泳動表示素子等のメモリ性を有する電子表示媒体を用いた電子装置に関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。メモリ性を有する電子表示媒体は、表示の書き換え時には電力を要するが、書き換えた後は電力を要さずに表示内容を保持することができるため、電力の消費を抑えることができる。特許文献１に開示された技術では、電磁誘導によって非接触で発生された電源により、マイコンやドライバＩＣに電力が供給される。
【０００３】
ところで、太陽光や振動、熱等のエネルギーを電気エネルギーに変換し、様々な電子装置や機器を駆動することができる、エナジーハーベストや環境発電と呼ばれる技術が存在する。自己発電した電力を利用して表示の書き換えを行う電子表示装置において、メモリ性を有する表示媒体を用いるようにすれば、さらに電力の消費を減らすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−００２６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自己発電した電力を用いて電子表示媒体の表示を書き換える場合には、自己発電した電力を一旦コンデンサー等の蓄電部に蓄える必要がある。しかし、発電能力が十分でない場合、必要な電力を充電するために多くの時間を要するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、自己発電した電力を蓄電部へ充電する時間を短くすることが可能な、駆動装置、電子表示媒体の駆動方法、及び、表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、電子表示媒体を駆動する駆動装置であって、
前記駆動装置を制御する制御部と、
電力を発電する自己発電部と、
前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、
前記電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部と、
を備え、
前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を昇圧する昇圧回路を有し、
前記制御部は、前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路を停止させ、前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧回路を動作させる
ことを特徴とする駆動装置である。
【０００８】
また、本発明は、電子表示媒体を駆動する駆動装置であって、
前記駆動装置を制御する制御部と、
電力を発電する自己発電部と、
前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、
前記電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部と、
を備え、
前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を所定の昇圧周波数で昇圧するスイッチング方式の昇圧回路を有し、
前記制御部は、前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路の前記昇圧周波数を低周波にし、前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧周波数を高周波にすることを特徴とする駆動装置である。
【０００９】
また、本発明は、上記の駆動装置であって、
前記蓄電部に蓄積された電力の蓄電電圧を測定する電圧測定部を有し、
前記電圧測定部は、前記蓄電電圧を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記蓄電電圧が所定の電圧に達した場合に前記書換期間を開始してもよい。
【００１０】
また、本発明は、駆動装置を備える電子表示媒体の駆動方法であって、
前記駆動装置が、前記駆動装置を制御する制御部と、電力を発電する自己発電部と、前記自己発電部によって発電された電力を蓄積して前記駆動装置に電力を供給する蓄電部と、前記電子表示媒体に駆動信号を印加する表示ドライブ部と、を備え、前記表示ドライブ部が、前記駆動信号を発生させるために、前記蓄電部から供給された電圧を昇圧する昇圧回路を有し、
前記蓄電部へ電力を蓄積する充電期間の間、前記昇圧回路を停止させるステップと、
前記電子表示媒体に前記駆動信号を印加する書換期間の間、前記昇圧回路を動作させるステップとを有することを特徴とする電子表示媒体の駆動方法である。
【００１１】
また、本発明の表示装置は、上記の駆動装置を備えていてもよい。
【００１２】
また、本発明の表示装置は、前記電子表示媒体が、複数の表示領域を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、蓄電部への充電期間の間、昇圧回路による電力の消費を抑制することができるので、自己発電した電力を蓄電部へ充電するために要する時間を短くできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態による駆動装置の概略構成を示す図である。
【図２】電子表示媒体の動作原理を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の駆動処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態において、発電が開始してから電力が放電されるまでのタイミング図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による駆動装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の駆動処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態による駆動装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態において、発電が開始してから電力が放電されるまでのタイミング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
【００１６】
（概略構成）
図１は、本実施形態における電子ペーパー等のメモリー性を有する電子表示媒体２００を駆動する駆動装置１００の概略構成を示す図である。電子表示媒体２００の画素は、２色を表示可能であり、本実施形態では白色と黒色の２色を表示する。駆動装置１００は、トリガー出力部１０、自己発電部２０、蓄電部３０、制御部４０ 、不揮発性メモリ５０、ドライバＩＣ等の表示ドライブ部６０、リセット部７０で構成される。
【００１７】
駆動装置１００は電子表示媒体２００に画像を表示させることができ、例えば電子表示媒体２００がリモコン装置に設けられる場合には、テレビのチャンネル表示やエアコンの温度表示等の画像を表示させることができる。
【００１８】
（トリガー出力部１０）
トリガー出力部１０は、電子表示媒体２００に表示される画像を書き換える契機となる操作が行われる操作部である。
【００１９】
トリガー出力部１０が操作されると、トリガー出力部１０の操作情報が制御部４０に通知される。例えば、トリガー出力部１０を押しボタンの形態とした場合には、押しボタンを押すごとに、制御部４０に対して、電子表示媒体２００に表示する画像を切り替える指令が通知される。
【００２０】
（自己発電部２０）
自己発電部２０は、操作されることによって電力を発電する。発電された電力は蓄電部３０に蓄積される。自己発電部２０は、設けられる状況に応じて様々な形態とすることができる。例えば、振動や熱等の外部エネルギーを加えられることによって発電できるものでもよいし、押しボタンを押すことによって回転体を回転させ、その回転体のエネルギーを電磁誘導で吸収して電圧を発生させる方法や、圧電素子により電圧を発生させる方法を採ることもできる。
【００２１】
また、自己発電部２０はトリガー出力部１０と一体的に形成されていても構わない。例えば、トリガー出力部１０を押しボタンの形態として、押しボタンと上記の発電方法を組み合わせれば、トリガー出力部１０が操作されるときにトリガー出力部１０に与えられるエネルギーを利用して発電することができる。
【００２２】
本実施形態においては、トリガー出力部１０と自己発電部２０とが、押しボタンとして一体的に形成されている場合について説明する。従って、本実施形態の説明において、トリガー出力部１０が操作されると記載されている場合には、同時に自己発電部２０も操作されるものと理解される。
【００２３】
（蓄電部３０）
蓄電部３０は、自己発電部２０によって発電された電力を蓄積して、駆動装置１００の各部に電力を供給する。蓄電部３０は、例えばコンデンサとレギュレータにより構成される。蓄積された電力は、レギュレータで一定電圧以下にされた上で、駆動装置１００に供給される。
【００２４】
（リセット部７０）
リセット部７０はアナログＩＣで構成され、蓄電部３０に蓄積された電力の電圧が、アナログＩＣで規定される所定値以上になった場合に、リセット解除信号を制御部４０に出力することで、制御部４０のリセット状態を解除し、制御部４０の動作を開始させる。制
御部４０は、初期状態ではリセット状態になっており、リセット部７０からリセット解除信号を受信することで動作を開始する。
【００２５】
自己発電による発電の場合、自己発電部２０からの電力供給の開始直後においては、電圧の上昇が不安定になることがあり、制御部４０の演算手段の動作が不安定になったり、暴走したりするおそれがある。そこで、リセット部７０を設けて、蓄電部３０から供給される電圧が安定な動作を行うのに必要な電圧以上になってからリセット解除信号を制御部４０に出力するようにすることにより、制御部４０を安定して確実に動作を開始させることができる。
【００２６】
リセット部７０は、制御部４０と一体化した１つのモジュールとして構成されてもよい。
【００２７】
（不揮発性メモリ５０）
不揮発性メモリ５０は、書き換え可能な不揮発性記憶媒体であり、例えば、フラッシュメモリや、ＦＲＡＭ（登録商標）（強誘電体メモリ）で構成され、不揮発性メモリ５０は、後述する画像情報を記憶する。
【００２８】
また、不揮発性メモリ５０は、制御部４０の集積回路の一部に組込まれて 制御部４０の一部として構成されてもよい。
【００２９】
（制御部４０）
制御部４０は、駆動装置１００の各部を制御する。制御部４０は、不図示の演算手段（ＣＰＵ： Central Processing Unit）と読み書き可能な揮発性記憶手段（ＲＡＭ：Random Access Memory）と記憶部４１ を含み、記憶部４１に記憶されたプログラムに従って処理を実行する。記憶部４１は、書き変え可能な不揮発性記憶媒体（ＥＰＲＯＭ，ＯＴＰ−ＥＰＲＯＭ，フラッシュメモリ等）や、読出し専用の不揮発性記憶媒体（ＲＯＭ：Read Only Memory）であり、演算手段ＣＰＵの制御プログラムを記憶する。
【００３０】
記憶部４１は、制御部４０の集積回路の一部として、制御部４０の集積回路に一体に組込まれて構成されてもよい。
【００３１】
（表示ドライブ部６０）
表示ドライブ部６０は、駆動信号を発生させるために、蓄電部３０から供給された電圧を昇圧する昇圧回路６１と、表示する現画像情報および新画像情報を記憶する画像バッファ６２と、各画素に出力する駆動波形を決定する演算回路６４と、駆動波形を選択するドライバ回路６３とを備え、電子表示媒体２００に対し、所定の駆動信号を印加する。
【００３２】
表示ドライブ部６０が駆動信号を電子表示媒体２００に印加することにより、電子表示媒体２００に表示されていた現画像が新画像情報の画像に書き換わる。
【００３３】
本実施形態の表示ドライブ部６０には、３Ｖ前後の入力電圧を昇圧回路６１によって±１５Ｖに昇圧（および反転）し、０Ｖと＋１５Ｖと―１５Ｖの３値のＤＣ電圧をドライバ回路６３により電子表示媒体２００に印加する、３値駆動のドライバＩＣを用いる。
【００３４】
演算回路６４は、現画像情報と新画像情報とを比較する。演算回路６４は、ここでの比較により、各画素について、（１）白から黒に変化するのか、（２）黒から白に変化するのか、（３）白のまま変化しないのか、（４）黒のまま変化しないのかを判定して、各画素への駆動信号の出力波形を決定する。
【００３５】
ドライバ回路６３は、演算回路６４の比較の結果に応じた駆動信号を所定期間の間、電子表示媒体２００の各画素に出力する。
【００３６】
なお、表示ドライブ部６０の画像バッファ６２と、演算回路６４と、昇圧回路６１と、ドライバ回路６３は、それぞれ異なるモジュールとして構成することもできる。
【００３７】
（電子表示媒体２００）
図２は、帯電粒子が電気泳動によって移動する電気泳動型の電子ペーパーによる電子表示媒体２００の動作原理を説明する断面図である。図２には、上電極２１０、下電極２２０、マイクロカプセル２３０、白粒子２４０、黒粒子２５０、オイル等の透明溶媒２６０が示されている。図２の電子表示媒体２００は、観察方向Ａ（上電極２１０側）から観察される。
【００３８】
図２の様に、電気泳動型の電子ペーパーによる電子表示媒体２００は、直径約４０μｍのマイクロカプセル２３０の透明溶媒２６０の中に、負で永久帯電した白粒子２４０と、正で永久帯電した黒粒子２５０が入っている。上電極２１０はＩＴＯ（酸化インジューム錫）膜などの透明電極で形成した共通電極である。下電極２２０は、金属箔等で形成した１つのセグメントの画素領域ごとに設けられた画素電極である。
【００３９】
上電極２１０に０Ｖの電圧を印加し、下電極２２０を−１５Ｖにすると、負に帯電した白粒子２４０が透明溶媒２６０中を電気泳動によって上側に移動し、正に帯電した黒粒子２５０が下側に移動するので、観察方向Ａから見ると白く見える。
【００４０】
下電極２２０に＋１５Ｖの電圧を印加し、上電極２１０を０Ｖにすると、負に帯電した白粒子２４０が透明溶媒２６０中を電気泳動によって下側に移動し、正に帯電した黒粒子２５０が上側に移動するので、観察方向Ａから見ると黒く見える。
【００４１】
その後、上電極２１０と下電極２２０の間に加える印加電圧の差を０Ｖにしても、粒子同士、粒子とマイクロカプセル界面との分子間力により、電子表示媒体２００は、その状態を保持し、同じ色を表示し続ける。
【００４２】
（動作手順）
次に、電子表示媒体２００の画像書き換えの手順について、説明する。
【００４３】
制御部４０は起動すると、時間の計測を開始する。また、制御部４０は、表示ドライブ部６０を起動する。その際に、制御部４０は、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を停止する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＦＦにする。また、制御部４０は、表示ドライブ部６０の初期設定として、動作クロック、駆動波形デ−タ等、各種レジスタの初期値を入力し、表示ドライブ部６０を初期化する。
【００４４】
次に、制御部４０は、不揮発性メモリ５０から、現画像情報を読み出し、表示ドライブ部６０の画像バッファ６２の現画像バッファに書き込む。その後、電子表示媒体２００が次に表示するべき画像を示す新画像情報を画像バッファ６２の新画像バッファに書き込む。そして、制御部４０は、表示ドライブ部６０に、電子表示媒体２００の表示書き換えを行うことを指示する駆動信号印加指令を送信する。
【００４５】
駆動信号印加指令を受け取ると、表示ドライブ部６０は、画像バッファ６２に書き込まれた情報を基に、演算回路６４が行った演算結果に従って、電子表示媒体２００に駆動信号を印加する。
【００４６】
そして、制御部４０は、起動して所定時間が経過した後に、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を開始する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＮにする。
制御部４０は、駆動信号印加指令を表示ドライブ部６０に送信すると、新画像情報を不揮発性メモリ５０に記憶させる。これにより、電子表示媒体２００に表示される画像と、不揮発性メモリ５０が記憶している画像とを確実に一致させることができる。
【００４７】
ここで、制御部４０が起動してから昇圧回路６１に動作を開始する指令を送信するまでの所定の期間とは、自己発電部２０が電力を発電し、表示ドライブ部６０を安定して駆動させるために必要な電力を蓄電部３０が蓄積するのに要する期間のことである。すなわち、所定の期間が経過する前とは、蓄電部３０へ電力を蓄積する充電期間のことであり、所定の期間が経過した後とは、電子表示媒体２００に駆動信号を印加する書換期間のことを指す。
【００４８】
上記のように制御部４０が昇圧回路６１のＯＮとＯＦＦを切り替えることにより、充電期間の間は昇圧回路６１を停止させ、書換期間の間は昇圧回路６１を動作させることが可能となる。このようにすることで、充電期間の間の昇圧回路６１による電力消費がなくなるため、蓄電部３０に電力が蓄積されるのを加速することができる。すなわち、充電期間の間も昇圧回路を動作させている場合と比べて、充電期間の長さを短縮することが可能となる。
【００４９】
次に、第１の実施形態の駆動装置１００により行われる駆動処理の一例を図３のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
（ステップＳ１）
先ず、トリガー出力部１０および自己発電部２０が操作されることにより、自己発電部２０が発電を開始し、その電力は蓄電部３０に蓄積される。
【００５１】
（ステップＳ２）
蓄電部３０に蓄えられた電力の電圧が、制御部４０が安定して駆動可能な電圧（例えば、１．７Ｖ）を超えることにより、リセット部７０が制御部４０にリセット解除信号を出力する。それにより、制御部４０のリセット状態が解除され、制御部４０が起動する。
【００５２】
（ステップＳ３）
起動した制御部４０は、時間の計測を開始する。また、制御部４０は、表示ドライブ部６０を起動する。その際に、制御部４０は、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を停止する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＦＦにする。
【００５３】
（ステップＳ４）
制御部４０は、利用者がトリガー出力部１０を押すことにより指令された新画像情報を表示ドライブ部６０の画像バッファ６２に入力する。ここで、電源がなくなると、表示ドライブ部６０の画像バッファ６２の現画像情報のデータが消去される。そのため、制御部４０は、画像バッファ６２の現画像情報のデータが消去されている場合は、まず、不揮発性メモリ５０から、現画像情報を読み出し、現画像情報を画像バッファ６２の現画像バッファに入力する。
【００５４】
そして、次に、制御部４０が用意した新画像情報を表示ドライブ部６０の画像バッファ６２の新画像バッファに入力する。なお、実際には、入出力可能なバッファは、１つだけであることが多く、現画像情報の内容を新画像バッファに書き込み、新画像バッファの現画像情報を現画像バッファにコピーしてから、新画像情報を新画像バッファに書き込む。
【００５５】
（ステップＳ５）
制御部４０は、予め定めている所定の時間を経過した後に、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を開始する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＮにする。予め定めている所定の時間は、自己発電部２０の発電した電力によって蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢが、電子表示媒体２００の画像書き換えに必要な電圧（例えば、３．５Ｖ）まで上昇するために要する時間である。その所定の時間は、自己発電部２０と蓄電部３０の構成や自己発電部２０の押し方により１μ秒から１秒程度である。
【００５６】
そして、昇圧回路の電圧が所望の電圧になるのに必要な安定時間が経過した後、表示ドライブ部６０に、電子表示媒体２００への駆動信号印加指令を送信する。昇圧回路の安定時間は、表示ドライブＩＣにより異なるが、通常、３０〜２００ｍｓである。
【００５７】
（ステップＳ６）
表示ドライブ部６０の演算回路６４は、制御部４０から受信した駆動信号印加指令に従い、画像バッファ６２に記憶された現画像情報と新画像情報とを比較する演算結果に応じて駆動信号のデータを作成する。表示ドライブ部６０のドライバ回路６３は、演算回路６４が作成した駆動信号のデータに従って、上電極２１０と下電極２２０に画素電極駆動電圧パルスを印加する。
【００５８】
（ステップＳ７）
制御部４０は、表示ドライブ部６０から、駆動信号の出力中であることを示すＢＵＳＹが出力されているかをチェックする。
【００５９】
（ステップＳ８）
制御部４０は、表示ドライブ部６０からのＢＵＳＹ出力が終了したか否かを判定する。
【００６０】
制御部４０は、表示ドライブ部６０からのＢＵＳＹ出力が終了していない場合には（ステップＳ８：ＮＯ）、再びステップＳ７に戻り、表示ドライブ部６０からのＢＵＳＹ出力の終了をチェックする。
【００６１】
（ステップＳ９）
制御部４０は、表示ドライブ部６０からのＢＵＳＹ出力が終了した場合には（ステップＳ８：ＹＥＳ）、表示ドライブ部６０を停止させる。その後、自然放電により、蓄電電圧ＶＢは徐々に０Ｖに低下してゆく。
【００６２】
以上説明した処理に示されるように、制御部４０は、供給される電力の蓄電電圧ＶＢが制御部動作電圧になったことを契機に、リセット部７０がリセット解除信号を出力することで動作を開始する。そして、駆動信号の出力が完了したことで処理を終了する。
【００６３】
制御部４０は、一度処理が終了すると、もう一度リセットの状態になるまでは次の処理を行わない。これにより、書き換え終了後であって蓄電部３０から供給される電圧が不安定な場合でも、誤表示を好適に抑制することができる。
【００６４】
続いて、図４のタイミング図を参照して、自己発電部２０による発電が行われてから、電子表示媒体２００の表示の書き換えが完了するまでの、蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢの時間推移と、制御部４０と表示ドライブ部６０の動作、および、昇圧回路６１の動作のＯＮ（動作）−ＯＦＦ（停止）の時間推移を説明する。
【００６５】
（充電期間１）
図４（ａ）において、まず、自己発電部２０が発電を開始する時刻を時刻Ｔ０とする。
蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢは、１μ秒から１秒程度の時間を経て、電子表示媒体２００の書き換えに必要な電圧である書換可能電圧（例えば３．３Ｖ）まで立ち上がる。
【００６６】
蓄電電圧ＶＢが制御部動作電圧（例えば１．７Ｖ）に達すると（時刻Ｔ１）、制御部４０及び表示ドライブ部６０が正常に動作可能になる。その際に、リセット部７０が、リセット解除信号を制御部４０に出力することにより、図４（b）において、制御部４０を起動させる。動作を開始した制御部４０は、図４（ｃ）のように、表示ドライブ部６０を起動する。
【００６７】
時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間は１００〜２００ｍｓ程度であるが、本実施形態では、２００ｍｓである。また、Ｔ１から蓄電電圧ＶＢが書換可能電圧まで立ち上がる時刻Ｔ２までの期間は４００ｍｓ程度を要する。よって、充電期間１の長さは６００ｍｓ程度となる。
【００６８】
（書換期間１）
時刻Ｔ２において、制御部４０が、昇圧回路６１の動作を開始する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＮにして、昇圧電圧が安定するまでの立ち上げ時間Ｔα（５０ｍ秒〜２００ｍ秒程度）の間、待ってから、電子表示媒体２００の書換を開始する。ここで、時刻Ｔ２から、書き換えが完了する時刻Ｔ３までを、書換期間１と定義する。
【００６９】
図４（ｄ）に示した昇圧回路６１の昇圧電圧が安定後、表示ドライブ部６０は、制御部４０から駆動信号印加指令を受け取り、電子表示媒体２００に駆動信号を印加し、電子表示媒体２００の表示する画像を書き換え、新たな画像を表示させる。
【００７０】
表示ドライブ部６０による電子表示媒体２００の駆動に伴い、数十マイクロアンペアから数百マイクロアンペアの電流が流れるため、図４（ａ）で、徐々に蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢが低下していく。Ｔ２から４００ｍｓ程度が経過したＴ３で、電子表示媒体２００の書き換えが完了する。
【００７１】
書き換えが完了すると、図４（ｄ）の昇圧回路６１は動作を停止する。一方、表示ドライブ部６０の他の部分は停止せず、動作し続ける。これにより、駆動装置１００は表示ドライブ部６０の機能を維持しつつも、電力消費を大幅に抑制することができる。
【００７２】
そのため、昇圧回路６１が停止していると蓄電電圧ＶＢは、なかなか小さくならないまま保持される。これにより、次に自己発電部２０が発電を開始するまでの間、必要な動作は行いながらも蓄電電圧ＶＢが再び立ち上がるのを待つことができる。
【００７３】
（充電期間２）
書換期間１の経過後（時刻Ｔ３）、自己発電部２０が再び操作されることにより、自己発電部２０が再度電力を発電し、蓄電部３０に電力を蓄積し始める。この時刻Ｔ３での蓄電電圧ＶＢは、図４（ａ）に示すように、Ｔ１における蓄電電圧ＶＢである１．７Ｖよりも大きい。よって、蓄電電圧ＶＢが再び書換可能電圧に達する（時刻Ｔ４）までの期間は充電期間１のときよりも短くなり、２００ｍｓ程度で済む。
【００７４】
（書換期間２）
制御部４０は、新しい画像を表示ドライブ部６０の画像バッファ６２の新画像バッファに書き込む。
【００７５】
そして、時刻Ｔ４に蓄電電圧ＶＢが再び書換可能電圧に達すると、昇圧回路６１をＯＮにして、立ち上げ時間Ｔα経過後、表示ドライブ部６０が電子表示媒体２００に駆動信号
を印加することによって、電子表示媒体２００の表示画像を書き換える。このとき書き換えに要する時間については、書換期間１のときと同じ条件であるため、同じく４００ｍｓ程度である。
【００７６】
以下、時刻Ｔ５からの時刻Ｔ６までの充電期間３以降においても、充電期間２と同じように、書換期間終了後の蓄電電圧ＶＢがＴ１における蓄電電圧ＶＢである１．７Ｖよりも大きいため、書換可能電圧に達するまでの期間は充電期間２と同様に短くて済む。
【００７７】
このように、電子表示媒体２００の書き換えが完了すると、表示ドライブ部６０は、昇圧回路６１のみを停止させ、他の部分は停止させずに動作し続ける。こうすることで、表示ドライブ部６０の消費電流が非常に小さくなるので、無駄な電流使用がなく、効率良く短時間で充電できる。
【００７８】
また、表示ドライブ部６０を停止状態から起動させる際の充電初期設定処理や、不揮発性メモリ５０からの画像転送を省くことができる。これにより、２回目以降の充電期間の蓄電電圧ＶＢが書換可能電圧まで立ち上がるのに要する時間を短くすることができる効果がある。
【００７９】
また、書き換え完了後も昇圧回路６１を停止しなかったとすると、消費電流が大きいままなので、次に自己発電部２０が発電を開始するまでに時間が長くかかった場合、蓄電電圧ＶＢが下がり続け、制御部４０や表示ドライブ部６０が動作するために必要な電圧を下回ることが想定される。
【００８０】
そうなると、次にトリガー出力部１０が操作されたとしても、再び制御部４０および表示ドライブ部６０を起動させ、初期設定処理を行う必要が生じるため、電子表示媒体２００を書き換えるのに要する時間が長くかかってしまう。
【００８１】
このような問題を解消するために、本実施形態のように、書き換え完了後は昇圧回路６１を停止し、電力の消費を抑制して次のトリガー出力部１０に対する操作を待つことは非常に有効である。
【００８２】
また、本実施形態は、連続して電子表示媒体２００の表示を書き換えたい場合にも大変有効である。昇圧回路６１を停止して充電期間を短くすることで、連続する複数回の書き換えをスムーズに行うことができる。
【００８３】
（変形例１）
本実施形態の変形例１として、電子表示媒体２００に複数の表示領域を設ける。例えば、電子表示媒体２００が大きな表示画面を有する場合や複数の電子表示媒体２００を有する場合には、自己発電に由来する限られた電力では表示領域の全てを一度に書き換えることができない。そのため、電子表示媒体２００の表示領域を幾つかに分割した複数の表示領域を設け、順番に連続して書き換えるようにする。
【００８４】
この場合には表示領域全体の書き換えに要する期間はできるだけ短い方がよいため、上記の手段により、電子表示媒体２００の複数の表示領域を連続して書き換えを行う。すなわち、昇圧回路６１を停止して充電期間を短くすることで、連続する複数回の表示領域の書き換えをスムーズに行う。こうして、素早く表示領域全体の書き換えを行うことができる効果がある。
【００８５】
また、本変形例１では、大きな画面を有する電子表示媒体２００の表示領域を複数の小さな画面の表示領域に分割して、複数の電子表示媒体２００等の複数の表示領域に対して
１つの表示ドライブ部６０で駆動して表示を書き換える。
【００８６】
そのため、その表示ドライブ部６０が毎回書き換える表示領域の大きさが小さいので、その表示を書き換える表示ドライブ部６０として、小さい表示ドライブ部６０を設けるだけで済み回路の規模を小さくできる効果がある。
【００８７】
また、本実施形態は、テレビやエアコン等の家電用リモコンのように、連続して操作されることが多い装置や端末に対して、自己発電部２０を有する駆動装置１００を用いて、表示ドライブ部６０の昇圧回路６１を停止して充電期間を短くする。
【００８８】
そうすることで、電子表示媒体２００の表示の書き換えを連続した操作に合わせて連続して行うことができる。それにより、使用者が感じる違和感を軽減することができる効果がある。
【００８９】
ここまで説明したように、本実施形態に係る表示装置は、蓄電部３０への充電期間の間は昇圧回路６１を停止するので、昇圧回路６１による電力の消費を抑制することで、蓄電部３０へ電力を蓄積する充電時間を短くすることができる効果がある。
【００９０】
さらに、書き換え完了後に昇圧回路６１を停止させて電力消費を抑制するので、連続して表示画像の書き換えを行うことが可能となり、自己発電を用いた電子表示媒体を適用できる対象を大幅に拡張することができる効果もある。
【００９１】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態を、図５と図６を参照して説明する。図５のブロック図のように、駆動装置１００が、電圧測定部８０を有する点が第１の実施形態と異なる。
【００９２】
（電圧測定部８０）
制御部４０は、起動して所定時間が経過した後に、電圧測定部８０に対して蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢを測定する指令を送信する。電圧測定部８０は、蓄電部３０に蓄積された電力の蓄電電圧ＶＢを測定し、測定結果である蓄電電圧ＶＢを制御部４０に送信する。
【００９３】
蓄電電圧ＶＢが所定の電圧を超えていた場合、制御部４０は、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を開始する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＮにする。昇圧回路の立ち上げ時間Ｔα経過後、表示ドライブ部６０に、電子表示媒体２００への駆動信号を印加することを指示する駆動信号印加指令を送信する。
【００９４】
ここで言う蓄電電圧ＶＢの所定の電圧とは、電子表示媒体２００の画像書き換えに必要な電圧であり、例えば、３．３Ｖである。
【００９５】
上記において電圧測定部８０が蓄電電圧ＶＢを測定した結果、所定の電圧を超えていなかった場合、制御部４０は、表示ドライブ部６０に対して昇圧回路６１の動作を開始する指令を送信せず、駆動信号印加指令も送信しない。
【００９６】
その後、さらに所定時間が経過した後に、制御部４０は再び電圧測定部８０に対して蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢを測定する指令を送信する。その後の制御部４０および電圧測定部８０の動作については１回目の電圧測定時と同様である。
【００９７】
以後同様に、測定結果である蓄電電圧ＶＢが所定の電圧を超えるまで、電圧測定が繰り返される。２回目以降の電圧測定時において、次の電圧を測定するまでの所定の時間は１回目の電圧測定時と同じ長さでもよいし、１回目よりも短くしても構わない。
【００９８】
（動作手順）
第２の実施形態の駆動装置１００により行われる駆動処理の一例を、図６のフローチャートを用いて説明する。ここでは、第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９９】
ステップＳ１からステップＳ４までの動作は、第１の実施形態と同様である。すなわち、先ず、トリガー出力部１０および自己発電部２０が操作されることにより、自己発電部２０が発電を開始し、その電力が蓄電部３０に蓄えられる。
【０１００】
次に、制御部４０が起動し、制御部４０が、表示ドライブ部６０を起動する。その際に、制御部４０は、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を停止する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＦＦにする。続いて、制御部４０は、利用者がトリガー出力部１０を押すことにより指令された新画像情報を表示ドライブ部６０の画像バッファ６２に入力する。
【０１０１】
（ステップＳ５ａ）
制御部４０は、予め定めている所定の時間を経過した後に、電圧測定部８０を用いて蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢを測定する。
【０１０２】
（ステップＳ５ｃ）
制御部４０は、蓄電電圧ＶＢが所定の電圧（例えば、３．３Ｖ）を超えた場合に（ステップＳ５ｂ：Ｙｅｓ）、表示ドライブ部６０に、昇圧回路６１の動作を開始する指令を送信し、昇圧回路６１をＯＮにする。また、表示ドライブ部６０に、電子表示媒体２００への駆動信号印加指令を送信する。
【０１０３】
制御部４０は、蓄電電圧ＶＢが所定の電圧を超えていない場合には（ステップＳ５ｂ：Ｎｏ）、再びステップＳ５ａに戻って、蓄電電圧ＶＢの測定を行う。
【０１０４】
（ステップＳ６〜Ｓ９）
ステップＳ６からステップＳ９までの動作は、第１の実施形態と同様である。すなわち、表示ドライブ部６０のドライバ回路６３は、演算回路６４が作成した駆動信号のデータに従って、電子表示媒体２００に駆動信号を印加し、表示を書き換える。
【０１０５】
本発明の第２の実施形態によれば、電圧測定部８０に蓄電電圧ＶＢを測定させ、蓄電電圧ＶＢが確実に、電子表示媒体２００の書き換えに必要な電圧である書換可能電圧まで上昇するのを待ってから、表示ドライブ部６０が表示書き換えのための処理を行うことができるため、安定した表示の書き換えを行えることが期待できる。
【０１０６】
このように、蓄電電圧ＶＢが書換可能電圧まで上昇してから、表示ドライブ部６０に書換え処理を行わせるので、自己発電部２０による発電量が、毎回一定になるとは限らないデバイスに用いる際に、大変有効である。
【０１０７】
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態を、図７と図８を参照して説明する。第３の実施形態の装置の構成は、図７の様に、表示ドライブ部１６０が、駆動信号を発生させるために、蓄電部３０から供給された電圧を所定の昇圧周波数で昇圧するスイッチング方式の昇圧回路１６１と、昇圧回路１６１の昇圧周波数を高周波と低周波とに切り替える昇圧回路制御レジスタ１６５を有する点が第１の実施形態と異なる。
【０１０８】
（表示ドライブ部１６０）
表示ドライブ部１６０は、昇圧回路１６１と昇圧回路制御レジスタ１６５と、表示する新画像情報および現画像情報を記憶する画像バッファ１６２と、各画素に出力する駆動波形を決定する演算回路１６４と、駆動波形を選択するドライバ回路１６３とを備え、電子表示媒体２００に対し、所定の駆動信号を出力する。
【０１０９】
表示ドライブ部１６０が駆動信号を電子表示媒体２００に印加することにより、電子表示媒体２００に表示されていた現画像を新画像に書き換える。
【０１１０】
昇圧回路制御レジスタ１６５は、蓄電部３０の充電期間の間は、表示ドライブ部１６０の昇圧回路１６１の昇圧周波数を低周波に制御し、電子表示媒体２００の書換期間の間は、表示ドライブ部１６０の昇圧回路１６１の昇圧周波数を高周波に制御する。昇圧周波数が低周波の場合、昇圧能力が低下し、安定電圧になるまでの立ち上げ時間Ｔαが長くなり、また、書換期間の最大電流が小さくなるので、書き換え動作中に、昇圧電圧が低下する場合もある。
【０１１１】
昇圧周波数を低周波と高周波に切り替える制御は、制御部４０が、昇圧回路制御レジスタ１６５に、昇圧周波数を切り替える指令を送信することによって行われる。蓄電部３０を充電する充電期間においては、制御部４０は昇圧回路制御レジスタ１６５に昇圧周波数を低周波に制御する指令を送信し、電子表示媒体２００の書き換えを行う書換期間においては、制御部４０は昇圧回路制御レジスタ１６５に昇圧周波数を高周波に制御する指令を送信する。
【０１１２】
続いて、図８のタイミング図を参照して、自己発電部２０による発電が行われてから、電子表示媒体２００の表示を書き換えが完了するまでの、蓄電部３０の蓄電電圧ＶＢの時間推移と、制御部４０と表示ドライブ部１６０の動作、および、昇圧回路１６１の動作のＯＮ（動作）−ＯＦＦ（停止）の時間推移を説明する。
【０１１３】
（充電期間１）
図８（ａ）において、時刻０に自己発電部２０が発電を開始すると、蓄電電圧ＶＢは、１μ秒から１秒程度の時間を経て、電子表示媒体２００の書き換えに必要な電圧である書換可能電圧まで立ち上がる。蓄電電圧ＶＢが制御部動作電圧（例えば１．７Ｖ）に達すると、制御部４０及び表示ドライブ部６０が正常に動作可能になる。その際に、リセット部７０が、リセット解除信号を制御部４０に出力することにより、図８（ｂ）のように、制御部４０を起動させる。
【０１１４】
動作を開始した制御部４０は、図８（ｃ）のように、表示ドライブ部１６０を起動し、昇圧回路制御レジスタ１６５を初期化する。その後、昇圧回路制御レジスタ１６５に、昇圧回路１６１の昇圧周波数を低周波にする指令を送信することで、昇圧回路１６１の昇圧周波数を低周波にして、昇圧動作を開始する。
【０１１５】
（書換期間１）
時刻Ｔ２において、制御部４０が、昇圧回路制御レジスタ１６５に、昇圧回路１６１の昇圧周波数を高周波にする指令を送信することで、昇圧周波数を高周波にし、昇圧電圧が安定するまでの立ち上げ時間Ｔαの間、待つ。
【０１１６】
そして、制御部４０が、表示ドライブ部１６０に、電子表示媒体２００へ駆動信号を印加することを指示する駆動信号印加指令を送信する。これにより、電子表示媒体２００の表示する画像を書き換え、新たな画像を表示させる。
【０１１７】
書換期間１の終了後も、充電期間と書換期間を繰り返す。
【０１１８】
本実施形態では、昇圧回路１６１が完全に停止せず、低周波の昇圧周波数で動作するので、第１の実施形態と比べると、蓄電電圧ＶＢが書換可能電圧まで立ち上がる時間が長くなる。
【０１１９】
それに対して、充電期間の間、昇圧回路１６１が、低周波の昇圧周波数で動作し続け、昇圧電圧は、ほぼ１５Ｖを保持しているので、昇圧回路を高周波に変更した際に、昇圧回路１６１が安定するまでの立ち上げ期間Ｔα（１０ｍ秒〜５０ｍ秒程度）が短くなる効果がある。その結果、書換期間の長さは、第１の実施形態と比較して５０ｍ〜１５０ｍ秒位、短くなる。
【０１２０】
これにより、連続して電子表示媒体２００の表示を書き換えたい場合には、トリガー出力部１０が操作されてから、実際に電子表示媒体２００の書き換えが始まるまでの時間を短くすることができるので、大変有効である。
【０１２１】
また、電子表示媒体２００の駆動電流が大きい場合に、常に昇圧回路を動作させると、その駆動電流を確保しながら昇圧するためには昇圧回路１６１の立ち上げ期間が長くなるので、本発明の第３の実施形態を用いることにより、立ち上げ期間を短くし、かつ、書換期間を短くするという特に大きな効果がある。
【０１２２】
以上、本発明の駆動装置について説明した。なお、本発明の電子表示媒体２００の駆動の電圧は上述した実施形態での−１５Ｖや＋１５Ｖに限られるものではなく、用いるドライバＩＣや電子表示媒体により、他の電圧としてもよい。
【０１２３】
また、上述した実施形態では、電子表示媒体としてマイクロカプセル方式電子ペーパーを用いたが、電力が供給されない状態でも表示画像を保持することができるメモリ性を備えた表示媒体であれば特に限定されるものではなく、他にも例えば、マイクロカップ型電子ペーパーやツイストボール型電子ペーパーを用いてもよく、ドットマトリクス型の電子ペーパーを用いてもセグメント型の電子ペーパーを用いてもよい。
【０１２４】
ただし、セグメント型の電子ペーパーを用いることにより、回路構成や駆動方法が単純になり、書換えに必要な電力が少なくて済むので、低消費電力の表示デバイスを実現することができる。特に、本発明のように自己発電により電力を得る場合には、大きな電力を得られるとは限らないため、低消費電力の表示デバイスとすることにより、小さな電力でも表示を安定して書き換えることができ、誤表示を好適に抑制することができるので、より好ましい。
【０１２５】
また、電子ペーパーの表示色は白と黒に限られるものではない。例えば、白と赤や、白と青、白と緑とすることや、白と黒と赤、白と黒と黄色のように３色とすることも考えられる。
【０１２６】
また、上述した実施形態では、操作部が１つの押しボタンである場合について説明したが、複数の押しボタンを備えるようにし、どの押しボタンが何回押されたのかを表示するようにしてもよい。この場合、押しボタン毎に複数の自己発電部を備えてもよいし、１つの自己発電部を、複数の押しボタンで動作できるよう構成にしてもよい。
【０１２７】
また、駆動装置１００がさらに通信装置を備えるようにし、自己発電により発生した電力で電子表示媒体２００を駆動するのみならず、通信装置を駆動し、電子表示媒体２００の表示状態に応じた情報を、受信装置を備える別の装置に送信してもよい。
【０１２８】
なお、上述した機能の一部又は全部を、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。
【０１２９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１３０】
１０・・・トリガー出力部
２０・・・自己発電部
３０・・・蓄電部
４０・・・制御部
４１・・・記憶部
５０・・・不揮発性メモリ
６０、１６０・・・表示ドライブ部
６１、１６１・・・昇圧回路
６２、１６２・・・画像バッファ
６３、１６３・・・ドライバ回路
６４、１６４・・・演算回路
１６５・・・昇圧回路制御レジスタ
７０・・・リセット部
８０・・・電圧測定部
１００・・・駆動装置
２００・・・電子表示媒体
２１０・・・上電極
２２０・・・下電極
２３０・・・マイクロカプセル
２４０・・・白粒子
２５０・・・黒粒子
２６０・・・透明溶媒
Ａ・・・観察方向
Ｔ０・・・発電開始時刻
Ｔ１・・・制御部動作開始時刻
Ｔ２・・・昇圧回路立ち上げ開始時刻
Ｔ３・・・第２の発電開始時刻
Ｔ４・・・第２の、昇圧回路立ち上げ開始時刻
Ｔ５・・・第３の発電開始時刻
Ｔ６・・・第３の、昇圧回路立ち上げ開始時刻
Ｔ７・・・書換え処理終了時刻
Ｔα・・・昇圧回路立ち上げ期間
【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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