(57)【要約】【課題】欠陥画素のみの回復処理を行って、画像表示媒体の長寿命化を図った画像回復装置、画像表示システムおよび画像回復方法を提供する。【解決手段】この画像表示システム１は、画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体２に表示用画像に基づいて画像を書き込む画像書込装置３と、画像表示媒体２が無電源で表示する画像を検査して欠陥画素を抽出し、欠陥画素を含む欠陥セルのみを回復させる画像回復装置３とを有する。【選択図】図１
2007199221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示用画像に基づいて画像表示媒体に書き込まれた画像であって、前記画像表示媒体が無電源で表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する読取手段と、
前記表示用画像と前記検査用画像とを比較して欠陥画素を特定し、前記欠陥画素又はその周辺の画素を含む欠陥箇所のみについて回復処理を行う回復処理手段とを備えたことを特徴とする画像回復装置。
【請求項２】
前記回復処理手段は、前記表示用画像と前記検査用画像との画素毎の差分からなる差分画像を生成する差分画像生成部と、前記差分画像に基づいて前記欠陥画素を特定し、前記欠陥箇所を回復するように前記画像表示媒体の画像書込装置を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項３】
前記回復処理手段の前記制御部は、前記欠陥画素を回復するための駆動条件を算出し、前記欠陥箇所の位置および前記駆動条件を前記画像書込装置に通知することを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項４】
前記駆動条件は、前記画像表示媒体に印加する電圧の電圧値、印加時間または周波数に関することを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項５】
前記回復処理手段は、前記読取手段が取得した前記検査用画像の階調数を前記画像表示媒体が有する有効階調数に変換する階調補正部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項６】
前記画像読取部は、前記画像表示媒体が有する解像度と同等かそれ以上の解像度を有することを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項７】
前記読取手段は、前記画像表示媒体が表示する画像の一辺に沿う所定の方向に１列以上に配列された複数の光電変換素子からなるイメージセンサと、前記イメージセンサを前記所定の方向に直交する方向に走査する走査機構とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項８】
前記画像読取部のイメージセンサは、前記走査機構による走査によって前記画像表示媒体の表示面を清掃する清掃部材を備えたことを特徴とする請求項７に記載の画像回復装置。
【請求項９】
前記読取手段は、前記画像表示媒体が表示する画像を撮像するカメラを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項１０】
前記画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に収容され、帯電特性および色が異なり、付与された電界に応じて前記一対の基板間を移動する少なくとも２種類の粒子群とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像回復装置。
【請求項１１】
前記画像表示媒体は、前記一対の基板間を複数のセルに仕切る仕切り部材を備え、
前記少なくとも２種類の粒子群は、前記複数のセルにそれぞれ収容され、
前記セルは、１つあるいは複数の画素を含むことを特徴とする請求項１０に記載の画像回復装置。
【請求項１２】
前記回復処理手段は、前記セルが前記欠陥画素を含むとき、前記欠陥画素を含む前記セルのみについて回復処理を行うことを特徴とする請求項１１に記載の画像回復装置。
【請求項１３】
画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体と、
表示用画像に基づいて前記画像表示媒体に画像を書き込む画像書込装置と、
前記画像表示媒体が無電源で表示する画像を回復する画像回復装置とを有する画像表示システムにおいて、
前記画像回復装置は、前記画像表示媒体が表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する読取手段と、前記表示用画像と前記検査用画像とを比較して欠陥画素を特定し、前記欠陥画素又はその周辺の画素を含む欠陥箇所のみについて前記画像書込装置を用いて回復処理を行う回復処理手段とを備えたことを特徴とする画像表示システム。
【請求項１４】
前記回復処理手段は、前記欠陥箇所の位置および駆動条件を示す回復制御信号を前記画像書込装置に送信する制御部を備え、
前記画像書込装置は、前記回復制御信号を受けて前記画像表示媒体の前記欠陥箇所に対し、前記駆動条件に従った回復制御を行う制御部を備えたことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示システム。
【請求項１５】
前記画像書込装置は、前記画像表示媒体を初期化する初期化モードと、前記画像表示媒体を回復駆動する回復モードとを有し、前記回復モードは、前記初期化モードよりも高い印加電圧、長い印加時間、あるいは低い周波数を用いたことを特徴とする請求項１４に記載の画像表示システム。
【請求項１６】
画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体に、表示用画像に基づいて画像を書き込む第１のステップと、
前記画像表示媒体が無電源で表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する第２のステップと、
前記表示用画像と前記検査用画像とを比較して欠陥画素を特定し、前記欠陥画素又はその周辺の画素を含む欠陥箇所のみについて回復処理を行う第３のステップとを含むことを特徴とする画像回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体の表示画像の劣化を回復する画像回復装置、画像表示システムおよび画像回復方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な従来の画像表示媒体として、例えば、トナー等の粒子を用いた画像表示媒体が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この画像表示媒体は、電極を備えた透明性を有する表面基板と、表面基板に対向配置され、電極を備えた背面基板と、両基板間を複数のセルに仕切る仕切り部材と、各セルに収容された帯電特性が異なる複数の白色粒子および複数の黒色粒子とから構成されている。上記両基板の電極間に電圧を印加して両基板間に電界を付与することにより、粒子が電界の向きに応じて表面基板または背面基板側に移動し、表面基板側に移動した白色粒子および黒色粒子による画像が表面基板を通して表示される。また、この画像表示媒体は、粒子が接触する表面基板および背面基板の表面に、粒子の帯電特性を安定化させるための誘電体膜を設けており、誘電体膜と粒子との間に作用する静電付着力等によって無電源でも長時間に渡り画像を表示することができる。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報（段落［０００４］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような従来の画像表示媒体では、粒子の帯電特性のばらつき等により、無電源で長時間表示していると、一部の画素においてコントラストが低下した画素欠陥が発生する場合がある。画素欠陥は、印加電圧や電圧印加時間、パルス繰り返し回数といった駆動パラメータを用いた回復駆動を行うことで解消が可能であるが、正常画素または正常セルへの回復駆動は画素またはセルのライフを短くする可能性がある。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、欠陥箇所のみの回復処理を行って、画像表示媒体の長寿命化を図った画像回復装置、画像表示システムおよび画像回復方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、上記目的を達成するため、表示用画像に基づいて画像表示媒体に書き込まれた画像であって、前記画像表示媒体が無電源で表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する読取手段と、前記表示用画像と前記検査用画像とを比較して欠陥画素を特定し、前記欠陥画素又はその周辺の画素を含む欠陥箇所のみについて回復処理を行う回復処理手段とを備えたことを特徴とする画像回復装置を提供する。
【０００７】
前記回復処理手段は、前記表示用画像と前記検査用画像との画素毎の差分からなる差分画像を生成する差分画像生成部と、前記差分画像に基づいて前記欠陥画素を特定し、前記欠陥箇所を回復するように前記画像表示媒体の画像書込装置を制御する制御部とを備えた構成とすることができる。この構成によれば、差分画像により欠陥画素の特定が容易となる。
【０００８】
前記回復処理手段の前記制御部は、前記欠陥画素を回復するための駆動条件を算出し、前記欠陥箇所の位置および前記駆動条件を前記画像書込装置に通知する構成とすることができる。
【０００９】
前記駆動条件は、前記画像表示媒体に印加する電圧の電圧値、印加時間または周波数（印加回数）に関するものとしてもよい。電圧値、印加電圧および周波数を組合わせた駆動条件としてもよい。組合わせによる相乗効果を期待することができる。
【００１０】
前記回復処理手段は、前記読取手段が取得した前記検査用画像の階調数を前記画像表示媒体が有する有効階調数に変換する階調補正部を備えた構成とすることができる。階調数を一致させることにより、欠陥画素の特定が容易となる。
【００１１】
前記画像読取部は、前記画像表示媒体が有する解像度と同等かそれ以上の解像度を有する構成とすることができる。これにより、欠陥画素を正確に特定することが可能となる。
【００１２】
前記読取手段は、前記画像表示媒体が表示する画像の一辺に沿う所定の方向に１列以上に配列された複数の光電変換素子からなるイメージセンサと、前記イメージセンサを前記所定の方向に直交する方向に走査する走査機構とを備えた構成とすることができる。これにより、検査用画像を１又は複数ライン同時に読み取ることができ、イメージセンサを走査することで、画像表示媒体が表示する画像全体を読み取ることができる。
【００１３】
前記画像読取部のイメージセンサは、前記走査機構による走査によって前記画像表示媒体の表示面を清掃する清掃部材を備えた構成とすることができる。この構成によれば、画像表示媒体の表示面の汚れ、ゴミ等の影響の少ない検査用画像を取得することができる。
【００１４】
前記読取手段は、前記画像表示媒体が表示する画像を撮像するカメラを備えた構成とすることができる。この構成によれば、読取手段を画像表示媒体に取り付ける必要がなくなり、画像表示媒体に対する画像回復装置の着脱が容易となる。
【００１５】
前記画像表示媒体は、一対の基板と、前記一対の基板間に収容され、帯電特性および色が異なり、付与された電界に応じて前記一対の基板間を移動する少なくとも２種類の粒子群とを備えた構成とすることができる。
【００１６】
前記画像表示媒体は、前記一対の基板間を複数のセルに仕切る仕切り部材を備え、前記少なくとも２種類の粒子群は、前記複数のセルにそれぞれ収容され、前記セルは、１つあるいは複数の画素を含むものとしてもよい。
【００１７】
前記回復処理手段は、前記セルが前記欠陥画素を含むとき、前記欠陥画素を含む前記セルのみについて回復処理を行うものとしてもよい。
【００１８】
本発明の第２の態様は、上記目的を達成するため、画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体と、表示用画像に基づいて画像表示媒体に画像を書き込む画像書込装置と、前記画像表示媒体が無電源で表示する画像を回復する画像回復装置とを有する画像表示システムにおいて、前記画像回復装置は、前記画像表示媒体が表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する読取手段と、前記表示用画像と前記検査用画像とを比較して欠陥画素を特定し、前記欠陥画素又はその周辺の画素を含む欠陥箇所のみについて前記画像書込装置を用いて回復処理を行う回復処理手段とを備えたことを特徴とする画像表示システムを提供する。
【００１９】
前記回復処理手段は、前記欠陥箇所の位置および駆動条件を示す回復制御信号を前記画像書込装置に送信する制御部を備え、前記画像書込装置は、前記回復制御信号を受けて前記画像表示媒体の前記欠陥箇所に対し、前記駆動条件に従った回復制御を行う制御部を備えた構成とすることができる。
【００２０】
前記画像書込装置は、前記画像表示媒体を初期化する初期化モードと、前記画像表示媒体を回復駆動する回復モードとを有し、前記回復モードは、前記初期化モードよりも高い印加電圧、長い印加時間、あるいは低い周波数を用いた構成とすることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、上記目的を達成するため、画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体に、表示用画像に基づいて画像を書き込む第１のステップと、
前記画像表示媒体が無電源で表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する第２のステップと、前記表示用画像と前記検査用画像とを比較して欠陥画素を特定し、前記欠陥画素又はその周辺の画素を含む欠陥箇所のみについて回復処理を行う第３のステップとを含むことを特徴とする画像回復方法を提供する。
【００２２】
上記第１乃至第３の態様によれば、画像表示媒体の欠陥箇所のみについて回復処理を行うので、正常な箇所への副作用が小さく、画像表示媒体の長期寿命化が図れる。
【００２３】
上記画像表示媒体として、帯電した粒子を用いた構成の他に、電気泳動方式、ツイストボール式、コレステリック液晶，ゲストホスト型液晶等の液晶を用いたものが含まれる。
【００２４】
上記一対の基板間に電界を付与するには、一対の基板に電極をそれぞれ配置し、両電極間に電圧を印加することにより行うことができる。両電極は、一対の基板の外側あるいは内側に配置してもよく、両電極のうち一方のみを一方の基板の内側に配置してもよい。また、両電極は、互いに直交するように配置された複数の行電極と複数の列電極との組合せ、各画素共通の全面電極と画素毎に設けられた複数の画素電極との組合せ等を用いることができる。電極を表示側の基板の外に配置した場合は、表示側の基板の光透過率が向上し、コントラストの高い画像を表示することができる。
【００２５】
画像の書き込みや回復処理は、電極として、上記の行電極と列電極の組合せを用いた場合は、パッシブ・マトリックス駆動（単純マトリックス駆動）によって対応画素を駆動してもよい。また、全面電極と画素電極の組合せを用いた場合は、互いに直交する複数のデータ線と複数の走査線との各交点にＴＦＴ等の複数のアクティブ素子を接続し、アクティブ素子を介して対応画素を駆動するアクティブ・マトリックス駆動を行なってもよい。また、一対の基板の一方に全面電極を設け、孤立電極をライン状に配置した電極ヘッドを他方の基板に近接して移動させながら電圧を印加してもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、欠陥箇所のみの回復処理を行って、画像表示媒体の長寿命化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
［第１の実施の形態］
（全体の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る画像表示システムの構成図である。この画像表示システム１は、画像が書換え可能で、無電源で画像を表示可能な画像表示媒体２と、画像表示媒体２に画像を書き込む画像書込装置３と、画像表示媒体２が表示する画像の劣化状態を検査し、欠陥画素が発見された場合には、欠陥画素を含む欠陥セルの回復処理を行う画像回復装置４とを備える。
【００２８】
なお、画像回復装置４は、画像の検査および回復時に、画像表示システム１に組み込んで使用してもよく、常に画像表示システム１に組み込まれていてもよい。
【００２９】
次に、上記の各装置を説明する。
【００３０】
（画像書込装置）
画像書込装置３は、画像を記憶する画像記憶部３０と、この画像書込装置３の各部を制御する制御部３１と、制御部３１の制御により画像表示媒体２に電圧を印加する電圧印加部３２とを有する。
【００３１】
画像記憶部３０は、ＨＤＤ等により構成され、画像表示媒体２に画像を表示させるための表示用画像を記憶している。なお、表示用画像は、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリ等の記録媒体やネットワークを介して画像記憶部３０に取り込んでもよい。
【００３２】
制御部３１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を有して構成され、ＣＰＵは、ＲＯＭやＨＤＤ等に記憶されているプログラムに従い、画像書き込み時に画像表示媒体２への書込制御を行うとともに、画像回復時に画像回復装置４からの回復制御信号を受けて画像表示媒体２への書込制御を行う。
【００３３】
電圧印加部３２は、初期化用および回復用の交番電圧を発生する交番電圧発生回路（図示せず）と、粒子による２色表示用の直流電圧を発生する直流電圧発生回路（図示せず）とを備えている。
【００３４】
（画像回復装置）
画像回復装置４は、画像表示媒体２が表示する画像を光学的に読み取って検査用画像を取得する画像読取部４０と、画像読取部４０によって取得された検査用画像の階調数を変換する階調補正部４１と、画像書込装置３の画像記憶部３０から表示用画像を入力する画像入力部４２と、画像入力部４２に入力された表示用画像と階調補正部４１による階調変換後の補正画像とから差分画像を生成する差分画像生成部４３と、差分画像生成部４３によって生成された差分画像に基づいて画像表示媒体２に画像を書き込むための駆動パラメータ（駆動条件）を算出し、この駆動パラメータおよび欠陥セルの位置を示す回復制御信号を画像書込装置３に送信して画像表示媒体２の画像の回復処理を行う制御部４４とを備える。
【００３５】
画像読取部４０は、画像表示媒体２の表示面に光を照射する光源と、画像表示媒体２で反射した光の光量に応じた電気信号に変換する複数の光電変換素子を少なくとも１列に配列したイメージセンサ４１０と、光電変換素子の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器（図示せず）と、イメージセンサ４１０を走査する走査機構４２０とを有する。走査機構４２０は、イメージセンサ４１０を画像表示媒体２の表示面に水平に保持し、画像表示媒体２の長手方向に沿って一端から他端に向けて水平に移動可能に構成されている。
【００３６】
階調補正部４１は、画像読取部４０から検査用画像を受け取り、検査用画像の階調数を画像表示媒体２が有する有効階調数に変換する補正を行い、その補正画像を差分画像生成部４３に送る。
【００３７】
差分画像生成部４３は、画像入力部４２から読み出した表示用画像と、階調補正部４１による補正画像とを画素ごとに比較し、その差分からなる差分画像を生成し、制御部４４に送る。
【００３８】
制御部４４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、タイマ等から構成され、ＲＯＭ又はＨＤＤには、後述する図６のフローチャートに示すような画像検査・回復プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、画像検査・回復プログラムに従い、画像回復装置４の各部を制御し、差分画像生成部４３から出力された差分画像に基づいて画像表示媒体２の各画素に与える駆動パラメータを算出し、欠陥セルの位置および駆動パラメータを回復制御信号として画像書込装置３に出力する。この検査・回復処理は、定期的（例えば週１回）自動的に行われる。駆動パラメータは、本実施の形態では、電圧、パルス印加時間、パルス回数（周波数）であるが、これらに限定されない。また、駆動パラメータは、画像表示媒体の種類に応じて異なる。
【００３９】
（イメージセンサ）
図２は、画像読取部４０のイメージセンサを示す。イメージセンサ４１０は、画像表示媒体２の表示面の幅全体に渡って１列以上に配列された複数の光電変換素子４１１と、これらの光電変換素子４１１を収容するケース４１２とを備える。光電変換素子４１１は、図２（ａ）に示すように１列でも、図２（ｂ）に示すように２列でもよく、また、３列以上でもよい。また、イメージセンサ４１０は、画像表示媒体２の解像度と同等かそれ以上の解像度を有する。イメージセンサ４１０は、前述した走査機構４２０によって画像表示媒体２の表示面の長手方向に沿って一端から他端に走査され、画像表示媒体２の解像度と同等かそれ以上の解像度を有する検査用画像を取得する。図２（ｂ）のように光電変換素子が複数列に配列されたイメージセンサを用いる場合、複数ライン読み取りながら走査することにより、読取処理を短時間で行うことができる。なお、イメージセンサ４１０は、複数の光電変換素子を画像表示媒体２の表示面の長手方向に沿って配列し、イメージセンサ４１０を画像表示媒体２の表示面の短手方向に走査する構成でもよい。
【００４０】
（画像表示媒体）
図３は、画像表示媒体の断面図である。画像表示媒体２は、２枚の基板間に封入された粒子によって画像を表示するものであり、透光性を有する表面基板２０と、背面基板２１と、表面基板２０と背面基板２１とを対向させて保持するとともに、基板２０、２１間の空間を区画して複数のセル２２を形成する区画部材２３と、セル２２に封入された色および帯電特性が異なる白色粒子２４Ａおよび黒色粒子２４Ｂからなる２種類の粒子群とを有して構成されている。
【００４１】
（表面基板）
表面基板２０は、透明ガラス基板等からなる表面基板部材２００と、表面基板部材２００上に形成されたインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等からなる透明な複数の帯状の列電極２０１（２０１Ａ〜２０１Ｉ）と、列電極２０１を保護するとともに粒子２４Ａ、２４Ｂの帯電特性を安定化させるポリカーボネート等からなる誘電体膜２０２とを積層して構成されている。
【００４２】
表面基板部材２００は、上記透明ガラス基板の他に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），ＰＣ（ポリカーボネート），アクリル等の透明樹脂フィルム又は透明樹脂シートを用いることができ、さらに半透明又は有色透明の基板を用いることができる。
【００４３】
列電極２０１には、上記ＩＴＯの他に、透光性を有する、インジリウム、錫、カドミニウム、アンチモン等の酸化物、およびこれらの複合酸化物、金、銀、銅、炭素、ニッケル等の単層膜、混合膜、または複合膜を、蒸着法またはスパッタリング法で１００〜２０００オングストロームの厚さとしたもの、またはポリピロール、ポリチオフェン等の有機導電性材料等を用いることができる。
【００４４】
（背面基板）
背面基板２１は、エポキシ樹脂等からなる背面基板部材２１０と、背面基板部材２１０上に形成された銅等からなる複数の帯状の行電極２１１と、行電極２１１を保護するとともに粒子２４Ａ、２４Ｂの帯電特性を安定化させるポリカーボネート等からなる誘電体膜２１２とを積層して構成されている。なお、背面基板部材２１０として、表面基板２０の表面基板部材２００と同様の基板を用いてもよい。誘電体膜２１２には、表面基板２０の誘電体膜２０２と同様に、セル２２に封入する粒子２４Ａ、２４Ｂの帯電特性に応じた材料を用いることができる。
【００４５】
行電極２１１は、図３では、１つのみを示しているが、実際には、複数の行電極２１１が紙面に平行に所定の間隔を有して配設されている。また、行電極２１１は、列電極２０１に直交するように形成されている。
【００４６】
（区画部材）
区画部材２３は、熱硬化性樹脂等の絶縁性材料からなり、フォトリソグラフィー法または印刷法等によって形成することができる。
【００４７】
本実施の形態では、１つのセル２２が複数の画素を含むが、１つのセルで１画素を構成してもよい。ここで、１画素とは、列電極２０１と行電極２１１の交差する領域をいう。
【００４８】
（粒子）
白色粒子２４Ａおよび黒色粒子２４Ｂは、相互の摩擦による摩擦帯電により、互いに異なる極性に帯電する。ここでは、白色粒子２４Ａは負に帯電しており、黒色粒子２４Ｂは正に帯電している。白色粒子２４Ａは、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ等の白色顔料粒子を用いることができる。黒色粒子２４Ｂは、カーボンブラック、マンガンンフェライトブラック、チタンブラック等の黒色顔料粒子を用いることができる。
【００４９】
（第１の実施の形態の画像表示システムの動作）
次に、第１の実施の形態の画像表示システム１の動作を説明する。まず、画像表示媒体２の画像表示の動作を説明し、その次に、画像劣化検査及び回復の動作を説明する。
【００５０】
（１）初期化
初期化を行う場合は、電圧印加部３２は、制御部３１の制御により、交番電圧発生回路から各行電極２１１に所定の周期（例えば、４００Ｈｚ）の交番電圧（例えば、−１４０Ｖまたは＋１４０Ｖ）を所定の時間（例えば、１ｓ）印加するとともに、これとは逆位相の交番電圧（例えば、＋１４０Ｖまたは−１４０Ｖ）を各列電極２０１に所定の時間（例えば、１ｓ）印加する。
【００５１】
白色粒子２４Ａおよび黒色粒子２４Ｂは、表面基板２０と背面基板２１間を移動し、白色粒子２４Ａと黒色粒子２４Ｂが相互に摩擦して安定した帯電特性が得られる。また、交番電圧の最終パルスとして、列電極２０１に正の直流電圧を印加するとともに、行電極２１１に負の直流電圧を印加すると、負に帯電した白色粒子２４Ａは、正が印加された列電極２０１側に移動して表面基板２０の内面に付着し、正に帯電した黒色粒子２４Ｂは、これとは逆の行電極２１１側に移動して背面基板２１の内面に付着し、図３に示すように、全面白画像が表面基板２０を通して表示される。なお、初期化では、全面黒画像を表示するようにしてもよい。
【００５２】
（２）白黒画像の表示
白色粒子２４Ａと黒色粒子２４Ｂによる白黒画像の表示を行う場合は、画像書込装置３の制御部３１は、画像記憶部３０に記憶されている表示用画像に基づいて電圧印加部３２を制御する。電圧印加部３２は、制御部３１の制御により、直流電圧発生回路から行電極２１１に選択電圧（例えば、−７０Ｖまたは＋７０Ｖ）を順次印加し、各列電極２０１に表示用画像に応じた正又は負の画像電圧（例えば、＋７０Ｖまたは−７０Ｖ）を所定の時間（例えば、３０ｍｓ）印加する。
【００５３】
列電極２０１に正の電圧が印加された基板２０、２１間の領域（画素）では、負に帯電した白色粒子２４Ａは、正の電圧が印加された列電極２０１側に移動して表面基板２０の内面に付着し、正に帯電した黒色粒子２４Ｂは、これとは逆の行電極２１１側に移動して背面基板２１の内面に付着する。一方、列電極２０１に負の電圧が印加された領域では、正に帯電した黒色粒子２４Ｂは、負の電圧が印加された列電極２０１側に移動して表面基板２０の内面に付着し、負に帯電した白色粒子２４Ａは、これとは逆の行電極２１１側に移動して背面基板２１の内面に付着する。このようにして白黒画像が表面基板２０を通して表示される。
【００５４】
図４は、白黒画像の表示動作の一例を示す。同図は、初期化駆動時に全面白表示にした後に、列電極２０１Ｂ、２０１Ｄ、２０１Ｆ、２０１Ｈ、２０１Ｉに負の電圧を印加した場合を示す。
【００５５】
なお、電極２０１、２１１間への電圧の印加を停止しても、粒子２４Ａ、２４Ｂと誘電体膜３１３、２１２との間の静電付着力が維持されるため、粒子２４Ａ、２４Ｂは基板２０、２１の内面に付着したまま保持され、長時間に渡り白黒画像が表示される。
【００５６】
（３）画像検査及び回復
次に、本実施の形態の画像表示システム１の動作を図６のフローチャートに従い、画像検査と回復処理に分けて説明する。
【００５７】
画像表示媒体２に画像回復装置４の画像読取部４０を取り付ける。制御部４４のＣＰＵは、画像検査・回復プログラムに従い、画像表示媒体２が表示する画像の検査、およびその回復処理を以下のように行う。まず、制御部４４は、画像読取部４０の走査機構４２０によってイメージセンサ４１０を画像表示媒体２の一端から他端に向けて移動させて、画像表示媒体２の画像上を走査する（Ｓ１）。画像読取部４０のイメージセンサ４１０は、画像表示媒体２の全画素について検査用画像１０を読み取る。イメージセンサ４１０の各光電変換素子４１１は、受光した光をその光量に応じた電気信号に変換する。画像読取部４０のＡ／Ｄ変換器は、光電変換素子４１１の出力信号をデジタル信号に変換し、階調補正部４１に出力する。
【００５８】
階調補正部４１は、画像読取部４０のＡ／Ｄ変換器から出力された画像データの階調数を画像表示媒体２が有する画像有効階調数に変換する階調補正を行い、その補正画像１１を差分画像生成部４３に送る（Ｓ２）。例えば、画像表示媒体の画像有効階調数が４、画像読取部４０の階調数が２５６だとすると、２５６階調から４階調に変換する。変換時の閾値は画像表示媒体ごとに最適化することができる。
【００５９】
画像入力部４２は、画像書込装置３の画像記憶部３０から表示用画像１２を取り込む（Ｓ３）。
【００６０】
次に、差分画像生成部４３は、上記補正画像１１と、上記表示用画像１２との差分を画素ごとに算出し、差分画像１３を生成し、差分画像１３を制御部４４に送る（Ｓ４）。
【００６１】
制御部４４は、差分画像１２から欠陥画素を特定する（Ｓ５）。例えば、補正画像１１の画素１１ａ、１１ｂの階調が１、画素１１ｃの階調が２とし、表示用画像１２の画素１２ａの階調が２、１２ｂの階調が１、画素１２ｃの階調が２とし、補正画像１１と表示用画像１２の差分を算出すると、差分画像１３の画素１３ａの階調が１、画素１３ｂ、１３ｃの階調が０となる。すなわち、差分データが０以外の画素１３ａに対応する画像表示媒体２の画素１０ａを欠陥画素として特定することができる。
【００６２】
続いて、制御部４４は、画像表示媒体２の欠陥画素に与える駆動パラメータを算出し、欠陥画素を含む欠陥セルの位置、および駆動パラメータを回復制御信号として画像書込装置３に送る。駆動パラメータは、差分の符号によって粒子の帯電量の変化の方向が分かるため、それに応じた値となる。
【００６３】
（２）回復処理
画像書込装置３の制御部３１は、画像回復装置４からの回復制御信号に基づいて、電圧印加部３２に制御信号を送り、回復駆動を行う（Ｓ６）。本実施の形態においては、回復駆動を行うのは、欠陥画素を有する欠陥セルのみである。
【００６４】
図５は、欠陥画素と欠陥セルとの関係を示す。同図では、列電極２０１Ａ〜２０１Ｃと行電極２１１Ｃ、２１１Ｄが欠陥セル２２ａを交差しており、欠陥画素１０ａが同図中斜線を施したように列電極２０１Ｂと行電極２１１Ｄが交差する領域に存在しているとする。回復駆動は、電圧印加部３２の交番電圧発生回路から欠陥画素１０ａを有する欠陥セル２２ａに含まれる行電極２１１Ｃ、２１１Ｄに所定の周波数（例えば、１Ｈｚ）の交番電圧（例えば、−１８０Ｖまたは＋１８０Ｖ）を所定の時間（例えば、２秒）印加するとともに、これと逆位相の交番電圧（例えば、＋１８０Ｖまたは−１８０Ｖ）を欠陥セル２２ａに含まれる列電極２０１Ａ〜２０１Ｃに印加し、帯電量が変化して表面基板２０または背面基板２１の内面に張り付いたまま動かない粒子を基板から剥離して移動可能にさせることにより、画像表示機能を回復させる。
【００６５】
なお、与える駆動パラメータは、差分データの大きさによって、例えば、周波数を０．５〜１０Ｈｚの範囲で設定し、印加時間を１〜３秒の範囲で設定してもよい。周波数は低く、印加時間は長いほうが効果が高いが、高電圧を長時間印加することで新たな不良を引き起こさないようにパラメータは調整される。
【００６６】
（第１の実施の形態の効果）
この第１の実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）欠陥セルのみについて回復処理を行うため、正常箇所への副作用が小さくなり、セルの長寿命化が可能となる。すなわち、高電圧の交流を正常セルに印加することは正常セルの劣化を促進するので、劣化セルにのみ選択的に回復駆動を行うことは、画像表示媒体全体の寿命を考えたときに効果的である。この結果、画像表示媒体全体の長期にわたる信頼性の維持を実現できる。
（ロ）イメージセンサ４１０の長さ方向の解像度が画像表示媒体の解像度と同等かそれ以上であるので、位置精度が高くなり、より正確な欠陥箇所の発見が可能となる。
（ハ）画素ごとに差分を算出するので、画素ごとに粒子の帯電特性の変化の有無及び程度が検出できる。
（ニ）欠陥箇所のみの駆動パラメータを変更できるので、セル間に帯電量のばらつきが発生した場合でも表示媒体全面で均質な表示が可能となる。
【００６７】
［第２の実施の形態］
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る画像回復装置の画像読取部の断面図である。本実施の形態は、画像読取部のケース４１２の画像表示媒体２側に画像表示媒体２の表示面２ａに接触するように表示面２ａの表面を清掃する清掃部材４１３を備えたものであり、
他は第１の実施の形態と同様に構成されている。
【００６８】
清掃部材４１３は、ゴム製ブレード、布や合成繊維等を用いることができる。清掃部材４１３は、図７（ａ）に示すように、画像表示媒体２の幅全体に渡ってケース４１２の一方の側に設けてもよく、図７（ｂ）に示すように、ケース４１２の両方の側に設けてもよい。
【００６９】
本実施の形態の動作は、画像読取時に画像表示媒体２の表示面の清掃を行うほかは第１の実施の形態の動作と同様である。
【００７０】
（第２の実施の形態の効果）
この第２の実施の形態によれば、上記（イ）〜（ニ）のほかに以下の効果が得られる。
（ホ）清掃部材を有するので、画像読取と同時に、表示面の汚れを取り除くことができる。ので、汚れの影響の少ない検査用画像を取得することができる。
（ヘ）清掃部材は、弾性を有しているので、画像表示媒体２の表示面にダメージを与えることはない。
【００７１】
なお、画像読取時に清掃部材４１３に電圧を印加、又は画像表示媒体の表示面を剥離帯電により誘電し、表示画像を消去することもできる。清掃部材４１３と表示面とが接して剥離することにより起こる剥離帯電（剥離放電）により粒子を駆動し、画像を消去することができる。
【００７２】
［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、その発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々と変形実施が可能である。また、上記各実施の形態の構成要素を発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に組み合わせることができる。
【００７３】
例えば、上記各実施の形態では、白黒表示のものであったが、カラー表示のものであってもよい。帯電は摩擦帯電のものであったが、そのほかの帯電方法の画像表示媒体にも用いることができる。
【００７４】
上記各実施の形態では、トナーディスプレイの場合を挙げたが、粒子で表示する他の表示媒体でもよい。ドットに対して電圧等で駆動し、局所的に画素の選択が可能な駆動方法を有している表示媒体に適する。
【００７５】
上記各実施の形態では、画像の取得にイメージセンサ２１２を用いたが、カメラや輝度センサであってもよい。画像表示媒体に表示される画像は反射物であり、スキャナでの測定が可能である。カメラの場合、表示面とカメラの間に適正な距離を保つ。スキャナの場合、表示媒体の表示面に密着させて画像を読み取ることができるので、よりコンパクトとなる。
【００７６】
上記各実施の形態では、画像を読み取った後で、画像回復装置４に設けた階調補正部４１で階調数を変換したが、画像読取部側で階調数を変換しても良い。また、変換にはソフトウェアを用いてもよい。
【００７７】
上記各実施の形態では、回復駆動を画素ごとに行ったが、画像データの比較において、全体の画素で劣化をしているという結果であれば、画素ごとでなく、全体の駆動パラメータを変更し、全体に回復駆動を行ってもよい。これにより、個別に回復駆動を行なわなくても済み、処理スピードが速くなる。例えば、全体的に黒っぽい画像（黒かぶり）が現れている場合は、電圧が高すぎるので、駆動電圧を下げたり、パルス数を減らしたり、パルス幅を短くする。逆に、黒文字のかすれなどがある場合、駆動電圧を上げたり、パルス数を増やしたり、パルス幅を長くする。
【００７８】
上記各実施の形態では、パッシブ・マトリックス駆動により、欠陥を含む行又は列の単位で選択したが、アクティブ・マトリックス駆動により、欠陥セルをドット単位で選択してもよい。
【００７９】
上記各実施の形態では、欠陥セル単位で回復処理を行ったが、欠陥画素単位で回復処理を行ってもよい。
【００８０】
上記各実施の形態では、画像表示媒体の使用中における画像の検査および回復を行なったが、メモリ性のある表示媒体において、出荷後、駆動シーケンスの途中で、動的に検査、フィードバック、補正を行ってもよい。
【００８１】
上記各実施の形態では、白黒２値画像について説明したが、本発明は、３値以上の階調を有する画像やカラー画像にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示システムの構成図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施の形態に係る画像読取部のイメージセンサを示す裏面概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の断面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示媒体の白黒表示動作を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る欠陥画素と欠陥セルとの関係を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る画像表示システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態に係る清掃部材の位置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１    画像表示システム
２    画像表示媒体
３    画像書込装置
４    画像回復装置
１０    検査用画像
１０ａ  欠陥画素
１１    補正画像
１２    表示用画像
１３    差分画像
２０    表面基板
２１    背面基板
２２    セル
２２ａ    欠陥セル
２３    区画部材
２４Ａ    白色粒子
２４Ｂ    黒色粒子
３０    画像記憶部
３１    制御部
３２    電圧印加部
４０    画像読取部
４１    階調補正部
４２    画像入力部
４３    差分画像生成部
４４    制御部
２００    表面基板部材
２０１、２０１Ａ〜２０１Ｉ    列電極
２０２    誘電体膜
２１０    背面基板部材
２１１、２１１Ｃ、２１１Ｄ    行電極
２１２    誘電体膜
４１０    イメージセンサ
４１１    光電変換素子
４１２    ケース
４１３    清掃部材
４２０    走査機構
【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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