(57)【要約】【課題】電池残量が十分あると判定されながら、表示駆動ができなくなるという事態を回避することが可能な画像表示媒体の駆動装置を提供する。【解決手段】表示装置１は、メモリ性を有する画像表示媒体２０と、画像表示媒体２０を電池１４により駆動する駆動装置１０とを備える。駆動装置１０は、画像表示媒体２０を画像データに基づいて表示駆動する駆動回路１１ｂと、駆動回路１１ｂによる表示駆動に先行して画像表示媒体２０を初期化駆動する初期化回路１１ｃと、表示制御を実行する制御回路１２と、電池１４の残量を検知する電池残量検知回路１５とを備える。電池残量検知回路１５は、初期化回路１１ｃで画像表示媒体２０の初期化を行っている期間中に、容量負荷（バイパスコンデンサ）１１ｄの電位変化率を測定して電池残量を検知し、その検知結果に応じて緊急表示指令Ｃｅ又は通常表示指令Ｃｎを制御回路１２に通知する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する駆動装置において、
前記電池から電力が供給されて前記画像表示媒体の表示駆動を行うとともに、前記電池からの電力供給に伴って充電される素子を有する駆動手段と、
前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記素子の電位変化率を測定し、前記電位変化率に基づいて前記電池残量を検知する電池残量検知手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体の駆動装置。
【請求項２】
前記電池残量検知手段は、前記電池から前記駆動手段への電力供給の開始から前記素子が所定の電位に達するまでの時間を測定し、前記時間に基づいて前記電池残量を検知することを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の駆動装置。
【請求項３】
前記駆動手段は、前記素子を有するとともに、前記画像表示媒体を初期化する初期化回路と、前記初期化回路によって初期化された前記画像表示媒体に前記画像データに基づいて画像を書き込む駆動回路とを備え、
前記電池残量検知手段は、前記電池から前記初期化回路への電力供給中に前記電位変化率を測定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の駆動装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記画像表示媒体を初期化する初期化モードと、前記初期化モードの実行によって初期化された前記画像表示媒体に前記画像データに基づいて画像を書き込む書込モードとを含み、
前記電池残量検知手段は、前記初期化モードにおいて前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記電位変化率を測定することを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の駆動装置。
【請求項５】
前記素子は、バイパスコンデンサであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の駆動装置。
【請求項６】
前記電池残量検知手段は、クロック信号を発生する発振器と、前記電池から前記駆動手段への電力供給の開始とともに前記発振器のクロック信号をカウントし、そのカウント値が予め設定されたカウント値に達したときに出力信号を発生するカウンタと、基準電圧を出力する基準電圧源と、前記素子の電位が前記基準電圧源による基準電圧を超えたときに出力信号を発生する電圧比較器と、前記カウンタが前記電圧比較器よりも先に前記出力信号を発生したとき、電池残量少を警告するための指令を発生し、前記電圧比較器が前記カウンタよりも先に前記出力信号を発生したとき、前記画像表示媒体に通常表示を行わせるための指令を発生する情報判定回路とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像表示媒体の駆動装置。
【請求項７】
メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する駆動装置において、
前記電池から電力が供給されて前記画像表示媒体の表示駆動を行うとともに、前記電池からの電力供給に伴って充電される素子を有する駆動手段と、
前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記素子の電位変化率を測定し、前記電位変化率に基づいて前記電池残量を検知する電池残量検知手段と、
前記電池残量検知手段が電池残量少を検知したとき、前記駆動手段を制御して前記画像表示媒体に警告表示を行う制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体の駆動装置。
【請求項８】
メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する駆動装置において、
前記電池から電力が供給されて前記画像表示媒体の表示駆動を行うとともに、前記電池からの電力供給に伴って充電される素子を有する駆動手段と、
前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記素子の電位変化率を測定し、前記電位変化率に基づいて前記電池残量を検知する電池残量検知手段と、
前記電池残量検知手段が電池残量少を検知したとき、警告信号を電波により発信する電波発信手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体の駆動装置。
【請求項９】
前記画像表示媒体は、対向配置された一対の基板と、前記基板間に配置され、付与さた電界に応じて前記基板間を移動する帯電粒子とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する画像表示媒体の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
繰り返し書き換えが可能なメモリ性を有する画像表示媒体（電子ペーパー）として、例えば、粒子（トナー）を用いた画像表示媒体が知られている。
【０００３】
このような画像表示媒体では、同一画像の表示を長時間継続した後で、次の画像を表示する際に、駆動しないドットが発生し、表示欠陥を引き起すことがある。また、長時間表示を保持している間に、表示コントラストが変化（低下）してしまうことがある。
【０００４】
そこで、画像表示に先立って各画素を一律の表示濃度にする初期化が行われている。この初期化は、画像表示媒体全体において黒粒子及び白粒子を強制的に基板間を移動させることにより、基板に付着した粒子を確実に基板から離すようにすると共に粒子が十分に摩擦帯電されるようにするものである。これにより良好に画像表示を行うことができる。
【０００５】
一般に、表示装置や情報処理装置における電池駆動は、携帯型の画像表示媒体をはじめよく用いられている技術である。メモリ性を有する大画面の画像表示媒体でも、電池による駆動が可能であり、電源コンセントを必要としないことから設置場所を問わないという有利な点を持つ。
【０００６】
また、画像表示媒体の画像内容の書き換えに要するエネルギーは、その駆動回路や媒体の画像初期化に要するエネルギーに比較して小さい。特に帯電粒子を空間内で移動させて表示画素として機能させるために、初期化を十分長く行って粒子を帯電している。
【０００７】
そこで、本出願人は、特許文献１において、粒子を用いた画像表示媒体において、初期化のための回路と駆動のための回路を分離して異なる電圧を付与することが可能な駆動装置を開示している。この構成によれば、画像の初期化を行うために表示内容の制御を行う論理回路を用いずに直接初期化を行うことができる。
【特許文献１】特開２００５−０２４８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の駆動装置によると、電池を用いて表示内容を書き換える際、電池残量が低下すると表示駆動を行う駆動回路を作動する時点で電圧低下が発生して、初期化のみが行われて停止してしまうことがある。
【０００９】
この問題を改善するためには、電池の残容量を測定し、使用不能になる前に交換するか、充電を行えばよい。従来、電池容量の測定は、無負荷状態で電池電圧を測定したり、高精度な電圧検知部に微弱電流を流して測定しているが、いずれも実動作状態における測定ではないことから、実際には電池の残容量が少ないにもかかわらず、測定電圧は高めに出るため、この測定結果に依存して電池残量有りが判定される。このため、初期化後、表示駆動に入る頃には電池から電力が供給できない状態に陥り、表示装置が動作しなくなるといった問題が発生する。
【００１０】
従って、本発明の目的は、電池残量が十分あると判定されながら、表示駆動ができなくなるという事態を回避することが可能な画像表示媒体の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一態様は、上記目的を達成するため、以下の画像表示媒体の駆動装置を提供する。
【００１２】
［１］メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する駆動装置において、前記電池から電力が供給されて前記画像表示媒体の表示駆動を行うとともに、前記電池からの電力供給に伴って充電される素子を有する駆動手段と、前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記素子の電位変化率を測定し、前記電位変化率に基づいて前記電池残量を検知する電池残量検知手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体の駆動装置。
【００１３】
上記構成の画像表示媒体の駆動装置によれば、電池からの電力供給に伴って充電される素子の電位変化率に基づいて電池残量を検知することにより、電池の放電特性に対応した値を測定できるため、電圧を測定するよりも正確な電池残量を検知することができる。
【００１４】
［２］前記電池残量検知手段は、前記電池から前記駆動手段への電力供給の開始から前記素子が所定の電位に達するまでの時間を測定し、前記時間に基づいて前記電池残量を検知することを特徴とする前記［１］に記載の画像表示媒体の駆動装置。この構成によれば、素子の電位変化率を正確に測定することができる。
【００１５】
［３］前記駆動手段は、前記素子を有するとともに、前記画像表示媒体を初期化する初期化回路と、前記初期化回路によって初期化された前記画像表示媒体に前記画像データに基づいて画像を書き込む駆動回路とを備え、前記電池残量検知手段は、前記電池から前記初期化回路への電力供給中に前記電位変化率を測定することを特徴とする前記［１］に記載の画像表示媒体の駆動装置。この構成によれば、駆動電力（消費電力）が大きい初期化回路への電力供給中に素子の電位変化率を測定することにより、電位変化率を正確に測定することができる。
【００１６】
［４］前記駆動手段は、前記画像表示媒体を初期化する初期化モードと、前記初期化モードの実行によって初期化された前記画像表示媒体に前記画像データに基づいて画像を書き込む書込モードとを含み、前記電池残量検知手段は、前記初期化モードにおいて前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記電位変化率を測定することを特徴とする前記［１］に記載の画像表示媒体の駆動装置。この構成によれば、駆動電力（消費電力）が大きい初期化モードの電力供給中に素子の電位変化率を測定することにより、電位変化率を正確に測定することができる。
【００１７】
［５］前記素子は、バイパスコンデンサであることを特徴とする前記［１］に記載の画像表示媒体の駆動装置。充電特性を有する素子として、充電される素子として、バイパスコンデンサを用いることにより、ノイズを除去して画像表示媒体に電圧変動の少ない駆動電圧を印加することができる。
【００１８】
［６］前記電池残量検知手段は、クロック信号を発生する発振器と、前記電池から前記駆動手段への電力供給の開始とともに前記発振器のクロック信号をカウントし、そのカウント値が予め設定されたカウント値に達したときに出力信号を発生するカウンタと、基準電圧を出力する基準電圧源と、前記素子の電位が前記基準電圧源による基準電圧を超えたときに出力信号を発生する電圧比較器と、前記カウンタが前記電圧比較器よりも先に前記出力信号を発生したとき、電池残量少を警告するための指令を発生し、前記電圧比較器が前記カウンタよりも先に前記出力信号を発生したとき、前記画像表示媒体に通常表示を行わせるための指令を発生する情報判定回路とを備えたことを特徴とする前記［２］に記載の画像表示媒体の駆動装置。この構成によれば、素子の電位が基準電圧に達する方が早ければ、電池残量が十分に有ることになり、予め設定されたカウント値に達する方が早ければ、電池残量が少ないと判定することができる。
【００１９】
［７］メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する駆動装置において、前記電池から電力が供給されて前記画像表示媒体の表示駆動を行うとともに、前記電池からの電力供給に伴って充電される素子を有する駆動手段と、前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記素子の電位変化率を測定し、前記電位変化率に基づいて前記電池残量を検知する電池残量検知手段と、前記電池残量検知手段が電池残量少を検知したとき、前記駆動手段を制御して前記画像表示媒体に警告表示を行う制御手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体の駆動装置。この構成によれば、画像表示媒体による警告表示により、管理者やユーザーは電池残量が少なくなったことを視覚的に認識することができる。なお、警告表示は、画像表示媒体による表示の他、ＬＥＤ等を用いて可視表示を行ってもよい。また、ブザー等を用いた可聴表示を行ってもよい。
【００２０】
［８］メモリ性を有する画像表示媒体を電池により駆動する駆動装置において、前記電池から電力が供給されて前記画像表示媒体の表示駆動を行うとともに、前記電池からの電力供給に伴って充電される素子を有する駆動手段と、前記電池から前記駆動手段への電力供給中に前記素子の電位変化率を測定し、前記電位変化率に基づいて前記電池残量を検知する電池残量検知手段と、前記電池残量検知手段が電池残量少を検知したとき、警告信号を電波により発信する電波発信手段とを備えたことを特徴とする画像表示媒体の駆動装置。
この構成によれば、電波発信手段により警告信号を電波により発信することで、遠隔地の管理者やユーザーに対して電池残量少の警告を通知することができる。
【００２１】
［９］前記画像表示媒体は、対向配置された一対の基板と、前記基板間に配置され、付与さた電界に応じて前記基板間を移動する帯電粒子とを備えたことを特徴とする前記［１］に記載の画像表示媒体の駆動装置。このように帯電粒子を気中で移動させる画像表示媒体は、初期化を必要とするため、初期化期間中に電池残量検知を行う構成に好適である。なお、メモリ性を有する画像表示媒体は、上記の方式のほか、ゲストホスト型液晶、強誘電性液晶、コレステリック液晶等の液晶や、電気泳動方式、ツイストボール式等を用いることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電池から駆動手段への電力供給中における素子の電位変化率に基づいて電池残量を検知するので、電池残量が十分あると判定されながら、表示駆動ができなくなるという事態を回避すること可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
［第１の実施の形態］
（表示装置の構成）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る表示装置を示す。この表示装置１は、初期化用の電圧及び画像表示用のデータを生成する駆動装置１０と、駆動装置１０に着脱可能に装着され、メモリ性を有する画像表示媒体２０とから構成されている。
【００２４】
駆動装置１０は、画像表示媒体２０の初期化駆動及び画像データによる表示駆動を行う電源回路１１と、プログラムメモリ１２ａに格納されたプログラムに従って電源回路１１を制御する制御回路１２と、画像データを格納する画像メモリ１３と、電源となる電池１４と、電池１４の残量を検知する電池残量検知回路１５と、キーボード、図示しない外部装置等から情報の入力を行うインターフェース、各種スイッチ等を含む入力部１６と、電池残量検知回路１５が電池１４の残量が少ないことを判定したときに制御回路１２により駆動される警報回路１７と、警報回路１７に接続されて警報音等を発するスピーカ１８とを備えて構成されている。
【００２５】
電源回路１１は、制御回路１２からの指示に応じて駆動回路１１ｂ及び初期化回路１１ｃの一方を選択する切替スイッチ１１ａと、画像メモリ１３に格納された画像データに基づいて画像表示媒体２０を駆動する上記駆動回路１１ｂと、画像表示媒体２０を初期化するための電圧を生成する上記初期化回路１１ｃと、初期化回路１１ｃに設けられている充電特性を有する素子としての容量負荷（Ｃ）（例えば、バイパスコンデンサ）１１ｄとを備えている。
【００２６】
切替スイッチ１１ａは、半導体素子、ＩＣ等を用いて構成された電子スイッチであり、制御回路１２からの指令に応じて、駆動回路１１ｂまたは初期化回路１１ｃを画像表示媒体２０に接続する回路構成を有する。
【００２７】
初期化回路１１ｃは、昇圧トランス、及び昇圧トランスの一次巻線に電池１４からの低電圧の回路が接続され、二次巻線へ高電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバータからなる昇圧回路１０１と、昇圧回路１０１から出力される高電圧を整流及び平滑して直流高電圧を得る整流回路１０２と、所定の周波数の矩形波電圧（例えば、＋１４０Ｖ、−１４０Ｖ）の初期化電圧を出力するためのＦＥＴなどのスイッチング素子を含む矩形波電圧発生回路１０３と、矩形波電圧発生回路１０３の出力端間に接続されてバイパスコンデンサとして機能するとともに電圧安定化素子及び電圧検出素子として機能する上記容量負荷１１ｄとを備えている。初期化回路１１ｃは、画像表示媒体２０の画面全体を同一色すると共に背景色を決定するための出力を発生する必要があるため、駆動回路１１ｂよりも電力消費が多くなる。
【００２８】
駆動回路１１ｂは、初期化回路１１ｃと同様の構成を有するが、初期化回路１１ｃのように単一の駆動周波数で動作するのではなく、画像メモリ１３から読み出された画像データに応じた書込み電圧（＋７０Ｖまたは−７０Ｖ）を出力する構成になっている。また、容量負荷１１ｄと同様のバイパスコンデンサを備えている。
【００２９】
制御回路１２は、初期化モードと書込モードを有し、初期化モードでは、画像表示媒体２０の書き換えが発生する毎に切替スイッチ１１ａを初期化回路１１ｃに接続して初期化回路１１ｃを動作させ、初期化電圧を画像表示媒体２０に印加させる。また、初期化後の書込モードでは、切替スイッチ１１ａを駆動回路１１ｂに接続して駆動回路１１ｂを動作させ、画像データに基づく書込み電圧が単純マトリクス駆動により画像表示媒体２０の各画素に印加されるように構成されている。
【００３０】
なお、制御回路１２は、画像表示シーケンスの制御を行うＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）等に備わる入出力機能、クロック機能、電源監視機能等を用いて構成にすることもできる。
【００３１】
電池１４は、例えば、蓄電池、リチウムイオン電池等の充電が可能な二次電池が適してしている。なお、図１においては、駆動回路１１ｂと初期化回路１１ｃにのみ電池１４を接続しているが、図１では他の回路との接続を省略しており、実際には、表示装置１を構成する他の回路にも電池１４による電源供給が行われている。
【００３２】
警報回路１７は、スピーカ１８から警報音、メロディ、音声メッセージ等による音響出力を行う構成であるが、音響出力に代えて、ＬＥＤランプ等の点灯回路やメッセージ等の文字を液晶ディスプレイ等に表示する表示回路であってもよく、更に、可聴出力と可視表示出力の両方を同時に行ってもよい。
【００３３】
（画像表示媒体の構成）
画像表示媒体２０は、複数の行電極２１と複数の列電極２２を互いに直交するように置した四角形のパネルから表示部分が構成されており、各行電極２１は行電極駆動回路２３により駆動され、各列電極２２は列電極駆動回路２４により駆動される。
【００３４】
（電池残量検知回路の構成）
図２は、電池残量検知回路の詳細構成を示す。電池残量検知回路１５は、所定のクロック信号を発生する発振器１５ａと、制御回路１２からの演算開始指令Ｃａにより上記クロック信号のカウントを開始すると共に設定値（例えば、３０ｍｓ）にカウントアップしたときに出力信号を発生するカウンタ１５ｂと、電池１４を電源にして所望の安定化電源Ｖｂ及び基準電圧Ｖｓを生成する電圧安定化回路（基準電圧源）１５ｃと、電圧安定化回路１５ｃから容量負荷１１ｄに電圧印加を開始してから上昇する容量負荷１１ｄの電位Ｖｃと電圧安定化回路１５ｃから出力される基準電圧Ｖｓとを比較し、Ｖｃ≧Ｖｓのときに出力信号を発生する電圧比較器１５ｄと、電圧比較器１５ｄの出力とカウンタ１５ｂの出力のうち、先に出力された方に基づいて緊急表示指令Ｃｅと通常表示指令Ｃｎの一方を選択して制御回路１２へ出力する情報判定回路１５ｅとを備えている。
【００３５】
図３は、図１の画像表示媒体のＡ−Ａ線の断面を示す。この画像表示媒体２０は、透光性を有する表面基板２５と、表面基板２５に対向配置された背面基板２６と、表面基板２５と背面基板２６とを対向させて保持するとともに、基板２５，２６間の空間を基板２５，２６に平行な方向に区画してｍ×ｎ個のセル２７を形成する熱硬化性樹脂等からなる区画部材２８と、セル２７に封入された色および帯電特性が異なる白色粒子３０Ａおよび黒色粒子３０Ｂからなる２種類の粒子群とを有して構成されている。
【００３６】
なお、本実施の形態では、１つのセル２７が１つの画素に対応するが、これに限定されず、複数のセルで１つの画素を構成してもよく、１つのセルを複数の画素により構成してもよい。また、画像表示媒体がＲＧＢあるいはＣＭＹの３色を１画素としてカラー表示する場合、３つのセルで１つの画素を構成する。
【００３７】
表面基板２５は、透明ガラス基板等からなる表面基板部材２５ａと、表面基板部材２５ａ上に形成された透明性を有するインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電膜からなる複数のストライプ状の行電極２１と、行電極２１を保護するとともに粒子３０Ａ，３０Ｂ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２５ｂとを積層して構成されている。
【００３８】
表面基板部材２５ａは、上記透明ガラス基板の他に、透光性を有する透明プラスチック基板、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂等を用いることができる。
【００３９】
行電極２１は、上記ＩＴＯの他に、透明性を有する、インジリウム、錫、アンチモン等の酸化物、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、あるいは複合膜を蒸着法あるい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、あるいはポリピロール、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。
【００４０】
誘電体膜２５ｂは、セル２７に封入する粒子３０Ａ，３０Ｂの帯電特性に応じて、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリイミド、エポキシ、ポリイソシアネート、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリブタジエン、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、共重合ナイロン、紫外硬化アクリル樹脂、非晶質テフロン（登録商標）等を用いることができる。
【００４１】
背面基板２６は、エポキシ樹脂等からなる背面基板部材２６ａと、背面基板部材２６ａ上に形成された銅等からなり、横方向に延びる複数のストライプ状の列電極２２と、列電極２２を保護するとともに粒子３０Ａ，３０Ｂ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２６ｂとを積層して構成されている。なお、背面基板部材２６ａとして、表面基板２５の表面基板部材２５ａと同様の基板を用いてもよい。また、誘電体膜２６ｂには、表面基板２５の誘電体膜２５ｂと同様に、セル２７に封入する粒子３０Ａ，３０Ｂの帯電特性に応じた材料を用いることができる。
【００４２】
区画部材２８には、上記熱硬化性樹脂の他に、熱可塑性樹脂、電子線硬化樹脂、光硬化性樹脂、ゴム等の絶縁性材料を用いることができる。
【００４３】
白色粒子３０Ａと黒色粒子３０Ｂは、例えば、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３０Ａは負に帯電しており、黒色粒子３０Ｂは正に帯電している。
【００４４】
白色粒子３０Ａは、例えば、体積平均粒径２０μｍの酸化チタン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製、「テクポリマーＭＢＸ−２０−ホワイト」を分級）１００重量部にイソプロピルトリメトキシシラン処理したチタニアの微粉末０．１〜０．５重量部を外添して得る。シラン処理されたチタニアの微粉末は、粒子の帯電性を適性レヘルに抑制し、粒子の流動性を高いレベルに保つ作用がある。シラン処理されたチタニアの微粉末の添加量は、白色粒子３０Ａの径と微粉末の径とにより適宜調整される。
【００４５】
黒色粒子３０Ｂは、例えば、体積平均粒径２０μｍのカーボン含有架橋ポリメチルメタクリレートの球状微粒子（積水化成品工業（株）製、「テクポリマーＭＢＸ−２０−ブラック」を分級）を用いる。
【００４６】
（表示装置の動作）
次に、表示装置１の動作を図４〜図６を参照して説明する。
【００４７】
図４は、電池残量の判定に伴う表示内容を示す。図５は、電源供給開始時における容量負荷の電位変化を示し、（ａ）は電池残量が多いときの電位変化特性、（ｂ）は電池残量が少ないときの電位変化特性である。図６は、初期化及び画像表示の処理を示すフローチャートである。
【００４８】
まず、ユーザーは、表示装置１の電源をオンにした後、入力部１６を介して図示しないホスト装置等から画像データを取り込む操作を実行する。この操作により、制御回路１２は、入力部１６を介してホスト装置等から画像データを取り込み、この画像データを画像メモリ１３に格納する。
【００４９】
次に、初期化モードでは、制御回路１２は、画像表示媒体２０を書き換える指示（書き込み指示）を電源回路１１に出力すると共に、切替スイッチ１１ａに初期化回路１１ｃを接続するように指令を出力し（Ｓ１０１）、初期化回路１１ｃによる画像表示媒体２０の初期化を開始する（Ｓ１０２）。初期化では、制御回路１２は、初期化回路１１ｃを制御して行電極駆動回路２３及び列電極駆動回路２４に初期化用電圧を印加する。
【００５０】
画像表示媒体２０は、粒子（トナー）を用いているため、繰り返し表示を行っても、粒子の凝集体の発生を防止し、表示欠陥のない画像表示が行えるように、画像データによる表示駆動に先立って画像表示媒体２０の初期化を行っている。
【００５１】
本発明者らは、初期化を行っている期間内の電圧状態を調査した。その結果、初期化時に消費電力を測定する最も簡易な検知方法として、容量負荷１１ｄの電位を測定することにより測定できることを見出した。すなわち、画像表示媒体２０を備えた表示装置で消費電力を測定したところ、（初期化回路１１ｃの消費電力＞駆動回路１１ｂの消費電力＞通常時の画像表示媒体２０の書き換え電力）であることが分かった。従って、初期化時は、電池１４の容量特性が顕著に現れるので、電池残量検知の期間として最適である。そして、電池１４の残量は、以下のようにして測定できることも見出した。
【００５２】
電池１４の残量が十分にあるときには、図５の（ａ）のように、容量負荷１１ｄの電位Ｖｃは短時間（例えば、５ｍ秒）に電圧安定化回路１５ｃによる印加電圧Ｖｂに到達する。しかし、電池１４の残量が少ないときには、図５の（ｂ）のように、印加電圧Ｖｂに到達するのに長時間、例えば、５０ｍ秒を要する。このように、電池１４の残量によって、容量負荷１１ｄの電位Ｖｃが定状態に達する時間に相違があるので、定状態に達する時間から電池１４の残量を推定することができる。
【００５３】
具体的には、印加電圧Ｖｂより低い基準電圧Ｖｓに比較値を設定して、この比較値と電圧比較器１５ｄにより容量負荷１１ｄの電位Ｖｃとを比較することにより、初期化の電力を画像表示媒体２０に供給しながら電池残量を測定することができる。
【００５４】
上記初期化のために、制御回路１２は、まず、駆動開始指令Ｃａ及び演算開始指令Ｃｄをカウンタ１５ｂ、発振器１５ａ及び電圧安定化回路１５ｃへ出力する（Ｓ１０３）。カウンタ１５ｂは、演算開始指令Ｃｄを受けると同時に発振器１５ａから出力されるクロックのカウントを開始し、予め設定した基準時間（例えば、３０ｍ秒）ｔｓに相当するカウント数に到達すると出力信号を発生する。
【００５５】
また、電圧安定化回路１５ｃは、駆動開始指令Ｃａに基づいて容量負荷１１ｄへの電圧印加を開始し、容量負荷１１ｄを充電する（Ｓ１０３）。このとき、切替スイッチ１１ａには初期化回路１１ｃのみが接続される。
【００５６】
容量負荷１１ｄの電位Ｖｃは、電圧比較器１５ｄにより監視されており、基準電圧Ｖｓとの比較が電圧比較器１５ｄによって行われている。
【００５７】
情報判定回路１５ｅは、カウンタ１５ｂによる出力信号と電圧比較器１５ｄによる出力信号のいずれか先に出力された方に基づいて、緊急表示指令Ｃｅまたは通常表示指令Ｃｎの一方を出力する。まず、電圧比較器１５ｄより先にカウンタ１５ｂから出力信号があった場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、情報判定回路１５ｅは、緊急表示指令Ｃｅを制御回路１２へ送出する（Ｓ１０８）。制御回路１２は、緊急表示指令Ｃｅに基づいて、切替スイッチ１１ａを制御し、駆動回路１１ｂと行電極駆動回路２３及び列電極駆動回路２４とを接続する。
【００５８】
緊急表示指令Ｃｅを電池残量検知回路１５から受信した制御回路１２は、プログラムメモリ１２ａから警告マーク６１の画像データを読み出し、この画像データを画像メモリ１３からの画像データに合成した表示用データを作成して駆動回路１１ｂを動作させる。この結果、図４の（ｂ）のような警告マーク６１を含む画像が画像表示媒体２０に表示され、電池残量が少ないことをユーザーに警告する（Ｓ１０９）。更に、制御回路１２は、警報回路１７を駆動し、スピーカ１８により警告を発する（Ｓ１１０）。
【００５９】
また、カウンタ１５ｂより先に電圧比較器１５ｄから出力信号があった場合（Ｓ１０４：Ｎｏ、Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、情報判定回路１５ｅは通常表示指令Ｃｎを制御回路１２へ送出する（Ｓ１０６）。制御回路１２は、通常表示指令Ｃｎに基づいて切替スイッチ１１ａを制御し、駆動回路１１ｂと行電極駆動回路２３及び列電極駆動回路２４とを接続する。同時に、制御回路１２は、画像データに基づく表示用データを作成して駆動回路１１ｂを動作させ、画像表示媒体２０に図４の（ａ）のような通常の画像表示を行わせる（Ｓ１０７）。
【００６０】
この通常の画像表示の場合、制御回路１２は、切替スイッチ１１ａを駆動回路１１ｂに接続させ、画像メモリ１３に記憶された画像データに基づいて駆動回路１１ｂを制御し、切替スイッチ１１ａを介して行電極駆動回路２３及び列電極駆動回路２４に単純マトリクス駆動により書込み電圧として直流電圧（例えば、＋７０Ｖ又は−７０Ｖ）を画像表示媒体２０の各画素に印加する。これにより、電極２５，２６間に電界が形成され、電界の向きに応じて粒子３０Ａ，３０Ｂが移動し、画像表示媒体２０に画像が表示される。
【００６１】
行電極２１と列電極２２への電圧の印加を停止しても、白色粒子３０Ａと黒色粒子３０Ｂと誘電体層２５ｂ，２６ｂとの間の静電付着力が維持されるため、粒子３０Ａ，３０Ｂは誘電体層２５ｂ，２６ｂの内面に付着したまま保持され、長時間に渡り画像が表示される。
【００６２】
（第１の実施の形態の効果）
第１の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（イ）消費電力が最も大きい画像表示媒体２０の初期化の期間に、容量負荷１１ｄの電位変化率を測定することにより、電池１４を単独で測定（無負荷状態で測定）したときだけでは分からない画像表示媒体２０の書き換え用の消費電力を調査することができる。この結果、別途専用の素子等を用いることなく、また、常時電池の残量検知を行うことなく、電池残量を検知することができる。
（ロ）画像表示媒体２０の初期化中に電池残量検知をすることにより、電池残量の検知を常時行わずに済む。
（ハ）電池１４に２次電池を用いた場合、残留電圧の測定は雰囲気温度や急激な電圧低下を予測する必要があるが、上記（イ）の構成により、電池交換タイミングを正確に把握することが可能になるため、電池交換を効率よく行うことができる。従って、一斉同報が必要な画像表示媒体２０や管理システムにおいては、特に効果的である。
（ニ）電池残量検知回路１５は、時間測定及び電圧比較の回路構成で済むため、高精度な回路構成を必要としない。
【００６３】
［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表示装置を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態において、警報回路１７及びスピーカ１８に代えて、電波発信回路１９及びアンテナ１９ａを設けたものであり、その他の構成は第１の実施の形態と同様である。電波発信回路１９の通信方式としては、携帯電話、Bluetooth(ブルートゥース)（登録商標）、無線ＬＡＮ、独自形式の通信方式等がある。
【００６４】
図８は、第２の実施の形態における表示装置の初期化及び画像表示の処理を示すフローチャートである。なお、図８においては、図４と同一処理を行うステップについては同一引用数字を用いている。以下に、本実施の形態における動作を図７及び図８を用いて説明する。
【００６５】
本実施の形態においても、表示装置１の電源オン後、入力部１６を介して図示しないホスト装置等から画像データが取り込まれ、画像メモリ１３に格納される。
【００６６】
次に、制御回路１２から画像表示媒体２０を書き換える指示が電源回路１１に出力すると共に、初期化回路１１ｃに切替スイッチ１１ａを接続するように指令を出力し（Ｓ１０１）、初期化回路１１ｃによる画像表示媒体２０の初期化を開始する（Ｓ１０２）。
【００６７】
また、制御回路１２は、書き換える指示と共に駆動開始指令Ｃａ及び演算開始指令Ｃｄをカウンタ１５ｂ、発振器１５ａ及び電圧安定化回路１５ｃへ出力する（Ｓ１０３）。カウンタ１５ｂは、演算開始指令Ｃｄを受けると同時に発振器１５ａから出力されるクロックのカウントを開始し、予め設定したカウント数（例えば、３０ｍ秒相当）に到達すると出力信号を発生する。
【００６８】
電圧安定化回路１５ｃは、駆動開始指令Ｃａに基づいて容量負荷１１ｄに電源Ｖｂを印加し、容量負荷１１ｄの充電を開始する（Ｓ１０３）。このとき、切替スイッチ１１ａには初期化回路１１ｃのみが接続される。
【００６９】
容量負荷１１ｄの電位Ｖｃは、時間の経過とともに上昇し、最終的には電圧安定化回路１５ｃの出力電圧Ｖｂに等しくなるが、電位Ｖｃは電圧比較器１５ｄにより監視されており、基準電圧Ｖｓとの比較が電圧比較器１５ｄによって行われている。
【００７０】
情報判定回路１５ｅは、カウンタ１５ｂによる出力信号と電圧比較器１５ｄによる出力信号のいずれか先に出力された方に基づいて、緊急表示指令Ｃｅまたは通常表示指令Ｃｎの一方を出力する。まず、電圧比較器１５ｄより先にカウンタ１５ｂから出力信号があった場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ）、情報判定回路１５ｅは、緊急表示指令Ｃｅを制御回路１２へ送出する（Ｓ１０８）。制御回路１２は、緊急表示指令Ｃｅに基づいて、切替スイッチ１１ａを制御し、駆動回路１１ｂと行電極駆動回路２３及び列電極駆動回路２４とを接続する。
【００７１】
緊急表示指令Ｃｅを受信した制御回路１２は、プログラムメモリ１２ａから警告マーク６１の画像データを読み出し、この画像データを画像メモリ１３からの画像データに合成した表示用データを作成して駆動回路１１ｂを動作させる。この結果、図４の（ｂ）のような警告マーク６１を含む画像が画像表示媒体２０に表示され、電池残量が少ないことをユーザーに警告する（Ｓ１０９）。また、制御回路１２は、電波発信回路１９を駆動してアンテナ１９ａから電波により警告を送信し（Ｓ２１０）、遠隔地の管理者やユーザーに電池残量が少なくなっていることを警告する。
【００７２】
また、カウンタ１５ｂより先に電圧比較器１５ｄから出力信号があった場合（Ｓ１０４：Ｎｏ、Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、情報判定回路１５ｅは通常表示指令Ｃｎを制御回路１２へ送出する（Ｓ１０６）。制御回路１２は、通常表示指令Ｃｎに基づいて切替スイッチ１１ａを制御し、駆動回路１１ｂと行電極駆動回路２３及び列電極駆動回路２４とを接続する。同時に、制御回路１２は、画像データに基づく表示用データを作成して駆動回路１１ｂを動作させ、画像表示媒体２０に図４の（ａ）のような通常の画像表示を行わせる（Ｓ１０７）。
【００７３】
（第２の実施の形態の効果）
第２の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
（イ）電池残量警告を電波により遠隔地に通報できるため、ユーザーや管理者は、表示装置１の近傍に待機している必要が無くなる。
（ロ）電波発信回路１９の駆動電力は、少なくて済むため、電力を殆ど消費しない構成にすることができる。
その他の効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００７４】
なお、第２の実施の形態において、更に、第１の実施の形態に示した警報回路１７及びスピーカ１８を備えた構成にすることもできる。
【００７５】
［第３の実施の形態］
図９は、本発明の第３の実施の形態に係る表示装置を示す。本実施の形態は、第１の実施の形態において、電源回路１１の駆動回路１１ｂと初期化回路１１ｃを単一の回路により構成したものである。本実施の形態の動作は、第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７６】
本実施の形態の電源回路１１は、第１の実施の形態の電源回路１１と同様に、初期化回路１１ｃは、昇圧トランス、及び昇圧トランスの一次巻線に電池１４からの低電圧の回路が接続され、二次巻線へ高電圧を出力するＤＣ−ＤＣコンバータからなる昇圧回路１０１と、昇圧回路１０１から出力される高電圧を整流及び平滑して直流高電圧を得る整流回路１０２と、ＦＥＴなどのスイッチング素子を含む矩形波電圧発生回路１０３と、矩形波電圧発生回路１０３と、矩形波電圧発生回路１０３の出力端間に接続されてバイパスコンデンサとして機能するとともに電圧安定化素子及び電圧検出素子として機能する容量負荷１１ｄと、初期化時に容量負荷１１ｄに蓄積された電荷を駆動時に放電する放電回路1０４とを備える。
【００７７】
放電回路１０４は、書込み電圧が初期化電圧よりも低くなるために容量負荷１１ｄの電荷を放電させて電源回路１１が支障無く動作できるようにするものであり、例えば、リレー、トランジスタ等のスイッチと電流制限用の抵抗とを直列接続して構成される。放電回路１０４は、初期化の終了後、通常の表示動作を行う際、制御回路１２によってオン動作する。オン時間は、容量負荷１１ｄの電位が書込み電圧以下になるスイッチ動作時間に設定され、設定時間経過後にスイッチがオフにされる。なお、初期化電圧と書込み電圧が同一の場合には、放電回路１０４を省略することができる。
【００７８】
矩形波電圧発生回路１０３は、制御回路１２の制御により、初期化モードと駆動モードで駆動され、初期化モードでは、整流回路１０２の出力を電源にして所定の周波数の矩形波電圧（例えば、＋１４０Ｖ、−１４０Ｖ）の初期化電圧を出力し、書込モードでは、整流回路１０２の出力を電源にして直流電圧（例えば、＋７０Ｖ又は−７０Ｖ）の書込み電圧を出力する。
【００７９】
電池残量検知回路１５は、初期化モード中に、第１の実施の形態と同様に電池１４の残量を検知し、その検知結果に応じて緊急表示指令Ｃｅ、通常表示指令Ｃｎを制御回路１２に出力する。
【００８０】
この第３の実施の形態によれば、初期化モードを実行中に容量負荷１１ｄの電位変化率を測定することにより、電池残量を正確に検知することができる。また、初期化回路と駆動回路を共通の回路を用いて構成したため、回路の簡素化を図ることができる。
【００８１】
［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、その要旨を変更しない範囲内で種々な変形が可能である。例えば、各実施の形態間の構成要素の組合せは任意に行うことができる。
【００８２】
上記各実施の形態において、警告マーク６１は、どのようなマークや表示でもよく、管理者が認職できるものであればよい。画像表示媒体２０を見る対象者が認識できない方法であってもよい。
【００８３】
また、上記第１及び第２の実施の形態において、容量負荷１１ｄは、初期化回路１１ｃに設けられているものを用いたが、他の回路、例えば、駆動回路１１ｂに設けられた容量負荷、例えば、バイパスコンデンサの電圧を測定する構成であってもよい。
【００８４】
また、容量負荷１１ｄは、他の機能との兼用にせず、電池残量用に専用に設けてもよい。
【００８５】
また、昇圧回路１０１は、トランスを用いる構成のほかに、トランスを用いない構成の非絶縁型ＤＣ−ＤＣコンバータを用いることもできる。このようなＤＣ−ＤＣコンバータには、チャージポンプ方式、昇圧型チョッパ方式等がある。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図２】図１の電池残量検知回路の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】図１の画像表示媒体のＡ−Ａ線の断面を示す断面図である。
【図４】電池残量の判定に伴う表示内容を示し、（ａ）は通常表示時、（ｂ）は警告表示時の画面図である。
【図５】電源供給開始時における容量負荷の電位変化を示し、（ａ）は電池の残量が多いときの電位変化特性、（ｂ）は電池の残量が少ないときの電位変化特性である。
【図６】第１の実施の形態に係る表示装置の初期化及び画像表示の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態に係る表示装置の初期化及び画像表示の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る表示装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８７】
１  表示装置
１０  駆動装置
１１  電源回路
１１ａ  切替スイッチ
１１ｂ  駆動回路
１１ｃ  初期化回路
１１ｄ  容量負荷
１２  制御回路
１２ａ  プログラムメモリ
１３  画像メモリ
１４  電池
１５  電池残量検知回路
１５ａ  発振器
１５ｂ  カウンタ
１５ｃ  電圧安定化回路
１５ｄ 電圧比較器
１５ｅ  情報判定回路
１６  入力部
１７  警報回路
１８  スピーカ
１９  電波発信回路
１９ａ  アンテナ
２０  画像表示媒体
２１  行電極
２２  列電極
２３  行電極駆動回路
２４  列電極駆動回路
２５  表面基板
２５ａ  表面基板部材
２５ｂ  誘電体膜
２６  背面基板
２６ａ  背面基板部材
２６ｂ  誘電体膜
２７  セル
２８  区画部材
３０Ａ  白色粒子
３０Ｂ  黒色粒子
６０  表示画像
６１  警告マーク
１０１  昇圧回路
１０２  整流回路
１０３  矩形波電圧発生回路
１０４  放電回路
【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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【図９】
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