画像表示装置及び画像表示方法
【課題】耳障りな音を発生させることなく好適な振動を発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる画像表示装置及び画像表示方法を提供する。
【解決手段】 画像表示側である透明な表示基板３６と、表示基板３６と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板３８とを備えた画像表示媒体１５であって、該一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群（正に帯電した黒粒子４８と負に帯電した白粒子５０）を基板間に封入した画像表示媒体１５の裏面に振動子１３を設ける。制御装置１１は、画像表示媒体１５を振動させるように振動子１３に交番電圧を印加した後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた画像用電圧を該基板間に印加する。
【解決手段】 画像表示側である透明な表示基板３６と、表示基板３６と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板３８とを備えた画像表示媒体１５であって、該一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群（正に帯電した黒粒子４８と負に帯電した白粒子５０）を基板間に封入した画像表示媒体１５の裏面に振動子１３を設ける。制御装置１１は、画像表示媒体１５を振動させるように振動子１３に交番電圧を印加した後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた画像用電圧を該基板間に印加する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置及び画像表示方法に関し、特に、基板間に電圧を印加することにより基板間に封入された着色粒子を移動させて画像表示する繰り返し書換えが可能な画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置及び該画像表示装置の画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような画像表示媒体は、例えば少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備えており、該基板間には色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群或いは同一の帯電特性を有する単色の粒子群が該基板間に印加される電圧に応じて移動可能に封入されている。そして、画像に応じた電圧を該一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、画像を表示する。
【０００３】
このような画像表示媒体で、画像の書き換え（粒子駆動）を繰り返し行うと、粒子と基板との間で非静電的な付着力が強まり、外部電界のみで粒子が移動せず、いわゆる焼き付き画素が発生して画質が低下する、という問題が生じていた。
【０００４】
このような問題を解決するために、画像表示媒体を振動させる振動手段を設け、該振動手段によって画像表示駆動よりも前に基板に振動を加えることによって粒子を移動しやすくする画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記画像表示装置の振動手段を、偏心カムをモータにより回転駆動することによって振動を発生させる構成とした場合には、細やかな制御ができず、効果的に振動させることが困難であったり、モータ駆動によって音波が発生して耳障りな雑音が生じたり、といった問題が生じる。
【０００６】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、耳障りな音を発生させることなく好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる画像表示装置及び画像表示方法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】
上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、前記一対の基板間に電圧を印加する第１電圧印加手段と、前記画像表示媒体を振動させる振動子と、前記振動子を振動させるための交番電圧を前記振動子に印加する第２電圧印加手段と、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記画像表示媒体が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えている。
【０００８】
このように、画像表示媒体を振動させる振動子を設け、画像情報に応じた画像用電圧が画像表示媒体の一対の基板間に印加される前に、振動子に交番電圧を印加することによって振動子を振動させて画像表示媒体を振動させるようにしたため、メカ的に振動させる場合に比べて耳障りな音を発生させることなく、交番電圧によって好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせることができ、画質の劣化を防止することができる。
【０００９】
なお、粒子を封入する基板間は液体、気体のいずれで満たされていてもよく、また、粒子群は、色や帯電特性が異なる複数種類の粒子群であってもよいし、同一の帯電特性を有する単色の粒子群であってもかわまない。
【００１０】
なお、振動子を、前記画像表示媒体の裏面に設けることができる。これにより、確実に振動子の振動を画像表示媒体に伝搬させることができる。
【００１１】
また、振動子を、前記一対の基板の一方の基板の中央部または画像表示領域外に設けることもできる。振動子を基板の中央部に設けることによって、振動子の振動が画像表示媒体の全体にほぼ等しく行き渡るため、小さい振動エネルギーで画像表示媒体全体を振動させることができる。なお、振動子による振動が強すぎるような場合には画像表示媒体によっては粒子がその部分だけ飛び散ってしまう可能性があるが、その場合には振動子を画像表示領域外に設けることによって、画像を乱さないようにすることができる。
【００１２】
第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が可聴域外の周波数となるように前記交番電圧を印加することができる。
【００１３】
このように、振動子の振動周波数を可聴域外の周波数とすることによって、振動発生時でも耳障りな音は発生しない。
【００１４】
第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が前記画像表示媒体の固有振動数の倍数となるように前記交番電圧を印加することができる。
【００１５】
このように、振動子の振動周波数を画像表示媒体の固有振動数そのもの（１倍）、あるいは２倍、３倍、、、の周波数となるように振動させることによって、画像表示媒体を効率的に振動させることができる。
【００１６】
第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が所定範囲内でスイープするように前記交番電圧を印加することができる。
【００１７】
画像表示媒体の固有振動数は、画像表示媒体の製造ばらつきや経時変化によって若干ばらつく。従って、振動子を振動させるときにその振動周波数を所定範囲内でスイープさせることによって、画像表示媒体の固有振動数を特定できなくても最適な周波数で振動させることができる。なお、所定範囲内は、画像表示媒体の固有振動数の倍数が含まれると想定される周波数帯域とすることができる。
【００１８】
制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記予め定められた極性の電圧が印加されている期間中、少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御することができる。
【００１９】
すなわち、画像表示媒体の一対の基板に封入されている粒子群が同一の帯電特性を有する単色の粒子群である場合には、該粒子群を移動させることができる予め定められた極性の電圧を印加すれば、画像表示媒体の基板に該粒子群を移動・付着させることができる。粒子が基板に付着した状態で画像表示媒体を振動させることにより、粒子と基板との衝突が促進され、粒子を移動させやすくでき、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記極性の異なる電圧が交互に印加されている期間中、各極性毎に少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御することができる。
【００２１】
すなわち、画像表示媒体の一対の基板に封入されている粒子群が色や帯電特性が異なる複数種類の粒子群である場合には、一対の基板間に極性の異なる電圧を交互に印加することによって、振動子の振動が伝達される基板に色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群を交互に移動・付着させることができる。粒子が基板に付着した状態で画像表示媒体を振動させることにより、粒子と基板との衝突が促進され、粒子を移動させやすくでき、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。また、各極性毎に少なくとも１回以上振動子を振動させるため、全ての粒子を移動させやすくできる。
【００２２】
制御手段は、前記振動子を振動させた後で且つ画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に、前記振動子を振動させない状態で前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように、または前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように、前記第１電圧印加手段及び第２電圧印加手段を制御することができる。
【００２３】
これにより、振動子による振動で乱れた粒子の状態を整える（均一化する）ことができる。
【００２４】
本発明の画像表示方法は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、前記画像表示媒体を振動させる振動子とを有する画像表示装置の画像表示方法であって、前記画像表示媒体が振動するように前記振動子に交番電圧を印加して前記振動子を振動させた後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた画像用電圧を前記一対の基板間に印加する。
【００２５】
これにより、画像情報に応じた画像用電圧を印加する前に、振動子に交番電圧を印加して振動させ画像表示媒体を振動させることができるため、耳障りな音を発生させることなく、好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせることができ、画質の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明の画像表示装置及び画像表示方法によれば、耳障りな音を発生させることなく好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる、という優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
本実施の形態は、単純マトリクス駆動により画像を表示する画像表示装置に本発明を適用したものである。
【００２９】
図１は、本実施の形態に係る画像表示媒体１５の断面図を示した図である。画像表示媒体１５は、画像表示側である透明な表示基板３６と、当該表示基板３６と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板３８とを備えている。図２（Ａ）は、表示基板３６の平面図であり、図２（Ｂ）は、背面基板３８の平面図である。
【００３０】
図１及び図２に示すように、表示基板３６の背面基板３８との対向面には複数のライン状の列電極４０が設けられ、同様に、背面基板３８の表示基板３６との対向面にも複数のライン状の行電極４２が設けられている。
【００３１】
表示基板３６と背面基板３８とは、互いに設けられた列電極４０と行電極４２とが直交するように対峙して配置され、列電極４０と行電極４２との交差位置が各画素を構成する。なお、図１は行電極４２の長手方向に沿った画像表示媒体１５の断面図である。なお、列電極４０の長手方向に沿った画像表示媒体１５の断面図の図示は省略する。
【００３２】
また、表示基板３６の列電極４０側には絶縁層４４が形成され、背面基板３８の行電極４２側にも絶縁層４６が各々形成されている。絶縁層４４、４６は例えばポリカーボネート等で構成される。
【００３３】
表示基板３６と背面基板３８との間には、互いに帯電特性の異なる粒子群であって、正に帯電した黒粒子４８と負に帯電した白粒子５０とが封入されている。また、表示基板３６と背面基板３８との間には間隙部材５２が設けられ、これにより表示基板３６と背面基板３８との間が一定間隔に保たれる。
【００３４】
このような画像表示媒体１５では、粒子が移動開始する所定電圧が列電極４０と行電極４２との間に印加されることにより、黒粒子４８及び白粒子５０が基板間を移動する。例えば、行電極４２に対して列電極４０に正の所定電圧が印加された場合には、表示基板３６側の黒粒子４８は背面基板３８側へ移動し、背面基板３８側の白粒子５０は表示基板３６側へ移動する。一方、行電極４２に対して列電極４０に負の所定電圧が印加された場合には、表示基板３６側の白粒子５０は背面基板３８側へ移動し、背面基板３８側の黒粒子４８は表示基板３６側へ移動する。
【００３５】
従って、表示すべき画像に応じて列電極４０と行電極４２との間に電圧を印加することにより画像に応じて粒子を移動させることができ、任意の画像を表示することができる。なお、電圧の印加が停止された後も、鏡像力等により黒粒子４８又は白粒子５０は表示基板３６又は背面基板３８に付着したままとなり、画像表示は維持される。
【００３６】
また、本実施の形態の画像表示媒体１５の背面基板３８の表示基板３６との対向面の裏側の面（すなわち、画像表示媒体１５の裏面）には、振動子１３が接着されている。振動子１３は、交番電圧が印加されることにより振動する。振動子としては、ピエゾ素子を用いることができる。
【００３７】
図３は、画像表示装置１０の概略構成を示したブロック図である。図３に示すように、画像表示装置１０は、制御装置１１、駆動電源１２、画像表示媒体１５、振動子１３を備えている。
【００３８】
制御装置１１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１４からの画像の書き換え指示信号及び画像情報を受け、画像表示媒体１５の表示を書き換える制御ルーチンを実行する。駆動電源１２は、画像表示装置１０が動作するために必要な電源電圧を供給する。
【００３９】
ＰＣ１４は、書き換え指示装置１６及び画像情報格納装置１７を含んで構成されている。書き換え指示装置１６は、画像表示媒体１５に表示する画像を書き換える書き換え指示信号を出力する。画像情報格納装置１７には画像表示媒体１５に表示する画像の画像情報が記憶されている。制御装置１１には、書き換え指示装置１６から出力された書き換え指示信号と画像情報格納装置１７に記憶された画像情報とが入力される。
【００４０】
図４は、制御装置１１の詳細な構成を示したブロック図である。図４に示すように、制御装置１１は、電源供給部２０、振動子駆動回路２２、駆動電圧回路２４、画像情報伝達装置２６、及びシーケンス制御回路２８を備えている。
【００４１】
電源供給部２０は、駆動電源１２からの電源電圧を所定のレベルに調整して、振動子駆動回路２２及び駆動電圧回路２４に供給する。
【００４２】
振動子駆動回路２２は、シーケンス制御回路２８からの制御信号に応じて所定周波数の交番電圧を振動子１３に印加する回路であり、周知の発振回路を含んで構成されている。振動子１３を振動させることによって、画像表示媒体１５に振動が加えられ、粒子の凝集を解くことが可能となる。
【００４３】
駆動電圧回路２４は、シーケンス制御回路２８からの制御信号に応じた電圧を画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加する回路である。
【００４４】
画像情報伝達装置２６には、画像情報格納装置１７から送信された画像情報が入力される。画像情報伝達装置２６は、入力された画像情報に応じた画像信号をシーケンス制御回路２８に伝達する。
【００４５】
シーケンス制御回路２８には、書き換え指示装置１６から送信された書き換え指示信号が入力される。シーケンス制御回路２８は、書き換え指示信号の入力に応じて、画像表示媒体１５を初期化するための制御信号を振動子駆動回路２２及び駆動電圧回路２４に出力する。初期化後は、画像情報伝達装置２６から伝達された画像信号に応じた電圧が画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加されるように制御信号を出力する。
【００４６】
次に、制御装置１１で実行される制御ルーチンについて、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示す制御ルーチンは、画像表示装置１０に電源が投入されると実行される。
【００４７】
ステップ１００で、画像書き換え指示信号がＰＣ１４からシーケンス制御回路２８に入力されると、ステップ１０２で、シーケンス制御回路２８から初期化処理を行うための制御信号を振動子駆動回路２２及び駆動電圧回路２４に出力する。これにより、ステップ１０４ａの処理及びステップ１０４ｂの処理が同期して実行される。
【００４８】
ステップ１０４ａでは、シーケンス制御回路２８からの制御信号を受けた駆動電圧回路２４が、全ての列電極４０及び行電極４２に所定周波数の交番電圧（以下、初期化電圧）を所定時間印加する。これにより、異なる極性の電圧が交互に印加されるため、図７に示すように、表示基板３６側に黒粒子４８が移動し且つ背面基板３８側に白粒子が移動した状態と、表示基板３６側に白粒子５０が移動し且つ背面基板３８側に黒粒子４８が移動した状態とが交互に繰り返される。表示基板３６側から見ると、図６（Ａ）に示すように、画像表示媒体１５の画像表示領域が全面黒表示と全面白表示とに交互に切り替わる。このように、黒表示と白表示との切り替えを少なくとも１サイクル以上行う。このとき、粒子が頻繁に基板間を移動することで粒子同士や粒子と基板との衝突が促進され、動きにくくなっていた粒子も移動しやすくなり、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００４９】
ステップ１０４ｂでは、シーケンス制御回路２８からの制御信号を受けた振動子駆動回路２２が、図８の模式図で示すように、所定周波数の交番電圧（以下、振動電圧）を振動子１３に印加し、振動子１３を振動させる。振動子１３の振動により画像表示媒体１５が振動する。この振動により粒子と基板との衝突が促進され、更に粒子を移動させやすくでき、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００５０】
なお、振動子１３は、図９に示すように背面基板３８の裏面の中央部付近に接着されている。これにより、振動子１３の振動が画像表示媒体１５の全体にほぼ等しく行き渡るため、小さい振動エネルギーで画像表示媒体１５全体を振動させることができる。
【００５１】
また、振動子駆動回路２２は、上記の如く画像表示媒体１５に初期化電圧を印加している期間において、黒表示状態と白表示状態の各々の状態で少なくとも１回は振動電圧を印加して振動子１３を振動させる。例えば黒表示状態と白表示状態の各々において所定期間連続させて振動させてもよいし、断続的に振動させてもよい。また、黒表示状態と白表示状態の切り替わりに拘わらず、初期化電圧印加期間中連続して振動子１３を振動させ続けることもできる。
【００５２】
振動子１３は背面基板３８側に接着されているため、その振動は特に背面基板３８側に伝達しやすい。従って、上記の如く、画像表示媒体１５において黒表示と白表示とを交互に切り替えることによって、黒粒子４８と白粒子５０とを背面基板３８側に交互に移動させて付着させ、各粒子と基板との衝突を促進することができる。
【００５３】
また、振動子駆動回路２２は、振動子１３が振動するときの振動周波数が画像表示媒体１５の固有振動数の倍数（１倍を含む）となるような振動電圧を振動子１３に印加する。これにより小さな振動エネルギーで画像表示媒体１５全体を効率的に振動させることができる。
【００５４】
また、振動子１３の振動周波数が可聴域外の周波数となるように振動電圧を印加すればなお好ましい。これにより、耳障りな音が発生することを防ぐことができる。なお、可聴域は、人間が音として認識できる領域であって、一般的には２０ｋＨｚ程度が上限といわれている。従って、例えば振動子１３の振動周波数が２０ｋＨｚより小さい場合には、２０ｋＨｚを超えるように振動電圧を印加すればよい。
【００５５】
なお、振動子１３の振動周波数は画像表示媒体１５の固有振動数が好ましいが、例えば、画像表示媒体１５の固有振動数が１５ｋＨｚの場合には、振動子１３の振動周波数が該固有振動数１５ｋＨｚの２倍の周波数（３０ｋＨｚ）となるように、振動電圧を印加すればよい。これにより、効率的に画像表示媒体１５を振動させることができると共に、可聴域外で振動させることができるため、耳障りな音の発生も防止できる。
【００５６】
なお、画像表示媒体１５の固有振動数は、予め実験等により求めておくことができる。
【００５７】
次のステップ１０６では、振動子駆動回路２２に制御信号を出力して振動子１３の振動を停止させる。振動子１３の振動を停止した状態で、駆動電圧回路２４から、所定周波数の交番電圧（以下、粒子均一化電圧）を所定時間、少なくとも交番電圧１周期の長さだけ印加する。これにより、図１０（Ａ）に示すように振動子１３による振動で乱れた粒子の状態を、図１０（Ｂ）に示すように整える（均一化する）ことができる。
【００５８】
なお、ここでは、少なくとも１周期の交番電圧を粒子均一化電圧として印加するようにしたが、正または負いずれか一方の電圧を印加するようにしてもよい。
【００５９】
また、初期化電圧と粒子均一化電圧を連続的に印加してもよい。このように連続的に印加する場合であっても、上記と同様に、粒子均一化電圧印加期間中は振動子１３に振動電圧が印加されないようにする。
【００６０】
ステップ１０８では、駆動電圧回路２４に制御信号を出力して粒子均一化電圧の印加を停止させ、画像表示媒体１５の初期化を完了する。
【００６１】
制御装置１１では、ステップ１０２からステップ１０８までの画像表示媒体１５の初期化処理に平行して、画像情報格納装置１７から入力された画像情報に基づいて制御信号が生成される。具体的には、ステップ１１０で、画像情報伝達装置２６が画像情報格納装置１７から画像情報を入力すると、入力した画像情報に応じて画素毎に画像信号を生成し、シーケンス制御回路２８に伝達する。
【００６２】
ステップ１１２では、シーケンス制御回路２８では画像情報伝達装置２６から伝達された画像信号に基づいて制御信号を生成し、該制御信号を駆動電圧回路２４に出力する。
【００６３】
ステップ１１４では、駆動電圧回路２４はシーケンス制御回路２８からの制御信号に応じて画像表示用の駆動電圧（以下、表示駆動電圧）を発生させる。なお、表示駆動電圧は本発明の画像用電圧に相当する。ステップ１１６では、駆動電圧回路２４は発生した表示駆動電圧を画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加する。これにより、図７（Ｂ）に示すように画像表示媒体１５の画像表示領域に画像情報に応じた画像が表示される。図７（Ｂ）では、一例として‘１２３’の文字が表示されている。
【００６４】
ステップ１１８では、必要に応じてあるいは電源停止要求に応じて電源供給を停止する。
【００６５】
以上説明したように、画像表示媒体１５を振動させる振動子１３を設け、画像表示媒体１５に振動が加えられるように振動子１３に交番電圧（振動電圧）を印加した後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた電圧（表示駆動電圧）を画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加するようにしたため、耳障りな音を発生させることなく好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態では、振動子１３を、背面基板３８の裏面の中央部付近に接着した例について説明したが、これに限定されず、例えば、図１１に示すように、振動子１３を画像表示媒体１５の画像形成領域外に設けるようにしてもよい。これにより、振動子１３の強すぎる振動で画像を乱さないようにすることができる。
【００６７】
また、上記実施の形態では、振動子１３の振動周波数が画像表示媒体１５の固有振動数の倍数となるように振動電圧を印加する例について説明したが、これに限定されず、例えば、振動子１３の振動周波数が所定範囲内でスイープするように振動電圧を印加するようにしてもよい。例えば、画像表示媒体１５の製造ばらつきや経時変化により、現時的な固有振動数を決定することが困難なことがある。従って、例えば予め実験等により暫定的に求めた固有振動数の倍数が含まれる所定範囲内で振動周波数がスイープするようにして振動電圧を印加すれば、現時的な固有振動数で振動させることができる。振動周波数をスイープさせる場合には、駆動電圧回路２４に掃引回路を含めて構成する。
【００６８】
また、上記実施の形態では、画像表示を行う度に画像表示媒体１５に振動を加える例について説明したが、これに限定されず、画像表示媒体１５の寿命が短縮しないように所定画像表示回数毎に振動を発生させるように制御することもできる。
【００６９】
また、上記では画像表示媒体１５の初期化処理時に所定周波数の交番電圧を印加して黒表示、白表示を交互に繰り返す例について説明したが、異なる極性の電圧を交互に印加することができれば、これに限定されない。例えば、異なる極性の電圧を発生させる電圧発生回路を複数設け、該複数の電圧発生回路を交互に駆動することによっても極性の異なる電圧を交互に印加することができる。なお、粒子均一化電圧についても同様である。
【００７０】
また、上記実施の形態では、基板間に封入された粒子群を、色や帯電特性が異なる複数種類の粒子群（黒粒子４８、白粒子５０）として説明したが、これに限定されず、同一の帯電特性を有する単色の粒子群としてもよい。この場合には、該粒子群と異なる色の基板を背面基板３８上に設ければ粒子群による画像を視認できる。さらにまた、該粒子群を用いる場合には、上記初期化電圧は、交番電圧でなくとも背面基板３８に粒子を付着させることができる極性の電圧を印加すればよい。また、粒子均一化電圧も同様に、交番電圧でなくとも予め定められた極性の電圧を印加すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像表示媒体の断面図を示した図である。
【図２】（Ａ）は画像表示媒体の表示基板の平面図であり、図２（Ｂ）は、背面基板の平面図である。
【図３】画像表示装置の概略構成を示したブロック図である。
【図４】画像表示装置の制御装置の詳細な構成を示したブロック図である。
【図５】制御装置で実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）は初期化処理時の画像表示媒体の表示状態を示す図、（Ｂ）は画像情報に応じた画像が表示された状態を示す図である。
【図７】画像表示媒体における初期化処理時の黒粒子及び白粒子の移動状態を模式的に示す図である。
【図８】振動子を振動させる様子を模式的に示す図である。
【図９】振動子の設置位置の一例を示す図である。
【図１０】初期化処理時に振動子による振動で乱れた粒子の状態を、画像表示媒体の基板間に粒子均一化電圧を印加することによって整える様子を模式的に示した図である。
【図１１】振動子の設置位置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 画像表示装置
１１ 制御装置
１２ 駆動電源
１３ 振動子
１５ 画像表示媒体
２０ 電源供給部
２２ 振動子駆動回路
２４ 駆動電圧回路
２６ 画像情報伝達装置
２８ シーケンス制御回路
３６ 表示基板
３８ 背面基板
４８ 黒粒子
５０ 白粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置及び画像表示方法に関し、特に、基板間に電圧を印加することにより基板間に封入された着色粒子を移動させて画像表示する繰り返し書換えが可能な画像表示媒体に画像を表示する画像表示装置及び該画像表示装置の画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、繰り返し書き換えが可能な画像表示媒体として、着色粒子を用いた画像表示媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような画像表示媒体は、例えば少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備えており、該基板間には色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群或いは同一の帯電特性を有する単色の粒子群が該基板間に印加される電圧に応じて移動可能に封入されている。そして、画像に応じた電圧を該一対の基板間に印加することにより粒子を移動させ、画像を表示する。
【０００３】
このような画像表示媒体で、画像の書き換え（粒子駆動）を繰り返し行うと、粒子と基板との間で非静電的な付着力が強まり、外部電界のみで粒子が移動せず、いわゆる焼き付き画素が発生して画質が低下する、という問題が生じていた。
【０００４】
このような問題を解決するために、画像表示媒体を振動させる振動手段を設け、該振動手段によって画像表示駆動よりも前に基板に振動を加えることによって粒子を移動しやすくする画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−３６１６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記画像表示装置の振動手段を、偏心カムをモータにより回転駆動することによって振動を発生させる構成とした場合には、細やかな制御ができず、効果的に振動させることが困難であったり、モータ駆動によって音波が発生して耳障りな雑音が生じたり、といった問題が生じる。
【０００６】
本発明は上述した問題を解決するためになされたものであり、耳障りな音を発生させることなく好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる画像表示装置及び画像表示方法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】
上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、前記一対の基板間に電圧を印加する第１電圧印加手段と、前記画像表示媒体を振動させる振動子と、前記振動子を振動させるための交番電圧を前記振動子に印加する第２電圧印加手段と、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記画像表示媒体が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する制御手段と、を備えている。
【０００８】
このように、画像表示媒体を振動させる振動子を設け、画像情報に応じた画像用電圧が画像表示媒体の一対の基板間に印加される前に、振動子に交番電圧を印加することによって振動子を振動させて画像表示媒体を振動させるようにしたため、メカ的に振動させる場合に比べて耳障りな音を発生させることなく、交番電圧によって好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせることができ、画質の劣化を防止することができる。
【０００９】
なお、粒子を封入する基板間は液体、気体のいずれで満たされていてもよく、また、粒子群は、色や帯電特性が異なる複数種類の粒子群であってもよいし、同一の帯電特性を有する単色の粒子群であってもかわまない。
【００１０】
なお、振動子を、前記画像表示媒体の裏面に設けることができる。これにより、確実に振動子の振動を画像表示媒体に伝搬させることができる。
【００１１】
また、振動子を、前記一対の基板の一方の基板の中央部または画像表示領域外に設けることもできる。振動子を基板の中央部に設けることによって、振動子の振動が画像表示媒体の全体にほぼ等しく行き渡るため、小さい振動エネルギーで画像表示媒体全体を振動させることができる。なお、振動子による振動が強すぎるような場合には画像表示媒体によっては粒子がその部分だけ飛び散ってしまう可能性があるが、その場合には振動子を画像表示領域外に設けることによって、画像を乱さないようにすることができる。
【００１２】
第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が可聴域外の周波数となるように前記交番電圧を印加することができる。
【００１３】
このように、振動子の振動周波数を可聴域外の周波数とすることによって、振動発生時でも耳障りな音は発生しない。
【００１４】
第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が前記画像表示媒体の固有振動数の倍数となるように前記交番電圧を印加することができる。
【００１５】
このように、振動子の振動周波数を画像表示媒体の固有振動数そのもの（１倍）、あるいは２倍、３倍、、、の周波数となるように振動させることによって、画像表示媒体を効率的に振動させることができる。
【００１６】
第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が所定範囲内でスイープするように前記交番電圧を印加することができる。
【００１７】
画像表示媒体の固有振動数は、画像表示媒体の製造ばらつきや経時変化によって若干ばらつく。従って、振動子を振動させるときにその振動周波数を所定範囲内でスイープさせることによって、画像表示媒体の固有振動数を特定できなくても最適な周波数で振動させることができる。なお、所定範囲内は、画像表示媒体の固有振動数の倍数が含まれると想定される周波数帯域とすることができる。
【００１８】
制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記予め定められた極性の電圧が印加されている期間中、少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御することができる。
【００１９】
すなわち、画像表示媒体の一対の基板に封入されている粒子群が同一の帯電特性を有する単色の粒子群である場合には、該粒子群を移動させることができる予め定められた極性の電圧を印加すれば、画像表示媒体の基板に該粒子群を移動・付着させることができる。粒子が基板に付着した状態で画像表示媒体を振動させることにより、粒子と基板との衝突が促進され、粒子を移動させやすくでき、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００２０】
制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記極性の異なる電圧が交互に印加されている期間中、各極性毎に少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御することができる。
【００２１】
すなわち、画像表示媒体の一対の基板に封入されている粒子群が色や帯電特性が異なる複数種類の粒子群である場合には、一対の基板間に極性の異なる電圧を交互に印加することによって、振動子の振動が伝達される基板に色及び帯電特性が異なる複数種類の粒子群を交互に移動・付着させることができる。粒子が基板に付着した状態で画像表示媒体を振動させることにより、粒子と基板との衝突が促進され、粒子を移動させやすくでき、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。また、各極性毎に少なくとも１回以上振動子を振動させるため、全ての粒子を移動させやすくできる。
【００２２】
制御手段は、前記振動子を振動させた後で且つ画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に、前記振動子を振動させない状態で前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように、または前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように、前記第１電圧印加手段及び第２電圧印加手段を制御することができる。
【００２３】
これにより、振動子による振動で乱れた粒子の状態を整える（均一化する）ことができる。
【００２４】
本発明の画像表示方法は、少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、前記画像表示媒体を振動させる振動子とを有する画像表示装置の画像表示方法であって、前記画像表示媒体が振動するように前記振動子に交番電圧を印加して前記振動子を振動させた後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた画像用電圧を前記一対の基板間に印加する。
【００２５】
これにより、画像情報に応じた画像用電圧を印加する前に、振動子に交番電圧を印加して振動させ画像表示媒体を振動させることができるため、耳障りな音を発生させることなく、好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせることができ、画質の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明の画像表示装置及び画像表示方法によれば、耳障りな音を発生させることなく好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる、という優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２８】
本実施の形態は、単純マトリクス駆動により画像を表示する画像表示装置に本発明を適用したものである。
【００２９】
図１は、本実施の形態に係る画像表示媒体１５の断面図を示した図である。画像表示媒体１５は、画像表示側である透明な表示基板３６と、当該表示基板３６と対向し所定間隙を隔てて配置される背面基板３８とを備えている。図２（Ａ）は、表示基板３６の平面図であり、図２（Ｂ）は、背面基板３８の平面図である。
【００３０】
図１及び図２に示すように、表示基板３６の背面基板３８との対向面には複数のライン状の列電極４０が設けられ、同様に、背面基板３８の表示基板３６との対向面にも複数のライン状の行電極４２が設けられている。
【００３１】
表示基板３６と背面基板３８とは、互いに設けられた列電極４０と行電極４２とが直交するように対峙して配置され、列電極４０と行電極４２との交差位置が各画素を構成する。なお、図１は行電極４２の長手方向に沿った画像表示媒体１５の断面図である。なお、列電極４０の長手方向に沿った画像表示媒体１５の断面図の図示は省略する。
【００３２】
また、表示基板３６の列電極４０側には絶縁層４４が形成され、背面基板３８の行電極４２側にも絶縁層４６が各々形成されている。絶縁層４４、４６は例えばポリカーボネート等で構成される。
【００３３】
表示基板３６と背面基板３８との間には、互いに帯電特性の異なる粒子群であって、正に帯電した黒粒子４８と負に帯電した白粒子５０とが封入されている。また、表示基板３６と背面基板３８との間には間隙部材５２が設けられ、これにより表示基板３６と背面基板３８との間が一定間隔に保たれる。
【００３４】
このような画像表示媒体１５では、粒子が移動開始する所定電圧が列電極４０と行電極４２との間に印加されることにより、黒粒子４８及び白粒子５０が基板間を移動する。例えば、行電極４２に対して列電極４０に正の所定電圧が印加された場合には、表示基板３６側の黒粒子４８は背面基板３８側へ移動し、背面基板３８側の白粒子５０は表示基板３６側へ移動する。一方、行電極４２に対して列電極４０に負の所定電圧が印加された場合には、表示基板３６側の白粒子５０は背面基板３８側へ移動し、背面基板３８側の黒粒子４８は表示基板３６側へ移動する。
【００３５】
従って、表示すべき画像に応じて列電極４０と行電極４２との間に電圧を印加することにより画像に応じて粒子を移動させることができ、任意の画像を表示することができる。なお、電圧の印加が停止された後も、鏡像力等により黒粒子４８又は白粒子５０は表示基板３６又は背面基板３８に付着したままとなり、画像表示は維持される。
【００３６】
また、本実施の形態の画像表示媒体１５の背面基板３８の表示基板３６との対向面の裏側の面（すなわち、画像表示媒体１５の裏面）には、振動子１３が接着されている。振動子１３は、交番電圧が印加されることにより振動する。振動子としては、ピエゾ素子を用いることができる。
【００３７】
図３は、画像表示装置１０の概略構成を示したブロック図である。図３に示すように、画像表示装置１０は、制御装置１１、駆動電源１２、画像表示媒体１５、振動子１３を備えている。
【００３８】
制御装置１１は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）１４からの画像の書き換え指示信号及び画像情報を受け、画像表示媒体１５の表示を書き換える制御ルーチンを実行する。駆動電源１２は、画像表示装置１０が動作するために必要な電源電圧を供給する。
【００３９】
ＰＣ１４は、書き換え指示装置１６及び画像情報格納装置１７を含んで構成されている。書き換え指示装置１６は、画像表示媒体１５に表示する画像を書き換える書き換え指示信号を出力する。画像情報格納装置１７には画像表示媒体１５に表示する画像の画像情報が記憶されている。制御装置１１には、書き換え指示装置１６から出力された書き換え指示信号と画像情報格納装置１７に記憶された画像情報とが入力される。
【００４０】
図４は、制御装置１１の詳細な構成を示したブロック図である。図４に示すように、制御装置１１は、電源供給部２０、振動子駆動回路２２、駆動電圧回路２４、画像情報伝達装置２６、及びシーケンス制御回路２８を備えている。
【００４１】
電源供給部２０は、駆動電源１２からの電源電圧を所定のレベルに調整して、振動子駆動回路２２及び駆動電圧回路２４に供給する。
【００４２】
振動子駆動回路２２は、シーケンス制御回路２８からの制御信号に応じて所定周波数の交番電圧を振動子１３に印加する回路であり、周知の発振回路を含んで構成されている。振動子１３を振動させることによって、画像表示媒体１５に振動が加えられ、粒子の凝集を解くことが可能となる。
【００４３】
駆動電圧回路２４は、シーケンス制御回路２８からの制御信号に応じた電圧を画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加する回路である。
【００４４】
画像情報伝達装置２６には、画像情報格納装置１７から送信された画像情報が入力される。画像情報伝達装置２６は、入力された画像情報に応じた画像信号をシーケンス制御回路２８に伝達する。
【００４５】
シーケンス制御回路２８には、書き換え指示装置１６から送信された書き換え指示信号が入力される。シーケンス制御回路２８は、書き換え指示信号の入力に応じて、画像表示媒体１５を初期化するための制御信号を振動子駆動回路２２及び駆動電圧回路２４に出力する。初期化後は、画像情報伝達装置２６から伝達された画像信号に応じた電圧が画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加されるように制御信号を出力する。
【００４６】
次に、制御装置１１で実行される制御ルーチンについて、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図５に示す制御ルーチンは、画像表示装置１０に電源が投入されると実行される。
【００４７】
ステップ１００で、画像書き換え指示信号がＰＣ１４からシーケンス制御回路２８に入力されると、ステップ１０２で、シーケンス制御回路２８から初期化処理を行うための制御信号を振動子駆動回路２２及び駆動電圧回路２４に出力する。これにより、ステップ１０４ａの処理及びステップ１０４ｂの処理が同期して実行される。
【００４８】
ステップ１０４ａでは、シーケンス制御回路２８からの制御信号を受けた駆動電圧回路２４が、全ての列電極４０及び行電極４２に所定周波数の交番電圧（以下、初期化電圧）を所定時間印加する。これにより、異なる極性の電圧が交互に印加されるため、図７に示すように、表示基板３６側に黒粒子４８が移動し且つ背面基板３８側に白粒子が移動した状態と、表示基板３６側に白粒子５０が移動し且つ背面基板３８側に黒粒子４８が移動した状態とが交互に繰り返される。表示基板３６側から見ると、図６（Ａ）に示すように、画像表示媒体１５の画像表示領域が全面黒表示と全面白表示とに交互に切り替わる。このように、黒表示と白表示との切り替えを少なくとも１サイクル以上行う。このとき、粒子が頻繁に基板間を移動することで粒子同士や粒子と基板との衝突が促進され、動きにくくなっていた粒子も移動しやすくなり、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００４９】
ステップ１０４ｂでは、シーケンス制御回路２８からの制御信号を受けた振動子駆動回路２２が、図８の模式図で示すように、所定周波数の交番電圧（以下、振動電圧）を振動子１３に印加し、振動子１３を振動させる。振動子１３の振動により画像表示媒体１５が振動する。この振動により粒子と基板との衝突が促進され、更に粒子を移動させやすくでき、画像表示に欠陥が生じるのを防ぐことができる。
【００５０】
なお、振動子１３は、図９に示すように背面基板３８の裏面の中央部付近に接着されている。これにより、振動子１３の振動が画像表示媒体１５の全体にほぼ等しく行き渡るため、小さい振動エネルギーで画像表示媒体１５全体を振動させることができる。
【００５１】
また、振動子駆動回路２２は、上記の如く画像表示媒体１５に初期化電圧を印加している期間において、黒表示状態と白表示状態の各々の状態で少なくとも１回は振動電圧を印加して振動子１３を振動させる。例えば黒表示状態と白表示状態の各々において所定期間連続させて振動させてもよいし、断続的に振動させてもよい。また、黒表示状態と白表示状態の切り替わりに拘わらず、初期化電圧印加期間中連続して振動子１３を振動させ続けることもできる。
【００５２】
振動子１３は背面基板３８側に接着されているため、その振動は特に背面基板３８側に伝達しやすい。従って、上記の如く、画像表示媒体１５において黒表示と白表示とを交互に切り替えることによって、黒粒子４８と白粒子５０とを背面基板３８側に交互に移動させて付着させ、各粒子と基板との衝突を促進することができる。
【００５３】
また、振動子駆動回路２２は、振動子１３が振動するときの振動周波数が画像表示媒体１５の固有振動数の倍数（１倍を含む）となるような振動電圧を振動子１３に印加する。これにより小さな振動エネルギーで画像表示媒体１５全体を効率的に振動させることができる。
【００５４】
また、振動子１３の振動周波数が可聴域外の周波数となるように振動電圧を印加すればなお好ましい。これにより、耳障りな音が発生することを防ぐことができる。なお、可聴域は、人間が音として認識できる領域であって、一般的には２０ｋＨｚ程度が上限といわれている。従って、例えば振動子１３の振動周波数が２０ｋＨｚより小さい場合には、２０ｋＨｚを超えるように振動電圧を印加すればよい。
【００５５】
なお、振動子１３の振動周波数は画像表示媒体１５の固有振動数が好ましいが、例えば、画像表示媒体１５の固有振動数が１５ｋＨｚの場合には、振動子１３の振動周波数が該固有振動数１５ｋＨｚの２倍の周波数（３０ｋＨｚ）となるように、振動電圧を印加すればよい。これにより、効率的に画像表示媒体１５を振動させることができると共に、可聴域外で振動させることができるため、耳障りな音の発生も防止できる。
【００５６】
なお、画像表示媒体１５の固有振動数は、予め実験等により求めておくことができる。
【００５７】
次のステップ１０６では、振動子駆動回路２２に制御信号を出力して振動子１３の振動を停止させる。振動子１３の振動を停止した状態で、駆動電圧回路２４から、所定周波数の交番電圧（以下、粒子均一化電圧）を所定時間、少なくとも交番電圧１周期の長さだけ印加する。これにより、図１０（Ａ）に示すように振動子１３による振動で乱れた粒子の状態を、図１０（Ｂ）に示すように整える（均一化する）ことができる。
【００５８】
なお、ここでは、少なくとも１周期の交番電圧を粒子均一化電圧として印加するようにしたが、正または負いずれか一方の電圧を印加するようにしてもよい。
【００５９】
また、初期化電圧と粒子均一化電圧を連続的に印加してもよい。このように連続的に印加する場合であっても、上記と同様に、粒子均一化電圧印加期間中は振動子１３に振動電圧が印加されないようにする。
【００６０】
ステップ１０８では、駆動電圧回路２４に制御信号を出力して粒子均一化電圧の印加を停止させ、画像表示媒体１５の初期化を完了する。
【００６１】
制御装置１１では、ステップ１０２からステップ１０８までの画像表示媒体１５の初期化処理に平行して、画像情報格納装置１７から入力された画像情報に基づいて制御信号が生成される。具体的には、ステップ１１０で、画像情報伝達装置２６が画像情報格納装置１７から画像情報を入力すると、入力した画像情報に応じて画素毎に画像信号を生成し、シーケンス制御回路２８に伝達する。
【００６２】
ステップ１１２では、シーケンス制御回路２８では画像情報伝達装置２６から伝達された画像信号に基づいて制御信号を生成し、該制御信号を駆動電圧回路２４に出力する。
【００６３】
ステップ１１４では、駆動電圧回路２４はシーケンス制御回路２８からの制御信号に応じて画像表示用の駆動電圧（以下、表示駆動電圧）を発生させる。なお、表示駆動電圧は本発明の画像用電圧に相当する。ステップ１１６では、駆動電圧回路２４は発生した表示駆動電圧を画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加する。これにより、図７（Ｂ）に示すように画像表示媒体１５の画像表示領域に画像情報に応じた画像が表示される。図７（Ｂ）では、一例として‘１２３’の文字が表示されている。
【００６４】
ステップ１１８では、必要に応じてあるいは電源停止要求に応じて電源供給を停止する。
【００６５】
以上説明したように、画像表示媒体１５を振動させる振動子１３を設け、画像表示媒体１５に振動が加えられるように振動子１３に交番電圧（振動電圧）を印加した後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた電圧（表示駆動電圧）を画像表示媒体１５の表示基板３６の列電極４０及び背面基板３８の行電極４２に印加するようにしたため、耳障りな音を発生させることなく好適な振動を容易に発生させて粒子を移動しやすくさせ、画質の劣化を防止することができる。
【００６６】
なお、上記実施の形態では、振動子１３を、背面基板３８の裏面の中央部付近に接着した例について説明したが、これに限定されず、例えば、図１１に示すように、振動子１３を画像表示媒体１５の画像形成領域外に設けるようにしてもよい。これにより、振動子１３の強すぎる振動で画像を乱さないようにすることができる。
【００６７】
また、上記実施の形態では、振動子１３の振動周波数が画像表示媒体１５の固有振動数の倍数となるように振動電圧を印加する例について説明したが、これに限定されず、例えば、振動子１３の振動周波数が所定範囲内でスイープするように振動電圧を印加するようにしてもよい。例えば、画像表示媒体１５の製造ばらつきや経時変化により、現時的な固有振動数を決定することが困難なことがある。従って、例えば予め実験等により暫定的に求めた固有振動数の倍数が含まれる所定範囲内で振動周波数がスイープするようにして振動電圧を印加すれば、現時的な固有振動数で振動させることができる。振動周波数をスイープさせる場合には、駆動電圧回路２４に掃引回路を含めて構成する。
【００６８】
また、上記実施の形態では、画像表示を行う度に画像表示媒体１５に振動を加える例について説明したが、これに限定されず、画像表示媒体１５の寿命が短縮しないように所定画像表示回数毎に振動を発生させるように制御することもできる。
【００６９】
また、上記では画像表示媒体１５の初期化処理時に所定周波数の交番電圧を印加して黒表示、白表示を交互に繰り返す例について説明したが、異なる極性の電圧を交互に印加することができれば、これに限定されない。例えば、異なる極性の電圧を発生させる電圧発生回路を複数設け、該複数の電圧発生回路を交互に駆動することによっても極性の異なる電圧を交互に印加することができる。なお、粒子均一化電圧についても同様である。
【００７０】
また、上記実施の形態では、基板間に封入された粒子群を、色や帯電特性が異なる複数種類の粒子群（黒粒子４８、白粒子５０）として説明したが、これに限定されず、同一の帯電特性を有する単色の粒子群としてもよい。この場合には、該粒子群と異なる色の基板を背面基板３８上に設ければ粒子群による画像を視認できる。さらにまた、該粒子群を用いる場合には、上記初期化電圧は、交番電圧でなくとも背面基板３８に粒子を付着させることができる極性の電圧を印加すればよい。また、粒子均一化電圧も同様に、交番電圧でなくとも予め定められた極性の電圧を印加すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像表示媒体の断面図を示した図である。
【図２】（Ａ）は画像表示媒体の表示基板の平面図であり、図２（Ｂ）は、背面基板の平面図である。
【図３】画像表示装置の概略構成を示したブロック図である。
【図４】画像表示装置の制御装置の詳細な構成を示したブロック図である。
【図５】制御装置で実行される制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】（Ａ）は初期化処理時の画像表示媒体の表示状態を示す図、（Ｂ）は画像情報に応じた画像が表示された状態を示す図である。
【図７】画像表示媒体における初期化処理時の黒粒子及び白粒子の移動状態を模式的に示す図である。
【図８】振動子を振動させる様子を模式的に示す図である。
【図９】振動子の設置位置の一例を示す図である。
【図１０】初期化処理時に振動子による振動で乱れた粒子の状態を、画像表示媒体の基板間に粒子均一化電圧を印加することによって整える様子を模式的に示した図である。
【図１１】振動子の設置位置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 画像表示装置
１１ 制御装置
１２ 駆動電源
１３ 振動子
１５ 画像表示媒体
２０ 電源供給部
２２ 振動子駆動回路
２４ 駆動電圧回路
２６ 画像情報伝達装置
２８ シーケンス制御回路
３６ 表示基板
３８ 背面基板
４８ 黒粒子
５０ 白粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、
前記一対の基板間に電圧を印加する第１電圧印加手段と、
前記画像表示媒体を振動させる振動子と、
前記振動子を振動させるための交番電圧を前記振動子に印加する第２電圧印加手段と、
画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記画像表示媒体が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えた画像表示装置。
【請求項２】
前記振動子を、前記画像表示媒体の裏面に設けた請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記振動子を、前記一対の基板の一方の基板の中央部または画像表示領域外に設けた請求項１または請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が可聴域外の周波数となるように前記交番電圧を印加する請求項１乃至請求項３のいずれか1項記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が前記画像表示媒体の固有振動数の倍数となるように前記交番電圧を印加する請求項１乃至請求項４のいずれか1項記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が所定範囲内でスイープするように前記交番電圧を印加する請求項１乃至請求項５のいずれか1項記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記予め定められた極性の電圧が印加されている期間中、少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記極性の異なる電圧が交互に印加されている期間中、各極性毎に少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記振動子を振動させた後で且つ画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に、前記振動子を振動させない状態で前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように、または前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように、前記第１電圧印加手段及び第２電圧印加手段を制御する請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１０】
少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、前記画像表示媒体を振動させる振動子とを有する画像表示装置の画像表示方法であって、
前記画像表示媒体が振動するように前記振動子に交番電圧を印加して前記振動子を振動させた後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた画像用電圧を前記一対の基板間に印加する画像表示方法。
【請求項１】
少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、
前記一対の基板間に電圧を印加する第１電圧印加手段と、
前記画像表示媒体を振動させる振動子と、
前記振動子を振動させるための交番電圧を前記振動子に印加する第２電圧印加手段と、
画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記画像表示媒体が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する制御手段と、
を備えた画像表示装置。
【請求項２】
前記振動子を、前記画像表示媒体の裏面に設けた請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記振動子を、前記一対の基板の一方の基板の中央部または画像表示領域外に設けた請求項１または請求項２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が可聴域外の周波数となるように前記交番電圧を印加する請求項１乃至請求項３のいずれか1項記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が前記画像表示媒体の固有振動数の倍数となるように前記交番電圧を印加する請求項１乃至請求項４のいずれか1項記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第２電圧印加手段は、前記振動子が振動するときの振動周波数が所定範囲内でスイープするように前記交番電圧を印加する請求項１乃至請求項５のいずれか1項記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記予め定められた極性の電圧が印加されている期間中、少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記制御手段は、画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように前記第１電圧印加手段を制御すると共に、前記一対の基板間に前記極性の異なる電圧が交互に印加されている期間中、各極性毎に少なくとも１回以上前記振動子が振動するように前記第２電圧印加手段を制御する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記振動子を振動させた後で且つ画像情報に応じた画像用電圧が前記一対の基板間に印加される前に、前記振動子を振動させない状態で前記一対の基板間に極性の異なる電圧が交互に印加されるように、または前記一対の基板間に予め定められた極性の電圧が印加されるように、前記第１電圧印加手段及び第２電圧印加手段を制御する請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の画像表示装置。
【請求項１０】
少なくとも一方が透光性を有する一対の基板を備え、前記一対の基板間に印加される電圧に応じて該基板間を移動可能な粒子群を該基板間に封入した画像表示媒体と、前記画像表示媒体を振動させる振動子とを有する画像表示装置の画像表示方法であって、
前記画像表示媒体が振動するように前記振動子に交番電圧を印加して前記振動子を振動させた後に、該交番電圧の印加を停止して画像情報に応じた画像用電圧を前記一対の基板間に印加する画像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−５２２４５（Ｐ２００７−５２２４５Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３７４４５（Ｐ２００５−２３７４４５）
【出願日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１８日（２００５．８．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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