JP2016109774A

JP2016109774A - 情報提示システム

Info

Publication number: JP2016109774A
Application number: JP2014245051A
Authority: JP
Inventors: 真鍋　宏幸; Hiroyuki Manabe; 宏幸真鍋; 稲村　浩; Hiroshi Inamura; 浩稲村
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】小型の液晶ディスプレイであっても駆動電力を削減することが可能な情報提示システムを提供する。
【解決手段】制御装置１００は、ディスプレイ（液晶ディスプレイ３００）の極性を変化させるときに、ディスプレイ（液晶ディスプレイ３００）に蓄えられた電荷がコンデンサ（コンデンサ回路４００）に移動するようにまたはコンデンサ（コンデンサ回路４００）に蓄えられた電荷がディスプレイ（液晶ディスプレイ３００）に移動するように切替装置２００を制御し、ディスプレイ（液晶ディスプレイ３００）は、積層された複数の液晶ディスプレイを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報提示システムに関する。

液晶ディスプレイは駆動電力が比較的小さいので、たとえば腕時計の表示などの低消費電力が要求される用途に特に適している。液晶ディスプレイの駆動電力をさらに削減できれば，同じバッテリを用いた時の駆動時間を長くすることができたり、より小さなバッテリを用いても十分な駆動時間を確保でき、装置を小型化することができる。

液晶ディスプレイの駆動電力を削減するためのいくつかの方法が知られている。たとえば、駆動周波数を下げることによって消費電力を削減することができる（下記非特許文献１参照）。また、液晶ディスプレイをコンデンサと考え、そのコンデンサと外部に設置したインダクタとの共振を利用することで、電力を回収し、消費電力を削減する方法が考えられる。そのような方法は、すでに、プラズマディスプレイにおいて消費電力の削減が可能であることが示されている（たとえば下記非特許文献２参照）。もしくは、追加して設置するコンデンサを使って、液晶ディスプレイに蓄えられた電荷を回収することもできる（下記特許文献１参照）。

特許第３７９９３０８号

Y.Asaoka, E.Satoh, K.Deguchi, T.Satoh, K.Minoura, I.Ihara, S.Fujiwara,A.Miyata, Y.Itoh, S.Gyoten,N.Matsuda and Y.Kubota, "29.1:Polarizer-FreeReective LCD Combined with Ultra Low-Power Driving Technology," SID SymposiumDigest of Technical Papers, Vol. 40, No. 1, pp. 395-398, (2009) H.B.Hsu, C.L.Chen, S.Y.Lin and K.M. Lee, "Regenerative powerelectronics driver for plasma display panel insustain-mode operation,"IEEE Trans. Industrial Electronics, Vol. 47, No. 5, pp. 1118-1125, (2000)

駆動周波数を下げる既存手法は、液晶ディスプレイを素早くオン・オフするような場合には効果が制限される。インダクタとの共振を用いる既存手法を液晶ディスプレイに適用した場合には複雑な回路が必要であり、装置を小型化することが難しい。また、液晶ディスプレイの駆動電圧はプラズマディスプレイの駆動電圧よりも低いため、共振回路に含まれるダイオードなどによる電圧降下によって電力効率が低下する。また、コンデンサを利用して電荷を回収する方式では、もともと低消費電力である小型の液晶ディスプレイなどにおいては、低減すべき駆動電力に対して、コンデンサを利用することに伴う消費電力（たとえばコンデンサの利用に伴って付加される回路や装置の消費電力）の増加が無視できなくなり、駆動電力の低減の効果が失われてしまう。

小型の液晶ディスプレイの駆動電力がさらに削減されれば、画像や映像などに限らず、種々の態様で情報を提示する情報提示システムにおいても液晶ディスプレイが利用しやすくなる。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、小型の液晶ディスプレイであっても駆動電力を削減することが可能な情報提示システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る情報提示システムは、情報を提示するための情報提示システムであって、電力によって駆動されるディスプレイと、ディスプレイに接続される切替装置と、切替装置を介してディスプレイとの間で電荷の移動が可能なコンデンサと、切替装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ディスプレイの極性を変化させるときに、ディスプレイに蓄えられた電荷がコンデンサに移動するようにまたはコンデンサに蓄えられた電荷がディスプレイに移動するように切替装置を制御し、ディスプレイは、積層された複数の液晶ディスプレイを含む。

上記の情報提示システムによれば、ディスプレイに蓄えられた電荷をコンデンサに移動させることによって、電荷を回収することができる。また、コンデンサに蓄えられた電荷をディスプレイに移動させることによって、電荷を再利用することができる。よって、ディスプレイの駆動電力を低減することができる。それに加えて、ディスプレイは、積層された複数の液晶ディスプレイを含む。それぞれの液晶ディスプレイの厚みを小さくすることによって、液晶ディスプレイの駆動に必要な電圧も低くなるので、小型の液晶ディスプレイであっても駆動電力をさらに低減できる可能性が高まる。

本発明の一態様に係る情報提示システムは、情報を提示するための情報提示システムであって、電力によって駆動されるディスプレイと、ディスプレイに接続される切替装置と、切替装置を介してディスプレイとの間で電荷の移動が可能なコンデンサと、切替装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、ディスプレイの極性を変化させるときに、ディスプレイに蓄えられた電荷がコンデンサに移動するようにまたはコンデンサに蓄えられた電荷がディスプレイに移動するように切替装置を制御し、ディスプレイは、１ピクセルの液晶ディスプレイと、１ピクセルの液晶ディスプレイを通過した光を反射する再帰性反射材とを含み、制御装置は、再帰性反射材で反射した光が情報を含むように１ピクセルの液晶ディスプレイの状態を制御する。

上記の情報提示システムによっても、ディスプレイに蓄えられた電荷を回収し、また、再利用することができるので、ディスプレイの駆動電力を低減することができる。それに加えて、上記の情報提示システムでは、ディスプレイにおいて、再帰性反射材で反射した光が（情報提示システムが提示する）情報を含むように１ピクセルの液晶ディスプレイが制御されるので、情報が時間方向に符号化され、その情報をたとえば外部のカメラで読み取ることもできる。このようにして、画像や映像とは異なる態様の情報を提示することができる。

また、ディスプレイは、積層された複数の液晶ディスディスプレイを含んでもよい。これにより、ディスプレイの駆動電力をさらに低減できる可能性が高まる。

また、積層された複数の液晶ディスプレイは各々が同じ厚みを有し、且つ、積層された状態での全体の厚みが情報提示システムによる情報の提示に必要な光学特性を得ることができる厚みであってもよく、さらに、積層された複数の液晶ディスプレイの各々は、切替装置から見て電気的に並列に接続されていてもよい。これにより、各液晶ディスプレイを同様に制御することによってディスプレイの制御がし易くなるので、ディスプレイの駆動電力の低減を容易に行うことができる。

本発明によれば、小さな液晶ディスプレイであっても駆動電力を削減することが可能になる。

また、本発明は、駆動周波数とは無関係に電力を削減できるため、高速に動作する液晶ディスプレイにも適用することができる。さらに、小型の液晶ディスプレイにおいて駆動電力を低減するという効果が簡易な回路構成によって実現できるため、小型のデバイスにも適用することができる。

実施形態に係る情報提示システムの概略構成を示す図である。情報提示システムにおいて実行される処理の一例を説明するためのフローチャートである。図２のフローチャートの各処理に対応した結線状態を示す図である。コンデンサ回路の構成の一例を示す図である。積層構成の液晶ディスプレイの一例を示す図である。タグ機能を有する情報提示システムの概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、実施形態に係る情報提示システムの概略構成を示す図である。図１に示すように、情報提示システム１は、制御装置１００と、切替装置２００と、液晶ディスプレイ３００と、コンデンサ回路４００とを備える。なお、図１に示す例では、説明の便宜上、端子Ｔ１〜Ｔ６，Ｔ１１〜Ｔ１５，Ｔ２１〜Ｔ２５を記載しているが、これらの端子は必ずしも構成要素である必要はなく、仮想的なものであってもよい。

制御装置１００は、電力供給源１１０と、制御部１２０とを含む。電力供給源１１０は、液晶ディスプレイ３００の駆動電力（一定電圧）を発生し、端子Ｔ１，Ｔ２から出力する。制御部１２０は、電力供給源１１０を制御することによって、たとえば、電力供給源１１０が発生する駆動電力のオン・オフを切り替えたり、端子Ｔ１，Ｔ２間の電圧（駆動電力の電圧）の極性を切り替えたりすることができる。さらに、制御部１２０は、切替装置２００を制御することによって、切替装置２００の状態（後述）を切り替えることもできる。制御装置１００は、たとえばマイクロコントローラによって実現することができる。その場合、マイクロコントローラによって、電力供給源１１０の一定電圧を発生するという機能を実現することができるので、図１に示すように、制御装置１００が電力供給源１１０を含む構成とすることができる。なお、このような構成に限らず、たとえば、電力供給源１１０と制御装置１００とを別に設けてもよい。

切替装置２００は、電力供給源１１０、液晶ディスプレイ３００、およびコンデンサ回路４００の結線（接続状態）を切り替える。切替装置２００は、たとえばマルチプレクサ（スイッチ）によって実現することができる。

液晶ディスプレイ３００は、電力によって駆動される。液晶ディスプレイ３００は、たとえば液晶パネルの両側にそれぞれ電極が設けられた構成を有しており、一方側の電極は端子Ｔ３に接続され、他方側の電極は端子Ｔ４に接続される。液晶ディスプレイ３００は電圧が印加されることによって動作し、このとき、液晶パネルに電荷が蓄積されることとなる。また、液晶ディスプレイ３００の駆動方式として、本実施形態では、一般的に採用される、液晶ディスプレイ３００の極性を変化（反転）させつつ動作させる駆動方式を採用することとする。

本実施形態において、液晶ディスプレイ３００は、１ピクセルの液晶ディスプレイとすることが好ましい。また、液晶ディスプレイ３００を、ＯＮ・ＯＦＦの２通りの状態にのみ切り替えて制御（２値制御）してもよい。

コンデンサ回路４００は、液晶ディスプレイ３００に蓄積された電荷を蓄え（回収）し、また、蓄えた電荷を液晶ディスプレイ３００に再供給するための回路である。図１に示す例では、コンデンサ回路４００は、切替装置２００を介して液晶ディスプレイ３００との間で電荷の移動が可能となっている。コンデンサ回路４００の一方端を端子Ｔ５とし、他方端を端子Ｔ６とすると、コンデンサ回路４００は、端子Ｔ５、Ｔ６間に容量を有することとなる。端子Ｔ６は、基準電位（たとえば０Ｖ）を有するグランド（ＧＮＤ）に接続される。コンデンサ回路は、たとえば１つのコンデンサのみによって構成することもできるし、後に図４を参照して説明するように２つ以上のコンデンサを含んで構成することもできる。

ここで、切替装置２００についてさらに説明する。図１に示す例では、切替装置２００の一方側には端子Ｔ１１〜Ｔ１４，Ｔ２１〜Ｔ２４の８個の端子が設けられ、他方側には端子Ｔ１５，Ｔ２５の２個の端子が設けられている。切替装置２００は、端子Ｔ１５が端子Ｔ１１〜Ｔ１４のいずれかに接続され、端子Ｔ２５が端子Ｔ２１〜Ｔ２４のいずれかに接続された状態に切り替わる。切替装置２００の状態は、たとえば制御部１２０からの制御信号によって切り替えることができる。

切替装置２００の端子Ｔ１１，Ｔ２１は、電力供給源１１０の端子Ｔ１，Ｔ２にそれぞれ接続される。端子Ｔ１２，Ｔ２２は、コンデンサ回路４００の端子Ｔ５，Ｔ６にそれぞれ接続される。端子Ｔ１３はコンデンサ回路４００の端子Ｔ６に接続され、端子Ｔ２３はコンデンサ回路４００の端子Ｔ５に接続される。端子Ｔ１４，Ｔ２４は、グランドに接続される。端子Ｔ１５，Ｔ２５は、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３，Ｔ４にそれぞれ接続される。

情報提示システム１においては、制御装置１００が切替装置２００を制御することによって、液晶ディスプレイ３００の極性を変化させつつ、液晶ディスプレイ３００によって種々の情報を提示することができる。種々の情報は、たとえば画像や映像に限らず、後に図６を参照して説明するようなタグ情報などを含み得る。液晶ディスプレイ３００の極性の変化させる点について、次に図２および図３を参照して説明する。

図２は情報提示システム１において実行される処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図３は図２のフローチャートの各処理に対応した結線状態を示す図である。図２のフローチャートの処理は、制御装置１００によって実行される。

まず、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００と電力供給源１１０が接続されるように結線を切り替え、液晶ディスプレイ３００に一定電圧を印加する（ステップＳ１）。具体的に、図３（ａ）に示すように、電力供給源１１０（図１）の端子Ｔ１および端子Ｔ２が、切替装置２００の端子Ｔ１１，Ｔ１５および端子Ｔ２１，Ｔ２５を介して、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３および端子Ｔ４にそれぞれ接続される。また、端子Ｔ１の電圧が所定電圧（Ｖ）とされ、端子Ｔ２の電圧がグランド電位とされることによって、端子Ｔ１，Ｔ２間に一定電圧（＋Ｖ）が発生する。これにより、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３，Ｔ４間に、一定電圧が印加される。

次に、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００とコンデンサが接続されるよう結線を切り替え、液晶ディスプレイはコンデンサを充電する（ステップＳ２）。具体的に、図３（ｂ）に示すように、コンデンサ回路４００の端子Ｔ５および端子Ｔ６が、切替装置２００の端子Ｔ１２，Ｔ１５および端子Ｔ２２，Ｔ２５を介して、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３および端子Ｔ４にそれぞれ接続される。これにより、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷がコンデンサ回路４００のコンデンサに移動し、コンデンサが充電される。

次に、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００の両端子が接続されるよう結線を切り替え、液晶ディスプレイ３００に蓄えた電荷を放電する（ステップＳ３）。具体的に、図３（ｃ）に示すように、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３および端子Ｔ４が、切替装置２００の端子Ｔ１５、Ｔ１４および端子Ｔ２５，Ｔ２４を介して、いずれもグランドに接続される。これにより、ステップＳ２においてコンデンサ回路４００に充電されず液晶ディスプレイ３００に残っていた電荷がグランドに放電される。

次に、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００とコンデンサが反転して接続されるよう結線を切り替え、コンデンサは液晶ディスプレイ３００を充電する（ステップＳ４）。具体的に、図３（ｄ）に示すように、コンデンサ回路４００の端子Ｔ５および端子Ｔ６が、切替装置２００の端子Ｔ２３，Ｔ２５およびＴ１３，Ｔ１５を介して、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ４および端子Ｔ３にそれぞれ接続される。これにより、コンデンサ回路４００のコンデンサに蓄えられた電荷が液晶ディスプレイ３００に移動し、液晶ディスプレイ３００の両端に電圧が印加される。

次に、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００と電力供給源１１０が接続されるよう結線を切り替え、液晶ディスプレイ３００に一定電圧を印加する（ステップＳ５）。具体的に、具体的に、図３（ｅ）に示すように、電力供給源１１０（図１）の端子Ｔ１および端子Ｔ２が、切替装置２００の端子Ｔ１１，Ｔ１５および端子Ｔ２１，Ｔ２５を介して、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３および端子Ｔ４にそれぞれ接続される。ここで、端子Ｔ１の電圧がグランド電位とされ、端子Ｔ２の電圧が所定電圧（Ｖ）とされることによって、端子Ｔ２，Ｔ１間に一定電圧（＋Ｖ）が発生する。これにより、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ４，Ｔ３間に、一定電圧が印加される。

次に、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００とコンデンサが反転して接続されるよう結線を切り替え、液晶ディスプレイ３００はコンデンサを充電する（ステップＳ６）。具体的に、図３（ｆ）に示すように、コンデンサ回路４００の端子Ｔ５および端子Ｔ６が、切替装置２００の端子Ｔ２３，Ｔ２５および端子Ｔ１３，Ｔ１５を介して、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ４および端子Ｔ３にそれぞれ接続される。これにより、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷がコンデンサ回路４００のコンデンサに移動し、コンデンサが充電される。

次に、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００の両端子が接続されるよう結線を切り替え、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷を放電する（ステップＳ７）。具体的に、図３（ｇ）に示すように、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３および端子Ｔ４が、切替装置２００の端子Ｔ１５、Ｔ１４および端子Ｔ２５，Ｔ２４を介して、いずれもグランドに接続される。これにより、ステップＳ６においてコンデンサ回路４００に充電されず液晶ディスプレイ３００に残っていた電荷がグランドに放電される。

次に、液晶ディスプレイ３００とコンデンサが接続されるよう結線を切り替え、コンデンサは液晶ディスプレイ３００を充電する（ステップＳ８）。具体的に、図３（ｈ）に示すように、コンデンサ回路４００の端子Ｔ５および端子Ｔ６が、切替装置２００の端子Ｔ１２，Ｔ１５および端子Ｔ２２，Ｔ２５を介して、液晶ディスプレイ３００の端子Ｔ３および端子Ｔ４にそれぞれ接続される。これにより、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷がコンデンサ回路４００のコンデンサに移動し、コンデンサが充電される。

ステップＳ８の処理が完了した後は、ステップＳ１に再び処理が戻される。これによりフローチャートの処理が繰り返し実行されるので、液晶ディスプレイ３００を常時ＯＮとすることができる。なお、液晶ディスプレイ３００を一時的にＯＦＦとする場合には、ステップＳ３もしくはステップＳ７において処理を一時停止させればよい。その場合、次のステップ（ステップＳ４もしくはステップＳ７）を開始するだけで、再度液晶ディスプレイ３００をＯＮとすることができる。

なお、従来の液晶ディスプレイ駆動方式では、上述のステップＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７の４ステップ、もしくはステップＳ１，Ｓ５の２ステップを繰り返す。４ステップの処理は、２ステップの処理に比べて処理に時間が掛かる反面、消費電力を半減させることができる。本実施形態ではステップＳ１〜Ｓ８の８つのステップが繰り返し実行され、さらなる消費電力の低減が期待できる。

ここで、図２のフローチャートにおいて重要なことは、液晶ディスプレイ３００をＯＮからＯＦＦに変化させる（極性を変化させる）ときに、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷をコンデンサに移動させ、液晶ディスプレイ３００をＯＦＦからＯＮに変化させる（上述とは逆に極性を変化させる）ときに、コンデンサに蓄えられた電荷を液晶ディスプレイ３００に移動させることである。これにより、電力供給源１１０が液晶ディスプレイ３００に供給しなければならない電荷量（電力）が削減されることになる。具体的に、図１（あるいは図３）の回路に示す構成において、液晶ディスプレイ３００を、容量Ｃ_ＬＣの理想的なコンデンサとし、コンデンサ回路４００（のコンデンサ）の容量を定数ｋを用いてｋＣ_ＬＣとし、制御装置１００（たとえばマイクロコントローラ）の消費電力やリーク電流を無視した場合、液晶ディスプレイ３００を駆動するのに必要な電荷量は、上述の従来の４ステップの手順と比べて、（１＋ｋ）／（１＋２ｋ）倍となる。このため、ｋが十分に大きい場合には、必要な電荷量を１／２に削減することができる。この削減量は理想的な値であるが、とくに、極性反転のサイクルが十分な数行われ、また、制御部１２０の消費電力などが小さいほど、削減量は理想値に近づくこととなる。

ところで、先に述べたように、コンデンサ回路４００は複数のコンデンサを含んで構成してもよい。コンデンサ回路４００が複数のコンデンサを含むことで、電力供給源１１０が供給しなければならない電荷量をさらに削減することができる。

図４は、複数のコンデンサを含むコンデンサ回路の構成の一例を示す図である。図４に示す例では、コンデンサ回路４００Ａは、コンデンサ４１０，４２０，４３０の３つのコンデンサを含む。各コンデンサ４１０，４２０，４３０の両端と、端子Ｔ５，Ｔ６とは、たとえば図示しないスイッチ回路を切り替えることによって選択的に接続可能となっている。スイッチ回路の切り替えは、たとえば制御装置１００からの制御信号によって制御することができる。

図４（ａ）はコンデンサ４１０の両端が端子Ｔ５，Ｔ６にそれぞれ接続された状態を示し、図４（ｂ）はコンデンサ４２０の両端が端子Ｔ５，Ｔ６にそれぞれ接続された状態を示し、図４（ｃ）はコンデンサ４３０の両端が端子Ｔ５，Ｔ６にそれぞれ接続された状態を示す。

このようなコンデンサ回路４００Ａを用いた場合には、図２のステップＳ２，Ｓ６においては図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す動作がこの順に実行される。図２のステップＳ２およびステップＳ６は、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷をコンデンサに充電するためのステップであるので、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す動作がこの順に実行されると、コンデンサ４１０，４２０，４３０のそれぞれに電荷が貯えられることとなる。したがって、コンデンサが１つの場合（たとえばコンデンサ４１０のみの場合）よりも、多くの電荷を蓄えることができる。

また、図２のステップＳ４，Ｓ８においては図４（ｃ），（ｂ），（ａ）に示す動作がこの順に実行される。図２のステップＳ４，Ｓ８は、コンデンサに蓄えらえた電荷を液晶ディスプレイ３００に移動させるためのステップであるので、図４（ｃ），（ｂ），（ａ）に示す動作がこの順に実行されると、コンデンサ４３０，４２０、４１０のそれぞれに蓄えられた電荷が、液晶ディスプレイ３００に移動することとなる。したがって、コンデンサが１つの場合（たとえばコンデンサ４１０のみの場合）よりも、多くの電荷を液晶ディスプレイ３００に供給することができる。なお、図２のその他のステップ（ステップＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７）については、先に説明した内容と同様である。

このように図４に示す構成を採用すれば、より多くの電荷を再利用することができるため、駆動電力をさらに削減することが可能にある。なお、図４に示す例では、コンデンサ回路４００に含まれるコンデンサの数が３個の場合について説明したが、コンデンサ回路４００に含まれるコンデンサの数は特に限定されるものではない。

これまで説明してきた方法では、通常駆動時（電荷を再利用しないで液晶ディスプレイを駆動するとき）に比べて多くの手順が必要となることに伴い、制御装置１００の消費電力が増大し得る。そのため、制御装置１００の消費電力の増大分以上に、液晶ディスプレイ３００を駆動するための電荷量を削減する必要がある。通常駆動時と比べて必要な電荷量を一定の比率で削減するため、通常駆動時に必要とする電荷量が大きいほど、削減すべき電荷量の絶対値が大きくなる。

ここで，液晶ディスプレイ３００としてＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）を考え、２つの電極間（後述）の距離を半分にすることを考える。すると、要求される駆動電圧はほぼ半分となる。しかし、内部に封入されている液晶は半分となり、そのままでは所望の光学特性を得ることができない。所望の光学特性は、情報提示システム１による情報の提示に必要な光学特性であり、たとえばＯＮ時、ＯＦＦ時における平行光線透過率や拡散光線透過率などがある。しかし、電極間距離（液晶層の厚み）を半分にした液晶ディスプレイを２枚積層すれば、所望の光学特性が得られるようになる。この時、２枚の液晶ディスプレイは電気的に並列に接続しておくことで、あたかも１枚の液晶ディスプレイのように扱うことができる。この２枚の液晶ディスプレイを積層した液晶ディスプレイを駆動する場合、駆動電圧が半分で、流れる電流もしくは要する電荷は２倍となる（与えるエネルギーの合計は変化しない）。

図５は、積層構成の液晶ディスプレイの一例を示す図である。図５に示すように、液晶ディスプレイ３００は、積層された複数の液晶ディスプレイ３１０，３２０を含む。このような積層構造であっても、液晶ディスプレイ３００を、全体として１ピクセルの液晶ディスプレイとすることができる。

液晶ディスプレイ３１０の一方側には電極３１１が設けられ、他方側には電極３１２が設けられる。電極３１１と電極３１２との間の電位差によって、液晶ディスプレイ３１０のＯＮ・ＯＦＦが切り替わるようになっている。同様に、液晶ディスプレイ３２０の一方側には電極３２１が設けられ、他方側には電極３２２が設けられる。電極３２１と電極３２２との間の電位差によって、液晶ディスプレイ３２０のＯＮ・ＯＦＦが切り替わるようになっている。

液晶ディスプレイ３１０の電極３１１と、液晶ディスプレイ３２０の電極３２１とは、端子Ｔ３に共通に接続される。液晶ディスプレイ３１０の電極３１２と、液晶ディスプレイ３２０の電極３２２とは、端子Ｔ４に共通に接続される。このため、積層された複数の液晶ディスプレイ３１０，３２０の各々は、端子Ｔ３，Ｔ４から（図１の切替装置２００から）見て電気的に並列に接続されることとなる。

ここで、液晶ディスプレイ３１０，３２０が積層された状態での全体の厚みは、所望の光学特性が得られるようになっている。液晶ディスプレイ３１０，３２０は、各々が同じ厚みを有していることが好ましい。

図５に示す液晶ディスプレイ３００によれば、削減される電荷量が２倍になるだけでなく、駆動電圧を引き下げることができるため、制御装置１００の消費電力もそれに合わせて低減できることが期待できる。これにより小型の液晶ディスプレイなどにおいても、駆動電力を低減するという効果が十分に得られるようになる。なお、液晶層の厚みは、所望の光学特性に応じて適宜変更する（たとえば大きくする）ことができる。

図５に示す液晶ディスプレイ３００を複数並べると、セグメント式の表示装置として利用することもできるため、腕時計などに適用することができる。また、１ピクセル構成の液晶ディスプレイの場合には、その応用例として、たとえば、電気制御の曇りガラスや、調光機能付きのガラスなどが考えられる。さらには、１ピクセル構成の液晶ディスプレイの別の応用例として、次に説明するタグ機能を有する情報提示システムへの応用が挙げられる。

図６は、タグ機能を有する情報提示システムの略構成を示す図である。図６に示すように、情報提示システム１Ａは、液晶ディスプレイ３００Ａと、その他の要素５００とを備える。液晶ディスプレイ３００は、液晶ディスプレイ３３０と、再帰性反射材３５０とを含む。液晶ディスプレイ３３０は、１枚の液晶ディスプレイであってもよいし、図５の液晶ディスプレイ３１０，３２０のように、積層された複数の液晶ディスプレイであってもよい。その他の要素５００は、たとえば図１に示す制御装置１００、切替装置２００およびコンデンサ回路４００などである。

液晶ディスプレイ３００Ａは、１ピクセルのディスプレイであり、ＯＮ・ＯＦＦを制御装置１００が切り替えることにより、外部から照射する光（たとえば赤外光ＩＲ１）を、タグＩＤの情報を含むように変調することができる。変調された光は、再帰性反射材３５０で反射し、光の照射元へと戻る（たとえば赤外光ＩＲ２）。そのため、光（たとえば赤外光ＩＲ１）を照射することができる光照射部と、光（たとえば赤外光ＩＲ２）を受光することができる光受光部とを備えた外部の読み取り装置は、タグＩＤの情報を読み取ることができるようになる。液晶ディスプレイ３００Ａは、先に説明した液晶ディスプレイ３００と同様にして駆動電力を削減することができるため，タグを小型化することも可能となる。

以上説明した本実施形態に係る情報提示システムの作用効果について説明する。図１，２に示すように、情報提示システム１は情報を提示するためのシステムであって、電力によって駆動される液晶ディスプレイ３００と、液晶ディスプレイ３００に接続される切替装置２００と、切替装置２００を介して液晶ディスプレイ３００との間で電荷の移動が可能なコンデンサ回路４００と、切替装置２００を制御する制御装置１００と、を備え、制御装置１００は、液晶ディスプレイ３００の極性を変化させるときに、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷がコンデンサ回路４００に移動するようにまたはコンデンサ回路４００に蓄えられた電荷が液晶ディスプレイ３００に移動するように切替装置２００を制御する。また、図５に示すように、液晶ディスプレイ３００は、積層された複数の液晶ディスプレイ３１０，３２０を含む。

情報提示システム１によれば、液晶ディスプレイ３００に蓄えられた電荷をコンデンサ回路４００に移動させることによって、電荷を回収することができる。また、コンデンサ回路４００に蓄えられた電荷を液晶ディスプレイ３００に移動させることによって、電荷を再利用することができる。電荷を再利用する分だけ、電力供給源１１０から供給される電力を低減することができるので、液晶ディスプレイ３００の駆動電力を低減することができる。それに加えて、液晶ディスプレイ３００は、積層された複数の液晶ディスプレイ３１０，３２０を含むので、各液晶ディスプレイの厚みを、液晶ディスプレイ３００の厚みよりも小さくすることができる。液晶ディスプレイ３００の厚みを小さくすることによって、液晶ディスプレイ３００の駆動に必要な電圧も低くなるので、小型の液晶ディスプレイであっても駆動電力をさらに低減できる可能性が高まる。

また、図６に示すように、別の態様に係る情報提示システム１Ａにおいては、液晶ディスプレイ３００Ａは、１ピクセルの液晶ディスプレイ３３０と、１ピクセルの液晶ディスプレイ３３０を通過した光を反射する再帰性反射材３５０とを含み、制御装置１００（図１）は、再帰性反射材３５０で反射した光が情報を含むように１ピクセルの液晶ディスプレイ３３０の状態を制御する。

情報提示システム１Ａによっても、情報提示システム１と同様に、ディスプレイに蓄えられた電荷を回収し、また、再利用することで、液晶ディスプレイ３００の駆動電力を低減することができる。それに加えて、情報提示システム１Ａでは、液晶ディスプレイ３００において、再帰性反射材３５０で反射した光が（情報提示システム１Ａが提示する）情報を含むように１ピクセルの液晶ディスプレイ３３０が制御されるので、情報が時間方向に符号化され、その情報をたとえば外部のカメラで読み取ることもできる。このようにして、画像や映像とは異なる態様の情報（この場合はタグ情報）を提示することができる。

また、情報提示システム１Ａにおいても、液晶ディスプレイ３００として、図５に示すような積層された複数の液晶ディスプレイを含む構成を採用してもよい。これにより、液晶ディスプレイ３００の駆動電力をさらに低減できる可能性が高まる。

また、図５に示すように、積層された複数の液晶ディスプレイ３１０，３２０は各々が同じ厚みを有し、且つ、積層された状態での全体の厚みが情報提示システム１，１Ａによる情報の提示に必要な光学特性を得ることができる厚みであってもよく、さらに、積層された複数の液晶ディスプレイ３１０，３２０の各々は、切替装置２００（図１）から見て電気的に並列に接続されていてもよい。これにより、各液晶ディスプレイ３１０，３２０を同様に制御することによって液晶ディスプレイ３００，３００Ａの制御がし易くなるので、液晶ディスプレイ３００，３００Ａの駆動電力の低減を容易に行うことができる。

また、図４に示すように、コンデンサ回路４００は、複数のコンデンサ４１０，４２０，４３０を含んで構成されてもよい。複数のコンデンサ４１０，４２０，４３０を利用することによって、コンデンサが１つの場合よりも多くの電荷を再利用することができるので、液晶ディスプレイ３００，３００Ａの駆動電力をさらに低減することが可能になる。

以上説明したように、本実施形態によれば、小型の液晶ディスプレイであっても駆動電力を削減することが可能になる。また、本実施形態は、駆動周波数とは無関係に電力を削減できるため、高速に動作する液晶ディスプレイにも適用することができる。さらに、小型の液晶ディスプレイにおいて駆動電力を低減するという効果が簡易な回路構成によって実現できるため、小型のデバイスにも適用することができる。

なお、本実施形態は、上記特許文献１に記載された技術とは少なくとも以下の点で異なる。すなわち、特許文献１ではアクティブマトリクス型液晶を対象としているのに対し、本実施例では１ピクセル液晶ディスプレイやセグメント型駆動方式などを対象にしていること、本実施形態では小型ディスプレイでも十分な電力削減効果が得られるように複数の液晶ディスプレイを積層していること、さらに本実施形態では外部のカメラを併用した情報通信用タグとして利用することが挙げられる。

以上では、実施形態として情報提示システムを例に挙げて説明したが、本発明の実施形態はこれに限定されるものではない。たとえば、ディスプレイの駆動方法についても、本発明の実施形態とすることができる。すなわち、ディスプレイの駆動方法は、情報を提示するための情報提示システムに用いられるディスプレイの駆動方法であって、図２に示すように、ディスプレイの極性を変化させるときに、ディスプレイに蓄えられた電荷をコンデンサに移動させまたはコンデンサに蓄えられた電荷をディスプレイに移動させる。ディスプレイは、図５に示すように、積層された複数の液晶ディスプレイを含むディスプレイであってよいし、図６に示すように、１ピクセルの液晶ディスプレイと、１ピクセルの液晶ディスプレイを通過した光を反射する再帰性反射材を含んでもよい。後者の場合、再帰性反射材で反射した光が情報を含むように１ピクセルの液晶ディスプレイの状態を制御してもよい。

１，１Ａ…情報提示システム、１００…制御装置、２００…切替装置、３００，３００Ａ，３１０，３２０，３３０…液晶ディスプレイ、３５０…再帰性反射材、４００、４００Ａ…コンデンサ回路。

Claims

情報を提示するための情報提示システムであって、
電力によって駆動されるディスプレイと、
前記ディスプレイに接続される切替装置と、
前記切替装置を介して前記ディスプレイとの間で電荷の移動が可能なコンデンサと、
前記切替装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ディスプレイの極性を変化させるときに、前記ディスプレイに蓄えられた電荷が前記コンデンサに移動するようにまたは前記コンデンサに蓄えられた電荷が前記ディスプレイに移動するように前記切替装置を制御し、
前記ディスプレイは、積層された複数の液晶ディスプレイを含む、
情報提示システム。
情報を提示するための情報提示システムであって、
電力によって駆動されるディスプレイと、
前記ディスプレイに接続される切替装置と、
前記切替装置を介して前記ディスプレイとの間で電荷の移動が可能なコンデンサと、
前記切替装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記ディスプレイの極性を変化させるときに、前記ディスプレイに蓄えられた電荷が前記コンデンサに移動するようにまたは前記コンデンサに蓄えられた電荷が前記ディスプレイに移動するように前記切替装置を制御し、
前記ディスプレイは、１ピクセルの液晶ディスプレイと、前記１ピクセルの液晶ディスプレイを通過した光を反射する再帰性反射材とを含み、
前記制御装置は、前記再帰性反射材で反射した光が前記情報を含むように前記１ピクセルの液晶ディスプレイの状態を制御する、
情報提示システム。
前記ディスプレイは、積層された複数の液晶ディスプレイを含む、請求項２に記載の情報提示システム。
前記積層された複数の液晶ディスプレイは各々が同じ厚みを有し、且つ、積層された状態での全体の厚みが前記情報提示システムによる情報の提示に必要な光学特性を得ることができる厚みであり、
さらに、前記積層された複数の液晶ディスプレイの各々は、前記切替装置から見て電気的に並列に接続されている、請求項１または３に記載の情報提示システム。