(57)【要約】【課題】簡素な回路構成で階調表現を可能とした調光装置を提供する。【解決手段】調光装置１００は、駆動電圧を出力する駆動電圧出力部３１，３２と、駆動電圧出力部３１，３２に駆動電圧の大きさを漸増または漸減させる制御部３３と、印加電圧の大きさに応じて光透過率が変わる複数の調光部１５であって、駆動電圧出力部３１，３２に対して並列に接続された複数の調光部１５を有する調光シート１０を備える。さらに、調光装置１００は、複数の調光部１５のうちの１つと接続された分圧回路２１であって、各調光部１５に共通する駆動電圧を分圧して当該分圧回路２１に接続された調光部１５の印加電圧の大きさを他の少なくとも１つの調光部１５の印加電圧の大きさと異ならせる分圧回路２１を備える。【選択図】図２
2020046645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、
前記駆動電圧出力部に前記駆動電圧の大きさを漸増または漸減させる制御部と、
印加電圧の大きさに応じて光透過率が変わる複数の調光部であって、前記駆動電圧出力部に対して並列に接続された前記複数の調光部を有する調光シートと、
前記複数の調光部のうちの１つと接続された分圧回路であって、各調光部に共通する前記駆動電圧を分圧して当該分圧回路に接続された前記調光部の印加電圧の大きさを他の少なくとも１つの前記調光部の印加電圧の大きさと異ならせる前記分圧回路と、
を備える調光装置。
【請求項２】
前記分圧回路は、前記調光部に直列接続されたコンデンサであり、
前記調光装置は、互いに異なる前記調光部に接続された複数の前記分圧回路を備え、前記複数の分圧回路には、互いに異なる容量のコンデンサが含まれる
請求項１に記載の調光装置。
【請求項３】
前記調光部において、
印加電圧に対する光透過率の変化率を対象変化率と定義した場合に、
前記印加電圧が第１閾値電圧未満であるときの前記対象変化率、および、前記印加電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい第２閾値電圧を超えるときの前記対象変化率の各々よりも、前記印加電圧が前記第１閾値電圧以上前記第２閾値電圧以下であるときの前記対象変化率が大きい
請求項１または２に記載の調光装置。
【請求項４】
前記駆動電圧出力部が任意の大きさの前記駆動電圧を出力しているときの前記複数の調光部の印加電圧における最大値と最小値との差が電圧差であり、
前記最大値が前記第１閾値電圧よりも小さいとき、前記電圧差は０を超え前記第１閾値電圧未満であり、
前記最大値が前記第１閾値電圧以上前記第２閾値電圧以下の範囲において所定値以上であるとき、前記電圧差は、０を超え、前記第１閾値電圧と前記第２閾値電圧との差以下である
請求項３に記載の調光装置。
【請求項５】
前記調光装置は、互いに異なる前記調光部に接続された複数の前記分圧回路を備え、
前記複数の調光部は、１つの方向に沿って並び、
前記複数の調光部の並びの順に従って、各調光部の印加電圧の大きさが変化するように、前記複数の分圧回路が構成されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の調光装置。
【請求項６】
前記複数の調光部が並ぶ方向における一方の端部に位置する前記調光部から他方の端部に位置する前記調光部に向けて、各調光部の前記印加電圧が小さくなるように、前記複数の分圧回路が構成されている
請求項５に記載の調光装置。
【請求項７】
前記複数の調光部が並ぶ方向における中央部に位置する前記調光部から両端に位置する前記調光部の各々に向けて、各調光部の前記印加電圧が小さくなるように、前記複数の分圧回路が構成されている
請求項５に記載の調光装置。
【請求項８】
前記調光シートは、すべての前記調光部が不透明な第１状態と、すべての前記調光部が透明な第２状態と、前記複数の調光部に光透過率が互いに異なる前記調光部が含まれる第３状態とを含み、
前記制御部が前記駆動電圧の大きさを漸増または漸減させることによって、前記第１状態と前記第２状態との間で、これらの状態の間に前記第３状態を含むように、各調光部の光透過率が連続的に変化する
請求項１〜７のいずれか一項に記載の調光装置。
【請求項９】
前記調光シートは、液晶組成物を含む調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層と、前記調光層および前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層と、を備える
請求項１〜８のいずれか一項に記載の調光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光透過率の可変な調光シートを備える調光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
調光シートは、調光層と、調光層を挟む一対の透明電極層とを備えている。一対の透明電極層間の電位差に応じて、例えば調光層が含む液晶分子の配向状態が変わることにより、調光シートの光透過率が変わる。
【０００３】
近年、複数の調光部を有する調光シートを備え、調光部ごとに光透過率が異なるように各調光部の光透過率を制御する調光装置が提案されている。例えば、特許文献１に記載の調光シートは、１つの方向に沿って並ぶ複数の帯状の調光部を有し、調光装置は、調光部が並ぶ方向に沿って複数の調光部の光透過率が徐々に小さくなるように、各調光部の光透過率を制御する。こうした制御によれば、調光シートの面内において透明度に勾配が形成された階調表現が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−６０１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
調光シートの上記階調表現の実現のためには、複数の調光部において透明電極層間の電位差が段階的に変化するように、各調光部に印加する電圧の大きさを制御する必要がある。そのため、上記特許文献１の調光装置は、調光部ごとに別々の電源を有しており、各調光部には、互いに異なる電源から、互いに異なる大きさの交流電圧が印加される。
【０００６】
しかしながら、調光部ごとに電源を設けることは、すなわち、調光部の駆動に適合した交流電圧を生成する回路を調光部ごとに設けることを意味し、こうした構成においては、調光部ごとの回路ユニットの構成が複雑になるとともに回路ユニットが大きくなる。さらに、こうした回路ユニットが調光部ごとに別々に設けられる構成においては、複数の回路ユニットを統括して制御するための制御回路も必要となる。したがって、調光装置の回路構成が複雑になり、また、調光装置における回路の収容部分が大型化せざるを得ない。
【０００７】
本発明は、簡素な回路構成で階調表現を可能とした調光装置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】
【０００８】
上記課題を解決する調光装置は、駆動電圧を出力する駆動電圧出力部と、前記駆動電圧出力部に前記駆動電圧の大きさを漸増または漸減させる制御部と、印加電圧の大きさに応じて光透過率が変わる複数の調光部であって、前記駆動電圧出力部に対して並列に接続された前記複数の調光部を有する調光シートとを備える。さらに、上記調光装置は、前記複数の調光部のうちの１つと接続された分圧回路であって、各調光部に共通する前記駆動電圧を分圧して当該分圧回路に接続された前記調光部の印加電圧の大きさを他の少なくとも１つの前記調光部の印加電圧の大きさと異ならせる前記分圧回路を備える。
【０００９】
上記構成によれば、駆動電圧出力部から複数の調光部に向けて共通の駆動電圧が出力され、分圧回路によって、複数の調光部に対する印加電圧に差が形成される。したがって、駆動電圧を生成する回路が調光部ごとに別々に設けられる構成と比較して、簡素な回路構成で階調表現が可能である。
【００１０】
上記調光装置において、前記分圧回路は、前記調光部に直列接続されたコンデンサであり、前記調光装置は、互いに異なる前記調光部に接続された複数の前記分圧回路を備え、前記複数の分圧回路には、互いに異なる容量のコンデンサが含まれてもよい。
【００１１】
上記構成によれば、コンデンサと調光部との複数の組における当該コンデンサと調光部との分圧比の差によって、複数の調光部における印加電圧の差を制御できる。したがって、複数の調光部における印加電圧の差を、簡易な構成で的確に制御することができる。
【００１２】
上記調光装置において、前記調光部において、印加電圧に対する光透過率の変化率を対象変化率と定義した場合に、前記印加電圧が第１閾値電圧未満であるときの前記対象変化率、および、前記印加電圧が前記第１閾値電圧よりも大きい第２閾値電圧を超えるときの前記対象変化率の各々よりも、前記印加電圧が前記第１閾値電圧以上前記第２閾値電圧以下であるときの前記対象変化率が大きくてもよい。
【００１３】
上記構成によれば、印加電圧が含まれる電圧領域として、対象変化率の大きさが違う電圧領域を利用することで、各調光部の印加電圧に差がある状態でありながら、複数の調光部における光透過率の差を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００１４】
上記調光装置において、前記駆動電圧出力部が任意の大きさの前記駆動電圧を出力しているときの前記複数の調光部の印加電圧における最大値と最小値との差が電圧差であり、前記最大値が前記第１閾値電圧よりも小さいとき、前記電圧差は０を超え前記第１閾値電圧未満であり、前記最大値が前記第１閾値電圧以上前記第２閾値電圧以下の範囲において所定値以上であるとき、前記電圧差は、０を超え、前記第１閾値電圧と前記第２閾値電圧との差以下であってもよい。
【００１５】
上記構成によれば、対象変化率が大きい電圧領域に、複数の調光部の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得る。したがって、複数の調光部における光透過率の差を大きくすることが容易であり、ユーザが階調表現を認識しやすくなる。また、対象変化率が小さい電圧領域に、複数の調光部の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得る。したがって、例えば複数の調光部のすべてが透明や不透明である形態のように、複数の調光部における光透過率の差が小さい表現が可能である。したがって、調光シートにおける多様な表現が可能である。
【００１６】
上記調光装置は、互いに異なる前記調光部に接続された複数の前記分圧回路を備え、前記複数の調光部は、１つの方向に沿って並び、前記複数の調光部の並びの順に従って、各調光部の印加電圧の大きさが変化するように、前記複数の分圧回路が構成されていてもよい。
【００１７】
上記構成によれば、複数の調光部の並びの順に従って、各調光部の光透過率が徐々に変化する階調表現が可能である。したがって、グラデーション状の表現が可能である。
上記調光装置において、前記複数の調光部が並ぶ方向における一方の端部に位置する前記調光部から他方の端部に位置する前記調光部に向けて、各調光部の前記印加電圧が小さくなるように、前記複数の分圧回路が構成されていてもよい。
【００１８】
上記構成によれば、複数の調光部が並ぶ方向における一方の端部から他方の端部へ向けて光透過率が変化するグラデーション状の表現が可能である。したがって、片開きのカーテンのような自然な表現が可能であり、調光シートの意匠性が高められる。
【００１９】
上記調光装置において、前記複数の調光部が並ぶ方向における中央部に位置する前記調光部から両端に位置する前記調光部の各々に向けて、各調光部の前記印加電圧が小さくなるように、前記複数の分圧回路が構成されていてもよい。
【００２０】
上記構成によれば、複数の調光部が並ぶ方向における中央部から両端部の各々へ向けて光透過率が変化するグラデーション状の表現が可能である。したがって、両開きのカーテンのような特徴ある表現が可能であり、調光シートの意匠性が高められる。
【００２１】
上記調光装置において、前記調光シートは、すべての前記調光部が不透明な第１状態と、すべての前記調光部が透明な第２状態と、前記複数の調光部に光透過率が互いに異なる前記調光部が含まれる第３状態とを含み、前記制御部が前記駆動電圧の大きさを漸増または漸減させることによって、前記第１状態と前記第２状態との間で、これらの状態の間に前記第３状態を含むように、各調光部の光透過率が連続的に変化してもよい。
【００２２】
上記構成によれば、各調光部の光透過率の変化によって、調光シートの透明度について動的な表現が可能であり、調光シートの意匠性が高められる。
上記調光装置において、前記調光シートは、液晶組成物を含む調光層と、前記調光層を挟む一対の透明電極層と、前記調光層および前記一対の透明電極層を挟む一対の透明支持層と、を備えてもよい。
【００２３】
上記構成によれば、印加電圧の大きさに応じて光透過率が変わる調光部が好適に実現される。特に、上記対象変化率の大きさが違う電圧領域を有する調光部が好適に実現される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、調光装置において、簡素な回路構成で階調表現を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】調光装置の第１実施形態について、調光装置が備える調光シートの断面構造を示す図。
【図２】第１実施形態の調光装置の電気的構成を示す図。
【図３】第１実施形態の調光シートが備える調光部に対する印加電圧と平行光線透過率およびヘイズとの関係を示す図。
【図４】第１実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度および印加電圧の大きさを模式的に示す図。
【図５】第１実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度および印加電圧の大きさを模式的に示す図。
【図６】第１実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度および印加電圧の大きさを模式的に示す図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度の変化を模式的に示す図。
【図８】調光装置の第２実施形態について、調光装置の電気的構成を示す図。
【図９】第２実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度および印加電圧の大きさを模式的に示す図。
【図１０】第２実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度および印加電圧の大きさを模式的に示す図。
【図１１】第２実施形態の調光装置における複数の調光部の透明度および印加電圧の大きさを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（第１実施形態）
図面を参照して、調光装置の第１実施形態を説明する。
［調光シートの構成］
第１実施形態の調光装置が備える調光シートの構造を説明する。調光シートは、透明な部材に貼り付けられて使用される。調光シートが貼り付けられる面は、平面であってもよいし、曲面であってもよい。例えば、調光シートは、窓ガラスやパーテーションやガラス壁等の建材、あるいは、自動車の窓ガラス等の車両用部材に取り付けられる。
【００２７】
図１が示すように、調光シート１０は、調光層１１と、一対の透明電極層である第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂと、一対の透明支持層である第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂとを備えている。第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとは、調光層１１を挟み、第１透明支持層１３Ａと第２透明支持層１３Ｂとは、調光層１１および透明電極層１２Ａ，１２Ｂを挟んでいる。第１透明支持層１３Ａは、第１透明電極層１２Ａを支持し、第２透明支持層１３Ｂは、第２透明電極層１２Ｂを支持している。
【００２８】
第１透明電極層１２Ａは、第１透明電極層１２Ａの表面に配置された第１端子部１４Ａから延びる配線を通じて外部回路に接続されている。第２透明電極層１２Ｂは、第２透明電極層１２Ｂの表面に配置された第２端子部１４Ｂから延びる配線を通じて外部回路に接続されている。第１端子部１４Ａは、調光シート１０の端部にて、第１透明電極層１２Ａが、調光層１１、第２透明電極層１２Ｂ、および、第２透明支持層１３Ｂから露出している領域に配置されている。第２端子部１４Ｂは、調光シート１０の端部にて、第２透明電極層１２Ｂが、調光層１１、第１透明電極層１２Ａ、および、第１透明支持層１３Ａから露出している領域に配置されている。端子部１４Ａ，１４Ｂは、調光シート１０の一部を構成する。
【００２９】
調光層１１は、液晶組成物を含む。調光層１１は、例えば、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）、カプセル型ネマティック液晶(ＮＣＡＰ：Ｎｅｍａｔｉｃ  Ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ  Ａｌｉｇｎｅｄ  Ｐｈａｓｅ)等から構成される。例えば、高分子ネットワーク型液晶は、３次元の網目状を有した高分子ネットワークを備え、高分子ネットワークが有する空隙に液晶分子を保持する。調光層１１が含む液晶分子は、例えば、誘電率異方性が正であって、液晶分子の長軸方向の誘電率が液晶分子の短軸方向の誘電率よりも大きい。液晶分子は、例えば、シッフ塩基系、アゾ系、アゾキシ系、ビフェニル系、ターフェニル系、安息香酸エステル系、トラン系、ピリミジン系、シクロヘキサンカルボン酸エステル系、フェニルシクロヘキサン系、ジオキサン系の液晶分子である。
【００３０】
第１透明電極層１２Ａおよび第２透明電極層１２Ｂの各々は、導電性を有する透明な層である。透明電極層１２Ａ，１２Ｂを構成する材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、ポリ（３，４-エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）を含むポリマー、Ａｇ合金薄膜を含む多層膜等が挙げられる。
【００３１】
第１透明支持層１３Ａおよび第２透明支持層１３Ｂの各々は、透明な基材である。透明支持層１３Ａ，１３Ｂとしては、例えば、ガラス基板やシリコン基板、あるいは、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリサルホン、シクロオレフィンポリマー、トリアセチルセルロース等からなる高分子フィルムが用いられる。
【００３２】
［調光装置の構成］
図２が示すように、調光装置１００は、調光シート１０と、電圧分配部２０と、駆動部３０と、入力部４０とを備える。
【００３３】
調光シート１０は、複数の調光部１５を有している。第１実施形態では、例として、調光シート１０が６つの調光部１５を有する形態について説明する。調光シート１０の表面と対向する位置から見た平面視において、調光部１５は、１つの方向に沿って延びる矩形帯状の形状を有している。複数の調光部１５は、共通の方向に延び、この調光部１５が延びる方向と直交する方向に沿って並んでいる。６つの調光部１５は、紙面に向かって左から調光部１５ａ、調光部１５ｂ、調光部１５ｃ、調光部１５ｄ、調光部１５ｅ、調光部１５ｆの順に並んでいる。
【００３４】
互いに隣接する調光部１５の間で、第１透明電極層１２Ａは、絶縁されている。第１端子部１４Ａは、調光部１５ごとに別々に配置されている。互いに隣接する調光部１５の間で、第２透明電極層１２Ｂは連続しており、第２透明電極層１２Ｂには各調光部１５に共通の１つの第２端子部１４Ｂが配置されている。すなわち、第１透明電極層１２Ａには、調光部１５ごとに別々の電圧信号が入力され、第２透明電極層１２Ｂには、すべての調光部１５に共通の電圧信号が入力される。なお、各調光部１５に共通する電圧信号が第２透明電極層１２Ｂに入力される形態であれば、互いに隣接する調光部１５の間で第２透明電極層１２Ｂは絶縁されていてもよい。
【００３５】
駆動部３０は、可変電圧生成回路３１、交流生成回路３２、制御部３３、および、ＡＣ／ＤＣアダプタ３４を備える。可変電圧生成回路３１と交流生成回路３２とが、駆動電圧出力部を構成する。
【００３６】
可変電圧生成回路３１には、交流電源５０から交流電圧が入力される。可変電圧生成回路３１は、入力された交流電圧から、制御部３３からの制御信号に従った大きさの直流電圧を生成する。すなわち、可変電圧生成回路３１は、互いに異なる大きさの直流電圧を出力可能に構成されている。
【００３７】
交流生成回路３２は、可変電圧生成回路３１から入力される直流電圧から、当該直流電圧の大きさに応じた実効値、かつ、制御部３３からの制御信号に従った周波数の交流電圧を生成する。詳細には、交流生成回路３２は、フルブリッジ回路を含み、制御部３３からの制御信号に従ったスイッチングによって、矩形波の波形を有する交流電圧を生成して駆動電圧として出力する。
【００３８】
制御部３３は、例えば、マイコン（マイクロコントローラ）であり、可変電圧生成回路３１が生成する直流電圧の大きさ、および、交流生成回路３２が生成する交流電圧の周波数を制御する。制御部３３は、可変電圧生成回路３１の出力電圧の大きさを規定する制御信号として、入力部４０からの信号に基づく信号を可変電圧生成回路３１に出力する。また、制御部３３は、予め設定された周波数の交流電圧が交流生成回路３２にて生成されるように、上記スイッチングを行わせる制御信号を交流生成回路３２に出力する。
【００３９】
ＡＣ／ＤＣアダプタ３４は、交流電源から入力される交流電圧から、制御部３３の動作に適した大きさの直流電圧を生成して、制御部３３に出力する。
調光装置１００は、例えば、タッチセンサやスイッチ等の操作部を備える。操作部は、調光装置１００の使用者が操作部に対して行う操作の操作量を検出可能に構成されている。例えば、操作部がタッチセンサであれば、タッチセンサが有する操作面上での指の移動量が、操作量として検出される。
【００４０】
入力部４０は、操作部の操作量に応じた電気信号を制御部３３に出力する。入力部４０は、例えば、ポテンショメーターを含む。すなわち、制御部３３は、入力部４０からの入力を通じ、操作部の操作量に応じて、可変電圧生成回路３１の出力電圧の大きさを漸増あるいは漸減する。
【００４１】
上記構成においては、操作部の操作量に応じて、駆動部３０から出力される駆動電圧の大きさが変わる。なお、本実施形態において、交流電圧の大きさとは、交流電圧の実効値を示す。
【００４２】
電圧分配部２０は、１つの調光部１５と直列に接続されたコンデンサ２１を備える。コンデンサ２１は分圧回路の一例である。コンデンサ２１は、調光部１５ごとに別々に設けられており、電圧分配部２０は、互いに異なる調光部１５に接続された複数のコンデンサ２１を備えている。複数の調光部１５は駆動部３０に対して並列に接続されており、駆動部３０の交流生成回路３２が出力した駆動電圧は、調光部１５とコンデンサ２１との直列回路に印加される。ただし、複数の調光部１５には、コンデンサ２１の接続されていない調光部１５が含まれていてもよい。
【００４３】
第１実施形態では、調光部１５ａにはコンデンサ２１が接続されておらず、調光部１５ｂ〜１５ｆの各々にコンデンサ２１が接続されている。調光部１５ｂにはコンデンサ２１ｂが接続され、調光部１５ｃにはコンデンサ２１ｃが接続され、調光部１５ｄにはコンデンサ２１ｄが接続され、調光部１５ｅにはコンデンサ２１ｅが接続され、調光部１５ｆにはコンデンサ２１ｆが接続されている。
【００４４】
５つのコンデンサ２１ｂ〜２１ｆの容量は、互いに異なっている。５つのコンデンサ２１ｂ〜２１ｆの容量は、調光シート１０と電圧分配部２０との直列回路に任意の大きさの駆動電圧が印加されたとき、調光部１５ａ〜１５ｆにかかる電圧の大きさが、調光部１５ａから調光部１５ｆに向けて、調光部１５の並ぶ順に従って小さくなるように設定されている。
【００４５】
調光部１５にコンデンサ２１が直列に接続されることによって、この直列回路に印加される電圧は分圧される。調光部１５は、等価的にはＲＣ並列回路に類似するため、調光部１５に接続されているコンデンサ２１の容量が小さくなるほど、調光部１５に印加される電圧は小さくなる。例えば、調光部１５ｂ〜１５ｆの容量が一定であるとき、具体的には、調光部１５ｂ〜１５ｆにおける平面視での面積が一定であるとき、コンデンサ２１の容量は、コンデンサ２１ｂ、コンデンサ２１ｃ、コンデンサ２１ｄ、コンデンサ２１ｅ、コンデンサ２１ｆの順に小さくなる。
【００４６】
調光部１５ａにはコンデンサ２１が接続されていないため、分圧されていない大きさの電圧が印加される。すなわち、調光部１５ｂ〜１５ｆのなかで、調光部１５ａに印加される電圧が最大であり、調光部１５ａから調光部１５ｆに向けて、印加される電圧が小さくなる。
【００４７】
［調光部の印加電圧と透明度との関係］
図３を参照して、調光部１５に対する印加電圧の大きさとヘイズおよび可視光線透過率との関係について説明する。
【００４８】
調光部１５において、透明電極層１２Ａ，１２Ｂに電圧が印加されていないとき、液晶分子の長軸方向の向きは不規則である。そのため、調光層１１に入射した光は散乱し、調光部１５は白濁して見える。一方、第１透明電極層１２Ａと第２透明電極層１２Ｂとの間に電圧が印加されると、印加電圧の大きさに応じて液晶分子が配向され、配向された液晶分子の長軸方向は透明電極層１２Ａ，１２Ｂ間の電界方向に沿った向きとなる。その結果、調光層１１を光が透過しやすくなり、印加電圧の大きさに応じて調光部１５の透明度は高くなる。
【００４９】
ここで、液晶分子の挙動に起因して、調光部１５に対する印加電圧と、調光部１５におけるヘイズおよび平行光線透過率との関係は、図３に示す特性を有する。なお、本実施形態における調光部１５の透明度とは、ヘイズおよび平行光線透過率として定量化される指標であり、透明度が高いほど、ヘイズが小さい、また、平行光線透過率が大きいことを意味し、透明度が低いほど、ヘイズが大きい、また、平行光線透過率が小さいことを意味する。
【００５０】
図３が示すように、印加電圧が０から徐々に大きくなるとき、第１閾値電圧Ｖ１までは、印加電圧が変化しても、ヘイズおよび平行光線透過率はほぼ変化しない。言い換えれば、印加電圧に対するヘイズおよび平行光線透過率の変化率、すなわち、印加電圧の単位変化量あたりのヘイズおよび平行光線透過率の変化量が小さい。したがって、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５の透明度は最低であり、調光部１５は不透明である。
【００５１】
一方、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下であるとき、印加電圧の変化に応じて、ヘイズおよび平行光線透過率は大きく変化する。言い換えれば、印加電圧に対するヘイズおよび平行光線透過率の変化率が大きい。詳細には、印加電圧が大きくなるにつれて、ヘイズは小さくなり、平行光線透過率は大きくなる。したがって、印加電圧の変化に応じて、調光部１５における透明度が大きく変化する。
【００５２】
印加電圧が第２閾値電圧Ｖ２を超えると、印加電圧が変化しても、ヘイズおよび平行光線透過率はほぼ変化しない。言い換えれば、印加電圧に対するヘイズおよび平行光線透過率の変化率が小さい。印加電圧が第２閾値電圧Ｖ２を超えているとき、調光部１５の透明度は最高である。
【００５３】
第１閾値電圧Ｖ１と第２閾値電圧Ｖ２とは、調光層１１に用いられる液晶の種類等によって異なるが、図３に示す例では、第１閾値電圧Ｖ１は１０Ｖであり、第２閾値電圧Ｖ２は２０Ｖである。
【００５４】
［駆動モード］
調光シート１０は、調光部１５のすべてが不透明であって透明度に視認可能な差がない不透明モードと、複数の調光部１５において透明度に視認可能な差が生じている階調モードと、調光部１５のすべてが透明であって透明度に視認可能な差がない透明モードとの駆動モードを有する。図４〜図６を参照して、各モードについて説明する。なお、図４〜図６においては、各調光部１５の透明度をドットの密度によって表し、各調光部１５の印加電圧の大きさを棒グラフで示している。
【００５５】
図４を参照して、不透明モードについて説明する。駆動部３０が駆動電圧Ｖｏを出力するとき、調光部１５ａ〜１５ｆには、Ｖｏ以下の大きさの電圧が印加される。そして、上述のように、調光部１５ａの印加電圧Ｖａ、調光部１５ｂの印加電圧Ｖｂ、調光部１５ｃの印加電圧Ｖｃ、調光部１５ｄの印加電圧Ｖｄ、調光部１５ｅの印加電圧Ｖｅ、調光部１５ｆの印加電圧Ｖｆは、この順に小さくなる。本実施形態においては、調光部１５ａにはコンデンサ２１が接続されていないため、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値、すなわち、調光部１５ａの印加電圧Ｖａの大きさは、駆動電圧Ｖｏの大きさに等しい。
【００５６】
図４が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆへの最大の印加電圧Ｖａが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆは、すべて第１閾値電圧Ｖ１未満となる。言い換えれば、印加電圧Ｖａが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値と最小値との差である電圧差Ｖｄｆは、第１閾値電圧Ｖ１よりも小さい（０＜Ｖｄｆ＜Ｖ１）。電圧差Ｖｄｆは、すなわち、調光部１５ａの印加電圧Ｖａと調光部１５ｆの印加電圧Ｖｆとの差である。
【００５７】
先の図３に示したように、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、印加電圧の大きさに差があっても、調光部１５のヘイズおよび平行光線透過率には差がほぼ生じない。したがって、印加電圧Ｖａが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆはいずれも不透明であり、使用者には透明度の差は認識されない。このように、印加電圧Ｖａが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光シート１０は不透明モードとなる。
【００５８】
図５を参照して、階調モードが含む状態の一例について説明する。図５が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆへの最大の印加電圧Ｖａが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲内において所定値以上であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆのすべてが、第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下となるように、コンデンサ２１の容量が設定されている。言い換えれば、印加電圧Ｖａが上記所定値以上であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆにおける電圧差Ｖｄｆは、第２閾値電圧Ｖ２と第１閾値電圧Ｖ１との差以下（０＜Ｖｄｆ≦Ｖ２−Ｖ１）である。例えば、印加電圧Ｖａが第２閾値電圧Ｖ２であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆの各々は、第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下となる。
【００５９】
先の図３に示したように、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下であるとき、印加電圧の大きさに応じて、調光部１５のヘイズおよび平行光線透過率は変わる。印加電圧Ｖａが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲内において上記所定値以上であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆは、第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲内で互いに異なる大きさとなり、かつ、印加電圧Ｖａから印加電圧Ｖｆに向けて徐々に小さくなる。したがって、調光部１５ａ〜１５ｆの透明度は互いに異なり、調光部１５ａから調光部１５ｆに向けて徐々に透明度が低くなる。すなわち、使用者には調光部１５ａ〜１５ｆの透明度の差が認識され、調光シート１０は階調モードとなる。
【００６０】
図６を参照して、透明モードについて説明する。調光部１５ａ〜１５ｆへの最小の印加電圧Ｖｆが第２閾値電圧Ｖ２を超えるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆは、すべて第２閾値電圧Ｖ２よりも大きくなる。
【００６１】
先の図３に示したように、印加電圧が第２閾値電圧Ｖ２よりも大きいとき、印加電圧の大きさに差があっても、調光部１５のヘイズおよび平行光線透過率には差がほぼ生じない。したがって、印加電圧Ｖｆが第２閾値電圧Ｖ２を超えるとき、調光部１５ａ〜１５ｆはいずれも透明であり、使用者には透明度の差は認識されない。このように、印加電圧Ｖｆが第２閾値電圧Ｖ２よりも大きいとき、調光シート１０は透明モードとなる。
【００６２】
図７を参照して、階調モードの遷移について説明する。階調モードは、調光部１５ａ〜１５ｆの一部の透明度が他と異なる状態と、先の図５を参照して説明したようにすべての調光部１５ａ〜１５ｆにおいて透明度が互いに異なる状態とを含む。
【００６３】
調光部１５ａ〜１５ｆのうち、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下である調光部１５では、印加電圧の大きさに応じて透明度が変わる。駆動部３０からの駆動電圧の変化に伴って、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆが変化しても、印加電圧Ｖａ〜Ｖｆの大小関係は変わらず、印加電圧Ｖａから印加電圧Ｖｆにむけて、電圧は小さくなる。したがって、階調モードにおいて、調光部１５ａ〜１５ｆにおける透明度の勾配の方向は一定であり、調光部１５ａから調光部１５ｆにむけて、紙面に向かって左隣の調光部１５の透明度以下となるように、調光部１５の透明度が低くなる。
【００６４】
例えば、駆動部３０からの駆動電圧が漸増し、不透明モードから階調モードを経て透明モードとなるように駆動モードが遷移する場合について説明する。
不透明モードでは、調光部１５ａ〜１５ｆのすべての透明度が最低である。不透明モードから、駆動電圧の上昇に伴って印加電圧Ｖａ〜Ｖｆが上昇すると、調光部１５ａから順に、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１以上となることを契機に、透明度が高くなっていく。例えば、印加電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが第１閾値電圧Ｖ１以上であり、印加電圧Ｖｄ，Ｖｅ，Ｖｆが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、図７（ａ）が示すように、調光部１５ｄ，１５ｅ，１５ｆは不透明モードのときと同じく不透明である。一方、調光部１５ａ，１５ｂ，１５ｃは不透明モードよりも透明度が高く、調光部１５ａ，１５ｂ，１５ｃの順に透明度が低くなる。
【００６５】
駆動電圧がさらに上昇して、印加電圧Ｖａ〜Ｖｆのすべてが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下となると、図７（ｂ）が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆのすべてにおいて不透明モードよりも透明度が高くなる。そして、印加電圧Ｖａ〜Ｖｆの大きさに応じて、調光部１５ａ〜１５ｆの透明度が互いに異なる状態となる。すなわち、調光部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆの順に透明度が低くなる。
【００６６】
駆動電圧がさらに上昇すると、印加電圧が第２閾値電圧Ｖ２を超えた調光部１５では、透明度が最高となる。例えば、印加電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが第２閾値電圧Ｖ２よりも大きく、印加電圧Ｖｄ，Ｖｅ，Ｖｆが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下であるとき、図７（ｃ）が示すように、調光部１５ａ，１５ｂ，１５ｃは透明であり、透明モードのときと同じ透明度を有する。一方、調光部１５ｄ，１５ｅ，１５ｆは透明モードのときよりも透明度が低く、調光部１５ｄ，１５ｅ，１５ｆの順に透明度が低くなる。
【００６７】
駆動電圧がさらに上昇して、印加電圧Ｖａ〜Ｖｆのすべてが第２閾値電圧Ｖ２を超えると、調光部１５ａ〜１５ｆのすべての透明度が最高となり、透明モードとなる。
なお、駆動部３０からの駆動電圧が漸減する場合には、透明モードから階調モードを経て不透明モードとなるように駆動モードが遷移し、各調光部１５の透明度が徐々に低くなる。
【００６８】
本実施形態の調光装置１００においては、駆動電圧の漸増または漸減によって、不透明モードから階調モードを経て透明モードへ、あるいは、透明モードから階調モードを経て不透明モードへ、各調光部１５の透明度が連続的に変化する。また、階調モードのなかでも、各調光部１５の透明度が連続的に変化する。言い換えれば、すべての調光部１５が不透明な状態と、すべての調光部１５が透明な状態との間で、各調光部１５における透明度に差が生じている状態を経つつ、各調光部１５の透明度が連続的に変化する。特に、階調モードにおける透明度の遷移中には、調光シート１０のなかで透明度の高い部分、あるいは、透明度の低い部分が調光シート１０の面内を連続的に動いていくように見える。
【００６９】
こうした不透明モードと階調モードと透明モードとの間での駆動モードの遷移、および、階調モードにおける調光部１５ａ〜１５ｆの透明度の遷移のタイミングやスピードは、駆動部３０が出力する駆動電圧の大きさの変化のタイミングやスピードによって制御され、こうした駆動電圧の変化は、制御部３３によって制御される。制御部３３は、入力部４０からの信号に基づき、操作部に対する使用者の操作量に従って、駆動電圧の変化を制御する。例えば、操作部がタッチセンサであるとき、タッチセンサが有する操作面上での指の移動方向と移動量に応じて、制御部３３は、駆動電圧の変化を制御する。これにより、操作量に応じて、調光シート１０の駆動モードが遷移する。
【００７０】
［作用］
第１実施形態の調光装置１００の作用を説明する。調光装置１００においては、駆動部３０から複数の調光部１５に対して共通の駆動電圧が出力され、電圧分配部２０によって、複数の調光部１５の印加電圧に差が形成される。すなわち、一部の調光部１５と直列にコンデンサ２１が接続されていること、および、複数のコンデンサ２１の容量に差があること、これらによって、複数の調光部１５において印加電圧が段階的に変化する。したがって、電源や駆動電圧を生成する回路が調光部１５ごとに別々に設けられる構成と比較して、簡素な回路構成で階調表現が可能である。それゆえ、調光装置１００における回路の収容部分が大型化することも抑えられる。
【００７１】
また、調光部１５が、第１閾値電圧Ｖ１未満の電圧領域および第２閾値電圧Ｖ２を超える電圧領域で、印加電圧に対する光透過率およびヘイズの変化率が小さく、第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の電圧領域で、上記変化率が大きい特性を有する。コンデンサ２１の接続によって各調光部１５の印加電圧を異ならせる形態においては、複数の調光部１５における印加電圧には常に差が生じている。各調光部１５の印加電圧が含まれる電圧領域が、上記変化率の大きい電圧領域か上記変化率の小さい電圧領域かを制御することで、各調光部１５の印加電圧に差がある状態でありながら、複数の調光部１５における透明度の差を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００７２】
具体的には、上記変化率が大きい電圧領域である第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲に、各調光部１５の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得るように、各コンデンサ２１の容量が設定されている。各調光部１５の印加電圧のすべてが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲に含まれるとき、複数の調光部１５における透明度の差を大きくすることが可能であるため、使用者に調光シート１０内での透明度の勾配が認識されやすい。すなわち、使用者が階調モードを認識しやすくなる。また、印加電圧の差に応じて複数の調光部１５の透明度を互いに異ならせることが可能であるため、調光部１５の数に一致した階調数を有する表現が可能である。
【００７３】
一方、上記変化率が小さい電圧領域である第１閾値電圧Ｖ１未満の範囲に、各調光部１５の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得る。このとき、複数の調光部１５における透明度の差を小さくすることが可能であるため、複数の調光部１５のすべてが不透明であって、同程度の透明度に認識される不透明モードが実現される。また、上記変化率が小さい電圧領域である第２閾値電圧Ｖ２を超える範囲に、各調光部１５の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得る。このときも、複数の調光部１５における透明度の差を小さくすることが可能であるため、複数の調光部１５のすべてが透明であって、同程度の透明度に認識される透明モードが実現される。
【００７４】
以上のように、調光部１５における上記変化率の特性を利用することで、不透明モード、階調モード、透明モードの３種類の駆動モードが可能になる。したがって、調光シート１０における多様な表現が可能である。なお、こうした調光部１５の特性は、調光層１１の材料に液晶を利用することで、好適に実現される。
【００７５】
また、第１実施形態では、複数の調光部１５が並ぶ方向の一端に位置する調光部１５ａから他端に位置する調光部１５ｆに向けて、各調光部１５の印加電圧が小さくなるように、コンデンサ２１の容量が設定されている。したがって、階調モードとして、一端の調光部１５ａから他端の調光部１５ｆに向けて、調光部１５の並びの順に従って各調光部１５の透明度が変化する表現が可能である。それゆえ、不透明モードと階調モードと透明モードとの遷移によって、時間とともに片開きのカーテンのように透明度が移り変わっていく自然な表現が可能であり、調光シート１０の意匠性が高められる。
【００７６】
以上、第１実施形態の調光装置１００によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）各調光部１５に共通する駆動電圧がコンデンサ２１によって分圧されることにより、複数の調光部１５に対する印加電圧に差が形成される。したがって、簡素な回路構成で階調表現が可能である。
【００７７】
（２）互いに異なる調光部１５に接続された複数のコンデンサ２１に、互いに異なる容量のコンデンサ２１が含まれる。こうした構成によれば、複数のコンデンサ２１における容量の差によって、複数の調光部１５における印加電圧の差を制御できる。したがって、複数の調光部１５における印加電圧の差を、簡易な構成で的確に制御することができる。
【００７８】
（３）調光部１５において、印加電圧に対する光透過率およびヘイズの変化率が、印加電圧が第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、および、印加電圧が第２閾値電圧Ｖ２を超えるときには相対的に小さく、印加電圧が第１閾値電圧以上前記第２閾値電圧以下であるときには相対的に大きい。したがって、各調光部１５の印加電圧が含まれる電圧領域として、上記変化率の大きさが異なる電圧領域を利用することで、各調光部１５の印加電圧に差がある状態でありながら、複数の調光部１５における透明度の差を大きくしたり小さくしたりすることができる。
【００７９】
（４）複数の調光部１５の印加電圧の最大値が第１閾値電圧Ｖ１よりも小さいとき、電圧差Ｖｄｆは０を超え第１閾値電圧Ｖ１未満であり、上記印加電圧の最大値が第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲において所定値以上であるとき、電圧差Ｖｄｆは、第１閾値電圧Ｖ１と第２閾値電圧Ｖ２との差以下である。こうした構成によれば、上記変化率が大きい電圧領域に、複数の調光部１５の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得る。したがって、複数の調光部１５における透明度の差を大きくすることが容易であり、ユーザが階調表現を認識しやすくなる。また、上記変化率が小さい電圧領域に、複数の調光部１５の印加電圧のすべてが含まれる状態があり得る。したがって、複数の調光部１５における透明度の差が小さい表現が可能である。
【００８０】
（５）複数の調光部１５の並びの順に従って、各調光部１５の印加電圧の大きさが変化するように電圧分配部２０が構成されているため、複数の調光部１５の並びの順に従って、各調光部１５の透明度が徐々に変化する階調表現が可能である。したがって、グラデーション状の表現が可能である。
【００８１】
（６）複数の調光部１５が並ぶ方向における一方の端部に位置する調光部１５ａから他方の端部に位置する調光部１５ｆに向けて、各調光部１５の印加電圧が小さくなるように、電圧分配部２０が構成されている。こうした構成によれば、複数の調光部１５が並ぶ方向における一方の端部から他方の端部へ向けて透明度が変化するグラデーション状の表現が可能である。したがって、片開きのカーテンのような自然な表現が可能であり、調光シート１０の意匠性が高められる。
【００８２】
（７）駆動電圧の漸増または漸減によって、すべての調光部１５が不透明な状態と、すべての調光部１５が透明な状態との間で、これらの状態の間に複数の調光部１５に透明度が互いに異なる調光部１５が含まれる状態を含むように、各調光部１５の透明度が連続的に変化する。こうした構成によれば、各調光部１５の透明度の変化によって、調光シート１０の透明度について動的な表現が可能であり、調光シート１０の意匠性が高められる。
【００８３】
（第２実施形態）
図８〜図１１を参照して、調光装置の第２実施形態を説明する。以下では、第２実施形態と第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
［調光装置の構成］
図８が示すように、第２実施形態の調光装置１１０は、電圧分配部２０が有するコンデンサ２１の接続態様および容量の大小関係が、第１実施形態と異なっている。調光シート１０、駆動部３０、および、入力部４０の構成は第１実施形態と同様である。
【００８５】
電圧分配部２０が有するコンデンサ２１は、調光部１５ごとに別々に設けられており、複数のコンデンサ２１は、互いに異なる調光部１５に接続されている。第２実施形態では、調光部１５ｃおよび調光部１５ｄにはコンデンサ２１が接続されておらず、調光部１５ａ，１５ｂ，１５ｅ，１５ｆの各々にコンデンサ２１が接続されている。調光部１５ａにはコンデンサ２１ａが接続され、調光部１５ｂにはコンデンサ２１ｂが接続され、調光部１５ｅにはコンデンサ２１ｅが接続され、調光部１５ｆにはコンデンサ２１ｆが接続されている。
【００８６】
４つのコンデンサ２１ａ，２１ｂ，２１ｅ，２１ｆの容量は、調光シート１０と電圧分配部２０との直列回路に任意の大きさの駆動電圧が印加されたとき、調光部１５ａ〜１５ｆにかかる電圧の大きさが、調光部１５が並ぶ方向における中央部の調光部１５から両端部の調光部１５の各々に向けて小さくなるように設定されている。すなわち、調光部１５の並びにおいて中央部に位置する調光部１５ｃから一方の端部に位置する調光部１５ａに向けて、調光部１５にかかる電圧が小さくなり、かつ、調光部１５の並びにおいて中央部に位置する調光部１５ｄから他方の端部に位置する調光部１５ｆに向けて、調光部１５にかかる電圧が小さくなるように、コンデンサ２１の容量が設定されている。
【００８７】
例えば、調光部１５ｂ〜１５ｆの容量が一定であるとき、コンデンサ２１ａの容量はコンデンサ２１ｂの容量よりも小さく、コンデンサ２１ｆの容量はコンデンサ２１ｅの容量よりも小さい。そして、コンデンサ２１ｂとコンデンサ２１ｅとの容量は等しく、コンデンサ２１ａとコンデンサ２１ｆとの容量は等しい。
【００８８】
調光部１５ｃ，１５ｄにはコンデンサ２１が接続されていないため、分圧されていない大きさの電圧が印加される。すなわち、調光部１５ｂ〜１５ｆのなかで、調光部１５ｃ，１５ｄの印加電圧が最大であり、調光部１５ｃから調光部１５ａに向けて印加電圧が小さくなるとともに、調光部１５ｄから調光部１５ｆに向けて印加電圧が小さくなる。調光部１５ｃおよび調光部１５ｄの印加電圧は互いに等しく、調光部１５ｂおよび調光部１５ｅの印加電圧は互いに等しく、調光部１５ａおよび調光部１５ｆの印加電圧は互いに等しい。
【００８９】
［駆動モード］
第２実施形態においても、調光シート１０は、調光部１５のすべてが不透明であって透明度に視認可能な差がない不透明モードと、複数の調光部１５において透明度に視認可能な差が生じている階調モードと、調光部１５のすべてが透明であって透明度に視認可能な差がない透明モードとの駆動モードを有する。図９〜図１１を参照して、各モードについて説明する。
【００９０】
図９を参照して、不透明モードについて説明する。駆動部３０が駆動電圧Ｖｏを出力するとき、調光部１５ａ〜１５ｆには、Ｖｏ以下の大きさの電圧が印加される。そして、上述のように、調光部１５ｃの印加電圧Ｖｃ、調光部１５ｂの印加電圧Ｖｂ、調光部１５ａの印加電圧Ｖａはこの順に小さくなり、調光部１５ｄの印加電圧Ｖｄ、調光部１５ｅの印加電圧Ｖｅ、調光部１５ｆの印加電圧Ｖｆはこの順に小さくなる。本実施形態においては、調光部１５ｃ，１５ｄにはコンデンサ２１が接続されていないため、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値、すなわち、調光部１５ｃ，１５ｄの印加電圧Ｖｃ，Ｖｄの大きさは、駆動電圧Ｖｏの大きさに等しい。
【００９１】
図９が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆへの最大の印加電圧Ｖｃ，Ｖｄが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆは、すべて第１閾値電圧Ｖ１未満となる。言い換えれば、印加電圧Ｖｃ，Ｖｄが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値と最小値との差である電圧差Ｖｄｆは、第１閾値電圧Ｖ１よりも小さい（０＜Ｖｄｆ＜Ｖ１）。電圧差Ｖｄｆは、すなわち、調光部１５ｃ，１５ｄの印加電圧Ｖｃ，Ｖｄと調光部１５ａ，１５ｆの印加電圧Ｖａ，Ｖｆとの差である。
【００９２】
印加電圧Ｖｃ，Ｖｄが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆはいずれも不透明であり、使用者には透明度の差は認識されない。このように、印加電圧Ｖｃ，Ｖｄが第１閾値電圧Ｖ１未満であるとき、調光シート１０は不透明モードとなる。
【００９３】
図１０を参照して、階調モードが含む状態の一例について説明する。図１０が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆへの最大の印加電圧Ｖｃ，Ｖｄが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下の範囲内において所定値以上であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆのすべてが、第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下となるように、コンデンサ２１の容量が設定されている。言い換えれば、印加電圧Ｖｃ，Ｖｄが上記所定値以上であるとき、調光部１５ａ〜１５ｆにおける電圧差Ｖｄｆは、第２閾値電圧Ｖ２と第１閾値電圧Ｖ１との差以下（０＜Ｖｄｆ≦Ｖ２−Ｖ１）である。
【００９４】
このとき、調光部１５ｃから調光部１５ａに向けて徐々に透明度が低くなるとともに、調光部１５ｄから調光部１５ｆに向けて徐々に透明度が低くなる。すなわち、使用者には調光部１５ａ〜１５ｆの透明度の差が認識され、調光シート１０は階調モードとなる。
【００９５】
図１１を参照して、透明モードについて説明する。調光部１５ａ〜１５ｆへの最小の印加電圧Ｖａ，Ｖｆが第２閾値電圧Ｖ２を超えるとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆは、すべて第２閾値電圧Ｖ２よりも大きくなる。このとき、調光部１５ａ〜１５ｆはいずれも透明であり、使用者には透明度の差は認識されない。このように、印加電圧Ｖａ，Ｖｆが第２閾値電圧Ｖ２よりも大きいとき、調光シート１０は透明モードとなる。
【００９６】
第２実施形態においても、駆動部３０からの駆動電圧の変化に伴って調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧Ｖａ〜Ｖｆが変化しても、印加電圧Ｖａ〜Ｖｆの大小関係は変わらず、印加電圧Ｖｃ，Ｖｄから印加電圧Ｖａ，Ｖｆに向けて、電圧は小さくなる。したがって、階調モードにおいて、調光部１５ａ〜１５ｆにおける透明度の勾配の方向は一定であり、中央部の調光部１５ｃ，１５ｄから端部の調光部１５ａ，１５ｆに向けて、調光部１５の透明度が低くなる。そして、印加電圧Ｖｃと印加電圧Ｖｄとが等しく、印加電圧Ｖｂと印加電圧Ｖｅとが等しく、印加電圧Ｖａと印加電圧Ｖｆとが等しいため、調光部１５ｃと調光部１５ｄとの透明度は等しくなり、調光部１５ｂと調光部１５ｅとの透明度は等しくなり、調光部１５ａと調光部１５ｆとの透明度は等しくなる。
【００９７】
したがって、例えば、駆動部３０からの駆動電圧が漸増し、不透明モードから階調モードを経て透明モードとなるように駆動モードが遷移する場合、まず、中央部の調光部１５ｃ，１５ｄの透明度が高くなり始め、その後、調光部１５ｂ，１５ｅの透明度が高くなり始め、最後に、端部の調光部１５ａ，１５ｆの透明度が高くなり始める。そして、調光部１５ａ〜１５ｆのすべての透明度が最高になると、調光シート１０の全体が透明になる。
【００９８】
以上のように、第２実施形態の調光装置１１０においても、駆動電圧の漸増または漸減によって、すべての調光部１５が透明な状態と、すべての調光部１５が不透明な状態との間で、複数の調光部１５における透明度に差が生じている状態を経つつ、各調光部１５の透明度が連続的に変化する。
【００９９】
［作用］
第２実施形態の調光装置１１０の作用を説明する。第２実施形態の調光装置１１０においても、第１実施形態と同様、一部の調光部１５と直列にコンデンサ２１が接続されていること、および、複数のコンデンサ２１の容量に差があること、これらによって、複数の調光部１５の印加電圧に差が形成される。したがって、電源や駆動電圧を生成する回路が調光部１５ごとに別々に設けられる構成と比較して、簡素な回路構成で階調表現が可能である。また、調光部１５における光透過率およびヘイズの変化率の特性を利用することで、不透明モード、階調モード、透明モードの３種類の駆動モードが可能になる。
【０１００】
そして、第２実施形態では、複数の調光部１５が並ぶ方向の中央部に位置する調光部１５ｃ，１５ｄから両端に位置する調光部１５ａ，１５ｆの各々に向けて、印加電圧が小さくなるように、コンデンサ２１の容量が設定されている。したがって、階調モードとして、中央部の調光部１５ｃ，１５ｄから両端の調光部１５ａ，１５ｆの各々に向けて、調光部１５の並びの順に従って各調光部１５の透明度が変化する表現が可能である。それゆえ、不透明モードと階調モードと透明モードとの遷移によって、時間とともに両開きのカーテンのように透明度が移り変わっていく特徴ある表現が可能であり、調光シート１０の意匠性が高められる。
【０１０１】
以上、第２実施形態の調光装置１１０によれば、第１実施形態の（１）〜（５），（７）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（８）複数の調光部１５が並ぶ方向における中央部に位置する調光部１５ｃ，１５ｄから両端に位置する調光部１５ａ，１５ｆの各々に向けて、各調光部１５の印加電圧が小さくなるように、電圧分配部２０が構成されている。こうした構成によれば、複数の調光部１５が並ぶ方向における中央部から両端部の各々へ向けて透明度が変化するグラデーション状の表現が可能である。したがって、両開きのカーテンのような特徴ある表現が可能であり、調光シート１０の意匠性が高められる。
【０１０２】
（変形例）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・複数の調光部１５の容量は一定でなくてもよい。例えば、複数の調光部１５における平面視での面積は一定でなくてもよい。このとき、複数のコンデンサ２１における容量の大小関係は、複数の調光部１５における印加電圧の大小関係と一致するとは限らない。複数の調光部１５のうち、コンデンサ２１が接続される調光部１５、および、接続されるコンデンサ２１の容量は、複数の調光部１５における印加電圧に所望の大小関係が形成されるように決定されればよい。また、すべての調光部１５に対し、調光部１５ごとのコンデンサ２１が接続されていてもよい。
【０１０３】
・調光シート１０が有する調光部１５の数は２以上であればよく、限定されない。また、調光部１５の平面視における形状は矩形帯状に限られず、さらに、複数の調光部１５は１つの方向に沿って並んでいなくてもよい。例えば、調光シート１０は、平面視にて正方形状を有する複数の調光部１５がマトリクス状に並ぶ構成を有していてもよい。
【０１０４】
・複数の調光部１５における印加電圧の大小関係は、複数の調光部１５の並びの順に従って印加電圧の大きさが変化する態様に限られない。コンデンサ２１のように駆動電圧を分圧させる素子が設けられることによって、複数の調光部１５における印加電圧に差が生じていればよい。すなわち、階調モードにおいて、複数の調光部１５の透明度は、調光部１５の並びの順に従って変化しなくてもよい。例えば、上記マトリクス状に複数の調光部１５が並ぶ形態において、複数の調光部１５における印加電圧の大小が調光部１５の並びとは無関係に設定される場合、階調モードとしてモザイク状の表現が可能である。
【０１０５】
・制御部３３は、操作部に対する操作に基づき駆動部３０が出力する駆動電圧を漸増または漸減させればよく、操作部に対する操作量は、駆動電圧の大きさの変化、すなわち、不透明モードと階調モードと透明モードとの遷移に反映されなくてもよい。また、操作部は、操作量が検出可能に構成されていなくてもよい。例えば、操作部は、不透明モードと階調モードと透明モードとの切り替えを指示するスイッチであって、操作の有無のみを検出するように構成されていてもよい。
【０１０６】
・分圧回路は、コンデンサ２１に限らず、複数の調光部１５のうちの１つと接続されて駆動電圧を分圧し、当該調光部１５の印加電圧の大きさを他の少なくとも１つの調光部１５の印加電圧の大きさと異ならせる回路であればよい。
【０１０７】
・上記各実施形態では、駆動部３０は、交流電源５０から入力される交流電圧から、駆動電圧を生成した。これに限らず、駆動部３０は、直流電源から入力される直流電圧から、交流電圧である駆動電圧を生成してもよい。要は、駆動部３０は、互いに異なる実効値の交流電圧を駆動電圧として出力可能に構成されていればよい。そして、駆動電圧の大きさが制御部３３によって制御されればよい。
【０１０８】
・調光シート１０は、調光層１１、透明電極層１２Ａ，１２Ｂ、および、透明支持層１３Ａ，１３Ｂに加えて、他の層を備えていてもよい。他の層は、例えば、紫外線バリア機能を有する層等のように、調光層１１や透明電極層１２Ａ，１２Ｂを保護するための層や、調光シート１０の強度や耐熱性等の特性を高める層等が挙げられる。
【０１０９】
また、調光シート１０は、調光層１１と透明電極層１２Ａ，１２Ｂとの間で調光層１１を挟む一対の配向層を備えていてもよい。配向層は、調光層１１が含む液晶分子の配向を制御する層であり、駆動電圧が印加されていないとき、液晶分子を透明電極層１２Ａ，１２Ｂの法線方向に配向させる。配向層を備える構成では、調光部１５の印加電圧が大きくなるにつれて、調光部１５の透明度が低くなる。
【０１１０】
また、調光層１１は、所定の色を有する色素であって、調光層１１に印加された電圧の大きさに応じた液晶分子の運動を妨げない色素を含んでもよい。こうした構成によれば、所定の色を有する調光シート１０が実現される。
【０１１１】
また、印加電圧の大きさに応じて光透過率が変わる調光部１５が実現可能であれば、調光層１１は液晶とは異なる材料から構成されていてもよい。
（実施例）
上述した調光装置について、具体的な実施例を用いて説明する。
【０１１２】
＜実施例１＞
実施例１の調光装置は、第１実施形態に対応する調光装置である。
［調光シートの構成］
調光層１１に高分子ネットワーク型液晶を用いて、６つの調光部１５ａ〜１５ｆを有する調光シート１０を形成した。この調光シート１０における、印加電圧とヘイズおよび平行光線透過率との関係は、図３に示した特性を有する。第１閾値電圧Ｖ１は１０Ｖであり、第２閾値電圧Ｖ２は２０Ｖである。各調光部１５ａ〜１５ｆは平面視にて矩形帯状を有し、１つの方向に沿って並んでいる。すなわち、調光部１５ａ〜１５ｆは、図２に示した配置で並んでいる。ただし、調光部１５ａ〜１５ｆの幅は一定ではなく、すなわち、平面視における調光部１５ａ〜１５ｆの面積は一定ではない。平面視における調光部１５ａ〜１５ｆのサイズは下記である。下記のように、両端の調光部１５ａ，１５ｆの面積は、調光部１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅの面積よりも大きい。
・調光部１５ａ：５８ｍｍ×２５５ｍｍ
・調光部１５ｂ：４７ｍｍ×２５５ｍｍ
・調光部１５ｃ：４７ｍｍ×２５５ｍｍ
・調光部１５ｄ：４７ｍｍ×２５５ｍｍ
・調光部１５ｅ：４７ｍｍ×２５５ｍｍ
・調光部１５ｆ：５８ｍｍ×２５５ｍｍ
［印加電圧の推移］
調光部１５ａにはコンデンサ２１を接続せず、調光部１５ｂ〜１５ｆの各々に互いに異なる容量のコンデンサ２１を接続して、調光装置１００を構成した。そして、調光部１５とコンデンサ２１との直列回路に印加する駆動電圧Ｖｏの大きさを変化させて、調光部１５ａ〜１５ｆの各々にかかる電圧の大きさを測定した。駆動電圧Ｖｏは、周波数が５０Ｈｚの矩形波の交流電圧である。表１に、調光部１５ａ〜１５ｆに接続されているコンデンサ２１の容量、駆動電圧Ｖｏの大きさ、および、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の大きさを示す。
【０１１３】
【表１】
2020046645.tif 000003
【０１１４】
表１が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧は、駆動電圧Ｖｏの大きさに関わらず、調光部１５ａから調光部１５ｆに向けて小さくなっている。ここで、駆動電圧Ｖｏが１０．１Ｖのとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値は１０．１Ｖであり、最小値は５．１Ｖである。したがって、駆動電圧Ｖｏが１０Ｖ未満のときに、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧のすべてが第１閾値電圧Ｖ１未満である状態が存在することが示唆される。
【０１１５】
また、駆動電圧Ｖｏが２０．１Ｖのとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値は２０．１Ｖであり、最小値は１０．３Ｖである。したがって、駆動電圧Ｖｏが１０Ｖ以上２０Ｖ以下のときに、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧のすべてが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下である状態が存在することが示唆される。
【０１１６】
また、駆動電圧Ｖｏが４０．５Ｖのとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値は４０．５Ｖであり、最小値は２０．５Ｖである。したがって、駆動電圧Ｖｏが２０Ｖを超えるときに、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧のすべてが第２閾値電圧Ｖ２よりも大きくなる状態が存在する。
【０１１７】
したがって、実施例１の調光装置１００によれば、不透明モードと階調モードと透明モードとの３種類の駆動モードの実現が可能であり、さらに、階調モードとして、一端の調光部１５ａから他端の調光部１５ｆに向けて、調光部１５の並びの順に従って各調光部１５の透明度が変化する表現が可能である。
【０１１８】
＜実施例２＞
実施例２の調光装置は、第２実施形態に対応する調光装置である。実施例２における調光シート１０の構成、すなわち、調光シート１０の層構成および調光部１５の配置およびサイズは実施例１と同様である。
【０１１９】
［印加電圧の推移］
調光部１５ｃ，１５ｄにはコンデンサ２１を接続せず、調光部１５ａ，１５ｂ，１５ｅ，１５ｆの各々にコンデンサ２１を接続して、調光装置１１０を構成した。そして、調光部１５とコンデンサ２１との直列回路に印加する駆動電圧Ｖｏの大きさを変化させて、調光部１５ａ〜１５ｆの各々にかかる電圧の大きさを測定した。駆動電圧Ｖｏは、周波数が５０Ｈｚの矩形波の交流電圧である。表２に、調光部１５ａ〜１５ｆに接続されているコンデンサ２１の容量、駆動電圧Ｖｏの大きさ、および、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の大きさを示す。
【０１２０】
【表２】
2020046645.tif 000004
【０１２１】
表１が示すように、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧は、駆動電圧Ｖｏの大きさに関わらず、調光部１５ｃから調光部１５ａに向けて小さくなるとともに、調光部１５ｄから調光部１５ｆに向けて小さくなっている。
【０１２２】
ここで、駆動電圧Ｖｏが１０．１Ｖのとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値は１０．１Ｖであり、最小値は５．１Ｖである。したがって、駆動電圧Ｖｏが１０Ｖ未満のときに、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧のすべてが第１閾値電圧Ｖ１未満である状態が存在することが示唆される。
【０１２３】
また、駆動電圧Ｖｏが２０．１Ｖのとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値は２０．１Ｖであり、最小値は１０．３Ｖである。したがって、駆動電圧Ｖｏが１０Ｖ以上２０Ｖ以下のときに、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧のすべてが第１閾値電圧Ｖ１以上第２閾値電圧Ｖ２以下である状態が存在することが示唆される。
【０１２４】
また、駆動電圧Ｖｏが４０．５Ｖのとき、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧の最大値は４０．５Ｖであり、最小値は２０．５Ｖである。したがって、駆動電圧Ｖｏが２０Ｖを超えるときに、調光部１５ａ〜１５ｆの印加電圧のすべてが第２閾値電圧Ｖ２よりも大きくなる状態が存在する。
【０１２５】
したがって、実施例２の調光装置１１０によれば、不透明モードと階調モードと透明モードとの３種類の駆動モードの実現が可能であり、さらに、階調モードとして、中央部の調光部１５ｃ，１５ｄから両端の調光部１５ａ，１５ｆの各々に向けて、調光部１５の並びの順に従って各調光部１５の透明度が変化する表現が可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
Ｖ１…第１閾値電圧、Ｖ２…第２閾値電圧、Ｖｏ…駆動電圧、Ｖａ〜Ｖｆ…印加電圧、１０…調光シート、１１…調光層、１２Ａ，１２Ｂ…透明電極層、１３Ａ，１３Ｂ…透明支持層、１４Ａ，１４Ｂ…端子部、１５，１５ａ〜１５ｆ…調光部、２０…電圧分配部、２１，２１ａ〜２１ｆ…コンデンサ、３０…駆動部、３１…可変電圧生成回路、３２…交流生成回路、３３…制御部、３４…ＡＣ／ＤＣアダプタ、４０…入力部、１００，１１０…調光装置。
【図１】
2020046645.tif 000005
【図２】
2020046645.tif 000006
【図３】
2020046645.tif 000007
【図４】
2020046645.tif 000008
【図５】
2020046645.tif 000009
【図６】
2020046645.tif 000010
【図７】
2020046645.tif 000011
【図８】
2020046645.tif 000012
【図９】
2020046645.tif 000013
【図１０】
2020046645.tif 000014
【図１１】
2020046645.tif 000015