(57)【要約】【課題】  湿度によって画像劣化が発生する表示媒体において、防水性、防湿性を保ったまま表示媒体の周囲の環境状態を検知するための技術を提供する。【解決手段】  表示媒体１００に照射される光量を測定する測定手段として、電波信号によって無線通信を行うワイヤレスの光量センサ２００Ｌを用いる。ワイヤレスの光量センサ２００Ｌを用いることによって、表示媒体１００と外部の制御装置３００とをリード線等で接続する必要がなく、表示媒体１００を密閉することができる。そのため、表示媒体１００が湿度によって画質劣化が発生するようなものであっても、防水性、防湿性を保ったまま表示媒体１００の光量を測定することができ、これにより、測定結果に応じた駆動電圧の制御を行うことが可能となる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に表示を切り替える表示媒体層と、
所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段と、
前記ワイヤレス測定手段を覆って密閉する密閉層と
を備えることを特徴とする表示媒体。
【請求項２】
電気的に表示を切り替える表示媒体層と、
所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段とを備え、
前記ワイヤレス測定手段は前記表示媒体層の中に密封されることを特徴とする表示媒体。
【請求項３】
電気的に表示を切り替える表示媒体層と、
前記表示媒体層を密閉する密閉層と、
所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段とを備え、
前記ワイヤレス測定手段は前記密閉層に露出して設けられることを特徴とする表示媒体。
【請求項４】
前記表示媒体層は、帯電によって表示粒子を駆動することにより表示すべき情報を目視可能な状態にして表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の表示媒体。
【請求項５】
前記物理量は、光量、帯電量、温度、湿度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項６】
前記ワイヤレス測定手段は、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量および識別情報を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するものであり、かつ前記ワイヤレス測定手段を複数備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項７】
検出する物理量が異なる複数の種別の前記ワイヤレス測定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の表示媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の表示媒体に対して制御を行う表示媒体制御装置であって、
前記ワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された物理量に基づいて、前記表示媒体の駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段と
を備えることを特徴とする表示媒体制御装置。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれかに記載の表示媒体に対して制御を行う表示媒体制御装置であって、
前記ワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された電波信号から光量を算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された光量に基づいて前記表示媒体に表示される画像のコントラストを調節する調節手段と
を備えることを特徴とする表示媒体制御装置。
【請求項１０】
前記物理量は、光量、帯電量、温度、湿度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする請求項８または９記載の表示媒体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿度によって画像劣化が発生する表示媒体において、防水性，防湿性を保ったまま表示媒体の周囲の環境状態を検知するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、繰り返し書き換え可能な表示媒体として、電界によって移動する粒子を用いて画像表示を行う表示媒体が知られている。例えば、特許文献１または特許文献２に記載の画像表示装置は、透明な表示基板と背面基板との間に、互いに相反する極性に帯電した２種類の着色粒子群（例えば、複写機で利用されるトナー等）を封入し、表示基板と背面基板との間に電圧を印加して電界を作用させることで、２種類の着色粒子群をそれぞれ別々の基板側に移動させて画像を形成する。画像の書き込みに必要な消費電力は小さく、書き込み後は無電源で画像を保持することができる。
【０００３】
このような表示媒体で用いられる着色粒子は、印加する電圧が所定の閾値以上になるまでは移動しないという特性を有するため、表示基板と背面基板とにライン状の電極を設けて１ライン毎に電圧を順次印加することによって画像表示を行う単純マトリクス駆動を採用することができる。駆動回路を少なくして単純に構成することができるため、大画面化しても薄型かつ軽量な表示パネルを実現することができる。そのため、このような表示媒体を電子掲示板や電子ポスター等の大型表示媒体として活用することが期待されている。
【０００４】
ところで、上述したような着色粒子を用いた表示媒体においては、湿度が高くなると着色粒子の帯電量が低下してしまうため、表示されている画像の画質が劣化してしまうという問題がある。そのため、特に電子掲示板等として屋外でこの表示媒体を活用する場合には、外部環境から隔離し密閉して防水や防湿を行う必要がある。
【特許文献１】特開２００１−３１２２２５号公報
【特許文献２】特開２００４−０８６０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、大型の表示パネルとして用いられる電子掲示板等においては、その画質維持性や信頼性を向上させるために、光量センサや温度センサ等の各種のセンサを用いて画質特性を検知して画質の制御を行う技術が従来用いられている。この場合、センサとそのセンサからの信号を受信するための制御装置をリード線等で接続して画質の制御が行われる。
【０００６】
ここで、上述したような湿度によって画質劣化が発生する表示媒体に対して画質制御を行う場合の問題点について図１７を参照しながら説明する。図１７において、１００´は、電気的に書き換え可能な表示媒体であり、画像を表示する表示部１１０´と、表示部１１０´に電圧を印加する駆動部１２０´と、通信部１５０とを備えている。３００´は、表示媒体１００´の画質制御を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備える制御装置であり、表示媒体１００´の通信部１５０と制御装置３００´とはリード線Ｗで接続されている。このような構成の場合、防水や防湿のために表示媒体１００´の内部を密閉しようとしても、表示媒体１００´とリード線Ｗの接続部Ｐ付近に隙間が発生するために、表示媒体１００´を完全に密閉することができず、接続部部Ｐから水分や湿気が表示媒体１００´に浸入してしまい、画質が劣化してしまうという問題が発生する。
【０００７】
画質制御を行う制御装置を表示媒体の内部に密閉させることも考えられるが、この場合は、センサや制御回路、電源やリード線等をすべて内部に設けて密閉させる必要があり、表示媒体の重量増加や厚さ増加、または表示媒体のコストの増大といった問題が発生し、薄型でかつ軽量であるという表示媒体の利点を損なってしまう。特に、複数の種類のセンサを用いて画質制御を行う場合は、内部に設けるセンサやリード線等が多くなるため、この問題は顕著になる。また、制御装置を表示媒体の内部に設ける必要があるため、制御装置の性能が制約されるという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した背景に鑑みてなされたものであり、その目的は、湿度によって画像劣化が発生する表示媒体において、防水性，防湿性を保ったまま表示媒体の周囲の環境状態を検知する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を達成するために、本発明は、電気的に表示を切り替える表示媒体層と、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段と、前記ワイヤレス測定手段を覆って密閉する密閉層とを備えることを特徴とする表示媒体を提供する。
本発明においては、表示媒体の周囲の環境状態を示す物理量を測定する測定手段として、電波信号によって無線通信を行うワイヤレス測定手段を用いることによって、湿度によって画像劣化が発生する表示媒体においても、防水性、防湿性を保ったまま表示媒体の周囲の環境状態を検知することが可能となる。
【００１０】
また、本発明は、電気的に表示を切り替える表示媒体層と、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段とを備え、前記ワイヤレス測定手段は前記表示媒体層の中に密封されることを特徴とする表示媒体を提供する。
【００１１】
また、本発明は、電気的に表示を切り替える表示媒体層と、前記表示媒体層を密閉する密閉層と、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するワイヤレス測定手段とを備え、前記ワイヤレス測定手段は前記密閉層に露出して設けられることを特徴とする表示媒体を提供する。
【００１２】
本発明の好ましい態様においては、前記表示媒体層は、帯電によって表示粒子を駆動することにより表示すべき情報を目視可能な状態にして表示することを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記物理量は、光量、帯電量、温度、湿度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。
また、本発明の別の好ましい態様においては、前記ワイヤレス測定手段は、所定の電波信号が供給されると、それをエネルギー源として周囲の環境状態を示す物理量を検出し、検出した物理量および識別情報を反映する属性を有した電波信号を生成して出力するものであり、かつ前記ワイヤレス測定手段を複数備えることを特徴とする。
また、本発明の更に別の好ましい態様においては、検出する物理量が異なる複数の種別の前記ワイヤレス測定手段を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上述の表示媒体に対して制御を行う表示媒体制御装置であって、前記ワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された電波信号から前記物理量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された物理量に基づいて、前記表示媒体の駆動電圧を制御する駆動電圧制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上述の表示媒体に対して制御を行う表示媒体制御装置であって、前記ワイヤレス測定手段から出力される電波信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された電波信号から光量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された光量に基づいて前記表示媒体に表示される画像のコントラストを調節する調節手段とを備えることを特徴とする表示媒体制御装置を提供する。
【００１５】
本発明の好ましい態様においては、前記物理量は、光量、帯電量、温度、湿度の少なくともいずれかひとつであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、湿度によって画像劣化が発生する表示媒体において、防水性，防湿性を保ったまま表示媒体の周囲の環境状態を検知することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（１）第１実施形態
以下、図面を参照しつつ本発明の第１実施形態について説明する。
（１−１）構成
まず、本発明の第１実施形態に係るシステムの全体構成について、図１を参照しつつ説明する。図において、１００は、画像等を無電源で保持することができる表示媒体である。３００は、表示媒体１００の駆動電圧を制御することによって表示媒体１００に表示される画質を制御する制御装置であり、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信によって表示媒体１００に駆動電圧の制御指示を示す指示情報を送信できるようになっている。表示媒体１００において、１１０は、画像が表示される表示部である。１２０は、表示部１１０を駆動するための駆動部であり、画像情報に応じて表示部１１０に電圧を選択的に印加することによって表示部１１０に画像を表示させる。１３０は、制御装置３００から送信される指示情報を受信するためのアンテナ部である。駆動部１２０は、アンテナ部１３０を介して受信される指示情報の内容に基づいた電圧を表示部１１０に印加する。
【００１８】
続けて、表示媒体１００の表示部１１０の構成について、図２を参照しつつさらに詳細に説明する。
図２は、表示部１１０の縦断面図の一部を示す図である。図示のように、表示部１１０は、画像を形成する表示層１１０Ａと、フィルム材料等の素材で構成され表示層１１０Ａを密閉する密閉層１１０Ｂとを備えている。表示層１１０Ａにおいて、１１１ａ，１１１ｂは、透明なＩＴＯ（インジウム錫酸化膜）基板であり、ＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂとは微小間隔をもって対向するように設けられている。このＩＴＯ基板１１１ａ，１１１ｂには、複数のライン状の電極が形成されている。１１２は、ＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂとの間を複数の区画に区画化するための間隙部材である。間隙部材１１２によって区切られた１区画で、表示画像の１画素が表現される。
【００１９】
なお、図２においては、３つの間隙部材１１２によって区切られた２つの区画のみを図示しているが、実際には、表示部１１０は多数の間隙部材１１２によって区切られた複数の区画が連結して構成されている。
【００２０】
次に、１１３Ｂは、複写機で使用されるトナー等の黒色粒子であり、１１３Ｗは、酸化チタン等の白色粒子である。黒色粒子１１３Ｂと白色粒子１１３Ｗは、互いに相反する極性に帯電してＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂとの間に封入されている。表示媒体１００の駆動部１２０は、ＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂに電圧を印加してＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂとの間に電界を作用させる。その電界によって黒色粒子１１３Ｂと白色粒子１１３Ｗがそれぞれ別々のＩＴＯ基板１１１ａまたはＩＴＯ基板１１１ｂに移動し、これにより画像が形成される。
【００２１】
２００Ｌａ，２００Ｌｂは、表示部１１０に照射する光量を測定するためにＩＴＯ基板１１１ｂの下部の密閉層１１０Ｂに設けられたワイヤレスの光量センサである。これらの光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂは、表示される画像の画素毎（間隙部材１１２によって区切られた区画毎）にそれぞれ設けられており、それぞれの画素について光量を測定できるようになっている。なお、図２においては、２つの光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂのみを図示しているが、実際には２以上の複数の光量センサが区画毎に設けられている。
【００２２】
光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂは、所定の電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した光量を示す電波信号を送信する。光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂの構造については、後に詳細に説明するため、ここではその詳細な説明を省略する。光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂを表示媒体１００に設けることによって、表示媒体１００に照射する光量を測定することが可能となる。なお、以下の説明では、光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂを各々区別する必要がない場合には、説明の便宜上、光量センサ２００Ｌａ，２００Ｌｂを「光量センサ２００Ｌ」と称することとする。
【００２３】
次に、図１に示した制御装置３００の構成について、図３を参照しながら説明する。
図３は、制御装置３００の全体構成の一例を示したブロック図である。この制御装置３００は、表示媒体１００に設けられた光量センサ２００Ｌから出力される電波信号に基づいて表示媒体１００の駆動電圧を制御する装置である。図において、３１０は、例えばＣＰＵなどの演算装置を備える制御部である。３２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリを備える記憶部であり、制御装置３００の各部を動作させるためのプログラムを記憶している。３５０は、制御部３１０が前記プログラムを実行する際にワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Random Access Memory）である。制御装置３００の制御部３１０は、記憶部３２０に記憶されているコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、制御装置３００の各部を制御する。
【００２４】
また、記憶部３２０には、光量センサ２００Ｌが検出した結果に基づいて光量を示す値を算出するためのテーブル（または算出式）等が記憶されている。制御部３１０は、このテーブルに基づいて、光量センサ２００Ｌから受信する電波信号の周波数の変化分から光量を示す値を算出する。
【００２５】
３３０は、光量センサ２００Ｌに電波信号を発信するとともに、光量センサ２００Ｌから発信される電波信号を受信するアンテナ等を備えたセンサ通信部である。３４０は、無線ＬＡＮ等の無線通信を行うためのアンテナ等を備えた無線通信部である。制御装置３００は、この無線通信部３４０を介して表示媒体１００に駆動電圧の指示情報を送信する。
【００２６】
（１−２）動作
次に、本実施形態に係るシステムの一連の動作について、図４を参照しつつ説明する。本動作では、所定のタイミングで表示媒体１００の光量を測定し、その測定結果に応じて駆動電圧の制御を行う一連の動作について説明する。
図４は、制御装置３００の制御部３１０が行う駆動電圧制御処理を示したフローチャートである。まず、制御部３１０は、光量の測定を開始する旨の光量測定開始指示を、表示媒体１００に対して送信する（ステップＳ１）。
【００２７】
表示媒体１００の駆動部１２０は、アンテナ部１３０を介して、この光量測定開始指示を受信すると、その指示内容に基づいて駆動信号の周波数と電圧を制御する。この制御によって、図５に示すように、黒色粒子１１３Ｂと白色粒子１１３Ｗとが間隙部材１１２側に寄せられる。ＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂは透明であるため、上部からの外光Ｌは、ＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂを透過して光量センサ２００Ｌに照射され、これにより、光量センサ２００Ｌによって光量を測定することが可能となる。
【００２８】
続けて、制御装置３００の制御部３１０は、表示媒体１００に設けられている複数の光量センサ２００Ｌに対して所定の電波信号を送信する（ステップＳ２）。表示媒体１００に設けられている光量センサ２００Ｌは、電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した温度を示す電波信号を送信する。制御装置３００の制御部３１０は、光量センサ２００Ｌからセンサ通信部３３０を介して電波信号を受信すると、受信した電波信号から光量を算出する（ステップＳ３）。
【００２９】
ここで、図４のステップＳ３に示す光量算出処理について、図６のフローチャートを参照しながらその詳細を説明する。
図６は、制御装置３００の制御部３１０が行う光量算出処理を示すフローチャートである。制御部３１０は、センサ通信部３３０を介して光量センサ２００Ｌから出力される電波信号を受信する（ステップＳ２１）。受信される電波信号は、複数の光量センサ２００Ｌから送信された異なる周波数の電波信号である。制御部３１０は図示しないカウンタを「ｎ＝０」に設定する（ステップＳ２２）。
制御部３１０は、所定の周波数近傍を抽出するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）処理を行う（ステップＳ２３）。続けて、予め記憶部３２０に記憶されたテーブルから光量センサ２００Ｌによって計測された光量を換算し（ステップＳ２４）、その換算結果をＲＡＭ等に記憶させる（ステップＳ２５）。
【００３０】
ステップＳ２５の処理が終了すると、制御部３１０はカウンタを歩進して「ｎ＝ｎ＋１」とし（ステップＳ２６）、このｎが光量センサ２００Ｌの総数以上になったか否かを判定する（ステップＳ２７）。この判定で、カウンタ値が「光量センサ２００Ｌの総数」未満の場合には（ステップＳ２７；Ｎｏ）、各センサからの換算が終了していないために、ステップＳ２３以降の処理を続行し、カウンタ値が「光量センサ２００Ｌの総数」に達した場合には（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、すべての光量センサ２００Ｌに対しての測定結果が算出されたものとして処理を終了する。
この使用例においては、周波数に応じて光量センサ２００Ｌを識別することにより、個々のワイヤレスセンサ２００からの測定結果を得ることができる。
【００３１】
図４の説明に戻る。ステップＳ３に示す光量算出処理を終えると、制御部３１０は、光量センサ２００Ｌによって測定された光量に基づいて、駆動電圧を制御するための駆動電圧制御指示情報を生成する。ここで生成される駆動電圧制御指示情報は、複数の「駆動パラメータ」によって構成される。この駆動パラメータは、表示媒体１００の間隙部材１１２によって区切られた区画毎（表示される画像の各画素）に設定される情報であり、区画毎の駆動電圧の制御内容を示す情報である。表示媒体１００の駆動部１２０は、各々の区画に対してその区画に対応する駆動パラメータが示す制御内容に基づいて電圧を印加する。
【００３２】
制御部３１０は図示しないカウンタを「ｉ＝０」に設定する（ステップＳ４）。続けて、光量センサ２００Ｌによって測定された光量の値に基づいて、駆動パラメータの値を算出する（ステップＳ５）。その後、制御部３１０はカウンタを歩進して「ｉ＝ｉ＋１」とし（ステップＳ６）、このｉが区画の総数以上になったか否かを判定する（ステップＳ７）。この判定で、カウンタ値が「区画の総数」未満の場合には、（ステップＳ７；Ｎｏ）、すべての区画について駆動パラメータ値の算出が終了していないため、ステップＳ５以降の処理を続行し、カウンタ値が「区画の総数」に達した場合には（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、すべての区画について駆動パラメータの値が算出されたものとして、算出されたすべての駆動パラメータを含めた駆動電圧制御指示情報を、表示媒体１００に対して送信する（ステップＳ８）。
【００３３】
表示媒体１００の駆動部１２０は、アンテナ部１３０を介して駆動電圧制御指示情報を受信すると、この情報に含まれる駆動パラメータの値に基づいて、各々の区画に電圧を印加する。
【００３４】
ここで、図７を参照しつつその具体的な駆動電圧制御内容の一例について説明する。
図７に示す表示媒体１００は、屋外に設置されており、左下方が日陰になっている表示媒体１００を図示している。図において、表示部１１０ａには太陽光が照射しており、表示部１１０ｂは日陰になっているために太陽光が照射しない。この場合、表示媒体１００の閲覧者にとっては、表示部１１０ａに表示される画像はコントラスト（明暗の差）が高く感じられ、太陽光が照射しない表示部１１０ｂではコントラストが低く感じられる。このようなコントラストの差は、電子掲示板等として用いるために表示媒体１００を屋外に設置した場合において特に顕著に発生する。そのため、測定された光量が所定値以上である領域においては、駆動電圧を低くすることによってコントラストを低くし、測定された光量が所定値以下の区間においては、駆動電圧を高くすることによってコントラストを高くする。このように区間毎の駆動電圧を制御してコントラストを調節することによって、表示部１１０に表示される画像のコントラストが閲覧者にとって均等に見えるようにする。
【００３５】
本実施形態で用いる光量センサ２００Ｌは、電波信号によって通信を行うワイヤレスセンサであるため、制御装置３００と光量センサ２００Ｌとをリード線等によって接続する必要がなく、そのため、光量センサ２００Ｌを表示媒体１００に設けた場合であっても、表示媒体１００を密閉することができる。そのため、湿度によって画質劣化が発生する表示媒体１００に対しても、防水性、防湿性を保ったまま表示媒体１００の光量を測定することができ、これにより、測定結果に応じた各種の制御を行うことが可能となる。
【００３６】
また、表示される画像の画素毎（間隙部材１１２によって区切られた区画毎）に光量センサ２００Ｌを設けることによって各画素毎の光量を測定できるため、検知点の密度を高くすることができ、全体として検知精度を高くすることが可能となる。
【００３７】
また、従来では、画像のコントラストを検知する方法としては外部から遠隔のカメラ等でコントラストを取り込む方法しかなく、カメラの設置場所等の問題があったが、ワイヤレスの光量センサ２００Ｌを表示媒体１００の内部に内蔵することによって、遠隔のカメラ等も用いなくても表示媒体１００に表示されている画像のコントラストを検知することができ、その検知結果に基づいてコントラストの調節を行うことが可能となる。
【００３８】
（２）第２実施形態
続けて、図面を参照しつつ本発明の第２実施形態について説明する。
（２−１）構成
まず、本発明の第２実施形態に係るシステムの全体構成について、図８を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成要素や処理については同じ符号を付与して適宜その説明を省略する。
【００３９】
図８に示す表示媒体４００が、図１に示した第１実施形態である表示媒体１００と異なる点は、表示部の周囲に測定用領域４１０ｄが設けられている点と、表示部に光量センサ２００Ｌが設けられていない点である。測定用領域４１０ｄは、表示部４１０のＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂとの間の帯電量を測定するために設けられている。
【００４０】
図９は、表示部４１０の縦断面図の一部を示す図である。図において、２００Ｅは、帯電量を測定するために測定用領域４１０ｄに密封されて設けられたワイヤレスの帯電量センサである。この帯電量センサ２００Ｅは、測定用領域４１０ｄの間隙部材１１２によって区切られた区画毎にそれぞれ密封されて設けられており、それぞれの区画毎の帯電量を測定できるようになっている。なお、図９においては、１つの帯電量センサ２００Ｅのみを図示しているが、実際には、複数の帯電量センサが測定用領域４１０ｄの区画毎に設けられている。帯電量センサ２００Ｅは、所定の電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した帯電量を示す電波信号を送信する。帯電量センサ２００Ｅの構造については、後に詳細に説明するため、ここではその詳細な説明を省略する。帯電量センサ２００Ｅを表示媒体４００の測定用領域４１０ｄに設けることによって、測定用領域４１０ｄの帯電量を測定することが可能となる。
【００４１】
（２−２）動作
次に、本実施形態に係るシステムの一連の動作について、図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。
図１０は、制御装置３００の制御部３１０が行う駆動電圧制御処理を示したフローチャートである。まず、制御装置３００の制御部３１０は、表示媒体４００に設けられている帯電量センサ２００Ｅに対して所定の電波信号を送信する（ステップＳ３１）。表示媒体４００に設けられている帯電量センサ２００Ｅは、その電波信号を受信すると、受信した電波信号の応答信号として検知した帯電量を示す電波信号を送信する。
【００４２】
制御装置３００の制御部３１０は、帯電量センサ２００Ｅからセンサ通信部３３０を介して電波信号を受信すると、受信した電波信号から帯電量を算出する（ステップＳ３２）。この帯電量の算出処理は、第１実施形態での光量算出処理と同様にして行う。具体的には、図６のフローチャートに示した光量算出処理における光量換算処理（図６のステップＳ２４）の処理の代わりに帯電量換算処理を行う。この換算処理の処理は図６に示した処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００４３】
続けて、制御部３１０は、帯電量センサ２００Ｅによって測定された帯電量に基づいて、表示部４１０全体の帯電量が低下しているか否かを判定する（Ｓ３３）。表示部４１０のＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂの間の帯電量は時間が経過するにつれて減少し、帯電量が低下すると画質劣化が発生する。そのため、帯電量が低下しているか否かを判定することによって、画質劣化が発生しているか否かを判定することができる。この判定は、例えば測定された帯電量の平均値を算出してその平均値が所定値以下であるか否かによって判定するようにすればよい。帯電量が低下していると判定された場合は（ステップＳ３３；Ｙｅｓ）、低下した帯電量を高上させるために再度電圧を印加する処理（以下、リフレッシュ処理と称する）を指示する旨の指示情報を、表示媒体４００に対して送信する（ステップＳ３４）。
【００４４】
表示媒体４００の駆動部１２０は、この指示情報を受信すると上述したリフレッシュ処理を行う。時間が経過したことによって表示部４１０の帯電量が低下し、画質劣化が発生しているような場合であっても、画質劣化を検知してリフレッシュ処理を行うことによって、帯電量を再度高上させることができ、これにより、画質劣化の問題を解消することが可能である。
【００４５】
続けて、制御部３１０は、帯電量センサ２００Ｅによって測定された帯電量に基づいて、駆動電圧を制御するための駆動電圧制御指示情報を生成する。まず、制御部３１０は図示しないカウンタを「ｉ＝０」に設定する（ステップＳ３５）。続けて、帯電量センサ２００Ｅによって測定された帯電量の値に基づいて、駆動パラメータの値を算出する（ステップＳ３６）。その後、制御部３１０はカウンタを歩進して「ｉ＝ｉ＋１」とし（ステップＳ３７）、このｉが区画の総数以上になったか否かを判定する（ステップＳ３８）。この判定で、カウンタ値が「区画の総数」未満の場合には、（ステップＳ３８；Ｎｏ）、すべての区画について駆動パラメータ値の算出が終了していないため、ステップＳ３６以降の処理を続行し、カウンタ値が「区画の総数」に達した場合には（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、すべての区画について駆動パラメータの値が算出されたものとして、算出されたすべての駆動パラメータを含めた駆動電圧制御指示情報を、表示媒体４００に対して送信する（ステップＳ３９）。
【００４６】
表示媒体４００の駆動部１２０は、アンテナ部１３０を介して駆動電圧制御指示情報を受信すると、この情報に含まれる駆動パラメータの値に基づいて、各々の区画に電圧を印加する。
【００４７】
表示部４１０のＩＴＯ基板１１１ａとＩＴＯ基板１１１ｂとの間の帯電量は湿度の影響で低下するため、防水性、防湿性を維持するためにこの内部を密閉する必要がある。そのため、従来では帯電量の測定を行うことは困難であったが、本実施形態で用いる帯電量センサ２００Ｅは、電波信号によって通信を行うワイヤレスセンサであるため、制御装置３００と帯電量センサ２００Ｅとをリード線等によって接続する必要がなく、そのため、帯電量センサ２００Ｅを表示媒体４００に設けた場合であっても、表示媒体４００を密閉することができる。そのため、湿度によって画質劣化が発生する表示媒体４００に対しても、防水性、防湿性を保ったまま表示媒体４００の帯電量を測定することができ、これにより、測定結果に応じた各種の制御を行うことが可能となる。
【００４８】
また、時間が経過したことによって表示部４１０の帯電量が低下し、画質劣化が発生しているような場合であっても、画質劣化を検知してリフレッシュ処理を行うことによって、帯電量を再度高上させることができ、これにより、画質劣化の問題を解消することが可能である。
【００４９】
（３）第３実施形態
次に、図面を参照しつつ本発明の第３の実施形態について説明する。
図１１は、本実施形態である表示媒体５００の表示部５１０のたて断面図の一部を示す図である。図１１に示す表示媒体５００の表示部５１０が、図９に示した第２実施形態に係る表示媒体４００の表示部４１０と異なる点は、帯電量センサ２００Ｅが設けられていない点と、光量センサ２００Ｌと光採込部が設けられている点である。それ以外の構成要素については図９に示したそれと同様であるため、同じ符号を付与してその説明を省略する。
【００５０】
図１１において、５１４は、ＩＴＯ基板１１１ａの上部に設けられた光採込部である。この光採込部５１４の上部には表示部５１０の反射光の光量を測定するための光量センサ２００Ｌｃが設けられている。上部からの外光Ｌは黒色粒子１１３Ｂまたは白色粒子１１３Ｗによって反射する。この反射光の光量を光量センサ２００Ｌｃによって測定できるようになっている。なお、図１１においては、１つの光量センサ２００Ｌｃのみを図示しているが、実際には、複数の光量センサが測定用領域４１０ｄの区画毎に設けられている。
【００５１】
制御装置３００の制御部３１０は、表示媒体５００に設けられた光量センサ２００Ｌｃで検知される反射光の光量に基づいて、駆動電圧の制御指示やリフレッシュ処理の指示を示す指示情報を表示媒体５００に送信し、表示媒体５００の駆動部１２０は、受信した指示情報に基づいて駆動電圧の制御処理やリフレッシュ処理を行う。これらの処理は、第２実施形態で示した駆動電圧制御処理と同様にして行う。具体的には、図１０のステップＳ３２に示した帯電量算出処理の代わりに光量算出処理を行う。また、ステップＳ３３の帯電量が低下しているか否かを判定する処理については、光量の大きさに基づいて帯電量が低下しているか否かを判定する。それ以外の処理については、図１０に示した処理と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００５２】
この光量センサ２００Ｌｃは、電波信号によって通信を行うワイヤレスセンサであるため、制御装置３００と光量センサ２００Ｌｃとをリード線等によって接続する必要がなく、そのため、光量センサ２００Ｌｃを表示媒体５００に設けた場合であっても、表示媒体５００を密閉することができる。そのため、表示媒体５００が湿度によって画質劣化が発生するようなものであっても、防水性、防湿性を保ったまま表示媒体５００の反射光の光量を測定することができ、これにより、測定結果に応じた各種の制御を行うことが可能となる。
【００５３】
また、従来では、画像のコントラストを検知する方法としては外部から遠隔のカメラ等でコントラストを取り込む方法しかなく、カメラの設置場所等の問題があったが、ワイヤレスの光量センサ２００Ｌによって反射光を測定することによって、遠隔のカメラ等も用いなくても表示媒体１００に表示されている画像のコントラストを検知することができ、その検知結果に基づいてコントラストの調節を行うことが可能となる。
【００５４】
（４）変形例
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
【００５５】
（４−１）
上述した実施形態では、電圧を印加することによって着色粒子を移動させて画像を形成する表示媒体を用いたが、表示媒体の構成をこれに限定するものではなく、本発明は、湿度によって画質劣化が発生する表示媒体であれば、どのような表示媒体に対しても好適に実施することが可能である。
【００５６】
（４−２）
また、上述した第１の実施形態では、表示媒体に設けるワイヤレスセンサとして、光量センサを用いたが、表示媒体に設けるワイヤレスセンサをこれに限定するものではなく、例えば表示媒体の温度を検知する温度センサや、湿度を検知する湿度センサなど、表示媒体の周囲の環境状態を好適に検知できるワイヤレスセンサであれば、どのようなワイヤレスセンサであってもよい。例えば、ワイヤレスセンサとして温度センサを用いた場合は、表示媒体の画素毎（間隙部材１１２で区切られた区画毎）の温度を測定することができ、その測定結果に応じて種々の制御が可能となる。
【００５７】
また、上述した第１の実施形態では、表示媒体の画素毎（間隙部材１１２で区切られた区画毎）にワイヤレスセンサを設けるようにしたが、例えば図１２に示すように、複数の画素（複数の区画）に１つのワイヤレスセンサ２００を設けるようにしてもよい。解像度の低い表示媒体に対しては、１画素に対して１つのワイヤレスセンサを設けるようにし、解像度の高い表示媒体については、複数画素に対して１つのワイヤレスセンサを設けるようにしてもよい。
【００５８】
また、上述した実施形態では、表示媒体に１種類のワイヤレスセンサ（例えば光量センサ）を設けたが、例えば帯電量センサと光量センサ等の複数のワイヤレスセンサを設けることも勿論可能である。複数のワイヤレスセンサを設けることによって、複数の種類の物理量を測定することが可能となり、これによって全体の検知精度を高くすることが可能となる。
【００５９】
（４−３）
また、上記実施形態では、ワイヤレスセンサの周波数を各々異ならせ、その周波数を判別することによって複数のワイヤレスセンサを一意に識別するようにしたが、ワイヤレスセンサの識別方法はこれに限定されるものではなく、ワイヤレスセンサの応答信号を識別できる方法であればどのような方法であってもよい。
【００６０】
（５）ワイヤレスセンサ２００の構造と動作
最後に、本実施形態で用いた光量センサ２００Ｌ，帯電量センサ２００Ｅおよび変形例に記載した温度センサ，湿度センサ（以下、これらを総称してワイヤレスセンサ２００とする）について、その構成と動作の一例を以下に説明する。なお、ワイヤレスセンサ２００の構成をこれに限定するものではなく、表示媒体１００の周囲の環境状態（光量、帯電量等）を好適に検知できるものであればどのような構成であってもよい。
【００６１】
（５−１）ワイヤレスセンサ２００の構成
まず、本実施形態で用いるワイヤレスセンサ２００の構成について、図１３を参照しながら説明する。
図１３は、本発明の実施の形態に係るワイヤレスセンサ２００の構成を示す図である。このワイヤレスセンサ２００は、基台となる基板１と、該基板１上に酸化膜１Ａを介して形成され、弾性表面波（ＳＡＷ：Surface Acoustic Wave）が伝播する誘電体薄膜２と、誘電体薄膜２上に形成され、電気信号から弾性表面波又は弾性表面波から電気信号に変換する変換部としての一対の櫛型電極（ＩＤＴ：Inter-digital Transducer）３Ａ，３Ｂと、この一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの一方にインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂを介して接続され、外部の送・受信機との間で電波信号の授受を行う送受信部としてのアンテナ４Ａ，４Ｂと、一対の櫛型電極３Ａ，３Ｂの他方に接続されたグランド６Ａ，６Ｂと、基板１の裏面に形成され、グランド６Ａ，６Ｂにスルーホール（図示しない）を介して接続されたグランド電極７とを具備して構成されている。
【００６２】
このワイヤレスセンサ２００における弾性表面波の周波数は、櫛型電極３Ａ，３Ｂおよびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂの形状で設定される。
基板１の材料としては、Ｓｉ，Ｇｅ，ダイヤモンド等の単体半導体、ガラス、ＡｌＡｓ，ＡｌＳｂ，ＡＩＰ，ＧａＡｓ，ＧａＳｂ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ，ＩｎＳｂ，ＡｌＧａＰ，ＡｌＬｎＰ，ＡｌＧａＡｓ，ＡｌＩｎＡｓ，ＡｌＡｓＳｂ，ＧａＩｎＡｓ，ＧａＩｎＳｂ，ＧａＡｓＳｂ，ＩｎＡｓＳｂ等のIII-V系の化合物半導体、ＺｎＳ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳｅ，ＣｄＴｅ，ＨｇＳｅ，ＨｇＴｅ，ＣｄＳ等のII−VI系の化合物半導体、導電性或いは半導電性の単結晶基板としてはＮｂ，Ｌａ等をドープしたＳｒＴｉＯ3，ＡｌをドープしたＺｎＯ，Ｉｎ2Ｏ3，ＲｕＯ2，ＢａＰｂＯ3，ＳｒＲｕＯ3，ＹＢａ2Ｃｕ2Ｏ7-X，ＳｒＶＯ3，ＬａＮｉＯ3，Ｌａ0.5Ｓｒ0.5ＣｏＯ3，ＺｎＧａ2Ｏ4，ＣｄＧａ2Ｏ4，ＭｇＴｉＯ4．ＭｇＴｉ2Ｏ4等の酸化物、またはＰｂ，Ｐｔ，Ａｌ，Ａｕ，Ａｇ等の金属等が挙げられるが、既存の半導体プロセスとの適合性やコスト面から、Ｓｉ，ＧａＡｓ、ガラス等の材料を用いることが好ましい。
【００６３】
誘電体薄膜２の材料としては、ＳｉＯ2，ＳｒＴｉＯ3，ＢａＴｉＯ3，ＢａＺｒＯ2，ＬａＡｌＯ3，ＺｒＯ2，Ｙ2Ｏ3８％−ＺｒＯ2，ＭＧＯ，ＭｇＡｌ2Ｏ4，ＬｉＮｂＯ3，ＬｉＴａＯ3，ＡｌＶＯ3，ＺｎＯ等の酸化物、ＡＢＯ3型のペロブスカイト型としてＢａＴｉＯ3，ＰｂＴｉＯ3，Ｐｂ1-XＬａX（ＺｒyＴｉ1-y）1-X/4Ｏ3（ｘ，ｙの値によりＰＺＴ，ＰＬＴ，ＰＬＺＴ），Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ2/3）Ｏ3，ＫＮｂＯ3等の正方系、斜方系或いは疑立方晶系材料、疑イルメナイト構造体としてＬｉＮｂＯ3，ＬｉＴａＯ3等に代表される強誘電体等、またはタングステンブロンズ型として、ＳｒXＢａ1-XＮｂ2Ｏ6，ＰｂXＢａXＮｂ2Ｏ6等が挙げられる。この他に、Ｂｉ4Ｔｉ3Ｏ12，Ｐｂ2ＫＮｂ5Ｏ15，Ｋ3Ｌｉ2Ｎｂ5Ｏ15、さらに以上列挙した強誘電体の置換誘電体等から選択される。さらに、鉛を含むＡＢＯ3型のペロブスカイト型酸化物が好適に用いられる。特に、これらの材料のうちＬｉＮｂＯ3，ＬｉＴａＯ3，ＺｎＯ等の材料は、弾性表面波の表面速度、圧電定数等の変化が顕著でより好ましい。誘電体薄膜２の膜厚は、目的に応じて適宜選択されるが、通常は０．１μｍから１０μｍの間に設定される。
【００６４】
櫛型電極３Ａ，３Ｂ、アンテナ４Ａ，４Ｂ、インピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂおよびグランド６Ａ，６Ｂは、導電パターンにより一体的に形成される。この導電パターンの材料としては、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｗ，Ｎｉ，Ｔａ，Ｇａ，Ｉｎ，Ａｌ，Ｐｂ，Ｐｔ，Ａｕ，Ａｇ等の金属、またはＴｉ−Ａｌ，Ａｌ−Ｃｕ，Ｔｉ−Ｎ，Ｎｉ−Ｃｒ等の合金を、単層もしくは２層以上の多層構造に積層することが好ましく、特に金属としてはＡｕ，Ｔｉ，Ｗ，Ａｌ，Ｃｕが好ましい。また、この金属層の膜厚は、１ｎｍ以上１０μｍ未満とすることが好ましい。
【００６５】
（５−２）ワイヤレスセンサ２００の基本動作
次に、ワイヤレスセンサ２００の基本的な動作について、図１３を参照しながら説明する。なお、図１３（ａ）に示すワイヤレスセンサ２００の平面図において、便宜上、信号が図面向かって左側から右側に移動するものとするが、実際には信号の流れには方向性がある訳ではない。
【００６６】
このワイヤレスセンサ２００は、外部の発信機との間、受信機との間で電波信号の授受を行う。発信機から送信される電波信号はアンテナ４Ａで受信され、この信号により櫛型電極３Ａが誘電体薄膜２を励振して機械振動を発生させる。この機械振動は、誘電体薄膜２表面に弾性表面波を発生させる。この弾性表面波は、櫛型電極３Ａから櫛型電極３Ｂに向けて移動し、櫛型電極３Ｂに到達した弾性表面波は、櫛型電極３Ｂで電気信号に変換されてアンテナ４Ｂを経由して送信される。受信機は、ワイヤレスセンサ２００からの電波信号を受信する。
【００６７】
誘電体薄膜２の表面に発生する弾性表面波は、この誘電体薄膜２に加わった物理量（圧力、光量等）の変化によって、振幅、位相差、周波数等の属性が変化する。この弾性表面波の変化を電気信号として受信機で受信し、この受信機において、電気信号における属性の変化を解析する。これにより、受信機側では、ワイヤレスセンサ２００に加わる物理量を計測することが可能となる。
【００６８】
（５−３）複数のワイヤレスセンサ２００への対応
以上が、１つの周波数に対応したワイヤレスセンサの説明であったが、次に複数の周波数に対応できるワイヤレスセンサについて説明する。
図１４に示すように、形状の異なる櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１…３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されたワイヤレスセンサ２００´においては、外部から送信される電波の周波数により複数の周波数に対応した弾性表面波が誘電体薄膜２上に発生する。
【００６９】
例えば、櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ１、櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ２、櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ３、櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４およびインピーダンスマッチング部５Ａ，５Ｂで設定される弾性表面波の周波数をｆ４とする。
なお、図１４では、グランドおよびグランド電極の図示は省略して描いている。
【００７０】
ここで、外部の発信機から周波数ｆ１の電波信号が送信されると、櫛型電極３Ａでは、この周波数ｆ１に対応した電極３Ａ−１が機械振動を発生し、この機械振動によって誘電体薄膜２上に弾性表面波が発生する。この弾性表面波が電極３Ｂ−１に伝達される。電極３Ｂ−１に伝達される弾性表面波は、物理量の影響を受けてその属性が変化する。一方、他の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４においては、周波数ｆ１に同調していないので、弾性表面波の発生やこれに基づく電波信号の送信は行われない。即ち、これらの櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２〜３Ａ−４，３Ｂ−４は、各々周波数ｆ２，ｆ３，ｆ４に同調するように設定されており、このため、周波数ｆ２の電波をワイヤレスセンサ２００´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−２→３Ｂ−２という経路で弾性表面波が伝達され、この弾性表面波に対応した電波信号がアンテナ４Ｂを経由して出力される。
【００７１】
同様に、周波数ｆ３の電波信号をワイヤレスセンサ２００´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−３→３Ｂ−３という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力され、周波数ｆ４の電波信号をワイヤレスセンサ２００´に送信した場合には、櫛型電極３Ａ−４→３Ｂ−４という経路で弾性表面波が伝達されてアンテナ４Ｂを経由して出力される。
従って、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の順でワイヤレスセンサ２００´に電波を送信すれば、これらに対応する応答信号を得ることができる。またこの場合、櫛型電極３Ｂ−１，３Ｂ−２，３Ｂ−３，３Ｂ−４（出力側）から出力される信号の変化帯域（物理量による変化の幅）を重複しないように設定しておけば、周波数ｆ１〜ｆ４を同時にワイヤレスセンサ２００´に出力しても、その応答信号として出力される４つの信号を分離して解析することができる。
【００７２】
ここで、上述した本発明の実施形態で用いられるワイヤレスセンサ２００の具体的な動作について説明する。表示媒体１００に設けられた４つのワイヤレスセンサ２００を、ワイヤレスセンサ２００−１，２００−２，２００−３，２００−４とすると、具体的には、ワイヤレスセンサ２００は、弾性表面波の周波数が櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定されるため、ワイヤレスセンサ２００−１には、図１４に示したワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、ワイヤレスセンサ２００−２にはワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、ワイヤレスセンサ２００−３にはワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、ワイヤレスセンサ２００−４にはワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されるものとする。これにより、ワイヤレスセンサ２００−１〜２００−４の誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、ワイヤレスセンサ２００−１がｆ１、ワイヤレスセンサ２００−２がｆ２、ワイヤレスセンサ２００−３がｆ３、ワイヤレスセンサ２００−４がｆ４となる。即ち、受信する電波信号の周波数ｆ１〜ｆ４によってワイヤレスセンサ２００−１〜２００−４が特定されることになる。
【００７３】
そして、周波数ｆ１の電波信号ではワイヤレスセンサ２００−１による測定が、周波数ｆ２の電波信号ではワイヤレスセンサ２００−２による測定が、周波数ｆ３の電波信号ではワイヤレスセンサ２００−３による測定が、周波数ｆ４の電波信号ではワイヤレスセンサ２００−４による測定が可能となる。
【００７４】
ワイヤレスセンサ２００−１，２００−２，２００−３および２００−４（以下、総称としてワイヤレスセンサ２００として使用する）は、制御装置３００のセンサ通信部３３０からの電波信号を受けて個々の櫛型電極で設定された周波数の弾性表面波を誘電体薄膜２上に発生させ、物理量に応じて弾性表面波の周波数を変化させてセンサ通信部３３０に向けて物理量の変化に対応した周波数の信号を送信する。そして、制御装置３００の制御部３１０は、センサ通信部３３０を介して受信した電波信号を解析して個々のセンサが設置された位置の周囲の物理量を得る。
【００７５】
前述した如く、ワイヤレスセンサ２００は、弾性表面波の周波数が櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状で設定される。この動作例に用いられるワイヤレスセンサ２００−１には、図１４に示したワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−１，３Ｂ−１が形成され、ワイヤレスセンサ２００−２にはワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−２，３Ｂ−２が形成され、ワイヤレスセンサ２００−３にはワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−３，３Ｂ−３が形成され、ワイヤレスセンサ２００−４にはワイヤレスセンサ２００´の櫛型電極３Ａ−４，３Ｂ−４が形成されている。これにより、ワイヤレスセンサ２００の誘電体薄膜に発生する弾性表面波の周波数が、ワイヤレスセンサ２００−１がｆ１、ワイヤレスセンサ２００−２がｆ２、ワイヤレスセンサ２００−３がｆ３、ワイヤレスセンサ２００−４がｆ４となる。即ち、ワイヤレスセンサ２００が受信する電波の周波数ｆ１〜ｆ４によってワイヤレスセンサ２００−１〜２００−４が特定されることになる。
【００７６】
制御部３１０は、センサ通信部３３０を介して周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の矩形状波を合わせた電波信号を発信する。また、制御部３１０は、ワイヤレスセンサ２００から電波信号を受信すると、受信した電波信号をデジタル化し、デジタル化された情報に基づいて解析・演算を行う。
なお、ワイヤレスセンサに送信する波形は矩形状波に限らず、測定が行えるのであれば、三弦波や三角波等、任意の波形を用いてもよい。
【００７７】
（５−４）温度センサの構成
次に、ワイヤレスセンサを温度センサとして用いた場合について説明する。温度センサとして使用するためには、図１３に示した誘電体薄膜２の材料にＬｉＮｂＯ3を使用する。このＬｉＮｂＯ3の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が温度変化に対して敏感に変化する材質でその温度係数は約７５×１０-6／℃となる。この温度における伝搬速度の変化は、弾性表面波の周波数を変化させることになる。例えば、実験においては、温度が約１００℃変化することにより、弾性表面波の中心周波数ｆ０に対して約０．２〜０．３％程度周波数が変化する結果を得ている。
【００７８】
（５−５）光量センサの構成
次に、ワイヤレスセンサを光量センサとして用いた場合について説明する。
図１５は光量センサ２００Ｌの構成を示している。図１５に示す光量センサ２００Ｌの構成が、図１３に示したワイヤレスセンサ２００の構成と異なる点は、櫛型電極３Ｂの一方に、インピーダンス変換器４９及び受光素子（例えば、フォトダイオード等）４８が設けられている点である。この光量センサ２００Ｌは、誘電体薄膜２の材料にＬｉＴａＯ3を使用する。このＬｉＴａＯ3の結晶は、弾性表面波の伝搬速度が温度変化に対して変化が少ない材質でその温度係数は約１８．０×１０-6／℃となる。ＬｉＮｂＯ3の結晶に対して温度係数は約１／４と小さく１０℃の温度変化に対して弾性表面波の変化率は０．００５％程度となる。
【００７９】
ある照度（例えば、1000lx）を持った光が受光素子４８に加わると、この光量に対応して受光素子４８のインピーダンスが変化し、このインピーダンスの変化は櫛型電極３Ｂのインピーダンスとマッチングさせるインピーダンス変換器４９を通して櫛型電極３Ｂに伝わる。ここで、櫛型電極３Ｂにおけるインピーダンス変化は、入力側の櫛型電極３Ａから伝搬してきた弾性表面波を櫛型電極３Ｂで反射させる際の反射強度を変化させる。櫛型電極３Ａは、この反射弾性表面波を再び受信し電磁波として外部に送信する。このように構成された光量センサ２００Ｌにおいては、標準電界強度に対して約０．１％程度変化する。
【００８０】
（５−６）帯電量センサの構成
次に、ワイヤレスセンサを帯電量センサとして用いた場合について説明する。
図１６は帯電量センサ２００Ｅの構成を示している。図１６に示す帯電量センサ２００Ｅの構成が、図１３に示したワイヤレスセンサ２００の構成と異なる点は、櫛型電極３Ｂの一方に、インピーダンス変換器５１と、コイル５２を図のように巻いたフェライトコア５３が設けられている点である。これを帯電量センサ２００Ｅとして使用するためには、図１６に示した誘電体薄膜２の材料にＬｉＴａＯ3を使用する。
【００８１】
上述した実施形態においては、表示媒体４００の表示部４１０に電圧が印加されることによって発生する電場に対応して、帯電量センサ２００Ｅのフェライトコア５３に伝わる磁界が変化し、この磁界の変化はコイル５２のインピーダンスを変化させる。このインピーダンスの変化は櫛型電極３Ｂのインピーダンスとマッチングさせるインピーダンス変換器５１を通して櫛型電極３Ｂに伝わり、入力側の櫛型電極３Ａから伝搬してきた弾性表面波を櫛型電極３Ｂで反射させる際に反射強度を変化させる。この反射弾性表面波を櫛型電極３Ａにて再び受信し電磁波として発振する際に帯電量センサ２００Ｅは、標準電界強度に対して約０．１％程度が変化することにより動作する。このワイヤレスセンサでは、帯電量の変化に応じて受信機における受信信号の強度が線形的に変化する帯電量センサを実現する。
【００８２】
なお、前記実施形態では、各センサを識別する手段として、櫛型電極３Ａ，３Ｂの形状及び大きさ異ならせて、誘電体薄膜に発生する表面弾性波の周波数を個々に設定し、この周波数で識別させるようにしている。センサを識別する手段はこれに限らず、櫛型電極の形状及び大きさを同形状にして櫛型電極間の離間距離を異ならせることによっても実現することができる。
具体的には、櫛型電極間の離間距離を異ならせることで、誘電体薄膜上に発生する表面弾性波の時間が異なる。この点に着目して発信機の信号発信から受信機での信号受信までの時間を計測することによりセンサの識別化をはかっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。
【図２】同実施形態の表示部１１０の縦断面図の一部を示す図である。
【図３】同実施形態の制御装置３００の全体構成を示すブロック図である。
【図４】同実施形態の制御部３１０が行う駆動電圧制御処理を示すフローチャートである。
【図５】同実施形態の表示部１１０の縦断面図の一部を示す図である。
【図６】同実施形態の制御部３１０が行う光量算出処理を示すフローチャートである。
【図７】同実施形態の表示媒体１００の構成を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るシステムの全体構成を示す図である。
【図９】同実施形態の表示部４１０の縦断面図の一部を示す図である。
【図１０】同実施形態の制御部３１０が行う駆動電圧制御処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る表示部１１０の縦断面図の一部を示す図である。
【図１２】本発明の変形例に係る表示部の縦断面図の一部を示す図である。
【図１３】ワイヤレスセンサ２００の基本構造を示す図である。
【図１４】複数の周波数に対応したワイヤレスセンサ２００の構造を示す図である。
【図１５】光量センサ２００Ｌの構造を示す図である。
【図１６】帯電量センサ２００Ｅの構造を示す図である。
【図１７】従来技術に係る表示媒体の全体構成を示す図である。
【符号の説明】
【００８４】
１００…表示媒体、１１０…表示部、１１０Ａ…表示層、１１０Ｂ…密閉層、１２０…駆動部、１３０…アンテナ部、１１１ａ，１１１ｂ…ＩＴＯ基板、１１２…間隙部材、１１３Ｂ…黒色粒子、１１３Ｗ…白色粒子、５１４…光採込部、２００Ｅ…帯電量センサ、２００Ｌ…光量センサ、３００…制御装置、３１０…制御部、３２０…記憶部、３３０…センサ通信部、３４０…無線通信部、３５０…ＲＡＭ、１…基板、２…誘電体薄膜、３Ａ，３Ｂ…櫛型電極、５Ａ，５Ｂ…インピーダンスマッチング部、４Ａ，４Ｂ…アンテナ、６Ａ，６Ｂ…グランド、７…グランド電極。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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