JP2009198814A - 遮光制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の入射角度に応じて遮光または透過を制御することが可能な遮光制御装置を提供する。また住宅の窓等に設置されるブラインドのように太陽光の角度により、太陽光を入射させるが、視線は遮断するように制御し、または太陽光を遮光するが、視線は透過するように制御する遮光制御装置を提供する。
【解決手段】開口部と遮光部を有する第１遮光部材と、透過状態と遮光状態に制御可能な複数の透過・遮光領域を有する第２遮光部材を間隔を開けて配置する。第１遮光部材の開口部を透過する光の角度に応じて、第２遮光部材の複数の透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御する第２制御部とを備え、光の入射角度に応じて透過または遮光を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、光の入射角に応じて光を透過または遮光する遮光制御装置に関し、特に液晶を用いて光を透過または遮光する遮光制御装置に関する。

液晶パネルを使用して採光または視線制御する装置は、例えば特許文献１及び特許文献２により公知である。
特許文献１は窓やドアに、上下２層に分割した液晶パネルを備え、上半分の液晶パネルを透明状態に制御し、下半分を不透明状態に制御することにより太陽光線が室内に入射するのを防止し、屋内からは屋外を見ることができるようにするものである。また上半分の液晶パネルを不透明状態に制御し、下半分を透明状態に制御することにより屋外から屋内が覗かれるのを防止し、屋内からは庭を見ることができるようにするものである。
また、特許文献２は、例えば１０個の横長の短冊に分割された液晶と、太陽電池を備え、太陽電池の出力レベルに応じて、上から順に電圧を印加する液晶を制御することにより、または印加電圧の大きさを制御することにより入射光量を制御する調光ガラス窓を開示している。
特開平０３−４７３９２号公報 特開平０８−１８４２７３号公報

しかしながら、特許文献１では、上半分または下半分のように部分的に、また特許文献２では上から順のように部分的に入射光を制御することができるが、光の入射角度に応じて遮光または透過を制御することはできない。
本発明は、上記のような問題に鑑みて、光の入射角度に応じて透過または遮光を制御することが可能な遮光制御装置を提供するものである。また建築物の窓等に設置されるブラインドのように太陽光の角度により、太陽光を入射させるが、視線は遮断するように制御し、または太陽光を遮光するが、視線は透過するように制御する遮光制御装置を提供するものである。

本発明の遮光制御装置は、開口部と遮光部を有する第１遮光部材と、前記第１遮光部材と間隔を開けて配置され、前記開口部に対して、透過状態と遮光状態に制御可能な複数の透過・遮光領域を有する第２遮光部材と、前記第２遮光部材の複数の透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御する第２遮光部材用制御部とを備える。
これにより、光の透過または遮光を制御することができるので、視線制御と光量制御を独立して制御する遮光制御装置を実現できる。即ち、ブラインドのように太陽光の角度により、太陽光を入射させるが、視線は遮断するように制御することができる。または太陽光を遮光するが、視線は透過するように制御することができる。

本発明の遮光制御装置は、実施形態において、前記第２遮光部材は液晶部材よりなり、前記液晶部材を制御することにより前記透過・遮光領域の透過状態または遮光状態を制御する第１遮光部材用制御部を備える。
これにより、入射光を全部透過する状態から、全部遮光する状態まで入射光の角度に応じて透過または遮光を制御することができる。

本発明の遮光制御装置は、実施形態において、前記第２遮光部材は液晶部材よりなり、前記第２遮光部材用制御部は前記第２遮光部材の複数の透過・遮光領域の透過率を制御するものである。
これにより、入射光量を制御することができる。

本発明の遮光制御装置は、実施形態において、更に、前記第１遮光部材への入射光の角度を算出する入射角度算出部を備え、前記入射角度算出部の算出に基づき、前記第２遮光部材用制御部は前記複数の透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御するものである。
これにより、光の入射角度に応じて透過または遮光することができる。

本発明の遮光制御装置は、実施形態において、前記入射角度算出部は、時計と、太陽の仰角を求める仰角計算部を備えるものである。
これにより、太陽の位置に応じて透過または遮光することができる。

本発明の遮光制御装置は、実施形態において、前記入射角度算出部は、入射角設定部または遮光角設定部を備えるものである。
これにより、透過または遮光する光の入射角度を任意に設定することができる。

本発明によれば、光の入射角度に応じて透過または遮光を制御することが可能な遮光制御装置が提供される。またブラインドのように太陽光の角度により、太陽光を入射させるが、視線は遮断するように制御することができる。または太陽光を遮光するが、視線は透過するように制御することができる。

本発明の遮光制御装置は、開口部と遮光部を有する第１遮光部材と、透過状態と遮光状態に制御可能な複数の透過・遮光領域を有する第２遮光部材を間隔を開けて配置し、第１遮光部材への入射光の角度に応じて、第２遮光部材の複数の透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御する第２遮光部材用制御部とを備え、光の入射角度に応じて透過または遮光を制御する。

図１は本発明の遮光制御装置による一実施形態の構成図を示す。
遮光制御装置１０は、第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２を筐体３の内部に所定の間隔を開けて配置して構成される。筐体３はアルミニウムや樹脂よりなり、適宜手段により、第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２を筐体３の内部に支持する。筐体３は第１の液晶パネル１及び第２の液晶パネル２の外周だけを囲む枠であってもよい。
第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２は、それぞれＸ方向及びＹ方向に透過状態または遮光状態に制御可能な透過・遮光領域を複数有する。液晶パネル１及び２はガラス基板よりなるが、樹脂等の光透過部材を使用することが可能である。図１に示す遮光制御装置１０は、上方向にある光源からの光を透過または遮光制御するので、液晶パネル１及び２は、少なくともＹ方向（垂直方向）に透過状態または遮光状態に制御可能であればよい。液晶パネル１及び２が、Ｘ方向及びＹ方向に透過状態または遮光状態に制御可能な場合は、Ｙ方向のみを透過状態または遮光状態に制御するように用いるとよい。

遮光制御装置１０は、第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２により、いわゆるシャッター機能を果たすものであり、例えばＴＮ液晶、ＳＴＮ液晶、ゲスト・ホスト液晶、ＤＳ液晶を使用することができる。本発明の一実施形態では第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２はＴＮ液晶が使用され、２つの液晶パネルは所定の間隔を開けて配置される。
例えば、２つの液晶パネルを所定の間隔、例えば数μｍ〜数ｍｍ開けて配置する構造は、例えば、特開平１０−１２３４６１号公報、特開２００５−７８０９４号公報等で公知である。これら特許は表示装置として使用するので、光源、偏光板、拡散板、カラーフィルター等を備えるが、本発明の一実施形態では、光を透過または遮光するシャッター機能を備えればよいので、偏光板は必要であるが、光源は必要でない。また拡散板、カラーフィルターは本発明の実施形態では必要ではないが、あってもかまわない。

第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２は、それぞれ複数の透過・遮光領域を有する。ここで透過・遮光領域は、２枚の透明基板の間に液晶材料が挟まれ、Ｘ方向電極とＹ方向電極に囲まれ、光の透過または遮光を制御可能な領域を言う。各透過・遮光領域は、第１の制御装置４及び第２の制御装置５によってそれぞれ独立に透過状態または遮光状態に制御される。図１では、透過・遮光領域１ａ、１ｂ、１ｃ・・・、及び透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・で表している。

今、図１に示すように、第１の液晶パネル１の透過・遮光領域１ｂが遮光状態に制御され、その他の透過・遮光領域１ａ、１ｃ・・・、及び透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・が透過状態に制御されているとする。遮光状態の透過・遮光領域１ｂを黒塗りの部分で表す。この場合、透過・遮光領域１ｂに入射する光ａ、ｂは、どの方向の角度の入射光も遮光される。また液晶パネル２の側から入射する光ｃも液晶セル１ａで遮光される。しかし、その他の透過・遮光領域１ａ、１ｃ・・・、及び透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・に入射する光ｄ、ｅは、どの角度の光も透過することができる。

次に、遮光制御装置１０を使用して、光の角度により透過または遮光制御する場合を説明する。
図２は、斜め上方向の角度からの入射光は透過し、水平方向の入射光は遮光する場合を説明する図である。
図２の場合、第１の液晶パネル１は、透過・遮光領域１ａ、１ｂ、１ｃ・・・が上から順に遮光状態と透過状態に交互に制御されている。第２の液晶パネル２は、透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・が上から順に透過状態と遮光状態が交互に制御されている。このように、液晶パネル１と２は、対向する透過・遮光領域１ａ、１ｃ・・・、及び透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・は一方が透過状態、他方が遮光状態に制御されている。従って、第１の液晶パネル１と、第２の液晶パネル２の間隔、透過・遮光領域１ａ、１ｂ、１ｃ・・・、及び透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・の大きさと配置により、第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２を透過する入射光の角度を適宜設定することが可能である。第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２を透過する入射光の角度の設定については、図８を用いて後述する。

図２に示すように、液晶パネル１と２は、対向する透過・遮光領域１ａ、１ｃ・・・、及び透過・遮光領域２ａ，２ｂ、２ｃ・・・のいずれか一方が遮光状態に制御されている。従って、水平方向の光ｆは液晶セル１ｃによって遮光される。また水平方向の光ｇは液晶セル２ｄによって遮光される。このように水平方向の光ｆ及びｇは遮光される。これは、液晶パネル２の側からの入射光に対しても同様に遮光される。

しかし、斜め上方向の角度からの入射光ｈは、第１の液晶パネル１の透過・遮光領域１ｂと、第２の液晶パネル２の透過・遮光領域２ｃを透過することができる。
従って、図３に示すように遮光制御装置１０を建築物の床１１と天井１２の間の窓枠１３にはめ込み設置すると、人間１４の視線ｉはほぼ水平方向であるので、遮断され屋外から屋内を見ることができない。同様に、屋内から屋外を見ることができない。このためプライバシーを守ることができる。
一方、斜め上にある太陽１５からの太陽光ｊは遮光制御装置１０を透過することができ、このため屋内は太陽光ｊによって照らされる。
以上には、斜め上方向からの光を透過する場合について説明した。しかし、第１の液晶パネル１または第２の液晶パネル２の各透過・遮光領域の透過状態または遮光状態を制御することにより、任意の角度の入射光を透過または遮光することができる。例えば斜め下方向からの光線も透過または遮光制御することが可能である。

図４及び図５は、遮光制御装置１０によって、調光する場合を説明する図を示す。
図４は、第２の液晶パネル２の透過率を制御する以外は図２と同じである。即ち、第２の液晶パネル２は、透過状態の透過・遮光領域２ａ、２ｃ、２ｅの透過率が制御装置５によって制御される。ここでは透過率は５０％に制御される。透過率の制御は、例えば液晶の印加電圧により制御することができる。このように透過・遮光領域の透過率を制御すると、斜め上方向からの光ｍの入射光量を制御することができる。透過率は第２の制御装置５により任意に制御可能であり、従って光量を任意に制御することができる。図４は、第２の液晶パネル２の透過率を制御したが、第１の液晶パネル１の透過率を制御することによっても光量を制御することが可能である。また、第１の液晶パネル１と第２の液晶パネル２の両方の透過率を制御してもよい。図４において、水平方向の光ｋ、ｌは遮光されることを示している。
図５は、窓枠にはめ込まれた遮光制御装置１０によって、太陽からの光ｍは光量が制御されて屋内に入射するが、人間１４の視線ｋ、ｌは遮断される様子を示している。光量が制御される様子を図５では点線で表した。

図６は、遮光制御装置１０を、室内の仕切り部材に使用した場合を説明する図である。
図６の遮光制御装置１０は、図２に示した遮光制御装置１０と同様の構成であり、図６の実施形態では、遮光制御装置１０は店舗やオフィスの室内で使用され、例えば商談室や試着室のパーティションに使用される。
遮光制御装置１０の第１の液晶パネル１及び第２の液晶パネル２を全部透過状態にすると、商談室や試着室を室外から見ることができ、遮光制御装置１０が遮蔽物として見ることができないため、フロアを広く感じることができる。しかし、遮光制御装置１０の第１の液晶パネル１及び第２の液晶パネル２の透過状態を制御すると、太陽や天井に設置された照明光源１６からの光ｎは商談室や試着室の室内に入射することができ、室内を明るく照明する。一方、人間１４の視線ｏ、ｐは遮断することができる。

以上に説明した遮光制御装置１０は、第１の液晶パネル１及び第２の液晶パネル２を備え、入射光を全部透過する状態から全部遮蔽する状態まで制御することが可能である。しかし、入射光を全部透過する状態が必要でない場合、第１の液晶パネル１または第２の液晶パネル２の一方は、開口部と遮光部が固定された遮光部材であってもかまわない。即ち、図７に示すようにガラスまたは樹脂よりなる透明基板１７に遮光部１８を印刷または貼り付けた遮光部材によって構成することができる。図７は、第１の液晶パネルのガラス基板１７上に遮光部１８を印刷した例を示している。

図７（ａ）は、液晶パネル１の透過・遮光領域１７ａ、１７ｂが透過状態である状態を示す。この状態のとき、遮光部１８に当たる光ｑは遮断されるが、それ以外の水平方向の光ｓと、斜め方向の光ｒは透過することができる。図７（ｂ）は、液晶パネル１の透過・遮光領域１７ａと、１７ｂが遮光状態である状態を示す。この状態のとき、遮光部１８に当たる光ｑ及び透過・遮光領域１７ａ、１７ｂに当たる光ｔも遮光される。しかし斜め方向の光ｒは透過することができる。
このように開口部と遮光部が固定された遮光部材と、液晶パネルを所定の間隔を開けて配置することにより、遮光部に当たる光は遮光部によって遮断されるので、入射光を全部透過する状態にはならない。しかし、液晶パネルの透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御することにより、開口部を透過した入射光は透過または遮光を制御することが可能である。
また、本発明の遮光制御装置は、平板状である必要はなく、例えば自動車の窓ガラス、ショウケースのように湾曲した部分に本発明の遮光制御装置を適用することが可能であり、その場合、湾曲した第１液晶パネルと第２液晶パネルによって構成するとよい。

次に、本発明の遮光制御装置１０によって、入射光の角度に応じて透過と遮光を制御する様子を説明する。以上に説明した遮光制御装置の液晶パネルの透過・遮光領域の大きさは、特に言及せず、図解しやすいように適当な大きさを示したが、図８に示す遮光制御装置は、液晶テレビに使用されるような１画素が数１００μｍ×数１００μｍ程度の大きさであるとして説明する。しかし１画素の大きさは遮光制御装置を適用する対象に応じて適宜選択すればよく、１画素の大きさに制限はなく、これ以上であっても、これ以下であってもよい。

図８に示すように、液晶パネル１及び２の透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・は数１００μｍ×数１００μｍ程度の大きさである。各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・は制御装置４及び５によって独立に透過状態または遮光状態を制御することができる。
今、図８に示すように、液晶パネル１の透過・遮光領域の領域２１が透過状態、領域２２が遮光状態に制御され、液晶パネル２の透過・遮光領域の領域３１が透過状態、領域３２が遮光状態に制御されているとする。遮光状態を黒塗りで表す。
この状態のとき、液晶パネル１及び２に垂直な方向の線ｓを基準にして、角度ψ〜角度θの範囲の入射光は液晶パネル１及び２を透過する。しかし、基準線ｓに対して角度φ〜角度ψの範囲の入射光は液晶パネル１の領域２１を透過するが、液晶パネル２の領域３２によって遮光される。

より詳細に説明すると、基準線ｓに対して角度ψの入射光が液晶パネル２で遮光される領域の大きさγ、基準線ｓに対して角度θの範囲入射光が液晶パネル２を透過する領域の大きさと上記領域γの領域の大きさを加えた領域の大きさδ、基準線ｓに対して角度φの入射光が液晶パネル２で遮光される領域の大きさεは、次の式（１）（２）（３〕により求めることができる。
γ＝βｔａｎψ＋α・・・（１）
δ＝βｔａｎθ―α・・・（２）
ε＝―βｔａｎφ＋α・・・（３）
ただし、αは、液晶パネル１の透過状態にある領域２１の半分の大きさ、
βは、液晶パネル１と２の間の距離
ζは、液晶パネル１の遮光状態２２にある領域の大きさであり、ζ＝δ＋ε−２α
従って、入射させたい光の角度範囲及び入射させたい光の領域範囲が決まれば、上記式（１）（２）（３）を用いて、決定することができる。

図８に示した遮光制御装置１０は、例えば図９に示す駆動回路によって駆動される。図９に示すように、第１の液晶パネル１は第１コモン電極駆動部４１と、第１セグメント電極駆動部４２に接続される。この第１コモン電極駆動部４１と、第１セグメント電極駆動部４２は第１液晶制御部４３によってオン・オフ駆動が制御される。
また第２の液晶パネル２は第２コモン電極駆動部５１と、第２セグメント電極駆動部５２に接続される。この第２コモン電極駆動部５１と、第２セグメント電極駆動部５２は第２液晶制御部５３によってオン・オフ駆動が制御される。
そして、第１液晶制御部４３及び第２液晶制御部５３は、入力装置６１の操作に応じてＯＮ／ＯＦＦ設定部６２が設定され、その設定により動作する点灯制御部６３により制御される。
上記入力装置６１によりＯＮ／ＯＦＦ設定部６２が設定され、点灯制御部６３が制御され、それによって第１液晶制御部４３及び第２液晶制御部５３が制御される。そして第１コモン電極駆動部４１及び第１セグメント電極駆動部４２が駆動され、また第２コモン電極駆動部５１及び第２セグメント電極駆動部５２が駆動される。

図１０は入力装置６１の外観図を示し、入力装置６１は、オン／オフスイッチ６５と、視線角制御ツマミ６６と、入射角制御ツマミ６７と、光透過量制御ツマミ６８を備える。
オン／オフスイッチ６５は遮光制御装置１０を動作させるか、停止させるか指示するスイッチである。スイッチ６５がオフのときは液晶パネル１及び液晶パネル２を全部透過状態にして、全ての光を透過する。従って、遮光制御装置１０は透明パネルと同等になる。スイッチ６５がオンのときは所定の角度範囲の入射光を透過させ、それ以外の入射光を遮断する。
視線角制御ツマミ６６は、遮光制御装置によって遮断する光の上下角を調整するツマミである。即ち、図８に示した角φとψを決定する。角φとψをそれぞれ独立に設定できるように、それぞれ別のツマミを備えるとよい。しかし、ここではユーザーインターフェースを簡単にするためツマミ６６は１個であり、入力角＝ψ＝−φとする。
入射角制御ツマミ６７は、上方から入射させる光の角度、即ち図８に示した角θを設定するツマミである。
光透過量制御ツマミ６８は、図４及び図５で説明したように、液晶パネル１または液晶パネル２の透過率を制御し入射光量を設定するツマミである。

以上のように、入力装置６１によって各設定値が入力されると、点灯制御部６３が動作し、液晶制御部４３及び５３を制御する。即ち、図１１に示すように、この遮光制御装置１０が動作を開始すると、ステップＳ１で、オン／オフスイッチ６５の状態を取得する。ステップＳ２ではスイッチ６５がオンか、オフかを判断する。スイッチ６５がオフであればステップＳ８に進み、液晶パネル１及び液晶パネル２を全部透過状態に制御し、その後ステップＳ６へ進む。
しかし、スイッチ６５がオンであれば、ステップＳ３に進み、視線角制御ツマミ６６と、入射角制御ツマミ６７の値を取得する。ステップＳ４では視線角制御ツマミ６６と入射角制御ツマミ６７により設定された値に基づき、図８に示した角度ψ、θ、φ及び液晶パネル１と液晶パネル２の透過領域と遮光領域の大きさα、β、γ、δ、εおよびζを、上記式（１）（２）（３）により計算する。次にステップＳ５では、光透過量制御ツマミ６８により設定された透過率になるように液晶パネル１及び液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過率を制御する。次に、液晶駆動ステップＳ６により液晶パネル１及び２を駆動する。即ち、液晶パネル１及び液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過状態及び遮光状態を決定し、またその透過率を決定して、液晶制御部４３及び５３より第１コモン電極制御部４１、第１セグメント電極駆動部４２と、第２コモン電極制御部５１、第２セグメント電極駆動部５２の印加電圧を決定し、それぞれ駆動する。
そして、ステップＳ７では電源スイッチがオンか否か判断する。電源スイッチがオンであれば、最初のステップＳ１に戻る。しかし電源スイッチがオフであれば、このフローを終了する。

図１２は、入射角制御を自動化する場合の入力装置の外観図を示す。この場合の遮光制御装置１０の駆動回路は図９と同じである。入力装置６１の外観図も図１０とほぼ同じであるが、図１２の場合、入射角制御ツマミ６７がない。それに代えて点灯制御部６３にタイマーと記憶装置（図示しない）を備える。記憶装置は遮光制御装置１０の設置位置及び設置角度と、太陽の運行表を記憶する。

入力装置６１により、オン／オフスイッチ６５、視線角制御ツマミ６６と、光透過量制御ツマミ６８が操作されると、遮光制御装置１０は図１３に示すフローチャートのように動作を開始する。ステップＳ１１及びステップＳ１２は、図１１のステップＳ１、Ｓ２と同じである。またステップＳ２２も図１１のステップＳ８と同じである。

スイッチ６５がオンであると、ステップＳ１３に進み、タイマーから現在の月、日、時、分情報を取得する。次にステップＳ１４では、月、日、時、分情報と、記憶装置に記憶した太陽の運行表に基づき、点灯制御部６３は現在の太陽の方向と仰角を求める。次にステップＳ１５では記憶装置から遮光制御装置１０の設置位置と設置角度を取得する。そして、ステップＳ１６では、太陽の位置と、遮光制御装置１０の位置から、図８に示した入射角度θを計算する。これ以降のステップＳ１７〜Ｓ２１は、図１１のステップＳ３〜Ｓ７と同じである。

図１４は、センサーを用いて光量制御を自動制御する場合の遮光制御装置１０の構成図を示す。遮光制御装置１０は、太陽に向かう側に光センサー６９を備える。遮光制御装置１０のその他の構成は、図２に示したものと同じである。また図１２に示した入力装置６１を備える。

図１４の遮光制御装置１０は、図１５に示すフローチャートのように動作する。ステップＳ３１及びステップＳ３２は、図１１のステップＳ１、Ｓ２と同じである。またステップＳ４０も図１１のステップＳ８と同じである。
スイッチ６５がオンであると、ステップＳ３３に進み、光センサー６９から最も強い光が入射する角度を測定する。この測定によりステップＳ３４では光の入射角度θを決定する。これ以降のステップＳ３５〜Ｓ３９は、図１１のステップＳ３〜Ｓ７と同じである。

図１６は、図１０に示した入力装置、図１２に示したタイマーと記憶装置、図１４に示したセンサーを備える遮光制御装置１０のブロック図を示す。
即ち、第１の液晶パネル１は第１コモン電極駆動部４１と、第１セグメント電極駆動部４２に接続される。この第１コモン電極駆動部４１と、第１セグメント電極駆動部４２は第１液晶制御部４３によってオン・オフ駆動が制御される。第１液晶制御部４３は第１液晶点灯マップ４４を備える。
また第２の液晶パネル２は第２コモン電極駆動部５１と、第２セグメント電極駆動部５２に接続される。この第２コモン電極駆動部５１と、第２セグメント電極駆動部５２は第２液晶制御部５３によってのオン・オフ駆動が制御される。第２液晶制御部５３は第２液晶点灯マップ５４を備える。

そして、第１液晶制御部４３及び第２液晶制御部５３は、透過量／位置制御部７１によって制御・駆動される。透過量／位置制御部７１は、ＯＮ／ＯＦＦ設定部７２、透過量設定部７３と点灯位置設定部７４を備える。透過量設定部７３は、透過量算出部７３ａ、第１液晶透過量設定部７３ｂ、第２液晶透過量設定部７３ｃを備える。点灯位置設定部７４は、点灯位置算出部７４ａ、第１液晶点灯位置設定部７４ｂ、第２液晶点灯位置設定部７４ｃを備える。更に、点灯位置設定部７４は、仰角データ記憶部７５と時計７６を備える。点灯位置算出部７４ａは、時計７６と仰角データ記憶部７５により点灯位置を算出する。また、点灯位置設定部７４は、入射角データ記憶部７７を備える。
更に、透過量／位置制御部７１は、図１４に示したように遮光制御装置１０の近傍に光センサー６９を配置し、光の入射角を測定する。また、透過量／位置制御部７１は、遮光制御装置のオン／オフスイッチ８２と、遮光制御装置の自動／手動切り替えスイッチ８３、視線角設定ダイヤル８４、入射角設定ダイヤル８５、透過量設定ダイヤル８６を備える。オン／オフスイッチ８２は、図１０に示したスイッチ６５に相当し、視線角設定ダイヤル８４は、視線角制御ツマミ６６に相当し、入射角設定ダイヤル８５は入射角制御ツマミ６７に相当し、透過量設定ダイヤル８６は、光透過量制御ツマミ６８に相当する。

図１６に示す遮光制御装置の駆動回路は、図１７のフローチャートのように動作する。まず、ステップＳ４１で、遮光制御装置１０の電源スイッチ８２がオンか、否か判断する。オンであればこのフローの動作を進め、オフであれば、このフローの最初に戻る。次にステップＳ４２で、遮光制御装置の自動／手動切り替えスイッチ８３がオンか、オフかを判断する。スイッチ８３が自動に切り替えられている場合は、自動モードであるステップＳ４３〜Ｓ５５に進む。手動に切り替えられている場合は、手動モードであるステップＳ５６〜Ｓ６３に進む。

自動モードの場合、ステップＳ４３で、時計７６より月、日、時、分の情報を取得する。次にステップＳ４４では、月、日、時、分情報と、仰角データ記憶部７５に記憶している太陽の運行表に基づき、点灯位置算出部７４ａは現在の太陽の方向と仰角を取得する。次にステップＳ４５では記憶装置から遮光制御装置１０の設置位置と設置角度を取得する。そして、ステップＳ４６では、太陽の位置と、遮光制御装置１０の位置から、図８に示した入射角度θを計算する。更にステップＳ４７では視線角設定ダイヤル８４で設定された値を取得し、入力角ψとφを計算する。ステップＳ４８では、上記ステップＳ４６で計算した入射角度θと、入力角ψとφに基づき、図８に示した液晶パネル１と液晶パネル２の透過領域と遮光領域の大きさα、β、γ、δ、εおよびζを、上記式（１）（２）（３）により計算する。
次にステップＳ４９では、センサー６９によって遮光制御装置の周囲の光量を検出する。この検出された光量に基づき、ステップＳ５０で、透過量算出部７３ａは、遮光制御装置の透過率を算出する。この透過率に基づき、ステップＳ５１で、第１液晶透過量設定部７３ｂと、第２液晶透過量設定部７３ｃは、液晶パネル１または液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過量を決定する。次に、ステップＳ５２で、点灯位置算出部７４ａは液晶パネル１または液晶パネル２の各透過・遮光領域の位置を算出する。この算出結果に基づき、ステップＳ５３で、第１液晶点灯位置設定部７４ｂと第２液晶点灯位置設定部７４ｃは、液晶パネル１または液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過位置と遮光位置を決定する。

以上のようにして、透過量／位置制御部７１は、液晶パネル１または液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過位置及び遮光位置と、その透過量を決定し、第１液晶点灯マップ４３及び第２液晶点灯マップ４４を制御する。上記制御結果に基づき、ステップＳ５４では第１液晶制御部４３が第１コモン電極駆動部４１と第１セグメント電極駆動部４２を駆動する。また、第２液晶制御部５３が第２コモン電極駆動部５１と第２セグメント電極駆動部５２を駆動する。
次にステップＳ５５では電源スイッチ８２がオンか否か判断する。電源スイッチ８２がオンであれば、ステップＳ４２に戻る。しかし電源スイッチ８２がオフであれば、このフローを終了する。

手動モードの場合、ステップＳ５６で、オン／オフスイッチ８２がオンか、オフかを判断する。スイッチ８２がオフであればステップＳ６４に進み、液晶パネル１及び液晶パネル２を全部透過状態に制御し、その後ステップＳ５３へ進む。
しかし、スイッチ８２がオンであれば、ステップＳ５７に進み、視線角設定ダイヤル８４のダイヤル値を取得する。視線角設定値に基づき、ステップＳ５８で、入射角ψ、φを計算する。またステップＳ５９で、入射角設定ダイヤル８５のダイヤル値を取得し、その入射角設定値に基づき、ステップ６０で、入射角θを計算する。更に、ステップＳ６１で、液晶パネル１と液晶パネル２の透過領域と遮光領域の大きさα、β、γ、δ、εおよびζを、上記式（１）（２）（３）により計算する。次にステップＳ６２では、透過量設定ダイヤル８６により設定されたダイヤル値を取得する。次にステップＳ６３で、設定された透過率になるように液晶パネル１及び液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過率を決定する。
その後、ステップＳ５２に進み、点灯位置算出部７４ａが液晶パネル１または液晶パネル２の各透過・遮光領域の位置を算出し、ステップＳ５２で、第１液晶点灯位置設定部７４ｂと第２液晶点灯位置設定部７４ｃが液晶パネル１または液晶パネル２の各透過・遮光領域１ａ・・・、２ａ・・・の透過位置と遮光位置を決定する。
以上により、遮光制御装置は、自動モードまたは手動モードで動作する。

本発明の遮光制御装置の構成図を示す。 本発明の遮光制御装置によって所定の入射角の光は透過し、それ以外の光は遮光する場合を説明する図を示す。 図２の遮光制御装置を窓枠にはめ込んだ場合の説明図を示す。 本発明の遮光制御装置によって調光する場合の説明図を示す。 図４の遮光制御装置を窓枠にはめ込んだ場合の説明図を示す。 本発明の遮光制御装置を室内の仕切り部材に使用した場合の説明図を示す。 本発明の遮光制御装置を構成する遮光部材の中、一方の遮光部材を印刷または貼り付けて構成した場合の構成図を示す。 本発明の遮光制御装置によって、所定の角度範囲の入射光を透過し、それ以外の入射光を遮断する説明図を示す。 本発明の遮光制御装置の駆動回路図を示す。 本発明の遮光制御装置に使用される入力装置の外観図を示す。 図９の駆動回路の動作を説明するフローチャート図を示す。 本発明の遮光制御装置に使用される入力装置の別の例の外観図を示す。 本発明の遮光制御装置の駆動回路の別の動作を説明するフローチャート図を示す。 本発明の遮光制御装置の別の例の構成図を示す。 図１４に示した遮光制御装置の動作を説明するフローチャート図を示す。 本発明の遮光制御装置の別の駆動回路図を示す。 図１６に示した遮光制御装置の動作を説明するフローチャート図を示す。

符号の説明

１ 第１液晶パネル
２ 第２液晶パネル
３ 筐体
４ 第１制御装置
５ 第２制御装置
１０ 遮光制御装置
１３ 窓枠
１８ 遮光部
６５ オン／オフスイッチ
６６ 視線角制御ツマミ
６７ 入射角制御ツマミ
６８ 光透過量制御ツマミ
６９ センサー

Claims (6)

1. 開口部と遮光部を有する第１遮光部材と、
   前記第１遮光部材と間隔を開けて配置され、前記開口部に対して、透過状態と遮光状態に制御可能な複数の透過・遮光領域を有する第２遮光部材と、
   前記第２遮光部材の複数の透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御する第２遮光部材用制御部と
   を備える遮光制御装置。
2. 前記第２遮光部材は液晶部材よりなり、前記液晶部材を制御することにより前記透過・遮光領域の透過状態または遮光状態を制御する第２遮光部材用制御部を備える請求項１に記載の遮光制御装置。
3. 前記第２遮光部材は液晶部材よりなり、前記第２遮光部材用制御部は前記第２遮光部材の複数の透過・遮光領域の透過率を制御する請求項１または２に記載の遮光制御装置。
4. 更に、前記第１遮光部材への入射光の角度を算出する入射角度算出部を備え、前記入射角度算出部の算出に基づき、前記第２遮光部材用制御部は前記複数の透過・遮光領域を透過状態または遮光状態に制御する請求項１から３までのいずれか１項に記載の遮光制御装置。
5. 前記入射角度算出部は、時計と、太陽の仰角を求める仰角計算部を備える請求項４に記載の遮光装置。
6. 前記入射角度算出部は、入射角設定部を備える請求項４に記載の遮光制御装置。