JP2020046571A - 調光シートの駆動装置、調光シートの駆動方法、および、調光シートの駆動プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1から図5を参照して、調光シートの駆動装置、調光シートの駆動方法、および、調光シートの駆動プログラムの第1実施形態を説明する。以下、駆動対象である調光シートと、調光シートの駆動装置とを順に説明し、次いで、調光シートの駆動装置が実行する駆動方法を説明する。
図1が示すように、調光シートの駆動装置10(以下、単に駆動装置10とも称する)は、調光シート20に電気的に接続されている。調光シート20は、調光層21、第1透明電極層22、および、第2透明電極層23を備える。調光層21は、第1透明電極層22と第2透明電極層23との間に位置する。第1透明電極層22と第2透明電極層23とは、別々の配線を通じて駆動装置10に接続されている。
駆動装置10は、制御部30、第1ブリッジ駆動部31、第2ブリッジ駆動部32、フルブリッジ回路40、および、抵抗素子25を備える。抵抗素子25が有する抵抗値は、例えば1kΩである。制御部30、および、フルブリッジ回路40は、直流定電圧電源11に対し並列接続されている。
図2が示すように、制御部30は、調光シートの駆動プログラムを読み出し、第1期間T1での第1印加処理、第2期間T2での放電処理、第3期間T3での第2印加処理、および、第4期間での放電処理を、この順に繰り返して行う。
(1−1)電圧パルスSIGが有するパルス幅の変更は、調光層21に印加される電圧の実効値を変えて、調光シート20の透過率を多階調化可能にする。パルス幅変調による実効的な電圧レベルの変更は、トランスを用いた変更と比べて、駆動装置10を小型化可能であり、また、DC/DCコンバータを用いた変更と比べて、消費電力を低減可能でもある。
(1−9)第1印加期間と第2印加期間との間の全てが、充電電荷の放電期間として設定されるため、充電電荷の放電がより効果的に行われる。
図6と図7とを参照して、調光シートの駆動装置、調光シートの駆動方法、および、調光シートの駆動プログラムの第2実施形態を説明する。
第2実施形態で説明する駆動装置10は、第1実施形態で説明した抵抗回路25Cを備えず、第3ブリッジ駆動部33、および、第4ブリッジ駆動部34をさらに備える。第2実施形態で説明する第1ブリッジ駆動部31が駆動するスイッチ、および、第2ブリッジ駆動部32が駆動するスイッチは、第1実施形態で説明したスイッチと異なる。そして、第2実施形態で説明する駆動装置10は、第1実施形態での半分の周期で、各スイッチQ1,Q2,Q3,Q4のオン期間を制御する。以下、第1実施形態の構成と異なる点を主に説明し、第1実施形態の構成と同じ構成に関しては、その説明を割愛する。
図6が示すように、駆動装置10は、制御部30、第1ブリッジ駆動部31、第2ブリッジ駆動部32、第3ブリッジ駆動部33、および、第4ブリッジ駆動部34を備える。制御部30は、フルブリッジ回路40が備える各スイッチQ1,Q2,Q3,Q4のオン期間を制御する。
図7が示すように、制御部30は、調光シートの駆動プログラムを読み出し、第1期間T1での第1印加処理、第2期間T2での放電処理、第3期間T3での第2印加処理、および、第4期間での放電処理を、この順に繰り返して行う。
(2−1)各透明電極層22,23と基準電圧Vrefとの接続を通じて充電電荷が放電されるため、放電に要する時間の長期化が抑制可能でもある。
(2−2)電圧パルスSIGの印加に要するフルブリッジ回路40に対しオン期間を制御する簡便な構成によって、充電電荷が放電可能でもある。
図8と図9とを参照して、調光シートの駆動装置、調光シートの駆動方法、および、調光シートの駆動プログラムの第3実施形態を説明する。第3実施形態で説明する駆動装置10は、第1実施形態で説明した抵抗回路25Cを備えず、スイッチ回路の一例である第1放電回路51、および、第2放電回路52をさらに備えることが、第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態の構成と異なる点を主に説明し、第1実施形態の構成と同じ構成に関しては、その説明を割愛する。
図8が示すように、駆動装置10は、制御部30、第1ブリッジ駆動部31、第2ブリッジ駆動部32、第1放電回路51、および、第2放電回路52を備える。制御部30は、フルブリッジ回路40が備える各スイッチQ1,Q2,Q3,Q4のオン期間を制御する。また、制御部30は、第1放電回路51が備えるスイッチ、および、第2放電回路52が備えるスイッチのオン期間を制御する。
図9が示すように、制御部30は、調光シートの駆動プログラムを読み出し、第1期間T1での第1印加処理、第2期間T2での放電処理、第3期間T3での第2印加処理、および、第4期間での放電処理を、この順に繰り返して行う。
(3−1)各透明電極層22,23と基準電圧Vrefとの接続を通じて充電電荷が放電されるため、放電に要する時間の長期化が抑制可能でもある。
(3−2)各電圧パルスSIGの印加期間に各放電回路51,52のスイッチがオフされるため、各放電回路51,52を通じて電力が消費されることを、各電圧パルスSIGの印加期間に抑えることが可能でもある。
・調光シート20は、調光層21、および、各透明電極層22,23に加えて、他の機能層を備えることが可能である。他の機能層は、紫外線バリア機能を有する層のように、調光層21や各透明電極層22,23を保護するための機能層、調光層21での光の透過性の制御に寄与する機能層、調光シート20の強度や耐熱性を高める機能層が挙げられる。
Claims (9)
- 液晶組成物を含む調光層を一対の透明電極層が挟む調光シートの駆動装置であって、
複数のスイッチを有し、直流電圧が入力されるフルブリッジ回路と、
前記フルブリッジ回路が備えたスイッチのオン期間を制御して、前記フルブリッジ回路から前記一対の透明電極層に対し極性を交互に反転させて電圧パルスを印加する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記調光層の透過率をパルス幅の変更で多階調化すると共に、前記調光層の充電電荷を各電圧パルスの印加期間が経過した直後に放電させる
調光シートの駆動装置。 - 一方の前記透明電極層と他方の前記透明電極層とに接続された抵抗回路をさらに備え、
前記制御部は、前記フルブリッジ回路が備える全てのスイッチを各電圧パルスの印加期間が経過した直後にオフし、前記抵抗回路を通じて前記充電電荷を放電させる
請求項1に記載の調光シートの駆動装置。 - 各透明電極層を接地電圧に接続するか否かを切り替えるスイッチ回路をさらに備え、
前記制御部は、各電圧パルスの印加期間に前記スイッチ回路をオフし、各電圧パルスの印加期間が経過した直後には、前記フルブリッジ回路が備える全てのスイッチをオフし、かつ、前記スイッチ回路をオンし、前記スイッチ回路を通じて前記充電電荷を放電させる
請求項1に記載の調光シートの駆動装置。 - 前記制御部は、前記フルブリッジ回路が備える各スイッチの制御によって、各電圧パルスの印加期間が経過した直後に各透明電極層を接地電圧に接続して前記充電電荷を放電させる
請求項1に記載の調光シートの駆動装置。 - 前記フルブリッジ回路は、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチを備え、直列接続された前記第1スイッチおよび前記第2スイッチと、直列接続された前記第3スイッチおよび前記第4スイッチとが並列接続され、
前記第1スイッチと前記第3スイッチとの接続部、および、前記第2スイッチと前記第4スイッチとの接続部に前記直流電圧が入力され、
前記第1スイッチと前記第2スイッチとの接続部に一方の前記透明電極層が接続され、
前記第3スイッチと前記第4スイッチとの接続部に他方の前記透明電極層が接続され、
前記抵抗回路は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの接続部と、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの接続部と、を接続する抵抗素子から構成され、
前記制御部は、
前記第1スイッチおよび前記第4スイッチをオンし、かつ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオフする第1パルス期間と、
前記第1スイッチおよび前記第4スイッチをオフし、かつ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオンする第2パルス期間と、を交互に繰り返して設定し、
前記第1パルス期間と前記第2パルス期間との間を、全てのスイッチのオフ期間とする
請求項2に記載の調光シートの駆動装置。 - 前記フルブリッジ回路は、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチを備え、直列接続された前記第1スイッチおよび前記第2スイッチと、直列接続された前記第3スイッチおよび前記第4スイッチとが並列接続され、
前記第1スイッチと前記第3スイッチとの接続部、および、前記第2スイッチと前記第4スイッチとの接続部に前記直流電圧が入力され、
前記第1スイッチと前記第2スイッチとの接続部に一方の前記透明電極層が接続され、
前記第3スイッチと前記第4スイッチとの接続部に他方の前記透明電極層が接続され、
前記スイッチ回路は、前記第1スイッチと前記第2スイッチとの接続部と、前記接地電圧とを接続する第5スイッチ、および、前記第3スイッチと前記第4スイッチとの接続部と、前記接地電圧とを接続する第6スイッチから構成され、
前記制御部は、
前記第1スイッチおよび前記第4スイッチをオンし、かつ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオフする第1パルス期間と、
前記第1スイッチおよび前記第4スイッチをオフし、かつ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオンする第2パルス期間と、を交互に繰り返して設定し、
前記第1パルス期間と前記第2パルス期間との間を、前記第5スイッチおよび前記第6スイッチのみのオン期間とする
請求項3に記載の調光シートの駆動装置。 - 前記フルブリッジ回路は、第1スイッチ、第2スイッチ、第3スイッチ、第4スイッチを備え、直列接続された前記第1スイッチおよび前記第2スイッチと、直列接続された前記第3スイッチおよび前記第4スイッチとが並列接続され、
前記第1スイッチと前記第3スイッチとの接続部、および、前記第2スイッチと前記第4スイッチとの接続部に前記直流電圧が入力され、
前記第1スイッチと前記第2スイッチとの接続部に一方の前記透明電極層が接続され、かつ、前記第2スイッチが前記一方の透明電極層と接地電圧とに接続され、
前記第3スイッチと前記第4スイッチとの接続部に他方の前記透明電極層が接続され、かつ、前記第4スイッチが前記一方の透明電極層と接地電圧とに接続され、
前記制御部は、
前記第1スイッチおよび前記第4スイッチをオンし、かつ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオフする第1パルス期間と、
前記第1スイッチおよび前記第4スイッチをオフし、かつ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオンする第2パルス期間と、を交互に繰り返して設定し、
前記第1パルス期間の終了から前記第2パルス期間の開始まで、前記第2スイッチおよび前記第4スイッチをオンし、かつ、前記第1スイッチおよび前記第3スイッチをオフし、それによって、前記充電電荷を放電させて、
前記第2パルス期間の終了から前記第1パルス期間の開始まで、前記第2スイッチおよび前記第4スイッチをオフし、かつ、前記第1スイッチおよび前記第3スイッチをオンし、それによって、前記充電電荷を放電させる
請求項4に記載の調光シートの駆動装置。 - 液晶組成物を含む調光層を一対の透明電極層が挟む調光シートの駆動方法であって、
直流電圧が入力されるフルブリッジ回路が備えたスイッチのオン期間を制御して、前記調光層の透過率が予め設定された階調値となるパルス幅で、前記フルブリッジ回路から前記一対の透明電極層に対し極性を交互に反転させて電圧パルスを印加することと、
前記調光層の充電電荷を各電圧パルスの印加期間が経過した直後に放電させることと、を含む
調光シートの駆動方法。 - 液晶組成物を含む調光層を一対の透明電極層が挟む調光シートの駆動プログラムであって、
駆動装置に、
直流電圧が入力されるフルブリッジ回路が備えたスイッチのオン期間を制御させて、前記フルブリッジ回路から前記一対の透明電極層に対し極性を交互に反転させた電圧パルスの印加と、パルス幅の変更による前記調光層の透過率の多階調化と、各電圧パルスの印加期間が経過した直後における前記調光層での充電電荷の放電と、を実行させる
調光シートの駆動プログラム。
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