特開 2022-120350 液晶調光装置駆動用電源

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022120350

(43)【公開日】2022-08-18

(54)【発明の名称】液晶調光装置駆動用電源

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/133 20060101AFI20220810BHJP

   B60J 3/06 20060101ALI20220810BHJP

   B60J 3/04 20060101ALI20220810BHJP

   E06B 9/24 20060101ALI20220810BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20220810BHJP

【ＦＩ】

G02F1/133 520

B60J3/06

B60J3/04

E06B9/24 C

G02F1/13 505

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021017189

(22)【出願日】2021-02-05

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】白鳥 勇介

【テーマコード（参考）】

2H088

2H193

【Ｆターム（参考）】

2H088EA23

2H088EA34

2H088HA06

2H088MA20

2H193ZF05

2H193ZF09

2H193ZR06

2H193ZR18

(57)【要約】

【課題】簡素、且つ、低コストで実現可能な液晶調光膜を有する液晶調光装置に電力供給を行う液晶調光装置駆動用電源を提供する。
【解決手段】液晶調光装置駆動用電源１は、入力された所定の電圧値の直流電圧を予め設定された第１電圧値の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１３と、第１電圧値の直流電圧に基づいて第２電圧値からなる第２直流電圧を生成する第２直流電圧生成部３２と、第２直流電圧生成部３２と並列に設けられ、第１電圧値の直流電圧に基づいて第２電圧値よりも小さい第３電圧値からなる第３直流電圧を生成する第３直流電圧生成部３３とを有する直流電圧生成部１７と、第２直流電圧及び第３直流電圧の何れかに基づいて液晶調光装置２を駆動する交流電圧を生成するＤＣ／ＡＣインバータ１８と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

液晶調光膜を有する液晶調光装置に電力供給を行う液晶調光装置駆動用電源であって、
入力された所定の電圧値の直流電圧を予め設定された第１電圧値の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記第１電圧値の直流電圧に基づいて第２電圧値からなる第２直流電圧を生成する第２直流電圧生成部と、前記第２直流電圧生成部と並列に設けられ、前記第１電圧値の直流電圧に基づいて前記第２電圧値よりも小さい第３電圧値からなる第３直流電圧を生成する第３直流電圧生成部とを有する直流電圧生成部と、
前記第２直流電圧及び前記第３直流電圧の何れかに基づいて前記液晶調光装置を駆動する交流電圧を生成するＤＣ／ＡＣインバータと、
を備える液晶調光装置駆動用電源。

【請求項2】

前記第２直流電圧生成部は、前記直流電圧生成部が前記ＤＣ／ＤＣコンバータと接続される第１端から前記直流電圧生成部が前記ＤＣ／ＡＣインバータと接続される第２端への電流の流れを許容するダイオードと、当該ダイオードと直列に接続され、前記第１端から前記第２端への電流を遮断可能な第１スイッチング素子とを有し、
前記第３直流電圧生成部は、カソード端子が前記第１端に接続され、アノード端子が前記第２端に接続されるツェナーダイオードと、前記アノード端子と前記第３電圧値よりも低い第４電圧値の電位が印加される接続線との間に設けられる抵抗器とを有し、
前記第３直流電圧生成部は、前記第２直流電圧生成部が有する前記第１スイッチング素子が開状態であるときに前記第３直流電圧を生成する請求項１に記載の液晶調光装置駆動用電源。

【請求項3】

前記ＤＣ／ＡＣインバータから出力される前記交流電圧の立上り及び立下りと同期し、且つ、前記交流電圧の半周期よりも短い第１時間に亘って前記第１スイッチング素子を閉状態とする制御部を更に備える請求項２に記載の液晶調光装置駆動用電源。

【請求項4】

前記制御部は、前記液晶調光膜の環境温度が低い程、前記第１時間を長くする請求項３に記載の液晶調光装置駆動用電源。

【請求項5】

前記制御部は、前記液晶調光膜の使用時間に応じて、前記第１時間を変更する請求項３又は４に記載の液晶調光装置駆動用電源。

【請求項6】

前記第３直流電圧生成部は、前記ツェナーダイオードに流れる電流を遮断可能な第２スイッチング素子を更に有する電圧生成部分を備えて構成され、前記電圧生成部分が互いに並列に複数設けられている請求項２から５のいずれか一項に記載の液晶調光装置駆動用電源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液晶調光膜を有する液晶調光装置に電力供給を行う液晶調光装置駆動用電源に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、液晶デバイスが広く利用されている。液晶デバイスは、２枚の透明電極付きガラス基板で液晶分子を含む液晶層を挟むように構成される。液晶分子は、透明電極間への電圧の印加に応じて配向が変更される。液晶デバイスは、このような液晶分子の配向と偏光板の偏光方向とを組み合わせて光の透過量が制御される。このような液晶デバイスの一つとして、下記に出典を示す特許文献１に記載のものがある。

【0003】

特許文献１には液晶の透過率を変化させて調光を行う液晶調光装置に関して記載されている。この液晶調光装置は、液晶調光フィルムと当該液晶調光フィルムを駆動する電源装置とを備えて構成され、フリッカや液晶調光フィルムの焼き付きが生じないように、液晶調光フィルムに印加する交流電圧の周波数を設定したり、駆動用交流信号に極性反転が生じる各半周期の初頭部分において絶対値がピーク電圧よりも高い初頭電圧を供給したりするように構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１３２９２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１には、上述したピーク電圧と初頭電圧とを生成する具体的な構成については開示されておらず、簡素、且つ、低コストで実現する構成を検討する余地がある。

【0006】

そこで、簡素、且つ、低コストで実現可能な液晶調光膜を有する液晶調光装置に電力供給を行う液晶調光装置駆動用電源が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る液晶調光装置駆動用電源の特徴構成は、液晶調光膜を有する液晶調光装置に電力供給を行う液晶調光装置駆動用電源であって、入力された所定の電圧値の直流電圧を予め設定された第１電圧値の直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記第１電圧値の直流電圧に基づいて第２電圧値からなる第２直流電圧を生成する第２直流電圧生成部と、前記第２直流電圧生成部と並列に設けられ、前記第１電圧値の直流電圧に基づいて前記第２電圧値よりも小さい第３電圧値からなる第３直流電圧を生成する第３直流電圧生成部とを有する直流電圧生成部と、前記第２直流電圧及び前記第３直流電圧の何れかに基づいて前記液晶調光装置を駆動する交流電圧を生成するＤＣ／ＡＣインバータと、を備えている点にある。

【0008】

このような特徴構成とすれば、直流電圧生成部において、第２直流電圧を生成する第２直流電圧生成部と、第３直流電圧を生成する第３直流電圧生成部とが並列に設けられているので、第２電圧値からなる第２直流電圧と第３電圧値からなる第３直流電圧とを所望のタイミングで切り替えて出力することができる。したがって、簡素、且つ、安価な構成で、液晶調光膜を駆動する交流電源を容易に生成することが可能となる。

【0009】

また、前記第２直流電圧生成部は、前記直流電圧生成部が前記ＤＣ／ＤＣコンバータと接続される第１端から前記直流電圧生成部が前記ＤＣ／ＡＣインバータと接続される第２端への電流の流れを許容するダイオードと、当該ダイオードと直列に接続され、前記第１端から前記第２端への電流を遮断可能な第１スイッチング素子とを有し、前記第３直流電圧生成部は、カソード端子が前記第１端に接続され、アノード端子が前記第２端に接続されるツェナーダイオードと、前記アノード端子と前記第３電圧値よりも低い第４電圧値の電位が印加される接続線との間に設けられる抵抗器とを有し、前記第３直流電圧生成部は、前記第２直流電圧生成部が有する前記第１スイッチング素子が開状態であるときに前記第３直流電圧を生成すると好適である。

【0010】

このような構成とすれば、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力された直流電圧を、ツェナーダイオードのツェナー電圧で低下させることで容易に第３直流電圧を生成することができる。また、第２直流電圧生成部の第１スイッチング素子の開閉状態の切り替えにより、簡素な構成で、第２直流電圧と第３直流電圧とを切り替えて出力することができる。

【0011】

また、前記液晶調光装置駆動用電源は、前記ＤＣ／ＡＣインバータから出力される前記交流電圧の立上り及び立下りと同期し、且つ、前記交流電圧の半周期よりも短い第１時間に亘って前記第１スイッチング素子を閉状態とする制御部を更に備えると好適である。

【0012】

このような構成とすれば、ＤＣ／ＡＣインバータから出力される交流電圧の出力周波数に応じて第２直流電圧を出力することが可能となる。

【0013】

また、前記制御部は、前記液晶調光膜の環境温度が低い程、前記第１時間を長くすると好適である。

【0014】

環境温度が低い場合には液晶調光膜の応答性が低下することが知られている。そこで、上記構成のように、液晶調光膜の環境温度が低い程、第１時間を長くすることにより、液晶調光膜に対してピーク電圧を印加する時間を長くできるので液晶調光膜の応答性の低下を抑制することが可能となる。

【0015】

また、前記制御部は、前記液晶調光膜の使用時間に応じて、前記第１時間を変更すると好適である。

【0016】

例えば液晶調光膜の使用時間が短い程、第１時間を短くするように構成すると、液晶調光膜の使用時間が短い程、ピーク電圧を印加する時間を短くできるので液晶調光膜の劣化を抑制することが可能となる。あるいは、例えば液晶調光膜の使用時間が短い程、第１時間を長くするように構成すると、液晶調光膜の使用時間が短い程、ピーク電圧を印加する時間を長くできるので液晶調光膜の応答性の低下を抑制することが可能となる。

【0017】

また、前記第３直流電圧生成部は、前記ツェナーダイオードに流れる電流を遮断可能な第２スイッチング素子を更に有する電圧生成部分を備えて構成され、前記電圧生成部分が互いに並列に複数設けられていると好適である。

【0018】

このような構成とすれば、第３直流電圧として、複数の電圧値からなる直流電圧を生成することができる。また、専用の回路部品を用いることなく、任意の透過率に制御することも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】液晶調光装置駆動用電源の構成を示すブロック図である。

【図2】液晶調光装置駆動用電源の回路構成を示す図である。

【図3】各部の波形を示す図である。

【図4】その他の実施形態に係るピーク電圧生成部を示す図である。

【図5】その他の実施形態に係るピーク電圧生成部により生成された電圧の波形を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明に係る液晶調光装置駆動用電源（以下「駆動用電源」とする）は、液晶調光装置の駆動用電力を供給可能に構成される。以下、本実施形態の駆動用電源１について説明する。本実施形態では、駆動用電源１が車両のサンルーフや窓ガラスに搭載される液晶調光膜を有する液晶調光装置２に電力供給を行う場合の例を挙げて説明する。

【0021】

図１は、駆動用電源１の構成を模式的に示したブロック図である。図１に示されるように、駆動用電源１は、電源制御部１１、１次側駆動部１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、信号伝達部１４、２次側電源部１５、２次側駆動部（「制御部」の一例）１６、ピーク電圧生成部１７（「直流電圧生成部」の一例）、ＤＣ／ＡＣインバータ１８を備えて構成され、各機能部は、駆動用電力の供給に係る処理を行うために、ＣＰＵを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。

【0022】

駆動用電源１には、バッテリ３から電力が供給される。バッテリ３とは車両に搭載される補機用バッテリである。補機用バッテリとは、電気自動車や、ハイブリッド車や、プラグインハイブリッド車等のような電気エネルギーを動力源とする車両に、例えば電装品等に電力供給を行うために搭載される、主に１２Ｖの直流電圧を出力する蓄電池である。本実施形態の駆動用電源１では、バッテリ３からの電力が後述する電源制御部１１、１次側駆動部１２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３に供給される。

【0023】

また、駆動用電源１は、車体制御ＥＣＵ４から制御信号が伝達される。車体制御ＥＣＵ４は液晶調光装置２等の車体装備品の動作を制御する。駆動用電源１は、車体制御ＥＣＵ４から伝達される制御信号に基づき液晶調光装置２に対する電力の供給を制御する。本実施形態の駆動用電源１では、後述する電源制御部１１に伝達される。

【0024】

電源制御部１１は、車体制御ＥＣＵ４からの制御信号に基づいて液晶調光装置２に供給する電力を制御する。液晶調光装置２に供給する電力を制御するとは、液晶調光装置２に供給する電圧の電圧値の制御や、当該電圧の電圧値を変更するタイミングの制御が相当する。このような電圧値の制御やタイミングの制御については後述する。電源制御部１１は、車体制御ＥＣＵ４から制御信号を受けると、１次側駆動部１２及び信号伝達部１４に対して起動信号を出力する。

【0025】

１次側駆動部１２は、電源制御部１１からの起動信号に基づき起動する。１次側駆動部１２は、上述したようにバッテリ３からの直流電圧が印加される。本実施形態では、１次側駆動部１２は、バッテリ３からの直流電圧の電圧値を所定の電圧値（例えば５Ｖ）に降圧するレギュレータと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３のスイッチング素子の駆動を制御する制御部とを有する。また、制御部はスイッチング素子に対して制御信号を出力するが、この制御信号のドライブ能力を向上するためにドライバを有していても良い。

【0026】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、入力された所定の電圧値の直流電圧を予め設定された第１電圧値の直流電圧に変換する。入力された所定の電圧値の直流電圧とは、バッテリ３から供給される主に１２Ｖの直流電圧である。予め設定された第１電圧値の直流電圧とは、液晶調光装置２の液晶調光膜の調光に適した電圧値（例えば１２０Ｖ）の直流電圧である。したがって、本実施形態ではＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、入力電圧を昇圧して出力する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータが相当する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、スイッチング素子を有して構成され、スイッチング素子は１次側駆動部１２からの制御信号に基づいて開閉動作が行われる。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、この開閉動作に応じてバッテリ３から供給される１２Ｖの直流電圧を、液晶調光装置２の液晶調光膜の調光に適した電圧値の直流電圧に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３により生成された直流電圧は、２次側電源部１５及びピーク電圧生成部１７に印加される。

【0027】

信号伝達部１４は、電源制御部１１からの制御信号を２次側駆動部１６に対して絶縁された状態で伝達する。すなわち、信号伝達部１４は、電源制御部１１からの制御信号が入力される入力部分と、２次側駆動部１６に制御信号に基づく信号を出力する出力部分とが電気的に絶縁された状態で構成されている。このような信号伝達部１４は、例えばフォトカプラを用いて構成することが可能である。係る場合、フォトカプラの発光素子が入力部分を構成し、フォトカプラのフォトトランジスタが出力部分を構成すると良い。これにより、電源制御部１１からの制御信号に応じた電流が発光素子に流れることにより発光素子が発光し、その光を開状態のフォトトランジスタが受けて閉状態になることで、電気的に絶縁された状態で電源制御部１１からの制御信号を出力する（後段に伝達する）ことが可能となる。本実施形態では、信号伝達部１４は、２次側駆動部１６に制御信号を出力する。

【0028】

２次側電源部１５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３から出力された直流電圧を２次側駆動部１６の駆動に適した電圧値（例えば１２Ｖ）に降圧して、２次側駆動部１６に供給する。本実施形態では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からは２０Ｖの直流電圧が出力される。したがって、２次側電源部１５は、２０Ｖの直流電圧を１２Ｖに降圧する。このような２次側電源部１５は、例えばレギュレータを用いて構成することが可能である。２次側電源部１５により生成された直流電圧は２次側駆動部１６に供給される。

【0029】

２次側駆動部１６は、ピーク電圧生成部１７及びＤＣ／ＡＣインバータ１８を駆動する。２次側駆動部１６は、上述した信号伝達部１４を介して電源制御部１１からの制御信号が伝達され、この制御信号に基づき起動する。２次側駆動部１６は、上述したように２次側電源部１５から直流電圧が供給される。本実施形態では、２次側駆動部１６は、２次側電源部１５からの直流電圧が供給され、信号伝達部１４を介して伝達される電源制御部１１からの制御信号に基づき駆動し、ピーク電圧生成部１７のスイッチング素子の駆動を制御すると共にＤＣ／ＡＣインバータ１８のスイッチング素子の駆動を制御する。また、２次側駆動部１６はＤＣ／ＡＣインバータ１８のスイッチング素子に対して制御信号を出力するが、この制御信号のドライブ能力を向上するためにドライバを有していても良い。

【0030】

ピーク電圧生成部１７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３から出力される直流電圧から、複数の電圧値からなる直流電圧を生成する。本実施形態では、ピーク電圧生成部１７は、２種類の電圧値からなる直流電圧を生成する。一方の直流電圧をピーク電圧とし、他方の直流電圧をピーク電圧の電圧値よりも低い電圧値のベース電圧とする。ピーク電圧生成部１７は、ピーク電圧及びベース電圧のうちいずれの直流電圧を出力するかについては２次側駆動部１６により制御される、すなわち、ピーク電圧及びベース電圧の切替タイミングは２次側駆動部１６により制御される。ピーク電圧生成部１７から出力されるピーク電圧及びベース電圧はＤＣ／ＡＣインバータ１８に出力される。

【0031】

ＤＣ／ＡＣインバータ１８は、ピーク電圧生成部１７から出力されるピーク電圧及びベース電圧を交流電圧に変換して液晶調光装置２に出力する。本実施形態では、ＤＣ／ＡＣインバータ１８は、２次側駆動部１６により動作が制御され、矩形波状の交流電圧を出力する。

【0032】

駆動用電源１は、以上のようにして液晶調光装置２に対してピーク電圧及びベース電圧を含む交流電圧を出力し、このような交流電圧に基づき液晶調光装置２が液晶調光膜を駆動することでフリッカや焼き付きを防止することが可能となる。

【0033】

次に、駆動用電源１におけるＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ピーク電圧生成部１７、ＤＣ／ＡＣインバータ１８の具体的な回路例について説明する。図２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３、ピーク電圧生成部１７、ＤＣ／ＡＣインバータ１８を構成する回路の一例である。また、図３は、図２の所定の個所における電圧波形及び電流波形である。

【0034】

ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、上述したようにバッテリ３から出力された直流電圧を予め設定された第１電圧値の直流電圧に変換する。図３の（ａ）には、この直流電圧の電圧波形として、後述する第１端Ｔ１における電圧波形が示される。ただし、第１電圧値はＶ１〔Ｖ〕としている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３は、一対のスイッチング素子（図２では、ＩＧＢＴ）Ｑ１，Ｑ２、トランスＴ、一対のダイオードＤ１,Ｄ２を有する絶縁型の昇圧回路で構成される。これにより、上述した信号伝達部１４と共に、駆動用電源１の一次側と二次側とを電気的に絶縁分離することが可能となる。このような絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ１３の動作については、公知であるので説明は省略する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３により昇圧された電圧（Ｖ１〔Ｖ〕の直流電圧）はピーク電圧生成部１７に出力される。図２では、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３として、プッシュプル型のセンタタップ付き両波整流回路で図示したが、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３はその他の形式であっても良い。

【0035】

ピーク電圧生成部１７は、第２直流電圧生成部３２と第３直流電圧生成部３３とを有する。第２直流電圧生成部３２は、第１電圧値の直流電圧に基づいて第２電圧値からなる第２直流電圧を生成する。第１電圧値の直流電圧とは、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３から出力されるＶ１〔Ｖ〕の直流電圧である。第２電圧値からなる第２直流電圧とは、第１電圧値の直流電圧と同程度の電圧値の直流電圧である。

【0036】

本実施形態では、第２直流電圧生成部３２は、ピーク電圧生成部１７がＤＣ／ＤＣコンバータ１３と接続される第１端Ｔ１からピーク電圧生成部１７がＤＣ／ＡＣインバータ１８と接続される第２端Ｔ２への電流の流れを許容するダイオードＤ３と、当該ダイオードＤ３と直列に接続され、第１端Ｔ１から第２端Ｔ２への電流を遮断可能な第１スイッチング素子Ｑ３とを有して構成される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１３と接続される第１端Ｔ１とは、ピーク電圧生成部１７における入力端子であり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３からのＶ１〔Ｖ〕の直流電圧が印加される端子である。ピーク電圧生成部１７がＤＣ／ＡＣインバータ１８と接続される第２端Ｔ２とは、ピーク電圧生成部１７における出力端子であり、ピーク電圧生成部１７が生成した電圧をＤＣ／ＡＣインバータ１８に供給する端子である。本実施形態では、ダイオードＤ３のアノード端子が第１端Ｔ１に接続される。第１スイッチング素子Ｑ３はＮ型ＭＯＳ－ＦＥＴを用いて構成され、ダイオードＤ３のカソード端子と第１スイッチング素子Ｑ３のドレーン端子とが接続される。第１スイッチング素子Ｑ３のソース端子は第２端Ｔ２に接続される。第１スイッチング素子Ｑ３のゲート端子には２次側駆動部１６からの制御信号が入力される。これにより、第１スイッチング素子Ｑ３が開状態である時には、第１端Ｔ１から第２端Ｔ２へのダイオードＤ３を介した電流の流れを遮断し、第１スイッチング素子Ｑ３が閉状態である時には、第１端Ｔ１から第２端Ｔ２へのダイオードＤ３を介した電流の流れを許容する。この時の第２端Ｔ２には、Ｖ１〔Ｖ〕から、ダイオードＤ３の順方向電圧と第１スイッチング素子Ｑ３のドレーン-ソース間電圧との分だけ電圧が低下した電圧値の直流電圧が生じる。この電圧値の直流電圧が上述した第２電圧値からなる第２直流電圧に相当する。なお、図２においてダイオードＤ３と第１スイッチング素子Ｑ３とは、ダイオードＤ３が第１端Ｔ１側に設けられ、第１スイッチング素子Ｑ３が第２端Ｔ２側に設けられているように図示したが、ダイオードＤ３が第２端Ｔ２側に設けられ、第１スイッチング素子Ｑ３が第１端Ｔ１側に設けられるように構成しても良い。

【0037】

第３直流電圧生成部３３は、第２直流電圧生成部３２と並列に設けられ、第１電圧値の直流電圧に基づいて第２電圧値よりも小さい第３電圧値からなる第３直流電圧を生成する。第２直流電圧生成部３２と並列に設けられるとは、第２直流電圧生成部３２が設けられる第１端Ｔ１と第２端Ｔ２との間に第３直流電圧生成部３３も設けられることを意味する。第２電圧値よりも小さい第３電圧値からなる第３直流電圧とは、Ｖ１〔Ｖ〕から、ダイオードＤ３の順方向電圧と第１スイッチング素子Ｑ３のドレーン-ソース間電圧との分だけ電圧が低下した電圧値からなる第２直流電圧よりも小さい電圧値の直流電圧である。

【0038】

本実施形態では、第３直流電圧生成部３３は、カソード端子が第１端Ｔ１に接続され、アノード端子が第２端Ｔ２に接続されるツェナーダイオードＺＤ１と、アノード端子と第３電圧値よりも低い第４電圧値の電位が印加される接続線との間に設けられる抵抗器Ｒ１とを有して構成される。第３電圧値よりも低い第４電圧値の電位が印加される接続線とは、本実施形態では絶縁型のＤＣ／ＤＣコンバータ１３における２次側の基準電位である。具体的には、トランスＴの二次側センタタップと接続された電位が相当する。したがって、ツェナーダイオードＺＤ１に電流が流れる時には、Ｖ１〔Ｖ〕から、ツェナーダイオードＺＤ１のツェナー電圧だけ低下した電圧値からなる直流電圧が第２端Ｔ２に生じる。このような直流電圧が上述した第３電圧値からなる第３直流電圧に相当する。

【0039】

第３直流電圧生成部３３は、第２直流電圧生成部３２が有する第１スイッチング素子Ｑ３が開状態であるときに第３直流電圧を生成する。すなわち、ツェナーダイオードＺＤ３には、図３の（ｂ）に示されるような制御信号が第１スイッチング素子Ｑ３に入力されていないときに、図３の（ｃ）に示されるような電流が流れることになる。

【0040】

したがって、図３の（ｂ）に示されるような制御信号が第１スイッチング素子Ｑ３に入力されているときには、図３の（ｄ）に示されるようなＶｐ〔Ｖ〕の直流電圧（ピーク電圧）がピーク電圧生成部１７の第２端Ｔ２から出力され、制御信号が第１スイッチング素子Ｑ３に入力されていないときには、図３の（ｄ）に示されるようなＶｂ〔Ｖ〕の直流電圧（ベース電圧）がピーク電圧生成部１７の第２端Ｔ２から出力される。なお、この時のＶｐ〔Ｖ〕とＶｂ〔Ｖ〕との差異が、上述したツェナー電圧に相当する。また、図３の（ｄ）では、第２端Ｔ２における電圧波形が示される。

【0041】

ＤＣ／ＡＣインバータ１８は、第２直流電圧及び第３直流電圧の何れかに基づいて液晶調光装置２を駆動する交流電圧を生成する。第２直流電圧とは第２直流電圧生成部３２により生成された第２電圧値（上述したＶｐ〔Ｖ〕）の直流電圧である。第３直流電圧とは第３直流電圧生成部３３により生成された第３電圧値（上述したＶｂ〔Ｖ〕）の直流電圧である。「第２直流電圧及び第３直流電圧の何れかに基づく」とは、後述するように、第２直流電圧に基づき生成された交流電圧と第３直流電圧に基づき生成された交流電圧とが同時に出力されることを意味するのではなく、第２直流電圧に基づき生成された交流電圧と第３直流電圧に基づき生成された交流電圧とが交互に出力されることを意味するものである。

【0042】

ＤＣ／ＡＣインバータ１８は、直列に接続されたハイサイドスイッチング素子とローサイドスイッチング素子とからなるアーム部Ａを２組備えた、所謂Ｈブリッジ回路から構成される。図２の例では、一方のアーム部Ａは、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ４,Ｑ５から構成され、他方のアーム部Ａは、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ６,Ｑ７から構成される。Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ４－Ｑ７の夫々のゲート端子には、２次側駆動部１６から制御信号が入力される。Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ４,Ｑ７の夫々のゲート端子に入力される制御信号が図３の（ｅ）に示され、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ５,Ｑ６の夫々のゲート端子に入力される制御信号が図３の（ｆ）に示される。図３の（ｅ）及び（ｆ）に示されるように、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ４,Ｑ７と、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ５,Ｑ６とは、互いに相補的に閉状態になるように制御される。

【0043】

すなわち、２次側駆動部１６は、ＤＣ／ＡＣインバータ１８から出力される交流電圧の立上り及び立下りと同期し、且つ、交流電圧の半周期よりも短い第１時間ｔ１に亘って第１スイッチング素子Ｑ３を閉状態とする。これにより、ＤＣ／ＡＣインバータ１８の一方の端子Ｔ３から見た他方の端子Ｔ４に生じる電圧（Ｖ４３）の波形が示される図３の（ｇ）のように、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ５,Ｑ６を開状態としつつ、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ４,Ｑ７を閉状態とすると同時に第１時間ｔ１に亘って第１スイッチング素子Ｑ３を閉状態とすることによりＶｐ〔Ｖ〕の電圧を液晶調光装置２に供給し、第１時間ｔ１の経過後に第１スイッチング素子Ｑ３を開状態とすることによりＶｂ〔Ｖ〕の電圧を液晶調光装置２に供給することが可能となる。続いて、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ４,Ｑ７を開状態としつつ、Ｎ型ＭＯＳ－ＦＥＴＱ５,Ｑ６を閉状態とすると同時に第１時間ｔ１に亘って第１スイッチング素子Ｑ３を閉状態とすることにより－Ｖｐ〔Ｖ〕の電圧を液晶調光装置２に供給し、第１時間ｔ１の経過後に第１スイッチング素子Ｑ３を開状態とすることにより－Ｖｂ〔Ｖ〕の電圧を液晶調光装置２に供給することが可能となる。これにより、液晶調光膜の応答性を向上することが可能となる。

【0044】

ここで、２次側駆動部１６は、液晶調光装置２が有する液晶調光膜の環境温度が低い程、第１時間ｔ１を長くするように構成することが可能である。環境温度が低い場合には液晶調光膜の応答性が低下するが、液晶調光膜の環境温度が低い程、第１時間ｔ１を長くすることにより、ピーク電圧を印加する時間を長くできるので液晶調光膜の応答性の低下を抑制することが可能となる。

【0045】

また、２次側駆動部１６は、液晶調光装置２が有する液晶調光膜の使用時間に応じて、第１時間ｔ１を変更するように構成することも可能である。例えば液晶調光膜の使用時間が短い程、第１時間ｔ１を短くするように構成すると、液晶調光膜の使用時間が短い程、ピーク電圧を印加する時間を短くできるので液晶調光膜の劣化を抑制することが可能となる。あるいは、例えば液晶調光膜の使用時間が短い程、第１時間ｔ１を長くするように構成すると、液晶調光膜の使用時間が短い程、ピーク電圧を印加する時間を長くできるので液晶調光膜の応答性の低下を抑制することが可能となる。

【0046】

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、第２直流電圧生成部３２は、ダイオードＤ３と第１スイッチング素子Ｑ３とを有し、第３直流電圧生成部３３は、ツェナーダイオードＺＤ１と抵抗器Ｒ１とを有して構成されると説明したが、第２直流電圧生成部３２及び第３直流電圧生成部３３は夫々、上述したものとは異なる構成で実現することも可能である。

【0047】

例えば、第３直流電圧生成部３３は、図４に示されるように、ツェナーダイオードＺＤ２，ＺＤ３に流れる電流を遮断可能な第２スイッチング素子Ｑ１２，Ｑ１３を更に有する電圧生成部分３４を備えて構成され、電圧生成部分３４が互いに並列に複数、設けられるように構成することも可能である。図４の例では、電圧生成部分３４が２つ設けられている。一方の電圧生成部分３４は、ツェナーダイオードＺＤ２と第２スイッチング素子Ｑ１２とを備えて構成され、他方の電圧生成部分３４は、ツェナーダイオードＺＤ３と第２スイッチング素子Ｑ１３とを備えて構成される。ツェナーダイオードＺＤ２とツェナーダイオードＺＤ３とは、夫々のツェナー電圧が互いに等しいものであっても良いし、互いに異なるものであっても良い。例えば、互いに異なるツェナー電圧のツェナーダイオードを用いた場合には、第１スイッチング素子Ｑ３が開状態である場合において、一方の第２スイッチング素子Ｑ１２を閉状態にし、他方の第２スイッチング素子Ｑ１３を開状態にしたときには、図５の（ａ）に示されるように、Ｖｐ〔Ｖ〕からツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧だけ小さくなったＶｂ２〔Ｖ〕を生成することが可能となる。また、第１スイッチング素子Ｑ３が開状態である場合において、一方の第２スイッチング素子Ｑ１２を開状態にし、他方の第２スイッチング素子Ｑ１３を閉状態にしたときには、図５の（ｂ）に示されるように、Ｖｐ〔Ｖ〕からツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧だけ小さくなったＶｂ３〔Ｖ〕を生成することが可能となる。ただし、図５の例では、ツェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧＜ツェナーダイオードＺＤ３のツェナー電圧である。このように構成することで、例えば液晶調光膜の環境温度や、液晶調光膜の使用時間に応じて、ベース電圧をＶｂ２〔Ｖ〕の電圧としたり、Ｖｂ３〔Ｖ〕の電圧としたりすることができ、耐久性と実用性とを両立し易くすることが可能となる。もちろん、第１時間ｔ１を除く交流電圧の所定の半周期内において、Ｖｂ２〔Ｖ〕の電圧及びＶｂ３〔Ｖ〕の電圧の双方を生成（出力）するように構成することも可能である。具体的には、交流電圧の所定の半周期内に、第１時間ｔ１に亘ってＶｐ〔Ｖ〕のピーク電圧を出力し、当該第１時間ｔ１の経過後、Ｖｂ２〔Ｖ〕の電圧及びＶｂ３〔Ｖ〕の電圧の一方を出力し、その後、Ｖｂ２〔Ｖ〕の電圧及びＶｂ３〔Ｖ〕の電圧の他方の出力を出力するように構成することも可能である。

【0048】

上記実施形態では、２次側駆動部１６は、ＤＣ／ＡＣインバータ１８から出力される交流電圧の立上り及び立下りと同期し、且つ、交流電圧の半周期よりも短い第１時間ｔ１に亘って第１スイッチング素子Ｑ３を閉状態とするとして説明したが、ＤＣ／ＡＣインバータ１８から出力される交流電圧の立上り及び立下りと同期しないで第１スイッチング素子Ｑ３を閉状態とすることも可能である。

【0049】

上記実施形態では、２次側駆動部１６は、液晶調光膜の環境温度が低い程、第１時間ｔ１を長くすることが可能であるとして説明したが、２次側駆動部１６は、液晶調光膜の環境温度が低い程、第１時間ｔ１を短くするように構成することも可能であるし、液晶調光膜の環境温度にかかわらず、第１時間ｔ１を長くするように構成することが可能である。

【0050】

上記実施形態では、２次側駆動部１６は、液晶調光膜の使用時間に応じて、第１時間ｔ１を変更することが可能であるとして説明したが、２次側駆動部１６は、液晶調光膜の使用時間にかかわらず、第１時間ｔ１を変更するように構成することが可能である。

【0051】

本発明は、液晶調光膜を有する液晶調光装置に電力供給を行う液晶調光装置駆動用電源に用いることが可能である。

【符号の説明】

【0052】

１：液晶調光装置駆動用電源
２：液晶調光装置
１３：ＤＣ／ＤＣコンバータ
１６：２次側駆動部（制御部）
１７：ピーク電圧生成部（直流電圧生成部）
１８：ＤＣ／ＡＣインバータ
３２：第２直流電圧生成部
３３：第３直流電圧生成部
３４：電圧生成部分
Ｄ３：ダイオード
Ｑ１２：第２スイッチング素子
Ｑ１３：第２スイッチング素子
Ｑ３：第１スイッチング素子
Ｒ１：抵抗器
Ｔ１：第１端
Ｔ２：第２端
ｔ１：第１時間
ＺＤ１：ツェナーダイオード
ＺＤ２：ツェナーダイオード
ＺＤ３：ツェナーダイオード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】