(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-22
(45)【発行日】2022-10-03
(54)【発明の名称】光線方向制御装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/167 20190101AFI20220926BHJP
G02F 1/1685 20190101ALI20220926BHJP
【ＦＩ】
G02F1/167
G02F1/1685
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2018222198
(22)【出願日】2018-11-28
(65)【公開番号】P2020086210
(43)【公開日】2020-06-04
【審査請求日】2021-11-08
(73)【特許権者】
【識別番号】303018827
【氏名又は名称】Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001678
【氏名又は名称】藤央弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 哲史
(72)【発明者】
【氏名】益村 和敬
(72)【発明者】
【氏名】塩田 国弘
(72)【発明者】
【氏名】高取 憲一
【審査官】岩村 貴
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１２２０８３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１３９７６５（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２００４－０６１８３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５２７００１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－２９２４０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／１５１５７９（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３５５５２１（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１６５－１／１６８５
Ｇ０９Ｇ ３／１６
Ｇ０９Ｇ ３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光線方向制御パネルと、前記光線方向制御パネルを制御する制御回路と、
を含み、
前記光線方向制御パネルは、
第１主面を含む第１透明基板と、
前記第１主面と対向する第２主面を含む第２透明基板と、
前記第１主面と前記第２主面との間において、前記第１主面に沿って配列された複数の光透過領域と、
前記第１主面と前記第２主面との間において、隣接する光透過領域の間に配置されて、特定の電荷を帯びかつ光吸収性の電気泳動粒子と透過性の分散媒とを含む光吸収領域と、
前記光吸収領域を挟むように、それぞれ前記第１主面上及び前記第２主面上に配置された第１透明電極及び第２透明電極と、
を含み、
前記制御回路は、
前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電圧を制御することで、前記電気泳動粒子の分散状態を変化させ、前記光透過領域及び前記分散媒を透過する光の出射方向の範囲を変化させ、
前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に第１電圧値の直流電圧を印加し、
前記第１電圧値の電圧を印加している間に、光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、
前記透過輝度が目標値未満である場合、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に印加する電圧値を増加させる、光線方向制御装置。
【請求項2】
請求項１に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
前記透過輝度と前記目標値との差分に基づき、前記第１電圧値から増加させる電圧値を決定する、光線方向制御装置。
【請求項3】
請求項１に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
前記透過輝度が目標値未満である場合、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に印加する電圧値を前記第１電圧値から第２電圧値に増加させ、
前記第２電圧値の電圧を印加している間に、前記光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、
前記第２電圧値の電圧を印加している間の透過輝度が目標値未満である場合、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に印加する電圧値を前記第２電圧値から増加させる、光線方向制御装置。
【請求項4】
請求項１に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
温度を測定し、
測定した前記温度に基づいて、前記第１電圧値から増加させる電圧値を決定する、
光線方向制御装置。
【請求項5】
請求項１に記載の光線方向制御装置であって、測定用光源をさらに含み、
前記制御回路は、
前記測定用光源からの光の前記光線方向制御パネルの透過輝度を測定する、
光線方向制御装置。
【請求項6】
請求項５に記載の光線方向制御装置であって、前記測定用光源からの光は、前記第１主面及び前記第２主面に沿って進み、測定される、
光線方向制御装置。
【請求項7】
請求項５に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
前記測定用光源の出力を変調する、
光線方向制御装置。
【請求項8】
請求項１に記載の光線方向制御装置であって、前記第１主面上に、分離された複数の第１透明電極を含み、
前記第２主面上に、前記複数の第１透明電極それぞれに対向する、１以上の第２透明電極を含み、
前記複数の第１透明電極と前記１以上の第２透明電極は、複数の透明電極ペアを構成し、前記複数の透明電極ペアの各透明電極ペアは１つの第１透明電極と１つの第２透明電極で構成され、
前記制御回路は、
前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記複数の透明電極ペアそれぞれに所定電圧値の直流電圧を印加し、
前記所定電圧値の直流電圧を印加している間に、前記複数の透明電極ペアそれぞれに挟まれる領域の透過輝度を測定し、
測定した前記透過輝度が目標値未満である透明電極ペアの印加電圧値を増加させる、
光線方向制御装置。
【請求項9】
請求項１に記載の光線方向制御装置であって、前記第１主面上に、分離された複数の第１透明電極を含み、
前記第２主面上に、前記複数の第１透明電極それぞれに対向する、１以上の第２透明電極を含み、
前記複数の第１透明電極と前記１以上の第２透明電極は、複数の透明電極ペアを構成し、前記複数の透明電極ペアの各透明電極ペアは１つの第１透明電極と１つの第２透明電極で構成され、
前記制御回路は、
前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記複数の透明電極ペアをそれぞれに所定電圧値の直流電圧を印加し、
前記所定電圧値の直流電圧を印加している間に、前記光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、
測定した前記透過輝度が目標値未満である場合に、前記複数の透明電極ペアそれぞれの直流電圧の増加量を予め設定された情報に基づいて個別に決定し、
前記複数の透明電極ペアそれぞれの直流電圧を、決定した前記増加量だけ増加させる、
光線方向制御装置。
【請求項10】
光線方向制御パネルと、前記光線方向制御パネルを制御する制御回路と、
を含み
前記光線方向制御パネルは、
第１主面を含む第１透明基板と、
前記第１主面と対向する第２主面を含む第２透明基板と、
前記第１主面と前記第２主面との間において、前記第１主面に沿って配列された複数の光透過領域と、
前記第１主面と前記第２主面との間において、隣接する光透過領域の間に配置されて、特定の電荷を帯びかつ光吸収性の電気泳動粒子と透過性の分散媒とを含む光吸収領域と、
前記光吸収領域を挟むように、それぞれ前記第１主面上及び前記第２主面上に配置された第１透明電極及び第２透明電極と、
を含み、
前記制御回路は、
前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電圧を制御することで、前記電気泳動粒子の分散状態を変化させ、前記光透過領域及び前記分散媒を透過する光の出射方向の範囲を変化させ
前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に直流電圧を印加し、
前記直流電圧を印加している間に、光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、
前記透過輝度が目標値未満である場合、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に交流電圧を与える、
光線方向制御装置。
【請求項11】
請求項１０に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
前記透過輝度と前記目標値との差分に基づき、前記交流電圧の振幅を決定する、光線方向制御装置。
【請求項12】
請求項１０に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
前記交流電圧を印加している間に、前記光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、
前記交流電圧を印加している間の透過輝度が目標値未満である場合、前記交流電圧の振幅を増加させる、光線方向制御装置。
【請求項13】
請求項１０に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
温度を測定し、
測定した前記温度に基づいて、前記交流電圧の振幅を決定する、
光線方向制御装置。
【請求項14】
請求項１０に記載の光線方向制御装置であって、測定用光源をさらに含み、
前記制御回路は、
前記測定用光源からの光の前記光線方向制御パネルの透過輝度を測定する、
光線方向制御装置。
【請求項15】
請求項１４に記載の光線方向制御装置であって、前記測定用光源からの光は、前記第１主面及び前記第２主面に沿って進み、測定される、
光線方向制御装置。
【請求項16】
請求項１４に記載の光線方向制御装置であって、前記制御回路は、
前記測定用光源の出力を変調する、
光線方向制御装置。
【請求項17】
請求項１０に記載の光線方向制御装置であって、前記第１主面上に、分離された複数の第１透明電極を含み、
前記第２主面上に、前記複数の第１透明電極それぞれに対向する、１以上の第２透明電極を含み、
前記複数の第１透明電極と前記１以上の第２透明電極は、複数の透明電極ペアを構成し、前記複数の透明電極ペアの各透明電極ペアは１つの第１透明電極と１つの第２透明電極で構成され、
前記制御回路は、
前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記複数の透明電極ペアをそれぞれに所定電圧値の直流電圧を印加し、
前記所定電圧値の直流電圧を印加している間に、前記複数の透明電極ペアに挟まれる領域それぞれの透過輝度を測定し、
測定した前記透過輝度が目標値未満である透明電極ペアの印加電圧を交流電圧に変化させる、
光線方向制御装置。
【請求項18】
請求項１０に記載の光線方向制御装置であって、前記第１主面上に、分離された複数の第１透明電極を含み、
前記第２主面上に、前記複数の第１透明電極それぞれに対向する、１以上の第２透明電極を含み、
前記複数の第１透明電極と前記１以上の第２透明電極は、複数の透明電極ペアを構成し、前記複数の透明電極ペアの各透明電極ペアは１つの第１透明電極と１つの第２透明電極で構成され、
前記制御回路は、
前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記複数の透明電極ペアをそれぞれに所定電圧値の直流電圧を印加し、
前記所定電圧値の直流電圧を印加している間に、前記光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、
測定した前記透過輝度が目標値未満である場合に、前記複数の透明電極ペアそれぞれの交流電圧の振幅を予め設定された情報に基づいて個別に決定し、
前記複数の透明電極ペアそれぞれの直流電圧を、決定した前記振幅の交流電圧に変化させる、
光線方向制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光線方向制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
フラットパネル表示装置は、携帯電話機、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ＡＴＭ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｔｅｌｌｅｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）、パーソナルコンピュータ等といった種々の情報処理装置における表示装置として用いられている。
【0003】
こうしたフラットパネル表示装置としては、背面から入射される光の出射方向を調整する光学素子を内部に搭載すると共に、この光学素子に向けて一様に光を射出するバックライトと、映像を表示する液晶ディスプレイと、を有する構成が一般的に知られている。
【0004】
また、フラットパネル表示装置には、大型ディスプレイ化・多目的化に伴い、様々な配光特性が要求されるようになってきている。特に、情報漏洩の観点から、他人に覗き込まれないように可視範囲を制限したいという要求や、不必要な方向には光を出射しないようにしたいとの要求がある。これに応える光学素子としては、ディスプレイの可視範囲（又は出射範囲）を制限することが可能な光学フィルムが提案され実用化されている。
【0005】
しかし、上記光学フィルムを採用したフラットパネル表示装置においては、複数の方向から同時にディスプレイを見る場合に、該光学フィルムをその都度取り外す必要があり、このことは、ユーザに煩雑な処理を課すと共に時間のロスを招くため、取り外すといった手間を掛けることなく、広い可視範囲と狭い可視範囲の各状態を任意のタイミングで実現したい、という要求が高まっている。
【0006】
このため、かかる要求に応じて、ディスプレイの可視範囲を広視野モードと狭視野モードとの間で切り替え可能な光学素子が提案されている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、透明基板上に光透過領域と光線方向を制御する電気泳動素子を設け、光透過領域を透過する光の視野角を制御する光線方向制御素子が開示されている。特許文献１では、着色荷電粒子を液体に封入した電気泳動素子の両端に透明電極を設け、直流電圧を印加することで着色（黒色）荷電粒子を移動させて広視野角状態を得る。また、透明電極に交流電圧を印加することで、着色荷電粒子を電気泳動素子内で分散させて狭視野角状態を得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】米国特許第７７５１６６７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
電気泳動素子を用いた光線方向制御装置において、狭視野角状態と広視野角状態との間の切り替えを迅速に行うことが望まれる。上記特許文献１に開示の技術は、電気泳動素子を用いて視野角を制御することは可能であるが、上記特許文献１は広視野角状態と狭視野角状態を切り替える詳細な駆動方法は開示していない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の一態様の光線方向制御装置は、光線方向制御パネルと、前記光線方向制御パネルを制御する制御回路と、を含み、前記光線方向制御パネルは、第１主面を含む第１透明基板と、前記第１主面と対向する第２主面を含む第２透明基板と、前記第１主面と前記第２主面との間において、前記第１主面に沿って配列された複数の光透過領域と、前記第１主面と前記第２主面との間において、隣接する光透過領域の間に配置されて、特定の電荷を帯びかつ光吸収性の電気泳動粒子と透過性の分散媒とを含む光吸収領域と、前記光吸収領域を挟むように、それぞれ前記第１主面上及び前記第２主面上に配置された第１透明電極及び第２透明電極と、を含み、前記制御回路は、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間の電圧を制御することで、前記電気泳動粒子の分散状態を変化させ、前記光透過領域及び前記分散媒を透過する光の出射方向の範囲を変化させ、前記出射方向の範囲を狭い状態から広い状態へ遷移させるために、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に第１電圧値の直流電圧を印加し、前記第１電圧値の電圧を印加している間に、光線方向制御パネルの透過輝度を測定し、前記透過輝度が目標値未満である場合、前記第１透明電極と前記第２透明電極との間に印加する電圧値を増加させる。
【発明の効果】
【0010】
本実施の形態の一態様によれば、電気泳動素子を用いた光線方向制御装置において、狭視野角状態から広視野角状態への切り替え時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】光線方向制御装置の一例を示すブロック図である。
【図2】光線方向制御パネルの主面の法線方向において見た、光透過領域と光吸収領域のレイアウト例の平面図である。
【図4A】狭視野角状態の光線方向制御装置と表示パネルとを含む表示装置の構成例を示す。
【図4B】広視野角状態の光線方向制御装置と表示パネルとを含む表示装置の構成例を示す。
【図5A】狭視野角状態において、光源から光線方向制御パネルの入射面に入射し、出射面から出射する光線角を示す断面図である。
【図5B】出射光線の角度－透過率分布を示す。
【図6A】広視野角状態において、光源から光線方向制御パネルの入射面に入射し、出射面から出射する光線角を示す断面図である。
【図6B】出射光線の角度－透過率分布を示す図である。
【図7】狭視野角状態と広視野角状態との間での透過率の変化を示すグラフである。
【図8A】透明電極間に電圧が与えられているときの電気泳動素子の状態を模式的に示す。
【図8B】透明電極間に電圧が与えられていないときの電気泳動素子の状態を模式的に示す。
【図9】電気泳動粒子の挙動を図示する。
【図10】光線方向制御パネルの印加電圧に対する所望の透過率応答特性と、環境条件又は電気泳動素子の状態に起因して変化した透過率応答特性と、の例を模式的に示す。
【図11A】制御装置による印加電圧のフィードバック制御の例を示す。
【図11B】制御装置による印加電圧のフィードバック制御に用いるＬＵＴの例を示す。
【図12】制御装置による印加電圧のフィードバック制御の他の例を示す。
【図13】制御装置による印加電圧のフィードバック制御の他の例を示す。
【図14】制御装置による印加電圧のフィードバック制御の他の例を示す。
【図15】光線方向制御パネルの透過光輝度を測定するため光センサの配置の例を示す。
【図16】光線方向制御パネルの透過光輝度を測定するため光センサの配置の他の例を示す。
【図17】光線方向制御装置の回路構成例を模式的に示す。
【図18】温度を測定するため温度センサを含む表示装置の構成例を示す。
【図19】光線方向制御装置の回路構成例を模式的に示す。
【図20】光線方向制御パネル上の対向する対向電極の構成例の斜視図である。
【図21】光線方向制御パネルの透過光を測定するための光センサと測定用光源の配置の例を示す平面図である。
【図23】光線方向制御パネルの透明セグメント電極、光センサ及び測定用光源の配置の他の例を示す平面図である。
【図24】光線方向制御パネルの透明セグメント電極の他の例を示す。
【図25】透明セグメント電極それぞれへの印加電圧制御のための設定方法例を模式的に示す。
【図27】光線方向制御装置の回路構成例を模式的に示す。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。本実施形態は本開示を実現するための一例に過ぎず、技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。各図において共通の構成については同一の参照符号が付されている。
【0013】
本開示の光線方向制御装置は、光線方向制御パネルを狭視野角状態から広視野角状態に変化させるとき、光線方向制御パネルへの電圧印加を開始した後、光線方向制御パネルからの透過光を測定する。狭視野角状態は、出射方向の範囲の狭い状態であり、広視野角状態は、出射方向の範囲の広い状態である。光線方向制御装置は、その測定結果に基づいて、光線方向制御パネルへの印加電圧を制御する。これにより、光線方向制御パネルを狭視野角状態から広視野角状態へ迅速に変化させることができる。
【0014】
＜実施形態１＞
［装置構成］
図１は、光線方向制御装置の一例を示すブロック図である。光線方向制御装置１は、視野角を制御する光線方向制御パネル１０と、制御装置２とを含む。光線方向制御パネル１０は、それぞれシート状の透明導電膜で構成された透明電極１２及び透明電極１５を含む。
［装置構成］
図１は、光線方向制御装置の一例を示すブロック図である。光線方向制御装置１は、視野角を制御する光線方向制御パネル１０と、制御装置２とを含む。光線方向制御パネル１０は、それぞれシート状の透明導電膜で構成された透明電極１２及び透明電極１５を含む。
【0015】
制御装置２は、電源回路３と制御回路４とを含む。制御回路４は上位の制御装置（不図示）から光線方向制御信号を受信する。制御回路４は、光線方向制御信号に基づいて、電源回路３から透明電極１２と透明電極１５への電位（透明電極１２と透明電極１５との間の電圧）を制御する。
【0016】
図１は、光線方向制御パネル１０の断面構造の一例を示す。透明基板１１（第２透明基板）の主面に透明電極１２（第２透明電極）があり、透明基板１６（第１透明基板）の主面に透明電極１５（第１透明電極）がある。透明基板１１と透明基板１６は、それぞれの主面が対向するように配置されている。相互に対向する透明電極１２と透明電極１５の間には、光透過領域１３と光吸収領域１４が配置されている。光透過領域１３と光吸収領域１４とは、透明基板１１、１６の主面に沿って、交互に配置されている。
【0017】
透明基板１１、１６は、例えば、ガラス、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＰＣ（Ｐｏｌｙ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ）、又はＰＥＮ（Ｐｏｌｙ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）で構成することができる。透明電極１２、１５は、例えば、ＩＴＯ、ＺｎＯ、又はＩＧＺＯで構成することができる。
【0018】
図２は、光線方向制御パネル１０（透明基板１１、１６）の主面の法線方向において見た（平面視における）、光透過領域１３と光吸収領域１４のレイアウト例の平面図である。矩形の光透過領域１３が所定の間隔で図中上下及び左右方向に配置されている。隣り合う光透過領域１３の間には光吸収領域１４が存在する。なお、光透過領域１３や光吸収領域１４のレイアウトは図２の例に限定されるものではない。
【0019】
光透過領域１３は光を透過する透明材料（例えば樹脂）で形成され、高さは、例えば、３μｍ～３００μｍの範囲である。光透過領域１３の幅（光線透過パターン幅）は、例えば、１μｍ～１５０μｍの範囲である。さらに、光透過領域１３の相互間の幅（遮光パターン幅）は、例えば、０．２５μｍ～４０μｍの範囲である。
【0020】
図１に示すように、光吸収領域１４の内部には、電気泳動素子が封入される。電気泳動素子は、特定の電荷を帯び且つ遮光性の電気泳動粒子１４０と、分散媒１４１の混合物である。電気泳動粒子１４０は遮光機能を発現させるため、例えば、光を吸収する黒色である。
【0021】
電気泳動粒子１４０は、例えば、帯電したカーボンブラック微粒子である。以下に説明する例では、負に帯電しているカーボンブラックを用いる。分散媒１４１は光を透過させるために透明である。分散媒１４１は、例えば、光透過領域１３を形成する透明材料と同程度の屈折率を有する。これにより、分散媒１４１と光透過領域１３との界面反射を抑えることができる。
【0022】
図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ切断線における、光線方向制御パネル１０の他の構成例の断面図である。光線方向制御パネル１０は、図１に示した構成において、透明電極１２、１５を覆う絶縁膜１７、１８を含む。その他の要素は図１の構成と同様である。
【0023】
透明電極１２と光透過領域１３及び光吸収領域１４との間には、透明の絶縁膜１７が配置される。透明電極１５と光透過領域１３及び光吸収領域１４の間には、透明の絶縁膜１８が配置される。絶縁膜１８には例えばＳｉＯ２を用いる。すなわち、相互に対向する透明基板１１と透明基板１６それぞれの主面と、光吸収領域１４との間には、絶縁膜１７と絶縁膜１８が配置される。
【0024】
透明の絶縁膜１７、１８の材料はＳｉＯ２に限定されるものではなく、他の透明の絶縁材料で構成することができる。絶縁膜１７と絶縁膜１８は、透明基板１１と透明基板１６の主面に設けた透明電極１２及び透明電極１５と光吸収領域１４との間にのみ配置され、光透過領域１３と透明電極１２及び透明電極１５との間に存在しなくてもよい。
【0025】
透明電極１２、１５と光吸収領域１４の間に絶縁膜１７、１８を挿入することで、電気泳動粒子１４０が長時間に渡って透明電極の近傍に集中することによって起こり得る、電気泳動粒子１４０が透明電極１２又は１５に固着するのを防ぐことができる。これより、広視野角状態と狭視野との間の遷移特性を、一層安定させることが可能となる。
【0026】
他の構成例において、透明電極１２及び１５の一方又は双方は、パターン電極であってもよい。一例において、パターン形状は、平面視において、光吸収領域１４のパターン形状に一致している。透明電極をパターン電極とすることで、透明電極の面積を低減し、光線方向制御パネル１０の光透過率を改善できる。他の例において、広視野角状態において電気泳動粒子１４０が近傍に集中するパターン電極は、光反射金属で形成されていてもよい。
【0027】
図４Ａ及び図４Ｂは、光線方向制御装置１と表示パネル５とを含む表示装置の構成例を示す。表示パネル５は、例えば、液晶表示パネル、有機ＥＬパネル、無機ＥＬパネル、ＬＥＤパネル等である。図４Ａは、狭視野角状態の表示装置を示し、図４Ｂは広視野角状態の表示装置を示す。本構成例において、光線方向制御パネル１０の後側に表示パネル５が配置されている。ユーザは、光線方向制御パネル１０を介して、表示パネル５が表示する画像を視る。
【0028】
以下において、表示装置がユーザのために画像を表示する側、つまり、画像がユーザによって視認される側を前側、その反対側を後側と呼ぶ。また、前側の面、つまり前面の反対面を、後面又は背面と呼ぶ。
【0029】
なお、光線方向制御パネル１０は、面状光源装置の前側に配置されてもよい。例えば液晶表示装置のようにバックライト（面状光源装置）を含む表示装置において、光線方向制御パネル１０は、液晶表示パネルとバックライトとの間に配置されてもよい。
【0030】
図４Ａは狭視野角状態を示す。電気泳動粒子１４０は、分散媒１４１内で略均等に分散している。図４Ｂは広視野角状態を示す。電気泳動粒子１４０は、一方の透明電極１５近傍において集中している。制御装置２は、光線方向制御パネル１０に含まれる電気泳動粒子１４０の分布状態を変化させることで、表示画像が観察できる視野角の狭視野と広視野とを切り替える。
【0031】
［光線方向制御パネルの透過率］
狭視野角状態と広視野角状態の透過率について説明する。図５Ａは、狭視野角状態において、光源５１から光線方向制御パネル１０の入射面１６１に入射し、出射面１１１から出射する光線角を示す断面図である。図５Ｂは、出射光線の角度－透過率分布を示す。角度は、光線方向制御パネル１０の法線からの角度である。狭視野角状態において、制御装置２は、透明電極１２と透明電極１５との間に電圧を与えず、電気泳動素子に電界は与えられない。
狭視野角状態と広視野角状態の透過率について説明する。図５Ａは、狭視野角状態において、光源５１から光線方向制御パネル１０の入射面１６１に入射し、出射面１１１から出射する光線角を示す断面図である。図５Ｂは、出射光線の角度－透過率分布を示す。角度は、光線方向制御パネル１０の法線からの角度である。狭視野角状態において、制御装置２は、透明電極１２と透明電極１５との間に電圧を与えず、電気泳動素子に電界は与えられない。
【0032】
電気泳動粒子１４０は、安定状態において、光吸収領域１４内で完全に分散した状態となる。電気泳動粒子１４０は遮光性を有する色（例えば黒）であるため、光線方向制御パネル１０の入射面１６１からの入射光線のうち、電気泳動粒子１４０にぶつかる光線は吸収され、光線方向制御パネル１０から出射しない。このため、出射光の角度透過率分布は、図５Ｂのようになる。
【0033】
図６Ａは、広視野角状態において、光源５１から光線方向制御パネル１０の入射面１６１に入射し、出射面１１１から出射する光線角を示す断面図である。図６Ｂは、出射光線の角度－透過率分布を示す図である。角度は、光線方向制御パネル１０の法線からの角度である。広視野角状態において、制御装置２は、透明電極１２と透明電極１５に電圧を与えることで、電気泳動素子に電界を与える。
【0034】
透明電極１２より透明電極１５が高電位となる電圧を印加すると、負に帯電した電気泳動粒子１４０は、正の電位である透明電極１５の近傍に集中する。したがって、図６Ａに示すように、図５Ａと比べ、入射面１６１からの入射光のうち電気泳動粒子１４０にぶつかる光線は減る。分散媒１４１は前述のように透明であるため、狭視野角状態において電気泳動粒子１４０によって遮蔽された角度の入射光も、光線方向制御パネル１０を通過する。このため、出射光の角度透過率分布は図６Ｂのようになる。
【0035】
図７は、狭視野角状態と広視野角状態との間での透過率の変化を示すグラフである。図７のグラフにおいて、実線５１１は広視野角状態での角度と透過率との関係を示し、破線５１２は狭視野角状態での角度と透過率との関係を示す。透明電極１２と透明電極１５への電位の制御による狭視野角状態と広視野角状態との間の遷移に応じて、透過率は、各角度において、線５１２の値から線５１１の値又は線５１１の値から線５１２の値に変化する。例えば、角度αにおいて、矢印５１３が示すように、透過率は広視野角状態と狭視野角状態との間で変化する。
【0036】
［電気泳動粒子の振る舞い］
以下において、電気泳動素子における電気泳動粒子１４０の振る舞いをより具体的に説明する。電気泳動素子は、電気泳動粒子１４０間に働く引力より、帯電電荷による反発力が上回るように設計される。
以下において、電気泳動素子における電気泳動粒子１４０の振る舞いをより具体的に説明する。電気泳動素子は、電気泳動粒子１４０間に働く引力より、帯電電荷による反発力が上回るように設計される。
【0037】
図８Ａは、透明電極１２及び１５間に電圧（電界）が与えられているときの電気泳動素子の状態を模式的に示す。図８Ｂは、透明電極１２及び１５間に電圧（電界）が与えられていないときの電気泳動素子の状態を模式的に示す。
【0038】
図８Ａに模式的に示すように、負に帯電した電気泳動粒子１４０は、透明電極１２及び１５間に電界が存在する場合、電位の高い電極（透明電極１５）の近くに集中する。一方、図８Ｂに模式的に示すように、電界が存在しない場合、電気泳動粒子１４０の最も安定な状態は、互いの反発力により分散媒中を分散し、巨視的に密度が均一となった状態（完全な分散状態）である。
【0039】
光線方向制御パネル１０は、電界印加による電気泳動粒子１４０の集中により広視野角状態が達成され、電界なしでの電気泳動粒子１４０の拡散により狭視野角状態が達成される。上述のように、狭視野角状態において、巨視的に電気泳動粒子１４０の密度が均一となった状態が最も安定な状態である。しかし、電気泳動粒子１４０は、安定な状態となるまでには、流体力学的効果や静電相互作用の影響により複雑な挙動を示す。
【0040】
簡易モデルとして、電気泳動粒子１４０の減衰振動の振る舞いを仮定し、図９に電気泳動粒子１４０の挙動を図示する。電極間にかかる電界がなくなることにより、電気泳動粒子１４０は、その近傍に偏在していた電極と対向する電極へ拡散を始める（Ｔ１１）。この後、対向電極側の電気泳動粒子１４０の粒子密度が、もとの電極側の粒子密度より高くなる。そのため、反発力により、もとの電極側に動く電気泳動粒子１４０が現れる（Ｔ１２）。
【0041】
ある程度の時間経過後に電気泳動粒子１４０全体が均一な分布になっているように見えても、個々の電気泳動粒子１４０は振動していると考えられる（Ｔ１３、Ｔ１４）。つまり、電界のない状態で、透過する光線の角度分布が変化しない状態（狭視野）になっても、各々の電気泳動粒子１４０の細かい振動は続いていると考えられる。
【0042】
このため、再び、電界を印加し電気泳動粒子１４０（光線方向制御パネル１０）を狭視野角状態から広視野角状態に遷移させるとき、電気泳動粒子１４０の振動の程度によって、応答時間が変化する。具体的には、完全に停止している電気泳動粒子１４０より、少しでも動いている電気泳動粒子１４０が、より速く動く。つまり、長い間狭視野角状態であった光線方向制御パネル１０を広視野角状態にするとき、狭視野角状態が短い状態から広視野角状態にするときと同じ電圧を同じ時間印加しても所望の透過率を達成しない。
【0043】
他の観点において、電気泳動素子の応答特性は、温度によっても変化し得る。電界における電気泳動粒子１４０の動きは、移動度（電気泳動移動度μ）によって決まる。電気泳動粒子（帯電粒子）１４０の動作は、電荷量ｑの荷電粒子は電場ＥからｑＥの力を受けて加速するが、やがて液体（分散媒１４１）の粘性抵抗と釣り合い等速運動となる。半径ａの帯電粒子が粘性率ηの液体中を速度ｖで動くとき、６πηａｖの抵抗力を受ける。また、速度ｖをＥで割った値が、電気泳動移動度μである。したがって、以下の（１）式～（３）式が成立する。
【0044】
【数1】
【0045】
【数2】
【0046】
【数3】
【0047】
液体の粘性率は液体の温度に依存する。したがって、電気泳動粒子１４０の移動度は、温度依存性を有する。このため、電気泳動素子（光線方向制御パネル１０）を狭視野角状態から広視野角状態に遷移させるとき、環境温度によって応答時間が変化する。具体的には、環境温度が低下すると、光線方向制御パネル１０を広視野角状態にするとき、環境温度が高いときと同じ電圧を同じ時間印加しても所望の透過率を達成しない。
【0048】
温度及び非電圧印加期間の他、湿度や電気泳動素子の動作回数によっても、電気泳動素子（光線方向制御パネル１０）の印加電圧に対する透過率応答特性は変化し得る。したがって、光線方向制御パネル１０を狭視野角状態から広視野角状態に変化させるために、透明電極１２及び１５間に印加した電圧に対して、光線方向制御パネル１０の透過率応答特性が、環境条件又は電気泳動素子の状態により変化し得る。
【0049】
［透過率応答特性］
図１０は、光線方向制御パネル１０の印加電圧に対する所望の透過率応答特性と、環境条件又は電気泳動素子の状態に起因して変化した透過率応答特性と、の例を模式的に示す。具体的には、図１０は、特定期間における、経過時間と印加電圧との関係を示すグラフと、経過時間と透過率との関係を示すグラフとを示す。両グラフの時間軸は一致している。透過率のグラフにおいて、破線５１２は所望の透過率応答特性を示し、実線５２２は、所望の特性から変化した透過率応答特性を示す。
図１０は、光線方向制御パネル１０の印加電圧に対する所望の透過率応答特性と、環境条件又は電気泳動素子の状態に起因して変化した透過率応答特性と、の例を模式的に示す。具体的には、図１０は、特定期間における、経過時間と印加電圧との関係を示すグラフと、経過時間と透過率との関係を示すグラフとを示す。両グラフの時間軸は一致している。透過率のグラフにおいて、破線５１２は所望の透過率応答特性を示し、実線５２２は、所望の特性から変化した透過率応答特性を示す。
【0050】
光線方向制御パネル１０への印加電圧３１１は、時刻Ｔ０において、０からＶ１に増加し、電圧値Ｖ１に維持されている。印加電圧値Ｖ１は例えば＋５Ｖである。例えば、透明電極１２に対して基準電位であるグランド電位が与えられ、透明電極１５に対して＋５Ｖの電位が与えられる。
【0051】
所望の透過率応答特性５２１において、透過率は時刻Ｔ０から増加を開始し、時刻Ｔ１において目標値ＴＲ０に達している。所望の特性から変化した透過率応答特性５２２において、透過率は時刻Ｔ０から増加を開始し、時刻Ｔ２において値ＴＲ１に達している。時刻Ｔ２は時刻Ｔ１よりも遅く、透過率ＴＲ１は透過率ＴＲ０よりも低い。非電圧印加時間の長期化や環境温度の低下等に起因し、光線方向制御パネル１０の透過率応答特性は、所望の透過率応答特性５２１から透過率応答特性５２２に変化し得る。
【0052】
［透過光輝度の測定に基づくフィードバック制御］
本開示の制御装置２は、光線方向制御パネル１０を狭視野角状態から広視野角状態に変化させるとき、光線方向制御パネル１０への電圧印加を開始した後、光線方向制御パネル１０からの透過光を測定し、その測定結果に基づいて、光線方向制御パネル１０への印加電圧を制御する。これにより、光線方向制御パネル１０を狭視野角状態から広視野角状態へ迅速に変化させることができる。
本開示の制御装置２は、光線方向制御パネル１０を狭視野角状態から広視野角状態に変化させるとき、光線方向制御パネル１０への電圧印加を開始した後、光線方向制御パネル１０からの透過光を測定し、その測定結果に基づいて、光線方向制御パネル１０への印加電圧を制御する。これにより、光線方向制御パネル１０を狭視野角状態から広視野角状態へ迅速に変化させることができる。
【0053】
図１１Ａは、制御装置２による印加電圧のフィードバック制御の例を示す。図１１Ａは、特定期間における、経過時間と印加電圧との関係を示すグラフと、経過時間と透過率との関係を示すグラフとを示す。両グラフの時間軸は一致している。印加電圧のグラフにおける実線３１２は、制御装置２によってフィードバック制御されている印加電圧を示す。透過率のグラフにおける実線５２５は、印加電圧３１２による透過率応答特性を示す。
【0054】
制御装置２は、狭視野角状態から広視野角状態に変化させるため、時刻Ｔ０で、光線方向制御パネル１０に対して正の電圧値Ｖ１（第１電圧値の直流電圧）を印加し始める。制御装置２は、時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、印加電圧Ｖ１を維持する。
【0055】
制御装置２は、透過光輝度の目標値を表す情報を予め保持している。目標値を表す情報は、例えば、目標とする透過光輝度測定値を直接に示してもよく、目標透過率によって透過光輝度の目標値を表してもよい。制御装置２は、透過光輝度の測定値と光源の輝度値から光線方向制御パネル１０の透過率を計算し、その値と目標透過率とを比較する。このように、光線方向制御パネル１０の透過率を計算することで、透過光輝度が目標値に達しているか判定することができる。この点は、他のフィードバックの例において同様である。
【0056】
図１１Ａの例において、印加電圧の破線３１１とした場合の測定した透過光輝度は目標値未満である。制御装置２は、印加電圧のグラフにおいて実線３１２が示すように、印加電圧値をＶ１からＶ２に増加させる。例えば、電圧値Ｖ１及びＶ２は、それぞれ、＋５Ｖ及び＋１０Ｖである。
【0057】
印加電圧３１２による透過率応答特性５２５において、透過率が時刻Ｔ０から時刻Ｔ１Ａまで増加し、時刻Ｔ１Ａからその増加率が増加する。これは、印加電圧の電圧値Ｖ１から電圧値Ｖ２への増加に起因する。透過率応答特性５２５は、時刻Ｔ１において、所望の透過率応答特性５２１の透過率ＴＲ０に達している。
【0058】
このように、光線方向制御パネル１０の測定した透過光輝度が所定の値に達していない場合に印加電圧を増加させことにより、消費電力を抑制しつつ、透過率の応答を速めることができる。
【0059】
制御装置２は、透過光輝度の測定結果に基づいて、増加させる電圧を決定してもよい。制御装置２は、透過光輝度測定値と増加後の印加電圧値Ｖ２とを関連付ける情報を持っている。例えば、制御装置２は、透過光輝度測定値と目標値との間の差分と、印加電圧値Ｖ１からの増加電圧値との関係を示す、関数又はテーブルを有する。制御装置２は、この情報に従って、印加電圧値Ｖ２を決定する。より低い透過光輝度測定値に対して、より高い印加電圧値Ｖ２が割り当てられる。
【0060】
具体的な例として、図１１ＢにＬＵＴを示すと共に、その動作を説明する。図１１Ｂの透過光輝度率は、時刻Ｔ１Ａ透過光輝度値を目標輝度値で除算したものである。透過光輝度率が小さいほど目標値から乖離していることを示している。図１１Ａの例では、この値Ａが２０％で有ったとすると、図１１ＢのＬＵＴから、追加の増加電圧値は５Ｖと算出される。これによって、増加分を制御装置２は算出して上乗せし、透明電極１２、１５間の電圧が印加される。
【0061】
図１２は、制御装置２による印加電圧のフィードバック制御の他の例を示す。図１２は、特定期間における、経過時間と印加電圧との関係を示すグラフと、経過時間と透過率との関係を示すグラフとを示す。両グラフの時間軸は一致している。印加電圧のグラフに実線３１３は、制御装置２によってフィードバック制御されている印加電圧を示す。透過率のグラフにおける実線５２６は、印加電圧３１３による透過率応答特性を示す。
【0062】
制御装置２は、狭視野角状態から広視野角状態に変化させるため、時刻Ｔ０で、光線方向制御パネル１０に対して正の電圧値Ｖ１を印加し始める。制御装置２は、時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。透過光輝度は例えば輝度で表わされる。時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、印加電圧値Ｖ１を維持する。
【0063】
図１２の例において、測定した透過光輝度が目標値未満である。制御装置２は、印加電圧のグラフにおいて実線３１３が示すように、印加電圧を振動させる。制御装置２は、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１Ａまで直流電圧を光線方向制御パネル１０に与え、時刻Ｔ１Ａから時刻Ｔ１まで、負電圧を含む交流電圧を光線方向制御パネル１０に与える。時刻Ｔ１以降は、一定電圧が維持される。
【0064】
図１２の例において、時刻Ｔ１Ａから時刻Ｔ１まで印加される電圧３１３は、振幅Ｖ１の非正弦波交流電圧である。具体的には、印加電圧３１３は、矩形波であり、正電圧値Ｖ１である期間と負電圧値－Ｖ１である期間が交互に連続している。図１２の例において正電圧値Ｖ１である期間と負電圧値－Ｖ１である期間とは同一である。これらは異なっていてもよく、例えば、負電圧値－Ｖ１の期間が正電圧値Ｖ１の期間より短くてもよい。
【0065】
印加電圧３１３は、矩形波と異なる非正弦波交流であってよく、正弦波交流であってもよい。電圧の最大値と最小値の絶対値が異なっていてもよく、例えば、最小値の絶対値が最大値の絶対値より小さくてもよい。なお、本開示において、交流電圧の振幅は、平均値と最大値又は最小値と差である。
【0066】
電気泳動粒子１４０は、負電圧値－Ｖ１の期間において、正電圧値Ｖ１の期間における方向と逆向きに動くことによって、透過率５２６は一旦減少する。その後、電気泳動粒子１４０が、この動作によって動きやすくなり、次の正電圧Ｖの印加によって電気泳動粒子１４０がより速く動くことが可能となり、透過率５２６の増加も速くなる。このように交流電圧の印加により、透過率応答特性を改善できる。
【0067】
制御装置２は、透過光輝度の測定結果に基づいて、交流電圧の振幅を決定してもよい。制御装置２は、透過光輝度測定値と交流電圧の振幅とを関連付ける情報を持っている。例えば、制御装置２は、透過光輝度測定値と目標値との間の差分と、振幅の増加量との関係を示す、関数又はテーブルを有する。制御装置２は、この情報に従って、交流電圧の振幅を決定する。より低い透過光輝度測定値に対して、より大きな振幅が割り当てられる。
【0068】
図１３は、制御装置２による印加電圧のフィードバック制御の他の例を示す。図１３は、特定期間における、経過時間と印加電圧の関係３１４を示す。本例において、制御装置２は、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を２回測定し、それらの測定結果に基づいて印加電圧を決定する。
【0069】
より具体的には、制御装置２は、狭視野角状態から広視野角状態に変化させるため、時刻Ｔ０で、光線方向制御パネル１０に対して正の電圧値Ｖ１を印加し始める。制御装置２は、時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、印加電圧値Ｖ１を維持する。
【0070】
図１３の例において、測定した透過光輝度が目標値未満である。制御装置２は、印加電圧をＶ１（第１電圧値）からＶ２（第２電圧値）に増加させる。例えば、電圧値Ｖ１及びＶ２は、それぞれ、＋５Ｖ及び＋１０Ｖである。
【0071】
制御装置２は、時刻Ｔ１Ｂにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。時刻Ｔ１Ｂにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、印加電圧値Ｖ２を維持する。図１３の例において、測定した透過光輝度が目標値未満である。制御装置２は、印加電圧をＶ２からＶ３に増加させる。例えば、電圧値Ｖ３は、＋１５Ｖである。その後、印加電圧はＶ３に維持される。
【0072】
上述のように、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を複数回測定し、各測定において、測定結果が目標値未満である場合に、印加電圧を増加させる。これにより、消費電力を抑制しつつ、より迅速に透過率が所望値に達するようにすることができる。透過光輝度の測定回数は２より多くてもよい。
【0073】
図１１Ａを参照して説明したように、制御装置２は、各測定において、透過光輝度の測定結果に基づいて、電圧の増加量を決定してもよい。より低い透過光輝度測定値に対して、より大きな増加量が割り当てられる。
【0074】
図１４は、制御装置２による印加電圧のフィードバック制御の他の例を示す。図１４は、特定期間における、経過時間と印加電圧の関係３１５を示す。本例において、制御装置２は、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を２回測定し、それらの測定結果に基づいて交流電圧の振幅を決定する。
【0075】
制御装置２は、狭視野角状態から広視野角状態に変化させるため、時刻Ｔ０で、光線方向制御パネル１０に対して正の電圧値Ｖ１を印加し始める。制御装置２は、時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、印加電圧値Ｖ１を維持する。
【0076】
図１４の例において、測定した透過光輝度が目標値未満である。制御装置２は、印加電圧を振動させる。制御装置２は、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１Ａまで直流電圧を光線方向制御パネル１０に与え、時刻Ｔ１Ａから時刻Ｔ１まで、負電圧を含む交流電圧を光線方向制御パネル１０に与える。交流電圧は矩形波であり、最大値がＶ１、最小値－Ｖ１である。振幅はＶ１である。
【0077】
制御装置２は、時刻Ｔ１Ｂにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。時刻Ｔ１Ｂにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、振幅Ｖ１の交流電圧を維持する。
【0078】
図１４の例において、測定した透過光輝度が目標値未満である。したがって、制御装置２は、交流電圧の振幅を増加させる。図１４の例において、振幅はＶ１からＶ２に増加される。Ｖ１は例えば＋５Ｖ、Ｖ２は例えば＋１０Ｖである。制御装置２は、時刻Ｔ１Ｂから時刻Ｔ１まで、振幅Ｖ２の矩形波を光線方向制御パネル１０に与え、時刻Ｔ１から直流電圧値Ｖ２を与える。
【0079】
上述のように、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を複数回測定し、各測定において、測定結果が目標値未満である場合に、交流電圧振幅を増加させる。これにより、消費電力を抑制しつつ、より迅速に透過率が所望値に達するようにすることができる。透過光輝度の測定回数は２より多くてもよい。
【0080】
図１２を参照して説明したように、制御装置２は、各測定において、透過光輝度の測定結果に基づいて、振幅の増加量を決定してもよい。より低い透過光輝度測定値に対して、より大きい増加量が割り当てられる。
【0081】
［光センサの配置］
図１５は、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定するため光センサの配置の例を示す。図１５が示す表示装置は、表示パネル５及び表示パネル５の前に配置された光線方向制御パネル１０を含む。光センサ７１は、光線方向制御パネル１０の前面に配置されている。光センサ７１の受光面は、後側を向いている、つまり、光線方向制御パネル１０の主面に向いている。
図１５は、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定するため光センサの配置の例を示す。図１５が示す表示装置は、表示パネル５及び表示パネル５の前に配置された光線方向制御パネル１０を含む。光センサ７１は、光線方向制御パネル１０の前面に配置されている。光センサ７１の受光面は、後側を向いている、つまり、光線方向制御パネル１０の主面に向いている。
【0082】
光センサ７１は、表示パネル５から光線方向制御パネル１０を通過した光を測定する。つまり、光センサ７１は、表示パネル５からの光の光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。
【0083】
図１５に示す例において、光センサ７１は、平面視において、表示パネル５の表示領域５６の外側に配置されている。これにより、光センサ７１が表示画像の妨げとなることを避けることができる。図１５に示す例において、光センサ７１は、平面視において、光線方向制御パネル１０の光線方向制御領域１０５内に配置されている。光線方向制御領域１０５は、通過する光の角度範囲を制御できる領域である。光センサ７１は、光線方向制御領域１０５の外側に配置されていてもよい。
【0084】
例えば、制御装置２は、光センサ７１が測定した光量から、光線方向制御パネル１０の透過率を計算する。制御装置２は、上位制御装置から取得した表示パネル５の輝度の情報と、光センサ７１の測定値とから、光線方向制御パネル１０の透過率を計算する。表示パネル５の輝度の情報は、例えば、表示領域５６全体又は表示領域５６内の所定の部分領域の輝度の平均値である。
【0085】
他の例において、測定用光源が、表示パネル５内又は表示パネル５と光線方向制御パネル１０との間に配置されてもよい。光センサ７１は、光線方向制御パネル１０を通過した測定用光源からの光を測定する。測定用光源の輝度は予め知られているため、制御装置２は、光センサ７１の測定値と目標値との関係を容易に特定することができる。光線方向制御装置１は複数の光センサを含んでもよい。制御装置２は、複数の光センサの測定結果の平均値に基づき、光線方向制御パネル１０への印加電圧を制御する。これにより、より正確な制御が可能となる。
【0086】
図１６は、光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定するため光センサの配置の他の例を示す。図１６が示す表示装置は、バックライト８１、バックライトの前側に配置されている表示パネル５、及び、バックライト８１と表示パネル５との間に配置された光線方向制御パネル１０を含む。
【0087】
表示パネル５は、バックライト８１から光の透過を制御することで画像を表示する表示パネルであり、例えば、液晶表示パネルである。光線方向制御パネル１０は、バックライト８１からの光の角度範囲を制御することで、表示パネル５の視野角を制御する。
【0088】
光センサ７１は、光線方向制御パネル１０の前面に配置されている。光センサ７１の受光面は、後側を向いている、つまり、光線方向制御パネル１０の主面に向いている。光センサ７１は、バックライト８１から光線方向制御パネル１０を通過した光を測定する。つまり、光センサ７１は、バックライト８１からの光の光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。
【0089】
図１６に示す例において、光センサ７１は、平面視において、表示パネル５の表示領域５６の外側に配置されている。これにより、光センサ７１が表示画像の妨げとなることを避けることができる。図１６に示す例において、光センサ７１は、平面視において、光線方向制御パネル１０の光線方向制御領域１０５内に配置されている。光センサ７１は、光線方向制御領域１０５の外側に配置されていてもよい。
【0090】
バックライト８１の輝度が一定である場合、制御装置２は、例えば、光センサ７１の測定値と予め設定されている目標値とを直接に比較し、その比較結果に基づき光線方向制御パネル１０の電圧を制御してよい。バックライト８１の輝度が可変である場合、制御装置２は、例えば、上位制御装置から取得したバックライト８１の輝度の情報と、光センサ７１の測定値とから、光線方向制御パネル１０の透過率を計算する。制御装置２は、計算した透過率と目標値とを比較する。バックライト８１の輝度が一定である場合、制御装置２は、透過率を計算してもよい。
【0091】
［回路構成］
図１７は、光線方向制御装置１の回路構成例を模式的に示す。光線方向制御装置１は、複数の光センサ７１を含む。図１７において、一つの光センサのみが、例として、符号７１で指示されている。制御回路４は、コントローラ４１及びルックアップテーブル（ＬＵＴ）４２を含む。電源回路３は、ＤＡコンバータ３１を含む。ＤＡコンバータ３１の出力は、透明電極１５に与えられる。電源回路３は、透明電極１２に、基準電位としてグランド電位を与える。
図１７は、光線方向制御装置１の回路構成例を模式的に示す。光線方向制御装置１は、複数の光センサ７１を含む。図１７において、一つの光センサのみが、例として、符号７１で指示されている。制御回路４は、コントローラ４１及びルックアップテーブル（ＬＵＴ）４２を含む。電源回路３は、ＤＡコンバータ３１を含む。ＤＡコンバータ３１の出力は、透明電極１５に与えられる。電源回路３は、透明電極１２に、基準電位としてグランド電位を与える。
【0092】
光センサ７１は、それぞれ、光線方向制御パネル１０の透過光を測定する。コントローラ４１は、ルックアップテーブル４２が示す情報と光センサ７１の測定値とに基づいて、透明電極１５に与える電位を決定し、それを示すデータをＤＡコンバータ３１へ入力する。ＤＡコンバータ３１は、コントローラ４１に指示された電位を透明電極１５に与える。本例において透明電極１２はグランド電位であり、透明電極１５の電位は、透明電極１２と１５との間の電圧に一致する。
【0093】
具体的な動作としては、制御回路４は、複数の光センサ７１から得られた測定値から、例えば平均値を算出する。そして、コントローラ４１は、平均値を基にＬＵＴ４２を参照し、平均値に対応する透明電極１５に与える電位値を決定し、電源回路３へ電位値信号を送信する。電源回路３は電位値信号に基づきＤＡコンバータ３１から電位を出力し、光線方向制御パネル１０の透明電極１５、１２の間に電圧を与える。
【0094】
ルックアップテーブル４２は、光センサ７１の測定値から透明電極１５に与える電位を決定するための情報を示す。図１１Ａを参照して説明した例において、ルックアップテーブル４２は、例えば、透過率測定値と目標値との差のレンジと光線方向制御パネル１０に与える電圧との関係を示す。図１２を参照して説明した例において、ルックアップテーブル４２は、例えば、透過率測定値と目標値との差のレンジと光線方向制御パネル１０に与える交流電圧の振幅との関係を示す。
【0095】
図１３を参照して説明した例において、ルックアップテーブル４２は、例えば、透過輝度の各測定における、透過率測定値と目標値との差のレンジと光線方向制御パネル１０に与える電圧の増加量との関係を示す。図１４を参照して説明した例において、ルックアップテーブル４２は、例えば、透過輝度の各測定における、透過率測定値と目標値との差のレンジと光線方向制御パネル１０に与える交流電圧の振幅の増加量との関係を示す。
【0096】
なお、ルックアップテーブル４２に代えて、コントローラ４１が、ルックアップテーブル４２が示す情報を内部に保持してもよい。情報は、例えば、テーブル形式又は関数で示される。ルックアップテーブル４２は、マニュファクチャラ又はユーザによる外部からの指示によって更新可能であってもよい。電源回路３は、ＤＡコンバータ３１に代えて、複数の電位を与える分圧回路と、一つの電位を選択するセレクタとを含んでもよい。コントローラ４１は、セレクタを制御することで、透明電極１５に与える電位を選択する。
【0097】
図１７に示す例において、透明電極１２の電位は一定である。これと異なり、コントローラ４１は、透明電極１２及び１５の双方の電位を、光線方向制御パネル１０の透過光に基づいて変化させてもよい。電気泳動粒子１４０の振る舞いは、透明電極１２及び１５の間の電圧で決まる。
【0098】
＜実施形態２＞
［温度に基づく印加電圧のフィードバック制御］
以下において、温度に基づく印加電圧のフィードバック制御を説明する。図１８は、温度を測定するため温度センサ７５を含む表示装置の構成例を示す。以下においては、図１５に示す構成の相違点を主に説明する。温度センサ７５は、光線方向制御パネル１０の前面に配置されて、光線方向制御パネル１０を介して環境温度を測定することができる。
［温度に基づく印加電圧のフィードバック制御］
以下において、温度に基づく印加電圧のフィードバック制御を説明する。図１８は、温度を測定するため温度センサ７５を含む表示装置の構成例を示す。以下においては、図１５に示す構成の相違点を主に説明する。温度センサ７５は、光線方向制御パネル１０の前面に配置されて、光線方向制御パネル１０を介して環境温度を測定することができる。
【0099】
図１８に示す例において、温度センサ７５、平面視において、表示領域５６及び光線方向制御領域１０５の外側に配置されている。これにより、温度センサ７５が表示画像の妨げとなることを避けることができる。温度センサ７５は、光線方向制御領域１０５の内側に配置されていてもよい。温度センサ７５は、任意の位置に配置されて環境温度を測定することができる。典型的には、温度センサ７５は、光線方向制御領域１０５の近傍に配置される。
【0100】
図１９は、光線方向制御装置１の回路構成例を模式的に示す。以下においては、図１７に示す構成例との相違点を主に説明する。光線方向制御装置１は、温度センサ７５を含む。光線方向制御装置１に含まれる温度センサ７５の数は１であるが、光線方向制御装置１は、複数の温度センサを含んでもよい。コントローラ４１は、例えば、複数の温度センサの測定温度の平均値を使用することができる。
【0101】
温度センサ７５は、その周囲の温度を測定する。コントローラ４１は、ルックアップテーブル４３が示す情報、光センサ７１及び温度センサ７５の測定値に基づいて、透明電極１５に与える電位を決定し、それを示すデータをＤＡコンバータ３１へ入力する。
【0102】
上述のように、温度の低下に伴い、印加電圧に対する光線方向制御パネル１０の応答速度は遅くなる。コントローラ４１は、温度センサ７５の測定温度が低い程、高い電圧を光線方向制御パネル１０に与える。例えば、ルックアップテーブル４３は、複数の温度レンジそれぞれにおいて、光センサ７１の測定値から透明電極１５に与える電位を決定するための情報を示す。
【0103】
コントローラ４１は、温度センサ７５の測定温度が含まれる温度レンジを決定し、当該温度レンジの情報をルックアップテーブル４３において参照する。例えば、図１１Ａ又は図１３を参照して説明した例において、温度レンジが低い程、時刻Ｔ１Ａ及びＴ１Ｂにおける電圧の増加率が大きい。
【0104】
図１１Ａを参照して説明した例において、例えば、温度レンジそれぞれに対して、時刻Ｔ０で印加する電圧値及び時刻Ｔ１Ａで透過光輝度が目標値に達していない場合の印加電圧（例えば印加電圧の増加量によって）を示す。コントローラ４１が透過光輝度測定値に応じて時刻Ｔ１Ａでの印加電圧を制御する場合、ルックアップテーブル４３は、温度レンジそれぞれにおいて、透過光輝度測定値に応じた印加電圧の増加量を決定するための情報、例えば透過率と印加電圧増加量を関連付ける情報を示す。
【0105】
図１３を参照して説明した例において、例えば、温度レンジそれぞれに対して、時刻Ｔ０で印加する電圧値、時刻Ｔ１Ａで透過光輝度が目標値に達していない場合の印加電圧（印加電圧の増加量）、及び、時刻Ｔ１Ｂで透過光輝度が目標値に達していない場合の印加電圧（印加電圧の増加量）、を示す。コントローラ４１が透過光輝度測定値に応じて時刻Ｔ１Ａでの印加電圧を制御する場合、ルックアップテーブル４３は、温度レンジそれぞれにおいて、透過光輝度測定値に応じた印加電圧の増加量を決定するための情報を示す。
【0106】
図１２又は図１４を参照して説明した例において、温度レンジが低い程、交流電圧の振幅の増加率が大きい。図１２を参照して説明した例において、例えば、温度レンジそれぞれに対して、時刻Ｔ１Ａで透過光輝度が目標値に達していない場合に与えられる交流電圧の振幅を（例えば時刻Ｔ０の印加電圧からの変化量によって）示す。コントローラ４１が透過光輝度測定値に応じて振幅を制御する場合、ルックアップテーブル４３は、温度レンジそれぞれにおいて、透過光輝度測定値に応じた振幅を決定するための情報、例えば透過率と振幅を関連付ける情報を示す。
【0107】
図１４を参照して説明した例において、例えば、温度レンジそれぞれに対して、時刻Ｔ１Ａで透過光輝度が目標値に達していない場合に与えられる交流電圧の振幅、及び、時刻Ｔ１Ｂで透過光輝度が目標値に達していない場合に与えられる交流電圧の振幅、を示す。コントローラ４１が透過光輝度測定値に応じて振幅を制御する場合、ルックアップテーブル４３は、温度レンジそれぞれにおいて、時刻Ｔ１Ａ及びＴ１Ｂにおいて透過光輝度測定値に応じた振幅を決定するための情報を示す。
【0108】
このように、光センサによる測定値に加え、温度センサによる測定値に基づいて光線方向制御パネルを制御することで、より迅速に狭視野角状態から広視野角状態に光線方向制御パネルを変化させることができる。
【0109】
＜実施形態３＞
［セグメント電極］
以下において、透明基板上に個別制御可能な複数の透明セグメント電極を含む光線方向制御装置の構成例を説明する。図２０は、光線方向制御パネル１０上の対向する対向電極の構成例の斜視図である。一つのシート状の透明電極１２と、複数の透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄ（複数の第１透明電極）が対向している。透明電極１２は透明基板１１上に配置され、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、透明基板１６上に配置される。透明セグメント電極及び透明セグメント電極に対向する透明電極１２の部分、並びにこれらに挟まれている領域からなる部分をセグメントと呼ぶ。セグメントは、対向する透明電極からなる透明電極ペアと、透明電極ペアに挟まれる領域からなる。透明電極１２の部分も一つの透明電極と見ることができる。
［セグメント電極］
以下において、透明基板上に個別制御可能な複数の透明セグメント電極を含む光線方向制御装置の構成例を説明する。図２０は、光線方向制御パネル１０上の対向する対向電極の構成例の斜視図である。一つのシート状の透明電極１２と、複数の透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄ（複数の第１透明電極）が対向している。透明電極１２は透明基板１１上に配置され、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、透明基板１６上に配置される。透明セグメント電極及び透明セグメント電極に対向する透明電極１２の部分、並びにこれらに挟まれている領域からなる部分をセグメントと呼ぶ。セグメントは、対向する透明電極からなる透明電極ペアと、透明電極ペアに挟まれる領域からなる。透明電極１２の部分も一つの透明電極と見ることができる。
【0110】
図２０において、Ｘ軸及びＹ軸は、透明基板１１及び１６の主面に沿っており、互いに直交している。Ｚ軸は、透明基板１１及び１６の主面の法線にそっており、Ｘ軸及びＹ軸に直交している。
【0111】
透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、それぞれ、Ｙ軸に沿って延びる短冊状である。透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、分離されており、Ｘ軸に沿って配列されている。透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、それぞれ、透明電極１２に対向している。各透明セグメント電極と透明電極１２との間に、複数の光透過領域１３及び光吸収領域１４が存在する。
制御装置２は、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれに、個別に電位を与えることができる。電源回路３と透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれが、異なる配線により接続されている。
制御装置２は、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれに、個別に電位を与えることができる。電源回路３と透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれが、異なる配線により接続されている。
【0112】
図２１は、光線方向制御パネル１０の透過光を測定するための光センサと測定用光源の配置の例を示す平面図である。光線方向制御装置１は、複数の光センサ７１Ａ～７１Ｄ及び複数の測定用光源７８Ａ～７８Ｄを含む。複数の光センサ７１Ａ～７１ＤはＸ軸に沿って配列され、複数の測定用光源７８Ａ～７８ＤはＸ軸に沿って配列されている。
【0113】
光センサ７１Ａ及び測定用光源７８Ａは、Ｙ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ａを挟むように配置されている。光センサ７１Ａ及び測定用光源７８Ａは、透明セグメント電極１５Ａと透明電極１２との間の透過光を測定する。光センサ７１Ｂ及び測定用光源７８Ｂは、Ｙ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ｂを挟むように配置されている。光センサ７１Ｂ及び測定用光源７８Ｂは、透明セグメント電極１５Ｂと透明電極１２との間の透過光を測定する。
【0114】
光センサ７１Ｃ及び測定用光源７８Ｃは、Ｙ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ｃを挟むように配置されている。光センサ７１Ｃ及び測定用光源７８Ｃは、透明セグメント電極１５Ｃと透明電極１２との間の透過光を測定する。光センサ７１Ｄ及び測定用光源７８Ｄは、Ｙ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ｄを挟むように配置されている。光センサ７１Ｄ及び測定用光源７８Ｄは、透明セグメント電極１５Ｄと透明電極１２との間の透過光を測定する。
【0115】
図２２Ａ及び図２２Ｂは、図２１のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ切断線における断面図である。図２２Ａは狭視野角状態を示し、図２２Ｂは広視野角状態を示す。光センサ７１Ｄの受光面は測定用光源７８Ｄの光出射面は対向しており、Ｚ軸に沿って透明セグメント電極１５Ｄと透明電極１２との間に位置する。
【0116】
光センサ７１Ｄは、測定用光源７８Ｄからの光のうち、透明セグメント電極１５Ｄと透明電極１２との間をＹ軸に沿って透過した光を測定する。測定される光は、透明基板１１及び１６の主面に沿って進み、測定される。透過光輝度は、透明セグメント電極１５Ｄと透明電極１２との間の電気泳動粒子１４０の分布状態により変化する。制御装置２は、光センサ７１Ｄの測定値により、透明セグメント電極１５Ｄと透明電極１２との間の透過率を知ることができる。
【0117】
光センサ７１Ａ及び測定用光源７８Ａのペア、光センサ７１Ｂ及び測定用光源７８Ｂのペア、並びに、光センサ７１Ｃ及び測定用光源７８Ｃのペアに対して、同様に説明が適用できる。制御装置２は、これらペアの測定値から、それぞれ、透明セグメント電極１５Ａと透明電極１２との間の透過率、透明セグメント電極１５Ｂと透明電極１２との間の透過率、及び透明セグメント電極１５Ｃと透明電極１２との間の透過率を、知ることができる。
【0118】
制御装置２は、光センサ７１Ａ～７１Ｄの測定値に基づき、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄへ与える電位をそれぞれ個別に制御する。これにより、光線方向制御パネル１０のセグメントそれぞれを制御することが可能となる。各セグメントの制御は、図１１Ａから１４を参照して説明した制御を適用することができ、各セグメントに対して制御情報が用意される。
【0119】
測定用光源７８Ａ～７８Ｄは、例えば、赤外線又は紫外線を出力するＬＥＤである。可視光域外の光を使用することで、測定用光源７８Ａ～７８Ｄからの光がユーザに視認されることを避けることができる。これは、測定用光源を使用する任意の態様に適用できる。
【0120】
制御装置２は、測定用光源７８Ａ～７８Ｄの出力を変調してもよい。例えば、制御装置２は、測定用光源７８Ａ～７８Ｄが所定周波数のパルス光を出力するように、制御する。制御装置２は、光センサ７１Ａ～７１Ｄの受光信号のフィルタリングすることで、測定用光源７８Ａ～７８Ｄからの光の受光信号を抽出する。これにより、環境光の影響を低減し、測定用光源７８Ａ～７８Ｄからの光をより適切に測定することができる。また、このような測定用光源７８Ａ～７８Ｄの出力の変調と共に、そのパルス光の発光時間を短くすれば、可視光を出力するＬＥＤを用いることもできる。
【0121】
図２３は、光線方向制御パネル１０の透明セグメント電極、光センサ及び測定用光源の配置の他の例を示す平面図である。図２１との相違点を主に説明する。図２３の構成例において、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、それぞれ、Ｘ軸に沿って延びる短冊状である。透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄは、分離されており、Ｙ軸に沿って配列されている。
制御装置２は、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれに、個別に電位を与えることができる。電源回路３と透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれが、異なる配線により接続されている。
制御装置２は、透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれに、個別に電位を与えることができる。電源回路３と透明セグメント電極１５Ａ～１５Ｄそれぞれが、異なる配線により接続されている。
【0122】
複数の光センサ７１Ａ～７１ＤはＹ軸に沿って配列され、複数の測定用光源７８Ａ～７８ＤはＹ軸に沿って配列されている。光センサ７１Ａ及び測定用光源７８Ａは、Ｘ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ａを挟むように配置されている。光センサ７１Ａ及び測定用光源７８Ａは、透明セグメント電極１５Ａと透明電極１２との間の透過光を測定する。光センサ７１Ｂ及び測定用光源７８Ｂは、Ｘ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ｂを挟むように配置されている。光センサ７１Ｂ及び測定用光源７８Ｂは、透明セグメント電極１５Ｂと透明電極１２との間の透過光を測定する。
【0123】
光センサ７１Ｃ及び測定用光源７８Ｃは、Ｘ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ｃを挟むように配置されている。光センサ７１Ｃ及び測定用光源７８Ｃは、透明セグメント電極１５Ｃと透明電極１２との間の透過光を測定する。光センサ７１Ｄ及び測定用光源７８Ｄは、Ｘ軸に沿って対向し、平面視において、透明セグメント電極１５Ｄを挟むように配置されている。光センサ７１Ｄ及び測定用光源７８Ｄは、透明セグメント電極１５Ｄと透明電極１２との間の透過光を測定する。
【0124】
透明セグメント電極の形状及びレイアウトは上記例に限定されない。透明セグメント電極の数は任意であり、透明セグメント電極が互いに異なる形状を有していていもよい。１より多い光センサと測定用光源のペアが、一つのセグメントの透過光を測定してもよく、光センサと測定用光源の１つペアの測定結果により、複数透明セグメント電極を制御してもよい。透明基板１１及び１６上に分離された透明セグメント電極が配置されていてもよい。なお最小の組み合わせは、１つのセグメントと、光センサと測定用光源のペアであり、図２１を用いて説明すれば、透明電極１５Ａ含む光線方向制御パネル１０に対して、光センサ７１Ａと測定用光源７８Ａのペアのみで構成されてもよい。
【0125】
図２４は、光線方向制御パネル１０の透明セグメント電極の他の例を示す。一つのシート状の透明電極１２（図２４で不図示）と、複数の透明セグメント電極５５１からなる透明セグメント電極群１５５が対向している。透明電極１２は透明基板１１上に配置され、透明セグメント電極５５１は、透明基板１６上に配置される。
【0126】
図２４において、一つの透明セグメント電極のみが、例として、符号５５１で指示されている。なお、一枚のシート状の透明電極１２に代えて、分離された複数の透明セグメント電極が透明基板１１上に配置されていてもよい。透明基板１１上の透明セグメント電極は、それぞれ、透明基板１６上の透明セグメント電極５５１と対向する。
【0127】
透明セグメント電極５５１は、マトリックス状に配置されている。具体的には、Ｘ軸に沿って４つの透明セグメント電極５５１が配列され、Ｙ軸に沿って３つの透明セグメント電極５５１が配列されている。透明セグメント電極５５１、分離されており、それぞれ、透明電極１２に対向している。各透明セグメント電極５５１と透明電極１２との間に、複数の光透過領域１３及び光吸収領域１４が存在する。
【0128】
図２４の例において、一つの測定用光源７８及び光センサ７１が、平面視において、透明セグメント電極群１５５を挟むように配置されている。光センサ７１と測定用光源７８とは、Ｘ軸に沿って対向している。光センサ７１及び測定用光源７８は、透明セグメント電極群１５５と透明電極１２との間の透過光を測定する。
【0129】
なお、光センサと測定用光源の複数のペアの測定結果の平均値を使用してもよい。光センサ７１及び測定用光源７８が他の位置に配置されてもよい。光センサ７１は、図１５又は１６を参照して説明したように、光線方向制御パネル１０の前面に設定され、測定用光源７８は省略されていてもよい。
【0130】
電源回路３と透明セグメント電極５５１それぞれが、異なる配線により接続されている。制御装置２は、透明セグメント電極５５１それぞれに、個別に電位を与えることができる。制御装置２は、光センサ７１の測定結果に応じて、透明セグメント電極５５１それぞれの電位を個別に制御する。
【0131】
透明セグメント電極５５１形状及びレイアウトは、図２４に示す例に限定されない。透明セグメント電極５５１は任意の形状を有することができ、互いに異なる形状を有していてもよい。透明セグメント電極５５１はマトリックス状とは異なるレイアウトで配置されていてもよい。
【0132】
図２５は、透明セグメント電極５５１それぞれへの印加電圧制御のための設定方法例を模式的に示す。当該設定方法は、透明セグメント電極５５１それぞれへの印加電圧制御のための情報を、ルックアップテーブル４４に登録する。ルックアップテーブル４４への登録は、例えば、制御装置２により実行されてもよく、光線方向制御装置１とは異なる外部の制御装置からの信号によって実行されてもよい。
【0133】
本設定方法は、各セグメントの透過率応答を測定する（Ｓ１０）。具体的には、透明セグメント電極１５５から一つのセグメント（透明セグメント電極５５１）を選択する。選択したセグメントを狭視野角状態にし、選択したセグメント以外のセグメントを広視野角状態にする。具体的には、選択したセグメントの透明セグメント電極５５１に０Ｖを与え、それ以外の全ての透明セグメント電極５５１に所定電位、例えば、１０Ｖを与える。透明電極１２は、グランド電位に維持される。これにより、選択した透明セグメント電極５５１の選択した透明セグメント電極５５１以外の全てのセグメントを広視野角状態に維持する。
【0134】
さらに、選択したセグメントを狭視野角状態から広視野角状態に変化させる。具体的には、選択したセグメントのセグメント電極５５１への印加電位を、０Ｖから所定電位、例えば、＋５Ｖに上げる。印加電圧を＋５Ｖに上げた後の透過光を測定する。当該設定方法は、透明セグメント電極５５１を順次選択して、各セグメントの透過率応答を測定する。
【0135】
次に、本設定方法は、測定結果を分析して各セグメントの設定値を決定する（Ｓ２０）。具体的には、印加電圧を＋５Ｖに増加してから所定時間が経過した時の各セグメントの透過輝度と閾値とを比較し、その差に基づいて、各セグメントへの印加電圧を決定する。例えば、図１１Ａを参照して説明した例において、時刻Ｔ０及びＴ１Ａそれぞれでの印加電圧を決定し、図１２を参照して説明した例において、時刻Ｔ０で与える印加電圧及び交流電圧の振幅を決定する。
【0136】
図１１Ａを参照して説明した例を考える。例えば、透過輝度測定値が第１閾値に達している場合、時刻Ｔ０の印加電圧＋５Ｖに設定され、時刻Ｔ１Ａでの増加後の印加電圧は＋１０Ｖに設定される。透過輝度測定値が閾値より小さく、その差が第２閾値より小さい場合、時刻Ｔ０の印加電圧＋６Ｖに設定され、時刻Ｔ１Ａでの増加後の印加電圧は＋１１Ｖに設定される。透過輝度測定値が閾値より小さく、その差が第２閾値以上である場合、時刻Ｔ０の印加電圧＋７Ｖに設定され、時刻Ｔ１Ａでの増加後の印加電圧は＋１２Ｖに設定される。
【0137】
図１２を参照して説明した例を考える。例えば、透過輝度測定値が第１閾値に達している場合、時刻Ｔ０の印加電圧及び交流電圧の振幅は＋５Ｖに設定される。透過輝度測定値が閾値より小さく、その差が第２閾値より小さい場合、時刻Ｔ０の印加電圧及び交流電圧の振幅は＋６Ｖに設定される。透過輝度測定値が閾値より小さく、その差が第２閾値以上の場合、時刻Ｔ０の印加電圧及び交流電圧の振幅は＋７Ｖに設定される。
【0138】
図２５の例において、１行４列のセグメント及び２行２列のセグメントの応答速度が遅い。１行４列のセグメントに対して＋６Ｖが付与され、２行２列のセグメントに対して＋７Ｖが付与される。他の全てのセグメントに対しては＋５Ｖが付与される。最後に、本設定方法は、決定した設定情報を制御装置２のルックアップテーブル４４に登録する（Ｓ３０）。ルックアップテーブル４４は、セグメントそれぞれの設定情報を格納する。
【0139】
【0140】
印加電圧のグラフにおける実線３１７、３１８、３１９は、制御装置２によってフィードバック制御されている印加電圧を示す。印加電圧３１８は、図２５の例における、１行４列のセグメントへの印加であり、印加電圧３１９は、図２５の例における、２行２列のセグメントへの印加である。印加電圧３１７は、その他のセグメントへの印加である。
【0141】
制御装置２は、狭視野角状態から広視野角状態に変化させるため、時刻Ｔ０で、１行４列のセグメントに対して＋６Ｖを印加し、２行２列のセグメントに対して＋７Ｖを印加し、他のセグメントに対して＋５Ｖを印加する。制御装置２は、時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度を測定する。時刻Ｔ１Ａにおいて光線方向制御パネル１０の透過光輝度が目標値に達している場合、制御装置２は、各セグメントの印加電圧を維持する。
【0142】
図２６の例において、測定した透過光輝度が目標値未満である。制御装置２は、印加電圧のグラフにおいて実線３１７、３１８、３１９が示すように、各セグメントの印加電圧値を増加させる。制御装置２は、１行４列のセグメントに対して＋１１Ｖを印加し、２行２列のセグメントに対して＋１２Ｖを印加し、他のセグメントに対して＋１０Ｖを印加する。
【0143】
上述のように、セグメントの透過率応答特性の測定結果に応じた印加電圧を設定しておくことで、セグメント間の透過率応答特性を均等化することができる。
【0144】
図２７は、光線方向制御装置１の回路構成例を模式的に示す。図１７に示す構成例との差異を主に説明する。光線方向制御装置１は、複数セグメントを個別に制御するための構成を含む。光線方向制御装置１は、複数の光センサ７１それぞれとペアを構成する複数の測定用光源７８を含む。図２７において、一つの測定用光源のみが符号７８で指示されている。コントローラ４１は測定用光源７８を制御する。
【0145】
例えば、図２０～２３を参照して説明した例において、光センサ７１と測定用光源７８の各ペアが、各セグメントの透過光を測定する。図２４、２５及び２６を参照して説明した例において、例えば、光センサ７１と測定用光源７８のペアの測定値の平均値が、印加電圧制御のために使用される。光センサ７１及び測定用光源７８それぞれの数は１であってもよい。
【0146】
制御回路４は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４４を含む。ルックアップテーブル４４は、セグメントそれぞれの設定情報を格納している。電源回路３は、複数のＤＡコンバータ３１を含む。図２７において、一つのＤＡコンバータのみが符号３１で指示されている。ＤＡコンバータ３１の出力は、それぞれ、対応する透明セグメント電極に与えられる。電源回路３は、透明電極１２に、基準電位としてグランド電位を与える。
【0147】
コントローラ４１は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４４を参照し、光センサ７１の測定値に基づき、ＤＡコンバータ３１それぞれの出力を制御することで、セグメント（透明セグメント電極）それぞれの印加電圧を制御する。具体的な制御方法は、図２０～２６を参照して説明した。なお、ＤＡコンバータ３１に代えて、複数の電位を与える分圧回路と、セグメントそれぞれの電位を選択するセレクタとを含んでもよい。
【0148】
以上、本開示の実施形態を説明したが、本開示が上記の構成例に限定されるものではない。当業者であれば、上記の構成例の各要素を、本開示の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。ある構成例の一部を他の構成例の一部で置き換えることが可能であり、ある構成例に他の構成例の一部を加えることも可能である。
【符号の説明】
【0149】
１ 光線方向制御装置、２ 制御装置、３ 電源回路、４ 制御回路、５ 表示パネル、１０ 光線方向制御パネル、１１、１６ 透明基板、１２、１５ 透明電極、１３ 光透過領域、１４ 光吸収領域、１５Ａ－１５Ｄ 透明セグメント電極、１７、１８ 絶縁膜
３１ ＤＡコンバータ、４１ コントローラ、４２、４３、４４ ルックアップテーブル、５１ 光源、５６ 表示領域、７１ 光センサ、７５ 温度センサ、７８ 測定用光源、８１ バックライト、１０５ 光線方向制御領域、１１１ 出射面、１４０ 電気泳動粒子、１４１ 分散媒、１５５ 透明セグメント電極群、１６１ 入射面、５５１ 透明セグメント電極
３１ ＤＡコンバータ、４１ コントローラ、４２、４３、４４ ルックアップテーブル、５１ 光源、５６ 表示領域、７１ 光センサ、７５ 温度センサ、７８ 測定用光源、８１ バックライト、１０５ 光線方向制御領域、１１１ 出射面、１４０ 電気泳動粒子、１４１ 分散媒、１５５ 透明セグメント電極群、１６１ 入射面、５５１ 透明セグメント電極
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】