CN117255966A - 液晶光学元件及照明装置 - Google Patents

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transparent
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Abstract

液晶光学元件具有第一液晶单元、第二液晶单元、以及使光折射的光学元件，第一液晶单元及第二液晶单元分别具有第一基板、与第一基板相对配置的第二基板、以及配置于第一基板与第二基板之间的液晶层，第一基板具有：第一电极组，由第一透明电极及第二透明电极在第一方向上平行地交替配置而成；以及第二电极组，由第五透明电极及第六透明电极在第一方向上平行地交替配置而成，第二基板具有：第三电极组，由第三透明电极及第四透明电极在第二方向上平行地交替配置而成；以及第四电极组，由第七透明电极及第八透明电极在第二方向上平行地交替配置而成。

Description

液晶光学元件及照明装置
技术领域
本发明的一实施方式涉及利用液晶的光学特性来控制配光的元件、以及包括利用液晶的光学特性来控制配光的元件的照明装置。
背景技术
作为使用了向液晶供给电压而使液晶的折射率发生变化、从而对焦距进行电控制的液晶的光学元件(液晶光学元件)，已知有液晶透镜。例如，在专利文献1、专利文献2或专利文献5中公开了一种照明装置，该照明装置使用将电极设置为同心圆状的液晶单元，对从光源放射的光的扩散进行控制。另外，例如，在专利文献4中公开了一种液晶透镜的制造方法。进而，在专利文献3中公开了一种光束成型器件图案，该光束成型器件图案改变用于向液晶供给电压的电极的形状来控制配光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-317879号公报
专利文献2：日本特开2010-230887号公报
专利文献3：日本特开2014-160277号公报
专利文献4：日本特开2008-089782号公报
专利文献5：日本特开2010-276685号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在液晶透镜或照明装置中，对于照射光的对象，光的照射方向不变的情况较多。在液晶透镜或照明装置中，朝向移动的对象或者位于不同的多个位置的对象高效地照射光成为技术问题。
鉴于上述问题，本发明的一实施方式的目的之一在于，改变朝向移动的对象或位于不同的多个位置的对象照射光的方向，高效地向移动的对象照射光。
用于解决技术问题的方案
本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件具有：第一液晶单元；第二液晶单元，与所述第一液晶单元重叠；以及光学元件，与所述第二液晶单元重叠，使光折射，所述第一液晶单元及所述第二液晶单元分别具有第一基板、与所述第一基板相对配置的第二基板、以及配置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，所述第一基板具有：第一电极组，由第一透明电极及第二透明电极在第一方向上平行地交替配置而成；以及第二电极组，由第五透明电极及第六透明电极在所述第一方向上平行地交替配置而成，且与所述第一电极组相邻配置，所述第二基板具有：第三电极组，由第三透明电极及第四透明电极在与所述第一方向交叉的第二方向上平行地交替配置而成，且与所述第一电极组相对配置；以及第四电极组，由第七透明电极及第八透明电极在所述第二方向上平行地交替配置而成，与所述第三电极组相邻，且与所述第二电极组相对配置。
本发明的一实施方式所涉及的照明装置具有光源及所述液晶光学元件。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的立体图。
图2是本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的截面图。
图3是本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的截面图。
图4是在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，第二液晶单元上的棱镜的俯视图。
图5是示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，第一基板上的第一透明电极、第二透明电极、第五透明电极及第六透明电极的配置的俯视图。
图6是示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，第二基板上的第三透明电极、第四透明电极、第七透明电极及第八透明电极的配置的俯视图。
图7是示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，液晶层的液晶的取向的截面图。
图8是示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，液晶层的液晶的取向的截面图。
图9是示出在来自本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的出射光中，相对亮度与极角的关系的曲线图。
图10是示出供给到本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的各透明电极的电压的时序图。
图11是用于说明包括本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例、以及来自液晶光学元件的出射光的一例的截面图。
图12是示出在来自本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的出射光中，相对亮度与极角的关系的曲线图。
图13是示出供给到本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的各透明电极的电压的时序图。
图14是用于说明包括本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例、以及来自液晶光学元件的出射光的一例的截面图。
图15是在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，向各透明电极供给图13所示的电压而得到的光的配光图案的照片。
图16是示出在来自本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的出射光中，相对亮度与极角的关系的曲线图。
图17是示出供给到本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的各透明电极的电压的时序图。
图18是用于说明包括本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例、以及来自液晶光学元件的出射光的一例的截面图。
图19是示出在来自本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件的出射光中，相对亮度与极角的关系的曲线图。
图20是示出供给到本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的各透明电极的电压的时序图。
图21是示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，第二基板上的第三透明电极、第四透明电极、第七透明电极及第八透明电极的配置的俯视图。
图22是示出在本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件中，第二基板上的第九透明电极的配置的俯视图。
图23是示出包括本发明的第二实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例的截面图。
图24的(A)是示出包括本发明的第二实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例的截面图。图24的(B)是示出本发明的第二实施方式所涉及的照明装置中包括的菲涅耳透镜的俯视图。
图25是示出包括本发明的第二实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例的截面图。
图26是示出包括本发明的第三实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例的截面图。
图27是示出在来自本发明的第三实施方式所涉及的液晶光学元件的出射光中，相对亮度与极角的关系的示意性的曲线图。
图28是示出在本发明的第三实施方式所涉及的液晶光学元件中，第二液晶单元上的棱镜的俯视图。
图29是示出在本发明的第四实施方式所涉及的液晶光学元件中，棱镜的俯视图。
图30是示出在本发明的第四实施方式所涉及的液晶光学元件中，棱镜的俯视图。
图31是示出包括本发明的第五实施方式所涉及的液晶光学元件的照明装置的一例的截面图。
图32的(A)是示出本发明的第五实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的液晶透镜的形状在截面中为三角形的例子的图，图32的(B)是示出本发明的第五实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的液晶透镜的形状在截面中为梯形的例子的图，图32的(C)是示出本发明的第五实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的液晶透镜的形状在截面中为凸型的例子的图。
图33是本发明的第六实施方式所涉及的液晶光学元件的立体图。
图34是示出在本发明的第六实施方式所涉及的液晶光学元件中，第一基板上的第一透明电极、第二透明电极、第五透明电极及第六透明电极的配置的俯视图。
图35是示出本发明的第七实施方式所涉及的照明装置的构成的示意图。
图36是示出在本发明的第七实施方式所涉及的液晶光学元件中，第一基板上的第一透明电极、第二透明电极、第五透明电极及第六透明电极的配置的俯视图。
图37是示出在本发明的第七实施方式所涉及的液晶光学元件中，第二基板上的第三透明电极、第四透明电极、第七透明电极及第八透明电极的配置的俯视图。
图38是示出供给到本发明的第七实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的各透明电极的电压的时序图。
图39是示出供给到本发明的第八实施方式所涉及的液晶光学元件中包括的各透明电极的电压的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图等对本发明的实施方式进行说明。但是，本发明能够以多种不同的方式实施，并不限定于以下例示的实施方式的记载内容来解释。为了使说明更明确，与实际的方式相比，附图有时会示意性地示出各部分的宽度、厚度、形状等，但只是一例而已，并不限定本公开的解释。另外，在本说明书和各附图中，对于与关于已出现的图叙述过的内容同样的要素，有时会在相同的附图标记、数字之后附加a、b、A、B等字母，或者在数字之后附加连字符和数字，适当省略详细的说明。进而，针对各要素的附记为“第一”、“第二”的文字是为了区分各要素而使用的方便的标识，只要没有特别的说明，则不具有其他的含义。
在本说明书中，在某部件或区域处于其他部件或区域之“上(或下)”的情况下，只要没有特别的限定，则不仅包括处于其他部件或区域的正上方(或正下方)的情况，还包括处于其他部件或区域的上方(或下方)的情况，即，也包括在其他部件或区域的上方(或下方)，在其间包括另一构成要素的情况。
另外，在本说明书中，在加工某一个膜而形成多个结构体的情况下，各个结构体有时具有不同的功能、作用，另外，各个结构体形成的基底有时不同。然而，这些多个结构体来源于在相同工序中作为相同层形成的膜，具有相同材料。因此，这些多个膜定义为存在于相同层。
另外，在本说明书中，“α包括A、B或C”、“α包括A、B及C中的任一个”、“α包括选自由A、B及C构成的组中的一个”这样的表达只要没有特别明示，则不排除α包括A至C的多个组合的情况。进而，这些表达也不排除α包括其他要素的情况。
<第一实施方式>
<1-1.液晶光学元件10的构成>
图1是本发明的一实施方式所涉及的液晶光学元件10的示意性的立体图。如图1所示，液晶光学元件10包括第一液晶单元110、第二液晶单元120、第一透明接合层130、第二透明接合层140及光学元件150。液晶光学元件10大致分为第二区域170和第一区域160。第一透明接合层130设置于第一液晶单元110与第二液晶单元120之间。第二透明接合层140设置于第二液晶单元120与光学元件150之间。液晶光学元件10中，第一液晶单元110、第二液晶单元120、第一透明接合层130、第二透明接合层140及光学元件150在z轴方向上层叠。
第一透明接合层130能够将第一液晶单元110与第二液晶单元120接合并且固定。与第一透明接合层130同样地，第二透明接合层140能够将第二液晶单元120与光学元件150接合并且固定。
形成第一透明接合层130及第二透明接合层140的材料能够使用光学弹性树脂。例如，光学弹性树脂是包括具有透光性的丙烯酸树脂的接合材料。
图2及图3是液晶光学元件10的示意性的截面图。具体而言，图2是沿图1所示的A1-A2线切断的zx面内的示意性的截面图，图3是沿图1所示的B1-B2线切断的yz面内的示意性的截面图。在本实施方式中，有时将x轴方向、与x轴方向交叉的y轴方向、与x轴及y轴交叉的z轴分别称为第一方向、第二方向、第三方向。另外，x轴与y轴正交，z轴与xy平面(x轴及y轴)垂直。
第一液晶单元110包括第一基板111-1、第二基板111-2、第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3(图6)、第四透明电极112-4、第五透明电极112-5、第六透明电极112-6、第七透明电极112-7(图6)、第八透明电极112-8、液晶层113、第一取向膜114-1、第二取向膜114-2及密封材料115。
第二液晶单元120包括第一基板121-1、第二基板121-2、第一透明电极122-1、第二透明电极122-2、第三透明电极122-3(图6)、第四透明电极122-4、第五透明电极122-5、第六透明电极122-6、第七透明电极122-7(图6)、第八透明电极122-8、液晶层123、第一取向膜124-1、第二取向膜124-2及密封材料125。
详情将后述，光学元件150是具有两个以上的光学平面的透明体，具有至少一组光学平面不平行的棱镜。棱镜例如使用三棱镜构成。例如，在本实施方式中，光学元件150具有在x轴方向上平行或大致平行、或者在y轴方向上平行或大致平行地设置的多个三棱镜(棱镜)。
液晶光学元件10具有两个液晶单元，但两个液晶单元的构成同样。在以下的说明中，主要对第一液晶单元110的构成进行说明，有时追加第二液晶单元120的构成的说明。
第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5及第六透明电极112-6设置于第一基板111-1上。第一取向膜114-1以覆盖第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5、第六透明电极112-6、第一基板111-1各自的表面及里面的方式设置。
第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8设置于第二基板111-2上。第二取向膜114-2以覆盖第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7、第八透明电极112-8各自的表面及侧面的方式设置。
详情将后述，第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3及第四透明电极112-4设置于第二区域170，第五透明电极112-5、第六透明电极112-6、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8设置于第一区域160。
在第一基板111-1及第二基板111-2中，第一基板111-1上的第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5及第六透明电极112-6与第二基板111-2上的第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8夹着液晶层113相对设置。
密封材料115设置于第一基板111-1和第二基板111-2各自的周边部，将第一基板111-1与第二基板111-2接合。包括液晶的液晶层113设置于由第一基板111-1(更具体而言，第一取向膜114 1)、第二基板111-2(更具体而言，第二取向膜114-2)及密封材料115包围的空间。
第一基板111-1及第二基板111-2能够使用具有透光性的刚性基板或具有透光性的挠性基板。例如，第一基板111-1及第二基板111-2是玻璃基板、石英基板、蓝宝石基板、聚酰亚胺树脂基板、丙烯酸树脂基板、硅氧烷树脂基板或氟树脂基板。
第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3及第四透明电极112-4、第五透明电极122-5、第六透明电极122-6、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8作为用于在液晶层113上形成电场的电极发挥功能。形成第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3及第四透明电极112-4、第五透明电极122-5、第六透明电极122-6、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的材料能够使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等透明导电材料。
液晶层113根据液晶分子的取向状态，能够折射所透射的光、或者使所透射的光的偏振状态发生变化。例如，液晶层113中包括的液晶能够使用扭曲向列液晶。在本实施方式中，作为一例，液晶使用了正型扭曲向列液晶，但也可以通过变更液晶分子的初始的取向方向而使用负型扭曲向列液晶。另外，液晶优选包括对液晶分子赋予扭曲的手性剂。
第一取向膜114-1及第二取向膜114-2具有将液晶层113内的液晶分子在预定的方向上排列的功能。形成第一取向膜114-1及第二取向膜114-2的材料能够使用聚酰亚胺树脂。第一取向膜114-1及第二取向膜114-2也可以通过取向处理来赋予取向特性。例如，取向处理能够使用摩擦法或光取向法。摩擦法是沿一个方向对取向膜的表面进行摩擦的方法。光取向法是向取向膜照射直线偏振光的紫外线的方法。
例如，密封材料115能够使用环氧树脂接合材料或丙烯酸树脂接合材料。接合材料可以是紫外线固化型，也可以是热固化型。
详情将后述，液晶光学元件10通过包括两个液晶单元(第一液晶单元110及第二液晶单元120)，能够控制非偏振光的配光，形成配光图案。因此，无需在第一基板111-1及第二基板121-2的外侧表面例如设置如设置于液晶显示元件的表面及背面那样的一对偏振板。
<1-2.光学元件150的构成>
图4是在液晶光学元件10中，第二液晶单元120上的光学元件150的俯视图。沿图4所示的A1-A2线切断的光学元件150的zx面内的示意性的截面图是图2及图3所示的光学元件150的截面图。
如上所述，在本实施方式中，光学元件150例如具有在x轴方向上平行或大致平行、或者在y轴方向上平行或大致平行地设置的多个三棱镜(棱镜)。图4所示的与y轴方向平行的实线是相当于三棱镜(棱镜)的顶角的部分。
光学元件150使入射的光弯曲、分散或全反射。即，光学元件150使入射光向与入射方向不同的方向出射。例如，光学元件150使(入射)光折射。设置于第二区域170的棱镜和设置于第一区域160的棱镜相对于连结与x轴方向平行的边的中心的线151对称或大致对称地设置。其结果，能够使分别入射到设置于第二区域170的棱镜及设置于第一区域160的棱镜的光独立地弯曲、分散或全反射。
例如，形成光学元件150的材料能够使用丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等有机树脂。
光学元件150能够根据用途改变顶角，因此能够根据用途改变入射的光的弯曲、分散或全反射。在本实施方式中，能够根据供给到设置于第二区域170的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2的电压，使入射到设置于第二区域170的棱镜的光弯曲、分散或全反射，能够根据供给到设置于第一区域160的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的电压，使入射到设置于第一区域160的棱镜的光弯曲、分散或全反射。
在本实施方式中，在光学元件150中，有时将设置于第二区域170的棱镜称为第一光学转换部，将设置于第一区域160的棱镜称为第二光学转换部。
<1-3.透明电极的配置>
图5是示出在液晶光学元件10中，第一基板111-1上的第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的配置的俯视图。图6是示出在液晶光学元件10中，第二基板111-2上的第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的配置的示意性的俯视图。需要说明的是，在图5及图6中，示出第一液晶单元110中包括的透明电极等，但通过将第一液晶单元110中的透明电极112及第一基板111替换为透明电极122及第二基板121，能够对第二液晶单元120进行说明。
如图5所示，设置于第二区域170的第一电极组117-1包括第一透明电极112-1及第二透明电极112-2。第一透明电极112-1及第二透明电极112-2在x轴方向上交替配置，在y轴方向上延伸。第一透明电极112-1的电极的宽度及第二透明电极112-2的电极的宽度在x轴方向上为第一宽度a1。第一透明电极112-1与第二透明电极112-2的x轴方向的电极间距离(电极间隔)为第一电极间距离b1。第一透明电极112-1与第二透明电极112-2的电极间的节距为第一节距p1，第一节距p1满足p1＝a1+b1。另外，第一透明电极112-1及第二透明电极112-2分别与形成于第一基板111-1上的第一配线116-1及第二配线116-2电连接。第一配线116-1可以形成于第一透明电极112-1之下，也可以形成于第一透明电极112-1之上。另外，第一配线116-1可以形成于与第一透明电极112-1相同的层。第二配线116-2的构成与第一配线116-1的构成是同样的。
如图5所示，设置于第一区域160的第二电极组117-2包括第五透明电极112-5及第六透明电极112-6。第五透明电极112-5的电极的宽度、第六透明电极112-6的电极的宽度、第五透明电极112-5与第六透明电极112-6的x轴方向的电极间距离(电极间隔)、以及第五透明电极112-5与第六透明电极112-6的电极间的节距分别与第一透明电极112-1的电极的宽度、第二透明电极112-2的电极的宽度、第一透明电极112-1与第二透明电极112-2的x轴方向的电极间距离(电极间隔)、以及第一透明电极112-1与第二透明电极112-2的电极间的节距相同。另外，第五透明电极112-5及第六透明电极112-6分别与形成于第一基板111-1上的第七配线116-7及第八配线116-8电连接。第七配线116-7可以形成于第五透明电极112-5之下，也可以形成于第五透明电极112-5之上。另外，第七配线116-7可以形成于与第五透明电极112-5相同的层。第八配线116-8的构成也与第七配线116-7的构成是同样的。
第一取向膜114-1在x轴方向上进行取向处理。在这种情况下，构成液晶层113的液晶分子中的第一基板111-1侧的液晶分子的长轴沿x轴方向取向。即，第一取向膜114-1的取向方向(x轴方向)与第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的延伸方向(y轴方向)正交。
如图6所示，设置于第二区域170的第三电极组117-3包括第三透明电极112-3及第四透明电极112-4。第三透明电极112-3及第四透明电极112-4在y轴方向上交替配置，在x轴方向上延伸。第三透明电极112-3的电极的宽度及第四透明电极112-4的电极的宽度在y轴方向上为第二宽度a2。第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的x轴方向的电极间距离(电极间隔)为第二电极间距离b2。第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的电极间的节距为第二节距p2，第二节距p2满足p2＝a2+b2。另外，第三透明电极112-3及第四透明电极112-4分别与形成于第二基板111-2上的第三配线116-3及第四配线116-4电连接。第三配线116-3可以形成于第三透明电极112-3之下，也可以形成于第三透明电极112-3之上。另外，第三配线116-3可以形成于与第三透明电极112-3相同的层。第四配线116-4的构成与第三配线116-3的构成是同样的。
如图6所示，设置于第一区域160的第四电极组117-4包括第七透明电极112-7及第八透明电极112-8。第七透明电极112-7的电极的宽度、第八透明电极112-8的电极的宽度、第七透明电极112-7与第八透明电极112-8的y轴方向的电极间距离(电极间隔)、以及第七透明电极112-7与第八透明电极112-8的电极间的节距分别与第三透明电极112-3的电极的宽度、第四透明电极112-4的电极的宽度、第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的y轴方向的电极间距离(电极间隔)、以及第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的电极间的节距相同。另外，第七透明电极112-7及第八透明电极112-8分别与形成于第二基板111-2上的第九配线116-9及第十配线116-10电连接。第九配线116-9可以形成于第七透明电极112-7之下，也可以形成于第七透明电极112-7之上。另外，第九配线116-9可以形成于与第七透明电极112-7相同的层。第十配线116-10的构成与第九配线116-9的构成是同样的。
第二取向膜114-2在y轴方向上进行取向处理。在这种情况下，构成液晶层113的液晶分子中的第二基板111-2侧的液晶分子的长轴沿y轴方向取向。即，第二取向膜114-2的取向方向(y轴方向)与第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的延伸方向(x轴方向)正交。
第一透明电极112-1和第二透明电极112-2能够在第一基板111-1上以具有第一节距p1的梳齿状图案形成，第五透明电极112-5和第六透明电极112-6能够在第一基板111-1上以具有第一节距p1的梳齿状图案形成。同样地，第三透明电极112-3和第四透明电极112-4能够在第二基板111-2上以具有第二节距p2的梳齿状图案形成，第七透明电极112-7和第八透明电极112-8能够在第二基板111-2上以具有第二节距p2的梳齿状图案形成。
在第一液晶单元110中，第一透明电极112-1及第二透明电极112-2与第三透明电极112-3及第四透明电极112-4隔着液晶层113相对，第五透明电极112-5及第六透明电极112-6与第七透明电极112-7及第八透明电极112-8隔着液晶层113相对。
这里，第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的延伸的方向(y轴方向)与第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的延伸的方向(x轴方向)正交。换言之，形成于第一基板111-1上的梳齿状的电极图案与形成于第二基板上的梳齿状的电极图案在俯视观察时相互正交。
另外，在第一基板111-1上形成有第五配线116-5、第六配线116-6、第十一配线116-11及第十二配线116-12。当第一基板111-1与第二基板111-2贴合时，第三配线116-3及第四配线116-4分别与设置于第一基板111-1的第五配线116-5及第六配线116-6电连接。同样地，第九配线116-9及第十配线116-10分别与设置于第一基板111-1的第十一配线116-11及第十二配线116-12电连接。
例如，第三配线116-3与第五配线116-5、第四配线116-4与第六配线116-6、第九配线116-9与第十一配线116-11、以及第十配线116-10与第十二配线116-12能够使用银膏或导电粒子电连接。需要说明的是，导电粒子包括覆盖了金属的粒子。
在本实施方式中，第一透明电极112-1与第二透明电极112-2交替配置的第一方向与第三透明电极112-3与第四透明电极112-4交替配置的第二方向正交，但也可以稍微偏移而交叉，只要它们交叉即可。同样地，在本实施方式中，第五透明电极112-5与第六透明电极112-6交替配置的第一方向与第七透明电极112-7与第八透明电极112-8交替配置的第二方向正交，但也可以稍微偏移而交叉，只要它们交叉即可。需要说明的是，正交的角度或者稍微偏移而交叉的角度可以为0度，也可以为80度以上且100度以下(90±10度)。
详情将后述，通过设置于第二区域170的第一基板111-1的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2与第二基板的第三透明电极112-3及第四透明电极112-4交叉，能够控制供给到各透明电极的电压，从而控制液晶层113的液晶的取向。
另外，在本实施方式中，通过设置于第一区域160的第一基板111-1的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6与第二基板的第七透明电极112-7及第八透明电极112-8交叉，能够控制供给到各透明电极的电压，从而控制液晶层113的液晶的取向。
其结果，通过使用液晶光学元件10，能够在第一区域160和第二区域170独立地控制光的配光或配光图案。
在第一基板111-1的与第二基板111-2相对的一侧、或者第二基板111-2的与第一基板111-1相对的一侧，形成有用于保持第一基板111-1与第二基板111-2的间隔的光隔离件(省略图示)。
形成第一配线116-1、第二配线116-2、第三配线116-3、第四配线116-4、第五配线116-5、第六配线116-6、第七配线116-7、第八配线116-8、第九配线116-9、第十配线116-10、第十一配线116-11及第十二配线116-12的材料能够使用金属材料或透明导电材料。金属材料或透明导电材料例如是铝、钼、氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。需要说明的是，在第一配线116-1、第二配线116-2、第三配线116-3、第四配线116-4、第五配线116-5、第六配线116-6、第七配线116-7、第八配线116-8、第九配线116-9、第十配线116-10、第十一配线116-11及第十二配线116-12中可以设置用于与外部装置连接的端子，第一配线116-1、第二配线116-2、第三配线116-3、第四配线116-4、第五配线116-5、第六配线116-6、第七配线116-7、第八配线116-8、第九配线116-9、第十配线116-10、第十一配线116-11及第十二配线116-12也可以是用于与外部装置连接的端子。
第一配线116-1、第二配线116-2、第五配线116-5(或第三配线116-3)、第六配线116-6(或第四配线116-4)、第七配线116-7、第八配线116-8、第十一配线116-11(或第九配线116-9)及第十二配线116-12(或第十配线116-10)相互电绝缘。因此，在第一液晶单元110中，能够分别向第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第五透明电极112-5、第六透明电极112-6、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8供给不同的电压。其结果，能够使用各透明电极来控制液晶层113的液晶分子的取向。
<1-4.液晶光学元件10对光的配光的控制>
图7及图8是示出在液晶光学元件10中，液晶层113的液晶分子的取向的示意性的截面图。图7及图8分别与图2及图3所示的第二区域170中包括的第一液晶单元110的截面图的一部分对应。第二区域170和第一区域160具有同样的构成。在以下的说明中，主要对第二区域170中包括的第一液晶单元110或第二液晶单元120的构成进行说明，省略对第一区域160中包括的第一液晶单元110或第二液晶单元120的构成的说明。
在图7中，示出了未向第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3、第一透明电极122-1、第二透明电极122-2及第三透明电极122-3供给电压的状态的液晶光学元件10。在图8中，示出了向第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第三透明电极112-3、第一透明电极122-1、第二透明电极122-2及第三透明电极122-3供给了电压的状态的液晶光学元件10。具体而言，向第一液晶单元110的第一透明电极112-1及第三透明电极112-3供给Low电位，向第二透明电极112-2及第四透明电极112-4(省略图示)供给High电位。同样地，向第二液晶单元120的第一透明电极122-1及第三透明电极122-3供给Low电位，向第二透明电极122-2及第四透明电极122-4(省略图示)供给High电位。在图8中，为了方便起见，分别使用“-”及“+”标记对Low电位及High电位进行了图示。在本实施方式中，有时将在相邻的透明电极间产生的电场称为横向电场。
第一取向膜114-1在x轴方向上进行取向处理。如图7所示，液晶层113的第一基板111-1侧的液晶分子的长轴向x轴方向取向。即，第一基板111-1侧的液晶分子的取向方向为与第一透明电极112-1及第二透明电极112-2的延伸方向(y轴方向)正交的方向。另外，第二取向膜114-2在y轴方向上进行取向处理。另外，液晶层113的第二基板111-2侧的液晶分子的长轴向y轴方向取向。即，液晶层113的第二基板111-2侧的液晶分子的取向方向为与第三透明电极112-3及第四透明电极112-4(图6)的延伸方向(x轴方向)正交的方向。因此，液晶层113的液晶分子随着从第一基板111-1朝向第二基板111-2而使长轴的朝向逐渐从x轴方向变化为y轴方向，以扭曲90度的状态取向。
当向透明电极112供给电位时，如图8所示，液晶分子的取向方向发生变化。由于液晶层113的第一透明电极112-1与第二透明电极112-2之间的横向电场的影响，液晶层113的第一基板111-1侧的液晶分子整体上取向为相对于第一基板111-1在x轴方向上凸的圆弧状。同样地，由于液晶层113的第三透明电极112-3与第四透明电极112-4之间的横向电场的影响，液晶层113的第二基板111-2侧的液晶分子整体上取向为相对于第二基板111-2在y轴方向上凸的圆弧状。位于第一透明电极112-1与第二透明电极112-2之间的大致中央的液晶层113的液晶分子的取向几乎不会因任一种横向电场而变化。因此，入射到液晶层113的光按照第一基板111-1侧的取向为在x轴方向上凸的圆弧状的液晶分子的折射率分布而在x轴方向上扩散，按照第二基板111-2侧的取向为在y轴方向上凸的圆弧状的液晶分子的折射率分布而在y轴方向上扩散。
需要说明的是，由于第一基板111-1和第二基板111-2具有充分分离的基板间距离，因此第一基板111-1的第一透明电极112-1与第二透明电极112-2之间的横向电场不会对第二基板111-2侧的液晶分子的取向造成影响，或者小到能够无视。同样地，第二基板111-2的第三透明电极112-3与第四透明电极112-4之间的横向电场不会对第一基板111-1侧的液晶分子的取向造成影响，或者小到能够无视。
向第一透明电极122-1～第四透明电极122-4供给电位的情况下的液晶层123的液晶分子也与液晶层113的液晶分子是同样的，因此这里省略说明。
接着，对透射液晶光学元件10的光的配光进行说明。从光源出射的光具有x轴方向的偏振光分量(P偏振光分量)及y轴方向的偏振光分量(S偏振光分量)，但为了方便起见，以下将光分为P偏振光分量和S偏振光分量来进行说明。即，从光源出射的光(参照图7及图8中的(1))包括具有P偏振光分量的第一偏振光310、以及具有S偏振光分量的第二偏振光320。需要说明的是，图7及图8中的箭头标记及在圆形中附加了叉号的标记，分别表示P偏振光分量及S偏振光分量。需要说明的是，从光源出射的光是入射到液晶光学元件10的光(入射光180)。
第一偏振光310在入射到第一基板111-1之后，随着朝向第二基板111-2，按照液晶分子的取向的扭曲而从P偏振光分量变化为S偏振光分量(参照图7及图8中的(2)～(4))。更具体而言，第一偏振光310在第一基板111-1侧在x轴方向上具有偏振轴，但在穿过液晶层113的厚度方向的过程中使其偏振轴逐渐变化。另外，第一偏振光310在第二基板111-2侧在y轴方向上具有偏振轴，然后从第二基板111-2侧出射(参照图7及图8中的(5))。
这里，当在第一透明电极112-1与第二透明电极112-2之间产生横向电场时，由于该横向电场的影响，第一基板111-1侧的液晶分子取向为在x轴方向上凸的圆弧状，折射率分布发生变化。因此，第一偏振光310按照该液晶分子的折射率分布在x轴方向上扩散。另外，当在第三透明电极112-3与第四透明电极112-4之间产生横向电场时，由于该横向电场的影响，第二基板111-2侧的液晶分子取向为在y轴方向上凸的圆弧状，折射率分布发生变化。因此，第一偏振光310按照该液晶分子的折射率分布的变化在y轴方向上扩散。
因此，在未产生横向电场的情况下(参照图7)，透射第一液晶单元110-1的第一偏振光310的偏振光分量从P偏振光分量变化为S偏振光分量。另一方面，在产生横向电场的情况下(参照图8)，透射第一液晶单元的第一偏振光310的偏振光分量从P偏振光分量变化为S偏振光分量，并且在x轴方向及y轴方向上扩散。
第二偏振光320在入射到第一基板111-1之后，随着朝向第二基板111-2，按照液晶分子的取向的扭曲而从S偏振光分量变化为P偏振光分量(参照图7及图8中的(2)～(4))。更具体而言，第二偏振光320在第一基板111-1侧在y轴方向上具有偏振轴，但在穿过液晶层113的厚度方向的过程中使其偏振轴逐渐变化。另外，第二偏振光320在第二基板111-2侧在x轴方向上具有偏振轴，然后从第二基板111-2侧出射(参照图7及图8中的(5))。
这里，当在第一透明电极112-1与第二透明电极112-2之间产生横向电场时，由于该横向电场的影响，第一基板111-1侧的液晶分子取向为在x轴方向上凸的圆弧状，折射率分布发生变化。然而，由于第二偏振光320的偏振轴与第一基板111-1侧的液晶分子的取向正交，因此不受该液晶分子的折射率分布的影响，不扩散而直接穿过。另外，当在第三透明电极112-3与第四透明电极112-4之间产生横向电场时，由于该横向电场的影响，第二基板111-2侧的液晶分子取向为在y轴方向上凸的圆弧状，折射率分布发生变化。然而，由于第二偏振光320的偏振轴与第二基板111-2侧的液晶分子的取向正交，因此不受该液晶分子的折射率分布的影响，不扩散而直接穿过。
因此，不仅在未产生横向电场的情况下(参照图7)，在产生横向电场的情况下(参照图8)，透射第一液晶单元110-1的第二偏振光320的偏振光分量也从S偏振光分量变化为P偏振光分量，但不扩散。
第二液晶单元120的液晶层123的液晶分子也具有与第一液晶单元110-1的液晶层113的液晶分子同样的折射率分布。但是，由于第一偏振光310及第二偏振光320通过透射第一液晶单元110-1而偏振轴发生变化，因此受到液晶层123的液晶分子的折射率分布的影响的偏振光相反。即，不仅在未产生横向电场的情况下(参照图7)，在产生横向电场的情况下(参照图8)，透射第二液晶单元120的第一偏振光310的偏振光分量也从S偏振光分量变化为P偏振光分量，但不扩散(参照图7及图8中的(6)～(8))。另一方面，在未产生横向电场的情况下(参照图7)，透射第二液晶单元120的第二偏振光320的偏振光分量仅从P偏振光分量变化为S偏振光分量，但在产生横向电场的情况下(参照图8)，透射第二液晶单元120的第二偏振光320的偏振光分量从P偏振光分量变化为S偏振光分量，并且在x轴方向及y轴方向上扩散。
由以上可知，在液晶光学元件10中，通过使具有相同结构的两个液晶单元(第一液晶单元110及第二液晶单元120)层叠，从而入射到液晶光学元件10的光的偏振光分量变化2度。其结果，在液晶光学元件10中，能够使入射前的偏振光分量与入射后的偏振光分量不变(参照图7及图8中的(1)及(9))。即，在液晶光学元件10中，能够使入射光180的偏振光分量和出射光190的偏振光分量不变。
另外，液晶光学元件10向透明电极112供给电位，使第一液晶单元110的液晶层113的液晶分子所具有的折射率分布发生变化，能够使透射第一液晶单元110的光折射。具体而言，第一液晶单元110-1能够使第一偏振光310(P偏振光分量)的光在x轴方向、y轴方向、或者x轴及y轴这两个轴方向上扩散，第二液晶单元120能够使第二偏振光320(S偏振光分量)的光在x轴方向、y轴方向、或者x轴及y轴这两个轴方向上扩散。
<1-5.液晶光学元件10的出射光的出射方向的控制方法>
液晶光学元件10能够通过发送到各透明电极的控制信号来控制从光源210(图11)放射的光。以下，参照图9～图17，例示几个使用液晶光学元件10控制的光的配光图案。但是，由液晶光学元件10控制的光的配光图案并不限定于这里示出的例子。表1所示的发送到第一透明电极112-1的控制信号V11、发送到第二透明电极112-2的控制信号V12、发送到第五透明电极112-5的控制信号V15、发送到第六透明电极112-6的控制信号V16、发送到第三透明电极112-3的控制信号V13、发送到第四透明电极112-4的控制信号V14、发送到第七透明电极112-7的控制信号V17、发送到第八透明电极112-8的控制信号V18(在此之前属于第一液晶单元)、发送到第一透明电极122-1的控制信号V21、发送到第二透明电极122-2的控制信号V22、发送到第五透明电极122-5的控制信号V25、发送到第六透明电极122-6的控制信号V26、发送到第三透明电极122-3的控制信号V23、发送到第四透明电极122-4的控制信号V24、发送到第七透明电极122-7的控制信号V27及发送到第八透明电极112-8的控制信号V28(在此之前属于第二液晶单元)与图10、图12、图16及图18所示的控制信号对应。
[表1]
另外，在以下的说明中，为了方便起见，以供给到各透明电极的电压为第一电位(变动电位，例如，Low电位为0V及High电位为30V)、与第一电位相位相反的第二电位(变动电位，例如，Low电位为0V及High电位为30V)及第三电位(中间电位，例如，为15V)来进行说明。第三电位为Low电位与High电位之间的电位，可以是固定电位，也可以是变动电位。但是，由液晶光学元件10控制的光的配光图案并不限定于这里示出的例子。需要说明的是，供给到各透明电极的电压的值并不限定于图10、图13、图17、图20及图38所记载的0V、12V、15V、18V及30V。
<1-5-1.出射光的出射方向为中心方向>
使用图9～图11，对将从光源210放射的光(入射光180(图11))控制为相对于液晶光学元件10向中心方向出射的例子进行说明。图9是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为中心方向的情况下的相对亮度与极角的关系的曲线图。图10是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为中心方向的情况下供给到各透明电极的电压的时序图。图11是用于说明包括液晶光学元件10的照明装置的一例、以及来自液晶光学元件10的出射光的一例的截面图。
如图10所示，在第一液晶单元110中，向设置于第二区域170的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2供给第三电位。向设置于第二区域170的第三透明电极112-3及第四透明电极112-4供给第三电位。向设置于第一区域160的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6供给第三电位。向设置于第一区域160的第七透明电极112-7及第八透明电极112-8供给第三电位。
因此，各电极间未产生电位差。另外，由于在第一液晶单元110内的液晶层113(图2及图3)及第二液晶单元120内的液晶层123(图2及图3)中未产生电场，因此液晶层113及液晶层123的液晶分子的取向状态不会从初始取向发生变化。因此，从光源210(图11)放射的光(入射光180(图11))入射到第一区域160(图11)及第二区域170(图11)，在透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140的光中，穿过液晶层113及液晶层123的偏振光分量不扩散地穿过。
其结果，如图11所示，入射到第一区域160的入射光180入射到光学元件150的第一区域160的棱镜，成为折射的光(出射光190-2)。与入射到光学元件150的第一区域160的棱镜的光同样地，入射到第二区域170的入射光180入射到光学元件150的第二区域170侧的棱镜，成为从第二区域170向第一区域160折射的光(出射光190-1)。
即，入射到第一区域160的入射光180透射液晶层113及液晶层123，在该状态下入射到光学元件150的第一区域160的棱镜。因此，来自该第一区域160的出射光如在图9中由长虚线所示的“来自第一区域的出射光”那样，成为折射的光。例如，该折射的光是从左方向向右方向折射的光(出射光190-2(图11))。另外，入射到第二区域170的入射光180透射液晶层113及液晶层123，入射到光学元件150的第二区域170侧的棱镜。因此，来自该第二区域170的出射光如在图9中由短虚线所示的“来自第二区域的出射光”那样，成为折射的光(出射光190-1)。例如，该折射的光是从右方向向左方向折射的光(出射光190-1(图11))。其结果，液晶光学元件10能够从液晶光学元件10的中心或大致中心出射将“来自第二区域的出射光”与“来自第一区域的出射光”合成后的光、即在图9中由实线所示的出射光。
<1-5-2.出射光的出射方向为右方向>
使用图12～图15，对将从光源210放射的光(入射光180(图14))控制为相对于液晶光学元件10向右方向出射的例子进行说明。图12是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为右方向的情况下的相对亮度与极角的关系的曲线图。图13是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为右方向的情况下供给到各透明电极的电压的时序图。图14是用于说明包括液晶光学元件10的照明装置的一例、以及来自液晶光学元件10的出射光的一例的截面图。图15是在液晶光学元件10中，向各透明电极供给图13所示的电压而得到的光的配光图案的照片。
如图13所示，在第一液晶单元110中，向设置于第一区域160的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6、以及第七透明电极112-7及第八透明电极112-8供给第三电位。向设置于第二区域170的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2、以及第三透明电极112-3及第四透明电极112-4供给第一电位或第二电位。
设置于第一区域160的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的电极间、以及设置于第一区域160的第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的电极间未产生电位差。在第一区域160中，由于在第一液晶单元110内的液晶层113(图2及图3)及第二液晶单元120内的液晶层123(图2及图3)中未产生电场，因此第一液晶单元110内的液晶层113及第二液晶单元120内的液晶层123的液晶分子的取向状态不会从初始取向发生变化。因此，在第一区域160中，从光源210(图14)放射的光(入射光180(图14))入射到第一区域160(图14)，在透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140的光中，穿过液晶层113及液晶层123的偏振光分量不扩散地穿过。
另一方面，如图13所示，在第一液晶单元110中，向设置于第二区域170的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2、以及第三透明电极112-3及第四透明电极112-4供给第一电位或第二电位。供给到第一透明电极112-1及第三透明电极112-3的第一电位、以及供给到第二透明电极112-2及第四透明电极112-4的第二电位的相位反转。另外，供给到第一透明电极112-1及第三透明电极112-3的第二电位、以及供给到第二透明电极112-2及第四透明电极112-4的第一电位的相位反转。
因此，在设置于第二区域170的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2的电极间、以及设置于第二区域170的第三透明电极112-3及第四透明电极112-4的电极间产生电位差(例如，+30V或-30V)。因此，在第二区域170中，第一液晶单元110内的液晶层113及第二液晶单元120内的液晶层123的液晶分子的取向状态从初始取向发生变化，在从光源210(图14)放射的光(入射光180(图14))透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140的光190-4中，穿过液晶层113及液晶层123的偏振光分量扩散。
其结果，如图14所示，入射到第一区域160的入射光180入射到光学元件150的第一区域160的棱镜，成为折射的光(出射光190-2)。入射到第二区域170的入射光180在液晶层113及液晶层123中扩散，入射到光学元件150的第二区域170侧的棱镜，成为扩散的光(出射光190-1)。
即，入射到第一区域160的入射光180透射液晶层113及液晶层123，入射到光学元件150的第一区域160的棱镜，成为折射的光(出射光190-2)。例如，液晶光学元件10如在图12中由长虚线所示的“来自第一区域的出射光”那样出射在峰值具有极角20度的光。例如，折射的光(出射光190-2)是从左方向向右方向折射的光(出射光190-2(图14))。另外，入射到第二区域170的入射光180在液晶层113及液晶层123中充分扩散，在该状态下入射到光学元件150的第二区域170侧的棱镜。因此，来自该第二区域170的出射光如在图12中由短虚线所示的“来自第二区域的出射光”那样，成为遍及从左方向向右方向广泛扩散的光(出射光190-1(图14))。
其结果，液晶光学元件10能够从液晶光学元件10的右侧或大致右侧出射将“来自第一区域的出射光”与“来自第二区域的出射光”合成后的光、即在图12中由实线所示的出射光。例如，如图15所示，通过使用液晶光学元件10，能够形成将横向扩散的光(主要为出射光190-2)与偏向右侧或大致右侧会聚的光(主要为出射光109-1)合成后的配光图案。
<1-5-3.出射光的出射方向为左方向>
使用图16～图18，对将从光源210放射的光(入射光180(图18))控制为相对于液晶光学元件10向左方向出射的例子进行说明。图16是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为左方向的情况下的相对亮度与极角的关系的曲线图。图17是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为左方向的情况下供给到各透明电极的电压的时序图。图18是用于说明包括液晶光学元件10的照明装置的一例、以及来自液晶光学元件10的出射光的一例的截面图。
如图17所示，在第一液晶单元110中，向设置于第一区域160的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6、以及设置于第一区域160的第七透明电极112-7及第八透明电极112-8供给第一电位或第二电位。供给到第五透明电极112-5及第七透明电极112-7的第一电位、以及供给到第六透明电极112-6及第八透明电极112-8的第二电位的相位反转。另外，供给到第五透明电极112-5及第七透明电极112-7的第二电位、以及供给到第六透明电极112-6及第八透明电极112-8的第一电位的相位反转。
因此，在设置于第一区域160的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的电极间、以及设置于第一区域160的第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的电极间产生电位差(例如，+30V或-30V)。因此，在第一区域160中，第一液晶单元110内的液晶层113及第二液晶单元120内的液晶层123的液晶分子的取向状态从初始取向发生变化，在从光源210(图18)放射的光(入射光180(图18))透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140的光190-4(图18)中，穿过液晶层113及液晶层123的偏振光分量扩散。
另一方面，在设置于第二区域170的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2的电极间、以及第三透明电极112-3及第四透明电极112-4的电极间未产生电位差。在第二区域170中，由于在第一液晶单元110内的液晶层113(图2及图3)及第二液晶单元120内的液晶层123(图2及图3)中未产生电场，因此第一液晶单元110内的液晶层113及第二液晶单元120内的液晶层123的液晶分子的取向状态不会从初始取向发生变化。因此，在第二区域170中，从光源210(图18)放射的光(入射光180(图18))入射到第二区域170(图18)，在透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140的光中，穿过液晶层113及液晶层123的偏振光分量不扩散地穿过。
其结果，如图18所示，入射到第一区域160的入射光180在液晶层113及液晶层123中扩散，入射到光学元件150的第一区域160的棱镜，成为扩散的光(出射光190-2)。入射到第二区域170的入射光180入射到光学元件150的第二区域170的棱镜，成为折射的光(出射光190-1)。
即，入射到第一区域160的入射光180在液晶层113及液晶层123中充分扩散，在该状态下入射到光学元件150的第一区域160侧的棱镜。因此，来自该第一区域160的出射光如在图16中由长虚线所示的“来自第一区域的出射光”那样，成为遍及从左方向向右方向广泛扩散的光(出射光190-2(图18))。入射到第二区域170的入射光180透射液晶层113及液晶层123，入射到光学元件150的第二区域170的棱镜，成为折射的光。例如，液晶光学元件10如在图16中由短虚线所示的“来自第二区域的出射光”那样，出射在峰值具有极角-20度的光。例如，从第二区域170向第一区域160折射的光是从右方向向左方向折射的光(出射光190-1(图18))。
其结果，液晶光学元件10能够从液晶光学元件10的左侧或大致左侧出射将“来自第一区域的出射光”与“来自第二区域的出射光”合成后的光、即在图16中由实线所示的出射光。例如，虽然省略图示，但通过使用液晶光学元件10，能够形成将横向扩散的光(主要为出射光190-1)与偏向左侧或大致左侧会聚的光(主要为出射光109-2)合成后的配光图案。
<1-5-4.出射光的出射方向为从中心稍微靠左方向>
使用图19及图20，对将从光源210放射的光(入射光180(图20))控制为相对于液晶光学元件10向从中心稍微靠左方向出射的例子进行说明。图19是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为比中心靠左方向的情况下的相对亮度与极角的关系的曲线图。图20是示出在液晶光学元件10中，出射光的出射方向为比中心靠左方向的情况下供给到各透明电极的电压的时序图。
图19所示的曲线图与图16所示的曲线图相比，在出射光的出射方向为从中心稍微靠左方向这一点上不同。图20所示的时序图与图17所示的时序图相比，第一电位及第二电位(变动电位)的Low电位为12V、以及High电位为18V、即电位差为6V。在第二电位的相位相对于第一电位的相位反转这一点上不同。除此以外的点与图19及图20所示的图是同样的，因此，这里主要对与图19及图20不同的点进行说明。
通过将图19和图16所示的曲线图进行比较，能够理解在液晶光学元件10中，通过改变供给到各透明电极的电位，能够控制光相对于极角的相对强度。即，在液晶光学元件10中，通过改变供给到各透明电极的电位，能够改变光的出射方向及扩散的程度。
例如，当向液晶光学元件10供给图20所示的电位时，入射到第一区域160的入射光180在受到供给到第二区域170的透明电极的电位的影响的同时，在液晶层113及液晶层123中透射，且在该状态下入射到光学元件150的第一区域160侧的棱镜。因此，来自该第一区域160的出射光如在图19中由长虚线所示的“来自第一区域的出射光”那样，成为在极角20度具有相对强度弱的峰值、且从左方向向右方向大范围地扩散的光。另外，由于供给到第二区域170的透明电极的电位小，因此入射到第二区域170的入射光180在液晶层113及液晶层123中的扩散程度与图16所示的扩散程度相比小，且在该状态下入射到光学元件150的第一区域160侧的棱镜。因此，来自该第二区域170的出射光如在图19中由短虚线所示的“来自第二区域的出射光”那样，成为在极角-20度具有相对强度比“来自第一区域的出射光”强的峰值、且从左方向向右方向大范围地扩散的光。
其结果，液晶光学元件10能够将“来自第一区域的出射光”与“来自第二区域的出射光”合成后的光、即在图19中由实线所示的出射光向从液晶光学元件10的中心稍微靠左方向出射。
<1-6.透明电极的第一变形例>
图21是示出在液晶光学元件10中，第二基板111-2上的第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的配置的俯视图。图21所示的各透明电极与图6所示的各透明电极相比，电极的线宽、电极间距离(电极间隔)及电极间的节距不同。除此以外的点与图6所示的图相同，因此这里主要对与图6不同的点进行说明。需要说明的是，在该第一变形例中，第一基板侧的构成采用与第一实施例相同的构成。
如图21所示，第三透明电极112-3的电极的宽度及第四透明电极112-4的电极的宽度在y轴方向上为第二宽度a2/2。第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的x轴方向的电极间距离(电极间隔)为第二电极间距离b2/2。第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的电极间的节距为第二节距p2/2，第二节距p2满足p2/2＝a2/2+b2/2。另外，第七透明电极112-7的电极的宽度、第八透明电极112-8的电极的宽度、第七透明电极112-7与第八透明电极112-8的y轴方向的电极间距离(电极间隔)、以及第七透明电极112-7与第八透明电极112-8的电极间的节距分别与第三透明电极112-3的电极的宽度、第四透明电极112-4的电极的宽度、第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的y轴方向的电极间距离(电极间隔)、以及第三透明电极112-3与第四透明电极112-4的电极间的节距相同。
第三透明电极112-3和第四透明电极112-4能够在第二基板111-2上以具有第二节距p2/2的梳齿状图案形成，第七透明电极112-7和第八透明电极112-8能够在第二基板111-2上以具有第二节距p2/2的梳齿状图案形成。
在第一变形例中，第二基板111-2上的第三透明电极112-3及第四透明电极112-4的电极的宽度、电极间距离及电极间的节距比第一基板111-1上的第一透明电极112-1及第二透明电极112-2的电极的宽度、电极间距离及电极间的节距窄。另外，第二基板111-2上的第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的电极的宽度、电极间距离及电极间的节距比第一基板111-1上的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的电极的宽度、电极间距离及电极间的节距窄。
通过缩小电极的宽度、电极间距离及电极间的节距，在向透明电极供给电位时，能够将液晶取向的范围控制在小范围内。即，能够使光向x轴方向或y轴方向更加扩散。在本实施方式中，能够将具有同样的透明电极配置的第一液晶单元110与第二液晶单元120层叠，使光向x轴方向及y轴方向更加扩散。
<1-7.透明电极的第二变形例>
图22是示出在液晶光学元件10中，第二基板111-2上的第九透明电极112-9的配置的俯视图。图22所示的第九透明电极112-9与图6及图21所示的各透明电极相比，遍及第二基板111-2上而形成。除此以外的点与图6及图21所示的图相同，因此这里主要对与图6及图21不同的点进行说明。
在使用第九透明电极112-9的情况下，能够使用图10或图17所示的时序图，向第九透明电极112-9供给电位。例如，第九透明电极112-9与发送到第三透明电极112-3的控制信号V13、发送到第四透明电极112-4的控制信号V14同样地，被供给15V。
第九透明电极遍及第二基板111-2上而形成的第二变形例与在第二基板111-2上形成多个透明电极的例子相比，无需形成多个透明电极。因此，例如在第二变形例中，能够削减与透明电极形成的图案化相关联的制造工序，通过使用第二变形例，能够降低液晶单元的制造成本。
使用图1～图22对液晶光学元件10进行了说明。图1～图22所示的方式是一例，液晶光学元件10的方式并不限定于图1～图22所示的方式。
通过使用液晶光学元件10，能够改变供给到第一区域160内的透明电极及第二区域170内的透明电极的电位。其结果，对于照射光的对象，能够改变光的照射方向。例如，在车、飞机、电车等移动单元中，能够用具备多个区域的一个液晶光学元件10来替换针对座位分别设置的阅读灯或聚光灯。通过使用液晶光学元件10，能够根据座位改变光的照射方向，因此相比针对座位分别设置阅读灯，能够降低功率消耗，能够分别高效地照射光。
<第二实施方式>
在第二实施方式中，对具备液晶光学元件10B的照明装置20的方式进行说明。图23是示出包括本发明的第二实施方式所涉及的液晶光学元件10B的照明装置20的一例的截面图。图24的(A)是示出包括液晶光学元件10C的照明装置20B的一例的截面图。图24的(B)是示出照明装置20B中包括的菲涅耳透镜240的俯视图。图25是示出包括液晶光学元件10的照明装置20C的一例的截面图。图23～图25所示的方式是一例，第二实施方式所涉及的照明装置的方式并不限定于图23～图25所示的方式。在第二实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式同样的说明。
在图23所示的方式中，照明装置20具有光源210、菲涅耳透镜240及液晶光学元件10B。
光源210能够对液晶光学元件10B照射光。例如，作为光源210，能够使用电灯泡、荧光灯、冷阴极管、发光二极管(LED)或激光二极管(LD)等。优选照明装置20的光源210是LED。使用了高发光效率的LED作为光源210的照明装置20为高亮度及低功耗。需要说明的是，LED及LD分别包括有机发光二极管(OLED)及有机激光二极管(OLD)。
菲涅耳透镜240配置于液晶光学元件10B与光源210之间。例如，如图23所示，菲涅耳透镜240是具有锯齿状的截面的透镜，如图24的(B)所示，是通过对由树脂形成的透镜刻出同心圆状的槽而将透镜分割成同心圆状的区域的透镜。菲涅耳透镜240能够会聚从光源210照射的光。因此，通过使用菲涅耳透镜240，能够使会聚的光入射到液晶光学元件10B。因此，通过使用菲涅耳透镜240，能够降低从光源210入射到液晶光学元件10B的光的损耗。
相对于液晶光学元件10的构成，液晶光学元件10B的构成是将光学元件150替换为光学元件150B后的构成。除此以外的构成与液晶光学元件10的构成相同，因此省略这里的说明。
光学元件150B使用第二透明接合层140与第二液晶单元120接合并固定。光学元件150B与光学元件150相比，具有将多个棱镜相对于x轴方向以相同的朝向配置的构成。
在截面观察时，光学元件150B的棱镜的三角形的一边的长度为长度C，相对于层叠有棱镜的面的角度为角度α。通过改变长度C及角度α，能够形成与照明装置20的规格或用途相应的光学元件150B。例如，在第二实施方式中，长度C为0.9mm，角度α为40度。
在照明装置20中，来自光源210的入射光180被菲涅耳透镜240会聚，会聚后的光入射到液晶光学元件10B。入射到液晶光学元件10B的光透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140，在光学元件150B中折射，成为出射光190-3并出射。在照明装置20中，能够使分别入射到设置于第一区域160及第二区域170的棱镜的光向同样的方向弯曲、分散或全反射。另外，在图23所示的方式中，通过调整供给到第一液晶单元110及第二液晶单元120的各透明电极的电位，对于照射光的对象，也能够改变光的照射方向。
在图24的(A)所示的照明装置20B中，相对于图23所示的照明装置20，在光学元件150B设置于菲涅耳透镜240与第一液晶单元110之间这一点上不同。在照明装置20B中，来自光源210的入射光180被菲涅耳透镜240会聚，会聚后的光在光学元件150B中折射，透射第二透明接合层140、第一液晶单元110、第一透明接合层130及第二液晶单元120。在照明装置20B中，通过调整供给到第一液晶单元110及第二液晶单元120的各透明电极的电位，对于照射光的对象，也能够改变光的照射方向。
图25所示的照明装置20C相对于图23所示的照明装置20，在液晶光学元件10B替换为液晶光学元件10、菲涅耳透镜240设置于光学元件150的z轴方向的上方这一点上不同。在照明装置20C中，来自光源210的入射光180入射到液晶光学元件10，入射的光透射第一液晶单元110、第一透明接合层130、第二液晶单元120及第二透明接合层140，由第一区域160的棱镜及第二区域170的棱镜折射，折射后的光被菲涅耳透镜240会聚并出射。在照明装置20C中，通过调整供给到第一液晶单元110及第二液晶单元120的各透明电极的电位，对于照射光的对象，也能够改变光的照射方向。
<第三实施方式>
在第三实施方式中，对具备液晶光学元件10D的照明装置20D的方式进行说明。图26是示出包括本发明的第三实施方式所涉及的液晶光学元件10D的照明装置20D的一例的截面图。图27是示出在来自液晶光学元件10D的出射光中，相对亮度与极角的关系的示意性的曲线图。图28是示出在液晶光学元件10D中，第二液晶单元120上的光学元件150的棱镜的俯视图。图26～图28所示的方式是一例，第三实施方式所涉及的照明装置的方式并不限定于图26～图28所示的方式。在第三实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式及第二实施方式同样的说明。
在图26所示的方式中，照明装置20D具有光源210及液晶光学元件10D。照明装置20D在具有液晶光学元件10D这一点上与第一实施方式的图11所示的方式不同。另外，相对于在第一实施方式中液晶光学元件10具有第一区域160及第二区域170这两个区域，在第三实施方式中，在液晶光学元件10D具有在第一区域160与第二区域170之间具有第三区域250的三个区域这一点上不同。
第三区域250中，在第一液晶单元110中，能够使用与第一电极组117-1及第二电极组117-2同样的透明电极的构成、或与第三电极组117-3及第四电极组117-4同样的透明电极的构成。在第二液晶单元120中，也能够使用与第一液晶单元110同样的构成。
在光学元件150中，相对于第一区域160及第二区域170具有多个棱镜，在截面观察时具有锯齿状的形状，第三区域250在截面观察时具有平坦的面。例如，在光学元件150中，具有图28所示的平面。
在液晶光学元件10D中，能够向第一区域160、第二区域170或第三区域250的各透明电极独立地供给电位。例如，在照明装置20D中，第二区域170及第三区域250控制为出射扩散的光，通过控制第一区域160的透明电极的电位，能够从液晶光学元件10D出射如图27的“来自第一区域的出射光”所示的调整了右侧的出射光的光。另外，在照明装置20D中，第一区域160及第三区域250控制为出射扩散的光，通过控制第二区域170的透明电极的电位，能够从液晶光学元件10D出射如图27的“来自第二区域的出射光”所示的调整了左侧的出射光的光。进而，在照明装置20D中，第一区域160及第二区域170控制为出射扩散的光，通过控制第三区域250的透明电极的电位，能够从液晶光学元件10D出射如图27的“来自第三区域的出射光”所示的调整了来自中心的出射光的光。
需要说明的是，在本发明的液晶光学元件中，第一实施方式所示的第一区域160及第二区域170这两个区域、以及第三实施方式所示的在第一区域160与第二区域170之间具有第三区域250这三个区域是一例，液晶光学元件的构成并不限定于第一实施方式的构成及第三实施方式的构成。例如，液晶光学元件的构成可以具有四个区域，也可以具有五个以上的区域。本发明的液晶光学元件通过具备多个区域，能够将供给到透明电极的电位控制在小范围内。其结果，能够将液晶的取向控制在小范围内，因此能够将相对亮度的峰值控制在更小的范围内，对于照射光的对象，能够精细地控制光的照射方向。
<第四实施方式>
在第四实施方式中，对光学元件150具有多个光学元件的方式进行说明图29及图30示出在本发明的第四实施方式所涉及的液晶光学元件10中具备方向不同的多个棱镜的俯视图。图29及图30所示的方式是一例，光学元件150的方式并不限定于图29及图30所示的方式。在第四实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式～第三实施方式同样的说明。
在图29所示的方式中，光学元件150具有：第一光学元件150-1，具有在y轴方向上平行地配置的多个棱镜；第二光学元件150-2，具有在y轴方向上平行地配置的多个棱镜；第三光学元件150-3，具有在x轴方向上平行地配置的多个棱镜；以及第四光学元件150-4，具有在x轴方向上平行地配置的多个棱镜。
在图30所示的方式中，光学元件150具有第一光学元件150-1、第二光学元件150-2、第三光学元件150-3及第四光学元件150-4，这些光学元件在包括x轴和y轴的平面中，具有在倾斜45度或大致45度的方向上平行地配置的多个棱镜。
在具备第四实施方式所涉及的光学元件150的液晶光学元件10中，通过调整供给到第一液晶单元110及第二液晶单元120的各透明电极的电位，也能够改变相对亮度并调整峰值角度，因此对于照射光的对象，能够改变光的照射方向。
<第五实施方式>
在第五实施方式中，对光学元件150C使用有机树脂材料或玻璃等无机材料形成的方式进行说明。图31是示出包括本发明的第五实施方式所涉及的液晶光学元件10E的照明装置20E的一例的截面图。图32的(A)是示出液晶光学元件10E中包括的光学元件150C的形状在截面中为三角形的例子的图，图32的(B)是示出液晶光学元件10E中包括的光学元件150C的形状在截面中为梯形的例子的图，图32的(C)是示出液晶光学元件10E中包括的光学元件150C的形状在截面中为凸圆弧状的例子的图。图31～图32的(C)所示的方式是一例，第五实施方式所涉及的照明装置20E的方式并不限定于图31～图32的(C)所示的方式。在第五实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式～第四实施方式同样的说明。
如图31所示，照明装置20E包括液晶光学元件10E、光源210、凸透镜220及反射器230。凸透镜220配置于液晶光学元件10与光源210之间。另外，反射器230以包围光源210与凸透镜220之间的空间的方式配置。光源210能够使用与第二实施方式同样的光源。
凸透镜220能够会聚从光源210照射的光，并使会聚后的光入射到液晶光学元件10。
反射器230能够反射从光源210照射的光，并使反射的光入射到凸透镜。例如，反射器230的形状为大致圆锥形，但并不限于此。另外，反射器230的表面可以是平面，也可以是曲面。
进而，照明装置20E也可以包括控制供给到透明电极的电压的控制部，能够形成各种光的配光图案。
在第五实施方式所涉及的照明装置20E中，通过具备图32的(A)、图32的(B)及图32的(C)所示的、使用有机树脂材料或玻璃等无机材料形成的光学元件150C，与具备具有第一实施方式所涉及的棱镜的光学元件150的方式同样地，通过调整供给到第一液晶单元110及第二液晶单元120的各透明电极的电位，能够改变相对亮度而调整峰值角度，因此对于照射光的对象，能够改变光的照射方向。
<第六实施方式>
在第六实施方式中，对由不同的元件形成第一区域和第二区域、且排列成瓷砖状的液晶光学元件10F的方式进行说明。图33是本发明的第六实施方式所涉及的液晶光学元件10F的立体图。图34是示出在液晶光学元件10F中，第一基板111-3上的第一透明电极112-1、第一基板111-4上的第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的配置的俯视图。图33及图34所示的方式是一例，第六实施方式所涉及的液晶光学元件10F的方式并不限定于图33及图34所示的方式。在第六实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式～第五实施方式同样的说明。
如图33所示，液晶光学元件10F是排列第一元件161及第二元件171而构成的元件。第一元件161和第二元件171与构成第一实施方式所涉及的液晶光学元件10的第一区域160的元件和构成第二区域170的元件对应。除此以外的构成与构成第一实施方式所涉及的液晶光学元件10的第一区域160的元件和构成第二区域170的元件是同样的，因此这里作为一例，对形成于第一液晶单元110-1的第一基板111-3的透明电极及形成于第一液晶单元110-2的第一基板111-4的透明电极进行说明，省略其他的详细的说明。
例如，第一元件161包括第一液晶单元110-1、第二液晶单元120-1、第一透明接合层130-1、第二透明接合层140-1及第一光学元件150-1。例如，第一元件161包括第一液晶单元110-2、第二液晶单元120-2、第一透明接合层130-2、第二透明接合层140-2及第二光学元件150-2。
如图34所示，设置于第一元件161的第一液晶单元110-1的第一基板111-4包括第五透明电极112-5及第六透明电极112-6。另外，第五透明电极112-5及第六透明电极112-6分别与形成于第一基板111-1上的第七配线116-7及第八配线116-8电连接。
设置于第二元件171的第一液晶单元110-1的第一基板111-3包括第一透明电极112-1及第二透明电极112-2。另外，第一透明电极112-1及第二透明电极112-2分别与形成于第一基板111-3上的第一配线116-1及第二配线116-2电连接。
另外，在第一基板111-1上形成有第五配线116-5、第六配线116-6、第十一配线116-11及第十二配线116-12。当第一基板111-1与第二基板(省略图示)贴合时，形成于第二基板上的第三透明电极(省略图示)及第四透明电极(省略图示)分别与设置于第一基板111-1的第五配线116-5及第六配线116-6电连接。同样地，形成于第二基板上的第七透明电极(省略图示)及第八透明电极(省略图示)分别与设置于第一基板111-1的第十一配线116-11及第十二配线116-12电连接。
例如，第三配线116-3与第五配线116-5、第四配线116-4与第六配线116-6、第九配线116-9与第十一配线116-11、以及第十配线116-10与第十二配线116-12能够使用银膏或导电粒子电连接。需要说明的是，导电粒子包括覆盖了金属的粒子。
如第六实施方式所示，液晶光学元件10F具有由不同的元件形成第一区域和第二区域、且排列成瓷砖状的方式。在液晶光学元件10F中，由于能够将多个元件排列成瓷砖状而形成，因此能够根据想要照射扩散光或点光的对象适当调整液晶光学元件10F的大小。因此，第六实施方式所示的液晶光学元件10F的通用性优异。
<第七实施方式>
在第七实施方式中，对本发明的照明装置30的方式进行说明。图35是示出本发明的第七实施方式所涉及的照明装置30的构成的示意图。图36是示出在本发明的第七实施方式所涉及的液晶光学元件10中，第一基板111-1上的第一透明电极112-1、第二透明电极112-2、第五透明电极112-5及第六透明电极112-6的配置的俯视图。图37是示出在本发明的第七实施方式所涉及的液晶光学元件10中，第二基板111-2上的第三透明电极112-3、第四透明电极112-4、第七透明电极112-7及第八透明电极112-8的配置的俯视图。图38是示出供给到本发明的第七实施方式所涉及的液晶光学元件10中包括的各透明电极的电压的时序图。图35～图38所示的照明装置30的方式是一例，第七实施方式所涉及的照明装置30的方式并不限定于图35～图38所示的方式。在第七实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式～第六实施方式同样的说明。
如图35所示，照明装置30包括传感器400、控制电路410、光源210及液晶光学元件10。液晶光学元件10及光源210能够使用与第二实施方式同样的光源。传感器400与控制电路410电连接。控制电路410与光源210及液晶光学元件10电连接。
传感器400是检测人体的温度的传感器，例如是红外线传感器。例如，传感器400检测传感器附近的人、坐在椅子上的人等，并将检测信号输出到控制电路410。
控制电路410包括驱动液晶光学元件10及光源210的电路。例如，当控制电路410从传感器400接收到检测信号时，经由柔性配线基板(省略图示)向第一液晶单元110(图1)及第二液晶单元120输出控制液晶的取向状态的控制信号。另外，当控制电路410从传感器400接收到检测信号时，经由柔性配线基板(省略图示)向光源210输出控制光源210所具有的LED的接通(ON)或断开(OFF)的控制信号。
相对于图5所示的第一基板111-1，图36所示的第一基板111-1在第二透明电极112-2及第六透明电极112-6与第二配线116-2电连接这一点、以及不具有第八配线116-8及第十二配线116-12这一点上不同。除此以外的构成是与图5所示的第一基板111-1同样的构成，因此省略这里的说明。
相对于图6所示的第二基板111-2，图37所示的第二基板111-2在第四透明电极112-4及第八透明电极112-8与第四配线116-4电连接这一点、以及不具有第十配线116-10这一点上不同。除此以外的构成是与图6所示的第二基板111-2同样的构成，因此省略这里的说明。
如图38所示，向第一透明电极112-1、第三透明电极112-3、第一透明电极122-1及第三透明电极122-3供给与图13所示的电位同样的电位。向第二透明电极112-2、第四透明电极112-4、第六透明电极112-6、第八透明电极112-8、第二透明电极122-2、第四透明电极122-4、第六透明电极122-6及第八透明电极122-8供给第三电位。
另外，如图38所示，第五透明电极112-5、第七透明电极112-7、第五透明电极122-5及第七透明电极122-7与图20所示的时序图相比，在第一电位及第二电位(变动电位)的Low电位为8V、以及High电位为22V、即电位差为14V这一点、以及第二电位的相位相对于第一电位的相位反转这一点上不同。
相对于第一实施方式所涉及的液晶光学元件10，在第七实施方式所涉及的液晶光学元件10中，将第二透明电极112-2、第六透明电极112-6、第四透明电极112-4、第八透明电极112-8、第二透明电极122-2、第四透明电极122-4、第六透明电极122-6及第八透明电极122-8统一而从一个电极供给电位。其结果，使在第一实施方式所涉及的液晶光学元件10中从四个电极供给电位的构成成为在第七实施方式所涉及的液晶光学元件10中从三个电极供给电位的构成。
在第七实施方式所涉及的液晶光学元件10中，通过减少供给电位的电极，能够通过更简单的构成来控制从第一区域160和第二区域170出射的光的扩散程度。
<第八实施方式>
在第八实施方式中，对第七实施方式的变形例进行说明。图35所示的照明装置30、图36及图37所示的电极及电极配置能够基于图39所示的本发明的第八实施方式所涉及的时序图进行动作。图39所示的时序图是一例，第八实施方式所涉及的时序图并不限定于图39所示的方式。在第八实施方式的说明中，有时省略与第一实施方式～第七实施方式同样的说明。
在图39所示的时序图中，图35所示的照明装置30的第一期间的动作与图35所示的照明装置30的第二期间不同。
在第一期间，向第一透明电极112-1、第三透明电极112-3、第一透明电极122-1、第三透明电极122-3、第五透明电极112-5、第七透明电极112-7、第五透明电极122-5、第七透明电极122-7、第二透明电极112-2、第四透明电极112-4、第六透明电极112-6、第八透明电极112-8、第二透明电极122-2、第四透明电极122-4、第六透明电极122-6及第八透明电极122-8供给由图38所示的时序图所示的电位。
在第二期间，向第一透明电极112-1、第三透明电极112-3、第一透明电极122-1及第三透明电极122-3供给在第一期间供给到第五透明电极112-5、第七透明电极112-7、第五透明电极122-5及第七透明电极122-7的电位。另外，在第二期间，向第五透明电极112-5、第七透明电极112-7、第五透明电极122-5及第七透明电极122-7供给在第一期间供给到第一透明电极112-1、第三透明电极112-3、第一透明电极122-1及第三透明电极122-3的电位。进而，向第二透明电极112-2、第四透明电极112-4、第六透明电极112-6、第八透明电极112-8、第二透明电极122-2、第四透明电极122-4、第六透明电极122-6及第八透明电极122-8供给在第一期间供给的电位。
例如，假设在第一期间，某人位于第一场所，在第二期间，某人从第一场所移动到第二场所，位于第二场所。
在第一期间，传感器400检测第一场所的某人。传感器400将检测到第一场所的某人的第一检测信号发送到控制电路410。控制电路410接收第一检测信号，向第一液晶单元110(图1)及第二液晶单元120的各电极供给图39的第一期间所示的电位。另外，控制电路410接收第一检测信号，经由柔性配线基板(省略图示)向光源210输出使光源210所具有的LED接通(ON)的控制信号。其结果，在第一期间，传感器400能够照射第一场所的某人。
接着，在第二期间，当某人从第一场所移动到第二场所时，传感器400检测第二场所的某人。传感器400将检测到第二场所的某人的第二检测信号发送到控制电路410。控制电路410接收第二检测信号，向第一液晶单元110(图1)及第二液晶单元120的各电极供给图39的第二期间所示的电位。另外，控制电路410接收第二检测信号，经由柔性配线基板(省略图示)向光源210输出使光源210所具有的LED接通(ON)的控制信号。其结果，在第二期间，传感器400能够照射第二场所的某人。
第八实施方式所示的照明装置30能够使用传感器400检测人的移动，使用控制电路410控制供给到第一区域160中包括的各电极的电压和供给到第二区域170中包括的各电极的电压。具体而言，照明装置30能够使用控制电路410，在伴随人的移动的第一期间和第二期间，使供给到第一区域160中包括的各电极的电压和供给到第二区域170中包括的各电极的电压发生变化。其结果，在照明装置30中，能够根据传感器400检测到的人的移动来使照射区域移动。
作为本发明的实施方式，上述液晶光学元件的构成、照明装置的构成只要不相互矛盾，则能够适当组合来实施。另外，本领域技术人员基于液晶光学元件的构成、照明装置的构成而适当进行了构成要素的追加、删除或设计变更后的方式、或者进行了工序的追加、省略或条件变更后的方式，只要具备本发明的主旨，则均包括在本发明的范围内。
另外，即使是与由上述实施方式的方式带来的作用效果不同的其他作用效果，从本说明书的记载可明确的、或者本领域技术人员容易预测的，当然也可理解为由本发明带来的。
附图标记说明
10：液晶光学元件；10B：液晶光学元件；10C：液晶光学元件；10D：液晶光学元件；10E：液晶光学元件；10F：液晶光学元件；20：照明装置；20B：照明装置；20C：照明装置；20D：照明装置；20E：照明装置；30：照明装置；109-1：出射光；109-2：出射光；110：第一液晶单元；110-1：第一液晶单元；110-2：第一液晶单元；111：第一基板；111-1：第一基板；111-2：第二基板；111-3：第一基板；111-4：第一基板；112：透明电极；112-1：第一透明电极；112-2：第二透明电极；112-3：第三透明电极；112-4：第四透明电极；112-5：第五透明电极；112-6：第六透明电极；112-7：第七透明电极；112-8：第八透明电极；112-9：第九透明电极；113：液晶层；114-1：第一取向膜；114-2：第二取向膜；115：密封材料；116-1：第一配线；116-10：第十配线；116-11：第十一配线；116-12：第十二配线；116-2：第二配线；116-3：第三配线；116-4：第四配线；116-5：第五配线；116-6：第六配线；116-7：第七配线；116-8：第八配线；116-9：第九配线；117-1：第一电极组；117-2：第二电极组；117-3：第三电极组；117-4：第四电极组；120：第二液晶单元；120-1：第二液晶单元；120-2：第二液晶单元；121：第二基板；121-1：第一基板；121-2：第二基板；122：透明电极；122-1：第一透明电极；122-2：第二透明电极；122-3：第三透明电极；122-4：第四透明电极；122-5：第五透明电极；122-6：第六透明电极；122-7：第七透明电极；122-8：第八透明电极；123：液晶层；124-1：第一取向膜；124-2：第二取向膜；125：密封材料；130：第一透明接合层；130-1：第一透明接合层；130-2：第一透明接合层；140：第二透明接合层；140-1：第二透明接合层；140-2：第二透明接合层；150：光学元件；150-1：第一光学元件；150-2：第二光学元件；150-3：第三光学元件；150-4：第四光学元件；150B：光学元件；150C：光学元件；151：线；160：第一区域；161：第一元件；170：第二区域；171：第二元件；180：入射光；190：出射光；190-1：出射光；190-2：出射光；190-3：出射光；190-4：光；210：光源；220：凸透镜；230：反射器；240：菲涅耳透镜；250：第三区域；310：第一偏振光；320：第二偏振光；400：传感器；410：控制电路。

Claims (18)

1.一种液晶光学元件，其特征在于，具有：
第一液晶单元；
第二液晶单元，与所述第一液晶单元重叠；以及
光学元件，与所述第二液晶单元重叠，使光折射，
所述第一液晶单元及所述第二液晶单元分别具有第一基板、与所述第一基板相对配置的第二基板、以及配置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，
所述第一基板具有：
第一电极组，由第一透明电极及第二透明电极在第一方向上平行地交替配置而成；以及
第二电极组，由第五透明电极及第六透明电极在所述第一方向上平行地交替配置而成，且与所述第一电极组相邻配置，
所述第二基板具有：
第三电极组，由第三透明电极及第四透明电极在与所述第一方向交叉的第二方向上平行地交替配置而成，且与所述第一电极组相对配置；以及
第四电极组，由第七透明电极及第八透明电极在所述第二方向上平行地交替配置而成，与所述第三电极组相邻，且与所述第二电极组相对配置。
2.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述光学元件具有与所述第一电极组重叠的第一光学转换部、以及与所述第二电极组相对而重叠的第二光学转换部。
3.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述第二方向与所述第一方向正交。
4.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述第三透明电极与所述第四透明电极的第二节距比所述第一透明电极与所述第二透明电极的第一节距窄。
5.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述第七透明电极与所述第八透明电极的第二节距比所述第五透明电极与所述第六透明电极的第一节距窄。
6.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述液晶光学元件具有控制电路，所述控制电路向所述第一透明电极、所述第二透明电极、所述第三透明电极、所述第四透明电极、所述第五透明电极、所述第六透明电极、所述第七透明电极及所述第八透明电极供给相同的电压。
7.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述液晶光学元件具有控制电路，所述控制电路向所述第一透明电极、所述第二透明电极、所述第三透明电极及所述第四透明电极供给第一电压，
向所述第五透明电极及所述第七透明电极供给与所述第一电压不同的第二电压，
向所述第六透明电极及所述第八透明电极供给与所述第一电压及所述第二电压不同的第三电压。
8.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述液晶光学元件具有控制电路，所述控制电路向所述第五透明电极、所述第六透明电极、所述第七透明电极及所述第八透明电极供给第一电压，
向所述第一透明电极及所述第三透明电极供给与所述第一电压不同的第二电压，
向所述第二透明电极及所述第四透明电极供给与所述第一电压及所述第二电压不同的第三电压。
9.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述液晶光学元件具有控制电路，所述控制电路向所述第二透明电极、所述第四透明电极、所述第六透明电极及所述第八透明电极供给第一电压，
向所述第一透明电极及所述第三透明电极供给与所述第一电压不同的第二电压，
向所述第五透明电极及所述第七透明电极供给与所述第一电压及所述第二电压不同的第三电压。
10.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
在俯视观察时，
所述第一液晶单元的所述第一透明电极与所述第二液晶单元的所述第一透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第二透明电极与所述第二液晶单元的所述第二透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第三透明电极与所述第二液晶单元的所述第三透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第四透明电极与所述第二液晶单元的所述第四透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第五透明电极与所述第二液晶单元的所述第五透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第六透明电极与所述第二液晶单元的所述第六透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第七透明电极与所述第二液晶单元的所述第七透明电极在整个延伸方向上重叠，
所述第一液晶单元的所述第八透明电极与所述第二液晶单元的所述第八透明电极在整个延伸方向上重叠。
11.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
在所述第一电极组与所述第二电极组之间具有第三电极组。
12.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述光学元件是棱镜。
13.根据权利要求1所述的液晶光学元件，其中，
所述液晶层中包括的液晶是扭曲向列液晶。
14.一种照明装置，其特征在于，具有：
光源；以及
权利要求1所述的液晶光学元件。
15.根据权利要求14所述的照明装置，其中，
在所述光源与所述液晶光学元件之间具有菲涅耳透镜。
16.根据权利要求14所述的照明装置，其中，
所述照明装置相对于所述液晶光学元件，在具备所述光源的一侧的相反侧具有菲涅耳透镜。
17.根据权利要求14所述的照明装置，其中，
在所述光源与所述液晶光学元件之间具有凸透镜。
18.根据权利要求14所述的照明装置，其中，
所述照明装置具有反射器，所述反射器以使从所述光源照射的光入射到所述液晶光学元件的方式进行反射。
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