CN117337369A - 照明装置和光学元件 - Google Patents

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Abstract

照明装置具备光源、光源上的第一液晶单元以及第一液晶单元上的第二液晶单元。光源具有配置为m行n列的矩阵状的多个发光元件。第一液晶单元和第二液晶单元分别具有：第一基板；多个第一电极组，位于第一基板上，并配置为m行n列的矩阵状；多个第一电极组上的液晶层；以及液晶层上的第二基板。在第一液晶单元和第二液晶单元各自中，多个第一电极组分别具有沿行方向延伸的多个第一电极，位于第j行中第k列的发光元件与位于第j行中第k列的第一电极组重叠。m、j、k在说明书中定义。

Description

照明装置和光学元件
技术领域
本发明的一个实施方式涉及照明装置及其驱动方法。例如，本发明的一个实施方式涉及能够任意控制照射区域的照明装置及其驱动方法。
背景技术
近年来，开发了通过使用液晶透镜控制从光源射出的光而能够控制光源的照射范围、照射距离的照明装置。例如专利文献1至3公开的照明装置具备液晶单元和与液晶单元重叠的光源，该液晶单元具有液晶层和夹持液晶层的电极。在这些照明装置中，通过利用电极间的电场控制液晶层内的液晶分子的取向而使液晶单元作为透镜发挥功能，由此控制配光。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-230887号公报
专利文献2：日本特开2016-057541号公报
专利文献3：日本特开2019-169435号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明的一个实施方式的课题之一在于，提供能够使光源的照射范围多样地变化的照明装置及其驱动方法。
用于解决问题的技术方案
本发明的一个实施方式是照明装置。该照明装置具备光源、光源上的第一液晶单元以及第一液晶单元上的第二液晶单元。光源具有配置为m行n列的矩阵状的多个发光元件。第一液晶单元和第二液晶单元分别具有：第一基板；多个第一电极组，位于第一基板上并配置为m行n列的矩阵状；多个第一电极组上的液晶层；以及液晶层上的第二基板。在第一液晶单元和第二液晶单元各自中，多个第一电极组分别具有沿行方向延伸的多个第一电极，位于第j行中第k列的发光元件与位于第j行中第k列的第一电极组重叠。第一液晶单元的多个第一电极的长度方向与第二液晶单元的多个第一电极的长度方向平行。n和m是大于1的自然数，j是从1以上且n以下的自然数中选择的变量，k是从1以上且m以下的自然数中选择的变量。
本发明的一个实施方式是光学元件。光学元件具有：第一基板、多个第一电极组、多个第一电极组上的液晶层以及液晶层上的第二基板。多个第一电极组位于第一基板上，并配置为m行n列的矩阵状。多个第一电极组分别具有沿行方向延伸的多个第一电极。在配置于第k列的多个第一电极组中，沿列方向数的第奇数个第一电极与第一布线连接，并且第偶数个第一电极与第二布线连接。在配置于第(k+1)列的多个第一电极组中，沿列方向数的第奇数个第一电极与第三布线连接，并且第偶数个第一电极与第四布线连接。n和m是大于1的自然数，k是从1以上且小于n的自然数中选择的变量。
附图说明
图1是本发明的实施方式涉及的照明装置的立体示意图。
图2A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图2B是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的端面示意图。
图3A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图3B是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的一部分的立体示意图。
图4A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的展开立体示意图。
图4B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的端面示意图。
图5A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图5B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图6是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图7是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图8A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的端面示意图。
图8B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的端面示意图。
图9A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的端面示意图。
图9B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的端面示意图。
图10是说明本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的动作原理的立体示意图。
图11是说明本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的动作原理的立体示意图。
图12是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图13A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图13B是本发明的实施方式涉及的照明装置的立体示意图。
图14A是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图14B是来自本发明的实施方式涉及的照明装置的光所照射的区域(以下记作照射区域)的俯视示意图。
图15A是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图15B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图16A是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图16B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图17A是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图17B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图18A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图18B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图18C是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图19A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图19B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图20是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图21是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图和照射区域的俯视示意图。
图22A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图和照射区域的俯视示意图。
图22B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图23A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图23B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图23C是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图24A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图24B是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图24C是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图24D是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图25是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图26是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图27是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图28是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图29A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图29B是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图29C是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图29D是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图30是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图31是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的一部分的顶视示意图。
图32A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图32B是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图32C是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图32D是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图33A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图33B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的端面示意图。
图34A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图34B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的端面示意图。
图35A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图35B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图36A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图36B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图36C是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图36D是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图36E是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图36F是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图37A是本发明的实施方式涉及的照明装置的光源的顶视示意图。
图37B是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图37C是本发明的实施方式涉及的照明装置的照射区域的俯视示意图。
图38A是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图38B是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图39是本发明的实施方式涉及的照明装置的立体示意图。
图40是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图41是本发明的实施方式涉及的照明装置的液晶单元的顶视示意图。
图42A是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
图42B是本发明的实施方式涉及的照明装置的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图等对本发明的各实施方式进行说明。但是，本发明能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施，并不限定于以下例示的实施方式的记载内容进行解释。
为了使说明更加明确，与实际形态相比，附图中的各部分的宽度、厚度、形状等有时示意性表示，说到底仅为一例，并不限定本发明的解释。在本说明书和各图中，有时对于具备与在已出现的图中说明过的要素相同的功能的要素标注相同的附图标记，并省略重复的说明。在总地表述相同或类似的多个结构时使用该符号，在单独各自表述它们时在附图标记后加上连字符和自然数。另外，在表示一个结构的一部分时，有时在附图标记之后标注小写字母。
在本说明书及权利要求中，在表达在某一结构体上配置其他的结构体的形态时，仅表述为“在……上”的情况下，只要没有特别说明，则包括以与某一结构体接触的方式在正上方配置其他结构体的情况、和在某一结构体的上方进一步隔着其他结构体来配置其他结构体的情况这两者。
在本说明书和权利要求中，两个结构体“正交”这一表达不仅包括两个结构体垂直(90°)交叉的状态，还包括以90°±10°的角度交叉的状态。
在本说明书及权利要求中，“某一结构体从其他结构体露出”的表达是指某一结构体的一部分未被其他结构体覆盖的形态，还包括该未被其他结构体覆盖的部分进而被另外的结构体覆盖的形态。另外，该表达所表示的形态还包括某一结构体不与其他结构体接触的形态。
＜第一实施方式＞
在本实施方式中，对作为本发明的一个实施方式的光学元件、以及具备光学元件的照明装置100及其驱动方法进行说明。
1.照明装置的整体结构
图1示出照明装置100的立体示意图。如图1所示，作为基本构成，照明装置100具有光源110和两个光学元件，该两个光学元件与光源110重叠且设置于光源110上。一个光学元件是光源110上的第一液晶单元120-1，另一个是与第一液晶单元120-1重叠且设置于第一液晶单元120-1上的第二液晶单元120-2。第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2可以直接接触，或者也可以经由粘接层102相互固定。虽未图示，但照明装置100还可以在第二液晶单元120-2之上、之下、或者第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间具有一个或多个液晶单元120。液晶单元120的总数没有限制，可以为两个以上且十个以下、两个以上且六个以下或者两个以上且四个以下，也可以为奇数。
1-1.光源
图2A示出光源110的顶视示意图，图2B示出沿图2A的点划线A-A′的端面的示意图。光源110具备反射板112和多个发光元件114。在各凹部112a设置有一个或多个发光元件114。反射板112具备对从发光元件114射出的光赋予指向性并使其照射到液晶单元120的功能。具体而言，反射板112具备被配置为m行n列的矩阵状的多个凹部112a。其中，m和n为大于1的自然数，例如m和n可以独立为6、8、12、14、16。m和n可以相同，也可以互不相同。以下，将图中的x方向设为行方向，将y方向设为列方向。将与x方向和y方向两者垂直的方向设为z方向。例如，x方向和y方向是与后述的第一基板122或第二基板124的边平行的方向。
(1)反射板
构成反射板112的材料能够任意地选择，例如可以是铝、不锈钢等的金属、聚酰亚胺、聚碳酸酯、丙烯酸树脂等的高分子、或者玻璃等的无机氧化物。但是，如图2B的箭头所示，反射板112使来自发光元件114的光在凹部112a内反射并聚光，并使其指向液晶单元120。因此，在使用玻璃、高分子等使可见光透过的材料构成反射板112的情况下，优选利用对可见光的反射率高的膜构成凹部112a的表面。作为这样的膜，可以例示出包含铝、银、金、铬、不锈钢等金属的膜、包含氧化钛、氧化钽等高折射材料的薄膜与包含氧化硅、氟化镁等低折射率材料的薄膜的层叠体等。凹部112a的形状被适当地调整，以便能够从凹部112a内的发光元件114得到指向性高的光。
反射板112的xy平面上的形状没有限制，根据设置照明装置100的环境适当地设定即可。例如，如图1A所示，反射板112的xy平面上的形状可以为正方形，也可以为未图示的圆、椭圆、多边形。反射板112的上表面(靠近液晶单元120的上表面)中的凹部112a的平面形状(以下，简记为凹部112a的平面形状)没有限制，可以如图2A所示为圆，也可以如图3A所示为例示为四边形的多边形。
通过使用具备具有聚光功能的凹部112a的反射板112，来自发光元件114的光具有高指向性，能够从各凹部112a得到光束内的光线平行的光(也称为准直光)或者扩散性低的光(直进性强的光)。因此，可以在液晶单元120形成与凹部112a的平面形状相同或与之相近的形状的照射面116(图3B)。换言之，各发光元件114能够选择性地照射与凹部112a重叠的第一液晶单元120-1的一部分，并对反映了凹部112a的平面形状的照射面116供给光。
(2)发光元件
各发光元件114是具有通过供给电流而发光的功能的元件，其结构没有限制。作为典型的例子，可以举出发光二极管(LED)。发光二极管被构成为：作为基本结构而具有利用一对电极夹持例如氮化镓、包含铟的氮化镓等无机发光体的电致发光元件和保护电致发光元件的保护膜，并通过电致发光(Electroluminescence)发出可见光。
在各凹部112a可以设置单个发光元件114，也可以设置多个发光元件114。各发光元件114的发光色也可以任意选择。例如，也可以在各凹部112a设置一个或多个提供白色发光的发光元件114。或者，也可以在各凹部112a设置发红色光的发光元件114、发绿色光的发光元件114、发蓝色光的发光元件114，并以从各凹部112a得到各种颜色的发光的方式构成光源110。
各发光元件114的大小没有限制，例如可以使用各自的占有面积为1.0×104μm2以上且1.0×106μm2以下、4.0×104μm2以上且5.0×105μm2以下或者9.0×104μm2以上且2.5×105μm2以下的发光二极管。作为一例，可以将大小为320μm×300μm左右的所谓微型LED用作发光元件114。
1-2.液晶单元
如上所述，在照明装置100中，光源110上配置有至少两个液晶单元120。液晶单元120的结构既可以相同，也可以不同。以下，对液晶单元120的结构进行说明。
图4A示出一个液晶单元120的展开立体示意图，图4B示出沿图4A的点划线B-B′的端面的示意图。如这些图所示，液晶单元120具备第一基板122和与第一基板122对置的第二基板124，在它们之间配置有构成液晶元件的各种要素(多个第一电极126、多个第二电极128、液晶层136、第一取向膜132、第二取向膜134等)。
(1)第一基板和第二基板
第一基板122和第二基板124分别作为用于支撑多个第一电极126和多个第二电极128的基材发挥功能，并且提供密封液晶层136的空间。第一基板122和第二基板124优选包含相对于来自发光元件114的光显示出高透射率的材料，以使来自光源110的光透过而表现出照明功能。因此，例如优选将第一基板122和第二基板124构成为包含玻璃、石英或者聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚酯、丙烯酸树脂等高分子材料。
(2)第一电极
多个第一电极126以与第一基板122接触的方式、或者经由任意构成的底涂层(未图示)设置于第一基板122上(图4B)。多个第一电极126以与第一基板122的一条边平行的方式配置。底涂层可以由包含氮化硅、氧化硅等含硅无机化合物的一个或多个膜形成。作为第一电极126中包含的材料，优选由铟-锡氧化物(ITO)、铟-锌氧化物(IZO)等相对于可见光显示出高透射率的导电性氧化物形成，以对液晶单元120赋予高透光性。
在液晶单元120中，由多个第一电极126形成一个第一电极组125，进而多个第一电极组125被配置为m行n列的矩阵状(图5A)。因此，各个第一电极组125与至少一个发光元件114重叠，多个第一电极组125的数量与多个凹部112a的数量相同。
图6的顶视示意图示出多个第一电极126的一部分。在该图中，示出了配置成两行和两列的四个第一电极组125。多个第一电极126全部沿列方向或行方向延伸。即，多个第一电极126全部的长度方向相互平行。在以下的说明中，为了方便，对多个第一电极126沿行方向(x方向)延伸的构成进行说明。在各个第一电极组125中，多个第一电极126呈条状地配置。各个第一电极组125与多个凹部112a中的一个重叠，因此，与从对应的凹部112a输出的光的照射面116重叠。换言之，从多个凹部112a任意选择的位于第j行中第k列的凹部112a与位于第j行中第k列的第一电极组125重叠，来自配置于该凹部112a的发光元件114的光选择性地照射到位于第j行中第k列的第一电极组125。其结果是，位于第j行中第k列的照射面116与位于第j行中第k列的第一电极组125重叠。因此，可以说由与一个照射面116重叠的多个第一电极126构成一个第一电极组125。在此，j是从1以上且n以下的自然数选择的变量，k是从1以上且m以下的自然数选择的变量。
此外，在本实施方式中，多个第一电极126沿行方向(x方向)呈条状地延伸，但各个第一电极126虽然作为整体沿行方向延伸，但也可以具有在一个部位或多个部位稍微弯曲的构成。另外，第一电极126的延伸方向也可以相对于x方向具有1°～10°左右的角度。
在各列中，每隔一个而选择的多个第一电极126(例如列方向上第奇数个第一电极)与布线138-1连接，从而相互电导通。各列中剩余的第一电极126(例如列方向上第偶数个第一电极)也与另一条布线138-2连接，从而相互电导通。因此，在各列中，能够向多个第一电极126每隔一个而供给不同的电压。布线138配置为不与凹部112a重叠。即，各布线138在邻接的凹部112a之间以及邻接的照射面116之间延伸。进而，分别与邻接列的第一电极126连接的两条布线138-1、138-2在邻接的凹部112a之间以及邻接的照射面116之间延伸。换言之，在邻接列之间，分别与该邻接列的第一电极126连接的两条布线138-1、138-2进行延伸。布线138可以由铝、铜、钼、钽、钨等金属构成，也可以包含与第一电极126相同的材料。
第一电极126的长度(长度方向即x方向的长度)比凹部112a的xy平面中的x方向的长度大，因此，各个第一电极126跨越凹部112a。第一电极126的宽度(与x方向交叉的y方向的长度)从例如2μm以上且10μm以下的范围选择，在列方向上相邻的第一电极126之间的距离也从例如2μm以上且10μm以下的范围选择即可。作为典型的例子，第一电极126的宽度和列方向上的间距可以分别设为5μm、10μm。
根据这样的构成，在本实施方式中，在配置于各列的多个第一电极组125中，在列方向上每隔一个而选择的第一电极126(例如列方向上第奇数个第一电极126)与布线138-1和布线138-2中的一方连接，剩余的第一电极126(例如列方向上第偶数个第一电极126)与布线138-1和布线138-2中的另一方连接。另外，这些布线138分别与后述的驱动电路130连接。由此，可以根据从驱动电路130供给的电位，以列为单位独立地驱动第一电极组125。当然，也能够通过在各列中将布线138彼此连接或者施加相同电位，从而同时驱动多列或者全部列的第一电极组125。关于这些各布线的连接、电位的施加方法将在后面叙述。
(3)第二电极
多个第二电极128也具有与第一电极126同样的构成，但其延伸方向不同。具体而言，多个第二电极128以与第二基板124接触的方式、或者经由任意构成的底涂层(未图示)设置于第二基板124上(图4B)。多个第二电极128也以与第二基板124的一条边平行的方式配置。第一电极126和第二电极128以被第一基板122和第二基板124夹着的方式配置。
在各液晶单元120中，由多个第二电极128形成一个第二电极组127，进而多个第二电极组127配置为m行n列的矩阵状(图5B)。因此，各个第二电极组127与至少一个发光元件114重叠，多个第二电极组的数量与多个凹部112a的数量相同。
图7的顶视示意图示出多个第二电极128的一部分。在该图中，示出了配置成两行和两列的四个第二电极组127。多个第二电极128全部沿列方向(y方向)延伸。即，多个第二电极128全部的长度方向相互平行，并与多个第一电极126的长度方向正交。在各个第二电极组127中，多个第二电极128呈条状地配置。各个第二电极组127与多个凹部112a中的一个重叠，因此，与对应的照射面116重叠。换言之，从多个凹部112a任意选择的位于第j行中第k列的凹部112a与位于第j行中第k列的第二电极组127重叠，来自配置于该凹部112a的发光元件114的光经由第一电极126和液晶层136选择性地照射到位于第j行中第k列的第二电极组127。其结果是，位于第j行中第k列的照射面116与位于第j行中第k列的第二电极组127重叠。因此，可以说由与一个照射面116重叠的多个第二电极128构成一个第二电极组127。
此外，在本实施方式中，多个第二电极128沿列方向(y方向)呈条状地延伸，但各个第二电极128虽然作为整体沿列方向延伸，但也可以具有在一个部位或多个部位稍微弯曲的构成。另外，第二电极128的延伸方向也可以相对于y方向具有1°～10°左右的角度。
在各行中，每隔一个而选择的多个第二电极128(例如行方向上第奇数个第二电极)与布线140-1连接，从而相互电导通。各行中剩余的第二电极128(例如行方向上第偶数个第二电极)也与另一条布线140-2连接，从而相互电导通。因此，在各行中，能够对多个第二电极128每隔一个供给不同的电压。与布线138同样地，布线140也以不与凹部112a重叠的方式配置。即，各布线140在邻接的凹部112a之间以及邻接的照射面116之间延伸。进而，分别与邻接列的第二电极128连接的两条布线140-1、140-2在邻接的凹部112a之间以及邻接的照射面116之间延伸。换言之，在邻接的行之间，分别与该邻接行的第二电极128连接的两条布线140-1、140-2进行延伸。
第二电极128的长度(作为长度方向的y方向的长度)也大于凹部112a的xy平面中的y方向的长度，因此，各个第二电极128也跨越凹部112a。第二电极128的宽度(与y方向交叉的x方向的长度)也从例如2μm以上且10μm以下的范围选择，在行方向上相邻的第二电极128之间的距离也从例如2μm以上且10μm以下的范围选择即可。作为典型的例子，第二电极128的宽度和x方向上的间距分别可以设为5μm、10μm。
根据该构成，在本实施方式中，在配置于各行的多个第二电极组127中，在行方向上每隔一个而选择的第二电极128(例如行方向上第奇数个第二电极128)与布线140-1和布线140-2中的一方连接，剩余的第二电极128(例如行方向上第偶数个第二电极128)与布线140-1和布线140-2中的另一方连接。另外，这些布线140分别与后述的驱动电路130连接。由此，可以根据从驱动电路130供给的电位，以行为单位独立地驱动第二电极组127。当然，也能够通过在各行中将布线140彼此连接、或者施加相同电位，从而同时驱动多行或全部行的第二电极组127。关于这些各布线的连接、电位的施加方法将在后面叙述。
如上所述，第一液晶单元120-1在第一基板122侧以呈m行n列的矩阵状的方式具备第一电极组125，另外，在第二基板124侧以呈m行n列的矩阵状的方式具备第二电极组127，在第一基板122侧，能够以列为单位独立地驱动第一电极组125，并且，在第二基板124侧，能够以行为单位独立地驱动第二电极组127。关于这些单独的驱动，将在后面叙述。
第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2以彼此的第一电极126的长度方向相互平行的方式配置。该情况下，在第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2中，第二电极128的长度方向也相互平行，第一取向膜132使液晶分子取向的方向(以下称为“取向方向”)也分别相互平行。该情况下，也能够采用彼此的第一电极126重叠的构成。反之，第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2也可以以彼此的第一电极126的长度方向相互垂直的方式配置。该情况下，在第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2中，第二电极128的长度方向也相互垂直，第一取向膜132的取向方向也分别相互垂直。
(4)第一取向膜、第二取向膜以及液晶层
在多个第一电极126上设置有第一取向膜132，在多个第二电极128上(图4B中为第二电极128之下)设置有第二取向膜134。第一基板122和第二基板124通过密封材料118贴合并固定。在由第一基板122、第二基板124以及密封材料118形成的空间中填充有液晶层136。
第一取向膜132和第二取向膜134包含聚酰亚胺、聚酯等高分子，它们的表面被摩擦处理。摩擦处理以第一取向膜132的取向方向与第一电极126延伸的方向垂直(参照图6的箭头)、第二取向膜134的取向方向与第二电极128延伸的方向垂直的方式进行(参照图7的箭头)。因此，第一取向膜132的取向方向与第二取向膜134的取向方向正交。在此，取向方向是指通过取向膜的影响使液晶分子取向时的液晶分子的长轴方向。此外，也可以取代摩擦处理而通过光取向来形成第一取向膜132和第二取向膜134的取向方向。光取向是使用了光的无摩擦的取向处理，例如，从规定方向对未进行摩擦处理的取向膜照射紫外区域的偏振光。由此，在取向膜中发生光反应，向该取向膜表面导入各向异性而赋予液晶取向控制能力。
液晶层136中包含液晶分子。液晶分子的结构并无限定。因此，液晶分子可以是向列液晶，或者也可以为近晶型液晶、胆甾型液晶、手性近晶型液晶。
液晶层136的厚度d(参照图4B)、即第一取向膜132与第二取向膜134之间的距离也是任意的，但优选大于第一电极126、第二电极128的间距。例如，液晶层136的厚度优选设定为第一电极126、第二电极128的间距的2倍以上且10倍以下、2倍以上且5倍以下或者2倍以上且3倍以下。具体的液晶层136的厚度例如从20μm以上且60μm以下或20μm以上且50μm以下的范围选择即可。虽未图示，但也可以在液晶层136内设置用于在照明装置100的整体范围内维持该厚度的间隔件。此外，在液晶显示装置中采用了上述液晶层136的厚度的情况下，无法得到显示动态图像所需的高响应性，难以表现出作为液晶显示装置的功能。
(5)其他的构成
第一基板122上连接有驱动电路130(图4A、图5A)，该驱动电路130用于生成照明用的信号并向第一电极126、第二电极128供给。驱动电路130可以通过在第一基板122上适当地组合被图案化的各种导电膜、半导体膜、导电膜而形成，或者也可以通过将具备形成于半导体基板上的集成电路的IC芯片搭载于第一基板122而形成。或者，也可以不在第一基板122上设置驱动电路130，而在与从第一电极126和第二电极128延伸的布线138、140所连接的柔性印刷基板(FPC)等连接器上设置IC芯片作为驱动电路130。
2.动作原理
如上所述，从设置于反射板112的各凹部112a的发光元件114射出的光选择性地照射一个第一电极组125，该光通过液晶层136，进而照射一个第二电极组127。另外，在各个第一电极组125和各个第二电极组127中分别设置有呈条状地配置的多个第一电极126和第二电极128。因此，通过控制对各个第一电极组125和各个第二电极组127中分别包括的多个第一电极126和第二电极128施加的电压，液晶层136作为某种液晶透镜发挥功能。其结果是，能够单独地控制从各凹部112a输出的光的扩散，因此能够多样且任意地控制从光源110经由两个液晶单元120取出的光的照射区域。以下，对照明装置100的动作原理和驱动方法进行说明。在此，“照射区域”是指驱动照明装置100时向对象物上照射光的区域。但是，照射区域根据光的行进方向和对象物上的面的角度、照明装置100与对象物的距离而变化。因此，“照射区域”被定义为向液晶单元120的与第二基板124的主面的法线垂直的平面照射来自照明装置100的光的区域。
2-1.非驱动时
图8A和图8B示出非驱动时的液晶单元120的端面的示意图。图8A是从行方向(x方向)观察的示意图，图8B是从列方向(y方向)观察的示意图。在图8A和图8B中，液晶分子示意性地描绘为椭圆。
如上所述，第一取向膜132和第二取向膜134的取向方向分别与多个第一电极126和多个第二电极128延伸的方向正交。因此，在不驱动液晶单元120的情况下，即不对多个第一电极126和多个第二电极128施加电压的情况下，液晶分子的取向不受电场的影响，而根据取向方向决定。其结果是，在第一电极126附近，液晶分子的长轴沿着与第一电极126延伸的方向(x方向)垂直的方向(y方向)进行取向。另一方面，在第二电极128附近，液晶分子的长轴沿着与第二电极128延伸的方向(y方向)垂直的方向(x方向)进行取向。因此，液晶分子的取向方向随着从第一基板122靠近第二基板124而以z方向为中心轴旋转，扭转90°。
2-2.驱动时
在驱动时，对第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2中的任意一个单元或两个单元的多个第一电极126施加脉冲状的交流电压(交流矩形波)，以使相位在邻接的第一电极126之间反转。同样地，对第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2中的任意一个单元或两个单元的多个第二电极128施加脉冲状的交流电压(交流矩形波)，以使相位在邻接的第二电极128之间反转。在各个液晶单元120内，这些交流电压的频率相同。交流电压例如从5V以上且50V以下或者5V以上且30V以下的范围选择即可。通过施加交流电压，在相邻的第一电极126之间以及相邻的第二电极128之间分别如图9A和图9B的箭头所示产生电场(横向电场)。另一方面，在第一电极126与第二电极128之间也产生电场(纵向电场)，但是，如上所述，液晶层136的厚度d比相邻的第一电极126之间、第二电极128之间的距离大。因此，纵向电场显著小于横向电场，各液晶分子按照横向电场进行取向。
当液晶层136内产生横向电场时，在第一基板122侧，由于横向电场的方向与第一基板122大致平行，因此位于邻接的第一电极126之间的大致中间的液晶分子保持初始的取向状态。然而，随着靠近第一电极126，电场方向朝向z方向倾斜，因此液晶分子也朝向z方向倾斜，其角度(倾斜角)增大。其结果是，第一基板122侧的液晶层中的液晶分子呈向上凸起的圆弧状地进行取向(图9A)。在第二基板124侧也是同样的，由于横向电场的方向与第二基板124大致平行，因此位于相邻的第二电极128之间的大致中间的液晶分子保持初始的取向状态。然而，随着靠近第二电极128，电场方向朝向z方向倾斜，因此液晶分子也朝向z方向倾斜，其角度(倾斜角)增大。其结果是，第二基板124侧的液晶层中的液晶分子呈向下凸起的圆弧状地进行取向(图9B)。
通过液晶分子的取向变化，使得入射至液晶层136的光按照第一基板侧的呈圆弧状地取向的液晶分子的折射率分布进行扩散，进而按照第二基板侧的呈圆弧状地取向的液晶分子的折射率分布进行扩散。其结果是，液晶单元120作为使光扩散的透镜发挥功能。使用图10和图11对该光的扩散机制详细进行说明。图10是表示图9A和图9B所示的液晶分子的取向的立体示意图，图11是表示透过两个液晶单元120的光的行为的示意图。在此，使用在两个液晶单元120之间第一电极126延伸的方向相互平行、而且第二电极128延伸的方向也相互平行的例子作为模型进行说明。
如上所述，当对多个第一电极126施加脉冲状的交流电压以使相位在相邻的第一电极126之间相互反转，并对多个第二电极128施加脉冲状的交流电压以使相位在相邻的第二电极128之间相互反转时，如图10所示，在第一电极126侧和第二电极128侧产生相互正交的横向电场。其结果是，液晶层中的液晶分子在第一基板122侧在相邻的第一电极126之间向上凸起地进行取向，在第二基板124侧在相邻的第二电极128之间向下凸起地进行取向。另外，液晶分子的取向随着从第一电极126朝向第二电极128而扭转90°。
如图11所示，从光源110射出的光最初入射至第一液晶单元120-1。该光具有y方向的偏振成分150(图中直线箭头)和x方向的偏振成分152(图中在圆圈内标记了“差号”的记号)。以下，为了方便，将入射至液晶单元120之前的光的y方向的偏振成分称为S成分，将x方向的偏振成分称为P成分，不依赖于偏振轴的变化而使用该名称。
在第一电极126侧，液晶分子沿y方向进行取向，因此液晶层136在y方向上具有折射率分布。因此，通过第一电极126侧的y方向的折射率分布使入射至液晶层136的S成分150在y方向上扩散。该光在通过液晶层136时因为液晶分子的取向的扭转而旋光，偏振轴变为x方向。于是，在第二电极128侧，由于液晶层136在x方向上具有折射率分布，因此该光进一步在x方向上扩散。其结果是，当通过第一液晶单元120-1的液晶层136时，S成分150变为在x方向和y方向上发生了扩散的S成分152。
另一方面，入射至第一液晶单元120-1的P成分156在第一电极126侧折射率分布存在于y方向，因此不受折射率分布的影响而不会扩散，通过液晶分子的取向的扭转而旋光，偏振轴变为y方向。另外，由于第二电极128侧的折射率分布存在于x方向上，因此偏振轴变化为y方向的P成分156不受折射率分布的影响。其结果是，当通过第一液晶单元120-1的液晶层136时，P成分156成为未扩散而发生了旋光的P成分158。
接着，考虑从第一液晶单元120-1通过后的光。如上所述，在该模型中，在第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间，第一电极126的长度方向相互平行，第二电极128的长度方向也相互平行。因此，在第二液晶单元120-2的液晶层136中，也是在第一电极126侧折射率分布存在于y方向，在第二电极128侧折射率分布存在于x方向。
如上所述，当通过第一液晶单元120-1时，S成分150成为在x和y方向上发生了扩散的S成分152。在第二液晶单元120-2的第一电极126侧，由于其偏振轴与折射率分布的方向正交，因此该S成分152不扩散。在通过液晶层136的期间，S成分152根据液晶分子的取向的扭转而发生旋光，偏振轴变化为y方向。然而，由于第二电极128侧的折射率分布在x方向上，因此不受折射率分布的影响。其结果是，S成分152虽然通过第二液晶单元120-2发生旋光，但未扩散而成为S成分154。总之，从光源110射出的S成分150通过第一液晶单元120-1在x和y方向上发生扩散的同时发生旋光而成为S成分152，通过第二液晶单元120-2未扩散而发生旋光，最终成为在x和y方向上发生了扩散的S成分154。
另一方面，入射至第二液晶单元120-2的液晶层136的P成分158因为第一电极126侧的y方向的折射率分布而在y方向上扩散。该光在通过液晶层136时因为液晶分子的取向的扭转而旋光，偏振轴变为x方向。于是，在第二电极128侧，液晶层136在x方向上具有折射率分布，因此该光在x方向上扩散。其结果是，当通过第二液晶单元120-2时，P成分158成为进行旋光的同时在x方向和y方向上发生了扩散的P成分160。总之，从光源110射出的P成分156通过第一液晶单元120-1未扩散而发生旋光，通过第二液晶单元120-2在发生旋光的同时在x和y方向上扩散，最终成为在x和y方向上发生了扩散的P成分160。
液晶分子的取向程度可以分别通过施加于第一电极126和第二电极128的电压进行控制，因此，光的扩散程度也可以通过施加于第一电极126和第二电极128的电压进行控制。因此，根据上述机制，可以通过施加于第一电极126和第二电极128的电压独立地控制照射到各个第一电极组125和第二电极组127的光的扩散程度。
此外，光的扩散通过在相邻的第一电极126之间和相邻的第二电极128之间产生的横向电场进行控制。因此，为了使光扩散，只要对各液晶单元中相邻的第一电极126之间和/或相邻的第二电极128之间赋予电位差即可。因此，对于多个第一电极126而言，可以对相邻的第一电极126施加不同电压的恒定电压，或者也可以对每隔一个而选择的多个第一电极126施加交流电压，对剩余的第一电极126施加恒定电压。对于第二电极128而言也是同样的。
3.配光控制
通过利用上述机制，可以任意地控制来自光源110的照射区域。以下对此进行说明。
在以下的说明中，如图12所示，在第一液晶单元120-1中，假设对每隔一个而选择的多个第一电极126施加交流电压V1，对剩余的多个第一电极126施加交流电压V2。另外，在第一液晶单元120-1中，假设对每隔一个而选择的多个第二电极128施加交流电压V3，对剩余的多个第一电极126施加交流电压V4。在第二液晶单元120-2中，假设对每隔一个而选择的多个第一电极126施加交流电压V5，对剩余的多个第一电极126施加交流电压V6。另外，在第二液晶单元120-2中，假设对每隔一个而选择的多个第二电极128施加交流电压V7，对剩余的多个第一电极126施加交流电压V8。在该模型中，在两个液晶单元120之间，第一电极126也相互平行，第二电极128也相互平行。
3-1.液晶单元的非驱动时
当液晶单元120未被驱动时，在第一电极126之间、第二电极128之间未产生电场。因此，在液晶层136中不存在折射率分布，因此S成分150和P成分152虽然通过各液晶单元120而旋光但未受到扩散效果。因此，例如如图13A所示，当使设置于多个凹部112a的发光元件114全部点亮时，光即使通过了两个液晶单元120也不会大幅扩展，仅仅停留在反映了从各凹部112a输出的光的扩散。其结果是，在xy平面中，光源110的照射区域A0与光源110的xy平面中的形状呈大致相似的关系(图13B)。
3-2.液晶单元的驱动时
(1)朝向y方向的选择性扩散
作为一例，考虑如图14A的时序图所示那样驱动液晶单元120的情形。在此，在第一液晶单元120-1和第二液晶单元各自中，对多个第一电极126施加交流电压以使相位在相邻的第一电极126之间反转，对多个第二电极128施加恒定电压或不施加电压。恒定电压可以为0V，也可以为相对于上述交流电压的中间电位。
当这样使液晶单元120进行动作时，从图11可知，来自光源110的光的S成分150在第一液晶单元120-1中在y方向上扩散，并且通过液晶层136而使偏振轴变化为x方向。由于在第二电极128之间不存在电场，因此该光在第二电极128侧不扩散地从第一液晶单元120-1射出，成为在y方向上发生了扩散的S成分152。由于由第二液晶单元120-2的第一电极126之间产生的横向电场引起的折射率分布为y方向，因此该S成分152即使入射至第二液晶单元120-2也会不受到折射率分布的影响。另外，由于在第二电极128之间不存在电场，因此该S成分152不扩散而发生旋光。总之，S成分150由于通过两个液晶单元120而成为在y方向上发生了扩散的S成分154。
另一方面，由于第一液晶单元120-1的第一电极126侧的横向电场为y方向，因此来自光源110的光的P成分156不受折射率分布的影响。另外，由于在第二电极128之间不存在电场，因此在第二电极128侧不存在折射率分布。因此，P成分156不扩散而按照液晶层136中的液晶分子的取向的扭转进行旋光，变为P成分158。当该P成分158入射至第二液晶单元120-2时，通过第一电极126侧的y方向的折射率分布而使其在y方向上扩散，并且通过液晶层136使偏振轴变化为x方向。由于在第二电极128之间不存在电场，因此该光在第二电极128侧不扩散地从第二液晶单元120-2射出。总之，P成分156由于通过两个液晶单元120而成为在y方向上发生了扩散的P成分160。
根据上述机制，来自光源110的光仅在y方向上扩散。因此，照明装置100提供与不驱动两个液晶单元120时形成的照射区域A0相比较而在y方向上发生了扩散的照射区域A1(图14B)。虽然省略详细的说明，但在得到在x方向上选择性地扩散了的照射区域时，在第一液晶单元120-1和第二液晶单元各自中，只要以对多个第二电极128施加交流电压以使相位在相邻的第二电极128之间反转，并对多个第一电极126施加恒定电压或者不施加电压的方式驱动液晶单元120即可。(图15A、图15B)
(2)朝向x方向和y方向的扩散
作为另一例，考虑如图16A的时序图所示那样驱动液晶单元120的情形。在此，在第一液晶单元120-1中，对多个第一电极126施加交流电压以使相位在相邻的第一电极126之间反转，并对多个第二电极128施加恒定电压或不施加电压。另一方面，在第二液晶单元120-2中，对多个第一电极126施加恒定电压或不施加电压，并施加交流电压以使相位在相邻的第二电极128之间反转。恒定电压可以为0V，也可以为相对于上述交流电压的中间电位。
当这样使液晶单元120进行动作时，从图11可知，来自光源110的光的S成分150在第一液晶单元120-1中因为第一电极126侧的y方向的折射率分布而在y方向上扩散，并通过液晶层136旋光而成为S成分152。当S成分152入射至第二液晶单元120-2时，由于在第一电极126侧不存在折射率分布，因此S成分152通过液晶层136发生旋光，偏振轴变为y方向。然而，由于第二基板124侧的折射率分布为x方向，因此不扩散。总之，S成分150由于通过两个液晶单元120而成为仅在y方向上发生了扩散的S成分154。
另一方面，由于第一液晶单元120-1的第一电极126侧的横向电场为y方向，因此来自光源110的光的P成分156不受折射率分布的影响。另外，由于在第二电极128之间不存在电场，因此在第二电极128侧不存在折射率分布。因此，P成分156不扩散而按照液晶层136中的液晶分子的取向的扭转进行旋光，变为偏振轴为y方向的P成分158。当该P成分158入射至第二液晶单元120-2时，虽然在第一电极126侧不存在折射率分布，但在第二电极128侧存在x方向的折射率分布，因此P成分158成为发生旋光且在x方向上发生了扩散的P成分160。总之，P成分156由于通过两个液晶单元120而成为仅在x方向上发生了扩散的P成分160。
根据上述机制，来自光源110的S成分150和P成分156分别在y方向和x方向上选择性地扩散。因此，与不驱动两个液晶单元120时形成的照射区域A0不同，照明装置100提供十字状的照射区域A1(图16B)。
(3)朝向x方向和y方向的非对称扩散
作为另一例，考虑如图17A的时序图所示那样驱动液晶单元120的情形。在此，在两个第一液晶单元120-1中，对多个第一电极126施加交流电压以使相位在相邻的第一电极126之间反转，对多个第二电极128施加交流电压以使相位在相邻的第二电极128之间反转。但是，对多个第一电极126施加的电压和对多个第二电极128施加的电压的大小不同。在此，使用前者比后者大的例子进行说明。
当这样使液晶单元120进行动作时，从图11可知，在第一液晶单元120-1中，来自光源110的光的S成分150在旋光的同时因为第一电极126侧的y方向的折射率分布而在y方向上扩散，并因为第二电极128侧的x方向的折射率分布在x方向上也扩散。然而，由于对第一电极126施加的电压大于对第二电极128施加的电压，因此，成为在y方向上更大幅扩散的S成分152。该S成分152在第二液晶单元120-2中不扩散而旋光。总之，S成分150成为与x方向相比而在y方向上更大幅扩散的S成分154。
另一方面，来自光源110的光的P成分156在第一液晶单元120-1中不扩散而旋光，成为P成分158。当该P成分158入射至第二液晶单元120-2时，在旋光的同时因为第一电极126侧的折射率分布而在y方向上扩散，并因为第二电极128侧的折射率分布而在x方向上也扩散。然而，由于对第一电极126施加的电压大于对第二电极128施加的电压，因此成为在y方向上更大幅扩散的P成分160。总之，P成分156也成为与x方向相比而在y方向上更大幅扩散的P成分160。
根据上述机制，来自光源110的S成分150和P成分156分别为与x方向相比而在y方向上更大幅地扩散。因此，照明装置100提供与不驱动两个液晶单元120时形成的照射区域A0相比较而在y方向上更大幅地扩大的照射区域A1(图17B)。
如上所述，通过应用本发明的实施方式，能够任意地对来自光源110的光进行配光，形成各种形状的照射区域。
＜第二实施方式＞
在本实施方式中，对与第一实施方式所述的照明装置100的驱动方法不同的驱动方法进行说明。对于与第一实施方式所述的构成相同或类似的构成有时省略说明。
在本实施方式涉及的照明装置100的驱动方法中，驱动多个发光元件114的一部分(局部调光)。由此，能够使照射区域变化为更多样的形状，并且能够降低功耗。
作为一例，考虑如图18A所示，仅驱动一部分发光元件114而不使其他的发光元件114点亮的模型。在此，配置为8行8列的矩阵状的凹部112a中位于第四行(L4)的凹部112a中设置的发光元件114点亮。在不驱动两个液晶单元120的情况下，在xy平面中，光源110的照射区域A0与光源110的xy平面中的形状呈大致相似的关系。因此，如图18B所示，照射区域A0呈直线状。
在该状态下，以在x方向上选择性地扩散的方式使液晶单元120进行动作。具体而言，通过按照图15A所示的时序图使液晶单元120进行动作，从光源110射出的光在x方向、即行方向上选择性地扩散。其结果是，能够提供与照射区域A0相比较在x方向上扩大的照射区域A1(图18C)。虽未图示，但通过适当地使液晶单元120进行动作，也能够使光在y方向上扩散，能够使用来自光源110的光提供具有任意形状的照射区域。
这样，通过进行局部调光，也能够控制光源110的照射区域，因此能够形成具有更多样的形状的照射区域。另外，由于能够选择性地仅驱动发光元件114的一部分，因此能够降低功耗。
＜第三实施方式＞
在本实施方式中，对与第一、第二实施方式所述的照明装置100的驱动方法不同的驱动方法进行说明。对于与第一、第二实施方式所述的构成相同或类似的构成，有时省略说明。
在本实施方式所述的照明装置100的驱动方法中，与第二实施方式同样地进行局部调光。与此同时，部分地驱动液晶单元120。即，选择性地驱动设置于液晶单元120的多个第一电极组125和第二电极组127中的一部分，由此，能够进一步降低功耗，并且能够进行更多样的配光控制。
作为一例，考虑如图19A所示，配置为8行8列的矩阵状的凹部112a中位于第五列R5的凹部112a处设置的发光元件114点亮的模型。图19B和图20分别示出了利用图19A的虚线包围的区域中的多个第一电极组125和第二电极组127的放大示意图。在图19B中，与设置于一个凹部112a的发光元件114所提供的照射面116重叠的多个第一电极126构成一个第一电极组125(参照图6)。同样地，在图20中，与设置于一个凹部112a的发光元件114所提供的照射面116重叠的多个第二电极128构成一个第二电极组127(参照图6)。图19B和图20所描绘的九个照射面116-1至116-9中发光元件114点亮的是施加了阴影的第二列的三个照射面116-2、116-5、116-8。
在该状态下，使用与设置有点亮的发光元件114的凹部112a的一个提供的照射面116重叠的第一电极126和第二电极128驱动两个液晶单元120。例如，选择照射面116-5，按照图15A所示的时序图驱动与该照射面116-5重叠的第一电极126和第二电极128。根据图15A的时序图，对两个液晶单元120的第二电极128施加交流电压，以使设置于布线140-1至140-6中的布线140-3与140-4之间且彼此邻接的第二电极128的相位相互反转，并对其他的第二电极128施加0V的恒定电压。对两个液晶单元120的第一电极126也施加0V的恒定电压。
通过这样驱动液晶单元120，如图21所示，不驱动液晶单元120时在y方向上呈直线地形成的照射区域A0的一部分在x方向上延伸，得到十字状的照射区域A1。这样的照射区域的变形只要驱动一部分的第二电极128就能够实现，因此也能够抑制液晶单元120的功耗。
或者，通过按照图15A的时序图改变对第二电极128施加的电压，能够将照射区域改变为各种形状。例如，如图22A所示，使第五列R5的凹部112a中配置的发光元件114全部点亮，并按照图15A的时序图驱动与第一行L1至第三行L3的凹部112a重叠的第二电极128。此时，通过使对第二电极128施加的电压按照第一行L1至第三行L3的顺序增大，如图22B所示，能够使呈直线地形成的照射区域A0变形为箭头形状的照射区域A1。
如上所述，通过以行为单位或以列为单位控制对第一电极组125和第二电极组127施加的电压，能够降低功耗，并且能够将照射区域任意地变形为多种多样的形状。
＜第四实施方式＞
在本实施方式中，对与第一至第三实施方式所述的照明装置100的驱动方法不同的驱动方法进行说明。对于与第一至第三实施方式所述的构成相同或类似的构成，有时省略说明。
在本实施方式所述的照明装置100的驱动方法中，在部分驱动液晶单元120时，使非驱动相邻行与驱动行同步，以使配置于驱动行的第一电极126与非驱动相邻行之间的两条布线138之间、或者这些驱动行的第一电极126与非驱动相邻行的第一电极126之间不存在电位差，该驱动行是与输出成为扩散对象的光的凹部112a重叠的行，非驱动相邻行是与该驱动行邻接且与具备不驱动的发光元件114的凹部112a或者输出并非扩散对象的光的凹部112a重叠的行。或者，使非驱动相邻列与驱动列同步，以使配置于驱动列的第二电极128与非驱动相邻列之间的两条布线140之间、或者这些驱动列的第二电极128与非驱动相邻列的第二电极128之间不存在电位差，本实施方式中的驱动列是与输出成为扩散对象的光的凹部112a重叠的列，本实施方式中的非驱动相邻列是与该驱动列邻接且与具备不驱动的发光元件114的凹部112a或输出并非扩散对象的光的凹部112a重叠的列。
作为一例，假定如下情况：如图23A所示，反射板112具备配置为8行8列的凹部112a，从第四行L4的第四列R4和第五列R5、以及第五行L5的第四列R4和第五列R5的凹部112a的发光元件114射出光。此时，考虑选择性地仅使来自第四行L4的两个凹部112a的发光元件114的光在x方向上扩散。图23B示出图23A的虚线包围的区域的第二电极128的顶视示意图。为了使光向x方向扩散，按照图15A所示的时序图对两个液晶单元120的第二电极128中作为驱动行的第四行L4的第二电极组127(与图23B中的照射面116-1和116-2重叠的第二电极组127)施加相位互不相同的交流电压V5、V6，并对第一电极126施加恒定电压或者不施加电压。由此，照射面116-1和116-2的光在x方向上扩散。
然而，当使与作为非驱动相邻行的第五行L5的第二电极128连接的布线140的电压V7和V8恒定时，在位于驱动行L4与非驱动相邻行L5之间的两条布线140(此处为布线140-2和布线140-3)之间也产生电位差。同样地，在第四行L4的第二电极128与第五行L5的第二电极128之间也产生电位差。通过该电位差，第四行L4与第五行L5之间的液晶层136的液晶分子在y方向上产生向下凸起的折射率分布。其结果是，在第四行L4与第五行L5之间的液晶层136也产生透镜效果，其折射率分布的方向与第四行L4上的液晶层136的透镜效果的方向正交。因此，照射到驱动行的光的一部分也向不希望的y方向扩散，从而妨碍精密的配光控制。
因此，在本实施方式中，在各液晶单元120中，使驱动行与非驱动相邻行之间的布线140相互同步。在图23C所示的例子中，使与作为非驱动相邻行的第五行L5的第二电极128连接且位于驱动行L4与非驱动相邻行L5之间的布线140-3和与作为驱动行的第四列L4的第二电极128连接且位于驱动行L4与非驱动相邻行L5之间的布线140-2相互同步。由此，在配置于驱动行与非驱动相邻行之间的布线140-2与布线140-3之间、驱动行的第二电极128与非驱动相邻行的第二电极128之间不存在电位差，能够抑制在驱动行与非驱动相邻行之间的液晶层136中产生折射率分布。但是，由于在非驱动相邻行L5中不使光扩散，因此非驱动相邻行L5的第二电极128全部相互同步。因此，与非驱动相邻行L5的第二电极128连接的另一条布线140-4也与布线140-3同步。其结果是，能够抑制在非驱动相邻行中产生折射率分布，并且能够抑制在布线140-2或者驱动行L4的第二电极128与非驱动相邻行L5的第二电极128之间产生折射率分布，因此能够抑制不希望的光的扩散，能够进行精密的配光。
作为其他例子，对于如图24A所示，从第四行L4的第四列R4和第五列L5的第四列R4的凹部112a的发光元件114射出光，并使该光在y方向上扩散的情形进行说明。图25、图26分别示出用图24A的虚线四边形包围的区域的第一电极126和第二电极128的配置。在图25和图26中，来自凹部112a的光提供照射面116-2和116-5。
该情况下，如图24B所示，在各液晶单元120中，使作为非驱动相邻列的第三列R3的所有第一电极126与作为驱动列的第四列R4中每隔一个而选择的第一电极126同步。同样地，使作为非驱动相邻列的第五列(R5)中的所有第一电极126与作为驱动列的第四列中每隔一个而选择的第一电极126同步。具体而言，在第四列R4中，对每隔一个而选择的第一电极126施加交流电压V3，对其他的第一电极126施加相对于交流电压V3相位反转的交流电压V4。在第三列R3中，施加与交流电压V3同电压同相位的交流电压V1和V2。另一方面，在第五列中，施加与交流电压V4同电压同相位的交流电压V5和V6。此外，由于在x方向上不使光扩散，因此在各液晶单元120中，对全部的第二电极128施加恒定电压、或者不施加电压。由此，在配置于第四列与第三列之间的布线138之间、以及配置于第四列与第五列之间的布线138之间不存在电位差，因此能够抑制产生使光在x方向上扩散的折射率分布。其结果是，能够防止不希望的光的扩散，能够进行精密的配光。
作为其他例子，对如图24C所示，从第五行L5的第四列R4至第六列R6的凹部112a的发光元件114射出光，并使该光在x方向上扩散的情形进行说明。图24C的利用虚线四边形包围的区域的第一电极126和第二电极128的配置也分别示于图25、图26，在该情形中，在图25和图26中来自凹部112a的光形成照射面116-4～116-6。
该情况下，如图24D所示，在各液晶单元120中，使作为非驱动相邻列的第四行L4的所有第二电极128与作为驱动行的第五行L5的第二电极128同步。具体而言，在第五行L5中，对每隔一个而选择的第二电极128施加交流电压V9，对其他的第二电极128施加相对于交流电压V9相位反转的交流电压V10。另外，在第四行L4中，施加与交流电压V9同电压同相位的交流电压V7和V8。此外，由于在y方向上不使光扩散，因此在各液晶单元120中，对全部的第一电极126施加恒定电压、或者不施加电压。由此，由于在配置于第四行L4与第五行L5之间的布线140之间不存在电位差，因此能够抑制产生使光在y方向上扩散的折射率分布。其结果是，能够抑制不希望的光的扩散，能够进行精密的配光。
＜第五实施方式＞
在本实施方式中，对第一实施方式所述的照明装置100的两个变形例1、2进行说明。对于与第一至第四实施方式所述的构成相同或类似的构成，有时省略说明。
1.变形例1
1-1.构成
在第一实施方式所述的照明装置100中，一个列的多个第一电极126不与其他列(例如相邻的列)的第一电极126导通，与其他列的第一电极126独立地进行控制(参照图6)。同样地，一个行的多个第二电极128不与其他行(例如相邻的行)的第二电极128导通，与其他行的第二电极128独立地进行控制(参照图7)。
相对于此，在本变形例中，如图27所示，在至少一个液晶单元120中，在一个列(例如第四列R4)中每隔一个而选择的多个第一电极126与在相邻的列(例如第三列R3)中每隔一个而选择的多个第一电极126电连接，相互导通。该一个列(即第四列R4)的其他的第一电极126也可以与在相反侧相邻的列(即第五列R5)中每隔一个而选择的多个第一电极126导通。
进而，或者，如图28所示，在至少一个液晶单元120中，在一个行(例如第四行L4)中每隔一个而选择的多个第二电极128与在相邻的行(例如第五行L5)中每隔一个而选择的多个第二电极128电连接，相互导通。该一个列(即第四行L4)的其他的第二电极128也可以与在相反侧相邻的行(即未图示的第三行L3)中每隔一个而选择的多个第二电极128导通。
通过采用这样的连接，能够减少布线138、140的数量，液晶单元120的设计自由度提高。另外，能够减小相邻的行、列的间隔，因此能够实现照明装置100的小型化。
1-2.驱动方法
对本变形例1中的液晶单元120的驱动方法的一例进行说明。在此，假定如下情况：如图29A所示，反射板112具备配置为8行8列的凹部112a，从第四行L4的第四列R4和第五列L5的第四列R4的凹部112a的发光元件114射出光，并在y方向上扩散。图27示意性地示出图29A的虚线包围的区域中的第一电极126和与其连接的布线138的配置，发光元件114形成照射面116-2和116-5。为了使光向y方向扩散，按照图14A所示的时序图，对两个液晶单元120的第一电极126中的作为驱动列的第四列R4的第一电极126施加相位互不相同的交流电压V2、V3，对第二电极128施加恒定电压、或者不施加电压(图29B)。由此，能够使照射面116-2和116-5的光在y方向上扩散。
此时，为了抑制不希望的光扩散，也可以使作为非驱动相邻列之一的第三列R3的所有第一电极126与在第四列R4中每隔一个而选择的多个第一电极126同步。同样地，也可以使作为另一个驱动相邻列的第五列R5的所有第一电极126与在第四列R4中每隔一个而选择的其他多个第一电极126同步。在该变形例1中，由于作为驱动列的第四列R4中每隔一个而选择的多个第一电极126与非驱动相邻列的第三列R4中每隔一个而选择的多个第一电极126相互导通，因此，只要对第三列R3的剩余的第一电极126施加与交流电压V2同电压同相位的交流电压V1即可。同样地，由于第四列R4的剩余的第一电极126与非驱动相邻列的第五列R5中每隔一个而选择的多个第一电极126导通，因此，只要对第五列R5的剩余的第一电极126施加与交流电压V3同电压同相位的交流电压V4即可(图29B)。当这样驱动液晶单元120时，相邻的两个列的第一电极126之间的折射率分布的作用大大降低。其结果是，能够抑制不希望的光扩散。
作为另一例，假定如下情况：如图29C所示，反射板112具备配置为8行8列的凹部112a，从第五行L5的第三列R3至第五列R5的凹部112a的发光元件114射出光，并在x方向上扩散。图28示意性地示出利用图29C的虚线包围的区域中的第二电极128和与其连接的布线140的配置，发光元件114形成照射面116-4至116-6。为了使光向x方向扩散，按照图15A所示的时序图，对两个液晶单元120的第二电极128中作为驱动行的第五行L5的第二电极128施加相位互不相同的交流电压V6、V7，并对第一电极126施加恒定电压、或者不施加电压(图29D)。由此，照射面116-4至116-6的光在x方向上扩散。
此时，为了抑制不希望的扩散，也可以使非驱动相邻行的第四行L4的第二电极128与第五行L5中每隔一个而选择的多个第二电极128同步。在该变形例1中，由于作为驱动列的第五行L5中每隔一个而选择的多个第二电极128与非驱动相邻列的第四行L4中每隔一个而选择的多个第二电极128导通，因此，只要对第四行L4的剩余的第二电极128施加与交流电压V6同电压同相位的交流电压V5即可(图29D)。当这样驱动液晶单元120时，相邻的两个行的第二电极128之间的折射率分布的作用大大降低。其结果是，能够抑制不希望的光扩散。
2.变形例2
2-1.构成
在本变形例2的照明装置100中，如图30所示，在两个液晶单元120的至少一方中，在各列中每隔一个而选择的多个第一电极126经由布线138全部相互电连接，相互导通。剩余的第一电极126在各行被独立地进行控制。进而，或者，如图31所示，在两个液晶单元120的至少一方中，在各行中每隔一个而选择的多个第二电极128经由布线140全部相互电连接，相互导通。剩余的第二电极128在各行被独立地进行控制。通过采用这样的连接，与变形例1同样，能够减少布线138、140的数量，液晶单元120的设计自由度提高。另外，能够减小相邻的行、列的间隔，因此能够实现照明装置100的小型化。
2-2.驱动方法
对本变形例2中的液晶单元120的驱动方法的一例进行说明。在此，假定如下情况：如图32A所示，反射板112具备配置为8行8列的凹部112a，从第四行L4和第五行L5的第四列R4的凹部112a的发光元件114射出光，并在y方向上扩散。图30示意性地示出利用图32A的虚线包围的区域中的第一电极126和与其连接的布线138的配置，发光元件114形成照射面116-2～116-5。为了使光向y方向扩散，对两个液晶单元120的第一电极126中在作为驱动列的第四列R4中每隔一个而选择的多个第一电极126施加恒定电压V1，并对剩余的第一电极126施加交流电压V3。对第二电极128施加恒定电压、或者不施加电压(图32B)。由此，照射面116-2和116-5的光在y方向上扩散。
此时，为了抑制不希望的扩散，也可以使非驱动相邻列的第三列R3和第五列R5的第一电极126与在第四列R4中每隔一个而选择的多个第一电极126同步。在该变形例中，在非驱动相邻列中每隔一个而选择的多个第一电极126与在作为驱动列的第四列R4中每隔一个而选择且被施加恒定电压的多个第一电极126导通，因此，这样对各非驱动相邻列中的剩余的第一电极126施加与恒定电压V1相同电压的恒定电压V2或者V4即可(图32B)。当这样驱动液晶单元120时，相邻的两个列的第一电极126之间的折射率分布的作用大大降低。其结果是，能够抑制不希望的光扩散。
作为另一例，假定如下情况：如图32C所示，反射板112具备配置为8行8列的凹部112a，从第五行L5的第三列R3至第五列R5的凹部112a的发光元件114射出光，并在x方向上扩散。图31示意性地示出利用图32C的虚线包围的区域中的第二电极128和与其连接的布线140的配置，发光元件114形成照射面116-4至116-6。为了使光向x方向扩散，对两个液晶单元120的第二电极128中在作为驱动行的第五行L5中每隔一个而选择的多个第二电极128施加恒定电压V5，对剩余的第二电极128施加交流电压V7。对第一电极126施加恒定电压或者不施加电压(图32D)。由此，照射面116-4至116-6的光在x方向上扩散。
此时，为了抑制不希望的扩散，也可以使非驱动相邻行的第四行L4的第二电极128与第五行L5中每隔一个而选择的多个第二电极128同步。在该变形例中，由于在非驱动相邻行中每隔一个而选择的多个第二电极128与在作为驱动列的第五行L5中每隔一个而选择且被施加恒定电压的多个第二电极128导通，因此，只要对非驱动相邻行中的剩余的第二电极128施加与恒定电压V5相同电压的恒定电压V6即可(图32D)。当这样驱动液晶单元120时，相邻的两个行的第二电极128之间的折射率分布的作用大大降低。其结果是，能够抑制不希望的光扩散。
＜第六实施方式＞
在本实施方式中，对第一实施方式所述的照明装置100的变形例3和4进行说明。对于与第一至第五实施方式所述的构成相同或类似的构成，有时省略说明。
1.变形例3
如图33A和沿着其点划线C-C′的端面的示意图(图33B)所示，变形例3涉及的照明装置100与第一实施方式所述的照明装置100的不同点在于，在至少一个液晶单元120中设置有与所有的凹部112a重叠的单个第二电极128。单个第二电极128与多个或所有的第一电极组125重叠。该情况下，由于在各液晶层136的第二电极128侧无法形成折射率分布，因此仅在第一电极126侧产生光的扩散。因此，在该变形例3中，优选以第一电极126的延伸方向在第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间相互正交的方式构成照明装置100。通过采用该变形例3，不需要第二电极128的图案化，因此制造工序变短，能够以更低成本提供照明装置100。
2.变形例4
如图34A和沿着其点划线D-D′的端面的示意图(图34B)所示，变形例4涉及的照明装置100与第一实施方式所述的照明装置100的不同点在于，在至少一个液晶单元120中未设置第二电极128。该情况下，也由于在各液晶层136的第二电极128侧无法形成折射率分布，因此仅在第一电极126侧产生光的扩散。因此，在该变形例3中，优选以在第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间第一电极126的延伸方向相互正交的方式构成照明装置100。通过采用该变形例4，不需要第二电极128的制作工序，因此制造工序变短，能够以更低成本提供照明装置100。另外，由于完全排除了第二电极128对光的吸收，因此能够降低照明装置100的功耗。
＜第七实施方式＞
在本实施方式中，对第一实施方式所述的照明装置100的变形例5、6进行说明。对于与第一至第六实施方式所述的构成相同或类似的构成，有时省略说明。
1.变形例5
图35A示出变形例5涉及的照明装置100的第一液晶单元120-1的第一基板122和第二基板124的俯视示意图，图35B示出第二液晶单元120-2的第一基板122和第二基板124的俯视示意图。如这些图所示，在变形例5的照明装置100中，在至少一个液晶单元120中，多个第一电极126以其长度方向从第一基板122的至少一条边倾斜的方式配置。第一电极126的长度方向与第一基板122的一条边之间的角度(第一角度)可以任意地设定，例如为5°以上且85°以下、30°以上且60°以下，典型的为45°。与第一实施方式所述的照明装置100同样，第一取向膜132的取向方向与第一电极126的长度方向垂直(参照空心箭头)。
同样地，在各液晶单元120中，多个第二电极128以其长度方向从第二基板124的至少一条边倾斜的方式配置。第二电极128的长度方向与第二基板124的一条边之间的角度(第二角度)也可以任意地设定，例如为5°以上且85°以下、30°以上且60°以下，典型的为45°。与第一取向膜132同样，第二取向膜134的取向方向与第二电极128的长度方向垂直(参照空心箭头)。
在各液晶单元120中，第一电极126和第二电极128以长度方向相互正交的方式配置。此外，在第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间，第一电极126的长度方向相互平行或者垂直。同样地，在第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间，第二电极128的长度方向相互平行或垂直。因此，在第一基板122和第二基板124均为四边形的情况下，优选将第一角度和第二角度均设定为45°，以使在xy平面中投影面积最小。
通过采用上述配置，在与各凹部112a重叠的第一电极组125和第二电极组127中，多个第一电极126和多个第二电极128也均从凹部112a的行方向(x方向)和列方向(y方向)倾斜。因此，能够使来自配置于凹部112a的发光元件114的光在从行方向和列方向倾斜的方向上扩散。例如如图36A所示，在使配置于配置为8行8列的矩阵状的凹部112a各自中的发光元件114全部发光的情况下，在不驱动液晶单元120时得到反映出矩阵形状的四边形的照射区域A0。相对于此，通过适当地驱动液晶单元120，能够使光在从x方向和y方向倾斜的方向(即，第一方向和/或第二方向)上扩散，其结果是，如图36C至图36F所示，能够形成各种形状的照射区域A1。
另外，也能够应用第二实施方式所述的局部调光。例如，如图37A所示，在从配置为8行8列的矩阵状的凹部112a中沿着对角线的凹部112a输出光的情况下，与不驱动液晶单元120时得到的照射区域A0(图36B)相比较，能够得到在从x方向和y方向倾斜的方向上扩大的照射区域A1(图37C)。
2.变形例6
图38A示出变形例6的照明装置100的第一液晶单元120-1的第一基板122和第二基板124的俯视示意图，图38B示出第二液晶单元120-2的第一基板122和第二基板124的俯视示意图。如这些图所示，在变形例6的照明装置100中，在至少一个液晶单元120中，第一基板122被划分为两个区域，在一个区域(第一区域)中，第一电极126以其长度方向与第一基板122的至少一条边平行的方式配置，在另一个区域(第二区域)中，如变形例5那样，第一电极126以其长度方向从该边倾斜的方式配置。
同样地，第二基板124也被划分为两个区域，在一个区域(第三区域)中，第二电极128以其长度方向与第二基板124的至少一条边平行的方式配置，在另一个区域(第四区域)中，如变形例5那样，第二电极128以其长度方向从该边倾斜的方式配置。
在各液晶单元120中，第一区域和第三区域相互重叠，第二区域和第四区域相互重叠。另外，第一电极126的长度方向与第二电极128的长度方向正交。在第一液晶单元120-1与第二液晶单元120-2之间，第一电极126的长度方向相互平行或垂直，第二电极128的长度方向也相互平行或垂直。此外，取向方向在第一区域至第四区域中均与第一电极126或第二电极128的长度方向垂直(参照空心箭头)。
通过采用这样的配置，在照明装置的一部分(即，第一区域与第三区域相互重叠的部分)中，能够使从凹部112a输出的光在x方向和y方向上扩散，在其他部分(即，第二区域与第四区域相互重叠的部分)中，能够在从x方向和y方向倾斜的方向上扩散。因此，能够形成更多样的形状的照射区域。
此外，在照明装置100中，也可以将具有第一实施方式所述的结构的液晶单元120与变形例5或变形例6涉及的一对液晶单元120组合。相邻的液晶单元120既可以相互直接接触，也可以经由粘接层102固定。例如，图39中示出了在多个第一电极126和多个第二电极128分别与第一基板122和第二基板124的边平行地延伸的第一液晶单元120-1和第二液晶单元120-2之上，设置有多个第一电极126和多个第二电极128分别从第一基板122和第二基板124的边倾斜的第三液晶单元120-3和第四液晶单元120-4的例子。在这样的构成中，通过适当地驱动第一至第四液晶单元120，除了x方向和y方向之外，还能够使光在从x方向和y方向倾斜的方向(例如倾斜了45°的方向)上扩散，因此能够使照射区域多样地变形。
＜第八实施方式＞
在本实施方式中，对第一实施方式所述的照明装置100的驱动方法的变形例进行叙述。对于与第一至第七实施方式所述的构成相同或类似的构成，有时省略说明。
作为一例，图40和图41中分别示出具有配置为3行3列的矩阵状的第一电极组125、第二电极组127的照明装置100的第一电极126和第二电极128的配置。如第一实施方式所述，在各列中，对每隔一个而选择的第一电极126和其他的第一电极126施加相位互不相同的交流电压。同样地，在各行中，对每隔一个而选择的第二电极128和其他的第二电极128施加相位互不相同的交流电压。在第一实施方式所述的驱动方法中，按照图42A所示的时序图对布线138、140施加交流电压，因此邻接列之间存在的两条布线138的相位相反，邻接行之间存在的两条布线140的相位也相反。因此，在配置于邻接行之间的布线140之间以及配置于邻接列之间的布线138之间产生电位差，因此在邻接的液晶单元120之间、即邻接的凹部112a之间也产生折射率分布。由于在邻接的凹部112a之间未形成照射面116，因此，这样的不希望的折射率分布不会对配光控制造成大的影响，但是，若上述电位差增大，则有时也会对与照射面116重叠的液晶层136的取向造成影响。
因此，在例如产生更大的横向电场的情况下，为了使配置于邻接列之间的两条布线138之间不会产生电位差，优选对这些布线施加同电压同相位的交流电压。同样地，为了使配置于邻接行之间的两条布线140之间也不会产生电位差，优选对这些布线施加同电压同相位的交流电压。因此，优选按照例如图42B所示的时序图对布线138、140施加交流电压。
在本实施方式中，也能够独立地进行光向x方向和y方向的扩散，该情况下，如第一实施方式所述，在各液晶单元120中适当地调节第一电极126和第二电极128的电压即可。另外，在如第四实施方式那样，仅驱动一部分的凹部112a的发光元件114，并驱动一部分列的第一电极126或者一部分行的第二电极128的情况下，也可以在非驱动相邻列中，对布线138施加相位不同的交流电压，以使每隔一个而选择的第一电极126与其他的第一电极126相位互不相同。同样地，也可以在非驱动相邻行中，对布线140施加相位不同的交流电压，以使每隔一个而选择的第二电极128与其他的第二电极128相位互不相同的方式。
作为本发明的实施方式，上述各实施方式能够在相互不矛盾的范围内适当地组合实施。另外，本领域技术人员基于各实施方式的显示装置适当地进行了构成要素的追加、删除或设计变更而得的方案、或者进行了工序的追加、省略或条件变更而得的方案，只要具备本发明的主旨，就包含在本发明的范围内。
即使是与由上述各实施方式的形态带来的作用效果不同的其他作用效果，从本说明书的记载明确可知的、或者本领域技术人员容易预测的作用效果当然也被解释为由本发明带来的。
附图标记说明
100：照明装置、102：粘接层、110：光源、112：反射板、112a：凹部、114：发光元件、116：照射面、118：密封材料、120：液晶单元、120-1：第一液晶单元、120-2：第二液晶单元、120-3：第三液晶单元、120-4：第四液晶单元、122：第一基板、124：第二基板、125：第一电极组、126：第一电极、127：第二电极组、128：第二电极、130：驱动电路、134：第一取向膜、134：第二取向膜、136：液晶层、138：布线、138-1：布线、138-2：布线、140：布线、140-1：布线、140-2：布线、150：S成分、152：S成分、154：S成分、156：P成分、158：P成分、160：P成分。

Claims (19)

1.一种照明装置，具备：
光源，具有配置为m行n列的矩阵状的多个发光元件；
所述光源上的第一液晶单元；以及
所述第一液晶单元上的第二液晶单元，
所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别具有：
第一基板；
多个第一电极组，位于所述第一基板上，并配置为m行n列的矩阵状；
所述多个第一电极组上的液晶层；以及
所述液晶层上的第二基板，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，
所述多个第一电极组分别具有沿行方向延伸的多个第一电极，
位于第j行中第k列的所述发光元件与位于第j行中第k列的所述第一电极组重叠，
所述第一液晶单元的所述多个第一电极的长度方向与所述第二液晶单元的所述多个第一电极的长度方向平行，
n和m是大于1的自然数，j是从1以上且n以下的自然数中选择的变量，k是从1以上且m以下的自然数中选择的变量。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别在所述液晶层与所述第二基板之间还具备单个的第二电极，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，所述第二电极与所述多个第一电极组重叠。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别在所述液晶层与所述第二基板之间还具备配置为m行n列的矩阵状的多个第二电极组，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，
所述多个第二电极组分别具有沿列方向延伸的多个第二电极，
位于所述第j行中所述第k列的所述发光元件与位于所述第j行中所述第k列的所述第二电极组重叠。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述光源具有反射板，所述反射板具有配置为m行n列的矩阵状的多个凹部，
所述多个发光元件配置于对应的所述多个凹部，
所述多个凹部构成为来自位于所述第j行中所述第k列的所述凹部中设置的所述发光元件的光选择性地照射到所述第一液晶单元中的位于所述第j行中所述第k列的所述第一电极组。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，
所述多个第一电极构成为被施加恒定电压或者第一交流电压，
当被施加所述第一交流电压时，所述第一交流电压的相位在同一所述列内相邻的所述第一电极间反转，
当被施加所述恒定电压时，所述恒定电压在同一所述列内相邻的所述第一电极间不同。
6.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，所述多个第二电极构成为被施加恒定电压或者第二交流电压，
当被施加所述第二交流电压时，所述第二交流电压的相位在同一所述行内相邻的所述第二电极间反转，
当被施加所述恒定电压时，所述恒定电压在同一所述行内相邻的所述第二电极间不同。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，所述液晶层的厚度为20μm以上且60μm以下。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述第一液晶单元和所述第二液晶单元分别还具备：
所述多个第一电极组与所述液晶层之间的第一取向膜；以及
第二取向膜，位于所述液晶层与所述第二基板之间，并与所述液晶层接触，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，
所述第一取向膜的取向方向与所述多个第一电极的所述长度方向垂直，
所述第二取向膜的取向方向与所述第一取向膜的所述取向方向垂直。
9.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，在所述第k列中每隔一个而选择的所述多个第一电极和在与所述第k列相邻的所述列中每隔一个而选择的所述多个第一电极电导通。
10.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，在所述第j行中每隔一个而选择的所述多个第二电极和在与所述第j行相邻的所述行中每隔一个而选择的所述多个第二电极电导通。
11.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，在各所述列中每隔一个而选择的所述多个第一电极相互电导通。
12.根据权利要求3所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，在各所述行中每隔一个而选择的所述多个第二电极相互电导通。
13.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述光源构成为所述多个发光元件被相互独立地进行控制。
14.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
在所述第一液晶单元和所述第二液晶单元各自中，
所述第一基板具有第一区域和第二区域，
所述第二基板具有分别与所述第一区域和所述第二区域重叠的第三区域和第四区域，
在所述第一区域的区域中，所述多个第一电极与所述第一基板的边平行，
在所述第二区域的区域中，所述多个第一电极从所述第一基板的所述边倾斜，
在所述第三区域的区域中，所述多个第二电极与所述第二基板的边平行，
在所述第四区域的区域中，所述多个第一电极从所述第二基板的所述边倾斜。
15.根据权利要求1所述的照明装置，其中，
所述照明装置在所述第一液晶单元与所述第二液晶单元之间具有第三液晶单元，所述第三液晶单元具有与所述第一液晶单元相同的结构，
所述照明装置在所述第二液晶单元上具有第四液晶单元，所述第四液晶单元具有与所述第二液晶单元相同的结构，
在所述第一液晶单元与所述第三液晶单元之间，所述多个第一电极的所述长度方向平行，
在所述第二液晶单元与所述第四液晶单元之间，所述多个第一电极的所述长度方向平行，
在所述第一液晶单元与所述第二液晶单元之间，所述多个第一电极的所述长度方向交叉。
16.一种光学元件，具有：
第一基板；
多个第一电极组，位于所述第一基板上，并配置为m行n列的矩阵状；
所述多个第一电极组上的液晶层；以及
所述液晶层上的第二基板，
所述多个第一电极组分别具有沿行方向延伸的多个第一电极，
在配置于第k列的所述多个第一电极组中，沿列方向数的第奇数个所述第一电极与第一布线连接，并且第偶数个所述第一电极与第二布线连接，
在配置于第k+1列的所述多个第一电极组中，沿所述列方向数的第奇数个所述第一电极与第三布线连接，并且第偶数个所述第一电极与第四布线连接，n和m是大于1的自然数，k是从1以上且小于n的自然数中选择的变量。
17.根据权利要求16所述的光学元件，其中，
所述光学元件还具备驱动电路，所述驱动电路与所述第一布线至所述第四布线连接，
所述驱动电路构成为单独向所述第一布线至所述第四布线各自供给电位。
18.根据权利要求16所述的光学元件，其中，
所述光学元件还具备多个第二电极组，所述多个第二电极组位于所述第二基板下，并配置为m行n列的矩阵状，
所述多个第二电极组分别具有沿列方向延伸的多个第二电极，
在配置于第j行的所述多个第二电极组中，沿行方向数的第奇数个所述第二电极与第五布线连接，并且第偶数个所述第二电极与第六布线连接，
在配置于第j+1列的所述多个第二电极组中，沿所述列方向数的第奇数个所述第二电极与第七布线连接，并且第偶数个所述第二电极与第八布线连接，
j是从1以上且小于m的自然数中选择的变量。
19.根据权利要求18所述的光学元件，其中，
所述光学元件还具备驱动电路，所述驱动电路与所述第一布线至所述第八布线连接，
所述驱动电路构成为单独向所述第一布线至所述第八布线各自供给电位。
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