WO2024034293A1 - 光学装置 - Google Patents

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crystal cell
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transparent electrode
angle
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幸次朗 池田
健夫 小糸
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Definitions

  • One embodiment of the present invention relates to an optical device that controls the distribution of light emitted from a light source.
  • the electrodes that apply voltage to the liquid crystal have the same shape and arrangement in a plurality of stacked liquid crystal cells, interference fringes, moiré, or coloring may occur in the diffused light.
  • the electrode shapes are all different, the number of types of liquid crystal cells to be manufactured increases, which increases manufacturing costs.
  • an embodiment of the present invention aims to provide an optical device with reduced manufacturing costs and reduced moiré.
  • An optical device includes a light source and an optical element that includes a plurality of stacked liquid crystal cells and controls the distribution of light emitted from the light source, and each of the plurality of liquid crystal cells is a first substrate on which first electrodes and second electrodes are arranged alternately, a second substrate on which third electrodes and fourth electrodes are arranged alternately, and a first substrate. and a second substrate, each of the first electrode and the second electrode extending at an angle ⁇ ° (0 ⁇ 90) with respect to the first direction.
  • the plurality of liquid crystal cells include a first liquid crystal cell disposed closest to the light source and a second liquid crystal cell disposed in a stacked manner on the first liquid crystal cell.
  • the first substrate of the second liquid crystal cell faces the second substrate of the first liquid crystal cell, and the second liquid crystal cell is arranged in a first direction of the first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell. The liquid crystal cell is placed so as to overlap the first liquid crystal cell so that the angle formed with the first direction of the cell is 180°.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of an optical element of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the properties of light transmitted through a first liquid crystal cell of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of an optical element of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating the properties of light transmitted through a first liquid crystal cell of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a planar pattern of a transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a planar pattern of a transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a planar pattern of a transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing a planar pattern of a transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an angle in an extending direction of a transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an angle in an extending direction of a transparent electrode of a second liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an angle in an extending direction of a transparent electrode of a second liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an angle in an extending direction of a transparent electrode of a second liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a superimposed state of transparent electrodes extending in the x-axis direction in an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a superimposed state of transparent electrodes extending in the y-axis direction in an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of an optical element of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an angle in an extending direction of a transparent electrode of a third liquid crystal cell of an optical element included in an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an angle in an extending direction of a transparent electrode of a fourth liquid crystal cell of an optical element included in an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a planar pattern of a first transparent electrode and a second transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a planar pattern of a first transparent electrode and a second transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic plan view showing a planar pattern of a first transparent electrode and a second transparent electrode of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention.
  • drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual aspect, but this is just an example, and the shape itself is not the same as the original. It does not limit the interpretation of the invention.
  • elements with the same functions as those explained in relation to the drawings already mentioned in the specification may be given the same reference numerals even if they are in separate drawings, and redundant explanations may be omitted. .
  • each structure When a single film is processed to form a plurality of structures, each structure may have a different function or role, and each structure may have a different base on which it is formed.
  • these multiple structures are derived from a film formed as the same layer in the same process and have the same material. Therefore, these multiple films are defined as existing in the same layer.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical device 1 includes an optical element 10 and a light source 20.
  • the optical element 10 includes a plurality of liquid crystal cells 100.
  • the optical element 10 can change the shape of the light that passes through the optical element 10, that is, the light distribution, by controlling the diffusion of the light emitted from the light source 20 using a plurality of liquid crystal cells 100.
  • the light source 20 is not particularly limited as long as it can emit light.
  • a light emitting diode (LED) or the like can be used as the light source 20.
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the optical element 10 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical element 10 includes four liquid crystal cells 100 (a first liquid crystal cell 100-1, a second liquid crystal cell 100-2, a third liquid crystal cell 100-3, and a fourth liquid crystal cell cell 100-4).
  • the first liquid crystal cell 100-1, the second liquid crystal cell 100-2, the third liquid crystal cell 100-3, and the fourth liquid crystal cell are stacked in this order in the z-axis direction from the light source 20 side, and are superimposed. are doing.
  • the first liquid crystal cell 100-1 is closest to the light source 20, and the fourth liquid crystal cell 100-4 is farthest from the light source 20.
  • the number of liquid crystal cells 100 included in the optical element 10 is not limited to four.
  • the optical element 10 only needs to include at least two liquid crystal cells 100.
  • Each of the four liquid crystal cells 100 includes a connection terminal described below.
  • a flexible printed circuit board (FPCs) 210 is connected to the connection terminal, and a control signal is input to the liquid crystal cell 100 via the flexible printed circuit board 210.
  • An optical elastic resin layer 200 is provided between two adjacent liquid crystal cells 100. That is, the optical element 10 is located between the first liquid crystal cell 100-1 and the second liquid crystal cell 100-2, between the second liquid crystal cell 100-2 and the third liquid crystal cell 100-3, and An optical elastic resin layer 200 is provided between each of the third liquid crystal cell 100-3 and the fourth liquid crystal cell 100-4.
  • the optical elastic resin layer 200 can adhere and fix two adjacent liquid crystal cells 100.
  • an adhesive containing a translucent acrylic resin can be used as the optical elastic resin layer 200.
  • the x-axis, y-axis, and z-axis shown in FIGS. 1 and 2 are defined with the optical element 10 as a reference, and are orthogonal to each other.
  • the z-axis direction is the stacking direction of the plurality of liquid crystal cells 100, and the direction away from the light source 20 is the + direction.
  • Each of the x-axis direction and the y-axis direction is one direction in a plane perpendicular to the z-axis.
  • the first liquid crystal cell 100-1, the second liquid crystal cell 100-2, the third liquid crystal cell 100-3, and the fourth liquid crystal cell 100-4 have the same configuration. That is, in the optical element 10, four liquid crystal cells 100 having the same configuration are stacked with their orientations changed. As shown in FIG. 2, the first direction D1 and the second direction D2 of the first liquid crystal cell 100-1 are the x-axis direction (+x direction) and the y-axis direction (+y direction) of the optical element 10, respectively.
  • the first direction D1 and the second direction D2 of the second liquid crystal cell 100-2 are the -x direction and the -y direction, respectively.
  • the angle formed by the first direction D1 of the first liquid crystal cell 100-1 and the first direction D1 of the second liquid crystal cell 100-2 is 180°
  • the first liquid crystal cell 100- is arranged such that the angle between the second direction D2 of the first liquid crystal cell 100-1 and the second direction D2 of the second liquid crystal cell 100-2 is 180°. It is located on 1.
  • the first direction D1 and the second direction D2 of the third liquid crystal cell 100-3 are the ⁇ x direction and the +y direction, respectively.
  • the third liquid crystal cell 100-3 has an angle of 180° between the first direction D1 of the first liquid crystal cell 100-1 and the first direction D1 of the third liquid crystal cell 100-3.
  • the second liquid crystal cell 100- is arranged so that the angle between the second direction D2 of the first liquid crystal cell 100-1 and the second direction D2 of the third liquid crystal cell 100-3 is 0°. It is located on 2.
  • the first direction D1 and the second direction D2 of the fourth liquid crystal cell 100-4 are the +x direction and the ⁇ y direction, respectively.
  • the angle between the first direction D1 of the first liquid crystal cell 100-1 and the first direction D1 of the fourth liquid crystal cell 100-4 is 0°
  • the third liquid crystal cell 100- is arranged so that the angle between the second direction D2 of the first liquid crystal cell 100-1 and the second direction D2 of the fourth liquid crystal cell 100-4 is 180°. It is located on 3.
  • the optical element 10 a plurality of liquid crystal cells 100 having the same configuration are stacked so that the directions of arrangement are different from each other, and moiré can be reduced. Furthermore, since the optical element 10 can be manufactured using one type of liquid crystal cell 100, the manufacturing cost of the optical device 1 can be reduced. Note that the optical element 10 may include liquid crystal cells having the same arrangement direction.
  • the first liquid crystal cell 100-1, the second liquid crystal cell 100-2, the third liquid crystal cell 100-3, and the fourth liquid crystal cell 100-4 are liquid crystal cells having the same configuration. It is 100. Therefore, below, the configuration of the liquid crystal cell 100 will be explained using the first liquid crystal cell 100-1 as an example.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view of the first liquid crystal cell 100-1 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 4A and 4B is a schematic cross-sectional view of the first liquid crystal cell 100-1 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view of the first liquid crystal cell 100-1 in the zx plane taken along the line A1-A2 in FIG. 3
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line B1-B2 in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the first liquid crystal cell 100-1 in the yz plane.
  • the first liquid crystal cell 100-1 includes a first substrate 110-1, a second substrate 110-2, a first transparent electrode 120-1, a second transparent electrode 120-2, and a third transparent electrode 120. -3, a fourth transparent electrode 120-4, a first alignment film 130-1, a second alignment film 130-2, a sealant 140, and a liquid crystal layer 150.
  • the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2 may be referred to as the substrate 110 unless they are particularly distinguished.
  • the first transparent electrode 120-1, the second transparent electrode 120-2, the third transparent electrode 120-3, and the fourth transparent electrode 120-4 are not particularly distinguished, they are described as the transparent electrode 120. There are cases where
  • first transparent electrode 120-1 On the first substrate 110-1, a first transparent electrode 120-1, a second transparent electrode 120-2, and a second transparent electrode covering the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2 are disposed.
  • One alignment film 130-1 is provided.
  • second substrate 110-2 On the second substrate 110-2, a third transparent electrode 120-3, a fourth transparent electrode 120-4, and a third transparent electrode 120-3 and a fourth transparent electrode 120-4 are provided.
  • a second covering alignment film 130-2 is provided.
  • the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2 are the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2 on the first substrate 110-1, and the second substrate 110-1 and the second substrate 110-2.
  • a third transparent electrode 120-3 and a fourth transparent electrode 120-4 on 110-2 are arranged to face each other.
  • first substrate 110-1 and the second substrate 110-2 are bonded together via a sealant 140 provided around the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2. has been done.
  • first substrate 110-1 more specifically, the first alignment film 130-1
  • second substrate 110-2 more specifically, the second alignment film 130-2
  • a liquid crystal is sealed in a space surrounded by the sealant 140, and a liquid crystal layer 150 is provided between the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2.
  • each of the first substrate 110-1 and the second substrate for example, a rigid substrate having light-transmitting properties such as a glass substrate, a quartz substrate, or a sapphire substrate is used.
  • each of the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2 may be a flexible substrate having light-transmitting properties, such as a polyimide resin substrate, an acrylic resin substrate, a siloxane resin substrate, or a fluororesin substrate. You can also use
  • Each of the first transparent electrode 120-1, the second transparent electrode 120-2, the third transparent electrode 120-3, and the fourth transparent electrode 120-4 is used for forming an electric field in the liquid crystal layer 150. Functions as an electrode.
  • Each of the first transparent electrode 120-1, the second transparent electrode 120-2, the third transparent electrode 120-3, and the fourth transparent electrode 120-4 is made of, for example, indium tin oxide (ITO).
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • an opaque metal material may be used as each of the first transparent electrode 120-1, the second transparent electrode 120-2, the third transparent electrode 120-3, and the fourth transparent electrode 120-4. can.
  • first transparent electrode 120-1, second transparent electrode 120-2, third transparent electrode 120-3, and fourth transparent electrode 120-4 Details of the planar patterns of the first transparent electrode 120-1, second transparent electrode 120-2, third transparent electrode 120-3, and fourth transparent electrode 120-4 will be described later, but FIG. 4A And as shown in FIG. 4B, the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2 extend generally along the x-axis direction, and the third transparent electrode 120-3 and the fourth transparent electrode Electrode 120-4 extends generally along the y-axis direction.
  • the liquid crystal layer 150 can refract the transmitted light or change the polarization state of the transmitted light, depending on the alignment state of the liquid crystal molecules.
  • the liquid crystal of the liquid crystal layer 150 nematic liquid crystal or the like is used.
  • the liquid crystal described in this embodiment is of a positive type, a configuration in which a negative type is applied is also possible by changing the orientation direction of liquid crystal molecules in a state where no voltage is applied to the transparent electrode 120.
  • the liquid crystal contains a chiral agent that imparts twist to the liquid crystal molecules.
  • Each of the first alignment film 130-1 and the second alignment film 130-2 aligns liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 150 in a predetermined direction.
  • Polyimide resin or the like is used as each of the first alignment film 130-1 and the second alignment film 130-2.
  • each of the first alignment film 130-1 and the second alignment film 130-2 may be given alignment characteristics by an alignment treatment such as a rubbing method or a photo alignment method.
  • the rubbing method is a method of rubbing the surface of an alignment film in one direction.
  • the photo-alignment method is a method in which an alignment film is irradiated with linearly polarized ultraviolet light.
  • the first alignment film 130-1 is subjected to a rubbing process in the y-axis direction, and has an alignment property that aligns the long axes of liquid crystal molecules on the first substrate 110-1 side of the liquid crystal layer 150 in the y-axis direction.
  • the second alignment film 130-2 is subjected to a rubbing process in the x-axis direction, and has an alignment property that aligns the long axes of liquid crystal molecules on the second substrate 110-2 side of the liquid crystal layer 150 in the x-axis direction.
  • the orientation direction (y-axis direction) of the first alignment film 130-1 and the orientation direction (x-axis direction) of the second alignment film 130-2 are described as being orthogonal.
  • the angle between the alignment direction of the first alignment film 130-1 and the alignment direction of the second alignment film 130-2 is not limited to 90°.
  • the angle between the alignment direction of the first alignment film 130-1 and the alignment direction of the second alignment film 130-2 may be around 90°, for example, 80° or more and less than 90°.
  • an adhesive containing epoxy resin or acrylic resin is used as the sealant 140.
  • the adhesive may be of an ultraviolet curing type or a thermosetting type.
  • the configuration of the first liquid crystal cell 100-1 has been described above, but in the optical element 10, four liquid crystal cells having the same configuration are stacked with their orientations changed.
  • the first substrate 110-1 of the second liquid crystal cell 100-2 faces the second substrate 110-2 of the first liquid crystal cell 100-1. It is arranged on the first liquid crystal cell 100-1 so as to.
  • the third liquid crystal cell 100-3 is configured such that the second substrate 110-2 of the third liquid crystal cell 100-3 faces the second substrate of the second liquid crystal cell 100-2. is arranged on the liquid crystal cell 100-2.
  • the fourth liquid crystal cell 100-4 is arranged so that the second substrate of the fourth liquid crystal cell 100-4 faces the first substrate 110-1 of the third liquid crystal cell. It is located on 100-3.
  • FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views illustrating the properties of light transmitted through the first liquid crystal cell 100-1 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5A shows the first liquid crystal cell 100-1 in a state where no voltage is applied to the transparent electrode 120, and FIG. 5B shows the first liquid crystal cell 100-1 in a state where a voltage is applied to the transparent electrode 120. A liquid crystal cell 100-1 is shown.
  • a voltage is applied to each of the first transparent electrode 120-1, the second transparent electrode 120-2, the third transparent electrode 120-3, and the fourth transparent electrode 120-4.
  • the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 150 are oriented so as to be twisted by 90° along the z-axis direction as they go from the first substrate 110-1 to the second substrate 110-2. Therefore, the plane of polarization (the polarization axis or the direction of the polarization component) of the light transmitted through the liquid crystal layer 150 is rotated by 90 degrees according to the orientation direction of the liquid crystal molecules. That is, the light that passes through the liquid crystal layer 150 undergoes optical rotation.
  • a voltage is applied so that a potential difference is generated between two adjacent transparent electrodes 120.
  • a High voltage (H) is applied to the first transparent electrode 120-1 and the third transparent electrode 120-3
  • a Low voltage (H) is applied to the second transparent electrode 120-2 and the fourth transparent electrode 120-4.
  • L is applied.
  • the electric field generated between two adjacent transparent electrodes 120 may be referred to as a transverse electric field.
  • the liquid crystal molecules near the first substrate 110-1 are caused to move in the y direction with respect to the first substrate 110-1 due to the transverse electric field between the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2. It is oriented in a convex arc shape in the axial direction, producing a refractive index distribution. Further, the liquid crystal molecules near the second substrate 110-2 are caused to move toward the second substrate 110-2 by the transverse electric field between the third transparent electrode 120-3 and the fourth transparent electrode 120-4. and is oriented in a convex arc shape in the x-axis direction, resulting in a refractive index distribution.
  • the cell gap d which is the distance between the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2, is sufficiently larger than the distance between two adjacent transparent electrodes (for example, 10 ⁇ m ⁇ d ⁇ 30 ⁇ m). Therefore, the orientation of liquid crystal molecules located near the center between the first substrate 110-1 and the second substrate 110-2 hardly changes.
  • the light emitted from the light source 20 includes a polarized light component in the x-axis direction (hereinafter referred to as "P-polarized light component”) and a polarized light component in the y-axis direction (hereinafter referred to as "S-polarized light component").
  • P-polarized light component a polarized light component in the x-axis direction
  • S-polarized light component a polarized light component in the y-axis direction
  • first polarized light 1000-1 having a P polarized light component
  • second polarized light 1000-2 having an S polarized light component ((1) in FIG. 5B). reference).
  • the first polarized light 1000-1 Since the P-polarized light component of the first polarized light 1000-1 incident on the liquid crystal cell 100 is different from the alignment direction of the liquid crystal molecules on the first substrate 110-1 side, the first polarized light 1000-1 is not diffused (FIG. 5B (see (2)). In the process of passing through the liquid crystal layer 150, the first polarized light 1000-1 changes the direction of its polarized light component to the angle formed by the alignment direction of the first alignment film 130-1 and the second alignment film 130-2. In the embodiment, the light is rotated by 90° (this phenomenon is sometimes referred to as optical rotation), and the polarization component changes from the P polarization component to the S polarization component.
  • the first polarized light 1000-1 Since the S-polarized light component of the first polarized light 1000-1 is different from the orientation direction of the liquid crystal molecules on the second substrate 110-2 side, the first polarized light 1000-1 is not diffused (see (3) in FIG. 5B). . Furthermore, the first polarized light 1000-1 emitted from the liquid crystal cell 100 has an S-polarized light component (see (4) in FIG. 5B).
  • the second polarized light 1000-2 incident on the liquid crystal cell 100 is the same as the alignment direction of the liquid crystal molecules on the first substrate 110-1 side, the second polarized light 1000-2 is It is diffused in the y-axis direction according to the refractive index distribution of liquid crystal molecules (see (2) in FIG. 5B).
  • the second polarized light 1000-2 rotates while passing through the liquid crystal layer 150, and its polarized light component changes from an S polarized light component to a P polarized light component.
  • the second polarized light 1000-2 Since the P-polarized light component of the second polarized light 1000-2 is the same as the orientation direction of the liquid crystal molecules on the second substrate 110-2 side, the second polarized light 1000-2 follows the refractive index distribution of the liquid crystal molecules. It is diffused in the x-axis direction (see (3) in FIG. 5B). Further, the second polarized light 1000-2 emitted from the liquid crystal cell 100 has a P polarized light component (see (4) in FIG. 5B).
  • first liquid crystal cell 100-1 The characteristics of the first liquid crystal cell 100-1 have been described above, but in the optical element 10, four liquid crystal cells having the same configuration are stacked with their orientations changed.
  • the diffusion characteristics of each of 100-4 are shown in Table 1. Note that Table 1 shows a case where a voltage is applied to all the transparent electrodes 120 (that is, a potential difference is generated between two adjacent transparent electrodes 120 on the substrate 110).
  • FIG. 6A and 6B are each a schematic plan view showing a planar pattern of the transparent electrode 120 of the first liquid crystal cell 100-1 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 6A shows a planar pattern of the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2 on the first substrate 110-1, and FIG. -2 shows a planar pattern of the third transparent electrode 120-3 and the fourth transparent electrode 120-4.
  • a plurality of first transparent electrodes 120-1, a plurality of second transparent electrodes 120-2, a wiring WL11, a wiring WL12, a first connection A terminal T11 and a second connection terminal T12 are provided on the first substrate 110-1.
  • Each of the plurality of first transparent electrodes 120-1 is electrically connected to a first connection terminal T11 via a wiring WL11.
  • each of the plurality of second transparent electrodes 120-2 is electrically connected to a second connection terminal T12 via a wiring WL12.
  • a third connection terminal T13, a fourth connection terminal T14, a wiring WL13, a wiring WL14, a first connection pad PD11, and a second connection pad PD12 are provided on the first substrate 110-1. ing.
  • the first connection pad PD11 is electrically connected to the third connection terminal T13 via a wiring WL13.
  • the second connection pad PD12 is electrically connected to the fourth connection terminal T14 via a wiring WL14.
  • a flexible printed circuit board is connected to the first connection terminal T11, the second connection terminal T12, the third connection terminal T13, and the fourth connection terminal T14, and controls the first liquid crystal cell 100-1.
  • a voltage is supplied as a control signal.
  • connection terminal T14 A transparent conductive material or a metal material may be used as the connection terminal T14.
  • Each of the plurality of first transparent electrodes 120-1 includes a first straight part LP11, a second straight part LP12, and a first bent part CP11.
  • the first linear portion LP11 and the second linear portion LP12 are not parallel, but are connected at a predetermined angle at the first bent portion CP11.
  • each of the plurality of second transparent electrodes 120-2 also includes a first straight portion LP11, a second straight portion LP12, and a first bent portion CP11.
  • the first transparent electrode 120-1 the first straight part LP11 is connected to the wiring WL11, and the second straight part LP12 has an end, whereas in the second transparent electrode 120-2, The second linear portion LP12 is connected to the wiring WL12, and the first linear portion LP11 has an end.
  • the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2 have different configurations.
  • each of the plurality of third transparent electrodes 120-3 is electrically connected to a third connection pad PD23 via a wiring WL23.
  • each of the plurality of fourth transparent electrodes 120-4 is electrically connected to a fourth connection pad PD24 via a wiring WL24.
  • the third connection pad PD23 and the fourth connection pad PD24 are electrically connected to the first connection pad PD11 and the second connection pad PD12, respectively, using a conductive material. Therefore, each of the plurality of third transparent electrodes 120-3 is electrically connected to the third connection terminal T13, and each of the plurality of fourth transparent electrodes 120-4 is electrically connected to the fourth connection terminal T14. electrically connected.
  • Each of the plurality of third transparent electrodes 120-3 includes a third straight portion LP23, a fourth straight portion LP24, and a second bent portion CP22.
  • the third linear portion LP23 and the fourth linear portion LP24 are not parallel, but are connected at a predetermined angle at the second bent portion CP22.
  • each of the plurality of fourth transparent electrodes 120-4 also includes a third straight portion LP23, a fourth straight portion LP24, and a second bent portion CP22.
  • the third transparent electrode 120-3 the third straight part LP23 is connected to the wiring WL23, and the fourth straight part LP24 has an end, whereas in the fourth transparent electrode 120-4, The fourth straight part LP24 is connected to the wiring WL24, and the third straight part LP23 has an end.
  • the third transparent electrode 120-3 and the fourth transparent electrode 120-4 have different configurations.
  • FIG. 7 is a plan view showing a planar pattern of the transparent electrode 120 of the first liquid crystal cell 100-1 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • each of the first transparent electrode 120-1, the second transparent electrode 120-2, the third transparent electrode 120-3, and the fourth transparent electrode 120-4 has a dogleg shape.
  • the third transparent electrode 120-3 overlaps the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2.
  • the fourth transparent electrode 120-4 also overlaps with the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2.
  • FIG. 8A is a schematic diagram illustrating the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 of the first liquid crystal cell 100-1 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A shows the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, and the The extending directions of the third linear portion LP23 and the fourth linear portion LP24 are shown.
  • the center line in the length direction of the straight portion is defined as the extending direction.
  • the first straight portion LP11 extends at an angle ⁇ ° (0 ⁇ 90) with respect to the x-axis direction.
  • the second straight portion LP12 extends at an angle ⁇ ° (0 ⁇ 90 and ⁇ ) with respect to the x-axis direction.
  • the third straight portion LP23 extends at an angle (90+ ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the fourth straight portion LP24 extends at an angle (90+ ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant include:
  • the second straight part LP12, the third straight part LP23, the first straight part LP11, and the fourth straight part LP24 belong to each of them. That is, in a plan view of the first liquid crystal cell 100-1, the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, the third linear portion LP23, and the fourth linear portion LP24 are located in different quadrants. belongs to
  • FIG. 8B is a schematic diagram illustrating the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 of the second liquid crystal cell 100-2 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8B shows the first straight part LP11 and the second straight part in the second liquid crystal cell 100-2, with the first bent part CP11 and the second bent part CP22 as the origin of the x-axis and the y-axis.
  • LP12, third straight portion LP23, and fourth straight portion LP24 are shown.
  • the first straight portion LP11 extends at an angle ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the second straight portion LP12 extends at an angle ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the third straight portion LP23 extends at an angle (90+ ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the fourth straight portion LP24 extends at an angle (90+ ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the first, second, third, and fourth quadrants include a first linear portion LP11, a fourth linear portion LP24, and a second linear portion, respectively.
  • LP12 and the third straight portion LP23 belong thereto. That is, even in a plan view of the second liquid crystal cell 100-2, the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, the third linear portion LP23, and the fourth linear portion LP24 are different from each other. belongs to the quadrant.
  • FIG. 8C is a schematic diagram illustrating the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 of the third liquid crystal cell 100-3 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8C shows the first straight part LP11 and the second straight part in the third liquid crystal cell 100-3, with the first bent part CP11 and the second bent part CP22 being the origin of the x-axis and the y-axis.
  • LP12, third straight portion LP23, and fourth straight portion LP24 are shown.
  • the first straight portion LP11 extends at an angle of ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the second straight portion LP12 extends at an angle of ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the third straight portion LP23 extends at an angle (90- ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the fourth straight portion LP24 extends at an angle (90 ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant include a third linear portion LP23, a second linear portion LP12, and a fourth linear portion, respectively.
  • LP24 and the first straight portion LP11 belong thereto. That is, even in a plan view of the third liquid crystal cell 100-3, the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, the third linear portion LP23, and the fourth linear portion LP24 are different from each other. belongs to the quadrant.
  • FIG. 8D is a schematic diagram illustrating the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 of the fourth liquid crystal cell 100-4 of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8D shows the first straight part LP11 and the second straight part in the fourth liquid crystal cell 100-4, with the first bent part CP11 and the second bent part CP22 as the origins of the x-axis and the y-axis.
  • LP12, third straight portion LP23, and fourth straight portion LP24 are shown.
  • the first straight portion LP11 extends at an angle of ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the second straight portion LP12 extends at an angle of ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the third straight portion LP23 extends at an angle (90- ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the fourth straight portion LP24 extends at an angle (90 ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the first quadrant, the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant include a fourth linear portion LP24, a first linear portion LP11, and a third linear portion, respectively.
  • LP23 and the second straight portion LP12 belong thereto. That is, even in a plan view of the fourth liquid crystal cell 100-4, the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, the third linear portion LP23, and the fourth linear portion LP24 are different from each other. belongs to the quadrant.
  • Table 2 shows the straight line portions belonging to each quadrant in the first liquid crystal cell 100-1, second liquid crystal cell 100-2, third liquid crystal cell 100-3, and fourth liquid crystal cell 100-4.
  • Table 3 also shows the straight line portions belonging to each quadrant in the first liquid crystal cell 100-1, second liquid crystal cell 100-2, third liquid crystal cell 100-3, and fourth liquid crystal cell 100-4. Indicates the angle made with respect to the x-axis direction.
  • the first liquid crystal cell 100-1, the second liquid crystal cell 100-2, the third liquid crystal cell 100-3, and the fourth liquid crystal cell 100- 4 are stacked, a straight line portion belongs to each quadrant, and the straight line portions within each quadrant are overlapped at different angles. Therefore, in the optical element 10, moiré is reduced.
  • the angles ⁇ ° and ⁇ ° formed are preferably greater than 0° and less than or equal to 45°, more preferably greater than 0° and less than or equal to 30°, particularly preferably greater than 0° and less than or equal to 10°.
  • the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 has been described above with the bent portion as the center, the angle can also be defined with the base of the transparent electrode 120 (i.e., the connecting portion between the transparent electrode 120 and the wiring) as the center.
  • the two straight parts included in one transparent electrode 120 are each bent at a predetermined angle in the same direction (positive direction or negative direction) from the x-axis direction or the y-axis direction. Can be done.
  • FIGS. 9A and 9B are schematic plan views showing a superimposed state of transparent electrodes 120 extending along the x-axis direction and the y-axis direction, respectively, in the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the straight portion of the transparent electrode 120 extends at a predetermined angle with respect to the x-axis direction, but in FIG. 9A, the first transparent electrode 120-1 and the second transparent electrode 120-2 extends generally along the x-axis direction, and in FIG. 9B, a third transparent electrode 120-3 and a fourth transparent electrode 120-4 extend generally along the y-axis direction.
  • a third transparent electrode 120-3 and a fourth transparent electrode 120-4 extend generally along the y-axis direction.
  • portion LP12_2, the first linear portion LP11_3 and second linear portion LP12_3 of the third liquid crystal cell 100-3, and the first linear portion LP11_4 and second linear portion LP12_4 of the fourth liquid crystal cell 100-4. do not completely overlap each other when viewed in the length direction.
  • the first bent portion CP11 included in the first liquid crystal cell 100-1, the second liquid crystal cell 100-2, the third liquid crystal cell 100-3, and the fourth liquid crystal cell 100-4 is a flat surface. When viewed, it lies on a straight line extending in the y-axis direction.
  • the second bent portion CP22 included in the first liquid crystal cell 100-1, the second liquid crystal cell 100-2, the third liquid crystal cell 100-3, and the fourth liquid crystal cell 100-4 is a flat surface. When viewed, it lies on a straight line extending in the x-axis direction.
  • an optical element 10A different from the optical element 10 can be manufactured using a plurality of liquid crystal cells 100 having the same configuration.
  • FIG. 10 is a schematic exploded perspective view of the optical element 10A of the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the optical element 10A is different from the optical element 10 in the arrangement directions of the third liquid crystal cell 100-3 and the fourth liquid crystal cell 100-4.
  • the first direction D1 and the second direction D2 of the third liquid crystal cell 100-3 are the +y direction and the ⁇ x direction, respectively.
  • the angle formed by the first direction D1 of the first liquid crystal cell 100-1 and the first direction D1 of the third liquid crystal cell 100-3 is 90°
  • the second liquid crystal cell 100- is arranged such that the angle between the second direction D2 of the first liquid crystal cell 100-1 and the second direction D2 of the third liquid crystal cell 100-3 is 90°. It is located on 2.
  • the first direction D1 and the second direction D2 of the fourth liquid crystal cell 100-4 are the ⁇ y direction and the +x direction, respectively.
  • the angle formed by the first direction D1 of the first liquid crystal cell 100-1 and the first direction D1 of the fourth liquid crystal cell 100-4 is 90°
  • the third liquid crystal cell 100- is arranged such that the angle between the first direction D1 of the first liquid crystal cell 100-1 and the first direction D1 of the fourth liquid crystal cell 100-4 is 90°. It is located on 3.
  • each of the first liquid crystal cell 100-1, second liquid crystal cell 100-2, third liquid crystal cell 100-3, and fourth liquid crystal cell 100-4 in the optical element 10A are as shown in Table 4. It is. Note that Table 4 shows a case where a voltage is applied to all the transparent electrodes 120 (that is, a potential difference is generated between two adjacent transparent electrodes 120 on the substrate 110).
  • FIG. 11A is a schematic diagram illustrating the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 of the third liquid crystal cell 100-3 of the optical element 10A included in the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11A shows the first linear portion LP11 and the second straight line of the third liquid crystal cell 100-3 of the optical element 10A in xy coordinates with the first bent portion CP11 and the second bent portion CP22 as origins.
  • a portion LP12, a third straight portion LP23, and a fourth straight portion LP24 are shown.
  • the first straight portion LP11 extends at an angle (90 ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the second straight portion LP12 extends at an angle (90 ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the third straight portion LP23 extends at an angle of ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the fourth straight portion LP24 extends at an angle ⁇ with respect to the x-axis direction.
  • the first, second, third, and fourth quadrants have a first straight portion LP11, a third straight portion LP23, and a third straight portion LP23, respectively.
  • the second straight line portion LP12 and the fourth straight line portion LP24 belong thereto. That is, in a plan view of the third liquid crystal cell 100-3 of the optical element 10A, the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, the third linear portion LP23, and the fourth linear portion LP24 are respectively , belong to different quadrants.
  • FIG. 11B is a schematic diagram illustrating the angle of the extending direction of the transparent electrode 120 of the fourth liquid crystal cell 100-4 of the optical element 10A included in the optical device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11B shows the first linear portion LP11 and the second straight line of the fourth liquid crystal cell 100-4 of the optical element 10A in xy coordinates with the first bent portion CP11 and the second bent portion CP22 as origins.
  • a portion LP12, a third straight portion LP23, and a fourth straight portion LP24 are shown.
  • the first straight portion LP11 extends at an angle (90 ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the second straight portion LP12 extends at an angle (90 ⁇ )° with respect to the x-axis direction.
  • the third straight portion LP23 extends at an angle of ⁇ ° with respect to the x-axis direction.
  • the fourth straight portion LP24 extends at an angle ⁇ with respect to the x-axis direction.
  • the first, second, third, and fourth quadrants have a second linear portion LP12, a fourth linear portion LP24, and a fourth linear portion LP24, respectively.
  • the first straight line portion LP11 and the third straight line portion LP23 belong thereto. That is, in a plan view of the fourth liquid crystal cell 100-4 of the optical element 10A, the first linear portion LP11, the second linear portion LP12, the third linear portion LP23, and the fourth linear portion LP24 are as follows. Each belongs to a different quadrant.
  • Table 5 shows the straight line portions belonging to each quadrant in the first liquid crystal cell 100-1, second liquid crystal cell 100-2, third liquid crystal cell 100-3, and fourth liquid crystal cell 100-4.
  • Table 6 also shows the linear portions belonging to each quadrant in the first liquid crystal cell 100-1, second liquid crystal cell 100-2, third liquid crystal cell 100-3, and fourth liquid crystal cell 100-4. Indicates the angle made with respect to the x-axis direction.
  • the optical element 10 of the optical device 1 includes a plurality of liquid crystal cells 100 having the same configuration, and moiré can be reduced by mutually changing the arrangement directions of the liquid crystal cells 100. Furthermore, in the case of the liquid crystal cell 100, it is also possible to manufacture an optical element 10A different from the optical element 10, so that the liquid crystal cell 100 has high versatility and the manufacturing cost of the optical device 1 can be suppressed.
  • FIG. 12 is a schematic plan view showing a planar pattern of a first transparent electrode 120B-1 and a second transparent electrode 120B-2 of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention. .
  • each of the first transparent electrode 120B-1 and the second transparent electrode 120B-2 has a first straight part LP11B, a second straight part LP12B, and a first bent part CP11B.
  • the first straight portion LP11B and the second straight portion LP12B intersect and are connected at the first bent portion CP11B.
  • the width of each of the first straight portion LP11B and the second straight portion LP12B is not uniform, and increases toward the first bent portion CP11B. Note that in FIG. 12, the width of each of the first straight portion LP11B and the second straight portion LP12B gradually increases toward the first bent portion CP11B, but even if the width increases in a stepwise manner, good.
  • FIG. 13 is a schematic plan view showing a planar pattern of a first transparent electrode 120C-1 and a second transparent electrode 120C-2 of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention. .
  • each of the first transparent electrode 120C-1 and the second transparent electrode 120C-2 has a first straight part LP11C, a second straight part LP12C, and a first bent part CP11C.
  • the first straight portion LP11C and the second straight portion LP12C intersect and are connected at the first bent portion CP11C.
  • the width of each of the first straight portion LP11C and the second straight portion LP12C is not uniform, and becomes smaller toward the first bent portion CP11C.
  • FIG. 13 shows that the width of each of the first straight portion LP11B and the second straight portion LP12B gradually decreases toward the first bent portion CP11C, even if the width decreases in a stepwise manner, good.
  • FIG. 14 is a schematic plan view showing a planar pattern of a first transparent electrode 120D-1 and a second transparent electrode 120D-2 of a first liquid crystal cell of an optical device according to an embodiment of the present invention. .
  • each of the first transparent electrode 120C-1 and the second transparent electrode 120C-2 includes a plurality of first bent portions CP11.
  • the plurality of first bent portions CP11 may be provided regularly or may be provided randomly. However, the first bent portions CP11 located at the center are regularly provided so as to lie on a straight line extending in the y-axis direction.
  • Optical device 10, 10A: Optical element
  • 20 Light source
  • 100 Liquid crystal cell
  • 100-1 First liquid crystal cell
  • 100-2 Second liquid crystal cell
  • 100-3 Third liquid crystal cell
  • 100-4 Fourth liquid crystal cell
  • 130-1 First alignment film
  • 130-2 Second alignment film
  • 140 Seal material
  • 150 Liquid crystal layer

Landscapes

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Abstract

光学装置は、光源と、積層された複数の液晶セルを含み、光源から出射された光の配光を制御する光学素子と、を含み、複数の液晶セルの各々は、第１の電極（１２０－１）と第２の電極（１２０－２）とが交互に配置される第１の基板（１１０－１）と、第３の電極と第４の電極とが交互に配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間の液晶層と、を含み、第１の電極および第２の電極の各々は、第１の方向に対してなす角α°で延在する第１の直線部（ＬＰ１１）と、第１の方向に対してなす角βで延在する第２の直線部（ＬＰ１２）と、を含み、第３の電極および第４の電極の各々は、第１の方向に対してなす角（９０＋α）°で延在する第３の直線部と、第１の方向に対してなす角（９０＋β）°で延在する第４の直線部と、を含む。

Description

光学装置
　本発明の一実施形態は、光源から出射される光の配光を制御する光学装置に関する。
　従来より、液晶に印加する電圧を調整し、液晶の屈折率が変化することを利用した光学素子、いわゆる液晶レンズが知られている。また、液晶レンズを用いて、光源から出射される光の配光を制御する光学装置の開発が進められている（例えば、特許文献１、特許文献２、または特許文献３参照）。
特開２００５－３１７８７９号公報 特開２０１０－２３０８８７号公報 特開２０１４－１６０２７７号公報
　しかしながら、積層される複数の液晶セルにおいて、液晶に電圧を印加する電極の形状および配置が同一であると、拡散光に干渉縞、モアレ、または色付きが生じてしまう場合がある。積層される複数の液晶セルの電極の形状パターンが全て異なるように設計することもできるが、製造する液晶セルの種類が増加するため、製造コストが上昇してしまう。
　本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、製造コストを抑制し、モアレが低減された光学装置を提供することを目的の一つとする。
　本発明の一実施形態に係る光学装置は、光源と、積層された複数の液晶セルを含み、光源から出射された光の配光を制御する光学素子と、を含み、複数の液晶セルの各々は、第１の電極と第２の電極とが交互に配置される第１の基板と、第３の電極と第４の電極とが交互に配置される第２の基板と、第１の基板と第２の基板との間の液晶層と、を含み、第１の電極および第２の電極の各々は、第１の方向に対してなす角α°（０＜α＜９０）で延在する第１の直線部と、第１の方向に対してなす角β°（０＜β＜９０、かつ、β≠α）で延在する第２の直線部と、を含み、第３の電極および第４の電極の各々は、第１の方向に対してなす角（９０＋α）°で延在する第３の直線部と、第１の方向に対してなす角（９０＋β）°で延在する第４の直線部と、を含み、複数の液晶セルは、光源に最も近く配置される第１の液晶セルと、第１の液晶セルに積層して配置される第２の液晶セルと、を含み、第２の液晶セルの第１の基板は、第１の液晶セルの第２の基板と対向し、第２の液晶セルは、第１の液晶セルの第１の方向と第２の液晶セルの第１の方向とのなす角が１８０°であるように、第１の液晶セルと重畳して配置される。
本発明の一実施形態に係る光学装置の模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の光学素子の模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの模式的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セルを透過する光の性質を説明する模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セルを透過する光の性質を説明する模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの透明電極の平面パターンを示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの透明電極の平面パターンを示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの透明電極の平面パターンを示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの透明電極の延在方向の角度を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第２の液晶セルの透明電極の延在方向の角度を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第２の液晶セルの透明電極の延在方向の角度を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第２の液晶セルの透明電極の延在方向の角度を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置において、ｘ軸方向に延在する透明電極の重畳状態を示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置において、ｙ軸方向に延在する透明電極の重畳状態を示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の光学素子の模式的な分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置に含まれる光学素子の第３の液晶セルの透明電極の延在方向の角度を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置に含まれる光学素子の第４の液晶セルの透明電極の延在方向の角度を説明する模式図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの第１の透明電極及び第２の透明電極の平面パターンを示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの第１の透明電極及び第２の透明電極の平面パターンを示す模式的な平面図である。 本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの第１の透明電極及び第２の透明電極の平面パターンを示す模式的な平面図である。
　以下、本発明の各実施形態において、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その技術的思想の要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
　図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、図示の形状そのものが本発明の解釈を限定するものではない。また、図面において、明細書中で既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、別図であっても同一の符号を付して、重複する説明を省略する場合がある。
　ある一つの膜を加工して複数の構造体を形成した場合、各々の構造体は異なる機能、役割を有する場合があり、また各々の構造体はそれが形成される下地が異なる場合がある。しかしながら、これら複数の構造体は、同一の工程で同一層として形成された膜に由来するものであり、同一の材料を有する。従って、これら複数の膜は同一層に存在しているものと定義する。
　ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接して、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
＜第１実施形態＞
　図１～図１１Ｂを参照して、本発明の一実施形態に係る光学装置について説明する。
［１．光学装置の構成］
　図１は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の模式的な斜視図である。図１に示すように、光学装置１は、光学素子１０および光源２０を含む。光学素子１０の構成の詳細は後述するが、光学素子１０は、複数の液晶セル１００を含む。光学素子１０は、複数の液晶セル１００を用いて、光源２０から出射された光の拡散を制御することにより、光学素子１０を透過する光の形状、すなわち、配光を変化させることができる。
　光源２０は、光を出射することができればよく、特に限定されない。例えば、光源２０として、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）などを用いることができる。
　図２は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の光学素子１０の模式的な分解斜視図である。図２に示すように、光学素子１０は、４つの液晶セル１００（第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４）を含む。第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セルは、光源２０側からｚ軸方向にこの順で積層され、重畳している。第１の液晶セル１００－１が光源２０に最も近く、第４の液晶セル１００－４が光源２０から最も離れている。なお、光学素子１０に含まれる液晶セル１００の数は、４つに限られない。光学素子１０には、少なくとも２つの液晶セル１００が含まれていればよい。
　４つの液晶セル１００の各々は、後述する接続端子を含む。接続端子にはフレキシブルプリント回路基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：ＦＰＣｓ）２１０が接続され、フレキシブルプリント回路基板２１０を介して液晶セル１００に制御信号が入力される。
　隣接する２つの液晶セル１００の間には、光学弾性樹脂層２００が設けられている。すなわち、光学素子１０は、第１の液晶セル１００－１と第２の液晶セル１００－２との間、第２の液晶セル１００－２と第３の液晶セル１００－３との間、および第３の液晶セル１００－３と第４の液晶セル１００－４との間のそれぞれに、光学弾性樹脂層２００が設けられている。光学弾性樹脂層２００は、隣接する２つの液晶セル１００を接着し、固定することができる。光学弾性樹脂層２００としては、例えば、透光性を有したアクリル樹脂を含む接着材を用いることができる。
　図１および図２に示すｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、光学素子１０を基準として定義され、互いに直交する。ｚ軸方向は、複数の液晶セル１００の積層方向であり、光源２０から遠ざかる方向が＋方向である。ｘ軸方向およびｙ軸方向の各々は、ｚ軸に垂直な面の一方向である。
　第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４は、同一の構成を有する。すなわち、光学素子１０では、同一の構成を有する４つの液晶セル１００が互いに配置方向を変えて積層されている。図２に示すように、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、それぞれ、光学素子１０のｘ軸方向（＋ｘ方向）およびｙ軸方向（＋ｙ方向）に対応している。以下では、便宜上、同一の構成を有する４つの液晶セル１００のそれぞれ配置方向を説明するにあたり、光源２０に最も近い第１の液晶セル１００－１の配置方向を基準として、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４の配置方向を説明する。
　第２の液晶セル１００－２の第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、ぞれぞれ、－ｘ方向および－ｙ方向である。換言すると、第２の液晶セル１００－２は、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１と第２の液晶セル１００－２の第１の方向Ｄ１とのなす角が１８０°、かつ、第１の液晶セル１００－１の第２の方向Ｄ２と第２の液晶セル１００－２の第２の方向Ｄ２とのなす角が１８０°であるように、第１の液晶セル１００－１上に配置されている。
　第３の液晶セル１００－３の第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、それぞれ、－ｘ方向および＋ｙ方向である。換言すると、第３の液晶セル１００－３は、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１と第３の液晶セル１００－３の第１の方向Ｄ１とのなす角が１８０°、かつ、第１の液晶セル１００－１の第２の方向Ｄ２と第３の液晶セル１００－３の第２の方向Ｄ２とのなす角が０°であるように、第２の液晶セル１００－２上に配置されている。
　第４の液晶セル１００－４の第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、それぞれ、＋ｘ方向および－ｙ方向である。換言すると、第４の液晶セル１００－４は、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１と第４の液晶セル１００－４の第１の方向Ｄ１とのなす角が０°、かつ、第１の液晶セル１００－１の第２の方向Ｄ２と第４の液晶セル１００－４の第２の方向Ｄ２とのなす角が１８０°であるように、第３の液晶セル１００－３上に配置されている。
　このように、光学素子１０では、同一の構成を有する複数の液晶セル１００を、互いに配置方向が異なるように積層し、モアレを低減することができる。また、１種類の液晶セル１００を用いて光学素子１０を製造することができるため、光学装置１の製造コストを削減することができる。なお、光学素子１０には、同じ配置方向を有する液晶セルが含まれていてもよい。
［２．液晶セルの構成］
　上述したように、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４は、同一の構成を有する液晶セル１００である。そのため、以下では、第１の液晶セル１００－１を一例として液晶セル１００の構成を説明する。
　図３は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セル１００－１の模式的な斜視図である。図４Ａおよび図４Ｂの各々は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セル１００－１の模式的な断面図である。具体的には、図４Ａは、図３のＡ１－Ａ２線で切断されたｚｘ面内における第１の液晶セル１００－１の断面図であり、図４Ｂは、図３のＢ１－Ｂ２線で切断されたｙｚ面内における第１の液晶セル１００－１の断面図である。
　第１の液晶セル１００－１は、第１の基板１１０－１、第２の基板１１０－２、第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、第４の透明電極１２０－４、第１の配向膜１３０－１、第２の配向膜１３０－２、シール材１４０、および液晶層１５０を含む。なお、以下では、第１の基板１１０－１および第２の基板１１０－２を特に区別しないとき、基板１１０として説明する場合がある。同様に、第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４を特に区別しないとき、透明電極１２０として説明する場合がある。
　第１の基板１１０－１上には、第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、ならびに第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２を覆う第１の配向膜１３０－１が設けられている。また、第２の基板１１０－２上には、第３の透明電極１２０－３、第４の透明電極１２０－４、ならびに第３の透明電極１２０－３および第４の透明電極１２０－４を覆う第２の配向膜１３０－２が設けられている。第１の基板１１０－１と第２の基板１１０－２とは、第１の基板１１０－１上の第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２と、第２の基板１１０－２上の第３の透明電極１２０－３および第４の透明電極１２０－４とが対向するように配置されている。また、第１の基板１１０－１と第２の基板１１０－２とは、第１の基板１１０－１および第２の基板１１０－２の周辺部に設けられたシール材１４０を介して、接着されている。また、第１の基板１１０－１（より具体的には、第１の配向膜１３０－１）、第２の基板１１０－２（より具体的には、第２の配向膜１３０－２）、およびシール材１４０で囲まれた空間には液晶が封入され、第１の基板１１０－１と第２の基板１１０－２との間に液晶層１５０が設けられている。
　第１の基板１１０－１および第２の基板の各々として、例えば、ガラス基板、石英基板、またはサファイア基板などの透光性を有する剛性基板が用いられる。また、第１の基板１１０－１および第２の基板１１０－２の各々として、例えば、ポリイミド樹脂基板、アクリル樹脂基板、シロキサン樹脂基板、またはフッ素樹脂基板などの透光性を有する可撓性基板を用いることもできる。
　第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４の各々は、液晶層１５０に電界を形成するための電極として機能する。第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２，第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４の各々として、例えば、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム・亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料が用いられる。また、第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４の各々として、不透明な金属材料を用いることもできる。
　第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４のそれぞれの平面パターンの詳細は後述するが、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２は概ねｘ軸方向に沿って延在し、第３の透明電極１２０－３および第４の透明電極１２０－４は概ねｙ軸方向に沿って延在している。
　液晶層１５０は、液晶分子の配向状態に応じて、透過する光を屈折し、または透過する光の偏光状態を変化させることができる。液晶層１５０の液晶として、ネマティック液晶などが用いられる。本実施形態で説明する液晶はポジ型であるが、透明電極１２０に電圧を印加しない状態における液晶分子の配向方向などを変更することによりネガ型を適用する構成も可能である。また、液晶には、液晶分子にねじれを付与するカイラル剤が含まれていることが好ましい。
　第１の配向膜１３０－１および第２の配向膜１３０－２の各々は、液晶層１５０内の液晶分子を所定の方向に配向させる。第１の配向膜１３０－１および第２の配向膜１３０－２の各々として、ポリイミド樹脂などが用いられる。なお、第１の配向膜１３０－１および第２の配向膜１３０－２の各々は、ラビング法または光配向法などの配向処理によって配向特性が付与されてもよい。ラビング法は、配向膜の表面を一方向に擦る方法である。また、光配向法は、配向膜に直線偏光の紫外線を照射する方法である。
　第１の配向膜１３０－１は、ｙ軸方向にラビング処理が行われ、液晶層１５０の第１の基板１１０－１側の液晶分子の長軸をｙ軸方向に配向させる配向特性を有する。また、第２の配向膜１３０－２は、ｘ軸方向にラビング処理が行われ、液晶層１５０の第２の基板１１０－２側の液晶分子の長軸をｘ軸方向に配向させる配向特性を有する。
　なお、本実施形態においては、第１の配向膜１３０－１の配向方向（ｙ軸方向）と第２の配向膜１３０－２の配向方向（ｘ軸方向）とが直交するものとして説明しているが、第１の配向膜１３０－１の配向方向と第２の配向膜１３０－２の配向方向とのなす角は９０°に限られない。第１の配向膜１３０－１の配向方向と第２の配向膜１３０－２の配向方向とのなす角は、９０°近傍の角度、例えば、８０°以上９０°未満であってもよい。
　シール材１４０として、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を含む接着材などが用いられる。なお、接着材は、紫外線硬化型であってもよく、熱硬化型であってもよい。
　以上、第１の液晶セル１００－１の構成について説明したが、光学素子１０では、同一の構成を有する４つの液晶セルが互いに配置方向を変えて積層されている。具体的には、第２の液晶セル１００－２は、第２の液晶セル１００－２の第１の基板１１０－１が第１の液晶セル１００－１の第２の基板１１０－２と対向するように、第１の液晶セル１００－１上に配置されている。また、第３の液晶セル１００－３は、第３の液晶セル１００－３の第２の基板１１０－２が第２の液晶セル１００－２の第２の基板と対向するように、第２の液晶セル１００－２上に配置されている。また、第４の液晶セル１００－４は、第４の液晶セル１００－４の第２の基板が第３の液晶セルの第１の基板１１０－１と対向するように、第３の液晶セル１００－３上に配置されている。
［３．液晶セルの特性］
　ここで、図５Ａおよび図５Ｂを参照して、第１の液晶セル１００－１を透過する光の性質について説明する。
　図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セル１００－１を透過する光の性質を説明する模式的な断面図である。具体的には、図５Ａは、透明電極１２０に電圧が印加されていない状態の第１の液晶セル１００－１を示し、図５Ｂは、透明電極１２０に電圧が印加されている状態の第１の液晶セル１００－１を示す。
　図５Ａに示すように、第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４のいずれにも電圧が印加されていない状態では、液晶層１５０内の液晶分子は、第１の基板１１０－１から第２の基板１１０－２に向かうにつれてｚ軸方向に沿って９０°ねじれるように配向する。そのため、液晶層１５０を透過する光は、液晶分子の配向方向にしたがって、偏光面（偏光軸または偏光成分の向き）が９０°回転される。すなわち、液晶層１５０を透過する光は、旋光する。
　図５Ｂでは、隣接する２つの透明電極１２０間で電位差が生じるように電圧が印加されている。例えば、第１の透明電極１２０－１および第３の透明電極１２０－３にＨｉｇｈ電圧（Ｈ）が印加され、第２の透明電極１２０－２および第４の透明電極１２０－４にＬｏｗ電圧（Ｌ）が印加される。なお、以下では、隣接する２つの透明電極１２０間に生じる電界を横電界という場合がある。
　第１の基板１１０－１側近傍の液晶分子は、第１の透明電極１２０－１と第２の透明電極１２０－２との間の横電界によって、第１の基板１１０－１に対してｙ軸方向に凸円弧状に配向し、屈折率分布が生じる。また、第２の基板１１０－２側近傍の液晶分子は、第３の透明電極１２０－３と第４の透明電極１２０－４との間の横電界によって、第２の基板１１０－２に対してｘ軸方向に凸円弧状に配向し、屈折率分布が生じる。一方、第１の基板１１０－１と第２の基板１１０－２の間の間隔であるセルギャップｄは、隣接する２つの透明電極間の距離よりも十分に大きい（例えば１０μｍ≦ｄ≦３０μｍ）ため、第１の基板１１０－１と第２の基板１１０－２との間の中央近傍に位置する液晶分子の配向はほとんど変化しない。
　光源２０から出射された光は、ｘ軸方向の偏光成分（以下、「Ｐ偏光成分」という。）およびｙ軸方向の偏光成分（以下、「Ｓ偏光成分」という。）を含むが、以下では、便宜上、光源２０から出射された光を、Ｐ偏光成分を有する第１の偏光１０００－１とＳ偏光成分を有する第２の偏光１０００－２とに分けて説明する（図５Ｂの（１）参照）。
　液晶セル１００に入射した第１の偏光１０００－１のＰ偏光成分は、第１の基板１１０－１側の液晶分子の配向方向と異なるため、第１の偏光１０００－１は拡散されない（図５Ｂの（２）参照）。第１の偏光１０００－１は、液晶層１５０を通過する過程でその偏光成分の向きが、第１の配向膜１３０－１の配向方向と第２の配向膜１３０－２とのなす角（本実施形態においては９０°）だけ回転することとなり（本現象を旋光と称する場合がある。）し、偏光成分がＰ偏光成分からＳ偏光成分に変化する。第１の偏光１０００－１のＳ偏光成分は、第２の基板１１０－２側の液晶分子の配向方向と異なるため、第１の偏光１０００－１は拡散されない（図５Ｂの（３）参照）。また、液晶セル１００から出射される第１の偏光１０００－１は、Ｓ偏光成分を有する（図５Ｂの（４）参照）。
　一方、液晶セル１００に入射した第２の偏光１０００－２のＳ偏光成分は、第１の基板１１０－１側の液晶分子の配向方向と同じであるため、第２の偏光１０００－２は、液晶分子の屈折率分布にしたがってｙ軸方向に拡散される（図５Ｂの（２）参照）。第２の偏光１０００－２は、液晶層１５０を通過する過程で旋光し、偏光成分がＳ偏光成分からＰ偏光成分に変化する。第２の偏光１０００－２のＰ偏光成分は、第２の基板１１０－２側の液晶分子の配向方向と同じであるため、第２の偏光１０００－２は、液晶分子の屈折率分布にしたがってｘ軸方向に拡散される（図５Ｂの（３）参照）。また、液晶セル１００から出射される第２の偏光１０００－２は、Ｐ偏光成分を有する（図５Ｂの（４）参照）。
　以上、第１の液晶セル１００－１の特性について説明したが、光学素子１０では、同一の構成を有する４つの液晶セルが互いに配置方向を変えて積層されている。光源２０から出射された光のＰ偏光成分およびＳ偏光成分に対する、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４のそれぞれの拡散特性は表１のとおりである。なお、表１には、全ての透明電極１２０に電圧が印加されている（すなわち、基板１１０上で隣接する２つの透明電極１２０間に電位差が生じている）場合が示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
   　 
［５．透明電極の平面パターン］
　図６Ａおよび図６Ｂの各々は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セル１００－１の透明電極１２０の平面パターンを示す模式的な平面図である。具体的には、図６Ａは、第１の基板１１０－１上の第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２の平面パターンを示し、図６Ｂは、第２の基板１１０－２上の第３の透明電極１２０－３および第４の透明電極１２０－４の平面パターンを示す。
　図６Ａに示すように、第１の基板１１０－１上には、複数の第１の透明電極１２０－１、複数の第２の透明電極１２０－２、配線ＷＬ１１、配線ＷＬ１２、第１の接続端子Ｔ１１、および第２の接続端子Ｔ１２が設けられている。複数の第１の透明電極１２０－１の各々は、配線ＷＬ１１を介して第１の接続端子Ｔ１１と電気的に接続されている。また、複数の第２の透明電極１２０－２の各々は、配線ＷＬ１２を介して第２の接続端子Ｔ１２と電気的に接続されている。さらに、第１の基板１１０－１上には、第３の接続端子Ｔ１３、第４の接続端子Ｔ１４、配線ＷＬ１３、配線ＷＬ１４、第１の接続パッドＰＤ１１、および第２の接続パッドＰＤ１２が設けられている。第１の接続パッドＰＤ１１は、配線ＷＬ１３を介して第３の接続端子Ｔ１３と電気的に接続されている。第２の接続パッドＰＤ１２は、配線ＷＬ１４を介して第４の接続端子Ｔ１４と電気的に接続されている。
　第１の接続端子Ｔ１１、第２の接続端子Ｔ１２、第３の接続端子Ｔ１３、および第４の接続端子Ｔ１４には、フレキシブルプリント回路基板が接続され、第１の液晶セル１００－１を制御する制御信号として電圧が供給される。
　配線ＷＬ１１、配線ＷＬ１２、配線ＷＬ１３、配線ＷＬ１４、第１の接続パッドＰＤ１１、第２の接続パッドＰＤ１２、第１の接続端子Ｔ１１、第２の接続端子Ｔ１２、第３の接続端子Ｔ１３、および第４の接続端子Ｔ１４として、透明導電材料が用いられていてもよく、金属材料が用いられていてもよい。
　複数の第１の透明電極１２０－１の各々は、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、および第１の屈曲部ＣＰ１１を含む。第１の直線部ＬＰ１１と第２の直線部ＬＰ１２とは、平行ではなく、第１の屈曲部ＣＰ１１で所定の角度を有して接続されている。同様に、複数の第２の透明電極１２０－２の各々も、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、および第１の屈曲部ＣＰ１１を含む。但し、第１の透明電極１２０－１では、第１の直線部ＬＰ１１が配線ＷＬ１１と接続し、第２の直線部ＬＰ１２が端部を有するのに対し、第２の透明電極１２０－２では、第２の直線部ＬＰ１２が配線ＷＬ１２と接続し、第１の直線部ＬＰ１１が端部を有する。この点において、第１の透明電極１２０－１と第２の透明電極１２０－２とは構成が異なる。
　図６Ｂに示すように、第２の基板１１０－２上には、複数の第３の透明電極１２０－３、複数の第４の透明電極１２０－４、配線ＷＬ２３、配線ＷＬ２４、第３の接続パッドＰＤ２３、および第４の接続パッドＰＤ２４を含む。複数の第３の透明電極１２０－３の各々は、配線ＷＬ２３を介して第３の接続パッドＰＤ２３と電気的に接続されている。また、複数の第４の透明電極１２０－４の各々は、配線ＷＬ２４を介して第４の接続パッドＰＤ２４と電気的に接続されている。第３の接続パッドＰＤ２３および第４の接続パッドＰＤ２４は、導電性材料により、それぞれ、第１の接続パッドＰＤ１１および第２の接続パッドＰＤ１２と電気的に接続される。そのため、複数の第３の透明電極１２０－３の各々は、第３の接続端子Ｔ１３と電気的に接続され、複数の第４の透明電極１２０－４の各々は、第４の接続端子Ｔ１４と電気的に接続されている。
　複数の第３の透明電極１２０－３の各々は、第３の直線部ＬＰ２３、第４の直線部ＬＰ２４、および第２の屈曲部ＣＰ２２を含む。第３の直線部ＬＰ２３と第４の直線部ＬＰ２４とは、平行ではなく、第２の屈曲部ＣＰ２２で所定の角度を有して接続されている。同様に、複数の第４の透明電極１２０－４の各々も、第３の直線部ＬＰ２３、第４の直線部ＬＰ２４、および第２の屈曲部ＣＰ２２を含む。但し、第３の透明電極１２０－３では、第３の直線部ＬＰ２３が配線ＷＬ２３と接続し、第４の直線部ＬＰ２４が端部を有するのに対し、第４の透明電極１２０－４では、第４の直線部ＬＰ２４が配線ＷＬ２４と接続し、第３の直線部ＬＰ２３が端部を有する。この点において、第３の透明電極１２０－３と第４の透明電極１２０－４とは構成が異なる。
　図７は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セル１００－１の透明電極１２０の平面パターンを示す平面図である。平面視において、第１の透明電極１２０－１、第２の透明電極１２０－２、第３の透明電極１２０－３、および第４の透明電極１２０－４の各々は、くの字形状を有する。第３の透明電極１２０－３は、第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２と重畳している。同様に、第４の透明電極１２０－４も、第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２と重畳している。
　ここで、図８Ａ～図８Ｄを参照して、透明電極１２０の第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４の各々の延在方向について説明する。
　図８Ａは、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第１の液晶セル１００－１の透明電極１２０の延在方向の角度を説明する模式図である。図８Ａには、第１の屈曲部ＣＰ１１および第２の屈曲部ＣＰ２２を原点としたｘｙ座標における、第１の液晶セル１００－１の第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４の延在方向が示されている。本明細書では、説明の便宜上、直線部の長さ方向における中心線を延在方向として定義する。
　第１の液晶セル１００－１では、第１の直線部ＬＰ１１は、ｘ軸方向に対してなす角α°（０＜α＜９０）で延在している。第２の直線部ＬＰ１２は、ｘ軸方向に対してなす角β°（０＜β＜９０、かつ、β≠α）で延在している。第３の直線部ＬＰ２３は、ｘ軸方向に対してなす角（９０＋α）°で延在している。第４の直線部ＬＰ２４は、ｘ軸方向に対してなす角（９０＋β）°で延在している。
　ここで、図８Ａに示すｘｙ座標を、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限で区分すると、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限には、それぞれ、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、第１の直線部ＬＰ１１、および第４の直線部ＬＰ２４が属する。すなわち、第１の液晶セル１００－１の平面視において、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４は、それぞれ、互いに異なる象限に属している。
　図８Ｂは、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第２の液晶セル１００－２の透明電極１２０の延在方向の角度を説明する模式図である。図８Ｂには、第１の屈曲部ＣＰ１１および第２の屈曲部ＣＰ２２をｘ軸およびｙ軸の原点とする、第２の液晶セル１００－２における第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４が示されている。
　第２の液晶セル１００－２では、第１の直線部ＬＰ１１は、ｘ軸方向に対してなす角α°で延在している。第２の直線部ＬＰ１２は、ｘ軸方向に対してなす角β°で延在している。第３の直線部ＬＰ２３は、ｘ軸方向に対してなす角（９０＋α）°で延在している。第４の直線部ＬＰ２４は、ｘ軸方向に対してなす角（９０＋β）°で延在している。第２の液晶セル１００－２では、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限には、それぞれ、第１の直線部ＬＰ１１、第４の直線部ＬＰ２４、第２の直線部ＬＰ１２、および第３の直線部ＬＰ２３が属する。すなわち、第２の液晶セル１００－２の平面視においても、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４は、それぞれ、互いに異なる象限に属している。
　図８Ｃは、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第３の液晶セル１００－３の透明電極１２０の延在方向の角度を説明する模式図である。図８Ｃには、第１の屈曲部ＣＰ１１および第２の屈曲部ＣＰ２２をｘ軸およびｙ軸の原点とする、第３の液晶セル１００－３における第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４が示されている。
　第３の液晶セル１００－３では、第１の直線部ＬＰ１１は、ｘ軸方向に対してなす角－α°で延在している。第２の直線部ＬＰ１２は、ｘ軸方向に対してなす角－β°で延在している。第３の直線部ＬＰ２３は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－α）°で延在している。第４の直線部ＬＰ２４は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－β）°で延在している。第３の液晶セル１００－３では、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限には、それぞれ、第３の直線部ＬＰ２３、第２の直線部ＬＰ１２、第４の直線部ＬＰ２４、および第１の直線部ＬＰ１１が属する。すなわち、第３の液晶セル１００－３の平面視においても、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４は、それぞれ、互いに異なる象限に属している。
　図８Ｄは、本発明の一実施形態に係る光学装置１の第４の液晶セル１００－４の透明電極１２０の延在方向の角度を説明する模式図である。図８Ｄには、第１の屈曲部ＣＰ１１および第２の屈曲部ＣＰ２２をｘ軸およびｙ軸の原点とする、第４の液晶セル１００－４における第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４が示されている。
　第４の液晶セル１００－４では、第１の直線部ＬＰ１１は、ｘ軸方向に対してなす角－α°で延在している。第２の直線部ＬＰ１２は、ｘ軸方向に対してなす角－β°で延在している。第３の直線部ＬＰ２３は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－α）°で延在している。第４の直線部ＬＰ２４は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－β）°で延在している。第４の液晶セル１００－４では、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限には、それぞれ、第４の直線部ＬＰ２４、第１の直線部ＬＰ１１、第３の直線部ＬＰ２３、および第２の直線部ＬＰ１２が属する。すなわち、第４の液晶セル１００－４の平面視においても、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４は、それぞれ、互いに異なる象限に属している。
　表２に、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４における各象限に属する直線部に示す。また、表３に、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４における各象限に属する直線部のｘ軸方向に対してなす角を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表２および表３からわかるように、光学素子１０では、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４が積層されても、各象限に直線部が属し、かつ、各象限内の直線部は、角度がずれて重畳される。そのため、光学素子１０では、モアレが低減される。なお、なす角α°およびβ°は、好ましくは０°より大きく４５°以下であり、さらに好ましくは０°より大きく３０°以下であり、特に好ましくは０°より大きく１０°以下である。
　以上、屈曲部を中心として透明電極１２０の延在方向の角度を説明したが、透明電極１２０の基部（すなわち、透明電極１２０と配線との接続部）を中心として角度を規定することもできる。この場合、１つの透明電極１２０に含まれる２つの直線部は、ｘ軸方向またはｙ軸方向から同じ方向（正方向または負方向）にそれぞれが所定の角度を有して屈曲しているということができる。
　ここで、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、屈曲部の位置について説明する。
　図９Ａおよび図９Ｂは、本発明の一実施形態に係る光学装置１において、それぞれｘ軸方向およびｙ軸方向に沿って延在する透明電極１２０の重畳状態を示す模式的な平面図である。上述したように、透明電極１２０の直線部は、ｘ軸方向に対して所定の角度を有して延在するが、図９Ａには、第１の透明電極１２０－１および第２の透明電極１２０－２が概ねｘ軸方向に沿って延在し、図９Ｂには、第３の透明電極１２０－３および第４の透明電極１２０－４が概ねｙ軸方向に沿って延在しているものとして説明する。
　図９Ａに示すように、第１の液晶セル１００－１の第１の直線部ＬＰ１１＿１および第２の直線部ＬＰ１２＿１、第２の液晶セル１００－２の第１の直線部ＬＰ１１＿２および第２の直線部ＬＰ１２＿２、第３の液晶セル１００－３の第１の直線部ＬＰ１１＿３および第２の直線部ＬＰ１２＿３、ならびに第４の液晶セル１００－４の第１の直線部ＬＰ１１＿４および第２の直線部ＬＰ１２＿４は、長さ方向に亘ってみた場合に互いに完全には重畳していない。但し、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４に含まれる第１の屈曲部ＣＰ１１は、平面視において、ｙ軸方向に延在する一直線上に載っている。
　図９Ｂに示すように、第１の液晶セル１００－１の第３の直線部ＬＰ２３＿１および第４の直線部ＬＰ２４＿１、第２の液晶セル１００－２の第３の直線部ＬＰ２３＿２および第４の直線部ＬＰ２４＿２、第３の液晶セル１００－３の第３の直線部ＬＰ２３＿３および第４の直線部ＬＰ２４＿３、ならびに第４の液晶セル１００－４の第３の直線部ＬＰ２３＿４および第４の直線部ＬＰ２４＿４は、長さ方向に亘ってみた場合に互いに完全には重畳していない。但し、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４に含まれる第２の屈曲部ＣＰ２２は、平面視において、ｘ軸方向に延在する一直線上に載っている。
［６．光学素子の別の構成］
　上述した平面パターンを有する透明電極１２０を含む液晶セル１００では、同一の構成を有する複数の液晶セル１００を用いて、光学素子１０とは異なる光学素子１０Ａを製造することもできる。
　図１０は、本発明の一実施形態に係る光学装置１の光学素子１０Ａの模式的な分解斜視図である。光学素子１０Ａは、光学素子１０とは第３の液晶セル１００－３および第４の液晶セル１００－４の配置方向が異なる。
　光学素子１０Ａでは、第３の液晶セル１００－３の第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、それぞれ、＋ｙ方向および－ｘ方向である。換言すると、第３の液晶セル１００－３は、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１と第３の液晶セル１００－３の第１の方向Ｄ１とのなす角が９０°、かつ、第１の液晶セル１００－１の第２の方向Ｄ２と第３の液晶セル１００－３の第２の方向Ｄ２とのなす角が９０°であるように、第２の液晶セル１００－２上に配置されている。第４の液晶セル１００－４の第１の方向Ｄ１および第２の方向Ｄ２は、それぞれ、－ｙ方向および＋ｘ方向である。換言すると、第４の液晶セル１００－４は、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１と第４の液晶セル１００－４の第１の方向Ｄ１とのなす角が９０°、かつ、第１の液晶セル１００－１の第１の方向Ｄ１と第４の液晶セル１００－４の第１の方向Ｄ１とのなす角が９０°であるように、第３の液晶セル１００－３上に配置されている。
　光学素子１０Ａにおける第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４のそれぞれの拡散特性は表４のとおりである。なお、表４には、全ての透明電極１２０に電圧が印加されている（すなわち、基板１１０上で隣接する２つの透明電極１２０間に電位差が生じている）場合が示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　図１１Ａは、本発明の一実施形態に係る光学装置１に含まれる光学素子１０Ａの第３の液晶セル１００－３の透明電極１２０の延在方向の角度を説明する模式図である。図１１Ａには、第１の屈曲部ＣＰ１１および第２の屈曲部ＣＰ２２を原点としたｘｙ座標における、光学素子１０Ａの第３の液晶セル１００－３の第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４が示されている。
　光学素子１０Ａの第３の液晶セル１００－３では、第１の直線部ＬＰ１１は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－α）°で延在している。第２の直線部ＬＰ１２は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－β）°で延在している。第３の直線部ＬＰ２３は、ｘ軸方向に対してなす角－α°で延在している。第４の直線部ＬＰ２４は、ｘ軸方向に対してなす角－βで延在している。光学素子１０Ａの第３の液晶セル１００－３では、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限には、それぞれ、第１の直線部ＬＰ１１、第３の直線部ＬＰ２３、第２の直線部ＬＰ１２、および第４の直線部ＬＰ２４が属する。すなわち、光学素子１０Ａの第３の液晶セル１００－３の平面視において、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４は、それぞれ、互いに異なる象限に属している。
　図１１Ｂは、本発明の一実施形態に係る光学装置１に含まれる光学素子１０Ａの第４の液晶セル１００－４の透明電極１２０の延在方向の角度を説明する模式図である。図１１Ｂには、第１の屈曲部ＣＰ１１および第２の屈曲部ＣＰ２２を原点としたｘｙ座標における、光学素子１０Ａの第４の液晶セル１００－４の第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４が示されている。
　光学素子１０Ａの第４の液晶セル１００－４では、第１の直線部ＬＰ１１は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－α）°で延在している。第２の直線部ＬＰ１２は、ｘ軸方向に対してなす角（９０－β）°で延在している。第３の直線部ＬＰ２３は、ｘ軸方向に対してなす角－α°で延在している。第４の直線部ＬＰ２４は、ｘ軸方向に対してなす角－βで延在している。光学素子１０Ａの第４の液晶セル１００－４では、第１象限、第２象限、第３象限、および第４象限には、それぞれ、第２の直線部ＬＰ１２、第４の直線部ＬＰ２４、第１の直線部ＬＰ１１、および第３の直線部ＬＰ２３が属する。すなわち、光学素子１０Ａの第４の液晶セル１００－４の平面視においても、第１の直線部ＬＰ１１、第２の直線部ＬＰ１２、第３の直線部ＬＰ２３、および第４の直線部ＬＰ２４は、それぞれ、互いに異なる象限に属している。
　表５に、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４における各象限に属する直線部に示す。また、表６に、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４における各象限に属する直線部のｘ軸方向に対してなす角を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
　表５および表６からわかるように、光学素子１０と同様に、光学素子１０Ａにおいても、第１の液晶セル１００－１、第２の液晶セル１００－２、第３の液晶セル１００－３、および第４の液晶セル１００－４が積層されても、各象限に直線部が属し、かつ、各象限内の直線部は、角度がずれて重畳される。
　以上説明したように、光学装置１の光学素子１０は、同一の構成を有する複数の液晶セル１００を含み、液晶セル１００の配置方向を互いに変えることにより、モアレを低減することができる。また、液晶セル１００の場合、光学素子１０と異なる光学素子１０Ａを製造することも可能であり、液晶セル１００の汎用性が高く、光学装置１の製造コストを抑制することができる。
＜第２実施形態＞
　図１２を参照して、本発明の一実施形態に係る光学装置について説明する。なお、以下では、光学装置１と同様の構成についての説明を省略する場合がある。
　図１２は、本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの第１の透明電極１２０Ｂ－１および第２の透明電極１２０Ｂ－２の平面パターンを示す模式的な平面図である。
　図１２に示すように、第１の透明電極１２０Ｂ－１および第２の透明電極１２０Ｂ－２の各々は、第１の直線部ＬＰ１１Ｂ、第２の直線部ＬＰ１２Ｂ、および第１の屈曲部ＣＰ１１Ｂを含む。また、第１の直線部ＬＰ１１Ｂと第２の直線部ＬＰ１２Ｂとは、第１の屈曲部ＣＰ１１Ｂで交差し、接続されている。第１の直線部ＬＰ１１Ｂおよび第２の直線部ＬＰ１２Ｂの各々の幅は一様ではなく、第１の屈曲部ＣＰ１１Ｂに向かって大きくなる。なお、図１２には、第１の直線部ＬＰ１１Ｂおよび第２の直線部ＬＰ１２Ｂの各々の幅が、第１の屈曲部ＣＰ１１Ｂに向かって徐々に大きくなっているが、ステップ状に大きくなってもよい。
　本実施形態に係る光学装置では、透明電極１２０Ｂの幅、および隣接する第１の透明電極１２０Ｂ－１と第２の透明電極１２０Ｂ－２との間の電極間ピッチが変化するため、モアレをさらに低減することができる。
＜第３実施形態＞
　図１３を参照して、本発明の一実施形態に係る光学装置について説明する。なお、以下では、光学装置１と同様の構成についての説明を省略する場合がある。
　図１３は、本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの第１の透明電極１２０Ｃ－１および第２の透明電極１２０Ｃ－２の平面パターンを示す模式的な平面図である。
　図１３に示すように、第１の透明電極１２０Ｃ－１および第２の透明電極１２０Ｃ－２の各々は、第１の直線部ＬＰ１１Ｃ、第２の直線部ＬＰ１２Ｃ、および第１の屈曲部ＣＰ１１Ｃを含む。また、第１の直線部ＬＰ１１Ｃと第２の直線部ＬＰ１２Ｃとは、第１の屈曲部ＣＰ１１Ｃで交差し、接続されている。第１の直線部ＬＰ１１Ｃおよび第２の直線部ＬＰ１２Ｃの各々の幅は一様ではなく、第１の屈曲部ＣＰ１１Ｃに向かって小さくなる。なお、図１３には、第１の直線部ＬＰ１１Ｂおよび第２の直線部ＬＰ１２Ｂの各々の幅が、第１の屈曲部ＣＰ１１Ｃに向かって徐々に小さくなっているが、ステップ状に小さくなってもよい。
　本実施形態に係る光学装置では、透明電極１２０Ｃの幅、および隣接する第１の透明電極１２０Ｃ－１と第２の透明電極１２０Ｃ－２との間の電極間ピッチが変化するため、モアレをさらに低減することができる。
＜第４実施形態＞
　図１４を参照して、本発明の一実施形態に係る光学装置について説明する。なお、以下では、光学装置１と同様の構成についての説明を省略する場合がある。
　図１４は、本発明の一実施形態に係る光学装置の第１の液晶セルの第１の透明電極１２０Ｄ－１および第２の透明電極１２０Ｄ－２の平面パターンを示す模式的な平面図である。
　図１４に示すように、第１の透明電極１２０Ｃ－１および第２の透明電極１２０Ｃ－２の各々は、複数の第１の屈曲部ＣＰ１１を含む。複数の第１の屈曲部ＣＰ１１は、規則的に設けられていてもよく、ランダムに設けられていてもよい。但し、中央部に位置する第１の屈曲部ＣＰ１１は、ｙ軸方向に延在する一直線上に載るように規則的に設けられている。
　本実施形態に係る光学装置では、積層方向における複数の液晶セルの透明電極１２０Ｄの重畳が少なくなるため、モアレをさらに低減することができる。
　本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除、もしくは設計変更を行ったもの、または工程の追加、省略、もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
　上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
１：光学装置、　１０、１０Ａ：光学素子、　２０：光源、　１００：液晶セル、　１００－１：第１の液晶セル、　１００－２：第２の液晶セル、　１００－３：第３の液晶セル、　１００－４：第４の液晶セル、　１１０：基板、　１１０－１：第１の基板、　１１０－２：第２の基板、　１２０、１２０Ｂ、１２０Ｃ、１２０Ｄ：透明電極、　１２０－１、１２０Ｂ－１、１２０Ｃ－１、１２０Ｄ－１：第１の透明電極、　１２０－２、１２０Ｂ－２、１２０Ｃ－２、１２０Ｄ－２：第２の透明電極、　１２０－３：第３の透明電極、　１２０－４：第４の透明電極、　１３０－１：第１の配向膜、　１３０－２：第２の配向膜、　１４０：シール材、　１５０：液晶層、　２００：光学弾性樹脂層、　２１０：フレキシブルプリント回路基板、　１０００－１：第１の偏光、　１０００－２：第２の偏光、　ＣＰ１１、ＣＰ１１Ｂ、ＣＰ１１Ｃ：第１の屈曲部、　ＣＰ２２：第２の屈曲部、　Ｄ１：第１の方向、　Ｄ２：第２の方向、　ＬＰ１１、ＬＰ１１Ｂ、ＬＰ１１Ｃ：第１の直線部、　ＬＰ１２、ＬＰ１２Ｂ、ＬＰ１２Ｃ：第２の直線部、　ＬＰ２３：第３の直線部、　ＬＰ２４：第４の直線部、　ＰＤ１１：第１の接続パッド、　ＰＤ１２：第２の接続パッド、　ＰＤ２３：第３の接続パッド、　ＰＤ２４：第４の接続パッド、　Ｔ１１：第１の接続端子、　Ｔ１２：第２の接続端子、　Ｔ１３：第３の接続端子、　Ｔ１４：第４の接続端子、　ＷＬ１１、ＷＬ１２、ＷＬ１３、ＷＬ１４、ＷＬ２３、ＷＬ２４：配線

Claims (7)

  1. 　光源と、
    　積層された複数の液晶セルを含み、前記光源から出射された光の配光を制御する光学素子と、を含み、
    　前記複数の液晶セルの各々は、
    　　第１の電極と第２の電極とが交互に配置される第１の基板と、
    　　第３の電極と第４の電極とが交互に配置される第２の基板と、
    　　前記第１の基板と前記第２の基板との間の液晶層と、を含み、
    　前記第１の電極および前記第２の電極の各々は、
    　　第１の方向に対してなす角α°（０＜α＜９０）で延在する第１の直線部と、
    　　前記第１の方向に対してなす角β°（０＜β＜９０、かつ、β≠α）で延在する第２の直線部と、を含み、
    　前記第３の電極および前記第４の電極の各々は、
    　　前記第１の方向に対してなす角（９０＋α）°で延在する第３の直線部と、
    　　前記第１の方向に対してなす角（９０＋β）°で延在する第４の直線部と、を含み、
    　前記複数の液晶セルは、前記光源に最も近く配置される第１の液晶セルと、前記第１の液晶セルに積層して配置される第２の液晶セルと、を含み、
    　前記第２の液晶セルの前記第１の基板は、前記第１の液晶セルの前記第２の基板と対向し、
    　前記第２の液晶セルは、前記第１の液晶セルの前記第１の方向と前記第２の液晶セルの前記第１の方向とのなす角が１８０°であるように、前記第１の液晶セルと重畳して配置される、光学装置。
  2. 　平面視において、前記第１の直線部と前記第２の直線部とが接続される第１の屈曲部は、前記第３の直線部と前記第４の直線部とが接続される第２の屈曲部と重畳する、請求項１に記載の光学装置。
  3. 　前記第１の直線部および前記第２の直線部の各々の幅は、前記第１の屈曲部に向かって大きくなり、
    　前記第３の直線部および前記第４の直線部の各々の幅は、前記第２の屈曲部に向かって大きくなる、請求項２に記載の光学装置。
  4. 　前記第１の直線部および前記第２の直線部の各々の幅は、前記第１の屈曲部に向かって小さくなり、
    　前記第３の直線部および前記第４の直線部の各々の幅は、前記第２の屈曲部に向かって小さくなる、請求項２に記載の光学装置。
  5. 　前記第１の電極および前記第２の電極の各々は、前記第１の直線部と前記第２の直線部とが接続される第１の屈曲部を複数含み、
    　前記第３の電極および前記第４の電極の各々は、前記第３の直線部と前記第４の直線部とが接続される第２の屈折部を複数含み、
    　複数の前記第１の屈曲部の１つは、複数の前記第２の屈折部の１つと重畳する、請求項１に記載の光学装置。
  6. 　前記複数の液晶セルは、さらに、前記第１の液晶セルとは反対側において前記第２の液晶セルに積層して配置される第３の液晶セルと、前記第２の液晶セルとは反対側において前記第３の液晶セルに積層して配置される第４の液晶セルを含み、
    　前記第３の液晶セルの前記第２の基板は、前記第２の液晶セルの前記第２の基板と対向し、
    　前記第４の液晶セルの前記第２の基板は、前記第３の液晶セルの前記第１の基板と対向し、
    　前記第３の液晶セルは、前記第１の液晶セルの前記第１の方向と前記第３の液晶セルの前記第１の方向とのなす角が１８０°であるように、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルと重畳して配置され、
    　前記第４の液晶セルは、前記第１の液晶セルの前記第１の方向と前記第４の液晶セルの前記第１の方向とのなす角が０°であるように、前記第１の液晶セル乃至前記第３の液晶セルと重畳して配置される、請求項１に記載の光学装置。
  7. 　前記複数の液晶セルは、さらに、前記第１の液晶セルとは反対側において前記第２の液晶セルに積層して配置される第３の液晶セルと、前記第２の液晶セルとは反対側において前記第３の液晶セルに積層して配置される第４の液晶セルを含み、
    　前記第３の液晶セルの前記第２の基板は、前記第２の液晶セルの前記第２の基板と対向し、
    　前記第４の液晶セルの前記第２の基板は、前記第３の液晶セルの前記第１の基板と対向し、
    　前記第３の液晶セルは、前記第１の液晶セルの前記第１の方向と前記第３の液晶セルの前記第１の方向とのなす角が９０°であるように、前記第１の液晶セルおよび前記第２の液晶セルと重畳して配置され、
    　前記第４の液晶セルは、前記第１の液晶セルの前記第１の方向と前記第４の液晶セルの前記第１の方向とのなす角が９０°であるように、前記第１の液晶セル乃至前記第３の液晶セルと重畳して配置される、請求項１に記載の光学装置。
     
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