WO2025062811A1 - 液晶光学素子及び照明装置 - Google Patents

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transparent electrode
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健夫 小糸
多惠 黒川
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1347—Arrangement of liquid crystal layers or cells in which the final condition of one light beam is achieved by the addition of the effects of two or more layers or cells

Definitions

  • one embodiment of the present invention aims to provide a liquid crystal optical element and lighting device that can control the light distribution direction and light distribution angle.
  • a liquid crystal optical element has a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell overlapping the first liquid crystal cell, and each of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell has a first substrate, a first electrode and a second electrode arranged on the first substrate, a second substrate arranged opposite the first substrate, a third electrode and a fourth electrode arranged on the second substrate, and a liquid crystal layer arranged between the first substrate and the second substrate, and the first electrode and the second electrode are arranged alternately in parallel to a first direction.
  • the third electrodes and the fourth electrodes are alternately arranged parallel to the first direction and extend in the second direction, the first electrodes overlap with a first end of the third electrode, a space between the third electrode and the fourth electrode, and a first end of the fourth electrode in a third direction intersecting the first direction and the second direction, and the fourth electrode overlaps with a space between the first electrode and the second electrode and a first end of the second electrode in the third direction.
  • a lighting device has a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell overlapping the first liquid crystal cell, and each of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell has a first substrate, a first electrode and a second electrode arranged on the first substrate, a second substrate arranged opposite the first substrate, a third electrode and a fourth electrode arranged on the second substrate, and a liquid crystal layer arranged between the first substrate and the second substrate, and the first electrode and the second electrode are alternately arranged parallel to a first direction and extend in a second direction intersecting the first direction, and the third electrode and the fourth electrode are arranged in a first direction and in a second direction intersecting the first direction.
  • the electrodes are arranged alternately parallel to the first direction and extend in the second direction, the first electrode overlaps with the first end of the third electrode, the space between the third electrode and the fourth electrode, and the first end of the fourth electrode in a third direction intersecting the first direction and the second direction, and the fourth electrode overlaps with the space between the first electrode and the second electrode and the first end of the second electrode in the third direction.
  • a liquid crystal optical element and a control device electrically connected to the liquid crystal optical element and supplying control signals to the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode.
  • a liquid crystal optical element has a first liquid crystal cell and a second liquid crystal cell overlapping the first liquid crystal cell, and each of the first liquid crystal cell and the second liquid crystal cell has a first substrate, a first electrode and a second electrode arranged on the first substrate, a second substrate arranged opposite the first substrate, a third electrode and a fourth electrode arranged on the second substrate, and a liquid crystal layer arranged between the first substrate and the second substrate, and the first electrode and the second electrode are alternately arranged parallel to a first direction and extend in a second direction intersecting the first direction, and the The third electrode is arranged parallel to the first direction and extends in the second direction, the fourth electrode is arranged on the second substrate so as to cover the third electrode, the first electrode overlaps with a first end of the third electrode and a space between the third electrodes in a third direction intersecting the first direction and the second direction, the third electrode overlaps with a space between the first electrode and the second electrode and a first end of the second electrode in the third direction,
  • 1 is a perspective view showing a configuration of an illumination device according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a portion of a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a portion of a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a plan view showing an arrangement of electrodes of a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a plan view showing an arrangement of electrodes of a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a portion of a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • 1 is a cross-sectional view for explaining light distribution using a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal in a liquid crystal layer in a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 is a diagram showing the relationship between each region and retardation in the liquid crystal optical element according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the orientation of liquid crystal in a liquid crystal layer in a liquid crystal optical element according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a configuration of an illumination device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a portion of a liquid crystal optical element according to a fourth embodiment of the present invention.
  • Fig. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the illumination device 100.
  • the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b have the same basic configuration and function. Therefore, when the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b are not distinguished, the liquid crystal cell is described as liquid crystal cell 110, and when the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b are distinguished, the liquid crystal cell is described as the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b.
  • the adhesive layer 130a bonds and fixes the first liquid crystal cell 110a and the wave plate 140.
  • the adhesive layer 130b bonds and fixes the wave plate 140 and the second liquid crystal cell 110b.
  • the material for forming the adhesive layer 130a and the adhesive layer 130b can be an optically elastic resin.
  • the optically elastic resin is, for example, an adhesive material containing an acrylic resin having translucency.
  • the liquid crystal optical element 10 and the light source 30 are electrically connected to the control device 40.
  • the control device 40 is electrically connected to the liquid crystal optical element 10 and the second liquid crystal cell 110b.
  • the control device 40 is electrically connected via a first flexible wiring board 11a electrically connected to the terminal portion 12a of the first liquid crystal cell 110a and a second flexible wiring board 11b electrically connected to the terminal portion 12b of the second liquid crystal cell 110b.
  • Light emitted from the light source 30 to the liquid crystal optical element 10 passes through the first liquid crystal cell 110a, the adhesive layer 130a, the wave plate 140, the adhesive layer 130b, and the second liquid crystal cell 110b, and is emitted from the second liquid crystal cell 110b. Details will be described later, but for example, the light passing through the liquid crystal optical element 10 is refracted in the x-axis direction or the y-axis direction based on the configuration of each electrode included in the liquid crystal cell 110 and the voltage supplied to each electrode from the control device 40.
  • the lighting device 100 is capable of adjusting the light distribution direction and light distribution angle using the liquid crystal optical element 10, and can irradiate light having various adjusted light distribution directions and light distribution angles.
  • FIG. 1 Configuration of the liquid crystal optical element 10
  • Figures 2 and 3 are schematic cross-sectional views showing a cross-sectional structure of a portion of the liquid crystal optical element 10.
  • Figure 2 is a schematic cross-sectional view in the zx plane cut along the line A1-A2 shown in Figure 1
  • Figure 3 is a schematic cross-sectional view in the yz plane cut along the line B1-B2 shown in Figure 1.
  • configurations that are the same as or similar to those in Figure 1 will be described as necessary.
  • the first liquid crystal cell 110a includes a first substrate 111a, a second substrate 121a, a plurality of first transparent electrodes 181 (e.g., first transparent electrode 181-1a), a plurality of second transparent electrodes 182 (e.g., second transparent electrode 182-1a, second transparent electrode 182-2a), a plurality of third transparent electrodes 183 (e.g., third transparent electrode 183-1a, third transparent electrode 183-2a), a plurality of fourth transparent electrodes 184 (e.g., fourth transparent electrode 184-1a, fourth transparent electrode 184-2a), a first alignment film 114a, a second alignment film 124a, and a liquid crystal layer 160a.
  • first transparent electrodes 181 e.g., first transparent electrode 181-1a
  • second transparent electrode 182 e.g., second transparent electrode 182-1a, second transparent electrode 182-2a
  • third transparent electrodes 183 e.g., third transparent electrode 183-1a, third transparent electrode 183-2a
  • the multiple first transparent electrodes 181 and the multiple second transparent electrodes 182 are provided on the first substrate 111a and are covered with the first alignment film 114a. A portion of the first alignment film 114a is in contact with the first substrate 111a, the multiple first transparent electrodes 181, and the multiple second transparent electrodes 182.
  • the plurality of third transparent electrodes 183 and the plurality of fourth transparent electrodes 184 are provided on the second substrate 121a and are covered with the second alignment film 124a. A portion of the second alignment film 124a is in contact with the second substrate 121a, the plurality of third transparent electrodes 183, and the plurality of fourth transparent electrodes 184.
  • the first transparent electrode 181 and the second transparent electrode 182 on the first substrate 111a are arranged to face the third transparent electrode 183 and the fourth transparent electrode 184 on the second substrate 121a.
  • a sealant (not shown) is provided around the periphery of the first substrate 111a and the second substrate 121a to bond the first substrate 111a and the second substrate 121a.
  • a liquid crystal layer 160a containing liquid crystal is provided in a space surrounded by the first substrate 111a (more specifically, the first alignment film 114a), the second substrate 121a (more specifically, the second alignment film 124a), and the sealant.
  • Each of the multiple first transparent electrodes 181, the multiple second transparent electrodes 182, the multiple third transparent electrodes 183, and the multiple fourth transparent electrodes 184 extends in the y-axis direction.
  • the first transparent electrodes 181 and the multiple second transparent electrodes 182 are arranged alternately and repeatedly along the x-axis direction.
  • the third transparent electrodes 183 and the fourth transparent electrodes 184 are arranged alternately and repeatedly along the x-axis direction.
  • the first substrate 111a and the second substrate 121a may be rigid substrates having optical transparency, such as a glass substrate, a quartz substrate, or a sapphire substrate.
  • the first substrate 111a and the second substrate 121a may be flexible substrates having optical transparency, such as a polyimide resin substrate, an acrylic resin substrate, a siloxane resin substrate, or a fluororesin substrate.
  • the first transparent electrodes 181, the second transparent electrodes 182, the third transparent electrodes 183, and the fourth transparent electrodes 184 function as electrodes for forming an electric field in the liquid crystal layer 160a.
  • the first transparent electrodes 181, the second transparent electrodes 182, the third transparent electrodes 183, and the fourth transparent electrodes 184 are made of a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).
  • the first transparent electrodes 181 provided in the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b overlap each other so that their extending directions (y-axis direction) match each other.
  • the transparent electrodes of the same name provided in the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b overlap each other so that their extending directions (y-axis direction) match each other. That is, the lighting device 100 includes a configuration in which liquid crystal cells (the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b) of the same configuration are overlapped.
  • the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b have the same basic configuration and function. Therefore, the first substrate 111a and the first substrate 111b, the second substrate 121a and the second substrate 121b, the plurality of first transparent electrodes 181 (e.g., the first transparent electrode 181-1a, the first transparent electrode 181-1b), the plurality of second transparent electrodes 182 (e.g., the second transparent electrode 182-1a, the second transparent electrode 182-2a, the second transparent electrode 182-1b, the second transparent electrode 182-2b), the plurality of third transparent electrodes 183 (e.g., the third transparent electrode 183-1a, the third transparent electrode 183-2a, the third transparent electrode 183-2b ...
  • the plurality of first transparent electrodes 181 e.g., the first transparent electrode 181-1a, the first transparent electrode 181-1b
  • the plurality of second transparent electrodes 182 e.g., the second transparent electrode 182-1a, the second transparent electrode 182-2a, the second transparent electrode 182-1b,
  • the first and second alignment films 114a and 114b are used to describe the liquid crystal layers 160a and 160b.
  • the components contained in the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b described above are not distinguished from one another, the components contained in the first liquid crystal cell 110a and the second liquid crystal cell 110b are described as a first substrate 111, a second substrate 121, a plurality of first transparent electrodes 181, a plurality of second transparent electrodes 182, a plurality of third transparent electrodes 183, a plurality of fourth transparent electrodes 184, a first alignment film 114, a second alignment film 124, and a liquid crystal layer 160.
  • FIG. 4 is a schematic plan view showing the arrangement of a plurality of first transparent electrodes 181 and a plurality of second transparent electrodes 182 on the first substrate 111 of the liquid crystal optical element 10.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing the arrangement of a plurality of third transparent electrodes 183 and a plurality of fourth transparent electrodes 184 on the second substrate 121 of the liquid crystal optical element 10.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of a part of the liquid crystal optical element 10. Note that FIG. 6 corresponds to the cross-sectional structure of the first liquid crystal cell 110a taken along the line A1-A2 shown in FIG. Configurations that are the same as or similar to those in FIG. 1 to FIG. 3 will be described as necessary.
  • the cross-sectional structure of the first liquid crystal cell 110a is the same as the cross-sectional structure of the second liquid crystal cell 110b, and the cross-sectional structure of the first liquid crystal cell 110a will be described here, and the cross-sectional structure of the second liquid crystal cell 110b will be described as necessary.
  • each electrode of the liquid crystal optical element 10 in a planar view will be described.
  • a plurality of first transparent electrodes 181, a plurality of second transparent electrodes 182, a first terminal 119-1, and a second terminal 119-2 are provided on the first substrate 111.
  • a fifth wiring 116-5, a sixth wiring 116-6, a plurality of first power supply terminals 118-1, a plurality of second power supply terminals 118-2, a third terminal 119-3, and a fourth terminal 119-4 are provided on the first substrate 111.
  • the multiple first transparent electrodes 181 and multiple second transparent electrodes 182 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40, and have the functions of transmitting, impeding transmission of, diffusing, and refracting the light emitted from the light source 30.
  • the electrode width of the first transparent electrode 181 and the electrode width of the second transparent electrode 182 are a first width w1 .
  • the inter-electrode distance (electrode spacing) in the x-axis direction between the first transparent electrode 181 and the second transparent electrode 182 is a first inter-electrode distance p1.
  • the first width w1 is the same as the first inter-electrode distance p1 , but the first width w1 may be different from the first inter-electrode distance p1 .
  • the electrode width of the first transparent electrode 181 and the electrode width of the second transparent electrode 182 may be different.
  • the plurality of first transparent electrodes 181 are electrically connected to the first wiring 116-1, and the first wiring 116-1 is electrically connected to the first terminal 119-1.
  • the first wiring 116-1 may be formed under the plurality of first transparent electrodes 181, or may be formed on the plurality of first transparent electrodes 181. Also, the first wiring 116-1 may be formed in the same layer as the plurality of first transparent electrodes 181.
  • the plurality of second transparent electrodes 182 are electrically connected to the second wiring 116-2, and the second wiring 116-2 is electrically connected to the second terminal 119-2.
  • the second wiring 116-2 may be formed under the plurality of second transparent electrodes 182, or may be formed on the plurality of second transparent electrodes 182.
  • the second wiring 116-2 may be formed in the same layer as the plurality of second transparent electrodes 182.
  • the multiple first transparent electrodes 181 and multiple second transparent electrodes 182 of the lighting device 100 are formed in the same layer as the first wiring 116-1 and the second wiring 116-2.
  • the first alignment film 114 disposed on the first substrate 111 is aligned in the x-axis direction (the direction indicated by the hollow arrow in FIG. 4).
  • the long axes of the liquid crystal molecules on the first substrate 111 side among those constituting the liquid crystal layer 160 are aligned along the x-axis direction.
  • the alignment direction of the first alignment film 114 (x-axis direction) is perpendicular to the extension direction (y-axis direction) of the multiple first transparent electrodes 181 and the multiple second transparent electrodes 182.
  • a plurality of third transparent electrodes 183, a plurality of fourth transparent electrodes 184, a third wiring 116-3, a fourth wiring 116-4, a plurality of third power supply terminals 118-3, and a plurality of fourth power supply terminals 118-4 are provided on the second substrate 121.
  • the plurality of third transparent electrodes 183 and the plurality of fourth transparent electrodes 184 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40, and have the functions of transmitting, impeding transmission of, diffusing, and refracting the light emitted from the light source 30.
  • the plurality of third transparent electrodes 183 include a third transparent electrode 183-1 and a third transparent electrode 183-2.
  • the plurality of fourth transparent electrodes 184 include a fourth transparent electrode 184-1 and a fourth transparent electrode 184-2.
  • the major axes of the plurality of third transparent electrodes 183 and the plurality of fourth transparent electrodes 184 extend in the y-axis direction, and the third transparent electrodes 183 and the fourth transparent electrodes 184 are alternately arranged along the x-axis direction.
  • the electrode width of the third transparent electrode 183 and the electrode width of the fourth transparent electrode 184 are the second width w2 .
  • the inter-electrode distance (electrode spacing) between the third transparent electrode 183 and the fourth transparent electrode 184 in the x-axis direction is the second inter-electrode distance p2 .
  • the second width w2 is wider (thicker) than the first width w1
  • the second inter-electrode distance p2 is narrower (thinner) than the first inter-electrode distance p1 .
  • the electrode width of the third transparent electrode 183 and the electrode width of the fourth transparent electrode 184 may be different from each other.
  • the plurality of third transparent electrodes 183 are electrically connected to the third wiring 116-3, and the third wiring 116-3 is electrically connected to the plurality of third power supply terminals 118-3.
  • the plurality of fourth transparent electrodes 184 are electrically connected to the fourth wiring 116-4, and the fourth wiring 116-4 is electrically connected to the plurality of fourth power supply terminals 118-4.
  • the third wiring 116-3 may be formed under the plurality of third transparent electrodes 183, or may be formed on the plurality of third transparent electrodes 183. Furthermore, the third wiring 116-3 may be formed in the same layer as the plurality of third transparent electrodes 183.
  • the fourth wiring 116-4 may be formed under the plurality of fourth transparent electrodes 184, or may be formed on the plurality of fourth transparent electrodes 184.
  • the first transparent electrodes 181 and the second transparent electrodes 182 face the third transparent electrodes 183 and the fourth transparent electrodes 184 via the liquid crystal layer 160a.
  • the direction in which the first transparent electrodes 181 and the second transparent electrodes 182 extend is parallel to the direction in which the third transparent electrodes 183 and the fourth transparent electrodes 184 extend (y-axis direction).
  • each of the first power supply terminals 118-1 is electrically connected to the corresponding third power supply terminal 118-3, and each of the second power supply terminals 118-2 is electrically connected to the corresponding fourth power supply terminal 118-4.
  • the first wiring 116-1 is electrically connected to the third wiring 116-3
  • the second wiring 116-2 is electrically connected to the fourth wiring 116-4.
  • the first power supply terminal 118-1 and the third power supply terminal 118-3, and the second power supply terminal 118-2 and the fourth power supply terminal 118-4 can be electrically connected using silver paste or conductive particles.
  • the conductive particles include metal-coated particles.
  • the terminal portion 12a can be easily attached to the first flexible wiring board 11a and can be easily electrically connected.
  • the multiple first transparent electrodes 181 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 (see FIG. 1) via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 12a, the first terminal 119-1, and the first wiring 116-1.
  • the multiple second transparent electrodes 182 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 12a, the second terminal 119-2, and the second wiring 116-2.
  • the third transparent electrodes 183 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 12a, the third terminal 119-3, the fifth wiring 116-5, the first power supply terminals 118-1, the third wiring 116-3, and the third power supply terminals 118-3.
  • the fourth transparent electrodes 184 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 12a, the fourth terminal 119-4, the sixth wiring 116-6, the second power supply terminals 118-2, the fourth wiring 116-4, and the fourth power supply terminals 118-4.
  • each electrode in the second liquid crystal cell 110b is also supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40.
  • a photospacer may be formed on the side of the first substrate 111 facing the second substrate 121, or on the side of the second substrate 121 facing the first substrate 111. By including a photospacer, the lighting device 100 can maintain a constant distance between the first substrate 111 and the second substrate 121.
  • a metal material can be used as a material for forming the first wiring 116-1, the second wiring 116-2, the third wiring 116-3, the fourth wiring 116-4, the fifth wiring 116-5, the sixth wiring 116-6, the multiple first power supply terminals 118-1, the multiple third power supply terminals 118-3, the multiple second power supply terminals 118-2, the multiple fourth power supply terminals 118-4, the first terminal 119-1, the second terminal 119-2, the third terminal 119-3, and the fourth terminal 119-4.
  • the metal material is, for example, aluminum or molybdenum.
  • the material forming the first transparent electrodes 181 and the second transparent electrodes 182 is ITO or IZO
  • the first transparent electrodes 181 are arranged so as to overlap on the first wiring 116-1 (opposite side to the first substrate 111)
  • the second transparent electrodes 182 are arranged so as to overlap on the second wiring 116-2 (opposite side to the first substrate 111).
  • the material forming the first transparent electrodes 181 and the second transparent electrodes 182 is ITO or IZO
  • the first transparent electrodes 181 and the second transparent electrodes 182 have high resistance to corrosion.
  • first transparent electrodes 181 and multiple second transparent electrodes 182 which are highly resistant to corrosion, on the first wiring 116-1, second wiring 116-2, first terminal 119-1, and second terminal 119-2 (on the side opposite the first substrate 111) which are made of a metal material, corrosion of the first wiring 116-1, second wiring 116-2, first terminal 119-1, and second terminal 119-2 can be suppressed.
  • the first transparent electrode 181-1a is sandwiched between two adjacent second transparent electrodes 182-1a and 182-2a.
  • the first transparent electrode 181-1a overlaps along the z-axis direction with the end of the fourth transparent electrode 184-1a facing the third transparent electrode 183-2a, the space between the fourth transparent electrode 184-1a and the third transparent electrode 183-2a, and the end of the third transparent electrode 183-2a facing the fourth transparent electrode 184-1a.
  • the space between the first transparent electrode 181-1a and the second transparent electrode 182-1a overlaps with the fourth transparent electrode 184-1a along the z-axis direction.
  • the space between the first transparent electrode 181-1a and the second transparent electrode 182-2a overlaps with the third transparent electrode 183-2a along the z-axis direction.
  • the second transparent electrode 182-1a overlaps along the z-axis direction with the end of the third transparent electrode 183-1a facing the fourth transparent electrode 184-1a, the space between the third transparent electrode 183-1a and the fourth transparent electrode 184-1a, and the end of the fourth transparent electrode 184-1a facing the third transparent electrode 183-1a.
  • the second transparent electrode 182-2a is configured in the same manner as the second transparent electrode 182-1a.
  • the third transparent electrode 183-2a is sandwiched between two adjacent fourth transparent electrodes 184-1a and 184-2a.
  • the fourth transparent electrode 184-1a is sandwiched between two adjacent third transparent electrodes 183-1a and 183-2a.
  • the first liquid crystal cell 110a includes a plurality of first regions ZN1 and a plurality of second regions ZN2.
  • the plurality of first regions ZN1 and the plurality of second regions ZN2 are arranged alternately along the x-axis direction.
  • the first region ZN1 is adjacent to the second region ZN2.
  • the first region ZN1 also includes a region where the space between the first transparent electrode 181-1a and the second transparent electrode 182-1a overlaps with the fourth transparent electrode 184-1a along the z-axis direction.
  • the first region ZN1 also includes a region where the space between the first transparent electrode 181-1a and the second transparent electrode 182-2a overlaps with the third transparent electrode 183-2a along the z-axis direction.
  • the width OV2 is the width where the first transparent electrode 181-1a overlaps with the end of the fourth transparent electrode 184-1a on the third transparent electrode 183-2a side along the z-axis direction.
  • the width OV3 is the width along the z-axis direction where the first transparent electrode 181-1a overlaps with the end of the third transparent electrode 183-2a on the fourth transparent electrode 184-1a side.
  • the second region ZN2 includes, along the z-axis direction, a region where the first transparent electrode 181-1a overlaps with the end of the fourth transparent electrode 184-1a on the side of the third transparent electrode 183-2a, a region where the first transparent electrode 181-1a overlaps with the space between the fourth transparent electrode 184-1a and the third transparent electrode 183-2a, and a region where the first transparent electrode 181-1a overlaps with the end of the third transparent electrode 183-2a on the side of the fourth transparent electrode 184-1a.
  • the components contained in the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b described above are not distinguished from one another, the components contained in the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b are described as a first substrate 211, a second substrate 221, a plurality of first transparent electrodes 281, a plurality of second transparent electrodes 282, a plurality of third electrodes 283, a plurality of fourth transparent electrodes 284, a first alignment film 214, a second alignment film 224, and a liquid crystal layer 260.
  • the cross-sectional structure of the first liquid crystal cell 210a is the same as the cross-sectional structure of the second liquid crystal cell 210b, and the cross-sectional structure of the first liquid crystal cell 210a will be described here, and the cross-sectional structure of the second liquid crystal cell 210b will be described as necessary.
  • each electrode of the liquid crystal optical element 20 in a planar view will be described.
  • a plurality of first transparent electrodes 281, a plurality of second transparent electrodes 282, a first terminal 219-1, and a second terminal 219-2 are provided on the first substrate 211.
  • a fifth wiring 216-5, a sixth wiring 216-6, a plurality of first power supply terminals 218-1, a plurality of second power supply terminals 218-2, and a third terminal 219-3 are provided on the first substrate 211.
  • the multiple first transparent electrodes 281 and multiple second transparent electrodes 282 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40, and have the functions of transmitting, impeding transmission of, diffusing, and refracting the light emitted from the light source 30.
  • the fifth wiring 216-5 is electrically connected to the plurality of first power supply terminals 218-1, the sixth wiring 216-6, the plurality of second power supply terminals 218-2, and the third terminal 219-3.
  • the first alignment film 214 disposed on the first substrate 211 is aligned in the x-axis direction (the direction indicated by the hollow arrow in FIG. 19).
  • the long axes of the liquid crystal molecules on the first substrate 211 side among those constituting the liquid crystal layer 260 are aligned along the x-axis direction.
  • the alignment direction of the first alignment film 214 (x-axis direction) is perpendicular to the extension direction (y-axis direction) of the multiple first transparent electrodes 281 and the multiple second transparent electrodes 282.
  • the fourth width w4 is wider (thicker) than the third width w3
  • the third inter-electrode distance p3 is narrower (thinner) than the fourth inter-electrode distance p4
  • the cell gap d is narrower than the fourth width w4 .
  • each of the multiple first power supply terminals 218-1 is electrically connected to the corresponding third power supply terminal 218-3
  • each of the multiple second power supply terminals 218-2 is electrically connected to the corresponding fourth power supply terminal 218-4.
  • the first wiring 216-1 and the sixth wiring 216-6 are electrically connected to the multiple third electrodes 283 and the fourth transparent electrode 284.
  • the first power supply terminal 218-1 and the third power supply terminal 218-3, and the second power supply terminal 218-2 and the fourth power supply terminal 218-4 can be electrically connected using silver paste or conductive particles.
  • the conductive particles include particles coated with a metal.
  • the length of the second substrate 221 along the x-axis direction is shorter than the length of the first substrate 211 along the x-axis direction.
  • the first terminal 219-1, the second terminal 219-2, and the third terminal 219-3 are provided on the terminal portion 22 on the first substrate 211.
  • the first terminal 219-1, the second terminal 219-2, and the third terminal 219-3 are exposed and not covered by the second substrate 221.
  • the terminal portion 22a can be easily attached to the first flexible wiring board 11a and can be easily electrically connected.
  • the multiple first transparent electrodes 281 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 (see FIG. 16) via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 22a, the first terminal 219-1, and the first wiring 216-1.
  • the multiple second transparent electrodes 282 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 22a, the second terminal 219-2, and the second wiring 216-2.
  • the third electrodes 283 and the fourth transparent electrodes 284 are supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40 via the first flexible wiring board 11a, the terminal portion 22a, the third terminal 219-3, the fifth wiring 216-5, the first power supply terminals 218-1, the sixth wiring 216-6, the second power supply terminals 218-2, the third power supply terminals 218-3, and the fourth power supply terminals 218-4.
  • the terminal portion 22b of the second liquid crystal cell 210b can also be easily attached to the second flexible wiring board 11b and easily electrically connected.
  • each electrode in the second liquid crystal cell 210b is also supplied with a control signal (electric potential) from the control device 40.
  • a metal material can be used as a material for forming the first wiring 216-1, the second wiring 216-2, the fifth wiring 216-5, the sixth wiring 216-6, the multiple first power supply terminals 218-1, the multiple third power supply terminals 218-3, the multiple second power supply terminals 218-2, the multiple fourth power supply terminals 218-4, the first terminal 219-1, the second terminal 219-2, the third terminal 219-3, and the multiple third electrodes 283.
  • the metal material is, for example, aluminum or molybdenum.
  • the first transparent electrode 281-1a is sandwiched between two adjacent second transparent electrodes 282-1a and 282-2a.
  • the first transparent electrode 281-1a overlaps along the z-axis direction with the end of the third electrode 283-2a on the third electrode 283-1a side, and with the space between the third electrodes 283-1a and 283-2a.
  • the second transparent electrode 282-1a overlaps along the z-axis direction with the end of the third electrode 283-1a facing the third electrode 283-2a, and with the space between the third electrodes 283-1a and 283-2a.
  • the first transparent electrode 281-2a is configured similarly to the first transparent electrode 281-1a.
  • the second transparent electrode 282-2a and the second transparent electrode 282-3a are configured similarly to the second transparent electrode 282-1a.
  • the third electrode 283-2a is sandwiched between two adjacent third electrodes 283-1a and a third transparent electrode 183-3a.
  • a fourth transparent electrode 284 is disposed between the third electrodes 283-1a and 283-2a, between the third electrodes 283-2a and 283-3a, on the top surface of the third electrode 283-1a, on the top surface of the third electrode 283-2a, and on the top surface of the third electrode 283-3a.
  • the first liquid crystal cell 210a includes a plurality of first regions ZN1 and a plurality of second regions ZN2.
  • the plurality of first regions ZN1 and the plurality of second regions ZN2 are arranged alternately along the x-axis direction.
  • the first region ZN1 is adjacent to the second region ZN2.
  • the first region ZN1 also includes, along the z-axis direction, a region where the space between the first transparent electrode 281-1a and the second transparent electrode 282-1a overlaps with the space between the third electrode 283-1a and the third electrode 283-2a, a region where the space between the third electrode 283-1a and the third electrode 283-2a overlaps with the end of the first transparent electrode 281-1a on the side of the second transparent electrode 282-1a, and a region where the space between the third electrode 283-1a and the third electrode 283-2a overlaps with the end of the second transparent electrode 282-1a on the side of the first transparent electrode 281-1a.
  • the first region ZN1 includes, along the z-axis direction, a region where the space between the first transparent electrode 281 and the second transparent electrode 282 overlaps with the space between adjacent third electrodes 283, a region where the space between adjacent third electrodes 283 overlaps with the end of the first transparent electrode 281, and a region where the space between adjacent third electrodes 283 overlaps with the end of the second transparent electrode 282.
  • the second region ZN2 includes, along the z-axis direction, a region where the space between the first transparent electrode 281-1a and the second transparent electrode 282-2a overlaps with the opposing third electrode 283-2a, a region where the end of the first transparent electrode 281-1a on the second transparent electrode 282-2a side overlaps with the end of the opposing third electrode 283-2a on the third electrode 283-1a side, and a region where the end of the second transparent electrode 282-2a on the first transparent electrode 281-1a side overlaps with the end of the opposing third electrode 283-2a on the third electrode 283-1a side.
  • the second region ZN2 includes, along the z-axis direction, a region where the space between the first transparent electrode 281 and the second transparent electrode 282 overlaps with the opposing third electrode 283, a region where the end of the first transparent electrode 281 overlaps with the opposing third electrode 283, and a region where the end of the second transparent electrode 282 overlaps with the opposing third electrode 283.
  • the width OV 5 is the width at which the end of the first transparent electrode 281-1a on the second transparent electrode 282-2a side overlaps with the end of the third electrode 283-2a on the third electrode 283-1a side along the z-axis direction. Also, the width OV 5 is the width at which the end of the first transparent electrode 281-2a on the second transparent electrode 282-3a side overlaps with the end of the third electrode 283-3a on the third electrode 283-2a side along the z-axis direction. In other words, the width OV 5 is the width at which the first transparent electrode 281 overlaps with the end of the third electrode 283 along the z-axis direction.
  • Width OV6 is the width at which the end of second transparent electrode 282-2a on the first transparent electrode 281-1a side overlaps with the end of third electrode 283-2a on the third electrode 283-3a side along the z-axis direction. Width OV6 is also the width at which the end of second transparent electrode 282-3a overlaps with the end of third electrode 283-3a along the z-axis direction. In other words, width OV6 is the width at which the end of second transparent electrode 282 overlaps with the end of third electrode 283.
  • the cell gap d may be the distance between the surface where the liquid crystal layer 260a and the first alignment film 214a contact and the surface where the liquid crystal layer 260a and the first alignment film 214a contact, or may be the distance between the first substrate 211a and the second substrate 221a.
  • the cell gap d of the lighting device 200 is the distance between the surface where the liquid crystal layer 260a and the first alignment film 214a contact and the surface where the liquid crystal layer 260a and the first alignment film 214a contact.
  • Fig. 22 is a cross-sectional view for explaining the light distribution using the liquid crystal optical element 20.
  • Fig. 23 is a diagram showing the relationship between each region in the first liquid crystal cell 210a and the phase difference.
  • Figs. 24 and 25 are timing charts showing the voltages supplied to each terminal included in the liquid crystal optical element 20. Configurations that are the same as or similar to those in Figs. 1 to 21 will be described as necessary.
  • the liquid crystal optical element 20 will be described in a state in which a potential is supplied to each transparent electrode of the first liquid crystal cell 210a.
  • the configuration and function of the second liquid crystal cell 210b are similar to those of the first liquid crystal cell 210a, and will therefore be described as necessary.
  • first electric field occurs between the adjacent first transparent electrodes 281 and second transparent electrodes 282.
  • the multiple third electrodes 283 and fourth transparent electrodes 284 are supplied with the same control signal (electric potential) as either the multiple first transparent electrodes 281 or the multiple second transparent electrodes 282 from the control device 40.
  • the first electric field is called a transverse electric field.
  • the first polarized light 61 incident on the incident surface 63 of the first liquid crystal cell 210e is bent and transmitted, rotated by 90 degrees by the wave plate 240, transmitted through the second liquid crystal cell 210f, and emitted from the liquid crystal optical element 20A. Since the second polarized light 62 is rotated 90 degrees from the first polarized light 61, it passes through the first liquid crystal cell 210e, rotates 90 degrees at the wave plate 240, is bent and passes through the second liquid crystal cell 210f in the same manner as the first polarized light 61, and is emitted from the liquid crystal optical element 20A.
  • the first liquid crystal cell 210a, the adhesive layer 230a, the second liquid crystal cell 210b, the adhesive layer 230b, the third liquid crystal cell 210c, the adhesive layer 230c, and the fourth liquid crystal cell 210d are stacked in this order along the z-axis direction, starting from the side closest to the light source.
  • the first liquid crystal cell 210a, the second liquid crystal cell 210b, the third liquid crystal cell 210c, and the fourth liquid crystal cell 210d have the same basic configuration and function.
  • the configuration and function of the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b are similar to the configuration and function of the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b of the lighting device 200, and will be described as necessary.
  • Adhesive layers 230a to 230c can be made of the same material as adhesive layer 130a.
  • the light source 30 and the control device 40 have the same configuration as the lighting device 100.
  • the control device 40 controls the liquid crystal optical element 20B and the light source 30.
  • the control device 40 can supply control signals (electric potentials) capable of controlling the light distribution direction and orientation angle of light to the first liquid crystal cell 210a to the fourth liquid crystal cell 210d of the liquid crystal optical element 20B, and can supply control signals (electric potentials) capable of controlling the lighting and brightness of the light source 30.
  • the liquid crystal optical element 20B and the light source 30 are electrically connected to the control device 40.
  • the control device 40 is electrically connected via a third flexible wiring board 11c electrically connected to the terminal portion 22c of the first liquid crystal cell 210a, a second flexible wiring board 11b electrically connected to the terminal portion 22b of the second liquid crystal cell 210b, a third flexible wiring board 11c electrically connected to the terminal portion 22c of the third liquid crystal cell 210c, and a fourth flexible wiring board 11d electrically connected to the terminal portion 22d of the fourth liquid crystal cell 210d.
  • Figure 29 is a schematic cross-sectional view in the zx plane taken along the line E1-E2 shown in Figure 28.
  • the third liquid crystal cell 210c has the same structure and function as the first liquid crystal cell 210a
  • the fourth liquid crystal cell 210d has the same structure and function as the second liquid crystal cell 210b.
  • the lighting device 200B has a structure in which the liquid crystal optical element 10 (the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b having the same structure) described in the lighting device 200 is rotated 90 degrees and stacked with liquid crystal optical elements (the third liquid crystal cell 210c and the fourth liquid crystal cell 210d having the same structure) having the same structure as the liquid crystal optical element 10.
  • the third liquid crystal cell 210c includes a first substrate 211c, a second substrate 221c, a plurality of first transparent electrodes (not shown), a plurality of second transparent electrodes 282 (e.g., second transparent electrode 282-1c), a plurality of third electrodes 283 (e.g., third electrode 283-1c), a fourth transparent electrode 284c, a first alignment film 214c, a second alignment film 224c, and a liquid crystal layer 260c.
  • the fourth liquid crystal cell 210d includes a first substrate 211d, a second substrate 221d, a plurality of first transparent electrodes (not shown), a plurality of second transparent electrodes 282 (e.g., second transparent electrode 282-1d), a plurality of third electrodes 283 (e.g., third electrode 283-1d), a fourth transparent electrode 284d, a first alignment film 214d, a second alignment film 224d, and a liquid crystal layer 260d.
  • Each component of the fourth liquid crystal cell 210d is similar to each component of the third liquid crystal cell 210c.
  • the configurations of the first substrate 211c, the second substrate 221c, the plurality of first transparent electrodes 281, the plurality of second transparent electrodes 282, the first alignment film 214c, the second alignment film 224c, and the liquid crystal layer 260c are similar to the configurations of the first substrate 111a, the second substrate 121a, the plurality of first transparent electrodes 181, the plurality of second transparent electrodes 182, the first alignment film 114a, the second alignment film 124a, and the liquid crystal layer 160a. Therefore, a detailed description of the third liquid crystal cell 210c and the fourth liquid crystal cell 210d will be omitted.
  • the direction in which the multiple first transparent electrodes, multiple second transparent electrodes 282, and multiple third electrodes 283 included in the third liquid crystal cell 210c and the fourth liquid crystal cell 210d extend is perpendicular to the direction in which the multiple first transparent electrodes, multiple second transparent electrodes 282, and multiple third electrodes 283 included in the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b extend.
  • the direction (x-axis direction) of the alignment treatment of the first substrate 211 of the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b is perpendicular to the direction (y-axis direction) of the alignment treatment of the first substrate 211 of the third liquid crystal cell 210c and the fourth liquid crystal cell 210d.
  • the direction (y-axis direction) of the alignment treatment of the second substrate 221 of the first liquid crystal cell 210a and the second liquid crystal cell 210b is perpendicular to the direction (x-axis direction) of the alignment treatment of the second substrate 221 of the third liquid crystal cell 210c and the fourth liquid crystal cell 210d.
  • the first liquid crystal cell 210a bends the first polarized light 61 parallel to the y-axis direction in the x-axis direction and rotates it
  • the second liquid crystal cell 210b bends the second polarized light 62 parallel to the x-axis direction in the x-axis direction and rotates it
  • the third liquid crystal cell 210c bends the first polarized light 61 parallel to the y-axis direction in the y-axis direction and advances it
  • the fourth liquid crystal cell 210d bends the second polarized light 62 parallel to the x-axis direction in the y-axis direction and rotates it.
  • the lighting device 200B can bend light in two directions, the x-axis direction and the y-axis direction.
  • the lighting device 200B can supply a potential to each electrode included in the liquid crystal optical element 20B, thereby causing light bent at a control angle ⁇ corresponding to the supplied potential to be emitted from the liquid crystal optical element 20B. Therefore, the lighting device 200B can adjust the light distribution direction and light distribution angle using the liquid crystal optical element 20B, and can irradiate light having various adjusted light distribution directions and light distribution angles.
  • liquid crystal optical element and lighting device exemplified as one embodiment of the present invention may be combined as appropriate as long as they are not mutually inconsistent. Furthermore, the various configurations of the liquid crystal optical element and lighting device exemplified as one embodiment of the present invention may be interchanged as appropriate as long as they are not mutually inconsistent. Liquid crystal optical elements and lighting devices disclosed in this specification and drawings, to which a person skilled in the art has appropriately added or deleted components or modified the design, or to which a process has been added, omitted, or conditions have been changed, are also included within the scope of the present invention as long as they comprise the gist of the present invention.

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Abstract

本発明の液晶光学素子（１０）は、第１の液晶セル（１１０ａ）、及び、第１の液晶セル（１１０ａ）に重なる第２の液晶セル（１１０ｂ）を有し、第１の液晶セル（１１０ａ）及び第２の液晶セル（１１０ｂ）のそれぞれは、第１の基板（１１１ａ，１１１ｂ）、第１の基板（１１１ａ，１１１ｂ）上に配置された第１の電極（１８１）及び第２の電極（１８２）、第１の基板（１１１ａ，１１１ｂ）に対向して配置される第２の基板（１２１ａ，１２１ｂ）、第２の基板（１２１ａ，１２１ｂ）上に配置された第３の電極（１８３）及び第４の電極（１８４）、及び、第１の基板（１１１ａ，１１１ｂ）と第２の基板（１２１ａ，１２１ｂ）との間に配置される液晶層（１６０ａ，１６０ｂ）を有し、第１の電極（１８１）及び第２の電極（１８２）は第１の方向（ｘ軸）に平行に交互に配置され、第３の電極（１８３）及び第４の電極（１８４）は第１の方向（ｘ軸）に平行に交互に配置され、第１の電極（１８１）は、第３の電極（１８３）の第１の端部、第３の電極（１８３）と第４の電極（１８４）との間のスペース、及び、第４の電極（１８４）の第１の端部と重畳し、第４の電極（１８４）は、第１の電極（１８１）と第２の電極（１８２）との間のスペース、第２の電極（１８２）の第１の端部と重畳する。

Description

液晶光学素子及び照明装置
　本発明の一実施形態は、液晶の光学特性を利用し配光を制御する素子、及び液晶の光学特性を利用し配光を制御する素子を含む照明装置に関する。
　液晶に電圧を供給し液晶の屈折率を変化させ、焦点距離を電気的に制御する液晶を用いた光学素子（液晶光学素子）として、液晶レンズが知られている。例えば、特許文献１には、液晶レンズを用いて、光の広がりを制御可能な照明装置が記載されている。
特開２０１０－２３１９７６号公報
　例えば、近年、光の配光する方向（配向方向）及び光の配光する角度（配向角）の制御が可能な照明装置が求められている。
　本発明の一実施形態は、上記問題に鑑み、光の配光方向及び光の配光角を制御可能な液晶光学素子及び照明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液晶光学素子は、第１の液晶セル、及び、前記第１の液晶セルに重なる第２の液晶セル、を有し、前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、第１の基板、前記第１の基板上に配置された第１の電極及び第２の電極、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第２の基板上に配置された第３の電極及び第４の電極、及び、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層を有し、前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の方向に平行に交互に配置され、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、前記第３の電極及び第４の電極は、前記第１の方向に平行に交互に配置され、前記第２の方向に延在し、前記第１の電極は、前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向において、前記第３の電極の第１の端部、前記第３の電極と前記第４の電極との間のスペース、及び、前記第４の電極の第１の端部と重畳し、前記第４の電極は、前記第３の方向において、前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペース、前記第２の電極の第１の端部と重畳する。
　本発明の一実施形態に係る照明装置は、第１の液晶セル、及び、前記第１の液晶セルに重なる第２の液晶セル、を有し、前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、第１の基板、前記第１の基板上に配置された第１の電極及び第２の電極、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第２の基板上に配置された第３の電極及び第４の電極、及び、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層を有し、前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の方向に平行に交互に配置され、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、前記第３の電極及び第４の電極は、前記第１の方向に平行に交互に配置され、前記第２の方向に延在し、前記第１の電極は、前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向において、前記第３の電極の第１の端部、前記第３の電極と前記第４の電極との間のスペース、及び、前記第４の電極の第１の端部と重畳し、前記第４の電極は、前記第３の方向において、前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペース、前記第２の電極の第１の端部と重畳する液晶光学素子と、前記液晶光学素子と電気的に接続され、前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極及び前記第４の電極に制御信号を供給する制御装置含む。
　本発明の一実施形態に係る液晶光学素子は、第１の液晶セル、及び、前記第１の液晶セルに重なる第２の液晶セル、を有し、前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、第１の基板、前記第１の基板上に配置された第１の電極及び第２の電極、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第２の基板上に配置された第３の電極及び第４の電極、及び、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層を有し、前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の方向に平行に交互に配置され、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、前記第３の電極は、前記第１の方向に平行に配置され、前記第２の方向に延在し、前記第４の電極は、前記第３の電極を覆うように前記第２の基板上に配置され、前記第１の電極は、前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向において、前記第３の電極の第１の端部、及び、前記第３の電極間のスペースと重畳し、前記第３の電極は、前記第３の方向において、前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペース、前記第２の電極の第１の端部と重畳し、前記第３の電極間のスペースは、前記第１の電極と前記第２の電極とは異なる第２の電極との間のスペースと重畳する。
本発明の第１実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子の電極の配置を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子の電極の配置を示す平面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子を用いた光の配光を説明するための断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子において、液晶層の液晶の配向を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子において、各領域と位相差の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子において、液晶層の液晶の配向を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子において、各領域と位相差の関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る液晶光学素子に含まれる各端子に供給する電圧を示すタイミングチャートである。 本発明の第１実施形態に係る照明装置において、光の配光の方向を説明するための概略図である。 本発明の第１実施形態に係る光源を示す概略図である。 本発明の第１実施形態に係る光源を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子の電極の配置を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子の電極の配置を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子を用いた光の配光を説明するための断面図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子において、各領域と位相差の関係を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子に含まれる各端子に供給する電圧を示すタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る液晶光学素子に含まれる各端子に供給する電圧を示すタイミングチャートである。 本発明の第３実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る液晶光学素子の電極の配置を示す平面図である。 本発明の第４実施形態に係る照明装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る液晶光学素子の一部の断面構造を示す断面図である。
　以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の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、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号、数字の後にａ、ｂ、Ａ、Ｂなどのアルファベット、又は、数字の後にハイフンと数字を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有しない。
　本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
　また、本明細書において、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。
　また、本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣを含む」、「αはＡ，Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ，Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」、といった表現は、特に明示が無い限り、αはＡ乃至Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
　本明細書において、ｘ軸方向、ｘ軸方向と交差するｙ軸方向、ｘ軸及びｙ軸と交差するｚ軸を、それぞれ、第１の方向、第２の方向、第３の方向と呼ぶ場合がある。また、ｘ軸はｙ軸と直交し、ｚ軸はｘｙ平面（ｘ軸及びｙ軸）に垂直である。
　本明細書において、直交、垂直、平行、同一及び一致という表記を用いている場合、直交、垂直、同一及び一致には、設計の範囲での誤差が含まれてもよい。
＜第１実施形態＞
＜１－１．照明装置１００の構成＞
　図１を参照し、第１実施形態に係る照明装置１００の構成の概略を説明する。図１は照明装置１００の構成を示す模式的な斜視図である。
　図１に示されるように、照明装置１００は、液晶光学素子１０、光源３０、及び制御装置４０を含む。詳細は後述するが、液晶光学素子１０は、第１の液晶セル１１０ａ、接着層１３０ａ、波長板１４０、接着層１３０ｂ、及び第２の液晶セル１１０ｂを含む。接着層１３０ａは第１の液晶セル１１０ａと波長板１４０との間に設けられ、接着層１３０ｂは波長板１４０と第２の液晶セル１１０ｂとの間に設けられる。第１の液晶セル１１０ａ、接着層１３０ａ、波長板１４０、接着層１３０ｂ、及び第２の液晶セル１１０ｂは、ｚ軸方向に沿って、光源に近い方からこの順に位置するように積層されている。
　第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂの基本的な構成及び機能は同じである。よって、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂが区別されない場合には、液晶セルは液晶セル１１０として説明され、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂが区別される場合には、液晶セルは第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂとして説明される。
　接着層１３０ａは、第１の液晶セル１１０ａ及び波長板１４０を接着し、固定する。接着層１３０ｂは、波長板１４０及び第２の液晶セル１１０ｂを接着し、固定する。接着層１３０ａ及び接着層１３０ｂを形成する材料は、光学弾性樹脂を用いることができる。光学弾性樹脂は、例えば、透光性を有するアクリル樹脂を含む接着材である。
　波長板１４０は、偏光を制御する機能を有する。例えば、波長板１４０は、光源から出射された光（入射光１８０）に含まれるｘ軸方向の偏光成分（Ｐ偏光成分）及びｙ軸方向の偏光成分（Ｓ偏光成分）の間に位相差を与えて出射させる機能を有する。例えば、位相差はλ／２であってよく、λ／２以外であってもよい。照明装置１００の波長板１４０は、一例として、位相差がλ／２の波長板である。
　光源３０は、液晶光学素子１０に向けて光を出射する。例えば、光源３０は、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）を含んでよい。照明装置１００に用いられる光源３０はＬＥＤに限定されない。光源３０は、光を出射することができる素子又は装置であればよい。また、光源３０は、複数のＬＥＤを含んでもよい。
　制御装置４０は、液晶光学素子１０及び光源３０を制御する。具体的には、制御装置４０は、液晶光学素子１０の第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂに、光の配光方向及び配向角を制御可能な制御信号（電位）を供給し、光源３０の点灯及び明るさを制御可能な制御信号（電位）を供給することができる。
　液晶光学素子１０及び光源３０は、制御装置４０と電気的に接続されている。例えば、制御装置４０は、液晶光学素子１０の及び第２の液晶セル１１０ｂと電気的に接続されている。制御装置４０は、第１の液晶セル１１０ａの端子部１２ａに電気的に接続された第１のフレキシブル配線基板１１ａ及び第２の液晶セル１１０ｂの端子部１２ｂに電気的に接続された第２のフレキシブル配線基板１１ｂを介して電気的に接続される。
　光源３０から液晶光学素子１０に出射された光は、第１の液晶セル１１０ａ、接着層１３０ａ、波長板１４０、接着層１３０ｂ、及び第２の液晶セル１１０ｂを透過し、第２の液晶セル１１０ｂから出射される。詳細は後述されるが、例えば、液晶光学素子１０を透過する光は、液晶セル１１０に含まれる各電極の構成、及び、制御装置４０から各電極に供給される電圧に基づき、ｘ軸方向又はｙ軸方向に屈折する。すなわち、照明装置１００は、液晶光学素子１０を用いて光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
＜１－２．液晶光学素子１０の構成＞
　図２及び図３を参照し、液晶光学素子１０の構成の概略を説明する。図２及び図３は、液晶光学素子１０の一部の断面構造を示す模式的な断面図である。具体的には、図２は、図１に示されるＡ１－Ａ２線に沿って切断されたｚｘ面内の模式的な断面図であり、図３は、図１に示されるＢ１－Ｂ２線に沿って切断されたｙｚ面内の模式的な断面図である。また、図１と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　「１－１．照明装置１００の構成」で説明したとおり、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂの基本的な構成及び機能は同じである。以降の説明では、第１の液晶セル１１０ａの構成及び機能が説明され、必要に応じて、第２の液晶セル１１０ｂの構成及び機能が説明される。
　第１の液晶セル１１０ａは、第１の基板１１１ａ、第２の基板１２１ａ、複数の第１の透明電極１８１（例えば、第１の透明電極１８１－１ａ）、複数の第２の透明電極１８２（例えば、第２の透明電極１８２－１ａ、第２の透明電極１８２－２ａ）、複数の第３の透明電極１８３（例えば、第３の透明電極１８３－１ａ、第３の透明電極１８３－２ａ）、複数の第４の透明電極１８４（例えば、第４の透明電極１８４－１ａ、第４の透明電極１８４－２ａ）、第１の配向膜１１４ａ、第２の配向膜１２４ａ、及び液晶層１６０ａを含む。
　複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２は第１の基板１１１ａ上に設けられ、第１の配向膜１１４ａに覆われている。第１の配向膜１１４ａの一部は、第１の基板１１１ａ、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２に接している。
　複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４は第２の基板１２１ａ上に設けられ、第２の配向膜１２４ａに覆われている。第２の配向膜１２４ａの一部は、第２の基板１２１ａ、複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４に接している。
　第１の基板１１１ａ上の第１の透明電極１８１及び第２の透明電極１８２は、第２の基板１２１ａ上の第３の透明電極１８３及び第４の透明電極１８４と対向するように配置される。
　なお、シール材（図示は省略）が、第１の基板１１１ａ及び第２の基板１２１ａの周辺部に設けられ、第１の基板１１１ａと第２の基板１２１ａとを接着する。液晶を含む液晶層１６０ａが、第１の基板１１１ａ（より具体的には、第１の配向膜１１４ａ）、第２の基板１２１ａ（より具体的には、第２の配向膜１２４ａ）、及びシール材で囲まれた空間に設けられている。
　複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、複数の第３の透明電極１８３、複数の第４の透明電極１８４のそれぞれは、ｙ軸方向に延在する。
　複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２において、第１の透明電極１８１と第２の透明電極１８２とがｘ軸方向に沿って交互に繰り返して配置される。複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４において、第３の透明電極１８３と第４の透明電極１８４とがｘ軸方向に沿って交互に繰り返して配置される。
　第１の基板１１１ａ及び第２の基板１２１ａ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１１１ａ及び第２の基板１２１ａ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てもよい。
　複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、複数の第３の透明電極１８３、及び複数の第４の透明電極１８４は、液晶層１６０ａに電界を形成するための電極として機能する。複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、複数の第３の透明電極１８３、及び複数の第４の透明電極１８４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。
　第１の配向膜１１４ａ及び第２の配向膜１２４ａは、液晶層１６０ａ内の液晶分子の長軸を所定の方向に配向させる。各透明電極に電圧が印加されていない状態では、液晶層１６０ａ内の液晶分子は、第１の配向膜１１４ａ又は第２の配向膜１２４ａの配向特性に基づいて配向する。なお、便宜上、照明装置１００の液晶分子の長軸方向を、液晶分子の配向方向とする。第１の配向膜１１４ａ及び第２の配向膜１２４ａとして、ポリイミド樹脂などが用いられる。第１の配向膜１１４ａ及び第２の配向膜１２４ａ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。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の液晶セル１１０ａの第１の基板１１１ａ側の液晶分子の配向方向は、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２の延在方向と直交する方向となるように、第１の配向膜１１４ａに配向特性が付与される。また、第１の液晶セル１１０ａの第２の基板１２１ａ側の液晶分子の配向方向は、複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４の延在方向と直交する方向となるように、第２の配向膜１２４ａに配向特性が付与される。図２及び図３には、便宜上、矢印及び丸印の中にバツを付した記号を用いて、液晶層１６０ａ内の液晶分子の配向方向が示されている。矢印は、紙面と平行方向に配向する液晶分子の配向方向を表し、丸印の中にバツを付した記号は、紙面と垂直方向に配向する液晶分子の配向方向を表す。第１の基板１１１ａ側の液晶分子の配向方向及び第２の基板１２１ａ側の液晶分子の配向方向はｘ軸方向である。
　液晶層１６０ａは、液晶を含む。液晶層１６０ａは、液晶中の液晶分子の配向方向に応じて、透過する光を屈折させ、または透過する光の偏光を変化させることができる。液晶層１６０ａ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、各透明電極に電圧が印加され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、ポジ型に代えてネガ型を適用することも可能である。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２の液晶セル１１０ｂは、第１の基板１１１ｂ、第２の基板１２１ｂ、複数の第１の透明電極１８１（例えば、第１の透明電極１８１－１ｂ）、複数の第２の透明電極１８２（例えば、第２の透明電極１８２－１ｂ、第２の透明電極１８２－２ｂ）、複数の第３の透明電極１８３（例えば、第３の透明電極１８３－１ｂ、第３の透明電極１８３－２ｂ）、複数の第４の透明電極１８４（例えば、第４の透明電極１８４－１ｂ、第４の透明電極１８４－２ｂ）、第１の配向膜１１４ｂ、第２の配向膜１２４ｂ、及び液晶層１６０ｂを含む。第１の基板１１１ｂ、第２の基板１２１ｂ、複数の第１の透明電極１８１（例えば、第１の透明電極１８１－１ｂ）、複数の第２の透明電極１８２（例えば、第２の透明電極１８２－１ｂ、第２の透明電極１８２－２ｂ）、複数の第３の透明電極１８３（例えば、第３の透明電極１８３－１ｂ、第３の透明電極１８３－２ｂ）、複数の第４の透明電極１８４（例えば、第４の透明電極１８４－１ｂ、第４の透明電極１８４－２ｂ）、第１の配向膜１１４ｂ、第２の配向膜１２４ｂ、及び液晶層１６０ｂは、それぞれ、第１の基板１１１ａ、第２の基板１２１ａ、複数の第１の透明電極１８１（例えば、第１の透明電極１８１－１ａ）、複数の第２の透明電極１８２（例えば、第２の透明電極１８２－１ａ、第２の透明電極１８２－２ａ）、複数の第３の透明電極１８３（例えば、第３の透明電極１８３－１ａ、第３の透明電極１８３－２ａ）、複数の第４の透明電極１８４（例えば、第４の透明電極１８４－１ａ、第４の透明電極１８４－２ａ）、第１の配向膜１１４ａ、第２の配向膜１２４ａ、及び液晶層１６０ａと同様の構成及び機能を有する。よって、ここでの第２の液晶セル１１０ｂの説明は省略される。
　平面視において、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂに設けられる第１の透明電極１８１同士の延在する方向（ｙ軸方向）は互いに一致するように重畳している。第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂに設けられる同一名の透明電極も同様に、延在する方向（ｙ軸方向）は互いに一致するように重畳している。すなわち、照明装置１００は、同じ構成の液晶セル（第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂ）が重畳した構成を含む。なお、図２及び図３に示されるように、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂを構成する上下一対の基板のうち、下側の基板（光源側の基板）が第１の基板１１１ａ及び第１の基板１１１ｂとなっている。
　「１－１．照明装置１００の構成」で説明したとおり、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂの基本的な構成及び機能は同じである。よって、第１の基板１１１ａ及び第１の基板１１１ｂ、第２の基板１２１ａ及び第２の基板１２１ｂ、複数の第１の透明電極１８１（例えば、第１の透明電極１８１－１ａ、第１の透明電極１８１－１ｂ）、複数の第２の透明電極１８２（例えば、第２の透明電極１８２－１ａ、第２の透明電極１８２－２ａ、第２の透明電極１８２－１ｂ、第２の透明電極１８２－２ｂ）、複数の第３の透明電極１８３（例えば、第３の透明電極１８３－１ａ、第３の透明電極１８３－２ａ、第３の透明電極１８３－１ｂ、第３の透明電極１８３－２ｂ）、複数の第４の透明電極１８４（例えば、第４の透明電極１８４－１ａ、第４の透明電極１８４－２ａ、第４の透明電極１８４－１ｂ、第４の透明電極１８４－２ｂ）、第１の配向膜１１４ａ及び第１の配向膜１１４ｂ、第２の配向膜１２４ａ及び第２の配向膜１２４ｂ、液晶層１６０ａ及び液晶層１６０ｂのそれぞれが、区別される場合には、各名称を用いて説明される。上述の第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂに含まれる各構成要素のそれぞれが区別されない場合には、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂに含まれる各構成要素のそれぞれは、第１の基板１１１、第２の基板１２１、複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、複数の第３の透明電極１８３、複数の第４の透明電極１８４、第１の配向膜１１４、第２の配向膜１２４、液晶層１６０として説明される。
＜１－３．透明電極の配置＞
　図１、図４～図６を参照し、液晶光学素子１０の各電極の概略を説明する。図４は、液晶光学素子１０の第１の基板１１１上の複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２の配置を示す模式的な平面図である。図５は、液晶光学素子１０の第２の基板１２１上の複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４の配置を示す模式的な平面図である。図６は、液晶光学素子１０の一部の断面構造を示す断面図である。なお、図６は図１に示されたＡ１－Ａ２線に沿った第１の液晶セル１１０ａの断面構造に対応するものである。図１～図３と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　第１の液晶セル１１０ａの断面構造は第２の液晶セル１１０ｂの断面構造と同じであり、第１の液晶セル１１０ａの断面構造がここでは説明され、第２の液晶セル１１０ｂの断面構造は必要に応じて説明される。
　はじめに、図１、図４及び図５を参照し、平面視における液晶光学素子１０の各電極の概略を説明する。図４に示されるように、平面視において、複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、第１の端子１１９－１、及び第２の端子１１９－２が第１の基板１１１上に設けられる。また、第５の配線１１６－５、第６の配線１１６－６、複数の第１の給電端子１１８－１、複数の第２の給電端子１１８－２、第３の端子１１９－３、及び第４の端子１１９－４が第１の基板１１１上に設けられる。
　複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２は、制御装置４０から制御信号（電位）を供給され、光源３０から出射される光を、透過する機能、透過しにくくする機能、拡散する機能、及び屈折する機能を有する。
　複数の第１の透明電極１８１は第１の透明電極１８１－１を含む。複数の第２の透明電極１８２は第２の透明電極１８２－１及び第２の透明電極１８２－２を含む。複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２のそれぞれの長軸がｙ軸方向に延在し、第１の透明電極１８１及び第２の透明電極１８２はｘ軸方向に沿って交互に配置される。
　第１の透明電極１８１の電極の幅、及び第２の透明電極１８２の電極の幅（ｘ軸方向の幅）は、第１の幅ｗ１である。第１の透明電極１８１と第２の透明電極１８２とのｘ軸方向の電極間距離（電極間隔）は、第１の電極間距離ｐ１である。照明装置１００において、第１の幅ｗ１は第１の電極間距離ｐ１と同一であるが、第１の幅ｗ１は第１の電極間距離ｐ１と異なっていてもよい。第１の透明電極１８１の電極の幅と第２の透明電極１８２の電極の幅は、異なっていてもよい。
　また、セルギャップｄは、第１の幅ｗ１及び第１の電極間距離ｐ１より小さい（狭い）。例えば、セルギャップｄは、８μｍ≦ｄ≦５０μｍ、好ましくは１０μｍ≦ｄ≦３０μｍ、さらに好ましくは１５μｍ≦ｄ≦２５μｍである。例えば、照明装置１００のセルギャップｄは３０μｍであり、第１の幅ｗ１及び第１の電極間距離ｐ１は、３５μｍである。そのため、第１の基板１１１ａ側及び第２の基板１１２ａ側で発生した横電界は、第１の基板１１１ａと第２の基板１１２ａとの間の中央近傍に位置する液晶分子に影響を及ぼし、照明装置１００は入射光１８０を屈曲させることができる。
　複数の第１の透明電極１８１は第１の配線１１６－１と電気的に接続され、第１の配線１１６－１は第１の端子１１９－１と電気的に接続される。第１の配線１１６－１は、複数の第１の透明電極１８１の下に形成されてよく、複数の第１の透明電極１８１の上に形成されてもよい。また、第１の配線１１６－１は、複数の第１の透明電極１８１と同じ層に形成されてもよい。複数の第２の透明電極１８２は第２の配線１１６－２と電気的に接続され、第２の配線１１６－２は第２の端子１１９－２と電気的に接続される。第２の配線１１６－２は、複数の第２の透明電極１８２の下に形成されてよく、複数の第２の透明電極１８２の上に形成されてもよい。また、第２の配線１１６－２は、複数の第２の透明電極１８２と同じ層に形成されてもよい。例えば、照明装置１００の複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２は、第１の配線１１６－１及び第２の配線１１６－２と同じ層に形成されている。
　第５の配線１１６－５は、複数の第１の給電端子１１８－１、及び第１の端子１１９－１に電気的に接続される。第６の配線１１６－６は、複数の第２の給電端子１１８－２、及び第４の端子１１９－４に電気的に接続される。
　第１の基板１１１上に配置される第１の配向膜１１４は、ｘ軸方向（図４において白抜きの矢印で示す方向）に配向処理されている。この場合、液晶層１６０を構成する液晶分子のうち、第１の基板１１１側の液晶分子の長軸は、ｘ軸方向に沿って配向する。すなわち、第１の配向膜１１４の配向方向（ｘ軸方向）と複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２の延在する方向（ｙ軸方向）は直交している。
　図５に示されるように、平面視において、複数の第３の透明電極１８３、複数の第４の透明電極１８４、第３の配線１１６－３、第４の配線１１６－４、複数の第３の給電端子１１８－３、及び複数の第４の給電端子１１８－４が第２の基板１２１上に設けられる。
　複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４は、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２と同様に、制御装置４０から制御信号（電位）を供給され、光源３０から出射される光を、透過する機能、透過しにくくする機能、拡散する機能、及び屈折する機能を有する。
　複数の第３の透明電極１８３は第３の透明電極１８３－１及び第３の透明電極１８３－２を含む。複数の第４の透明電極１８４は第４の透明電極１８４－１及び第４の透明電極１８４－２を含む。複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４のそれぞれの長軸が、ｙ軸方向に延在し、第３の透明電極１８３及び第４の透明電極１８４はｘ軸方向に沿って交互に配置される。第３の透明電極１８３の電極の幅、及び第４の透明電極１８４の電極の幅（ｘ軸方向の幅）は、第２の幅ｗ２である。第３の透明電極１８３と第４の透明電極１８４とのｘ軸方向の電極間距離（電極間隔）は、第２の電極間距離ｐ２である。
　照明装置１００において、第２の幅ｗ２は、第１の幅ｗ１より広く（太く）、第２の電極間距離ｐ２は第１の電極間距離ｐ１より狭い（細い）。なお、第３の透明電極１８３の電極の幅、及び第４の透明電極１８４の電極の幅は、異なっていてもよい。
　複数の第３の透明電極１８３は第３の配線１１６－３と電気的に接続され、第３の配線１１６－３は複数の第３の給電端子１１８－３と電気的に接続される。複数の第４の透明電極１８４は第４の配線１１６－４と電気的に接続され、第４の配線１１６－４は複数の第４の給電端子１１８－４と電気的に接続される。第３の配線１１６－３は、複数の第３の透明電極１８３の下に形成されてよく、複数の第３の透明電極１８３の上に形成されてもよい。また、第３の配線１１６－３は、複数の第３の透明電極１８３と同じ層に形成されてよい。第４の配線１１６－４は、複数の第４の透明電極１８４の下に形成されてよく、複数の第４の透明電極１８４の上に形成されてもよい。また、第４の配線１１６－４は、複数の第４の透明電極１８４と同じ層に形成されてよい。例えば、照明装置１００の複数の第３の透明電極１８３、複数の第４の透明電極１８４、第３の配線１１６－３及び第４の配線１１６－４は同じ層に形成されている。なお、第３の配線１１６－３、複数の第３の給電端子１１８－３、第４の配線１１６－４、及び複数の第４の給電端子１１８－４は、複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４と同様に、第３の配線１１６－３及び第４の配線１１６－４と同じ層に形成されてよい。
　液晶セル１１０において、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２と、複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４とは、液晶層１６０ａを介して対向している。また、複数の第１の透明電極１８１、及び複数の第２の透明電極１８２の延在する方向（ｙ軸方向）は、複数の第３の透明電極１８３及び複数の第４の透明電極１８４の延在する方向（ｙ軸方向）と平行である。
　第１の基板１１１が第２の基板１２１と貼り合わされると、複数の第１の給電端子１１８－１のそれぞれは、対応する第３の給電端子１１８－３に電気的に接続され、複数の第２の給電端子１１８－２のそれぞれは、対応する第４の給電端子１１８－４に電気的に接続される。その結果、第１の配線１１６－１は第３の配線１１６－３に電気的に接続され、第２の配線１１６－２は第４の配線１１６－４に電気的に接続される。例えば、第１の給電端子１１８－１と第３の給電端子１１８－３、及び、第２の給電端子１１８－２と第４の給電端子１１８－４は、銀ペースト又は導電粒子を用いて、電気的に接続することができる。なお、導電粒子は金属を被覆した粒子を含む。
　例えば、図１、図４及び図５に示されるように、第２の基板１２１のｘ軸方向に沿った長さは、第１の基板１１１のｘ軸方向に沿った長さより短い。第１の端子１１９－１、第２の端子１１９－２、第３の端子１１９－３、及び第４の端子１１９－４は、第１の基板１１１上の端子部１２に設けられる。その結果、第１の基板１１１が第２の基板１２１と貼り合わされると、第１の端子１１９－１、第２の端子１１９－２、第３の端子１１９－３、及び第４の端子１１９－４は、第２の基板１２１に覆われずに露出される。
　よって、第１の液晶セル１１０ａにおいて、端子部１２ａは第１のフレキシブル配線基板１１ａと容易に貼り合わせることができ、容易に電気的に接続することができる。その結果、複数の第１の透明電極１８１は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部１２ａ、第１の端子１１９－１、第１の配線１１６－１を介して、制御装置４０（図１を参照）から制御信号（電位）を供給される。複数の第２の透明電極１８２は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部１２ａ、第２の端子１１９－２、第２の配線１１６－２を介して、制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。複数の第３の透明電極１８３は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部１２ａ、第３の端子１１９－３、第５の配線１１６－５、複数の第１の給電端子１１８－１、第３の配線１１６－３、複数の第３の給電端子１１８－３を介して、制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。複数の第４の透明電極１８４は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部１２ａ、第４の端子１１９－４、第６の配線１１６－６、複数の第２の給電端子１１８－２、第４の配線１１６－４、複数の第４の給電端子１１８－４を介して、制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。第１の液晶セル１１０ａと同様に、第２の液晶セル１１０ｂの端子部１２ｂも、第２のフレキシブル配線基板１１ｂと容易に貼り合わせることができ、容易に電気的に接続することができる。また、第１の液晶セル１１０ａと同様に、第２の液晶セル１１０ｂ内の各電極も制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。
　なお、第１の基板１１１の第２の基板１２１に対向する側、又は、第２の基板１２１の第１の基板１１１に対向する側には、フォトスペーサ（図示は省略）が形成されてよい。フォトスペーサを含むことによって、照明装置１００は、第１の基板１１１と第２の基板１２１との間隔を一定に保つことができる。
　第１の配線１１６－１、第２の配線１１６－２、第３の配線１１６－３、第４の配線１１６－４、第５の配線１１６－５、第６の配線１１６－６、複数の第１の給電端子１１８－１、複数の第３の給電端子１１８－３、複数の第２の給電端子１１８－２、複数の第４の給電端子１１８－４、第１の端子１１９－１、第２の端子１１９－２、第３の端子１１９－３、及び第４の端子１１９－４を形成する材料として、金属材料を用いることができる。金属材料は、例えば、アルミニウム、モリブデンである。例えば、第１の配線１１６－１、第２の配線１１６－２、第１の端子１１９－１、及び、第２の端子１１９－２を形成する材料が金属材料である場合には、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２を形成する材料はＩＴＯ又はＩＺＯであって、複数の第１の透明電極１８１は第１の配線１１６－１の上（第１の基板１１１と反対側）に重畳するように配置され、複数の第２の透明電極１８２は第２の配線１１６－２の上（第１の基板１１１と反対側）に重畳するように配置されるとよい。複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２を形成する材料がＩＴＯ又はＩＺＯの場合には、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２は腐食に対する耐性が高い。腐食に対する耐性が高い複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２が、金属材料で形成される第１の配線１１６－１、第２の配線１１６－２、第１の端子１１９－１、及び、第２の端子１１９－２の上（第１の基板１１１と反対側）に配置されることで、第１の配線１１６－１、第２の配線１１６－２、第１の端子１１９－１、及び、第２の端子１１９－２の腐食を抑制することができる。
　次に、図６を参照し、液晶光学素子１０の一部の断面構造を説明する。
　第１の透明電極１８１－１ａは、隣り合う２つの第２の透明電極１８２－１ａ及び１８２－２ａに挟まれる。第１の透明電極１８１－１ａは、第４の透明電極１８４－１ａにおける第３の透明電極１８３－２ａ側の端部、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａと間のスペース、及び第３の透明電極１８３－２ａにおける第４の透明電極１８４－１ａ側の端部と、ｚ軸方向に沿って重畳する。
　第１の透明電極１８１－１ａと第２の透明電極１８２－１ａとの間のスペースは、第４の透明電極１８４－１ａと、ｚ軸方向に沿って重畳する。第１の透明電極１８１－１ａと第２の透明電極１８２－２ａとの間のスペースは、第３の透明電極１８３－２ａと、ｚ軸方向に沿って重畳する。
　第２の透明電極１８２－１ａは、第３の透明電極１８３－１ａにおける第４の透明電極１８４－１ａ側の端部、第３の透明電極１８３－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間のスペース、及び第４の透明電極１８４－１ａにおける第３の透明電極１８３－１ａ側の端部と、ｚ軸方向に沿って重畳する。
　第２の透明電極１８２－２ａは、第２の透明電極１８２－１ａと同様に構成される。
　第３の透明電極１８３－２ａは、隣り合う２つの第４の透明電極１８４－１ａ及び１８４－２ａに挟まれる。第４の透明電極１８４－１ａは、隣り合う２つの第３の透明電極１８３－１ａ及び１８３－２ａに挟まれる。
　第１の液晶セル１１０ａは、複数の第１の領域ＺＮ１、及び、複数の第２の領域ＺＮ２を含む。複数の第１の領域ＺＮ１、及び、複数の第２の領域ＺＮ２は、ｘ軸方向に沿って、交互に配置される。
　第１の領域ＺＮ１は、第２の領域ＺＮ２と隣り合う。また、第１の領域ＺＮ１は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極１８１－１ａと第２の透明電極１８２－１ａとの間のスペースが、第４の透明電極１８４－１ａと重畳する領域を含む。さらに、第１の領域ＺＮ１は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極１８１－１ａと第２の透明電極１８２－２ａとの間のスペースが、第３の透明電極１８３－２ａと重畳する領域を含む。幅ＯＶ２は、ｚ軸方向に沿って第１の透明電極１８１－１ａが第４の透明電極１８４－１ａにおける第３の透明電極１８３－２ａ側の端部と重畳する幅である。幅ＯＶ３は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極１８１－１ａが第３の透明電極１８３－２ａにおける第４の透明電極１８４－１ａ側の端部と重畳する幅である。
　第２の領域ＺＮ２は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極１８１－１ａが、第４の透明電極１８４－１ａにおける第３の透明電極１８３－２ａ側の端部と重畳する領域、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間のスペースと重畳する領域、及び、第１の透明電極１８１－１ａが第３の透明電極１８３－２ａにおける第４の透明電極１８４－１ａ側の端部と重畳する領域を含む。また、第２の領域ＺＮ２は、ｚ軸方向に沿って、第２の透明電極１８２－２ａが、第３の透明電極１８３－２ａにおける第４の透明電極１８４－２ａ側の端部と重畳する領域、第３の透明電極１８３－２ａと第４の透明電極１８４－２ａとの間のスペースと重畳する領域、及び、第４の透明電極１８４－２ａにおける第３の透明電極１８３－２ａ側の端部と重畳する領域を含む。幅ＯＶ４は、ｚ軸方向に沿って、第２の透明電極１８２－２ａが第３の透明電極１８３－２ａにおける第４の透明電極１８４－２ａ側の端部と重畳する幅である。幅ＯＶ１は、ｚ軸方向に沿って、第２の透明電極１８２－１ａが第４の透明電極１８４－１ａにおける第３の透明電極１８３－１ａ側の端部と重畳する幅であってよく、ｚ軸方向に沿って、第２の透明電極１８２－２ａが第４の透明電極１８４－２ａにおける第３の透明電極１８３－２ａ側の端部と重畳する幅であってもよい。
　セルギャップｄは、液晶層１６０ａと第１の配向膜１１４ａとが接する面と、液晶層１６０ａと第１の配向膜１１４ａとが接する面との間隔であってよく、第１の基板１１１ａと第２の基板１２１ａとの間隔であってもよい。例えば、照明装置１００のセルギャップｄは、液晶層１６０ａと第１の配向膜１１４ａとが接する面と、液晶層１６０ａと第１の配向膜１１４ａとが接する面との間隔である。
＜１－４．液晶光学素子１０による光の配光の制御＞
　図７～図１３を参照し、液晶光学素子１０を用いた光の配光を説明する。図７は、図１に示されたＡ１－Ａ２線に沿った第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂの断面構造に対応するものである。図８及び図１０は、液晶セルにおける液晶層の液晶の配向を示す断面図である。図９及び図１１は、液晶セルにおける各領域と位相差の関係を示す図である。図１２は、液晶光学素子１０に含まれる各端子に供給する電圧を示すタイミングチャートである。図１３は照明装置１００における光の配光の方向を説明するための概略図である。図１～図６と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　第１の液晶セル１１０ａにおいて、第１の配向膜１１４ａは、ｘ軸方向に、かつ、端子部１２から遠ざかる方向に配向処理されている（図４を参照）。第２の配向膜１２４ａは、ｘ軸方向に、かつ、端子部１２に近づく方向に配向処理されている（図５を参照）。よって、第１の基板１１１ａ側の液晶分子の長軸、及び、第２の基板１２１ａ側の液晶分子の長軸は、ｘ軸方向に配向する。第２の液晶セル１１０ｂの第１の配向膜１１４ｂ、第２の配向膜１２４ｂ及び液晶層１６０ｂの液晶分子は、第１の液晶セル１１０ａと同様に構成されている。
　はじめに、図７を参照し、第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂの各透明電極に電位が供給されていない状態の液晶光学素子１０を説明する。図７は、第１の透明電極１８１－１ａ及び１８１－１ｂ、第２の透明電極１８２－１ａ、１８２－２ａ、１８２－１ｂ及び１８２－２ｂ、第３の透明電極１８３－１ａ、１８３－２ａ、１８３－１ｂ及び１８３－２ｂ、第４の透明電極１８４－１ａ、１８４－２ａ、１８４－１ｂ及び１８４－２ｂに電位が供給されていない状態の液晶光学素子１０を示す。図７では、接着層１３０ａ及び接着層１３０ｂは省略されている。
　図７に示されるように、光源から出射された光は、ｘ軸方向の偏光成分（Ｐ偏光成分）及びｙ軸方向の偏光成分（Ｓ偏光成分）を有するが、ここでは、便宜上、光をＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分けて説明する。光源から出射された光（図７中の（１）を参照）は、Ｐ偏光成分を有する第１の偏光６１及びＳ偏光成分を有する第２の偏光６２を含む。図７中の矢印の記号及び丸印にバツを付した記号は、それぞれ、Ｐ偏光成分及びＳ偏光成分を表している。矢印はｘ軸に平行であることを表し、丸印にバツを付した記号はｙ軸に平行であることを表す。光源から出射された光は、液晶光学素子１０に入射する光（入射光１８０）である。
　第１の偏光６１は、第１の基板１１１ａに入射した後、Ｐ偏光成分を維持し、第２の基板１２１ａ側から出射される（図７中の（２）及び（３）を参照）。また、第１の偏光６１は、波長板１４０に入射した後、第２の液晶セル１１０ｂに向かうにつれて、波長板１４０の位相差であるλ／２に基づき、Ｐ偏光成分からＳ偏光成分に変化する（図７中の（５）を参照）。さらに、第１の偏光６１は、第１の基板１１１ｂに入射した後、Ｓ偏光成分を維持し、第２の基板１２１ａ側から出射される（図７中の（６）～（８）を参照）。
　第２の偏光６２は、第１の基板１１１ａに入射した後、Ｓ偏光成分を維持し、第２の基板１２１ａ側から出射される（図７中の（２）及び（３）を参照）。また、第２の偏光６２は、波長板１４０に入射した後、第２の液晶セル１１０ｂに向かうにつれて、波長板１４０の位相差であるλ／２に基づき、Ｓ偏光成分からＰ偏光成分に変化する（図７中の（５）を参照）。さらに、第２の偏光６２は、第１の基板１１１ｂに入射した後、Ｐ偏光成分を維持し、第２の基板１２１ａ側から出射される（図７中の（５）～（８）を参照）。
　液晶光学素子１０は、同一の構造を有する２つの液晶セル（第１の液晶セル１１０ａ及び第２の液晶セル１１０ｂ）を積層させた構造を有し、液晶光学素子１０に入射する光の偏光成分を１度変化させる。その結果、液晶光学素子１０は、入射前の偏光成分と入射後の偏光成分とを変えることができる（図７中の（１）～（８）参照）。すなわち、液晶光学素子１０では、入射光１８０の偏光成分と、出射光の偏光成分とを９０度回転することができる。
　次に、図８～図１３を参照し、第１の液晶セル１１０ａの各透明電極に電位が供給された状態の液晶光学素子１０を説明する。なお、第２の液晶セル１１０ｂの構成及び機能は第１の液晶セル１１０ａの構成及び機能と同様であるから、必要に応じて説明される。
　複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２のうち、隣り合う第１の透明電極１８１と第２の透明電極１８２とに制御装置４０から異なる制御信号（電位）が供給されると、隣り合う第１の透明電極１８１と第２の透明電極１８２との間で電位差が発生する。その結果、隣り合う第１の透明電極１８１と第２の透明電極１８２との間に電界（第１の電界）が発生する。第１の透明電極１８１及び第２の透明電極１８２と同様に、隣り合う第３の透明電極１８３と第４の透明電極１８４とに制御装置４０から異なる制御信号（電位）が供給され、隣り合う第３の透明電極１８３と第４の透明電極１８４との間で電位差が発生すると、隣り合う第３の透明電極１８３と第４の透明電極１８４との間に電界（第２の電界）が発生する。例えば、第１の電界及び第２の電界は横電界と呼ばれる。
　また、対向する第１の透明電極１８１と第３の透明電極１８３との間、及び、対向する第２の透明電極１８２と第４の透明電極１８４との間で電位差が発生する。その結果、対向する第１の透明電極１８１と第３の透明電極１８３との間、及び、対向する第２の透明電極１８２と第４の透明電極１８４との間に電界（第３の電界、第４の電界）が発生する。なお、対向する第１の透明電極１８１と第４の透明電極１８４との間、及び、対向する第２の透明電極１８２と第３の透明電極１８３との間には、同一の制御信号（電位）が供給されているため、電位差が発生しない。
　例えば、図８及び図１２に示されるように、第２の透明電極１８２－１ａ、第２の透明電極１８２－２ａ、第３の透明電極１８３－１ａ及び第３の透明電極１８３－２ａにロー（Ｌｏｗ）電位ＶＬが供給され、第１の透明電極１８１－１ａ、第４の透明電極１８４－１ａ及び第４の透明電極１８４－２ａにハイ（Ｈｉｇｈ）電位ＶＨが供給される。その結果、第２の透明電極１８２－１ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間には電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、横電界が発生する。その他の隣り合う電極間においても同様に、電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、横電界が発生する。例えば、ハイ電位ＶＨはロー電位ＶＬより大きく（高く）、ハイ電位ＶＨはロー電位ＶＬの極性を反転した電位である。また、中間（Ｍｉｄ）電位ＶＭは、基準となる電位であり、グラウンドであってよく、０Ｖであってもよい。例えば、ハイ電位ＶＨと中間電位ＶＭとの電位差の絶対値は、ロー電位ＶＬと中間電位との電位差の絶対値と同じである。
　また、第２の透明電極１８２－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間、第１の透明電極１８１－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間、及び、第２の透明電極１８２－２ａと第４の透明電極１８４－２ａとの間に電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、電界が発生する。なお、第１の透明電極１８１－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間、及び、第２の透明電極１８２－２ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間では電位差が発生せず、電界は発生しない。
　電界が発生すると、電界の影響を受けた液晶層１６０ａ内の液晶分子の配向状態が変化する。
　はじめに、第１の領域ＺＮ１の液晶分子の配向状態を説明する。第１の基板１１１ａ側の液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－１ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間の横電界に基づき、ｘ軸方向に凸円弧状に配向する。また、第１の基板１１１ａから第２の基板１２１ａに向かうにつれて、液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間の電界に基づき、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する。なお、液晶分子の長軸が、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する場合もある。
　また、第１の基板１１１ａ側の液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－１ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間の横電界に基づき、ｘ軸方向に凸円弧状に配向する。さらに、第１の基板１１１ａから第２の基板１２１ａに向かうにつれて、液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間の電界に基づき、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する。なお、液晶分子の長軸が、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する場合もある。
　その結果、例えば、第１の領域ＺＮ１に入射する第１の偏光６１は、第２の透明電極１８２－１ａから第４の透明電極１８４－１ａに向かって、制御角θで屈曲する。第１の領域ＺＮ１に入射する第１の偏光６１は、第１の透明電極１８１－１ａから第３の透明電極１８３－２ａに向かって、制御角θで屈曲する。例えば、制御角θは、断面視において、液晶分子の長軸と入射面６３とがなす角である。
　次に、第２の領域ＺＮ２の液晶分子の配向状態を説明する。例えば、第１の透明電極１８１－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間には電界が発生しないため、液晶分子の長軸が、ｘ軸に沿って平行に配向する。実際は、液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－１ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間の横電界、及び、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する場合もある。また、液晶分子の長軸は、第１の透明電極１８１－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の電界に基づき、ｚ軸方向に沿って配向する。なお、液晶分子の長軸は、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｚ軸方向からｘ軸方向に傾く場合もある。その結果、例えば、第２の領域ＺＮ２に入射する第１の偏光６１は、第２の透明電極１８２－１ａから第４の透明電極１８４－１ａに向かって、概ね直進し、ｚ軸方向からｘ軸方向に傾く場合もある。
　また、例えば、第２の透明電極１８２－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間には電界が発生しないため、液晶分子の長軸が、ｘ軸に沿って平行に配向する。実際は、液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－２ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間の横電界、及び、第４の透明電極１８４－２ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する場合もある。また、液晶分子の長軸は、第２の透明電極１８２－２ａと第４の透明電極１８４－２ａとの間の電界に基づき、ｚ軸方向に沿って配向する。なお、液晶分子の長軸は、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｚ軸方向からｘ軸方向に傾く場合もある。その結果、例えば、第２の領域ＺＮ２に入射する第１の偏光６１は、第２の透明電極１８２－２ａから第４の透明電極１８４－２ａに向かって、概ね直進し、ｚ軸方向からｘ軸方向に傾く場合もある。
　図８に示された各領域における液晶の配向は、各領域と位相差の関係として、図９のように示すことができる。本明細書及び図面において、位相差は、セルギャップｄ及び係数Δｎを用いて、セルギャップｄと係数Δｎとの積、すなわち、Δｎｄで表される。また、制御角θは、各電極に供給される電位に応じて、調整することができる。例えば、図８及び図９における制御角θは、９０度より小さい。
　図９に示されるように、第１の領域ＺＮ１に入射した光は、第１の基板１１１ａ側から第２の基板１２１ａ側に向かうにつれて、位相差が徐々に増加する。位相差が増加することは、光が第１の基板１１１ａ側から第２の基板１２１ａ側に出射されることを意味する。すなわち、第１の領域ＺＮ１に入射した光は、第１の基板１１１ａ側から第２の基板１２１ａ側に向かうにつれて屈曲し、第２の基板１２１ａから出射される。また、第２の領域ＺＮ２に入射した光は、第１の基板１１１ａ側から第２の基板１２１ａ側に向かうにつれて、位相差がわずかに上昇した後に減少する。位相差が減少することは、光が、第２の基板１２１ａ側から第１の基板１１１ａ側に向かうと共に、第２の基板１２１ａから出射されないことを意味する。すなわち、第２の領域ＺＮ２に入射した光は、第２の基板１２１ａから出射されない。
　図８及び図９に示されるように、照明装置１００の各電極にハイ電位ＶＨ又はロー電位ＶＬが供給されることによって、照明装置１００は、第１の液晶セル１１０ａの入射面６３に入射した光（例えば、入射光１８０（図１を参照））を、制御角θで屈曲させて、第１の液晶セル１１０ａから出射させることができる。また、図１３に模式的に示すように、第１の液晶セル１１０ａから出射された屈曲した光は、波長板１４０及び第２の液晶セル１１０ｂを透過し、第２の液晶セル１１０ｂから出射される。第１の液晶セル１１０ａの入射面６３に入射した第１の偏光６１は屈曲し、波長板１４０で９０度回転されたのちに、第２の液晶セル１１０ｂを透過して、液晶光学素子１０から出射される。第２の偏光６２は、第１の偏光６１と９０度回転しているため、第１の液晶セル１１０ａ内を透過し、波長板１４０で９０度回転されたのちに、第２の液晶セル１１０ｂで第１の偏光６１と同様に屈曲されて、液晶光学素子１０から出射される。なお、図１３に示される図は、照明装置１００を模式的に示した図であり、実際は、第１の偏光６１及び第２の偏光６２は、９０度回転する。
　例えば、セルギャップｄが３０μｍ、第１の電極間距離ｐ１が３５μｍ、及び、Δｎが０．２の条件において、ハイ電位ＶＨ及びロー電位ＶＬを設定した場合には、制御角θが１０度となる。すなわち、当該条件の下では、照明装置１００は、第１の液晶セル１１０ａの入射面６３に入射した光を、１０度の角度で屈曲させて、第１の液晶セル１１０ａから出射させることができる。さらに、照明装置１００は、第１の液晶セル１１０ａから出射した１０度の角度で屈曲した光を、波長板１４０で９０度回転させたのちに、第２の液晶セル１１０ｂを透過させて、液晶光学素子１０（第２の液晶セル１１０ｂ）から出射させることができる。また、照明装置１００は、第１の液晶セル１１０ａの入射面６３に入射した光を第１の液晶セル１１０ａ内を透過させて第１の液晶セル１１０ａから出射させることができる。さらに、照明装置１００は、第１の液晶セル１１０ａから出射した光を、波長板１４０で９０度回転させたのちに、第２の液晶セル１１０ｂで１０度の角度で屈曲させて、液晶光学素子１０（第２の液晶セル１１０ｂ）から出射させることができる。
　また、例えば、図１０及び図１２に示されるように、第２の透明電極１８２－１ａ、第２の透明電極１８２－２ａ、第４の透明電極１８４－１ａ及び第４の透明電極１８４－２ａにハイ電位ＶＨ（＋）が供給され、第１の透明電極１８１－１ａ、第３の透明電極１８３－１ａ及び第３の透明電極１８３－２ａにロー電位ＶＬ（－）が供給される。その結果、第２の透明電極１８２－１ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間には電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、横電界が発生する。その他の隣り合う電極間においても同様に、電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、横電界が発生する。
　また、第２の透明電極１８２－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間、第１の透明電極１８１－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間、及び、第２の透明電極１８２－２ａと第４の透明電極１８４－２ａとの間に電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、電界が発生する。なお、第２の透明電極１８２－１ａと第３の透明電極１８３－１ａとの間、第１の透明電極１８１－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間、及び、第２の透明電極１８２－２ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間では電位差が発生せず、電界は発生しない。
　電界が発生すると、電界の影響を受けた液晶層１６０ａ内の液晶分子の配向状態が変化する。
　図１０で示された構成は、図８で示された構成と、第２の透明電極１８２－１ａ、第２の透明電極１８２－２ａ及び第１の透明電極１８１－１ａに供給される電位の極性が反転している。よって、図１０で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向は、図８で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向と、ｚ軸方向に対称な方向である。以下において、図１０で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向の一例を説明するが、以下で説明のない図１０で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向は、図８で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向と、ｚ軸方向に対称な方向である。
　例えば、第１の領域ＺＮ１の液晶分子の配向状態を説明する。第１の基板１１１ａ側の液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－１ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間の横電界に基づき、ｘ軸方向に凸円弧状に配向する。また、第１の基板１１１ａから第２の基板１２１ａに向かうにつれて、液晶分子の長軸が、第１の透明電極１８１－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間の電界に基づき、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する。なお、液晶分子の長軸が、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－１ａとの間の横電界の影響を受けて、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する場合もある。
　その結果、例えば、第１の領域ＺＮ１に入射する第１の偏光６１は、第１の透明電極１８１－１ａから第４の透明電極１８４－１ａに向かって、制御角θで屈曲する。また、第１の領域ＺＮ１に入射する第１の偏光６１は、第２の透明電極１８２－３ａから第３の透明電極１８３－２ａに向かって、制御角θで屈曲する。
　例えば、第２の領域ＺＮ２の液晶分子の配向状態を説明する。第１の透明電極１８１－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間には電界が発生しないため、液晶分子の長軸が、ｘ軸に沿って平行に配向する。実際は、液晶分子の長軸が、第２の透明電極１８２－２ａと第１の透明電極１８１－１ａとの間の横電界、及び、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｘ軸方向からｚ軸方向に傾いて配向する場合もある。また、液晶分子の長軸は、第１の透明電極１８１－１ａと第４の透明電極１８４－１ａとの間の電界に基づき、ｚ軸方向に沿って配向する。なお、液晶分子の長軸は、第４の透明電極１８４－１ａと第３の透明電極１８３－２ａとの間の横電界の影響を受けて、ｚ軸方向からｘ軸方向に傾く場合もある。その結果、例えば、第２の領域ＺＮ２に入射する第１の偏光６１は、第１の透明電極１８１－１ａから第４の透明電極１８４－１ａに向かって、概ね直進し、ｚ軸方向からｘ軸方向に傾く場合もある。また、例えば、複数の第１の透明電極１８１及び複数の第２の透明電極１８２を形成する材料は、透明な材料でなく、不透明な材料であってよく、アルミニウム、モリブデンなどの金属材料であってよい。この場合、第２の領域ＺＮ２に入射する第１の偏光６１は、第１の透明電極１８１－１ａ側から第４の透明電極１８４－１ａ側に向かって、概ね直進するため、屈曲した光のみ出射される。
　図１０に示された各領域における液晶の配向は、各領域と位相差の関係として、図１１のように示すことができる。図１０で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向は、図８で示された構成の各領域で液晶分子が配向する方向と、ｚ軸方向に対称な方向である。よって、図１１に示された各領域と位相差の関係は、図９に示された各領域と位相差の関係と、直線の傾きが反転している。すなわち、図９に示された第１の領域ＺＮ１では、第１の領域ＺＮ１から第２の領域ＺＮ２に近づくほど、位相差は増加するのに対し、図１１に示された第１の領域ＺＮ１では、第２の領域ＺＮ２から第１の領域ＺＮ１に近づくほど、位相差は増加する。図１１に示された第２の領域の位相差は、図１１に示された第１の領域ＺＮ１の位相差と同様に、図９に示された第２の領域の位相差と、直線の傾きが反転している。
　すなわち、図１０及び図１１に示された構成は、図８及び図９に示された構成とｘ軸方向に反対の向きに、光を屈曲する構成である。例えば、図８で示された構成における制御角θは９０度より小さいが、図１０で示された構成における制御角θは９０度より大きい。例えば、図１０で示された構成の照明装置１００は、図８で示された構成の照明装置１００が右方向に光を屈曲させる条件を用いることによって、左方向に光を屈曲させることができる。
　以上説明したとおり、照明装置１００は、制御角θで屈曲した光を、液晶光学素子１０から出射させることができる。また、照明装置１００は、液晶光学素子１０に含まれる各電極に電位を供給することによって、供給された電位に応じた制御角θで屈曲した光を、液晶光学素子１０から出射させることができる。よって、照明装置１００は、液晶光学素子１０を用いて、光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
＜１－５．光源３０の構成＞
　図１４及び図１５は光源３０を示す概略図である。例えば、図１４に示されるように、光源３０は、発光素子３１及び反射器３２を含んでよく、図１５に示されるように、光源３０は、発光素子３１及び凸レンズ３３を含んでもよい。なお、光源の構成及び機能は、光源３０の構成及び機能に限定されない。例えば、光源３０は、光の配光を狭角に可能な構成であってもよい。
　例えば、発光素子３１はＬＥＤである。反射器３２は、発光素子３１から出射された光を反射し、反射した光を液晶光学素子１０に向けて出射することができる。図１５に示される反射器３２の形状は、略円錐形であるが、反射器３２の形状は略円錐形に限定されない。また、反射器３２の表面は平面であってよく、曲面であってもよい。凸レンズ３３は、発光素子３１から出射された光を集光し、集光した光を液晶光学素子１０に向けて出射することができる。
＜第２実施形態＞
　図１６～図２５を参照し、第２実施形態に係る照明装置２００の構成の概略を説明する。図１６は照明装置２００の構成を示す模式的な斜視図である。照明装置２００は、照明装置１００と比較して、波長板１４０を含まず、第１の基板上の各電極の構成、第２の基板上の各電極の構成が異なる。照明装置２００のその他の構成は、照明装置１００の構成と同様である。よって、照明装置１００と同様の構成は、必要に応じて、説明する。また、図１～図１５と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
＜２－１．照明装置２００の構成＞
　図１６を参照し、照明装置２００の構成の概略を説明する。図１６は照明装置２００の構成を示す模式的な斜視図である。
　図１６に示されるように、照明装置２００は、液晶光学素子２０、光源３０、及び制御装置４０を含む。詳細は後述するが、液晶光学素子２０は、第１の液晶セル２１０ａ、接着層２３０ａ、及び第２の液晶セル２１０ｂを含む。接着層２３０ａは第１の液晶セル２１０ａと第２の液晶セル２１０ｂとの間に設けられる。第１の液晶セル２１０ａ、接着層２３０ａ、及び第２の液晶セル２１０ｂは、ｚ軸方向に沿って、光源に近い方からこの順に位置するように積層されている。
　第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの基本的な構成及び機能は同じである。よって、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂが区別されない場合には、液晶セルは液晶セル２１０として説明され、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂが区別される場合には、液晶セルは第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂとして説明される。
　接着層２３０ａは、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂを接着し、固定する。接着層２３０ａを形成する材料は、接着層１３０ａと同様の材料を用いることができる。
　光源３０及び制御装置４０は、照明装置１００と同様の構成を有する。制御装置４０は、液晶光学素子２０及び光源３０を制御する。具体的には、制御装置４０は、液晶光学素子２０の第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂに、光の配光方向及び配向角を制御可能な制御信号（電位）を供給し、光源３０の点灯及び明るさを制御可能な制御信号（電位）を供給することができる。
　液晶光学素子２０及び光源３０は、制御装置４０と電気的に接続されている。例えば、制御装置４０は、液晶光学素子２０の及び第２の液晶セル２１０ｂと電気的に接続されている。制御装置４０は、第１の液晶セル２１０ａの端子部２２ａに電気的に接続された第１のフレキシブル配線基板１１ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの端子部２２ｂに電気的に接続された第２のフレキシブル配線基板１１ｂを介して電気的に接続される。
　光源３０から液晶光学素子２０に出射された光は、第１の液晶セル２１０ａ、接着層２３０ａ、及び第２の液晶セル２１０ｂを透過し、第２の液晶セル２１０ｂから出射される。詳細は後述されるが、例えば、液晶光学素子２０を透過する光は、液晶セル２１０に含まれる各電極の構成、及び、制御装置４０から各電極に供給される電圧に基づき、ｘ軸方向又はｙ軸方向に屈折する。すなわち、照明装置２００は、液晶光学素子２０を用いて光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
＜２－２．液晶光学素子２０の構成＞
　図１７及び図１８を参照し、液晶光学素子２０の構成の概略を説明する。図１７及び図１８は、液晶光学素子２０の一部の断面構造を示す模式的な断面図である。具体的には、図１７は、図１６に示されるＣ１－Ｃ２線に沿って切断されたｚｘ面内の模式的な断面図であり、図１８は、図１６に示されるＤ１－Ｄ２線に沿って切断されたｙｚ面内の模式的な断面図である。また、図１６と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。以降の説明では、第１の液晶セル２１０ａの構成及び機能が説明され、必要に応じて、第２の液晶セル２１０ｂの構成及び機能が説明される。
　第１の液晶セル２１０ａは、第１の基板２１１ａ、第２の基板２２１ａ、複数の第１の透明電極２８１（例えば、第１の透明電極２８１－１ａ、第１の透明電極２８１－２ａ）、複数の第２の透明電極２８２（例えば、第２の透明電極２８２－１ａ、第２の透明電極２８２－２ａ、第２の透明電極２８２－３ａ）、複数の第３の電極２８３（例えば、第３の電極２８３－１ａ、第３の電極２８３－２ａ、第３の電極２８３－３ａ）、第４の透明電極２８４、第１の配向膜２１４ａ、第２の配向膜２２４ａ、及び液晶層２６０ａを含む。
　第１の基板２１１ａ、第２の基板２２１ａ、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、第１の配向膜２１４ａ、第２の配向膜２２４ａ、及び液晶層２６０ａのそれぞれの構成は、第１の基板１１１ａ、第２の基板１２１ａ、複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、第１の配向膜１１４ａ、第２の配向膜１２４ａ、及び液晶層１６０ａのそれぞれの構成と同様である。よって、第１の基板２１１ａ、第２の基板２２１ａ、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、第１の配向膜２１４ａ、第２の配向膜２２４ａ、及び液晶層２６０ａの構成は、必要に応じて説明する。
　複数の第３の電極２８３は第２の基板２２１ａの上に配置される。複数の第３の電極２８３は、光を遮る遮光膜として機能する。第４の透明電極２８４は、複数の第３の電極２８３、及び、第２の基板２２１ａを覆うように、複数の第３の電極２８３、及び、第２の基板２２１ａの上に接するように配置される。第１の基板２１１ａの上の第１の透明電極２８１及び第２の透明電極２８２は、第２の基板２２１ａの上の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４と対向するように配置される。
　なお、照明装置１００と同様に、照明装置２００の第１の基板２１１ａ及び第２の基板２２１ａは、シール材（図示は省略）を用いて接着され、照明装置２００の液晶を含む液晶層２６０ａは、第１の配向膜２１４ａ、第２の配向膜２２４ａ、及びシール材で囲まれた空間に設けられている。
　複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、複数の第３の電極２８３のそれぞれは、ｙ軸方向に延在する。複数の第３の電極２８３は、ｘ軸方向に沿って、間隔を空けて配置される。
　複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、及び、複数の第３の電極２８３と同様に、第４の透明電極２８４は、液晶層２６０ａに電界を形成するための電極として機能する。複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、及び第４の透明電極２８４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。
　第１の液晶セル２１０ａの第１の基板２１１ａ側の液晶分子の配向方向は、複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２の延在方向と直交する方向となるように、第１の配向膜２１４ａに配向特性が付与される。例えば、第１の透明電極２８１及び第２の透明電極２８２の長軸の方向が配向処理の方向ｘ軸方向と直交することによって、配向処理の方向と、第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２との間に電位差が発生した場合の電界の方向とが一致する。その結果、液晶光学素子１０は、光の取り出し効率が良い。
　また、第１の液晶セル２１０ａの第２の基板２２１ａ側の液・BR>サ分子の配向方向は、複数の第３の電極２８３の延在方向と平行な方向となるように、第２の配向膜２２４ａに配向特性が付与される。
　図１７及び図１８には、便宜上、矢印及び丸印の中にバツを付した記号を用いて、液晶層２６０ａ内の液晶分子の配向方向が示されている。矢印は、紙面と平行方向に配向する液晶分子の配向方向を表し、丸印の中にバツを付した記号は、紙面と垂直方向に配向する液晶分子の配向方向を表す。例えば、第１の基板２１１ａ側の液晶分子の配向方向はｘ軸方向であり、第２の基板２２１ａ側の液晶分子の配向方向はｙ軸方向である。
　図１７に示されるように、液晶光学素子２０のｘ軸方向の断面構造の液晶分子は、第１の基板２１１ａ側から第２の基板２２１ａ側に向かうにつれて、液晶分子の配向方向がｘ軸方向からｙ軸方向に変化し、９０度捩れるように配向する。
　図１８に示されるように、液晶光学素子２０のｘ軸方向の断面構造の液晶分子は、第１の基板２１１ａ側から第２の基板２２１ａ側に向かうにつれて、液晶分子の配向方向がｙ軸方向からｘ軸方向に変化し、９０度捩れるように配向する。なお、図１７及び図１８は、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの各透明電極に電位が供給されていない状態の液晶光学素子２０の状態である。
　第２の液晶セル２１０ｂは、第１の基板２１１ｂ、第２の基板２２１ｂ、複数の第１の透明電極２８１（例えば、第１の透明電極２８１－１ｂ、第１の透明電極２８１－２ｂ）、複数の第２の透明電極２８２（例えば、第２の透明電極２８２－１ｂ、第２の透明電極２８２－２ｂ、第２の透明電極２８２－３ｂ）、複数の第３の電極２８３（例えば、第３の電極２８３－１ｂ、第３の電極２８３－２ｂ、第３の電極２８３－３ｂ）、第４の透明電極２８４、第１の配向膜２１４ｂ、第２の配向膜２２４ｂ、及び液晶層２６０ｂを含む。第１の基板２１１ｂ、第２の基板２２１ｂ、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、複数の第３の電極２８３、第４の透明電極２８４、第１の配向膜２１４ｂ、第２の配向膜２２４ｂ、及び液晶層２６０ｂは、それぞれ、第１の基板２１１ａ、第２の基板２２１ａ、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、複数の第３の電極２８３、第４の透明電極２８４、第１の配向膜２１４ａ、第２の配向膜２２４ａ、及び液晶層２６０ａと同様の構成及び機能を有する。よって、ここでの第２の液晶セル２１０ｂの説明は省略される。
　平面視において、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂに設けられる第１の透明電極２８１同士の延在する方向（ｙ軸方向）は互いに一致するように重畳している。第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂに設けられる同一名の透明電極も同様に、延在する方向（ｙ軸方向）は互いに一致するように重畳している。すなわち、照明装置２００は、同じ構成の液晶セル（第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂ）が重畳した構成を含む。なお、図１７及び図１８に示されるように、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂを構成する上下一対の基板のうち、下側の基板（光源側の基板）が第１の基板２１１ａ及び第１の基板２１１ｂとなっている。
　「１－１．照明装置２００の構成」で説明したとおり、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの基本的な構成及び機能は同じである。よって、第１の基板２１１ａ及び第１の基板２１１ｂ、第２の基板２２１ａ及び第２の基板２２１ｂ、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、複数の第３の電極２８３、第４の透明電極２８４、第１の配向膜２１４ａ及び第１の配向膜２１４ｂ、第２の配向膜２２４ａ及び第２の配向膜２２４ｂ、液晶層２６０ａ及び液晶層２６０ｂのそれぞれが、区別される場合には、各名称を用いて説明される。上述の第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂに含まれる各構成要素のそれぞれが区別されない場合には、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂに含まれる各構成要素のそれぞれは、第１の基板２１１、第２の基板２２１、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、複数の第３の電極２８３、複数の第４の透明電極２８４、第１の配向膜２１４、第２の配向膜２２４、液晶層２６０として説明される。
＜２－３．透明電極の配置＞
　図１６、図１９～図２１を参照し、液晶光学素子２０の各電極の概略を説明する。図１９は、液晶光学素子２０の第１の基板２１１上の複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２の配置を示す模式的な平面図である。図２０は、液晶光学素子２０の第２の基板２２１上の複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４の配置を示す模式的な平面図である。図２１は、液晶光学素子２０の一部の断面構造を示す断面図である。なお、図２１は図１６に示されたＣ１－Ｃ２線に沿った第１の液晶セル２１０ａの断面構造に対応するものである。図１６～図１８と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　第１の液晶セル２１０ａの断面構造は第２の液晶セル２１０ｂの断面構造と同じであり、第１の液晶セル２１０ａの断面構造がここでは説明され、第２の液晶セル２１０ｂの断面構造は必要に応じて説明される。
　はじめに、図１６、図１９及び図２０を参照し、平面視における液晶光学素子２０の各電極の概略を説明する。図１９に示されるように、平面視において、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、第１の端子２１９－１、及び第２の端子２１９－２が第１の基板２１１上に設けられる。また、第５の配線２１６－５、第６の配線２１６－６、複数の第１の給電端子２１８－１、複数の第２の給電端子２１８－２、及び第３の端子２１９－３が第１の基板２１１上に設けられる。
　複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２は、制御装置４０から制御信号（電位）を供給され、光源３０から出射される光を、透過する機能、透過しにくくする機能、拡散する機能、及び屈折する機能を有する。
　複数の第１の透明電極２８１は第１の透明電極２８１－１を含む。複数の第２の透明電極２８２は第２の透明電極２８２－１及び第２の透明電極２８２－２を含む。複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２のそれぞれの長軸がｙ軸方向に延在し、第１の透明電極２８１及び第２の透明電極２８２はｘ軸方向に沿って交互に配置される。
　第１の透明電極２８１の電極の幅、及び第２の透明電極２８２の電極の幅（ｘ軸方向の幅）は、第３の幅ｗ３である。第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２とのｘ軸方向の電極間距離（電極間隔）は、第３の電極間距離ｐ３である。照明装置２００において、第３の幅ｗ３は第３の電極間距離ｐ３と異なる。第１の透明電極２８１の電極の幅と第２の透明電極２８２の電極の幅は異なっていてもよい。
　また、セルギャップｄは、第３の電極間距離ｐ３より小さい（狭い）。例えば、照明装置２００のセルギャップｄは、照明装置１００のセルギャップｄと同様の構成を有する。例えば、照明装置２００のセルギャップｄは３０μｍである。セルギャップｄが第３の電極間距離ｐ３より（狭い）小さいことに基づき、第１の基板２１１ａ側及び第２の基板１１２ａ側で発生した横電界は、第１の基板２１１ａと第２の基板１１２ａとの間の中央近傍に位置する液晶分子に影響を及ぼし、照明装置２００は入射光１８０を屈曲させることができる。
　複数の第１の透明電極２８１は第１の配線２１６－１と電気的に接続され、第１の配線２１６－１は第１の端子２１９－１と電気的に接続される。第１の配線２１６－１は、複数の第１の透明電極２８１の下に形成されてよく、複数の第１の透明電極２８１の上に形成されてもよい。また、第１の配線２１６－１は、複数の第１の透明電極２８１と同じ層に形成されてもよい。複数の第２の透明電極２８２は第２の配線２１６－２と電気的に接続され、第２の配線２１６－２は第２の端子２１９－２と電気的に接続される。第２の配線２１６－２は、複数の第２の透明電極２８２の下に形成されてよく、複数の第２の透明電極２８２の上に形成されてもよい。また、第２の配線２１６－２は、複数の第２の透明電極２８２と同じ層に形成されてもよい。例えば、照明装置２００の複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２は、第１の配線２１６－１及び第２の配線２１６－２と同じ層に形成されている。
　第５の配線２１６－５は、複数の第１の給電端子２１８－１、第６の配線２１６－６、複数の第２の給電端子２１８－２、及び第３の端子２１９－３に電気的に接続される。
　第１の基板２１１上に配置される第１の配向膜２１４は、ｘ軸方向（図１９において白抜きの矢印で示す方向）に配向処理されている。この場合、液晶層２６０を構成する液晶分子のうち、第１の基板２１１側の液晶分子の長軸は、ｘ軸方向に沿って配向する。すなわち、第１の配向膜２１４の配向方向（ｘ軸方向）と複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２の延在する方向（ｙ軸方向）は直交している。
　図２０に示されるように、平面視において、複数の第３の電極２８３、第４の透明電極２８４、複数の第３の給電端子２１８－３、及び複数の第４の給電端子２１８－４が第２の基板２２１上に設けられる。複数の第３の電極２８３、複数の第３の給電端子２１８－３、及び複数の第４の給電端子２１８－４は、第２の基板２２１と第４の透明電極２８４との間に形成されてよく、第２の基板２２１の上に形成された第４の透明電極２８４の上に形成されてもよい。例えば、複数の第３の電極２８３、第４の透明電極２８４、複数の第３の給電端子２１８－３、及び複数の第４の給電端子２１８－４は第２の基板２２１の上に形成され、第２の基板２２１と第４の透明電極２８４との間に形成されている。また、複数の第３の電極２８３、第４の透明電極２８４、複数の第３の給電端子２１８－３、及び複数の第４の給電端子２１８－４は、第４の透明電極２８４に覆われ、第４の透明電極２８４と接している。複数の第３の電極２８３、及び複数の第３の給電端子２１８－３は、第４の透明電極２８４と電気的に接続される。
　複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４は、複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２と同様に、制御装置４０から制御信号（電位）を供給され、光源３０から出射される光を、透過する機能、透過しにくくする機能、拡散する機能、及び屈折する機能を有する。
　複数の第３の電極２８３は第３の電極２８３－１、第３の電極２８３－２及び第３の電極２８３－３を含む。複数の第３の電極２８３のそれぞれの長軸が、ｙ軸方向に延在し、第３の電極２８３はｘ軸方向に沿って間隔を空けて配置される。第３の電極２８３の電極の幅は、第４の幅ｗ４である。隣り合う第３の電極２８３のｘ軸方向の電極間距離（電極間隔）は、第４の電極間距離ｐ４である。照明装置２００において、第４の幅ｗ４は、第３の幅ｗ３より広く（太く）、第３の電極間距離ｐ３は第４の電極間距離ｐ４より狭い（細い）。セルギャップｄは、第４の幅ｗ４より狭い。
　液晶セル２１０において、複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２と、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４とは、液晶層２６０ａを介して対向している。また、複数の第１の透明電極２８１、及び複数の第２の透明電極２８２の延在する方向（ｙ軸方向）は、複数の第３の電極２８３の延在する方向（ｙ軸方向）と平行である。
　第１の基板２１１が第２の基板２２１と貼り合わされると、複数の第１の給電端子２１８－１のそれぞれは、対応する第３の給電端子２１８－３に電気的に接続され、複数の第２の給電端子２１８－２のそれぞれは、対応する第４の給電端子２１８－４に電気的に接続される。その結果、第１の配線２１６－１及び第６の配線２１６－６は、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４に電気的に接続される。例えば、第１の給電端子２１８－１と第３の給電端子２１８－３、及び、第２の給電端子２１８－２と第４の給電端子２１８－４は、銀ペースト又は導電粒子を用いて、電気的に接続することができる。なお、導電粒子は金属を被覆した粒子を含む。
　例えば、図１６、図１９及び図２０に示されるように、第２の基板２２１のｘ軸方向に沿った長さは、第１の基板２１１のｘ軸方向に沿った長さより短い。第１の端子２１９－１、第２の端子２１９－２、及び第３の端子２１９－３は、第１の基板２１１上の端子部２２に設けられる。その結果、第１の基板２１１が第２の基板２２１と貼り合わされると、第１の端子２１９－１、第２の端子２１９－２及び第３の端子２１９－３は、第２の基板２２１に覆われずに露出される。
　よって、第１の液晶セル２１０ａにおいて、端子部２２ａは第１のフレキシブル配線基板１１ａと容易に貼り合わせることができ、容易に電気的に接続することができる。その結果、複数の第１の透明電極２８１は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部２２ａ、第１の端子２１９－１、第１の配線２１６－１を介して、制御装置４０（図１６を参照）から制御信号（電位）を供給される。複数の第２の透明電極２８２は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部２２ａ、第２の端子２１９－２、第２の配線２１６－２を介して、制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４は、第１のフレキシブル配線基板１１ａ、端子部２２ａ、第３の端子２１９－３、第５の配線２１６－５、複数の第１の給電端子２１８－１、第６の配線２１６－６、複数の第２の給電端子２１８－２、複数の第３の給電端子２１８－３、複数の第４の給電端子２１８－４を介して、制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。第１の液晶セル２１０ａと同様に、第２の液晶セル２１０ｂの端子部２２ｂも、第２のフレキシブル配線基板１１ｂと容易に貼り合わせることができ、容易に電気的に接続することができる。また、第１の液晶セル２１０ａと同様に、第２の液晶セル２１０ｂ内の各電極も制御装置４０から制御信号（電位）を供給される。
　第１の配線２１６－１、第２の配線２１６－２、第５の配線２１６－５、第６の配線２１６－６、複数の第１の給電端子２１８－１、複数の第３の給電端子２１８－３、複数の第２の給電端子２１８－２、複数の第４の給電端子２１８－４、第１の端子２１９－１、第２の端子２１９－２、第３の端子２１９－３、及び複数の第３の電極２８３を形成する材料として、金属材料を用いることができる。金属材料は、例えば、アルミニウム、モリブデンである。
　次に、図２１を参照し、液晶光学素子２０の一部の断面構造を説明する。
　第１の透明電極２８１－１ａは、隣り合う２つの第２の透明電極２８２－１ａ及び２８２－２ａに挟まれる。第１の透明電極２８１－１ａは、第３の電極２８３－２ａにおける第３の電極２８３－１ａ側の端部、及び、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａと間のスペースと、ｚ軸方向に沿って重畳する。
　第１の透明電極２８１－１ａと第２の透明電極２８２－１ａとの間のスペースは、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａと間のスペースと、ｚ軸方向に沿って重畳する。
　第２の透明電極２８２－１ａは、第３の電極２８３－１ａにおける第３の電極２８３－２ａ側の端部、及び、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａとの間のスペースと、ｚ軸方向に沿って重畳する。
　第１の透明電極２８１－２ａは第１の透明電極２８１－１ａと同様に構成される。第２の透明電極２８２－２ａ及び第２の透明電極２８２－３ａは、第２の透明電極２８２－１ａと同様に構成される。
　第３の電極２８３－２ａは、隣り合う２つの第３の電極２８３－１ａ及び第３の透明電極１８３－３ａに挟まれる。第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａとの間、第３の電極２８３－２ａと第３の電極２８３－３ａとの間、第３の電極２８３－１ａの上面、第３の電極２８３－２ａの上面、及び第３の電極２８３－３ａの上面は、第４の透明電極２８４が配置される。
　第１の液晶セル２１０ａは、複数の第１の領域ＺＮ１、及び、複数の第２の領域ＺＮ２を含む。複数の第１の領域ＺＮ１、及び、複数の第２の領域ＺＮ２は、ｘ軸方向に沿って、交互に配置される。
　第１の領域ＺＮ１は、第２の領域ＺＮ２と隣り合う。また、第１の領域ＺＮ１は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１－１ａと第２の透明電極２８２－１ａとの間のスペースが第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａとの間のスペースと重畳する領域、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａと間のスペースが第１の透明電極２８１－１ａにおける第２の透明電極２８２－１ａ側の端部と重畳する領域、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａと間のスペースが第２の透明電極２８２－１ａにおける第１の透明電極２８１－１ａ側の端部と重畳する領域を含む。すなわち、第１の領域ＺＮ１は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２との間のスペースが、隣り合う第３の電極２８３の間のスペースと重畳する領域、隣り合う第３の電極２８３の間のスペースが第１の透明電極２８１の端部と重畳する領域、隣り合う第３の電極２８３の間のスペースが第２の透明電極２８２の端部と重畳する領域を含む。
　第２の領域ＺＮ２は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１－１ａと第２の透明電極２８２－２ａとの間のスペースが、対向する第３の電極２８３－２ａと重畳する領域、第１の透明電極２８１－１ａにおける第２の透明電極２８２－２ａ側の端部が、対向する第３の電極２８３－２ａにおける第３の電極２８３－１ａ側の端部と重畳する領域、及び、第２の透明電極２８２－２ａにおける第１の透明電極２８１－１ａ側の端部が、対向する第３の電極２８３－２ａにおける第３の電極２８３－１ａ側の端部と重畳する領域を含む。すなわち、第２の領域ＺＮ２は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２との間のスペースが、対向する第３の電極２８３と重畳する領域、第１の透明電極２８１の端部が、対向する第３の電極２８３と重畳する領域、及び、第２の透明電極２８２の端部が、対向する第３の電極２８３と重畳する領域を含む。
　幅ＯＶ５は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１－１ａにおける第２の透明電極２８２－２ａ側の端部が、第３の電極２８３－２ａにおける第３の電極２８３－１ａ側の端部と重畳する幅である。また、幅ＯＶ５は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１－２ａにおける第２の透明電極２８２－３ａ側の端部が、第３の電極２８３－３ａにおける第３の電極２８３－２ａ側の端部と重畳する幅である。すなわち、幅ＯＶ５は、ｚ軸方向に沿って、第１の透明電極２８１が第３の電極２８３の端部と重畳する幅である。
　幅ＯＶ６は、ｚ軸方向に沿って、第２の透明電極２８２－２ａにおける第１の透明電極２８１－１ａ側の端部が第３の電極２８３－２ａにおける第３の電極２８３－３ａ側の端部と重畳する幅である。また、幅ＯＶ６は、ｚ軸方向に沿って、第２の透明電極２８２－３ａの端部が第３の電極２８３－３ａの端部と重畳する幅である。すなわち、幅ＯＶ６は、第２の透明電極２８２の端部が第３の電極２８３の端部と重畳する幅である。
　セルギャップｄは、液晶層２６０ａと第１の配向膜２１４ａとが接する面と、液晶層２６０ａと第１の配向膜２１４ａとが接する面との間隔であってよく、第１の基板２１１ａと第２の基板２２１ａとの間隔であってもよい。例えば、照明装置２００のセルギャップｄは、液晶層２６０ａと第１の配向膜２１４ａとが接する面と、液晶層２６０ａと第１の配向膜２１４ａとが接する面との間隔である。
＜２－４．液晶光学素子２０による光の配光の制御＞
　図２２～図２５を参照し、液晶光学素子２０を用いた光の配光を説明する。図２２は、液晶光学素子２０を用いた光の配光を説明するための断面図である。図２３は、第１の液晶セル２１０ａにおける各領域と位相差の関係を示す図である。図２４及び図２５は、液晶光学素子２０に含まれる各端子に供給する電圧を示すタイミングチャートである。図１～図２１と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　次に、図２２～図２５を参照し、第１の液晶セル２１０ａの各透明電極に電位が供給された状態の液晶光学素子２０を説明する。なお、第２の液晶セル２１０ｂの構成及び機能は第１の液晶セル２１０ａの構成及び機能と同様であるから、必要に応じて説明される。
　複数の第１の透明電極２８１及び複数の第２の透明電極２８２のうち、隣り合う第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２とに制御装置４０から異なる制御信号（電位）が供給されると、隣り合う第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２との間で電位差が発生する。その結果、隣り合う第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２との間に電界（第１の電界）が発生する。複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４は制御装置４０から複数の第１の透明電極２８１と複数の第２の透明電極２８２の何れか一方と同じ制御信号（電位）が供給される。例えば、第１の電界は横電界と呼ばれる。
　このとき、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４と異なる制御信号が供給された第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２の何れか一方の電極と、対向する複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間で電位差が発生する。その結果、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４と異なる制御信号が供給された第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２の何れか一方の電極と、対向する複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間に電界（第３の電界）が発生する。なお、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４と同じ制御信号が供給された第１の透明電極２８１と第２の透明電極２８２の何れか一方の電極と、対向する複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間には、同一の制御信号（電位）が供給されているため、電位差が発生しない。
　例えば、図２２及び図２４に示されるように、複数の第２の透明電極２８２（第２の透明電極２８２－１ａ、第２の透明電極２８２－２ａ、及び第２の透明電極２８２－３ａ）にハイ電位ＶＨ（＋）が供給され、複数の第１の透明電極２８１（第１の透明電極２８１－１ａ、第１の透明電極２８１－２ａ）、複数の第３の電極２８３（第３の電極２８３－１ａ～第３の電極２８３－３ａ）、及び、第４の透明電極２８４にロー電位ＶＬ（－）が供給される。
　その結果、第２の透明電極２８２と第１の透明電極２８１との間には電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、横電界が発生する。また、第２の透明電極２８２と、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間との間に電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、電界が発生する。なお、複数の第１の透明電極２８１と、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間との間では電位差が発生せず、電界は発生しない。電界が発生すると、電界の影響を受けた液晶層２６０ａ内の液晶分子の配向状態が変化する。
　図２２に示された断面図に応じた各領域と位相差の関係は、図２３のように示される。例えば、図２２及び図２３における制御角θは、９０度より小さい。
　図２３に示されるように、第１の領域ＺＮ１に入射した光は、第１の基板２１１ａ側から第２の基板２２１ａ側に向かうにつれて、位相差が徐々に増加する。すなわち、第１の領域ＺＮ１に入射した光は、第１の基板２１１ａ側から第２の基板２２１ａ側に向かうにつれて、屈曲し、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａとの間のスペース、第３の電極２８３－２ａと第３の電極２８３－３ａとの間のスペース、第３の電極２８３－３ａと隣り合う第３の電極との間のスペースを旋光し、第２の基板２２１ａから出射される。例えば、第２の透明電極２８２－１ａと第１の透明電極２８１－１ａとの間に入射した光は、図２３に基づき、第２の透明電極２８２－１ａから第３の電極２８３－２ａに向かうように屈曲する（例えば、右方向に屈曲する）と共に旋光する。また、第２の領域ＺＮ２に入射した光は、第１の基板２１１ａ側から第２の基板２２１ａ側に向かうにつれて、位相差が徐々に減少する。第２の領域ＺＮ２は、第２の基板２２１ａ側に第３の電極２８３を含む。第３の電極２８３は遮光の機能を有するため、第２の領域ＺＮ２に入射した光は第２の基板２２１ａから出射されない。
　図２２及び図２３に示されるように、照明装置２００の各電極にハイ電位ＶＨ又はロー電位ＶＬが供給されることによって、照明装置２００は、第１の液晶セル２１０ａの入射面６３に入射した光（例えば、入射光１８０（図１６を参照））を、９０度より小さい制御角θで屈曲させて、旋光させたのち、第１の液晶セル２１０ａから出射させることができる。第１の液晶セル２１０ａから出射された屈曲した光は、第２の液晶セル２１０ｂを透過し、第２の液晶セル２１０ｂから出射される。例えば、第１の液晶セル２１０ａの入射面６３に入射した第１の偏光６１は屈曲すると共に旋光し、第２の液晶セル２１０ｂ内をさらに旋光すると共に透過して、液晶光学素子２０から出射される。第２の偏光６２は、第１の偏光６１と９０度回転しているため、第１の液晶セル２１０ａ内を旋光すると共に透過し、第２の液晶セル２１０ｂで第１の偏光６１と同様に屈曲されると共に旋光し、液晶光学素子２０から出射される。
　また、例えば、図２５に示されるように、複数の第２の透明電極２８２（第２の透明電極２８２－１ａ、第２の透明電極２８２－２ａ、及び第２の透明電極２８２－３ａ）にロー電位ＶＬが供給され、複数の第１の透明電極２８１（第１の透明電極２８１－１ａ、第１の透明電極２８１－２ａ）、複数の第３の電極２８３（第３の電極２８３－１ａ～第３の電極２８３－３ａ）、及び、第４の透明電極２８４にハイ電位ＶＨが供給される。
　すなわち、第２の透明電極２８２－１ａ、第２の透明電極２８２－２ａ、第３の電極２８３－１ａ～第３の電極２８３－３ａ、及び第４の透明電極２８４にハイ電位ＶＨが供給され、第１の透明電極２８１－１ａ及び第１の透明電極２８１－１ｂにロー電位ＶＬが供給される。
　その結果、第２の透明電極２８２と第１の透明電極２８１との間には電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、横電界が発生する。また、第２の透明電極２８２と、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間との間に電位差（ＶＨ－ＶＬ）が発生し、電界が発生する。なお、複数の第１の透明電極２８１と、複数の第３の電極２８３及び第４の透明電極２８４との間との間では電位差が発生せず、電界は発生しない。電界が発生すると、電界の影響を受けた液晶層２６０ａ内の液晶分子の配向状態が変化する。
　図２５に示されたタイミングチャートを用いて、照明装置２００を動作させた場合の制御角θは、９０度より大きい。すなわち、第１の領域ＺＮ１に入射した光は、図２３に示される第２の領域ＺＮ２のように位相差が変化する。すなわち、第１の領域ＺＮ１に入射した光は、第１の基板２１１ａ側から第２の基板２２１ａ側に向かうにつれて、屈曲し、第３の電極２８３－１ａと第３の電極２８３－２ａとの間のスペース、第３の電極２８３－２ａと第３の電極２８３－３ａとの間のスペース、第３の電極２８３－３ａと隣り合う第３の電極との間のスペースを旋光し、第２の基板２２１ａから出射される。例えば、第２の透明電極２８２－１ａと第１の透明電極２８１－１ａとの間に入射した光は、第１の透明電極２８１－１ａから第３の電極２８３－１ａに向かうように屈曲する（例えば、左方向に屈曲する）と共に旋光する。また、第２の領域ＺＮ２に入射した光は、第３の電極２８３によって遮られるため、第２の領域ＺＮ２に入射した光は第２の基板２２１ａから出射されない。
　図２５に示されたタイミングチャートを用いて、照明装置２００の各電極にハイ電位ＶＨ又はロー電位ＶＬが供給されることによって、照明装置２００は、第１の液晶セル２１０ａの入射面６３に入射した光（例えば、入射光１８０（図１６を参照））を、９０度より大きな制御角θで屈曲させて、旋光させたのち、第１の液晶セル２１０ａから出射させることができる。第１の液晶セル２１０ａから出射された屈曲した光は、第２の液晶セル２１０ｂを透過し、第２の液晶セル２１０ｂから出射される。
　以上説明したとおり、照明装置２００は、照明装置１００と同様に、液晶光学素子２０に含まれる各電極に電位を供給することによって、供給された電位に応じた制御角θで屈曲した光を、液晶光学素子２０から出射させることができる。よって、照明装置２００は、液晶光学素子２０を用いて、光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
＜第３実施形態＞
　図２６～図２７を参照し、第３実施形態に係る照明装置２００Ａの構成の概略を説明する。図２６は照明装置２００Ａの構成を示す模式的な斜視図である。照明装置２００Ａは、照明装置２００と比較して、第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４ａの配向処理を、照明装置１００における第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４ａの配向処理と同じにしている。また、照明装置２００Ａの第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４の配向処理が、照明装置１００における第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４の配向処理と同じになるため、照明装置１００と同様に、照明装置２００Ａは、第１の液晶セル２１０ｅと第２の液晶セル２１０ｆとの間に、波長板２４０を含む。照明装置２００Ａのその他の構成は、照明装置１００又は照明装置２００の構成と同様である。よって、照明装置１００又は照明装置２００の構成と同様の構成は、必要に応じて、説明する。また、図１～図２５と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　図２６を参照し、照明装置２００Ａの構成の概略を説明する。図２６は照明装置２００Ａの構成を示す模式的な斜視図である。
　図２６に示されるように、照明装置２００Ａは、液晶光学素子２０Ａ、光源３０、及び制御装置４０を含む。液晶光学素子２０Ａは、第１の液晶セル２１０ｅ、接着層２３０－１ｐ、波長板２４０、接着層２３０－２ｐ、及び第２の液晶セル２１０ｆを含む。接着層２３０－１ｐは第１の液晶セル２１０ｅと波長板２４０との間に設けられ、接着層２３０－２ｐは波長板２４０と第２の液晶セル２１０ｆとの間に設けられる。第１の液晶セル２１０ｅ、接着層２３０－１ｐ、波長板２４０、接着層２３０－２ｐ、及び第２の液晶セル２１０ｆは、ｚ軸方向に沿って、光源に近い方からこの順に位置するように積層されている。
　波長板２４０の構成及び機能は、波長板１４０の構成及び機能と同様である。接着層２３０－１ｐ及び接着層２３０－２ｐの構成及び機能は、接着層１３０ａと同様である。光源３０、及び制御装置４０の構成及び機能は、照明装置１００又は照明装置２００の構成及び機能と同様である。
　第１の液晶セル２３０ｅ及び第２の液晶セル２３０ｆの構成及び機能は、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの構成及び機能と、第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４の配向処理の方向が異なる。第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４の配向処理は、照明装置１００における第２の基板２２１上の第２の配向膜２２４の配向処理と同様である。具体的には、図２７に示されるように、第２の配向膜２２４は、ｘ軸方向に、かつ、端子部２２に近づく方向に配向処理されている。第１の液晶セル２３０ｅ及び第２の液晶セル２３０ｆの第２の配向膜２２４の配向処理の方向以外の構成及び機能は、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂと同様である。
　よって、照明装置２００で用いた図２４及び図２５のタイミングチャートに基づき、照明装置２００Ａの各電極にハイ電位ＶＨ又はロー電位ＶＬが供給されることによって、照明装置２００Ａは、第１の液晶セル２１０ｅの入射面６３（図２２を参照）に入射した光を、９０度より小さい制御角θで屈曲させると共に透過させ、波長板２４０で９０度回転させたのちに、第２の液晶セル１１０ｆを透過させて、液晶光学素子２０Ａ（第２の液晶セル２１０ｆ）から出射させることができる。例えば、第１の液晶セル２１０ｅの入射面６３に入射した第１の偏光６１は屈曲すると共に透過し、波長板２４０で９０度回転し、第２の液晶セル２１０ｆ内を透過して、液晶光学素子２０Ａから出射される。第２の偏光６２は、第１の偏光６１と９０度回転しているため、第１の液晶セル２１０ｅ内を透過し、波長板２４０で９０度回転し、第２の液晶セル２１０ｆで第１の偏光６１と同様に屈曲されると共に透過し、液晶光学素子２０Ａから出射される。
　以上説明したとおり、照明装置２００Ａは、照明装置１００及び照明装置２００と同様に、液晶光学素子２０Ａに含まれる各電極に電位を供給することによって、供給された電位に応じた制御角θで屈曲した光を、液晶光学素子２０Ａから出射させることができる。よって、照明装置２００Ａは、液晶光学素子２０Ａを用いて、光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
＜第４実施形態＞
　図２８及び図２９を参照し、第４実施形態に係る照明装置２００Ｂの構成の概略を説明する。図２８は照明装置２００Ｂの構成を示す模式的な斜視図である。図２９は液晶光学素子２０Ｂの一部の断面構造を示す断面図である。照明装置２００Ｂは、照明装置２００と比較して、液晶光学素子２０と同様の構成及び機能を有する液晶光学素子をｚ軸方向に沿って９０度回転して、液晶光学素子２０に重畳させた構成を含む。照明装置２００Ｂのその他の構成は、照明装置２００の構成と同様である。よって、照明装置２００と同様の構成は、必要に応じて、説明する。また、図１～図２７と同一、又は類似する構成は、必要に応じて説明する。
　はじめに、図２８を参照し、照明装置２００Ｂの構成の概略を説明する。
　図２８に示されるように、照明装置２００Ｂは、液晶光学素子２０Ｂ、光源３０、及び制御装置４０を含む。液晶光学素子２０Ｂは、第１の液晶セル２１０ａ、接着層２３０ａ、第２の液晶セル２１０ｂ、接着層２３０ｂ、第３の液晶セル２１０ｃ、接着層２３０ｃ、及び第４の液晶セル２１０ｄを含む。接着層２３０ａは第１の液晶セル２１０ａと第２の液晶セル２１０ｂとの間に設けられ、接着層２３０ｂは第２の液晶セル２１０ｂと第３の液晶セル２１０ｃとの間に設けられ、接着層２３０ｃは第３の液晶セル２１０ｃと第４の液晶セル２１０ｄとの間に設けられる。第１の液晶セル２１０ａ、接着層２３０ａ、第２の液晶セル２１０ｂ、接着層２３０ｂ、第３の液晶セル２１０ｃ、接着層２３０ｃ、及び第４の液晶セル２１０ｄは、ｚ軸方向に沿って、光源に近い方からこの順に位置するように積層されている。
　第１の液晶セル２１０ａ、第２の液晶セル２１０ｂ、第３の液晶セル２１０ｃ、及び第４の液晶セル２１０ｄの基本的な構成及び機能は同じである。第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの構成及び機能は、照明装置２００の第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの構成及び機能と同様であるから、必要に応じて説明される。
　接着層２３０ａ～接着層２３０ｃは、接着層１３０ａと同様の材料を用いることができる。
　光源３０及び制御装置４０は、照明装置１００と同様の構成を有する。制御装置４０は、液晶光学素子２０Ｂ及び光源３０を制御する。具体的には、制御装置４０は、液晶光学素子２０Ｂの第１の液晶セル２１０ａ～第４の液晶セル２１０ｄに、光の配光方向及び配向角を制御可能な制御信号（電位）を供給し、光源３０の点灯及び明るさを制御可能な制御信号（電位）を供給することができる。
　液晶光学素子２０Ｂ及び光源３０は、制御装置４０と電気的に接続されている。例えば、制御装置４０は、第１の液晶セル２１０ａの端子部２２ｃに電気的に接続された第３のフレキシブル配線基板１１ｃ、第２の液晶セル２１０ｂの端子部２２ｂに電気的に接続された第２のフレキシブル配線基板１１ｂ、第３の液晶セル２１０ｃの端子部２２ｃに電気的に接続された第３のフレキシブル配線基板１１ｃ、及び、第４の液晶セル２１０ｄの端子部２２ｄに電気的に接続された第４のフレキシブル配線基板１１ｄを介して電気的に接続される。
　光源３０から液晶光学素子２０Ｂに出射された光は、第１の液晶セル２１０ａ、接着層２３０ａ、第２の液晶セル２１０ｂ、接着層２３０ｂ、第３の液晶セル２１０ｃ、接着層２３０ｃ、及び第４の液晶セル２１０ｄから出射される。例えば、液晶光学素子２０Ｂを透過する光は、液晶セル２１０に含まれる各電極の構成、及び、制御装置４０から各電極に供給される電圧に基づき、ｘ軸方向又はｙ軸方向に屈折する。すなわち、照明装置２００Ｂは、液晶光学素子２０Ｂを用いて光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
　次に、図２９を参照し、液晶光学素子２０Ｂの構成の概略を説明する。具体的には、図２９は、図２８に示されるＥ１－Ｅ２線に沿って切断されたｚｘ面内の模式的な断面図である。
　第３の液晶セル２１０ｃは第１の液晶セル２１０ａと同様の構成及び機能を有し、第４の液晶セル２１０ｄは第２の液晶セル２１０ｂと同様の構成及び機能を有する。照明装置２００Ｂは、照明装置２００で説明された液晶光学素子１０（同一の構造を有する第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂ）に、液晶光学素子１０と同一の構成を有する液晶光学素子（同一の構造を有する第３の液晶セル２１０ｃ及び第４の液晶セル２１０ｄ）を９０度回転させて、積層させた構成を有する。
　第３の液晶セル２１０ｃは、第１の基板２１１ｃ、第２の基板２２１ｃ、複数の第１の透明電極（図示は省略）、複数の第２の透明電極２８２（例えば、第２の透明電極２８２－１ｃ）、複数の第３の電極２８３（例えば、第３の電極２８３－１ｃ）、第４の透明電極２８４ｃ、第１の配向膜２１４ｃ、第２の配向膜２２４ｃ、及び液晶層２６０ｃを含む。
　第４の液晶セル２１０ｄは、第１の基板２１１ｄ、第２の基板２２１ｄ、複数の第１の透明電極（図示は省略）、複数の第２の透明電極２８２（例えば、第２の透明電極２８２－１ｄ）、複数の第３の電極２８３（例えば、第３の電極２８３－１ｄ）、第４の透明電極２８４ｄ、第１の配向膜２１４ｄ、第２の配向膜２２４ｄ、及び液晶層２６０ｄを含む。第４の液晶セル２１０ｄの各構成要素は、第３の液晶セル２１０ｃの各構成要素と同様である。
　第１の基板２１１ｃ、第２の基板２２１ｃ、複数の第１の透明電極２８１、複数の第２の透明電極２８２、第１の配向膜２１４ｃ、第２の配向膜２２４ｃ、及び液晶層２６０ｃのそれぞれの構成は、第１の基板１１１ａ、第２の基板１２１ａ、複数の第１の透明電極１８１、複数の第２の透明電極１８２、第１の配向膜１１４ａ、第２の配向膜１２４ａ、及び液晶層１６０ａのそれぞれの構成と同様である。よって、第３の液晶セル２１０ｃ及び第４の液晶セル２１０ｄの詳細な説明は、省略される。
　第３の液晶セル２１０ｃ及び第４の液晶セル２１０ｄに含まれる複数の第１の透明電極、複数の第２の透明電極２８２、及び複数の第３の電極２８３の延在する方向は、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂに含まれる複数の第１の透明電極、複数の第２の透明電極２８２、及び複数の第３の電極２８３の延在する方向と直交する。
　また、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの第１の基板２１１の配向処理の方向（ｘ軸方向）は、第３の液晶セル２１０ｃ及び第４の液晶セル２１０ｄの第１の基板２１１の配向処理の方向（ｙ軸方向）と直交する。第１の基板２１１と同様に、第１の液晶セル２１０ａ及び第２の液晶セル２１０ｂの第２の基板２２１の配向処理の方向（ｙ軸方向）は、第３の液晶セル２１０ｃ及び第４の液晶セル２１０ｄの第２の基板２２１の配向処理の方向（ｘ軸方向）と直交する。
　その結果、例えば、第１の液晶セル２１０ａは、ｙ軸方向に平行な第１の偏光６１をｘ軸方向に屈曲させると共に旋光させ、第２の液晶セル２１０ｂは、ｘ軸方向に平行な第２の偏光６２をｘ軸方向に屈曲させると共に旋光させ、第３の液晶セル２１０ｃは、ｙ軸方向に平行な第１の偏光６１をｙ軸方向に屈曲させると共に先行させ、第４の液晶セル２１０ｄは、ｘ軸方向に平行な第２の偏光６２をｙ軸方向に屈曲させると共に旋光させることができる。
　よって、照明装置２００Ｂは、ｘ軸方向とｙ軸方向との２軸に光を屈曲させることができる。
　また、照明装置２００Ｂは、照明装置２００と同様に、液晶光学素子２０Ｂに含まれる各電極に電位を供給することによって、供給された電位に応じた制御角θで屈曲した光を、液晶光学素子２０Ｂから出射させることができる。よって、照明装置２００Ｂは、液晶光学素子２０Ｂを用いて、光の配光方向及び光の配光角を調整することが可能であると共に、調整された様々な配光方向及び配光角を有する光を照射することができる。
　本発明の一実施形態として例示した液晶光学素子及び照明装置の各種構成は相互に矛盾しない限り適宜組み合わせることができる。また、本発明の一実施形態として例示した液晶光学素子及び照明装置の各種構成は、相互に矛盾しない限り適宜、入れ替えることができる。本明細書及び図面に開示された液晶光学素子及び照明装置を基にして、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、又は、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。
　本明細書に開示された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、又は、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。
　１０：液晶光学素子、１１ａ：第１のフレキシブル配線基板、１１ｂ：第２のフレキシブル配線基板、１１ｃ：第３のフレキシブル配線基板、１１ｄ：第４のフレキシブル配線基板、１２：端子部、１２ａ：端子部、１２ｂ：端子部、２０：液晶光学素子、２０Ａ：液晶光学素子、２０Ｂ：液晶光学素子、２２：端子部、２２ａ：端子部、２２ｂ：端子部、２２ｃ：端子部、２２ｄ：端子部、３０：光源、３１：発光素子、３２：反射器、３３：凸レンズ、４０：制御装置、６１：第１の偏光、６２：第２の偏光、６３：入射面、１００：照明装置、１１０：液晶セル、１１０ａ：第１の液晶セル、１１０ｂ：第２の液晶セル、１１０ｆ：第２の液晶セル、１１１：第１の基板、１１１ａ：第１の基板、１１１ｂ：第１の基板、１１２ａ：第２の基板、１１４：第１の配向膜、１１４ａ：第１の配向膜、１１４ｂ：第１の配向膜、１１６－１：第１の配線、１１６－２：第２の配線、１１６－３：第３の配線、１１６－４：第４の配線、１１６－５：第５の配線、１１６－６：第６の配線、１１８－１：第１の給電端子、１１８－２：第２の給電端子、１１８－３：第３の給電端子、１１８－４：第４の給電端子、１１９－１：第１の端子、１１９－２：第２の端子、１１９－３：第３の端子、１１９－４：第４の端子、１２１：第２の基板、１２１ａ：第２の基板、１２１ｂ：第２の基板、１２４：第２の配向膜、１２４ａ：第２の配向膜、１２４ｂ：第２の配向膜、１３０ａ：接着層、１３０ｂ：接着層、１４０：波長板、１６０：液晶層、１６０ａ：液晶層、１６０ｂ：液晶層、１８０：入射光、１８１：第１の透明電極、１８１－１：第１の透明電極、１８１－１ａ：第１の透明電極、１８１－１ｂ：第１の透明電極、１８２：第２の透明電極、１８２－１：第２の透明電極、１８２－１ａ：第２の透明電極、１８２－１ｂ：第２の透明電極、１８２－２：第２の透明電極、１８２－２ａ：第２の透明電極、１８２－２ｂ：第２の透明電極、１８２－３ａ：第２の透明電極、１８３：第３の透明電極、１８３－１：第３の透明電極、１８３－１ａ：第３の透明電極、１８３－１ｂ：第３の透明電極、１８３－２：第３の透明電極、１８３－２ａ：第３の透明電極、１８３－２ｂ：第３の透明電極、１８３－３ａ：第３の透明電極、１８４：第４の透明電極、１８４－１：第４の透明電極、１８４－１ａ：第４の透明電極、１８４－１ｂ：第４の透明電極、１８４－２：第４の透明電極、１８４－２ａ：第４の透明電極、１８４－２ｂ：第４の透明電極、２００：照明装置、２００Ａ：照明装置、２００Ｂ：照明装置、２１０：液晶セル、２１０ａ：第１の液晶セル、２１０ｂ：第２の液晶セル、２１０ｃ：第３の液晶セル、２１０ｄ：第４の液晶セル、２１０ｅ：第１の液晶セル、２１０ｆ：第２の液晶セル、２１１：第１の基板、２１１ａ：第１の基板、２１１ｂ：第１の基板、２１１ｃ：第１の基板、２１１ｄ：第１の基板、２１４：第１の配向膜、２１４ａ：第１の配向膜、２１４ｂ：第１の配向膜、２１４ｃ：第１の配向膜、２１４ｄ：第１の配向膜、２１６－１：第１の配線、２１６－２：第２の配線、２１６－５：第５の配線、２１６－６：第６の配線、２１８－１：第１の給電端子、２１８－２：第２の給電端子、２１８－３：第３の給電端子、２１８－４：第４の給電端子、２１９－１：第１の端子、２１９－２：第２の端子、２１９－３：第３の端子、２２１：第２の基板、２２１ａ：第２の基板、２２１ｂ：第２の基板、２２１ｃ：第２の基板、２２１ｄ：第２の基板、２２４：第２の配向膜、２２４ａ：第２の配向膜、２２４ｂ：第２の配向膜、２２４ｃ：第２の配向膜、２２４ｄ：第２の配向膜、２３０－１ｐ：接着層、２３０－２ｐ：接着層、２３０ａ：接着層、２３０ｂ：接着層、２３０ｃ：接着層、２３０ｅ：第１の液晶セル、２３０ｆ：第２の液晶セル、２４０：波長板、２６０：液晶層、２６０ａ：液晶層、２６０ｂ：液晶層、２６０ｃ：液晶層、２６０ｄ：液晶層、２８１：第１の透明電極、２８１－１：第１の透明電極、２８１－１ａ：第１の透明電極、２８１－１ｂ：第１の透明電極、２８１－２ａ：第１の透明電極、２８１－２ｂ：第１の透明電極、２８２：第２の透明電極、２８２－１：第２の透明電極、２８２－１ａ：第２の透明電極、２８２－１ｂ：第２の透明電極、２８２－１ｃ：第２の透明電極、２８２－１ｄ：第２の透明電極、２８２－２：第２の透明電極、２８２－２ａ：第２の透明電極、２８２－２ｂ：第２の透明電極、２８２－３ａ：第２の透明電極、２８２－３ｂ：第２の透明電極、２８３：第３の電極、２８３－１：第３の電極、２８３－１ａ：第３の電極、２８３－１ｂ：第３の電極、２８３－１ｃ：第３の電極、２８３－１ｄ：第３の電極、２８３－２：第３の電極、２８３－２ａ：第３の電極、２８３－２ｂ：第３の電極、２８３－３：第３の電極、２８３－３ａ：第３の電極、２８３－３ｂ：第３の電極、２８４：第４の透明電極、２８４ｃ：第４の透明電極、２８４ｄ：第４の透明電極 

Claims (18)

  1. 　第１の液晶セル、及び、
    　前記第１の液晶セルに重なる第２の液晶セル、を有し、
    　前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、第１の基板、前記第１の基板上に配置された第１の電極及び第２の電極、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第２の基板上に配置された第３の電極及び第４の電極、及び、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層を有し、
    　前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の方向に平行に交互に配置され、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、
    　前記第３の電極及び第４の電極は、前記第１の方向に平行に交互に配置され、前記第２の方向に延在し、
    　前記第１の電極は、前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向において、前記第３の電極の第１の端部、前記第３の電極と前記第４の電極との間のスペース、及び、前記第４の電極の第１の端部と重畳し、
    　前記第４の電極は、前記第３の方向において、前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペース、前記第２の電極の第１の端部と重畳する、
    　液晶光学素子。
  2. 　前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、
    　　前記第１の電極及び前記第２の電極上に配置された第１の配向膜と、
    　　前記第３の電極及び前記第４の電極上に配置され、前記第１の配向膜に対向する第２の配向膜と、
    　をさらに有する、
    　請求項１に記載の液晶光学素子。
  3. 　前記第１の配向膜の配向処理の方向、及び、前記第２の配向膜の配向処理の方向は、前記第１の方向に平行な方向である、
    　請求項２に記載の液晶光学素子。
  4. 　前記液晶光学素子は、前記第１の液晶セルと前記第２の液晶セルとの間に配置された波長板をさらに有する、
    　請求項１に記載の液晶光学素子。
  5. 　前記第１の電極の幅は、前記第２の電極の幅と同じであり、前記第３の電極の幅より狭い、
    　請求項１に記載の液晶光学素子。
  6. 　前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペースは、前記第３の電極と前記第４の電極との間のスペースより広い、
    　請求項１に記載の液晶光学素子。
  7. 　前記第３の方向に沿った前記第１の配向膜と前記第２の配向膜との間のセルギャップは、前記第１の電極の幅より狭い、
    　請求項２に記載の液晶光学素子。
  8. 　前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極、及び前記第４の電極は、透明の材料を含む、
    　請求項１に記載の液晶光学素子。
  9. 　請求項１に記載の前記液晶光学素子と電気的に接続され、
    　前記第１の電極、前記第２の電極、前記第３の電極及び前記第４の電極に制御信号を供給する制御装置を含む、
    　照明装置。
  10. 　前記制御装置は、
    　　前記第１の電極及び前記第４の電極に第１の制御信号を供給し、
    　　前記第２の電極及び前記第３の電極に前記第１の制御信号とは異なる極性の第２の制御信号を供給する、
    　請求項９に記載の照明装置。
  11. 　第１の液晶セル、及び、
    　前記第１の液晶セルに重なる第２の液晶セル、を有し、
    　前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、第１の基板、前記第１の基板上に配置された第１の電極及び第２の電極、前記第１の基板に対向して配置される第２の基板、前記第２の基板上に配置された第３の電極及び第４の電極、及び、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置される液晶層を有し、
    　前記第１の電極及び前記第２の電極は、第１の方向に平行に交互に配置され、前記第１の方向に交差する第２の方向に延在し、
    　前記第３の電極は、前記第１の方向に平行に配置され、前記第２の方向に延在し、
    　前記第４の電極は、前記第３の電極を覆うように前記第２の基板上に配置され、
    　前記第１の電極は、前記第１の方向及び前記第２の方向と交差する第３の方向において、前記第３の電極の第１の端部、及び、前記第３の電極間のスペースと重畳し、
    　前記第３の電極は、前記第３の方向において、前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペース、前記第２の電極の第１の端部と重畳し、
    　前記第３の電極間のスペースは、前記第１の電極と前記第２の電極とは異なる第２の電極との間のスペースと重畳する、
    　液晶光学素子。
  12. 　前記第１の液晶セル、及び前記第２の液晶セルのそれぞれは、
    　　前記第１の電極及び前記第２の電極上に配置された第１の配向膜と、
    　　前記第３の電極及び前記第４の電極上に配置され、前記第１の配向膜に対向する第２の配向膜と、
    　をさらに有する、
    　請求項１１に記載の液晶光学素子。
  13. 　前記第１の配向膜の配向処理の方向は前記第１の方向に平行な方向であり、
    　前記第２の配向膜の配向処理の方向は前記第２の方向に平行な方向である、
    　請求項１２に記載の液晶光学素子。
  14. 　前記第３の電極間のスペースは、前記第１の電極と前記第２の電極との間のスペースより広く、
    　前記第３の方向に沿った前記第１の配向膜と前記第２の配向膜との間のセルギャップは、前記第３の電極の幅より狭い、
    　請求項１２に記載の液晶光学素子。
  15. 　前記第３の電極は、金属材料を含み、前記第１の基板を透過する光を遮光する、
    　請求項１１に記載の液晶光学素子。
  16. 　前記第１の配向膜の配向処理の方向、及び、前記第２の配向膜の配向処理の方向は前記第１の方向に平行な方向である、
    　請求項１２に記載の液晶光学素子。
  17. 　前記液晶光学素子は、前記第１の液晶セルと前記第２の液晶セルとの間に配置された波長板をさらに有する、
    　請求項１６に記載の液晶光学素子。
  18. 　前記液晶光学素子は、
    　　前記第２の液晶セルに重なる第３の液晶セル、及び、
    　　前記第３の液晶セルに重なる第４の液晶セル、
    　をさらに有し、
    　前記第３の液晶セル及び前記第４の液晶セルは、前記第３の方向に平行な軸に対して９０度回転して、前記第２の液晶セルに重なり、
    　前記第３の液晶セル及び前記第４の液晶セルのそれぞれは、前記第１の基板、前記第１の電極、前記第２の電極、前記第２の基板、前記第３の電極、前記第４の電極、及び、前記液晶層を有する、
    　請求項１１に記載の液晶光学素子。 
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