特許 6334974 光出射装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6334974

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年5月30日

(54)【発明の名称】光出射装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20180521BHJP

   F21S 41/00 20180101ALI20180521BHJP

   F21S 43/00 20180101ALI20180521BHJP

   F21S 45/00 20180101ALI20180521BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20180521BHJP

   F21W 103/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21W 104/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21W 105/00 20180101ALN20180521BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180521BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 310

   F21S8/10 380

   F21S8/10 382

   F21V7/00 320

   F21Y115:10

【請求項の数】7

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-56284(P2014-56284)

(22)【出願日】2014年3月19日

(65)【公開番号】特開2015-179603(P2015-179603A)

(43)【公開日】2015年10月8日

【審査請求日】2017年2月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002303

【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091340

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 敬四郎

(74)【代理人】

【識別番号】100141302

【弁理士】

【氏名又は名称】鵜飼 伸一

(72)【発明者】

【氏名】都甲 康夫

【審査官】 津田 真吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０９４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−００２５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１３３２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５３７７２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｓ ４３／００

Ｆ２１Ｖ ７／００

Ｇ０２Ｆ １／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸上に光線を出射する光源と、
前記光軸に対して傾斜して配置された少なくとも１つのミラー素子と、を有し、
前記ミラー素子は、
対向配置された第１、第２の透明基板と、
第１、第２の透明基板の対向面上方に形成された第１、第２の透明電極と、
前記第１、第２の透明電極間に配置され、金属イオンを含有するエレクトロデポジション材料を含む電解液と、
前記ミラー素子の少なくとも一つにおいて、前記第１の透明基板の対向面上に形成されたマイクロプリズムと、
を含み、
さらに前記ミラー素子の第１、第２の透明電極間に電圧を印加する制御回路と、
を有し、
前記第１の透明電極は、前記マイクロプリズムの表面に形成されていることを特徴とする、
光出射装置。

【請求項2】

前記ミラー素子は２つ以上であり、前記光源の光軸に対する傾斜角が同角度である、請求項１記載の光出射装置。

【請求項3】

前記ミラー素子は２つ以上であり、前記光源の光軸に対する傾斜角は、それぞれの前記ミラー素子で異なる、請求項１記載の光出射装置。

【請求項4】

前記ミラー素子が配置された前記光軸の延長線上に反射板を有する請求項１から３のいずれか１項記載の光出射装置。

【請求項5】

第２の透明基板の対向面は前記第１の透明基板の対向面とは異なる面形状に形成されており、
前記制御回路は印加する極性を切り替える機能を有する請求項１から４のいずれか１項記載の光出射装置。

【請求項6】

前記第１、第２の透明電極は、少なくとも一方の透明電極が２つ以上の電極パターンを有し、前記制御回路は各電極パターンに別途電圧を印加する機能を有する請求項１から５のいずれか１項記載の光出射装置。

【請求項7】

光軸上に光線を出射する光源を収容できる光源収容部と、
前記光軸に対して傾斜して配置された少なくとも１つのミラー素子と、を有し、
前記ミラー素子は、
対向配置された第１、第２の透明基板と、
第１、第２の透明基板の対向面上方に形成された第１、第２の透明電極と、
前記第１、第２の透明電極間に配置された金属イオンを含有するエレクトロデポジション材料を含む電解液と、
前記ミラー素子の少なくとも一つにおいて、前記第１の透明基板の対向面上に形成されたマイクロプリズムと、
を含み、
さらに前記ミラー素子の第１、第２の透明電極間に電圧を印加する制御回路と、
を有し、
前記第１の透明電極は、前記マイクロプリズムの表面に形成されていることを特徴とする、
光出射装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両用灯具や各種照明具等の光出射装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光出射装置、例えば自動車のテールランプやウインカーにおいて、複数の発光領域を連続して順次点灯させることで、単一発光領域を点灯させた場合より、後続車の運転者の視認性を向上させることが可能となる。マトリクス状に多数配置した発光ダイオードを制御装置から入力した信号に合わせて順次点灯させるテールランプが提案されている（例えば特許文献１）。

【0003】

銀イオンを含むエレクトロデポジション材料を含む電解液を、対向電極を有するセルに収容し、対向電極間に電圧印加すると、負電位側の電極表面に還元反応によって銀が析出、堆積し、鏡面を形成することができる。また、メディエータとして銅（II）イオンの塩を電解液に加えることで電圧無印加時の銀の酸化反応を促進し、析出した銀を溶解させることができる（例えば特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公平６−５１４５３

【特許文献2】特開２０１２−１８１３８９

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

新規な光出射装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一観点によれば、光軸上に光線を出射する光源と、前記光軸に対して傾斜して配置された少なくとも１つのミラー素子と、を有し、前記ミラー素子は、対向配置された第１、第２の透明基板と、第１、第２の透明基板の対向面上方に形成された第１、第２の透明電極と、前記第１、第２の透明電極間に配置され、金属イオンを含有するエレクトロデポジション材料を含む電解液と、前記ミラー素子の少なくとも一つにおいて、前記第１の透明基板の対向面上に形成されたマイクロプリズムと、を含み、さらに前記ミラー素子の第１、第２の透明電極間に電圧を印加する制御回路と、を有し、前記第１の透明電極は、前記マイクロプリズムの表面に形成されていることを特徴とする、光出射装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１Ａは透過状態におけるミラー素子のセル構造を示した断面図、図１Ｂは反射状態におけるミラー素子のセル構造を示した断面図である。

【図2】図２Ａはミラー素子の反射率、透過率を測定する測定系の概略図、図２Ｂ，２Ｃ、２Ｄはミラー素子の透過率、反射率、透過率スペクトルを示すグラフである。

【図3-1】および

【図3-2】図３Ａは光源と４つのミラー素子を備えた光出射装置の構造を示す断面図、図３Ｂ〜図３Ｆは図３Ａの光出射装置の動作を示す断面図である。

【図4-1】および

【図4-2】図４Ａは光出射装置のミラー素子の光軸に対する傾斜角をミラー素子ごとに異なる角度に設定した光出射装置を示す断面図、図４Ｂ〜図４Ｆは図４Ａの光出射装置の動作を示す断面図である。

【図5】図５Ａは第１の透明電極を４分割し、各分割電極表面に銀薄膜を形成できるミラー素子と制御回路の間の配線を示す断面図、図５Ｂ、図５Ｃは選択的に反射状態としたミラー素子による光の出射制御を示した断面図である。

【図6】図６Ａは光源と、光軸上に配置した１つのミラー素子によって構成された光出射装置の動作を示す断面図、図６Ｂは光軸上にミラー素子を複数個配置した光出射装置の動作を示す断面図である。

【図7】図７Ａは反射状態となるミラー素子を選択制御できる照明装置を示した断面図、図７Ｂは図７Ａの照明装置の歩行者用照明動作を示すダイアグラムである。

【図8-1】、

【図8-2】、

【図8-3】および

【図8-4】図８Ａは透明基板上に形成したマイクロプリズムを示す斜視図、図８Ｂ〜図８Ｆは透明基板上にマイクロプリズム、マイクロプリズム上に透明電極を形成する工程を示す断面図、図８Ｇは（マイクロプリズム付き）ミラー素子のセル構造を示す断面図、図８Ｈは金属電極付きマイクロプリズム反射板を示す断面図、図８Ｉはマイクロプリズム電極表面を反射状態としたミラー素子の構造を示す断面図、図８Ｊは図８Ｉのミラー素子に法線方向から光が入射した場合の反射光の方向を示す断面図、図８Ｋはミラー素子の平坦透明電極表面を反射状態としたミラー素子の構造を示す断面図、図８Ｌは図８Ｋのミラー素子に法線方向から光が入射した場合の反射光の方向を示す断面図、図８Ｍはミラー素子と、反射板を図７Ａの照明装置に採用した照明装置を示す断面図、図８Ｎは図８Ｍの照明装置が出射可能な光の方向を示す断面図である。

【符号の説明】

【0008】

３・・・電解液、７・・・銀薄膜、１１・・・第１の透明基板、１２・・・第１の透明電極、１２ａ・・・第１分割電極、１２ｂ・・・第２分割電極、１２ｃ・・・第３分割電極、１２ｄ・・・第４分割電極、１３・・・マイクロプリズム、１３ａ・・・マイクロプリズム材料樹脂、１４・・・シール材料、１５・・・直流電源、１６・・・ギャップコントロール剤、１７・・・ＳＵＳマスク、１８・・・石英板、１９・・・マイクロプリズム金型、２１・・・第２の透明基板、２２・・・第２の透明電極、３２・・・金属電極、４０・・・リアウインドウ、４１・・・制御回路、４２・・・光源、４３・・・ミラー素子、４３ａ・・・第１ミラー素子、４３ｂ・・・第２ミラー素子、４３ｃ・・・第３ミラー素子、４３ｄ・・・第４ミラー素子、４５・・・鏡もしくは光吸収板、４６・・・透明板、４７・・・鏡、４８・・・金属電極付きマイクロプリズム反射板、６０・・・平坦面上のミラーによる反射光の方向、６１・・・マイクロプリズム電極上のミラーによる反射光の方向、６２・・・平坦面上の金属ミラーによる反射光の方向、Ｓ・・・人センサ、Ｓ１・・・第1人センサ、Ｓ２・・・第２人センサ、Ｓ３・・・第３人センサ、Ｓ４・・・第４人センサ、Ｓ５・・・第５人センサ。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。

【0010】

図１Ａは透過状態におけるミラー素子４３のセル構造を示した断面図である。なお、図中に示す各構成の相対的なサイズは、実際のものとは異なる。

【0011】

表面に第１、第２の透明電極１２、２２を有する第１、第２の透明基板１１、２１を準備する。第１、第２の透明基板１１、２１にはガラスなどが用いられる。第１、第２の透明電極１２、２２には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などが用いられる。なお、第１、第２の透明基板１１、２１表面にスパッタ、化学気相成長法（ＣＶＤ）、もしくは蒸着などの方法で第１、第２の透明電極１２、２２を形成してもよい。必要に応じて第１、第２の透明電極１２、２２にパターニングをしてもよい。

【0012】

第１、第２の透明電極１２、２２が対向するように第１の透明基板１１および第２の透明基板２１を対向配置する。対向配置された第１、第２の透明基板１１、２１間のギャップを制御するため、ギャップコントロール剤を用いる。ギャップの大きさは、２０ミクロンから数百ミクロン（例えば、１００ミクロン）である。例では１−３個/ｍｍ２となるようにギャップコントロール剤を散布したが、ギャップの径に合わせて表示に影響が出にくい散布量とするのが望ましい。本例の場合、多少のギャップムラがあっても、表示への影響は少ないため、散布量はそれほど重要ではない。

【0013】

本例ではギャップコントロール剤によるギャップコントロールを行ったが、リブなどの突起によってギャップコントロールを行ってもよい。また、小型のセルの場合、シール部分に所定の厚さを有するフィルム上のスペーサを用いてギャップ制御してもよい。

【0014】

一方の透明基板上に紫外線（ＵＶ）及び熱硬化型のシール材１４を塗布し、一方の透明基板上に銀イオンを含有するエレクトロデポジション材料を含む電解液３を滴下し、両基板を重ね合わせた。紫外線を照射してシール材１４を硬化させた。

【0015】

シール材１４は、光硬化タイプ、熱硬化タイプを用いても良い。電解液に耐えるシール材料（腐食されないシール材料）が好ましい。

【0016】

電解液３は、例えばＡｇＮＯ３などのエレクトロデポジション材料である銀を含む化合物、例えばテトラブチルアンモニウムブロミド（ＴＢＡＢｒ）などの電解質、例えばＣｕＣｌ２などのメディエータ、例えばＬｉＢｒなどの電解質の浄化剤(支持電解質)、ジメチルスルホキサイド（ＤＭＳＯ）などの溶媒、等により構成される。なお、電解質は銀イオンとなる銀の化合物に限らず、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌなどの金属イオンとなる金属化合物であっても構わない。

【0017】

溶媒であるＤＭＳＯ の中に、ＡｇＮＯ３を５０ｍＭエレクトロクロミック剤として添加し、ＬｉＢｒを２５０ｍＭ支持電解質として加え、ＣｕＣｌ２を１０ｍＭメディエータとして加える。この電解質にＰＶＢを１０ｗｔ％ホストポリマーとして加えてもよいが、本例ではゲル化しない電解液を用いた。

【0018】

支持電解質は、発色材料の酸化還元反応等を促進するものであれば限定されず、たとえばリチウム塩（ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４等）、カリウム塩（ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ等）、ナトリウム塩（ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ等）を好適に用いることができる。支持電解質の濃度は、たとえば１０ｍＭ以上１Ｍ以下であることが好ましいが、これも特に限定されるものではない。

【0019】

溶媒は、発色材料等を安定的に保持することができるものであれば限定されない。水や炭酸プロピレン等の極性溶媒、極性のない有機溶媒、更には、イオン性液体、イオン導電性高分子、高分子電解質等を使用することが可能である。具体的には、炭酸プロピレン、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ポリビニル硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸等を用いることができる。

【0020】

電解液３を第１の透明基板１１、第２の透明基板２１いずれかの表面に適量滴下する工程にはワンドロップフィリング（ＯＤＦ）工程を用いた。滴下方法としてはディスペンサやインクジェットを含む各種印刷方式が適用できる。

【0021】

真空中（もしくは大気中、もしくは窒素雰囲気中）で両透明基板の重ね合せを行った。その後、紫外線をシール部に照射（例えば６Ｊ/ｃｍ２）してシール材１４を硬化した。なお、シール部のみに光が当たるようステンレス鋼（ＳＵＳ）マスク等を用いた。

【0022】

作製したミラー素子４３のセルはほぼ透明であった。わずかに黄色がかっていたが、メディエータであるＣｕＣｌ２の色が出ているためと考えられる。メディエータの材料変更、もしくはセル厚を薄くすることにより、改善可能であると思われる。本例のセルは薄いセル厚で作製したため、黄色みは薄かった。また、応答性も比較的速かった。

【0023】

図１Ｂはミラー素子４３の第１、第２の透明電極１２、２２間に直流電源１５から直流電圧を印加して負極となった第１の透明電極１２表面に銀薄膜７を析出させ、反射状態としたミラー素子を示した断面図である。

【0024】

第１の透明電極１２を負電極、第２の透明電極２２を正電極とすると、負電極となった第１の透明電極１２表面で電解液３中に含まれる銀イオンの還元反応が生じ、銀薄膜７が析出する。形成された銀薄膜７によって、反射状態のミラー素子に入射した光は反射される。

【0025】

なお、第２の透明電極２２側から入射した光は第１、第２の透明電極１２、２２間に収容された電解液３を通過する際に一部減衰する。後述する光出射装置を構成する反射状態のミラー素子の負電極は光源側の透明電極に設定するとよい。

【0026】

なお、印加する直流電圧の大きさは１．５Ｖ〜８Ｖ程度が好ましいが、電極の大きさや材料により異なる。

【0027】

電圧をオフにするか、逆極性の電圧を印加すると、銀薄膜７は電解液３に溶解し、透明状態に戻る。応答性としては、逆極性の電圧を印加した方が速い。

【0028】

以上の通り製造工程を説明したミラー素子４３を以降の各実施例における光出射装置に用いる。

【0029】

ミラー素子の透過率、反射率を測定した。ハロゲン光源から反射プローブに光を入射し、反射光を分光器で観測することによって、透過状態、反射状態のミラー素子の透過率、反射率を分光測定した。ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２間に２．５Ｖの直流電圧を印加して測定を行った。図２Ａに示すように光入射側の透明電極上に銀薄膜７が形成されるように直流電源１５から直流電圧を印加した。

【0030】

図２Ｂ，２Ｃは透過状態のミラー素子および２．５Ｖの直流電圧を印加して銀薄膜を析出させた反射状態のミラー素子の、透過率変化および反射率変化を示したグラフである。横軸が波長を単位（ｎｍ）で示し、縦軸が透過率Ｔ，反射率Ｒを単位（％）で示す。実線が銀薄膜溶解（透過）状態、破線が銀薄膜析出（反射）状態を示す。反射状態の反射スペクトルは、近紫外領域以外でほぼ鏡面反射を示している。電解液３中の銀イオンが負電極である透明電極付近で還元されて金属銀に変化して析出、堆積したためである。電圧印加を止める（０Ｖもしくは開放状態）ことで反射状態のミラー素子は透過状態のミラー素子に戻る。逆バイアス電圧（例えば−１Ｖ）を印加してもよい。逆バイアス電圧を印加することによって、電圧印加を止めた場合よりも早く反射状態のミラー素子を透明状態のミラー素子に戻すことができる。

【0031】

図２Ｂの透過率スペクトルは、少し波長依存性がある。ミラー素子４３のセルは黄色味がかっていた。これはメディエータであるＣｕＣｌ２の色と思われる。本例ではセル厚１００ミクロンのセルを使っており、セル厚を薄くすることで改善は可能と思われる。

【0032】

図２Ｄは溶媒にＤＭＦ材を用いた透過状態のミラー素子（ここでのセル厚は５０ミクロン）の透過率スペクトルを示したグラフである。波長依存性を示したＤＭＳＯを溶媒に用いた透過状態のミラー素子の透過率スペクトルを示した図２Ｂのグラフと比較して、短波長の光でも高い透過率を示している。ＤＭＦ材料を溶媒に用いることで光の波長による透過率ムラを減らすことが可能となると考えられる。

【0033】

（実施例１）
以下、複数の領域を連続して点灯させるシーケンシャルターンシグナルとして用いる光出射装置について説明する。

【0034】

図３Ａは、光軸上に光を出射する光源４２と、光軸上に光軸方向に対して傾斜して配置した４セル（第１、第２、第３、第４セル）のミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄとを有する光出射装置を示す。制御装置４１は、各ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２間に電圧を印加することができる。

【0035】

ターンシグナルの光源４２は少なくともアンバーの発光が可能な光源である。赤、白などその他の色の光源でも良い。光源４２の光はリフレクターやレンズなどを使ってある程度コリメートされていても良い。第１、第２、第３、第４ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは光源４２から出射する光の光軸に対し、一定角度（例えば４５度）傾斜するように配置されている。各ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２はそれぞれ制御回路４１と電気的に接続されており、各ミラー素子の第１、第２の透明電極間に直流電圧を印加し、光源４２側の透明電極を負電極とすることによって光源４２側の透明電極表面に銀薄膜７が形成される。この銀薄膜７によって光源４２から出射された光は反射して、外部に出射する。

【0036】

配置された各ミラー素子の光軸延長線上に各ミラー素子と同角度に傾斜した鏡（固定鏡）４７が配置されていても良い。これは万が一、全てのミラー素子（可変鏡）が故障したとしてもこの鏡４７によって光源４２から出射した光が反射され、光出射装置の外に出射されるためウインカーとしての機能を果たすことができるためであり、フェイルセーフ上望ましい。

【0037】

反射光が通過する光出射装置の光出射側には透明板４６を配置した。この透明板４６には光散乱機能やレンズカットにより配光をある程度制御する機能を付与しても良い。光出射装置の裏側に、鏡もしくは光吸収板４５を配置しても良い。 図３Ｂ〜３Ｆは光出射装置の動作を示す断面図である。なお、図３Ａで記載した各ミラー素子の第１、第２透明電極１２、２２と制御回路４１を結ぶ２本の配線は以降の図面では簡略化して１本で示す。

【0038】

光源４２から出射した光は、透過状態のミラー素子は通過し、最初の反射状態のミラー素子で反射され、光出射装置の外に出射する。すべてのミラー素子が透過状態である場合は図３Ｆに示すように光源４２から出射した光は、透過状態であるすべてのミラー素子４３を通過し、その後方に配置された鏡４７で反射されて、光出射装置の外部に出射する。

【0039】

図３Ｂは、第１ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２間に直流電圧を印加し、第１ミラー素子４３ａを反射状態とした場合の光出射装置の動作を示す断面図である。光源４２から出射した光は反射状態とした第１ミラー素子４３ａで反射され、光出射装置の外部に出射する。第２〜第４ミラー素子が透過状態のミラー素子である旨表示されているが、反射状態としても動作に相異は生じない。反射状態のミラー素子の後方には光が到達しないので、配光には影響しない。

【0040】

図３Ｃは、第２ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２間に直流電圧を印加し、第２ミラー素子４３ｂを反射状態とした場合の光出射装置の動作を示す断面図である。第１ミラー素子は透過状態である。光源４２から出射した光は第１ミラー素子４３ａを透過して、反射状態とした第２ミラー素子４３ｂで反射され、光出射装置の外部に出射する。

【0041】

図３Ｄは、第３ミラー素子の第１、第２の透明電極間１２、２２間に直流電圧を印加し、第３ミラー素子４３ｃを反射状態とした場合の光出射装置の動作を示す断面図である。第１、第２ミラー素子は透過状態である。光源４２から出射した光は第１、第２ミラー素子４３ａ、４３ｂを透過して、反射状態とした第３ミラー素子４３ｃで反射され、光出射装置の外部に出射する。

【0042】

図３Ｅは、第４ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２間に直流電圧を印加し、第４ミラー素子４３ｄを反射状態とした場合の光出射装置の動作を示す断面図である。第１、第２、第３ミラー素子は透過状態である。光源４２から出射した光は第１、第２、第３ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃを透過して、反射状態とした第４ミラー素子４３ｄで反射して光出射装置の外部に出射する。

【0043】

図３Ｆは、第１、第２、第３、第４ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄが透過状態である場合の光出射装置の動作を示す断面図である。光源４２から出射した光は第１、第２、第３、第４ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを透過して、各ミラー素子の後方の光軸上に配置された鏡４７で反射され、光出射装置の外部に出射する。

【0044】

この光出射装置は、発光部分の位置をシーケンシャル（連続的）に移動させるシーケンシャルターンシグナルを構成することが可能であり、複数の光源、もしくは光源を機械的に移動させる機械的構造が必要だった従来のシーケンシャルターンシグナルと比較して、一つの光源と光軸上に配置された複数の電気的に制御可能なミラー素子でシーケンシャルターンシグナルを実現することができる。
（変形例１）
図４Ａは、図３Ａで示した光出射装置を構成する各々の透過状態の第１、第２、第３、第４ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの光軸に対する傾斜角をすべて同一とせず、異なる角度とした変形例を示す断面図である。広い範囲に出射光を配光するには、光軸に対するミラー素子の傾斜角度を徐々に増加ないし減少させることが好ましいであろう。但し、複数のミラー素子の傾斜角度を１つずつ変化させる場合に限らず、同じ傾斜角度のミラー素子が２つ以上連続させることも可能であろう。

【0045】

例えば第１ミラー素子４３ａはその法線と光軸のなす角が３０°、第２ミラー素子４３ｂはその法線と光軸のなす角度が３７．５°、第３ミラー素子４３ｃはその法線と光軸のなす角度が４５°、第４ミラー素子４３ｄはその法線と光軸のなす角度が５２．５°、末端の鏡４７はその法線と光軸のなす角度が６０°、等としても良い。角度を順次減少させてもよい。角度は用途によって変更することが可能である。各ミラー素子の第１、第２の透明電極間に選択的に直流電圧を印加して各ミラー素子を反射状態とすることによって、図４Ｂから図４Ｆで示す光出射装置の状態を実現できる。傾斜角度を変化させたことにより、広い範囲への配光が実現する。配光範囲を同じとした場合、配置するミラー素子の数を減らすことも可能であろう。

【0046】

本変形例は、前照灯の補助光源に用いた場合のコーナリングランプなどへの応用か考えられる。ハンドルの切り角に応じて図４Ｂから図４Ｆまでに示すように照射する部分を変化させることで安全なコーナリングランプが実現できると考える。
（変形例２）
図５Ａは、下側に示す透明電極１２を第１、第２、第３、第４分割電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに４分割し、上側に示す透明電極２２は共通（コモン）電極として、ミラー素子４３の各透明電極と制御回路４１を５本の配線で接続した構成を示す断面図である。分割電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとコモン透明電極２２間に制御回路４１から、分割電極を負電極とする直流電圧を印加することにより、分割電極表面に銀薄膜７を形成し、反射状態とすることができる。

【0047】

図５Ａの分割電極の４ドットパターンは、例えば電極幅３０ｍｍ、電極間距離５０ミクロンのパターンで試作した。個数、幅、間隔は、これらに限らない。例えば、ウインカーとして後続車などの運転手が認識可能な程度の大きさであればよい。

【0048】

図５Ｂ、５Ｃは図５Ａで示した分割電極を有するミラー素子を４つ光軸上に配列し、その後方の光軸上に鏡（固定鏡）４７を配置した構成の動作を説明する断面図である。図５Ｂは、第１ミラー素子４３ａの第２、第３、第４分割電極１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとコモン透明電極２２間、および第２ミラー素子４３ｂの第１分割電極１２ａとコモン透明電極２２間にそれぞれ、各分割電極を負電極とする直流電圧を印加し、電圧印加した分割電極上に銀薄膜を析出した場合の配光を示す。第１ミラー素子４３ａの第２分割電極上から、第２ミラー素子４３ｂの第１分割電極までの領域が反射領域を構成し、出射光を図中下方に向かわせる。

【0049】

図５Ｃは、第１ミラー素子４３ａの第３、第４分割電極１２ｃ、１２ｄとコモン透明電極２２間、及び第２ミラー素子４３ｂの第１、第２分割電極１２ａ、１２ｂとコモン透明電極２２間に、それぞれ分割電極を負極とする直流電圧を印加し、電圧印加した分割電極上に銀薄膜を析出した場合の配光を示す。第１ミラー素子４３ａの第３分割電極上から、第２ミラー素子４３ｂの第２分割電極までの領域が反射領域を構成し、出射光を図中下方に向かわせる。図５Ｂの状態の後、図５Ｃの状態が表示されると、図中下方に位置する観察者には、光出射領域が右方向に移動するように見えるであろう。

【0050】

なお、図５Ｂおよび図５Ｃでは、図５Ａで示したミラー素子４３と制御回路４１間の配線は簡略化して表示している。各ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは、光出射側から見て、各ミラー素子が隣接して見えるように配置されるのが好ましいであろう。

【0051】

このようにミラー素子の一方の透明電極を複数のドット電極に分割し、ドット電極を負極として各ドット電極に選択的に直流電圧を印加して銀薄膜を析出できるようにすることにより、分割電極を単位としたミラー形成に代え、分割電極をさらに分割したドット電極単位でミラー領域を設定可能となり、より細かい光の出射制御を実現できる。なお、ドット電極に合わせて、コモン電極も分割してもよい。配線数は増加するが、リーク電流の低減に有効である可能性がある。

【0052】

ハザードランプに用いる場合は、左右反対側のターンシグナルと同期させてそれぞれの配光が内側に流れるように点灯させても良い。もしくは第１ミラー素子４３ａの第１分割電極１２ａ、第２ミラー素子４３ｂの第２分割電極１２ｂ、第３ミラー素子４３ｃの第３分割電極１２ｃ、第４ミラー素子４３ｄの第４分割電極１２ｄと各ミラー素子の第２の透明電極２２間に電圧を印加し、各分割電極をそれぞれ負電極として、各ミラー素子を部分的に反射状態とし、光源４２を点滅させるハザード表示をしても良い。

【0053】

ここではターンシグナルの場合について示したが、ストップランプやバックランプの配光に用いても良い。ストップランプの配光はドライバーのブレーキの踏み具合で変化させても良い。そのような配光をすべきかについては法規によるが、後続車のドライバーに注意を喚起する配光制御が望ましい。

【0054】

ここで用いたミラー素子４３のミラー形成応答性は通常の駆動でも０．５秒、パルス波形を印加するとさらに高速にスイッチングした。従って自動車のターンシグナルや前照灯の配光制御には十分適用可能であろう。

【0055】

なお、ミラー素子の透明電極の分割パターン数を４とした場合について述べたが、分割パターンの数はこれに限られない。また、対向透明電極を分割しても良い。
（実施例２）
図６Ａは、自動車のリアウインドウ４０に設置された、光軸上に光ビームを供給する光源４２と、光軸に対して斜めに配置されたミラー素子４３と、電圧を印加する制御回路４１で構成された光出射装置の動作を示す断面図である。なお、ミラー素子の第１、第２の透明電極１２、２２と制御回路４１を結ぶ２本の配線は以降の図面では簡略化して１本で示す。光源４２には例えば赤色光源が用いられる。光出射装置の光出射側および反対側に透明板４６を取り付けてもよい。透明板４６は無くてもよい。光源４２の周囲には鏡もしくは光吸収板４５を取り付けてもよい。また、光源４２の光はなるべく平行光に近い形で出射されるよう光源４２付近の反射板や光源光軸上に配置するレンズを工夫することが望ましい。

【0056】

制御回路４１は、光源４２同様リアウインドウ４０の透明部分では無い所に配置されている。ミラー素子４３は電圧無印加時では透過状態である。従ってドライバーはこれらのデバイスが配置されていても良好な後方視界を得ることができる。

【0057】

ドライバーがブレーキを踏むとそれに同期して光源４２が点灯する。すると光源４２から出射した光は透過状態であるミラー素子４３に照射される。この時ブレーキに同期して、制御回路４１よりミラー素子４３の第１、第２の透明電極１２、２２間に、光源側の透明電極を負電極とする電圧を印加することによって、ミラー素子４３は反射状態となる。図６Ａに示すように反射状態となったミラー素子４３によって光源４２から出射された光が反射され、進行方向が変わり、リアウインドウ４０側に出射される。それにより後続車にブレーキランプが認識される。

【0058】

ミラー素子の応答速度は０．１−０．５秒程度であり、発光ダイオードの点灯速度よりも遅い。従ってブレーキを踏んだ瞬間、光源４２から出射した光は透過状態のミラー素子４３を透過することになるが、光源４２の光の照射位置（角度）を例えば車内の天井など、ドライバーにとって運転の妨げにならない部分に当たるようにすれば安全上問題無い。またリアウインドウ４０側の透明板４６に弱い光散乱機能をつけても良い。

【0059】

ミラー素子を1個用いた場合について述べたが、図６Ｂで示すようにミラー素子を光軸上に複数個並べてもよい。

【0060】

図６Ｂの構成では、４個のミラー素子４３ａ〜４３ｄが光軸上に配置されている。第１、第２ミラー素子が透過状態で、第３ミラー素子４３ｃが反射状態であり、光源４２から出射された光を反射して、リアウインドウ４０から外部後方へブレーキランプの光が出射している状態の断面図である。光源４２から出射する光を（最初に）反射するミラー素子を変化（走査）させることにより、光の出射位置を変化できる。

【0061】

さらに、第１、第２、第３、第４ミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは印加電圧により、光の透過率と反射率がそれぞれ所定の範囲内になるハーフミラー化することができる。従って図６Ｂの各ミラー素子をハーフミラー化する（一部透過／一部反射状態にする）ことにより、各ミラー素子のそれぞれの位置から出射する光量を作り出すことが可能である。また後続車の車高や距離などに応じて複数のミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄから一部を反射状態とすることにより、ブレーキランプの点灯する高さが変化し、より後続車に認識させやすくすることも可能である。具体的には後方を監視するセンサなど（リアモニタと連動など）により後続車の高さをセンシングし、その情報を制御回路４１に送ることでミラー化するミラーデバイスを選択することができる。

【0062】

さらにドライバーがブレーキを踏む強さなどに応じて、各ミラー素子の対向透明電極間に所定パターンの直流電圧を印加して、反射状態とすることにより、ブレーキランプの出射光強度や点灯位置を時間的に変化させたりして、後続車のドライバーにより認識させ易くすることも可能である。

【0063】

図６Ｂでは各ミラー素子の、光軸に対する傾斜角が異なるように示されているが、各ミラー素子の傾斜角は同じとしてもよい。車のリアウインドウ４０を例にとって説明したが、建築物などの窓に同様の素子を配置しても良い。その場合光源４２の色は昼白色や電球色などでもよい。
（実施例３）
光出射装置を長い廊下の照明などの一般照明に適用した場合を説明する。図７Ａはシンプルな構造で高機能かつ低消費電力の照明装置の構成を示す断面図である。図７Ｂは図７Ａの照明装置の歩行者照明用動作を示す断面図である。

【0064】

図７Ａの照明装置の構成は、基本的には図３Ａの光出射装置と同様である。なお、例として作成したミラー素子４３のセルの厚さは５００ミクロンとした。基板上の電極は細かくパターニングしていないベタ電極を用いた。

【0065】

光源４２には例えば白色光源が用いられる。各ミラー素子および鏡の近傍には人センサＳが設置されており、人などの有無を検知することができる。例えば第２ミラー素子４３ｂの下を人が歩いている場合、対応する第２人センサＳ２が姿を検知し、光源４２を点灯させるとともに第２ミラー素子４３ｂの対向透明電極１２、２２間に電圧を印加して反射状態とする。照明装置は、図７Ｂのように、第２ミラー素子４３ｂで光を反射し、人の位置近傍のみを照らすことができる。

【0066】

人が移動すれば、それに応じて反射状態となるミラー素子が代わる。このようにして非常にシンプルな構造で高機能かつ低消費電力の照明装置を実現できる。
（変形例）
ミラー素子４３の一方の透明電極が透明基板上に形成されたマイクロプリズム１３上に形成された、マイクロプリズム付きミラー素子４３のセル構造を用いることもできる。

【0067】

図８Ａは第１の透明基板１１上に形成するマイクロプリズム１３を示す斜視図である。以下、透明基板１１上に、マイクロプリズム１３とマイクロプリズム１３表面に透明電極１２を形成する製造工程について説明する。

【0068】

図８Ｂ〜図８Ｆに示すように第１の透明基板１１上にマイクロプリズム１３を形成する。 マイクロプリズム１３の形状は、例えば、断面形状のピッチが２０ミクロン、高さは５ミクロン、頂角７５度程度、底角が１５度と９０度ずつであり、上面から見るとスリット形状を有する。

【0069】

図８Ｂに示すように、第１の透明基板１１を用意する。図８Ｃに示すように、第１の透明基板１１上に所定量のアクリル系ＵＶ硬化性樹脂１３ａを滴下する。図８Ｄに示すように、樹脂１３ａ上にマイクロプリズム１３の形状を有する金型１９を所定の位置に置き、厚手の石英１８などを第１の透明基板１１の裏側に配置して補強した状態でプレスを行う。図８Ｅに示すように、プレス後１分以上放置し、ＵＶ硬化性樹脂１３ａを十分広げた後、第１の透明基板１１側から紫外線を照射し、ＵＶ硬化性樹脂１３ａを硬化させる。例えば、照射量は２０Ｊ/ｃｍ２照射したが、樹脂１３ａが硬化すればよいので照射量はあまり重要ではない。

【0070】

マイクロプリズム１３を形成した第１の透明基板１１を洗浄機により洗浄する。洗浄方法はアルカリ洗剤を用いたブラシ洗浄、純水洗浄、エアーブロー、紫外線（ＵＶ）照射、赤外線（ＩＲ）乾燥の順に行ったが、洗浄方法はこれに限らない。高圧スプレー洗浄やプラズマ洗浄などを行っても良い。

【0071】

図８Ｆに示すように、マイクロプリズム１３表面にＩＴＯ膜を用いた第１の透明電極１２をマグネトロンスパッタリングで成膜する。所定の形状に穴が開いているＳＵＳマスクを用いてＩＴＯ膜をパターン形成してもよい。ＩＴＯ膜を形成後、フォトリソグラフィ工程でパターニングしてもよい。

【0072】

ＩＴＯ等の第２の透明電極２２が形成された、第２の透明基板２１を用意する。第２の透明電極２２はスパッタリング、ＣＶＤもしくは蒸着などにより形成された透明電極であり、平坦な基板表面に形成された平滑性のある電極膜である。

【0073】

マイクロプリズム上に透明電極を形成した基板と、平坦面上に透明電極を形成した基板とを対向配置したミラー素子を形成する。例としてセル厚５００ミクロンのセルを作製した。平坦透明電極は細かくパターニングしていないベタ電極を用いた。以上の工程により図８Ｇに示すマイクロプリズム付きミラー素子４３を作製した。

【0074】

図８Ｈで示すように第２の透明電極２２の代わりにアルミまたは銀などの金属電極３２を用いて同様の製造工程でセル構造を作製し、ミラー素子４３が配置された光軸上に設置する金属電極付きマイクロプリズム反射板（図３，４，５参照）としてもよい。

【0075】

図８Ｉは、マイクロプリズム付きミラー素子４３の第１、第２の透明電極１２、２２間に、第１の透明電極１２を負電極として、直流電源１５から直流電圧を印加し、マイクロプリズム電極側に銀薄膜７が析出した状態のミラー素子４３を示す断面図である。

【0076】

図８Ｊは８Ｉで示したミラー素子のマイクロプリズム電極上の銀薄膜７に、基板法線方向の上方から光が入射した場合の反射方向を示す断面図である。上方から下方に進行した入射光は、反射して右斜め上方に向う反射光となる。

【0077】

このようにマイクロプリズムを利用することでミラー素子４３の設置位置に対し、反射光の向きの自由度を向上させることが可能となる。

【0078】

また、さらに対向する第２の透明電極２２を反射面として使い分けることも可能である。

【0079】

図８Ｋは、マイクロプリズム付きミラー素子４３の第１、第２の透明電極１２、２２間に、直流電源１５から第２の透明電極２２を負電極とする直流電圧を印加し、平坦面である透明電極２２上に銀薄膜７が析出した状態のミラー素子４３を示す断面図である。

【0080】

図８Ｌは、８Ｋで示したミラー素子の平坦面上に形成される銀薄膜７に、ミラー素子の基板法線方向から光が入射し、平坦面上の銀薄膜７で反射する状態を示す断面図であり、入射光は法線方向（逆方向）に反射される。

【0081】

マイクロプリズム付きミラー素子４３は印加する直流電圧の極性を変更することによって、反射光の反射方向を二方向のいずれかに設定できる。

【0082】

図８Ｍは、マイクロプリズム付きミラー素子４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄおよび金属電極付きマイクロプリズム反射板４８を、光軸上に配列した一般照明装置を示す断面図である。各ミラー素子およびマイクロプリズム反射板４８が反射可能な方向を図８Ｎに示す。マイクロプリズム付きミラー素子４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは両透明電極間に印加する電圧の極性を切り替えることで、マイクロプリズム電極上のミラーによる反射光の方向６１および平坦面上のミラーによる反射光の方向６０を選択できる。同様に、マイクロプリズム反射板４８は、マイクロプリズム電極上のミラーによる反射光の方向６１および平坦面上の金属ミラーによる反射光の方向６２のいずれかが設定される。各ミラー素子および反射板は二方向に光を出射することができる。よって、より多くの方向に光を照射できるようになる。

【0083】

なお、第２の透明電極２２は平坦な電極として設けたが、これに限らず第１の透明電極１２とは異なるマイクロプリズムを設けてもよい。銀薄膜を析出させた時に第１の透明電極１２とは異なる方向に反射するよう第２の透明基板の対向面を異なる形状に形成されていれば、電圧の切り替えにより反射光の向きを変えることができる。

【0084】

なお、照明装置の構成はこれらに限られるものではない。例えば照明装置にレンズやプリズム、拡大・縮小反射板等を設置してもよい。

【0085】

その他諸々の変更、置き換え、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者にとって自明であろう。

【図1】

【図2】

【図3-1】

【図3-2】

【図4-1】

【図4-2】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8-1】

【図8-2】

【図8-3】

【図8-4】