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(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】
(24)【登録日】2024-12-09
(45)【発行日】2024-12-17
(54)【発明の名称】液晶光制御装置
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13 20060101AFI20241210BHJP
G02F 1/1343 20060101ALI20241210BHJP
G02F 1/1347 20060101ALI20241210BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13 505
G02F1/1343
G02F1/1347
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2023500745
(86)(22)【出願日】2022-02-07
(86)【国際出願番号】 JP2022004747
(87)【国際公開番号】W WO2022176684
(87)【国際公開日】2022-08-25
【審査請求日】2023-08-07
(31)【優先権主張番号】P 2021024713
(32)【優先日】2021-02-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110000408
【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】黒川 多惠
(72)【発明者】
【氏名】小糸 健夫
(72)【発明者】
【氏名】池田 幸次朗
【審査官】植田 裕美子
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００２５６５７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０７－０６４０８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５０６５４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｆ １／１３
Ｇ０２Ｆ １／１３４３
Ｇ０２Ｆ １／１３４７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１液晶セルと、第２液晶セルと、
第３液晶セルと、
第４液晶セルと、を含み、
前記第１乃至第４液晶セルは、光が入射する側から、前記第１液晶セル、前記第２液晶セル、前記第３液晶セル、及び前記第４液晶セルがこの順番で重なるように配置され、
前記第１液晶セル、前記第２液晶セル、前記第３液晶セル、及び前記第４液晶セルのそれぞれは、
帯状パターンを含む第１電極が設けられた第１基板と、
帯状パターン含む第２電極が設けられた第２基板と、
前記第１基板に設けられた第１配向膜と、
前記第２基板に設けられた第２配向膜と、
前記第１基板と前記第２基板との間の液晶層と、を含み、
前記第１電極は、前記帯状パターンを有する少なくとも１つの第１帯状電極と、前記帯状パターンを有する少なくとも１つの第２帯状電極と、を含み、前記少なくとも１つの第１帯状電極と前記少なくとも１つの第２帯状電極とは離隔して交互に配置され、
前記第２電極は、前記帯状パターンを有する少なくとも１つの第３帯状電極と、前記帯状パターンを有する少なくとも１つの第４帯状電極と、を含み、前記少なくとも１つの第３帯状電極と前記少なくとも１つの第４帯状電極とは離隔して交互に配置され、
前記第１電極及び前記第２電極の前記帯状パターンの長手方向が交差するように前記第１基板と前記第２基板とが配置され、
前記第１配向膜の配向方向が前記第１電極の前記帯状パターンの長手方向と交差する方向であり、
前記第２配向膜の配向方向が前記第２電極の前記帯状パターンの長手方向と交差する方向であり、
前記第１液晶セル、前記第２液晶セル、前記第３液晶セル、及び前記第４液晶セルの内、２つの液晶セルは前記第１電極の帯状パターンの長手方向が第１方向と平行な方向に配置され、他の２つの液晶セルの第１電極の帯状パターンの長手方向は、前記第１方向と交差する第２方向と平行な方向に配置されている、ことを特徴とする液晶光制御装置。
【請求項2】
前記第１液晶セルの第１電極と前記第２液晶セルの第１電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第１方向と平行な方向に配置され、前記第１液晶セルの第２電極と前記第２液晶セルの第２電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第２方向と平行な方向に配置され、前記第３液晶セルの第１電極と前記第４液晶セルの第１電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第２方向と平行な方向に配置され、前記第３液晶セルの第２電極と前記第４液晶セルの第２電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第１方向と平行な方向に配置されている、請求項１に記載の液晶光制御装置。
【請求項3】
前記第１液晶セルの第１電極と前記第３液晶セルの第１電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第１方向と平行な方向に配置され、前記第１液晶セルの第２電極と前記第３液晶セルの第２電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第２方向と平行な方向に配置され、前記第２液晶セルの第１電極と前記第４液晶セルの第１電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第２方向と平行な方向に配置され、前記第２液晶セルの第２電極と前記第４液晶セルの第２電極とは前記帯状パターンの長手方向が前記第１方向と平行な方向に配置されている、請求項１に記載の液晶光制御装置。
【請求項4】
前記第１液晶セルの第２基板と前記第２液晶セルの第２基板とが隣接し、前記第２液晶セルの第１基板と前記第３液晶セルの第１基板とが隣接し、
前記第３液晶セルの第２基板と前記第４液晶セルの第２基板とが隣接している、請求項３に記載の液晶光制御装置。
【請求項5】
前記第１電極は、前記第１帯状電極と前記第２帯状電極との間で横電界を発生させ、前記第２電極は、前記第３帯状電極と前記第４帯状電極との間で横電界を発生させる、請求項１に記載の液晶光制御装置。
【請求項6】
前記第１液晶セル、前記第２液晶セル、前記第３液晶セル、前記第４液晶セルの前記液晶層の厚さが、前記第１帯状電極と前記第２帯状電極の中心間距離の１倍以上の長さを有する、請求項１に記載の液晶光制御装置。
【請求項7】
前記第１液晶セル、前記第２液晶セル、前記第３液晶セル、及び前記第４液晶セルのそれぞれは、前記液晶層が、前記第１電極で発生する横電界と前記第２電極で発生する横電界とが干渉しない厚さを有する、請求項１に記載の液晶光制御装置。
【請求項8】
前記液晶層が、ねじれネマチック液晶である、請求項１に記載の液晶光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の一実施形態は、液晶の電気光学効果を利用して光源から放射される光の配光を制御する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶レンズを用いて、光源から放射される光の配光を制御する技術が知られている。例えば、同心円状に円環電極が設けられた液晶セルによって、光源から放射される光の広がりを制御する照明装置が開示されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１０－２３０８８７号公報
【文献】特開２００５－３１７８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
光は波長によって屈折角が変わるため、光源から放射される光を、液晶レンズを通して拡散させると、照射領域の輪郭部分に虹色の模様が視認される場合がある。このような現象は色割れとも呼ばれており、液晶レンズを通したことによる照明光の品質の低下が問題となっている。
【0005】
本発明の一実施形態は、色割れが抑制された液晶光制御装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置は、第１液晶セルと、第１液晶セルと重なる第２液晶セルと、第２液晶セルと重なる第３液晶セルと、第３液晶セルと重なる第４液晶セルとを含む。第１液晶セル、第２液晶セル、第３液晶セル、及び第４液晶セルのそれぞれは、帯状のパターンを含む第１電極が設けられた第１基板と、帯状のパターン含む第２電極が設けられた第２基板と、第１基板と第２基板との間の液晶層とを含む。第１電極及び第２電極の帯状のパターンの長手方向が交差するように第１基板と第２基板とが配置され、第１液晶セル、第２液晶セル、第３液晶セル、及び第４液晶セルの内、２つの液晶セルは第１電極の帯状パターンの長手方向が第１方向と平行な方向に配置され、他の２つの液晶セルの第１電極の帯状パターンの長手方向は、第１方向と交差する第２方向と平行な方向に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置を構成する液晶光制御素子の展開図を示す。
【図3】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する第１液晶セル、第２液晶セル、第３液晶セル、及び第４液晶セルの電極の配置を示す斜視図である。
【図4A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの第１基板に設けられる電極を示す平面図である。
【図4B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの第２基板に設けられる電極を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの断面構造の一例を示す図である。
【図6A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの動作を説明する図であり、電圧が印加されない状態の液晶分子の配向状態を示す。
【図6B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの動作を説明する図であり、電圧が印加されたときの液晶分子の配向状態を示す。
【図6C】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの動作を説明する図であり、液晶を駆動する電極に印加される制御信号の波形を示す。
【図7A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの動作を説明する図であり、第１電極と第２電極の配置を示す斜視図を示す。
【図7B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの動作を説明する図であり、第１電極に電圧が印加されたときの液晶分子の配向状態を示す。
【図7C】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する液晶セルの動作を説明する図であり、第２電極に電圧が印加されたときの液晶分子の配向状態を示す。
【図8】２つの液晶セルにより、第１偏光成分及び第２偏光成分が拡散される現象を模式的に示す図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置の動作を説明する図である。
【図10A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置において液晶セルに印加される電圧波形を示す。
【図10B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置において液晶セルに印加される電圧波形を示す。
【図11A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子と参考例の液晶光制御素子の色度（ｘ座標軸）の角度依存性を示すグラフである。
【図11B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子と参考例の液晶光制御素子の色度（ｙ座標軸）の角度依存性を示すグラフである。
【図12】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置の動作を説明する図である。
【図13】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置の動作を説明する図である。
【図14】本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置の動作を説明する図である。
【図15A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する複数の液晶セルの配置を示し、第１液晶セル及び第２液晶セルが９０度回転した状態を示す。
【図15B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する複数の液晶セルの配置を示し、第１液晶セル及び第３液晶セルが９０度回転した状態を示す。
【図16A】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する複数の液晶セルの配置を示し、第１液晶セルから第４液晶セルまでが各９０度回転した状態を示す。
【図16B】本発明の一実施形態に係る液晶光制御素子を構成する複数の液晶セルの配置を示し、第１液晶セルと第３液晶セルが反転した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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、本発明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（又は数字の後にａ、ｂなどを付した符号）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。
【0009】
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。
【0010】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶光制御装置１００の斜視図を示す。液晶光制御装置１００は、液晶光制御素子１０２及び回路基板１０４を含む。液晶光制御素子１０２は複数の液晶セルを含む。本実施形態において、液晶光制御素子１０２は少なくとも４つの液晶セルを含む。
【0011】
図１は、液晶光制御素子１０２が、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０で構成される態様を示す。第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０は平板状のパネルであり、それぞれの液晶セルの平板面が重畳するように配置されている。第1液晶セル１０と第２液晶セル２０の間、第２液晶セル２０と第３液晶セル３０の間、第３液晶セル３０と第４液晶セル４０の間には図示されない透明接着層が設けられている。液晶光制御素子１０２は、前後に隣接して配置される液晶セル同士が透明接着層で接着された構造を有する。
【0012】
回路基板１０４は、液晶光制御素子１０２を駆動する回路を含む。第１液晶セル１０は第１フレキシブル配線基板Ｆ１で回路基板１０４と接続され、第２液晶セル２０は第２フレキシブル配線基板Ｆ２で回路基板１０４と接続され、第３液晶セル３０は第３フレキシブル配線基板Ｆ３で回路基板１０４と接続され、第４液晶セル４０は第４フレキシブル配線基板Ｆ４で回路基板１０４と接続される。回路基板１０４は、各液晶セルに対し、フレキシブル配線基板を介して液晶の配向状態を制御する制御信号を出力する。
【0013】
図１に示す液晶光制御装置１００は、液晶光制御素子１０２の背面側に光源部１０６が配置されている。液晶光制御装置１００は、光源部１０６から放射される光が液晶光制御素子１０２を通して図面の手前側に出射されるように構成されている。液晶光制御素子１０２は、光源部１０６の側から第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、第４液晶セル４０がこの順番に配置されている。
【0014】
光源部１０６は、白色光源を含み、必要に応じて白色光源と液晶光制御素子１０２との間にレンズ等の光学素子が配置されていてもよい。白色光源は自然光に近い光を放射する光源であり、昼白色、電球色と呼ばれるような調光された光を放射するものであってもよい。液晶光制御装置１００は、光源部１０６から放射された光の拡散方向を液晶光制御素子１０２によって制御する機能を有する。液晶光制御素子１０２は、光源部１０６から放射される光を、四角状、十字状、ライン状等の配光パターンに成形する機能を有する。
【0015】
【0016】
第１液晶セル１０は、第１基板Ｓ１１と、第２基板Ｓ１２と、を含む。第１基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２とは間隙をもって対向して配置される。第１基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２との間隙部には、図示されない液晶層が設けられる。第１フレキシブル配線基板Ｆ１は第１基板Ｓ１１に接続される。
【0017】
第２液晶セル２０は、第１基板Ｓ２１、第２基板Ｓ２２、及び第２フレキシブル配線基板Ｆ２を含み、第１液晶セル１０と同様の構成を有している。第３液晶セル３０は、第１基板Ｓ３１、第２基板Ｓ３２、及び第３フレキシブル配線基板Ｆ３を含み、第１液晶セル１０と同様の構成を有している。第４液晶セル４０は、第１基板Ｓ４１、第２基板Ｓ４２、及び第４フレキシブル配線基板Ｆ４を含み、第１液晶セル１０と同様の構成を有している。
【0018】
第１液晶セル１０と第２液晶セル２０との間には、第１透明接着層ＴＡ１が配置される。第１透明接着層ＴＡ１は、可視光を透過し、第１液晶セル１０の第２基板Ｓ１２と第２液晶セル２０の第１基板Ｓ２１とを接着している。第２液晶セル２０と第３液晶セル３０との間には、第２透明接着層ＴＡ２が配置される。第２透明接着層ＴＡ２は、可視光を透過し、第２液晶セル２０の第２基板Ｓ２２と第３液晶セル３０の第１基板Ｓ３１とを接着している。第３液晶セル３０と第４液晶セル４０との間には、第３透明接着層ＴＡ３が配置される。第３透明接着層ＴＡ３は、可視光を透過し、第３液晶セル３０の第２基板Ｓ３２と第４液晶セル４０の第１基板Ｓ４１とを接着している。
【0019】
第１透明接着層ＴＡ１、第２透明接着層ＴＡ２、及び第３透明接着層ＴＡ３は透過率が高く、屈折率が第１基板Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１及び第２基板Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ２３、Ｓ２４に近いものが好ましい。第１透明接着層ＴＡ１、第２透明接着層ＴＡ２、及び第３透明接着層ＴＡ３としては、光学弾性樹脂を用いることができ、例えば、透光性を有したアクリル樹脂を含む接着材を用いることができる。また、液晶光制御素子１０２は光源部１０６から輻射される熱で温度が上昇するため、第１透明接着層ＴＡ１、第２透明接着層ＴＡ２、第３透明接着層ＴＡ３の熱膨張係数は、第１基板及び第２基板の熱膨張係数と近い値を有していることが好ましい。
【0020】
しかし、第１透明接着層ＴＡ１、第２透明接着層ＴＡ２、及び第３透明接着層ＴＡ３の熱膨張係数は、例えば、ガラス基板より高い場合が多いので、温度上昇時の応力緩和を考慮する必要がある。第１透明接着層ＴＡ１、第２透明接着層ＴＡ２、及び第３透明接着層ＴＡ３の厚さは、温度上昇時の熱応力を緩和するため、各液晶セル（第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、第４液晶セル４０）のセルギャップ（液晶層の厚さ）より厚いことが好ましい。
【0021】
後述されるように、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０は、実質的に同じ構造を有する。本実施形態に係る液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０に対し、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０が９０度回転した状態で重ねられた構造を有する。別言すれば、本実施形態に係る液晶光制御素子１０２は、複数の液晶セルを含み、少なくとも１つの液晶セルと、その少なくとも１つの液晶セルに隣接する（重なり合う）他の液晶セルが９０±１０度の範囲で回転した状態で配置された構造を含む。なお、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０の上記回転角度は、９０度±１０度の範囲で設定可能である。
【0022】
図２は、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の配置を基準とした場合、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０は９０度回転した状態で配置されている。一方、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０を基準とした場合、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０は９０度回転した状態で配置されているといえる。同じ電極パターンを有する液晶セルを複数枚重ね合わせ、その内の一部の液晶セルを回転させることで、電極配置に変化を与えることができ、積層された液晶セルを通過する光の拡散に変化を与えることができる。以下にその詳細を説明する。
【0023】
図３は、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０のそれぞれに設けられる電極の配置を示す斜視図である。
【0024】
第１液晶セル１０は、第１基板Ｓ１１及び第２基板Ｓ１２と、第１基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２との間の第１液晶層ＬＣ１を含む。第１基板Ｓ１１は、第１液晶層ＬＣ１と対向する側の面に第１電極Ｅ１１が設けられ、第２基板Ｓ１２は、第１液晶層ＬＣ１と対向する側の面に第２電極Ｅ１２が設けられる。第１電極Ｅ１１及び第２電極Ｅ１２は、第１液晶層ＬＣ１を挟んで対向するように配置される。なお、上述の如く第１基板Ｓ１１及び第２基板Ｓ１２とは互いに対向しており、当該対向面を内面とし、内面と反対側の面を外面と定義することも可能である。この場合、第１電極Ｅ１１は第１基板の内面に設けられ、第２電極Ｅ１２は第２基板の内面に設けられている。
【0025】
第１電極Ｅ１１は、帯状に形成された複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａと帯状に形成された複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとを含む。第２電極Ｅ１２は、帯状に形成された複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａと帯状に形成された複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとを含む。複数の第１帯状電極１１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとは交互に配置され、複数の第３帯状電極１２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは交互に配置される。
【0026】
図３は、説明のためＸ、Ｙ、Ｚ軸方向を示す。第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０はＺ軸方向に重ねて配置される。第１液晶セル１０は、複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置され、複数の第３帯状電極１２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置される。すなわち、複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂと、複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは、交差するように配置される。複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂの長手方向と、複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂの長手方向とは、例えば、９０度±１０度の範囲で交差するように配置することができ、好ましくは直交（９０度）するように配置される。本実施形態においては、これらの長手方向は互いに直交している。
【0027】
第２液晶セル２０は、第１基板Ｓ２１及び第２基板Ｓ２２と、第１基板Ｓ２１と第２基板Ｓ２２との間の第２液晶層ＬＣ２とを含む。第１基板Ｓ２１は、第２液晶層ＬＣ２と対向する側の面に第１電極Ｅ２１が設けられ、第２基板Ｓ２２は、第２液晶層ＬＣ２と対向する側の面に第２電極Ｅ２２が設けられる。第１電極Ｅ２１は、帯状に形成された複数の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び帯状に形成された複数の第２帯状電極Ｅ２１Ｂを含み、第２電極Ｅ２２は、帯状に形成された複数の第３帯状電極Ｅ２２Ａ及び帯状に形成された複数の第４帯状電極Ｅ２２Ｂを含む。
【0028】
第２液晶セル２０は、複数の第１帯状電極２１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ２１Ｂとが交互に配置され、複数の第３帯状電極２２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ２２Ｂとが交互に配置される。第２液晶セル２０は、複数の第１帯状電極２１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ２１Ｂの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置され、複数の第３帯状電極２２Ａ及び複数の帯状第４電極Ｅ２２Ｂの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置される。すなわち、複数の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ２１Ｂと、複数の第３帯状電極Ｅ２２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ２２Ｂとは、交差するように配置される。複数の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ２１Ｂの長手方向と、複数の第３帯状電極Ｅ２２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ２２Ｂの長手方向とは、例えば、９０度±１０度の範囲で交差するように配置することができ、好ましくは直交（９０度）するように配置される。本実施形態においては、これらの長手方向は互いに直交している。
【0029】
第３液晶セル３０は、第１基板Ｓ３１及び第２基板Ｓ３２と、第１基板Ｓ３１と第２基板Ｓ３２との間の第３液晶層ＬＣ３とを含む。第１基板Ｓ３１は、第３液晶層ＬＣ３と対向する側の面に第１電極Ｅ３１が設けられ、第２基板Ｓ３２は、第３液晶層ＬＣ３と対向する側の面に第２電極Ｅ３２が設けられる。第１電極Ｅ３１は、帯状に形成された複数の第１帯状電極Ｅ３１Ａ及び帯状に形成された複数の第２帯状電極Ｅ３１Ｂを含み、第２電極Ｅ３２は、帯状に形成された複数の第３帯状電極Ｅ３２Ａ及び帯状に形成された複数の第４帯状電極Ｅ３２Ｂを含む。
【0030】
第３液晶セル３０は、複数の第１帯状電極３１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ３１Ｂとはが交互に配置され、複数の第３帯状電極３２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ３２Ｂとが交互に配置される。第３液晶セル３０は、複数の第１帯状電極３１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ３１Ｂの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置され、複数の第３帯状電極３２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ３２Ｂの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置される。すなわち、複数の第１帯状電極Ｅ３１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ３１Ｂと、複数の第３帯状電極Ｅ３２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ３２Ｂとは、交差するように配置される。複数の第１帯状電極Ｅ３１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ３１Ｂの長手方向と、複数の第３帯状電極Ｅ３２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ３２Ｂの長手方向とは、例えば、９０度±１０度の範囲で交差するように配置することができ、好ましくは直交（９０度）するように配置される。本実施形態においては、これらの長手方向は互いに直交している。
【0031】
第４液晶セル４０は、第１基板Ｓ４１及び第２基板Ｓ４２と、第１基板Ｓ４１と第２基板Ｓ４２との間の第４液晶層ＬＣ４とを含む。第１基板Ｓ４１は、第４液晶層ＬＣ４と対向する側の面に第１電極Ｅ４１が設けられ、第２基板Ｓ４２は、第４液晶層ＬＣ４と対向する側の面に第２電極Ｅ４２が設けられる。第１電極Ｅ４１は、帯状に形成された複数の第１帯状電極Ｅ４１Ａ及び帯状に形成された複数の第２帯状電極Ｅ４１Ｂを含み、第２電極Ｅ４２は、帯状に形成された複数の第３帯状電極Ｅ４２Ａ及び帯状に形成された複数の第４帯状電極Ｅ４２Ｂを含む。本実施形態においては、これらの長手方向は互いに直交している。
【0032】
第４液晶セル４０は、複数の第１帯状電極４１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ４１Ｂとが交互に配置され、複数の第３帯状電極４２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ４２Ｂとが交互に配置される。第４液晶セル４０は、複数の第１帯状電極４１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ４１Ｂの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置され、複数の第３帯状電極４２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ４２Ｂの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置される。すなわち、複数の第１帯状電極Ｅ４１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ４１Ｂと、複数の第３帯状電極Ｅ４２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ４２Ｂとは、交差するように配置される。複数の第１帯状電極Ｅ４１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ４１Ｂの長手方向と、複数の第３帯状電極Ｅ４２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ４２Ｂの長手方向とは、例えば、９０度±１０度の範囲で交差するように配置することができ、好ましくは直交（９０度）するように配置される。本実施形態においては、これらの長手方向は互いに直交している。
【0033】
上記の説明から明らかなように、液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂと、第２液晶セル２０の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び第２帯状電極Ｅ２１Ｂとは、長手方向が同じ方向に配置され、第３液晶セル３０の第１帯状電極Ｅ３１Ａ及び第２帯状電極Ｅ３１Ｂと、第４液晶セル４０の第１帯状電極Ｅ４１Ａ及び第２帯状電極Ｅ４１Ｂとは、長手方向が同じ方向に配置される。そして、第１液晶セル１０の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂ並びに第２液晶セル２０の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び第２帯状電極Ｅ２１Ｂと、第３液晶セル３０の第１帯状電極Ｅ３１Ａ及び第２帯状電極Ｅ３１Ｂ並びに第４液晶セル４０の第１帯状電極Ｅ４１Ａ及び第２帯状電極Ｅ４１Ｂは、長手方向が交差するように配置されている。本実施形態においては、当該交差角度は９０度である。
【0034】
同様に、液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０の第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂと、第２液晶セル２０の第３帯状電極Ｅ２２Ａ及び第４帯状電極Ｅ２２Ｂとは、長手方向が同じ方向に配置され、第３液晶セル３０の第３帯状電極Ｅ３２Ａ及び第４帯状電極Ｅ３２Ｂと、第４液晶セル４０の第３帯状電極Ｅ４２Ａ及び第４帯状電極Ｅ４２Ｂとは、長手方向が同じ方向に配置される。そして、第１液晶セル１０の第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂ並びに第２液晶セル２０の第３帯状電極Ｅ２２Ａ及び第４帯状電極Ｅ２２Ｂと、第３液晶セル３０の第３帯状電極Ｅ３２Ａ及び第４帯状電極Ｅ３２Ｂ並びに第４液晶セル４０の第３帯状電極Ｅ４２Ａ及び第４帯状電極Ｅ４２Ｂは、長手方向が交差するように配置されている。このときの交差角は、９０度±１０度の範囲であることが好ましく、直交（９０度）していることがより好ましい。本実施形態においては、当該交差角度は９０度である。
【0035】
すなわち、本実施形態に係る液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の第１電極Ｅ１１、Ｅ２１は、帯状パターンの長手方向がＹ軸方向と平行であり、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０の第１電極Ｅ３１、Ｅ４１は、帯状パターンの長手方向がＸ軸方向と平行である。別言すれば、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の第１電極Ｅ１１、Ｅ２１の帯状パターンの長手方向と、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０の第１電極Ｅ３１、Ｅ４１の帯状パターンの長手方向が交差するように配置されている。このときの交差角は上記のように、９０度±１０度の範囲であることが好ましく、直交（９０度）していることがより好ましい。本実施形態においては、当該交差角度は９０度である。
【0036】
第１液晶セル１０に設けられる第１電極Ｅ１１及び第２電極Ｅ１２、第２液晶セル２０に設けられる第１電極Ｅ２１及び第２電極Ｅ２２、第３液晶セル３０に設けられる第１電極Ｅ３１及び第２電極Ｅ３２、及び第４液晶セル４０に設けられる第１電極Ｅ４１及び第２電極Ｅ４２は、平面視において略同一の大きさを有している。図３には図示されないが、光源部（１０６）は、第１液晶セル１０の下方側に配置される。光源部（１０６）から放射され、液晶光制御素子１０２に入射する光は、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０の全てを通過して出射される。
【0037】
第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０は、実質的に同様の構成を有しているが、以下、代表して第１液晶セル１０についてより具体的に説明する。
【0038】
【0039】
図４Ａに示すように、第１基板Ｓ１１に第１電極Ｅ１１が設けられる。第１電極Ｅ１１は、複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとを含む。複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂは帯状のパターンを有している。複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａの帯状のパターンと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂの帯状のパターンとは、長手方向と交差する方向に、所定の間隔で離隔して交互に配置される。
【0040】
複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａは、それぞれが第１給電線ＰＬ１１と接続され、複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂは、それぞれが第２給電線ＰＬ１２と接続される。第１給電線ＰＬ１１は第１接続端子Ｔ１１と接続され、第２給電線ＰＬ１２は第２接続端子Ｔ１２と接続される。第１接続端子Ｔ１１と第２接続端子Ｔ１２は第１基板Ｓ１１の端部の一辺に沿って設けられる。第１基板Ｓ１１には、第１接続端子Ｔ１１に隣接して第３接続端子Ｔ１３が設けられ、第２接続端子Ｔ１２に隣接して第４接続端子Ｔ１４が設けられる。第３接続端子Ｔ１３は、第５給電線ＰＬ１５と接続される。第５給電線ＰＬ１５は、第１基板Ｓ１１の面内の所定の位置に設けられた第１給電端子ＰＴ１１と接続される。第４接続端子Ｔ１４は、第６給電線ＰＬ１６と接続される。第６給電線ＰＬ１６は、第１基板Ｓ１１の面内の所定の位置に設けられた第２給電端子ＰＴ１２と接続される。
【0041】
複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａは第１給電線ＰＬ１１と接続されることで同一の電圧が印加される。複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂは第２給電線ＰＬ１２と接続されることで同一の電圧が印加される。図４Ａに示すように、複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとは交互に配置される。複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとは電気的に分離されている。複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとにそれぞれ異なるレベルの電圧が印加されると、電位差により両電極間に電界が発生する。すなわち、複数の第１帯状電極Ｅ１１Ａと複数の第２帯状電極Ｅ１１Ｂとにより横方向の電界を発生させることができる。
【0042】
図４Ｂに示すように、第２基板Ｓ１２には第２電極Ｅ１２が設けられる。第２電極Ｅ１２は、複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとを含む。複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは帯状のパターンを有する。複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａの帯状のパターンと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂの帯状のパターンとは、長手方向と交差する方向に、所定の間隔で離隔して交互に配置されている。
【0043】
複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａは、それぞれが第３給電線ＰＬ１３と接続され、複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂは、それぞれが第４給電線ＰＬ１４と接続される。第３給電線ＰＬ１３は第３給電端子ＰＴ１３と接続され、第４給電線ＰＬ１４は第４給電端子ＰＴ１４と接続される。第３給電端子ＰＴ１３は、第１基板Ｓ１１の第１給電端子ＰＴ１１に対応する位置に設けられ、第４給電端子ＰＴ１４は、第１基板Ｓ１１の第２給電端子ＰＴ１２に対応する位置に設けられる。
【0044】
複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａは第３給電線ＰＬ１３と接続されることで同一の電圧が印加される。複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂは第４給電線ＰＬ１４と接続されることで同一の電圧が印加される。図４Ｂに示すように、複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは交互に配置される。複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは電気的に分離されている。複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとにそれぞれ異なるレベルの電圧が印加されると、電位差により両電極間に電界が発生する。すなわち、複数の第３帯状電極Ｅ１２Ａと複数の第４帯状電極Ｅ１２Ｂとにより横方向の電界を発生させることができる。
【0045】
第１基板Ｓ１１に設けられる第１接続端子Ｔ１１、第２接続端子Ｔ１２、第３接続端子１３、及び第４接続端子Ｔ１４は、フレキシブル配線基板と接続される端子である。第１液晶セル１０は、第１給電端子ＰＴ１１と第３給電端子ＰＴ１３とはが導電性材料により電気的に接続され、第２給電端子ＰＴ１２と第４給電端子ＰＴ１４とが導電性材料に電気的に接続される。
【0046】
【0047】
第１液晶セル１０は、入射光を偏光し、散乱することが可能な有効領域ＡＡを有する。第１電極Ｅ１１及び第２電極Ｅ１２は有効領域ＡＡの中に配置される。第１基板Ｓ１１及び第２基板Ｓ１２は、有効領域ＡＡの外側に設けられたシール材ＳＥによって接着される。第１基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２との間には第１液晶層ＬＣ１を封入する間隙が設けられる。第１液晶層ＬＣ１は、シール材ＳＥによって第1基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２との間に封入される。
【0048】
第１基板Ｓ１１は、第１電極Ｅ１１、第１給電端子ＰＴ１１を有し、第１電極Ｅ１１の上に第１配向膜ＡＬ１１が設けられた構造を有する。第１電極Ｅ１１は、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂを含む。第１給電端子ＰＴ１１は第５給電線ＰＬ１５から連続する構造を有し、シール材ＳＥの外側に配置される。
【0049】
第２基板Ｓ１２は第２電極Ｅ１２、第３給電端子ＰＴ１３を有し、第２電極Ｅ１２の上に第２配向膜ＡＬ１２が設けられた構造を有している。第２電極Ｅ１２は、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂを含む。第３給電端子ＰＴ１３は第３給電線ＰＬ１３から連続する構造を有し、シール材ＳＥの外側に配置される。
【0050】
第１電極Ｅ１１と第２電極Ｅ１２とは、帯状の電極パターンの長手方向が交差するように設けられる。すなわち、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂの長手方向と、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂの長手方向とが交差するように配置される。第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂと、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは、本実施例においては９０度の角度で交差する。なお、第１電極Ｅ１１と第２電極Ｅ１２の交差角度については、上述の如く例えば、９０度±１０度で設定可能である。
【0051】
第１給電端子ＰＴ１１と第３給電端子ＰＴ１３とは対向し、シール材ＳＥの外側の領域で対向するように配置される。第１導電性部材ＣＰ１１は、第１給電端子ＰＴ１１と第３給電端子ＰＴ１３との間に配置され、両者を電気的に接続する。第１導電性部材ＣＰ１１は、導電性のペースト材で形成することができ、例えば、銀ペースト、カーボンペーストが用いられる。なお、図５には示されないが、第２給電端子ＰＴ１２と第４給電端子ＰＴ１４とも同様に導電性部材で電気的に接続される。
【0052】
第１基板Ｓ１１及び第２基板Ｓ１２は透光性を有する基板であり、例えば、ガラス基板、樹脂基板である。第１電極Ｅ１１及び第２電極Ｅ１２は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの透明導電材料によって形成された透明電極である。給電線（第１給電線ＰＬ１１、第２給電線ＰＬ１２、第３給電線ＰＬ１３、第４給電線ＰＬ１４、第５給電線ＰＬ１５、第６給電線ＰＬ１６）、接続端子（第１接続端子Ｔ１１、第２接続端子Ｔ１２、第３接続端子Ｔ１３、第４接続端子Ｔ１４）、及び給電端子（第１給電端子ＰＴ１１、第２給電端子ＰＴ１２、第３給電端子ＰＴ１３、第４給電端子ＰＴ１４）は、アルミニウム、チタン、モリブデン、タングステンなどの金属材料によって形成される。なお、給電線（第１給電線ＰＬ１１、第２給電線ＰＬ１２、第３給電線ＰＬ１３、第４給電線ＰＬ１４、第５給電線ＰＬ１５、第６給電線ＰＬ１６）は、第１電極Ｅ１１及び第２電極Ｅ１２と同じ透明導電膜で形成されてもよい。配向膜ＡＬ１及びＡＬ２は、基板の主平面に略平行な配向規制力を有する水平配向膜で形成される。第１液晶層ＬＣ１は、例えば、ねじれネマチック液晶（ＴＮ（Twisted Nematic）液晶）が用いられる。なお、図５には図示されないが、第１基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２との間には、両基板の間隔を一定に保つためのスペーサが設けられていてもよい。
【0053】
【0054】
図６Ａは、第１液晶セル１０の部分的な断面模式構造を示す。図６Ｂは、第１基板Ｓ１１に設けられた第１帯状電極Ｅ１１Ａ、第２帯状電極Ｅ１１Ｂ、第１配向膜ＡＬ１１、第２基板Ｓ１２に設けられた第２配向膜ＡＬ１２、及び第１液晶層ＬＣ１を示す。図６Ａにおいて、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂは、説明を簡略化するため省略されている。
【0055】
図６Ａは、第１配向膜ＡＬ１１の配向処理方向と第２配向膜ＡＬ１２の配向処理方向とが異なることを示す。具体的には、第１配向膜ＡＬ１１は、図４Ａに示すように、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂの長手方向９０度の角度で交差する方向ＡＬＤ１に配向処理がされ、第２配向膜ＡＬ１２は、図４Ｂに示すように、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂの長手方向９０度の角度で交差する方向ＡＬＤ２に配向処理がされている。このため、図６Ａに示す第１液晶セル１０は、第１配向膜ＡＬ１１が紙面の左右方向に配向処理され、第２配向膜ＡＬ１２は紙面の法線方向に配向処理がされている。なお、配向処理としては、ラビング処理でもよいし、光配処理であってもよい。また、配向膜の配向方向は、帯状電極の延在方向に対し９０度±１０度の範囲で設定可能である。
【0056】
第１液晶層ＬＣ１としてＴＮ液晶が用いられる。第１配向膜ＡＬ１１の配向方向ＡＬＤ１と第２配向膜ＡＬ１２の配向方向ＡＬＤ２とは直交するため、第１液晶層ＬＣ１の液晶分子は、外部電場の作用を受けない状態で第１配向膜ＡＬ１１から第２配向膜ＡＬ１２にかけて、液晶分子の長軸方向が９０度捩れるように配向する。図６Ａは、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂに電圧が印加されない状態を示し、液晶分子の長軸方向が９０度捩れて配向している状態を示す。
【0057】
なお、図６Ａは、液晶層ＬＣ１がポジ型のねじれネマチック液晶（ＴＮ液晶）で形成され、液晶分子の長軸が配向膜の配向方向と同じ方向に配向する例を示すが、配向膜の配向方向を９０度回転させる、すなわち、各配向膜ＡＬ１１、ＡＬ１２の配向方向を各基板Ｓ１１、Ｓ１２の帯状電極Ｅ１１Ａ、Ｅ１２Ａの延在方向に沿わせることにより、ネガ型の液晶を用いることができる。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。
【0058】
図６Ｂは、第１帯状電極Ｅ１１Ａにローレベルの電圧ＶＬが印加され、第２帯状電極Ｅ１１Ｂにハイレベルの電圧ＶＨが印加された状態を示す。この状態では、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとの間に横方向の電界が発生する。図６Ｂに示すように、第１基板Ｓ１１側の液晶分子は横電界の影響を受けて配向方向が変化する。例えば、第１基板Ｓ１１側の液晶分子は、長軸方向が電界の方向と平行な方向に向くように配向が変化する。
【0059】
第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂに印加されるローレベルの電圧ＶＬ、ハイレベルの電圧ＶＨの値は適宜設定される。例えば、ローレベルの電圧ＶＬ１として０Ｖが印加され、ハイレベルの電圧ＶＨ１として５～３０Ｖの電圧が印加される。第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂには、ローレベルの電圧ＶＬとハイレベルの電圧ＶＨが交互に入れ替わる電圧が印加される。例えば、図６Ｃに示すように、ある一定期間において、第１帯状電極Ｅ１１Ａにローレベルの電圧ＶＬが印加され第２帯状電極Ｅ１１Ｂにハイレベルの電圧ＶＨが印加され、次の一定期間では、第１帯状電極Ｅ１１Ａにハイレベルの電圧ＶＨが印加され第２帯状電極Ｅ１１Ｂにローベルの電圧ＶＬが印加されるように、２つの電極間で電圧のレベルが同期して、周期的に変化するように電圧を印加してもよい。
【0060】
第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂに交互にローレベルの電圧ＶＬとハイレベルの電圧ＶＨを印加することにより、交番電界を発生させ、第１液晶層ＬＣ１の劣化を抑制する。なお、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂに印加する電圧の周波数は、液晶分子が電界の変化に追従できる周波数であればよく、例えば、１５～１００Ｈｚであればよい。
【0061】
図７Ａは、第１液晶セル１０の部分的な斜視図であり、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂ、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂ、並びに第１液晶層ＬＣ１の配置を示す。図７Ｂ及び図７Ｃは第１液晶セル１０の断面模式図を示す。図７Ｂは、図７Ａに示す第１液晶セル１０を図中に示すＡ側からみたときの断面模式図を示し、図７Ｃは、図中に示すＢ側からみたときの断面模式図を示す。なお、図７Ｂ及び図７Ｃは、第１配向膜ＡＬ１１の配向処理方向と第２配向膜ＡＬ１２の配向処理方向とが異なることを示す。
【0062】
図７Ａ及び図７Ｃに示すように、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとは中心間距離Ｗで配置され、第３帯状電極Ｅ１２Ａと第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは同様に中心間距離Ｗで配置されている。この中心間距離Ｗは、図７Ａに示す第１帯状電極Ｅ１１Ａの幅ａ、第１帯状電極Ｅ１１Ａの端部から第２帯状電極Ｅ１１Ｂの端部までの間隔ｂに対して、Ｗ＝ａ＋ｂの関係を有する。また、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂと、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂとは離隔し、互いに直交した状態で対向配置されている。第１基板Ｓ１１と第２基板Ｓ１２は間隔Ｄで対向して配置されており、間隔Ｄは、実質的に液晶層ＬＣ１の厚さに相当する。実際には、第１基板Ｓ１１に第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第１配向膜ＡＬ１１が設けられ、第２基板Ｓ１２には第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第２配向膜ＡＬ１２等が設けられるが、これらの電極及び配向膜の厚さは、間隔Ｄの大きさに比べて十分に小さいので、液晶層ＬＣ１の厚さは間隔Ｄと同視することができる。
【0063】
第１液晶セル１０において、帯状電極が第１液晶層ＬＣ１を挟んで間隔Ｄは、帯状電極の中心間距離Ｗに対して同じか、それ以上の大きさを有していることが好ましい。すなわち、間隔Ｄは、中心間距離Ｗの１倍以上の長さを有することが好ましい。例えば、間隔Ｄは、帯状電極の中心間距離Ｗに対して２倍以上の大きさを有していることが好ましい。第１帯状電極Ｅ１１Ａの幅が５μｍであり、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂの幅ａが５μｍであり、第１帯状電極Ｅ１１Ａの端部から第２帯状電極Ｅ１１Ｂの端部までの間隔ｂが５μｍである場合、帯状電極の中心間距離Ｗは１０μｍとなる。これに対し、間隔Ｄは１０μｍ以上の大きさを有していることが好ましい。
【0064】
帯状電極の中心間距離Ｗと上記の間隔Ｄとがこのような関係を有することで、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとで生成される電界と第３帯状電極Ｅ１２Ａと第４帯状電極Ｅ１２Ｂとで生成される電界とが、相互に干渉しないようにすることが可能となる。すなわち、図７Ｂに示すように、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとによって、その近傍にある液晶分子の配向を第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂの影響を受けずに制御することができ、図７Ｃに示すように、第３帯状電極Ｅ１２Ａと第４帯状電極Ｅ１２Ｂとによって、その近傍にある液晶分子の配向を第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂの影響を受けずに制御することができる。
【0065】
ところで、液晶は配向状態により屈折率が変化することが知られている。図６Ａに示すように、第１液晶層ＬＣ１に電界が作用していないオフ（ＯＦＦ）状態では、液晶分子の長軸方向が基板の表面に水平に配向し、かつ第１基板Ｓ１１側から第２基板Ｓ１２側にかけて９０度捩れた状態で配向している。液晶層ＬＣ１は、この配向状態でほぼ均一な屈折率分布を有している。このため、第１液晶セル１０へ入射した光の第１偏光成分ＰＬ１及び第１偏光成分ＰＬ１に直交する第２偏光成分ＰＬ２（図８参照）は、液晶分子の初期配向の影響を受けて旋光するものの、ほとんど屈折（あるいは散乱）されることなく第１液晶層ＬＣ１を透過する。ここで、第１偏光成分ＰＬ１とは、自然光のうち、例えばＰ偏光に相当し、第２偏光成分とは、例えばＳ偏光に相当するものとする。
【0066】
一方、図６Ｂに示すように、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂに電圧が印加され電界が形成されたオン（ＯＮ）状態では、第１液晶層ＬＣ１が正の誘電率異方性を有している場合、液晶分子は長軸が電界に沿うように配向する。その結果、図６Ｂに示すように、第１液晶層ＬＣ１には、液晶分子が、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂの上方でほぼ垂直に立ち上がる領域、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとの間で電界の分布に沿って斜めに配向する領域、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂから離れた領域で初期配向状態が比較的維持される領域等が形成される。
【0067】
図６Ｂに示すように、第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂの電極間においては、液晶分子の長軸が電界の発生する方向に沿って凸円弧状に配向される。すなわち、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、液晶分子の初期配向の方向と、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとの間に生じる横電界の方向が同じであり、図６Ｂに模式的に示すように、両電極間の略中央に位置する液晶分子の配向方向はほとんど変化しないものとなるが、中央部からそれぞれの電極側に位置する液晶分子は電界の強度分布に従って第１基板Ｓ１１の表面に対し法線方向に傾いて（チルトして）配向する。したがって、第１基板Ｓ１１側の液晶を全体として見れば、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとの間で液晶分子が円弧状に配向する。
【0068】
これによって、液晶層ＬＣ１には円弧状の誘電率分布が形成され、入射した光（液晶分子の初期配向の方向と平行な偏光成分）が放射状に拡散する。また、第２基板Ｓ１２側では、第１基板Ｓ１１の電極と直交するように配置された第３帯状電極Ｅ１２Ａａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂにより（図７Ｃ参照）、同様な現象が生じ、入射した光（第２基板Ｓ１２側の液晶分子の初期配向の方向と平行な偏光成分）が放射状に拡散する。
【0069】
【0070】
液晶分子は、屈折率異方性Δｎを有している。このため、オン状態の第１液晶層ＬＣ１は、液晶分子の配向状態に応じた屈折率分布、あるいは、リタデーション分布を有する。ここでのリタデーションとは、第１液晶層ＬＣ１の厚さをｄとしたとき、Δｎ・ｄで表されるものである。オン状態では、第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１を透過する際に、第１液晶層ＬＣ１の屈折率分布の影響を受けて散乱されることとなる。
【0071】
図８は、第１偏光成分ＰＬ１及び第２偏光成分ＰＬ２が液晶層によって拡散される現象を模式的に示す。図８は、第１液晶セル１０と第２液晶セル２０が積層された状態を示し、簡単のためそれぞれの液晶セルの第１基板Ｓ１１、Ｓ２１、第２基板Ｓ１２、Ｓ２２、第１帯状電極Ｅ１１Ａ、Ｅ２１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂ、Ｅ２１Ｂと、第１液晶層ＬＣ１、第２液晶層ＬＣ２のみを示している。例えば、第１液晶セル１０と第２液晶セル２０との間に設けられる第１透明接着層ＴＡ１は省略されている。なお、第１液晶セル１０の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂと、第２液晶セル２０の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び第２帯状電極Ｅ２１Ｂとは同じ方向に配置されているものとする。また、第１液晶セル１０の第１基板Ｓ１１及び第２液晶セル２０の第１基板Ｓ２１側の配向膜（図示されず）の配向方向ＡＬＤ１は紙面の左右方向にあり、第１液晶セル１０の第２基板Ｓ１２及び第２液晶セル２０の第２基板Ｓ２２側の配向膜（図示されず）の配向方向ＡＬＤ２は紙面の法線方向にある。
【0072】
図８において、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０は、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向と、第１液晶層ＬＣ１の液晶分子の第１基板Ｓ１１側の初期配向方向及び第２液晶層ＬＣ２の液晶分子の第１基板Ｓ１２側の初期配向方向（無電界状態で液晶分子の長軸が配向する方向）が平行であるものとする。そして、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向と、第１液晶層ＬＣ１の第１基板Ｓ１１側及び第２液晶層ＬＣ２の第１基板Ｓ２１側の液晶分子の配向方向とは直交するものとする。
【0073】
第１液晶セル１０の第１帯状電極Ｅ１１Ａ及び第２帯状電極Ｅ１１Ｂに電圧が印加された場合、第１液晶層ＬＣ１の中で液晶分子は、垂直に立ち上がる領域、電界の分布に沿って斜めに配向する領域、初期配向状態が維持される領域等が形成される。同様に、第２液晶セル２０の第１帯状電極Ｅ２１Ａ及び第２帯状電極Ｅ２１Ｂに電圧が印加された状態では、第２液晶層ＬＣ２の中で液晶分子は、垂直に立ち上がる領域、電界の分布に沿って斜めに配向する領域、初期配向状態が維持される領域等が形成される。
【0074】
第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１で拡散され、また９０度旋光され、第２液晶層ＬＣ２では拡散されず、９０度旋光される。第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶層ＬＣ１で拡散されず、９０度旋光され、第２液晶層ＬＣ２で拡散され、９０度旋光される。すなわち、第１基板Ｓ１１に入射する第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１で拡散され、第１液晶層ＬＣ１及び第２液晶層ＬＣ２でそれぞれ旋光される。第１基板Ｓ１１に入射する第２偏光成分ＰＬ２は、第２液晶層ＬＣ２で拡散され、第１液晶層ＬＣ１及び第２液晶層ＬＣ２でそれぞれ旋光される。ここで、旋光とは、直線偏光成分（例えば上記第１偏光成分ＰＬ１や第２偏光成分ＰＬ２）が液晶層を通過する過程で、液晶分子のねじれ配向に沿ってその偏光軸を回転させる現象をいう。
【0075】
図８をさらに詳細に説明する。第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１と第２電極Ｅ１２は互いに直交し、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と第２電極Ｅ２２は互いに直交している。また、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１の延在方向と第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１の延在方向は一致する。また、第１偏光成分ＰＬ１（Ｘ軸方向の偏光成分）及び第２偏光成分ＰＬ２（Ｙ軸方向の偏光成分）を含む光は、第１液晶セル１０の第１基板Ｓ１１に対して垂直な方向から入射し、第２液晶セル２０の第２基板Ｓ２２から出射する。
【0076】
第１液晶セル１０の第１基板Ｓ１１側における液晶層ＬＣ１の液晶分子は、長軸がＸ軸方向に沿って配向されているため、第１帯状電極Ｅ１１Ａと第２帯状電極Ｅ１１Ｂとの間に横電界が発生すると、図７Ｂを参照して説明したように、液晶分子は電界の作用を受けてＸ軸方向に凸円弧状に配向する。また、第１液晶セル１０の第２基板Ｓ１２側における第１液晶層ＬＣ１の液晶分子は、長軸がＹ軸方向に沿って配向されているため、第３帯状電極Ｅ１２Ａ及び第４帯状電極Ｅ１２Ｂ（図示されず）との間に横電界が発生すると、図７Ｃを参照して説明したように、液晶分子はＹ軸方向に凸円弧状に配向する。このような液晶分子の配向により、第１基板Ｓ１１側及び第２基板Ｓ１２側には、液晶分子の配向に依存した屈折率分布が形成される。
【0077】
第１液晶セル１０に入射したＸ軸に平行な第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１を通過するときに旋光され、第２基板Ｓ１２側でＹ軸に平行な偏光成分となる。すなわち、第１偏光成分ＰＬ１は、第１基板Ｓ１１側でＸ軸方向に偏光軸を有しているが、第１液晶層ＬＣ１を厚さ方向に通過する過程で偏光軸が徐々に変化して、第２基板Ｓ１２側ではＹ軸方向に偏光軸を有するものとなり、第２基板Ｓ１２側から出射される。
【0078】
ここで、第１液晶セル１０に第１基板Ｓ１１側から入射する第１偏光成分ＰＬ１は、第１基板Ｓ１１側において偏光軸が第１基板Ｓ１１側における第１液晶層ＬＣ１の液晶分子の配向方向に平行であるため、液晶分子の屈折率分布の変化に応じてＸ軸方向に拡散する。また、第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１を通過することにより偏光軸をＸ軸方向からＹ軸方向に変化することによって、第２基板Ｓ１２側の液晶分子の配向方向と平行になり、当該液晶分子の屈折率分布の変化に応じてＹ軸方向に拡散する。すなわち、第１液晶セル１０に入射する前はＸ軸に平行な第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶セル１０を通過する過程で偏光軸をＸ軸方向からＹ軸方向に変化させると共に、Ｘ軸方向とＹ軸方向に拡散することとなる。
【0079】
これに対し、第１液晶セル１０に第１基板Ｓ１１側から入射する第２偏光成分ＰＬ２は、第１基板Ｓ１１に入射し、第２基板Ｓ１２から出射される迄の間に、第１液晶層ＬＣ１の作用を受けて偏光軸がＹ軸方向からＸ軸方向に変化する。ここで、第２偏光成分ＰＬ２は、第１基板Ｓ１１側においては、偏光軸が第１液晶層ＬＣ１の第１基板Ｓ１１側における液晶分子の配向方向に直交しているため、液晶分子による屈折率分布の影響を受けず、拡散せずに通過する。また、第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶層ＬＣ１で偏光軸がＹ軸方向からＸ軸方向に変化することにより、第２基板Ｓ１２側においてはその偏光軸が第１液晶層ＬＣ１の第２基板Ｓ１２側における液晶分子の配向方向とも直交するため、液晶分子による屈折率分布の影響を受けず、拡散せずに通過する。すなわち、第１液晶セル１０に入射するＹ軸方向に偏光軸を有する第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶セル１０を通過する過程で偏光軸をＹ軸方向からＸ軸方向に変化するものの第１液晶層ＬＣ１によっては拡散されないで第２基板Ｓ１２から出射される。
【0080】
第２液晶セル２０の第２液晶層ＬＣ２も、第１液晶セル１０の第１液晶層ＬＣ１と同様の屈折率分布を有している。このため、第２液晶セル２０においても、基本的に第１液晶セル１０と同様の現象が生じる。一方、第１液晶セル１０を通過することで初期の第１偏光成分ＰＬ１と第２偏光成分ＰＬ２の偏光軸が入れ替わっているため、第２液晶層ＬＣ２で屈折率分布の影響を受ける偏光成分も入れ替わる。すなわち、第２液晶セル２０を通過する過程においては、当初の第１偏光成分ＰＬ１はその偏光軸をＹ軸から再びＸ軸方向に変化させるものの、拡散は生じない。一方、当初の第２偏光成分ＰＬ２はその偏光軸をＸ軸から再びＹ軸方向に変化させ、且つ、第２液晶層ＬＣ２の屈折率分布の影響を受けて拡散する。
【0081】
以上から明らかなように、同じ構造を有する２つの液晶セルを積層させることにより、この２つの液晶セルを通過する光の偏光方向を２度にわたって変化させ、その結果、入射前と出射後での偏光方向が変わらない状態とすることができる。一方、２つの液晶セルは、横電界により液晶層の上側及び下側に凸円弧状の屈折率分布を形成することにより、透過する光を拡散することができる。具体的には、第１液晶セル１０により、第１偏光成分ＰＬ１の光をＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＸ軸とＹ軸の両方向に拡散させ、第２液晶セル２０により、第２偏光成分ＰＬ２の光をＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＸ軸とＹ軸の両方向に拡散させることができる。すなわち、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０を積層させ、各液晶セルの液晶層に屈折率分布を形成することにより、光の偏光状態を変えることなく光を拡散することができる。
【0082】
以上のように、同一構造を有する２つの液晶セルを積層させることにより、入射光の偏光方向を２回変化させ、２つの液晶セルを通過する前後で偏光方向が変わらないようにすることができる。一方、液晶層に横電界を作用させ屈折率分布を形成することで、通過する光を特定の方向に屈折させることができる。より具体的には、第１液晶セル１０が第１偏光成分ＰＬ１の光をＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＸ軸とＹ軸の両方向に拡散させ、第２液晶セル２０が第２偏光成分ＰＬ２の光をＸ軸方向、Ｙ軸方向、又はＸ軸とＹ軸の両方向に拡散させることができる。
【0083】
このように、第１液晶層ＬＣ１及び第２液晶層ＬＣ２を通過する入射光は、第１偏光成分ＰＬ１が第１液晶層ＬＣ１で拡散され、第２偏光成分ＰＬ２が第２液晶層ＬＣ２で拡散される。また、第１液晶層ＬＣ１及び第２液晶層ＬＣ２を通過する入射光は、第１液晶層ＬＣ１及び第２液晶層ＬＣ２でそれぞれ９０度旋光される。別言すれば、第１偏光成分ＰＬ１及び第２偏光成分ＰＬ２を含む入射光は、第１液晶セル１０で第１偏光成分ＰＬ１が拡散され、第２液晶セル２０で第２偏光成分ＰＬ２が拡散される。すなわち、第１液晶セル１０と第２液晶セル２０を重ねることで、特定の偏光成分の散乱を個別に制御することができ、光源から放射される光の配光を制御することができる。
【0084】
ところで、光は異なる媒質の境界面で屈折するが、屈折角は光の波長により変わることが知られている。屈折率分布が形成された液晶層に光が入射する場合、波長毎に屈折角が異なるため、光源の種類や照射する対象物との距離によっては、液晶光制御素子１０２に光を透過させることによって形成される配光パターンの周辺部分に色割れが視認されることがある。
【0085】
これに対し、本実施形態に係る液晶光制御素子１０２は、図３に示したように、４つの液晶セルを光源の光路上で重ね合わせ、４つの液晶セルの内、少なくとも２つの液晶セルを他の液晶セルに対して９０度回転させて配置することにより色割れを抑制している。具体的には、液晶光制御素子１０２は、隣接して重なり合う少なくとも一組の液晶セルにおいて、帯状のパターンを有する電極の長手方向が異なる方向を向くように配置することで色割れを抑制する。以下に、その構成を各液晶セルの電極構成と動作に基づいて詳細に説明する。
【0086】
図９は、液晶光制御素子１０２の各液晶セルにおける帯状電極の配置と、入射光の偏光状態及び散乱が各液晶セルによって制御される態様を示す。第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０における各電極の配置は、図３に示す構造と同様である。具体的に図９に示す液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の各基板（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ２１，Ｓ２２）における液晶分子に対する配向方向が同じであり、第１電極Ｅ１１、Ｅ２１における帯状電極（Ｅ１１Ａ、Ｅ１１Ｂ、Ｅ２１Ａ、Ｅ２１Ｂ）の長手方向が同じであり、これらの電極に交差する第２電極Ｅ１２、Ｅ２２における帯状電極（Ｅ１２Ａ、Ｅ１２Ｂ、Ｅ２２Ａ、Ｅ２２Ｂ）の長手方向が同じである。また、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０の各基板（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ４１，Ｓ４２）における液晶分子に対する配向方向が同じであり、第１電極Ｅ３１、Ｅ４１における帯状電極（Ｅ３１Ａ、Ｅ３１Ｂ、Ｅ４１Ａ、Ｅ４１Ｂ）の長手方向が同じであり、これらの電極に交差する第２電極Ｅ３２、Ｅ４２における帯状電極（Ｅ３２Ａ、Ｅ３２Ｂ、Ｅ４２Ａ、Ｅ４２Ｂ）の長手方向が同じである。そして、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０における帯状電極（Ｅ１１Ａ、Ｅ１１Ｂ、Ｅ２１Ａ、Ｅ２１Ｂ）の長手方向と、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０における第１電極Ｅ３１、Ｅ４１における帯状電極（Ｅ３１Ａ、Ｅ３１Ｂ、Ｅ４１Ａ、Ｅ４１Ｂ）の長手方向とは９０の角度で交差している。
【0087】
なお、図９に示す実施形態においては、これら第１液晶セル１０と第２液晶セル２０は、互いの第１電極Ｅ１１、Ｅ２１を同じ方向に向けた状態で積層されており、第３液晶セル３０と第４液晶セル４０が互いの第１電極Ｅ３１、Ｅ４１を同じ方向に向けた状態で積層されているが、第３液晶セル３０と第４液晶セル４０の第１電極Ｅ３１、Ｅ４１の向きは、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０の第１電極Ｅ１１、Ｅ２１の向きに対して９０度回転している。また、各液晶セルの第１電極（Ｅ１１、Ｅ２１、Ｅ３１、Ｅ４１）と第２電極（Ｅ１２、Ｅ２２、Ｅ３２、Ｅ４２）とは互いの延在方向を直交させている。後述する図１２から図１４に示す実施形態についても同様である。なお、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０に対して、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０を９０度±１０度の範囲で回転させた状態で積層する構成も採用可能である。また、各液晶セルの第１電極（Ｅ１１、Ｅ２１、Ｅ３１、Ｅ４１）と第２電極（Ｅ１２、Ｅ２２、Ｅ３２、Ｅ４２）の延在方向を９０度±１０度の範囲で設定する構成も採用可能である。
【0088】
図９に示すように、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２と第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１は同じ向きに配置されており、第２偏光成分ＰＬ２をＹ軸方向に拡散させることができる。また、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１と第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２は同じ向きに配置されており、第２偏光成分ＰＬ２をＸ軸方向に拡散させることができる。第１偏光成分ＰＬ１の拡散に対しても同様であり、第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２と第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１は同じ向きに配置されており第１偏光成分ＰＬ１をＹ軸方向に拡散させることができ、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２は同じ方向に配置されており第１偏光成分ＰＬ１をＸ軸方向に拡散させることができる。
【0089】
液晶光制御素子１０２は、光入射側から、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、第４液晶セル４０がこの順番に配置されている。液晶光制御素子１０２に入射する光は、第１偏光成分ＰＬ１及び第１偏光成分ＰＬ１に直交する第２偏光成分ＰＬ２を含む。
【0090】
液晶光制御素子１０２が入射光の偏光状態及び散乱状態を制御するために、各液晶セルに制御信号が入力される。図１０Ａは各液晶セルの電極に印加される制御信号の波形の一例を示す。各液晶セルには、図１０Ａに示す制御信号Ａ、制御信号Ｂ、制御信号Ｅのいずれかの信号が入力される。制御信号Ａ、Ｂにおいて、ＶＬ１はローレベルの電圧、ＶＨ１はハイレベルの電圧を意味しており、例えば、ＶＬ１は０Ｖ又は－１５Ｖの電圧であり、ＶＨ１は（０Ｖに対して）３０Ｖ又は（－１５Ｖに対して）１５Ｖである。制御信号Ａと制御信号Ｂは同期しており、制御信号ＡがＶＬ１のレベルにあるとき制御信号ＢはＶＨ１のレベルにあり、制御信号ＡがＶＨ１のレベルに変化すると制御信号ＢはＶＬ１のレベルに変化する。制御信号Ａ、Ｂの周期は１５～１００Ｈｚ程度である。一方、制御信号Ｅは一定電圧の信号であり、例えば、制御信号ＥはＶＬ１とＶＨ１の中間電圧であり、ＶＬ１＝－１５Ｖ、ＶＨ１＝＋１５Ｖの場合にはＶＥ＝０Ｖとなる。
【0091】
以下に、このような制御信号によって、液晶光制御素子１０２によって、四角配光パターン、十字配光パターン、ライン配光パターンを形成する例を示す。
【0092】
（１）四角配光パターン
液晶光制御装置１００は、液晶光制御素子１０２の各液晶セルに印加する制御信号の選択により、光源部（１０６）から放射される光の配光パターンを様々に制御することができる。図９は、一例として、光源部（１０６）から放射される光を四角形状の配光パターンに制御する場合を示す。
液晶光制御装置１００は、液晶光制御素子１０２の各液晶セルに印加する制御信号の選択により、光源部（１０６）から放射される光の配光パターンを様々に制御することができる。図９は、一例として、光源部（１０６）から放射される光を四角形状の配光パターンに制御する場合を示す。
【0093】
【0094】
図９に示す例において、第１液晶セル１０の第１帯状電極Ｅ１１Ａには制御信号Ａが入力され、第２帯状電極Ｅ１１Ｂには制御信号Ｂが入力され、第３帯状電極Ｅ１２Ａには制御信号Ａが入力され、第４帯状電極Ｅ１２Ｂには制御信号Ｂが入力される。表１に示すように、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０についても、第１液晶セル１０と同様に制御信号Ａ、Ｂが入力される。すなわち、図９に示す例においては、各基板上にて交互に配置されるすべての電極に制御信号ＡとＢとが交互に印可され、いずれの電極間においても電界が発生している。
【0095】
図９において、各基板に形成される配向膜によって規定される配向方向は、図中に矢印で示すように、帯状電極の長手方向と直交する方向となっている。液晶層はポジ型の液晶で形成されており、各液晶セルに制御信号が入力されない初期状態では液晶の長軸方向が帯状電極と交差する方向（直交する方向）に配向している。なお、配向膜の配向方向は、本実施形態においては、帯状電極の延在方向に対し９０度の方向で設定されるが、９０度±１０度の方向についても設定可能である。
【0096】
液晶光制御素子１０２の動作時には、各液晶セルの各帯状電極に表１に示す制御信号が入力される。第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、及び第４液晶セル４０に対し、表１に示す制御信号が入力されると、各液晶セルは図７Ａ及び図７Ｂに示すように液晶分子が横電界の影響を受けて配向状態が変化する。図９に挿入された表は、各液晶セルに第１偏光成分ＰＬ１及び第２偏光成分ＰＬ２を含む光が通過するとき、それぞれの偏光成分がどのように変化するのかを示す。なお、以下の説明において、第１偏光方向と同じ方向をＹ軸方向、第２偏光方向と同じ方向をＸ軸方向とする。
【0097】
図９において第１偏光成分ＰＬ１に着目すると、第１液晶セル１０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第１液晶層ＬＣ１の第１基板Ｓ１１側の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向（直交する方向）にある。このため、第１基板Ｓ１１側の液晶分子が第１電極Ｅ１１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第１偏光成分ＰＬ１は拡散されずそのまま第２基板Ｓ１２側に向かう。また、当該第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１を第１基板Ｓ１１側から第２基板Ｓ１２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第１偏光成分ＰＬ１は第２偏光成分ＰＬ２に遷移する。また、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は第２基板Ｓ１２側の液晶分子の長軸方向と交差する方向にある。このため、第２基板Ｓ１２側の液晶分子が第２電極Ｅ１２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第２偏光成分ＰＬ２はその影響を受けず、そのまま透過する。すなわち、第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶セル１０を通過する過程で第２偏光成分ＰＬ２に遷移する一方、拡散等はされないで第２基板Ｓ１２側から出射される。
【0098】
そして、当該第２偏光成分ＰＬ２が第２液晶セル２０に入射する。当該第２偏光成分ＰＬ２は、その偏光方向が第２液晶層ＬＣ２の第１基板Ｓ２１側の液晶分子の長軸方向と平行な方向にある。ここで、第１基板Ｓ２１側の液晶分子は第１電極Ｅ２１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているため、当該第２偏光成分ＰＬ２はＸ軸方向に拡散される。また、この拡散された第２偏光成分ＰＬ２は第２液晶層ＬＣ２を第１基板Ｓ２１側から第２基板Ｓ２２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第２偏光成分ＰＬ２は再び第１偏光成分ＰＬ１に遷移する。また、当該第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は第２基板Ｓ２２側の液晶分子の長軸方向と平行である。ここで、第２基板Ｓ２２側の液晶分子は第２電極Ｅ２２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているため、第１偏光成分はさらに当該液晶分子の屈折率分布の影響を受けてＹ軸方向に拡散され、その後出射される。すなわち、第２液晶セル２０に入射した第２偏光成分ＰＬ２は、当該第２液晶セル２０を通過する過程で第１偏光成分ＰＬ１に遷移しつつ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に拡散する。
【0099】
このように、入射光の内、第１偏光成分ＰＬ１は第１液晶セル１０に入射し第２液晶セル２０から出射されるまでに、第２偏光成分ＰＬ２に一度遷移してから再び第１偏光成分ＰＬ１に遷移し、且つ、第２液晶セル２０にてＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１回ずつ拡散される。
【0100】
第３液晶セル３０は、第１電極Ｅ３１の長手方向が、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１及び第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と９０度の角度で交差し、第２電極Ｅ３２の長手方向が、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２及び第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２と９０度の角度で交差している。また、第４液晶セル４０も同様に、第１電極Ｅ４１の長手方向が、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１及び第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と９０度の角度で交差し、第２電極Ｅ４２の長手方向が、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２及び第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２と９０度の角度で交差している。したがって、これら第３液晶セルと第４液晶セルにおいては、各偏光成分に対して、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０で生じた現象が逆転する。なお、当該交差角度は上述の通り９０±１０度の範囲で設定可能である。
【0101】
すなわち、第２液晶セル２０を通過しＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１回拡散された第１偏光成分ＰＬ１が第３液晶セル３０に入射すると、当該第１偏光成分ＰＬ１は、その偏光方向が第３液晶層ＬＣ３の第１基板Ｓ３１側の液晶分子の長軸方向と平行な方向となる。ここで、第１基板Ｓ３１側の液晶分子は第１電極Ｅ３１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているため、当該第１偏光成分ＰＬ１はＸ軸方向に拡散される。また、この拡散された第１偏光成分ＰＬ１は第３液晶層ＬＣ３を第１基板Ｓ３１側から第２基板Ｓ３２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第１偏光成分ＰＬ１は再び第２偏光成分ＰＬ２に遷移する。また、当該第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は第２基板Ｓ３２側の液晶分子の長軸方向と平行である。ここで、第２基板Ｓ３２側の液晶分子は第２電極Ｅ３２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているため、第２偏光成分ＰＬ２はさらに当該液晶分子の屈折率分布の影響を受けてＹ軸方向に拡散され、その後出射される。すなわち、第３液晶セル３０に入射した第１偏光成分ＰＬ１は、当該第３液晶セル３０を通過する過程で第２偏光成分ＰＬ２に遷移しつつ、再びＸ軸方向及びＹ軸方向に拡散する。
【0102】
第３液晶セル３０から出射され、第４液晶セル４０に入射した第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第４液晶層ＬＣ４の第１基板Ｓ４１側の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向にある。このため、第１基板Ｓ４１側の液晶分子が第１電極Ｅ４１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第２偏光成分ＰＬ２は拡散されずそのまま第２基板Ｓ４２側に向かう。また、当該第２偏光成分ＰＬ２は、第４液晶層ＬＣ４を第１基板Ｓ４１側から第２基板Ｓ４２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第２偏光成分ＰＬ２は第１偏光成分ＰＬ１に遷移する。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は第２基板Ｓ４２側の液晶分子の長軸方向と交差する方向にある。このため、第２基板Ｓ４２側の液晶分子が第２電極Ｅ１２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第１偏光成分ＰＬ１はその影響を受けず、そのまま透過する。すなわち、第２偏光成分ＰＬ２は、第４液晶セル４０を通過する過程で第１偏光成分ＰＬ１に遷移する一方、拡散等はされないで第４液晶セル４０を透過する。
【0103】
このように、第３液晶セル３０に入射する第１偏光成分ＰＬ１は、第４液晶セル４０から出射されるまでに、第２偏光成分ＰＬ２に一度遷移してから再び第１偏光成分ＰＬ１に遷移し、且つ、第３液晶セル３０にてＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１回ずつ拡散される。
【0104】
したがって、光源から出射される第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶セル１０に入射して第４液晶セル４０から出射されるまでの間に、Ｘ軸方向に２回及びＹ軸方向に２回拡散される。
【0105】
なお、図９中、「透過」とは、偏光成分が拡散や旋光等されることなくそのまま通過することを示す。また、「旋光」とは、偏光成分がその偏光方向を９０度遷移させたことを示す。また、「拡散」とは、当該偏光成分が液晶分子の屈折率分布の影響を受けて拡散していることを示す。したがって、図表中、例えば第１電極にて「透過」とあるのは、液晶層の第１電極近傍にて上記「透過」の現象が生じていることを示す。また、液晶層にて「旋光」とあるのは、偏光成分が液晶層を第１基板側から第２基板側に向かう過程で偏光方向を９０度遷移させていることを示す。図１２～図１４についても同様である。
【0106】
一方、第２偏光成分ＰＬ２は、その偏光方向が第１液晶層ＬＣ１の第１基板Ｓ１１側の液晶分子の長軸方向に対し平行な方向である。このため、第１電極Ｅ１１によって生じる電界によって第１基板Ｓ１１側の液晶分子が屈折率分布を有し、この作用を受けて第２偏光成分ＰＬ２は拡散される。そして、第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶層ＬＣ１を第１基板Ｓ１１側から第２基板Ｓ１２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第２偏光成分ＰＬ２は第１偏光成分ＰＬ１に遷移する。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は第２基板Ｓ１２側の液晶分子の長軸方向と平行な方向にある。第２基板Ｓ１２側の液晶分子が第２電極Ｅ１２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているので、第１液晶層ＬＣ１によって遷移された第１偏光成分ＰＬ１は、第２基板Ｓ１２側の液晶分子により形成される屈折率分布によりＹ軸方向に拡散される。すなわち、第１液晶セル１０に入射した第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶セル１０を通過する過程で第１偏光成分ＰＬ１に遷移しつつ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に拡散する。
【0107】
そして、第１液晶セル１０の第２基板Ｓ１２側から出射された第１偏光成分ＰＬ１は、第２液晶セル２０に入射する。第２液晶セル２０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第２液晶層ＬＣ２の第１基板Ｓ２１側の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向（直交する方向）にある。このため、第１基板Ｓ２１側の液晶分子が第１電極Ｅ２１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第１偏光成分ＰＬ１は拡散されずそのまま第２基板Ｓ２２側に向かう。また、当該第１偏光成分ＰＬ１は、第２液晶層ＬＣ２を第１基板Ｓ２１側から第２基板Ｓ２２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第１偏光成分ＰＬ１は第２偏光成分ＰＬ２に遷移する。また、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は第２基板Ｓ２２側の液晶分子の長軸方向と交差する方向にある。このため、第２基板Ｓ２２側の液晶分子が第２電極Ｅ２２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第２偏光成分ＰＬ２はその影響を受けず、そのまま透過する。すなわち、第２液晶セル２０に入射した第１偏光成分ＰＬ１は、第２液晶セル２０を通過する過程で第２偏光成分ＰＬ２に遷移するものの、拡散されずに透過する。
【0108】
第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０でそれぞれ９０度旋光され、かつ第１液晶セル１０でＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１回拡散された第２偏光成分ＰＬ２が第３液晶セル３０に入射する。第３液晶セル３０に入射する第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第３液晶層ＬＣ３の第１基板Ｓ３１側の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向（直交する方向）にある。このため、第１基板Ｓ３１側の液晶分子が第１電極Ｅ３１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第２偏光成分ＰＬ２は拡散されずそのまま第２基板Ｓ３２側に向かう。また、当該第２偏光成分ＰＬ２は、第３液晶層ＬＣ３を第１基板Ｓ３１側から第２基板Ｓ３２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第２偏光成分ＰＬ２は第１偏光成分ＰＬ１に遷移する。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は第２基板Ｓ３２側の液晶分子の長軸方向と交差する方向にある。このため、第２基板Ｓ３２側の液晶分子が第２電極Ｅ３２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているものの、第１偏光成分ＰＬ１はその影響を受けず、そのまま透過する。すなわち、第３液晶セル３０に入射した第２偏光成分ＰＬ２は、第３液晶セル３０を通過する過程で第１偏光成分ＰＬ１に遷移するものの、拡散されずに透過する。
【0109】
第３液晶セル３０を通過し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１回拡散され、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０でそれぞれ９０度旋光された第１偏光成分ＰＬ１が第４液晶セル４０に入射すると、当該第１偏光成分ＰＬ１は、その偏光方向が第４液晶層ＬＣ４の第１基板Ｓ４１側の液晶分子の長軸方向と平行な方向となっている。第４液晶セル４０の第１基板Ｓ４１側の液晶分子は第１電極Ｅ４１によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているため、当該第１偏光成分ＰＬ１はＸ軸方向に拡散される。また、この拡散された第１偏光成分ＰＬ１は第４液晶層ＬＣ４を第１基板Ｓ４１側から第２基板Ｓ４２側に向かう過程で液晶分子のねじれ配向に従って９０度旋光される。これにより、第１偏光成分ＰＬ１は再び第２偏光成分ＰＬ２に遷移する。この第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は第２基板Ｓ４２側の液晶分子の長軸方向と平行である。ここで、第２基板Ｓ４２側の液晶分子は第２電極Ｅ４２によって生じる電界によって屈折率分布を変化させているため、この第２偏光成分ＰＬ２はさらに当該液晶分子の屈折率分布の影響を受けてＹ軸方向に拡散されて第２基板Ｓ４２側から出射される。
【0110】
このように、第３液晶セル３０に入射する第２偏光成分ＰＬ２は、第４液晶セル４０から出射されるまでに、第１偏光成分ＰＬ１に一度遷移してから再び第２偏光成分ＰＬ２に遷移し、且つ、第４液晶セル４０にてＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ１回ずつ拡散される。
【0111】
したがって、光源から出射される第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶セル１０に入射して第４液晶セル４０から出射されるまでの間に、Ｘ軸方向に２回及びＹ軸方向に２回拡散される。
【0112】
なお、図９の表中に示される（拡散光１Ｘ）とは、当該位置に至るまでに偏光成分がＸ軸方向に１度拡散したことを示し、（拡散光１Ｘ１Ｙ）とは、当該位置に至るまでに偏光成分がＸ軸方向に１度拡散し、且つ、Ｙ軸方向にも１度拡散したことを示す。他も同様である。
【0113】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、液晶光制御素子の色度の角度依存性を示すグラフである。図１１Ａは、色度座標の内、ｘ座標の値の角度依存性を示し、図１１Ｂは、ｙ座標の角度依存性を示す。図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施形態に係る液晶光制御素子１０２のように、４枚の液晶セルを用い、３枚目と４枚目の液晶セルを９０度回転させた素子（Ａ）の色度の角度依存性を示す。また、各グラフには、参考例として、２つの液晶セルで構成された素子（Ｂ）の特性を示す。
【0114】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、参考例において、液晶セルが２枚構成の素子（Ｂ）の特性、ｘ座標及びｙ座標の値が角度の変化と共に大きく変化しており、色度の角度依存性が大きく現れていることが判る。これに対し液晶セルを４枚構成とし、本実施形態における液晶光制御素子１０２のように、３枚目と４枚目の液晶セルを９０度回転させた素子（Ａ）は、色度の角度依存性がさらに改善されていることが示されている。すなわち、本実施形態に係る液晶光制御素子１０２の構成によれば、色割れを抑制することができる。
【0115】
このように、異なる液晶セルに設けられ、かつ液晶層を挟んで光入射側に配置される電極と、光入射側とは反対側に配置される電極とによって、一つの偏光成分を少なくとも２回同じ方向に拡散させることで、色割れを防止することができる。
【0116】
このような観点に基づけば、四角形状の配光パターンを形成する際に、全ての液晶セルの電極に同じ電圧レベルの制御信号を入力しなくてもよく、第２偏光成分ＰＬ２をＹ軸方向に拡散させる第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２と第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１の組、第２偏光成分ＰＬ２をＸ軸方向に拡散させる第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１と第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２の組、第１偏光成分ＰＬ１をＹ軸方向に拡散させる第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２と第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１の組、第１偏光成分ＰＬ１をＸ軸方向に拡散させる第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２の組、の各組単位で制御信号を異ならせることも可能である。
【0117】
表２は、上記の各組単位で制御信号の電圧レベルを同じとし、一つの液晶セルの第１電極と第２電極に対して異なる電圧レベルの制御信号を入力する場合の一例を示す。なお、表２の制御信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、図１０Ｂに示す制御信号に対応している。なお、図１０Ｂにおいて、制御信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの電圧レベルは、ＶＨ１＞ＶＨ２＞ＶＥ＞ＶＬ２＞ＶＬ１の関係を有する。例えば、ＶＬ１＝－１５Ｖ及びＶＨ１＝１５Ｖである場合、ＶＬ２＝－１２Ｖ及びＶＨ２＝１２Ｖの電圧を設定することができる。
【表2】
【0118】
表２に示す制御信号の組み合わせによれば、各偏光成分のＹ軸方向及びＸ軸方向へ拡散される大きさを異ならせることができるので、四角形状の配光パターンにバリエーションを持たせることができる。例えば、制御信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの電圧レベルを調節することにより、正方形状の配光パターン、長方形状の配光パターンを形成することができる。
【0119】
このような液晶セルの配置を有する液晶光制御素子１０２の各液晶セルに、表１に示すように同じパターンの制御信号を印加すると、上記のように、第１偏光成分ＰＬ１及び第２偏光成分ＰＬ２が、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に均等に拡散されるので、四角形状の配光パターンを形成することができる。また、後述されるように、配光パターンにおいて色割れを防止することができる。
【0120】
【0121】
【0122】
表３に示すように、十字形状の配光パターンを形成する場合には、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１、第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２、第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１、第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２に、横電界を発生させる制御信号を入力し、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１、第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２、第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１には一定電圧の制御信号Ｅを入力して横電界が発生しない状態に制御している。なお、図表中「透過」「拡散」「旋光」とあるのは、基本的には図９の説明で言及されている「透過」「拡散」「旋光」に対応する。また、図１２の駆動においては、同じ基板上に位置する電極に同電位を与える構成が存在するが、当該同電位を与えている状態では電極間に電位が生じず、液晶層に電界が生じない。したがって、当該基板側に位置する液晶分子は配向状態を初期配向から変更させない。このため、このような無電解状態で液晶層を通過する偏光成分は拡散することなく通過することとなる。この場合も「透過」に含まれる。
【0123】
図１２において、まず、第１偏光成分ＰＬ１に着目する。第１液晶セル１０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第１液晶層ＬＣ１の第１基板Ｓ１１側の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向にあり、且つ、第１基板Ｓ１１側の第１電極Ｅ１１は電界を形成している（図１２において、電界を形成している電極をハッチングで示す。以下、図１３及び図１４においても同じ。）。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１は拡散することなく第１基板Ｓ１１側の第１液晶層ＬＣ１を透過する。また、第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶層ＬＣ１を通過する過程で９０度旋光され、第２偏光成分ＰＬ２へ遷移する。また、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第２基板Ｓ１２側の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向にあり、且つ、第２基板Ｓ１２側の第２電極Ｅ１２は電界を形成していない（図１２において、電界を形成していない電極を白ヌキで示す。以下、図１３及び図１４においても同じ。）。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２は拡散することなく第２基板Ｓ１２側の第１液晶層ＬＣ１を透過し、第２液晶セル２０に出射される。
【0124】
第２液晶セル２０に入射する第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第２液晶層ＬＣ２の第１基板Ｓ２１側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第１基板Ｓ２１側の第１電極Ｅ２１は電界を形成していない。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２は拡散することなく第１基板Ｓ２１側の第２液晶層ＬＣ２を透過する。また、第２偏光成分ＰＬ２は、第２液晶層ＬＣ２を通過する過程で９０度旋光され、再び第１偏光成分ＰＬ１へ遷移する。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第２基板Ｓ２２側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第２基板Ｓ２２側の第２電極Ｅ２２は電界を形成している。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１はＹ軸方向に拡散し、その後、第３液晶セル３０に出射される。
【0125】
第３液晶セル３０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第３液晶層ＬＣ３の第１基板Ｓ３１側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第１基板Ｓ３１側の第１電極Ｅ３１は電界を形成している。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１はＹ軸方向に拡散しつつ、第２基板Ｓ３２側に向かう。また、第１偏光成分ＰＬ１は、第３液晶層ＬＣ３を通過する過程で９０度旋光され、再び第２偏光成分ＰＬ２へ遷移する。また、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第２基板Ｓ３２側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第２基板Ｓ３２側の第２電極Ｅ３２は電界を形成していない。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２は拡散することなく第２基板Ｓ３２側の第３液晶層ＬＣ３を透過し、第４液晶セル４０に出射される。
【0126】
第４液晶セル４０に入射する第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第４液晶層ＬＣ４の第１基板Ｓ４１側の液晶分子の長軸方向に交差する方向にあり、且つ、第１基板Ｓ４１側の第１電極Ｅ４１は電界を形成していない。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２は拡散することなく第１基板Ｓ４１側の第４液晶層ＬＣ４を透過する。また、第２偏光成分ＰＬ２は、第４液晶層ＬＣ４を通過する過程で９０度旋光され、再び第１偏光成分ＰＬ１へ遷移する。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第２基板Ｓ４２側の液晶分子の長軸方向に交差する方向にあり、且つ、第２基板Ｓ４２側の第２電極Ｅ４２は電界を形成している。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１は拡散することなく、第４液晶セル４０から出射される。
【0127】
このように、図１２に示す液晶光制御素子１０２を表３に示す電位で駆動すると、光源から放射される光の第１偏光成分ＰＬ１は、第１液晶セル１０から第４液晶セル４０を通過する過程で４回に亘って旋光し、Ｙ軸方向に２度拡散される。
【0128】
次に、図１２において、第２偏光成分ＰＬ２に着目する。第１液晶セル１０に入射する第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第１液晶層ＬＣ１の第１基板Ｓ１１側の液晶分子の長軸方向に対し平行な方向にあり、且つ、第１基板Ｓ１１側の第１電極Ｅ１１は電界を形成している。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２はＸ軸方向に拡散し、第１基板側の第１液晶層ＬＣ１を通過する。また、第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶層ＬＣ１を通過する過程で９０度旋光され、第１偏光成分ＰＬ１へ遷移する。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第２基板Ｓ１２側の液晶分子の長軸方向に対し平行な方向にあり、且つ、第２基板Ｓ１２側の第２電極Ｅ１２は電界を形成していない。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１は拡散することなく第２基板Ｓ１２側の第１液晶層ＰＣ１を透過し、第２液晶セル２０に出射される。
【0129】
第２液晶セル２０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第２液晶層ＬＣ２の第１基板Ｓ２１側の液晶分子の長軸方向に交差する方向にあり、且つ、第１基板Ｓ２１側の第１電極Ｅ２１は電界を形成していない。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１は拡散することなく第１基板Ｓ２１側の第２液晶層ＬＣ２を透過する。また、第１偏光成分ＰＬ１は、第２液晶層ＬＣ２を通過する過程で９０度旋光され、再び第２偏光成分ＰＬ２となる。また、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第２液晶層ＬＣ２の第２基板Ｓ２２側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第２基板Ｓ２２側の第２電極Ｅ２２は電界を形成している。かかる条件下では、第２偏光成分はＸ軸方向に拡散し、その後、第３液晶セル３０に出射される
【0130】
第３液晶セル３０に入射する第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第３液晶層ＬＣ３の第１基板Ｓ３１側の液晶分子の長軸方向に交差する方向にあり、且つ、第１基板Ｓ３１側の第１電極Ｅ３１は電界を形成している。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２は拡散することなく第１基板側の第３液晶層ＬＣ３を透過する。また、第２偏光成分ＰＬ２は、第３液晶層ＬＣ３を通過する過程で９０度旋光され、再び第１偏光成分ＰＬ１となる。また、第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第２基板Ｓ３２側の液晶分子の長軸方向に交差する方向にあり、且つ、第２基板Ｓ３２側の第２電極Ｅ３２は電界を形成していない。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１は拡散することなく第２基板Ｓ３２側の第３液晶層ＬＣ３を透過し、第４液晶セル４０に出射される。
【0131】
第４液晶セル４０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第４液晶層ＬＣ４の第１基板Ｓ４１側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第１基板Ｓ４１側の第１電極Ｅ４１は電界を形成していない。かかる条件下では、第１偏光成分ＰＬ１は拡散することなく第１基板Ｓ４１側の第４液晶層ＬＣ４を透過する。また、第１偏光成分ＰＬ１は、第４液晶層ＬＣ４を通過する過程で９０度旋光され、再び第２偏光成分ＰＬ２となる。また、第２偏光成分ＰＬ２の偏光方向は、第２基板Ｓ４２側の液晶分子の長軸方向に平行な方向にあり、且つ、第２基板Ｓ４２側の第２電極Ｅ４２は電界を形成している。かかる条件下では、第２偏光成分ＰＬ２はＸ軸方向に拡散し、その後、第４液晶セル４０から出射される。
【0132】
このように、図１２に示す液晶光制御素子１０２を表３に示す電位で駆動すると、光源から放射される光の第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶セル１０から第４液晶セル４０を通過する過程で４回に亘って旋光し、Ｘ軸方向に２度拡散される。
【0133】
このように、図１２及び表３に示す動作モードによれば、光源部１０６から放射される光が液晶光制御素子１０２を通過することにより、第１偏光成分ＰＬ１がＹ軸方向に２回拡散され、第２偏光成分ＰＬ２がＸ軸方向に２回拡散される。それにより、光源部１０６から放射される光を十字形状の配光パターンに成形することができる。また、後述されるように、この配光パターンにおいても、色割れを防止することができる。
【0134】
また、四角配光の例と同様に、第２偏光成分ＰＬ２をＹ軸方向に拡散させる第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２と第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１の組、第２偏光成分ＰＬ２をＸ軸方向に拡散させる第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１と第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２の組、第１偏光成分ＰＬ１をＹ軸方向に拡散させる第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２と第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１の組、第１偏光成分ＰＬ１をＸ軸方向に拡散させる第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２の組、に対応して、表４に示す制御信号を印加しても十字形状の配光パターンを形成することができる。なお、表４に示す制御信号は、図１０Ｂに対応している。
【表4】
【0135】
（３）ライン配光パターン（Ｘ軸方向）
図１３は、光源部１０６から放射される光をライン状（Ｘ軸方向）の配光パターンに制御する一例を示す。図１３に示す液晶光制御素子１０２の各液晶セルの配置は、図９と同じである。
図１３は、光源部１０６から放射される光をライン状（Ｘ軸方向）の配光パターンに制御する一例を示す。図１３に示す液晶光制御素子１０２の各液晶セルの配置は、図９と同じである。
【0136】
【0137】
表５に示すように、Ｘ軸方向に伸びるライン状の配光パターンを形成する場合には、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１、第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２、第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２に横電界を発生させる制御信号を入力し、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１、第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１、第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１には一定電圧の制御信号Ｅを入力して横電界が発生しない状態に制御している。
【0138】
図１３において第１偏光成分ＰＬ１に着目すると、第１液晶セル１０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第１液晶層ＬＣ１の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向（直交する方向）にあるので、散乱されずそのまま進入し、第１液晶層ＬＣ１で９０度旋光され、第２偏光成分ＰＬ２となる。
【0139】
第２液晶セル２０に入射した第２偏光成分ＰＬ２は、第１電極Ｅ２１の電界の作用を受けた液晶分子によりＸ軸方向に拡散され、第２液晶層ＬＣ２で旋光されて第１偏光成分ＰＬ１（１Ｘ）となり第２液晶セル２０を通過する。第３液晶セル３０に入射した第１偏光成分ＰＬ１（１Ｘ）は、第３液晶層ＬＣ３で旋光され、第２偏光成分ＰＬ２（１Ｘ）となり、さらに第２電極Ｅ３２の電界の作用を受けた液晶分子によりＸ軸方向に拡散され、第３液晶セル３０を通過した後は第２偏光成分ＰＬ２（２Ｘ）となる。第４液晶セル４０に入射した第２偏光成分ＰＬ２（２Ｘ）は、第４液晶層ＬＣ４で旋光され、第１偏光成分ＰＬ１（２Ｘ）となり、第４液晶セル４０から出射される。
【0140】
一方、第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１の電界の作用を受けた液晶分子によりＸ軸方向に拡散され、第１液晶層ＬＣ１で旋光されて第１偏光成分ＰＬ１（１Ｘ）となり、第２液晶セル２０に入射する。Ｘ軸方向に１回拡散された第１偏光成分ＰＬ１（１Ｘ）は、第２液晶セル２０の第２液晶層ＬＣ２で旋光され、第２偏光成分ＰＬ２（１Ｘ）となり第３液晶セル３０に入射する。この第２偏光成分ＰＬ２（１Ｘ）は、第３液晶セル３０の第３液晶層ＬＣ３で旋光され、第１偏光成分ＰＬ１（１Ｘ）として第４液晶セル４０に入射する。第１偏光成分ＰＬ１（１Ｘ）は、第４液晶層ＬＣ４で旋光され、さらに第２電極Ｅ４２の電界の作用を受けた液晶分子によりＸ軸方向に再び拡散され、第２偏光成分ＰＬ２（２Ｘ）として第４液晶セル４０から出射される。
【0141】
また、四角配光の例と同様に、第２偏光成分ＰＬ２をＸ軸方向に拡散させる第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１と第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２の組、第１偏光成分ＰＬ１をＸ軸方向に拡散させる第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１と第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２の組、に対応して、表６に示す制御信号を印加してもＸ軸方向に伸びるライン状の配光パターンを形成することができる。なお、表６に示す制御信号は、図１０Ｂに対応している。
【表6】
【0142】
このように、図１３及び表５、表６に示す動作モードによれば、光源部１０６から放射される光が液晶光制御素子１０２を通過することにより、第１偏光成分ＰＬ１がＸ軸方向に２回拡散され、第２偏光成分ＰＬ２がＸ軸方向に２回拡散される。それにより、光源部１０６から放射される光をＸ軸方向に伸びるライン状の配光パターンに成形することができる。また、後述されるように、この配光パターンにおいても、色割れを防止することができる。
【0143】
（４）ライン配光パターン（Ｙ軸方向）
図１４は、光源部１０６から放射される光をライン状（Ｙ軸方向）の配光パターンに制御する一例を示す。図１４に示す液晶光制御素子１０２の各液晶セルの配置は、図９と同じである。
図１４は、光源部１０６から放射される光をライン状（Ｙ軸方向）の配光パターンに制御する一例を示す。図１４に示す液晶光制御素子１０２の各液晶セルの配置は、図９と同じである。
【0144】
【0145】
表７に示すように、Ｙ軸方向に伸びるライン状の配光パターンを形成する場合には、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１、第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２、第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２に一定電圧の制御信号Ｅを入力して横電界が発生しないように制御し、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２２、第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１、第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１に横電界を発生させる制御信号Ａ、Ｂを入力する。
【0146】
図１４において第１偏光成分ＰＬ１に着目すると、第１液晶セル１０に入射する第１偏光成分ＰＬ１の偏光方向は、第１液晶層ＬＣ１の液晶分子の長軸方向に対し交差する方向（直交する方向）にあるので、散乱されずそのまま進入し、第１液晶層ＬＣ１で９０度旋光され、第２偏光成分ＰＬ２となる。
【0147】
第２液晶セル２０に入射した第２偏光成分ＰＬ２は、第２液晶層ＬＣ２で旋光され、第２電極Ｅ２２の電界の作用を受けた液晶分子によりＹ軸方向に拡散され、第１偏光成分ＰＬ１（１Ｙ）となる。第３液晶セル３０に入射した第１偏光成分ＰＬ１（１Ｙ）は、第１電極Ｅ３１の電界の作用を受けた液晶分子によりＹ軸方向に拡散され、第３液晶層ＬＣ３で旋光されて第２偏光成分ＰＬ２（２Ｙ）となる。第４液晶セル４０に入射した第２偏光成分ＰＬ２（２Ｙ）は、第４液晶層ＬＣ４で旋光され、第１偏光成分ＰＬ１（２Ｙ）となって、第４液晶セル４０から出射される。
【0148】
一方、第２偏光成分ＰＬ２は、第１液晶層ＬＣ１で旋光され、第２電極Ｅ１２の電界の作用を受けた液晶分子によりＹ軸方向に拡散され、第１偏光成分ＰＬ１（１Ｙ）となる。第２液晶セル２０に入射した第１偏光成分ＰＬ１（１Ｙ）は、第２液晶層ＬＣ２で旋光され、第２偏光成分ＰＬ２（１Ｙ）となる。第２偏光成分ＰＬ２（１Ｙ）は、第３液晶セル３０に入射して第３液晶層ＬＣ３で旋光され、第１偏光成分ＰＬ１（１Ｙ）となって第４液晶セル４０に入射する。第１偏光成分ＰＬ１（１Ｙ）は、第１電極Ｅ４１の電界の作用を受けた液晶分子によりＹ軸方向に拡散され、第４液晶層ＬＣ４で旋光されて、第２偏光成分ＬＣ２（２Ｙ）として出射される。
【0149】
また、四角配光の例と同様に、第２偏光成分ＰＬ２をＹ軸方向に拡散させる第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２と第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１の組、第１偏光成分ＰＬ１をＹ軸方向に拡散させる第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２と第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１の組、に対応して、表８に示す制御信号を印加してもＹ軸方向に伸びるライン状の配光パターンを形成することができる。なお、表８に示す制御信号は、図１０Ｂに対応している。
【表8】
【0150】
このように、図１４及び表７、表８に示す動作モードによれば、光源部１０６から放射される光が液晶光制御素子１０２を通過することにより、第１偏光成分ＰＬ１がＹ軸方向に２回拡散され、第２偏光成分ＰＬ２がＹ軸方向に２回拡散される。それにより、光源部１０６から放射される光をＹ軸方向に伸びるライン状の配光パターンに成形することができる。また、後述されるように、この配光パターンにおいても、色割れを防止することができる。
【0151】
本実施形態に係る液晶光制御素子１０２は複数の液晶セルを含み、少なくとも１つの液晶セルと、その少なくとも１つの液晶セルに隣接する（重なり合う）他の１つの液晶セルが９０度回転した状態で重ねられた構造を有することで、配光パターンに色割れが生じることを防止している。このように液晶セルを９０度回転させることの効果は、プレチルトの方向等の液晶の非対称性が起因していると考えられる。したがって、液晶の非対称性を崩すように各液晶セルを配置すればよい。より具体的には、図１４に示す如く、第１液晶セル１０の第１基板Ｓ１１側の配向方向が＋ｘ方向を向いている一方、第４液晶セル４０の第２基板Ｓ４２側の配向方向が－ｘ方向を向いている。また、他の組合せ、例えば第１液晶セル１０の第２基板Ｓ１２側の配向方向と第４液晶セル４０の第１基板Ｓ４１側の配向方向をｙ方向としつつ互いに向かい合わせる構造も採用可能である。同様に、第２液晶セル２０の第１基板Ｓ２１側と第３液晶セル３０の第２基板Ｓ３２側の配向方向をｘ方向としつつ互いに向い合わせ、また、第２液晶セル２０の第２基板Ｓ２２側と第３液晶セル３０の第１基板Ｓ３１側の配向方向をｙ方向としつつ互いに向い合わせる構成も採用可能である。
【0152】
図１５Ａ及び図１５Ｂ、図１６Ａ及び図１６Ｂは、液晶光制御素子１０２の液晶セルの配置の例を示す。図１５Ａは、第１液晶セル１０及び第２液晶セル２０を一つの組とし、第３液晶セル３０及び第４液晶セル４０を一つの組とした場合、一方の組を基準とした場合、他方の組が９０度回転して配置された例を示す。この配置は、図２及び図３の配置に対応する。
【0153】
図１５Ｂは、４つの液晶セルの内、偶数番目の液晶セルに対し奇数番目の液晶セルが９０度回転して配置された構造を示す。別言すれば、図１５Ｂは、奇数番目の液晶セルに対し偶数番目の液晶セルが９０度回転して配置された構造を示す。
【0154】
また、図１６Ａは、第１液晶セル１０、第２液晶セル２０、第３液晶セル３０、第４液晶セル４０をそれぞれ９０度回転させた組み合わせを示す。図１６Ｂは、第１液晶セル１０及び第３液晶セル３０を表裏反転させた組み合わせを示す。
【0155】
なお、図１５Ａ及び図１５Ｂ並びに図１６Ａ及び図１６Ｂにおいて、第１電極Ｅ１１、Ｅ２１、Ｅ３１、Ｅ４１は第１基板Ｓ１１（下側）に形成された電極であり、第２電極Ｅ１２、Ｅ２２、Ｅ３２、Ｅ４２は第２基板Ｓ１２（上側）に形成された電極であるものとする。図３を参照して説明したように、第１電極Ｅ１１は、第１帯状電極（Ｅ１１Ａ）、第２帯状電極（Ｅ１１Ｂ）を含み、第２電極Ｅ１２は、第３帯状電極（Ｅ１２Ａ）、第４帯状電極（Ｅ１２Ｂ）を含む。第１電極Ｅ２１、Ｅ３１、Ｅ４１及び第２電極Ｅ２２、Ｅ３２、Ｅ４２についても同様である。なお、図１５Ａ及び図１５Ｂ並びに図１６Ａ及び図１６Ｂにおいて、矢印の方向は、帯状電極の長手方向を示している。
【0156】
図１５Ａに示す液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１及び第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１の帯状パターンの長手方向が図中に示すＹ軸方向と平行な方向に配置され、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２及び第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２の帯状パターンの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置され、第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１及び第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１の帯状パターンの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置され、第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２及び第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２の帯状パターンの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置されている。このような各液晶セルの電極配置の組み合わせによれば、異なる液晶セルで少なくとも２回、偏光成分の拡散方向を制御することができ、配光された照明光の色割れを防止することができる。
【0157】
図１５Ｂ、図１６Ａ及び図１６Ｂに示す液晶光制御素子１０２は、第１液晶セル１０の第１電極Ｅ１１及び第３液晶セル３０の第１電極Ｅ３１の帯状パターンの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置され、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２及び第３液晶セル３０の第２電極Ｅ３２の帯状パターンの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置され、第２液晶セル２０の第１電極Ｅ２１及び第４液晶セル４０の第１電極Ｅ４１の帯状パターンの長手方向がＸ軸方向と平行な方向に配置され、第２液晶セル２０の第２電極Ｅ２２及び第４液晶セル４０の第２電極Ｅ４２の帯状パターンの長手方向がＹ軸方向と平行な方向に配置されている。このような各液晶セルの電極配置の組み合わせによれば、異なる液晶セルで少なくとも２回、偏光成分の拡散方向を制御することができ、配光された照明光の色割れを防止することができる。
【0158】
本実施形態で説明したように、複数の液晶セルが積層された液晶光制御素子１０２において、異なる液晶セルの異なる位置の電極（例えば、第１液晶セル１０の第２電極Ｅ１２と第４液晶セル４０の第１電極Ｅ１１）によって、入射光の偏光成分の内、同じ偏光成分の拡散を制御することで、配光パターンに色割れが生じるのを防止することができる。
【0159】
以上説明したように、本実施形態によれば、液晶の電気光学効果を利用して照明光の配光を制御する液晶光制御装置において、所定の形状に成形された配光パターンの中で色割れが生じることを抑制することができる。
【0160】
なお、本発明は、本明細書で開示される実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、本明細書の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【0161】
１０：第１液晶セル、２０：第２液晶セル、３０：第３液晶セル、４０：第４液晶セル、１００：液晶光制御装置、１０２：液晶光制御素子、１０４：回路基板、１０６：光源部、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１：第１基板、Ｓ１２、Ｓ２２、Ｓ３２、Ｓ４２：第２基板、Ｆ１：第１フレキシブル配線基板、Ｆ２：第２フレキシブル配線基板、Ｆ３：第３フレキシブル配線基板、Ｆ４：第４フレキシブル配線基板、ＴＡ１：第１透明接着層、ＴＡ２：第２透明接着層、ＴＡ３：第３透明接着層、ＬＣ１：第１液晶層、ＬＣ２：第２液晶層、ＬＣ３：第３液晶層、ＬＣ４：第４液晶層、Ｅ１１、Ｅ２１、Ｅ３１、Ｅ４１：第１電極、Ｅ１１Ａ、Ｅ２１Ａ、Ｅ３１Ａ、Ｅ４１Ａ：第１帯状電極、Ｅ１１Ｂ、Ｅ２１Ｂ、Ｅ３１Ｂ、Ｅ４１Ｂ：第２帯状電極、Ｅ１２、Ｅ２２、Ｅ３２、Ｅ４２：第２電極、Ｅ１２Ａ、Ｅ２２Ａ、Ｅ３２Ａ、Ｅ４２Ａ：第３帯状電極、Ｅ１２Ｂ、Ｅ２２Ｂ、Ｅ３２Ｂ、Ｅ４２Ｂ：第４帯状電極、ＰＬ１１：第１給電線、ＰＬ１２：第２給電線、ＰＬ１３：第３給電線、ＰＬ１４：第４給電線、ＰＬ１５：第５給電線、ＰＬ１６：第６給電線、Ｔ１１：第１接続端子、Ｔ１２：第２接続端子、Ｔ１３：第３接続端子、Ｔ１４：第４接続端子、ＰＴ１１：第１給電端子、ＰＴ１２：第２給電端子、ＰＴ１３：第３給電端子、ＰＴ１４：第４給電端子、ＡＬ１１：第１配向膜、ＡＬ１２：第２配向膜、ＳＥ：シール材、ＣＰ１１：第１導電性部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】