(57)【要約】  本願は、入射時の赤外域の光及び可視域の光を、検出される側において、それぞれ異なる偏光として出射することを可能とし、かつ、それら偏光によって光量制御を可能とする光制御装置を提供する。  具体的には、赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板と、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板、及び位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を含み、入射した赤外域の光と可視域の光を、それぞれ異なる偏光光にすることにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御する光制御装置を提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板（ＩＲ偏光板）、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板（ＶＩＳ偏光板）、及び位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を含み、入射した赤外域の光と可視域の光を、それぞれ異なる偏光光にすることにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御する光制御装置。
【請求項２】
位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Ｒλを示しているときの角度と、赤外域で直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θｉが０≦θｉ＜１８０°の範囲となる請求項１に記載の光制御装置。
【請求項３】
位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Ｒλを示している角度と、可視域において直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θｖが−９０°＜θｖ＜１８０°の範囲となる請求項１または２に記載の光制御装置。
【請求項４】
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差値の誤差をＲＤ、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をＲλとした場合、それぞれが下記数式（１）または数式（２）の関係を満たす請求項１〜３のいずれか一項に記載の光制御装置：
Ｖλ−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ＋ＲＤ                    数式（１）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ／２＋ＲＤ            数式（２）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）。
【請求項５】
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差値の誤差をＲＤ、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をＲλとした場合、それぞれが下記数式（３）または数式（４）の関係を満たす請求項１〜３のいずれか一項に記載の光制御装置：
Ｖλ／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ／２＋ＲＤ            数式（３）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ／４−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ／４＋ＲＤ            数式（４）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）。
【請求項６】
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差値の誤差をＲＤ、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をＲλとした場合、それぞれが下記数式（５）または数式（６）の関係を満たす請求項１〜３のいずれか一項に記載の光制御装置。
Ｖλ×３／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ×３／２＋ＲＤ    数式（５）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す。）
Ｉλ×１／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ×１／２＋ＲＤ    数式（６）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す。）
【請求項７】
可視域の光と赤外域の光を同時に制御するための、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光制御装置であって、前記位相制御可能な媒体が動的に位相制御可能な媒体である、光制御装置。
【請求項８】
前記動的に位相制御可能な媒体が液晶パネル（液晶セル）である請求項７に記載の光制御装置。
【請求項９】
前記液晶パネル（液晶セル）で使用している液晶が、ＴＮ液晶（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ液晶）、または、ＳＴＮ液晶（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ液晶）である請求項８に記載の光制御装置。
【請求項１０】
可視域の光と赤外域の光の各々の透過対非透過のコントラスト比が１０以上である請求項７〜９のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１１】
可視域の光と赤外域の光に対して偏光性能を有する１つの偏光板（ＶＩＳ−ＩＲ偏光板）を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１２】
前記ＶＩＳ−ＩＲ偏光板において赤外域の光の直交透過率と可視域の光の直交透過率との差が１％以下である請求項１１に記載の光制御装置。
【請求項１３】
前記ＩＲ偏光板において赤外域の光の直交透過率と、可視域の光の直交透過率との差が１０％以上である請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１４】
前記ＩＲ偏光板において赤外域の光の直交透過率が１％以下、かつ可視域の光の透過率との差が１０％以上である偏光板と、前記ＶＩＳ偏光板が赤外域で高い透過率を示し、赤外域の光の透過に影響しにくいことを示し、かつ、可視域の光の直交透過率が１％以下を示す少なくとも１つの偏光板とを含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１５】
前記ＩＲ偏光板または前記ＶＩＳ−ＩＲ偏光板が吸収型偏光板である請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１６】
前記ＩＲ偏光板または前記ＶＩＳ−ＩＲ偏光板がフィルムである請求項１〜１５のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１７】
位相差を有する媒体または位相制御可能な媒体と、少なくとも１つの偏光板が積層されている請求項１〜１６のいずれか一項に記載の光制御装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の光制御装置を備える液晶表示装置、偽造防止装置、またはセンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、赤外域及び可視域の光を制御する光制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の透過・遮へい機能を有する偏光板は、光のスイッチング機能を有する液晶とともに液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）等の表示装置に用いられる。このＬＣＤの適用分野も初期の頃の電卓および時計等の小型機器から、ノートパソコン、ワープロ、液晶プロジェクター、液晶テレビ、カーナビゲーション、及び屋内外の情報表示装置、計測機器等が挙げられる。また偏光機能を有するレンズへの適用も可能であり、視認性の向上したサングラスや、近年では３Ｄテレビなどに対応する偏光メガネなどへの応用がなされている。【０００３】
一般的な偏光板は、延伸配向したポリビニルアルコール又はその誘導体のフィルムあるいは、ポリ塩化ビニルフィルムの脱塩酸又はポリビニルアルコール系フィルムの脱水によりポリエンを生成して配向せしめたポリエン系のフィルムなどの偏光膜基材に、偏光素子としてヨウ素や二色性染料を染色乃至は含有せしめて製造される。これらのうち、偏光素子としてヨウ素を用いたヨウ素系偏光膜は、偏光性能には優れるものの、水および熱に対して弱く、高温、高湿の状態で長時間使用する場合にはその耐久性に問題がある。一方、偏光素子として二色性染料を用いた染料系偏光膜はヨウ素系偏光膜に比べ、耐湿性および耐熱性は優れるものの、一般に偏光性能が十分でない。つまり、可視波長域向けの波長に対する偏光機能を有する偏光板であって、赤外波長域向けの偏光板ではなかった。【０００４】
近年では、タッチパネル向け認識光源や防犯カメラ、センサー、偽造防止、通信機器等の用途において、可視域波長向けの偏光板だけでなく、赤外線領域に用いられる偏光板が求められている。そういった要望に対して、特許文献１のようにヨウ素系偏光板をポリエン化した赤外偏光板や、特許文献２または３のようなワイヤーグリットを応用した赤外偏光板や、特許文献４のような微粒子を含んだガラスを延伸した赤外偏光子や、特許文献５または６のようなコレステリック液晶を用いたタイプが報告されている。特許文献１では耐久性が弱く、耐熱性や湿熱耐久性、および耐光性が弱く実用性に至っていない。特許文献２または３のようなワイヤグリッドタイプは、フィルムタイプにも加工が可能であると同時に、製品として安定していることから普及が進みつつある。しかしながら、表面にナノレベルの凹凸がないと光学特性を維持でないことから、表面に触れてはならず、そのため使用される用途は制限され、さらには反射防止や防呟（アンチグレア）加工をすることが難しい。特許文献４のような微粒子を含んだガラス延伸タイプは高い耐久性を有し、高い二色性を有していることから実用性に至っている。しかしながら、微粒子を含みながら延伸されたガラスであるため、素子そのものが割れやすく、もろく、かつ、従来の偏光板のような柔軟性が無くいために表面加工や他の基板との貼合が難しいという問題点があった。特許文献５及び特許文献６の技術は、古くから公開されている円偏光を用いた技術ではあるが、視認する角度によって色が変わってしまうことや、基本的に、反射を利用した偏光板であるため、迷光や絶対偏光光を形成させることが難しかった。つまり、一般的なヨウ素系偏光板のように吸収型偏光素子であって、フィルムタイプで柔軟性があり、かつ、高い耐久性を有する赤外線波長領域に対応した偏光板は無かった。また、更には、それは赤外域の偏光板の機能を有するだけであり、可視域の偏光を制御しうるものではなかった。【０００５】
よって、これまでに赤外域の偏光と可視域の偏光のそれぞれを制御し得ても、同時にそれぞれの領域の偏光光を制御しうる偏光板を得ることは出来ていなかった。【０００６】
加えて、可視と赤外光を切替えて、それぞれ独立にスイッチング出来る素子は存在しなかった。【０００７】
【特許文献１】ＵＳ２，４９４，６８６号明細書
【特許文献２】特開２０１６−１４８８７１号公報
【特許文献３】特表２００６−５０７５１７号公報
【特許文献４】特開２００４−８６１００号公報
【特許文献５】国際公開第２０１５／０８７７０９号
【特許文献６】特開２０１３−０６４７９８号公報
【０００８】
【非特許文献１】偏光とその応用、共立出版社, 第２章（ｐ１４-３０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願は、入射した赤外域の波長の光と可視域の波長の光を、同時にそれぞれ異なる偏光光になるように制御することが出来る光制御装置を提供することを目的とする。【００１０】
本願はさらに、入射した赤外域の偏光と可視域の偏光を同時にそれぞれの領域の偏光光を制御しうる光学制御を提供することを目的とする。加えて、同一光源からの赤外域の光と可視域の光を、検出される側とにおいて、赤外域と可視域のそれぞれの領域で切替えて光量を制御できる光学システム、つまりは、可視光と赤外光とを動的に切替スイッチング出来る素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を進めた結果、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を用いて、赤外域の光と可視域の光をそれぞれ異なる偏光光へと制御することにより、入射時の赤外域の光の偏光と、入射時の可視域の光の偏光が、検出される側において、赤外域と可視域においてそれぞれ異なる偏光を出射することが出来ることを見出した。【００１２】
加えて本発明者らは、可視域の光と赤外域の光を同時に用いた光制御装置であって、赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板と、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板を具備した光制御装置において、動的に位相を制御可能な媒体により、赤外域の透過光の量と可視域の透過光の量とを制御可能とし、さらには赤外域の光と可視域の光とのスイッチング素子として機能可能な光制御装置を見出した。そしてさらに、同一光源を用いながらも、入射時の赤外域の光量と可視域の光量が、検出される側とにおいて、赤外域と可視域において、それぞれの領域で切替えて光量を制御できる光学システムを見出した。【００１３】
すなわち、本発明の要旨構成は以下に示すとおりである。
１）
赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板（ＩＲ偏光板）、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板（ＶＩＳ偏光板）、及び位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を含み、入射した赤外域の光と可視域の光を、それぞれ異なる偏光光にすることにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御する光制御装置。
２）
位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Ｒλを示しているときの角度と、赤外域で直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θｉが０≦θｉ＜１８０°の範囲となる１）に記載の光制御装置。
３）
位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値Ｒλを示している角度と、可視域において直線偏光を発現しているときの角度との間の角度θｖが−９０°＜θｖ＜１８０°の範囲となる１）または２）に記載の光制御装置。
４）
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差値の誤差をＲＤ、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をＲλとした場合、それぞれが下記数式（１）または数式（２）の関係を満たす１）〜３）のいずれか一項に記載の光制御装置：
Ｖλ−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ＋ＲＤ                    数式（１）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ／２＋ＲＤ            数式（２）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）。
５）
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差値の誤差をＲＤ、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をＲλとした場合、それぞれが下記数式（３）または数式（４）の関係を満たす１）〜３）のいずれか一項に記載の光制御装置：
Ｖλ／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ／２＋ＲＤ            数式（３）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ／４−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ／４＋ＲＤ            数式（４）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）。
６）
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差値の誤差をＲＤ、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体の位相差値をＲλとした場合、それぞれが下記数式（５）または数式（６）の関係を満たす１）〜３）のいずれか一項に記載の光制御装置。
Ｖλ×３／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ×３／２＋ＲＤ    数式（５）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す。）
Ｉλ×１／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ×１／２＋ＲＤ    数式（６）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す。）
７）
可視域の光と赤外域の光を同時に制御するための、１）〜６）のいずれか一項に記載の光制御装置であって、前記位相制御可能な媒体が動的に位相制御可能な媒体である、光制御装置。
８）
前記動的に位相制御可能な媒体が液晶パネル（液晶セル）である７）に記載の光制御装置。
９）
前記液晶パネル（液晶セル）で使用している液晶が、ＴＮ液晶（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ液晶）、または、ＳＴＮ液晶（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ液晶）である８）に記載の光制御装置。
１０）
可視域の光と赤外域の光の各々の透過対非透過のコントラスト比が１０以上である７）〜９）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１１）
可視域の光と赤外域の光に対して偏光性能を有する１つの偏光板（ＶＩＳ−ＩＲ偏光板）を含む１）〜１０）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１２）
前記ＶＩＳ−ＩＲ偏光板において赤外域の光の直交透過率と可視域の光の直交透過率との差が１％以下である１１）に記載の光制御装置。
１３）
前記ＩＲ偏光板において赤外域の光の直交透過率と、可視域の光の直交透過率との差が１０％以上である１）〜１２）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１４）
前記ＩＲ偏光板において赤外域の光の直交透過率が１％以下、かつ可視域の光の透過率との差が１０％以上である偏光板と、前記ＶＩＳ偏光板が赤外域で高い透過率を示し、赤外域の光の透過に影響しにくいことを示し、かつ、可視域の光の直交透過率が１％以下を示す少なくとも１つの偏光板とを含む、１）〜１３）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１５）
前記ＩＲ偏光板または前記ＶＩＳ−ＩＲ偏光板が吸収型偏光板である１）〜１４）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１６）
前記ＩＲ偏光板または前記ＶＩＳ−ＩＲ偏光板がフィルムである１）〜１５）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１７）
位相差を有する媒体または位相制御可能な媒体と、少なくとも１つの偏光板が積層されている１）〜１６）のいずれか一項に記載の光制御装置。
１８）
１）〜１７）のいずれか一項に記載の光制御装置を備える液晶表示装置、偽造防止装置、またはセンサー。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、入射時の赤外域の光及び可視域の光を、検出される側において、それぞれ異なる偏光として出射することを可能とし、かつ、それら偏光によって光量の制御を可能とする。【００１５】
一態様において、本発明により、同一光源からの入射時の赤外域の光の量と可視域の光の量が、検出される側において、赤外域の光と可視域の光が、それぞれの領域で透過または非透過となるように切替えを行うことにより、それぞれの光の量の制御を可能とする。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の光制御装置は、赤外域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板（ＩＲ偏光板）と、可視域の光に対して偏光性能を有する少なくとも１つの偏光板（ＶＩＳ偏光板）、及び位相を有する媒体または位相制御可能な媒体を含み、入射した赤外域の光と可視域の光を、それぞれ異なる偏光光にすることにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御することを特徴とする。
【００１７】
一態様において、本発明の光制御装置は、可視域の光と赤外域の光が同時に入射した際に、動的に位相制御可能な媒体を含み、赤外域の光と可視域の光をそれぞれ異なる偏光光になるよう制御することにより、赤外域の透過光と可視域の透過光を制御することを特徴とする。
【００１８】
上記ＩＲ偏光板は、赤外域の波長において偏光制御可能な偏光板であれば特に限定されない。該偏光板としては、例えば、特許文献１のようなヨウ素系偏光板を応用したポリエンタイプ、特許文献２、特許文献３のようなワイヤーグリッド型偏光板、特許文献４のようにガラスに金属粒子を混合して延伸するガラス偏光板や、染料を含んだ染料系偏光板等が挙げられるが、本願では、染料系偏光板が、好ましく用いられる。この染料系偏光板は、フィルムタイプとすることが可能であり、他の偏光板、位相差板等との積層が容易であり、フレキシブル、かつ、光学制御が容易であるという特長を有している。
【００１９】
上記ＩＲ偏光板は、７００〜１４００ｎｍの一部又は全部の波長域の光に対して偏光性能を有している。
【００２０】
上記ＶＩＳ偏光板とは、可視域の波長において偏光制御可能な偏光板であれば特に限定されない。該偏光板としては、例えば、ヨウ素系偏光板、染料系偏光板、特定の波長のみを偏光制御できる染料系偏光板、ポリエンを利用したタイプの偏光板などであってもよいが、特定の波長のみを偏光制御可能な染料系偏光板、または特定の波長のみを偏光可能な染料系偏光板を複数種類組み合わせ、特定波長の光のみ偏光制御可能な偏光素子とすることが好ましい。特定波長の光のみに対する偏光性能を備えることによって、特定波長での偏光を検出、または制御可能となるために好ましい。
【００２１】
上記ＶＩＳ偏光板は、４００〜７００ｎｍの一部又は全部の波長域の光に対して偏光性能を有している。赤外域の透過率が高く吸収を有してないことが好ましく、赤外域の光が
可視透過率より高ければ、特に限定されるものではない。“吸収を有さず”とは赤外域で高い透過率を有し、赤外域の光の透過に影響がしにくいことを示すが、通常、一般的な偏光板の単体透過率は３０〜４５％であるため、それ同等以上の単体透過率を赤外域の各波長に持つ場合、赤外光の透過機能を持つ偏光板として本願の可視（ＶＩＳ）偏光板として使用することが出来る。具体的には赤外域の透過率が４０％以上、好ましくは５０％以上、より好ましくは６０％以上、さらに好ましくは７０％、特に好ましくは８０％以上が好ましい。特に、２枚のＶＩＳ偏光板を直交にした場合の赤外域の透過率が３０％以上、好ましくは４０％以上、より好ましくは５０％以上、さらに好ましくは６０％、特に好ましくは７０％以上であることが特に好ましいＶＩＳ偏光板として用いる事が出来る。
【００２２】
上記位相を有する媒体としては、位相差板、波長板、位相差フィルムと言われるもの等が挙げられる。
【００２３】
また、位相制御可能な媒体としては、一般的に液晶モニタ等で用いられる液晶を封入し、電気等により位相を制御可能な液晶パネル（液晶セル）等が挙げられる。
【００２４】
ここで、「位相制御可能」とは、波としての光の位相を制御可能であることを意味する。偏光性能に着目した場合、例えば、波長板や位相制御可能な媒体等（波長板等）は、直線偏光の光に所定の位相差を与える光学機能素子であり、偏光は特定の軸の光に対して、その他の軸（例えば９０°）において、異なる位相を設けることが可能である。すなわち、一つの偏光光に対して、その光路上に波長板等を設けることにより、その逆の軸の偏光としたり、円偏光、楕円偏光などを新たに付与することが可能となる。したがって、波長板等は、配向した複屈折材料（例えば、延伸フィルム）などを利用して直交する２つの偏光成分に位相差をつけることにより、入射した光の偏光の状態を変えることが出来る素子と言える。この波長板等は、例えば、特定の光の波長をλとした場合、そのλ／２の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して４５°に設置することにより、波長板等に入射した直線偏光を９０°回転させて、入射した偏光軸とは直交（９０°）方向に偏光軸を有する偏光を出射することが出来る。また、λ／２の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して２２．５°に設置することにより、波長板（位相差板）に入射した直線偏光を４５°回転させて、入射した偏光軸とは４５°傾けた偏光を持った光を出射させることが出来る。さらに、λ／４の位相差板の遅相軸を偏光の軸に対して４５°に設置した場合には、波長板（位相差板）に入射した直線偏光を、円偏光として出射させることが出来る。
【００２５】
上記位相差板、波長板、位相差フィルムを用いうるものとしては、フィルムの光の遅相軸もしくは進相軸を偏光板の吸収軸に対して回転出来るものであれば特に限定されない。
【００２６】
位相制御可能な液晶パネル（液晶セル）は、電気的に位相を制御する媒体である。その制御する液晶駆動の方式としては、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｉｃｈｉｎｇ）、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ  Ａｌａｇｎｍｅｎｔ）など、様々な方式があるが、可視域の光と赤外域の光の位相を制御可能な液晶及び制御方式であれば特に限定されない。好ましくは、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）、ＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）等が挙げられる。これらは駆動電圧が低く、価格も安く、かつ、０−９０°の偏光旋回が制御しやすいため好ましい。
【００２７】
上記光制御装置は、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体によって、赤外域の光と可視域の光をそれぞれ異なる偏光光になるよう制御する。それにより、入射時の赤外域の光の偏光と、入射時の可視域の光の偏光とが、それぞれ検出される側において、異なる偏光として感知することが出来る。具体的には、人間の目で視認可能な可視域の光と、視認困難な赤外域の光を、それぞれ同時に偏光制御することにより、可視域の光と赤外域の光を同時に、光量調整することを可能とし、可視域の光を透過、あるいは非透過となるよう制御しながら、赤外域の光は透過させ続けることが可能となる。また、この逆の制御も可能であり、つまり、赤外域の光を透過、あるいは非透過となるよう制御しながら、可視域の光は透過させ続けることも可能となり、可視域の光と赤外域の光それぞれの偏光や光量を同時に制御可能な光制御装置を提供することが可能となる。
【００２８】
従来、赤外線センサーと可視カメラは、赤外域の光の検知、及び可視域の光の検知に、それぞれ別の種類の検知器を用いる必要があったが、本発明の装置を用いることにより、赤外線センサーと可視カメラを一つ光制御装置で制御することが可能となる。例えば、携帯電話等のカメラでは、一般的に赤外域用の認証カメラと可視域用のカメラとで別々の光制御装置が必要であったが、上記光制御装置を用いることにより、可視域の光と赤外域の光の透過あるいは非透過の切替えが可能なため、赤外域認証と、可視域写真撮影等が一つの光制御装置を用いて行うことが可能となる。さらに、この光制御装置を応用することで、高度なセキュリティ等に応用も可能である。また、光透過型装置、赤外〜可視域の円偏光制御及び直線偏光制御等が可能であることから、これらを応用することにより、例えば、光反射偏光機能を応用した装置やセキュリティ用途等への応用も可能となる。
【００２９】
一態様において、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体（位相差板）の位相差値Ｒλが発現している場合の角度（入射光の位相）と、赤外域で直線偏光を発現（出射）している場合の角度（出射光の位相）との間の角度（位相差）θｉが０≦θｉ＜１８０°の範囲である光制御装置であることが好ましい。上記角度θｉが０°、つまり同軸に設置した場合、赤外域の偏光は、位相差板よって影響を受けない、または、受けにくい光になり、また、λ／２の位相差値である位相差板を設けた場合には、上記角度θｉを４５°に設置することにより、入射した直線偏光とは９０°反転し逆の軸を持つ偏光を出射出来る。
【００３０】
さらに、位相差板の位相差値Ｒλが発現している角度（入射光の位相）と、可視域において直線偏光を発現している場合の角度（出射光の位相）との間の角度（位相差）θｖが−９０°＜θｖ＜１８０°の範囲である光制御装置であることにより、可視域の位相差も制御できるようになる。θｖとθｉは同じであっても良いが、異なっていても良く、位相差板により、特定の波長の光の偏光状態を制御可能であれば良い。つまり、用いる位相差板の枚数を１枚と限定せず、一般的な液晶ディスプレイが１／４λ板や１／２λ板等を組み合わせて用いるように、本発明の光制御装置においても複数の位相差板を用いても良い。
【００３１】
赤外域の光の波長をＩλ、可視域の光の波長をＶλ、位相差板の誤差をＲＤ（Ｒｅｔａｒｄｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）、位相差板の位相差値をＲλとした場合、下記数式（１）または数式（２）の関係を満たす光制御装置は、可視域ではＶλを提供可能な位相差板として機能し、赤外域ではＩλ／２を提供可能な位相差板として機能する。
Ｖλ−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ＋ＲＤ                    数式（１）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ／２＋ＲＤ            数式（２）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
上記光制御装置において、Ｒλを有する位相差板の遅相軸を、入射する直線偏光の光に対して４５°に設けた場合には、可視域においては、入射時の偏光光を維持可能な位相差板として機能し続けるが、赤外域においてはλ／２偏光板として機能することにより入射偏光軸の逆偏光軸を出射可能となる。このＲλを有する位相差板の遅相軸を、入射する直線偏光の光に対して４５°に設けた場合であって、かつ、出射側に入射軸と直交の吸収軸を有する偏光板を設けた場合には、可視域の光は透過可能であるが、赤外域の光は吸収可能である光制御装置を提供することができる。可視域の光、および、赤外域の光を両方ともに非透過（吸収）したい場合には、Ｒλを有する位相差板の遅相軸を４５°ではなく０°に設置すればよい。このように、上記数式（１）、または数式（２）の関係を満たすＲλを有する位相差板の遅相軸を制御することにより、直線偏光の軸、および、楕円偏光等も制御可能となる。上記ＲＤは、０〜４０ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０〜２５ｎｍ、さらに好ましくは０〜１５ｎｍ、特に好ましくは０〜５ｎｍの範囲である。上記位相を用いた偏光軸の制御は、非特許文献１等を参考に行うことが可能である。
【００３２】
また、下記数式（３）または数式（４）の関係を満たす光制御装置は、可視域においてはλ／２を提供可能な位相差板として機能し、赤外域においてはλ／４を提供可能な位相差板として機能する。なお、Ｉλ、Ｖλ、ＲＤ、及びＲλは上で定義した通りである。
Ｖλ／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ／２＋ＲＤ            数式（３）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ／４−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ／４＋ＲＤ            数式（４）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
上記光制御装置において、Ｒλを有する位相差板の遅相軸を、直線偏光の光が入射する４５°に設けることにより、可視域においては、λ／２偏光板として機能し、入射した偏光光の逆偏光を出射することが可能となり、赤外域においては、λ／４偏光板として機能可能な位相差板として機能し、入射した偏光光を円偏光にして出射することが可能となる。これにより、出射側に入射軸と直交の吸収軸を有する偏光板を設けた場合、可視域は直線偏光のまま偏光制御可能となるのに対して、赤外域は円偏光光として制御可能となる。可視域の光、および、赤外域の光を両方ともに非透過（吸収）したい場合には、Ｒλを有する位相差板の遅相軸を４５°ではなく０°に設置すればよい。このように、数式（３）、数式（４）を満たすＲλを有する位相差板の遅相軸を制御することにより、直線偏光の軸、および、楕円偏光等も制御可能となる。上記構成とした場合、可視域での反射制御が可能で、かつ、赤外域の透過制御も可能となる。好ましい構成としては、例えば、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板の構成でも良いが、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域を制御しうる偏光板、赤外域を制御しうる偏光板、の順などが例示されるが、構成は限定されない。さらに、本方法を用いると赤外域においては反射した光が偏光を有していることを応用した偏光制御も可能となる。例えば、偏光板一枚での反射制御を行う場合、赤外域においては、偏光板、λ／４位相差板、反射板の順番で積層し、偏光板の吸収軸に対して位相差板の遅相軸を直線偏光の光が入射する４５°で設置した場合、偏光板から光を入射した直線偏光は、位相差板によって円偏光に変換され、また、反射板により反射された光は、逆円偏光に変換され、結果的に反射防止可能な機能を発現できる。しかし、この場合、可視域の光は直線偏光の状態を維持し続けるため、光は反射され、反射光を検出可能となる。さらには、この反射で用いる場合においても、赤外偏光板の吸収軸に対して位相差板の遅相軸を０°に設置することにより、赤外域の偏光は直線偏光の状態で維持するため、可視域の光と赤外域の光のいずれも反射可能な光制御装置として機能する。本光制御装置の場合、ＲＤは０〜４０ｎｍの範囲であることが良く、好ましくは０〜２５ｎｍ、より好ましくは０〜１５ｎｍ、特に好ましくは０〜５ｎｍの範囲であることが良い。
【００３３】
また、下記数式（５）または数式（６）の関係を満たす光制御装置は、可視域においては３／２λを提供可能な位相差板として機能し、赤外域においては１／２λを提供可能な位相差板として機能する。なお、Ｉλ、Ｖλ、ＲＤ、及びＲλは上で定義した通りである。
Ｖλ×３／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｖλ×３／２＋ＲＤ    数式（５）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
Ｉλ×１／２−ＲＤ≦Ｒλ≦Ｉλ×１／２＋ＲＤ    数式（６）
（ただし、ＲＤは０〜４０ｎｍを示す）
上記光制御装置において、Ｒλを有する位相差板の遅相軸を、直線偏光の光が入射する４５°に設けることによって、可視域においては、３／２λ偏光板としてとして機能することり、入射した偏光光の円偏光を出射することが可能となり、赤外域においては、λ／２偏光板として、入射した偏光光を逆軸に出射可能な位相差板として機能するに至る。これにより、出射側に入射軸と直交の吸収軸を有する偏光板を設けた場合、可視域の偏光光は円偏光として制御可能となるのに対して、赤外域は直線偏光光として制御可能となる。可視域の光、および、赤外域の光を両方ともに非透過（吸収）したい場合には、Ｒλを有する位相差板の遅相軸を４５°ではなく０°に設置すればよい。このように、数式（５）、数式（６）を満たすＲλを有する位相差板の遅相軸を制御することにより、直線偏光の軸、および、楕円偏光等も制御可能となる。好ましい構成としては、例えば、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板の構成でも良いが、可視域、および、赤外域を制御しうる偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体、可視域を制御しうる偏光板、赤外域を制御しうる偏光板、の順などが例示されるが、構成は限定されない。さらに、本方法を用いると赤外域においては反射した光が偏光を有していることを応用した偏光制御も可能となる。上記構成とした場合、可視域での反射制御が可能で、かつ、赤外域の透過制御も可能となる。例えば、偏光板一枚での反射制御行う場合、可視域においては、偏光板、３／４λ偏光板、反射板の順番で積層し、反射板の上に偏光板の吸収軸に対して位相差板の遅相軸を４５°で設置することにより、偏光板から光を入射直線偏光は、位相差板によって円偏光に変換され、また、反射板により反射された光は、逆円偏光に変換され、結果的に反射を防止可能な機能を発現できる。しかし、この場合、赤外域の光は直線偏光の状態を維持し続けるため、光は反射され、反射光を検出可能となる。さらには、この反射で用いる場合においても、位相差板の遅相軸を０°に設置することにより、可視域の光と赤外域の光のいずれ反射可能な光制御装置として機能する。本光制御装置の場合、ＲＤは０〜４０ｎｍの範囲であることが良く、好ましくは０〜２５ｎｍ、より好ましくは０〜１５ｎｍ、特に好ましくは０〜５ｎｍの範囲であることが良い。
【００３４】
本発明の光制御装置の上記ＩＲ偏光板において、吸収軸が直交するように２枚の前記偏光板を重ね合わせた場合の赤外域（７００〜１４００ｎｍの波長）の光の透過率（赤外域の光の直交透過率）と、吸収軸が直交するように２枚の前記偏光板を重ね合わせた場合の可視域（４００〜７００ｎｍの波長）の光の透過率（可視域の光の直交透過率）との差が１０％以上であることにより、可視域の光と赤外域の光の偏光制御がさらに容易となるため好ましい。例えば、偏光板が赤外域の光に対して偏光性能を有しており、かつ、可視域の光に対しても偏光性能を有している場合、位相差板によって、それぞれの領域の光の偏光を制御可能であるが、偏光板一枚で４００〜１４００ｎｍの光の１００％の偏光度を有すると、赤外域の光に対してのみ偏光性能を付与する、もしくは、可視域の光に対してのみ偏光性能を付与することが難しくなる。それに対して、それぞれの波長領域の光に対して偏光性能を有する偏光板を用いることにより、波長に合わせて適切な偏光板を選択することにより、偏光制御が様々な波長で可能となる。つまりは、赤外域においては赤外域の光の波長のみで制御可能な偏光板を用い、可視域においては可視域の光の波長のみで制御可能な偏光板を用いることが様々な波長で偏光制御、または、透過率制御が出来るため好ましい。しかしながら、赤外域に偏光性能を有する偏光板は、可視域においても偏光性能を有する場合もあることから、必ずしも、赤外域に偏光性能を有するのみとは限らない。ただし、本発明の光制御装置の機能としては、赤外域の光と可視域の光とで異なる位相（偏光）を付与した光を出射することが重要であるため、それらの検出光量（エネルギー）の大小（Ｓ／Ｎ比）が明瞭になれば十分である。そのため、ＩＲ偏光板において、全波長で１００％の偏光性能を付与させるのではなく、吸収軸が直交するように２枚の前記偏光板を重ね合わせた場合の７００〜１４００ｎｍの光の透過率と、吸収軸が直交するように２枚の前記偏光板を重ね合わせた場合の４００〜７００ｎｍの光の透過率との差が１０％以上であることにより、可視域の光と赤外域の光の偏光制御がさらに容易となるため好ましく、透過率の差は、より好ましくは２０％、さらに好ましくは３０％、特に好ましくは４０％以上である。
【００３５】
赤外域の光の波長の範囲で直交透過率が１％以下であるＩＲ偏光板と、赤外域の光の波長の範囲に光の吸収を有さず、かつ、偏光板の直交透過率が１％以下を示す少なくとも１つのＶＩＳ偏光板を含むことを特徴とした光制御装置は、赤外域の光に対する偏光性能と可視域の光に対する偏光性能のそれぞれを制御可能とするため好ましい。さらに、上記光制御装置は赤外域の光と可視域の光のコントラストをそれぞれ向上するため好ましい。また、それぞれの偏光板を別軸に用いることも可能であり、それぞれの偏光の軸制御をしたい波長、波長軸で、可視域の光と赤外域の光とを分けて光制御することが可能となる。赤外域の光と可視域の光のそれぞれの直交透過率としては、それぞれ独立に、１％以下であることで十分に光制御は可能となるが、好ましくは０．３％以下、より好ましくは０．１％以下、さらに好ましくは０．０１％以下、特に好ましくは０．００５％以下であることが良い。例えば、平行透過率４０％であった場合、直交透過率が０．１％とすると、その比である４０：０．１、つまりは４００：１のコントラスト比を提供しうる。つまり、偏光板のコントラストが本発明の光学制御装置に与える影響は大きいため、上記、範囲に制御することが好ましい。
【００３６】
本発明の光制御装置における、赤外域の光と可視域の光の制御に関して、その透過・非透過（遮光）切替え時に必要な光量のコントラストとしては、一般的な紙媒体におけるコントラストの比率が必要と言われている。つまりは、透過と遮光のコントラスト比としては１０対１以上、好ましくは１００対１以上、更に好ましくは１０００対１以上であれば良い。
【００３７】
上記光制御装置を構築する際、ＩＲ偏光板の少なくとも１つが吸収型偏光板であることが好ましい。上記吸収型偏光板は、迷光を発生させない特徴を有する。前記ＩＲ偏光板としては、ワイヤーグリット型が一般的ではあるが、光の屈折や反射等を制御して偏光機能を発現している偏光板の場合、散乱光や集光、明暗の激しい物、不特定形状、光の重なり、光の位置が動くものなどの状況などによる光の反射、屈折、共鳴（共振）、位相が変調などにより、本来の波長以外の光や強度の光が発現する。この場合、本来の波長以外の光や強度の光が迷光となる。こうした迷光を発生させないことが、誤った検出を防ぐためには重要となる。つまりは、迷光を発生させない偏光板を用いることが好ましい。例えば、ＩＲ偏光板が吸収型偏光板である場合、迷光等ができにくいため光学制御が容易あることから、好ましく用いることができる。
【００３８】
上記各偏光板は、積層が容易であり、かつフレキシブル化が可能であり、フレキシブル化するためには、ＩＲ偏光板の少なくとも１つがフィルムであることが好ましい。特に、積層が可能であるため、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体と積層させることが好ましい。積層させることによって、界面反射等の影響による透過率低下が起こりにくく、光制御を行う上で好ましい。
【００３９】
また、上記各偏光板、位相を有する媒体または位相制御可能な媒体は、それぞれ光や電気等の信号により回転させ、各々を所望の角度となるよう設定すること、また設定を変更することが可能である。
【００４０】
上記光制御装置は、赤外域の光と可視域の光に対して、それぞれ偏光を同時に制御することが可能であるため、人間の目で認識可能な可視域の光と認識困難な赤外域の光の偏光をそれぞれ同時に制御可能である。そのため、赤外域の光と可視域の光に対する検知の切替が可能な液晶表示装置、赤外域の光と可視域の光の偏光を制御可能なカメラ等の撮影装置、高度なセキュリティを提供可能な偽造防止装置、または、赤外域の光と可視域の光のそれぞれで機能するセンサー等、様々な用途に上記光制御装置を応用することが可能であり、各種用途と光制御装置を組合せたシステムとして用いることも可能である。
【００４１】
＜実施例＞
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【００４２】
＜赤外域の光に対して偏光性能を有する偏光板（ＩＲ偏光板）の作製＞
下記化学式（１）のアゾ化合物を０．３％の濃度に、及び芒硝を０．１％の濃度にした４５℃の水溶液を用意して染色液とした。該染色液に、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを５分間浸漬した。次に、該フィルムを、３％ホウ酸水溶液を５０℃とした溶液中で５倍に延伸し、緊張状態を保ったまま水洗、乾燥して偏光素子を得た。この偏光素子の両面に、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム；富士写真フィルム社製；商品名ＴＤ−８０Ｕ）をポリビニルアルコール水溶液の接着剤を介して両面にラミネートし８３５ｎｍを中心に高い偏光機能を持つ偏光板を得た。該偏光板をＩＲ偏光板として用いた。
【００４３】
【化１】
2018221598.tif 000002
【００４４】
＜可視域の光に対して偏光性能を有する偏光板（ＶＩＳ偏光板）の作製＞
Ｋａｙａｒｕｓ  Ｓｕｐｒａ  Ｏｒａｎｇｅ  ２ＧＬ（日本化薬株式会社製）を０．０２％の濃度に、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８１を０．０１％の濃度に、Ｂｌｕｅ  ＫＷ（日本化薬株式会社製）を０．０４％の濃度に、及び芒硝を０．１％の濃度にした４５℃の水溶液を用意して染色液とした。該染色液に、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを３分３０秒間浸漬した。次に、該フィルムを、３％ホウ酸水溶液を５０℃とした溶液中で５倍に延伸し、緊張状態を保ったまま水洗、乾燥して偏光素子を得た。この偏光素子の両面に、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム；富士写真フィルム社製；商品名ＴＤ−８０Ｕ）をポリビニルアルコール水溶液の接着剤を介して両面にラミネートし４００〜６５０ｎｍの可視域に偏光機能を持つ偏光板を得た。該偏光板をＶＩＳ偏光板として用いた。
【００４５】
＜赤外域の光と可視域の光を制御可能な偏光板（ＶＩＳ−ＩＲ偏光板）の作製＞
上記の化学式（１）のアゾ化合物を０．６％の濃度に、Ｋａｙａｒｕｓ  Ｓｕｐｒａ  Ｏｒａｎｇｅ  ２ＧＬ（日本化薬株式会社製）を０．０２％の濃度に、Ｃ．Ｉ．Ｄｉｒｅｃｔ  Ｒｅｄ  ８１を０．０１％の濃度に、Ｂｌｕｅ  ＫＷ（日本化薬株式会社製）を０．０４％の濃度に、及び芒硝を０．１％の濃度にした４５℃の水溶液を用意して染色液とした。該染色液に、厚さ７５μｍのポリビニルアルコールフィルムを５分間浸漬した。次に、該フィルムを、３％ホウ酸水溶液を５０℃とした溶液中で５倍に延伸し、緊張状態を保ったまま水洗、乾燥して偏光素子を得た。この偏光素子の両面に、アルカリ処理して得られたトリアセチルセルロースフィルム（ＴＡＣフィルム；富士写真フィルム社製；商品名ＴＤ−８０Ｕ）をポリビニルアルコール水溶液の接着剤を介して両面にラミネートし４００〜９００ｎｍに偏光機能を持つ偏光板を得た。該偏光板をＶＩＳ−ＩＲ偏光板として用いた。
【００４６】
＜偏光素子の透過率の測定＞
（偏光板の透過率測定）
得られた各偏光板ついて、分光光度計（日立製作所製  Ｕ−４１００）を用いて、３８０〜１１００ｎｍにおいて、各波長の単体透過率（Ｔｓ）、平行透過率（Ｔｐ）、直交透過率（Ｔｃ）、偏光度（ρ）を測定した。単体透過率（Ｔｓ）とは偏光板一枚を測定して得られる透過率であり、平行透過率（Ｔｐ）とは偏光板２枚のそれぞれの光の吸収軸を平行にして測定して得られる透過率であり、直交透過率（Ｔｃ）とは偏光板２枚のそれぞれの光の吸収軸を直交にして測定して得られる透過率であり、偏光度は数式（７）によって算出して得られる値である。
【００４７】
偏光度（％）＝１００×［（Ｔｐ−Ｔｃ）／（Ｔｐ＋Ｔｃ）］1/2    数式（７）
【００４８】
得られた各偏光板の４２０ｎｍ、５５５ｎｍ、８３０ｎｍ、８４０ｎｍの波長における単体透過率（Ｔｓ）、平行透過率（Ｔｐ）、直交透過率（Ｔｃ）を下記に示す。表１にはＩＲ偏光板を用いた場合の値を、表２にはＶＩＳ偏光板を用いた場合の値を、表３にはＶＩＳ−ＩＲ偏光板を用いた場合の値をそれぞれ示す。
【００４９】
【表１】
2018221598.tif 000003
【００５０】
【表２】
2018221598.tif 000004
【００５１】
【表３】
2018221598.tif 000005
【００５２】
＜実施例Ａ１〜Ａ４＞
光制御装置の作製、評価
上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ−ＩＲ偏光板、位相差板、ＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板の順で構成とした光制御装置に照射し、透過した光がＵ−４１００の検出部に入射されるようにした。位相差板として４２０ｎｍおよび８４０ｎｍの各波長において４２０ｎｍの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた。この位相差板の遅相軸をＶＩＳ−ＩＲ偏光板に対して０°、および、４５°に傾けた場合の透過率を測定した。その際、ＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板のそれぞれの偏光軸を種々変えて測定した。結果を表４で示す。表４の０°とは、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対して、位相差板であれば遅相軸が０°、ＶＩＳ偏光板またはＩＲ偏光板であれば吸収軸が０°（同軸）に設置されていることを示す。４５°及び９０°も同様である。ＳｔとはＵ−４１００にて検出された透過率が強（３０〜５０％）であることを示し、ＭｉとはＵ−４１００にて検出された透過率が中（１０〜２５％）であることを示し、ＷｅとはＵ−４１００にて検出された透過率が弱（０〜２％）であることを示す。
【００５３】
【表４】
2018221598.tif 000006
【００５４】
＜実施例Ａ５〜Ａ８＞
４２０ｎｍおよび８４０ｎｍの各波長において２１０ｎｍの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた以外は、実施例１〜４と同様に光制御装置を評価した。結果を表５で示す。
【００５５】
【表５】
2018221598.tif 000007
【００５６】
＜実施例Ａ９〜Ａ１２＞
５５５ｎｍおよび８３０ｎｍの各波長において４１５ｎｍの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた以外は、実施例１〜４と同様に光制御装置を評価した。結果を表６で示す。
【００５７】
【表６】
2018221598.tif 000008
【００５８】
＜実施例Ａ１３〜Ａ１４＞
上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板、位相差板、反射板の順で構成とした光制御装置に照射し、その反射光がＵ−４１００の検出部に入射されるようにした。位相差板として４２０ｎｍおよび８４０ｎｍの各波長において２１０ｎｍの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた。この位相差板の遅相軸をＶＩＳ偏光板に対して０°、および、４５°に傾けた場合の透過率を測定した。その際、ＩＲ偏光板のそれぞれの偏光軸を種々変えて測定した。結果を表７で示す。表７の０°とは、ＶＩＳ偏光板の吸収軸に対して、位相差板であれば遅相軸が０°、ＩＲ偏光板であれば吸収軸が０°（同軸）に設置されていることを示す。４５°及び９０°も同様である。Ｓｔ、（Ｍｉ）、及びＷｅは表４と同じことを意味する。
【００５９】
【表７】
2018221598.tif 000009
【００６０】
＜実施例Ａ１５〜Ａ１６＞
上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板、位相差板、反射板の順で構成とした光制御装置に照射し、その反射光がＵ−４１００の検出部に入射されるようにした。位相差板として５５５ｎｍおよび８３０ｎｍの各波長において４１５ｎｍの位相差値を示すポリカーボネート系位相差板を用いた。この位相差板の遅相軸をＶＩＳ偏光板に対して０°、および、４５°に傾けた場合の透過率を測定した。その際、ＩＲ偏光板のそれぞれの偏光軸を種々変えて測定した。結果を表８で示す。表８の０°、４５°、９０°、Ｓｔ、（Ｍｉ）、及びＷｅは表７と同じことを意味する。
【００６１】
【表８】
2018221598.tif 000010
【００６２】
＜比較例Ａ１〜Ａ４＞
実施例Ａ１〜Ａ４から位相差板を除いた光制御装置（比較例１〜４）を用いて透過率を測定した結果を表９に示す。従来の偏光板と同じく、それぞれの波長において偏光板の吸収軸が直交された状態であれば、透過率が低下し、吸収軸が平行であれば透過率が高くなる結果であった。従来の偏光板の機能である平行位と直交位での透過率を制御できるだけであって、それぞれの波長での透過率を個別に制御しうる光学装置にはならなかった。
【００６３】
【表９】
2018221598.tif 000011
【００６４】
＜比較例Ａ５〜Ａ６＞
実施例Ａ１３〜Ａ１４から位相差板を除いた光制御装置（比較例５〜６）を用いて透過率を測定した結果を表１０に示す。従来の1枚の偏光板を鏡の上に置いた時と同様に、透過率の変化は全く見られず、入射した光が可視域の光と赤外域の光で変化は見られなかった。
【００６５】
【表１０】
2018221598.tif 000012
【００６６】
実施例Ａ１〜Ａ１２の結果から、それぞれの光制御装置において、同一の光源に対して、赤外域の光と可視域の光の量をそれぞれ制御可能であることが分かる。また、実施例Ａ５〜Ａ８と実施例Ａ１３〜Ａ１４、および、実施例Ａ９〜Ａ１２と実施例Ａ１５〜Ａ１６のそれぞれにおいて、光の透過時の光制御による結果と、反射時の光制御により得られる結果とは、異なることが分かる。以上の結果により、本発明で得られる光制御装置は、可視域の光および赤外域の光を有する同一光源を用いた場合であっても、可視域の光および赤外域の光をそれぞれ異なる光量および偏光に変換できる装置として有効であることが示された。
【００６７】
＜実施例Ｂ１＞
上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ−ＩＲ偏光板、ＳＴＮ型液晶セル、ＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板の順で構成とした光制御装置に照射し、透過した光がＵ−４１００の検出部に入射されるようにした。その際、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対してＶＩＳ偏光板の吸収軸を平行になるように積層し、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対してＩＲ偏光板の吸収軸を９０°になるように積層して用いた。液晶セルへの貼合については、ＳＴＮセルへ電圧が印加された時、可視域で最低透過率になるように各偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。ＳＴＮ型液晶セルは、電圧の印加時には初期の軸を０°とした時に４５°方向に遅相軸を持つように配置され、その位相差は４２０ｎｍ、および、８４０ｎｍのそれぞれの波長において、１／２λとなる位相を有しているものを用いた。その折、電圧をＯＮ、ＯＦＦさせた時の４２０ｎｍの波長と８４０ｎｍの波長のそれぞれの光の測定結果を表４で示す。ＶＩＳ−ＩＲ偏光板のみを設置してそれを透過した光量に基づいて、上記光制御装置を透過後にＵ−４１００の検出部に入射された時の光量（％）を示している。
【００６８】
＜実施例Ｂ２＞
上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ−ＩＲ偏光板、ＳＴＮ型液晶セル、ＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板の順で構成とした光制御装置に照射し、透過した光がＵ−４１００の検出部に入射されるようにした。その際、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対してＶＩＳ偏光板の吸収軸を直交になるように積層し、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対してＩＲ偏光板の吸収軸を０°になるように積層して用いた。液晶セルへの貼合については、ＳＴＮセルへ電圧が印加されていない時に、可視域で最も透過率が低くなるになるように各偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。ＳＴＮ型液晶セルは、電圧の印加時には初期の軸を０°とした時に４５°方向に遅相軸を持つように配置され、その位相差は４２０ｎｍ、および、８４０ｎｍのそれぞれの波長において、１／２λとなる位相を有しているものを用いた。その折、電圧をＯＮ、ＯＦＦさせた時の４２０ｎｍの波長と８４０ｎｍの波長のそれぞれの光をその結果を表４で示す。ＶＩＳ−ＩＲ偏光板のみを設置してそれを透過した光量に基づいて、上記光制御装置を透過後にＵ−４１００の検出部に入射された光量（％）を示している。
【００６９】
＜実施例Ｂ３＞
上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板の構成、ＳＴＮ型液晶セル、反射板の順に入射され、反射した光がＵ−４１００の検出部に入射されるようにした。ＩＲ偏光板は、ＶＩＳ偏光板の吸収軸に対して４５°に貼合し、液晶セルへの貼合については、ＳＴＮセルへ電圧が印加されていない時に、赤外域で最も反射率が低くになるように各偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。ＳＴＮ型液晶セルは、電圧の印加時には初期の軸を０°とした時に４５°方向に遅相軸を持つように配置され、その位相差は４２０ｎｍ、および、８４０ｎｍのそれぞれの波長において、１／４λとなる位相を有しているものを用いた。その折、電圧をＯＮ、ＯＦＦさせた時の４２０ｎｍの波長と８４０ｎｍの波長のそれぞれの光の測定結果を表４で示す。ＶＩＳ−ＩＲ偏光板および反射板のみを設置してそれから反射した光量に基づいて、上記光制御装置から反射後にＵ−４１００の検出部に入射された光量（％）を示している。
【００７０】
＜実施例Ｂ４＞
光制御装置の評価として、上記Ｕ−４１００の光源部から出射された光を、光源側からみてＶＩＳ−ＩＲ偏光板、ＴＮ型液晶セル、ＶＩＳ偏光板、ＩＲ偏光板の構成で、Ｕ−４１００の検出部に入射されるようにした。その際、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対してＶＩＳ偏光板の吸収軸を平行になるように積層し、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板の吸収軸に対してＩＲ偏光板の吸収軸を９０°になるように積層して用いた。液晶セルへの貼合については、ＴＮセルへ電圧が印加された時、赤外域用偏光板によって赤外域の透過率が最低になるように偏光板を貼合したものを本願の測定試料として用いた。その折、電圧をＯＮ、ＯＦＦさせた時の４２０ｎｍの波長と８４０ｎｍの波長のそれぞれの光をその結果を表１１で示す。結果は、ＶＩＳ−ＩＲ偏光板のみを設置してそれを透過した光量に基づいて、上記光制御装置を透過後にＵ−４１００の検出部に入射された光量（％）を示している。
【００７１】
【表１１】
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【００７２】
実施例Ｂ１〜Ｂ４の結果から、それぞれの光制御装置において、同一の光源を用いながら、赤外域の光と可視域の光の量をそれぞれ独自に動的に制御出来ていることが分かる。特に実施例Ｂ１およびＢ２では、透過時の可視域の光と赤外域の光に対する光制御、すなわち、動的に位相が発現する媒体により、可視域の光と赤外域の光の透過率の切替が可能であることが分かった。また、実施例Ｂ３では、反射板を用いた場合でも上記光制御装置の光制御が有効であることが分かった。以上の結果から、本発明で得られる光制御装置は、同一の光源を用いた場合であっても、可視域の光と赤外域の光でそれぞれの透過率を簡易に切替えて制御することが可能な装置として有効であることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
入射した赤外域の波長の光と可視域の波長の光の偏光を、同時にそれぞれ異なる偏光になるように制御することを可能とし、赤外域の光と可視域の光に対する検知の切替えが可能な液晶表示装置、赤外域の光と可視域の光の偏光を制御可能なカメラ等の撮影装置、高度なセキュリティを提供可能な偽造防止装置、または、赤外域の光と可視域の光のそれぞれで機能するセンサー等、様々な用途に応用することが可能である。
【国際調査報告】
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