(57)【要約】【課題】照射パターンを安定して良好に変化させることができる光学素子を得る。【解決手段】光学素子１０は、特定波長の光を透過可能な透明電極１８と、複数の領域の電圧印加状態を独立して切り替え得るように構成され前記特定波長の光を透過可能な透明電極１４と、透明電極１４と透明電極１８との間に封入された調光層２０とを備える。調光層２０は、油２４中に該油２４対し不溶性の着色水２６を存在させた流体層２２と、電圧印加状態に応じて着色水２６の位置が変化させる自己組織化膜１６とを含んで構成されてる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定波長の光を透過可能な第１の電極と、
複数の領域の電圧印加状態を独立して切り替え得るように構成され、前記特定波長の光を透過可能な第２の電極と、
前記第１の電極と第２の電極との間に封入された第１の流体中に、前記第１の流体とは前記特定波長の光の透過性が異なる液相の第２の流体を存在させて構成され、電圧印加状態に応じて前記第２の流体の位置が変化する調光層と、
を備えた光学素子。
【請求項２】
前記調光層の前記第１の流体は、液相で、前記第２流体と共に前記第１の電極と第２の電極との間に封入されている請求項１記載の光学素子。
【請求項３】
前記調光層は、電圧の印加状態に応じて、表面の前記第２の流体に対する親液性と疎液性とが切り替わる膜を含む請求項１又は請求項２記載の光学素子。
【請求項４】
前記第２の流体は水であり、
前記膜は、電圧印加の有無で、表面の親水性と疎水性とが切り替わる自己組織化膜である請求項３記載の光学素子。
【請求項５】
前記調光層は、帯電された前記第２の流体と、該第２の流体の帯電状態を維持する帯電維持手段とを含んで構成されている請求項１又は請求項２記載の光学素子。
【請求項６】
前記第１の流体及び第２の流体の何れか一方は、可視光を透過可能な透明とされ、
前記第１の流体及び第２の流体の他方は、特定波長の可視光を吸収するように着色されている請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の光学素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の照射パターンを変化させ得る光学素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
光の照射パターンを可変にした光学素子として、例えばアレイ化されたミラーをそれぞれを傾けるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、機械的な可動部を備えないものとして、液晶を利用したものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２４２３９６号公報
【特許文献２】特開平７−１１０４６３号公報
【非特許文献１】イシズカ、外２名、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ａ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ａｎｇｌｅ  ｏｎ  ａ  ＳＡＭ−ｃｏａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ」、ＰＲＯＣＥＥＤＩＮＧ  ＯＦ  ＴＨＥ  ２２ＮＤ  ＳＥＮＳＯＲ  ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ  、２００５、ｐ１９１−１９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記前者の構成では、例えば機械的な可動部の耐久性を確保するための工夫が必要であり、後者の構成では、例えば斜め入射光に対する透過、不透過の選択性等を改善するための必要があり、いずれにしても改善の余地がある。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、照射パターンを安定して良好に変化させることができる光学素子を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る光学素子は、特定波長の光を透過可能な第１の電極と、複数の領域の電圧印加状態を独立して切り替え得るように構成され、前記特定波長（範囲）の光を透過可能な第２の電極と、前記第１の電極と第２の電極との間に封入された第１の流体中に、前記第１の流体とは前記特定波長の光の透過性が異なる液相の第２の流体を存在させて構成され、電圧印加状態に応じて前記第２の流体の位置が変化する調光層と、を備えている。
【０００６】
請求項１記載の光学素子では、第２の電極における特定領域の電圧印加状態（例えば、電圧印加の有無や印加電圧の大きさ）を他の領域の電圧印加状態と異ならせると、該第２の電極の特定領域又はその周囲では、他の領域とは第２の流体の相対位置が異なる状態をとる（例えば、第２の流体が移動し又は姿勢が変化する）。第２の流体は第１の流体とは特定波長の光の透過率が異なるので、第２の電極における電圧印加状態を異ならせる領域を変化させることで、特定波長の光の照射パターンを変化させること（調光）ができる。そして、本光学素子では、機械的な可動部分ないため、長期に亘り安定した調光を行うことが可能になり、また液晶のように配向を利用しないため、光入射方向に対する制約が少なく照射パターンを良好に変化させることが可能になる。
【０００７】
このように、請求項１記載の光学素子では、照射パターンを安定して良好に変化させることができる。  
【０００８】
請求項２記載の発明に係る光学素子は、請求項１記載の光学素子において、前記調光層の前記第１の流体は、液相で、前記第２流体と共に前記第１の電極と第２の電極との間に封入されている。
【０００９】
請求項２記載の光学素子では、液相で調光層を構成する第２の流体は、電圧が印加される状態すなわち第２の電極の特定領域への電圧印加状態に応じて、液相の第１の流体中で第２の電極の領域内での相対位置を変化させる。調光層を構成する２つの流体が何れも液相であるため、光学素子の設置方向に対する制約が少なくなる。なお、第１の流体と第２の流体とは、比重が近いことが望ましい。
【００１０】
請求項３記載の発明に係る光学素子は、請求項１又は請求項２記載の光学素子において、前記調光層は、電圧の印加状態に応じて、表面の前記第２の流体に対する親液性と疎液性とが切り替わる膜を含む。
【００１１】
請求項３記載の光学素子では、第２の電極における特定領域の電圧印加状態（例えば、電圧印加の有無や印加電圧）を他の領域の電圧印加状態に対し異ならせると、膜の表面が第２の流体に対し、親液性から疎液性に又は疎液性から親液性に切り替わる。例えば、膜の表面が疎液性になっている部分に位置する第２の流体は、膜の表面が親液性になっている部分又は疎液性になっていない部分に移動する。これにより、電圧印加状態に応じた膜の親液性の変化を利用した簡単な構造で、特定波長の光照射パターンを良好に変化させ得る。
【００１２】
請求項４記載の発明に係る光学素子は、請求項３記載の光学素子において、前記第２の流体は水であり、前記膜は、電圧印加の有無で、表面の親水性と疎水性とが切り替わる自己組織化膜である。
【００１３】
請求項４記載の光学素子では、第２の流体として水を含む調光層の自己組織化膜の表面は、第２の電極における電圧を印加した特定領域において、親水性から疎水性に又は疎水性から親水性に切り替わる。これにより、調光層を簡単に勝つ安価に構成することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明に係る光学素子は、請求項１又は請求項２記載の光学素子において、前記調光層は、帯電された前記第２の流体と、該第２の流体の帯電状態を維持する帯電維持手段とを含んで構成されている。
【００１５】
請求項５記載の光学素子では、例えば、プラスに帯電した第２の流体は、第２の電極におけるマイナスの電圧を印加した領域に引き寄せられる。これにより、印加電圧の駆動力を利用した簡単な構造で、光照射パターンを変化させることができる。
【００１６】
請求項６記載の発明に係る光学素子は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の光学素子において、前記第１の流体及び第２の流体の何れか一方は、可視光を透過可能な透明とされ、前記第１の流体及び第２の流体の他方は、特定波長の可視光を吸収するように着色されている。
【００１７】
請求項６記載の光学素子では、調光層（第１の電極と第２の電極との間）における第２の流体が位置しない部分では可視光が透過される一方、調光層における第２の流体が位置する部分では、特定波長の可視光の透過すなわち照射が遮られる。この光学素子は、照明装置、表示装置、露光装置等として用いることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明に係る光学素子は、照射パターンを安定して良好に変化させることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態に係る光学素子１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００２０】
図２には、光学素子１０の概略構成が断面図にて示されている。この図２に示される如く、光学素子１０は、特定波長範囲の光（この実施形態では、可視光。以下、単に可視光という）を透過する透明基板１２を備えている。透明基板１２上には、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）より成る第２の電極としての透明電極１４が配設されている。透明電極１４は、複数の電極群の集合体として構成され、透明基板１２表面に２次元的に所定間隔で配置（アレイ化）されている（図３参照）。複数の透明電極１４は、互いに絶縁されており、独立して電圧を印加可能とされている。以下の説明で、複数の透明電極１４を区別する場合には、図１にて示しているように、透明電極１４Ａ、透明電極１４Ｂ、透明電極１４Ｃ、透明電極１４Ｄということとする。
【００２１】
また、複数の透明電極１４上には、自己組織化膜（ＳＡＭ膜）１６が成膜されている。自己組織化膜１６は、可視光を透過し、電圧が印加されない状態では表面が撥水性（親油性）を呈し、電圧が印加された部分が親水性を呈するように構成されている。自己組織化膜１６としては、例えば有機珪素化合物を用いることができる。
【００２２】
さらに、光学素子１０は、自己組織化膜１６（複数の透明電極１４）と所定間隔で対向する第１の電極としての透明電極１８を備えている。透明電極１８は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムスズ）より成り、図示しない支持構造にて透明基板１２に支持され、各透明電極１４との絶縁を確保した状態で自己組織化膜１６との対向間隔が保持されている。
【００２３】
そして、自己組織化膜１６と透明電極１８との間には、自己組織化膜１６とで調光層２０を成す流体層２２が封止されている。流体層２２は、可視光を透過する透明な油２４中に、水２６を水滴として存在させて構成されている。水２６は、可視光中の特定波長の光を吸収するように着色されており、以下、着色水２６という。これにより、光学素子１０は、着色水２６の存在する部分において可視光が透過されない構成とされている。
【００２４】
また、光学素子１０は、各透明電極１４と透明電極１８との間に電圧を印加するための素子駆動回路２８を備えている。素子駆動回路２８は、透明電極１８を共通電圧（例えば０Ｖ）として、電源３０の電圧を複数の透明電極１４の一部又は全部に選択に印加し得るように構成されている。素子駆動回路２８の一部又は全部は、透明基板１２に設けられている。
【００２５】
以上説明した光学素子１０は、透明電極１８から入射された可視光である平行光を調光して透明基板１２から照射するようになっている。透明電極１８に入射される平行光は、例えば、点光源３２が照射する拡散光をレンズ３４にて変換して得ることができる。また、多数のＬＥＤをアレイ化した電源により平行光を得るようにしても良い。光学素子１０は、このような平行光照射手段（点光源３２及びレンズ３４、又はアレイ化したＬＥＤ等）とで、調光装置を構成していると把握することも可能である。
【００２６】
次に、第１の実施形態の作用を説明する。
【００２７】
上記構成の光学素子１０では、図１（Ａ）に模式的に示される如く、透明電極１４Ａ〜１４Ｄの何れにも電圧を印加しない状態では、自己組織化膜１６における透明電極１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれに対応する部分が疎水性を呈し、着色水２６は透明電極１４間の領域に位置している。この状態では、透明電極１８から入射された可視光である平行光Ｒｔは、該透明電極１８、油２４（油層）、透明電極１４、透明基板１２を透過し、該透明基板１２から照射される。
【００２８】
例えば、図１（Ｂ）に示される如く、１つの透明電極１４Ｃに電圧を印加すると、自己組織化膜１６における透明電極１４Ｃと接触している領域の表面（流体層２２側）が疎水性から親水性に変化する。すると、着色水２６は、その表面張力によって、自己組織化膜１６の表面における親水性に変化した部分に移動し、該親水性部分を覆う。このため、光学素子１０における透明電極１４Ｃが占める領域では、可視光である平行光Ｒｓが着色水２６にて吸収され、透過することがない。
【００２９】
これにより、図３に示される如く、光学素子１０は、自己組織化膜１６における電圧が印加された透明電極１４に接する領域で、入射された可視光である平行光を透過させず、照射面３６の一部に光が照射されない領域Ａを生じさせる。したがって、光学素子１０では、電圧を印加する透明電極１４の位置、数、電圧印加のタイミング、これらの一部又は全部の組み合わせ等によって、透明基板１２から照射する可視光の照射パターンを変化させることができる。
【００３０】
このような光学素子１０は、例えば、照明装置、照明装置、表示装置、露光装置等に適用することができる。例えば、自動車のヘッドランプに適用した構成では、単一光源を用いてハイビームとロービームとの切替を行うことができる。
【００３１】
ここで、光学素子１０では、機械的な可動部に頼ることなく照射パターンを可変としているため、構成材料の疲労による破壊、経時による特性の変動等の問題がなく、長期に亘って安定した性能（特性）を得ることができる。すなわち、光学素子１０は、耐久性の良好な調光装置を構成することができる。
【００３２】
また、光学素子１０では、液晶による光の透過、不透過の制御のように液晶分子が入射面に対し垂直に揃うか否かの配向（配列）を利用することなく照射パターンを可変としているため、上記した液晶による照射パターンの制御のように斜め入射光に対する透過、不透過の選択性が低いという問題が生じ難い。すなわち、光学素子１０では、入射光の方向依存性が殆どなく、入射方向に対する制約が少ない。さらに、液晶による透過、不透過の制御においては偏光フィルタを用いる場合があり、偏光フィルタを用いた場合には透過光の強度が半分以下に低下してしまう問題が生じるが、光学素子１０では、偏光フィルタに頼る必要がないため、透過光の強度低下が著しく小さい（殆どない）。
【００３３】
さらにまた、光学素子１０では、液晶のように特殊な配向処理を必要としないので、簡単なプロセスで安価に製造することができる。また、光学素子１０では、液晶のように特殊な配向処理を必要としないので、大面積のものを作成することが可能である。
【００３４】
このように、第１の実施形態に係る光学素子１０では、照射パターンを安定して良好に変化させることができる。また、光学素子１０では、互いに不溶性の油２４中に着色水２６を存在させているので、換言すれば、透過率の異なる流体がそれぞれ液相を成すので、重力方向に対し様々な姿勢で安定して用いることができる。
【００３５】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部分等については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。
【００３６】
（第２の実施形態）
図４（Ａ）、図４（Ｂ）には、それぞれ本発明の第２の実施形態に係る光学素子４０の動作状態が図１（Ａ）、図１（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。これらの図に示される如く、光学素子４０は、流体層２２が、透明な油２４及び着色水２６に代えて、可視光のうち特定波長の光を吸収可能に着色された着色油（油層）４２中に、可視光を透過可能な透明な水（水滴）４４を存在させて構成されている点で、第１の実施形態に係る光学素子１０とは異なる。光学素子４０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子１０の対応する構成と同じである。
【００３７】
上記構成の光学素子４０では、図４（Ａ）に模式的に示される如く、透明電極１４Ａ〜１４Ｄの何れにも電圧を印加しない状態では、自己組織化膜１６における透明電極１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれに対応する部分が疎水性を呈し、透明な水４４は透明電極１４間の領域に位置している。この状態では、透明電極１８から入射された可視光である平行光Ｒｓは、着色油４２に吸収されて光学素子１０を透過することがない（照射されない）。
【００３８】
例えば、図４（Ｂ）に示される如く、１つの透明電極１４Ｃに電圧を印加すると、自己組織化膜１６における透明電極１４Ｃと接触している領域の表面（流体層２２側）が疎水性から親水性に変化する。すると、透明な水４４は、その表面張力によって、自己組織化膜１６の表面における親水性に変化した部分に移動し、該親水性部分を覆う。このため、光学素子１０における透明電極１４Ｃが占める領域では、可視光である平行光Ｒｔが透過し、透明基板１２から照射される。この場合、図３に示す照射面３６における領域Ａに相当する部分だけ、可視光が照射されることになる。
【００３９】
このように、光学素子４０では、光の透過、不透過が光学素子１０とは逆になるだけで、光学素子１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００４０】
（第３の実施形態）
図５（Ａ）、図５（Ｂ）には、それぞれ本発明の第３の実施形態に係る光学素子５０の動作状態が図１（Ａ）、図１（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。これらの図に示される如く、光学素子５０は、流体層２２が、透明な油２４及び着色水２６に代えて、可視光を透過可能な透明な水（水層）５２中に、可視光のうち特定波長の光を吸収可能に着色された着色油（油滴）５４を存在させて構成されている点で、第１の実施形態に係る光学素子１０とは異なる。光学素子５０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子１０の対応する構成と同じである。
【００４１】
上記構成の光学素子５０では、図５（Ａ）に模式的に示される如く、透明電極１４Ａ〜１４Ｄの何れにも電圧を印加しない状態では、自己組織化膜１６における透明電極１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれに対応する部分が疎水性すなわち親油性を呈し、着色油５４は、自己組織化膜１６における透明電極１４に接触している部分の表面に位置している。この状態では、透明電極１８から入射された可視光である平行光Ｒｓは、着色油５４に吸収されて光学素子１０を透過することがない（照射されない）。
【００４２】
例えば、図５（Ｂ）に示される如く、１つの透明電極１４Ｃに電圧を印加すると、自己組織化膜１６における透明電極１４Ｃと接触している領域の表面（流体層２２側）が疎水性から親水性に変化する。すると、透明な水５２は、その表面張力によって、自己組織化膜１６の表面における親水性に変化した部分に移動し、該親水性部分から着色油５４を排除して該親水性部分を覆う。このため、光学素子１０における透明電極１４Ｃが占める領域では、可視光である平行光Ｒｔが透過し、透明基板１２から照射される。この場合、図３に示す照射面３６における領域Ａに相当する部分だけ、可視光が照射されることになる。
【００４３】
このように、光学素子５０では、光の透過、不透過が光学素子１０とは逆になるだけで、光学素子１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（第４の実施形態）
図６（Ａ）、図６（Ｂ）には、それぞれ本発明の第４の実施形態に係る光学素子６０の動作状態が図１（Ａ）、図１（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。これらの図に示される如く、光学素子６０は、流体層２２が、透明な油２４及び着色水２６に代えて、
可視光のうち特定波長の光を吸収可能に着色された着色水（水層）６２中に、可視光を透過可能な透明の油（油滴）６４を存在させて構成されている点で、第１の実施形態に係る光学素子１０とは異なる。光学素子６０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子１０の対応する構成と同じである。
【００４５】
上記構成の光学素子６０では、図６（Ａ）に模式的に示される如く、透明電極１４Ａ〜１４Ｄの何れにも電圧を印加しない状態では、自己組織化膜１６における透明電極１４Ａ〜１４Ｄのそれぞれに対応する部分が疎水性を呈し、透明の油６４は、自己組織化膜１６における透明電極１４に接触している部分の表面に位置している。この状態では、透明電極１８から入射された可視光である平行光Ｒｔは、透明電極１８、透明の油６４、自己組織化膜１６、透明電極１４、透明基板１２を透過し、透明基板１２から照射される。
【００４６】
例えば、図６（Ｂ）に示される如く、１つの透明電極１４Ｃに電圧を印加すると、自己組織化膜１６における透明電極１４Ｃと接触している領域の表面（流体層２２側）が疎水性から親水性に変化する。すると、着色水６２は、その表面張力によって、自己組織化膜１６の表面における親水性に変化した部分に移動し、該親水性部分から透明の油６４を排除して該親水性部分を覆う。このため、光学素子６０における透明電極１４Ｃが占める領域では、可視光である平行光Ｒｓが着色水６２にて吸収され、透過することがない。この場合、図３に示す照射面３６における領域Ａに相当する部分だけ、可視光の照射が遮られることになる。
【００４７】
このように、光学素子６０では、流体層２２を構成する２流体が光学素子１０とは異なるだけで、光学素子１０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００４８】
（第５の実施形態）
図７（Ａ）には、本発明の第５の実施形態に係る光学素子７０の概略構成が図２に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、光学素子７０は、自己組織化膜１６を備えず、調光層２０とは異なる原理で調光（光の透過、不透過の切替）を行う調光層７２を備える点で、光学素子１０とは異なる。以下、具体的に説明する。
【００４９】
調光層７２は、流体層２２に代えて流体層７４を備えており、流体層７４は、可視光を透過する第１流体としての透明な水（水層）７６中に、水７６に対し不溶性を呈する第２流体としての油滴７８を存在させて構成されている。油滴７８は、可視光中の特定波長の光を吸収するように着色されると共にプラスに帯電されており、以下、着色油滴７８という。これにより、光学素子１０は、着色油滴７８の存在する部分において可視光が透過されない構成とされている。また、調光層７２は、着色油滴７８の帯電状態を維持するための帯電維持手段としての絶縁膜８０を備えている。絶縁膜８０は、可視光を透過可能に構成されており、この実施形態では、全ての透明電極１４の表面を被覆している。
【００５０】
さらに、光学素子７０は、各透明電極１４にプラス又はマイナスの電圧を印加するための素子駆動回路８２を備えている。素子駆動回路８２は、透明電極１８を共通電圧（例えば０Ｖ）として、プラス側の電源８４の電圧を複数の透明電極１４の一部又は全部に選択に印加し得ると共に、マイナス側の電源８６の電圧を複数の透明電極１４の一部又は全部に選択に印加し得るように構成されている。素子駆動回路２８の一部又は全部は、透明基板１２に設けられている。
【００５１】
光学素子７０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子１０の対応する構成と同じである。
【００５２】
上記構成の光学素子７０では、図７（Ｂ）に示される如く、複数の透明電極１４におけるマイナスの電圧を印加した透明電極１４Ａ、１４Ｃには着色油滴７８が引き寄せられる一方、プラスの電圧が印加された透明電極１４Ｂ、１４Ｄには着色油滴７８が引き寄せられることがない（排除される）。これにより、光学素子７０では、プラスの電圧を印加した透明電極１４の存在領域だけ可視光を透過させることができる。なお、透明電極１４間の領域は、着色油滴７８の逃がしスペースとしても機能し、全透明電極１４をプラスの電圧に印加した場合には、全透明電極１４の存在領域で可視光が透過される。
【００５３】
したがって、光学素子７０では、プラス電圧を印加する透明電極１４及びマイナスの電圧を印加する透明電極１４のそれぞれの位置、数、電圧印加のタイミング、これらの一部又は全部の組み合わせ等によって、透明基板１２から照射する可視光の照射パターンを変化させることができる。
【００５４】
このような光学素子７０は、例えば、照明装置、照明装置、表示装置、露光装置等に適用することができる。例えば、自動車のヘッドランプに適用した構成では、単一光源を用いてハイビームとロービームとの切替を行うことができる。
【００５５】
ここで、光学素子７０では、機械的な可動部に頼ることなく照射パターンを可変としているため、構成材料の疲労による破壊、経時による特性の変動等の問題がなく、長期に亘って安定した性能（特性）を得ることができる。すなわち、光学素子７０は、耐久性の良好な調光装置を構成することができる。
【００５６】
また、光学素子７０では、液晶による光の透過、不透過の制御のように液晶分子が入射面に対し垂直に揃うか否かの配向（配列）を利用することなく照射パターンを可変としているため、上記した液晶による照射パターンの制御のように斜め入射光に対する透過、不透過の選択性が低いという問題が生じ難い。すなわち、光学素子７０では、入射光の方向依存性が殆どなく、入射方向に対する制約が少ない。さらに、液晶による透過、不透過の制御においては偏光フィルタを用いる場合があり、偏光フィルタを用いた場合には透過光の強度が半分以下に低下してしまう問題が生じるが、光学素子７０では、偏光フィルタに頼る必要がないため、透過光の強度低下が著しく小さい（殆どない）。
【００５７】
さらにまた、光学素子７０では、液晶のように特殊な配向処理を必要としないので、簡単なプロセスで安価に製造することができる。また、光学素子７０では、液晶のように特殊な配向処理を必要としないので、大面積のものを作成することが可能である。
【００５８】
このように、第５の実施形態に係る光学素子７０では、照射パターンを安定して良好に変化させることができる。また、光学素子７０では、互いに不溶性の水７６中に着色油滴７８を存在させているので、換言すれば、透過率の異なる流体がそれぞれ液相を成すので、重力方向に対し様々な姿勢で安定して用いることができる。
【００５９】
（第６の実施形態）
図８には、本発明の第６の実施形態に係る光学素子９０の概略構成が図７（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、光学素子９０は、流体層７４が、プラスに帯電した着色油滴７８に代えて、マイナスに帯電した着色油滴９２を有する点で、第５の実施形態に係る光学素子７０とは異なる。光学素子９０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子１０の対応する構成と同じである。
【００６０】
上記構成の光学素子９０では、図８に示される如く、複数の透明電極１４におけるプラスの電圧が印加された透明電極１４Ｂ、１４Ｄには着色油滴９２が引き寄せられる一方、マイナスの電圧を印加した透明電極１４Ａ、１４Ｃには着色油滴９２が引き寄せられることがない（排除される）。これにより、光学素子９０では、マイナスの電圧を印加した透明電極１４の存在領域だけ可視光を透過させることができる。
【００６１】
このように、光学素子９０では、光の透過、不透過の制御に用いる印加電圧の極性が光学素子７０とは逆になるだけで、光学素子７０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００６２】
（第７の実施形態）
図９には、本発明の第７の実施形態に係る光学素子１００の概略構成が図７（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、光学素子９０は、流体層７４が、透明な水７６及び油滴７８に代えて、透明な油（油層）１０２中に、可視光のうち特定波長の光を吸収可能に着色されると共にプラスに帯電した着色水滴１０４を存在させて構成されている点で、第５の実施形態に係る光学素子７０とは異なる。光学素子１００の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子７０の対応する構成と同じである。
【００６３】
上記構成の光学素子１００では、図９に示される如く、複数の透明電極１４におけるマイナスの電圧を印加した透明電極１４Ａ、１４Ｃには着色水滴１０４が引き寄せられる一方、プラスの電圧が印加された透明電極１４Ｂ、１４Ｄには着色水滴１０４が引き寄せられることがない（排除される）。これにより、光学素子１００では、プラスの電圧を印加した透明電極１４の存在領域だけ可視光を透過させることができる。
【００６４】
このように、光学素子１００では、流体層７４を構成する２流体が光学素子１０とは異なるだけで、光学素子７０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００６５】
（第８の実施形態）
図１０には、本発明の第８の実施形態に係る光学素子１１０の概略構成が図７（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、光学素子１１０は、流体層７４が、プラスに帯電した着色水滴１０４に代えて、マイナスに帯電した着色水滴１１２を有する点で、第７の実施形態に係る光学素子１００とは異なる。光学素子１１０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子１００の対応する構成と同じである。
【００６６】
上記構成の光学素子１１０では、図１０に示される如く、複数の透明電極１４におけるプラスの電圧が印加された透明電極１４Ｂ、１４Ｄには着色水滴１１２が引き寄せられる一方、マイナスの電圧を印加した透明電極１４Ａ、１４Ｃには着色水滴１１２が引き寄せられることがない（排除される）。これにより、光学素子１１０では、マイナスの電圧を印加した透明電極１４の存在領域だけ可視光を透過させることができる。
【００６７】
このように、光学素子１１０では、光の透過、不透過の制御に用いる印加電圧の極性が光学素子１００とは逆になるだけで、光学素子１００すなわち光学素子７０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。
【００６８】
（第９の実施形態）
図１１には、本発明の第９の実施形態に係る光学素子１２０の概略構成が図７（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、光学素子１２０は、流体層７４が、透明な水７６及び油滴７８に代えて、可視光のうち特定波長の光を吸収可能に着色された着色水（水層）１２２中に、プラスに帯電し可視光を透過可能な透明の油滴１２４を存在させて構成されている点で、第５の実施形態に係る光学素子７０とは異なる。光学素子１２０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子７０の対応する構成と同じである。
【００６９】
上記構成の光学素子１２０では、図１１に示される如く、複数の透明電極１４におけるマイナスの電圧を印加した透明電極１４Ａ、１４Ｃには透明の油滴１２４が引き寄せられる一方、プラスの電圧が印加された透明電極１４Ｂ、１４Ｄには油滴１２４が引き寄せられることがない（排除される）。これにより、光学素子１２０では、マイナスの電圧を印加した透明電極１４の存在領域だけ可視光を透過させることができる。
【００７０】
このように、光学素子１２０では、着色流体が光学素子７０とは逆になるだけで、光学素子７０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。なお、光学素子１２０において、着色水１２２及び透明の油滴１２４に代えて、着色油及びプラスに帯電した透明水滴にて流体層７４を構成しても良い。
【００７１】
（第１０の実施形態）
図１２には、本発明の第１０の実施形態に係る光学素子１３０の概略構成が図７（Ｂ）に対応する模式図にて示されている。この図に示される如く、光学素子１３０は、流体層７４が、透明な水７６及び油滴７８に代えて、可視光のうち特定波長の光を吸収可能に着色された着色油（油層）１３２中に、マイナスに帯電し可視光を透過可能な透明の水滴１３４を存在させて構成されている点で、第５の実施形態に係る光学素子７０とは異なる。光学素子１２０の他の構成は、図示しない部分を含め、光学素子７０の対応する構成と同じである。
【００７２】
上記構成の光学素子１３０では、図１１に示される如く、複数の透明電極１４におけるプラスの電圧が印加された透明電極１４Ｂ、１４Ｄには透明の水滴１３４が引き寄せられる一方、マイナスの電圧を印加した透明電極１４Ａ、１４Ｃには水滴１３４が引き寄せられることがない（排除される）。これにより、光学素子１３０では、プラスの電圧を印加した透明電極１４の存在領域だけ可視光を透過させることができる。
【００７３】
このように、光学素子１３０では、着色流体が光学素子１００とは逆になるだけで、光学素子１００すなわち光学素子７０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。なお、光学素子１３０において、着色油１３２及び透明の水滴１３４に代えて、着色水及びマイナスに帯電した透明水滴にて流体層７４を構成しても良い。
【００７４】
なお、上記した各実施形態では、流体層２２、流体層７４を構成する２流体が油及び水である例を示したが、本発明はこれに限定されず、一方の流体に対し他方の流体が不溶性であり（互いに不溶性であり）、かつ少なくとも一方の流体が液相である各種流体の組み合わせを採用することができる。また、光透過方向を鉛直方向にする構成（光学素子１０等が水平面に沿って配置される構成）等においては、第１流体としてガスを用いることも可能である。
【００７５】
また、上記した各実施形態では、光学素子１０等が可視光の透過、不透過を制御する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、光学素子１０が紫外光、赤外光、レーザ等の各種光の透過、不透過を制御（調光）する構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光学素子を模式的に示す図であって、（Ａ）は光透過状態を示す断面図、（Ｂ）は光の一部遮断状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る光学素子の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る光学素子による調光例を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る光学素子を模式的に示す図であって、（Ａ）は光の遮断状態を示す断面図、（Ｂ）は光の一部透過状態を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る光学素子を模式的に示す図であって、（Ａ）は光の遮断状態を示す断面図、（Ｂ）は光の一部透過状態を示す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態に係る光学素子を模式的に示す図であって、（Ａ）は光透過状態を示す断面図、（Ｂ）は光の一部遮断状態を示す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る光学素子を示す図であって、（Ａ）は全体構成を示す断面図、（Ｂ）は調光状態を示す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図９】本発明の第７の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図１０】本発明の第８の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図１１】本発明の第９の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【図１２】本発明の第１０の実施形態に係る光学素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  光学素子
１４  透明電極（第２の電極）
１６  自己組織化膜（膜）
１８  透明電極（第１の電極）
２０  調光層
２４  油（第１の流体）
２６  着色水（第２の流体）
４０・５０・６０・７０・９０・１００・１１０・１２０・１３０  光学素子
４２  着色油（第１の流体）
４４  水（第２の流体）
５２  水（第１の流体）
５４  着色油（第２の流体）
６２  着色水（第１の流体）
６４  油（第２の流体）
７２  調光層
７６  水（第１の流体）
７８  着色油滴（第２の流体）
８０  絶縁膜（帯電維持手段）
９２  着色油滴（第２の流体）
１０４  着色水滴（第２の流体）
１１２  着色水滴（第２の流体）
１２２  着色水（第１の流体）
１２４  油滴（第２の流体）
１３２  着色油（第１の流体）
１３４  水滴（第２の流体）
【図１】
2007328233.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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