(57)【要約】【課題】輝度の均一性が高く、小型化された面発光装置及びこれを用いた画像表示装置を提供する。【解決手段】面発光装置は、光を出射する光源部１５と、入射面１６から入射した光を導光して出射面１７から面発光させる導光板１０と、光源部１５から出射された光を導光板１０の入射面１６上で走査する走査手段とを備える。画像表示装置は、面発光装置と導光板１０の出射面１７側に配置された表示パネルとを備える。【選択図】図１
2009048998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源部と、
入射面から入射した光を導光して出射面から面発光させる導光板と、
前記光源部から出射された光を前記導光板の入射面上で走査する走査手段と、
を備える面発光装置。
【請求項２】
前記走査手段は、
前記光源部から出射された光を反射して前記導光板の入射面に入射させる螺旋状の反射部材と、
前記反射部材をその螺旋の中心軸周りに回転させて、前記反射部材で反射された光を前記導光板の入射面上で走査する回転制御部と、
を有する請求項１記載の面発光装置。
【請求項３】
前記反射部材は、
その螺旋の中心軸の、前記導光板の厚さ方向の位置が、前記導光板の入射面の、前記導光板の厚さ方向の中央に等しくなるように、形成されている、
請求項２記載の面発光装置。
【請求項４】
前記反射部材は、
その螺旋の中心軸と前記反射部材との成す角度が４５°となるように形成されている、
請求項２記載の面発光装置。
【請求項５】
前記反射部材は、
その螺旋の中心軸と前記反射部材との成す角度が４５°よりも小さくなるように形成されている、
請求項２記載の面発光装置。
【請求項６】
前記反射部材は、
その螺旋の中心軸が、前記反射部材で反射された光が前記導光板の入射面に垂直に入射するように、前記導光板の入射面に対して傾斜している、
請求項５記載の面発光装置。
【請求項７】
前記反射部材で反射された光を屈折して、前記導光板の入射面に垂直に入射させる屈折部材、
をさらに備える請求項５記載の面発光装置。
【請求項８】
円柱、円筒、角柱及び中空角柱のうちの１つの形状をもつ基体、
をさらに備え、
前記反射部材は、
前記基体の外周面に形成されている、
請求項２記載の面発光装置。
【請求項９】
前記走査手段は、
回転する基体と、
前記基体の回転軸周りに螺旋状に配置され、前記光源部から出射された光を反射して前記導光板の入射面に入射させる複数の反射部材と、
前記基体を回転させて、前記反射部材で反射した光を前記導光板の入射面上で走査する回転制御部と、
を有する請求項１記載の面発光装置。
【請求項１０】
前記複数の反射部材は、
前記基体の回転軸方向から見たときに、隙間なく配置され、
前記複数の反射部材のうちの隣り合う反射部材は、前記基体の回転軸方向に離間している、
請求項９記載の面発光装置。
【請求項１１】
前記走査手段は、
前記光源部から出射された光を走査する副走査機構と、
前記副走査機構から入射した光を前記導光板の入射面上で走査する主走査機構と、
を有し、
前記副走査機構は、
走査により前記主走査機構に入射する光の入射位置を変化させる、
請求項１記載の面発光装置。
【請求項１２】
前記主走査機構は、
前記副走査機構から入射した光を反射して前記導光板の入射面に入射させる螺旋状の第１反射部材と、
前記第１反射部材をその螺旋の中心軸周りに回転させて、前記第１反射部材で反射した光を前記導光板の入射面上で走査する第１回転制御部と、
を有し、
前記副走査機構は、
前記光源部から出射された光を反射して前記第１反射部材に入射させる螺旋状の第２反射部材と、
前記第２反射部材をその螺旋の中心軸周りに回転させて、前記第１反射部材に入射する光の入射位置を変化させる第２回転制御部と、
を有し、
前記第１反射部材は、
前記副走査機構から前記第１反射部材への光の入射位置が、これと前記第２反射部材との距離に応じて前記第１反射部材の螺旋の中心軸から離れるように、形成されている、
請求項１１記載の面発光装置。
【請求項１３】
前記走査手段は、
前記光源部から出射された光を反射して前記導光板の入射面に入射させる複数の螺旋状の反射部材と、
前記複数の反射部材をそれぞれの螺旋の中心軸周りに回転させて、前記反射部材で反射した光を前記導光板の入射面上で走査する回転制御部と、
を有する請求項１記載の面発光装置。
【請求項１４】
前記複数の反射部材は、
それぞれの螺旋の中心軸が階段状に配置されるように形成されている、
請求項１３記載の面発光装置。
【請求項１５】
前記複数の反射部材は、
それぞれの螺旋の中心軸が前記導光板の入射面に垂直な方向に互いに離間して配置され、かつ、それぞれの螺旋の中心軸と、対応するそれぞれの反射部材への光の入射位置との距離が、前記複数の反射部材の相互間において、それぞれの螺旋の中心軸と前記導光板の入射面との距離に応じて大きくなるように、形成されている、
請求項１３記載の面発光装置。
【請求項１６】
前記複数の反射部材は、
それぞれの螺旋の中心軸が、前記導光板の入射面に平行な平面上でかつその入射面の長手方向に伸長し、互いに離間して配置されるように、形成されている、
請求項１３に記載の面発光装置。
【請求項１７】
前記走査手段により走査される光を拡散する光拡散部、
をさらに備える請求項１記載の面発光装置。
【請求項１８】
前記導光板と前記光拡散部とは、一体に形成されている、
請求項１７記載の面発光装置。
【請求項１９】
光を出射する光源部と、
入射面から入射した光を導光して出射面から面発光させる導光板と、
前記光源部から出射された光を前記導光板の入射面上で走査する走査手段と、
前記導光板の出射面側に配置された表示パネルと、
を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面発光装置及びこれを用いた画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や情報機器等の普及に伴い、薄型で高品位かつ高効率の画像表示装置が要望されている。このような各種要望のうち、薄型化の要望に対しては、例えば、液晶表示装置で用いられるバックライトが提案されている（特許文献１）。特許文献１に記載されたバックライトでは、高屈折率で光を反射する凸状のプリズム列が導光板の一面に多数形成されている。これにより、バックライトの薄型化を図ることができるようにしている。
【０００３】
一方、高品位かつ高効率の要望に対しては、例えば、レーザ光を用いてコリメート光を出射する平面光源が提案されている（特許文献２）。特許文献２に記載された平面光源は、レーザ光源の出射光を所定方向に略平行に反射させる反射部材と、反射光を略直角方向に反射させる偏向面を有する偏向部材とを備える。これにより、単独のレーザ光によるコリメート平面光源を簡単な構成で得ることができるようにしている。
【特許文献１】特開平９−１５４２５号公報
【特許文献２】特開２００２−１６９４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のバックライトは、光源からの光を十分に導光板に入射させるために、光源からの光が入射する導光板の厚さを光源の厚さと同等以上にしなければならないので、薄型化には限界があった。
【０００５】
また、特許文献２の平面光源は、反射型体積ホログラムを用いているので、高コストになるとともに、輝度均一性の高い出射光を得ることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、輝度の均一性を向上し、かつ、装置の小型化を図ることができる面発光装置及びこれを用いた画像表示装置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】
【０００７】
本発明の面発光装置は、光を出射する光源部と、入射面から入射した光を導光して出射面から面発光させる導光板と、前記光源部から出射された光を前記導光板の入射面上で走査する走査手段と、を備える、構成を採る。
【０００８】
本発明の画像表示装置は、光を出射する光源部と、入射面から入射した光を導光して出射面から面発光させる導光板と、前記光源部から出射された光を前記導光板の入射面上で走査する走査手段と、前記導光板の出射面側に配置された表示パネルと、を備える、構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、輝度の均一性を向上し、かつ、装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る面発光装置の概略斜視図であり、図２は、図１の面発光装置の概略断面図である。面発光装置は、導光板１０と光走査機構１３とを備えている。なお、以下の各実施の形態では、入射端面１６の長手方向をＹ軸方向とし、Ｙ軸に直交するとともに互いに直交する２つの軸をそれぞれＸ軸及びＺ軸として説明する。Ｚ軸は入射端面１６の短手方向（厚さ方向）に向いており、Ｘ軸は入射端面１６から離れる方向に向いている。
【００１１】
光走査機構１３は、光源部１５と、ヘリカルミラー１４と、ヘリカルミラー１４を回転させるモータ９とを有する。光源部１５は、色合成プリズム６の端面に、波長６３５ｎｍの光を発する赤色半導体レーザ２と、波長５４０ｎｍの光を発する緑色ＳＨＧレーザ３と、波長４５０ｎｍの光を発する青色半導体レーザ４とを備える。また、レーザ２，３，４と色合成プリズム６との間には、コリメートレンズ５（Ｒ），５（Ｇ），５（Ｂ）がそれぞれ設けられており、出射されたレーザ光は平行光に変換される。
【００１２】
面発光装置は、光源部１５から出射された光（以下単に「光源部１５からの光」ともいう）を導光板１０の入射端面１６上で走査する走査手段を有する。ヘリカルミラー１４は、光源部１５からの光を導光板１０側に反射させる。ヘリカルミラー１４をモータ９にて回転させることにより、光源部１５から出射された光を反射して、導光板１０の入射端面１６上で一定の走査速度で走査することができる。モータ９は、ヘリカルミラー１４の回転を制御する回転制御部に含まれている。ヘリカルミラー１４と回転制御部は走査手段に含まれている。
【００１３】
図３（Ａ）は、ヘリカルミラー１４の概略斜視図であり、図３（Ｂ）は、ヘリカルミラー１４の概略展開図である。ヘリカルミラー１４は、円柱状の基体７と、基体７の外周面に螺旋状に伸長するように形成された反射部材１２とを備えている。反射部材１２は、基体７の外周面から突出するように形成され、その表面のうち、少なくとも導光板１０に向けられる部分には、反射面が形成されている。ヘリカルミラー１４は、基体７の回転軸８（以下「ヘリカルミラー１４の回転軸８」ともいう）と光源部１５からの光の光軸とが平行になるように、かつ導光板１０のＺ軸方向の中央の位置（厚さ方向の中央の位置）と反射部材１２に光が入射する部分のＺ軸方向の位置が等しくなるように配置される。入射端面１６のＺ軸方向の中央は、入射端面１６の中央を通って入射端面１６の長手方向に伸長している。ヘリカルミラー１４の回転軸８は反射部材１２の螺旋の中心軸と一致している。光源部１５からの光の光軸は反射部材１２の反射面の一部と交差するように配置されている。言い換えれば、基体７の外周面から光源部１５の光軸までの垂直距離（外周面の法線方向に測定した距離）は、基体７の外周面から測定した反射部材１２（反射面）の高さよりも小さくなるように設定されている。さらに、反射部材１２からの反射光が入射端面１６のＺ軸方向の中央近傍に入射するように、ヘリカルミラー１４のＺ軸方向の位置が設定されている。
【００１４】
反射部材１２は、概略展開図に示すように、基体７の回転軸８と反射部材１２との成す角度が４５°になるように形成されている。これにより、回転軸８と平行に入射した光を反射して、導光板１０の入射端面１６に対して垂直に入射させることができる。このようなヘリカルミラー１４は、まず樹脂成形で形成された後、反射面となるべき箇所にミラーコーティングを施すことにより作製される。
【００１５】
導光板１０は、ヘリカルミラー１４からの光が入射する入射端面１６（入射面）と、光が出射する矩形状の前面１７（出射面）と、前面１７と平行な背面１８とを備える。入射端面１６は前面１７の一辺に接続されている。入射端面１６から入射した光は、導光板１０内で導光され、前面１７から出射する。図示していないが、好ましくは、入射端面１６及び前面１７には、入射光を拡散させる光拡散層が形成されている。前面１７に形成されている光拡散層の拡散度合いは、入射端面１６からの距離に応じて変化している。背面１８には反射面を構成するために反射層が形成されている。反射層は、入射端面１６から入射した光を前面１７へと反射する。
【００１６】
導光板１０は、例えば、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等から形成される。前面１７には上記した光拡散層が配置されており、背面１８には反射層として反射シートが配置されている。光拡散層は光拡散材を含む透光性樹脂から形成されている。光拡散層には、例えば、ポリエチレンテレフタラートに微細窪みを設けたものや、乱反射を起こす白色インクを前面１７に塗布したものが用いられる。光拡散層の拡散度合いは、微細窪みの大きさを調整したり、白色インクのドットの大きさをそれぞれ調整したりすることにより変化させることができる。反射シートには、金属フィルムを用いてもよい。また、背面１８に金属を蒸着させてもよい。なお、本実施の形態では、反射シートを背面１８に配置したが、前面１７に配置してもよい。この場合、光拡散層は、反射シートよりも前面１７側に、すなわち、反射シートと前面１７との間に配置される。また、光拡散層を背面１８に設け、その外面を反射層で覆うようにしてもよい。光拡散層は背面１８の任意の位置に配置してもよい。
【００１７】
次に、上記のように構成された面発光装置の動作について説明する。レーザ２，３，４から出射された光は、コリメートレンズ５（Ｒ），５（Ｇ），５（Ｂ）により平行光にそれぞれ変換され、色合成プリズム６に入射する。色合成プリズム６は、入射した平行光を１つの光に合成する。色合成プリズム６から出射した光は、回転軸８と平行にヘリカルミラー１４に入射して、ヘリカルミラー１４に形成された反射部材１２により導光板１０側に反射される。ここで、モータ９と接続されたヘリカルミラー１４は、回転軸８周りに一定の角速度で回転しており、ヘリカルミラー１４における入射光の入射位置は光源部１５側からモータ９側（Ｙ軸方向）へ等速で移動する。ヘリカルミラー１４の回転に伴って、反射部材１２のモータ９側の端部が光源部１５の光軸上に達した後、さらにヘリカルミラー１４が回転すると、反射部材１２の光源部１５側の端部が、再度光源部１５の光軸上に到達する。言い換えると、入射光の入射位置がヘリカルミラー１４のモータ９側端部に達し、入射位置は再びヘリカルミラー１４の光源部１５側端部に戻る。以下、この動作が繰り返される。その結果、光源部１５から出射された光を、Ｙ軸方向に一定の走査速度で繰り返し走査することができる。なお、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、反射部材１２が基体７の長さＬの全体に亘って形成されている場合、レーザ光の走査幅はＬに等しい。
【００１８】
なお、本実施の形態においてヘリカルミラー１４は、一定の角速度で回転させたが、これに限られない。導光板１０の入射端面１６上で一定の走査速度で走査できればよく、反射部材１２の形状や基体７の外周面上での配置等に応じて角速度を変化させてもよい。
【００１９】
図２に示すように、ヘリカルミラー１４の反射部材１２で反射された光は、導光板１０の入射端面１６に対して垂直に入射し、入射端面１６に形成された光拡散層により拡散される。拡散された光は、全反射を繰り返しながら、導光板１０内を伝播する。前面１７に入射する光のうち、臨界角よりも小さい入射角で前面１７に入射する光は前面１７から出射する。このようにして、光源部１５から出射された光は前面１７から出射し、面発光が起こる。上記のように、前面１７に形成された光拡散層の拡散度合いを入射端面１６からの距離に応じて変化させているので、前面１７から射出する光の光量を前面１７に亘って均一にすることができる。
【００２０】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、螺旋状に形成された反射部材１２を有するヘリカルミラー１４を回転させることにより、光源部１５からの光を導光板１０の入射端面１６に垂直に入射させ、一定の走査速度で走査することができる。したがって、本実施の形態によれば、面発光の輝度を前面１７に亘って均一にすることができる。また、導光板１０内に配置された光拡散層の拡散度合いを入射端面１６からの距離に応じて変化させているので、より輝度均一性を高くすることができる。
【００２１】
また、ヘリカルミラー１４の回転軸８と導光板１０の入射端面１６とが平行になるように、ヘリカルミラー１４及び導光板１０を配置することができるので、より小型化された面発光装置を提供することができる。
【００２２】
また、導光板１０のＺ軸方向の中央の位置と反射部材１２に光が入射する部分のＺ軸方向の位置とが等しくなるように導光板１０及びヘリカルミラー１４を配置することにより、ヘリカルミラー１４で反射された光を導光板１０の入射端面１６に対して垂直に入射させることができる。これにより、ヘリカルミラー１４と導光板１０との位置合わせが容易になるとともに、走査精度を高めることができる。
【００２３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る面発光装置について説明する。図４（Ａ）は、本発明の実施の形態２に係る面発光装置の概略斜視図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の面発光装置の概略断面図である。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１の面発光装置とほぼ同様の構成を備えるが、ヘリカルミラーの配置が異なる。なお、以下に示す各実施の形態では、実施の形態１と異なる点を中心に説明し、実施の形態１と同様の構成要素については同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２４】
実施の形態１において、ヘリカルミラー１４及び導光板１０は、反射部材１２に光が入射する部分のＺ軸方向の位置と導光板１０のＺ軸方向の中央の位置とが等しくなるように配置されていたが、本実施の形態では、図４（Ｂ）に示すように、ヘリカルミラー１４及び導光板１０は、反射部材１２に光が入射する部分のＺ軸方向の位置と導光板１０の前面１７のＺ軸方向の位置とが等しくなるように配置されている。ヘリカルミラー１４の回転軸８のＺ軸方向の位置は、導光板１０の入射端面１６のＺ軸方向の中央の位置に等しい。
【００２５】
また、実施の形態１において、反射部材１２は入射光をＸ軸と平行に反射したが、本実施の形態の反射部材１２は、光源部１５からの光を入射端面１６に対して傾斜した方向に反射して、その光を導光板１０のＺ軸方向の中央近傍に向けるような形状に形成されている。
【００２６】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、ヘリカルミラー１４が導光板１０に対して突出して配置されることがなく、面発光装置の各構成部品を効率よく配置することができる。したがって、本実施の形態によれば、実施の形態１の効果に加えて、より薄型化された面発光装置を提供することができる。
【００２７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る面発光装置について説明する。図５（Ａ）は、本発明の実施の形態３に係る面発光装置の概略上面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すヘリカルミラー１４の概略展開図である。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１の面発光装置とほぼ同様の構成を備えるが、ヘリカルミラー１４が導光板１０に対して傾斜して配置される点で実施の形態１と異なる。
【００２８】
実施の形態１において、ヘリカルミラー１４及び導光板１０は、回転軸８と導光板１０の入射端面１６とが平行になるように配置されていたが、本実施の形態において、ヘリカルミラー１４は、回転軸８が導光板の入射端面１６に対して傾斜するように配置されている。
【００２９】
反射部材１２は、実施の形態１と同様に、基体７の外周面に螺旋状に形成されている。しかし、図５（Ｂ）に示すように、回転軸８と反射部材１２とが成す角度αが４５°よりも小さくなるように反射部材１２が形成されている点で、本実施の形態は実施の形態１と異なる。
【００３０】
角度αが４５°に等しい場合（実施の形態１）は、基体７の外周の長さπＤは、基体７の長さＬとほぼ等しい。したがって、基体７の直径Ｄは、ほぼＬ／πに等しくなる。これに対して、角度αが４５°よりも小さい場合（本実施の形態）は、基体７の外周面の長さπＤを基体７の長さＬよりも小さくすることができる。その結果、基体７の直径ＤをＬ／πよりも小さくすることが可能となる。この結果、本実施の形態によれば、実施の形態１と比べてよりコンパクトなヘリカルミラー１４を用いて、面発光装置の厚みをさらに小さくすることが可能となる。
【００３１】
ヘリカルミラー１４は、その回転軸８が導光板１０の入射端面１６に対して傾斜するように配置されている。角度αに応じて、入射端面１６に対する回転軸８の角度を適宜調整することによって、反射部材１２により反射された光を導光板１０の入射端面１６に対して垂直に入射させることが可能となる。
【００３２】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、実施の形態１と同様の効果に加えて、基体７の径を小さくすることができるので、実施の形態１と比べて、厚みのより薄い面発光装置を実現することができる。
【００３３】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係る面発光装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態４に係る面発光装置の概略上面図である。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態３のヘリカルミラー１４を備え、さらに導光板１０の入射端面１６にはプリズムシート１９が形成されている。
【００３４】
本実施の形態において、ヘリカルミラー１４及び導光板１０は、回転軸８と入射端面１６とが平行になるように配置されている。しかしながら、回転軸８に対する反射部材１２の角度αは、実施の形態３と同様に、４５°よりも小さい値に設定されている。そのため、ヘリカルミラー１４の反射部材１２により反射された光は、プリズムシート１９に対して斜めに入射するが、プリズムシート１９のプリズム面で屈折されるので、入射端面１６に対して垂直に入射させることができる。したがって、入射端面１６に対して垂直に光を出射しないヘリカルミラー１４が用いられる場合であっても、輝度の均一性を低下させることがない。さらに、本実施の形態では、ヘリカルミラー１４を配置するために余分なスペースを要しないので、実施の形態３と比較して、Ｘ軸方向における面発光装置の寸法を小さくすることができる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、径の小さい基体７を有するヘリカルミラー１４を用いることができ、かつヘリカルミラー１４及び導光板１０を効率よく配置することができるので、よりコンパクトな面発光装置を提供することができる。
【００３６】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る面発光装置について説明する。図７（Ａ）は、本発明の実施の形態５に係る面発光装置の概略斜視図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の面発光装置の概略断面図である。本実施の形態の面発光装置は、複数の光源部１５及びヘリカルミラー１４を備える点で実施の形態１と異なる。
【００３７】
光走査機構１３Ａは、複数の光源部１５と、光源部１５の数に応じたヘリカルミラー１４と、各ヘリカルミラー１４に取り付けられたモータ９とを備える。各ヘリカルミラー１４は、回転軸８がＹ軸と平行となるように支持されている。導光板１０の入射端面１６に最も近いヘリカルミラー１４の回転軸８の位置を基準位置として、その他のヘリカルミラー１４の回転軸８は、基準位置からＸ軸方向及びＺ軸方向にずらされている。＋Ｘ方向により大きくずらされているヘリカルミラー１４ほど、＋Ｚ方向により大きくずらされている。ここで、＋Ｘ方向は、入射端面１６から離れる方向であり、＋Ｚ方向は、背面１８から前面１７に向かう方向である。複数のヘリカルミラー１４の回転軸８は階段状に配置されている。光源部１５は、ヘリカルミラー１４の回転軸８と平行に光を出射するようにそれぞれ配置されている。光源部１５の発光スペクトルは異なっている。モータ９は、ヘリカルミラー１４の回転を制御する回転制御部に含まれている。ヘリカルミラー１４と回転制御部は走査手段に含まれている。
【００３８】
このように構成された面発光装置において、光源部１５から出射された光は、ヘリカルミラー１４の反射部材１２によりそれぞれ反射され、導光板１０の入射端面１６にそれぞれ入射する。このとき、各ヘリカルミラー１４は、他のヘリカルミラー１４からの反射光の光路から外れるように配置されているので、各反射部材１２で反射された光は隣接するヘリカルミラー１４により遮られることがない。
【００３９】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、複数のヘリカルミラー１４をコンパクトに配置することができ、かつ同時に複数の光を走査可能である。したがって、薄型で、小型でかつ輝度の均一性の高い面発光装置を提供することができる。
【００４０】
また、発光スペクトルの異なる複数の光源部１５を備えているので、同時に複数の光を走査することができる。したがって、本実施の形態の面発光装置は、異なる発光スペクトルの光を合成するための合成手段を備える必要がない。したがって、本実施の形態によれば、より簡素な構成の面発光装置を提供することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態において、発光スペクトルの異なる複数の光源部１５を用いたが、これに限られない。同じ発光スペクトルをもつ複数の光源部を用いてもよい。これにより、光源部の数に応じて導光板１０に入射する光の光量を変化させることができるので、輝度の調整が可能になる。
【００４２】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６に係る面発光装置について説明する。図８（Ａ）は、本発明の実施の形態６に係る面発光装置の概略斜視図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の面発光装置の概略断面図である。実施の形態５の面発光装置では、反射部材１２から導光板１０に向かう光が遮られないようにヘリカルミラー１４の回転軸８を階段状に配置したが、本実施の形態では、回転軸８が略同一平面上で並列するようにヘリカルミラー１４が配置される点で実施の形態５と異なる。
【００４３】
光走査機構１３Ｂは、複数の光源部１５と、光源部１５の数に応じたヘリカルミラー１４及びモータ９とを備える。ヘリカルミラー１４の回転軸８は、Ｘ軸方向に互いに離間して配置されている。ヘリカルミラー１４の回転軸８は同じＸＹ平面上に配置されている。光源部１５の発光スペクトルは異なる。
【００４４】
図８（Ｂ）に示すように、ヘリカルミラー１４から導光板１０に向かう光を隣接するヘリカルミラー１４が遮ることがないように、反射部材１２の高さ（反射部材１２の肉厚）は、ヘリカルミラー１４毎に異なる。反射部材１２の高さは、ヘリカルミラー１４と導光板１０との距離に応じて設定されている。ヘリカルミラー１４の回転軸８と、このヘリカルミラー１４の反射部材１２への光の入射位置との距離は、この回転軸８と導光板１０の入射端面１６との距離に応じて大きくなる。導光板１０に最も近いヘリカルミラー１４の反射部材１２の高さは最も小さく、導光板１０から最も遠いヘリカルミラー１４の反射部材１２の高さは最も大きい。図８（Ｂ）では、反射部材１２の高さの差が強調されている。
【００４５】
このように構成された面発光装置において、複数の光源部１５から出射された光は、複数のヘリカルミラー１４の反射部材１２によりそれぞれ反射され、導光板１０の入射端面１６にそれぞれ入射する。ヘリカルミラー１４の反射部材１２の高さは異なるので、導光板１０に向かう光は遮られることがない。
【００４６】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、同一平面上に回転軸８が位置するようにヘリカルミラー１４を配置すればよいので、複数のヘリカルミラー１４の位置合わせが容易である。また、ヘリカルミラー１４にそれぞれ対応する光源部１５やモータ９の位置合わせも容易となる。したがって、本実施の形態の面発光装置は、実施の形態５の効果を有するとともに、本実施の形態の面発光装置によれば、さらに薄型化、小型化することができ、組み立てが容易な面発光装置を提供することができる。
【００４７】
なお、実施の形態５と同様に、同じ発光スペクトルの光源部を用いてもよい。これにより、光源部の数に応じて導光板１０に入射する光の光量を変化させることができるので、輝度の調整が可能になる。
【００４８】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７に係る面発光装置について説明する。図９（Ａ）は、本発明の実施の形態７に係る面発光装置の概略斜視図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の面発光装置の概略断面図である。実施の形態６において、複数のヘリカルミラー１４の回転軸８は、ＸＹ平面上に配置されていたが、本実施の形態の複数のヘリカルミラー１４の回転軸８は、ＹＺ平面上に配置されている。複数のヘリカルミラー１４の回転軸８は、Ｙ軸方向に伸長し、互いに離間している。
【００４９】
光走査機構１３Ｃは、レーザ（光源部）２，３，４と、ヘリカルミラー１４及びモータ９を備える。ヘリカルミラー１４及びモータ９はレーザ２，３，４毎に設けられている。複数のヘリカルミラー１４にそれぞれ設けられた反射部材１２の反射面の傾斜角度が、反射部材１２毎に異なる。各ヘリカルミラー１４の反射部材１２の反射面は、対応するレーザ２，３，４からの光を入射端面１６の中央に向けて反射するように、導光板１０と各ヘリカルミラー１４とのＺ軸方向における位置の差に応じて傾斜している。複数のレーザ２，３，４は、複数のヘリカルミラー１４の配置に対応して、レーザ２，３，４の光軸が平行となるように、Ｚ軸方向に並べて配置されている。また、本実施の形態においても、レーザ２，３，４の発光スペクトルは異なっている。
【００５０】
このように構成された面発光装置において、レーザ２，３，４から出射された光は、ヘリカルミラー１４の反射部材１２によりそれぞれ反射され、導光板１０のＺ軸方向の中央近傍にそれぞれ入射する。なお、ヘリカルミラー１４の回転軸８は、ＹＺ平面上に配置されているので、ヘリカルミラー１４から導光板１０に向かう光は隣接するヘリカルミラー１４により遮られることがない。
【００５１】
以上のように、本実施形態の面発光装置によれば、複数のヘリカルミラー１４をコンパクトに配置することができ、同時に複数の光を走査可能である。したがって、本実施形態の面発光装置によれば、薄型で小型でかつ輝度の均一性の高い面発光装置を提供することができる。
【００５２】
また、本実施形態の面発光装置によれば、ヘリカルミラー１４に入射した光は、反射部材１２により反射されて入射端面１６の中心近傍に入射するので、導光板１０の厚みをより薄くすることができる。したがって、本実施形態の面発光装置によれば、より薄型の面発光装置を提供することができる。
【００５３】
本実施形態の面発光装置によれば、同一平面上に回転軸８が位置するようにヘリカルミラー１４を配置すればよいので、複数のヘリカルミラー１４の位置合わせが容易である。また、本実施形態の面発光装置によれば、ヘリカルミラー１４にそれぞれ対応するレーザ２，３，４やモータ９の位置合わせも容易となる。したがって、本実施形態の面発光装置によれば、組み立てが容易な面発光装置を提供することができる。
【００５４】
なお、本実施の形態では、導光板１０の入射端面１６の中央付近に光を入射させるために、反射部材１２の形状は反射部材１２毎に異なっているが、同一形状の反射部材が形成された複数のヘリカルミラーを用いてもよい。この場合、レーザ２，３，４の光軸の位置を調整することによって、入射端面１６への入射光の入射角度を制御すればよい。具体的には、レーザ２，３，４の光軸の位置を基体７の周方向にずらすことによって入射角度を調節することができる。同一形状の反射部材を有する複数のヘリカルミラーは容易に作成することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態において、それぞれ発光スペクトルの異なるレーザ２，３，４を用いたが、同じ発光スペクトルの複数のレーザを用いてもよい。
【００５６】
（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８に係る面発光装置について説明する。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１とほぼ同様の構成を備えるが、ヘリカルミラー１４の構成が異なる。すなわち、本実施の形態のヘリカルミラー１４には、円柱以外の形状を有する基体が用いられる。
【００５７】
上記の実施の形態と同様に、反射部材１２はヘリカルミラー１４の外周面に螺旋状に形成されるが、基体には円柱だけでなく、角柱等の他形状のものが用いられる。例えば、図１０（Ａ）に示すように中空円筒状の基体７や、図１０（Ｂ）に示すように角柱の基体７、さらには図１０（Ｃ）に示すように中空角柱の基体７を用いても、上記の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
さらに、柱状の基体だけでなく、例えば、図１０（Ｄ）に示すように、ワイヤーフレーム７０で構成された基体を用いても同様の効果を得ることができる。この構成により、軽量化された面発光装置を提供することができる。
【００５９】
なお、ヘリカルミラー１４の形状は上記の例に限られるものではなく、ヘリカルミラー１４に入射する光を、導光板１０の入射端面１６に垂直に入射させ、一定の走査速度で走査できるように反射部材１２を構成すればよい。
【００６０】
（実施の形態９）
次に、本発明の実施の形態９に係る面発光装置について説明する。図１１は、本発明の実施の形態９に係る面発光装置の構成の一部を示す概略上面図である。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１とほぼ同様の構成を備えるが、基体７の外周面に複数の反射部材１２が一定の間隔で不連続に形成される点で実施の形態１と異なる。
【００６１】
本実施の形態のヘリカルミラーについて、図１に示す実施の形態１のヘリカルミラー１４と比較して説明を行う。図１２（Ａ）は、実施の形態１のヘリカルミラー１４の上面図であり、図１２（Ｂ）は、実施の形態１のヘリカルミラー１４の展開図である。図１２（Ｃ）は、本実施の形態のヘリカルミラー１４の上面図であり、図１２（Ｄ）は、本実施の形態のヘリカルミラー１４の展開図である。図１２（Ａ）乃至図１２（Ｄ）に示すように、両者はともに、基体７の外周面に反射部材１２が基体７の回転軸周りに螺旋状に配置される点で共通するが、本実施の形態のヘリカルミラー１４は、反射部材１２が回転軸方向に間欠的に形成され、かつ基体７の周方向には連続的に形成される点で実施の形態１と異なる。実施の形態１のヘリカルミラー１４は１本の線状の反射部材１２を有している。これに対し、本実施の形態のヘリカルミラー１４は複数の反射部材１２を有している。
【００６２】
反射部材１２の各々は、基体７の外周面から突出するように形成され、基体７の外周面上に間欠的にかつ螺旋状に配置されている。より詳細には、反射部材１２は、基体７の回転軸方向（長さ方向）には、所定間隔を空けて配置され、基体７の周方向には、間隔を空けずに配置されている。すなわち、隣り合う反射部材１２は、基体７の回転軸方向に離間しており、基体７の回転軸方向から見たときに、隙間なく配置されている。反射部材１２の表面のうち、光源部（図示せず）及び入射端面１６に向けられる部分には、反射面が形成されている。
【００６３】
このように反射部材１２を基体７の長さ方向に間欠的に配置した場合、導光板１０の入射端面１６のうち、反射部材１２の各々に対向する箇所上のみで破線状に走査されることになる。入射端面１６上で破線状に走査される場合でも、入射光は、導光板１０に形成されている光拡散層や反射層の作用によって、入射端面１６の長手方向（Ｙ軸方向）にも拡散される。したがって、反射部材１２の配置間隔を適宜に設定しておけば、面発光の輝度をほぼ均一にすることができる。
【００６４】
特に、本実施の形態においては、次の理由により、基体７の径を実施の形態１のものよりも小さくすることが可能となる。図１２（Ｄ）に示すように、反射部材１２を間欠的に設ける場合には、反射部材１２の長さＭ２の総和ｎ・Ｍ２（ただし、ｎは、反射部材１２の個数）は、図１２（Ｂ）に示す反射部材１２の長さＭ１よりも短くなる。したがって、実施の形態１の反射部材１２の傾斜角度と本実施の形態の反射部材１２の傾斜角度とが等しい場合には、本実施の形態の構成によって、反射部材１２を配置するために要する基体７の周方向の長さπＤ２を、実施の形態１の長さπＤ１よりも短くすることができる。この結果、本実施の形態のヘリカルミラー１４に用いられる基体７の径は、実施の形態１のものよりも小さくなる。図１２（Ｂ）と図１２（Ｄ）との対比を容易にするために、図１２（Ｄ）に示された反射部材１２の数は、図１２（Ｃ）に示された反射部材１２の数と比較して、減らされている。
【００６５】
したがって、本実施の形態によれば、実施の形態１に比べて基体７の径を小さくすることができるので、より小型の面発光装置を実現することができる。
【００６６】
図１３（Ａ）は、図１１に示すヘリカルミラー１４の構成部材である部分ミラーを示す図であり、図１３（Ｂ）は、図１１に示すヘリカルミラー１４の他の構成部材であるスペーサを示す図である。
【００６７】
本実施の形態のヘリカルミラー１４は、例えば、以下のように部分ミラー及びスペーサ７ｂを複数組み合わせることによって作製される。部分ミラーとスペーサ７ｂとは交互に接合される。まず、円柱状の基体７ａの外周面に１つの反射部材１２が形成された部分ミラー（図１３（Ａ））と、部分ミラーの基体７ａと同一径で、所定の長さを有する円柱状のスペーサ７ｂ（図１３（Ｂ））とを用意する。次に、部分ミラーとスペーサ７ｂとを、それぞれの中心軸が同一線上に位置するように接合する。さらに、別の部分ミラーを用意し、その中心軸がスペーサ７ｂの中心軸と同一線上に位置するように別の部分ミラーをスペーサ７ｂに接合する。このとき、基体７ａの周方向において、２つの部分ミラーの反射部材１２の間に隙間が生じないように、接合される部分ミラーはスペーサ７ｂに対して中心軸周りに所定の角度だけ回転させられる。スペーサ７ｂ及び部分ミラーを交互に接合する工程を繰り返すことにより、図１１に示すヘリカルミラー１４を得ることができる。
【００６８】
なお、ヘリカルミラー１４の作製方法は上記の例に限定されるものではない。ヘリカルミラー１４の作製方法として、樹脂でヘリカルミラー１４を一体成型する作製方法等の他の方法が採用されてもよい。
【００６９】
また、本実施の形態において、反射部材１２の各々は、基体７の外周面に沿って一定間隔で螺旋状に配置されているが、反射部材１２は、必ずしも一定間隔毎に配置される必要はない。反射部材１２は、若干異なる間隔で基体７の外周面に離散的に設けられていてもよい。
【００７０】
（実施の形態１０）
次に、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置について説明する。本実施の形態の面発光装置は、さらに副走査機構１００を備える点で上記の実施の形態の面発光装置と異なる。図１４（Ａ）は、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置の概略斜視図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）の面発光装置の概略上面図である。図１５は、図１４（Ａ）に示す主走査機構及び副走査機構を拡大した概略斜視図である。
【００７１】
主走査機構は、主走査ヘリカルミラー１４と、主走査ヘリカルミラー１４を回転させる主走査モータ９とを有する。主走査モータ９は、主走査ヘリカルミラー１４の回転を制御する第１回転制御部に含まれている。主走査ヘリカルミラー１４は、円柱状の基体７と、基体７の外周面から突出するとともに、螺旋状に伸長するように形成された第１反射部材１２とを備え、主走査回転軸８と副走査機構１００で反射されて入射する光の光軸とが平行になるように配置されている。主走査回転軸８は入射端面１６とほぼ平行である。ここで、図１４（Ｂ）に示すように、第１反射部材１２の高さ（第１反射部材１２の肉厚）は、副走査機構１００から離れるに従って（＋Ｙ方向に向かうにつれて）高くなる。図１４（Ｂ）では、第１反射部材１２の高さの変化が模式的に描かれており、高さの変化が強調されている。
【００７２】
図１５に示すように、副走査機構１００は、副走査ヘリカルミラー１１０と副走査モータ１１２とを有し、主走査回転軸８と副走査回転軸１０８とが同一面内で直交するように配置される。副走査モータ１１２は、副走査ヘリカルミラー１１０の回転を制御する第２回転制御部に含まれている。副走査機構１００は、光源部１５からの光を走査して、主走査機構に入射する光のＺ軸方向における入射位置（入射高さ）を制御することができる。副走査ヘリカルミラー１１０は、円柱状の基体１０７と、基体１０７の外周面から突出するとともに、螺旋状に伸長するように形成された第２反射部材１１１とを備えている。第２反射部材１１１の表面のうち、光源部１５に向けられる部分には、光源部１５の光を反射する反射面が形成されている。副走査ヘリカルミラー１１０は、基体１０７の副走査回転軸１０８が光源部１５の光軸とほぼ平行となるように配置される。そして、第２反射部材１１１の反射面は、光源部１５の光軸に対して所定角度で交差するように形成されている。主走査機構と副走査機構１００とは走査手段に含まれている。
【００７３】
このように構成された面発光装置において、光源部１５は導光板１０と直交する方向に光を出射する。光源部１５から出射された光は副走査機構１００に入射する。入射した光は、第２反射部材１１１により主走査回転軸８に対して平行に反射される。さらに主走査ヘリカルミラー１４に入射した光は、導光板１０の入射端面１６に向けて反射される。反射された光は、主走査ヘリカルミラー１４が回転することにより、導光板１０の入射端面１６上で一定の走査速度で走査される。
【００７４】
ここで、副走査機構１００は副走査回転軸１０８周りに回転可能であり、光源部１５からの光が副走査機構１００に入射するＺ軸方向の入射位置を制御することができる。すなわち、主走査機構に入射する光の入射高さを制御可能である。主走査ヘリカルミラー１４への入射位置は、副走査回転軸１０８に沿う方向（すなわち、Ｚ軸正方向）に移動する。このとき、第１反射部材１２への入射位置は、この入射位置と第２反射部材１１１との間の距離に応じて主走査回転軸８から離れる。上記のように、主走査ヘリカルミラー１４の第１反射部材１２の高さが＋Ｙ方向に向かうにつれて高くなっているので、副走査ヘリカルミラー１１０の回転を制御することにより、入射端面１６の一端から他端に向けて走査することができる。例えば、本実施の形態では、第１反射部材１２が基体７を３回周回し、第２反射部材１１１が基体１０７を１回周回しているので、主走査ヘリカルミラー１４が３回転する間に副走査ヘリカルミラー１１０を１回転させることにより１回の走査を行うことができる。
【００７５】
第１反射部材１２が基体７を複数回周回する場合でも、副走査ヘリカルミラー１１０から第１反射部材１２に入射する光が第１反射部材１２への入射位置以外の部分で第１反射部材１２自身により遮られることはない。
【００７６】
このように、第１反射部材１２が基体７を２回以上周回するように第１反射部材１２を形成することにより、基体７の径をより小さくすることができるので、より小型化された面発光装置を提供することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、第１反射部材１２が基体７を３回周回しているが、これに限られない。第１反射部材１２が基体７を２回以上周回するように第１反射部材１２を形成することにより、実施の形態１のヘリカルミラー１４と比べて基体７の径を小さくすることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態において、主走査ヘリカルミラー１４の第１反射部材１２の高さを変化させたが、これに限られない。例えば、副走査ヘリカルミラー１１０から離れるに従って、基体７の径を増大させてもよい。また、第１反射部材１２の高さや、基体７の径は、連続的に増加してもよいし、段階的に増加してもよい。
【００７９】
（実施の形態１１）
次に、本発明の実施の形態１１に係る面発光装置について説明する。図１６は、本発明の実施の形態１１に係る面発光装置の概略斜視図であり、図１７は、図１６の面発光装置の概略断面図である。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１とほぼ同様の構成を備えるが、走査手段により走査される光を拡散させる光拡散部６０をさらに備える点で実施の形態１と異なる。導光板１０の構成も異なる。
【００８０】
導光板１０は、例えば、ＰＭＭＡ（アクリル樹脂）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等から形成される。導光板１０は、光拡散部６０を介して反射部材１２からの光が入射する入射端面１６と、光が出射する前面１７と、背面１８と、反射シート６５とを備えている。反射シート６５は、例えば、金属フィルムで形成されている。導光板１０は、入射端面１６から入射した光を導光し、前面１７から面発光させる。背面１８には光拡散層が形成されており、入射端面１６からの距離に応じて拡散度合いを変化させることにより、均一な面発光を可能にする。例えば、図１８の概略断面図に示すように、背面１８に入射した光を前面１７の法線方向に近い方向に反射する微細な窪み８０を複数形成し、窪み８０の長さ、深さ、密度を調整することにより拡散度合いを制御してもよい。反射シート６５は光拡散層を覆うように、貼着されている。実施の形態１では、前面１７に光拡散層が形成されていたが、本実施の形態では、前面１７に光拡散層は形成されてない。
【００８１】
光拡散部６０は、透光性を有し、反射部材１２から入射した光を拡散させる。光拡散部６０は反射部材１２と導光板１０の入射端面１６との間に配置される。図１９は、光拡散部６０の概略拡大図である。光拡散部６０には、ストライプ状の微細凹凸が複数形成されたプリズムシートが用いられている。微細凹凸は導光板１０の長手方向（Ｘ軸方向）に伸長している。プリズムシートは、例えば、ポリエチレンテレフタラートで形成されている。
【００８２】
図１７に示すように、ヘリカルミラー１４の反射部材１２で反射された光は、光拡散部６０に入射し、拡散される。拡散された光は、導光板１０に入射端面１６から入射した後、全反射を繰り返しながら、導光板１０内を伝播する。伝播する光は、導光板１０の背面１８に形成された光拡散層により拡散されない限り、全反射を繰り返しながら導光板１０内を伝播する。光拡散層により拡散された光の一部は、照明光として前面１７から出射する。上記のように、前面１７に形成された光拡散層の拡散度合いを入射端面１６からの距離に応じて変化させているので、前面１７から射出する光の光量を前面１７に亘って均一にすることができる。
【００８３】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、反射部材１２と導光板１０の入射端面１６との間に光拡散部６０を備えているので、入射端面１６に入射する光の入射角を−４５°から＋４５°の範囲内で制御することができる。
【００８４】
（実施の形態１２）
次に、本発明の実施の形態１２に係る面発光装置について説明する。図２０は、本発明の実施の形態１２に係る面発光装置の概略斜視図である。実施の形態１１では、走査手段はヘリカルミラー１４を含んでいたが、本実施の形態では、走査手段は、Ｙ軸方向に往復移動可能なミラーを含んでいる点で実施の形態１１と異なる。以下、実施の形態１１と同様の構成要素には同じ符号を付し、異なる点を中心に説明する。
【００８５】
面発光装置は、光源部１５と、光走査機構５０と、導光板１０と、光拡散部６０とを備えている。光走査機構５０は、光源部１５からの光を反射して導光板１０の入射端面１６に入射させるミラー５５（反射部材）と、ミラー５５を入射端面１６に沿って移動させて、ミラー５５で反射した光を入射端面１６上で走査する図示しないモータとを有する。ミラー５５は、光源部１５の光軸に対して所定角度傾斜している。
【００８６】
次に、上記のように構成された面発光装置の動作について説明する。光源部１５から出射された光は、ミラー５５に入射して光拡散部６０に向けて反射される。ここで、ミラー５５はＹ軸方向に一定速度で直線移動しているので、ミラー５５で反射された光は導光板１０の幅方向（Ｙ軸方向）に一定速度で走査されながら光拡散部６０に入射する。光拡散部６０で拡散された光は、導光板１０の入射端面１６に入射し、導光板１０内で全反射を繰り返しながら伝播する。そして、光拡散層により拡散された光の一部が、照明光として前面１７から出射する。なお、瞬時的には前面１７から線状の照明光が出射するが、ミラー５５で走査される光の走査周期は観察者の眼の反応時間と比較して十分に短いので、観察者は、導光板１０の前面１７を見たときに、一定の明るさ分布（輝度分布）を有する照明光を観察することができる。
【００８７】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、ミラー５５を移動させて導光板１０の入射端面１６の幅方向に光を一定の速度で走査するので、簡易な構成で輝度均一性を高くすることができる。また、本実施の形態の面発光装置によれば、導光板１０はＰＭＭＡ（アクリル樹脂）等の樹脂で形成され、屈折率は１．５程度であるため、導光板１０の入射端面１６に入射した光は、背面１８に形成された光拡散層により拡散されない限り全反射を繰り返しながら導光板１０内を伝播する。その結果、本実施の形態の面発光装置によれば、やはり輝度均一性を高くすることができる。
【００８８】
また、本実施の形態の面発光装置は、ミラー５５と導光板１０の入射端面１６との間に光拡散部６０を備えているので、入射端面１６に入射する光の入射角を−４５°から＋４５°の範囲内で制御することができる。
【００８９】
また、本実施の形態の面発光装置によれば、背面１８に形成された光拡散層の拡散度合いを入射端面１６からの距離に応じて変化させているので、導光板１０の前面１７から出射される光の光量を前面１７に亘って均一にすることができる。
【００９０】
本実施の形態の光拡散部６０は、透光性を有し、入射する光を導光板１０の厚み方向に拡散する。光拡散部６０は、レンティキュラレンズやビーズ、ファイバを混入した透光性樹脂で形成することができる。
【００９１】
背面１８に形成される光拡散層には、透過型か反射型かの光拡散層のいずれも用いることができる。拡散度合いを入射端面１６からの距離に応じて変化させるために、本実施の形態の光拡散層には、微細窪み８０が形成されているが、乱反射させる白色インクを背面１８に塗布してもよい。この場合、白色インクのドットの大きさをそれぞれ調整して拡散度合いを制御してもよい。
【００９２】
反射シートは照明光が出射する前面１７とは反対側の背面１８に配置する必要がある。一方、光拡散層は前面１７か背面１８かのいずれに形成してもよい。
【００９３】
（実施の形態１３）
次に、本発明の実施の形態１３に係る面発光装置について説明する。図２１は、本発明の実施の形態１３に係る面発光装置の概略斜視図である。本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１２の面発光装置とほぼ同様の構成を備えるが、導光板１０と光拡散部６０とが一体に形成される点で実施の形態１２と異なる。
【００９４】
実施の形態１２において、ミラー５５と導光板１０の入射端面１６との間に光拡散部６０が形成されたが、本実施の形態では導光板１０の端面に光拡散部６０が形成されている。例えば、導光板１０をインジェクション成形で製造する場合には、成形用の金型において、導光板１０の端面に対応する部分にシボ加工を施す。成形時にシボ加工を施した部分の形状を転写することにより、端面に光拡散部６０を形成することができる。この方法により、光拡散部６０が一体に形成された導光板１０を製造するコストを低減することができる。
【００９５】
以上のように、本実施の形態の面発光装置によれば、導光板１０と光拡散部６０との間に隙間がある場合と比べて、界面が減るので、ミラー５５で反射され導光板１０に入射する光の入射効率を向上させることができる。したがって、本実施の形態の面発光装置によれば、実施の形態１２と同様に、輝度の均一性を高めることができるとともに、光の利用効率を高めることができる。
【００９６】
（実施の形態１４）
次に、本発明の実施の形態１４に係る面発光装置について説明する。図２２は、本発明の実施の形態１４に係る面発光装置の概略斜視図である。本実施の形態の面発光装置は、ミラー５５を揺動させて光を走査させる点で、実施の形態１３と異なる。
【００９７】
導光板１０をＺ軸方向から見たときに見える４つの角の１つは切断されている。切断面は湾曲しており、切断面は入射端面として用いられる。また、入射端面には入射した光を拡散させる光拡散部６０が形成されている。
【００９８】
切断面に対向する位置には、Ｚ軸に平行な軸を基軸として揺動自在に支持され、光源部１５からの光を湾曲した切断面の法線方向に向けて反射するミラー５５が配置される。ここで、ミラー５５の揺動角は導光板１０の全体に亘って光を導光できるように調整される。この構成により、光源部１５から出射された光は、導光板１０の入射端面上で走査される。
【００９９】
以上のように、本実施の形態の面発光装置は、実施の形態１３と同様の効果を有するとともに、本実施の形態の面発光装置によれば、切断面に対向する位置にミラー５５が、導光板１０の側面に光源部１５が配置されるので、よりコンパクトな面発光装置を提供することができる。
【０１００】
（実施の形態１５）
次に、本発明の実施の形態１５に係る画像表示装置について説明する。図２３（Ａ）は、本発明の実施の形態１５に係る画像表示装置の概略斜視図であり、図２３（Ｂ）は、図２３（Ａ）の画像表示装置の概略断面図である。画像表示装置２１は、実施の形態１の面発光装置とほぼ同様の構成を有する面発光装置と、導光板１０の出射面側に配置されている表示パネル２０とを備える。
【０１０１】
本実施の形態の導光板１０は、＋Ｚ方向に向いている、反射シートを含む背面と、−Ｚ方向に向いている、光拡散層を含む前面とを備えている。したがって、導光板１０の入射端面１６に入射した光は、−Ｚ方向に向いている前面より出射する。
【０１０２】
導光板１０の前面（出射面）と対向する位置には、外部から入力される信号に基づいて表示すべき像を形成する表示パネル２０が配置される。表示パネル２０は、例えば、公知の反射型または半透過型の液晶パネルであり、偏光板とλ／４板と液晶表示セルとを含んでいる。導光板１０の前面から出射された光は表示パネル２０に入射し、表示パネル２０による光の遮断及び透過現象を利用して、画像が表示される。このとき、表示パネル２０は、外部からの入力信号に従って、導光板１０の前面１７から出射された光を画素毎に遮断または透過する。このように、表示パネル２０を導光板１０の前面側に配置することにより、無駄な空間を生じさせることなく、画像表示装置をコンパクトにすることができる。
【０１０３】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置によれば、導光板１０と表示パネル２０とヘリカルミラー１４とを効率よく配置する（ヘリカルミラー１４を導光板１０及び表示パネル２０の側面に配置する）ことができるので、よりコンパクトな画像表示装置を提供することができる。なお、本実施の形態では、実施の形態１の面発光装置を用いたが、その他の実施の形態の面発光装置を用いても同様の効果を得ることができる。
【０１０４】
（実施の形態１６）
次に、本発明の実施の形態１６に係る画像表示装置について説明する。図２４（Ａ）は、本発明の実施の形態１６に係る画像表示装置の概略斜視図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）の画像表示装置の概略断面図である。本実施の形態の画像表示装置は、実施の形態１５とほぼ同様の構成を備えるが、実施の形態１１にて説明した光拡散部６０をさらに備える。光拡散部６０は、反射部材１２から導光板１０に入射する光を拡散させる。
【０１０５】
以上のように、本実施の形態の画像表示装置は、反射部材１２と導光板１０の入射端面１６との間に光拡散部６０を備えているので、入射端面１６に入射する光の入射角を−４５°から＋４５°の範囲内で制御することができる。
【０１０６】
なお、各実施の形態の面発光装置の光走査機構は、プリンタや複写機等の電子機器に適用することができる。
【０１０７】
なお、各実施の形態において、光源部１５は半導体レーザを含んでいるが、僅かな収束性、発散性を有する光源を含んでいてもよい。光源部は、例えば、コリメータレンズと組み合わされたＬＥＤや、リフレクタと組み合わされた高圧水銀ランプを含んでいてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の面発光装置ならびに画像表示装置は、小型化、低消費電力化が要望される大画面液晶テレビやプリンタ等の電子機器に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る面発光装置の概略斜視図
【図２】図１の面発光装置の概略断面図
【図３】（Ａ）は、図１に示すヘリカルミラーの概略斜視図、（Ｂ）は、図１に示すヘリカルミラーの概略展開図
【図４】（Ａ）は、本発明の実施の形態２に係る面発光装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図４（Ａ）の面発光装置の概略断面図
【図５】（Ａ）は、本発明の実施の形態３に係る面発光装置の概略上面図、（Ｂ）は、図５（Ａ）に示すヘリカルミラーの概略展開図
【図６】本発明の実施の形態４に係る面発光装置の概略上面図
【図７】（Ａ）は、本発明の実施の形態５に係る面発光装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図７（Ａ）の面発光装置の概略断面図
【図８】（Ａ）は、本発明の実施の形態６に係る面発光装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図８（Ａ）の面発光装置の概略断面図
【図９】（Ａ）は、本発明の実施の形態７に係る面発光装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図９（Ａ）の面発光装置の概略断面図
【図１０】（Ａ）は、本発明の実施の形態８に係る面発光装置におけるヘリカルミラーの一例の概略斜視図、（Ｂ）は、本実施の形態におけるヘリカルミラーの別の例の概略斜視図、（Ｃ）は、本実施の形態におけるヘリカルミラーのさらに別の例の概略斜視図、（Ｄ）は、本実施の形態におけるヘリカルミラーのさらに別の例の概略斜視図
【図１１】本発明の実施の形態９に係る面発光装置の構成の一部を示す概略上面図
【図１２】（Ａ）は、図１に示すヘリカルミラーの上面図、（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示すヘリカルミラーの展開図、（Ｃ）は、図１１に示すヘリカルミラーの上面図、（Ｄ）は、図１２（Ｃ）に示すヘリカルミラーの展開図
【図１３】（Ａ）は、図１１に示す部分ミラーの概略斜視図、（Ｂ）は、図１１に示すスペーサの概略斜視図
【図１４】（Ａ）は、本発明の実施の形態１０に係る面発光装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図１４（Ａ）の面発光装置の概略上面図
【図１５】図１４（Ａ）に示す主走査機構及び副走査機構の概略斜視図
【図１６】本発明の実施の形態１１に係る面発光装置の概略斜視図
【図１７】図１６の面発光装置の概略断面図
【図１８】図１６に示す導光板と反射シートの概略断面図
【図１９】図１６に示す光拡散部の概略拡大図
【図２０】本発明の実施の形態１２に係る面発光装置の概略斜視図
【図２１】本発明の実施の形態１３に係る面発光装置の概略斜視図
【図２２】本発明の実施の形態１４に係る面発光装置の概略斜視図
【図２３】（Ａ）は、本発明の実施の形態１５に係る画像表示装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図２３（Ａ）の画像表示装置の概略断面図
【図２４】（Ａ）は、本発明の実施の形態１６に係る画像表示装置の概略斜視図、（Ｂ）は、図２４（Ａ）の画像表示装置の概略断面図
【符号の説明】
【０１１０】
２  赤色半導体レーザ
３  緑色ＳＨＧレーザ
４  青色半導体レーザ
５（Ｒ），５（Ｇ），５（Ｂ）  コリメートレンズ
６  色合成プリズム
７  基体
８  回転軸、主走査回転軸
９  モータ、主走査モータ
１０  導光板
１２  反射部材、第１反射部材
１３，１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ  光走査機構
１４  ヘリカルミラー、主走査ヘリカルミラー
１５  光源部
１６  入射端面
１７  前面
１８  背面
１９  プリズムシート
２０  表示パネル
２１  画像表示装置
５０  光走査機構
５５  ミラー
６０  光拡散部
６５  反射シート
７０  ワイヤーフレーム
８０  窪み
１００  副走査機構
１０７  基体
１０８  副走査回転軸
１１０  副走査ヘリカルミラー
１１１  第２反射部材
１１２  副走査モータ
【図１】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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