JP2000231995A - 面発光装置、および面発光装置を有する画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量かつ安価な光入出力装置、特に、光
を出力する光入出力装置、を実現することができる面発
光装置を提供する。 【解決手段】 ビーム発生装置１２は、ガラス基板８に
隣接してカソード２、有機材料により構成された発光層
４、アノード６を、この順に積層した構成の面発光装置
を備えている。アノード６は集光レンズのホログラムパ
ターンに対応して形成されている透明電極である。直流
電源１０によりカソード２とアノード６との間に直流電
圧を印加すると、発光層４が当該集光レンズのホログラ
ムパターンに対応して発光し、光は、当該集光レンズの
焦点に収束する。このため、当該面発光装置のみで、光
源と集光レンズの双方の役割を果すことができる。すな
わち、当該面発光装置を用いることで、小型軽量かつ安
価な、ビーム発生装置１２を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は面発光装置に関
し、特に、光入出力装置に用いることのできる面発光装
置、および面発光装置を有する画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術、および発明が解決しようとする課題】光
を入力や出力とする種々の光入出力装置が知られてい
る。光入出力装置のうち、光を出力する装置として、た
とえば、懐中電燈、自動車等に用いられる方向指示器、
レーザ光を利用した光ポインター、レーザプリンタのビ
ーム出力部等のいわゆるビーム発生装置や、絵や文字な
どの視覚的情報を固定的にまたは動的に表示するいわゆ
る画像表示装置等がある。

【０００３】また、光入出力装置のうち、光を出力する
とともにその反射光を入力とする装置として、光ピック
アップ装置やバーコードリーダーなどがある。光ピック
アップ装置やバーコードリーダーは、ビーム出力部を備
えているのでビーム発生装置でもある。

【０００４】このような光入出力装置について、光ピッ
クアップ装置を例に説明する。光ピックアップ装置は、
コンパクトディスクなどに書き込まれた情報を読み取る
ための装置である。

【０００５】図４１に、従来の光ピックアップ装置ＰＵ
を説明するための概念図を示す。光ピックアップ装置Ｐ
Ｕは、レーザダイオードＬＤ、ハーフミラーＨＭ、レン
ズＬ、オートフォーカス用コイルＦＣ、検出器Ｓ、およ
び制御回路ＣＴを備えている。

【０００６】レーザダイオードＬＤから投射されハーフ
ミラーＨＭを透過したレーザ光は、レンズＬで絞られた
後、コンパクトディスクＣＤの記録膜（図示せず）に到
達する。レーザダイオードＬＤおよびレンズＬが、上述
のビーム出力部に該当する。記録膜からの反射光は再び
レンズＬで絞られ、その一部は、ハーフミラーＨＭで反
射されて検出器Ｓに到達する。検出器Ｓに到達した光の
光量を調べることにより、記録膜に書き込まれていたデ
ータを知ることができる。オートフォーカス用コイルＣ
を用いてレンズＬを、図中Ｘ方向に移動させることで、
レーザ光の焦点を、コンパクトディスクＣＤの記録膜に
自動的に合わせることができる。

【０００７】制御回路ＣＴは、外部からの命令にしたが
ってレーザダイオードＬＤ、オートフォーカス用コイル
ＦＣ、検出器Ｓの動作を制御するとともに、読み取った
データを外部に出力する。

【０００８】しかしながら、上記のような従来の光ピッ
クアップ装置には、次のような問題点があった。たとえ
ば、この光ピックアップ装置ＰＵのビーム出力部に着目
すると、当該ビーム出力部は、光源であるレーザダイオ
ードＬＤ以外に、レーザ光を絞るためのレンズＬを必要
とする。また、レーザダイオードＬＤとレンズＬ相互間
の光学的な位置合わせが必要となる。このため、このよ
うなビーム出力部を小型軽量化することは困難であり、
製造コストも高くなってしまう。

【０００９】この発明は、このような問題点を解決し、
小型軽量かつ安価な光入出力装置、特に、光を出力する
光入出力装置、を実現することができるホログラムを利
用した面発光装置を提供すること目的とする。また、ホ
ログラムの再生に適した光源を備えた面発光装置を提供
することを目的とする。また、ホログラムの再生に適し
たホログラム層を備えた面発光装置を提供することを目
的とする。また、形成の容易なホログラム層を備えた面
発光装置を提供することを目的とする。

【００１０】つぎに、図４２に、従来の別の光ピックア
ップ装置ＰＵを説明するための概念図を示す。図４２に
示す光ピックアップ装置ＰＵは、レーザダイオードＬ
Ｄ、ハーフミラーＨＭ、レンズＬ、検出器Ｓ、および制
御回路ＣＴを備えている。

【００１１】レーザダイオードＬＤから投射されハーフ
ミラーＨＭを透過したレーザ光は、レンズＬで絞られた
後、コンパクトディスクＣＤの記録膜（図示せず）に到
達する。レーザダイオードＬＤおよびレンズＬが、上述
のビーム出力部に該当する。記録膜からの反射光は再び
レンズＬで絞られ、その一部は、ハーフミラーＨＭで反
射されて検出器Ｓに到達する。検出器Ｓに到達した光の
光量を調べることにより、記録膜に書き込まれていたデ
ータを知ることができる。

【００１２】制御回路ＣＴは、外部からの命令にしたが
ってレーザダイオードＬＤ、検出器Ｓの動作を制御する
とともに、読み取ったデータを外部に出力する。

【００１３】しかしながら、図４２に示すような従来の
光ピックアップ装置には、次のような問題点があった。
この光ピックアップ装置ＰＵは、光を出力するとともに
その反射光を入力とするので、光源であるレーザダイオ
ードＬＤ、および受光機能を有する検出器Ｓ以外に、レ
ーザ光を絞るためのレンズＬ、およびビームスプリッタ
ーとしてのハーフミラーＨＭを必要とする。つまり、構
成部品の数が多い。また、これら構成部品相互の光学的
な位置合わせが必要となる。このため、図４２に示すよ
うな従来の光ピックアップ装置ＰＵにおいては、小型軽
量化が困難であり、製造コストも高くなってしまう。

【００１４】この発明は、また、このような問題点を解
決し、小型軽量かつ安価な光入出力装置、特に、光を出
力するとともにその反射光を入力とする光入出力装置、
を実現することができる面発光装置を提供することを目
的とする。

【００１５】つぎに、図４３に、従来のレーザプリンタ
ＬＰを説明するための概念図を示す。レーザプリンタ
は、絵や文字などを紙等に印刷するための装置である。

【００１６】レーザプリンタＬＰは、レーザダイオード
ＬＤ、コリメートレンズＣＬ、ポリゴンミラー（回転多
面鏡）ＰＭ、集光レンズＬ、および円筒状表面を有する
感光ドラムＳＤを備えている。感光ドラムＳＤの表面は
予め帯電させてあり、光があたるとその部分の電荷が除
去されるよう構成されている。

【００１７】レーザダイオードＬＤから投射されたレー
ザ光は、コリメートレンズＣＬで平行光線にされ、ポリ
ゴンミラーＰＭにあたって反射したのち、集光レンズＬ
で絞られて、感光ドラムＳＤに到達する。レーザダイオ
ードＬＤ、コリメートレンズＣＬ、ポリゴンミラーＰ
Ｍ、および集光レンズＬが、上述のビーム出力部に該当
する。

【００１８】ポリゴンミラーＰＭは、図中、Ｒ２方向に
回転しているため、レーザ光は、感光ドラムＳＤ上を走
査線ＳＬに沿って、図面上方向から下方向に向かって、
繰り返し走査される。一方、ポリゴンミラーＰＭの回転
に同期して、感光ドラムＳＤも、図中、Ｒ３方向に回転
する。したがって、レーザ光は、感光ドラムＳＤの表面
全体に渡って走査されることになる。レーザ光を適当に
点滅させることにより、感光ドラムＳＤ表面の所望の位
置にレーザ光をあてることができる。つまり、感光ドラ
ムＳＤ表面の所望の位置の電荷を除去することができ
る。

【００１９】この後、感光ドラムＳＤ表面の電荷の有無
に対応させて、紙等にトナーを転写し、定着させること
で、絵や文字などを印刷することができる。

【００２０】しかしながら、上記のような従来のレーザ
プリンタには、次のような問題点があった。たとえば、
このレーザプリンタＬＰのビーム出力部に着目すると、
当該ビーム出力部は、光源であるレーザダイオードＬＤ
以外に、レーザ光を平行光線にするためのコリメートレ
ンズＣＬ、走査のためのポリゴンミラーＰＭ、およびレ
ーザ光を絞るための集光レンズＬなど多数の光学部品を
必要とする。また、これら光学部品相互間の位置合わせ
が必要となる。このため、従来のレーザプリンタＬＰ
は、小型軽量化が困難であり、製造コストも高くなって
しまう。

【００２１】この発明は、また、このような問題点を解
決し、小型軽量かつ安価な光入出力装置、特に、光を出
力する光入出力装置、を実現することができる面発光装
置を提供するとともに、ホログラムの再生をより確実に
行なうことができる面発光装置を提供することを目的と
する。

【００２２】また、従来のレーザプリンタＬＰにおいて
は、ポリゴンミラーＰＭを機械的に回転させるので、高
速動作が困難であり、しかも、耐久性に乏しい。

【００２３】この発明は、また、このような問題点を解
決し、小型軽量かつ安価で、高速動作の可能な耐久性の
ある光入出力装置、特に、光を出力する光入出力装置、
を実現することができる面発光装置を提供することを目
的とする。

【００２４】また、絵や文字などの視覚的情報を固定的
にまたは動的に表示するいわゆる画像表示装置として、
ＬＥＤ表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置、蛍
光表示装置等が知られている。図４４に、このような従
来の画像表示装置の表示画面Ｄの様子を示す。このよう
な表示画面Ｄを用いて、情報の伝達や宣伝等を行なうこ
とができる。

【００２５】しかしながら、上記のような従来の画像表
示装置には、次のような問題点があった。これらの画像
表示装置は、表示画面Ｄ上においてのみ画像を表示でき
るに過ぎない。すなわち、視覚情報を３次元で再現する
ことができない。このため、立体を３次元で再現した
り、文字や絵を表示画面Ｄから浮び上がらせて表示した
りすることができない。このような、平面的な画像で
は、宣伝効果も小さい。

【００２６】一方、移動や個人の携帯等に適した小型軽
量かつ安価な画像表示装置が望まれている。

【００２７】この発明は、また、このような問題点を解
決し、３次元で視覚情報を再現することのできる小型軽
量かつ安価な画像表示装置を提供することを目的とす
る。

【００２８】すなわち、この発明は、小型軽量かつ安価
な光入出力装置を実現することができる面発光装置、お
よび小型軽量かつ安価な面発光装置を有する画像表示装
置を提供することを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段、発明の作用および効果】
本発明は、以下の（１）ないし（１０１）として把握す
ることができる。

【００３０】（１）発光層と電極とを備え、電極に電圧
を印加することにより発光層を発光させるよう構成した
面発光装置であって、当該電極を、実質的にホログラム
の干渉縞のパターンに対応した形状としたこと、を特徴
とする面発光装置。

【００３１】（２）（１）の面発光装置において、前記
電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電極層
により構成し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を
実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状
の透明電極とし、当該一方の電極層を介して発光層から
の光を取り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００３２】（３）（２）の面発光装置において、前記
一対の電極層のうち他方の電極層の外側に支持体を配置
し、前記一方の電極層を介して発光層からの光を取り出
すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００３３】（４）（２）の面発光装置において、前記
一方の電極層の外側に透光性を有する支持体を配置し、
当該一方の電極層および支持体を介して発光層からの光
を取り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００３４】（５）（１）の面発光装置において、前記
電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電極層
により構成し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を
実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状
の電極層とするとともに他方の電極層を透明電極とし、
当該他方の電極層を介して発光層からの光を取り出すよ
う構成したこと、を特徴とするもの。

【００３５】（６）（５）の面発光装置において、前記
他方の電極層の外側に透光性を有する支持体を配置し、
当該他方の電極層および支持体を介して発光層からの光
を取り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００３６】（７）発光層と電極とを備え、電極に電圧
を印加することにより発光層を発光させるよう構成した
面発光装置であって、当該発光層の外側に、実質的にホ
ログラムの干渉縞のパターンに対応した形状の遮光体層
を設け、当該遮光体層を介して発光層からの光を取り出
すよう構成したこと、を特徴とする面発光装置。

【００３７】（８）（７）の面発光装置において、前記
電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電極層
により構成し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を
透明電極とするとともに、当該一方の電極層の外側に前
記遮光体層を設けたこと、を特徴とするもの。

【００３８】（９）（８）の面発光装置において、前記
遮光体層の外側に透光性を有する支持体を配置し、前記
一方の電極層、遮光体層および当該支持体を介して発光
層からの光を取り出すよう構成したこと、を特徴とする
もの。

【００３９】（１０）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させるよう構成し
た面発光装置であって、当該発光層の外側に、実質的に
ホログラムの干渉縞のパターンに対応させて厚さを異な
らせた不等厚透光体層を設け、当該不等厚透光体層を介
して発光層からの光を取り出すよう構成したこと、を特
徴とする面発光装置。

【００４０】（１１）（１０）の面発光装置において、
前記電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電
極層により構成し、当該一対の電極層のうち一方の電極
層を透明電極とするとともに、当該一方の電極層の外側
に前記不等厚透光体層を設けたこと、を特徴とするも
の。

【００４１】（１２）（１１）の面発光装置において、
前記不等厚透光体層が透光性を有する支持体であり、前
記一方の電極層および当該支持体を介して発光層からの
光を取り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００４２】（１３）（１１）の面発光装置において、
前記不等厚透光体層が透光性を有する保護膜であり、前
記一方の電極層および当該保護膜を介して発光層からの
光を取り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００４３】（１４）（１）ないし（１３）のいずれか
の面発光装置において、発光層を有機材料により構成し
たこと、を特徴とするもの。

【００４４】（１５）有機材料により構成された発光層
と電極とを備え、電極に電圧を印加することにより発光
層を発光させ、発光層からの光を所定の光路を介して取
り出すよう構成した面発光装置であって、当該発光に関
与する層または所定の光路上に実質的にホログラムの干
渉縞のパターンに対応するよう構成されたホログラム層
を設けたこと、を特徴とする面発光装置。

【００４５】（１６）（１４）ないし（１５）のいずれ
かの面発光装置において、前記有機材料を構成する分子
が前記電極に対してほぼ平行の分子配向をとるよう構成
したこと、を特徴とするもの。

【００４６】（１７）（１）ないし（１６）のいずれか
の面発光装置において、前記ホログラムの干渉縞のパタ
ーンを、光学素子のホログラムパターンとしたこと、を
特徴とするもの。

【００４７】（１８）（１７）の面発光装置を用い、所
定のビームを発生するよう構成したこと、を特徴とする
ビーム発生装置。

【００４８】（１９）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、発光層
から当該所定の光路以外の方向に向かう光を、当該所定
の光路以外の方向に放射するよう構成したこと、を特徴
とする面発光装置。

【００４９】（２０）（１９）の面発光装置において、
前記電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電
極層により構成し、当該一対の電極層の双方を透明電極
としたこと、を特徴とするもの。

【００５０】（２１）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、発光層
から当該所定の光路以外の方向に向かう光を反射させ
て、発光層から当該所定の光路に向かう光と強め合うよ
う合成して取り出すよう構成したこと、を特徴とする面
発光装置。

【００５１】（２２）（２１）の面発光装置において、
前記電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電
極層により構成し、一対の電極層のうち一方を透明電極
とするとともに他方を表面で光を反射する電極とし、発
光層から当該一方の電極層に向かう光と、他方の電極層
の表面で反射した光とを合成して取り出すよう構成した
こと、を特徴とするもの。

【００５２】（２３）（２２）の面発光装置において、
ｎを正の整数、λを取り出したい光の波長としたとき、
前記発光層の発光部分から他方の電極層の表面までの光
学距離ｕ1を、 ｕ1≒（２ｎ−１）λ／４ としたこと、を特徴とするもの。

【００５３】（２４）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、発光層
から発せられた光を共振させて取り出すよう構成したこ
と、を特徴とする面発光装置。

【００５４】（２５）（２４）の面発光装置において、
前記電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電
極層により構成し、一対の電極層のうち一方を透明電極
とするとともに他方を表面で光を反射する電極とし前記
一方の電極層の外側に１以上の誘電体反射層を設け、他
方の電極の表面と誘電体反射層の反射面との間で前記光
を共振させて取り出すよう構成したこと、を特徴とする
もの。

【００５５】（２６）（２５）の面発光装置において、
λを取り出したい光の波長としたとき、前記他方の電極
の表面と誘電体反射層の反射面との光学距離ｕ2を、 ｕ2≒ｎλ／２ としたこと、を特徴とするもの。

【００５６】（２７）（１９）ないし（２６）のいずれ
かの面発光装置において、発光層を有機材料により構成
するようにしたこと、を特徴とするもの。

【００５７】（２８）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、当該ホ
ログラム層を、ホログラムの干渉縞の周辺部のみを用い
て構成したこと、を特徴とする面発光装置。

【００５８】（２９）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、当該ホ
ログラム層を明パターン部と暗パターン部とにより構成
し、明パターン部の線幅を実質的に前記光の波長程度ま
たはそれ以下にしたこと、を特徴とする面発光装置。

【００５９】（３０）（２９）の面発光装置において、
前記ホログラム層を、ホログラムの干渉縞の周辺部のみ
を用いて構成したこと、を特徴とするもの。

【００６０】（３１）（２８）ないし（３０）のいずれ
かの面発光装置において、前記電極を実質的にホログラ
ムの干渉縞のパターンに対応した形状とすることにより
前記ホログラム層を構成したこと、を特徴とするもの。

【００６１】（３２）（２８）ないし（３０）のいずれ
かの面発光装置において、前記発光層を実質的にホログ
ラムの干渉縞のパターンに対応した形状とすることによ
り前記ホログラム層を構成したこと、を特徴とするも
の。

【００６２】（３３）（２８）ないし（３０）のいずれ
かの面発光装置において、前記発光層の外側に実質的に
ホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状の遮光体
層を設けることにより前記ホログラム層を構成し、当該
遮光体層を介して発光層からの光を取り出すよう構成し
たこと、を特徴とするもの。

【００６３】（３４）（２８）の面発光装置において、
前記発光層の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパタ
ーンに対応させて厚さを異ならせた不等厚透光体層を設
けることにより前記ホログラム層を構成し、当該不等厚
透光体層を介して発光層からの光を取り出すよう構成し
たこと、を特徴とするもの。

【００６４】（３５）（２８）ないし（３４）のいずれ
かの面発光装置において、発光層を有機材料により構成
するようにしたこと、を特徴とするもの。

【００６５】（３６）（２８）ないし（３５）のいずれ
かの面発光装置において、前記ホログラムの干渉縞のパ
ターンを、光学素子のホログラムパターンとしたこと、
を特徴とするもの。

【００６６】（３７）（３６）の面発光装置を用い、所
定のビームを発生するよう構成したこと、を特徴とする
ビーム発生装置。

【００６７】（３８）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、当該ホ
ログラム層を明パターン部と暗パターン部とにより構成
し、明パターン部の線幅を一定にし、明パターン部に対
応する部分の輝度によりホログラムの強度情報を再現す
るよう構成したこと、を特徴とする面発光装置。

【００６８】（３９）（３８）の面発光装置において、
前記電極を実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対
応した形状とすることにより前記ホログラム層を構成し
たこと、を特徴とするもの。

【００６９】（４０）（３８）の面発光装置において、
前記発光層を実質的にホログラムの干渉縞のパターンに
対応した形状とすることにより前記ホログラム層を構成
したこと、を特徴とするもの。

【００７０】（４１）（３９）ないし（４０）のいずれ
かの面発光装置において、前記発光層に流す電流値を制
御することにより、前記明パターン部に対応する部分の
輝度を制御するよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００７１】（４２）（３８）の面発光装置において、
前記発光層の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパタ
ーンに対応した形状の遮光体層を設けることにより前記
ホログラム層を構成し、当該遮光体層を介して発光層か
らの光を取り出すよう構成したこと、を特徴とするも
の。

【００７２】（４３）（３８）ないし（４２）のいずれ
かの面発光装置において、前記明パターン部の線幅を実
質的に前記光の波長程度またはそれ以下にしたこと、を
特徴とするもの。

【００７３】（４４）（３８）ないし（４３）のいずれ
かの面発光装置において、発光層を有機材料により構成
するようにしたこと、を特徴とするもの。

【００７４】（４５）（３８）ないし（４４）のいずれ
かの面発光装置において、前記ホログラムの干渉縞のパ
ターンを、光学素子のホログラムパターンとしたこと、
を特徴とするもの。

【００７５】（４６）（４５）の面発光装置を用い、所
定のビームを発生するよう構成したこと、を特徴とする
ビーム発生装置。

【００７６】（４７）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、当該所
定の光路を介していったん取り出された光の反射光が、
ホログラム層を介して戻ってくるよう構成したこと、を
特徴とする面発光装置。

【００７７】（４８）（４７）の面発光装置において、
前記ホログラム層を、明パターン部と暗パターン部とに
より構成し、当該明パターン部に対応する部分において
は、光路前方に光を進行させ、かつ、光路後方に光を透
過させないよう構成するとともに、当該暗パターン部に
対応する部分においては、光路後方に光を透過させるよ
う構成したこと、を特徴とするもの。

【００７８】（４９）（４８）の面発光装置において、
前記電極が前記ホログラム層であること、を特徴とする
もの。

【００７９】（５０）（４９）の面発光装置において、
前記電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電
極層により構成し、一対の電極層のうち前記光路の後方
側に配置した電極層を前記ホログラム層とし、当該光路
の前方側に配置した電極層を透明電極としたこと、を特
徴とするもの。

【００８０】（５１）（４８）の面発光装置において、
前記発光層が前記ホログラム層であること、を特徴とす
るもの。

【００８１】（５２）（５１）の面発光装置において、
前記電極を、前記発光層を挟むように形成した一対の電
極層により構成し、一対の電極層のうち前記光路の前方
側に配置した電極層を透明電極としたこと、を特徴とす
るもの。

【００８２】（５３）（５０）または（５２）の面発光
装置において、前記光路の後方側に配置した電極層の当
該光路の後方側に、前記明パターン部に対応した形状の
光不透過層を設けたこと、を特徴とするもの。

【００８３】（５４）（４７）ないし（５３）のいずれ
かの面発光装置において、発光層を有機材料により構成
するようにしたこと、を特徴とするもの。

【００８４】（５５）（４７）ないし（５４）のいずれ
かの面発光装置において、前記ホログラムの干渉縞のパ
ターンを、光学素子のホログラムパターンとしたこと、
を特徴とするもの。

【００８５】（５６）反射光を監視する装置であって、
（５５）の面発光装置の前記ホログラム層の後方に、光
センサーを配置したこと、を特徴とする反射光監視装
置。

【００８６】（５７）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、当該ホ
ログラム層を複数の要素領域により構成し、ホログラム
の干渉縞のパターンに対応して各要素領域に対応する部
分の輝度を決定するとともに、各要素領域に対応する部
分が、実質的に同時に、決定された輝度に対応する発光
状態となるよう構成したこと、を特徴とする面発光装
置。

【００８７】（５８）（５７）の面発光装置において、
前記各要素領域に対応する部分の発光状態を保持し得る
よう構成し、各要素領域に対応する部分が、順次、決定
された輝度に対応する発光状態となるとともに当該発光
状態が保持されるよう構成したこと、を特徴とするも
の。

【００８８】（５９）（５７）ないし（５８）のいずれ
かの面発光装置において、前記電極を実質的に複数の要
素領域である要素電極により構成することにより前記ホ
ログラム層を構成したこと、を特徴とするもの。

【００８９】（６０）（５７）ないし（５８）のいずれ
かの面発光装置において、前記発光層を実質的に複数の
要素領域である要素発光層により構成することにより前
記ホログラム層を構成したこと、を特徴とするもの。

【００９０】（６１）（５９）ないし（６０）のいずれ
かの面発光装置において、前記各要素領域に対応する発
光層に流す電流値をそれぞれ制御することにより、各要
素領域に対応する部分の輝度を制御するよう構成したこ
と、を特徴とするもの。

【００９１】（６２）（６１）の面発光装置において、
前記各要素領域に対応する発光層に流す電流値をそれぞ
れ保持するための記憶部を設けたこと、を特徴とするも
の。

【００９２】（６３）（５７）ないし（５８）のいずれ
かの面発光装置において、前記発光層の外側に実質的に
複数の要素遮光体層を設けることにより前記ホログラム
層を構成し、当該要素遮光体層を介して発光層からの光
を取り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【００９３】（６４）（５７）ないし（６３）のいずれ
かの面発光装置において、前記要素領域の最大幅を、１
０ないし１００ｎｍ（ナノメートル）程度またはそれ以
下にしたこと、を特徴とするもの。

【００９４】（６５）（５７）ないし（６４）のいずれ
かの面発光装置において、発光層を有機材料により構成
するようにしたこと、を特徴とするもの。

【００９５】（６６）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置であって、当該発光に関与する層または所定の光路
上に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応する
よう構成されたホログラム層を設けるとともに、当該ホ
ログラムの干渉縞のパターンを２種以上備え、選択され
たいずれかのパターンに対応した光を、当該所定の光路
を介して取り出すよう構成したこと、を特徴とする面発
光装置。

【００９６】（６７）（６６）の面発光装置において、
前記ホログラム層を複数の要素領域により構成し、ホロ
グラムの干渉縞のパターンに対応して各要素領域に対応
する部分の輝度を決定するとともに、各要素領域に対応
する部分が、決定された輝度に対応する発光状態となる
よう構成したこと、を特徴とする面発光装置。

【００９７】（６８）（６７）の面発光装置において、
実質的に円弧形状を有する前記要素領域を備えたこと、
を特徴とするもの。

【００９８】（６９）（６８）の面発光装置において、
実質的に同心円状に配置された複数の前記要素領域を備
えたこと、を特徴とするもの。

【００９９】（７０）（６８）ないし（６９）のいずれ
かの面発光装置において、前記要素領域の線幅を、１０
ないし１００ｎｍ（ナノメートル）程度またはそれ以下
にしたこと、を特徴とするもの。

【０１００】（７１）（６８）ないし（７０）のいずれ
かの面発光装置において、前記要素領域の線幅を一定に
し、要素領域に対応する部分の輝度によりホログラムの
強度情報を再現するよう構成したこと、を特徴とするも
の。

【０１０１】（７２）（６７）の面発光装置において、
実質的にマトリックス配置された複数の前記要素領域を
備えたこと、を特徴とするもの。

【０１０２】（７３）（７２）の面発光装置において、
前記要素領域の最大幅を、１０ないし１００ｎｍ（ナノ
メートル）程度またはそれ以下にしたこと、を特徴とす
るもの。

【０１０３】（７４）（７２）ないし（７３）のいずれ
かの面発光装置において、前記要素領域に対応する部分
の輝度によりホログラムの強度情報を再現するよう構成
したこと、を特徴とするもの。

【０１０４】（７５）（６７）ないし（７４）のいずれ
かの面発光装置において、前記各要素領域に対応する発
光層に流す電流値をそれぞれ制御することにより、各要
素領域に対応する部分の輝度を制御するよう構成したこ
と、を特徴とするもの。

【０１０５】（７６）（６７）ないし（７５）のいずれ
かの面発光装置において、前記各要素領域に対応する部
分が、実質的に同時に、決定された輝度に対応する発光
状態となるよう構成したこと、を特徴とするもの。

【０１０６】（７７）（７６）の面発光装置において、
前記各要素領域に対応する部分の発光状態を保持し得る
よう構成し、各要素領域に対応する部分が、順次、決定
された輝度に対応する発光状態となるとともに当該発光
状態が保持されるよう構成したこと、を特徴とするも
の。

【０１０７】（７８）（６６）ないし（７７）のいずれ
かの面発光装置において、発光層を有機材料により構成
するようにしたこと、を特徴とするもの。

【０１０８】（７９）（６６）ないし（７８）のいずれ
かの面発光装置において、前記ホログラムの干渉縞のパ
ターンを、光学素子のホログラムパターンとしたこと、
を特徴とするもの。

【０１０９】（８０）（７９）の面発光装置を用い、前
記光学素子のホログラムパターンのうちいずれかのパタ
ーンを選択することにより、所望の態様のビームを発生
し得るよう構成したこと、を特徴とするビーム発生装
置。

【０１１０】（８１）（８０）のビーム発生装置におい
て、走査すべき経路に対応する態様のビームを、順次、
発生させることで、走査すべき経路にしたがってビーム
を移動するよう構成したこと、を特徴とするもの。

【０１１１】（８２）（８０）のビーム発生装置を用い
て描画を行なう装置であって、描画すべき模様に対応す
る態様のビームを、順次、発生させることで、当該模様
を描画するよう構成したこと、を特徴とする描画装置。

【０１１２】（８３）（８１）のビーム発生装置を用い
たこと、を特徴とする走査読取り装置。

【０１１３】（８４）発光層と電極とを備え、電極に電
圧を印加することにより発光層を発光させ、発光層から
の光を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光
装置を有する画像表示装置であって、当該発光に関与す
る層または所定の光路上に実質的にホログラムの干渉縞
のパターンに対応するよう構成されたホログラム層を設
けるとともに、発光層からの光を用いて所定のホログラ
ム像を表示するよう構成したこと、を特徴とする画像表
示装置。

【０１１４】（８５）（８４）の画像表示装置におい
て、前記電極を実質的にホログラムの干渉縞のパターン
に対応した形状とすることにより前記ホログラム層を構
成したこと、を特徴とするもの。

【０１１５】（８６）（８４）の画像表示装置におい
て、前記発光層を実質的にホログラムの干渉縞のパター
ンに対応した形状とすることにより前記ホログラム層を
構成したこと、を特徴とするもの。

【０１１６】（８７）（８４）の画像表示装置におい
て、前記発光層の外側に実質的にホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状の遮光体層を設けることにより
前記ホログラム層を構成し、当該遮光体層を介して発光
層からの光を取り出すよう構成したこと、を特徴とする
もの。

【０１１７】（８８）（８４）の画像表示装置におい
て、前記発光層の外側に実質的にホログラムの干渉縞の
パターンに対応させて厚さを異ならせた不等厚透光体層
を設けることにより前記ホログラム層を構成し、当該不
等厚透光体層を介して発光層からの光を取り出すよう構
成したこと、を特徴とするもの。

【０１１８】（８９）（８４）ないし（８８）のいずれ
かの画像表示装置において、前記発光層から前記所定の
光路以外の方向に向かう光を、当該所定の光路以外の方
向に放射するよう構成したこと、を特徴とするもの。

【０１１９】（９０）（８４）ないし（８８）のいずれ
かの画像表示装置において、前記発光層から前記所定の
光路以外の方向に向かう光を反射させて、発光層から当
該所定の光路に向かう光と強め合うよう合成して取り出
すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【０１２０】（９１）（８４）ないし（８８）のいずれ
かの画像表示装置において、前記発光層から発せられた
光を共振させて取り出すよう構成したこと、を特徴とす
るもの。

【０１２１】（９２）（８４）ないし（９１）のいずれ
かの画像表示装置において、前記ホログラム層を、ホロ
グラムの干渉縞の周辺部のみを用いて構成したこと、を
特徴とするもの。

【０１２２】（９３）（８４）ないし（９２）のいずれ
かの画像表示装置において、前記ホログラム層を明パタ
ーン部と暗パターン部とにより構成し、明パターン部の
線幅を実質的に前記光の波長程度またはそれ以下にした
こと、を特徴とするもの。

【０１２３】（９４）（８４）ないし（９３）のいずれ
かの画像表示装置において、前記ホログラム層を明パタ
ーン部と暗パターン部とにより構成し、明パターン部の
線幅を一定にし、明パターン部に対応する部分の輝度に
よりホログラムの強度情報を再現するよう構成したこ
と、を特徴とするもの。

【０１２４】（９５）（８４）ないし（９４）のいずれ
かの画像表示装置において、前記ホログラム層を複数の
要素領域により構成し、ホログラムの干渉縞のパターン
に対応して各要素領域に対応する部分の輝度を決定する
とともに、各要素領域に対応する部分が、実質的に同時
に、決定された輝度に対応する発光状態となるよう構成
したこと、を特徴とするもの。

【０１２５】（９６）（８４）ないし（９５）のいずれ
かの画像表示装置において、前記ホログラムの干渉縞の
パターンを２種以上備え、選択されたいずれかのパター
ンに対応した光を、当該所定の光路を介して取り出すよ
う構成したこと、を特徴とするもの。

【０１２６】（９７）（８４）ないし（９６）のいずれ
かの画像表示装置において、発光層を有機材料により構
成するようにしたこと、を特徴とするもの。

【０１２７】（９８）（８４）ないし（９７）のいずれ
かの画像表示装置を用いたこと、を特徴とするＩＣカー
ド。

【０１２８】（９９）（１）ないし（９８）のいずれか
の面発光装置、ビーム発生装置、反射光監視装置、描画
装置、走査読取り装置、画像表示装置またはＩＣカード
において、前記発光層において発生した光を共振させた
のちレーザ光として当該発光層にほぼ直行する方向に取
り出すよう構成したこと、を特徴とするもの。

【０１２９】（１００）（１）ないし（１３）、（１
７）ないし（２６）、（２８）ないし（３４）、（３
６）ないし（４３）、（４５）ないし（５３）、（５
５）ないし（６４）、（６６）ないし（７７）、（７
９）ないし（９６）または（９８）のいずれかの面発光
装置、ビーム発生装置、反射光監視装置、描画装置、走
査読取り装置、画像表示装置またはＩＣカードにおい
て、前記発光層を、第１導電型の第１半導体層と第２導
電型の第２半導体層とを実質的に接合した構造を備えた
複合半導体層とし、第１および第２半導体層の接合部近
傍で発生した光を共振させたのちレーザ光として当該発
光層にほぼ直行する方向に取り出すよう構成したこと、
を特徴とするもの。

【０１３０】（１０１）（９９）ないし（１００）のい
ずれかの面発光装置、ビーム発生装置、反射光監視装
置、描画装置、走査読取り装置、画像表示装置またはＩ
Ｃカードにおいて、前記発光層にほぼ平行な反射面を有
し当該発光層をはさむように設けられた複数の反射鏡で
あって、当該発光層において発生した光を当該発光層に
ほぼ直行する方向に共振させる反射鏡、を備えたこと、
を特徴とするもの。

【０１３１】上記（１）ないし（１０１）についての作
用効果を、以下に記述する。

【０１３２】（１）および（１７）の面発光装置におい
ては、電極を、実質的にホログラムの干渉縞のパターン
に対応した形状としたことを特徴としている。

【０１３３】したがって、電極に電圧を印加することに
より、発光層がホログラムの干渉縞のパターンに対応し
て発光する。このため、たとえば、ホログラムの干渉縞
のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターンに
しておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子の
双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用いれ
ば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を実
現することができる。

【０１３４】また、電極は形状形成等が比較的容易であ
ることから、ホログラムの干渉縞のパターンに対応した
形状を、正確かつ容易に得ることが可能となる。

【０１３５】（２）の面発光装置においては、電極を、
発光層を挟むように形成した一対の電極層により構成
し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を実質的にホ
ログラムの干渉縞のパターンに対応した形状の透明電極
とし、当該一方の電極層を介して発光層からの光を取り
出すよう構成したことを特徴としている。

【０１３６】したがって、一対の電極層間に電圧を印加
することにより発光層がホログラムの干渉縞のパターン
に対応して発光し、この光を当該ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状の透明電極を介して取り出すこ
とができる。このため、ホログラムの干渉縞のパターン
により忠実に対応した光を取り出すことが可能となる。

【０１３７】（３）の面発光装置においては、一対の電
極層のうち他方の電極層の外側に支持体を配置し、一方
の電極層を介して発光層からの光を取り出すよう構成し
たことを特徴としている。

【０１３８】したがって、支持体を介することなく発光
層からの光を取り出すことができる。このため、光量の
低下を抑えつつ光を取り出すことができる。

【０１３９】（４）の面発光装置においては、一方の電
極層の外側に透光性を有する支持体を配置し、当該一方
の電極層および支持体を介して発光層からの光を取り出
すよう構成したことを特徴としている。

【０１４０】したがって、透光性を有する支持体を用意
し、次に、この支持体上にホログラムの干渉縞のパター
ンに対応した形状の透明電極を形成することができる。
したがって、ホログラムの干渉縞のパターンに対応した
形状を、より正確かつ容易に得ることができる。

【０１４１】（５）の面発光装置においては、電極を、
発光層を挟むように形成した一対の電極層により構成
し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を実質的にホ
ログラムの干渉縞のパターンに対応した形状の電極層と
するとともに他方の電極層を透明電極とし、当該他方の
電極層を介して発光層からの光を取り出すよう構成した
ことを特徴としている。

【０１４２】したがって、ホログラムの干渉縞のパター
ンに対応した形状の電極層は、必ずしも透明電極である
必要はない。このため、形状形成等のより容易な電極材
料を選択することができる。すなわち、ホログラムの干
渉縞のパターンに対応した形状を、より正確かつ容易に
得ることが可能となる。

【０１４３】（６）の面発光装置においては、他方の電
極層の外側に透光性を有する支持体を配置し、当該他方
の電極層および支持体を介して発光層からの光を取り出
すよう構成したことを特徴としている。

【０１４４】したがって、比較的入手しやすい透光性を
有する支持体上に透明電極を設けた素材を用いて、容易
に、当該面発光装置を製造することができる。

【０１４５】（７）および（１７）の面発光装置におい
ては、発光層の外側に、実質的にホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状の遮光体層を設け、当該遮光体
層を介して発光層からの光を取り出すよう構成したこと
を特徴としている。

【０１４６】したがって、遮光体層をマスクとして発光
層からの光を取り出すことで、ホログラムの干渉縞のパ
ターンに対応した光を取り出すことができる。このた
め、たとえば、ホログラムの干渉縞のパターンをレンズ
等光学素子のホログラムパターンにしておけば、当該面
発光装置のみで、光源と光学素子の双方の役割を果す。
すなわち、当該面発光装置を用いれば小型軽量かつ安価
な、光を出力する光入出力装置を実現することができ
る。

【０１４７】また、遮光体層の材質に対する制約はそれ
ほど大きくないことから、遮光体層の材質として形状形
成等の容易な材質を選択することができる。このため、
ホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状を、より
正確かつ容易に得ることが可能となる。

【０１４８】（８）の面発光装置においては、電極を、
発光層を挟むように形成した一対の電極層により構成
し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を透明電極と
するとともに、当該一方の電極層の外側に遮光体層を設
けたことを特徴としている。

【０１４９】したがって、一対の電極層間に電圧を印加
することにより発光層全体が発光し、この光を、当該ホ
ログラムの干渉縞のパターンに対応した形状の遮光体層
をマスクとして取り出すことができる。このため、ホロ
グラムの干渉縞のパターンに忠実に対応した光を取り出
すことが可能となる。

【０１５０】（９）の面発光装置においては、遮光体層
の外側に透光性を有する支持体を配置し、一方の電極
層、遮光体層および当該支持体を介して発光層からの光
を取り出すよう構成したことを特徴としている。

【０１５１】したがって、透光性を有する支持体を用意
し、次に、この支持体上にホログラムの干渉縞のパター
ンに対応した形状の遮光体層を形成することができる。
したがって、ホログラムの干渉縞のパターンに対応した
形状を、より正確かつ容易に得ることができる。

【０１５２】（１０）および（１７）の面発光装置にお
いては、発光層の外側に、実質的にホログラムの干渉縞
のパターンに対応させて厚さを異ならせた不等厚透光体
層を設け、当該不等厚透光体層を介して発光層からの光
を取り出すよう構成したことを特徴としている。

【０１５３】したがって、不等厚透光体層を介して発光
層からの光を取り出すことで、ホログラムの干渉縞のパ
ターンに対応した光を取り出すことができる。このた
め、たとえば、ホログラムの干渉縞のパターンをレンズ
等光学素子のホログラムパターンにしておけば、当該面
発光装置のみで、光源と光学素子の双方の役割を果す。
すなわち、当該面発光装置を用いれば小型軽量かつ安価
な、光を出力する光入出力装置を実現することができ
る。

【０１５４】また、不等厚透光体層の材質に対する制約
はそれほど大きくないことから、不等厚透光体層の材質
として形状形成等の容易な材質を選択することができ
る。このため、ホログラムの干渉縞のパターンに対応し
た形状を、より正確かつ容易に得ることが可能となる。

【０１５５】（１１）の面発光装置においては、電極
を、発光層を挟むように形成した一対の電極層により構
成し、当該一対の電極層のうち一方の電極層を透明電極
とするとともに、当該一方の電極層の外側に不等厚透光
体層を設けたことを特徴としている。

【０１５６】したがって、一対の電極層間に電圧を印加
することにより発光層全体が発光し、この光を、当該ホ
ログラムの干渉縞のパターンに対応させて厚さを異なら
せた不等厚透光体層を介して取り出すことができる。こ
のため、ホログラムの干渉縞のパターンに忠実に対応し
た光を取り出すことが可能となる。

【０１５７】（１２）の面発光装置においては、不等厚
透光体層が透光性を有する支持体であり、一方の電極層
および当該支持体を介して発光層からの光を取り出すよ
う構成したことを特徴としている。

【０１５８】したがって、透光性を有する支持体の表面
にホログラムの干渉縞のパターンに対応した凹凸形状を
形成するだけで、ホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状を、より正確かつ容易に得ることができる。

【０１５９】（１３）の面発光装置においては、不等厚
透光体層が透光性を有する保護膜であり、一方の電極層
および当該保護膜を介して発光層からの光を取り出すよ
う構成したことを特徴としている。

【０１６０】したがって、透光性を有する保護膜の表面
にホログラムの干渉縞のパターンに対応した凹凸形状を
形成するだけで、ホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状を、より正確かつ容易に得ることができる。

【０１６１】（１４）および（１５）の面発光装置にお
いては、発光層を有機材料により構成したことを特徴と
している。

【０１６２】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、ホログラムの再生に適した発光層を
得ることができる。

【０１６３】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０１６４】（１６）の面発光装置においては、有機材
料を構成する分子が電極に対してほぼ平行の分子配向を
とるよう構成したことを特徴としている。したがって、
より低い電圧でより大きい発光強度を実現することがで
きる。

【０１６５】（１８）のビーム発生装置においては、上
記面発光装置を用い、所定のビームを発生するよう構成
したことを特徴としている。したがって、小型軽量かつ
安価なビーム発生装置を実現することができる。

【０１６６】（１９）の面発光装置においては、発光に
関与する層または所定の光路上に実質的にホログラムの
干渉縞のパターンに対応するよう構成されたホログラム
層を設けるとともに、発光層から当該所定の光路以外の
方向に向かう光を、当該所定の光路以外の方向に放射す
るよう構成したことを特徴としている。

【０１６７】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０１６８】また、発光層から当該所定の光路以外の方
向に向かう光を、当該所定の光路以外の方向に放射して
しまうことで、当該所定の光路以外の方向に向かう光の
反射による仮想的な光源が発光部分以外の場所に生ずる
ことを防止することができる。このため、光源の実質的
な奥行を狭く保つことができる。すなわち、ホログラム
の再生に適した光を得ることができる。

【０１６９】（２０）の面発光装置においては、電極
を、発光層を挟むように形成した一対の電極層により構
成し、当該一対の電極層の双方を透明電極としたことを
特徴としている。

【０１７０】したがって、一対の電極層の双方を透明電
極とすることで、発光層から所定の光路以外の方向に向
かう光を、当該所定の光路以外の方向に容易に逃がして
やることができる。

【０１７１】（２１）の面発光装置においては、発光に
関与する層または所定の光路上に実質的にホログラムの
干渉縞のパターンに対応するよう構成されたホログラム
層を設けるとともに、発光層から当該所定の光路以外の
方向に向かう光を反射させて、発光層から当該所定の光
路に向かう光と強め合うよう合成して取り出すよう構成
したことを特徴としている。

【０１７２】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０１７３】また、発光層から当該所定の光路以外の方
向に向かう光を反射させて、発光層から当該所定の光路
に向かう光と強め合うよう合成して取り出すことで、合
成された強い光を得ることができる。すなわち、ホログ
ラムの再生に適した光を得ることができる。

【０１７４】（２２）の面発光装置においては、電極
を、発光層を挟むように形成した一対の電極層により構
成し、一対の電極層のうち一方を透明電極とするととも
に他方を表面で光を反射する電極とし、発光層から当該
一方の電極層に向かう光と、他方の電極層の表面で反射
した光とを合成して取り出すよう構成したことを特徴と
している。

【０１７５】したがって、一対の電極層のうち一方を透
明電極とするとともに他方を表面で光を反射する電極と
することで、発光層から当該所定の光路以外の方向に向
かう光を反射させて、容易に発光層から当該所定の光路
に向かう光と合成して取り出すことができる。

【０１７６】（２３）の面発光装置においては、ｎを正
の整数、λを取り出したい光の波長としたとき、発光層
の発光部分から他方の電極層の表面までの光学距離ｕ1
を、 ｕ1≒（２ｎ−１）λ／４ としたことを特徴としている。

【０１７７】したがって、発光層から当該所定の光路以
外の方向に向かう光の反射光の位相と、発光層から当該
所定の光路に向かう光の位相とがほぼ一致する。このた
め、ホログラムの再生により適した光を得ることができ
る。

【０１７８】（２４）の面発光装置においては、発光に
関与する層または所定の光路上に実質的にホログラムの
干渉縞のパターンに対応するよう構成されたホログラム
層を設けるとともに、発光層から発せられた光を共振さ
せて取り出すよう構成したことを特徴としている。

【０１７９】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０１８０】また、発光層から発せられた光を共振させ
て取り出すことで、より単色光に近い強い光を得ること
ができる。また、より指向性の高い光を得ることができ
る。さらに、より位相のそろった光を得ることが可能と
なる。すなわち、ホログラムの再生に適した光を得るこ
とができる。

【０１８１】（２５）の面発光装置においては、電極
を、発光層を挟むように形成した一対の電極層により構
成し、一対の電極層のうち一方を透明電極とするととも
に他方を表面で光を反射する電極とし前記一方の電極層
の外側に１以上の誘電体反射層を設け、他方の電極の表
面と誘電体反射層の反射面との間で光を共振させて取り
出すよう構成したことを特徴としている。

【０１８２】したがって、表面で光を反射する電極と１
以上の誘電体反射層を設けることで、発光層から発せら
れた光を容易に共振させて取り出すことができる。

【０１８３】（２６）の面発光装置においては、λを取
り出したい光の波長としたとき、他方の電極の表面と誘
電体反射層の反射面との光学距離ｕ2を、 ｕ2≒ｎλ／２ としたことを特徴としている。

【０１８４】したがって、発光層から発せられた光をよ
り効率的に共振させて取り出すことができる。

【０１８５】（２７）の面発光装置においては、発光層
を有機材料により構成するようにしたことを特徴として
いる。

【０１８６】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０１８７】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０１８８】（２８）および（３６）の面発光装置にお
いては、発光に関与する層または所定の光路上に実質的
にホログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成さ
れたホログラム層を設けるとともに、当該ホログラム層
を、ホログラムの干渉縞の周辺部のみを用いて構成した
ことを特徴としている。

【０１８９】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０１９０】また、ホログラム層を、ホログラムの干渉
縞の周辺部のみを用いて構成することにより、干渉縞の
間隔の狭い部分のみを用いてホログラム層を構成するこ
とができる。ホログラム層以後の光の指向特性は、ホロ
グラム層以前の光の状態およびホログラム層の干渉縞の
間隔に依存するが、干渉縞の間隔の狭い部分において
は、ホログラム層以前の光の状態の影響よりも、ホログ
ラムの干渉縞の間隔の影響のほうが大きい。

【０１９１】したがって、干渉縞の間隔の狭い部分のみ
を用いてホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前
の光の状態を問題にすることなく、ホログラムの干渉縞
の間隔に基づいて光の指向特性をコントロールすること
が可能と考えられる。すなわち、ホログラムの再生に適
したホログラム層を実現することができる。

【０１９２】（２９）および（３６）の面発光装置にお
いては、発光に関与する層または所定の光路上に実質的
にホログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成さ
れたホログラム層を設けるとともに、当該ホログラム層
を明パターン部と暗パターン部とにより構成し、明パタ
ーン部の線幅を実質的に前記光の波長程度またはそれ以
下にしたことを特徴としている。

【０１９３】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０１９４】また、ホログラム層の明パターン部の線幅
を実質的に前記光の波長程度またはそれ以下にすること
で、極めて狭い線幅の明パターン部を実現することがで
きる。ホログラム層以後の光の指向特性は、ホログラム
層以前の光の状態およびホログラム層の明パターン部の
線幅に依存するが、明パターン部の線幅が狭いと、ホロ
グラム層以前の光の状態はほとんど影響しない。

【０１９５】したがって、明パターン部の線幅が狭くな
るようホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の
光の状態を問題にすることなく、光の指向特性をコント
ロールすることが可能と考えられる。すなわち、ホログ
ラムの再生に適したホログラム層を実現することができ
る。

【０１９６】（３０）の面発光装置は、（２９）の面発
光装置において、ホログラム層を、ホログラムの干渉縞
の周辺部のみを用いて構成したことを特徴としている。
したがって、ホログラムの再生にいっそう適したホログ
ラム層を実現することができる。

【０１９７】（３１）の面発光装置においては、電極を
実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状
とすることによりホログラム層を構成したことを特徴と
している。

【０１９８】したがって、形状形成等が比較的容易な電
極をホログラム層とすることで、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状を、正確かつ容易に得ることが
可能となる。

【０１９９】（３２）の面発光装置においては、発光層
を実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形
状とすることによりホログラム層を構成したことを特徴
としている。

【０２００】したがって、発光層自体をホログラム層と
することで、ホログラムの干渉縞のパターンに忠実に対
応した光を取り出すことが可能となる。

【０２０１】（３３）の面発光装置においては、発光層
の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状の遮光体層を設けることによりホログラム層を
構成し、当該遮光体層を介して発光層からの光を取り出
すよう構成したことを特徴としている。

【０２０２】したがって、材質に対する制約のそれほど
大きくない遮光体層をホログラム層とすることで、形状
形成等の容易な材質のホログラム層を選択することがで
きる。このため、ホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状を、より正確かつ容易に得ることが可能とな
る。

【０２０３】（３４）の面発光装置においては、発光層
の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応
させて厚さを異ならせた不等厚透光体層を設けることに
よりホログラム層を構成し、当該不等厚透光体層を介し
て発光層からの光を取り出すよう構成したことを特徴と
している。

【０２０４】したがって、材質に対する制約のそれほど
大きくない不等厚透光体層をホログラム層とすること
で、形状形成等の容易な材質のホログラム層を選択する
ことができる。このため、ホログラムの干渉縞のパター
ンに対応した形状を、より正確かつ容易に得ることが可
能となる。

【０２０５】（３５）の面発光装置においては、発光層
を有機材料により構成するようにしたことを特徴として
いる。

【０２０６】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０２０７】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０２０８】（３７）のビーム発生装置は、上記面発光
装置を用い、所定のビームを発生するよう構成したこと
を特徴としている。したがって、小型軽量かつ安価なビ
ーム発生装置を実現することができる。

【０２０９】（３８）および（４５）の面発光装置にお
いては、発光に関与する層または所定の光路上に実質的
にホログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成さ
れたホログラム層を設けるとともに、当該ホログラム層
を明パターン部と暗パターン部とにより構成し、明パタ
ーン部の線幅を一定にし、明パターン部に対応する部分
の輝度によりホログラムの強度情報を再現するよう構成
したことを特徴としている。

【０２１０】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０２１１】また、ホログラム層の明パターン部の線幅
を一定にし、明パターン部に対応する部分の輝度により
ホログラムの強度情報を再現するよう構成したので、ホ
ログラムの位相情報は、当該一定の線幅を有するパター
ン要素の配置によって再現することができる。

【０２１２】したがって、このような一定の線幅を有す
るパターン要素を配置するだけで、ホログラム層を形成
することができる。すなわち、ホログラム層の形成が容
易である。

【０２１３】（３９）の面発光装置においては、電極を
実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状
とすることによりホログラム層を構成したことを特徴と
している。

【０２１４】したがって、形状形成等が比較的容易な電
極をホログラム層とすることで、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状を、正確かつ容易に得ることが
可能となる。

【０２１５】（４０）の面発光装置においては、発光層
を実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形
状とすることによりホログラム層を構成したことを特徴
としている。

【０２１６】したがって、発光層自体をホログラム層と
することで、ホログラムの干渉縞のパターンに忠実に対
応した光を取り出すことが可能となる。

【０２１７】（４１）の面発光装置においては、発光層
に流す電流値を制御することにより、明パターン部に対
応する部分の輝度を制御するよう構成したことを特徴と
している。

【０２１８】したがって、電流値を制御するだけで、容
易にホログラムの強度情報を再現することができる。こ
のため、ホログラムの再生が容易である。

【０２１９】（４２）の面発光装置においては、発光層
の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状の遮光体層を設けることによりホログラム層を
構成し、当該遮光体層を介して発光層からの光を取り出
すよう構成したことを特徴としている。

【０２２０】したがって、材質に対する制約のそれほど
大きくない遮光体層をホログラム層とすることで、形状
形成等の容易な材質のホログラム層を選択することがで
きる。このため、ホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状を、より正確かつ容易に得ることが可能とな
る。

【０２２１】（４３）の面発光装置においては、明パタ
ーン部の線幅を実質的に前記光の波長程度またはそれ以
下にしたことを特徴としている。

【０２２２】したがって、極めて狭い線幅の明パターン
部を実現することができる。ホログラム層以後の光の指
向特性は、ホログラム層以前の光の状態およびホログラ
ム層の明パターン部の線幅に依存するが、明パターン部
の線幅が狭いと、ホログラム層以前の光の状態はほとん
ど影響しない。

【０２２３】このため、明パターン部の線幅が狭くなる
ようホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の光
の状態を問題にすることなく、光の指向特性をコントロ
ールすることが可能と考えられる。すなわち、ホログラ
ムの再生に適したホログラム層を実現することができ
る。

【０２２４】（４４）の面発光装置においては、発光層
を有機材料により構成するようにしたことを特徴として
いる。

【０２２５】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０２２６】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０２２７】（４６）のビーム発生装置は、上記面発光
装置を用い、所定のビームを発生するよう構成したこと
を特徴としている。したがって、小型軽量かつ安価なビ
ーム発生装置を実現することができる。

【０２２８】（４７）および（５５）の面発光装置にお
いては、発光に関与する層または所定の光路上に実質的
にホログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成さ
れたホログラム層を設けるとともに、当該所定の光路を
介していったん取り出された光の反射光が、ホログラム
層を介して戻ってくるよう構成したことを特徴としてい
る。

【０２２９】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源とレンズと
ハーフミラーの役割を果す。すなわち、当該面発光装置
を用いれば小型軽量かつ安価な、光を出力するとともに
その反射光を入力とする光入出力装置を実現することが
できる。

【０２３０】（４８）の面発光装置においては、ホログ
ラム層を、明パターン部と暗パターン部とにより構成
し、当該明パターン部に対応する部分においては、光路
前方に光を進行させ、かつ、光路後方に光を透過させな
いよう構成するとともに、当該暗パターン部に対応する
部分においては、光路後方に光を透過させるよう構成し
たことを特徴としている。

【０２３１】明パターン部から出た光は前方にのみ進行
し対象物にあたって反射する。この反射光は、暗パター
ン部を透過しホログラム層の後方に至る。したがって、
ホログラム層を、このような明パターン部と暗パターン
部とにより構成することで、小型軽量かつ安価な、光を
出力するとともにその反射光を入力とする光入出力装置
を、容易に実現することができる。

【０２３２】（４９）および（５０）の面発光装置にお
いては、電極がホログラム層であることを特徴としてい
る。したがって、形状形成等が比較的容易な電極をホロ
グラム層とすることで、ホログラムの干渉縞のパターン
に対応した形状を、正確かつ容易に得ることが可能とな
る。

【０２３３】（５０）の面発光装置においては、電極
を、発光層を挟むように形成した一対の電極層により構
成し、一対の電極層のうち光路の後方側に配置した電極
層をホログラム層とし、当該光路の前方側に配置した電
極層を透明電極としたことを特徴としている。

【０２３４】したがって、ホログラム層を構成する電極
層は、必ずしも透明電極である必要はない。このため、
形状形成等のより容易な電極材料を選択することができ
る。すなわち、ホログラムの干渉縞のパターンに対応し
た形状を、より正確かつ容易に得ることが可能となる。

【０２３５】（５１）および（５２）の面発光装置にお
いては、発光層がホログラム層であることを特徴として
いる。したがって、発光層自体をホログラム層とするこ
とで、明パターン部に忠実に対応した光を前方に取り出
すことが可能となる。また、暗パターン部に忠実に対応
して、反射光を後方に透過させることができる。

【０２３６】（５３）の面発光装置においては、光路の
後方側に配置した電極層の当該光路の後方側に、明パタ
ーン部に対応した形状の光不透過層を設けたことを特徴
としている。

【０２３７】したがって、明パターン部からの光が後方
に漏れることを、確実に防止することができる。このた
め、光路の後方側に配置した電極層の光遮断性にとらわ
れることなく、電荷注入性や形状形成性等に優れた電極
材料を選択することができる。

【０２３８】（５４）の面発光装置においては、発光層
を有機材料により構成するようにしたことを特徴として
いる。

【０２３９】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０２４０】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０２４１】（５６）の反射光監視装置は、反射光を監
視する装置であって、上記面発光装置のホログラム層の
後方に、光センサーを配置したことを特徴としている。

【０２４２】したがって、小型軽量かつ安価な反射光監
視装置を実現することができる。

【０２４３】（５７）の面発光装置においては、発光に
関与する層または所定の光路上に実質的にホログラムの
干渉縞のパターンに対応するよう構成されたホログラム
層を設けるとともに、当該ホログラム層を複数の要素領
域により構成し、ホログラムの干渉縞のパターンに対応
して各要素領域に対応する部分の輝度を決定するととも
に、各要素領域に対応する部分が、実質的に同時に、決
定された輝度に対応する発光状態となるよう構成したこ
とを特徴としている。

【０２４４】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。すなわち、当該面発光装置を用い
れば小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力装置を
実現することができる。

【０２４５】また、各要素領域に対応する部分が、実質
的に同時に、決定された輝度に対応する発光状態となる
よう構成したので、ホログラムの再生をより確実に行な
うことができる。

【０２４６】さらに、ホログラム層を複数の要素領域に
より構成し、ホログラムの干渉縞のパターンに対応して
各要素領域に対応する部分の輝度を決定するようにした
ので、各要素領域を単純な形状とし、各要素領域の輝度
によりホログラムの強度情報を再現するよう構成するこ
とが可能となる。このように構成すれば、ホログラムの
位相情報は、各要素領域の配置によって再現することが
できる。したがって、ホログラム層の形成が容易にな
る。

【０２４７】（５８）の面発光装置においては、各要素
領域に対応する部分の発光状態を保持し得るよう構成
し、各要素領域に対応する部分が、順次、決定された輝
度に対応する発光状態となるとともに当該発光状態が保
持されるよう構成したことを特徴としている。

【０２４８】したがって、たとえば、発光状態を保持し
得るよう構成した各要素領域に対応する部分を、順次、
走査してゆくことにより、走査終了時には、各要素領域
に対応する部分が同時に、決定された輝度に対応する発
光状態となる。このため、ホログラムの再生を、確実か
つ容易に行なうことができる。

【０２４９】（５９）の面発光装置においては、電極を
実質的に複数の要素領域である要素電極により構成する
ことによりホログラム層を構成したことを特徴としてい
る。

【０２５０】したがって、形状形成等が比較的容易な電
極を用いて要素領域を構成することで、要素領域の形状
を、正確かつ容易に再現することが可能となる。

【０２５１】（６０）の面発光装置においては、発光層
を実質的に複数の要素領域である要素発光層により構成
することによりホログラム層を構成したことを特徴とし
ている。

【０２５２】したがって、発光層自体を要素領域とする
ことで、要素領域の形状に忠実に対応した光を取り出す
ことが可能となる。

【０２５３】（６１）の面発光装置においては、各要素
領域に対応する発光層に流す電流値をそれぞれ制御する
ことにより、各要素領域に対応する部分の輝度を制御す
るよう構成したことを特徴としている。

【０２５４】したがって、電流値を制御するだけで、容
易にホログラムの強度情報を再現することができる。こ
のため、ホログラムの再生が容易である。

【０２５５】（６２）の面発光装置においては、各要素
領域に対応する発光層に流す電流値をそれぞれ保持する
ための記憶部を設けたことを特徴としている。

【０２５６】したがって、電流値を保持するだけで、容
易に各要素領域に対応する部分の発光状態を保持するこ
とができる。このため、各要素領域に対応する部分が同
時に、決定された輝度に対応する発光状態となるよう構
成することが、さらに容易になる。

【０２５７】（６３）の面発光装置においては、発光層
の外側に実質的に複数の要素遮光体層を設けることによ
りホログラム層を構成し、当該要素遮光体層を介して発
光層からの光を取り出すよう構成したことを特徴として
いる。

【０２５８】したがって、材質に対する制約のそれほど
大きくない遮光体層を要素領域とすることで、形状形成
等の容易な材質の要素遮光体層を選択することができ
る。このため、要素領域の形状を、より正確かつ容易に
再現することが可能となる。

【０２５９】（６４）の面発光装置においては、要素領
域の最大幅を、１０ないし１００ｎｍ（ナノメートル）
程度またはそれ以下にしたことを特徴としている。

【０２６０】したがって、極めて狭い幅の要素領域を実
現することができる。ホログラム層以後の光の指向特性
は、ホログラム層以前の光の状態およびホログラム層を
構成する要素領域の幅に依存するが、要素領域の幅が狭
いと、ホログラム層以前の光の状態はほとんど影響しな
い。

【０２６１】このため、極めて狭い幅の要素領域を用い
てホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の光の
状態を問題にすることなく、光の指向特性をコントロー
ルすることが可能と考えられる。すなわち、ホログラム
の再生に適したホログラム層を実現することができる。

【０２６２】（６５）の面発光装置においては、発光層
を有機材料により構成するようにしたことを特徴として
いる。

【０２６３】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０２６４】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０２６５】（６６）および（７９）の面発光装置にお
いては、発光に関与する層または所定の光路上に実質的
にホログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成さ
れたホログラム層を設けるとともに、当該ホログラムの
干渉縞のパターンを２種以上備え、選択されたいずれか
のパターンに対応した光を、当該所定の光路を介して取
り出すよう構成したことを特徴としている。

【０２６６】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパターン
にしておけば、当該面発光装置のみで、光源と光学素子
の双方の役割を果す。

【０２６７】また、２種以上のホログラムの干渉縞のパ
ターンのうちいずれかを選択できるようにすることで、
上述の例では、光源と光学素子との位置関係の変更や、
光源や光学素子の態様の変更に相当する役割を果すこと
ができる。したがって、機械的動作をさせることなく、
上記変更が可能である。

【０２６８】すなわち、当該面発光装置を用いれば、小
型軽量かつ安価で、高速動作の可能な耐久性のある、光
を出力する光入出力装置を実現することができる。

【０２６９】（６７）の面発光装置においては、ホログ
ラム層を複数の要素領域により構成し、ホログラムの干
渉縞のパターンに対応して各要素領域に対応する部分の
輝度を決定するとともに、各要素領域に対応する部分
が、決定された輝度に対応する発光状態となるよう構成
したことを特徴としている。

【０２７０】したがって、各要素領域を汎用性の高い単
純な形状としておき、選択されたホログラムの干渉縞の
パターンに応じて各要素領域に対応する部分の輝度を決
定することで、一つの面発光装置を用いて、多様なホロ
グラムの干渉縞のパターンに対応することができる。こ
のため、前述の例では、光源と光学素子との位置関係の
変更や、光源や光学素子の態様の変更に相当する役割
を、より柔軟に果すことができる。

【０２７１】（６８）の面発光装置においては、実質的
に円弧形状を有する要素領域を備えたことを特徴として
いる。

【０２７２】したがって、選択されたホログラムの干渉
縞のパターンに応じて、実質的に円弧形状を有する要素
領域に対応する部分の輝度を決定することで、一つの面
発光装置を用いて、たとえば、焦点位置や照射方向の異
なる多様な態様のビームを実現することができる。

【０２７３】（６９）の面発光装置においては、実質的
に同心円状に配置された複数の要素領域を備えたことを
特徴としている。

【０２７４】したがって、選択されたホログラムの干渉
縞のパターンに応じて、実質的に同心円状に配置された
各要素領域に対応する部分の輝度を決定することで、一
つの面発光装置を用いて、たとえば焦点位置の異なる多
様な態様のビームを実現することができる。

【０２７５】（７０）の面発光装置においては、要素領
域の線幅を、１０ないし１００ｎｍ（ナノメートル）程
度またはそれ以下にしたことを特徴としている。

【０２７６】したがって、極めて狭い線幅の要素領域を
実現することができる。ホログラム層以後の光の指向特
性は、ホログラム層以前の光の状態およびホログラム層
を構成する要素領域の線幅に依存するが、要素領域の線
幅が狭いと、ホログラム層以前の光の状態はほとんど影
響しない。

【０２７７】このため、極めて狭い線幅の要素領域を用
いてホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の光
の状態を問題にすることなく、光の指向特性をコントロ
ールすることが可能と考えられる。すなわち、ホログラ
ムの再生に適したホログラム層を実現することができ
る。

【０２７８】（７１）の面発光装置においては、要素領
域の線幅を一定にし、要素領域に対応する部分の輝度に
よりホログラムの強度情報を再現するよう構成したこと
を特徴としている。

【０２７９】したがって、要素領域の線幅を一定とする
ことにより、汎用性の高いホログラム層を容易に形成す
ることができる。

【０２８０】なお、この場合、ホログラムの位相情報
は、発光状態にある部分に対応する要素領域の位置関係
によって再現することができる。したがって、要素領域
に対応する部分の輝度を変えることでホログラムを再生
することができる。

【０２８１】（７２）の面発光装置においては、実質的
にマトリックス配置された複数の要素領域を備えたこと
を特徴としている。

【０２８２】したがって、汎用性の極めて高いマトリッ
クス配置された複数の要素領域を用いることで、一つの
面発光装置を用いて、さらに多様なホログラムの干渉縞
のパターンに対応することができる。このため、前述の
例では、光源と光学素子との位置関係の変更や、光源や
光学素子の態様の変更に相当する役割を、いっそう柔軟
に果すことができる。

【０２８３】（７３）の面発光装置においては、要素領
域の最大幅を、１０ないし１００ｎｍ（ナノメートル）
程度またはそれ以下にしたことを特徴としている。

【０２８４】したがって、極めて狭い幅の要素領域を実
現することができる。ホログラム層以後の光の指向特性
は、ホログラム層以前の光の状態およびホログラム層を
構成する要素領域の幅に依存するが、要素領域の幅が狭
いと、ホログラム層以前の光の状態はほとんど影響しな
い。

【０２８５】このため、極めて狭い幅の要素領域を用い
てホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の光の
状態を問題にすることなく、光の指向特性をコントロー
ルすることが可能と考えられる。すなわち、ホログラム
の再生に適したホログラム層を実現することができる。

【０２８６】（７４）の面発光装置においては、要素領
域に対応する部分の輝度によりホログラムの強度情報を
再現するよう構成したことを特徴としている。

【０２８７】この場合、ホログラムの位相情報は、発光
状態にある部分に対応する要素領域の位置関係によって
再現することができる。したがって、要素領域に対応す
る部分の輝度を変えることでホログラムを再生すること
ができる。

【０２８８】（７５）の面発光装置においては、各要素
領域に対応する発光層に流す電流値をそれぞれ制御する
ことにより、各要素領域に対応する部分の輝度を制御す
るよう構成したことを特徴としている。

【０２８９】したがって、電流値を制御するだけで、容
易にホログラムの強度情報を再現することができる。こ
のため、ホログラムの再生が容易である。

【０２９０】（７６）の面発光装置においては、各要素
領域に対応する部分が、実質的に同時に、決定された輝
度に対応する発光状態となるよう構成したことを特徴と
している。したがって、ホログラムの再生をより確実に
行なうことができる。

【０２９１】（７７）の面発光装置においては、各要素
領域に対応する部分の発光状態を保持し得るよう構成
し、各要素領域に対応する部分が、順次、決定された輝
度に対応する発光状態となるとともに当該発光状態が保
持されるよう構成したことを特徴としている。

【０２９２】したがって、たとえば、発光状態を保持し
得るよう構成した各要素領域に対応する部分を、順次、
走査してゆくことにより、走査終了時には、各要素領域
に対応する部分が同時に、決定された輝度に対応する発
光状態となる。このため、ホログラムの再生を、確実か
つ容易に行なうことができる。

【０２９３】（７８）の面発光装置においては、発光層
を有機材料により構成するようにしたことを特徴として
いる。

【０２９４】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０２９５】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０２９６】（８０）のビーム発生装置は、上述の面発
光装置を用い、光学素子のホログラムパターンのうちい
ずれかのパターンを選択することにより、所望の態様の
ビームを発生し得るよう構成したことを特徴としてい
る。

【０２９７】したがって、小型軽量かつ安価で、高速動
作の可能な耐久性のあるビーム発生装置を実現すること
ができる。

【０２９８】（８１）のビーム発生装置においては、走
査すべき経路に対応する態様のビームを、順次、発生さ
せることで、走査すべき経路にしたがってビームを移動
するよう構成したことを特徴としている。

【０２９９】したがって、小型軽量かつ安価で、高速動
作の可能な耐久性のあるビーム走査装置を実現すること
ができる。

【０３００】（８２）の描画装置は、上述のビーム発生
装置を用いて描画を行なう装置であって、描画すべき模
様に対応する態様のビームを、順次、発生させること
で、当該模様を描画するよう構成したことを特徴として
いる。

【０３０１】したがって、小型軽量かつ安価で、高速動
作の可能な耐久性のある描画装置を実現することができ
る。

【０３０２】（８３）の走査読取り装置は、上述のビー
ム発生装置を用いたことを特徴としている。したがっ
て、小型軽量かつ安価で、高速動作の可能な耐久性のあ
る走査読取り装置を実現することができる。

【０３０３】（８４）の画像表示装置は、電極に電圧を
印加することにより発光層を発光させ、発光層からの光
を所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置
を有する画像表示装置であって、発光に関与する層また
は所定の光路上に実質的にホログラムの干渉縞のパター
ンに対応するよう構成されたホログラム層を設けるとと
もに、発光層からの光を用いて所定のホログラム像を表
示するよう構成したことを特徴としている。

【０３０４】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンを立体や文字などの視覚的情報に対応した
ホログラムパターンにしておけば、当該面発光装置のみ
で、視覚的情報を３次元で再現することができる。すな
わち、３次元で視覚情報を再現することのできる小型軽
量かつ安価な画像表示装置を得ることができる。

【０３０５】（８５）の画像表示装置においては、電極
を実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した形
状とすることによりホログラム層を構成したことを特徴
としている。

【０３０６】したがって、形状形成等が比較的容易な電
極をホログラム層とすることで、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状を、正確かつ容易に得ることが
可能となる。

【０３０７】（８６）の画像表示装置においては、発光
層を実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した
形状とすることによりホログラム層を構成したことを特
徴としている。

【０３０８】したがって、発光層自体をホログラム層と
することで、ホログラムの干渉縞のパターンに忠実に対
応した光を取り出すことが可能となる。

【０３０９】（８７）の画像表示装置においては、発光
層の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対
応した形状の遮光体層を設けることによりホログラム層
を構成し、当該遮光体層を介して発光層からの光を取り
出すよう構成したことを特徴としている。

【０３１０】したがって、材質に対する制約のそれほど
大きくない遮光体層をホログラム層とすることで、形状
形成等の容易な材質のホログラム層を選択することがで
きる。このため、ホログラムの干渉縞のパターンに対応
した形状を、より正確かつ容易に得ることが可能とな
る。

【０３１１】（８８）の画像表示装置においては、発光
層の外側に実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対
応させて厚さを異ならせた不等厚透光体層を設けること
によりホログラム層を構成し、当該不等厚透光体層を介
して発光層からの光を取り出すよう構成したことを特徴
としている。

【０３１２】したがって、材質に対する制約のそれほど
大きくない不等厚透光体層をホログラム層とすること
で、形状形成等の容易な材質のホログラム層を選択する
ことができる。このため、ホログラムの干渉縞のパター
ンに対応した形状を、より正確かつ容易に得ることが可
能となる。

【０３１３】（８９）の画像表示装置においては、発光
層から所定の光路以外の方向に向かう光を、当該所定の
光路以外の方向に放射するよう構成したことを特徴とし
ている。

【０３１４】したがって、当該所定の光路以外の方向に
向かう光の反射による仮想的な光源が発光部以外の場所
に生ずることを防止することができる。このため、光源
の実質的な奥行を狭く保つことができる。すなわち、ホ
ログラムの再生に適した光を得ることができる。

【０３１５】（９０）の画像表示装置においては、発光
層から所定の光路以外の方向に向かう光を反射させて、
発光層から当該所定の光路に向かう光と強め合うよう合
成して取り出すよう構成したことを特徴としている。

【０３１６】したがって、合成された強い光を得ること
ができる。すなわち、ホログラムの再生に適した光を得
ることができる。

【０３１７】（９１）の画像表示装置においては、発光
層から発せられた光を共振させて取り出すよう構成した
ことを特徴としている。

【０３１８】したがって、より単色光に近い強い光を得
ることができる。また、より指向性の高い光を得ること
ができる。さらに、より位相のそろった光を得ることが
可能となる。すなわち、ホログラムの再生に適した光を
得ることができる。

【０３１９】（９２）の画像表示装置においては、ホロ
グラム層を、ホログラムの干渉縞の周辺部のみを用いて
構成したことを特徴としている。

【０３２０】したがって、干渉縞の間隔の狭い部分のみ
を用いてホログラム層を構成することができる。ホログ
ラム層以後の光の指向特性は、ホログラム層以前の光の
状態およびホログラム層の干渉縞の間隔に依存するが、
干渉縞の間隔の狭い部分においては、ホログラム層以前
の光の状態の影響よりも、ホログラムの干渉縞の間隔の
影響のほうが大きい。

【０３２１】このため、干渉縞の間隔の狭い部分のみを
用いてホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の
光の状態を問題にすることなく、ホログラムの干渉縞の
間隔に基づいて光の指向特性をコントロールすることが
可能と考えられる。すなわち、ホログラムの再生に適し
たホログラム層を実現することができる。

【０３２２】（９３）の画像表示装置においては、ホロ
グラム層を明パターン部と暗パターン部とにより構成
し、明パターン部の線幅を実質的に光の波長程度または
それ以下にしたことを特徴としている。

【０３２３】したがって、極めて狭い線幅の明パターン
部を実現することができる。ホログラム層以後の光の指
向特性は、ホログラム層以前の光の状態およびホログラ
ム層の明パターン部の線幅に依存するが、明パターン部
の線幅が狭いと、ホログラム層以前の光の状態はほとん
ど影響しない。

【０３２４】このため、明パターン部の線幅が狭くなる
ようホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前の光
の状態を問題にすることなく、光の指向特性をコントロ
ールすることが可能と考えられる。すなわち、ホログラ
ムの再生に適したホログラム層を実現することができ
る。

【０３２５】（９４）の画像表示装置においては、ホロ
グラム層を明パターン部と暗パターン部とにより構成
し、明パターン部の線幅を一定にし、明パターン部に対
応する部分の輝度によりホログラムの強度情報を再現す
るよう構成したことを特徴としている。

【０３２６】この場合、ホログラムの位相情報は、当該
一定の線幅を有するパターン要素の配置によって再現す
ることができる。したがって、このような一定の線幅を
有するパターン要素を配置するだけで、ホログラム層を
形成することができる。すなわち、ホログラム層の形成
が容易である。

【０３２７】（９５）の画像表示装置においては、ホロ
グラム層を複数の要素領域により構成し、ホログラムの
干渉縞のパターンに対応して各要素領域に対応する部分
の輝度を決定するとともに、各要素領域に対応する部分
が、実質的に同時に、決定された輝度に対応する発光状
態となるよう構成したことを特徴としている。

【０３２８】したがって、各要素領域に対応する部分
が、実質的に同時に、決定された輝度に対応する発光状
態となるよう構成したので、ホログラムの再生をより確
実に行なうことができる。

【０３２９】さらに、ホログラム層を複数の要素領域に
より構成し、ホログラムの干渉縞のパターンに対応して
各要素領域に対応する部分の輝度を決定するようにした
ので、各要素領域を単純な形状とし、各要素領域の輝度
によりホログラムの強度情報を再現するよう構成するこ
とが可能となる。このように構成すれば、ホログラムの
位相情報は、各要素領域の配置によって再現することが
できる。したがって、ホログラム層の形成が容易にな
る。

【０３３０】（９６）の画像表示装置においては、ホロ
グラムの干渉縞のパターンを２種以上備え、選択された
いずれかのパターンに対応した光を、当該所定の光路を
介して取り出すよう構成したことを特徴としている。

【０３３１】したがって、たとえば、ホログラムの干渉
縞のパターンを、複数種の、立体や文字などの視覚的情
報に対応したホログラムパターンにしておけば、複数種
の視覚的情報を３次元で再現することができる。このた
め、汎用性の高い画像表示装置を実現することができ
る。また、当該複数種のホログラムパターンを用いて動
画を３次元で再現することができる。

【０３３２】（９７）の画像表示装置においては、発光
層を有機材料により構成するようにしたことを特徴とし
ている。

【０３３３】したがって、発光波長に比べかなり薄い膜
厚の発光層を実現することができる。このため、発光層
の発光部分の有効厚さを、発光波長に比べ無視し得る程
度の厚さにすることが可能となる。さらに、発光層の平
面寸法を、発光波長に比べかなり小さくすることが可能
となる。すなわち、さらにホログラムの再生に適した発
光層を得ることができる。

【０３３４】また、低い直流電圧で発光させることがで
きるため、小型軽量かつ安価な、光を出力する光入出力
装置を実現することが、さらに容易になる。

【０３３５】（９８）のＩＣカードは、上述の画像表示
装置を用いたことを特徴としている。したがって、３次
元で視覚情報を再現することのできる小型軽量かつ安価
な画像表示装置を得ることができる。また、３次元で視
覚情報を再現させるため、宣伝効果が大きく、偽造が困
難である。

【０３３６】（９９）の面発光装置、ビーム発生装置、
反射光監視装置、描画装置、走査読取り装置、画像表示
装置またはＩＣカードにおいては、発光層において発生
した光を共振させたのちレーザ光として当該発光層にほ
ぼ直行する方向に取り出すよう構成したこと、を特徴と
する。

【０３３７】したがって、レーザ光を取り出して用いる
ことにより、ホログラムの再生により適した面発光装置
を実現することができる。また、レーザ光を発光層にほ
ぼ直行する方向に取り出すことで、任意の発光パターン
を得ることが容易になる。つまり、任意のホログラムパ
ターンを容易に得ることができる。

【０３３８】（１００）の面発光装置、ビーム発生装
置、反射光監視装置、描画装置、走査読取り装置、画像
表示装置またはＩＣカードにおいては、発光層を、第１
導電型の第１半導体層と第２導電型の第２半導体層とを
実質的に接合した構造を備えた複合半導体層とし、第１
および第２半導体層の接合部近傍で発生した光を共振さ
せたのちレーザ光として当該発光層にほぼ直行する方向
に取り出すよう構成したこと、を特徴とする。

【０３３９】したがって、レーザ光を取り出して用いる
ことにより、ホログラムの再生により適した面発光装置
を実現することができる。また、レーザ光を発光層にほ
ぼ直行する方向に取り出すことで、任意の発光パターン
を得ることが容易になる。つまり、任意のホログラムパ
ターンを容易に得ることができる。さらに、発光層の材
料として耐熱性の高い半導体を用いることで、レーザ発
振を容易に実現することができる。

【０３４０】（１０１）の面発光装置、ビーム発生装
置、反射光監視装置、描画装置、走査読取り装置、画像
表示装置またはＩＣカードにおいては、発光層にほぼ平
行な反射面を有し当該発光層をはさむように設けられた
複数の反射鏡であって、当該発光層において発生した光
を当該発光層にほぼ直行する方向に共振させる反射鏡、
を備えたこと、を特徴とする。

【０３４１】したがって、反射鏡によってはさまれた領
域の体積を小さくすることが可能となる。このため、レ
ーザ発振のしきい値を低くすることができる。すなわ
ち、低消費電力の面発光装置等を実現することができ
る。また、ホログラム層の細密なパタニングが可能とな
る。すなわち、細密なホログラムパターンを容易に得る
ことができる。

【０３４２】

【発明の実施の形態】［第１章］図１は、この発明の一
実施形態による面発光装置を用いた光入出力装置である
ビーム発生装置１２の構成を説明するための断面図であ
る。ビーム発生装置１２は、支持体であるガラス基板８
に隣接して電極層であるカソード２、発光層４、電極層
であるアノード６を、この順に積層した構成を備えてい
る。カソード２とアノード６との間には、直流電源１０
が接続されている。ビーム発生装置１２のうち直流電源
１０を除く部分が、面発光装置に該当する。

【０３４３】アノード６は、実質的にホログラムの干渉
縞のパターンに対応して形成された透明電極である。こ
の実施形態においては、ビーム発生装置１２を光ピック
アップ装置に適用した場合を例に説明することとする。
したがって、ホログラムの干渉縞のパターンパターンと
して、光学素子である集光レンズのホログラムパターン
が用いられているものとする。アノード６を構成する各
部分６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ・・・の配置が、ホログラ
ムの干渉縞のパターンに対応している。

【０３４４】ビーム発生装置１２を構成する面発光装置
を形成するには、ガラス基板８の表面に、カソード２の
材料となる金属等（後述）を蒸着法等により形成し、こ
の上に、発光層４の材料となる有機材料（後述）を真空
蒸着法等により形成し、さらにこの上に、アノード６の
材料となる酸化物透明電極材料等を、シャドーマスク等
を用いて蒸着法等により形成する。

【０３４５】つぎに、このビーム発生装置１２の動作を
説明する。直流電源１０によりカソード２とアノード６
との間に直流電圧を印加すると、発光層４のうち、カソ
ード２と、アノード６を構成する各部分６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ・・・とに挟まれた部分が発光する。上述のよ
うに、アノード６を構成する各部分６ａ，６ｂ，６ｃ，
６ｄ・・・は、集光レンズのホログラムパターンに対応
している。したがって、発光層４からの光は、アノード
６を構成する各部分６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ・・・を介
して前方（コンパクトディスクＣＤ等が配置されている
方向）に進み、当該集光レンズの焦点に収束することに
なる。

【０３４６】当該焦点に、コンパクトディスクＣＤ等の
記録膜（図示せず）がくるように、コンパクトディスク
ＣＤ等が配置されている。記録膜からの反射光の光量を
調べることにより、記録膜に書き込まれていたデータを
知ることができる。

【０３４７】このように、この実施形態においては、ア
ノード６を、実質的に集光レンズのホログラムパターン
に対応した形状としている。したがって、カソード２と
アノード６との間に電圧を印加することにより、発光層
４が当該集光レンズのホログラムパターンに対応して発
光する。

【０３４８】このため、当該面発光装置のみで、光源と
集光レンズの双方の役割を果すことができる。すなわ
ち、当該面発光装置を用いることで、小型軽量かつ安価
な、ビーム発生装置１２を実現することができる。

【０３４９】上述の面発光装置を構成する発光層４は、
有機材料により構成されている。発光層４を構成する有
機材料は特に限定されるものではないが、たとえば、低
分子系の発光材料を用いることができる。低分子系の発
光材料としては、たとえば、Ｅt-ＤＳＢ，ＢＣzＶＢi，
ＤＰＶＢiなどジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）系の発
光材料や、オキサジアゾール系、ピラゾロキノリン系、
Ｚn（ＢＯＸ）₂などベンザオキサゾール系、ＢＡlq１な
どアルミキレート系等がある。また、高分子系の発光材
料を用いることもできる。

【０３５０】このように、発光層４を有機材料により構
成すると、発光波長に比べかなり薄い膜厚（１０ｎｍ〜
１００ｎｍ程度）の発光層４を実現することができる。
このため、発光層４の発光部分の有効厚さを、発光波長
（可視光の場合、４００ｎｍ〜７００ｎｍ程度）に比べ
無視し得る程度の厚さ（５ｎｍ程度）にすることが可能
となる。また、発光層４の最小平面寸法を、発光波長に
比べかなり小さくする（１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度）こ
とも可能となる。したがって、有機材料を用いること
で、ホログラムの再生に適した発光層４を得ることがで
きるのである。

【０３５１】また、有機材料を用いることで、低い直流
電圧で発光層４を発光させることができるため、さらに
好都合である。

【０３５２】アノード６の材質は特に限定されるもので
はないが、たとえば、ＩＴＯ、酸化インジウム、酸化亜
鉛系等の酸化物透明電極材料を用いることができる。ま
た、正孔の注入性を向上させるという観点から、Ａuな
ど仕事関数の大きい金属を用いることもできる。

【０３５３】カソード２の材質は特に限定されるもので
はないが、電子注入性を向上させるという観点から、た
とえば、Ｍg系，Ｌi系，Ｃa系など仕事関数の小さい金
属を用いることができる。また、Ｍg：Ａg，Ｍg：Ａl，
Ａl：Ｌiなど異種金属を混合して用いれば、仕事関数の
小さい金属でも酸化されにくくなるため、安定性が向上
するので好都合である。

【０３５４】上述の例では、面発光装置の層構造とし
て、カソード２とアノード６との間に発光層４を挟み込
んだ構造を例に説明したが、面発光装置の層構造は、こ
れに限定されるものではない。面発光装置の層構造とし
て、たとえば、図２Ａ〜Ｄに示す構造が上げられる。図
２Ａが、上述の例における層構造である。

【０３５５】図２Ｂは、図２Ａにおける発光層４とアノ
ード６との間に、さらに、正孔輸送層（ＨＴＬ）１４を
挟み込んだ構造である。

【０３５６】正孔輸送層１４の材質は特に限定されるも
のではないが、発光層４への正孔注入性がよく、かつ、
発光層４から正孔輸送層１４への電子注入が生じない材
料が好ましい。たとえば、アミン系の材料を用いること
ができる。

【０３５７】図２Ｃは、図２Ｂにおけるカソード２と発
光層４との間に、さらに、電子輸送層（ＥＴＬ）１６を
挟み込んだ構造である。

【０３５８】電子輸送層１６の材質は特に限定されるも
のではないが、たとえば、Ａlqなどアルミキレート系の
材料や、オキサジアゾール誘導体等を用いることができ
る。

【０３５９】図２Ｄは、図２Ｃにおける正孔輸送層１４
とアノード６との間に、さらに、正孔注入層１８を挟み
込んだ構造である。

【０３６０】正孔注入層１８の材質は特に限定されるも
のではないが、アノード６との正孔注入障壁が小さい材
料が好ましい。たとえば、アミン系やフタロシアニン系
の材料を用いることができる。

【０３６１】図３は、発光層４における有機材料の分子
配向を示す図面である。発光層４における有機材料の分
子配向は、特に限定されるものではないが、このよう
に、有機材料を構成する分子ＭＯＬが、カソード２およ
びアノード６に対してほぼ平行の分子配向をとるよう構
成すると、より低い電圧でより大きい発光強度を実現す
ることができるので好都合である。

【０３６２】図４Ａは、カソード２、アノード６間の印
加電圧と、発光層４に流れる電流密度との関係を表わす
グラフである。カソード２およびアノード６に対してほ
ぼ平行の分子配向をとるよう構成した場合（黒丸で表わ
す）と、ほぼ垂直の分子配向をとるよう構成した場合
（白丸で表わす）とを比較して示している。平行の分子
配向をとるよう構成した場合のほうが、より低い電圧
で、電流が立上がってくることが分る。

【０３６３】図４Ｂは、カソード２、アノード６間の印
加電圧と、発光層４の発光強度との関係を表わすグラフ
である。カソード２およびアノード６に対してほぼ平行
の分子配向をとるよう構成した場合（黒丸で表わす）
と、ほぼ垂直の分子配向をとるよう構成した場合（白丸
で表わす）とを比較して示している。平行の分子配向を
とるよう構成した場合のほうが、より低い電圧で、発光
強度が上昇することが分る。

【０３６４】本発明に適用し得る面発光装置は、図１の
構造に限定されるものではない。図５Ａ〜図８Ｂに、本
発明に適用し得る面発光装置の構造例を示す。図５Ａ
が、図１の例における面発光装置の構造である。

【０３６５】図５Ａ〜図６Ｂに示す面発光装置の構造
は、いずれも、アノード６またはカソード２のいずれか
を、実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対応した
形状としたものである。

【０３６６】このようにすれば、アノード６やカソード
２等の電極は形状形成等が比較的容易である場合が多い
ことから、ホログラムの干渉縞のパターンに対応した形
状を、正確かつ容易に得ることが可能となる。

【０３６７】このうち、図５Ａ〜図５Ｃに示す面発光装
置の構造は、いずれも、アノード６を実質的にホログラ
ムの干渉縞のパターンに対応した形状の透明電極とし、
当該アノード６を介して発光層４からの光を取り出すよ
うにしたものである。

【０３６８】このようにすれば、アノード６、カソード
２間に電圧を印加することにより発光層４がホログラム
の干渉縞のパターンに対応して発光し、この光を当該ホ
ログラムの干渉縞のパターンに対応した形状のアノード
６を介して取り出すことができる。このため、ホログラ
ムの干渉縞のパターンにより忠実に対応した光を取り出
すことが可能となる。

【０３６９】このうち、図５Ａ〜図５Ｂに示す面発光装
置の構造は、いずれも、カソード２の外側にガラス基板
８を配置し、アノード６を介して発光層４からの光を取
り出すようにしたものである。

【０３７０】このようにすれば、ガラス基板８を介する
ことなく発光層４からの光を取り出すことができる。こ
のため、光量の低下を抑えつつ光を取り出すことができ
る。

【０３７１】このうち、図５Ａに示す面発光装置の構造
は、アノード６のみを、実質的にホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状としたものである。

【０３７２】このようにすれば、アノード６以外の層を
パタニングする必要がないので、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状を、さらに正確かつ容易に得る
ことが可能となる。

【０３７３】なお、図５Ｂに示す面発光装置の構造は、
アノード６および発光層４を、実質的にホログラムの干
渉縞のパターンに対応した形状としたものである。

【０３７４】図５Ｃに示す面発光装置の構造は、アノー
ド６の外側に透光性を有するガラス基板８を配置し、ア
ノード６およびガラス基板８を介して発光層４からの光
を取り出すようにしたものである。

【０３７５】このようにすれば、ガラス基板８を用意
し、次に、このガラス基板８上にホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状のアノード６を形成することが
できる。したがって、ホログラムの干渉縞のパターンに
対応した形状を、より正確かつ容易に得ることができ
る。

【０３７６】図６Ａ〜図６Ｂに示す面発光装置の構造
は、いずれも、カソード２を実質的にホログラムの干渉
縞のパターンに対応した形状にするとともにアノード６
を透明電極とし、アノード６を介して発光層４からの光
を取り出すようにしたものである。

【０３７７】このようにすれば、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状のカソード２は、必ずしも透明
電極である必要はない。このため、形状形成等のより容
易な電極材料を選択することができる。すなわち、ホロ
グラムの干渉縞のパターンに対応した形状を、より正確
かつ容易に得ることが可能となる。

【０３７８】また、図６Ａ〜図６Ｂに示す面発光装置の
構造は、いずれも、アノード６の外側に透光性を有する
ガラス基板８を配置し、アノード６およびガラス基板８
を介して発光層４からの光を取り出すようにしたもので
ある。

【０３７９】このようにすれば、比較的入手しやすいガ
ラス基板８上に透明電極を設けた素材を用いて、容易
に、当該面発光装置を製造することができる。

【０３８０】このうち、図６Ａに示す面発光装置の構造
は、カソード２のみを、実質的にホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状としたものである。

【０３８１】このようにすれば、カソード２以外の層を
パタニングする必要がないので、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状を、さらに正確かつ容易に得る
ことが可能となる。

【０３８２】なお、図６Ｂに示す面発光装置の構造は、
カソード２および発光層４を、実質的にホログラムの干
渉縞のパターンに対応した形状としたものである。

【０３８３】図７に示す面発光装置の構造は、発光層４
の外側に、実質的にホログラムの干渉縞のパターンに対
応した形状の遮光体層２０を設け、当該遮光体層２０を
介して発光層４からの光を取り出すようにしたものであ
る。

【０３８４】このようにすれば、遮光体層２０をマスク
として発光層４からの光を取り出すことで、ホログラム
の干渉縞のパターンに対応した光を取り出すことができ
る。また、遮光体層２０の材質に対する制約はそれほど
大きくないことから、遮光体層２０の材質として形状形
成等の容易な材質を選択することができる。このため、
ホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状を、より
正確かつ容易に得ることが可能となる。遮光体層２０の
材質は、特に限定されるものではないが、たとえばＡu
等を用いることができる。

【０３８５】また、図７に示す面発光装置の構造は、ア
ノード６を透明電極とするともに、当該アノード６の外
側に遮光体層２０を設けるようにしたものである。

【０３８６】このようにすれば、アノード６、カソード
２間に電圧を印加することにより発光層４全体が発光
し、この光を、当該ホログラムの干渉縞のパターンに対
応した形状の遮光体層２０をマスクとして取り出すこと
ができる。このため、ホログラムの干渉縞のパターンに
忠実に対応した光を取り出すことが可能となる。

【０３８７】また、図７に示す面発光装置の構造は、遮
光体層２０の外側に透光性を有するガラス基板８を配置
し、アノード６、遮光体層２０および当該ガラス基板８
を介して発光層４からの光を取り出すようにしたもので
ある。

【０３８８】このようにすれば、透光性を有するガラス
基板８を用意し、次に、このガラス基板８上にホログラ
ムの干渉縞のパターンに対応した形状の遮光体層８を形
成することができる。したがって、ホログラムの干渉縞
のパターンに対応した形状を、より正確かつ容易に得る
ことができる。

【０３８９】図８Ａ〜図８Ｂに示す面発光装置の構造
は、発光層４の外側に、実質的にホログラムの干渉縞の
パターンに対応させて厚さを異ならせた不等厚透光体層
を設け、当該不等厚透光体層を介して発光層４からの光
を取り出すようにしたものである。

【０３９０】このようにすれば、不等厚透光体層を介し
て発光層４からの光を取り出すことで、ホログラムの干
渉縞のパターンに対応した光を取り出すことができる。
また、不等厚透光体層の材質に対する制約はそれほど大
きくないことから、不等厚透光体層の材質として形状形
成等の容易な材質を選択することができる。このため、
ホログラムの干渉縞のパターンに対応した形状を、より
正確かつ容易に得ることが可能となる。

【０３９１】また、図８Ａ〜図８Ｂに示す面発光装置の
構造は、アノード６を透明電極とするとともに、当該ア
ノード６の外側に不等厚透光体層を設けるようにしたも
のである。

【０３９２】このようにすれば、アノード６、カソード
２間に電圧を印加することにより発光層４全体が発光
し、この光を、当該ホログラムの干渉縞のパターンに対
応させて厚さを異ならせた不等厚透光体層を介して取り
出すことができる。このため、ホログラムの干渉縞のパ
ターンに忠実に対応した光を取り出すことが可能とな
る。

【０３９３】このうち、図８Ａに示す面発光装置の構造
は、不等厚透光体層が透光性を有するガラス基板２２で
あり、アノード６および当該ガラス基板２２を介して発
光層４からの光を取り出すようにしたものである。

【０３９４】このようにすれば、透光性を有するガラス
基板２２の表面にホログラムの干渉縞のパターンに対応
した凹凸形状を形成するだけで、ホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状を、より正確かつ容易に得るこ
とができる。

【０３９５】一方、図８Ｂに示す面発光装置の構造は、
不等厚透光体層が透光性を有する保護膜２４であり、ア
ノード６および当該保護膜２４を介して発光層４からの
光を取り出すようにしたものである。

【０３９６】したがって、透光性を有する保護膜２４の
表面にホログラムの干渉縞のパターンに対応した凹凸形
状を形成するだけで、ホログラムの干渉縞のパターンに
対応した形状を、より正確かつ容易に得ることができ
る。

【０３９７】つぎに、ホログラムの再生により適した光
源を実現するための方法について説明する。

【０３９８】図９〜図１０Ｂを用いて、ホログラムの再
生により適した光源を実現するためのひとつの実施形態
を説明する。図９に示すように、発光層４を有機材料に
より形成した場合には、発光層４の発光部分２６の有効
厚さ（奥行）ｖを、発光波長に比べ無視し得る程度の厚
さ（５ｎｍ程度）にすることが可能となる（上述）。

【０３９９】しかし、後方（所定の光路以外の方向）に
向かう光の反射による仮想的な光源２８が、発光部分２
６以外の場所に生ずる。仮想的な光源２８が生ずれば、
光源の実質的な奥行を狭く保つことはできない。すなわ
ち、発光部分２６からカソード２の表面である反射面３
０までの光学距離をｕ１とすれば、光源の実質的な奥行
は光学距離にして約２ｕ１になってしまう。

【０４００】光源の実質的な奥行が厚くなると、空間的
コヒーレンスが小さくなってしまったり、いわゆる厚い
ホログラムとして取り扱わなければならなくなってしま
うため、ホログラムの再生に制限を受け、好ましくな
い。

【０４０１】そこで、この実施形態においては、アノー
ド６を透明電極とするとともにカソード２を表面で光を
反射する電極とし、図１０Ａに示すように、発光層４か
らアノード６に向かう光と、カソード２の反射面３０で
反射した光とを強め合うよう合成して取り出すようにし
ている。

【０４０２】たとえば、発光部分２６からカソード２の
反射面３０までの光学距離ｕ1を、 ｕ1≒（２ｎ−１）λ／４ とすればよい。上式において、ｎは正の整数、λは取り
出したい光の波長である。

【０４０３】このようにすれば、図１０Ｂに示すよう
に、発光層４から後方（カソード２側）に向かう光の反
射光（図１０Ｂ（ｂ）参照）の位相と、発光層４から前
方（アノード６側）に向かう光（図１０Ｂ（ａ）参照）
の位相とがほぼ一致する。このため、ホログラムの再生
に適した光を得ることができる。

【０４０４】また、発光層４から前方に向かう光の振幅
をＨa、発光層４から後方に向かう光の反射光の振幅を
Ｈbとすれば、合成された光（図１０Ｂ（ｃ）参照）の
振幅Ｈcは、 Ｈc≒Ｈa＋Ｈb となる。

【０４０５】すなわち、面発光装置を図１０Ａのように
構成することにより、発光層４から発せられた光よりも
強い光を出力することができる。すなわち、ホログラム
の再生により適した光を得ることができる。

【０４０６】つぎに、図１１Ａ〜図１２Ｂを用いて、ホ
ログラムの再生により適した光源を実現するための別の
実施形態を説明する。

【０４０７】図１１Ａに示すように、この実施形態にお
いては、面発光装置のアノード６を透明電極とするとと
もにカソード２を表面で光を反射する電極としている。
カソード２とアノード６との間には、発光層４および正
孔輸送層１４がこの順に配置されている。さらに、アノ
ード６の外側（光を取り出す側）に誘電体反射層である
誘電体ミラー３６を４対、重ねるように設けている。各
誘電体ミラー３６は、チタン酸化膜３２およびシリコン
酸化膜３４をこの順に重ねた構成を有している。

【０４０８】このようにして、カソード２の反射面３０
と誘電体ミラー３６の各反射面（誘電体ミラー３６の各
内側面）との間で光を共振させて取り出すようにしてい
る。

【０４０９】たとえば、カソード２の反射面３０と誘電
体ミラー３６の反射面との光学距離ｕ2を、 ｕ2≒ｎλ／２ とすればよい。上式において、λは、取り出したい光の
波長である。

【０４１０】このようにすれば、簡単な構造で、効率的
に、より単色光に近い強い光を得ることができる。ま
た、より指向性の高い光を得ることができる。さらに、
より位相のそろった光を得ることが可能となる。すなわ
ち、ホログラムの再生に適した光を得ることができる。

【０４１１】なお、図１１Ａ〜図１２Ｂは、取り出した
い光の波長λが４９０ｎｍである場合を例示したもので
ある。この例では、一対の誘電体ミラー３６を構成する
チタン酸化膜３２およびシリコン酸化膜３４の膜厚を、
それぞれ、６１ｎｍ、９６ｎｍとしている。チタン酸化
膜３２およびシリコン酸化膜３４の膜厚の屈折率が、そ
れぞれ、２．３、１．４５であるから、アノード６に隣
接した２対の誘電体ミラー３６の光学距離は、約１．１
λである。

【０４１２】そこで、発光層４、正孔輸送層１４、およ
びアノード６の膜厚を、それぞれ、３０ｎｍ、４０ｎ
ｍ、４０ｎｍとしている。このように設定すれば、発光
層４および正孔輸送層１４の屈折率が１．７であり、ア
ノード６（ＩＴＯ膜）の屈折率が１．９であるから、発
光層４、正孔輸送層１４、およびアノード６の光学距離
の合計は、約０．４λとなる。

【０４１３】したがって、カソード２の反射面３０と、
３対目の誘電体ミラー３６の反射面との間の光学距離
は、約３／２・λとなる。すなわち、放出光が共振状態
となることがわかる。共振状態とすることにより、より
位相のそろった光を取り出すことが可能となる。

【０４１４】図１１Ｂは、図１１Ａの構成を備えた面発
光装置から放出された光のスペクトルを、放出角度をパ
ラメータとして表わしたグラフである。誘電体ミラー３
６のない場合に比し、周波数帯域が狭く（単色光により
近く）、かつ、強い光が放出されていることが分る。

【０４１５】図１２Ａは、図１１Ａの構成を備えた面発
光装置から放出された光の、放出パターンを示すグラフ
である。なお、図１２Ｂは、誘電体ミラー３６のない場
合の放出パターンを示すグラフである。図１２Ａおよび
図１２Ｂから、誘電体ミラー３６を設けることにより、
放出された光の指向性が高くなっていることがわかる。

【０４１６】つぎに、図１３Ａ〜図１３Ｂを用いて、ホ
ログラムの再生により適した光源を実現するための、さ
らに別の実施形態を説明する。

【０４１７】図１３Ａに示すように、この実施形態にお
いては、面発光装置のアノード６およびカソード２を、
ともに透明電極としている。なお、カソード２とアノー
ド６との間には、発光層４が配置されている。

【０４１８】このように、アノード６およびカソード２
をともに透明電極とすることで、発光層４の発光部分２
６から出た光のうち、後方（所定の光路以外の方向）に
向かう光（図中、破線で表わす）の反射成分を極めて低
く抑え、ほとんど後方に逃がしてやることができる。し
たがって、光源の実質的な奥行が厚くなることはない。

【０４１９】このように、発光層４から後方に向かう光
をほとんど後方に逃がしてやることで、後方に向かう光
の反射による仮想的な光源が発光部分２６以外の場所に
生ずることを防止することができる。このため、光源の
実質的な奥行を狭く保つことができる。また、図１３Ｂ
に示すように、前方に向かう光（図中、実線で表わす）
の位相が、後方に向かう光（図中、破線で表わす）の反
射光により乱されることもない。すなわち、ホログラム
の再生に適した光を得ることができる。

【０４２０】なお、上述の各実施形態においては、支持
体としてガラス基板を用いたが、支持体は、これに限定
されるものではない。支持体として、たとえば、合成樹
脂で構成された基板等を用いることもできる。また、支
持体として、透光性を有しないものを用いることもでき
る。

【０４２１】また、上述の各実施形態においては、電極
を、発光層４を挟むように形成した一対の電極層（アノ
ード６およびカソード２）により構成するようにした場
合を例に説明したが、電極の形態はこれに限定されるも
のではない。

【０４２２】また、上述の各実施形態においては、発光
層を構成する有機材料が、電極にたいしてほぼ平行の分
子配向をとるよう構成したが、発光層を構成する有機材
料の分子配向は、これに限定されるものではない。たと
えば、電極に対してほぼ垂直の分子配向をとるよう構成
することもできる。

【０４２３】また、上述の各実施形態においては、発光
層を有機材料により構成するようにしたが、発光層の構
成材料はこれに限定されるものではない。発光層の構成
材料として、たとえば、無機材料を用いることもでき
る。

【０４２４】また、上述の各実施形態においては、ホロ
グラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成されたホ
ログラム層として、アノード６、カソード２、遮光体層
２０等を例に説明したが、ホログラム層はこれに限定さ
れるものではない。たとえば、発光層４、正孔輸送層１
４、電子輸送層１６、正孔注入層１８などを、ホログラ
ム層とすることもできる。また、これらを組合せてホロ
グラム層を構成することもできる。要は、発光に関与す
る層、または発光層からの光を取り出す光路上に実質的
にホログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成さ
れたホログラム層を設けておけばよい。

【０４２５】また、上述の各実施形態においては、光学
素子のホログラムパターンとして、集光レンズのホログ
ラムパターンを例に説明したが、光学素子のホログラム
パターンは、これに限定されるものではない。光学素子
のホログラムパターンとして、たとえば、集光レンズ以
外のレンズ、たとえば、コリメートレンズや凹レンズの
ホログラムパターンを用いても良い。また、レンズ以外
に、たとえば、曲面鏡、平面鏡など鏡のホログラムパタ
ーンや、透明ガラスのホログラムパターン、すりガラス
など拡散板のホログラムパターンなど、あらゆる光学素
子のホログラムパターンを、用途に応じて用いることが
できる。さらに、これらを組合せたホログラムパターン
を用いることもできる。

【０４２６】また、上述の各実施形態においては、ホロ
グラムの干渉縞のパターンを光学素子のホログラムパタ
ーンとしたが、ホログラムの干渉縞のパターンは、光学
素子のホログラムパターンに限定されるものではない。
したがって、ホログラムの干渉縞のパターンとして、た
とえば、光学素子と光学素子以外のものとを組合せたも
のや、光学素子以外のものについてのホログラムの干渉
縞のパターンを用いることもできる。

【０４２７】なお、上述の各実施形態においては、ビー
ム発生装置を光ピックアップ装置に適用した場合を例に
説明したが、ビーム発生装置の適用例はこれに限定され
るものではない。ビーム発生装置の適用例として、たと
えば、バーコードリーダー、レーザプリンタ、懐中電
燈、自動車等に用いられる方向指示器、レーザ光を利用
した光ポインター等がある。

【０４２８】さらに、この発明にかかる面発光装置は、
ビーム発生装置に用いる面発光装置に限定されるもので
はなく、たとえば、画像表示装置に用いられる面発光装
置など、光入出力装置に用いられる面発光装置一般に適
用されるものである。

【０４２９】［第２章］図１４は、この発明の他の実施
形態による面発光装置を用いた光入出力装置であるビー
ム発生装置４０の構成を説明するための断面図である。
ビーム発生装置４０は、支持体であるガラス基板８に隣
接して電極層であるカソード２、発光層４、電極層であ
るアノード６を、この順に積層した構成を備えている。

【０４３０】カソード２は、実質的にホログラムの干渉
縞のパターンに対応して形成された電極である。カソー
ド２が、ホログラム層に該当する。つまり、カソード２
を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・の配置
が、ホログラムの干渉縞のパターンに対応している。

【０４３１】カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ・・・およびアノード６は、ともに駆動制御
部４２に接続されている。駆動制御部４２の制御にした
がって、カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ・・・とアノード６との間に直流電圧が印加さ
れる。ビーム発生装置４０のうち駆動制御部４２を除く
部分が、面発光装置に該当する。

【０４３２】この実施形態においては、ビーム発生装置
４０を光ピックアップ装置に適用した場合を例に説明す
ることとする。したがって、ホログラムの干渉縞のパタ
ーンとして、光学素子である集光レンズのホログラムパ
ターンが用いられているものとする。

【０４３３】図１５は、ホログラム層（この実施形態で
は、カソード２）の平面構成を、模式的に表わした図面
である。図１６は、図１５に示すホログラム層に対応す
るホログラムの干渉縞パターンそのものを模式的に表わ
した図面である。

【０４３４】図１５に示すホログラム層は、明パターン
部４４と暗パターン部４６とにより構成されている。こ
の実施形態においては、明パターン部４４は、図１４に
示すカソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ・・・に該当する。暗パターン部４６は、当該各部分
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・の間の部分に該当する。
図１４に示すカソード２とアノード６との間に直流電圧
が印加されると、発光層４のうち、図１５に示す明パタ
ーン部４４に対応する部分が発光し、暗パターン部４６
に対応する部分は発光しないことになる。

【０４３５】ホログラムの干渉縞の一部を用いて当該ホ
ログラムを再生できることが知られているが、この実施
形態においては、ホログラムの干渉縞のうち周辺部のパ
ターン（図１６参照）のみを用いて、ホログラム層を形
成するようにしている。

【０４３６】図１７を参照しつつ、この理由を説明す
る。図１７は、集光レンズのホログラムパターンが形成
された透過型の一般的なホログラムＨＧに対して、図中
左側から図中右側に向かって平行光が照射された状態
を、模式的に表わした図面である。

【０４３７】ホログラムＨＧ以後（ホログラムＨＧに対
して光路進行方向側）におけるの光の指向特性は、ホロ
グラムＨＧ以前（ホログラムＨＧに対して光路進行方向
と反対側）の光の状態およびホログラムＨＧの干渉縞の
間隔に依存することが知られている。

【０４３８】これによれば、ホログラムＨＧ以後におけ
る光の指向特性は、ホログラムＨＧの干渉縞の中央部
（図１７の下方部分）近傍においては、ホログラムＨＧ
の干渉縞の間隔ｄが大きい（ｄ＝ｄ２）ことから、当該
間隔ｄの影響よりも、ホログラムＨＧ以前の光の状態の
影響の方が大きい。このため、当該指向特性は、干渉縞
の中央部近傍においては、ホログラムＨＧ以前の光の状
態を大きく反映したものとならざるを得ない。

【０４３９】一方、当該指向特性は、ホログラムＨＧの
干渉縞の周辺部（図１７の上方部分）においては、ホロ
グラムＨＧの干渉縞の間隔ｄが小さい（ｄ＝ｄ１）こと
から、ホログラムＨＧ以前の光の状態の影響よりも、当
該間隔ｄの影響の方が大きい。このため、干渉縞の周辺
部においては、ホログラムＨＧ以前の光の状態をあまり
問題にすることなく、ホログラムＨＧの干渉縞の間隔ｄ
に基づいて、光の指向特性をコントロールすることが可
能と考えられる。

【０４４０】すなわち、ホログラムの干渉縞のうち周辺
部のパターンのみを用いて、ホログラム層を形成するこ
とで、ホログラムの再生に適したホログラム層を実現す
ることができるのである。

【０４４１】また、この実施形態においては、図１５に
示すように、ホログラム層の明パターン部４４の線幅Δ
ｘを、実質的に光の波長程度またはそれ以下とするよう
にしている。したがって、場所によっては、ホログラム
層の明パターン部４４の線幅Δｘは、図１６に示す本来
のホログラムの干渉縞の幅よりも狭くなる。なお、ホロ
グラム層の明パターン部４４相互間の距離（ピッチ）ｄ
は、図１６に示す本来のホログラムの干渉縞相互間の距
離ｄと同じになるようにしている。

【０４４２】ホログラム層の明パターン部４４の線幅Δ
ｘを狭く設定した理由を、図１７を参照しつつ説明す
る。ホログラムＨＧ以後における光の指向特性は、ま
た、ホログラムＨＧ以前の光の状態およびホログラムＨ
Ｇの干渉縞のうち透過部ＴＰの線幅に依存することも知
られている。

【０４４３】これによれば、ホログラムＨＧ以後におけ
る光の指向特性は、ホログラムＨＧの干渉縞の中央部に
近い部分のように、ホログラムＨＧの明パターン部ＴＰ
の線幅ｘが大きい部分（ｘ＝ｘ２）においては、ホログ
ラムＨＧ以前の光の状態の影響が大きくなる。このた
め、当該指向特性は、当該線幅ｘが大きい部分において
は、ホログラムＨＧ以前の光の状態を大きく反映したも
のとならざるを得ない。

【０４４４】一方、当該指向特性は、ホログラムＨＧの
干渉縞の周辺部のように、ホログラムＨＧの明パターン
部ＴＰの線幅ｘが小さい部分（ｘ＝ｘ１）においては、
ホログラムＨＧ以前の光の状態の影響をほとんど受けな
い。

【０４４５】したがって、図１５のように、明パターン
部４４の線幅Δｘが狭くなるようホログラム層を構成す
れば、ホログラム層以前の光の状態を問題にすることな
く、光の指向特性をコントロールすることが可能と考え
られる。すなわち、さらにホログラムの再生に適したホ
ログラム層を実現することができるのである。

【０４４６】また、この実施形態においては、図１５に
示すように、各明パターン部４４の線幅Δｘを一定にす
る一方、発光層４のうち、各明パターン部４４に対応す
る部分の輝度を調整することで、ホログラムの強度情報
を再現するようにしている。各明パターン部４４に対応
する部分における発光層４の輝度の調整は、当該部分に
おいて発光層４に流す電流値を制御することにより行な
う。

【０４４７】具体的には、図１４に示す駆動制御部４２
の制御にしたがって、カソード２を構成する各部分２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・を介して発光層４に流す電
流値を、それぞれ調整することで、各明パターン部４４
に対応する部分の輝度を調整するようにしている。な
お、ホログラムの位相情報は、各明パターン部４４（パ
ターン要素）の配置によって再現することができる。

【０４４８】このようにすれば、一定の線幅Δｘを有す
る各明パターン部４４を適当な位置に配置するだけで、
ホログラム層を形成することができる。したがって、ホ
ログラム層の形成が容易になる。また、発光層４のう
ち、各明パターン部４４に対応する部分に流す電流値を
制御するだけで、容易にホログラムの強度情報を再現す
ることができる。すなわち、ホログラムの再生に適した
ホログラム層を実現することができる。

【０４４９】図１４のビーム発生装置４０を構成する面
発光装置を形成するには、ガラス基板８の表面に、カソ
ード２の材料となる金属等を蒸着法等により形成し、当
該金属層を、エッチング等によりホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状にパタニングする。この上に、
発光層４の材料となる有機材料を真空蒸着法等により形
成し、さらにこの上に、アノード６の材料となる酸化物
透明電極材料等を蒸着法等により形成する。

【０４５０】つぎに、このビーム発生装置４０の動作を
説明する。駆動制御部４２の制御にしたがって、カソー
ド２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・
に、それぞれ所定値の電流を流す。これにより、発光層
４のうち、カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ・・・とアノード６とに挟まれた部分が発光す
る。

【０４５１】上述のように、カソード２を構成する各部
分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・の配置は、集光レンズ
のホログラム（図１６参照）の干渉縞の配置に対応して
おり、各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・に流される
電流値は、当該集光レンズのホログラムの強度情報に対
応している。したがって、発光層４からの光は、アノー
ド６を介して、光路進行方向（コンパクトディスクＣＤ
等が配置されている方向）に進み、当該集光レンズの焦
点に収束することになる。

【０４５２】当該焦点に、コンパクトディスクＣＤ等の
記録膜（図示せず）がくるように、コンパクトディスク
ＣＤ等が配置されている。記録膜からの反射光の光量を
調べることにより、記録膜に書き込まれていたデータを
知ることができる。

【０４５３】このように、この実施形態においては、カ
ソード２を、実質的に集光レンズのホログラムパターン
に対応した形状としている。したがって、カソード２と
アノード６との間に適当な電流を流すことにより、発光
層４が当該集光レンズのホログラムパターンに対応して
発光する。

【０４５４】このため、当該面発光装置のみで、光源と
集光レンズの双方の役割を果すことができる。すなわ
ち、当該面発光装置を用いることで、小型軽量かつ安価
な、ビーム発生装置４０を実現することができる。

【０４５５】なお、上述の実施形態においては、ホログ
ラム層を構成する明パターン部の線幅を実質的に光の波
長程度またはそれ以下とするようにしたが、該明パター
ン部の線幅を実質的に光の波長を越える程度とすること
もできる。

【０４５６】また、上述の実施形態においては、各明パ
ターン部の線幅を一定にする一方、各明パターン部に対
応する部分の輝度によりホログラムの強度情報を再現す
るようにしたが、各明パターン部に対応する部分の輝度
を一定とし、各明パターン部の線幅を、本来のホログラ
ムの各干渉縞の幅に対応するような線幅とすることもで
きる。

【０４５７】なお、上述の実施形態においては、ホログ
ラムの干渉縞の周辺部のみを用いてホログラム層を構成
するようにしたが、ホログラムの干渉縞の周辺部以外の
部分を用いてホログラム層を構成することもできる。

【０４５８】なお、第１章における説明は、明らかに本
章に適用不能な説明を除き、本章に適用される。たとえ
ば、第１章においてなされた、面発光装置を構成する発
光層４、アノード６、カソード２の材質についての説明
や、面発光装置の層構造など図２〜図１３を用いた説明
は、本章にも適用することができる。

【０４５９】［第３章］図１８は、この発明の他の実施
形態による面発光装置を用いた光入出力装置であり反射
光監視装置でもある光ピックアップ装置５０の構成を説
明するための断面図である。光ピックアップ装置５０
は、透光性を有する支持体であるガラス基板８に隣接し
て光不透過層５２、電極層であるカソード２、発光層
４、および電極層であるアノード６を、この順に積層し
た構成を備えている。

【０４６０】光不透過層５２は、複数の部分５２ａ，５
２ｂ・・・により構成されている。カソード２は、複数
の部分２ａ，２ｂ・・・により構成されている。発光層
４は、複数の部分４ａ，４ｂ・・・により構成されてい
る。アノード６は、複数の部分６ａ，６ｂ・・・により
構成されている。

【０４６１】積層された光不透過層５２、カソード２、
発光層４、およびアノード６は、実質的にホログラムの
干渉縞のパターンに対応してパタニングされている。こ
の積層された層のうち、カソード２、発光層４、および
アノード６を合わせたものが、ホログラム層に該当す
る。ホログラムの干渉縞のパターンとして、光学素子で
ある集光レンズのホログラムパターンが用いられてい
る。

【０４６２】カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ・
・・およびアノード６を構成する各部分６ａ，６ｂ・・
・は、ともに駆動制御部５４に接続されている。駆動制
御部５４の制御にしたがって、カソード２を構成する各
部分２ａ，２ｂ・・・およびアノード６を構成する各部
分６ａ，６ｂ・・・との間に直流電圧が印加される。上
述のように、カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ・
・・とガラス基板８との間には、光不透過層５２を構成
する各部分５２ａ，５２ｂ・・・が形成されている。

【０４６３】ガラス基板８の光路後方側（図中、左側）
には、光センサーである検出器５６が配置されている。
検出器５６は、駆動制御部５４により制御される。ま
た、検出器５６により読取られたデータは、該駆動制御
部５４を介して外部に出力される。図１８に示す光ピッ
クアップ装置５０のうち駆動制御部５４および検出器５
６を除く部分が、面発光装置に該当する。

【０４６４】説明の便宜上、この実施形態においては、
図１５は、ホログラム層（この実施形態では、カソード
２、発光層４、およびアノード６を合わせたもの）の平
面構成を、模式的に表わした図面であるとする。図１６
は、図１５に示すホログラム層に対応するホログラムの
干渉縞パターンそのものを模式的に表わした図面である
とする。

【０４６５】図１５に示すホログラム層は、明パターン
部４４と暗パターン部４６とにより構成されている。こ
の実施形態においては、明パターン部４４は、たとえ
ば、図１８に示すカソード２の部分２ａと発光層４の部
分４ａとアノード６の部分６ａとにより構成される積層
体、カソード２の部分２ｂと発光層４の部分４ｂとアノ
ード６の部分６ｂとにより構成される積層体、・・・に
該当する。暗パターン部４６は、当該各積層体の間の部
分に該当する。したがって、明パターン部４４および暗
パターン部４６は、いずれも、集光レンズのホログラム
パターンに対応するパターンとなっている。

【０４６６】図１８に示すカソード２とアノード６との
間に直流電圧が印加されると、図１５に示す明パターン
部４４に対応する部分が発光し、暗パターン部４６に対
応する部分は発光しないことになる。

【０４６７】また、明パターン部４４に対応する部分に
は光不透過層５２が設けられているため、発光層４から
の光は光路前方（図中、右方向）に進行するが、光路後
方に透過することはない。また、暗パターン部４６に対
応する部分には光不透過層５２が設けられていないた
め、光路後方に光を透過させることができる。

【０４６８】図１８の光ピックアップ装置５０を構成す
る面発光装置を形成するには、ガラス基板８の表面に、
光不透過層５２の材料となる金属等、およびカソード２
の材料となる金属等を蒸着法等により形成し、当該各金
属層を、エッチング等によりホログラムの干渉縞のパタ
ーンに対応した形状にパタニングする。この上に、発光
層４の材料となる有機材料、およびアノード６の材料と
なる酸化物透明電極材料等を、シャドーマスク等を用い
て真空蒸着法や蒸着法等により形成する。

【０４６９】つぎに、図１８を参照しつつ、この光ピッ
クアップ装置５０の動作を説明する。駆動制御部５４の
制御にしたがって、カソード２を構成する各部分２ａ，
２ｂ・・・とアノード６を構成する各部分６ａ，６ｂ・
・・との間に、それぞれ所定値の電流を流す。これによ
り、発光層４を構成する各部分４ａ，４ｂ・・・が発光
する。

【０４７０】上述のように、発光層４を構成する各部分
４ａ，４ｂ・・・の配置は、集光レンズのホログラム
（図１６参照）の干渉縞の配置に対応しており、当該各
部分４ａ，４ｂ・・・に流される電流値は、当該集光レ
ンズのホログラムの強度情報に対応している。したがっ
て、発光層４からの光（図１８中、実線矢印で示す）
は、アノード６を介して、光路進行方向（コンパクトデ
ィスクＣＤ等が配置されている方向）に進み、当該集光
レンズの焦点に収束することになる。なお、上述のよう
に、光不透過層５２があるため、発光層４からの光が光
路後方（図中、左方向）に透過することはない。

【０４７１】当該焦点に、コンパクトディスクＣＤ等の
記録膜（図示せず）がくるように、コンパクトディスク
ＣＤ等が配置されている。記録膜からの反射光（図１８
中、破線矢印で示す）は、光路後方に向かって進み、ホ
ログラム層に戻ってくる。戻ってきた反射光の一部は、
ホログラム層の暗パターン部４６を透過して、さらに光
路後方に向かう。

【０４７２】上述のように、明パターン部４４のみなら
ず、暗パターン部４６も、集光レンズのホログラムパタ
ーンに対応するパターンである。したがって、暗パター
ン部４６を透過した反射光は、ホログラム層の光路後方
側で、当該集光レンズの焦点に収束することになる。当
該焦点に、検出器５６の光感知部（図示せず）がくるよ
うに、検出器５６が配置されている。検出器５６を用い
て当該反射光の光量を調べることにより、コンパクトデ
ィスクＣＤ等の記録膜に書き込まれていたデータを知る
ことができる。

【０４７３】このように、この実施形態においては、積
層されたカソード２、発光層４、およびアノード６をホ
ログラム層するとともに、光路前方にいったん取り出さ
れた光の反射光が、当該ホログラム層を介して戻ってく
るようにしている。

【０４７４】このようにすれば、たとえば、ホログラム
の干渉縞のパターンをレンズ等光学素子のホログラムパ
ターンにしておくことで、当該面発光装置のみで、光源
とレンズとハーフミラーの役割を果すことができる。す
なわち、当該面発光装置を用いれば、小型軽量かつ安価
な、光ピックアップ装置５０を実現することができる。

【０４７５】また、上述の実施形態においては、ホログ
ラム層を、明パターン部４４と暗パターン部４６とによ
り構成し、当該明パターン部４４に対応する部分におい
ては、光路前方に光を進行させ、かつ、光路後方に光を
透過させないよう構成するとともに、暗パターン部４６
に対応する部分においては、光路後方に光を透過させる
ようにしている。

【０４７６】明パターン部４４から出た光は前方にのみ
進行しコンパクトディスクＣＤの記録膜にあたって反射
する。この反射光は、暗パターン部４６を透過しホログ
ラム層の光路後方に至る。したがって、ホログラム層
を、このような明パターン部４４と暗パターン部４６と
により構成することで、小型軽量かつ安価な光ピックア
ップ装置を、容易に実現することができる。

【０４７７】また、上述の実施形態においては、カソー
ド２の光路後方側に、明パターン部４４に対応した形状
の光不透過層５２を設けている。

【０４７８】このようにすれば、明パターン部４４から
の光が光路後方に漏れることを、確実に防止することが
できる。このため、カソード２の光遮断性にとらわれる
ことなく、電荷注入性や形状形成性等に優れた電極材料
を選択することができる。

【０４７９】本発明に適用し得る面発光装置は、図１８
の構造に限定されるものではない。図１９Ａ〜Ｃに、本
発明に適用し得る面発光装置の他の構造例を示す。

【０４８０】図１９Ａに示す面発光装置の構造は、図１
８に示す面発光装置から、光不透過層５２を除いたもの
である。カソード２は、光を通しにくい材料で構成され
ている。このようにすれば、面発光装置の構成を簡略化
することができる。

【０４８１】図１９Ｂに示す面発光装置の構造は、カソ
ード２が、光を通しにくい材料で構成されている点で、
図１９Ａに示す面発光装置の構造と類似しているが、さ
らに、発光層４を連続状に形成するとともに、アノード
６を連続状に形成している。このようにすれば、カソー
ド２以外の層をパタニングする必要がないので、ホログ
ラムの干渉縞のパターンに対応した形状を、さらに正確
かつ容易に得ることが可能となる。この場合、カソード
２がホログラム層に対応する。発光層４は、透光性を有
する。

【０４８２】図１９Ｃに示す面発光装置の構造は、発光
層４をホログラム層としたものである。すなわち、発光
層４が、ホログラムの干渉縞に対応した形状に形成され
ている。カソード２およびアノード６は透光性を有する
電極である。発光層４の光路後方には、カソード２を介
して、光不透過層５２が設けられている。光不透過層５
２は、発光層４の配置パターンと同じパターンで配置さ
れている。

【０４８３】なお、上記各章における説明は、明らかに
本章に適用不能な説明を除き、本章に適用される。たと
えば、上記各章においてなされた、面発光装置を構成す
る発光層４、アノード６、カソード２の材質についての
説明や、面発光装置の層構造など図２〜図４、図９〜図
１２、図１５〜図１７を用いた説明は、本章にも適用す
ることができる。

【０４８４】［第４章］図２０は、この発明の他の実施
形態による面発光装置を用いた光入出力装置であるビー
ム発生装置６０の構成を説明するための図面である。ビ
ーム発生装置６０は、支持体であるガラス基板８に隣接
して電極層であるカソード２、発光層４、電極層である
アノード６を、この順に積層した構成を備えている。ホ
ログラム層であるカソード２は、複数の部分２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ・・・により構成されている。部分２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・が、それぞれ要素領域（要
素電極）に該当する。

【０４８５】図２２は、ビーム発生装置６０の構成を説
明するための分解斜視図である。図２２から分るよう
に、上記部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・は、全て同
一形状であり、これらはマトリックス配置されている。
ガラス基板８上には、当該部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
・・・とともに、これら部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・
・・に対応して、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路
６４ａ，６４ｂ・・・が配置されている。ＴＦＴ回路６
４ａ，６４ｂ・・・が、記憶部に該当する。

【０４８６】ガラス基板８上には、さらに、部分２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・を要素として構成されるマトリ
ックスの行を選択するための選択ラインＳＬ０，ＳＬ１
・・・と、選択された行を構成する各部分２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ・・・に輝度情報を与えるためのデータライ
ンＤＬ０，ＤＬ１・・・とが配置されている。

【０４８７】図２３は、ビーム発生装置６０の回路の一
部を示す図面である。ＴＦＴ回路６４ａは、２つのトラ
ンジスタと一つのコンデンサとにより構成されている。
選択ラインＳＬ０が選択されると、データラインＤＬ０
により与えられた輝度情報に対応する電荷を当該コンデ
ンサに蓄積するとともに、当該輝度情報に対応する電流
を、発光層４のうち部分２ａに対応する部分に流す。こ
れにより、当該対応する部分は、データラインＤＬ０に
より与えられた輝度情報に対応した輝度で発光する。選
択ラインＳＬ０の選択が解除されても、前記コンデンサ
の働きにより、所定時間のあいだ（少なくとも面発光装
置の全選択ラインの選択が終了するまでの間）、当該対
応する部分の輝度が維持される。ＴＦＴ回路６４ｂ・・
・も、ＴＦＴ回路６４ａと同様の構造、機能を有する。

【０４８８】したがって、発光層４のうち、選択ライン
ＳＬ０に属する行を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ・・・に対応する部分が、所定の輝度で同時に発光
するとともに、当該輝度が維持される。その後、選択ラ
インＳＬ１が選択されると、発光層４のうち、選択ライ
ンＳＬ１に対応する部分が、所定の輝度で同時に発光す
るとともに、当該輝度が維持される。

【０４８９】このようにして、発光層４のうち、一つの
選択ラインに対応する部分を単位として、順次、発光す
る部分が増加してゆき、面発光装置の全選択ラインの選
択が終了するころには、カソード２の全部分２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ・・・に対応する部分の発光層４が、所
定の輝度（輝度０、すなわち発光しない部分も存在す
る）で同時に発光することになる。

【０４９０】このように、発光層４のうち各部分２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・に対応する部分の輝度を、所望
のホログラムの干渉縞のパターンに対応して定めてお
き、当該各部分を同時に発光させることにより、ホログ
ラムをより確実に再生することができる。

【０４９１】上記ＴＦＴ回路６４ａ，６４ｂ・・・は、
図２０に示す駆動制御部６２に含まれる。また、当該駆
動制御部６２は、２種以上のホログラムの干渉縞のパタ
ーンのうち、選択されたいずれかのパターンに対応する
輝度情報をＴＦＴ回路６４ａ，６４ｂ・・・に与えるよ
う構成されている。駆動制御部６２の制御にしたがっ
て、カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ・・・とアノード６との間に直流電圧が印加される。
ビーム発生装置６０のうち駆動制御部６２を除く部分
が、面発光装置に該当する。

【０４９２】さて、この実施形態においては、ビーム発
生装置６０を描画装置に適用した場合を例に説明するこ
ととする。したがって、ホログラムの干渉縞のパターン
として、光学素子である集光レンズのホログラムパター
ンが複数種用意されているものとする。

【０４９３】当該複数種の集光レンズのホログラムパタ
ーンは、ビーム発生装置６０から投射された光の焦点
が、いずれも、図２０の描画装置を構成する感光平板Ｓ
Ｐ上に設定された複数の格子点ＧＲのいずれかの点にく
るようなホログラムパターンである。これら複数の集光
レンズのホログラムパターンを適当に選択して光を発生
させることで、感光平板ＳＰ上に設定された格子点ＧＲ
のうち任意の点に、絞り込まれた光をあてることができ
る。

【０４９４】ホログラムの干渉縞の一部を用いて当該ホ
ログラムを再生できることが知られているが、この実施
形態においては、ホログラムの干渉縞のうち周辺部のパ
ターンのみを用いて、ホログラムを再生するようにして
いる。したがって、上述（図１７参照）のように、より
的確にホログラムを再生することができるのである。

【０４９５】また、この実施形態においては、図２２に
示す要素領域である部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・
の最大幅を、１０ないし１００ｎｍ（ナノメートル）程
度にしている。

【０４９６】要素領域の最大幅が狭くなるようホログラ
ム層を構成すれば、上述（図１７参照）のように、ホロ
グラム層以前の光の状態を問題にすることなく、光の指
向特性をコントロールすることが可能と考えられる。す
なわち、さらにホログラムの再生に適したホログラム層
を実現することができるのである。

【０４９７】図２０のビーム発生装置６０を構成する面
発光装置を形成するには、ガラス基板８の表面に、カソ
ード２の材料となる金属等を蒸着法等により形成し、当
該金属層を、エッチング等によりホログラムの干渉縞の
パターンに対応した形状にパタニングする。この上に、
発光層４の材料となる有機材料を真空蒸着法等により形
成し、さらにこの上に、アノード６の材料となる酸化物
透明電極材料等を蒸着法等により形成する。

【０４９８】つぎに、このビーム発生装置６０の動作を
説明する。図２４に示す英文字「Ｆ」を印字する場合を
例に、動作を説明する。説明を簡単にするために、一つ
の英文字を印字するのに、最大９６個（縦１２個×横８
個）の点Ｐ（１、１）〜Ｐ（１２、８）を用いるものと
仮定する。各点Ｐ（１、１）〜Ｐ（１２、８）の配置ピ
ッチは、図２０に示す各格子点ＧＲの配置ピッチに対応
している。

【０４９９】英文字「Ｆ」を印字するには、このうち、
点Ｐ（２、２）〜点Ｐ（１１、３）の３４個の点（図
中、黒丸で示す）を用いればよい。

【０５００】上述のように、用意された複数の集光レン
ズのホログラムパターンは、ビーム発生装置６０から投
射された光の焦点が、いずれも、図２０の描画装置を構
成する感光平板ＳＰ上に設定された複数の格子点ＧＲの
いずれかの点にくるようなホログラムパターンである。
なお、感光平板ＳＰの表面は予め帯電させてあり、光が
あたるとその部分の電荷が除去されるよう構成されてい
る。

【０５０１】図２０に示す駆動制御部６２は、まず、点
Ｐ（２、２）（図２４参照）に対応する感光平板ＳＰの
格子点ＧＲに焦点を結ぶようなホログラムパターンを選
択する。つぎに、駆動制御部６２の制御にしたがって、
カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・
・・に、それぞれ、選択されたホログラムパターンに対
応する値の電流を流す。

【０５０２】これにより、発光層４のうち、カソード２
を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・とアノ
ード６とに挟まれた部分が、選択されたホログラムパタ
ーンに対応して発光する。発光層４からの光は、アノー
ド６を介して、光路進行方向（感光平板ＳＰが配置され
ている方向）に進み、点Ｐ（２、２）（図２４参照）に
対応する格子点ＧＲに収束することになる。このように
して、点Ｐ（２、２）（図２４参照）に対応する格子点
ＧＲを感光することができる。

【０５０３】つぎに、駆動制御部６２は、図２４の点Ｐ
（２、３）に対応する格子点ＧＲに焦点を結ぶようなホ
ログラムパターンを選択する。点Ｐ（２、２）と同様の
手順で、点Ｐ（２、３）（図２４参照）に対応する格子
点ＧＲを感光する。以下、同様にして、点Ｐ（２、４）
〜点Ｐ（１１、３）（図２４参照）に対応する格子点Ｇ
Ｒを感光する。

【０５０４】このようにして、英文字「Ｆ」を構成する
点Ｐ（２、２）〜点Ｐ（１１、３）（図２４参照）に対
応する感光平板ＳＰの格子点ＧＲの電荷を除去すること
ができる。

【０５０５】この後、平板ＳＰ表面の電荷の有無に対応
させて、紙等にトナーを転写し、定着させることで、英
文字「Ｆ」を印刷することができる。

【０５０６】このように、上述の実施形態においては、
カソード２を、集光レンズのホログラムパターンに対応
し得るよう構成されたホログラム層とするとともに、当
該ホログラムパターンを２種以上備え、選択されたいず
れかのパターンに対応した光を、所定の光路を介して取
り出すようようにしている。このようにすれば、当該ビ
ーム発生装置６０のみで、光源と集光レンズ双方の役割
を果す。

【０５０７】また、２種以上の集光レンズのホログラム
パターンのうちいずれかを選択できるようにすること
で、上述の例では、焦点位置の２次元的な変更を容易に
行なうことができる。したがって、ポリゴンミラーや感
光ドラムなどのように機械的動作をさせる部品が不要と
なる。このため、上記焦点位置の２次元的な変更が迅速
かつ容易である。

【０５０８】また、ポリゴンミラーと感光ドラムを用い
る従来のレーザプリンタの場合には、感光しない格子点
も含め、感光ドラム全体にわたって走査しなければなら
ないので、感光すべき格子点が少ない場合には、感光に
要する時間のうち無駄時間が多くなる。しかし、上述の
実施形態においては、感光すべき各格子点ＧＲに焦点を
結ぶようなホログラムパターンのみを選択して感光動作
を行なえばよいから、感光動作における無駄時間は生じ
ない。したがって、感光に要する時間を少なくすること
ができ、より高速な動作が可能となる。

【０５０９】すなわち、このようなビーム発生装置６０
を用いれば、小型軽量かつ安価で、高速動作の可能な耐
久性のある、描画装置などを実現することができる。

【０５１０】また、上述の実施形態においては、ホログ
ラム層を、カソード２を構成する複数の部分２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ・・・（要素領域）により構成し、集光
レンズのホログラムパターンに対応して各要素領域に対
応する部分における発光層４の輝度を決定するととも
に、各要素領域に対応する部分における発光層４が、決
定された輝度に対応する発光状態となるようにしてい
る。

【０５１１】このようにすれば、各要素領域を汎用性の
高い単純な形状としておき、選択された集光レンズのホ
ログラムパターンに応じて各要素領域に対応する部分に
おける発光層４の輝度を決定することで、一つのビーム
発生装置６０を用いて、多様な集光レンズのホログラム
パターンに対応することができる。このため、前述の例
では、焦点位置の２次元的な変更を、より柔軟に果すこ
とができる。

【０５１２】また、上述の実施形態においては、マトリ
ックス配置された複数の要素領域を備えるようにしてい
る。このようにすれば、汎用性の極めて高いマトリック
ス配置された複数の要素領域を用いることで、一つのビ
ーム発生装置６０を用いて、さらに多様な集光レンズの
ホログラムパターンに対応することができる。このた
め、前述の例では、焦点位置の２次元的な変更を、いっ
そう柔軟に果すことができる。

【０５１３】また、上述の実施形態においては、要素領
域に対応する部分における発光層４の輝度によりホログ
ラムの強度情報を再現するようにしている。この場合、
ホログラムの位相情報は、発光層４のうち発光状態にあ
る部分に対応する要素領域の位置関係によって再現する
ことができる。したがって、要素領域に対応する部分に
おける発光層４の輝度を変えることでホログラムを再生
することができる。

【０５１４】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分における発光層４に流す電流値をそ
れぞれ制御することにより、各要素領域に対応する部分
における発光層４の輝度を制御するようにしている。こ
のようにすれば、電流値を制御するだけで、容易にホロ
グラムの強度情報を再現することができる。このため、
ホログラムの再生が容易である。

【０５１５】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分における発光層４が、実質的に同時
に、決定された輝度に対応する発光状態となるようにし
ている。このようにすれば、ホログラムの再生をより確
実に行なうことができる。

【０５１６】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分における発光層４の発光状態を保持
し得るよう構成し、マトリックスの行単位で各要素領域
に対応する部分における発光層４が、順次、決定された
輝度に対応する発光状態となるとともに当該発光状態が
保持されるようにしている。

【０５１７】このようにすれば、発光状態を保持し得る
よう構成した各要素領域に対応する部分における発光層
４を、行単位で順次、走査してゆくことにより、全行の
走査終了時には、各要素領域に対応する部分における発
光層４が同時に、決定された輝度に対応する発光状態と
なる。このため、ホログラムの再生を、確実かつ容易に
行なうことができる。

【０５１８】また、上述の実施形態における描画装置
は、上述のビーム発生装置６０を用いて描画を行なう描
画装置であって、描画すべき模様に対応する態様のビー
ムを、順次、発生させることで、当該模様を描画するよ
う構成されている。このようにすれば、小型軽量かつ安
価で、高速動作の可能な耐久性のある描画装置を実現す
ることができる。

【０５１９】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する発光層に流す電流値をそれぞれ保持する
ためのＴＦＴ回路６４ａ，６４ｂ・・・を設けるように
している。このようにすれば、電流値を保持するだけ
で、容易に各要素領域に対応する部分における発光層４
の発光状態を保持することができる。このため、各要素
領域に対応する部分における発光層４が同時に、決定さ
れた輝度に対応する発光状態となるよう構成すること
が、さらに容易になる。

【０５２０】なお、上述の実施形態においては、感光平
板ＳＰを用いた描画装置に適用可能なビーム発生装置６
０を例に説明したが、この発明はこれに限定されるもの
ではない。たとえば、感光平板ＳＰの替りに図４３に示
すような感光ドラムＳＤを用いた描画装置にも、この発
明を適用することができる。

【０５２１】図２５は、この発明の他の実施形態による
面発光装置を用いた光入出力装置であるビーム発生装置
６６の構成を説明するための図面である。ビーム発生装
置６６の構成は、図２０に示すビーム発生装置６０のそ
れとほぼ同様である。ただし、ビーム発生装置６０にお
いては、投射された光の焦点が２次元的に変化するよう
構成されていたが、ビーム発生装置６６においては、投
射された光の焦点が１次元的に変化するよう構成されて
る。

【０５２２】つまり、図２０のビーム発生装置６０にお
いては、集光レンズのホログラムパターンとして、投射
された光の焦点が、いずれも、感光平板ＳＰ上に設定さ
れた複数の格子点ＧＲのいずれかの点にくるようなホロ
グラムパターンが用意されていたが、図２５のビーム発
生装置６６においては、集光レンズのホログラムパター
ンとして、投射された光の焦点が、感光ドラムＳＤ上に
設定された走査線ＳＬ上のいずれかの点にくるようなホ
ログラムパターンが用意されている。

【０５２３】したがって、図２５に示すビーム発生装置
６６においては、これら複数の集光レンズのホログラム
パターンを適当に組合せて、光を発生させることで、走
査線ＳＬ上の任意の点に、絞り込まれた光をあてること
ができる。

【０５２４】この場合、感光ドラムＳＤをＲ３方向に回
転させることで、感光ドラムＳＤ上の任意の位置に光を
あてることができる。

【０５２５】このようにして、英文字「Ｆ」を構成する
点Ｐ（２、２）〜点Ｐ（１１、３）（図２４参照）に対
応する感光ドラムＳＤ上の点の電荷を除去することがで
きる。

【０５２６】この後、感光ドラムＳＤ表面の電荷の有無
に対応させて、紙等にトナーを転写し、定着させること
で、英文字「Ｆ」を印刷することができる。

【０５２７】なお、上述の各実施形態においては、要素
領域の最大幅を１０ないし１００ｎｍ程度としたが、要
素領域の最大幅を１０ｎｍ未満にしてもよいし、１００
ｎｍを超えるようにしてもよい。

【０５２８】また、上述の各実施形態においては、マト
リックス配置された複数の要素領域により構成されると
ともにＴＦＴ回路を備えた面発光装置を例に説明した
が、この発明は、ＴＦＴ回路を有する面発光装置に限定
されるものではない。さらに、この発明は、マトリック
ス配置された複数の要素領域により構成される面発光装
置に限定されるものではない。

【０５２９】また、上述の各実施形態においては、要素
領域に対応する部分の輝度によりホログラムの強度情報
を再現するよう構成したが、各要素領域に対応する部分
の輝度を一定にし、点灯する要素領域の数によりホログ
ラムの強度情報を再現するよう構成することもできる。

【０５３０】また、上述の各実施形態においては、各要
素領域に対応する部分が、順次、決定された輝度に対応
する発光状態となるとともに当該発光状態が保持される
よう構成したが、各要素領域に対応する部分が、ほぼ同
時に、決定された輝度に対応する発光状態となるよう構
成することもできる。

【０５３１】なお、上述の実施形態においては、ホログ
ラムの干渉縞の周辺部のみを用いてホログラムを再生す
るようにしたが、ホログラムの干渉縞の周辺部以外の部
分を用いてホログラムを再生することもできる。

【０５３２】本発明に適用し得る面発光装置は、図２０
の構造に限定されるものではない。たとえば、上述の図
５Ａ〜図６Ｂに示す構造や、図２１に示す構造を、本発
明に適用することもできる。

【０５３３】図５Ａ〜図６Ｂに示す面発光装置の構造
は、いずれも、アノード６またはカソード２を、ホログ
ラム層としたものである。

【０５３４】このようにすれば、アノード６やカソード
２等の電極は形状形成等が比較的容易である場合が多い
ことから、要素領域を、正確かつ容易に形成することが
可能となる。

【０５３５】図２１に示す面発光装置の構造は、発光層
４の外側に、ホログラム層である遮光体層２０を設け、
当該遮光体層２０を介して発光層４からの光を取り出す
ようにしたものである。

【０５３６】このようにすれば、遮光体層２０をマスク
として発光層４からの光を取り出すことで、要素領域の
形状に対応した光を取り出すことができる。また、遮光
体層２０の材質に対する制約はそれほど大きくないこと
から、遮光体層２０の材質として形状形成等の容易な材
質を選択することができる。このため、要素領域を、よ
り正確かつ容易に形成することが可能となる。

【０５３７】遮光体層２０の材質は、特に限定されるも
のではないが、たとえば液晶等を用いることができる。
液晶を用いた場合には、ホログラムパターンに対応させ
て、遮光体層２０の各部分２０ａ，２０ｂ，２０ｃごと
に、液晶の分子配向を決定するようにしておけばよい。
液晶の分子配向によって透過光量が異なることを利用す
るのである。

【０５３８】また、図２１に示す面発光装置の構造は、
アノード６を透明電極とするともに、当該アノード６の
外側に遮光体層２０を設けるようにしたものである。

【０５３９】このようにすれば、アノード６、カソード
２間に電圧を印加することにより発光層４全体が発光
し、この光を、ホログラム層である遮光体層２０をマス
クとして取り出すことができる。このため、要素領域の
形状に忠実に対応した光を取り出すことが可能となる。

【０５４０】また、図２１に示す面発光装置の構造は、
遮光体層２０の外側に透光性を有するガラス基板８を配
置し、アノード６、遮光体層２０および当該ガラス基板
８を介して発光層４からの光を取り出すようにしたもの
である。

【０５４１】このようにすれば、透光性を有するガラス
基板８を用意し、次に、このガラス基板８上にホログラ
ム層である遮光体層８を形成することができる。したが
って、要素領域を、より正確かつ容易に形成することが
できる。

【０５４２】なお、上述の各実施形態においては、ホロ
グラムの干渉縞のパターンを２種以上備え、選択された
いずれかのパターンに対応した光を、所定の光路を介し
て取り出すよう構成したが、この発明は、用意するホロ
グラムの干渉縞のパターンを一つだけ備えた面発光装置
にも適用することができる。

【０５４３】なお、上記各章における説明は、明らかに
本章に適用不能な説明を除き、本章に適用される。たと
えば、上記各章においてなされた、面発光装置を構成す
る発光層４、アノード６、カソード２の材質についての
説明や、面発光装置の層構造など図２〜図６、図９〜図
１３、図１７を用いた説明は、本章にも適用することが
できる。

【０５４４】［第５章］つぎに、図２６に、この発明の
他の実施形態による面発光装置を用いた光入出力装置で
あるバーコードリーダー７０（走査読取り装置）の構成
を説明するための図面を示す。バーコードリーダー７０
は、ビーム発生装置７１、ハーフミラー７４、レンズ７
６、検出器７８を備えている。

【０５４５】このうち、ビーム発生装置７１は、前述の
ビーム発生装置６０（図２０参照）と、ほぼ同様の構成
であり、ホログラムの干渉縞のパターンとして、光学素
子である集光レンズのホログラムパターンが複数種用意
されている。

【０５４６】ただし、前述のビーム発生装置６０におい
ては、上記複数種の集光レンズのホログラムパターン
は、ビーム発生装置６０から投射された光の焦点が、い
ずれも、図２０の描画装置を構成する感光平板ＳＰ上に
設定された複数の格子点ＧＲのいずれかの点にくるよう
なホログラムパターンであったが、ビーム発生装置７１
においては、当該複数種の集光レンズのホログラムパタ
ーンは、ビーム発生装置７１から投射された光の焦点
が、いずれも、図２６に示すバーコードＢＣ上に設定さ
れた走査線ＳＬ上のいずれかの点にくるようなホログラ
ムパターンである。

【０５４７】ビーム発生装置７１においては、駆動制御
部７２の機能にしたがってこれら複数の集光レンズのホ
ログラムパターンを適当に選択して光を発生させること
により、バーコードＢＣ上に設定された走査線ＳＬ上の
各点に、所定の走査方向にしたがって、絞り込まれた光
を、順次、あててゆくことができる。

【０５４８】ビーム発生装置７１においては、駆動制御
部７２を除く部分、すなわち、面発光装置に該当する部
分は、前述のビーム発生装置６０（図２０参照）と同様
の構成である。

【０５４９】つぎに、このバーコードリーダー７０の動
作を説明する。上述のように、用意された複数の集光レ
ンズのホログラムパターンは、ビーム発生装置７１から
投射された光の焦点が、いずれも、図２６に示すバーコ
ードＢＣ上に設定された走査線ＳＬ上のいずれかの点に
くるようなホログラムパターンである。

【０５５０】図２６に示す駆動制御部７２は、バーコー
ドＢＣ上に設定された走査線ＳＬ上の各点に、所定の走
査方向にしたがって、絞り込まれた光を、順次、あてて
ゆくよう制御する。すなわち、ビーム発生装置７１から
発せられた光の一部が、ハーフミラー７４を透過して、
バーコードＢＣ上に設定された走査線ＳＬ上の各点に、
順次、収束することになる。

【０５５１】バーコードＢＣからの反射光の一部が、ハ
ーフミラー７４で反射された後、レンズ７６で絞られ、
検出器７８に到達する。検出器７８に到達した光の光量
を、順次、調べることにより、バーコードＢＣの内容を
知ることができる。このようにして、バーコードＢＣを
読取ることができる。

【０５５２】なお、参考のため、図２７に、従来のバー
コードリーダーＢＲの一例を説明するための概念図を示
す。従来のバーコードリーダーＢＲは、レーザダイオー
ドＬＤ、ハーフミラーＨＭ、回転板ＲＤ、および検出器
Ｓを備えている。回転板ＲＤには、多数のホログラムＨ
Ｇ１，ＨＧ２，・・・が、同一円周上にはめ込まれてい
る。また、回転板ＲＤは、Ｒ１方向に回転するよう構成
されている。

【０５５３】ホログラムＨＧ１，ＨＧ２，・・・は、い
ずれも、集光レンズのホログラムパターンにしたがって
形成されている。レーザダイオードＬＤから出た光が各
ホログラムＨＧ１，ＨＧ２，・・・を、この順に透過す
ると、透過後の光が、図２７に示すバーコードＢＣ上に
設定された走査線ＳＬ上に、所定の走査方向にしたがっ
て、順次、焦点を結ぶように構成されている。

【０５５４】すなわち、レーザダイオードＬＤから投射
されハーフミラーＨＭを透過したレーザ光は、回転板Ｒ
Ｄにはめ込まれた各ホログラムＨＧ１，ＨＧ２，・・・
を介して、バーコードＢＣ上に設定された走査線ＳＬ上
の各点に、順次、収束する。

【０５５５】バーコードＢＣからの反射光の一部が、再
び、各ホログラムＨＧ１，ＨＧ２，・・・を介してハー
フミラーＨＭに戻ってくる。戻ってきた光は、ハーフミ
ラーＨＭで反射され、検出器Ｓに到達する。検出器Ｓに
到達した光の光量を、順次、調べることにより、バーコ
ードＢＣの内容を知ることができる。

【０５５６】しかしながら、従来のバーコードリーダー
ＢＲには、次のような問題点があった。従来のバーコー
ドリーダーＢＲにおいては、各ホログラムＨＧ１，ＨＧ
２，・・・をはめ込んだ回転板ＲＤを機械的に回転させ
るようにしている。このため、高速動作が困難であり、
しかも、耐久性に乏しい。さらに、小型軽量化が困難で
あり、製造コストも高くなってしまう。

【０５５７】図２６に示すバーコードリーダー７０は、
従来のバーコードリーダーＢＲのこのような問題点を解
決し、小型軽量かつ安価で、高速動作の可能な耐久性の
あるバーコードリーダーを実現するものである。

【０５５８】このように、図２６に示すバーコードリー
ダー７０においては、走査線ＳＬ上の上のいずれかの点
に焦点を結ぶようなビームを、機械的な動作をさせるこ
となく、順次、発生させることで、走査線ＳＬに沿って
ビームを移動するようにしている。したがって、小型軽
量かつ安価で、高速動作の可能な耐久性のあるバーコー
ドリーダーを実現することができる。

【０５５９】なお、この実施形態においては、１本の走
査線ＳＬのみが設定されているバーコードリーダーを例
に説明したが、２本以上の走査線ＳＬが設定されている
バーコードリーダー、たとえば、１２０゜の角度間隔で
３本の走査線ＳＬが設定されているようなバーコードリ
ーダーにも、この発明を適用することができる。この場
合、バーコードリーダーは、図２６に示す駆動制御部７
２の機能にしたがって、設定された３本の走査線ＳＬ
を、順次、走査してゆくことになる。

【０５６０】つぎに、図２８に、この発明のさらに他の
実施形態による面発光装置を用いた光入出力装置である
ビーム発生装置８０の構成を説明するための図面を示
す。ビーム発生装置８０は、前述のビーム発生装置６０
（図２０参照）と、ほぼ同様の構成であり、ホログラム
の干渉縞のパターンとして、光学素子であるレンズのホ
ログラムパターンが複数種用意されている。

【０５６１】ただし、ビーム発生装置６０においては、
上記複数種のレンズのホログラムパターンは、ビーム発
生装置６０から投射された光の焦点が、いずれも、図２
０の描画装置を構成する感光平板ＳＰ上に設定された複
数の格子点ＧＲのいずれかの点にくるようなホログラム
パターンであったが、ビーム発生装置８０においては、
当該複数種のレンズのホログラムパターンは、ビーム発
生装置８０から投射された光が、それぞれ異なる広がり
を持つようなホログラムパターンである。

【０５６２】ビーム切換えスイッチ（図示せず）を介し
て所望のビームを選択すると、駆動制御部８２は、複数
のレンズのホログラムパターンの中から該当するパター
ンを選択して光を発生させる。このようにして、一つの
ビーム発生装置８０を用いて、目的に応じた種々の広が
りを持つビームを得ることができる。

【０５６３】ビーム発生装置８０においては、駆動制御
部８２を除く部分、すなわち、面発光装置に該当する部
分は、前述のビーム発生装置６０（図２０参照）と同様
の構成である。

【０５６４】ビーム発生装置８０の用途は、特に限定さ
れるものではないが、たとえば、光ポインター、自動車
等に用いられる方向指示器、懐中電燈等として用いるこ
とができる。

【０５６５】なお、上述の各実施形態においては、マト
リックス配置された複数の要素領域により構成されると
ともにＴＦＴ回路を備えた面発光装置を例に説明した
が、この発明は、ＴＦＴ回路を有する面発光装置に限定
されるものではない。さらに、この発明は、マトリック
ス配置された複数の要素領域により構成される面発光装
置に限定されるものではない。

【０５６６】たとえば、図２８に示すビーム発生装置８
０に用いる面発光装置として、図２９に示すような面発
光装置を用いることができる。図２９に示す面発光装置
は、図２２に示すようなマトリックス配置された複数の
要素領域（図２２における部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ
・・・）ではなく、同心円状に配置された複数の要素領
域８４（図２８における部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・
・・に対応）を備えている。

【０５６７】なお、この実施形態においては、図２９に
示す要素領域８４の線幅を、１０ないし１００ｎｍ（ナ
ノメートル）程度としている。また、各要素領域８４の
線幅および配置間隔を一定にし、各要素領域８４に対応
する部分の輝度によりホログラムの強度情報を再現する
よう構成している。

【０５６８】たとえば、図２９に示す各要素領域８４の
うちどの要素領域８４を点灯させ、どの要素領域８４を
点灯させないかを、駆動制御部８６を用いて制御する。
点灯させる要素領域８４を変えることにより、複数種の
レンズのホログラムパターンを実現することができる。
この場合、図３０Ａに示すホログラムパターンと図３０
Ｂに示すホログラムパターンとでは、得られるビームの
広がりが異なることになる。

【０５６９】このように、この実施形態においては、同
心円状に配置された複数の要素領域８４を備えた面発光
装置を用いて、ビーム発生装置８０を構成している。し
たがって、選択されたホログラムの干渉縞のパターンに
応じて、同心円状に配置された各要素領域８４に対応す
る部分の輝度を決定することで、一つの面発光装置を用
いて、たとえば焦点位置の異なる多様な態様のビームを
実現することができる。

【０５７０】また、この実施形態による面発光装置にお
いては、要素領域８４の線幅を、１０ないし１００ｎｍ
（ナノメートル）程度にしている。したがって、極めて
狭い線幅の要素領域８４を実現することができる。ホロ
グラム層以後の光の指向特性は、ホログラム層以前の光
の状態およびホログラム層を構成する要素領域８４の線
幅に依存するが、要素領域８４の線幅が狭いと、ホログ
ラム層以前の光の状態はほとんど影響しない。

【０５７１】このため、極めて狭い線幅の要素領域８４
を用いてホログラム層を構成すれば、ホログラム層以前
の光の状態を問題にすることなく、光の指向特性をコン
トロールすることが可能と考えられる。すなわち、ホロ
グラムの再生に適したホログラム層を実現することがで
きる。

【０５７２】また、この実施形態による面発光装置にお
いては、各要素領域８４の線幅を一定にし、各要素領域
８４に対応する部分の輝度によりホログラムの強度情報
を再現するようにしている。このようにすれば、要素領
域８４の線幅を一定とすることにより、汎用性の高いホ
ログラム層を容易に形成することができる。

【０５７３】なお、この場合、ホログラムの位相情報
は、発光状態にある要素領域８４の位置関係によって再
現することができる。したがって、要素領域８４の輝度
を変えることでホログラムを再生することができる。

【０５７４】なお、上述の実施形態においては、複数の
要素領域を同心円状に配置した構成を有する面発光装置
を例に説明したが、たとえば、面発光装置が、実質的に
円弧形状を有する要素領域を複数備えるよう構成するこ
ともできる。ここで、実質的に円弧形状を有する要素領
域とは、楕円形状を有する要素領域等をも含む概念であ
る。このように構成すれば、焦点位置のみならず、照射
方向の異なる多様な態様のビームを実現することが可能
となる。

【０５７５】また、上述の実施形態においては、要素領
域の線幅を１０ないし１００ｎｍ程度としたが、要素領
域の線幅を１０ｎｍ未満にしてもよいし、１００ｎｍを
超えるようにしてもよい。

【０５７６】また、上述の実施形態においては、要素領
域の線幅を一定にしたが、要素領域の線幅を異ならせる
こともできる。

【０５７７】また、上述の各実施形態においては、各要
素領域に対応する部分が、実質的に同時に、決定された
輝度に対応する発光状態となるよう構成したが、各要素
領域に対応する部分が、実質的に同時に、決定された輝
度に対応する発光状態とならないよう構成することもで
きる。

【０５７８】また、上述の各実施形態においては、ホロ
グラム層を汎用性の高い複数の要素領域により構成する
ようにしたが、ホログラム層は、必ずしもこのような汎
用の要素領域を用いて構成する必要はない。たとえば、
所定のビームに該当するホログラムの干渉縞のパターン
に対応して形成された専用パターン領域を複数個設け、
このような専用パターン領域を用いてホログラム層を構
成するようにすることもできる。この場合、いずれかの
専用パターン領域を点灯することにより、所望のビーム
が得られる。

【０５７９】なお、上述の各実施形態においては、ビー
ム発生装置を描画装置、バーコードリーダー、光ポイン
ター、自動車等に用いられる方向指示器、懐中電燈等に
適用した場合を例に説明したが、ビーム発生装置の適用
例はこれに限定されるものではない。ビーム発生装置の
適用例として、たとえば、光ピックアップ装置等があ
る。

【０５８０】なお、上記各章における説明は、明らかに
本章に適用不能な説明を除き、本章に適用される。たと
えば、上記各章においてなされた、面発光装置を構成す
る発光層４、アノード６、カソード２の材質についての
説明や、面発光装置の層構造など図２〜図６、図９〜図
１３、図１７、図２１〜図２３を用いた説明は、本章に
も適用することができる。

【０５８１】［第６章］図３１は、この発明の他の実施
形態による面発光装置を用いた画像表示装置９０の構成
を説明するための断面図である。画像表示装置９０は、
支持体であるガラス基板８に隣接して電極層であるカソ
ード２、発光層４、電極層であるアノード６を、この順
に積層した構成を備えている。

【０５８２】カソード２は、実質的にホログラムの干渉
縞のパターンに対応して形成された電極である。カソー
ド２が、ホログラム層に該当する。つまり、カソード２
を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・の配置
が、ホログラムの干渉縞のパターンに対応している。

【０５８３】カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，
２ｃ，２ｄ・・・およびアノード６は、ともに駆動制御
部９２に接続されている。駆動制御部９２の制御にした
がって、カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２
ｃ，２ｄ・・・とアノード６との間に直流電圧が印加さ
れる。画像表示装置９０のうち駆動制御部９２を除く部
分が、面発光装置に該当する。

【０５８４】ホログラムの干渉縞のパターンとして、３
次元物体（たとえば、バスのミニチュア模型）のホログ
ラムパターンが用いられているものとする。つまり、画
像表示装置９０は、ホログラムの干渉縞のパターンとし
て３次元物体のホログラムパターンを用いていることを
除き、たとえば、図１４に示すビーム発生装置４０の構
成と、ほぼ同様である。

【０５８５】つぎに、この画像表示装置９０の動作を説
明する。駆動制御部９２の制御にしたがって、カソード
２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・に、
それぞれ所定値の電流を流す。これにより、発光層４の
うち、カソード２を構成する各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，
２ｄ・・・とアノード６とに挟まれた部分が発光する。

【０５８６】上述のように、カソード２を構成する各部
分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・の配置は、３次元物体
のホログラム（図１６参照）の干渉縞の配置に対応して
おり、各部分２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・に流される
電流値は、当該３次元物体のホログラムの強度情報に対
応している。したがって、発光層４からの光により、当
該３次元物体に対応したホログラム像Ｑが、立体的に表
示される。

【０５８７】このように、この実施形態においては、カ
ソード２を、実質的に３次元物体のホログラムパターン
に対応した形状としている。したがって、カソード２と
アノード６との間に適当な電流を流すことにより、発光
層４が当該３次元物体のホログラムパターンに対応して
発光する。

【０５８８】このため、当該面発光装置のみで、光源と
３次元物体のホログラム双方の役割を果すことができ
る。すなわち、当該面発光装置を用いることで、小型軽
量かつ安価な、画像表示装置９０を実現することができ
る。

【０５８９】なお、上述の各実施形態においては、ホロ
グラムパターンとして、３次元物体のホログラムパター
ンを例に説明したが、ホログラムパターンはこれに限定
されるものではない。ホログラムパターンとして、たと
えば、写真、平面図形、文字等のホログラムパターンを
用いることができる。また、これらを組合せたホログラ
ムパターンを用いることができる。

【０５９０】さらに、複数の静止画を選択的に表示した
り、アニメーション等の動画を表示するなど、複数の画
像を選択的に表示するよう構成することもできる。この
ような場合には、図３１の画像表示装置９０として、図
２２に示すような構成の画像表示装置を用いることがで
きる。

【０５９１】この場合、上記ＴＦＴ回路６４ａ，６４ｂ
・・・は、図３１に示す駆動制御部９２に含まれること
になる。また、当該駆動制御部９２は、２種以上のホロ
グラムの干渉縞のパターンのうち、選択されたいずれか
のパターンに対応する輝度情報をＴＦＴ回路６４ａ，６
４ｂ・・・に与えるよう構成されている。駆動制御部９
２の制御にしたがって、カソード２を構成する各部分２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・とアノード６との間に直流
電圧が印加される。画像表示装置９０のうち駆動制御部
９２を除く部分が、面発光装置に該当する。

【０５９２】たとえば、ホログラムの干渉縞のパターン
として、動いている３次元物体の各状態に対応するホロ
グラムパターンを多数種用意しておき、順次再生するよ
うにすれば、３次元で動画が再生されることになる。

【０５９３】このように、上述の実施形態においては、
ホログラム層を、カソード２を構成する複数の部分２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・（要素領域）により構成
し、たとえば３次元物体のホログラムパターンに対応し
て各要素領域に対応する部分における発光層４の輝度を
決定するとともに、各要素領域に対応する部分における
発光層４が、決定された輝度に対応する発光状態となる
ようにしている。

【０５９４】このようにすれば、各要素領域を汎用性の
高い単純な形状としておき、選択されたホログラムパタ
ーンに応じて各要素領域に対応する部分における発光層
４の輝度を決定することで、一つの画像表示装置９０を
用いて、多様なホログラムを再生することができる。こ
のため、前述の例では、容易に３次元で動画を再生する
ことができる。

【０５９５】また、上述の実施形態においては、マトリ
ックス配置された複数の要素領域を備えるようにしてい
る。このようにすれば、汎用性の極めて高いマトリック
ス配置された複数の要素領域を用いることで、一つの画
像表示装置９０を用いて、さらに多様なホログラムを再
生することができる。このため、前述の例では、より多
様な動画を再生することができる。

【０５９６】また、上述の実施形態においては、要素領
域に対応する部分における発光層４の輝度によりホログ
ラムの強度情報を再現するようにしている。この場合、
ホログラムの位相情報は、発光層４のうち発光状態にあ
る部分に対応する要素領域の位置関係によって再現する
ことができる。したがって、要素領域に対応する部分に
おける発光層４の輝度を変えることでホログラムを再生
することができる。

【０５９７】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分における発光層４に流す電流値をそ
れぞれ制御することにより、各要素領域に対応する部分
における発光層４の輝度を制御するようにしている。こ
のようにすれば、電流値を制御するだけで、容易にホロ
グラムの強度情報を再現することができる。このため、
ホログラムの再生が容易である。

【０５９８】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分における発光層４が、実質的に同時
に、決定された輝度に対応する発光状態となるようにし
ている。このようにすれば、ホログラムの再生をより確
実に行なうことができる。

【０５９９】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分における発光層４の発光状態を保持
し得るよう構成し、マトリックスの行単位で各要素領域
に対応する部分における発光層４が、順次、決定された
輝度に対応する発光状態となるとともに当該発光状態が
保持されるようにしている。

【０６００】このようにすれば、発光状態を保持し得る
よう構成した各要素領域に対応する部分における発光層
４を、行単位で順次、走査してゆくことにより、全行の
走査終了時には、各要素領域に対応する部分における発
光層４が同時に、決定された輝度に対応する発光状態と
なる。このため、ホログラムの再生を、確実かつ容易に
行なうことができる。

【０６０１】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する発光層に流す電流値をそれぞれ保持する
ためのＴＦＴ回路６４ａ，６４ｂ・・・を設けるように
している。このようにすれば、電流値を保持するだけ
で、容易に各要素領域に対応する部分における発光層４
の発光状態を保持することができる。このため、各要素
領域に対応する部分における発光層４が同時に、決定さ
れた輝度に対応する発光状態となるよう構成すること
が、さらに容易になる。

【０６０２】複数の画像を選択的に表示し得る画像表示
装置に適用することのできる面発光装置は、図３１の構
造に限定されるものではない。図５Ａ〜図６Ｂに示す構
造の面発光装置も、当該画像表示装置に適用することが
できる。さらに、図３２に示す構造の面発光装置も、こ
のような画像表示装置に適用することができる。

【０６０３】図３２に示す面発光装置の構造は、発光層
４の外側に、ホログラム層である遮光体層２１を設け、
当該遮光体層２１を介して発光層４からの光を取り出す
ようにしたものである。

【０６０４】遮光体層２１の材質は、特に限定されるも
のではないが、たとえば液晶等を用いることができる。
液晶を用いた場合には、ホログラムパターンに対応させ
て、遮光体層２１の各部分２１ａ，２１ｂ，２１ｃごと
に、液晶の分子配向を決定するようにしておけばよい。
液晶の分子配向によって透過光量が異なることを利用す
るのである。

【０６０５】図３３は、画像表示装置９０の一つの適用
例であるＩＣカード９４の外観を示す図面である。ＩＣ
カード９４の内部にはマイクロコンピュータやメモリ等
が搭載されており、たとえば、クレジットカード等とし
て用いられる。このＩＣカード９４は、接触型のＩＣカ
ードであり、端子９８を介して電力の供給やデータの授
受が行なわれる。

【０６０６】ＩＣカード９４に画像表示装置９０が搭載
されており、当該画像表示装置９０を構成する面発光装
置の表面が、画像表示部９６としてＩＣカード９４の表
面に露出している。画像表示部９６に、ホログラム像Ｑ
が立体的に表示される。

【０６０７】このように、ＩＣカード９４は、画像表示
装置９０を用いたことを特徴としている。したがって、
３次元で視覚情報を再現することのできる小型軽量かつ
安価なＩＣカードを得ることができる。また、３次元で
視覚情報を再現させるため、宣伝効果が大きく、偽造が
困難である。

【０６０８】なお、この実施形態においては、ＩＣカー
ドとして接触型のＩＣカード９４を例に説明したが、非
接触型のＩＣカードにも、本発明を適用することができ
る。さらに、この発明にかかる画像表示装置の適用範囲
は、ＩＣカードに限定されるものではない。

【０６０９】また、上述の実施形態においては、マトリ
ックス配置された複数の要素領域により構成されるとと
もにＴＦＴ回路を備えた面発光装置を例に説明したが、
ＴＦＴ回路を有する面発光装置以外の面発光装置を用い
ることもできる。さらに、マトリックス配置された複数
の要素領域により構成される面発光装置以外の面発光装
置を用いることもできる。

【０６１０】また、上述の実施形態においては、要素領
域に対応する部分の輝度によりホログラムの強度情報を
再現するよう構成したが、各要素領域に対応する部分の
輝度を一定にし、点灯する要素領域の数によりホログラ
ムの強度情報を再現するよう構成することもできる。

【０６１１】また、上述の実施形態においては、各要素
領域に対応する部分が、順次、決定された輝度に対応す
る発光状態となるとともに当該発光状態が保持されるよ
う構成したが、各要素領域に対応する部分が、ほぼ同時
に、決定された輝度に対応する発光状態となるよう構成
することもできる。

【０６１２】なお、上記各章における説明は、明らかに
本章に適用不能な説明を除き、本章に適用される。たと
えば、上記各章においてなされた、面発光装置を構成す
る発光層４、アノード６、カソード２の材質についての
説明や、面発光装置の層構造など図２〜図１３、図１５
〜図１７、図２２〜図２３を用いた説明は、本章にも適
用することができる。

【０６１３】［第７章］上記各章においては、面発光装
置を構成する発光層を有機材料により構成する場合を例
に説明したが、上述のように、発光層の構成材料とし
て、無機材料を用いることもできる。発光層の構成材料
として用いる無機材料は、特に限定されるものではない
が、たとえば、半導体を用いることができる。面発光装
置を構成する発光層の構成材料として半導体を用いた場
合の一例を以下に示す。

【０６１４】図３４は、面発光レーザの一例についての
概略構成を示す断面図である 。図３４に示す面発光レ
ーザは、半導体レーザの一種であり、発光層１１２から
発せられた光を発光層１１２と直行する方向（図中Ｙ方
向）に共振させたのち、レーザ光としてＹ１方向に取り
出す。

【０６１５】図３４に示す面発光レーザは、概略、半導
体により構成された基板１０２，導電性を有する下部Ｄ
ＢＲ層１０４、半導体により構成された発光層１１２，
導電性を有する上部ＤＢＲ層１１４をこの順に積層した
構造を備えている。

【０６１６】基板１０２は、たとえば、ｎ型のＧaＡs
（ガリウム・ヒ素）化合物半導体により構成されてい
る。

【０６１７】下部ＤＢＲ層１０４は、たとえば、屈折率
の異なる２種のλ／４膜（取り出すレーザ光の波長の１
／４の等価膜厚を有する薄膜）を複数対（この実施形態
においては、３４対）重ねたものである。２種のλ／４
膜の材料として、たとえば、ＡlＡs（アルミ・ヒ素）化
合物、ＡlＧaＡs（アルミ・ガリウム・ヒ素）化合物が
用いられる。下部ＤＢＲ層１０４を構成するこれら２種
のλ／４膜には、ｎ型の不純物を導入して導電性を与え
ている。

【０６１８】上部ＤＢＲ層１１４も、下部ＤＢＲ層１０
４とほぼ同様の構成である。ただし、上部ＤＢＲ層１１
４を構成する２種のλ／４膜には、ｐ型の不純物を導入
して導電性を与えている。また、この実施形態において
は、上部ＤＢＲ層１１４は、２２対の上記２種のλ／４
膜を備えている。

【０６１９】複合半導体層である発光層１１２は、第１
半導体層であるｎ−クラッド層１０６，ＭＱＷ層１０
８，第２半導体層であるｐ−クラッド層１１０をこの順
に積層した構造を備えている。

【０６２０】ｎ−クラッド層１０６は、たとえば、ｎ型
（第１導電型）の不純物を導入したＡlＧaＡs化合物半
導体により構成されている。ｐ−クラッド層１１０は、
たとえば、ｐ型（第２導電型）の不純物を導入したＡl
ＧaＡs化合物半導体により構成されている。ｎ−クラッ
ド層１０６、ｐ−クラッド層１１０は、いずれも、たと
えば、０．１μｍ程度の膜厚である。

【０６２１】ＭＱＷ層１０８は、ＡlＧaＡs／ＧaＡsの
２層構造の半導体層であり、不純物は導入されていな
い。ＭＱＷ層１０８は活性層とも呼ばれ、たとえば、６
ｎｍ程度の膜厚である。

【０６２２】このような構成の面発光レーザに直流電源
１０により直流電流を与えると、ｐ−クラッド層１１０
とｎ−クラッド層１０６との境界に設けられた極めて薄
い膜厚のＭＱＷ層１０８が発光する。ＭＱＷ層１０８で
発せられた光は、発光層１１２の両側に設けられた下部
ＤＢＲ層１０４および上部ＤＢＲ層１１４を構成する各
λ／４膜により反射され、Ｙ方向に共振する。共振によ
り得られたレーザ光を、上部ＤＢＲ層１１４からＹ１方
向に取り出すのである。

【０６２３】なお、上部ＤＢＲ層１１４は、複数の反射
鏡を備えると同時に、ｐ−クラッド層１１０に電流を与
えるための電極の一部として機能する。また、下部ＤＢ
Ｒ層１０４は、複数の反射鏡を備えると同時に、ｎ−ク
ラッド層１０６に電流を与えるための電極の一部として
機能する。

【０６２４】図３５は、この発明の他の実施形態による
面発光装置を用いた光入出力装置であるビーム発生装置
１００の構成を説明するための図面である。ビーム発生
装置１００は、図３４に示す面発光レーザを利用したも
のである。

【０６２５】ビーム発生装置１００は、基板１０２上
に，下部ＤＢＲ層１０４、発光層１１２，ホログラム層
である上部反射鏡部１１５、絶縁部１１６、アルミ配線
１１８を備えている。

【０６２６】基板１０２，下部ＤＢＲ層１０４、発光層
１１２の構成は、図３４に示す面発光レーザと同様であ
る。

【０６２７】上部反射鏡部１１５は、複数の部分１１５
ａ，１１５ｂ，・・・により構成されている。当該部分
１１５ａ，１１５ｂ，・・・は、図３４における上部Ｄ
ＢＲ層１１４の一部分に該当する。一方、絶縁部１１６
は、後述するように、図３４における上部ＤＢＲ層１１
４の別の部分を絶縁化することにより得られる。部分１
１５ａ，１１５ｂ，・・・が、それぞれ要素領域（要素
電極）に該当する。

【０６２８】図３６は、ビーム発生装置１００の構成を
説明するための平面図である。図３６から分るように、
上記部分１１５ａ，１１５ｂ，・・・は、全て同一形状
（この実施形態においては、平面形状が円形）であり、
これらはマトリックス配置されている。

【０６２９】上記部分１１５ａ，１１５ｂ，・・・相互
は、絶縁部１１６により絶縁されている。各部分１１５
ａ，１１５ｂ，・・・と絶縁部１１６との表面境界線上
に、ドーナツ状の平面形状を有するアルミ配線１１８が
形成されている。したがって、ドーナツ状の各アルミ配
線１１８の下端は、各部分１１５ａ，１１５ｂ，・・・
の上端外周部に電気的に接続されている。

【０６３０】上部反射鏡部１１５を構成する各部分１１
５ａ，１１５ｂ，・・・は、アルミ配線１１８を介し
て、それぞれ、駆動制御部１２０に接続されている。ま
た、基板１０２も、駆動制御部１２０に接続されてい
る。駆動制御部１２０の制御にしたがって、上部反射鏡
部１１５を構成する各部分１１５ａ，１１５ｂ，・・・
と基板１０２との間に直流電圧が印加される。すなわ
ち、駆動制御部１２０の制御にしたがって、任意の部分
１１５ａ，１１５ｂ，・・・から、Ｙ１方向にレーザ光
が発せられる。ビーム発生装置１００のうち駆動制御部
１２０を除く部分が、面発光装置に該当する。

【０６３１】つぎに、図３７Ａ〜図３８Ｂにしたがっ
て、ビーム発生装置１００を構成する面発光装置の製造
方法を説明する。まず、図３７Ａに示すように、基板１
０２上に、下部ＤＢＲ層１０４、発光層１１２（ｎ−ク
ラッド層１０６，ＭＱＷ層１０８，ｐ−クラッド層１１
０），上部ＤＢＲ層１１４を、エピタキシャル法などを
用いて、この順に積層する。

【０６３２】つぎに、図３７Ｂに示すように、上部ＤＢ
Ｒ層１１４の上に、シリコン酸化膜１２４を形成する。
シリコン酸化膜１２４は、上記各部分１１５ａ，１１５
ｂ，・・・となるべき部分を覆うようにパタニングされ
る。つぎに、このシリコン酸化膜１２４をマスクとし
て、上部ＤＢＲ層１１４に陽子（プロトン）をイオン注
入する。

【０６３３】つぎに、図３８Ａに示すように、シリコン
酸化膜１２４を除去する。上部ＤＢＲ層１１４のうち陽
子が注入された部分は導電性を失い、絶縁部１１６とな
る。一方、陽子が注入されなかった部分は、導電性を失
わない。上部ＤＢＲ層１１４のうち導電性を失わなかっ
た部分が、上部反射鏡部１１５である。このようにし
て、所望のパターン（この実施形態においては、マトリ
ックス状のパターン）の上部反射鏡部１１５（ホログラ
ム部）を、容易に形成することができる。

【０６３４】つぎに、図３８Ｂに示すように、アルミ配
線１１８を形成する。アルミ配線１１８は、上述のよう
に、上部反射鏡部１１５を構成する各部分１１５ａ，１
１５ｂ，・・・と絶縁部１１６との境界線上に、ドーナ
ツ状の平面形状を有するように形成される（図３６参
照）。このようにして、ビーム発生装置１００を構成す
る面発光装置が形成される。

【０６３５】図３９は、この発明の他の実施形態による
面発光装置を用いた光入出力装置であるビーム発生装置
１３０の構成を説明するための断面図である。ビーム発
生装置１３０は、図３４に示す面発光レーザを利用した
ものであり、図３５に示すビーム発生装置１００とほぼ
同様の構成である。

【０６３６】ただし、図３９に示すビーム発生装置１３
０は、絶縁部１３２が、たとえば、ポリイミドを用いて
形成されている点で、図３５に示すビーム発生装置１０
０と異なる。

【０６３７】すなわち、図３９に示すビーム発生装置１
３０においては、まず、図３７Ａに示す工程の後、上部
反射鏡部１１５を構成する各部分１１５ａ，１１５ｂ，
・・・を残すように、上部ＤＢＲ層１１４をエッチング
する。その後、上部反射鏡部１１５を構成する各部分１
１５ａ，１１５ｂ，・・・の間を埋めるように、たとえ
ばポリイミドなどの絶縁物を塗布するのである。この
後、アルミ配線１１８を形成するのは、図３５に示すビ
ーム発生装置１００の場合と同様である。

【０６３８】図４０は、この発明の他の実施形態による
面発光装置を用いた光入出力装置であるビーム発生装置
１４０の構成を説明するための断面図である。ビーム発
生装置１４０は、図３４に示す面発光レーザを利用した
ものであり、図３５に示すビーム発生装置１００と類似
の構成である。

【０６３９】ただし、上部ＤＢＲ層１１４をそのまま残
し、これを覆うように、ホログラムの干渉縞のパターン
に対応した形状の遮光体層１４２を設け、当該遮光体層
１４２の隙間からレーザ光を取り出すよう構成した点
で、図３５に示すビーム発生装置１００と異なる。

【０６４０】また、図４０に示すビーム発生装置１４０
においては、駆動制御部ではなく直流電源１０を用いて
いる。すなわち、図４０に示すビーム発生装置１４０に
おいては、上部ＤＢＲ層１１４と基板１０２との間に直
流電圧を印加してレーザ光を発生させ、発生したレーザ
光のうち、遮光体層の隙間から得られたレーザ光を利用
して、所定形状のビーム等を実現するのである。

【０６４１】したがって、遮光体層１４２をホログラム
の干渉縞のパターンに対応した形状としておけば、駆動
制御部や複雑な配線を設けることなく、所定形状のビー
ム等を得ることができる。

【０６４２】なお、この実施形態においては、上部ＤＢ
Ｒ層１１４の最上面を低抵抗化し、低抵抗化した上部Ｄ
ＢＲ層１１４の最上面に直流電源１０からの配線を接続
するようにしている。このようにすれば、上部ＤＢＲ層
１１４の全域に渡って電位が安定するので都合がよい。

【０６４３】上述のように、本章における各実施形態に
おいては、発光層１１２を、ｎ−クラッド層１０６，Ｍ
ＱＷ層１０８，ｐ−クラッド層１１０をこの順に積層し
た構造とし、ＭＱＷ層１０８で発生した光を共振させた
のちレーザ光として当該発光層１１２に直行する方向に
取り出すよう構成している。

【０６４４】したがって、レーザ光を取り出して用いる
ことにより、ホログラムの再生により適した面発光装置
を実現することができる。また、レーザ光を発光層１１
２に直行する方向に取り出すことで、任意の発光パター
ンを得ることが容易になる。つまり、任意のホログラム
パターンを容易に得ることができる。さらに、発光層１
１２の材料として耐熱性の高い半導体を用いることで、
レーザ発振を容易に実現することができる。

【０６４５】また、本章における各実施形態において
は、発光層１１２にほぼ平行な反射面を有し当該発光層
１１２をはさむように設けられた下部ＤＢＲ層１０４お
よび上部ＤＢＲ層１１４（または、上部反射鏡部１１
５）を備え、発光層１１２において発生した光を当該発
光層１１２に直行する方向に共振させるようにしてい
る。

【０６４６】したがって、下部ＤＢＲ層１０４および上
部ＤＢＲ層１１４（または、上部反射鏡部１１５）によ
ってはさまれた領域の体積を小さくすることが可能とな
る。このため、レーザ発振のしきい値を低くすることが
できる。すなわち、低消費電力の面発光装置等を実現す
ることができる。また、上部ＤＢＲ層１１４の細密なパ
タニングが可能となる。すなわち、細密なホログラムパ
ターンを容易に得ることができる。

【０６４７】なお、本章における各実施形態において
は、発生した光を発光層にほぼ直行する方向に共振させ
る反射鏡を備えた面発光レーザを例に説明したが、この
発明はこれに限定されるものではない。たとえば、発生
した光を発光層にほぼ平行な方向に共振させる反射鏡を
備えるとともに、当該反射鏡により得られたレーザ光を
発光層にほぼ直行する方向に取り出すための別の反射鏡
を設けるよう構成した面発光レーザを本発明に適用する
こともできる。

【０６４８】なお、発光層を構成する半導体材料、導体
材料、絶縁体材料などは、上記材料に限定されるもので
はない。また、発光層等の形状も上記各形状に限定され
るものではない。

【０６４９】また、本章における各実施形態において
は、発光層の構成材料として半導体を用いてレーザ光を
得る面発光レーザを例に説明したが、この発明はこれに
限定されるものではない。たとえば、発光層の構成材料
として半導体以外の無機材料や、有機材料等を用いてレ
ーザ光を得るよう構成した面発光レーザを本発明に適用
することもできる。たとえば、半導体材料の代わりに有
機材料を用いた面発光レーザを用いてレーザ光を得るよ
うにしてもよい。

【０６５０】なお、上記各章における説明は、明らかに
本章に適用不能な説明を除き、本章に適用される。ま
た、本章において説明した面発光レーザ（発光層とほぼ
直交する方向にレーザ光を取り出すレーザ装置）は、上
記各章における光源として適用することができる。すな
わち、本章において説明した面発光レーザは、上記各章
における、たとえば、面発光装置、ビーム発生装置、反
射光監視装置、描画装置、走査読取り装置、画像表示装
置またはＩＣカードに適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態によるビーム発生装置１
２の構成を説明するための断面図である。

【図２】図２Ａ〜Ｄは、面発光装置の層構造を示す断面
図である。

【図３】発光層４における有機材料の分子配向例を示す
断面図である。

【図４】図４Ａは、カソード２、アノード６間の印加電
圧と、発光層４に流れる電流密度との関係を表わすグラ
フである。図４Ｂは、カソード２、アノード６間の印加
電圧と、発光層４の発光強度との関係を表わすグラフで
ある。

【図５】図５Ａ〜Ｃは、本発明に適用し得る面発光装置
の構造例を示す断面図である。

【図６】図６Ａ〜Ｂは、本発明に適用し得る面発光装置
の構造例を示す断面図である。

【図７】本発明に適用し得る面発光装置の構造例を示す
断面図である。

【図８】図８Ａ〜Ｂは、本発明に適用し得る面発光装置
の構造例を示す断面図である。

【図９】ホログラムの再生により適した光源を実現する
ためのひとつの実施形態による面発光装置を説明するた
めの図面である。

【図１０】図１０Ａは、ホログラムの再生により適した
光源を実現するためのひとつの実施形態による面発光装
置の構成を示す図面である。図１０Ｂは、当該面発光装
置の作用を説明するための図面である。

【図１１】図１１Ａは、ホログラムの再生により適した
光源を実現するための別の実施形態による面発光装置の
構成を示す図面である。図１１Ｂは、当該面発光装置の
作用を説明するための図面である。

【図１２】図１２Ａ〜Ｂは、図１１Ａの面発光装置の作
用を説明するための図面である。

【図１３】図１３Ａは、ホログラムの再生により適した
光源を実現するためのさらに別の実施形態による面発光
装置の構成を示す図面である。図１３Ｂは、当該面発光
装置の作用を説明するための図面である。

【図１４】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置４０の構成を説明するための断面図である。

【図１５】ホログラム層の平面構成を、模式的に表わし
た図面である。

【図１６】図１５に示すホログラム層に対応するホログ
ラムの干渉縞パターンそのものを模式的に表わした図面
である。

【図１７】透過型の一般的なホログラムＨＧに対して、
図中左側から図中右側に向かって平行光が照射された状
態を、模式的に表わした図面である。

【図１８】この発明の他の実施形態による光ピックアッ
プ装置５０の構成を説明するための断面図である。

【図１９】図１９Ａ〜Ｃは、本発明に適用し得る面発光
装置の他の構造例を示す断面図である。

【図２０】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置６０の構成を説明するための図面である。

【図２１】本発明に適用し得る面発光装置の構造例を示
す断面図である。

【図２２】ビーム発生装置６０の構成を説明するための
分解斜視図である。

【図２３】ビーム発生装置６０の回路の一部を示す図面
である。

【図２４】ビーム発生装置６０を用いて英文字「Ｆ」を
印字する動作を説明するための図面である。

【図２５】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置６６の構成を説明するための図面である。

【図２６】この発明の他の実施形態によるバーコードリ
ーダー７０の構成を説明するための図面である。

【図２７】従来のバーコードリーダーＢＲの一例を説明
するための概念図である。

【図２８】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置８０の構成を説明するための図面である。

【図２９】この発明の他の実施形態による面発光装置の
一例を示す図面である。

【図３０】図３０Ａおよび図３０Ｂは、図２９に示す面
発光装置により得られるホログラムパターンを例示した
図面である。

【図３１】この発明の他の実施形態による画像表示装置
９０の構成を説明するための断面図である。

【図３２】本発明に適用し得る面発光装置の構造例を示
す断面図である。

【図３３】画像表示装置９０の一つの適用例であるＩＣ
カード９４の外観を示す図面である。

【図３４】面発光レーザの一例についての概略構成を示
す断面図である 。

【図３５】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置１００の構成を説明するための図面である。

【図３６】ビーム発生装置１００の構成を説明するため
の平面図である。

【図３７】図３７Ａ、Ｂは、ビーム発生装置１００を構
成する面発光装置の製造方法を説明するための断面図で
ある。

【図３８】図３８Ａ、Ｂは、ビーム発生装置１００を構
成する面発光装置の製造方法を説明するための断面図で
ある。

【図３９】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置１３０の構成を説明するための図面である。

【図４０】この発明の他の実施形態によるビーム発生装
置１４０の構成を説明するための図面である。

【図４１】従来の光ピックアップ装置ＰＵを説明するた
めの概念図である。

【図４２】従来の別の光ピックアップ装置ＰＵを説明す
るための概念図である。

【図４３】従来のレーザプリンタＬＰを説明するための
概念図である。

【図４４】従来の画像表示装置の表示画面Ｄの様子を示
す図面である。

【符号の説明】

２・・・・・・カソード ２ａ，２ｂ，２ｃ・・・・・・カソードを構成する部分 ４・・・・・・発光層 ６・・・・・・アノード ８・・・・・・ガラス基板 １０・・・・・直流電源 １２・・・・・ビーム発生装置 ２６・・・・・発光部分 ３０・・・・・反射面 ４４・・・・・明パターン部 ４６・・・・・暗パターン部 ５６・・・・・検出器 ６０・・・・・ビーム発生装置 ６４ａ，６４ｂ，６４ｃ・・・ＴＦＴ回路 ９０・・・・・画像表示装置 ９２・・・・・駆動制御部 ＣＤ・・・・・コンパクトディスク ｄ・・・・・・明パターン部相互間の距離 Δｘ・・・・・明パターン部の線幅 ＧＲ・・・・・格子点 Ｈa ・・・・・発光層から前方に向かう光の振幅 Ｈb ・・・・・発光層から後方に向かう光の反射光の振
幅 Ｈc ・・・・・合成された光の振幅 Ｑ・・・・・・ホログラム像 ＳＬ０，ＳＬ１・・・・・・・選択ライン ＳＰ・・・・・感光平板 ｕ1 ・・・・・発光部分からカソードの反射面までの光
学距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 7/125 Ｇ１１Ｂ 7/125 Ａ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/14 Ａ 33/22 33/22 Ｚ (31)優先権主張番号 特願平10−313221 (32)優先日 平成10年11月４日(1998．11．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−313226 (32)優先日 平成10年11月４日(1998．11．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−313228 (32)優先日 平成10年11月４日(1998．11．4) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−347387 (32)優先日 平成10年12月７日(1998．12．7) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平10−347281 (32)優先日 平成10年12月７日(1998．12．7) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ）

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させるよう構成した面発光
   装置であって、 当該電極を、実質的にホログラムの干渉縞のパターンに
   対応した形状としたこと、 を特徴とする面発光装置。
2. 【請求項２】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させるよう構成した面発光
   装置であって、 当該発光層の外側に、実質的にホログラムの干渉縞のパ
   ターンに対応した形状の遮光体層を設け、当該遮光体層
   を介して発光層からの光を取り出すよう構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
3. 【請求項３】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させるよう構成した面発光
   装置であって、 当該発光層の外側に、実質的にホログラムの干渉縞のパ
   ターンに対応させて厚さを異ならせた不等厚透光体層を
   設け、当該不等厚透光体層を介して発光層からの光を取
   り出すよう構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
4. 【請求項４】有機材料により構成された発光層と電極と
   を備え、電極に電圧を印加することにより発光層を発光
   させ、発光層からの光を所定の光路を介して取り出すよ
   う構成した面発光装置であって、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
   ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
   ホログラム層を設けたこと、 を特徴とする面発光装置。
5. 【請求項５】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させ、発光層からの光を所
   定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置であ
   って、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
   ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
   ホログラム層を設けるとともに、 発光層から当該所定の光路以外の方向に向かう光を、当
   該所定の光路以外の方向に放射するよう構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
6. 【請求項６】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させ、発光層からの光を所
   定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置であ
   って、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
   ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
   ホログラム層を設けるとともに、 発光層から当該所定の光路以外の方向に向かう光を反射
   させて、発光層から当該所定の光路に向かう光と強め合
   うよう合成して取り出すよう構成したこと、を特徴とす
   る面発光装置。
7. 【請求項７】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させ、発光層からの光を所
   定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置であ
   って、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
   ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
   ホログラム層を設けるとともに、 発光層から発せられた光を共振させて取り出すよう構成
   したこと、 を特徴とする面発光装置。
8. 【請求項８】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させ、発光層からの光を所
   定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置であ
   って、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
   ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
   ホログラム層を設けるとともに、 当該ホログラム層を、ホログラムの干渉縞の周辺部のみ
   を用いて構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
9. 【請求項９】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印加
   することにより発光層を発光させ、発光層からの光を所
   定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置であ
   って、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
   ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
   ホログラム層を設けるとともに、 当該ホログラム層を明パターン部と暗パターン部とによ
   り構成し、明パターン部の線幅を実質的に前記光の波長
   程度またはそれ以下にしたこと、 を特徴とする面発光装置。
10. 【請求項１０】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印
    加することにより発光層を発光させ、発光層からの光を
    所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置で
    あって、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
    ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
    ホログラム層を設けるとともに、 当該ホログラム層を明パターン部と暗パターン部とによ
    り構成し、明パターン部の線幅を一定にし、明パターン
    部に対応する部分の輝度によりホログラムの強度情報を
    再現するよう構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
11. 【請求項１１】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印
    加することにより発光層を発光させ、発光層からの光を
    所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置で
    あって、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
    ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
    ホログラム層を設けるとともに、 当該所定の光路を介していったん取り出された光の反射
    光が、ホログラム層を介して戻ってくるよう構成したこ
    と、 を特徴とする面発光装置。
12. 【請求項１２】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印
    加することにより発光層を発光させ、発光層からの光を
    所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置で
    あって、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
    ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
    ホログラム層を設けるとともに、 当該ホログラム層を複数の要素領域により構成し、 ホログラムの干渉縞のパターンに対応して各要素領域に
    対応する部分の輝度を決定するとともに、各要素領域に
    対応する部分が、実質的に同時に、決定された輝度に対
    応する発光状態となるよう構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
13. 【請求項１３】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印
    加することにより発光層を発光させ、発光層からの光を
    所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置で
    あって、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
    ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
    ホログラム層を設けるとともに、 当該ホログラムの干渉縞のパターンを２種以上備え、選
    択されたいずれかのパターンに対応した光を、当該所定
    の光路を介して取り出すよう構成したこと、 を特徴とする面発光装置。
14. 【請求項１４】発光層と電極とを備え、電極に電圧を印
    加することにより発光層を発光させ、発光層からの光を
    所定の光路を介して取り出すよう構成した面発光装置を
    有する画像表示装置であって、 当該発光に関与する層または所定の光路上に実質的にホ
    ログラムの干渉縞のパターンに対応するよう構成された
    ホログラム層を設けるとともに、 発光層からの光を用いて所定のホログラム像を表示する
    よう構成したこと、 を特徴とする画像表示装置。