WO2015190437A1 - 光投射装置および車載用前照灯 - Google Patents

Abstract

　本発明は、発光素子として半導体レーザを使用する場合でも安全性が保たれ、高い自由度をもって予め設計した配光分布に対し、そのうちの複数の特定の領域の明るさを高に増減することができる光投射装置および車載用前照灯を提供することを目的とする。　本発明は、発光素子からの光によって形成される第１光放射領域からの光を投影して第２光放射領域を形成する第１光学系と、第２光放射領域の形成にかかわる光束を偏向する動的光偏向手段と、動的光偏向手段によって得られる偏向光束を受けて投影し、第３光放射領域を形成する第２光学系と、入射される光束の入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出させ、射出光束に変換するための偏向パターン生成手段とを具備し、偏向パターン生成手段は、光入射部に入射される入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出させる際に、与える偏向の方向が光線の光入射部における入射位置に依存するように構成される。

Description

光投射装置および車載用前照灯

　本発明は、例えば、車載用前照灯などの照明装置において使用可能な、半導体レーザなどの発光素子を用いた光投射装置に関する。

　車載用前照灯のための光源としては、長い間ハロゲンランプ等の旧来のフィラメントランプが使われて来たが、長寿命なメタルハライドランプ等のＨＩＤランプ、近年ではさらに長寿命・高効率なＬＥＤも使用されるようになった。
　このように、長寿命化・高効率化を目指し、光源素子自体は進化したが、前照灯光束の制御については、主として、いわゆるハイビームとロービーム（すれ違い前照灯）との切換えを行う程度であった。

　しかし最近では、特に固体光源の発光素子を用いた、より細かな前照灯光束の制御を目指した研究が行われ、幾つかの提案がなされている。
　例えば、特開２０１２－１４６６２１号公報には、半導体レーザでホログラムを照明し、その回折光によって所望の配光の前照灯光束を生成するものが記載されている。
　これには、回転停止位置に応じて異なる複数のホログラムから選択できるようにするものや、印加電圧に応じて照明光の方向を変化させる液晶プリズムを具備し電圧によってハイビームとロービームとの配光を切り替えるものの提案が含まれる。
　しかし、この技術の場合、高応答可能な動作は、ハイビームとロービームとの切り替えのみであり、複数のホログラムからの選択は低である上、選択肢は限られるという欠点がある。

　また、特開２０１３－１２５６９３号公報には、視認性を向上させるための、Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色のレーザ光を混合して生成した白色レーザ光を、２次元ガルバノメータ（あるいはポリゴンミラー）を用いて走査することによって所望の配光の前照灯光束を生成するものが記載されている。
　これには、例えば路肩部の照明光の青みを強めたり、長時間運転の場合や、運転者が高齢の場合は色温度を下げたり、歩行者を目立つ色で照明するなどの提案が含まれる。
　しかし、この技術の場合、２次元走査によって所望の配光を得るものであるため、動的な配光条件の変更などの自由度は高いかも知れないが、前照灯光束として放射される瞬間・瞬間の照明レーザ光は細いビーム状を呈しているため、安全性を確保するための特段の対策が必要であるが、この点が未解決である問題がある。

特開２０１２－１４６６２１号 特開２０１３－１２５６９３号

　本発明が解決しようとする課題は、発光素子として半導体レーザを使用する場合でも安全性が保たれ、高い自由度をもって予め設計した配光分布に対し、そのうちの複数の特定の領域の明るさを高に増減することができるようにした光投射装置および車載用前照灯を提供することにある。

　本発明における第１の発明の光投射装置は、発光素子（Ｓｃ）と、
　前記発光素子（Ｓｃ）を駆動するための給電回路（Ｐｓ）と、
　前記発光素子（Ｓｃ）からの光によって形成される第１光放射領域（Ｇｓ）を有し、前記第１光放射領域（Ｇｓ）からの光を投影して第２光放射領域（Ｇｕ）を形成する第１光学系（Ｅｕ）と、
　前記第２光放射領域（Ｇｕ）の近傍において前記第２光放射領域（Ｇｕ）の形成にかかわる光束（Ｂｕ）を偏向する動的光偏向手段（Ｍｄ）と、
　前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の後段に設置され、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）によって前記光束（Ｂｕ）が偏向された偏向光束（Ｂｄ）を受けて投影し、第３光放射領域（Ｇｆ）を形成する第２光学系（Ｅｆ）と、
　前記第２光学系（Ｅｆ）の後段に設置され、それに入射される光束の入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめ、射出光束（Ｂｍｏ）に変換するための偏向パターン生成手段（Ｆｍ）とを具備し、
　該偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、その光入射部（Ｐｍｉ）に入射される入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめる際には、与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存するように構成され、
　前記第２光学系（Ｅｆ）は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役な像を遠方に結像するとともに、前記第３光放射領域（Ｇｆ）を前記光入射部（Ｐｍｉ）の一部の領域に形成し、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）は、前記光束（Ｂｕ）を偏向する方向を連続的に変化させる動作を継続することによって、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が前記光入射部（Ｐｍｉ）において連続的に移動せしめられることを特徴とするものである。

　本発明における第２の発明の光投射装置は、前記第２光放射領域（Ｇｕ）が前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役であることを特徴とするものである。

　本発明における第３の発明の光投射装置は、前記第２光学系（Ｅｆ）が形成する前記第３光放射領域（Ｇｆ）は、前記第１光学系（Ｅｕ）の射出瞳（Ｑｕｏ）に共役であることを特徴とするものである。

　本発明における第４の発明の光投射装置は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）が複数の発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）によって形成されており、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が、それぞれの前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）に対応して、別々に別れたサブ光放射領域（Ｇｆ１，Ｇｆ２，…）から形成されることを特徴とするものである。

　本発明における第５の発明の光投射装置は、前記第１光学系（Ｅｕ）は、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の偏向軸に平行な細長い形状の前記第２光放射領域（Ｇｕ）を形成することを特徴とするものである。

　本発明における第６の発明の光投射装置は、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、複数のセグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）に分割されており、該セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）毎に、そこに前記第３光放射領域（Ｇｆ）が位置するときに形成される前記射出光束（Ｂｍｏ）が、特定の射出方向分布を有するよう、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性が定められることを特徴とするものである。

　本発明における第７の発明の光投射装置は、前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力を変調する変調制御回路（Ｕｘ）と、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置を検出する走査位置検出手段とをさらに有し、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記走査位置検出手段からの情報に基づき、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置に依存して、前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力を変調することにより、前記射出光束（Ｂｍｏ）のうちの特定の射出方向分布を有する光束の明るさを、規定された標準の明るさよりも暗くまたは明るくすることを特徴とするものである。

　本発明における第８の発明の光投射装置は、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置（ｘ）に依存して前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力の変調を行うためのデータを、前記位置（ｘ）に対応するアドレス毎に保持するルックアップテーブルを有し、前記ルックアップテーブルの読み出し時は、前記走査位置検出手段が生成した前記位置（ｘ）のディジタル数値から生成したアドレス値に基づいて読み出すことを特徴とするものである。

　本発明における第９の発明の光投射装置は、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存することを実現するために、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、位置に依存して法線方向が変化する光反射面によって構成されることを特徴とするものである。

　本発明における第１０の発明の光投射装置は、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存することを実現するために、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、位置に依存して厚さまたは屈折率が変化する光屈折媒体によって構成されることを特徴とするものである。

　本発明における第１１の発明の光投射装置は、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存することを実現するために、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、位置に依存して位相が変化する干渉縞を有する回折格子によって構成されることを特徴とするものである。

　本発明における第１２の発明の車載用前照灯は、第１から１１の発明に記載の光投射装置を利用して光を投射することを特徴とするものである。

　発光素子として半導体レーザを使用する場合でも安全性が保たれ、高い自由度をもって予め設計した配光分布に対し、そのうちの複数の特定の領域の明るさを高に増減することができるようにした光投射装置および車載用前照灯を提供することができる。

本発明の光投射装置を簡略化して示すブロック図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す模式図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す模式図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図を表す。 本発明の光投射装置の一部の動作を簡略化して示すタイミング図を表す。 本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図を表す。 本発明の車載用前照灯の一部を簡略化して示す模式図を表す。 本発明の車載用前照灯の一部を簡略化して示す模式図を表す。 本発明の車載用前照灯の一部を簡略化して示す概念図を表す。

　本発明に関する説明において、共役という用語に関しては、幾何光学分野における一般用語として、例えば、ＡとＢとは共役である、と言うとき、少なくとも近軸理論に基づき、レンズ等の結像機能を有する光学素子の作用によってＡがＢに、またはＢがＡに結像されることを意味する。
　このとき、Ａ，Ｂは像であって、孤立した点像が対象として含まれることは当然として、複数の点像からなる集合や、点像が連続的に分布した拡がりのある像も対象として含める。

　ここで、点像あるいは像点（すなわち像）とは、幾何光学分野における一般用語として、実際に光がその点から放射されているもの、光がその点に向かって収束して行ってスクリーンを置くと明るい点が映るもの、光がその点に向かって収束して行くように見える（が、その点は光学系の内部にあってスクリーンを置けない）もの、光がその点から放射されているように見える（が、その点は光学系の内部にあってスクリーンを置けない）もの、の何れをも含み、区別しないし、このとき、結像における収差やピント外れ等によってボケが生じ、理想的な点や回折限界像でなくなる現象は無視する。

　また、光放射領域とは、光を発している、または光が照射されている空間や面で、前記した像を含む場合もあり、同様に、実際に光がその領域から放射されているもの、光がその領域に向かって収束して行ってスクリーンを置くと明るい領域が映るもの、光がその領域に向かって収束して行くように見える（が、その領域は光学系の内部にあってスクリーンを置けない）もの、光がその領域から放射されているように見える（が、その領域は光学系の内部にあってスクリーンを置けない）もの、の何れをも含み、区別しない。
　さらに、放射面素とは、光放射領域を構成する像点、もしくは小さい光放射領域を指す。

　発光素子（Ｓｃ）が、半導体レーザである場合において、もし半導体レーザが１個ならば、第１光放射領域（Ｇｓ）は、単に１個の点光源と考えればよく、通常は、それを光学系の光軸上に置き、また、半導体レーザからの発散光の発散方向分布の中心光線が光軸に一致する方向に向けて配置すればよい。
　しかし、半導体レーザを複数個有する光源や、有限の面積内に放射面素が連続的に分布する光源の場合は、光学系の入射瞳や射出瞳、主光線について配慮した設計が必要になり、以下においては、このような状況について述べる。

　一般のカメラレンズを例にとると、通常は開口絞りがレンズの内部に存在するが、光が入る側からレンズを見ときに、レンズを通して見える開口絞りの像を入射瞳、光が出る側からレンズを見ときに、レンズを通して見える開口絞りの像を射出瞳、入射瞳の中心に向かう、または射出瞳の中心から出て来る光線（通常は子午光線）を主光線と呼ぶ。
　また広義には、主光線以外の光線は周辺光線と呼ばれる。
　ただし、レーザのような指向性を有する光を扱う光学系では、開口絞りによって光束を切り出す必要が無いために開口絞りが存在しない場合が多く、その場合は、光学系における光の存在形態によって、それらが定義される。

　通常は、放射面素からの放射光束における、光の方向分布の中心光線を主光線とし、光学系に入射する主光線またはその延長線が光軸と交わる位置に入射瞳があり、光学系から射出する主光線またはその延長線が光軸と交わる位置に射出瞳があると考える。
　ただし、厳密な話をすると、このように定義した主光線と光軸とが、例えば調整誤差のために交わらず、ねじれの位置にあるに過ぎない場合も考えられる。
　しかし、このような現象は本質とは無関係であり、また議論しても不毛であるため、以下においては、このような現象は生じないと見なす、あるいは、主光線と光軸とが最接近する位置において交わっていると見なすことにする。
　また、光学系のなかの隣接する２個の部分光学系ＡおよびＢに注目し、Ａの直後にＢが隣接しているとしたとき、（Ａの出力像がＢの入力像となるのと同様に）Ａの射出瞳はＢの入射瞳となるし、そもそも光学系のなかに任意に定義した部分光学系の入射瞳・射出瞳は、（開口絞りが存在すれば全てそれの像であるし、存在しなくても）全て共役のはずであるから、特に区別が必要無ければ、入射瞳・射出瞳を単に瞳と呼ぶ。

　本発明の説明および図面においては、光学系の光軸をｚ軸と呼んでいるが、もし反射鏡によって光軸が折り曲げられた場合は、元のｚ軸に沿う光線が反射されて進む方向もｚ軸と呼び、新たな座標軸を取ることはしない。
　なお、図２などの図面において、ｚ軸に垂直な軸として、便宜上ｘ軸およびｙ軸と表記している。

　先ず、本発明の光投射装置を簡略化して示すブロック図である図１および本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図である図２、図３を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。
　図１において、例えば発光素子（Ｓｃ）が、端面発光の半導体レーザである場合、その半導体レーザパッケージの内部に収納された、半導体チップの表面に存在する発散光の放射部は、実質的に点光源として扱うことができ、これを第１光放射領域（Ｇｓ）とすることができる。
　また、発光素子（Ｓｃ）が面発光の半導体レーザやＬＥＤの場合も、その発光面を前記第１光放射領域（Ｇｓ）とすることができる。

　図２は、第１光放射領域（Ｇｓ）が、複数の、または分布する放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）から構成されている場合の様子を示している。
　前記放射面素（Ｋｓ）に注目すると、最外周の周辺光線（Ｌｍｓ１，Ｌｍｓ２）により示されているように、底面（Ｃｉ）により規定される円錐形角度領域内に前記放射面素（Ｋｓ）を形成する光束が分布していることを示しており、この放射面素からの光束に対する主光線（Ｌｐｓ）は、この光束分布の中心光線として定義している。
　一般論としては、前記主光線（Ｌｐｓ，Ｌｐｓ' ，…）は光学系の光軸であるｚ軸に対して角度を有し、したがって、光軸と交わる点（Ｑｓ）に瞳が存在すると考える。

　また図３は、２本の光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２）の光射出端、すなわち光射出端側のコアによって前記第１光放射領域（Ｇｓ）が構成されている場合の様子を示す。
　当然ながら発光素子は、前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２）それぞれにおける光射出端と反対側にある光入射端に存在し、発光素子からの光は、レンズ等を用いて各光入射端に注入される。
　この場合、放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）は、概ね均一に前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２）の光射出端に連続的に分布していると考えてよく、前記放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）のそれぞれからは、光ファイバの構造によって既定される、周辺光線が分布して存在する円錐形角度領域の頂角をもって光が放射される。
　また、前記放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）のそれぞれから発する光束の主光線（Ｌｐｓ，Ｌｐｓ' ，…）はファイバ軸に平行であり、また前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２）は束ねて光学系の光軸であるｚ軸に平行に配置してある。
　このように、前記主光線（Ｌｐｓ，Ｌｐｓ' ，…）が光学系の光軸に平行である場合は、瞳は無限遠にあると考える。
　なお、この場合、前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２）の光射出端自体を前記放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）と見なしても構わない。
　このように本発明においては、第１光放射領域（Ｇｓ）は、点光源または分布する光源である発光素子そのものであっても構わず、また発光素子からの光が導波されることによって、或いは発光素子からの光で照明されることによって光を放射する領域であっても構わない。
　そして当然ながら、これらの光放射領域(発光素子である場合を含む）が、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の中に何個あっても構わないし、光放射領域が放射する光の波長帯域が、光放射領域によって異なっていても同じであっても構わず、また、複数の波長帯域が混合されていても構わない。

　レンズ等からなる第１光学系（Ｅｕ）は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）からの光束（Ｂｓ）の入力を受けて、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に対する投影領域として、後段の動的光偏向手段（Ｍｄ）の偏向点近傍に、第２光放射領域（Ｇｕ）を形成するように配置される。
　すなわち前記動的光偏向手段（Ｍｄ）は、前記第２光放射領域（Ｇｕ）の近傍にある偏向点において前記第２光放射領域（Ｇｕ）の形成にかかわる光束（Ｂｕ）を偏向する。

　レンズ等からなる第２光学系（Ｅｆ）は、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）によって偏向された偏向光束（Ｂｄ）を、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役な像を遠方に形成する光束（Ｂｆ）に変換し、後段の偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の光入射部（Ｐｍｉ）の一部に、第３光放射領域（Ｇｆ）を形成するよう設置される。
　そして、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、前記第２光学系（Ｅｆ）から前記光入射部（Ｐｍｉ）に入力された光束（Ｂｆ）の入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめ、その光射出部（Ｐｍｏ）より射出光束（Ｂｍｏ）が出力される。

　ここで、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存するように構成されている。
　また、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）は、前記光束（Ｂｕ）を偏向する方向を連続的に変化させるため、前記光入射部（Ｐｍｉ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置が、連続的に移動せしめられて行く。
　その結果、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）による偏向動作の進行に伴って、前記射出光束（Ｂｍｏ）は、その射出方向を次々と変化させて行くことになる。
　したがって、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性を規定することにより、前記射出光束（Ｂｍｏ）の射出方向の変化の様子、すなわち遠方に対する配光分布を、高い自由度で作り込むことができる。
　因みに、前記光射出部（Ｐｍｏ）は前記光入射部（Ｐｍｉ）とは別のものとして必ず存在するとは限らず、後述するように、前記光入射部（Ｐｍｉ）が前記光射出部（Ｐｍｏ）を兼ねている場合もあり得る。

　前記光入射部（Ｐｍｉ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の走査の様子は１次元的であるが、それに対して、前記射出光束（Ｂｍｏ）が遠方に作る配光分布は２次元的である。
　そのため、前記射出光束（Ｂｍｏ）は、指向性の強いビームではなく発散的な光束とならざるを得ず、そのため、前記発光素子（Ｓｃ）に半導体レーザ等のコヒーレント光源を使用した場合でも、仮に人の眼が本光投射装置からの光の直射を受けたときにも、一定の安全性が確保されることになる。
　このように本発明においては、前記発光素子（Ｓｃ）にコヒーレント光源を使用することができることにより、光ファイバを使用しても効率良く光を伝送することが可能となるため、光学系の設計の自由度を高めることができる。

　いま述べた本発明の光投射装置の働きを理解し易いよう、本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す模式図である図４のような、極めて単純化した構成の本光投射装置について説明する。
　発光素子（Ｓｃ）は、実質的に点光源と見なせる活性領域で発光する半導体レーザとすると、この活性領域が第１光放射領域（Ｇｓ）となる。
　一方、動的光偏向手段（Ｍｄ）は、偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の反射面に反転的回転駆動体（Ｍｇａｌ）の回転軸（Ｍｒａｘ）が位置するよう構成したガルバノメータを想定し、前記第１光学系（Ｅｕ）は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）と共役な点像である第２光放射領域（Ｇｕ）を、偏向点である前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の前記回転軸（Ｍｒａｘ）上に結像する構成を考える。
　そうすると、偏向前の前記光束（Ｂｕ）が前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）によって偏向された後の前記偏向光束（Ｂｄ）が形成する像点は、矢印（Ａｍｒ）に示すような前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転によっても移動しない不動の前記第２光放射領域（Ｇｕ）となる。
　ただし、前記偏向光束（Ｂｄ）の主光線は、前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転に伴って方向を変化させる。

　そして第２光学系（Ｅｆ）として、前記偏向光束（Ｂｄ）が形成する不動の像点である前記第２光放射領域（Ｇｕ）を無限遠に結像する光学系、具体的には、例えば平凸レンズなどの正の焦点距離を有するレンズ系の焦点が、前記第２光放射領域（Ｇｕ）に一致するように配置した光学系を想定すれば、前記第２光学系（Ｅｆ）から出力される光束（Ｂｆ）は、図に記載の主光線（Ｌｐｆ' ）と光束（Ｂｆ' ）、および主光線（Ｌｐｆ" ）と光束（Ｂｆ" ）のように、前記矢印（Ａｍｒ）で示した前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転に対して、常に光束としては平行光束を維持し、かつ主光線の方向がｚ軸に平行を維持しながら矢印（Ａｍｆ）に示すように移動する。
　その結果、偏向パターン生成手段の前記光束（Ｂｆ' ）により形成される第３光放射領域（Ｇｆ' ）や前記光束（Ｂｆ" ）により形成される第３光放射領域（Ｇｆ" ）のように、光入射部（Ｐｍｉ）上では第３光放射領域が移動することになる。

　因みに、前記主光線（Ｌｐｆ' ）と前記主光線（Ｌｐｆ" ）とは、それぞれ元々前記動的光偏向手段（Ｍｄ）よりも前段においては、光学系のｚ軸と一致する光線であったものが、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）によって傾きを与えられ、それが前記第２光学系（Ｅｆ）によって投影されたものである。
　言い換えれば、前記主光線（Ｌｐｆ' ）と前記主光線（Ｌｐｆ" ）とは、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）よりも前段におけるｚ軸の投影である。

　図４に示した光投射装置においては、前記第２光放射領域（Ｇｕ）が前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役であるものを記載したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、例えば本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す模式図である図５のように構成することも可能である。
　この図の光学系は、大雑把に言えば、図４における前記第１光学系（Ｅｕ）をコリメータレンズ（Ｅｕ１）とシリンドリカルレンズ（Ｅｕ２）から成るものに、また前記第２光学系（Ｅｆ）をシリンドリカルレンズ（Ｅｆ' ）から成るものに置き換え、さらに前記動的光偏向手段をガルバノメータからポリゴンの偏向用ミラー（Ｍｄｍ）をモータ（Ｍｐｏｌ）で回転させるものに置き換えて構成したものである。

　すなわち、発光素子（Ｓｃ）の点状の第１光放射領域（Ｇｓ）は、前記コリメータレンズ（Ｅｕ１）によって一旦無限遠像、つまり平行光束に変換された後、偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転軸（Ｍｒａｘ）に垂直な面内でのみ正パワーを有する前記シリンドリカルレンズ（Ｅｕ２）によって、前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転軸（Ｍｒａｘ）上に線状の第２光放射領域（Ｇｕ）が生成される。
　そして、前記回転軸（Ｍｒａｘ）に垂直な面内でのみ正パワーを有する前記シリンドリカルレンズ（Ｅｆ' ）によって、前記偏向光束（Ｂｄ）が前記回転軸（Ｍｒａｘ）に垂直な面内でコリメートされるように配置する。
　なお、この構成の場合、前記コリメータレンズ（Ｅｕ１）を出てから偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の光入射部（Ｐｍｉ）に至るまでの光学系部分における光線は、前記回転軸（Ｍｒａｘ）に垂直な方向から見ると全て平行光線に見えることになる。

　結局、前記第２光放射領域（Ｇｕ）は前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）によって偏向された後の前記偏向光束（Ｂｄ）においても不動であるから、図４に示したものと同様に、光束（Ｂｆ' ）および光束（Ｂｆ" ）のように、前記矢印（Ａｍｒ）で示した前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転に対して、常に光束としては平行光束を維持し、かつｚ軸に平行な方向を維持しながら矢印（Ａｍｆ）に示すように移動し、光入射部（Ｐｍｉ）上では第３光放射領域が移動することになる。
　図４の光投射装置と図５の光投射装置とは、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）に形成する第３光放射領域（Ｇｆ）や、その動きは同じであるが、図４の光投射装置では前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の反射面上に点状の前記第２光放射領域（Ｇｕ）が生成されるため、前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の反射面に存在し得る塵や傷などの欠陥の影響を受け易い欠点がある。これに対して、図５の光投射装置では前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の反射面上に線状の前記第２光放射領域（Ｇｕ）が生成されるため、そのような欠陥の影響を受け難い利点が得られる。

　なお、図４の光投射装置ではガルバノメータを用いたため、前記偏向光束（Ｂｄ）における前記第２光放射領域（Ｇｕ）を厳密に不動にすることが原理的に可能であったが、図５の光投射装置ではポリゴンミラーを用いたため、前記偏向光束（Ｂｄ）における前記第２光放射領域（Ｇｕ）は厳密には不動ではなく、前記偏向用ミラーの回転に伴って、その反射面が前後に移動することにより、前記第２光放射領域（Ｇｕ）も前後に移動する。
　しかし、実際の光投射装置においては、前記偏向光束（Ｂｄ）の拡がり角、すなわちＮＡを十分に小さくすることができるため、実質的に前記第２光放射領域（Ｇｕ）の前後移動の影響を受けないようにすることが可能である。

　図４の光投射装置においては、敢えて最も単純な構成として、前記第１光放射領域（Ｇｓ）が１個の点状の発光領域から成る場合を想定したが、複数の発光領域から成る場合は、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）に投影される前記第３光放射領域（Ｇｆ）においては、複数の発光領域それぞれに対応して領域が形成される。
　形成されるそれぞれの領域は、分離する、または、重なる、あるいは、一部分が重なって不完全に分離する、の３種類のうちの何れかの形態をとり得るが、何れの形態のものとなるかは、前記第１光放射領域（Ｇｓ）から前記第２光学系（Ｅｆ）に至る光学系の構造に依存する。

　これらのうち、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の複数の発光領域それぞれに対応して形成されるそれぞれの領域が重なる形態のものは、前記第３光放射領域（Ｇｆ）がコンパクトになる利点が得られるため、この形態の前記第３光放射領域（Ｇｆ）を生成する光学系の設計指針について、本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図である図６を用いて説明する。
　本図は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）を形成する光束が光学系に入射し、第１光学系（Ｅｕ）、動的光偏向手段（Ｍｄ）を経て第２光学系（Ｅｆ）を通過すると、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の空間では、例えば図２に記載したような前記主光線（Ｌｐｓ，Ｌｐｓ' ，…）であったものが、第３光放射領域（Ｇｆ）の中心の近傍を通過する主光線（Ｌｐｆ，Ｌｐｆ' ）となる様子を描いてある。
　なお、図４のものと同様に、前記第１光学系（Ｅｕ）は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）と共役な第２光放射領域（Ｇｕ）を、動的光偏向手段（Ｍｄ）たる偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の回転軸（Ｍｒａｘ）上に結像し、第２光学系（Ｅｆ）は、前記第２光放射領域（Ｇｕ）を無限遠に結像するよう構成する。
　そのため、光学系としての光軸はｚ軸であるが、前記第３光放射領域（Ｇｆ）や、これを形成する光束（Ｂｆ，Ｂｆ' ）の中心軸であるｚｆ軸は、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）よりも前段における光学系のｚ軸が、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）によって傾きを与えられ、それが前記第２光学系（Ｅｆ）によって投影されたものであって、図４に関して述べたように、ｚ軸と平行を維持したまま、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）による偏向動作の進行に伴って、移動して行く。

　このように、前記主光線（Ｌｐｆ，Ｌｐｆ' ）が前記第３光放射領域（Ｇｆ）の中心の近傍を通過する光学系は、前記第２光学系（Ｅｆ）の射出瞳が前記第３光放射領域（Ｇｆ）に出来るように設計することにより実現することができる。
　そのためには、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の空間における瞳の像が、前記第１光学系（Ｅｕ）によって射出瞳（Ｑｕｏ）として投影される際に、それが前記第３光放射領域（Ｇｆ）と共役となるように設計するとよい。
　ただし、前記したように、前記第１光学系（Ｅｕ）の前記射出瞳（Ｑｕｏ）と前記第３光放射領域（Ｇｆ）とが共役であるとは、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）を介して入力される前記射出瞳（Ｑｕｏ）の像を入力像とする、前記第２光学系（Ｅｆ）の結像機能による出力像として、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が形成されることを意味する。
　なお、設計に際しては、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の偏向角が零である場合を基本とすればよい。

　図６においては、一例として、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の前記放射面素（Ｋｓ，Ｋｓ' ，…）に対応して、前記第２光学系（Ｅｆ）が結像する出力像は、無限遠もしくはそれに準ずる遠方の像であるように描いてある。
　このような、出力像点が遠方に位置する光学系を実現するには、前記第２光学系（Ｅｆ）の入力側焦点面近傍に前記第１光放射領域（Ｇｓ）の像が形成されるように設計すればよく、前記した前記第２光学系（Ｅｆ）の射出瞳が前記第３光放射領域（Ｇｆ）に出来るように設計することとの両立が可能である。

　ここで、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が前記射出瞳（Ｑｕｏ）に共役であることの正確性について補足すると、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）を基準として、前記射出瞳（Ｑｕｏ）に共役な領域が形成される位置が、それより前方または後方に多少ずれても、そのことによる前記第３光放射領域（Ｇｆ）の拡大に起因する、前記光入射部（Ｐｍｉ）のはみ出しが生じなければ、あるいは、はみ出しが生じても、そのことによる光の利用効率の低下が許容限度内であれば問題は無い。
　なお、図１においては、前記第１光学系（Ｅｕ）の前記射出瞳（Ｑｕｏ）が、便宜上、前記第１光学系（Ｅｕ）よりも後方にあるように描いてあるが、例えば、これが虚像であって、幾何光学的な位置が、前記第１光学系（Ｅｕ）の内部、もしくは前記第１光学系（Ｅｕ）よりも前方に形成されるものであっても構わない。
　また、図１においては、前記射出瞳（Ｑｕｏ）が、前記第２光放射領域（Ｇｕ）よりも前方にあるように描いてあるが、後方に形成されるものであっても構わない。

　ここまで、図４および図６に関して述べたように、前記第１光学系（Ｅｕ）は、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の偏向点近傍に形成される前記第２光放射領域（Ｇｕ）が、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役となるように構成することが好適である。
　好適である理由の第１は、前記第１光学系（Ｅｕ）に入力される全ての光が通過する領域として、前記第１光放射領域（Ｇｓ）はコンパクトな領域であり、よって前記第２光放射領域（Ｇｕ）もまた、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役な領域とすることでコンパクトになるからである。
　このようにすることにより、前記光束（Ｂｕ）を偏向するために必要な前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の大きさもコンパクトにすることが可能になる。

　好適である理由の第２は、前記第２光放射領域（Ｇｕ）が、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役であるため、前記第２光学系（Ｅｆ）が形成する遠方の像は、前記第２光放射領域（Ｇｕ）にも共役となるが、該第２光放射領域（Ｇｕ）は前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の近傍に配置されるため、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の偏向動作によっても、該第２光放射領域（Ｇｕ）は概ね不動状態を保たれ、よって前記第２光学系（Ｅｆ）が形成する遠方の像も概ね不動状態を保たれるからである。

　なお、前記第１光放射領域（Ｇｓ）を構成する複数の発光領域が、複数の発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）からの光によって形成されており、したがって、それぞれの前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）に対応して前記光束（Ｂｆ，Ｂｆ' ）が生成されるようにすることにより、特別の利点が生まれる。
　このように発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）を複数個備えることにより、前記射出光束（Ｂｍｏ）の光量は個数倍になるが、そのうちの１個が故障して発光しなくなった場合、当然その分だけ明るさが低下する不都合は被るが、光投射装置としての機能を完全に喪失する訳ではない点が重要である。
　この特徴は、特に本光投射装置を車載用前照灯に応用する場合には、安全の面から大変有利となる。

　従来、車載用前照灯においては、ハイビームおよびロービームの２種類の配光領域を切換えて照明が行われている。
　これをより具体的に言えば、上下方向では近距離部・中距離部・遠距離部、左右方向では左側・正面・右側に分けて、それぞれの組合せ領域毎に適正な配光が設定されている。　ただし、理想的には、更に細分化して配光を設定できることが望ましい。

　本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図である図７に示すように、本発明の光投射装置を車載用前照灯に応用する場合、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）を、複数の、例えば前記した上下方向の３種類と左右方向の３種類との組合せによる、９個の配光領域のそれぞれに対応するセグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）に分割し、それぞれが特定の空間方向近傍の領域、例えば第１セグメントは右側の近距離路面、第２セグメントは正面の近距離路面、…、第９セグメントは左側の遠方を照明するよう、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性を、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）それぞれ毎に規定することにより、前記射出光束（Ｂｍｏ）の射出方向、すなわち遠方投影面（Ｐｔ）での配光分布（Ｇｔ）を作り込むことができる。
　そして前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の動的偏向動作に基づき、前記光入射部（Ｐｍｉ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置が、連続的に移動せしめられて行くことにより、前記射出光束（Ｂｍｏ）は、作り込まれた前記配光分布（Ｇｔ）を次々と実現させて行くことができる。

　図においては、前記第３光放射領域（Ｇｆ）の移動方向においては、前記第３光放射領域（Ｇｆ）の大きさ(すなわち横幅)よりも、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の大きさ(すなわち横幅)が大きいように描いてあるが、例えばセグメント分割数を増すなどの事情によって、逆に小さくなったとしても構わない。
　そのような場合は、前記第３光放射領域（Ｇｆ）は常に複数の前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）に対して光を投影していることになるが、光を投影されたそれぞれの前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）は、規定された配光分布を、自身が投影を受けた光パワーに応じた強さで形成するため、複数の前記配光分布（Ｇｔ）が重畳された配光分布が前記遠方投影面（Ｐｔ）に生成される。
　そして前記第３光放射領域（Ｇｆ）の移動に伴って、それぞれの前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）が形成する配光分布の比率が変化して行くことになる。
　なお、個々の前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の横幅が小さくなった極限として、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性が、前記第３光放射領域（Ｇｆ）の移動方向において、実質的に連続的に変化しているように構成することも可能である。

　前記したように、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のそれぞれに対し、特定の空間方向近傍の配光分布（Ｇｔ）が作り込まれているため、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のうちの特定のセグメント上に前記第３光放射領域（Ｇｆ）が形成されているときに、前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力が減少または増加されるよう、変調を加えるならば、そのセグメントに対応する特定の空間方向近傍の配光分布（Ｇｔ）を暗くまたは明るくすることができる。

　したがって本発明の光投射装置を車載用前照灯に応用する場合、ハイビームとロービームとの切換えは、ハイビームのときは、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の全てに対して前記第３光放射領域（Ｇｆ）の投影光量が規定された標準の明るさになるよう前記給電回路（Ｐｓ）を制御し、ロービームのときは、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のうちのロービームを構成する配光分布に対応するセグメント以外のセグメントの全てに対して前記第３光放射領域（Ｇｆ）の投影光量が低下またはゼロになるよう前記給電回路（Ｐｓ）を制御することにより達成できる。
　さらに本発明の光投射装置では、単純なハイビームとロービームとの切換えのみならず、後述するように、例えば、グレア防止のために、対向車がある場合には対向車に向かう配光分布のみを消したり、あるいは、左折する場合には左側の配光分布を増強したりするなど、きめ細かな配光制御を行うことができる。

　ただし、このような変調制御を行うためには、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のうちの何れのセグメント上に形成されているか、より一般的に言えば、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）での前記第３光放射領域（Ｇｆ）の移動、すなわち走査における現在の位置を常に追跡するための、走査位置検出手段が必要である。
　該走査位置検出手段としては、使用する前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の種類に応じて適当な構成を選ぶ必要がある。

　例えば前記動的光偏向手段（Ｍｄ）が、図４に記載したガルバノメータである場合の走査位置検出手段に関し、本発明の光投射装置の一部の動作を簡略化して示すタイミング図である図８を用いて説明する。
　ガルバノメータの前記反転的回転駆動体（Ｍｇａｌ）を駆動するガルバノメータ駆動回路（Ｐｇａｌ）には、本光投射装置の変調制御回路（Ｕｘ）より、鋸歯状波の波形を有する位相信号（φ）が送られる。
　前記ガルバノメータ駆動回路（Ｐｇａｌ）は、前記回転軸（Ｍｒａｘ）の回転角が前記位相信号（φ）に比例するよう、前記反転的回転駆動体（Ｍｇａｌ）に制御された電流を流すが、回転の急峻さには限度があるため、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）での前記第３光放射領域（Ｇｆ）の走査の位置（ｘ）は、図示したように、前記位相信号（φ）から遅れたものとなる。

　前記走査の位置（ｘ）が前記光入射部（Ｐｍｉ）の外から走査有効区間（Ｘｅｆ）に入ったことを意味する、有効始点タイミング（ｔ１）に対する、前記位相信号（φ）の位相起点タイミング（ｔ０）からの起点遅れ時間（Ｔｄ）の値と、前記第３光放射領域（Ｇｆ）の移動度の値とを予め測定しておけば、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記位相起点タイミング（ｔ０）から前記起点遅れ時間（Ｔｄ）だけ待って時間カウントを開始することにより、時間カウント計数値の大きさに比例する形式で前記走査の位置（ｘ）を求めることができ、よって前記走査位置検出手段が実現できる。
　したがって、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、有効始点タイミング（ｔ１）において発光素子電流（Ｉｓ）を流すよう変調を開始し、例えば、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が対向車に向かう配光分布を形成するセグメントに入るタイミング（ｔ２）で電流を止め、そのセグメントから出るタイミング（ｔ３）で再度電流を流すように変調して、前記したグレア防止のための動作を実現することができる。

　一方、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）が、図５に記載したポリゴンミラーである場合は、前記モータ（Ｍｐｏｌ）の回転軸に回転角度を検出できるロータリーエンコーダを付加し、ロータリーエンコーダからの出力信号に基づいて検出される回転角度と、ポリゴンミラー各反射面（図５のポリゴンミラーは６面）毎の前記走査の位置（ｘ）との相関を予め測定しておくことにより、変調制御回路（Ｕｘ）は、ロータリーエンコーダからの出力信号に基づいて検出される回転角度を介して前記走査の位置（ｘ）を求めることができ、よって前記走査位置検出手段が実現できる。

　また、ロータリーエンコーダを使わずに、例えば、ポリゴンミラーの上面の周囲部の１箇所に付加したマーク（Ｎ）を反射型光センサ（Ｍｓ）によって検出した起点検出信号（Ｊｍ）を前記変調制御回路（Ｕｘ）に入力するよう構成し、前記マーク（Ｎ）を検出した回転角度位置と走査有効区間の有効始点の回転角度位置との関係を、ポリゴンミラーの各反射面毎に予め測定しておくことにより、前記マーク（Ｎ）を検出した時刻を起点として、その時刻からの経過時間を前記モータ（Ｍｐｏｌ）の回転角度に乗算するならば、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記したロータリーエンコーダからの出力信号に基づいて検出される回転角度に代えて、前記経過時間を介して前記走査の位置（ｘ）を求めることができ、よって前記走査位置検出手段が実現できる。
　なお、前記モータ（Ｍｐｏｌ）の回転角度は、前記マーク（Ｎ）を検出する周期から計算することが可能であるため、前記モータ（Ｍｐｏｌ）の回転角度の変動の影響を補正することができる。

　次に、前記第１光放射領域（Ｇｓ）が複数の発光領域から成る場合で、特に複数の発光領域が複数の発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）によって形成されている場合に、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）に投影される前記第３光放射領域（Ｇｆ）において、前記した、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の複数の発光領域それぞれに対応して形成されるそれぞれの領域が分離する形態のものについて述べる。
　本発明の光投射装置の一部を簡略化して示す概念図である図９は、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が、２個の分離したサブ光放射領域（Ｇｆ１，Ｇｆ２）から成るものを描いてある。

　先に述べた前記第１光放射領域（Ｇｓ）の複数の発光領域それぞれに対応して形成されるそれぞれの領域が重なる形態である図６の光学系は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の空間における瞳の像が、前記第１光学系（Ｅｕ）によって射出瞳（Ｑｕｏ）として投影される際に、それが前記第３光放射領域（Ｇｆ）と共役となるように設計するべき旨の設計指針を説明した。
　したがって、図９のような前記第３光放射領域（Ｇｆ）を生成する光学系を構成するには、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が、前記第１光学系（Ｅｕ）の前記射出瞳（Ｑｕｏ）との共役から大きく外れるように設計すればよいことが判る。

　この光学系においては、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）による偏向動作の進行に伴って、ｚｆ軸が移動すると、前記サブ光放射領域（Ｇｆ１，Ｇｆ２）は、それぞれ前記光入射部（Ｐｍｉ）の異なるサブ入射領域（Ｐｍｉ１，Ｐｍｉ２）を走査する。
　したがって、前記サブ入射領域（Ｐｍｉ１，Ｐｍｉ２）のそれぞれを、図７に関して説明したようなセグメントに分割し、それぞれが特定の空間方向近傍の領域を照明するよう、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性を、セグメントそれぞれ毎に規定して作っておけば、前記サブ光放射領域（Ｇｆ１，Ｇｆ２）のそれぞれの源としてのそれぞれの発光領域は、異なる発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）であり、それぞれ独立に変調を加えることが可能であるから、前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）の数だけ、同時並列的に遠方投影面（Ｐｔ）上の配光分布（Ｇｔ）を発生することが可能な光投射装置を構成することができる。

　なお、いま述べた、前記第１光放射領域（Ｇｓ）の複数の発光領域それぞれに対応して形成されるそれぞれの領域が分離する形態については、複数の前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）を独立変調する場合の他に、例えば、複数の発光素子が、Ｒ，Ｇ，Ｂ（赤および緑、青）それぞれ色で発光する３個の光源素子であり、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）が有する、入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめる作用が、波長に依存する場合に、その波長依存性が悪影響を及ぼさないようにするために利用することができる。
　すなわち、サブ光放射領域をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色に分離して形成し、それぞれのサブ光放射領域が走査するサブ入射領域を、それぞれの色専用に設け、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性を、その色に合わせて規定することにより、その波長依存性を補正することが可能となる。

　これまで述べて来た前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、その光入射部（Ｐｍｉ）に入射される光束の入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめるものであり、そのために、与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存するものであり、その依存性、すなわち与えられる偏向の方向に関する前記光入射部（Ｐｍｉ）における分布が、所望の分布となるよう設計できるものでなければならない。

　このことを実現可能な前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）として、前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して法線方向が変化する光反射面を有する光学素子によって構成することが好適である。
　このとき、前記光反射面は、前記光入射部（Ｐｍｉ）の全体で、一つの曲面、すなわち曲率が連続変化する曲面を構成するものでもよい。
　あるいは前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の１個を見たとき、それ全体が一つの曲面で構成され、そのような前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の複数個を繋ぎ合わせて前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）を構成するものでもよい。
　さらには、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の１個を見たとき、それが複数の曲面を繋ぎ合わせて構成されているものでも構わない。
　また、これらの曲面の１個は、必ずしも微視的にも滑らかである必要は無く、小さな平面を繋ぎ合わせて構成しされたものであっても構わない。
　なお、この前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の場合、前記光入射部（Ｐｍｉ）が前記光射出部（Ｐｍｏ）を兼ねている。

　また、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）として、前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して厚さまたは屈折率が変化する光屈折媒体を有する光学素子によって構成することが好適である。
　この場合、厚さが変化する光屈折媒体で言えば、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、前記光入射部（Ｐｍｉ）である光入射側の屈折面と、前記光射出部（Ｐｍｏ）である光射出側の屈折面とを有する広義のレンズである。
　そして例えば、光射出側の屈折面を平面とするならば、光入射側の屈折面は曲面であり、この曲面は、前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して法線方向が変化する曲面として構成すればよい。
　このとき、前記光入射側屈折面は、前記光入射部（Ｐｍｉ）の全体で、一つの曲面、すなわち曲率が連続変化する曲面を構成するものでもよい。
　あるいは前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の１個を見たとき、それ全体が一つの曲面で構成され、そのような前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の複数個を繋ぎ合わせて前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）を構成するものでもよい。
　さらには、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）の１個を見たとき、それが複数の曲面を繋ぎ合わせて構成されているものでも構わない。
　また、これらの曲面の１個は、必ずしも微視的にも滑らかである必要は無く、小さな平面を繋ぎ合わせて構成しされたものであっても構わない。

　さらに、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）として、前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して位相が変化する干渉縞を有する回折格子、すなわちホログラムによって構成することが好適である。
　このとき回折格子の形式としては、回折効率の高い位相型、すなわち屈折率変調型が望ましく、さらには体積型の回折格子が望ましい。
　また、この回折格子は、回折光が光入射面の裏側から出力される透過型のものでもよく、光入射面から出力される反射型のものでもよい。
　なお、回折格子の機能は光波長に敏感であるため、Ｒ，Ｇ，Ｂが混合された略白色光を入射した際にも高い回折効率のものを製作することが難しい場合がある。
　このような場合は、前記したように、波長依存性が悪影響を及ぼさないようにするために、サブ光放射領域をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの色に分離して形成し、それぞれのサブ光放射領域が走査するサブ入射領域を、それぞれの色専用に設ける構成とすることが有効である。

　図４および図５では、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）としてガルバノメータやポリゴンミラーを用いた例を挙げたが、光束の角度を動的に偏向できるものであれば、どのようなものでも適用可能である。
　例えば円形のミラーの裏面の中心においてモータの回転軸に固定して回転させるもので、ミラーの反射面の法線ベクトルが、回転軸に対して所定角度だけ傾くように取り付けることにより、ミラーの回転に伴い、法線ベクトルの軌跡は円錐面を描くように揺動するため、このミラーは回転揺動ミラーとなり、動的光偏向手段として機能する。
　ただし、この動的光偏向手段で前記第１光学系（Ｅｕ）からの前記光束（Ｂｕ）を偏向した場合、より具体的に言うと、例えば、図４に記載のガルバノメータ形式の前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）を、この動的光偏向手段で置き換えた場合、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の移動の軌跡は、楕円形状を描く。
　したがって、図７に記載したような前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）を配置する場合は、この楕円形状の軌跡に沿って並べればよい。
　他に、断面が楔型になっているガラス板を回転させる回転非平行ガラス板も、前記した回転揺動ミラーと同様に動的光偏向手段として応用可能である。
　なお、図８にはガルバノメータを鋸歯状波の波形によって駆動するものを記載したが、この他にも、三角波や正弦波の波形によって駆動するようにして、偏向の戻りに伴う無駄時間が生じないようにすることもできる。

　本発明の光投射装置を応用した装置である、本発明の車載用前照灯の一部を簡略化して示す模式図である図１０を用いて、本発明の更なる実施例について説明する。
　Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域に対応してそれぞれ設けられた要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）に内蔵されている、発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…，Ｓｃ２，Ｓｃ２' ，…）は、給電回路（Ｐｓ）のドライバ回路（Ｐ１，Ｐ１' ，…，Ｐ２，Ｐ２' ，…）によって駆動されて発光する。
　なお、前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…，Ｓｃ２，Ｓｃ２' ，…）の個々については、ここでは、例えば半導体レーザや、半導体レーザの放射光を、高調波発生・光パラメトリック効果などのような非線形光学現象を利用して波長変換する光源などであり、そのような光源の複数個を直列接続、あるいは並列接続、さらには直並列接続するなどして、１個の前記ドライバ回路（Ｐ１，Ｐ１' ，…，Ｐ２，Ｐ２' ，…）によって駆動できるものとしてもよい。

　また、前記ドライバ回路（Ｐ１，Ｐ１' ，…）については、ここでは、直流電源（図示を省略）によって給電される、例えば降圧チョッパや昇圧チョッパなど方式の回路によって構成された、ＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…）に規定の電力を投入できるものとしている。
　変調制御回路（Ｕｘ）は、ドライバ回路制御信号（Ｊ１，Ｊ１' ，…，Ｊ２，Ｊ２' ，…）を介して前記ドライバ回路（Ｐ１，Ｐ１' ，…，Ｐ２，Ｐ２' ，…）毎に個別にデータを送受して制御し、それぞれの前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…，Ｓｃ２，Ｓｃ２' ，…）に規定の電力を投入し、また変調を加えることができるように構成されている。

　前記要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）のＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域毎の前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…，Ｓｃ２，Ｓｃ２' ，…）から発せられた光は、例えばレンズから成る集光光学系（Ｅｃ１，Ｅｃ２，…）によって光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）の入射端（Ｅｉ１，Ｅｉ２，…）に集光され、前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）のコアを伝播して射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）から放射されるように構成する。
　前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）の前記射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）が同一平面上に位置するようにえて、前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）の射出端部を束ねる事により第１光放射領域（Ｇｓ）を実現することができる。
　前記射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）からの放射光は、総合されて１個の出力光束を形成し、前記光束（Ｂｓ）として出力され、例えば、図５に示した前記第１光学系（Ｅｕ）およびそれ以降の部分から成る光学系に入射される。

　前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）に投影される前記第３光放射領域（Ｇｆ）において、前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）の前記射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）のそれぞれに対応した領域が、どのように形成されるか、すなわち、それぞれの領域が、図６のように重なるのか、それとも図９のように分離するのかに関しては、前記したように光学系の射出瞳の位置に依存するため、状況に応じて適する形態となるよう選択して光学系を設計する必要がある。
　前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）が、前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して法線方向が変化する光反射面を有する光学素子の場合は、光学素子の特性が光の波長に依存しないため、また前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して厚さまたは屈折率が変化する光屈折媒体を有する光学素子の場合は、光学素子の特性が光の波長にあまり依存しないため、領域が重なる形態とすることが好適であり、一方、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）が、前記光入射部（Ｐｍｉ）における位置に依存して位相が変化する干渉縞を有する回折格子、すなわちホログラムの場合は、回折格子の特性が光の波長に依存するため、領域が分離する形態とすることが好適である。

　前記したように、前記変調制御回路（Ｕｘ）には、前記走査位置検出手段の一部を構成する、ポリゴンミラーに付加した前記マーク（Ｎ）を反射型光センサ（Ｍｓ）によって検出した起点検出信号（Ｊｍ）が入力される。
　よって、本図の前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記した仕方に従って、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の走査の位置（ｘ）を知ることができるため、ドライバ回路制御信号（Ｊ１，Ｊ１' ，…，Ｊ２，Ｊ２' ，…）を介して前記ドライバ回路（Ｐ１，Ｐ１' ，…，Ｐ２，Ｐ２' ，…）を制御し、それぞれの前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…，Ｓｃ２，Ｓｃ２' ，…）に変調を加えることにより、前記したように前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のうちの特定のセグメント上に前記第３光放射領域（Ｇｆ）が形成されているときに、前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力が減少または増加されるよう、変調を加えることができるから、そのセグメントに対応する特定の空間方向近傍の配光分布（Ｇｔ）を暗くまたは明るくすることができる。

　図１０に記載の光学系においては、Ｒ，Ｇ，Ｂ各波長帯域に対応して３本の光ファイバを有するものを記載したが、同様の本発明の車載用前照灯の一部を簡略化して示す模式図である図１１に記載のように、ダイクロイックミラーを用いてＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域の光を合成し、略白色光束と成して、１本の光ファイバによって光を伝送するようにしてもよく、以下においてその構成を説明する。

　半導体レーザによる発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３）それぞれの半導体チップの表面に存在する発散光の放射部と、コリメータレンズ（Ｅｘ１，Ｅｘ２，Ｅｘ３）それぞれの焦点が一致するように配置することにより、前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３）の放射光は、略平行光束に変換される。
　前記発光素子（Ｓｃ１）がＲ色、前記発光素子（Ｓｃ２）がＧ色前記発光素子（Ｓｃ３）がＢ色であるとして、前記した略平行光束それぞれを、Ｒ色を透過してＧ色を反射するダイクロイックミラー（Ｅｒ２）と、Ｒ色とＧ色を透過してＢ色を反射するダイクロイックミラー（Ｅｒ３）とを介して重ね合わせることにより、光束（Ｆｘ）は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色が合成された略白色光束となるから、これを集光レンズ（Ｅｗ）に通すことによって、略白色の集束光束（Ｆｗ）となり、略白色集光領域（Ｇｗ）を形成する。

　光ファイバ（Ｅｇ）を、その入射端上に前記略白色集光領域（Ｇｗ）が形成されるよう配置することにより、前記光ファイバ（Ｅｇ）の射出端は、略白色の光放射領域として機能するから、これを、図１における前記第１光放射領域（Ｇｓ）、すなわち図４や図５における前記第１光放射領域（Ｇｓ）として配置することができる。
　因みに、前記ダイクロイックミラー（Ｅｒ３）によるＲ色，Ｇ色反射光とＢ色透過光からなる光束（Ｆｘ' ）を光センサ（Ｈ）で受けることにより、光量モニタを構成することができる。

　当然ながら、図１１に示した、ダイクロイックミラーを用いる略白色合成光学系（Ｕｗ）は、光ファイバを使用しない光投射装置を構成する場合にも応用可能である。
　すなわち、前記略白色合成光学系（Ｕｗ）が形成する前記略白色集光領域（Ｇｗ）を、図４や図５における前記第１光放射領域（Ｇｓ）として配置すればよい。

　また、図１０に示したような、３本の光ファイバを用いる光学系を使用する場合でも、光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）の前記射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）を束ねる代わりに、前記略白色合成光学系（Ｕｗ）から前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，Ｓｃ３）取り除いたものを用意して、前記コリメータレンズ（Ｅｘ１，Ｅｘ２，Ｅｘ３）それぞれの焦点と、前記光ファイバ（Ｅｇ１，Ｅｇ２，…）の前記射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）が一致するように配置することにより、同様に略白色集光領域（Ｇｗ）が形成されるから、これを図４や図５における前記第１光放射領域（Ｇｓ）として配置してもよい。

　なお、このようにダイクロイックミラーを付加した略白色合成光学系（Ｕｗ）を用いる利点は、これによって、前記第１光放射領域（Ｇｓ）を唯１個の略白色の領域のみから成るものとすることができる点にある。
　もしそうせずに前記第１光放射領域（Ｇｓ）がＲ，Ｇ，Ｂに分離した光放射領域から成る場合には、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）に投影される前記第３光放射領域（Ｇｆ）において、これら光放射領域のそれぞれに対応した領域を形成する光束の角度には、微小ながら差異が残り、前記遠方投影面（Ｐｔ）での、微小な色の分離となって現れる可能性があるが、前記略白色合成光学系（Ｕｗ）を用いることにより、この現象を排除できる。
　ただし、光ファイバの前記射出端（Ｅｏ１，Ｅｏ２，…）を可及的密に束ねるなどにより、前記した前記遠方投影面（Ｐｔ）での色の分離を小さくできるから、達成したい色の分離の程度に応じ、前記略白色合成光学系（Ｕｗ）を用いるか否かを決めればよい。

　本発明の車載用前照灯の一部を簡略化して示す概念図である図１２は、左側通行の場合の、前記した遠方投影面（Ｐｔ）における配光分布（Ｇｔ）の一例を示すものである。
　本図は車両の運転者が運転席から見る視野に対応し、図における上が視野の上すなわち遠方、下が視野の下すなわち手前、左が視野の左、右が視野の右に対応しており、遠距離配光領域（Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ６）および中距離配光領域（Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍ６）、近距離配光領域（Ｎ１）、左側追加配光領域（Ｌ１，Ｌ２）、右側追加配光領域（Ｒ１，Ｒ２）の領域に分割して配光分布を制御することができるように構成する。
　なお、本車載用前照灯が組み込まれる外部装置である自動車本体のメインシステム（Ｕａ）は、本車載用前照灯に対して配光指示信号（Ｊｅ）を送信することにより配光分布を設定することができる。

　通常の、所謂ハイビーム走行の際は、前記遠距離配光領域（Ｆ１，Ｆ２，…，Ｆ６）および前記中距離配光領域（Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍ６）、前記近距離配光領域（Ｎ１）の全ての配光領域を照明し、前記左側追加配光領域（Ｌ１，Ｌ２）と前記右側追加配光領域（Ｒ１，Ｒ２）は消すもしくは暗くした状態である。
　しかし前記メインシステム（Ｕａ）が、例えば前記遠距離配光領域（Ｆ３）に対応する位置に対向車を検知した場合、前記メインシステム（Ｕａ）は前記遠距離配光領域（Ｆ３）の照明を消すもしくは暗くした配光分布に対応する配光指示信号（Ｊｅ）を送信する。　そして、対向車が近づくに従い、前記遠距離配光領域（Ｆ４）から前記遠距離配光領域（Ｆ６）へと対向車の相対位置が移動して行くに従い、前記メインシステム（Ｕａ）は、配光指示信号（Ｊｅ）を介してその配光領域のみの照明を消すもしくは暗くした配光分布に切換えて行く照明制御を行うことができる。
　また、いま述べた照明制御は、対向車が複数台存在する場合でも実現可能である。　そのため、対向車に対するグレア防止を実現しながらも、消す必要の無い配光領域には十分な照明を与えることが可能となり、安全性を向上させることができる。

　また、その際、前記メインシステム（Ｕａ）が路面の濡れを認識した場合は、路面からの照り返しに起因する対向車に対するグレアをも低減するため、前記した前記遠距離配光領域（Ｆ２，Ｆ３，…，Ｆ６）の照明制御とともに、前記中距離配光領域（Ｍ２，Ｍ３，…，Ｍ６）の照明制御をも同時に行うようにすることが可能である。
　さらに、例えば左折する際は、前記メインシステム（Ｕａ）からの前記配光指示信号（Ｊｅ）に基づいて前記左側追加配光領域（Ｌ１）を、あるいは左折の曲率が大きい場合は前記左側追加配光領域（Ｌ１，Ｌ２）を明るくし、右折する際も同様に前記右側追加配光領域（Ｒ１，Ｒ２）を明るくするようにして、より安全性を高めることができる。

　また、本車載用前照灯においてはＲ，Ｇ，Ｂ各波長帯域に対応してそれぞれ要素光源（Ｕ１，Ｕ２，…）が設けられ、それぞれの明るさを独立に制御できるため、前記メインシステム（Ｕａ）が、例えば雨や霧などを検知した場合、空中に漂う水滴による光散乱が運転者の視界を妨害しないよう、投射色のスペクトルを、白色から長波長側にシフトさせ、さらにそのシフト量を、雨や霧の程度に応じて適正な値にするように制御することもできる。
　当然ながら、街燈照明のある街路と全く照明の無い田舎道とを前記メインシステム（Ｕａ）が識別し、全体の投射量を調節することも可能である。

　以上述べたような本車載用前照灯を実現するための前記給電回路（Ｐｓ）の前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のそれぞれに対応して記憶域アドレスが割り当てられたメモリを用いた、ルックアップテーブルを含んで構成することが好適である。
　前記メインシステム（Ｕａ）は、前記配光指示信号（Ｊｅ）を介して前記ルックアップテーブルの全てのアドレスに対し、そのアドレスによって指される前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）に投影された光によって形成される配光領域の明るさ情報を、予め書き込んでおき、また時々刻々の最適情報に更新し続ける必要がある。
　明るさ情報としては、例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ１色に１６階調の明るさ変化を持たせるなら、４ビット掛ける３色で１２ビット、したがって各アドレス２バイトのデータとなる。

　ガルバノメータやポリゴンミラー等の動的光偏向手段（Ｍｄ）による偏向に基づく、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）の前記光入射部（Ｐｍｉ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の走査位置を検出するための前記走査位置検出手段については前記した通りであるが、前記走査位置検出手段が生成する走査位置情報は、時間計測値であったり、ロータリーエンコーダの出力値であったりするが、何れもディジタル数値として生成される。
　したがって、この数値情報を前記ルックアップテーブルのアドレス値に変換し、前記ルックアップテーブルのそのアドレスに格納されているデータを読み出すことにより、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、その時点で前記第３光放射領域（Ｇｆ）が走査している前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）に対し、前記メインシステム（Ｕａ）が要求しているＲ，Ｇ，Ｂ各色の発光素子それぞれの明るさ情報を取得することができるから、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記ドライバ回路制御信号（Ｊ１，Ｊ１' ，…，Ｊ２，Ｊ２' ，…）を介して前記ドライバ回路（Ｐ１，Ｐ１' ，…，Ｐ２，Ｐ２' ，…）を制御することにより、その明るさ情報に従って前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ１' ，…，Ｓｃ２，Ｓｃ２' ，…）の明るさを変調することができる。

　なお、いま述べた変調については、例えば、取得した明るさ情報の値に比例する電流を流すように構成したり、発光素子の発光量を光センサで検出しながら、光センサの検出値が取得した明るさ情報の値に比例するよう発光素子に流す電流をフィードバック制御するように構成したりしてもよい。
　ところで、先に前記した照明制御が、対向車が複数台存在する場合でも実現可能である旨を述べたが、それは、前記ルックアップテーブルには、前記セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）のそれぞれに対し、独立にデータを保持できるからである。

　前記配光指示信号（Ｊｅ）を介した前記メインシステム（Ｕａ）からの指示による前記ルックアップテーブルへのデータ書き込み処理、あるいは前記走査位置検出手段における、前記した経過時間を介した走査の位置（ｘ）の決定処理、さらには前記走査の位置（ｘ）から前記ルックアップテーブルのアドレス値への変換、および前記ルックアップテーブルからのデータ読み出し処理など、これまで述べた前記変調制御回路（Ｕｘ）の機能の大部分は、マイクロプロセッサによって実現することが好適である。
　その際、前記ルックアップテーブルは、前記マイクロプロセッサが備えるメモリ領域の一部をそれに割り当てて実現すればよい。

　図１２に記載した配光領域は、それぞれ大きさが相違するが、そのために、大きい配光領域に対しては、光が薄まって照度が低くなることを意味するものではない。
　例えば最大の配光領域である前記近距離配光領域（Ｎ１）を形成するセグメントについては、前記第３光放射領域（Ｇｆ）の走査方向の長さを長くすれば、前記第３光放射領域（Ｇｆ）がそのセグメントに滞在する時間が長くなるから、大きい配光領域であっても十分な明るさを確保することができる。
　その意味においては、大きい配光領域は、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性として、同じ配光分布（Ｇｔ）を形成する複数のセグメントを連続して設けることにより実現させている、と考えてもよい。
　したがって、大きい配光領域に対して、前記ルックアップテーブルのアドレスを１個だけ割り付けるようにしても構わないし、複数のアドレスを割り付け、同じデータを書き込むようにしても構わない。
　また、異なるデータを書き込んで、時間的な明るさ変化を現出するようにしても構わない。

　前記メインシステム（Ｕａ）が、例えば撮像素子を用いて対向車を検出するためには、自車の前照灯が消えている瞬間に前方の撮像を行い、その画像から対向車の前照灯を見出す方法が有効である。
　本発明の光投射装置の場合、例えばガルバノメータの場合は前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の戻り期間、ポリゴンミラーの場合は前記第２光放射領域（Ｇｕ）が前記偏向用ミラー（Ｍｄｍ）の頂点と重なる期間は、発光素子の電流を止めればよいから、その期間だけ例えばハイレベルになる投射停止期間信号（Ｊｚ）を前記変調制御回路（Ｕｘ）が出力するものとし、前記メインシステム（Ｕａ）がそれを読み取って前記した撮像を行うことが可能なように構成することが好適である。
　一方、前記した回転揺動ミラーや回転非平行ガラス板、あるいは前記した三角波や正弦波で駆動するガルバノメータのように、それ自身の特徴に起因した発光素子の電流を止める理由の無いものの場合は、前記メインシステム（Ｕａ）からの信号に従って発光素子の電流を止めるように構成することが好適である。

　光学系設計に関して若干補足しておく。
　レンズ設計分野において一般的に知られているように、１個のレンズからなる光学系を、それと同じ機能の、複数のレンズの組合せからなる光学系に構造変換したり、あるいは逆の構造変換をすることも可能であり、特に前者の構造変換は、対象光学系についての焦点距離は同じでも、入力側主点位置および出力側主点位置を好都合な位置に設定したり、アフォーカル系を導入したりすることにより、１個のレンズでは物理的に実現不可能な機能を実現させる、あるいは、レンズのパワーを複数のレンズに分散させることにより、収差を減少させる、などの目的で活用される。　本明細書の図面に示したレンズにおいても、前記した構造変換を活用して、あるいは非球面レンズを使うなどしてレンズの枚数を増減し、性能あるいはコストを改善することができる。

　本発明は、車載用前照灯などの照明装置において使用可能な、半導体レーザなどの発光素子を用いた光投射装置を設計・製造する産業において利用可能である。

Ａ１　　　セグメント
Ａ２　　　セグメント
Ａ９　　　セグメント
Ａｍｆ  　矢印
Ａｍｒ  　矢印
Ｂｄ    　偏向光束
Ｂｆ　　　光束
Ｂｆ'   　光束
Ｂｆ"   　光束
Ｂｍｏ　　射出光束
Ｂｓ　　　光束
Ｂｕ　　　光束
Ｃｉ　　　底面
Ｅｃ１　　集光光学系
Ｅｃ２　　集光光学系
Ｅｆ　　　第２光学系
Ｅｆ'   　シリンドリカルレンズ
Ｅｇ　　　光ファイバ
Ｅｇ１　　光ファイバ
Ｅｇ２　　光ファイバ
Ｅｉ１　　入射端
Ｅｉ２　　入射端
Ｅｏ１　　射出端
Ｅｏ２　　射出端
Ｅｒ２　　ダイクロイックミラー
Ｅｒ３　　ダイクロイックミラー
Ｅｕ　　　第１光学系
Ｅｕ１　　コリメータレンズ
Ｅｕ２　　シリンドリカルレンズ
Ｅｗ　　　集光レンズ
Ｅｘ１　　コリメータレンズ
Ｅｘ２　　コリメータレンズ
Ｅｘ３　　コリメータレンズ
Ｆ１　　　遠距離配光領域
Ｆ２　　　遠距離配光領域
Ｆ３　　　遠距離配光領域
Ｆ４　　　遠距離配光領域
Ｆ６　　　遠距離配光領域
Ｆｍ　　　偏向パターン生成手段
Ｆｗ　　　集束光束
Ｆｘ　　　光束
Ｆｘ'   　光束
Ｇｆ　　　第３光放射領域
Ｇｆ'   　第３光放射領域
Ｇｆ"   　第３光放射領域
Ｇｆ１　　サブ光放射領域
Ｇｆ２　　サブ光放射領域
Ｇｓ　　　第１光放射領域
Ｇｔ　　　配光分布
Ｇｕ　　　第２光放射領域
Ｇｗ　　　略白色集光領域
Ｈ　　　　光センサ
Ｉｓ　　　発光素子電流
Ｊ１　　　ドライバ回路制御信号
Ｊ１' 　　ドライバ回路制御信号
Ｊ２  　　ドライバ回路制御信号
Ｊ２' 　　ドライバ回路制御信号
Ｊｅ　　　配光指示信号
Ｊｍ　　　起点検出信号
Ｊｚ　　　投射停止期間信号
Ｋｓ　　　放射面素
Ｋｓ'   　放射面素
Ｌ１　　　左側追加配光領域
Ｌ２　　　左側追加配光領域
Ｌｍｓ１　周辺光線
Ｌｍｓ２　周辺光線
Ｌｐｆ　　主光線
Ｌｐｆ' 　主光線
Ｌｐｆ" 　主光線
Ｌｐｓ　　主光線
Ｌｐｓ' 　主光線
Ｍ１　　　中距離配光領域
Ｍ２　　　中距離配光領域
Ｍ３　　　中距離配光領域
Ｍ６　　　中距離配光領域
Ｍｄ　　　動的光偏向手段
Ｍｄｍ　　偏向用ミラー
Ｍｇａｌ　反転的回転駆動体
Ｍｐｏｌ　モータ
Ｍｒａｘ　回転軸
Ｍｓ　　　反射型光センサ
Ｎ　　　　マーク
Ｎ１　　　近距離配光領域
Ｐ１　　　ドライバ回路
Ｐ１'   　ドライバ回路
Ｐ２　　　ドライバ回路
Ｐ２'   　ドライバ回路
Ｐｇａｌ　ガルバノメータ駆動回路
Ｐｍｉ　　光入射部
Ｐｍｉ１　サブ入射領域
Ｐｍｉ２　サブ入射領域
Ｐｍｏ　　光射出部
Ｐｓ　　　給電回路
Ｐｔ　　　遠方投影面
Ｑｓ　　　点
Ｑｕｏ　　射出瞳
Ｒ１　　　右側追加配光領域
Ｒ２　　　右側追加配光領域
Ｓｃ　　　発光素子
Ｓｃ１　　発光素子
Ｓｃ１' 　発光素子
Ｓｃ２　　発光素子
Ｓｃ２' 　発光素子
Ｓｃ３  　発光素子
ｔ０　  　位相起点タイミング
ｔ１    　有効始点タイミング
ｔ２　　　タイミング
ｔ３　　　タイミング
Ｔｄ　　　時間
Ｕ１　　　要素光源
Ｕ２　　　要素光源
Ｕａ　　　メインシステム
Ｕｗ　　　略白色合成光学系
Ｕｘ　　　変調制御回路
ｘ　　　　位置
Ｘｅｆ　　走査有効区間
φ　　　　位相信号

Claims (12)

1. 　発光素子（Ｓｃ）と、
   　前記発光素子（Ｓｃ）を駆動するための給電回路（Ｐｓ）と、
   　前記発光素子（Ｓｃ）からの光によって形成される第１光放射領域（Ｇｓ）を有し、前記第１光放射領域（Ｇｓ）からの光を投影して第２光放射領域（Ｇｕ）を形成する第１光学系（Ｅｕ）と、
   　前記第２光放射領域（Ｇｕ）の近傍において前記第２光放射領域（Ｇｕ）の形成にかかわる光束（Ｂｕ）を偏向する動的光偏向手段（Ｍｄ）と、
   　前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の後段に設置され、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）によって前記光束（Ｂｕ）が偏向された偏向光束（Ｂｄ）を受けて投影し、第３光放射領域（Ｇｆ）を形成する第２光学系（Ｅｆ）と、
   　前記第２光学系（Ｅｆ）の後段に設置され、それに入射される光束の入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめ、射出光束（Ｂｍｏ）に変換するための偏向パターン生成手段（Ｆｍ）とを具備し、
   　該偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、その光入射部（Ｐｍｉ）に入射される入射光線それぞれに対して偏向を与えて射出せしめる際には、与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存するように構成され、
   　前記第２光学系（Ｅｆ）は、前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役な像を遠方に結像するとともに、前記第３光放射領域（Ｇｆ）を前記光入射部（Ｐｍｉ）の一部の領域に形成し、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）は、前記光束（Ｂｕ）を偏向する方向を連続的に変化させる動作を継続することによって、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が前記光入射部（Ｐｍｉ）において連続的に移動せしめられることを特徴とする光投射装置。
2. 　前記第２光放射領域（Ｇｕ）が前記第１光放射領域（Ｇｓ）に共役であることを特徴とする請求項１に記載の光投射装置。
3. 　前記第２光学系（Ｅｆ）が形成する前記第３光放射領域（Ｇｆ）は、前記第１光学系（Ｅｕ）の射出瞳（Ｑｕｏ）に共役であることを特徴とする請求項１から２に記載の光投射装置。
4. 　前記第１光放射領域（Ｇｓ）が複数の発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）によって形成されており、前記第３光放射領域（Ｇｆ）が、それぞれの前記発光素子（Ｓｃ１，Ｓｃ２，…）に対応して、別々に別れたサブ光放射領域（Ｇｆ１，Ｇｆ２，…）から形成されることを特徴とする請求項１から２に記載の光投射装置。
5. 　前記第１光学系（Ｅｕ）は、前記動的光偏向手段（Ｍｄ）の偏向軸に平行な細長い形状の前記第２光放射領域（Ｇｕ）を形成することを特徴とする請求項１に記載の光投射装置。
6. 　前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、複数のセグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）に分割されており、該セグメント（Ａ１，Ａ２，…，Ａ９）毎に、そこに前記第３光放射領域（Ｇｆ）が位置するときに形成される前記射出光束（Ｂｍｏ）が、特定の射出方向分布を有するよう、前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存する際の依存性が定められることを特徴とする請求項１から５に記載の光投射装置。
7. 　前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力を変調する変調制御回路（Ｕｘ）と、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置を検出する走査位置検出手段とをさらに有し、前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記走査位置検出手段からの情報に基づき、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置に依存して、前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力を変調することにより、前記射出光束（Ｂｍｏ）のうちの特定の射出方向分布を有する光束の明るさを、規定された標準の明るさよりも暗くまたは明るくすることを特徴とする請求項１から６に記載の光投射装置。
8. 　前記変調制御回路（Ｕｘ）は、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）における前記第３光放射領域（Ｇｆ）の位置（ｘ）に依存して前記発光素子（Ｓｃ）への投入電力の変調を行うためのデータを、前記位置（ｘ）に対応するアドレス毎に保持するルックアップテーブルを有し、前記ルックアップテーブルの読み出し時は、前記走査位置検出手段が生成した前記位置（ｘ）のディジタル数値から生成したアドレス値に基づいて読み出すことを特徴とする請求項７に記載の光投射装置。
9. 　前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存することを実現するために、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、位置に依存して法線方向が変化する光反射面によって構成されることを特徴とする請求項１から８に記載の光投射装置。
10. 　前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存することを実現するために、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、位置に依存して厚さまたは屈折率が変化する光屈折媒体によって構成されることを特徴とする請求項１から８に記載の光投射装置。
11. 　前記した与える偏向の方向がその光線の前記光入射部（Ｐｍｉ）における入射位置に依存することを実現するために、前記偏向パターン生成手段（Ｆｍ）は、位置に依存して位相が変化する干渉縞を有する回折格子によって構成されることを特徴とする請求項１から８に記載の光投射装置。
12. 　請求項１から１１に記載の光投射装置を利用して光を投射することを特徴とする車載用前照灯。

Images