JP2001091402A - Composite declination computing method by computer for wedge prism and computer readable storage medium recording wedge prism composite declination computing program - Google Patents

Composite declination computing method by computer for wedge prism and computer readable storage medium recording wedge prism composite declination computing program

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JP2001091402A
JP2001091402A JP27019399A JP27019399A JP2001091402A JP 2001091402 A JP2001091402 A JP 2001091402A JP 27019399 A JP27019399 A JP 27019399A JP 27019399 A JP27019399 A JP 27019399A JP 2001091402 A JP2001091402 A JP 2001091402A
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JP
Japan
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combined
wedge
prism
wedge prisms
computer
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JP27019399A
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Hiroshi Takagi
博 高木
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Original Assignee
Mitsubishi Precision Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wedge prism composite declination computing method for easily computing a composite declination and its direction when a plurality of wedge prisms are combined with each other. SOLUTION: After declinations δ1, δ2 of a pair of wedge prisms 1, 2 and their rotation angles ψ1, ψ2 provided by means of encoders 5a, 5b are inputted, a computer computes a composite declination δT and a composite declination direction ψT for the combined wedge prisms 1, 2 according to the following expression: δT=√((δ1 cosψ1+δ2 cosψ2)2+(δ1 sinψ1+δ2 sinψ2)2 ψT=tan-1((δ1 sinψ1+δ2 sinψ2)/(δ1 cosψ1+δ2 cosψ2)).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のウェッジプ
リズムを組み合わせた場合のコンピュータによる合成偏
角算出方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for calculating a combined deflection angle by a computer when a plurality of wedge prisms are combined.

【0002】[0002]

【従来の技術】光学システムの中でビームの操作用途に
用いられるウェッジプリズムが知られている。図6は、
ウェッジプリズム1を示すものである。図中(a)はウ
ェッジプリズムの平面図を示し、図中(b)はウェッジ
プリズム1の主断面(稜線Sに対して垂直な断面)を示
すものである。このウェッジプリズム1は、頂角(ウェ
ッジ角)wの小さな薄いプリズムレンズで、ウェッジプ
ルズム1の第1面にビームが垂直に入射するとビームを
偏角δで偏向する。
2. Description of the Related Art Wedge prisms for use in beam manipulation in optical systems are known. FIG.
1 shows a wedge prism 1. FIG. 2A shows a plan view of the wedge prism, and FIG. 2B shows a main section (a section perpendicular to the ridge line S) of the wedge prism 1. The wedge prism 1 is a thin prism lens having a small apex angle (wedge angle) w, and deflects the beam at a declination δ when the beam is vertically incident on the first surface of the wedge prism 1.

【0003】図7は、2枚のウェッジプリズム1,2を
組み合わせた場合のビームの偏向を示したものである。
2枚のウェッジプリズム1,2を近接配置して、中心軸
の回りに2枚のウェッジプリズム1,2を別々に回転さ
せた場合、所定の尖った円錐体の内部の任意の方向にビ
ームを偏向させることができる。
FIG. 7 shows beam deflection when two wedge prisms 1 and 2 are combined.
When the two wedge prisms 1 and 2 are arranged close to each other and the two wedge prisms 1 and 2 are separately rotated around the central axis, the beam is directed in an arbitrary direction inside a predetermined sharp cone. Can be deflected.

【0004】ここで、ウェッジプリズム1,2を2枚組
み合わせた場合の合成偏角δT、合成偏向方向ψTを算
出することによって、ビームがどの方向に偏向するかが
わかる。
Here, by calculating a combined deflection angle δT and a combined deflection direction ΔT when two wedge prisms 1 and 2 are combined, it is possible to determine in which direction the beam is deflected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、組み合
わせた場合の合成偏角δT、合成偏向方向ψTを厳密に
求めるのには困難が伴う。なぜならば、ウェッジプリズ
ム1により偏向された光は、ウェッジプリズム2に入射
する際、主断面内にないビーム(スキュウビーム)とし
て入射する。このスキュウビームの屈折はかなり複雑で
あるからである。
However, it is difficult to strictly determine the combined deflection angle δT and combined deflection direction ΔT when combined. This is because the light deflected by the wedge prism 1 enters the wedge prism 2 as a beam (skew beam) that is not within the main cross section. This is because the refraction of the skew beam is rather complicated.

【0006】そこで、本発明は、複数のウェッジプリズ
ムを組み合わせた場合の合成偏角、合成偏向方向を簡単
に算出できるウェッジプリズムの合成偏角算出方法を提
供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for calculating a combined deflection angle of a wedge prism that can easily calculate a combined deflection angle and a combined deflection direction when a plurality of wedge prisms are combined.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものでない。
Hereinafter, the present invention will be described. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.

【0008】上記課題を解決するために、本発明者は、
コンピュータを用いてウェッジプリズムの合成偏角を算
出するに当たり、ウェッジプリズムは頂角の小さなプリ
ズムで偏角δ1,δ2…が微少であること、また、組み
合わされるウェッジプリズムは近接して配置されている
ことに着目して、合成偏角δTを簡単な計算式を用いて
算出した。具体的には、請求項1の発明は、n枚のウェ
ッジプリズム(1,2,…,n)それぞれの偏角δ1,
δ2,δ3,…,δnおよび角度検出手段(5a,5
b)により取得された前記n枚のウェッジプリズム
(1,2,…,n)それぞれの回転角ψ1,ψ2,ψ3
…,ψnを入力し、下記の計算式を用いて前記n枚のウ
ェッジプリズム(1,2,…,n)を組み合わせた場合
の合成偏角δTを算出するコンピュータによるウェッジ
プリズム(1,2,…,n)の合成偏角算出方法によ
り、上述した課題を解決した。
To solve the above problems, the present inventor has
When calculating the combined deflection angle of the wedge prism using a computer, the wedge prism is a prism having a small apex angle, and the deflection angles δ1, δ2... Are minute, and the wedge prisms to be combined are arranged close to each other. Paying attention to this, the combined argument δT was calculated using a simple calculation formula. Specifically, the first aspect of the present invention is the invention in which each of the n wedge prisms (1, 2,..., N) has a declination δ1,
δ2, δ3,..., δn and angle detecting means (5a, 5
b), the rotation angles ψ1, ψ2, ψ3 of each of the n wedge prisms (1, 2,..., n)
,..., N, and a computer calculates a combined deflection angle δT when the n wedge prisms (1, 2,..., N) are combined using the following formula. , N) solved the above-mentioned problem.

【0009】δT=√((δ1cosψ1+δ2cos
ψ2+…+δncosψn)2+(δ1sinψ1+δ
2sinψ2+…+δnsinψn)2) また、請求項2の発明は、請求項1に記載のウェッジプ
リズム(1,2,…,n)の合成偏角算出方法におい
て、下記の計算式を用いて前記n枚のウェッジプリズム
(1,2,…,n)を組み合わせた場合の合成偏向方向
ψTを算出することを特徴とする。
ΔT = √ ((δ1cosψ1 + δ2cos)
ψ2 + ... + δncosψn) 2 + (δ1sinψ1 + δ
2 sinψ2 +... + Δnsinψn) 2 ) Further, according to a second aspect of the present invention, in the method for calculating a combined deflection angle of the wedge prisms (1, 2,..., N) according to the first aspect, The combined deflection direction ΔT when the wedge prisms (1, 2,..., N) are combined is calculated.

【0010】ψT=tan-1((δ1sinψ1+δ2
sinψ2+…+δnsinψn)/(δ1cosψ1
+δ2cosψ2+…+δncosψn)) また、請求項3の発明は、ウェッジプリズム(1,2)
を2枚組み合わせた場合を考慮したもので、一対のウェ
ッジプリズム(1,2)それぞれの偏角δ1,δ2およ
び角度検出手段(5a,5b)により取得された前記一
対のウェッジプリズム(1,2)それぞれの回転角ψ
1,ψ2を入力し、下記の計算式を用いて前記一対のウ
ェッジプリズム(1,2)を組み合わせた場合の合成偏
角δTおよび合成偏向方向ψTを算出するコンピュータ
によるウェッジプリズム(1,2)の合成偏角算出方法
により、上述した課題を解決した。
ΨT = tan −1 ((δ1 sinψ1 + δ2)
sinψ2 +... + δnsinψn) / (δ1cosψ1
+ Δ2cosψ2 +... + Δncosψn)) The invention according to claim 3 is a wedge prism (1,2).
Considering the case where two are combined, the pair of wedge prisms (1,2) and the pair of wedge prisms (1,2) acquired by the angle detection means δ1, δ2 and the angle detection means (5a, 5b). ) Each rotation angle ψ
Wedge prism (1,2) by a computer for inputting 1, ψ2 and calculating the combined deflection angle δT and combined deflection direction ψT when the pair of wedge prisms (1,2) are combined using the following formula. The above-described problem has been solved by the composite argument calculating method.

【0011】δT=√((δ1cosψ1+δ2cos
ψ2)2+(δ1sinψ1+δ2sinψ2)2) ψT=tan-1((δ1sinψ1+δ2sinψ2)
/(δ1cosψ1+δ2cosψ2)) さらに、請求項4の発明は、一対のウェッジプリズム
(1,2)それぞれの偏角δ1,δ2および角度検出手
段(5a,5b)により取得された前記一対のウェッジ
プリズム(1,2)それぞれの回転角ψ1,ψ2を入力
させる手順と、下記の計算式に基づいて前記一対のウェ
ッジプリズム(1,2)を組み合わせた場合の合成偏角
δT,合成偏向方向ψTを計算させる手順と、合成偏角
δT,合成偏向方向ψTを出力させる手順と、をコンピ
ュータに実行させるプログラムを記載したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体により、上述した課題を解決し
た。
ΔT = √ ((δ1cosψ1 + δ2cos)
ψ2) 2 + (δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2) 2 ) ψT = tan −1 ((δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2)
/ (Δ1cosψ1 + δ2cosψ2)) Further, according to the invention of claim 4, the pair of wedge prisms (1, 2) have the declinations δ1, δ2 and the pair of wedge prisms (1) acquired by the angle detection means (5a, 5b). , 2) A procedure for inputting the respective rotation angles ψ1, ψ2, and a combined deflection angle δT and a combined deflection direction ψT when the pair of wedge prisms (1, 2) are combined are calculated based on the following formula. The above-described problem has been solved by a computer-readable recording medium that describes a program for causing a computer to execute a procedure and a procedure for outputting a combined deflection angle ΔT and a combined deflection direction ΔT.

【0012】δT=√((δ1cosψ1+δ2cos
ψ2)2+(δ1sinψ1+δ2sinψ2)2) ψT=tan-1((δ1sinψ1+δ2sinψ2)
/(δ1cosψ1+δ2cosψ2))
ΔT = √ ((δ1cosψ1 + δ2cos)
ψ2) 2 + (δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2) 2 ) ψT = tan −1 ((δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2)
/ (Δ1cosψ1 + δ2cosψ2))

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、一対のウェッジプリスム
を組み合わせたプリズムユニットを示すものである。こ
のプリスムユニットは、レーザー照準機等から発光され
るレーザー光等のビームを任意の方向に屈折するもの
で、円筒状のケース3と、このケース3内に回転自在に
設けられる一対のウェッジプリズム1,2と、このウェ
ッジプリズム1,2それぞれを個別に回転させる駆動部
としてのモータ4a,4bと、ウェッジプリズム1,2
の回転角をデジタル式に検出する角度検出手段としての
エンコーダ5,5bとを備える。モータ4a,4bとエ
ンコーダ5a,5bとは一体になっている。塵等が付着
するのを防止するために、ウェッジプリズム1,2は保
護ガラス6で覆われている。一対のプリズムは中心線P
の回りをそれぞれ独立に回転し、ビームはこの中心線P
上から入射する。
FIG. 1 shows a prism unit in which a pair of wedge prisms is combined. The prism unit refracts a beam such as a laser beam emitted from a laser sighting device in an arbitrary direction. The prism unit includes a cylindrical case 3 and a pair of wedge prisms 1 rotatably provided in the case 3. , 2; motors 4a, 4b as drive units for individually rotating the wedge prisms 1, 2;
Encoders 5 and 5b as angle detecting means for digitally detecting the rotation angle of the camera. The motors 4a, 4b and the encoders 5a, 5b are integrated. The wedge prisms 1 and 2 are covered with a protective glass 6 to prevent dust and the like from adhering. A pair of prisms are centerline P
, Each of which rotates independently around the center line P
Incident from above.

【0014】図2は、組み合わせたウェッジプリズム
1,2の主断面を示すものである。ウェッジプリズム
1,2は、頂角(ウェッジ角)wの小さな薄い略円筒状
のプリズムレンズである。
FIG. 2 shows a main cross section of the combined wedge prisms 1 and 2. The wedge prisms 1 and 2 are thin, substantially cylindrical prism lenses having a small apex angle (wedge angle) w.

【0015】ウェッジプリズム1のみでビームを偏向す
る場合、ウェッジプルズム1の第1面にビームが垂直に
入射するとして、ウェッジプリズム1の偏角δとウェッ
ジ角wの関係は以下の一般式で表される。
When the beam is deflected only by the wedge prism 1, assuming that the beam is vertically incident on the first surface of the wedge prism 1, the relationship between the deflection angle δ of the wedge prism 1 and the wedge angle w is represented by the following general formula. expressed.

【0016】[0016]

【式1】 (Equation 1)

【0017】wが微少であるとすると δ≒(n−1)w ここで、nは屈折率である。Assuming that w is small, δ−1 (n-1) w where n is the refractive index.

【0018】組み合わせた2つのウェッジプリズム1,
2は同じ材質で、しかも同じウェッジ頂角wを有する。
2つのウェッジプリズム1,2を傾斜面が平行になるよ
うに近接配置すると、ウェッジプリズム1,2を通過し
たビームは、平行なガラスを通過するのと同様に直進す
る。一方、ウェッジプリズム1,2の中心線の回りに別
々に回転することによって、所定の尖った円錐体内部の
任意の方向にレーザー光を偏向することができる。
The two combined wedge prisms 1,
2 are of the same material and have the same wedge apex angle w.
When the two wedge prisms 1 and 2 are arranged close to each other so that the inclined surfaces are parallel, the beam that has passed through the wedge prisms 1 and 2 travels straight as if it passes through parallel glass. On the other hand, by separately rotating around the center lines of the wedge prisms 1 and 2, the laser light can be deflected in an arbitrary direction inside a predetermined sharp cone.

【0019】図3は、ウェッジプリズム1,2によるビ
ームの屈折を座標系で示したものである。入射ビーム
上、すなわちウェッジプリズム1,2の中心線上にZ軸
をとり、ウェッジプリズム1,2の中心線に直交する平
面にXY平面をとる。そして、XY平面において、水平
方向にX軸をとり、垂直方向にY軸をとる。この図に示
すように、ウェッジプリズム1,2の中心線上にビーム
を入射すると、プリズム1がビームを偏向し、プリズム
2がさらにビームを偏向する。ここで、プリズム1の偏
角をδ1、偏光方向をψ1プリズム2の偏角をδ2、偏
向方向をψ2とする。ここで、プリズムの偏光方向ψ
1,ψ2は、偏向方向がXZ平面上に位置する場合を0
度とし、この位置からの回転角度をψ1,ψ2で表す。
この偏向方向ψ1,ψ2は、ウェッジプリズム1,2そ
れぞれの回転角ψ1,ψ2から取得される。ψ1,ψ2
をウェッジプリズム1,2の回転角で考えた場合、プリ
ズムの一番厚いところと一番薄いところを結んだ線が水
平となる場合(XZ平面に位置する場合)を0度とし、
この位置からの角度をψ1,ψ2で表す。
FIG. 3 shows the refraction of the beam by the wedge prisms 1 and 2 in a coordinate system. The Z axis is set on the incident beam, that is, on the center line of the wedge prisms 1 and 2, and the XY plane is set on a plane orthogonal to the center line of the wedge prisms 1 and 2. Then, on the XY plane, the X axis is taken in the horizontal direction and the Y axis is taken in the vertical direction. As shown in this figure, when a beam is incident on the center line of the wedge prisms 1 and 2, the prism 1 deflects the beam, and the prism 2 further deflects the beam. Here, the deflection angle of the prism 1 is δ1, the polarization direction is ψ1, the deflection angle of the prism 2 is δ2, and the deflection direction is ψ2. Here, the polarization direction of the prism ψ
1, ψ2 is 0 when the deflection direction is located on the XZ plane.
The rotation angle from this position is represented by ψ1 and ψ2.
The deflection directions # 1 and # 2 are obtained from the rotation angles # 1 and # 2 of the wedge prisms 1 and 2, respectively. $ 1, $ 2
Is considered as the rotation angle of the wedge prisms 1 and 2, when the line connecting the thickest part and the thinnest part of the prism is horizontal (when it is located on the XZ plane),
Angles from this position are represented by ψ1 and ψ2.

【0020】ウェッジプリズム1,2それぞれの偏角δ
1,δ2およびエンコーダにより取得されたウェッジプ
リズム1,2それぞれの回転角ψ1,ψ2はコンピュー
タに入力され、組み合わせた場合の合成偏角δTおよび
合成偏向方向ψTはコンピュータで算出される。ここ
で、ウェッジ頂角wが微少であることから、計算を簡単
にするためにδ1,δ2ともに微少とし、しかも、プリ
ズム1とプリズム2は接近しているものとする。そし
て、合成偏角δTおよび合成偏向方向ψTは、プリズム
1のみの場合の偏向ベクトル(偏角δ1,偏向方向ψ
1)、およびプリズム2のみの場合の偏向ベクトル(偏
角δ2,偏向方向ψ2)をXY座標系でベクトル表示
し、両者のベクトルを合算して算出する。
The deflection angle δ of each of the wedge prisms 1 and 2
1, δ2 and the rotation angles ψ1, ψ2 of the wedge prisms 1, 2 obtained by the encoder are input to a computer, and the combined deflection angle δT and combined deflection direction ψT when combined are calculated by the computer. Here, since the wedge apex angle w is very small, it is assumed that both δ1 and δ2 are made small to simplify the calculation, and that the prism 1 and the prism 2 are close to each other. Then, the combined deflection angle δT and the combined deflection direction 偏向 T are the deflection vector (deflection angle δ1, deflection direction ψ
1) and the deflection vector (deflection angle δ2, deflection direction ψ2) in the case of only the prism 2 are displayed as vectors in the XY coordinate system, and the two vectors are calculated by adding them together.

【0021】図4(a)はプリズム1による偏向ベクト
ルを示したもので、図4(b)はプリズム2による偏向
ベクトルを示したものである。この図(a)からプリズ
ム1に関して以下の計算式が成立する。
FIG. 4A shows a deflection vector by the prism 1 and FIG. 4B shows a deflection vector by the prism 2. From this figure (a), the following formula is established for the prism 1.

【0022】[0022]

【式2】 (Equation 2)

【0023】また、プリズム2に関しても同様に以下の
計算式が成立する。
Further, the following calculation formula holds true for the prism 2 as well.

【0024】[0024]

【式3】 (Equation 3)

【0025】式2および式3からプリズム1とプリズム
2を合算した場合の偏向ベクトルのX方向の合成成分δ
TXは、以下の式4で表される。
From Expressions 2 and 3, the combined component δ in the X direction of the deflection vector when prism 1 and prism 2 are added
TX is represented by Equation 4 below.

【0026】[0026]

【式4】 (Equation 4)

【0027】同様に、Y方向の合成成分δTYは、以下
の式5で表される。
Similarly, the combined component δTY in the Y direction is represented by the following equation (5).

【0028】[0028]

【式5】 (Equation 5)

【0029】したがって、合成偏角δT、合成偏向方向
ψTは以下の式6で表される。
Therefore, the combined deflection angle δT and the combined deflection direction ΔT are represented by the following equation (6).

【0030】[0030]

【式6】 (Equation 6)

【0031】ここで、プリズム2個の差角ΔψをΔψ=
ψ1−ψ2とすると、δTは以下の式7で表される。
Here, the difference angle Δψ between the two prisms is given by Δψ =
Assuming that ψ1-ψ2, δT is expressed by the following equation 7.

【0032】[0032]

【式7】 Equation 7

【0033】これらの計算式を用いることで、2個のプ
リズムそれぞれの回転角から、組み合わせた場合の合成
偏角δTおよび合成偏向方向ψTを簡単に算出すること
ができる。
By using these formulas, the combined deflection angle δT and the combined deflection direction ΔT when combined can be easily calculated from the rotation angles of the two prisms.

【0034】また、n枚のウェッジプリズムを組み合わ
せた場合は、同様に、合成偏角δTおよび合成偏向方向
ψTを以下の計算式から算出する。
When n wedge prisms are combined, similarly, the combined deflection angle δT and the combined deflection direction ΔT are calculated from the following equations.

【0035】[0035]

【式8】 (Equation 8)

【0036】[0036]

【式9】 [Equation 9]

【0037】なお、プリズムユニットから距離Lの位置
におけるXY平面上でのビーム照射位置(X0,Y0)
は、X0=L×δTX、Y0=L×δTYによって算出
される。
The beam irradiation position (X0, Y0) on the XY plane at a distance L from the prism unit
Is calculated by X0 = L × δTX and Y0 = L × δTY.

【0038】図5は、コンピュータの機能ブロック図を
示すものである。まず、キーボード等の入力装置からウ
ェッジプリズム1,2の偏角δ1,δ2が入力される。
入力された偏角δ1,δ2は、中央処理装置を介してメ
モリのδ1,δ2記憶ファイルに記憶される。次に、エ
ンコーダ5a,5b等の角度検出手段からプリズムの回
転角ψ1,ψ2が入力される。入力されたψ1,ψ2は
中央処理装置を介してメモリのψ1,ψ2記憶ファイル
に一時的に記憶される。次に、中央処理装置は、δ1,
δ2記憶ファイルからδ1,δ2を、ψ1,ψ2記憶フ
ァイルからψ1,ψ2を取得し、上記の計算式の演算を
実行し、演算結果δT,ψTを出力装置へ出力する。な
お、プリズムユニットから距離Lの位置におけるX,Y
平面上でのビームの照射位置(X0,Y0)を算出する
場合は、入力装置から距離Lが入力され、中央処理装置
がX0=L×δTX、Y0=L×δTYの演算を実行
し、演算結果を出力装置へ出力する。
FIG. 5 is a functional block diagram of a computer. First, the deflection angles δ1 and δ2 of the wedge prisms 1 and 2 are input from an input device such as a keyboard.
The inputted declination angles δ1 and δ2 are stored in the δ1 and δ2 storage files of the memory via the central processing unit. Next, the rotation angles ψ1 and ψ2 of the prism are input from angle detection means such as the encoders 5a and 5b. The input $ 1, $ 2 is temporarily stored in the # 1, $ 2 storage file of the memory via the central processing unit. Next, the central processing unit determines δ1,
δ1 and δ2 are obtained from the δ2 storage file and ψ1 and ψ2 are obtained from the ψ1 and ψ2 storage files, and the calculation of the above formula is executed, and the calculation results δT and ψT are output to the output device. Note that X, Y at a distance L from the prism unit
When calculating the irradiation position (X0, Y0) of the beam on the plane, the distance L is input from the input device, and the central processing unit executes the calculation of X0 = L × δTX and Y0 = L × δTY, and calculates Output the result to an output device.

【0039】このようなウェッジプリズムの合成偏角の
算出方法は、プログラムにより実現され、該プログラム
は記録媒体に記録して提供される。
Such a method of calculating the combined deflection angle of the wedge prism is realized by a program, and the program is provided by being recorded on a recording medium.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
n枚のウェッジプリズムそれぞれの偏角δ1,δ2,δ
3,…,δnおよびn個の角度検出手段により取得され
た前記n枚のウェッジプリズムそれぞれの回転角ψ1,
ψ2,ψ3…,ψnを入力し、上述の計算式を用いて前
記n枚のウェッジプリズムを組み合わせた場合の合成偏
角δTを算出したので、複数のウェッジプリズムを組み
合わせた場合の合成偏角、合成偏向方向が簡単に算出で
きる。
As described above, according to the present invention,
Deflection angles δ1, δ2, δ of each of n wedge prisms
3,..., Δn and the rotation angles ψ1, 1 of each of the n wedge prisms obtained by the n angle detection means.
ψ2, ψ3..., ψn are input, and the combined argument δT in the case where the n wedge prisms are combined is calculated using the above formula, so that the combined argument δT in the case where a plurality of wedge prisms are combined, The resultant deflection direction can be easily calculated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】プリズムユニットを示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a prism unit.

【図2】組み合わせたウェッジプリズムを示す主断面
図。
FIG. 2 is a main sectional view showing a combined wedge prism.

【図3】ビームの屈折をXYZ座標系で示す図。FIG. 3 is a diagram showing refraction of a beam in an XYZ coordinate system.

【図4】偏向ベクトルを示す図(図中(a)はプリズム
1を示し、図中(b)はプリズム2を示す。)
FIG. 4 is a view showing a deflection vector ((a) in the figure shows a prism 1, and (b) in the figure shows a prism 2).

【図5】コンピュータの機能ブロック図。FIG. 5 is a functional block diagram of a computer.

【図6】ウェッジプリズムを示す図(図中(a)は平面
図、図中(b)は主断面図)。
FIG. 6 is a view showing a wedge prism (FIG. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a main sectional view).

【図7】組み合わせたウェッジプリズムの偏向を示す斜
視図。
FIG. 7 is a perspective view showing deflection of a combined wedge prism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ウェッジプリズム 5a,5b エンコーダ(角度検出手段) 1, 2 wedge prism 5a, 5b encoder (angle detection means)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 n枚のウェッジプリズムそれぞれの偏角
δ1,δ2,…,δnおよび角度検出手段により取得さ
れた前記n枚のウェッジプリズムそれぞれの回転角ψ
1,ψ2,…,ψnを入力し、下記の計算式を用いて前
記n枚のウェッジプリズムを組み合わせた場合の合成偏
角δTを算出するコンピュータによるウェッジプリズム
の合成偏角算出方法。 δT=√((δ1cosψ1+δ2cosψ2+…+δ
ncosψn)2+(δ1sinψ1+δ2sinψ2
+…+δnsinψn)2
1. The declination angles δ1, δ2,..., Δn of each of the n wedge prisms and the rotation angle そ れ ぞ れ of each of the n wedge prisms obtained by the angle detection means.
.., Δn are input, and the computer calculates a combined argument δT when the n pieces of wedge prisms are combined using the following formula, and calculates a combined argument of the wedge prism by a computer. δT = √ ((δ1cosψ1 + δ2cosψ2 + ... + δ
ncosψn) 2 + (δ1sinψ1 + δ2sinψ2
+ ... + δnsinψn) 2 )
【請求項2】 下記の計算式を用いて前記n枚のウェッ
ジプリズムを組み合わせた場合の合成偏向方向ψTを算
出する請求項1に記載のコンピュータによるウェッジプ
リズムの合成偏角算出方法。 ψT=tan-1((δ1sinψ1+δ2sinψ2+
…+δnsinψn)/(δ1cosψ1+δ2cos
ψ2+…+δncosψn))
2. The method for calculating a combined deflection angle of a wedge prism by a computer according to claim 1, wherein the combined deflection direction ΔT when the n wedge prisms are combined is calculated using the following formula. ψT = tan −1 ((δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2 +
... + δnsinψn) / (δ1cosψ1 + δ2cos
{2 + ... + δncosψn))
【請求項3】 一対のウェッジプリズムそれぞれの偏角
δ1,δ2および角度検出手段により取得された前記一
対のウェッジプリズムそれぞれの回転角ψ1,ψ2を入
力し、下記の計算式を用いて前記一対のウェッジプリズ
ムを組み合わせた場合の合成偏角δTおよび合成偏向方
向ψTを算出するコンピュータによるウェッジプリズム
の合成偏角算出方法。 δT=√((δ1cosψ1+δ2cosψ2)2
(δ1sinψ1+δ2sinψ2)2) ψT=tan-1((δ1sinψ1+δ2sinψ2)
/(δ1cosψ1+δ2cosψ2))
3. The declination angles δ1 and δ2 of each of the pair of wedge prisms and the rotation angles ψ1 and ψ2 of each of the pair of wedge prisms obtained by the angle detecting means are input, and the pair of wedge prisms are input using the following formula. A method for calculating a combined deflection angle of a wedge prism by a computer that calculates a combined deflection angle δT and a combined deflection direction ΔT when a wedge prism is combined. δT = √ ((δ1 cosψ1 + δ2 cosψ2) 2 +
(Δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2) 2 ) ψT = tan −1 ((δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2)
/ (Δ1cosψ1 + δ2cosψ2))
【請求項4】 一対のウェッジプリズムそれぞれの偏角
δ1,δ2および角度検出手段により取得された前記一
対のウェッジプリズムそれぞれの回転角ψ1,ψ2を入
力させる手順と、 下記の計算式に基づいて前記一対のウェッジプリズムを
組み合わせた場合の合成偏角δT,合成偏向方向ψTを
計算させる手順と、 合成偏角δT,合成偏向方向ψTを出力させる手順と、 をコンピュータに実行させるプログラムを記載したコン
ピュータ読み取り可能な記録媒体。 δT=√((δ1cosψ1+δ2cosψ2)2
(δ1sinψ1+δ2sinψ2)2) ψT=tan-1((δ1sinψ1+δ2sinψ2)
/(δ1cosψ1+δ2cosψ2))
4. A step of inputting the declination angles δ1, δ2 of each of the pair of wedge prisms and the rotation angles ψ1, ψ2 of each of the pair of wedge prisms obtained by the angle detecting means, and A computer-readable program that causes a computer to execute a procedure for calculating a combined deflection angle δT and a combined deflection direction ΔT when a pair of wedge prisms are combined, and a procedure for outputting the combined deflection angle δT and the combined deflection direction ΔT. Possible recording medium. δT = √ ((δ1 cosψ1 + δ2 cosψ2) 2 +
(Δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2) 2 ) ψT = tan −1 ((δ1 sinψ1 + δ2 sinψ2)
/ (Δ1cosψ1 + δ2cosψ2))
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9810392B2 (en) 2012-10-11 2017-11-07 Mitsubishi Electric Corporation Vehicle headlight device

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