Prismă optică personalizată de acoperiș

Funcția cheie: Montarea imaginii

La fel ca sistemul de prisme Porro, prisma Schmidt-Pechan inversează și inversează imaginea creată de obiectivul. Cu toate acestea, face acest lucru într-o cale optică în linie dreaptă, permițând o carcasă mult mai compactă și mai simplă în comparație cu butoaiele decalate ale binoclului cu prismă Porro.

Design și calea luminii

Schmidt-Pechan este o prismă compusă, ceea ce înseamnă că constă din două elemente prisme separate asamblate împreună cu un spațiu de aer foarte mic între ele. Calea luminii este complicată:

1. Intrare: Lumina intră în prisma mai mare.

2. Prima reflecție: se reflectă pe fața inferioară (folosind Total Internal Reflection - TIR).

3. Secțiunea acoperișului: Lumina ajunge apoi la secțiunea „acoperiș”. Aceasta este caracteristica definitorie. Acoperișul este două oglinzi care se întâlnesc la un unghi de 90 de grade ca și acoperișul unei case. Această secțiune de acoperiș este cea care îndeplinește sarcina critică de corectare a orientării stânga-dreapta a imaginii. Lumina lovește secvențial fiecare parte a acoperișului.

4. Reflecția aerului: Lumina iese apoi din prima prismă, traversează un mic spațiu de aer și intră în a doua prismă. La acest interval de aer, se reflectă pe o suprafață acoperită cu oglindă. Această acoperire este esențială deoarece unghiul de incidență este prea puțin adânc pentru ca TIR să apară în mod natural.

5. Reflecție finală și ieșire: Lumina se reflectă din nou în interiorul celei de-a doua prisme înainte de a ieși în sfârșit, acum complet ridicată.

Acoperirea critică „Correcție de fază”.

Secțiunea de acoperiș introduce o provocare optică numită „defazare”. Când fasciculul este divizat și recombinat la marginea acoperișului, interferența undelor poate cauza o pierdere a contrastului și a rezoluției, făcând imaginea să pară puțin mai moale.

Pentru a rezolva acest lucru, toate prismele de înaltă calitate Schmidt-Pechan sunt echipate cu un strat dielectric de corectare a fazei aplicat pe suprafețele acoperișului. Această acoperire realinează undele de lumină, asigurându-se că acestea se recombină corect pentru a păstra contrastul și rezoluția maximă a imaginii. Prezența și calitatea acestei acoperiri sunt un factor major în performanța optică a prismei.

Avantaje și dezavantaje

Avantaj Dezavantaj

Design compact: Permite instrumente optice subțiri, ușoare și raționalizate. Fabricare complexă: mai dificil și mai costisitor de produs decât prismele Porro.

Design cilindric drept: Oferă un factor de formă ergonomic și modern. Necesită acoperire cu oglindă: se bazează pe un strat reflectorizant pe o suprafață, care teoretic se poate degrada în timp extrem (spre deosebire de TIR pur).

Performanță optică bună (când este acoperită): Cu acoperiri moderne de corectare a fazei, poate oferi o calitate excelentă a imaginii. Pierderea luminii: de obicei are o transmisie a luminii puțin mai mică (~85-90%) decât un sistem de prisme Porro de înaltă calitate, datorită suprafeței acoperite și mai multor reflexii.

Comparație cu prismele Porro și Abbe-Koenig

· vs. Prisma Porro: Prismele Porro utilizează o cale mai simplă în formă de Z, sunt mai ușor de fabricat și oferă adesea imagini mai luminoase și o percepție mai bună a adâncimii datorită distanței mai mari a lentilelor obiective. Cu toate acestea, rezultă instrumente mai voluminoase.

· vs. Prisma Abbe-Koenig: Abbe-Koenig este o altă prismă de acoperiș folosită în binocluri de ultimă generație. Folosește doar TIR (fără acoperiri în oglindă) și are mai puține reflexii, ceea ce duce la o transmisie potențial mai mare a luminii. Cu toate acestea, este mai lung, ceea ce face binoclul mai puțin compact.

Aplicații

Prisma Schmidt-Pechan este tipul de prismă dominant în:

· Binoclu compact

· Binoclu cu prismă de acoperiș de dimensiune completă (modele de gamă medie până la gamă înaltă)

· Monocluri

· Periscoape

· Câteva obiective telescopice

Pe scurt, prisma de acoperiș Schmidt-Pechan este o soluție optică ingenioasă care permite crearea de dispozitive optice puternice, dar compacte și portabile. Designul său, în special atunci când este îmbunătățit cu acoperiri moderne dielectrice și corectoare de fază, oferă utilizatorilor o imagine strălucitoare, clară și orientată corect într-un pachet convenabil pentru corp drept.

Lentila TransparOptic

Prisma optică

Lentila asamblată