슈미트-페찬 프리즘

Schmidt–Pechan prism
슈미트-페찬 프리즘, 측면도(상단) 및 3D 뷰(하단)

슈미트-페찬 프리즘은 이미지를 180° 회전시키는 데 사용되는 광학 프리즘의 일종이다.이러한 프리즘은 쌍안경으로 이미지 세우기 시스템으로 흔히 사용된다.슈미트-페찬 프리즘은 지붕 프리즘 부분을 사용한다. (독일어: "다흐칸테"에서, 불이 켜진 지붕 가장자리)슈미트-페찬 프리즘을 사용한 쌍안경은 포로나 아베-코이닉 지붕 프리즘을 사용한 것보다 더 콤팩트하게 제작될 수 있다.

슈미트-페찬 프리즘은 때때로 페찬 프리즘 쌍이라고 불린다.[1]

운영방법

슈미트-페찬은 페찬 프리즘 디자인을 기반으로 한다.둘 다 공극으로 분리된 두 프리즘의 합성어다.페찬 디자인은 프리즘의 방향에 따라 이미지를 반전시키거나 반전시키거나(플립)하지만 동시에 둘 다 반전시키지는 않는다.슈미트-페찬 설계의 경우, 페찬 설계의 상부 프리즘을 슈미트 지붕 프리즘으로 대체하여 슈미트-페찬 프리즘은 이미지를 반전 및 되돌릴 수 있으므로 이미지 회전 장치 역할을 한다.하부 프리즘은 반신욕 또는 바우른페인드 프리즘으로 알려져 있다.이미지의 손길은 슈미트-페찬에 의해 변하지 않는다.

두 프리즘의 설계는 입구 빔과 출구 빔이 동축이 되도록 한다. 즉, 슈미트-페찬 프리즘은 광축 중심일 경우 빔을 이탈하지 않는다.상부 프리즘의 "지붕" 부분은 지붕 표면에서 수평면에 두 개의 총 내부 반사(지붕의 양쪽에 한 번)로 영상을 측면으로 뒤집는다.이 후자의 반사 쌍은 수직면에서 하나의 반사라고 간주할 수 있다.반전 및 반전은 모두 영상의 180° 회전을 유발하지만, 그렇게 함으로써 45°의 경로를 이탈한다.하부 프리즘은 빔을 상부 프리즘과 45°로 연결함으로써 이를 교정한다.하부 프리즘은 하나의 총체적 내부반사를 사용하며, 그 후 하단 표면에 두 번째 반사를 사용하여 빔을 두 번째 슈미트 프리즘으로 유도한다.하부 프리즘의 이 두 번째 반사는 임계 각도보다 작은 각도에서 발생하므로 슈미트-페찬 프리즘은 이 표면을 실제로 사용할 수 있도록 반사 코팅이 필요하다.이것은 모든 반사 표면에 총체적인 내부 반사를 사용하는 아베-코에니그 프리즘과 같은 다른 지붕 프리즘과는 다르다.

슈미트-페찬 프리즘의 문제

유리-공기 전환

프리즘의 동일한 면이 입구 면(좋은 반사 코팅 필요)과 내부 반사 면(반사를 최대화하는 코팅 필요)으로 작용하기 때문에 코팅 유형을 신중하게 선택해야 하지만, 모든 입구 표면과 출구 표면은 손실을 최소화하도록 광학적으로 코팅해야 한다.스와로브스키 옵틱에서 콘라드 세일의 "쌍안 설계의 진행"이라는 논문은 이러한 표면의 단층 반반사 코팅이 이미지 대비를 극대화했다는 것을 보여준다.[2]

반영손실

하부 프리즘의 하부 표면의 발생각이 임계 각도보다 작기 때문에 전체 내부 반사는 발생하지 않는다.이 문제를 완화하기 위해 이 표면에 미러 코팅을 사용한다.일반적으로 알루미늄 미러 코팅(반사율 87% ~ 93%) 또는 실버 미러 코팅(반사율 95% ~ 98%)을 사용한다.

프리즘의 전달은 금속 미러 코팅이 아닌 유전 코팅을 사용함으로써 더욱 개선될 수 있다.이것은 프리즘 표면이 유전 거울 역할을 하게 한다.잘 설계된 유전체 코팅은 가시광선 스펙트럼 전체에 걸쳐 99% 이상의 반사율을 제공할 수 있다.이러한 반사율은 알루미늄이나 실버 미러 코팅에 비해 훨씬 개선되었으며 슈미트-페찬 프리즘의 성능은 포로 프리즘이나 아브-코에니그 프리즘과 유사하다.

필요한 미러 코팅은 제조 단계를 추가할 뿐만 아니라 전체 내부 반사에만 의존하는 뽀로 프리즘이나 아브-코에니그 프리즘을 사용하는 다른 이미지 에렉토리보다 슈미트-페찬 루프 프리즘을 로시어하게 한다.유전체 미러 코팅은 반사 효과에서는 유사하지만 슈미트-페찬을 더 비싸게 만든다.

위상 보정

슈미트-페찬은 또한 위상 보정 문제를 다른 지붕 프리즘과 공유한다.

참조

  1. ^ "Half-Penta Prisms Edmund Optics".
  2. ^ Seil, Konrad (1991-12-01). Paquin, Roger A; Vukobratovich, Daniel (eds.). "Progress in binocular design". SPIE Proceedings. Optomechanics and Dimensional Stability. 1533: 48. Bibcode:1991SPIE.1533...48S. doi:10.1117/12.48843. S2CID 120136856.