Prisma de telhado óptico personalizado

Função principal: Ereção de imagem

Assim como o sistema de prismas Porro, o prisma Schmidt-Pechan inverte e inverte a imagem criada pela lente objetiva. No entanto, ele faz isso dentro de um caminho óptico em linha reta, permitindo uma caixa muito mais compacta e simplificada em comparação com os canos deslocados dos binóculos de prisma Porro.

Design e caminho de luz

O Schmidt-Pechan é um prisma composto, o que significa que consiste em dois elementos de prisma separados montados com um espaço de ar muito pequeno entre eles. O caminho da luz é complexo:

1. Entrada: A luz entra no prisma maior.

2. Primeira Reflexão: Reflete na face inferior (usando Reflexão Interna Total - TIR).

3. Secção do telhado: A luz atinge então a secção do "telhado". Esta é a característica definidora. O telhado é composto por dois espelhos que se encontram em um ângulo de 90 graus, como o telhado de uma casa. Esta seção do telhado é o que executa a tarefa crítica de corrigir a orientação esquerda-direita da imagem. A luz atinge cada lado do telhado sequencialmente.

4. Reflexão no entreferro: A luz então sai do primeiro prisma, atravessa um pequeno entreferro e entra no segundo prisma. Neste entreferro, ele reflete em uma superfície revestida de espelho. Este revestimento é essencial porque o ângulo de incidência é muito raso para que o TIR ocorra naturalmente.

5. Reflexão Final e Saída: A luz reflete novamente dentro do segundo prisma antes de finalmente sair, agora totalmente erguido.

O revestimento crítico de “correção de fase”

A seção do telhado introduz um desafio óptico chamado “mudança de fase”. Quando o feixe é dividido e recombinado na borda do telhado, a interferência das ondas pode causar perda de contraste e resolução, fazendo com que a imagem pareça um pouco mais suave.

Para resolver isso, todos os prismas Schmidt-Pechan de alta qualidade são equipados com um revestimento dielétrico de correção de fase aplicado nas superfícies do telhado. Este revestimento realinha as ondas de luz, garantindo que elas se recombinem corretamente para preservar o máximo contraste e resolução da imagem. A presença e a qualidade deste revestimento são um fator importante no desempenho óptico do prisma.

Vantagens e Desvantagens

Vantagem Desvantagem

Design compacto: permite instrumentos ópticos finos, leves e simplificados. Fabricação Complexa: Mais difícil e cara de produzir do que os prismas Porro.

Design de cano reto: fornece um formato ergonômico e moderno. Requer revestimento espelhado: depende de um revestimento reflexivo em uma superfície, que teoricamente poderia degradar com o tempo extremo (ao contrário do TIR puro).

Bom desempenho óptico (quando revestido): Com revestimentos modernos de correção de fase, pode fornecer excelente qualidade de imagem. Perda de luz: Normalmente tem transmissão de luz ligeiramente menor (~85-90%) do que um sistema de prisma Porro de alta qualidade devido à superfície revestida e mais reflexos.

Comparação com os prismas de Porro e Abbe-Koenig

· vs. Prisma Porro: Os prismas Porro usam um caminho em forma de Z mais simples, são mais fáceis de fabricar e geralmente fornecem imagens mais brilhantes e melhor percepção de profundidade devido ao espaçamento maior das lentes objetivas. No entanto, eles resultam em instrumentos mais volumosos.

· vs. Prisma Abbe-Koenig: O Abbe-Koenig é outro prisma de telhado usado em binóculos de alta qualidade. Ele usa apenas TIR (sem revestimentos espelhados) e tem menos reflexos, levando a uma transmissão de luz potencialmente maior. Porém, é mais longo, tornando os binóculos menos compactos.

Aplicativos

O prisma Schmidt-Pechan é o tipo de prisma dominante em:

· Binóculos compactos

· Binóculos de prisma de telhado de tamanho real (modelos de gama média a alta)

· Monóculos

· Periscópios

· Algumas miras telescópicas

Em resumo, o prisma de telhado Schmidt-Pechan é uma solução óptica engenhosa que permite a criação de dispositivos ópticos poderosos, porém compactos e portáteis. Seu design, especialmente quando aprimorado com modernos revestimentos dielétricos e de correção de fase, fornece aos usuários uma imagem brilhante, nítida e orientada corretamente em um pacote conveniente de corpo reto.

Lente Óptica Transpar

Prisma Óptico

Lente montada