Prisme en toit optique personnalisé

Fonction clé : création d'image

Comme le système de prisme de Porro, le prisme de Schmidt-Pechan inverse et inverse l'image créée par l'objectif. Cependant, il le fait selon un chemin optique en ligne droite, permettant un boîtier beaucoup plus compact et rationalisé par rapport aux barillets décalés des jumelles à prisme de Porro.

Conception et parcours lumineux

Le Schmidt-Pechan est un prisme composé, ce qui signifie qu'il se compose de deux éléments de prisme séparés assemblés avec un très petit entrefer entre eux. Le chemin de la lumière est complexe :

1. Entrée : La lumière entre dans le plus grand prisme.

2. Première réflexion : elle se reflète sur la face inférieure (en utilisant la réflexion interne totale - TIR).

3. Section de toit : La lumière atteint ensuite la section « toit ». C’est la caractéristique déterminante. Le toit est constitué de deux miroirs se rencontrant à un angle de 90 degrés, comme le toit d’une maison. Cette section du toit effectue la tâche critique de correction de l’orientation gauche-droite de l’image. La lumière frappe successivement chaque côté du toit.

4. Réflexion dans l'entrefer : la lumière sort ensuite du premier prisme, traverse un petit entrefer et entre dans le deuxième prisme. Au niveau de cet entrefer, il se reflète sur une surface recouverte d'un miroir. Ce revêtement est essentiel car l'angle d'incidence est trop faible pour que le TIR se produise naturellement.

5. Réflexion finale et sortie : La lumière se reflète à nouveau à l'intérieur du deuxième prisme avant de finalement sortir, maintenant entièrement érigée.

Le revêtement critique de « correction de phase »

La section du toit introduit un défi optique appelé « déphasage ». Lorsque le faisceau est divisé et recombiné au bord du toit, les interférences des ondes peuvent entraîner une perte de contraste et de résolution, rendant l'image légèrement plus douce.

Pour résoudre ce problème, tous les prismes Schmidt-Pechan de haute qualité sont équipés d'un revêtement diélectrique de correction de phase appliqué sur les surfaces du toit. Ce revêtement réaligne les ondes lumineuses, garantissant qu'elles se recombinent correctement pour préserver un contraste et une résolution maximaux de l'image. La présence et la qualité de ce revêtement sont un facteur majeur dans les performances optiques du prisme.

Avantages et inconvénients

Avantage Inconvénient

Conception compacte : permet des instruments optiques minces, légers et rationalisés. Fabrication complexe : plus difficile et plus coûteuse à produire que les prismes de Porro.

Conception à corps droit : offre un facteur de forme ergonomique et moderne. Nécessite un revêtement miroir : repose sur un revêtement réfléchissant sur une surface, qui pourrait théoriquement se dégrader avec un temps extrême (contrairement au TIR pur).

Bonnes performances optiques (une fois revêtues) : avec des revêtements modernes de correction de phase, il peut fournir une excellente qualité d'image. Perte de lumière : a généralement une transmission lumineuse légèrement inférieure (~ 85 à 90 %) à celle d'un système à prisme Porro de haute qualité en raison de la surface revêtue et de davantage de réflexions.

Comparaison avec les prismes de Porro et d'Abbe-Koenig

· contre le prisme de Porro : les prismes de Porro utilisent une trajectoire en forme de Z plus simple, sont plus faciles à fabriquer et fournissent souvent des images plus lumineuses et une meilleure perception de la profondeur grâce à un espacement plus large des lentilles d'objectif. Cependant, ils conduisent à des instruments plus volumineux.

· vs Prisme Abbe-Koenig : L'Abbe-Koenig est un autre prisme en toit utilisé dans les jumelles haut de gamme. Il utilise uniquement du TIR (pas de revêtement miroir) et présente moins de réflexions, ce qui conduit à une transmission lumineuse potentiellement plus élevée. Cependant, elles sont plus longues, ce qui rend les jumelles moins compactes.

Applications

Le prisme de Schmidt-Pechan est le type de prisme dominant dans :

· Jumelles compactes

· Jumelles à prisme en toit pleine grandeur (modèles milieu de gamme à haut de gamme)

· Monoculaires

· Périscopes

· Quelques lunettes de visée

En résumé, le prisme en toit de Schmidt-Pechan est une solution optique ingénieuse qui permet la création de dispositifs optiques puissants mais compacts et portables. Sa conception, en particulier lorsqu'elle est améliorée par des revêtements diélectriques et de correction de phase modernes, offre aux utilisateurs une image lumineuse, nette et correctement orientée dans un boîtier droit pratique.

Lentille Optique Transpar

Prisme Optique

Objectif assemblé