찾다
kr두 개의 프리즘은 동일한 도면과 동일한 연마 라인을 남길 수 있으며 완성된 기기 내부에서는 여전히 다르게 작동합니다. 유리가 이유가 되는 경우는 거의 없습니다. 각도 공차, 연마된 면의 형상 및 코팅이 실제 빔에서 살아남는 방식에 따라 부품이 몇 년 동안 정렬을 유지할지, 아니면 몇 달 내에 사양을 벗어날지 여부가 결정됩니다.
광학 프리즘은 정의된 각도에서 만나는 평평하고 광택이 나는 표면으로 둘러싸인 투명한 고체입니다. 한 면으로 입사한 빛은 유리-공기 경계에서 굴절되어 물질을 통과한 후 출사면에서 다시 굴절되거나 내부적으로 반사되므로 아주 작은 부피 내에서 빔이 편향, 분산, 회전 또는 접힐 수 있습니다.
광학 프리즘 정의: 제어된 굴절 및 내부 전반사를 통해 빛을 편향, 분산, 회전 또는 반사하는 데 사용되는 최소 두 개의 편평한 광택 표면이 있는 고체 투명 요소입니다.
실제 시스템에서는 단일 정의가 5개의 서로 다른 작업을 다루고 각 작업은 서로 다른 사양을 도면 앞쪽으로 푸시합니다.
- 고정된 각도(대개 90도 또는 180도)로 빔 편향
- 측정을 위해 백색광을 별도의 파장으로 분산
- 긴 광학 경로를 짧은 기계적 봉투로 접기
- 렌즈를 추가하지 않고 이미지 회전 또는 반전
- 모니터링을 위해 빔 분할, 결합 또는 샘플링
광학 프리즘이 빛을 구부리는 방법
유리는 공기보다 굴절률이 높기 때문에 프리즘은 빛을 구부리므로 광선은 교차하는 모든 광택 표면에서 방향을 바꿉니다.
해당 변화의 크기는 스넬의 법칙을 따르며 두 번 적용됩니다. 한 번은 진입 시, 한 번은 종료 시입니다. 총 편차는 프리즘의 정점 각도, 재료의 굴절률 및 빛의 파장에 따라 달라집니다. 파장이 짧아질수록 굴절률이 높아지기 때문에 청색광은 적색광보다 더 많이 벗어나고 프리즘을 떠나는 광선은 스펙트럼으로 퍼집니다. 강의실 시연 작품부터 분광계 프런트 엔드까지 모든 분산 프리즘은 이 원리에 따라 작동합니다.
내부 전반사는 프리즘에 두 번째 역할을 제공합니다. N-BK7의 임계각은 약 41.2도이므로 내부 45도 면에 닿는 빛은 금속 코팅 없이 거의 손실 없이 반사됩니다. 이러한 방식으로 사용되는 직각 프리즘은 거울을 대체하고 코팅 품질 저하의 위험을 제거하며 반사된 빔을 입사면을 기준으로 고정된 위치에 유지합니다.
N-BK7의 60도 정각 프리즘은 587.6nm에서 약 38.7도의 최소 편차를 생성합니다. 꼭지점 각도를 1분 단위로 이동하면 출구 빔도 이에 따라 이동합니다. 이것이 바로 프리즘 도면에서 각도를 밀리미터가 아닌 분 및 초 단위로 표시하는 이유입니다.
광학 프리즘의 유형과 각 프리즘의 역할
대부분의 프리즘 차수는 7개의 표준 형상으로 분류되며, 각 형상은 서로 다른 제어 사양에 의해 관리됩니다.
| 프리즘형 | 광학적 작용 | 일반적인 응용 | 제어 사양 |
| 직각 프리즘 | 내부 반사에 의해 빔을 90도 편향시키거나, 쌍으로 사용될 경우 180도 편향시킵니다. | 잠망경, 뷰파인더, 빔 스티어링 | 두 다리 사이의 각도와 빗변의 평탄도 |
| 포로 프리즘 | 2개의 내부 반사, 180도 편차, 이미지 직립 | 쌍안경, 관측기기 | 일치하는 쌍 각도 공차 |
| 지붕 프리즘 | 지붕 가장자리를 따라 이미지를 세우면서 90도 편차 | 소형 망원경, 카메라 | 초각 단위의 지붕 각도 오류 및 지붕 가장자리 칩 제한 |
| 비둘기 프리즘 | 기계적 회전 속도의 두 배로 이미지를 회전합니다. | 정렬 망원경, 간섭계 | 단면 평행도 및 길이 대 개구 비율 |
| 펠린-브로카 프리즘 | 선택한 하나의 파장에서 90도 일정한 편차 | 분광학, 파장 선택 | 정점 각도 및 재료 분산 |
| 등변 분산 프리즘 | 굴절을 통해 파장을 분리합니다. | 분광학, 레이저 튜닝, 광학 교육 | 정점 각도, 유리 균질성, 표면 품질 |
| 웨지 프리즘 | 작고 제어된 빔 편차 | 빔 스티어링, 광학 보정 | 쐐기 각도(아크분) |
형상은 사양의 절반에 불과합니다. 동일한 직각 프리즘은 반사 방지 코팅 유무에 관계없이 연마되거나 미세하게 연마된 다리와 함께 제공될 수 있으며 일반 등급과 정밀 등급 사이의 크기 정도 차이가 나는 각도 공차를 갖습니다.
설계에서 여러 프리즘을 직렬로 사용하는 경우 공차는 평균이 아닌 복합화됩니다. 각각 자체적으로 허용되는 한 쌍의 Porro 프리즘은 함께 장착하면 여전히 기울어지거나 회전된 이미지를 생성할 수 있습니다.
맞춤형 조명 방향 및 분산을 위한 광학 프리즘 범위 분광계, 현미경, 망원경, 디스플레이 및 수차 보정에서 빛을 지향, 반사 또는 분산시키는 광학 프리즘 및 도광 블록을 살펴보세요. 제품보기 → 구매자가 주문하기 전에 확인해야 할 사양
프리즘이 시스템에서 작동하는지 여부를 결정하는 5가지 사양은 각도 공차, 표면 평탄도, 표면 품질, 선명한 조리개 및 코팅 성능입니다. 그림의 다른 모든 것은 그 다섯 가지에 부차적인 것입니다.
| 사양 | 일반적인 범위 | 틀리면 어떻게 되나요? |
| 각도 공차 | 일반 3각분, 정밀도 30각초, 고정밀도 5각초 | 마운트 조정으로 완전히 수정할 수 없는 빔 포인팅 오류 |
| 표면 평탄도 | 632.8 nm에서 1/4파에서 1/10파까지 | 파면 왜곡, 스폿 크기 확대, 해상도 손실 |
| 표면 품질 | 60-40 스크래치 파기 일반, 20-10 레이저 사용 | 비산, 코팅 결함, 손상 임계값 감소 |
| 명확한 조리개 | 얼굴 치수의 80~90% | 가장자리의 비네팅 및 빔 클리핑 |
| 모따기 | 45도에서 0.2~0.5mm | 영구적인 산란원이 되는 가장자리 치핑 |
| 코팅 | 표면당 0.5% 미만 반사 방지 | 고스트 반사, 처리량 손실, 전력 공급 시 코팅 실패 |
30각초 각도 오류는 1미터 이동 후 빔을 약 0.15mm만큼 변위시킵니다. 접이식 열차의 표면 전체에 이를 곱하면 추상적인 허용 오차가 중단되고 테스트 벤치에서 눈에 띄는 정렬 문제가 됩니다.
들어오는 검사는 이러한 오류를 잡는 가장 저렴한 장소입니다. 짧고 반복 가능한 시퀀스는 생산 라인에 도달하는 거의 모든 것을 포착합니다.
- 측정을 시작하기 전에 재료 인증서와 지수 등급을 도면과 일치시키십시오.
- 부품이 보호 랩에 있는 동안 각도계 또는 자동 시준기에서 각도를 측정합니다.
- 중앙뿐만 아니라 완전 투명 조리개에 걸쳐 간섭계를 사용하여 표면 형상을 확인합니다.
- 설계 파장에서 코팅 투과율이나 반사율을 확인하고 펄스 빔의 손상 임계값을 확인합니다.
- 검사 로그에 치수, 모따기 및 로트 추적성을 기록하여 나중에 실패할 경우 배치를 추적할 수 있습니다.
조달 및 설계 팀을 위해 작성된 이 체크리스트의 전체 버전은 당사의 맞춤형 광학 프리즘 선택 가이드 .
성능을 변화시키는 재료 및 코팅
N-BK7은 가시광선 및 근적외선 작업을 위한 기본 프리즘 소재로 남아 있습니다. 비용보다 열 안정성, 투과 범위 또는 분산이 중요한 경우에는 용융 실리카, 사파이어 및 고굴절률 유리가 대신합니다.
코팅은 기판만큼 성능을 변화시키며, 균형은 일반적으로 비용보다는 빔 전력에 의해 결정됩니다.
코팅되지 않은 프리즘
- N-BK7에서 표면당 약 4%의 프레넬 반사
- 최저 단가 및 최단 리드타임
- 열화되거나 타는 코팅층이 없음
- 조명, 시청 및 저전력 시연 작업에 적합
반사 방지 코팅 프리즘
- 단일 레이어의 경우 반사율 0.5% 미만, 광대역 설계의 경우 0.2% 미만
- 다중 프리즘 어셈블리 전반에 걸쳐 더 높은 처리량
- 고스트 이미지와 미광 감소
- 펄스 레이저를 사용하려면 손상 임계값을 지정해야 합니다.
펄스 레이저의 경우 코팅 손상 임계값이 전송보다 더 중요합니다. 에너지의 4% 손실은 받아들이기 쉽습니다. 광선이 전달하는 플루언스에서 실패한 코팅은 광선 경로를 영구적으로 종료합니다.
광학 프리즘이 사용되는 곳
광학 프리즘은 제한된 공간 내에서 빔을 접거나 분할하거나 안정화해야 하는 모든 곳에 나타나며, 동일한 부품이 서류상으로는 관련이 없어 보이는 산업에 사용되는 경우가 많습니다.
- 의료 영상 및 내시경 , 프리즘 어셈블리는 튜브 내부의 이미지 경로를 단 몇 밀리미터 너비로 접습니다.
- 자동차 감지 및 LiDAR , 움직이는 부품 없이 프리즘이 빔을 조종하고 분할하는 경우
- 분광학 및 레이저 튜닝 , 분산 프리즘이 측정을 위해 파장을 분리하는 경우
- 쌍안경, 망원경 및 잠망경 , 포로, 지붕, 도브 프리즘이 이미지를 세우고 회전시키는 곳
- 공작 기계의 레이저 빔 폴딩 , 코팅된 직각 프리즘이 빔 경로를 짧게 유지하는 경우
- 머신 비전 및 간섭계 , 평탄도와 각도 안정성이 측정 정확도를 좌우하는 경우
의료용 내시경 내부의 프리즘 어셈블리는 밀리미터 단위로 측정되는 하우징 내에서 광학 경로를 90도 접어야 합니다. 모서리 품질과 장착 형상은 결국 광학 형상만큼 중요합니다. 그 규모의 부서진 모서리가 이미지에 곧바로 산란을 일으키기 때문입니다.
프리즘은 단독으로 사용되는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 프리즘이 방향, 분산 또는 방향을 처리하는 동안 초점을 맞추는 렌즈와 쌍을 이루므로 단일 어셈블리에는 동일한 정렬 예산에 대해 지정된 두 구성 요소가 필요한 경우가 많습니다.
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프리즘 견적은 첨부된 그림만큼만 정확합니다. 공급업체는 모양이 아닌 공차 스택을 기준으로 가격을 책정하므로 불완전한 도면으로 인해 가격이 추가되거나 도착 시 부품이 실패하게 됩니다.
광학 사양
- 소재 및 지수 등급
- 공차가 있는 정점 각도
- 표면 평탄도 at the test wavelength
- 스크래치 파기 표면 품질
- 명확한 조리개 as a percentage of face
- 코팅 curve and required reflectance or transmission
기계 사양
- 공차가 있는 외부 치수
- 모따기 size and angle
- 장착면 및 참조 모서리
- 조립 방향 표시
- 공중 또는 휴대용 빌드의 무게 제한
상업정보
- 프로토타입 및 생산 수량
- 검사 보고서 수준 필요
- 포장 및 클린룸 처리 요구 사항
- 배송 일정 및 목적지
- 로트 추적성 요구 사항
동일한 프리즘의 프로토타입 가격과 생산 가격은 종종 조각당 30% 이상 차이가 납니다. 툴링, 블로킹 설비 및 코팅 실행은 다양한 수량에 걸쳐 상각되므로 각 단계를 별도로 인용하면 단일 혼합 수치보다 더 명확한 그림을 얻을 수 있습니다.
작동 파장 및 빔 전력과 함께 도면을 당사로 보내십시오. 엔지니어링 팀 공차 검토는 일반적으로 첫 번째 부품이 도착한 후가 아니라 견적과 함께 완료될 수 있습니다.
광학 프리즘에 관해 자주 묻는 질문
광학 프리즘과 렌즈의 차이점은 무엇입니까?
렌즈는 곡면을 갖고 있으며 빛을 모으거나 발산시켜 상을 형성합니다. 프리즘은 평평한 광택 표면을 갖고 있으며 자체적으로 이미지를 형성하지 않고 빛의 방향, 분산 또는 방향을 변경합니다. 두 가지가 하나의 어셈블리로 결합되는 경우가 많습니다. 프리즘은 접혀서 경로 방향을 지정하고 렌즈는 초점을 맞추는 역할을 합니다.
프리즘 각도 허용 오차는 얼마나 엄격해야 합니까?
시스템 예산에서 거꾸로 작업하십시오. 일반 조명 및 관측 장비는 일반적으로 몇 분의 오차를 허용합니다. 이미징, 계측 및 간섭계에는 일반적으로 30각초 이상이 필요합니다. 온도에 따라 정렬을 유지해야 하는 다중 요소 어셈블리 내부에 있는 프리즘은 5각초가 필요할 수 있으며 마운트 설계는 이를 지원해야 합니다.
프리즘에는 어떤 재료를 선택해야 합니까?
N-BK7은 적당한 온도에서 대부분의 가시광선 및 근적외선 작업을 다룹니다. 용융 실리카는 심자외선 투과율, 열 안정성 및 더 높은 레이저 손상 저항성에 적합합니다. 사파이어는 더 어려운 처리 비용으로 열악한 환경과 적외선 대역을 처리합니다. N-SF11과 같은 고굴절 유리는 더 작은 꼭지각에서 더 큰 편차를 제공하여 분산 프리즘을 컴팩트하게 유지합니다.
맞춤형 프리즘을 소량 생산할 수 있나요?
예. 몇 개의 부품으로 프로토타입을 실행하는 것은 일상적이며 제한 요소는 일반적으로 코팅 배치 크기와 특이한 형상을 차단하고 연마하는 데 필요한 도구입니다. 첫 번째 문의에서 공차가 포함된 완전한 도면을 제공하면 견적에서 첫 번째 기사까지의 경로가 단축됩니다.
가격에 대해 논쟁하기 전에 검사 보고서를 요청하십시오. 첫 번째 품목 검사에 실패한 값싼 프리즘은 올바르게 지정된 프리즘보다 프로그램 시간 손실에 더 많은 비용이 듭니다.
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