販売されている双眼鏡を見てみると、昔ながらの分厚いものとスリムでスタイリッシュなものの2種類があることに気づきます。
漫画で見るような大きくて一般的な双眼鏡は、ポロ プリズム双眼鏡と呼ばれます。 もう一方のスリムタイプはダハプリズム双眼鏡、またはドイツ語でダッハプリズム双眼鏡と呼ばれます。
ダハプリズム双眼鏡はその名の通り、屋根状の部分が特徴です。 驚くべきことに、ダハ プリズムのデザインは、ポロ プリズム双眼鏡が発明されてからわずか数十年後の 19 世紀後半にすでに存在していました。
最近では、ポロプリズムよりもスタイリッシュなデザインのダハプリズム双眼鏡が人気です。 今回はダハプリズム双眼鏡の仕組みを写真付きで解説します。
ダハプリズム双眼鏡の中身は何ですか？
ダハ プリズムのデザインには、Abbe-Koenig や Schmidt-Pechan など、いくつかの種類があります。 それぞれの設計には利点がありますが、シュミット・ペカン プリズム設計は双眼鏡で最も一般的に使用されています。
こちらはダハプリズム双眼鏡（シュミット・ペカン設計）の光路です。 ここでの反射は非常に複雑であることに注意してください。
対物レンズの先にはプリズムが設置されています。
この図 (下) では、シュミット プリズム内で 3 回の反射があるように見えますが、実際には 4 回の反射が発生します。
シュミット プリズムには屋根があり、画像が 180 度回転され、同時に水平に反転されます。 これにより、メーカーは双眼鏡をよりコンパクトにすることができます。
これらのプリズムは、画像を 180 度回転させて正立画像を得るという重要な役割を果たします。
光はルーフラインに直接到達し、反射されないため、ルーフラインは狭いほど良いことになります。 また、メーカーはバリを完全に滑らかにする必要があり、これには非常に高い精度が必要です。
ダハプリズム製作の難しさを写真でご紹介します。
この写真は片方の鏡に向かって撮っています。 画像が左右反転します。
次の写真は、ダハプリズムのように組み合わせた 2 つの鏡を向かい合わせに配置したものです。 画像は 180 度回転され、水平方向に 2 回反転されます (通常に戻ります)。
これらのミラーの角度が 90 度未満であると、画像の中心が失われます。
逆に90度を超えると画像が分離してしまいます。
ご覧のとおり、屋根部分の角度はちょうど 90 度でなければなりません。 角度は 0.0089 度以内の精度が必要であり、製造コストが高くなります。
ダハ プリズムの設計は、光の経路をまっすぐに保ち、画像を正しい向きにするのに非常に役立ちますが、ダハ プリズムの製造には、より専門的な製造技術が必要であり、コストも高くなります。
ダハプリズムとポロプリズムはどちらが優れていますか?
ポロプリズムでは光が「全反射」で反射されるため、光の透過率が損なわれません。 しかし、ダハプリズム双眼鏡では、光の角度が入射角よりも小さいため、シュミットプリズムの２回目の反射では全反射が起こりません。
そのため、屋根部分を鏡のように塗装する必要があり、光の透過率が損なわれてしまいます。 これはダハプリズムの大きな欠点です。
多くの優れた双眼鏡には、反射率を高めるために銀ミラー コーティングが施されていますが、光が失われるとコストが高くなります。 最近では、一部の光学メーカーが誘電体プリズム コーティングを使用しており、これにより 99% 以上という驚くべき高い反射率が可能になります。
ダハ プリズムの設計に関する 2 番目の大きな問題は、複数の内部反射の後に発生する位相シフトです。 位相シフトによりコントラストが低下し、解像度が低下します。
古いダハプリズム双眼鏡（下）を通して街灯を見ると、迷惑な幽霊が見えるでしょう。
これを防止してコントラストを高めるために、よく作られた双眼鏡の中には、干渉が起こらない位相補正コーティングを使用しているものもあります。 この位相シフトは、ポロ プリズムでは発生しません。
上記の理由により、優れたダハプリズム双眼鏡は非常に高価になる場合があります。 ダハプリズム双眼鏡の最大の利点は、スリムでコンパクトなボディです。
しかし、製造技術が劇的に向上するにつれて、ダハプリズム双眼鏡は安価になりつつあります。 大型の双眼鏡では、ポロ プリズムはダハ プリズム双眼鏡よりも重くなります。
私の考えでは、口径が大きくなるほど、比較的軽量なダハプリズム双眼鏡が有利になると思います。 7×50のポロプリズム（1キロ以上）を持って夜空を見上げると、すぐに腕が疲れてしまいます。
左: 8×42 ルーフ プリズム (Schmidt Pechan)、中央: 7×42 ルーフ プリズム (Abbe-Koenig)、右: 8.5×44 通常のポロ。
逆に、コンパクトな双眼鏡では、ミニポロプリズムの設計はほとんどの面でダハプリズムよりも優れています。 ミニポロ双眼鏡はすでにコンパクトで軽量であり、ダハプリズム設計よりもはるかに安価です。
まとめ
双眼鏡にはポロプリズム双眼鏡とダハプリズム双眼鏡の2種類があります。 ダハプリズム双眼鏡はドイツ語でダハプリズムとも呼ばれます。 ダハプリズムの採用により光路が直線となり、本体がスリムでコンパクトになります。
ただし、ダハプリズムがポロプリズムよりも高価なのは、その優れた性能のためではなく、精密製造の難しさのためです。
ポロ プリズムは「全反射」によってすべての光を反射できますが、シュミット プリズムの設計では反射点が屋根部分に 1 つあるため、光の透過率が低くなります。
さらに、内部反射は干渉を引き起こす可能性があり、画像に悪影響を与える可能性があります。
ポロプリズムとダハプリズムのどちらを購入すればよいかわからない場合は、絞りによって異なる場合があります。 大型双眼鏡の場合、ダハプリズム設計の軽量化は大きな利点となります。 しかし、コンパクト双眼鏡はもともと十分軽いので、高価なダハプリズムは必要ありません。
ポロ プリズムとダハ プリズムの設計にはどちらも長所と短所があります。 双眼鏡を購入する前に違いを知ることが重要です。