ペンタプリズム

ペンタプリズムは、入射光線がプリズムに対して90°でなくても、光線を一定の90°偏向させるために使用される5面反射プリズムです。光線はプリズム内で2回反射し、^[1]通常の直角プリズムや鏡のように画像を反転させることなく（つまり、画像の利き手を変えることなく）直角に透過することができます。

プリズム内部の反射は、全反射によるものではありません。これは、ビームが臨界角(全反射の最小角度) 未満の角度で入射するためです。代わりに、2 つの面がコーティングされて鏡面になっています。2 つの反対側の透過面は、多くの場合、反射防止コーティングが施され、不要な反射が抑えられます。プリズムの 5 番目の面は光学的には使用されませんが、2 つの鏡面を結合する不自然な角度を切り落とします。

このプリズムのバリエーションとして、一眼レフカメラのファインダーでよく使われるルーフペンタプリズムがあります。^{[1] [2]}カメラのレンズは、上下左右反転した画像を映し出し、レフレックスミラーがそれを再度反転させて、左右反転した画像を残します。この場合、プリズムがカメラのフォーカシングスクリーン上に形成された画像を透過するため、画像は左から右に反射される必要があります。この左右反転は、通常のペンタプリズムの反射面の 1 つを「ルーフ」セクションに置き換えることで行われます。ルーフセクションには、互いに向かって角度が付けられ、90° で交わる 2 つの追加面があり、これにより画像が左右反転して通常に戻ります。多くの中判カメラを含む、ウエストレベルファインダー (上から見た図) を備えたレフレックスカメラでは、上から見たフォーカシングスクリーンから直接、左右反転した画像が表示されます。

同じ光路は、ペンタミラーと呼ばれる配置で、3枚のミラーで実現できます。ペンタミラーは大幅に軽量ですが、光はミラーのガラスに何度も出入りし、そのたびに明るさが失われ、散乱します。ペンタプリズムは通常、はるかに重いですが、入口と出口が1つしかないため、光学性能が著しく優れています。さらに、ペンタミラーは位置がずれる可能性があるのに対し、ペンタプリズムのファセットは破壊されるまで完全に位置合わせされています。 ^[3]

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  一眼レフカメラとしては世界初となるルーフペンタプリズムを搭載したツァイスイコンコンタックスS。
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  交換可能なルーフペンタプリズムを備えたNikon F —ルーフペンタプリズムを備えた最初のシステムカメラ。
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  ニコン F5 の標準 DP-30 プリズムを取り外しました。
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  ブロニカETR中判カメラ用プリズムハウジング。
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  ペンタプリズムを示すPraktica L2の断面図。

測量では、例えば建設現場などで、ダブルペンタプリズム（重ね合わせた 2 つのペンタプリズム）と下げ振りを使用して直角を測量します。

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