광학계를 통과하는 빛의 조절

광학계를 통과하는 빛의 조절

 지금까지 다루어 온 것

 최종 상의 위치와 크기 결정

 다양한 수차를 감소, 왜곡이 없는 상을 추적

 광학기기 설계

 적절한 시야를 확보

 최종 상까지 가장 많은 양의 빛을 전달

용어 정의

 구경(Aperture)

 렌즈, 거울, 프리즘과 같이 유한한 크기의 가장자리에 의해서 통과하는 광선다발을 제한하는 광학구성 요소

 빛의 통과를 제한하는 가장자리의 크기 또는 창 구 멍으로 정해지는 개구(opening)

 조리개(S t o p)

 물리적 장애물로서 조리개는 고정된 또는 변하는 개 구를 가진 불투명한 평면을 말함

 광학계에서 이러한 조리개는 일반적으로 주어진 위 치에서 통과하는 광선을 제한하는데 사용됨

 구경조리개(Aperture Stop)

 광학계를 통하여 물 점에서 공액 상점까지 진행할 수 있는 광선의 최대 원추를 구경조리개의 가장자리에 의 해 효과적으로 제한함

 상의 휘도를 조절하는 핵심요소로서 렌즈 또는 조리개 와 같은 광학계의 특별한 구성요소

 시야조리개(Field Stop)

 물체를 볼 수 있는 범위, 결과적으로 최종상의 범위를 결정함

 시야(field of view)를 조절하는 핵심요소이며, 렌즈 또 는 조리개와 같은 광학계의 중요한 구성요소

 동(Pupil)

 구경조리개에 대한 지식을 바탕으로 물점에서 공액 상 점까지 광학계를 통해 진행하는 광선의 최대원추를 추 적할 수 있게 하는 광학적인 구조

 동의 기능은 눈의 동공이 하는 역할과 같음

 창(Window)

 시야조리개에 대한 지식을 바탕으로 시야가 물체를 볼 수 있는 범위

 최종상의 범위를 제한하는 방법을 알 수 있게 하는 광 학적인 구조

구경조리개

 광학계를 통과하는 광선의 최대 원추를 결정하는 광학계의 요소, 즉, 물점과 광학소자와 연결한 원추각이 최소인 광학소자

 그림(a)에서 최대원추각(𝛼₁)을 이루는 광학소자→렌즈 L1이 구경조 리개

 그림(b)에서 최대원추각(𝛼₂)을 이루는 광학소자→렌즈 L2가 구경조 리개

 𝛼₂가 분명하지 않아 동(𝑝𝑢𝑝𝑖𝑙)이라는 개념으로 사용할 필요가 있다.

 물체의 위치에 따라 구경조리개 역할을 하는 광학소자가 달라진다.

입사동

 물체공간에서 광축계를 통해 보여지는 광선을 제한하는 구경 즉, 구경조리개 앞에 있는 렌즈에 의한 구경조리개의 상

 렌즈 전방에 조리개가 있고 렌즈 초점거리 밖에 조리개 가 있을 경우

전방조리개→ 구경조리개

전방조리개 앞에 렌즈가 없기 때문에 조리개가 입사동 이다.

전방조리개→ 구경조리개, 동시에 입사동

 구경조리개의 상은 실상으로 나타남

 렌즈 후방에 조리개가 있는 경우

물체공간에서 조리개를 보면 조리개 허상(입사동)이 보 인다.

후방조리개→ 구경조리개 역할 동시에 출사동

출사동

 상공간에서 광축계를 통해 보여지는 광선을 제한하는 구경 즉, 구경조리개 뒤에 있는 렌즈에 의한 구경조리개의 상

 상공간에서 전방조리개를 보면 전방조리개 허상(출사동) 이 보인다.

 구경조리개인 전방조리개가 렌즈 초점거리 안에 있기 때 문에 물체공간에 허상이 생긴다.

 출사동은 실상이든 허상이든 상의 각 점의 휘도에 영향 을 주는 광선의 입체각을 제한한다.