주광선
물점에서 출발하여 입사동점을 통과하고 구경조리개 가운데와 출사 동점을 통과한다.
L
1 :L
1 렌즈는 첫 번째 구성 요소이기 때문에 그 자체가 마치 입사동 처럼 작용한다.
S
: 광선 도해 또는 계산에 의해 광선이 오른쪽에서 왼쪽 으로 진행한다면L
1에 의해 형성되는 조리개S
의 상은 𝑆1′ 이다
L
2 : 마찬가지로 광선 도해 또는 계산에 의해L
1에 의해 결상된L
2 렌즈의 상이L
2l이다. 위치와 크기(배율)이 모 두 그림에 나타나 있으며 실상이다비네팅
조리개에 의해 상의 외곽부가 부분적으로 차단되는 것
과도한 비네팅은 물 점에 대한 상이 비점 형태를 갖게 할 수 있다.
시야는 종종 반경 OU보다 작은 원으로 정의한다.
시야조리개
광학계에 의해 결상되는 물체의 크기 또는 각의 폭을 제 한하는 구경을 갖는 광학요소.
정의에 의하여, 입사동의 중심에서 볼 때 시야 조리개는 가장 작은 각을 이룸.
시야의 가장자리가 선명한 윤곽을 가질 때 시야조리개 는 최종 상과 함께 선명하게 초점을 맺도록 상 면에 놓 여 있어야 됨.
입사창
입사창은 입사동과 구경조리개의 관계처럼 시야조리개 앞에 오는 모든 광학 구성요소에 의해 결상되는 시야조 리개의 상이다.
입사창은 카메라의 뷰파인더 처럼 보이는 물체의 횡 크 기를 결정하며, 그것의 각 직경(angular diameter)은 시 야각(angular field of view)을 결정한다.
시야조리개가상 평면에 위치할 때, 입사창은 공액인 물 체평면에 위치하고 광학계에 의해 결상되는 물체시야의 횡 크기를 결정한다.
출사창
출사창은 출사동과 구경조리개의 관계처럼 시야조리개 다음의 모든 광학 구성 요소에 의해 결상되는 시야조리 개의 상이다.
상 공간의 관찰자에게 출사창은 밖의 광경이 방의 창에 의해 제한되는 것처럼 상의영역을 제한한다.
용어 요약
구경조리개: 축 상의 물점으로 부터 광학계 안으로 들어가는 광선 원추의 크기를 제한하는 광학계의 실제 구경
입사동: 구경조리개 앞에 오는 모든 굴절 요소들에 의해 형성 된 구경조리개의 상
출사동: 구경조리개 뒤에 오는 모든 굴절 요소들에 의해 형성 된 구경조리개의 상
시야조리개: 광학계에 의해 형성되는 시야각의 크기를 제한하 는 실제 구경
입사창: 시야조리개 앞에 오는 모든 굴절 요소들에 의해 형성 되는 시야조리개의 상
출사창: 시야조리개 뒤에 오는 모든 굴절 요소들에 의해 형성 되는 시야조리개의 상
예제
아래 그림과 같이 얇은 렌즈
L
1,L
2와 두 렌즈 사이에 놓 여진 조리개 S로 구성된 광학계를 생각하자. 이 광학계 에 대해(a) 간단한 광선추적과 계산에 의해 최종상의 위치와 크기 를 구하라.
(b) 광학계에 대한 AS, En P, 그리고 EX P의 위치를 구하라.
(c) 광학계에 대한 FS, EnW, 그리고 EXW의 위치를 구하라.
(d) 광학계의 도해에 의해서 조리개, 동, 창의 상대적 위치 를 구하라. 물점
P
에서 공액 상점P
m까지 전달되는 광선다 발에 대한 주광선과 가장자리 광선을 그려라.(a) 첫번째 렌즈
1
𝑣 − 1
𝑢 = 1
𝑓
1
𝑣 − 1
−40 = 1
40/3
𝑣1 = 20𝑐𝑚 𝑚 = 𝑣1
𝑢1 = −0.5, 상의 크기는 0.5cm이 된다.
두번째 렌즈
1
𝑣 − 1
𝑢 = 1
𝑓
1
𝑣 − 1
−10 = 1
20/3
𝑣2 = 20𝑐𝑚 𝑚 = 20
−10 = −2, 최종상의 크기는 1cm이 된다.
b) 렌즈 L1 : 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 1
40 → 𝜃 = 𝑡𝑎𝑛−1𝜃 = 1.43°
1
𝑣 − 1
𝑢 = 1
𝑓 에 대입하면 v = 40cm
,
m=2 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 10 → 𝜃 = 𝑡𝑎𝑛−1 1
0 = 90°
렌즈 L2 : 1
𝑣 − 1
𝑢 = 1
𝑓 에 대입하면 v = 24
cm,
m=-0.8 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 0.816 → 𝜃 = 𝑡𝑎𝑛−1 0.8
16 = 2.86°
렌즈 L1: 구경조리개(AS), 입사동(EnP)
사출동은 v = 8.57
cm
이고 4/7 cm의 상의 크기를 갖는다.(c) 렌즈
L
1 : 렌즈L
1은 입사동으로 결정되었다.𝜃𝐿1 = 𝑡𝑎𝑛−1𝜃 = 90°
조리개
S
: 물체 공간에 있는 조리개S
의 상은 물체면에서 2 cm 크기의 가장자리가 된다.𝜃𝑠 = 𝑡𝑎𝑛−1( ൗ1
40) = 1.43°
렌즈
L
2 : 물체공간에서 렌즈L
2의 상은 렌즈L
1의 왼쪽 24 cm에 있고 가장자리 직경의 크기는 1.6 cm가 된다.𝜃𝐿2 = 𝑡𝑎𝑛−1(0.8ൗ
24) = 1.90°
세 각을 살펴보면 𝜃𝑠가 가장 작으며, 구성요소
