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(1)

주광선

물점에서 출발하여 입사동점을 통과하고 구경조리개 가운데와 출사 동점을 통과한다.

(2)

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 진행한다면

L

1에 의해 형성되는 조리개

S

의 상은 𝑆1 이다

L

2 : 마찬가지로 광선 도해 또는 계산에 의해

L

1에 의해 결상된

L

2 렌즈의 상이

L

2l이다. 위치와 크기(배율)이 모 두 그림에 나타나 있으며 실상이다

(3)

비네팅

(4)

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.

(5)

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.

(6)

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.

(7)

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.

(8)

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

(9)

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.

(10)

(c) 광학계에 대한 FS, EnW, 그리고 EXW의 위치를 구하라.

(d) 광학계의 도해에 의해서 조리개, 동, 창의 상대적 위치 를 구하라. 물점

P

에서 공액 상점

P

m까지 전달되는 광선다 발에 대한 주광선과 가장자리 광선을 그려라.

(11)
(12)

(a) 첫번째 렌즈

1

𝑣1

𝑢 = 1

𝑓

1

𝑣1

−40 = 1

40/3

𝑣1 = 20𝑐𝑚 𝑚 = 𝑣1

𝑢1 = −0.5, 상의 크기는 0.5cm이 된다.

두번째 렌즈

1

𝑣1

𝑢 = 1

𝑓

1

𝑣1

−10 = 1

20/3

𝑣2 = 20𝑐𝑚 𝑚 = 20

−10 = −2, 최종상의 크기는 1cm이 된다.

(13)

b) 렌즈 L1 : 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 1

40 → 𝜃 = 𝑡𝑎𝑛−1𝜃 = 1.43°

1

𝑣1

𝑢 = 1

𝑓 에 대입하면 v = 40cm

,

m=2 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 1

0 → 𝜃 = 𝑡𝑎𝑛−1 1

0 = 90°

렌즈 L2 : 1

𝑣1

𝑢 = 1

𝑓 에 대입하면 v = 24

cm,

m=-0.8 𝑡𝑎𝑛𝜃 = 0.8

16 → 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.

(14)

(c) 렌즈

L

1 : 렌즈

L

1은 입사동으로 결정되었다.

𝜃𝐿1 = 𝑡𝑎𝑛−1𝜃 = 90°

조리개

S

: 물체 공간에 있는 조리개

S

의 상은 물체면에서 2 cm 크기의 가장자리가 된다.

𝜃𝑠 = 𝑡𝑎𝑛−1( ൗ1

40) = 1.43°

렌즈

L

2 : 물체공간에서 렌즈

L

2의 상은 렌즈

L

1의 왼쪽 24 cm에 있고 가장자리 직경의 크기는 1.6 cm가 된다.

𝜃𝐿2 = 𝑡𝑎𝑛−1(0.8ൗ

24) = 1.90°

(15)

세 각을 살펴보면 𝜃𝑠가 가장 작으며, 구성요소

S

와 관련 되기 때문에 조리개

S

가 시야 조리개 (FS)이다. FS의 왼 쪽에 있는 모든 광학계에 의한 FS의 상인 입사창 EnW는 앞에서 이미 구한 대로, 물체 면에 위치하며 창의직경 크 기는 2 cm이다. 더욱이, FS의 오른쪽에 있는 모든 광학 계에 의한 FS의 상인 출사창 EXW은 상면에 위치하며, 창의 직경크기는 2cm이다.

수치

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참조

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