광학계 분석

광학사양

광학계의 사양은 특이점, 결상, 굴절, 배율, 개구와 시야의 항목으로 분석한다. 특이점에는 초점, 주요점(주점과 주평면), 절점이 있으며, 광축에 평행하게 입사한 광선이 굴절 후 광축과 만나는 점이 초점이다. 결상방정식은 물체거리 s, 상거리 s', 초점거리 f 사이의 관계를 나타내는 식이다. 식으로 쓰면 1/s + 1/s' = 1/f이다. 굴절방정식은 단일 굴절면에서 굴절률과 곡률반경으로 상의 위치를 구하는 식이며, 불변량(라그랑주 불변량 n·y·u)은 굴절 전후에 값이 보존된다. 굴절능은 초점거리의 역수이고 단위는 디옵터이다. 배율은 상의 크기를 물체 크기로 나눈 값이다. 조리개는 통과하는 광선 다발의 크기를 제한하며, 입사동은 조리개를 물체 쪽에서 본 상이고 출사동은 조리개를 상 쪽에서 본 상이다. 시야각은 광학계가 볼 수 있는 물체 범위의 각이다. 시야 가장자리에서 빛이 부분적으로 차단되는 현상을 비네팅이라 하며, 이를 줄이기 위해 상면 근처에 시야렌즈를 둔다.