Razumjeti geometriju optičkih leća

Kada optički dizajneri govore o optičkim lećama, misle na jedan element leće ili skupinu elemenata leće (slika 1). Primjeri monolitnih leća uključuju planokonveksne (PCX) leće, dvostruko konveksne (DCX) leće, asferične leće, itd. Primjeri komponenata komponenti su telecentrične slikovne leće, objektivi za beskonačnu korekciju, ekstenderi snopa itd. Svaka kombinacija sastoji se od niza elementi leće, svaki sa specifičnom geometrijom leće koja na svoj način kontrolira svjetlo.

Slika 1: Planokonveksna leća (jedan element lijevo) i telecentrična slikovna leća (kombinacija elemenata desno)

Snellov zakon refrakcije

Prije nego što uđete u geometriju svake vrste leće, razmotrite kako optičke leće savijaju svjetlost pomoću svojstava refrakcije. Refrakcija je način na koji svjetlost odstupa od određene količine dok ulazi u medij ili izlazi iz njega. Odstupanje je funkcija indeksa loma medija i kuta svjetlosti u odnosu na normalu površine. Ovo svojstvo je regulirano Snellovim zakonom o lomu (jednadžba 1), gdje je n1 indeks loma upadnog medija, θ1 je kut upadne svjetlosti, n2 je indeks loma medija, a θ2 je kut loma svjetlo. Snellov zakon opisuje odnos između kuta upada i kuta transmisije svjetlosti dok ona putuje kroz različite medije (Slika 2).

Snellov zakon refrakcije

Prije nego što uđete u geometriju svake vrste leće, razmotrite kako optičke leće savijaju svjetlost pomoću svojstava refrakcije. Refrakcija je način na koji svjetlost odstupa od određene količine dok ulazi u medij ili izlazi iz njega. Odstupanje je funkcija indeksa loma medija i kuta svjetlosti u odnosu na normalu površine. Ovo svojstvo je regulirano Snellovim zakonom o lomu (jednadžba 1), gdje je n1 indeks loma upadnog medija, θ1 je kut upadne svjetlosti, n2 je indeks loma medija, a θ2 je kut loma svjetlo. Snellov zakon opisuje odnos između kuta upada i kuta transmisije svjetlosti dok ona putuje kroz različite medije (Slika 2).

Slika 2: Snellov zakon refrakcije