Suprasti optinių lęšių geometriją

Kai optiniai dizaineriai kalba apie optinius lęšius, jie turi omenyje vieną objektyvo elementą arba lęšių elementų grupę (1 pav.). Monolitinių lęšių pavyzdžiai yra plokštuminiai išgaubti (PCX) lęšiai, dvigubai išgaubti (DCX) lęšiai, asferiniai lęšiai ir kt. Komponentų pavyzdžiai yra telecentriniai vaizdo lęšiai, begalybės korekcijos objektyvai, spindulio ilgintuvai ir kt. Kiekvienas derinys susideda iš serijos objektyvo elementai, kurių kiekvienas turi specifinę objektyvo geometriją, kuri savaip valdo šviesą.

1 pav. Plokščia išgaubtas lęšis (vienas elementas kairėje) ir telecentrinis vaizdo lęšis (dešinėje esančių elementų derinys)

Snello lūžio dėsnis

Prieš gilindamiesi į kiekvieno tipo lęšių geometriją, apsvarstykite, kaip optiniai lęšiai sulenkia šviesą, naudodami lūžio savybes. Refrakcija yra būdas, kuriuo šviesa nukrypsta nuo tam tikro kiekio, kai ji patenka į terpę arba palieka ją. Nuokrypis yra terpės lūžio rodiklio ir šviesos kampo paviršiaus normalios atžvilgiu funkcija. Šią savybę reglamentuoja Snell lūžio dėsnis (1 lygtis), kur n1 yra krintančios terpės lūžio rodiklis, θ1 yra krintančios šviesos kampas, n2 yra laužiančios terpės rodiklis, o θ2 yra lūžio kampas. šviesos. Snello dėsnis apibūdina ryšį tarp kritimo kampo ir šviesos perdavimo kampo, kai ji sklinda įvairiomis terpėmis (2 pav.).

Snello lūžio dėsnis

Prieš gilindamiesi į kiekvieno tipo lęšių geometriją, apsvarstykite, kaip optiniai lęšiai sulenkia šviesą, naudodami lūžio savybes. Refrakcija yra būdas, kuriuo šviesa nukrypsta nuo tam tikro kiekio, kai ji patenka į terpę arba palieka ją. Nuokrypis yra terpės lūžio rodiklio ir šviesos kampo paviršiaus normalios atžvilgiu funkcija. Šią savybę reglamentuoja Snell lūžio dėsnis (1 lygtis), kur n1 yra krintančios terpės lūžio rodiklis, θ1 yra krintančios šviesos kampas, n2 yra laužiančios terpės rodiklis, o θ2 yra lūžio kampas. šviesos. Snello dėsnis apibūdina ryšį tarp kritimo kampo ir šviesos perdavimo kampo, kai ji sklinda įvairiomis terpėmis (2 pav.).

2 paveikslas: Snello lūžio dėsnis