Razumevanje geometrije optičkih sočiva

Kada optički dizajneri pričaju o optičkim lećima, misle na jedan lećinski element ili grupu lećinskih elemenata (Slika 1). Primeri monolitičnih leća uključuju ravnokonveksna (PCX) leća, dvostruko konveksna (DCX) leća, asferna leća itd. Primeri komponenata su telecentrična snimna leća, ciljevi za beskonačnu korekciju, proširivači zraka itd. Svaka kombinacija sastoji se od serije lećinskih elemenata, svaki sa specifičnom geometrijom leća koja upravlja svetlošću na sopstven način.

Slika 1: Ravnokonveksno leće (jedinstveni element leva) i telecentrično snimno leće (kombinacija elemenata desno)

Snellov zakon prelamanja

Pre nego što se ponuđe detalji o svakoj vrsti geometrije leća, razmotrite kako optička leća savijaju svetlost koristeći svojstva refrakcije. Refrakcija je način na koji se svetlost odvija za određeni iznos dok ulazi ili izlazi iz sredine. Odvojenje je funkcija refraktivnog indeksa sredine i ugla svetlosti u odnosu na normalu površine. Ovo svojstvo upravlja Snellovim zakonom refrakcije (jednačina 1), gde je n1 refraktivni indeks ulazne sredine, θ1 ugao ulazne svetlosti, n2 indeks savijajuće sredine, a θ2 je ugao savijanja svetlosti. Snellov zakon opisuje vezu između ugla incidencije i ugla transmisije svetlosti dok se kretanje kroz različite sredine (Slika 2).

Snellov zakon prelamanja

Pre nego što se ponuđe detalji o svakoj vrsti geometrije leća, razmotrite kako optička leća savijaju svetlost koristeći svojstva refrakcije. Refrakcija je način na koji se svetlost odvija za određeni iznos dok ulazi ili izlazi iz sredine. Odvojenje je funkcija refraktivnog indeksa sredine i ugla svetlosti u odnosu na normalu površine. Ovo svojstvo upravlja Snellovim zakonom refrakcije (jednačina 1), gde je n1 refraktivni indeks ulazne sredine, θ1 ugao ulazne svetlosti, n2 indeks savijajuće sredine, a θ2 je ugao savijanja svetlosti. Snellov zakon opisuje vezu između ugla incidencije i ugla transmisije svetlosti dok se kretanje kroz različite sredine (Slika 2).

Slika 2: Snellov zakon refrakcije