Förstå geometrin hos optiska linser Sverige

När optiska designers talar om optiska linser syftar de på ett enda linselement eller en grupp linselement (Figur 1). Exempel på monolitiska linser inkluderar plankonvexa (PCX) linser, dubbelt konvexa (DCX) linser, asfäriska linser etc. Exempel på komponentkomponenter är telecentriska avbildningslinser, oändlighetskorrigeringsobjektiv, strålförlängare etc. Varje kombination består av en serie av linselement, var och en med en specifik linsgeometri som styr ljuset på sitt eget sätt.

Figur 1: Planokonvex lins (enkelt element till vänster) och telecentrisk bildlins (kombination av element till höger)

Snells brytningslag

Innan du går in i varje typ av linsgeometri, överväg hur optiska linser böjer ljus med hjälp av brytningsegenskaper. Refraktion är hur ljuset avviker från en viss mängd när det kommer in i eller lämnar ett medium. Avvikelsen är en funktion av mediets brytningsindex och ljusvinkeln i förhållande till ytnormalen. Denna egenskap styrs av Snells brytningslag (ekvation 1), där n1 är brytningsindexet för det infallande mediet, θ1 är vinkeln för det infallande ljuset, n2 är indexet för det brytande mediet och θ2 är brytningens vinkel ljus. Snells lag beskriver förhållandet mellan infallsvinkeln och transmissionsvinkeln för ljus när det färdas genom en mängd olika medier (Figur 2).

Snells brytningslag

Innan du går in i varje typ av linsgeometri, överväg hur optiska linser böjer ljus med hjälp av brytningsegenskaper. Refraktion är hur ljuset avviker från en viss mängd när det kommer in i eller lämnar ett medium. Avvikelsen är en funktion av mediets brytningsindex och ljusvinkeln i förhållande till ytnormalen. Denna egenskap styrs av Snells brytningslag (ekvation 1), där n1 är brytningsindexet för det infallande mediet, θ1 är vinkeln för det infallande ljuset, n2 är indexet för det brytande mediet och θ2 är brytningens vinkel ljus. Snells lag beskriver förhållandet mellan infallsvinkeln och transmissionsvinkeln för ljus när det färdas genom en mängd olika medier (Figur 2).

Figur 2: Snells brytningslag