Optik lenslerin geometrisini anlama

Optik tasarımcılar optik lenslerden bahsettiklerinde tek bir lens elemanından veya bir grup mercek elemanından bahsediyorlar (Şekil 1). Monolitik merceklerin örnekleri arasında plano-dışbükey (PCX) mercekler, çift dışbükey (DCX) mercekler, küresel olmayan mercekler vb. yer alır. Bileşen bileşenlerine örnek olarak telesentrik görüntüleme mercekleri, sonsuz düzeltme hedefleri, ışın genişleticiler vb. verilebilir. Her bir kombinasyon bir dizi mercekten oluşur. her biri ışığı kendi yöntemiyle kontrol eden özel bir mercek geometrisine sahip mercek elemanları.

Şekil 1: Plano-dışbükey mercek (solda tek öğe) ve telesentrik görüntüleme merceği (sağda öğelerin birleşimi)

Snell'in kırılma yasası

Her mercek geometrisini derinlemesine incelemeden önce, optik merceklerin kırılma özelliklerini kullanarak ışığı nasıl büktüğünü düşünün. Kırılma, ışığın bir ortama girerken veya ortamdan çıkarken belirli bir miktardan sapmasıdır. Sapma, ortamın kırılma indisinin ve ışığın yüzey normaline göre açısının bir fonksiyonudur. Bu özellik Snell kırılma yasasına (denklem 1) tabidir; burada n1 gelen ortamın kırılma indisidir, θ1 gelen ışığın açısıdır, n2 kırılan ortamın indeksidir ve θ2 kırılma açısıdır ışık. Snell yasası, ışığın çeşitli ortamlardan geçerken geliş açısı ile iletim açısı arasındaki ilişkiyi açıklar (Şekil 2).

Snell'in kırılma yasası

Her mercek geometrisini derinlemesine incelemeden önce, optik merceklerin kırılma özelliklerini kullanarak ışığı nasıl büktüğünü düşünün. Kırılma, ışığın bir ortama girerken veya ortamdan çıkarken belirli bir miktardan sapmasıdır. Sapma, ortamın kırılma indisinin ve ışığın yüzey normaline göre açısının bir fonksiyonudur. Bu özellik Snell kırılma yasasına (denklem 1) tabidir; burada n1 gelen ortamın kırılma indisidir, θ1 gelen ışığın açısıdır, n2 kırılan ortamın indeksidir ve θ2 kırılma açısıdır ışık. Snell yasası, ışığın çeşitli ortamlardan geçerken geliş açısı ile iletim açısı arasındaki ilişkiyi açıklar (Şekil 2).

Şekil 2: Snell'in kırılma yasası