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한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.23 no.1, 2012년, pp.17 - 22
등가렌즈는 전체굴절능과 주변광선에 대한 근축광학적 특성은 같지만 축상두께가 다른 렌즈이다. 이 연구에서는 두꺼운 렌즈를 등가렌즈로 변환하는 해석적인 방법에 대하여 연구하였고, 변환조건이 2차방정식의 해로서 주어짐을 보였다. 모든 두꺼운 렌즈는 유일해인 경우를 제외하면 이 2차방정식의 두 실근중의 하나이기 때문에 반드시 공액해가 1개 존재한다. 이 공액해는 축성 두께와 근축광학적 특성은 같지만 모양과 수차특성은 다르다. 예제 렌즈의 등가렌즈 변환을 통하여 등가렌즈와 이에 대응하는 공액해의 특성을 살펴보았다.
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An equivalent lens is a lens which has the same total power of refraction and the same paraxial imaging characteristics for the marginal rays as another lens, but has a different axial thickness. In this study, an analytic lens conversion from a thick lens to its equivalent lens is investigated, the...
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 등가렌즈란? | 등가렌즈(equivalent lens)는 축상두께는 다르지만 유효초점거리와 근축광학적 특성이 동일한 렌즈를 의미한다. 만약 근축광학의 경우와 같이 모든 렌즈를 수차가 없는 이상적인 렌즈로 가정한다면 렌즈의 형상과 소재에 무관하게 초점거리만 같으면 등가렌즈로 볼 수 있다. | |
| 두꺼운 렌즈를 얇은 렌즈로 변환하는 것은 어떤 과정을 거치는가? | 두꺼운 렌즈를 얇은 렌즈로 변환하는 것은 주요면의 성질을 이용한다. 즉 렌즈의 제1면(앞면)은 제1주요점에 위치시키고, 제2면(뒷면)은 제2주요점에 위치시킨 후에 주요면간의 거리를 0으로 하면 두께 0의 얇은 렌즈로 변환된다. 하지만 얇은 렌즈를 두꺼운 렌즈로 변환하거나 두꺼운 렌즈를 다른 두께의 렌즈로 변환하는 경우에는 변환된 렌즈의 주요점 위치를 바로 알 수 없다. | |
| 등가렌즈 변환이란? | 하지만 광학설계에서는 이를 좀 더 한정하여 소재와 근축광학적 특성은 동일하고 수차특성이 매우 유사한 렌즈를 등가렌즈라고 하고 있다[1, 2]. 등가렌즈 변환은 특정한 렌즈를 두께가 다른 등가렌즈로 변환하는 과정이며, 광학계의 초기설계나 설계의 국소적 변경에 유용하게 활용되고 있다. 단렌즈를 두께가 0인 얇은 렌즈로 근사하면 광학계의 3차 수차는 두꺼운 렌즈보다 단순한 형태로 주어지므로 해석적인 수차보정이 편리하다. |
K. Miyake, Renzu Sekkeino Kenri (Japanese, Principles of Lens Design), (Kodansha, Tokyo, Japan, 1981), Chapter 8.
J. U. Lee and K. S. Kim, "Generalization of equivalent lens conversion and third order aberration formulae of the generalized equivalent lens system," Hankook Kwanghak Hoeji (Korean J. Opt. Photon.) 7, 305-313 (1996).
J. U. Lee and S. C. Park, "Generalized lens group conversion to their equivalent lenses," Hankook Kwanghak Hoeji (Korean J. Opt. Photon.) 9, 251-257 (1998).
Y. Matsui, Renzu Sekkeihou (Japanese, Lens Design Methods), (Kyoritsu Pub. Co., Tokyo, Japan, 1972), pp. 114-128.
W. J. Smith, Modern Optical Engineering, 4th ed. (McGraw Hill, New York, USA, 2008), Chapter 6.
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