9. 평면 거울의 시야

 

광학계의 시야(Field of view: FOV)는 시야조리개(Field stop: FS)과 구경조리개(Aperture stop:AS)이라 불리는 광학계 내에 있는 두 가지 개구에 의존한다.

 

구경조리개은 물체의 각각의 점으로부터 광학계를 통해 투과될 수 있는 광량을 제어한다.

시야조리개은 시야각의 범위(크기)를 결정한다.

 

카메라에서 우리가 흔히 말하는 조리개는 구경조리개이고 필름의 틀은 시야조리개라고 보면 된다.

평면거울의 시야각의 범위(크기)를 구하기 위하여 아래의 그림과 같이 UV크기의 조리개직경을 갖는 평면거울과 E'에 중심이 있는 조리개직경 S'T'를 갖는 눈으로 구성된 광학계를 생각해 보자.

 

 

M을 지나는 수직면은 물체 면이다. 여기서 눈은 구경조리 개, 그리고 거울은 시야조리개 이라고 가정한다.

광학계의 입사동(Entance pupil)은 그것 앞에 놓인 모든 광학소자들에 의해 형성된 구경조리개의 상이다.

 

물체로부터의 빛은 눈에 들어가기 전에 거울에 입사되므로 입사동은 거 울에 의해 형성된 눈의 상이다.

거울을 향한 광선들, 특히 SET를 향한 광선 은 S'E'T'를 향하여 반사된다.

 

시야각은 시야조리개의 모서리와 입사동의 중 심을 지나는 광선들에 의하여 결정된다.

반사된 후에 이 광선들은 실제로 구 경조리개의 중심을 관통하며, 이 경우에는 출사동의 중심을 관통한다.

 

각 UEV는 실제 시야각이고 각 UE'V는 외견상의 시야각이다. 

각 UEV 내에 있는 물체의 크기는 실제선형 시야이다.

 

외견상의 선형시야는 각 UE'V 내에 있는 상의 크기이다.

물체가 광학계의 시계 범위 내에 있으려면 물체는 시야 조리개를 거쳐 입사동을 향하여 광선을 보내야 한다.

 

시계내의 물체 면에 P 점이 있다.

P로부터 입사동 SET에로 광선을 그려 상 P'를 구성할 수 있으며, 이것은 시야조리개로부터 출사동에 있는 대응되는 점으로 반사된다.

 

반사된 광선을 뒤로 연장하면 교차점에 상점 P'가 상면에 놓여 있게 된다.

출사동은 그 다음에 놓여 있는 모든 광학적 소자들에 의하여 형성된 구경조리개의 상 이다. 눈이 마지막 소자이므로 출사동은 눈과 부합된다.