광축 (Optical Axis)
쉽게 풀면
렌즈나 거울로 이루어진 광학 시스템에는 보통 좌우와 상하로 대칭인 중심선이 존재하는데, 이를 광축이라고 부릅니다. 회전판의 중심축을 생각하면 이해하기 쉽습니다. 렌즈를 이 축에 딱 맞춰 정렬하면 빛이 예상한 경로로 정확히 지나가지만, 렌즈가 이 축에서 살짝이라도 어긋나면 상이 흐려지거나 왜곡될 수 있습니다. 그래서 카메라나 망원경을 조립할 때 이 축을 정확히 맞추는 작업이 매우 중요합니다.
왜 중요한가
광축은 광학계 설계와 정렬의 기준이 되는 개념으로, 렌즈설계 시 수차를 계산하거나 근축광선추적을 수행할 때 항상 기준으로 사용됩니다. 실제 광학 기기 조립 과정에서도 광축 정렬 오차는 화질 저하의 대표적인 원인 중 하나로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
렌즈가 중심축에서 살짝 어긋났을 때 상이 어떻게 흐려지는지를 계산으로 확인했다는 의미입니다.
렌즈 배열을 중심축에 맞춰 좌우 대칭이 되도록 설계했다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
이상적인 광학계에서는 모든 렌즈와 거울의 곡률 중심이 하나의 직선, 즉 광축 위에 놓이도록 설계됩니다. 근축광선추적은 광축에 매우 가까운 좁은 영역의 광선만을 고려해 결상 특성을 단순화한 계산 방법이며, 이는 실제 렌즈설계의 출발점이 됩니다. 광축에서 벗어난 정도(디센터)나 기울어짐(틸트)은 조립 공차와 함께 광학 성능 저하의 주요 원인으로 다뤄집니다.
주의할 점
광축은 이론적인 기준선이며, 실제 제작된 광학 부품에는 항상 미세한 정렬 오차가 존재할 수 있다는 점을 고려해야 합니다. 광축과 렌즈의 기계적 중심축이 완전히 일치하지 않을 수도 있다는 점도 유의할 부분입니다.