축소 광학계

축소 광학계(縮小光學系)는 광학계의 일종으로, 물체의 상을 실제 크기보다 작게 만드는 광학 시스템을 의미한다. 이는 다양한 분야에서 넓게 활용되며, 특히 공간 제약이 있거나 전체적인 시스템 크기를 줄여야 하는 경우에 유용하다.

주요 구성 요소는 렌즈 또는 거울로 이루어지며, 이들의 배치와 곡률을 조절하여 상의 축소율을 결정한다. 축소 광학계의 설계는 사용 목적에 따라 다양한 요소를 고려해야 하는데, 해상도, 왜곡, 수차 등이 중요한 고려 대상이다. 특히 고도의 정밀성을 요구하는 반도체 제조 공정에서는 렌즈의 수차를 최소화하는 것이 핵심 기술로 여겨진다.

축소 광학계는 현미경, 카메라, 복사기, 스캐너, 반도체 노광 장비 등 다양한 기기에 사용된다. 현미경에서는 작은 물체를 확대하여 관찰하는 반면, 카메라에서는 넓은 영역의 피사체를 작은 이미지 센서에 담기 위해 축소 광학계가 사용된다. 또한, 반도체 노광 장비에서는 웨이퍼에 미세 회로 패턴을 형성하기 위해 고배율의 축소 광학계가 필수적이다.

축소 광학계의 성능은 해상도, 시야, 왜곡, 수차 등으로 평가된다. 해상도는 광학계가 얼마나 세밀한 부분까지 구별할 수 있는지를 나타내며, 시야는 한 번에 볼 수 있는 영역의 크기를 의미한다. 왜곡은 상의 모양이 원래 물체와 다르게 나타나는 현상이며, 수차는 렌즈나 거울의 결함으로 인해 상이 흐릿하게 나타나는 현상을 말한다. 고성능 축소 광학계를 설계하기 위해서는 이러한 요소들을 종합적으로 고려하여 최적화해야 한다.