[原创]物方视场角计算 [复制链接]

请问《现代光学镜头设计方法与实例》毛文炜 第53页，棱镜物方视场角up = -0.05294是怎么计算出来的？ jgd^{!  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) YpwMfl4  
l>iE1`iL<  
入瞳和光圈是物像共軛關係，根據成像公式，可得入瞳距為 117.475。 'Nn>W5#))  
Q~S3d  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 <Q|(dFr`v  
N\Li/  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 F` "bMS  

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這個問題可以用4種方法求解。 Q\k|pg?  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 JC}oc M j0  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 QXg9ah~  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 *&A/0]w  
4. 以物至光圈距離減掉稜鏡產生之等效延伸厚度，即為物至入瞳距離。 H% "R _[+  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

0M^v%22  
y:>'1"2`  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 ">LX>uYmX-  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 kUp[b~  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

描述:折射公式

图片:Fig2.jpg

g p2S  
bI_6';hq!  
上圖顯示單鏡面物像關係式，左為物像距公式，右為折射角公式。 v `a:Lj  
對第二鏡面而言，其相應出瞳在第三鏡面，即光圈，根據物像距公式，入瞳距為139.506。 .;1tu+S  
對第一鏡面而言，出瞳距在 38.63 + 139.506 = 178.136，根據物像距公式，入瞳距為117.475。 N5yt'.d  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 $y0[AB|V  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 *WHQ1geI8  
Mj guH5Uy  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

K~C6dy  
上圖顯示一光學系統，此案例之ABCD 矩陣值，以及以頂物距l和頂像距l’為準之成像公式。 qM$4c7'4P6  
B=0表示光焦度K=0，所以稜鏡是個無焦系統，其主平面在無限遠而沒有意義，計算物像距關係要用頂像距l和頂物距l’才可行， uuD|%-Ng  
hLv~N}  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 am'11a@*  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 z154lY}K  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 Z}8khNCYr  

图片:Fig4.jpg

(uxe<'Co|  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n '[Ue0r<jn  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 MMQ^&!H  
物至光圈距離154.82。 g5YDRL!Wh  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 'o!{YLJ fM  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 kL7n`o