[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？ y8un&LP  
{e?D6`#x  
fNx3\<~V=  
v>71?te  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) Cv|ya$}a  
{ls$#a+d  
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。 YzSUJ=0/  
D`LcL|nmH  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 <w.W[ak  
Qsc%qt-l  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 5dS5,  

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這個問題可以用4種方法求解。 6)kF!/J  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 C XZm/^  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 1GVJ3VXt  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 ,YJ\ $?  
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。 !q! =VC  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

mS5'q q;t  
1w/1k6`0  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 ,J"6(nk  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 O&Q_vY  
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

)c|S)iJ7=z  
I3sH8/*  
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。 >SRUC  
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。 k\->uSU9  
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。 {6H%4n  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 GZJIIP#  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 MO}J  
qYpuo D  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

Hgu:*iYA  
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。 BPf;!.  
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， Xxl>,QUA  
6@0 wKV!D  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 DGfhS`
X  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 @q=l H *=  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 MYVUOd,  

图片:Fig4.jpg

7V/yU5  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n Bjg 21bw^  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 mtfyhFk  
物至光圈距離154.82。 6~g:"}  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 | ?6
wlf  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 !;Mh5*-