[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？ Y#ZgrziYM  
GBbnR:hM  
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P9 <U+\z  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) ) CP  
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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。 N]A# ecm  
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物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 MEiP&=gX!  
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物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 ::|~tLFu  

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這個問題可以用4種方法求解。 3 jZMXEG)  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 qs5>`skX  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 7*!7EBb  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 'NEl`v*<P  
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。 u,sR2&Fe  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

d:=' Xs
 
u47<J?!Q  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 n;g'?z=hy  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 kSAVFzUS  
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

05d0p|},
 
=uP? ?E  
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。 ^rWg:fb  
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。 %>+uEjbT  
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。 0 QTI;3  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 J%"BCbxW~B  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 -FZC|[is  
"\4W])30  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

CsZ~LQ=DB  
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。 m8s
d2&4  
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， )qy?x7   
ACRuDY  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 'Lu<2=a~  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 e=i X]%^  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 Oeh A3$|#  

图片:Fig4.jpg

Wga2).j6  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n u W]gBhO$O  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 qPDNDkjDD  
物至光圈距離154.82。 N@d~gE&^  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 5wue2/gl  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 aC1z.?!U