[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？ R2^iSl%pj  
kV)'a  
31XU7
A  
Q=+8/b  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) N$Hqa^!'T  
wItzcY1m  
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。 q<XcOc5  
(3fPt;U  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 /=M.-MU2
 
bj.]o*u-  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 qJMp1DC  

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這個問題可以用4種方法求解。 _^3@PM>  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 `R ]&F$i(E  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 <M>#qd@c  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 k7[)g]u  
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。 F~P/*FFK  

(p'/p  
I%C]>ZZh  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 3<yCe%I:  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 C5d/)aC  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

IDL^0:eg<.  
\ZmFH8=|f  
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。 4@ydK  
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。 &z1|  
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。 {g23[$X]N  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 "m<eHz]D  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 oqQ?2k<@  
PAO[Og,-  

7o 83|s.Bm  
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。 vb80J<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， eO[Cb]Dy:  
MSrY*)n!>O  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 8M(|{~~3:  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 $=S'#^Z  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 (Mire%$h  

r>:7${pF  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n ;Kd{h  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 >stVsFdV)  
物至光圈距離154.82。 BD-c 0-+m  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 .]sIoB-54  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 B$[%pm`'2