[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？ ;DfY#-  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) SJn;{X>)q  
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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。 61C7.EZZ;  
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物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 PR#exm&  
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物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 :+^lJ&{U  

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這個問題可以用4種方法求解。 X]TG<r  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 @Md/Q~>  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 U)o-8OEZ9  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 ~g]Vw4pv  
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。 JX;<F~{.  

aB&&YlR=n<  
!*N@ZL&X  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 R 'zWYQ  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 2HA:"v8  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

MQ8J<A Pf-  
$xN|5;+  
上圖顯示單鏡面物像關係式，左為物像距公式，右為折射角公式。 t b}V5VH  
對第二鏡面而言，其相應出瞳在第三鏡面，即光圈，根據物像距公式，入瞳距為139.506。 "4{r6[dn  
對第一鏡面而言，出瞳距在 38.63 + 139.506 = 178.136，根據物像距公式，入瞳距為117.475。 wFZP,fQ9l  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 vEJbA  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 8$}
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/%^#8<=|U  

zdam^o  
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。 l*G[!u  
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， 'm$L Ij?@  
H<+TR6k<  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 vnuN6M{  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 U 6)#}
 
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 dSHDWu&  

<1TAw.  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n 'V>-QD%1  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 {oL>1h,%3?  
物至光圈距離154.82。 Q+{n-? :  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 |DwZ{(R"W  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 uXiN~j &Be