[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？ m<{"}4'  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) Efx=T$%^&  
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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。 PO o%^'(  
u]M\3V.  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 K(VW%hV1  
HTk\723Rdw  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 IP ,.+:i  

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這個問題可以用4種方法求解。 {^m
Kvc  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 |^( M{  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 `}fw1X5L  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 sg
AzL  
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。 ;>>C)c4V"  

y~ rXl  
]! *[Q\  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 & E}mX]t  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 >BVoHt~;  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

~nLN`Hd  
,5 j"ruZ  
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。 >o,^b\  
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。 o+B:#@9?  
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。 |OO in]5  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 DL^o
_61  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 xgu `Q`~  
nuQ]8-,  

<yA}i"-1W  
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。 )m3Uar  
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， B_`y
|sn  
.R*!aK  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 pW0dB_  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 ./vZe_o)j$  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 xiF7}]d+  

2aZw[7s  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n Di_2Plo)4  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 #m{{a]zm^  
物至光圈距離154.82。 F7L&=K$2y  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 [S]S^ej*8  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 O%~jop7#6