[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？ }3DZ`8u  
KW 78J~u+  
Ht_7:5v&  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) sG K7Uy  
u`~,`z^{n  
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。 3:ELYn  
agUdPl$e\  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 NS3qNj  
FNy-&{P2  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 YU6D;  

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這個問題可以用4種方法求解。 i{2ny$55h  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 $-p#4^dg  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 KbM1b  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 (!"&c* <  
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。 6H'W]T&  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

(,;4f7\  
x9i^_
3Z  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 h%8C_mA  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 P]<15l  
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

&"d :+!4h  
uTNy{RBD+  
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。 {hVc,\A  
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[l_<`J$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。 ? kCo/sW  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 #6mr'e1  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 &"DD&87N%  
NL&![;  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

/4$ c-k  
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。 Iv/h1j> H  
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， 7%W@Hr,%F  
irMBd8WG  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 p+V::O&&r  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 k#G+<7c<  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 m}t`43}QE  

图片:Fig4.jpg

R^rA.7T  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n |T{ZDJ+  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 ^9
XAWj"  
物至光圈距離154.82。 7eG@)5Uy  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 Tvw(Sq};  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 A/.z. K