[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？ ud:5_*  
'fr~1pmx#3  
s8iB>-dk  
_2E*  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) 8D6rShx =  
y,cz;2  
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。 caXSt2|'  
LMTz/M  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 %8$ldNhV  
gjDxgNpa  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 8c^Hfjr0  

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這個問題可以用4種方法求解。 Z~1uyr(  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 ToX--w4  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 |qz&d=>  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 Znd ,FqHk  
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。 }*?,&9/_)  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

(D:-p:q.  
JIIc4fyy8s  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 e+V8I&%  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 Fv*Et-8tN5  
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

$XTtDUP@  
g&85L$   
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。 A=5Ebu!z  
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。 } ck<R
  
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。 aZCq{7Xs  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 ! xG*
W6IT  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 (wM` LE(Ks  
KyfH8Na?  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

U
]~@_j  
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。 T"W<l4i-  
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， jt on\9  
w+R7NFq  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 ~(ke'`gJ0-  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 xNf}f 9l  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 &<]f-  

图片:Fig4.jpg

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)yP_P  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n !%,7*F(  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 bTc>-e,  
物至光圈距離154.82。 B2ln8NF#Q  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 u^tQ2&?O!P  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 C~q
Z&