[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？ ?&l)W~S  
^Dx#7bsDZR  
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1{2eY%+C  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) c/u_KJFF-n  
uiBTnG"  
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。 mPVE?jnR^0  
D(r:}pyU  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 qv
LDfN  
9|!j4DS<  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 3^G96]E  

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這個問題可以用4種方法求解。 [(cL/_  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 jpO38H0)  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 OKQLv+q5K)  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 !s-/0ugZ  
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。 `)tK^[,<W  

eHROBxH&  
!pV<n  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 >";%2u1  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 sx90lsu  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

a =9vS{  
Mi_[9ku>%  
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。 J,MT^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。 }#YIl@E  
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。 5X0_+DdeL  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 u_h=nk  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 I4A;  
\-DM-NrZ1U  

hQ\#Fhu7  
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。 W,0KBkkp  
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， {\ A_%  
ADuZ}]  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 hnH)Jy;>  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 PEMxoe<+  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 E!r4AjaC  

>b[4  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n J@=!w[v+  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 H620vlC}V  
物至光圈距離154.82。 Fj[ dO&  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 S(q4OQB{  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 Y/QK+UMW*