[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？ 2*laAB
 
3 /g~A{  
*av<E  
wd8l$*F*  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) \kL3.W_  
;PF<y9M  
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。 -A^_{4X  
c<B/V0]  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 [Kg+^N%+  
/|6N*>l)y  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 S6Q  

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這個問題可以用4種方法求解。 |mfvr*7  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 rpha!h>w1%  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 AO4U}?  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 kiaw4_  
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。 >1Ibc=}g  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

0aB;p7~&  
W^l-Y%a/o  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 0x@ mZ  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 `d}2O%P  
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

I7]8Y=xf  
v`T c}c '  
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。 E2-\]?\F(  
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。 &UFZS94@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。 'V>-QD%1  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 gjlx~.0d  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 1|=A*T-<M  
1|:KQl2q  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

W*Y/l~x}  
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。 Ho]su?  
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， :23P!^Y  
6S{l'!s'  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 _
"{Xi2@H  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 |vC~HJpuv'  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 9tnD=A<PS  

图片:Fig4.jpg

3$JoDL(Z  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n ~QVH<`sn  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 &c #N)U  
物至光圈距離154.82。 3gf1ownC  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 zW nR6*\  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 BJ0?kX@