[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？ 6!Q,XHs  
('~}$%C  
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#b eLo J  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) RsW
4 '5  
R=J5L36F  
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。 P,rD{ 0~  
#9glGPR(  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 MW2{w<-]7  
K=Z.<f  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 /o^/J~/3  

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這個問題可以用4種方法求解。 J@OK"%12  
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<<dj%  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 V`8\)FFG  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 X/_89<&  
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!se,SCvw  

'c_K[p$  
B[q"oI`  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 $$uMu{?0i  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 )Ay90Wt  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

xVbRCu#Z  
rhy-o?  
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。 DU$
#tg}{  
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。 <n06(9BF  
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。 ooUVVp  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 lZ.lf.{F  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 }8#Ed;%K  
K%+4M#jj5  

D|*w6p("z  
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。 rMi\#[oB  
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， g.@[mf0r  
?o?$HK  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 v9-4yZU^WR  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 *2->>"kh  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 JJ ?'<)EF  

<_<zrXc]  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n _7Y-gy#\a  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 .=J- !{z  
物至光圈距離154.82。 [B;okW  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 )MF@'zRK  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 <3BGW?=WP