[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？ &';@CeK  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) ZZ].h2=K  
fp"GdkO#}i  
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。 {6wy}<ynC+  
ZD8E+]+  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 ;:Y/"5h  
zOL*XZ0c  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 J]&nZud`  

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這個問題可以用4種方法求解。 #r80FVwiD  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 EaN^<  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 koT: r  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 !9=Y(rb
 
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。 izr 3{y5  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

>d#6qXKAU  
pNR69/wGi  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 ^,;8ra*h  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 DM@&=c  
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

Xx0}KJq~"  
4JHFn [%  
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。 \8!&XcA  
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。 ),-4\!7  
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。 7n~BDqT  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 ntSPHK|'  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 u= K
?K  
^J>jU`)CJ  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

kvdzD6T 9  
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。 [pmZ0/l  
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， J680|\ER  
F,e_`  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 P$@5&/]  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 0X)'8N  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 2D MH@U2  

图片:Fig4.jpg

-2tX
15,  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n ^?toTU   
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 T_,LK7D  
物至光圈距離154.82。 ~/\;7E{8!  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 m{x!uq  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 :M ix*NCf