[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？ K
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s=Kz9WLy  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) 4Vd[cRh2  
XG5"u  
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。 3w/z$bj  
nk;+L  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 "5<YN#  
fe}RmnAC  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 kc2 8Q2  

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這個問題可以用4種方法求解。 -@~4:o  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 V0_^==Vs  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 drp< f1`l8  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 gU?M/i2  
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。 -y/Y%]%0  

Z_Y gV:jc  
mC'<Ov<eJ  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 9Wdx"g52_D  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 Q776cj^L  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

!^Q4ZL,-  
IB^vEY!`6_  
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。 5 axt\  
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。 n9V8A[QJ  
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。 ^$y`Q@-9  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 _:KeSskuO  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 96%N  
VL$?vI'  

b6@0?_n  
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。 |A2o$H  
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#&\65D  
w^[:wzF0  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 L8KaK  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 y/"CWD/i  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 VgS2_TU  

X&A2:A 6\+  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n z\Z+>A  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 jgBJs^JgYG  
物至光圈距離154.82。 a,e;(/#\7  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 vhN6_XD  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 ix 5\Y