[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？ LoO"d'{  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) }u;`k'J@  
3 t+1M  
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。 )D7/[zb^  
-]Aqt/w"l  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 z7HM/<W
Y  
=DXN`]uN  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294
mv#*%St5  

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這個問題可以用4種方法求解。 6K^O.VoV^J  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 +.QJZo_  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 H`rd bE  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 W@D./Th  
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。 s13
3N?  

D}Sww5ZmP  
Hz)i.
AA 4  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 %Aqf=R_^  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 buT6)~lw  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

tW/g0lC%  
Q;g7<w17  
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。 6dV )pJd  
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。 sRA2O/yKCE  
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。 h<TZJCt  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 q\~ #g.}  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 W\NC3]  
23WrJM!2N  

[I3Nu8  
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。 LwK]fFtu  
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， ]JYE#F  
w9G|)UDib  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 :sJ7Wok6~  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 nOvR, 6  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 } &B6  

0Eb4wupo  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n _ZK^JS  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 `\62 iUN  
物至光圈距離154.82。 W~;Jsd=f  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 !SW0iq[7j  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 Y b3ckktY