[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？ 89Ir}bCr  
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7n,=`0{r  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) \FIM'EKzu!  
f,x;t-o+R  
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。 sI.p( -KQ  
e07u@_'^  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 N\|BaZ%>|  
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P  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 fN/;BT  

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這個問題可以用4種方法求解。 8+J>jZ  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 jZC[_p;  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 >JAWcT)d  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 ^`B;SSV  
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。 ``eam8Az_U  

DJ@n$G`^^  
FOk;=+  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 as!a!1  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 !{(Bc8 hT  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

B/1j4/MS  
uLS]=:BT  
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。 vTO9XHc E  
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。 q2vD)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。 OL
>>/T  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 oQ<[`.s  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 *9EwZwE_K  
q>.7VN[ vE  

?ZlXh51  
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。 l#KcmOz  
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， 5qtk#FB  
Xfq`k/ W  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 lmzHE8MUNu  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 gT+g@\u[
  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 .n]"vpWm[  

T7,]^ 1  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n 1&=)Bxg4  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 IgX &aW
 
物至光圈距離154.82。 +
;KUL6  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 OX7=g$S 1  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 .uJ J<