[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？ 4Qhx[Hv>(  
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Bx%=EN5.  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) \4C)~T:*  
,$o-C&nC  
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。 S{Rh
'x\B  
Mf#2.TR  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 r \9:<i8  
2kC^7ZAwu  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 DwTi_8m;  

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這個問題可以用4種方法求解。 S6=\r{V  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 $z~jnc  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 m>g}IX&K'  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 F%w\D9+P  
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。 Rc;1Sm9\  

_dH[STT  
&q"uy:Rd  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 x3:ZB  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 2/a04qA#  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

/ux#U]x  
gJ}'O4*b  
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。 _{@}Fd?o  
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。 ^9m^#"ZW`  
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。 EXScqGa]  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 bB[*\  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 }F9?*2\/  
~S<F  

OEqe^``!  
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。 pJ@DHj2@  
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， k>@^M]%  
LZ<(:S  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 5v03<m0`y  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 L.~]qs|G/K  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 N4JL.(m){I  

Yoym5<xE  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n in|7ucSlg  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 (~yJce  
物至光圈距離154.82。 ~\(>m=|C:H  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 ^oZs&+z  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 74N\G1