[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？ + \jn$>E  
~4V-{-=0a7  
7zcmv"`  
l&Cy K#B:\  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) =v(&qh9Q2  
}Dx5W9Ri"  
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。 aHkt K/  
G{u(pC^  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 8'-E>+L   
Txa 2`2t
7  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 fi  

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這個問題可以用4種方法求解。 (G 9Ku 8Y  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 :MILOwF  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 K_}81|=  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 iUk#0 I  
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。 :auq#$B  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

a*nx2d  
?o.Q  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 AV^Sla7|_  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 EFS2 zU  
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

OW|5IEC  
_`(WX;sK  
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。 at-+%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。 zZax![Z  
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。 O.% $oV  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 3</gK$f2  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 ?'$Y
j>R6  
m=hUHA,p4  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

QU;bDNq,c  
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。 c&GVIrJ  
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， 1R+/T  
s9)U",  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 #@3&1}J/  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 _/>JM0  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 lIUaGz|  

图片:Fig4.jpg

xk*&zAt  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n $Vp*,oRL  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 L}a-c(G+8  
物至光圈距離154.82。 q)j_QbW)  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 0Fw4}f.o  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 >'1h