[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？ yl~;!  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) zJw5+ +  
b&[".ibN1  
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。 #E!^oZm<Z  
+S4>}2N33  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 NuR7pjNMZ  
~ q-Z-MA  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 O^~IY/[  

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這個問題可以用4種方法求解。 [>
v1JN  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 yq;[1O_9C  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 &/UfXKr  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 ^o5;><S]  
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。 4:rwzRDY  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

H_f8/H  
p7> 9 m  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 nZi&`HjQ  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 <J%Z?3@T  
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

,Vj&  
!oi {8X@  
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。 ?A\+s,9  
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。 G"3KYBN>  
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。 oR`rs[Kj  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 ;uc3_J]  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 \H>Psv{  
#]^C(qmb:  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

^h=gaNL  
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。 H_S"4ISS_  
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， -/B*\X
[  
Wn=I[K&&  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 Z= -fL  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 dj9i*#F  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 FmF[S&gFRs  

图片:Fig4.jpg

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上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n S}Z@g  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 RvU'8Y?>w  
物至光圈距離154.82。 .bV^u  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 xrNe:Aj  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 L`Ys`7