[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？ ]vuxeu[cu,  
S] 4RGWn  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) G[ q<P  
km}E&ao  
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+pm@~xe  
'l1cuAP!+  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 (DM8PtZg  
s="cg0PD  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 j2|UuWU  

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這個問題可以用4種方法求解。 (a8oI)~  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 J]Qbg
7|  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 .w~zW*M0  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。
Jz)c|8U  
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。 !'%`g,,
r  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

9vZD?6D,n  
&%Lps_+fJ  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 5J4'\M  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 iFy_D  
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

B^;P:S<yG  
L9|55z  
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。 _.9):i2<SF  
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。 \>T+\?M  
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。 tai=2,'  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 dr|>P*  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 jT~PwDSFt3  
F3-<F_4.w  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

OcA_m.  
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。 e-!6m#0  
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， rq>}] U  
TY."?` [FK  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 ''bh{ .x  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 }Y}f73-|  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 v r=va5  

图片:Fig4.jpg

wtl3Ex,DO  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n Udi  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 a2!U9->!  
物至光圈距離154.82。 GM~Ek]9C%  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 NJNS8\4  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 oe'f?IY