[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？ M}e}3w  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) R"j<C13;%  

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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。 *zQhTYY  
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物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 _6!iv  
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物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 rJh$>V+ '  

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這個問題可以用4種方法求解。 F("|SOhc  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 u@P1`E1Q  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 aK_k'4YTm  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 ZuZCIqN  
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。 7kITssVHI  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

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L@_o*"&j  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 ZG{#CC
=  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 !4<A|$mQ  
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

nr(C*E
 
ymnK`/J!Q  
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。 ^EW6}oj[  
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。 :b_hF  
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。 }*aj&  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 Zw%:mZN   
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 =*>.z@WQ  
%zDi|WZ  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

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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。 /;u=#qu(E-  
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， 4s"x}c">F  
B2WPbox  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 1$:O9{F  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 =vDDfPR  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 0wF)bQv1  

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 -f?,%6(1  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 Le,;)N
d  
物至光圈距離154.82。 4]xD-sc  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 M`)3(|4  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 Oz"_KMz