[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？ i0; p?4`m  
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puEuv6F  

图片:Fig4.jpg

0$Rl78>(  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n i8t
%v  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 ;n1<1M>!  
物至光圈距離154.82。 )%H@.;cD_r  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 r:.3P  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 2wCTd:e:  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

Yu1[`QbB  
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。 vSyR% j  
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， /O@TqH  
2GRL`.1  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 VSf<(udGr  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 <<#j?%  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 ,e]|[,r#5  

描述:折射公式

图片:Fig2.jpg

(gQr?K  
&%=]lP]  
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。 V1]QuQ{&s  
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}@>@W|  
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。 =^5,ua6  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 ag*5fBF  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 C{<dzooz  
2m8|0E|@  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

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EHF dQ0gIa  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 &,%+rvo}  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 GbfA-
\  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

這個問題可以用4種方法求解。 C)(/NGf  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 -40s  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 |TQa=  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。
-Zfq:K
r  
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。 ]\6*2E{1m  

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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) t6! B  
%R@&8  
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。 ^.u J]k0  
x%OJ3Qjj=  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 `XK#sCC  
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物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 a @i?E0Fr