[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？ bgInIe
 
"4*QA0As  
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q1+5  
K TE*Du  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) ]HG>Og  
6H|T )  
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。 GL&rT&  
fX&g. fH  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 %Si3LQf  
U[@B63];0  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 <g8{LG0  

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這個問題可以用4種方法求解。 Y{m1\s/o  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 <ZeZq  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 7(5 wP(  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 _5768G`P  
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。 3ry0.  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

9My |G)M6  
h"{Z%XPX#  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 D|p`~(  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 &}G2;O}3  
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

dvWQ?1l_  
&R\t<X9 n  
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。 Sl,\<a  
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。 L1FTh  
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。 G1t{a:  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 gr?[KDl~  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 \G+ hi9T(  
o(=\FNe  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

P4&3jQ[o  
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。 F/91Es  
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， l :e&w(1H  
5crd.1@^  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 h!k[]bt5  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 !fwMkws  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 :Pa^/i  

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

ZGa;'  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 ]~YY#I":  
物至光圈距離154.82。 l2Gtw*i_I  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 yYdow.b!  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 e7n[NVrX