[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？ [E=
t{&t  
8(BLS{-"<  
7)[4|I  
w{0UA6+  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) Z,ag5 w`]L  
TVKuvKH8U  
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。 +f|u5c  
5?QR  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665  37{mhU  
3EAu#c@q"  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 #SQFI;zj  

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這個問題可以用4種方法求解。 eZT923tD  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 mM1\s>o  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 umK~K!i  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 1+v)#Wj  
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。 b4i=eI8  

pc J5UJY  
RU|{'zC\v  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 m(L]R(t  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 p
'fU}B1  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

eY^;L_7}p  
;O5p>o  
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。 ;$gZ?&  
對第二鏡面而言，其相應出瞳在第三鏡面，即光圈，根據物像距公式，入瞳距為139.506。 ;gfY_MXnF  
對第一鏡面而言，出瞳距在 38.63 + 139.506 = 178.136，根據物像距公式，入瞳距為117.475。 i>#[*.|P  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。
}<6xZy  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 WX$mAQDV  
f|G,pDLx  

$xqI3UaX  
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。 ,b!!h]t  
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， J`}5bnFP  
`vs= CYs  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 (
%*CfR:>  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 ~"F83+RDe  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 Mr'P0^^  

ue8Cpn^M  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n *opf~B_e  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 t}r`~AEa!  
物至光圈距離154.82。 h#a;(F4_7  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 *{/ ww9fT  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 F)P"UQ!\