[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？ <Kp+&(l,l  
;Jo*|pju  
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s01$fFJgO  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) 40+fGRyOL  
w(#:PsMo<  
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。 'tSnH&c  
Xky@[Td*  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 &m4f1ZO*  
8E=vR 8  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 M;
PlSb  

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這個問題可以用4種方法求解。 M Ey1~h/  
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#CuR7m  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 -5o?#%  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 x}uwWfe3  
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。 ?DJuQFv  

'&rw=.cU  
|j\eBCnH3  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 8f5%xY$  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 wI|bBfd(  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

dRarNW  
-b
G#h)yj  
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。 P-*RN   
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。 {;wK,dU  
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。 P7^TRrMF  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 S a#d?:L  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 /3bca!O  
G=0}IPfp  

tue%L]hc  
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。 7{6cLYl  
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， ]f+D& qZ B  
Xj&~N;Ysb  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 .>\>F{#~  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 Toa#>Z*+Rb  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 0Ci"tA3"  

a(QZZq};S  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n pDnFT2  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 "5z6~dq  
物至光圈距離154.82。 W
YqL  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 T"0)%k8lJ  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 '%r@D&*vp