[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？ 1[$zdv{A  
=LKM)d=1  
= ^Vp \  
4nQ5zwiV  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) 9q 2 vT^  
jzGK(%sw"  
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。 6x=w-32+ y  
 S~E@A.7  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 8lGM>(:o  
6-0sBB9=u  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 ZoSyc--Bv  

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這個問題可以用4種方法求解。 |+::sL\r  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 _q4O2Fx0  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 hf0(!C*  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 sgGA0af  
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。 v}a{nU'  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

EJTM >Rpor  
4c 8{AZ  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 EYj~Xj8_  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 8P-ay<6  
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

OXQA(%
MK  
ux1(>  
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。 duEXp]f!  
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。 ^P~,bO&H.Z  
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。 K\%\p$ZD  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 &t<gK D  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 )e3w-es~4  
hO$Gx*e$  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

.qohHJ&  
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。 zo@vuB.  
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， ),`jMd1`  
+8Q @R)3  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 e< @$(w  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 r-$xLe7a  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 a+lNX
lh=  

图片:Fig4.jpg

~Sb)i f  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n JL#LCU ?  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 AlDp+"|  
物至光圈距離154.82。 g,iW^M  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 C;:=r:bth  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 e?;c9]XO,o