[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？ :o-,SrORM  
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物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) _\Q^x)w6  
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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。 T{V/+RM  
v(*C%.M)  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 Y$N)^=7  
H gTUy[(  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 I}e3zf>  

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這個問題可以用4種方法求解。 DI!V^M[~u  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 | 8qBm  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 b-3*Nl_%  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 GUF"<k  
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。 4w#``UY)'  

4(-bx.V  
J[^}u_z  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 I|# 5NE6  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 ",{ibh)g$`  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

Mc!Xf[  
@Tfl>/%  
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。 -R>}u'EG>  
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。 $)H@|<K  
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。 ttXjn  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 9Ct`  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 d
dVa.0Z!<  
Ej7 /X ~  

bxK(9.  
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。 NA,CZ  
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， 4 g. bR  
A8A~!2V  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 y0~Ia:y  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 #"fJa:IYG7  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 A[WV'!A,  

v}^5Rp&m  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n qz4^{  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 x_
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F|9  
物至光圈距離154.82。 MzIq"3  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 !QmzrX}h  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 3\;27&~gV