[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？ DF`?D +  
Uk@'[_1z  
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&m8Z3+Ea  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) Yv ZcG3@c3  
gtVnn]Jh  
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。 || 0n%"h>i  
`Eq~W@';Q0  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 ?Ja&LNI9S  
5kbbeO|0G  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 ;eQOBGX9  

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這個問題可以用4種方法求解。 kACgP!~/1  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 <g3)!VR^q  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 _`-trE.  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 &Ay[mZQ 7  
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。 -{O>'9'1A  

描述:Code V Fig1

图片:Fig1.jpg

Lm3~< vP1e  
CC B'  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 giYlLJA*}  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 u*=8s5Q[  
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

{#~A `crO  
G5%k.IRz  
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。 BiDyr  
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。 E 6+ ooB[  
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。 znDpg{U(  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 yuC|_nL  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 PjofW%7F  
H_,4N_hL  

描述:光學系統矩陣

图片:Fig3.jpg

b
c:3 5.  
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。 ]q"y P0  
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， =**Q\Sl  
'MW O3  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 # 2FrP5rC  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 |Qb@.  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 _T7XCXEk   

图片:Fig4.jpg

O<$j}?2  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n ; xQhq*  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 ic4hO>p&  
物至光圈距離154.82。 zD<8.AIGC  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 ];5Auh0o  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。
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