[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？ u<a =TPAU  
@T8$/  
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{fAj*,pzl  

物方視場角 = 物高 /  (物面至入瞳距離) -L)b;0%  
1xF<c<  
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。 8!q$8]M  

r7=r~3)  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665 iQnIk|8  
r:*0)UZlD  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294 &@anv.D  

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這個問題可以用4種方法求解。 O0Vtvbj  
1. 將結構鍵入光學軟體，即可執行光追跡並給出視場角值。 }>|M6.n "  
2. 用兩次單鏡面物像共軛關係式求出入瞳位置。 T.57Okp  
3. 計算稜鏡的光學矩陣，輸入頂像距，得頂物距。 :+m8~n$/  
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。 /s\_"p  

CDy *8<-&  
V-y"@0%1  
上圖是將題目輸入Code V產生的結構。 U5 `
h  
稜鏡由第1及2面組成，折射率 n = 1.51637。光圈在第3面。 +s*OZ6i [  
用Code V指令可得視場角值 = (UCY S0) = -0.0529417。

~[@Gj{6p0  
];bl;BP  
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。 ; Q-f6)+&  
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。 _Qy3A T~  
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。 {HV$hU+_)Q  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 V\ud4  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 p_!;N^y.  
?[4!2T,Ca  

Rd5ni2-nve  
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。 kl.)A-6V  
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， im&E\`L7  
t#+X*'/  
輸入頂像距l’ = 92，得頂物距l = 117.475。 e&dE>m  
物至入瞳距 = 24.19+117.475 = 141.665。 _m!TUT8o  
物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 ~L!*p0dS^  

^5TSo&qZ  
上圖表示稜鏡產生之等效延伸厚度(n-1)t/n %iWup
:  
稜鏡厚度 t = 38.63，稜鏡等效延伸厚度 (n-1)t/n = 13.155。 3kFOs$3  
物至光圈距離154.82。 X>mY`$!/  
物至入瞳距離154.82-13.155 = 141.665。 f[3DK
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物方視場角 = -7.5/141.665 = -0.05294。 bkkhx,Oi[G