視場(chǎng)角（決定光學(xué)儀器視野范圍的角度）
次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-16
來(lái)源 ：網(wǎng)絡(luò)整理
精選百科
本文由作者推薦
視場(chǎng)角
決定光學(xué)儀器視野范圍的角度
視場(chǎng)角在光學(xué)工程中又稱(chēng)視場(chǎng)，視場(chǎng)角的大小決定了光學(xué)儀器的視野范圍。視場(chǎng)角又可用FOV表示，其與焦距的關(guān)系如下：h = f*tan\[Theta]；像高 = EFL*tan (半FOV)；EFL為焦距；FOV為視場(chǎng)角。
基本信息
| 中文名 | 視場(chǎng)角 |
| 外文名 | Field of view |
| 類(lèi)別 | 角度 |
| 應(yīng)用 | 天文觀測(cè) |
| 分類(lèi) | 物方視場(chǎng)角和像方視場(chǎng)角 |
| 別稱(chēng) | 視場(chǎng) |
| 學(xué)科 | 測(cè)繪 |
收起
基本資料
1. 在光學(xué)儀器中，以光學(xué)儀器的鏡頭為頂點(diǎn)，以被測(cè)目標(biāo)的物像可通過(guò)鏡頭的最大范圍的兩條邊緣構(gòu)成的夾角，稱(chēng)為視場(chǎng)角。如圖1。
視場(chǎng)角的大小決定了光學(xué)儀器的視野范圍，視場(chǎng)角越大，視野就越大，光學(xué)倍率就越小。通俗地說(shuō)，目標(biāo)物體超過(guò)這個(gè)角就不會(huì)被收在鏡頭里。
2. 在顯示系統(tǒng)中，視場(chǎng)角就是顯示器邊緣與觀察點(diǎn)（眼睛）連線的夾角。
視場(chǎng)角
分類(lèi)
圖3視場(chǎng)角測(cè)量
也可以使用度量的方法獲得視場(chǎng)角參數(shù)。度量一般使用廣角平行光管，因其形似漏斗，俗稱(chēng)：漏斗儀。測(cè)量方法如圖3。在被測(cè)鏡頭的一端，查看廣角平行光管底部玻璃平面上的刻度，讀取其角度值，其最大刻度值即為該被測(cè)光學(xué)儀器的視場(chǎng)角。
被測(cè)鏡頭可能因焦距不同，導(dǎo)致肉眼不能觀測(cè)到刻度。可加入一片焦距適當(dāng)?shù)?/span>凸透鏡作為輔助鏡片察看測(cè)量結(jié)果。測(cè)量時(shí)應(yīng)沿光軸方向前后移動(dòng)被測(cè)鏡頭，直至觀測(cè)的角度最大，即為該被測(cè)鏡頭的視場(chǎng)角。
相機(jī)的測(cè)量方法同上，相機(jī)測(cè)量時(shí)可察看取景窗，因數(shù)碼相機(jī)的液晶屏分辨率較低，可查看相機(jī)所拍之照片。
視場(chǎng)角與焦距的關(guān)系：一般情況下，視場(chǎng)角越大，焦距就越短。以下列舉幾個(gè)實(shí)例：長(zhǎng)焦距鏡頭視場(chǎng)角窄于40°，例如：鏡頭焦距2.5 mm，視場(chǎng)角為 45°左右。鏡頭焦距5.0 mm，視場(chǎng)角為 23°左右。鏡頭焦距7.5 mm，視場(chǎng)角為 14°左右。鏡頭焦距10 mm，視場(chǎng)角為 12°左右。鏡頭焦距15 mm，視場(chǎng)角為 8°左右。
按視場(chǎng)角分類(lèi)
標(biāo)準(zhǔn)鏡頭：視角45度左右，使用范圍較廣。
遠(yuǎn)攝鏡頭：視角40度以內(nèi)，可在遠(yuǎn)距離情況下拍攝。
廣角鏡頭：視角60度以上，觀察范圍較大，近處圖像有變形。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)
如今，LED由于其壽命長(zhǎng)、能耗低等優(yōu)勢(shì)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如道路照明、投影機(jī)以及室內(nèi)照明等。在許多應(yīng)用場(chǎng)合中，被照明的目標(biāo)面與光源的距離以及光束的視場(chǎng)角都不是固定不變的，如應(yīng)用于夜間監(jiān)控系統(tǒng)的紅外照明設(shè)備，要求能夠根據(jù)紅外攝像機(jī)的變焦范圍改變自身的視場(chǎng)角以及能量密度分布，使其照射范圍覆蓋整個(gè)監(jiān)控區(qū)域。若紅外燈的視場(chǎng)角過(guò)大，會(huì)造成光能浪費(fèi)，反之則會(huì)產(chǎn)生手電筒效應(yīng)，影響照明效果。針對(duì)這種應(yīng)用要求，需要設(shè)計(jì)可變視場(chǎng)角的LED照明光學(xué)系統(tǒng)。
圖4 全反射式透鏡2D 結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)方法
圖5 全反射式透鏡3D圖
系統(tǒng)模擬仿真
圖6 (a)準(zhǔn)直和(b)視場(chǎng)角最大模式下的光線追跡圖
表1 光學(xué)設(shè)計(jì)參量
依據(jù)上述方法設(shè)計(jì)一種視場(chǎng)角變化范圍為8°～20°的新型全反射式 透鏡，主要技術(shù)參量如表1所示。設(shè)計(jì)完成后利用UG軟件進(jìn)行3D結(jié)構(gòu)建模，如圖5所示。在LED移動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)的光能利用率介于80%和85.8%之間，輻照度均勻度介于77.3%和89.3%之間。取三種模式下的平均值來(lái)衡量系統(tǒng)整個(gè)變焦過(guò)程的光學(xué)性能，平均光能利用率為83.7%，平均輻照度均勻度為84.1%。以一種同樣實(shí)現(xiàn)8°～20°的視場(chǎng)角變化范圍的傳統(tǒng)透鏡結(jié)構(gòu)作為對(duì)比。傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)采用雙透鏡結(jié)構(gòu)，其中前一片為標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡，為增 加設(shè)計(jì)自由度，將后一片透鏡的后表面設(shè)計(jì)為偶次非球面。其光線追跡圖如圖6所示。
表2 性能對(duì)比結(jié)果
研究結(jié)論
提出一種實(shí)現(xiàn)可變視場(chǎng)角的LED照明光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。采用全反射式透鏡結(jié)構(gòu)，根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)直模式以及視場(chǎng)角最大模式下光強(qiáng)分布的不同要求，分別設(shè)計(jì)其透射面與全反射面，并依據(jù)模擬結(jié)果對(duì)全反射面進(jìn)行反饋優(yōu)化。最后與傳統(tǒng)透鏡結(jié)構(gòu)在同樣的條件下進(jìn)行對(duì)比分析，模擬結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)在光能利用率以及輻照度均勻度上均優(yōu)于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。且光學(xué)系統(tǒng)僅含一片透鏡，體積更加緊湊，且便于裝調(diào)。
視場(chǎng)角相關(guān)的文章
《拜拜，戀愛(ài)腦：完美關(guān)系的心理學(xué)秘密》是玲瓏姐所著，2017年由江蘇鳳凰文藝出版社出版的一本書(shū)，探討戀愛(ài)關(guān)系的心理學(xué)秘密。
洪凌波，是金庸小說(shuō)《神雕俠侶》中的角色，是赤練仙子李莫愁的嫡傳弟子，陸無(wú)雙的師姊。洪凌波相貌挺美，武功不弱，她長(zhǎng)期伴隨在師父左右，有時(shí)代師出手殺人，陪同師父一起闖蕩江湖，客觀上為發(fā)揮古墓派威名起到一定作用。她在一出場(chǎng)奉李莫愁之命來(lái)殺陸氏一門(mén)時(shí)提到她不過(guò)十五六歲年齡，所以應(yīng)該和小龍女相仿或略小一些，比
公孫止是金庸武俠小說(shuō)《神雕俠侶》中的反派人物，絕情谷谷主，武功直追“天下五絕”。他是「鐵掌蓮花」裘千尺之夫，家傳武功有閉穴功、「陰陽(yáng)倒亂刃法」和「魚(yú)網(wǎng)陣」，又從妻子處學(xué)來(lái)鐵掌功，武功直追金輪法王，裘千仞等人。公孫止為爭(zhēng)奪小龍女，曾與楊過(guò)三度交鋒，第三戰(zhàn)因裘千尺從旁指點(diǎn)楊過(guò)而落敗，閉穴功被破，更因中了
巴格達(dá)（阿拉伯語(yǔ)：??????，阿拉米語(yǔ)：?????），古稱(chēng)報(bào)達(dá)，《諸蕃志》稱(chēng) 白達(dá)，伊拉克首都，同時(shí)它也是伊拉克巴格達(dá)省的首府，為伊拉克最大城市及經(jīng)濟(jì)文化中心。伊斯蘭世界歷史文化名城。巴格達(dá)這個(gè)名稱(chēng)來(lái)自于波斯語(yǔ)，含義為“神（bagh）的贈(zèng)賜（dād）”。舊譯“報(bào)達(dá)”、“八哈塔”。
薩拉丁·本（1137年—1193年），全名阿馬里克·納賽爾·薩拉丁·阿布一穆沙發(fā)·優(yōu)素福·伊本·阿尤布（Salah-al-Din Yusuflbn-A yyub），庫(kù)爾德人，埃及阿尤布王朝的開(kāi)國(guó)君主，在位23年。
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
