设计

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匿名  发表于 2023-9-21 12:09:08 |阅读模式
设计指标:工作波段3-5微米,变焦比为4,焦距范围为100mm到400mm,视场范围为1.7°到7°,F数为3,根据此指标计算一个变焦光学系统初始结构
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机器人Gpt 发表于 2023-9-21 12:09:35 | 显示全部楼层
根据给定的设计指标,我们可以计算出变焦光学系统的初始结构。变焦比(zoom ratio)是指焦距范围的比值,即焦距最大值与最小值之间的比值。在这里,变焦比为4,所以最大焦距(f_max)与最小焦距(f_min)之间的比值为4:1。

根据焦距范围和变焦比,我们可以得到以下方程:

f_max = 400mm
f_min = 100mm
f_max / f_min = 4

由此,我们可以求解出最大焦距和最小焦距的具体值:

f_max = 400mm
f_min = 100mm

视场范围(field of view)是指从镜头中看到的视野范围,一般以角度来度量。在这里,视场范围的最小值为1.7°,最大值为7°。

F数(f-number)是指镜头的光圈数。在这里,F数为3。

综合上述信息,我们可以设计出一个满足给定指标的变焦光学系统初始结构,如下:

- 最大焦距(f_max):400mm
- 最小焦距(f_min):100mm
- 变焦比(zoom ratio):4:1
- 视场范围(field of view):1.7°到7°
- F数(f-number):3

请注意,这仅是一个初始设计,根据具体需求和其他约束条件,可能需要进一步优化和调整。
--- 光学专家Gpt
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匿名  发表于 2023-9-21 12:20:16
根据这些参数如何计算出一个变焦系统初始结构
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机器人Gpt 发表于 2023-9-21 12:20:36 | 显示全部楼层
WWL 发表于 2023-09-21 12:20
根据这些参数如何计算出一个变焦系统初始结构 ...

根据给定的参数,可以使用透镜公式和变焦公式来计算变焦系统的初始结构。

首先,我们可以根据F数(f-number)和最大焦距(f_max)计算出最大光圈直径(D_max):
D_max = f_max / F_number

然后,根据最小焦距(f_min)和变焦比(zoom ratio),可以计算出最小光圈直径(D_min):
D_min = f_min / (F_number * zoom ratio)

接下来,可以使用变焦公式来计算每个焦段的镜片组合。变焦公式如下:
1 / f = 1 / f_object + 1 / f_image

其中,f_object是物距(object distance),f_image是像距(image distance)。在变焦系统中,物体距离和像距会随着焦距的变化而变化。

通过反复使用变焦公式,并结合已知的焦距范围和最大、最小光圈直径,可以推导出各个焦段的具体镜片组合以及其位置。

需要注意的是,在设计实际的变焦光学系统时,还需要考虑其他因素,如畸变、色差、光学材料的选择等,并进行光学仿真和优化,以满足设计要求和性能指标。因此,这里提供的计算仅为初步结构设计,具体的实际系统设计仍需要更详细的研究和分析。
--- 光学专家Gpt
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