1.概述
u!F3Rh8D =]D##R 激光雷达 (Laser Detection And Ranging, LADAR 或 Light Detection And Ranging, LIDAR) 区别于传统的以微波和毫米波作为载波的雷达,是指以激光作为载波、以光电探测器作为接收器件、以光学镜头作为天线的光雷达。 Fa;CWyt ;DRJL
^x4gUT-Wy 其工作原理是向被测目标发射激光束,然后测量反射或散射信号的到达时间、强弱程度等参数,以确定目标的距离、方位、运动状态及表面光学特性,从而建立测量目标的三维成像信息。由于探测精度高、功耗低、体积小、易于装备等特点,目前激光雷达在地形测绘、城市建模、工业制造、自动驾驶,以及预警探测、制导、引信等技术中等领域已得到广泛的应用,具有良好的应用前景。 M+ H$Jjcs h[ tOY
kQj8;LU 激光雷达的基本原理如下图: Im#3sn f+)F-3 2.1设计要求
4u /?..L. =7$YBCuF 为了提高激光雷达的探测范围、分辨率和精度,激光雷达接收镜头也在往大视场、大孔径方向发展。下面是一个大视场大孔径的激光雷达接收物镜的指标: jx-W$@ _)p%
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5F.q OnD+/I
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um Kyv$yf9
波长905+-5nm x*_c'\F|
焦距15mm zJ#q*2A(Z
视场角 2w =76 j|
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FN =1.4 ]qrO"X=
后焦26mm =LuA[g
总长77mm ;Yi ;2ttW
相对照度全视场>0.7且均匀 xOS4J+' s@
畸变<8% Ex~OT
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
"F0,S~tZZ YHE7`\l 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 ql],Wplg
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[y 运行搜索宏可以得到10个初始结构 [t0gX dU6 %]NbTTL O-G4^V8 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ]0\8g=KK R|Ykez!D '!Q[+@$ 基本参数 ==c\* o Rh:\/31~ c1Dhx,]ad 初始结构的像质 Z>o20uA UP#]n
69y 畸变 n|{x\@VeF g{dyDN$5|w In]h+tG?rN MTF uI+h9j$vS B<+}_3. {GZHD^Ce 相对照度表格和图像 J#bEAK^L,l HSyohP8 7 Y]ZOvA5W 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 '|Cs!Zl %1xo|6hm- F!N;4J5u 固定光阑 MB:E/ , Lhgv1 在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 N!$y`nwiw' 670g|&v. YW}1Mf=_ 添加真实材料 % &{>oEQ WCU[]A C S+6!F] ,HR~oT^ Gv3a<Knn4 优化后查看 pad 发现边缘厚度不好,太薄了加工困难,重新优化宏设置 AEC 2 1 1 ,得到结果: .}2^YOmd ~M+|g4W% =|=9\3po ?GX5Pvg 最终结果像质 6?z&G6 i3N _wv{ 畸变<8%,满足条件 .#Z}}W# F5:4 B]ZF ZA+$ZU^ %0. o(U MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 IZniRd; _qM'm^z5 eRv3qK{` $0NWX 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 ]MRE^Je\h >\[sNCkf w=y!|F 总结 5c`DkWne% ,NPU0IDG> 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 1KAA(W;nq T&6{|IfM_