1.概述
$PI9vyS q3#+G:nh 激光雷达 (Laser Detection And Ranging, LADAR 或 Light Detection And Ranging, LIDAR) 区别于传统的以微波和毫米波作为载波的雷达,是指以激光作为载波、以光电探测器作为接收器件、以光学镜头作为天线的光雷达。 r/HCWs| h5pfmN\-5
@g4o8nH} 其工作原理是向被测目标发射激光束,然后测量反射或散射信号的到达时间、强弱程度等参数,以确定目标的距离、方位、运动状态及表面光学特性,从而建立测量目标的三维成像信息。由于探测精度高、功耗低、体积小、易于装备等特点,目前激光雷达在地形测绘、城市建模、工业制造、自动驾驶,以及预警探测、制导、引信等技术中等领域已得到广泛的应用,具有良好的应用前景。 hF$qH^-c*A R&BWCC{
pkae91 激光雷达的基本原理如下图: Lr5{c5M qv}ECQ 2.1设计要求
:e nR8MS tXH;4K@ 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: wwywiFj zA8@'`Id
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{K Kvo&_:
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um fU?#^Lg
波长905+-5nm Je6wio-4
焦距15mm oC*a;o
视场角 2w =76 |Tc4a4 jS
FN =1.4 Q$:Q6/5.
后焦26mm aK95&Jyw&
总长77mm w$AR
相对照度全视场>0.7且均匀 xVbRCu#Z
畸变<8% 'vZIAnB8
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
z<mN-1PM7& ~59lkr8 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 Um6}h@> y.J>}[\&x 运行搜索宏可以得到10个初始结构 GCq4{_B\Q VOZxLyj^9 Mmu#hb|W 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: /\b*
oPWJ Zfcf?&>< A8{ xZsH 基本参数 ;Tp9)UP)
V){Io_" )J> dGIb 初始结构的像质 pR93T+X p\&/m 畸变 h!K"
;qw G^#>HE| HXSryjF? MTF hN6wp_ 3CjixXaA$ RuIBOo\XL7 相对照度表格和图像 ~M-L+XZl( xh$yXP0/ 2=n`z)R 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 xxvt<J <
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U"fhG=g 固定光阑 ufIvvZ* &BrFcXF 在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 [)s4:V #f24a?n| k}H7bZug 添加真实材料 Cm)TFh6 4Ii5V
c P>iZgv hE5?G; ]zaTX?F: 优化后查看 pad 发现边缘厚度不好,太薄了加工困难,重新优化宏设置 AEC 2 1 1 ,得到结果: Ovk=s,a)K
r^}0qO,XM }bca-|N # euG$( 最终结果像质 >_ZEQC SA}Dkt&, 畸变<8%,满足条件 [;Lgbgt3f vLHn4>J,R j;@a~bks6z ygIn6.p MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件
mu{C>w_Rz L<@*6QH #J&3Zds @ewaj! 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 NL$z4m0 BYEZ[cM -o%? ]S 总结 /Tm+&Jd c86KDEF 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 [(x*!,= UzaAL9k