1.概述
A`7(i'i5] ^r~[3NT 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。 OZ&/&?!XE J(]|)?x2
Sn nfU 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。 L}h_\1 ~?\U];l
f,G*e367: 激光雷达的基本原理如下图: ?fxM1<8 o/Ismg-p 2.1设计要求
Xg dBLb ?+zFa2J 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: C19N0= En\@d@j<u
Wga2).j6 DNGyEC
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um
#b ^6>
波长905+-5nm &%2^B[{
焦距15mm ~/rD_K
视场角 2w =76 Fb{N>*l.
FN =1.4 (L(7)WbH
后焦26mm $hm[x$$
总长77mm 7_\G|Zd
相对照度全视场>0.7且均匀 NBk0P*SI
畸变<8% 5*44QV
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
tVG;A&\,6 5}%R 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 x?L0R{?WW VeQGdyhY 运行搜索宏可以得到10个初始结构 OBWb0t5H? {o~TbnC gX"-3w 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: )+N{D=YM 3Q,&D'];[ '8 .JnCg 基本参数 CnZ!b_J wO]e%BTO R+HX'W 初始结构的像质 4X^$"lM 8H7#[?F 畸变 \ ca<L ny
KfM5s_ vn}m-U XA* MTF NtM>`5{? h*R@ d SJ]6_4=y* 相对照度表格和图像 &g;!n&d zP qur2t8gnxq [q|W*[B:@ 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 v~SM"ky# +zh\W9 )Fx]LeI; 固定光阑 @ki|#ro 35l%iaj]G5 在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 kWW2N0~$ 3CD#OCz7& e|oMbTZ5m 添加真实材料 k9%o{Uzy ^]sb=Amw o8X_uKEI '>
ib
K| vv.E6D^x( 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: ]In7%Qb KO" / fG1iq<~ x*H#?.E 最终结果像质 m[eqTh4* 9s<4`oa 畸变<8%,满足条件 ~vz%I^xW Z3JUYEAS P!]uJ8bi Po58@g MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 %W~w\mT 0h A: =r Oa/zEH 1(@$bsgu2 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 bkd`7(r :^ywc O HF0G=U}i 总结 #][i!9$ X7!q/1$J 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 `,6|6.8# di/QJrw