1.概述
u;p.:{' 21'I-j 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。 "F?p\I)( /f_w@TR\{
AsJN~<0h 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。 uFQ;}k;} C3q}Dh+]
tY~gn|M 激光雷达的基本原理如下图: e;L++D A;ip
V :) 2.1设计要求
iJ n< C+ar]Vi 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: kt?G\H!} q5C(/@)^
Vb^P{F eV:I :::
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um &?N1-?BjM
波长905+-5nm KMC]<
焦距15mm V4I5PPz~
视场角 2w =76 4/UY*Us&
FN =1.4
UhKC:<%
后焦26mm Y,BzBUWK
总长77mm }ie O
相对照度全视场>0.7且均匀 `-@8IZ7
畸变<8% 8R?X$=$]!.
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
BfZAK0+*$ BUcPMF%\y: 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 to9~l"n.s ipzv]c& 运行搜索宏可以得到10个初始结构 Y'-@O"pK JSz;>
8@;|x2=y 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: )CgKZ" W^j;"qj j9Qd
45 基本参数 m? 3! KnL-qc @bs
YJ4-V 初始结构的像质 t~vOm XC44]o4jx 畸变 |2RoDW \j
C[|LM& 2J?ON|2M MTF ~N
"rr.w a)L\+$@* TCShS}q;% 相对照度表格和图像 2gP^+. z~Zu>Q1u[ ])`+
78 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 K4w %XVaH FPAy.cljJ I*h%e,yIO 固定光阑 %3p~5jhm1 >O0z+tj 在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 2rxZN\gyL =AaTn::e/ sKE7U>mz| 添加真实材料 Ml-GAkgG .`w[A =Sjr*)<@j ?a)X)#lQ 9gWR djK: 优化后查看 pad 发现边缘厚度不好,太薄了加工困难,重新优化宏设置 AEC 2 1 1 ,得到结果: S
^5EG;[ :A2{ Oe#*- j%w}hGW%, 最终结果像质 =yT3#A~<G <]:X 畸变<8%,满足条件 M:[rH \/qo2'V
j` vI84=n MxXf.iX& MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 He&7(mQ0^ U2hPsF4f ucP"<,a LUPh!)8 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 rN$U%\.I aL)}S%5o? yM_ta '^$ 总结 %R|_o<(#MJ v@xbur\L 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 _1>Xk_ v8{ jEAK