1.概述
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k 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。 \O56!,k K\#+;\V
~O!v?2it8q 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。 [1Rs~T" HjrCX>v
nL9m{$Zv 激光雷达的基本原理如下图: +u7mw<A
8 R"jX9~3Ln 2.1设计要求
?o2L b$hQB090 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: |VIBSty2d fN@2 B
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O OJA
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um oE}1D?3Sp
波长905+-5nm Rh iiQ
焦距15mm ip~PF5
视场角 2w =76 C;_10Rb2ut
FN =1.4 ^8DC
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后焦26mm Jjv,
)@yo
总长77mm bUt?VR}P(
相对照度全视场>0.7且均匀 ))<3+^S0V\
畸变<8% b2hB'!m
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
fDf:Jec`[ 0GEK xV\F 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 A#*0mJ8IK
@wb V@ 运行搜索宏可以得到10个初始结构 u9 J;OsnHK +c?1\{M smJ%^'x 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: L9(fa+$+# ?Yxk1Y4ig) -W2 !_ 基本参数 r\Zz=~![< s#>Bwn&b) IZ"d s=w 初始结构的像质 Z3)1!|#Q iXeywO2nP 畸变 4 QD.'+L j"hfsA<_I h5>JBLawQP MTF m
z) O ;CD@RP{$n |}t[-a 相对照度表格和图像 q<dZy? f X0O@, CNQ>J`4 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 3+rud9T pbt/i+! va[@XGaC3 固定光阑 "CX&2Xfe A70x+mjy^T 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 9v=5x[fE rjHL06qE T_i]y4dg 添加真实材料 q3<Pb,Z l@Uo4b^4x g)nsP SjgjGJw Ksr.' 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: NBU[> P 80DcM9^t8 q$7SJ.pF KF(N=?KO 最终结果像质 .Lbu[ _Z'[-rcXWh 畸变<8%,满足条件 ZUPlMHc {]ie|>'=C lC):$W /i.3v45t" MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 H=,0p +X#JCLD ?Zu2=<DU JO{Rth 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 V 3?x_pp `tZ m >LS*G
qjq 总结 FyY<Vx'yQ a$-:F$z 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 `_M*2(rt <O+T4.z