1.概述
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N~0N. 8@Km@o]? 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。 \S2'3SDd/ >"nk}@
;NPb 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。 4Y/!V[ {k]VT4/
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n<_ 激光雷达的基本原理如下图: O 1X
! ta4<d)nB 2.1设计要求
*AN#D?X_ u})JQ<| 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: WK^qYfq| Ua3ERBX{
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固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um u1kbWbHu(
波长905+-5nm JuI,wA
焦距15mm ";. 3+z
视场角 2w =76 Fu><lN7
FN =1.4 wLbnsqa
后焦26mm WL~`L!_. A
总长77mm 6a!X`%N=
相对照度全视场>0.7且均匀 d16PY_
畸变<8% Te/)[I'Tn
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
s`2o\] Zn!SHj 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 ljCgIfZ_4 n(+:l'#HJ 运行搜索宏可以得到10个初始结构 [6tQv<}^ #,;k>2j0 i
xyjl[G 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ;Os3
! w{qYP !14z4]b 基本参数 5-QXvw(TH tpctz~ . !1_:n D 初始结构的像质 G#*;3X$ ;vx9xs?6 畸变 _Owz% >JMKEHl.q &Hqu`A/^ MTF Sq'z<}o l]Sui_+ZU hg~fFj3ST 相对照度表格和图像 gs3}rW $} Myj'`r \4[Ta,;t 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 HKwGaCj` FRW.
$9~1s/(' 固定光阑 Y4O L 82Y ;a`X|N9 在合适的位置插入光阑,使用指令固定光阑位置并模拟退火优化 :KLD~k7yA( @6SSk=9_S BTyVfq
sx 添加真实材料 YB|9k)Z2[ L9@jmh*E Ah`dt8t ccSS au5N DvCt^O* 优化后查看 pad 发现边缘厚度不好,太薄了加工困难,重新优化宏设置 AEC 2 1 1 ,得到结果: g]#Wve 7w*&Yg] kR]SxG9 \YS?}! 0 最终结果像质 1c!},O +q$|6? 畸变<8%,满足条件 O)R0,OPb `^kST>< ULjzhy+(8 $EIkk= z MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 $5r,Q{;$ fna>> jxaoQeac ;>9pJ72r 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 eZi<C}z : 4WbDeR Tt|6N*b' 总结 ]w>fnew ,be?GAq 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 @`D6F;R 8A .7=C' z