1.概述
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zK{)HZ 5@%.wb4 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。 A+!,{G 8q%y(e
70GBf" 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。 ax>j3HKi (ix.
,[IDC3.4^R 激光雷达的基本原理如下图: 'UUj(1
f SOq:!Qt 2.1设计要求
$%q=tn'EX !b7"K| 为了提高激光雷达的探测范围、分辨率和精度,激光雷达接收镜头也在往大视场、大孔径方向发展。下面是一个大视场大孔径的激光雷达接收物镜的指标: }04mJY[ w6Nnx5Ay
R2n
2mQ < aUzCKX%>C
固态激光雷达探测器:像面尺寸19.5×11.5mm,像元面积35×45um Lj(cCtb)
波长905+-5nm m)} 01N4
焦距15mm njf\fw_
视场角 2w =76 9M;t4Um
FN =1.4 Qw:!Rw,x
后焦26mm n
Syq}Y3
总长77mm 6IG?t
相对照度全视场>0.7且均匀 6_4B!
畸变<8% Fu_I0z
MTF >0.5 全视场 20 lp/mm
Jr( =Y@Z' cd1G.10 搜索宏和运行结果请评论区留言获取 s6@mXO:H^ Cp(2]Eb 运行搜索宏可以得到10个初始结构 u30D`sky z,G_&5|f% kFwFPK%B 从中找出一个最佳结构,接下来进行下一步分析: ey=KA t c%C6d97q +ZM,E8 基本参数 z'"7zLQ :${tts2g Q0Ft.b 初始结构的像质 VwE4:/7YN ><
$LV& 畸变 d(o=)!p *u1q7JFQk X n$ZA- MTF U_(>eVi7F +ODua@ULFB nf/?7~3?[ 相对照度表格和图像 SOhM6/ID2/ (MI>7| '; iyl
i/3| 中间优化步骤,优化宏请评论区留言获取 )Xjn: [|OII!" t` "m@ 固定光阑 CpO_p%P (c(F1=K 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 hc3hU ?b,>+v-w:: z}ar$}T 添加真实材料 ]8\I{LR a)JXxst =Z fz=?QEG #m.e9MU 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: z#GZb p H y [j+:2@ I "AjYv4R 最终结果像质 IC0L&;En xmv%O&0^} 畸变<8%,满足条件 ;7lON-@BI Dcvul4Q TVD~Ix a/j;1xcc< MTF >0.5 全视场 20 lp/mm,满足条件 b&U1^{( A)&FcMO*z hy*{{f; ,x8;| o5 相对照度全视场>0.7且均匀,满足条件 7y'":1 ( 2HM"Pd ~?F,kmO}? 总结 ETdXk&AN \X8b!41 该镜头所有指标已经基本满足要求,使用了7片透镜。 !CGX \cvW K3?5bT_{