TOF镜头的设计与Speos的场景仿真联合

一个激光的Lidar关键部件包括发射模组、发射镜片、接收模组、接收镜片、转镜。转镜的角速度，发射脉冲的时间间隔与周期，光源的发散角度均会影响到Lidar的分辨力。

Zemax是一款在镜头成像分析，结构优化 ，公差分析上功能强大的一款光学软件，在车载激光雷达中用到的镜头是TOF镜头.TOF本意就是Time of Flight ，通过发射器定向的发射出一定数目的脉冲波，到达目标物体后发生反向散射，通过计算来回脉冲的峰值的时间差异结合光速来计算雷达到物体的测试距离。随着技术不断创新，对TOF镜头的要求也越来越高，比如更长的测试距离，更高的分辨率，更大的观察视野，更好的成像质量，更宽的景深。本文通过Zemax的这款软件来进行一个广角120°镜头的设计。该镜头是一个反远系统的6P的镜头系统，接着一个是保护片。反远系统的优势是物距无限远，同时后工作截距比较大，能够放置保护片和滤波片等结构。前置镜头组为负光焦度，后置的镜头组为正光焦度，为了更好的矫正色差，采用了火系和冕系玻璃的组合。然后得到的系统F数为1.9，焦距2.7mm，系统总长25mm。弥散斑直径在5到6um，空间频率对应的MTF在0.3左右，满足设计要求。

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