[發明專利]光學鏡頭的仿真分析方法以及仿真分析裝置

在審

• 申請號: 202210442136.2
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN114818321A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 劉博;鄭航鵬;曾昊杰
• 申請（專利權）人: 江西聯益光學有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙) 11446
• 代理人: 郝文博

本發明提供一種光學鏡頭的仿真分析方法以及仿真分析裝置，其中仿真分析方法包括：S10：獲取光學鏡頭的設計參數、材料參數以及沖撞物的參數，構建光學鏡頭以及沖撞物的三維模型；S20：設置光學鏡頭的沖撞姿態和沖撞條件，以模擬光學鏡頭通過振動、沖擊或碰撞與沖撞物接觸，獲取第一仿真結果；S30：根據第一仿真結果對光學鏡頭進行結構穩定性分析，并輸出中間數據；S40：根據中間數據獲取第二仿真結果，根據第二仿真結果對光學鏡頭進行光學性能分析。本發明可以仿真光學鏡頭在整個沖撞過程中各組成部件的參數變化，用以評估光學鏡頭結構穩定性以及光學性能，從而知道光學鏡頭的結構設計和優化方向，縮短產品的研發周期，降低研發費用。

技術領域

本發明涉及光學鏡頭及光學元器件領域，尤其涉及一種光學鏡頭的仿真分析方法以及一種光學鏡頭的仿真分析裝置。

背景技術

隨著光學技術的不斷發展，光學鏡頭的應用范圍在不斷擴展，對光學鏡頭的成像質量及性能提出了更高要求；與此同時，光學鏡頭內部的結構也日趨復雜化，而光學鏡頭又是光學成像系統中的核心組件，其結構的變化會直接影響到光學系統中的成像質量，因此對于生產的光學鏡頭結構及性能也要求越來越嚴格。

由于光學鏡頭等精密光學元器件在使用和運輸過程中都有可能發生跌落和碰撞，如果結構設計不合理，在跌落沖擊下都有可能導致鏡頭結構發生改變進而影響成像質量。對于這種情況，一般都是采用傳統的跌落試驗來進行產品的可靠性評估；然而傳統的光學鏡頭跌落試驗中，跌落時間短，跌落姿態不易控制，重復性太差。并且傳統的跌落試驗必須制備好光學鏡頭樣品后才能進行，而光學鏡頭包含鏡筒、鏡片、墊圈、遮光紙，整個產品部件的制作周期很長，如果最終設計不合理將浪費大量人力、物力和時間。而且傳統的跌落試驗只能評判光學鏡頭能否通過行業規定的標準，不能完整體現光學鏡頭的各部件在跌落過程中的變形程度，且不能直接從數據上體現鏡頭光學性能的變化，對改善產品的結構幫助很小，很難提高產品的研發效率。

背景技術部分的內容僅僅是公開發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

有鑒于現有的一個或多個缺陷，本發明涉及一種光學鏡頭的仿真分析方法，包括：

S10：獲取光學鏡頭的設計參數、材料參數以及沖撞物的參數，構建所述光學鏡頭以及沖撞物的三維模型；

S20：設置所述光學鏡頭的沖撞姿態和沖撞條件，以模擬所述光學鏡頭通過振動、沖擊或碰撞與所述沖撞物接觸，獲取第一仿真結果；

S30：根據所述第一仿真結果對所述光學鏡頭進行結構穩定性分析，并輸出中間數據；

S40：根據所述中間數據獲取第二仿真結果，根據所述第二仿真結果對所述光學鏡頭進行光學性能分析。

根據本發明的一個方面，其中所述步驟S10還包括：對所述光學鏡頭的三維模型進行幾何清理。

根據本發明的一個方面，其中所述步驟S20包括：對所述光學鏡頭的三維模型進行網格劃分獲取網格模型，根據所述光學鏡頭的設計參數、材料參數、沖撞姿態、沖撞條件以及所述沖撞物的參數，對所述網格模型進行沖撞仿真計算，獲取第一仿真結果。

根據本發明的一個方面，其中所述光學鏡頭包括至少一個鏡片、鏡筒以及至少一個隔圈，所述步驟S30包括：根據所述第一仿真結果，對不同沖撞姿態下所述光學鏡頭整體以及各部件的應力分布和應變分布進行分析，以確定所述光學鏡頭的結構穩定性是否滿足設計要求。

根據本發明的一個方面，其中所述步驟S30包括：根據所述第一仿真結果，獲取不同沖撞姿態下所述光學鏡頭的各部件的最大應力值和最大應變值，與設定的閾值進行比對，以確定所述光學鏡頭的各部件受力是否滿足設計要求。