[发明专利]光学镜头的仿真分析方法以及仿真分析装置

说明书

本发明提供一种光学镜头的仿真分析方法以及仿真分析装置，其中仿真分析方法包括：S10：获取光学镜头的设计参数、材料参数以及冲撞物的参数，构建光学镜头以及冲撞物的三维模型；S20：设置光学镜头的冲撞姿态和冲撞条件，以模拟光学镜头通过振动、冲击或碰撞与冲撞物接触，获取第一仿真结果；S30：根据第一仿真结果对光学镜头进行结构稳定性分析，并输出中间数据；S40：根据中间数据获取第二仿真结果，根据第二仿真结果对光学镜头进行光学性能分析。本发明可以仿真光学镜头在整个冲撞过程中各组成部件的参数变化，用以评估光学镜头结构稳定性以及光学性能，从而知道光学镜头的结构设计和优化方向，缩短产品的研发周期，降低研发费用。

技术领域

本发明涉及光学镜头及光学元器件领域，尤其涉及一种光学镜头的仿真分析方法以及一种光学镜头的仿真分析装置。

背景技术

随着光学技术的不断发展，光学镜头的应用范围在不断扩展，对光学镜头的成像质量及性能提出了更高要求；与此同时，光学镜头内部的结构也日趋复杂化，而光学镜头又是光学成像系统中的核心组件，其结构的变化会直接影响到光学系统中的成像质量，因此对于生产的光学镜头结构及性能也要求越来越严格。

由于光学镜头等精密光学元器件在使用和运输过程中都有可能发生跌落和碰撞，如果结构设计不合理，在跌落冲击下都有可能导致镜头结构发生改变进而影响成像质量。对于这种情况，一般都是采用传统的跌落试验来进行产品的可靠性评估；然而传统的光学镜头跌落试验中，跌落时间短，跌落姿态不易控制，重复性太差。并且传统的跌落试验必须制备好光学镜头样品后才能进行，而光学镜头包含镜筒、镜片、垫圈、遮光纸，整个产品部件的制作周期很长，如果最终设计不合理将浪费大量人力、物力和时间。而且传统的跌落试验只能评判光学镜头能否通过行业规定的标准，不能完整体现光学镜头的各部件在跌落过程中的变形程度，且不能直接从数据上体现镜头光学性能的变化，对改善产品的结构帮助很小，很难提高产品的研发效率。

背景技术部分的内容仅仅是公开发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

有鉴于现有的一个或多个缺陷，本发明涉及一种光学镜头的仿真分析方法，包括：

S10：获取光学镜头的设计参数、材料参数以及冲撞物的参数，构建所述光学镜头以及冲撞物的三维模型；

S20：设置所述光学镜头的冲撞姿态和冲撞条件，以模拟所述光学镜头通过振动、冲击或碰撞与所述冲撞物接触，获取第一仿真结果；

S30：根据所述第一仿真结果对所述光学镜头进行结构稳定性分析，并输出中间数据；

S40：根据所述中间数据获取第二仿真结果，根据所述第二仿真结果对所述光学镜头进行光学性能分析。

根据本发明的一个方面，其中所述步骤S10还包括：对所述光学镜头的三维模型进行几何清理。

根据本发明的一个方面，其中所述步骤S20包括：对所述光学镜头的三维模型进行网格划分获取网格模型，根据所述光学镜头的设计参数、材料参数、冲撞姿态、冲撞条件以及所述冲撞物的参数，对所述网格模型进行冲撞仿真计算，获取第一仿真结果。

根据本发明的一个方面，其中所述光学镜头包括至少一个镜片、镜筒以及至少一个隔圈，所述步骤S30包括：根据所述第一仿真结果，对不同冲撞姿态下所述光学镜头整体以及各部件的应力分布和应变分布进行分析，以确定所述光学镜头的结构稳定性是否满足设计要求。

根据本发明的一个方面，其中所述步骤S30包括：根据所述第一仿真结果，获取不同冲撞姿态下所述光学镜头的各部件的最大应力值和最大应变值，与设定的阈值进行比对，以确定所述光学镜头的各部件受力是否满足设计要求。