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Optical and Photonic 草榴社区 Blog～日本語版～
公开日：2024年10月18日
洗练されたモダンなデザインのシグナルランプを作成するには、复雑な光学系と高度なソフトウェアツールの使用が不可欠です。
このブログでは、LucidShape CAA V5 Basedを使用して、自动车用照明の薄型化を実現する方法を紹介します。何千ものリフレクターやレンズを配置するためのマクロフォーカル设计機能の使用方法と効率的な设计とシミュレーションのヒントを提供します。
LucidShape CAA V5 Basedの紹介
LucidShape CAA V5 Basedは自动车照明设计のための強力なツールで、エンジニアは複雑な照明システムを正確に作成することができます。この例では、スポーツカーのモデルを参考に、何千もの光学要素を持つシグナルランプの设计プロセスを示します。この设计の主な目的は、配光規格に適合し、均一に点灯する外観を作り出すことです。この设计プロセスでは、様々な視野角の下で点灯状態の均一性を高めるために、ピローレンズ光学部品を搭載するクラスAサーフェスを使用します。
初期設定と设计の実現可能性
设计はテールランプハウジングとクラスAサーフェス部のアウターレンズを含む初期CADデータから始まります。完全な设计に入る前に、単一システムによる设计の実現可能性を検討することが重要です。
単一システムでは、外面に均一な照明の外観を得るために、复数のファセットに分割されたリフレクターとレンズの组み合わせを使用します。
LucidShape CAA V5 Based 2023.06バージョンのマクロフォーカルリフレクタ设计機能を使用して複数のファセットで定義されたリフレクタ、リフレクタに向けられた光源、マクロフォーカルレンズ设计機能を使用してクラスAサーフェスに投影された複数のファセットを持つインナーレンズ、およびSmartStartライブラリモジュールから適用されたサーフェステクスチャで単一システムを構成します。
光学素子の配列
光学素子のアレイを実現するために、クラス A サーフェスの水平中心曲線をリフレクタとレンズのアレイの基準として使用します。リフレクタをセクションで定義すると、各リフレクタに個別のマクロフォーカル设计フィーチャーを使用するよりも効率的です。このアプローチでは、不要な計算時間を最小限に抑え、必要に応じて特定のセクションをアクティブにすることができます。
この例では、システムを正面から見たときに等間隔に平面を配置し、基準曲線との交差を作成します。 パラメータは、次のセクションの開始点を自動的に計算するための式を使用して定義され、设计プロセス中にインスタンス数を簡単に調整できます。
ユーザーパターンを利用した复数反射镜アレイ
光源とレンズの配置
次のステップでは、複数の光源を配置します。CATIAのユーザーパターンを使用する方法と、LucidShape CAA V5 Basedのアクシスパターンを使用する方法です。ユーザーパターン方式は、より高速で、设计システム内に作成されるオブジェクトの数も少なくなります。一方、アクシスパターン方式は、個々の光源のオン/オフ状態を解析するために必要です。
アクシスパターンを使った光源の定義： さまざまなシナリオを適用して点灯状態を確認するには、個別の光源定義が必要です。
レンズの配置には、レンズを複数の領域に分割し、マクロフォーカルレンズ设计機能を使用します。この方法により計算時間が短縮され、投影面が矩形領域全体をカバーしない場合にも対応できます。また、システムのフリンジにおける光学面の計算問題を解決するために、Simple Spreadオプションを利用します。
シミュレーションと解析
设计が完了したら、LucidShape CAA V5 Basedの光線追跡シミュレーション機能を使って照明システムのシミュレーションを行います。CATIAのデザインテーブル機能により、個々のLEDのシミュレーションを含め、パラメーターの制御や形状の変更を効率的に行うことができます。シミュレーション結果は、Advanced Analysisユーティリティを使用して解析することができ、レギュレーションの評価、LIDファイルのグループ化、スケーリング、エイミング、シフトなどの調整を行うことができます。
LucidShape CAA V5 BasedでScaleパラメータを制御することにより、各光源のオン/オフや调光の结果を见ることができます。
まとめ
何千もの光学要素を持つ信号灯を设计するには、慎重な計画とLucidShape CAA V5 Basedのような高度なソフトウェアツールの使用が必要です。マクロフォーカルリフレクターとレンズ设计、ユーザーパターン、高度な解析などの機能を活用することで、エンジニアは効率的で精密な照明システムを作成できます。设计のシミュレーションと解析機能により、最終製品が配光規格を満たし、望ましい均一な点灯状態を実現します。
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