自由曲面レンズ設計と試作事例

一部のみ掲載。詳細はページ下部から資料をダウンロードできます。(黄色ボタンから)

本資料をおすすめの方

  • 複雑な照度分布、光度分布を低コストで達成する光学系の設計を行いたい方
  • 自由曲面レンズの製造実現性にご興味のある方
  • 短時間で収束する自由曲面の最適化にご興味のある方
  • 路面描画灯、意匠用照明、直下型バックライトなどの製品の設計や開発に携わる方

概要

複雑な照度分布、光度分布を形成させる照明機器のニーズが高まっています。
このような照明機器を設計する際、プロジェクター方式(部分的に遮光した像を投影させる方式)を用いることが多かったのではないでしょうか?
本事例では、LightTools特有の自由曲面設計機能を用いた、より簡単な構成かつ短時間でこのニーズを満たす設計ソリューションをご提案いたします。

  • 従来の方法(プロジェクター方式)
     ・結像レンズを設計しなければならず、前提知識の習得が大変
     ・遮光するため、光利用効率が低い
     ・部品点数が多くなり、品質管理が大変
  • 本ソリューション(LightToolsの自由曲面設計機能)
     ・前提知識なし、簡単な操作で設計が行える
     ・遮光しないため、光利用効率が高い
     ・部品点数が2点のみ(光源とレンズ1枚)なので、品質管理が容易
     ・LightToolsの通常の最適化では困難な複雑な分布も達成可能
自由曲面設計機能での設計イメージ

実際に弊社技術スタッフが本ソリューションを用いて、CYBERNETを照射するレンズを1時間で設計をしました。さらに試作も行い、シミュレーション通りの性能を再現することを確認しました。


完成したレンズでの照射の様子
  • 複雑な自由曲面形状を3DCADデータに変換し、切削加工を実施
  • 形状の保持精度の検証
  • 試作品の測定結果(輝度)とシミュレーション結果の比較

などシミュレーション精度をさらに向上させるために測定器を用いた検証が有効である事をご紹介している事例は、こちらから。

使用ツール
照明設計解析ソフトウェア LightTools

資料サンプル

キーワード

自由曲面、レンズ設計、照度分布、光度分布、最適化、試作、直下型バックライト、路面描画灯、意匠用照明、低コスト光学系

本資料と関連する、おすすめ事例

自由曲面リフレクターを構築するためのOliker楕円技術の高速実装
支持コーニック設計法およびコーニック交差特性
自由曲面レンズのシミュレーションと実測の輝度比較 〜照明設計の精度向上提案〜

 

 


お問い合わせ