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Optisworks 直下式LED透鏡設計應用
2014 April

Optisworks 直下式LED透鏡設計應用

 

隨著LED成本降低,以往設定為為高單價的LED TV更因為因為背光模組的架構調整,讓LEDTV價格已經大幅貼近CCFL的直下式背光模組。
透過透鏡的設計可以在較短的距離下將LED光線打開,OPTISWORKS充分結合SOLIDWORKS完整的3D MODEL參數設定功能,結合光線追跡的3D觀察,找出影響光線擴散的曲面。讓光學工程師迅速找出有效的位置與幾何,直覺的進行修改參數並及時進行光學模擬的動作。減少以往機構軟體與光學軟體透過IGES或是STEP檔案格式產生的困擾,並保留光學設計需要的參數架構,讓光學設計能更有效率。

 

以下說明整個LED LENS的設計優化過程
載入系統檔案,並設定相關光學特性,包含表面特性、材質特性。

以下說明整個LED LENS的設計優化過程

 

光源設定 :設定光源各種特性,包含能量大小、顏色、光型。

光源設定 :設定光源各種特性,包含能量大小、顏色、光型。

 

啟動互動光跡:確認光跡作用正常,並觀察光跡作用情形。

幾何結構 2

 

建構輝度接收器,並設定所需要接收器的相關尺寸及觀察位置。

建構輝度接收器,並設定所需要接收器的相關尺寸及觀察位置。

 

使用組立件新增除料功能,再建構一個橢圓之旋轉除料於透鏡內,並將需要變動之尺寸設為參數,
包含『除料高度』及『內曲面圓半徑』 。

Moire現象高解析度模擬應用

 

進行迴圈參數設定
 將模擬結果進行拖拉至TARGET definition 並進行進階設定。設定contrast最低為優化目標。

進行迴圈參數設定

 

再設定需要優化時要調整的結構尺寸,本次優化所設定的尺寸變數2個,透過點選方式將參數載入並設定其大小區間。

Inverse Simulation 啟動方式

 

設定進行迴圈運算時所需要之間隔數量。

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輸入所需要優化的目標值為極小值。

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開始啟動優化運算,會即時列出所進行優化後之當下結果數據及優化調整的次數,且3D model尺寸自動更新並進行模擬。

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完成迴圈運算後, Optisworks 會自動列出所有模擬後之結果。

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將透鏡之除料尺寸更新為優化後之尺寸後,輝度之Contrast為0.9234,大 幅提升了透鏡之均光性。

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Contrast & RMS contrast 說明 :

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與實際量測現象相符,將過高與過低部分之能量過濾掉,可以透過Threshold設定欲觀察之極值區間,輝度之Contrast再降為0.7769,增加了Contrast之參考性。

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