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SPEOS SV5 V14 新增功能
2014 April

3D Texture操作與網點光學優化設計


3D texture mapping基本功能

以往3D texture只能在平面上作設計,要在空間曲面上建立微結構則必須搭配其他軟體,如AutoCAD、Gtools…等等,而新的3D texture mapping功能可獨立在SPEOSCAA V5平台之曲面上作佈點設計,亦有多種佈點模式可供選擇
有方矩形(Rectangular),環形(Circular),六角形(Hex),等等,也可以使用曲線來控制網點的疏密,達到更自由的網點設計。內容如下所示:

SPEOS SV5 V14 新增功能

3D Texture修剪形狀與貼覆曲面功能

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

Pattern Design

使用者可以匯入任何一個3D model 做為Pattern,只要是3D能建構的出來的形狀,都可以匯入做為Pattern。比較重要的是在建構Pattern的3D Model時,長,寬,高都必須維持在1mm的size,因為Pattern的大小是可以由Scale來控制縮放的,因此不需要位不同Size的Pattern做一個新的3D Model。

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

Operation

網點與導光板相接的方法也有以下幾種,同一材質的凹點和凸點,不同材質的凹點和凸點,嵌入網點等等,根據需求可以在Operation的選項中進行調整。

表面光學性質介面:游標多重選取模式

矩形分布佈點(Rectangular Mapping)

Rectangular type 可以從設定矩形陣列的總長度、網點間距、陣列角度等參數來進行網點佈點設計。

可以設定Sensor為Ray file的接收器

環形分布佈點(Circular Mapping)

Circular type 可以從設定圓形陣列之陣列半徑、網點之徑向及橫向間距...等參數來進行網點佈點設計。

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六角形分布佈點(Hexagonal Mapping)

Hexagonal type 可以從設定六邊形陣列的長度、網點間距、陣列角度等等參數來進行網點佈點設計。

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自由間距分布佈點 (Variable pitches Mapping)

自由間距分布佈點 (Variable pitches Mapping)

SPEOS SV5 V14 新增功能

實際範例教學

Optisworks 直下式透鏡優化功能介紹 Optisworks 直下式透鏡優化功能介紹

4.在Mapping的地方可以點選From file,用匯入mapping 檔的方式來佈點。
5.點選 From definition可以使用SPEOS的佈點軟體。

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

6. 輸入以下參數:
Configuration : Variable pitches
X mapping length : 50mm
X angle : 0 deg
Y mapping length : 98mm
Y angle : 0 deg

 

7. 選擇X direction curve :線2 / X pitch scale : 0.2
選擇Y direction curve : 雲行線2 / Y pitch scale : 0.2

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8. 選擇邊界面: 填滿.1
選擇貼覆面: 直線複製排列3

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10. 選擇網點貼覆形式 :
Add on Same material

 

 

11. Preview Meshing : 勾選Preview meshing後,空間中會出現一個綠色的方盒子,可以透過拉動箭頭和方盒子的位置來看網點分布的情況。

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

11. 調整曲線的曲率可以調整網點的疏密程度

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12.以曲線調網點的疏密,並檢視不同網點的模擬結果,以找出最佳的網點設計.
Version 1 (Original)

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Version 2

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

Version3

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Version 4 (Final)

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

 

結合CATIA V5 產品優化設計(PEO)功能,
與SPEOS光學模擬進行自動優化網點設計。

1.使用量測(Measurement)功能來將模擬結果的參數抓出來,所抓取的參數是RMS Contrast : 0.7525,這個參數和均齊度成正比,數值愈小越均勻。

SPEOS CAA V5 微結構優化介紹 SPEOS CAA V5 微結構優化介紹

2.使用產品工程最佳化模組(PEO)來優化曲線 :
在目標優化參數(Optimized parameter)中選取剛剛抓出來的RMS,期望值抓取最小(Minimization),已達到最佳的均齊度。

3D Texture操作與網點光學優化設計

另外,將曲線的兩個控制點(P1: 35, P2: 15)的數值做為變動參數(Free Parameter),並且定義優化數值的上下限(P1 : 25mm-50mm, P2 : 10mm-30mm)。

3D Texture操作與網點光學優化設計

進行優化的時候就會把範圍參數內的最佳曲線找出來。

3D Texture操作與網點光學優化設計

3. 優化結果報告:
可以看到第13次跑的結果中,RMS的數值是最小的 (0.745),增加了1.4%,而如附表所示,P1的參數應可改為35.7,而P2改為11.6,即可接近最佳的效果。

3D Texture操作與網點光學優化設計

4. 最後優化結果:
Version 5 (Optimized)

3D Texture操作與網點光學優化設計



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