SolidWorksで作成した光学部品の最適化 © 2006 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD. All Rights Reserved. 紹介概要 • サイバネットシステム会社事業全体図 •CAEの使用例

SolidWorksで作成した

光学部品の最適化

© 2006 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD. All Rights Reserved.2

紹介概要

• サイバネットシステム会社事業全体図• CAEの使用例

– 携帯電話

• 照明設計解析ソフトウェアLightToolsとは• LightToolsの最適化機能• SolidWorksとLightToolsのリンク• SolidWorksモデルの最適化事例

– フレキシブルなライトガイド– 反射屈折レンズ

• まとめ


CAEトータル・ソリューション・プロバイダー

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…

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最適設計サービス

ソフトウェアのライセンス販売と共に、多くの付加価値サービスをもって事業展開

会社事業全体図


CAEの使用例：携帯電話

明るく・見やすい液晶画面高周波の人体への影響カメラ機能

強度設計回路設計・通信制御高周波通信システム設計

液晶ディスプレイ・バックライト照明解析アンテナから発せられる高周波電磁場による発熱エネルギーの人体温度上昇

シミュレーション

CCDカメラレンズ設計シミュレーション

画像処理システムの開発・設計

落下衝撃シミュレーションアナログ・デジタル回路設計アナログ・デジタル信号処理

プリント基板設計

アンテナを含む電気回路通信システムの設計・検証

LightTools ANSYS CODE V

ANSYS LS-DYNA OrCAD PSpice, MATLAB, Cadence® Allegroシリーズ

AWR Microwave Office

外装設計

プラスチック射出成型解析

MoldStudio3D ANSYS TASPCBANSYS PTD

熱の影響

プリント基板熱解析ICパッケージ熱解析


LightToolsとは

光のデザインを追及するエンジニアを

支援するソフトウェア

LED 迷光解析照明器具

ライトパイプ

LCDディスプレイ

自動車関連


シミュレーションのイメージ

鋸歯形状（LEDからの光を拡げる）

ドットパターン

LED

空間輝度分布


最適化

最適化変数• 曲率半径（両面）• コーニック（両面）• 中心厚

評価関数• 光線を1点に集めるコンストレインツ

• コバ厚

最適化実行

最適化例：集光レンズ

最適化後

• 最適化に必要な設定– 評価関数

評価値と目標値の差を表し、これを最小にします

– 最適化変数モデル中で変更するパラメータ

– コンストレインツ最適化時に満たさなくてはならない制約条件


最適化の流れとメリット

手動でパラメータを少し変更する

シミュレーションする

評価する

何度も何度も手作業により繰り返す

最適化を使わない場合最適化を使う場合

以下のパラメータを設定します・最適化変数(改善箇所)・評価関数(目標、スペック)・（制約条件）

最適化

この作業を自動化

手間と時間がかかり面倒

• パラメータチューニングを自動化し、手間と時間がかかり面倒な作業から開放される

• 夜間や休日を使って開発期間を短縮できる• 手動よりも効率良く最適解を見つけられる


SolidWorksとのリンク

SolidWorksで形状を編集

新しい形状がLightToolsに反映

新しい形状がLightToolsに反映

LightToolsからSolidWorksのパラメータを変更


最適化変数: 2つのスプライン接線のコントロール

目標:出力が最大で、出射照度分布が一様

最適化事例1

フレキシブルなライトガイド（入力: 1W）


出力パワー:0.50W

出力パワー:0.76W

最適化前:

最適化後:

約1.5倍アップ

最適化事例1(続き)


最適化事例2

SolidWorks でのスケッチ

寸法化された値のLT内表示

LT内にリンクされたSolidWorks部品

スプライン曲線の各点の接線の方向と重み付けを最適化可能

反射屈折レンズ


最適化事例2(続き)

開始時のレンズ

角度強度エンサークルドエネルギーが90%(36lm)になる範囲が20度以内

最適化したレンズ

角度強度エンサークルドエネルギーが90%(36lm)になる範囲が7度以内


まとめ

サイバネットシステム株式会社応用システム第2事業部オプティカルソリューション部Tel： 03-5297-3405 / E-mail: [email protected]サイト: サイバネットシステム

http://www.cybernet.co.jp/オプティカルソリューション

http://www.cybernet.co.jp/optical/automotive/

照明解析設計ソフトウェアLightToolsについては下記までご連絡ください。

•CAEは形状や物性値を現物に近づける事で、より精度の高い予測行える

•最適化機能を使う事で、より早く目標に到達できる•SolidWorksとのリンクにより、モデリングからシミュレーションまでの流れ（操作性）がシームレスになる•SolidWorksのパラメータを最適化変数に取る事で、フレキシブルな設計が可能になる

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SolidWorksで作成した 光学部品の最適化 © 2006 CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD. All Rights Reserved. 紹介概要 • サイバネットシステム会社事業全体図 •CAEの使用例

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