基于LightTools的汽車儀表盤導光按鈕設計

LightTools設計實例--汽車儀表盤導光按鈕設計

LightTools自帶增光片元件庫和光源庫，其增光片元件庫包括3M公司所有的BEF和DBEF；其光源庫包括4大LED公司(Agilent， Lumileds，Nichia，Osram)的近400種LED光源，對設計LED照明的LCDTV有極大的方便。傳統(tǒng)導光板的網點設計更是及其方便，既可以模擬二維印刷點排布，也可以模擬三維的微結構鋪設，目前微結構網點包括五種形狀：球、棱鏡、金字塔、圓錐、圓柱，極大的提高設計者的工作效率。

Cybernet中國使用LightTools對汽車儀表盤導光按鈕的設計如下：

重點：采用兩顆小功率LED，實現導光按鈕上的三個字母均勻發(fā)光。

設計步驟

LED光源模擬仿真
導光按鈕的幾何建模
幾何模型的材料屬性、光學屬性設定
受光分析面,亮度計的設置
光線追跡，結果分析
根據分析結果修改按鈕的幾何模型，重復光線追跡過程，直至模擬仿真結果達到系統(tǒng)設計要求。(采用LT的優(yōu)化模塊,可代替繁瑣的模型更改,縮短項目開發(fā)周期)
針對LED光源仿真這里簡單說明一下參數，光源模型中都有詳盡的參數設定
以下介紹主要的參數 （根據模擬目的不同,需要的參數也不同）
光束(lm)或者是輻射功率(mW)
光譜特性
配光分布
空間度分布

根據波長范圍進行光源定義
LightTools可以高效靈活的設定光源.
LightTools可以提出包含面,體積的面光源和體積光源的定做方案.
LightTools中Ray Data的設定,可以使用Radiant Imaging測定的光源.
以放射量或測光能量為單位可以在光源中定義全部光能量.
用戶定義的Aim領域和Aim錐體可以引出最佳性能.
為了配合這個高效的功能,計劃在光源中定義連續(xù)的光譜.
LightTools在導光按鈕的幾何建模上更有強大的內置建模能力

通過Solidworks Link模塊 LightTools完全繼承來自SolidWorks的特征樹可為使用過Solidworks的工程師提供熟悉的設計環(huán)境。雙向式數據交流功能保證了在LightTools 和Solidworks中的特征實時同步。

高精確度的仿真結果比較

下方圖片是照明解析的結果,對應從按鈕中文字的位置(受光面)發(fā)射出的光線的照度分布輸出。對應上圖的矩形圖,用不同的顏色表示能量的大小。從如下照度分布圖中我們可以分析此系統(tǒng)的仿真結果基本達到設計要求。
蒙特卡羅光線追跡

LED光源，按鈕模型，受光面參數均設定好之后方可進行光學仿真，仿真采用蒙特卡羅光線追跡。