车灯仿真介绍04:车灯光学仿真

本站合作作者:柚子序

现在的汽车智能化越来越高,车灯不再像从前一样只是简单地路面照明和信号提示的作用,而是具有体现车体美学和智能的铺路效果,更多的交互体验的作用。随着光源的发展,LED正在慢慢替代传统的卤素灯泡,LED体积小,寿命长,光效高,促使车灯造型以及光学实现方式变得越来越丰富,这就需要去做更优光学设计及仿真。

车灯光学的设计分为两大类,一个是照明类,一个是成像类。 照明类的主流软件是lucid shape、speos;成像类的主流软件是zemax、codeV。成像类的主要包括抬头显示,投影logo灯,投影大灯;照明类的灯具,主要包括远近光,前雾灯,角灯,阅读灯等主要起照明作用的灯具;昼行灯,转向灯,位置灯,刹车灯等主要起信号指示类的灯具,以及内饰中起情感交互作用的氛围灯。

照明类灯具的发展越来越成熟,越来越朝着数字化、智能化发展。光学的实现方式也越来越多样化,从常规的反射镜,扩散片,到导光条,厚壁件,导光板或者几种方式的混合,再到各种微观透镜,微观薄膜的应用,让汽车灯具越来越成为汽车更重要的美学代表。这让光学设计,不只是简单的涉及法规达不达标,更重要的是点亮效果的均匀性要求,相同功能的协同性以及不同功能之间的协调性。光学设计是在有限的空间基础上,用最优的方式实现客户需要的效果,并提供效果图,分析其中的问题点与风险点,让客户在没有实灯的情况下能够立体地了解目前的造型和方案可以达到什么样的效果。

下面,简单地分享一下光学仿真设计的过程,以及效果图,向各位同行请教与交流。

首先,我们需要客户提供的输入:包括效果图,功能区域,初始数据(当然也可以指定配光方式);然后我们根据客户给定的空间进行配光分析及设计,通过反复修改及调整光学面或光学体以达到要求;然后出具配光报告,包括光强分布、各个视角的点亮效果图、问题点及建议。现在以导光条方式的高刹灯为例:

1、从结构工程师那里获取输入:地面线、是否安装在车内、玻璃的透过率、光导引导线、面罩及出光面区域等初始数据;校核安装高度及可视角是否满足法规,如若安装在车内且已知玻璃透过率,可以初步确认LED型号及功率。

2、按照给定的出光面及引导线开始配光,如果引导线不合理,适当进行调整并与结构工程师确认,再确定导光条的截面,然后调整导光条的起始角和结束角,对导光齿的宽度、间隙及半径等参数进行优化,在优化的过程中关注光斑的分布及部分角度的点亮效果。

考虑到加工以及入光端光斑的问题增加圆角以及混光结构

软件操作界面

3、将光学结构输出给结构工程师,加上安装结构再进行仿真,发现问题找到原因并提出建议修改后,再进行最终的仿真确认,提供多角度的分析,检查是否存在明显亮点。

HV
H20
H70

以上是分享导光条做高刹灯的简略情况,欢迎各位同行一起交流和探讨。

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注