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 LED照明のZemax解析・照明シミュレーション

照度不足・照明ムラ・配光の問題を、試作前の光学解析で確認します

LED照明では、LEDの発光面サイズや配光特性だけでなく、レンズ、リフレクタ、導光体、拡散板、配置条件、照明距離、筐体寸法によって、照度分布と均一性が大きく変わります。

船橋光学設計事務所では、撮像・検査・観察に使用するLED照明光学系について、Zemax OpticStudioを用いた成立性検討、照明光学シミュレーション、光学設計、試作後の原因分析に対応します。

「必要な範囲を照明できるか」「要求する照度と均一性を満たせるか」「現在の照明ムラを改善できるか」を確認し、レンズ形状、リフレクタ形状、LED配置、照明距離などの改善条件を整理します。

仕様や光源データが揃っていない段階でも、現在分かっている条件から、最初に確認すべき項目と検討可能な範囲をご案内します。

NDA対応|初期成立性検討から設計・改善まで|内容確認後に個別見積り

対応内容の詳細

 

成立性検討

仕様や制約条件に基づき、要求される照射範囲、照度、均一性、配光条件に対して、光学的に成立する可能性があるかを確認します。 

 

照明光学シミュレーション

LED配光データ、照明距離、照射範囲、レンズ形状、リフレクタ形状などをもとに、照度分布、強度分布、配光特性を確認します。

 

試作評価結果の原因整理

試作後に照度ムラ、集光不足、周辺光量低下、想定外の配光が発生した場合、測定結果や設計条件を確認し、原因と改善方針を整理します。

 

本設計・量産前レビュー

本設計や量産前に、光学性能、材料、加工性、組立条件、公差、コスト面のリスクを確認します。

ご提示いただきたい情報

検討にあたっては、可能な範囲で以下の情報をご提示ください。

  • 使用予定のLED型番、メーカー、光源データ
  • 発光面サイズ、配光特性、光束、波長、色温度
  • 照明距離、照射エリア、必要な照度・均一性
  • レンズ、リフレクタ、拡散板、筐体などの制約条件
  • 外形サイズ、厚み、材料、配置条件
  • 現在の試作結果、測定データ、評価画像
  • 目標性能と現在困っている内容

資料がすべて揃っていない段階でもご相談いただけます。まずは現在分かっている条件を確認し、検討可能な範囲を整理いたします。

 

 

料金・お見積りについて

LED照明向け光学設計・照明光学シミュレーションは、光源条件、照明範囲、要求均一性、配光条件、解析範囲、設計検討回数、報告書の有無によって作業量が大きく変わります。

そのため、当ページでは固定価格や参考価格を掲載しておりません。

現在の課題、資料の有無、必要な検討範囲を確認したうえで、個別にお見積りいたします。

仕様が完全に固まっていない段階でもご相談可能です。まずは、使用予定のLED、照明条件、現在困っている内容をお知らせください。

 

 

 

 

 LED照明光学設計の事例 

事例1 警告灯用LEDレンズの配光設計

従来の警告灯をLED光源へ置き換えるため、LEDの発光面サイズと配光特性を考慮し、必要な照射パターンが得られる専用レンズを検討しました。 光学シミュレーションにより、レンズ形状、照明効率、光度分布、照射範囲を確認し、要求する配光に近づけるための設計条件を整理しました。

 

LED_BEACON.bmp
LED_BEACON_KYOKU.bmp

 

 

事例2 拡大鏡用LED配置・反射光学系

従来のリングライトをLED光源へ置き換えるため、6個のLEDと輪帯状の散乱反射面を組み合わせた照明光学系を検討しました。 LEDの配置、反射面の形状、照射方向を光学シミュレーションで確認し、六角形に近い照明分布が得られる条件を整理しました。

LED光源と散乱反射面の配置
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6個のLEDを配置し、各LEDから出射した光を輪帯状の散乱反射面へ入射させる構成です。

 輪帯状の非球面散乱反射面
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反射光の方向と広がりを制御するため、輪帯状の反射面に非球面形状を採用しています。

 

 

EXPORT002.JPG

光線追跡による配光状態の確認

LEDから出射した光が散乱反射面で反射し、評価面へ到達する状態を光線追跡で確認しました。黒い面は、光の分布を確認するためにシミュレーション上へ設定した検出器です。

評価面における光強度分布
EX005.jpg

 

LEDの配置と反射面形状を調整し、評価面に六角形に近い光強度分布が形成されることを確認しました。

 LED照明の仕様検討・照明ムラでお困りの方へ

LEDの型番、照明距離、照射範囲、必要照度、均一性、筐体寸法など、現在分かっている条件をお知らせください。 光源データや仕様がすべて揃っていない段階でもご相談いただけます。現在の課題を確認し、対応可能な検討範囲、進め方、概算費用をご案内します。

NDA対応|内容確認後に個別見積り|資料が揃っていない段階でも相談可能

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