〒273-0005 千葉県船橋市本町２-２-７船橋本町プラザビル７階708号
営業時間 | 10：00～12：00 ／13：30～18：30 |
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定休日 | 土日祝祭日 |
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LED照明・照明光学設計
LED照明・照明器具の配光、照度、均一性を製作前に確認します
船橋光学設計事務所では、LED、レンズ、リフレクタ、拡散板、導光体などを組み合わせた照明光学系について、仕様整理、Zemax解析、配光・照度分布の確認、照明光学設計に対応しています。
「必要な範囲を均一に照らせるか」「照度が不足しないか」「LEDの配置や個数は適切か」「現在の照明器具を改善できるか」などを、試作品を製作する前に検討します。
照明器具を試作した後に照度不足や照明ムラが発生している場合は、LEDの配光、配置、レンズ形状、照射距離、拡散板などを確認し、原因と改善方向を整理します。
撮像・検査装置用照明、産業用照明、LED照明器具など、必要な照度、照射範囲、均一性、配光特性を満たすための照明光学系を検討します。
Zemax解析対応｜NDA対応｜内容確認後に個別見積り
このようなご相談に対応します
・照射面の中心と周辺で照度差が大きい
・LEDを複数配置したが、照明ムラが改善できない
・必要な照射範囲と照度を満たせるか、試作前に確認したい
・LEDの個数、配置、照射角度を検討したい
・レンズ、リフレクタ、拡散板の組み合わせを比較したい
・現在使用している照明器具の配光を変更したい
・撮像・検査装置に適した照明条件を整理したい
・既存の照明設計やZemax解析結果を第三者に確認してほしい
・試作品で発生した照度不足や照明ムラの原因を調べたい
・照明器具の配光データを使用して、設置後の照度分布を確認したい
対応できる照明光学系
・撮像装置・検査装置用のLED照明
・リング照明、ライン照明、面照明
・集光照明、拡散照明、平行光照明
・レンズを使用したLED照明器具
・リフレクタを使用した照明光学系
・拡散板、導光体を使用した照明光学系
・赤外・近赤外LEDを使用した照明
・屋内・屋外用照明器具の配光検討
案件によって必要な解析方法が異なるため、対象物、照射範囲、照射距離、必要照度、均一性などを確認したうえで、対応可能な範囲をご案内します。
確認する資料
最初のお問い合わせでは、すべての資料が揃っていなくても構いません。現在分かっている範囲で、次の内容をお知らせください。
・照明の用途と対象物
・必要な照射範囲
・照明から照射面までの距離
・必要照度と均一性
・使用予定のLED型番または光源情報
・LEDの個数と配置
・照明器具の外形寸法と取付条件
・使用予定のレンズ、リフレクタ、拡散板
・現在の図面、3Dデータ、解析データ
・試作品の測定結果、照度分布、評価画像
・変更できる条件と変更できない条件
お問い合わせ内容を確認した後、設計・解析に必要な追加資料をご案内します。
設計・解析内容
1．LED光源の設定
LEDメーカーから提供される配光データや光源データを確認し、発光面、波長、光束、配光特性などを解析条件へ反映します。
2．LEDの個数・配置の検討
必要な照射範囲、照射距離、照度、均一性をもとに、LEDの個数、配置間隔、取付角度などを検討します。
3．レンズ・リフレクタ・拡散板の検討
LEDから出射する光を必要な範囲へ配光するため、レンズ形状、リフレクタ、拡散板、導光体などの構成を比較します。
4．Zemaxによる照明光学解析
Ansys Zemax OpticStudioを使用し、照度分布、配光特性、均一性、光利用効率、周辺部の照度低下などを確認します。
5．条件変更による比較
LEDの配置、照射距離、レンズ形状、拡散条件などを変更し、性能と実装条件を比較します。
6．試作後の原因分析
試作品の照度分布や評価結果が解析結果と一致しない場合は、LEDの個体差、配置ずれ、部品公差、表面特性、測定条件などを確認し、原因として可能性が高い項目を整理します。
照明光学シミュレーション事例
LED光源の配光データをもとにZemaxで照明光学系を作成し、レンズやリフレクタによる配光の変化を確認します。
必要に応じてIESデータを作成し、DIALuxを使用して室内や屋外へ設置した場合の照度分布を確認します。
1．LED光源の配光データを確認
LEDメーカーから提供される光源データや配光データを確認し、発光面の大きさ、波長、光束、配光角度などをZemaxの解析条件へ反映します。
図1 LED光源の配光データ例
2．Zemaxによる照明モデルの作成
LED、レンズ、リフレクタ、拡散板、照射面などの位置と形状を設定し、Zemax上で照明光学系をモデル化します。
左：照明光学モデルの断面図 右：LEDリングの上面配置図
図2 Zemaxで作成したLED照明光学モデル
LED、レンズ、照射面などの位置関係を設定し、光線の進み方と配光特性を確認します。
3．レンズ形状変更による配光の比較
左：変更前 右：変更後
図3 レンズ形状変更前後の配光特性の比較
レンズ形状を変更し、LED光源の配光を目的とする方向へ変化させた解析例です。
4．IESデータの作成・出力
図4 Zemaxの解析結果からIESファイルを作成する画面
Zemaxで得られた配光解析結果を、DIALuxなどの照明設計ソフトで使用できるIES形式へ出力します。
5．DIALuxによる設置環境での確認
- 左：看板照明の確認例 右：室内照明の確認例
図5 IESデータを使用したDIALuxによる設置環境の確認例
左は看板照明、右は室内照明について、照明器具を配置した場合の照射状態を確認した例です。
納品物
作業内容に応じて、次の成果物から必要なものを事前に決定し、お見積書に明記します。
・照明光学系の構成案
・LED、レンズ、リフレクタ、拡散板などの配置案
・照度分布図
・配光特性図
・均一性、最大照度、最小照度などの評価結果
・条件変更前後の比較結果
・Zemax解析結果
・解析条件と判断結果をまとめた報告書
・改善が必要な項目と推奨する次工程
Zemaxデータ、製作用図面、追加解析データなどが必要な場合は、必要な納品形式と作業範囲を確認します。
料金・期間
料金：内容確認後に個別見積り
期間：解析内容、設計範囲、受領資料を確認後に提示
料金と期間は、LEDの種類、光源数、照明光学系の構成、比較する条件数、必要な解析項目、成果物の範囲によって異なります。
お問い合わせ内容の確認、対応可否の判断、作業範囲の整理、正式なお見積りの作成には、原則として費用はかかりません。
照明仕様の策定、Zemaxモデルの作成、照度・配光解析、設計計算などの技術検討は、有料業務として対応します。
作業を始める前に、確認項目、成果物、料金、予定納期を記載したお見積りをご提示します。
基本料金に含まれない内容
次の作業は、基本の照明光学設計・解析料金には含まれません。
・機械設計、筐体設計
・電気回路、電源、制御設計
・放熱・熱設計
・画像処理ソフトウェアの開発
・LED、レンズ、照明部品の購入
・試作品、照明器具の製作・組み立て
・現地での測定、設置、調整
・追加条件による再解析
・公差解析、迷光解析などの追加解析
・製作用図面、追加データの作成
追加作業が必要になった場合は、作業を始める前に、内容、追加費用、納期への影響をご説明します。お客さまの了承なく追加作業を進めることはありません。
ご相談から納品までの流れ
STEP1 お問い合わせ
用途、照射範囲、照射距離、現在困っている内容などを、お問い合わせフォームからお知らせください。
STEP2 内容・資料の確認
オンライン、電話またはメールで、要求する照度、均一性、配光、LED、外形寸法などを確認します。NDAが必要な場合は、詳細資料を受領する前に対応します。
STEP3 作業範囲とお見積りの提示
確認する条件、解析内容、成果物、料金、予定納期を記載したお見積りをご提示します。
STEP4 照明光学設計・解析
合意した条件に基づき、Zemaxモデルを作成し、照度分布、配光、均一性などを確認します。必要に応じて、複数の構成や条件を比較します。
STEP5 成果物の納品・ご説明
解析結果、照明光学系の構成、注意点、改善案などをまとめて納品します。必要に応じて、オンラインまたは電話で結果をご説明します。
