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아래 내용을 영어 원문으로 보시려면 여기를 클릭하십시오.
일반적인 자동차 애플리케이션은 내부 전반사 렌즈 (TIR)를 사용하여 헤드램프를 설계합니다. 다음은 하이빔과 로우빔으로 구성된 TIR 헤드램프의 광학 설계 워크플로우를 보여줍니다. LucidShape MacroFocal 설계 기능을 사용하여 TIR 렌즈를 제작하고 하이빔 및 로우빔 애플리케이션을 위한 TIR 디바이스의 디자인 옵션을 보여주고 이러한 디자인을 기존 자동차 모델에 통합하여 사실과 같은 느낌의 결과를 제공합니다.
전체적인 설계 과정을 시청하실 수 있으며 아래의 Tech Talk에서 알아보실 수 있습니다.
https://www.synopsys.com/optical-solutions/support/training/designing-tir-headlamp.html
Light Sources
광원
중요한 초기 설계 결정 중 하나는 광원을 선택하는 것입니다. LucidShape에는 MacroFocal 계산을 위한 광원이 필요합니다. 이 예에서는 백색광을 생성하는 OSRAM의 OSLON® Compact PL LED 광선 파일을 선택했습니다. 그러나 광선 파일보다 더 많은 광선을 생성하기 위해 (추후 더 나은 사실에 가까운 렌더링을 위해) 원래 램프의 크기에 해당하는 Lambertian 발광 면으로 대체되었습니다. LucidShape의 컬러 데이터 분석 도구를 사용하여 광원의 올바른 위치, 방향 및 스펙트럼을 확인할 수 있습니다.
TIR High Beam Design
TIR 하이빔 설계
High Beam Model
하이빔 모델
하이빔 디자인은 OSRAM Ford F150 헤드램프 모듈에서 영감을 받았습니다. 구조는 간단합니다. Collimator 가 발산하는 광원에서 나오는 빛을 평행화하고 여러 면으로 나누어진 렌즈에서 조명 컨트롤이 이루어집니다.
High Beam Module Design and Analysis
하이빔 모듈 설계 및 분석
하이빔 설정은 세가지 모듈로 구성됩니다. 이 디자인은 효과적인 배광을 위해 직사각형의 대칭 Collimator와 MacroFocal 렌즈를 사용합니다. 수많은 시뮬레이션과 테스트 이후, Collimator와 렌즈는 Geometry transfer 기능을 사용하여 CAD 소프트웨어로 직접 전송되어 하우징에 맞게 정확하게 절단됩니다.
시각화에는 Bird's Eye 및 Driver View의 관점과 스펙트럼 및 비 스펙트럼 시뮬레이션과 같은 다양한 관점이 포함되어 설계를 검증합니다. 또한, 법적 규정에 따른 조명 패턴을 확인하기 위해 테스트 테이블을 사용합니다.
TIR Low Beam Model
TIR 로우빔 설계
Low Beam Model Design and Analysis
로우빔 모델 설계 및 분석
로우빔 애플리케이션을 위한 TIR 광학 렌즈는 LucidShape의 MacroFocal Reflector 설계 기능과 투명 플라스틱을 재질로서 사용하여 제작되었습니다. 스위칭 기능을 사용하면 중앙면을 비활성화하여 광원의 위치를 최대한 쉽게 설정할 수 있습니다. 주요 특징에는 원하는 로우빔 패턴을 달성하기 위해 면의 확산각을 변경하는것이 포함됩니다. 마지막으로 반사경을 CAD로 전송하여 TIR 객체를 생성하기 위한 시스템을 만들었습니다.
로우빔 분석의 경우, 패턴이 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 다양한 뷰, 스펙트럼 및 비 스펙트럼 시뮬레이션과 테스트 테이블이 사용되었습니다.
Photorealistic Simulation
포토 리얼 시뮬레이션
사실과 근접한 시각화를 제공하기 위해 LucidShape의 휘도 카메라를 활용하여 사실에 가까운 렌더링을 위한 데이터를 수집했습니다.
Human Eye Vision Post-Processing
HEVI 후처리
최종 시각화에는 HEVI (Human Eye Vision Image) 도구를 사용한 후처리가 포함되어 있습니다. 사전 설정을 사용하면 사실적인 이미지를 매우 빠르게 만들 수 있습니다. 눈부심 효과 (이 예에서는 Vos glare model)가 더욱 실제와 같은 느낌을 줍니다.
Summary
결론
Collimator와 렌즈, 또는 반사경을 사용하는 것은 하이빔 및 로우빔 애플리케이션을 위한 TIR 광학 디바이스를 설계하는 두 방가지 방법일 뿐입니다. 설계 프로세스에 대한 포괄적인 이해를 제공하기 위해 모델 시각화도 논의되었습니다.
설계 프로세스에 사용되는 특정 파라미터 및 옵션에 대해 자세히 알아보시려면 아래를 클릭하시어 Tech talk을 직접 요청하시어 내용을 참고하십시오.