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LightToolsで優れた照明光学系を設計
自動車、製造、民生用電子機器などの競争の激しい産業において、LiDAR(Light Detection And Ranging）、液晶ディスプレイ(LCD)、発光ダイオード(LED)などを基盤とする精密な光学システムを備えた複雑な製品をスピーディーに開発することは、ビジネスの成功に極めて重要です。 キーサイトの照明設計解析ソフトウェアLightToolsは、光学設計者が複雑な照明光学製品の仮想プロトタイプ、シミュレーション、フォトリアリスティックなレンダリングを作成し、正確で高性能な光学設計を実現することを可能にします。 LightToolsは、市場投入までの時間短縮に役立つインテリジェントで使いやすいソリューションです。
- 高度なモデリングと実環境のシミュレーションにより、高い光学精度を実現できます。
- 設計工程の初期段階で、実用的な考察と分析を行えるため、時間と費用を節約できます。
- LightToolsの直感的でわかりやすいユーザーインタフェースや様々なデータライブラリ、自動化されたワークフローにより、設計と開発を高速化します。
- お客様のニーズに最適なLightToolsモジュール構成により、柔軟な光学設計ソリューションで効率性を向上させます。
- CODE Vとのシームレスな連携により、結像光学系やそれ以外の製品の照明設計、迷光解析が可能です。
CAD環境でLightToolsを使った自由曲面設計を実現
照明設計は、しばしば直感に反する光学概念や、微妙な複雑さを伴う光学形状により、困難に直面する場合があります。 LightToolsは、光源や照明器具の設計からライトパイプ設計、自由曲面光学系に至るまで、幅広いアプリケーションにおける光学性能の解析、予測、最適化を行えます。 LightToolsは、光学設計者がシステム内での光の挙動を理解する上で重要となるヒントを提示し、設計目標の達成を支援します。
LightToolsの主な特長
自動システム最適化
新機能と機能改善を自動更新することで、性能基準を簡単に定義でき、LightToolsが最適な設計ソリューションを見つけ出します。
簡単なデザイン可視化
LightToolsの直感的でアプリケーションに特化した機能により、設計に集中し、スプレッドシートや複雑なマクロの設定に時間を割く必要がありません。これにより、設定と解析の時間を削減できます。
複雑な形状の効率的なモデリング
システムを通る光路を設計し、特殊な光学形状や設計システムの幾何学的に複雑な構造をモデル化できます。
実環境のシミュレーション
偏波、散乱、屈折などの表面効果や、分散や色のフィルタリングといった物質効果を視覚化できます。
豊富なライブラリ
LightToolsのカスタマイズ可能なオンラインライブラリには、レンズ、ミラー、プリズム、回折素子といったさまざまな種類の光学素材が含まれます。
ニーズに合ったLightToolsモジュールの活用
コアモジュール
コアモジュールは、材質や光学特性を設定する機能をはじめ、光学系およびオプトメカニカルシステムを作成および視覚化するためのグラフィカルな3Dソリッドモデリング機能を搭載しています。 コアモジュールは必須モジュールです。
照明解析モジュール
モデル内の光学部品や機械部品を通過する光のシミュレーションと解析ができます。 最先端のモンテカルロ光線追跡機能により、モデル全体を通して強度、輝度、照度を正確に予測できるほか、強力な照明解析機能も備えています。
最適化モジュール
最適化モジュールを使えば、様々なタイプの照明システムの性能を自動的に高めることができます。 LightTools 3D CADモデリングと完全に統合したことで、従来手作業で行っていた形状変更・解析実行・結果確認の繰り返し作業をLightToolsが実行します。
高度設計モジュール
多様な照明アプリケーションのために、単一面か多数の面からなるセグメント化された面の両方で、反射型もしくは屈折型の自由曲面光学系を高速かつロバストなモデリングを可能にするモジュールです。
高度光学特性モジュール
LightToolsの光学モデリング機能を拡張し、カスタム光学部品や高度な照明サブシステムに対応します。 蛍光体、ユーザー定義光学特性や屈折率分布材料のモデリングにも対応できます。
SOLIDWORKSリンクモジュール
SOLIDWORKSのメカニカルモデルをLightToolsに動的にリンクし、光学特性の設定や最適化などを直接SOLIDWORKSで設計したモデルに反映することができます。 CADモデルをそのまま光学的に最適な形状に導くことができるため、効率的な開発が行えます。
データ変換モジュール
データ変換モジュールは、複雑な形状をLightToolsに容易にインポートし、業界標準のCADファイルフォーマット(IGES、STEP、SAT、CATIA V4/V5、Parasolidフォーマットなど)で出力できます。
LightTools SmartStartライブラリモジュール
LightTools SmartStartライブラリモジュールは、光学設計で一般的に使用される材質や表面特性のライブラリにアクセスできます。 ライブラリには、屈折率や吸収率データ、定義済みの体積散乱やBSDF散乱データが含まれています。
結像モジュール
結像モジュールは、連続した光学面に基づいてイメージングパスを定義し、レンズ解析を実行します。 これは、LightToolsで直接使用することも、CODE Vと組み合わせて使用することもできます。
分散シミュレーションモジュール
分散シミュレーションモジュールは、計算量の多い大規模なモンテカルロ光線追跡を複数のコンピューターで分散処理することで、迷光や輝度の解析を高速化し、フォワード/バックワードシミュレーションを実行できます。
LightTools MetaOptic設計
MetaOptic設計モジュールでは、RSoft Photonic Device Toolsを使用してグレーティングの設計と特性評価を行うことができます。 AR/VRシステム設計や解析のための複雑さを軽減し、設計時間を短縮することができます。
イメージング解析モジュール
イメージング解析モジュールは、定義された順序、伝搬方向、タイプに従う表面シーケンスを使用して、必要な経路に影響する光線追跡ができます。 シーケンス光線追跡を用いることで、精度を高め、計算時間を短縮することができます。
LightTools製品に関するサポート
ブログ
その他のリソース
照明設計解析ソフトウェアLightTools - FAQ
LightToolsは、照明光学系の仮想プロトタイピング、照明シミュレーション、最適化、およびフォトリアリスティックなレンダリングを実現できる照明設計解析ソフトウェアです。
LightToolsは、車内・車外照明、光ファイバー、複雑な導光板、投影システム、マシンビジョンシステム、太陽熱集熱システムなど、幅広い照明アプリケーションにおける革新的な設計に対応します。
光学システムデータ
| 使用可能な光素子数 | 無制限 |
| 使用可能な波長数 | 無制限 |
| 長さ寸法オプション | インチ、nm、mm、cm、m |
| マクロ言語 | あり(モデル作成、操作、解析) |
| 使用可能な光源数(照明のみ) | 無制限 |
| 使用可能なレシーバー数(照明のみ) | 無制限 |
| 使用可能なイメージングパス数 | 無制限 |
| 視野数(イメージングパスのみ) | 無制限 |
| 瞳指定オプション(イメージングパスのみ) |
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| 視野指定オプション(イメージングパスのみ) |
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| 基準光線(イメージングパスのみ) | 主光線に加えて無制限の基準光線定義(数と位置) |
| 開口絞り(イメージングパスのみ) | 任意の光学表面に定義可能 |
| 自動/ユーザー定義データ設定 |
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光素子
表面形状 |
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| 半径指定 | 半径または曲率 |
| 半径計算の種類(イメージングパスのみ) |
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| 厚さ計算の種類(イメージングパスのみ) |
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| 素子あたりの計算数 | 4(半径2、厚さ2。イメージングパスのみ) |
| 表面特性 - 屈折モード(任意の表面形状に適用可能) |
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| 表面散乱 | ランバート、ガウシアン、cosn、ユーザー定義、混合分布、楕円ガウシアン(BSDF) |
| 体積散乱 | Mie、ユーザー定義、またはHenyey Greenstein |
| 重点サンプリング | あり、目標領域または目標球による |
| 表面特性 |
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| 回折表面形状 |
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| 回折方向 | 透過、反射、両方(複数次数可) |
| ガラスタイプ |
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| ガラス入力方法 | 情報ダイアログボックスまたはガラスマップ経由 |
| ガラスカタログ | Schott、Ohara、Hoya、Chance、Corning France、Kodak、Baush、Lomb、Corning、Special、またはユーザー材料 |
| 使用可能なアパーチャ形状 | 円形、長方形、弓形、楕円、またはビットマップ |
| 表面あたりのアパーチャ数 | 無制限 |
| アパーチャ位置 | 表面上の任意の位置と向き |
光学素子動作
| レンズ焦点の延長(屈折力が変化) | あり(前方または後方の焦点) |
| レンズの屈曲(屈折は不変) | Yes |
| 2つの素子の接合/接合解除 | あり(接合により第2半径が必要に応じて変化) |
| イマージョン | Yes |
| スケール | Yes |
| 移動 | あり(絶対またはベクトル指定) |
| コピー | あり(絶対またはベクトル指定) |
| 回転 | あり(絶対またはペイン内) |
| アレイ | あり(方形または円形)
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| 折り畳み(古いミラーの場合2:1の比を維持) | あり(絶対またはペイン内)
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| 素子のグループ化/グループ解除 | Yes |
| ユーザー座標系への位置合わせ | あり(任意の軸に沿って) |
| 削除/削除の取り消し | あり(無制限_
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非光学素子
| 使用可能な非光学物体数 | 無制限 |
| 3Dオブジェクトプリミティブ |
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| 2Dオブジェクトタイプ | 直線、長方形、テキスト |
論理演算
| 演算の種類 |
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| 論理演算の取り消し | あり、コンポーネントに分割
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| 使用可能な論理演算数 | 無制限 |
| 編集 | あり、すべての論理演算は演算を再実行せずに編集可能 |
| 使用可能なオブジェクト | 光学、非光学を問わずすべての3Dオブジェクト(光源を除く) |
ノンシーケンシャル光線追跡
| 光線追跡モード |
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| 呼び出し手順 | ポイントアンドシュート(タイプ、開始点、方向を選択) |
| 自動更新 | あり、光学システムのすべての変更時 |
| 物理表現 | 3D空間での挙動の正確な再現(分割、TIR、複数次回折、散乱などを含む) |
| 表示機能 | カラー、ライン幅、線種、表示/非表示はすべてユーザー選択可能 |
ビュー
| 3Dビュー | ワイヤーフレーム、半透明、ソリッド
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| 2Dビュー | 平面、3Dモデルのプロファイル表現 |
| テーブルビュー | コンポーネント、光源、イメージングパス、またはノンシーケンシャル光線のユーザー定義可能なテーブル |
| 専用ビュー |
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| 開けるビューの最大数 | 無制限 |
| 更新 | 開いているすべてのビューの自動更新 |
| VRMLエクスポート | Yes |
構成ツール
| レイヤー | 最大32(ユーザー定義レイヤー名) |
| グリッド |
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| グリッドスナップ(素子の配置) |
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| 座標系 |
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| 配置 |
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レイアウトビュー
| ウィンドウ操作 |
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| レイアウトペイン(3D設計ビュー) |
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| 視点のデフォルト |
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| 視点の変更 (3D設計ビューのみ) |
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| 可視性 | レイヤーまたはエンティティタイプごとにオン/オフ |
| レンダリング解像度 | スライダーで選択可能 |
| カラー |
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テキスト注釈
| テキスト機能 |
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| 補助要素 | ライン、矢印(ライブラリ内)、ボックス |
| 付属フォント | 15 |
| 使用可能な最大フォント数 | 無制限
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照明機能(照明モジュールのみ)
| 光源特性 |
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| 点光源の角度分布 | ランバート、一様、ユーザー定義 |
| 表面発光体の角度分布 | ランバート、一様、ユーザー定義 |
| 表面発光体の空間分布 | 一様、ユーザー定義 |
| 体積発光体の角度分布 | 一様、ユーザー定義 |
| 体積発光体の体積分布 | 一様、円柱、ユーザー定義 |
| 光源数 | 無制限 |
| レシーバー |
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| レシーバー数 | 無制限 |
光線追跡 |
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光線数 |
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| 出力 |
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| 解析 |
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標準インタフェース
| エクスポート |
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| インポート |
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オプションのインポート/エクスポートインタフェース(データ変換モジュールを使用)
| IGES |
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| STEP | AP 203 CC 6およびAP 214 CC 2をサポート |
| SAT | バージョン1.5、2.0、3.0、4.0、5.0の読み取りと書き出し |
| CATIA | CATIA V4およびV5の読み取りと書き出し |
イメージングパス(結像モジュールのみ)
| 使用可能なイメージングパス数 | 無制限
|
| 使用可能な光線追跡タイプ | シーケンシャルまたはノンシーケンシャル |
| イメージングパス定義 | ノンシーケンシャル光線 表面選択 |
| イメージングパスの更新 | 物体または表面の追加 ノンシーケンシャル光線 |
| イメージングパス表示 | 単一のイメージングパスを表現(従来の符号記法によるレンズ度数表を含む) |
| 視野指定 | 視野指定ウィンドウによるグラフィカル指定 |
| 基準光線指定 | 瞳マップウィンドウによるグラフィカル指定 |
| 光学性能プロット | 光線収差曲線 スポットダイアグラム |
| CODE Vにエクスポート可能 | Yes |
| CODE Vからインポート可能 | Yes |