車燈光學設計的案例
Ansys Speos 汽車照明太陽聚焦光學仿真分析，車燈設計方案講解（7月22日直播）
Ansys Speos 是 Ansys 公司推出的一款功能強大的光學仿真軟件。主要用于光學設計、環境與視覺模擬、成像仿真等領域。該工具可對汽車內外飾燈具等光學結構進行快速參數化設計和修改；可定性/定量進行燈具的配光分析、法律法規驗證、照度模擬分析等；能通過數字化建模為攝像頭、激光雷達傳感器等提供測試環境；還可進行HUD光路設計，優化反射鏡和組合器的光學形狀。
7月22日，Ansys官方研討會『Speos 汽車照明太陽聚焦光學仿真分析』對汽車照明太陽聚焦光學進行仿真分析，感興趣的下滑預約學習??
時間：7月22日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：汽車車燈對于行車安全至關重要，隨著汽車頭燈模組的廣泛應用，使頭燈更具科技和美觀的同時，太陽光通過透鏡聚焦在裝飾件上的灼燒問題同樣不可忽視。當聚焦的太陽光溫度過高，輕則會影響頭燈裝飾件變形，重則會牽連整車電路，引發安全性問題。如何在設計前期，快速定位太陽聚焦問題，預判太陽光灼燒區域至關重要。Speos工具可以進行詳細的光學仿真預測，能夠在短時間內快速計算全天候陽光在燈具內部的聚焦情況，定位灼燒區域，輸出熱點能量，為產品設計提供優化方向，降低設計風險。
講師：
劉洋 | Ansys高級應用工程師
負責Ansys Speos光學仿真產品，為汽車客戶提供光學解決方案、咨詢和技術支持工作。在汽車照明設計、駕駛艙內飾人機工效分析、光學系統成像領域有豐富設計仿真經驗。
形式：線上
費用：免費
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技術鄰簡介：
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 車燈從“百萬像素”到“萬級像素”下沉，OAS光學軟件如何守住成本紅線？
一場靜默的“車燈像素下沉”正在發生
2025年各大展會上，多家車燈供應商不約而同地展示了同一類產品——萬級像素Micro-LED模組。與動輒百萬像素、單顆模組成本超過千元的DLP方案不同，這些新品將單顆模組成本壓到了300-500元區間，像素數集中在2560到10240之間。
這不是技術路線的對決，而是市場選擇的必然。
根據高工智能汽車研究院的數據，2025年國內乘用車ADB前大燈滲透率已突破38%，其中15-20萬元價格區間的車型貢獻了最大的增量。這意味著，車燈設計工程師正在面臨一個全新的命題：如何在有限的硬件成本下，交付滿足法規和用戶體驗的ADB性能？
01/硬件能力有限，光學設計不能有短板
萬級像素Micro-LED方案的核心優勢是成本，但這也意味著硬件本身不具備“冗余能力”。每一個像素的光學輸出質量都直接決定了整燈的配光表現。如果光學設計不夠精準，就會出現以下幾種典型的成本浪費：
?光效損失導致被迫增加LED數量
光學設計未充分優化，光效未達標，為了滿足法規的遠光照度要求，需要將LED顆粒數增加，僅此一項即會增加單車成本，造成大幅利潤損失。
?均勻度差導致客戶抱怨和售后成本
萬級像素方案由于像素間距較大，如果自由曲面設計不當，容易出現明暗條紋。這類問題在物理樣機階段才能發現，而一次樣機迭代的周期是4-6周，如果迭代兩次，僅時間成本就可能導致車型錯過上市窗口期。
?雜散光導致的法規風險
ADB最核心的要求是在識別到對向車輛時，形成精準的暗區遮蔽。如果光學設計存在雜散光“漏出”，輕則影響C-NCAP評分，重則引發安全事故和召回風險。
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全面的光學軟件產品
（點擊下方各軟件名稱可查看軟件介紹詳情）
ASAP 高級光學系統分析軟件
APEX 光機系統與分析軟件
SYNOPSYS? 光學設計軟件
Reflector CAD 車燈光學曲面自動設計軟件
DIFFRACT 波動光學模擬仿真
Sim 3D Max FDTD仿真軟件
Temprofile 多層模結構的激光熱模擬
Multilayer 光學膜結構模擬軟件
SimuLase 半導體設計分析軟件
RP Fiber Power 光纖激光器及光纖器件設計軟件
RP Resonator 激光諧振腔設計軟件
RP Coating 設計光學多層結構軟件
RP ProPulse 脈沖傳輸模擬
RP Q-switch 調 Q 激光器
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······
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展開 solidThinking在汽車車燈設計上的成功案例
Altair 公司的工業設計軟件 solidThinking 為 Automotive Lighting——全球頂級車燈制造商在產品概念設計階段提 供了眾多優勢，使其在行業內更具競爭力。
前后車燈越來越成為保障汽車安全的重要組成部分。它們是汽車品牌的重要識別元素，并且需要顯示汽車駕駛中的 不同模式。所以，對于 Automotive Lighting 的造型設計部門來說，如何快速修改模型以滿足客戶需求和逼真呈現多種 方案就成為工作的關鍵。
圖 1. 汽車尾燈渲染效果圖
在產品概念階段，solidThinking 的自由造型工具和結構歷史進程可以幫 助設計師快速實現尾燈的造型。
尾燈最主要的功能是把司機的信息傳遞給其他車輛，比如顯示司機下面一 個動作或意圖。另外一個重要的功能是展示品牌風格，也就是說車燈的造型 必須有特定的品牌識別性?！拔覀兊漠a品概念階段從客戶提供的草圖和汽車的 三維模型開始，不斷嘗試不同的造型方案。在這個階段，solidThinking 提供 的建模工具和 ConstructionTreeTM（結構歷史進程技術）讓我們與模型隨時 互動，快速而靈活地修改造型，在最短的時間內向客戶展示最新的方案，并 隨時獲取他們的建議?！?Automotive Lighting 造型與平面設計師 Ivan Favro 說道。
汽車車燈是一個復雜的設備。其元件包括金屬反射器、燈泡或者 LED 光 源、隆起而透明的聚碳酸酯鏡片（它讓車燈變得閃亮）等。這些元件對于效果圖的渲染來說都是很復雜的要素。而且， 渲染的時候還要考慮到車燈的多種用途（比如白天關掉的效果和夜晚打開時的效果）。
展開 
模具結構設計之汽車模車燈
想學模具設計，UG編程可以加下方微信號
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從零基礎到模具設計精英，包含CAD軟件、燕秀外掛、UG軟件、胡波外掛、2D排位、拆散件、BOM表、3D分模、全3D設計，純模具公司設計實戰，重點是設計理念及設計思維的培養，設計參數的確定，加工經驗、FIE模經驗、試模經驗。 想要學習的同學加歐茂老師微信：17650315472（備注來意）
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展開 汽車車燈模具設計要點總結
? 汽車燈具的內部由于燈泡照射、發光，溫度隨之升高，在燈具設計中，根據國家頒布的前照燈燈泡使用標準，相應設計通氣孔來排除燈具內部的熱量。因此，嚴禁任意使用高功率、非標燈泡，一旦使用了高功率、非標燈泡以后，燈體內部很快烤黃，反射鏡鍍鋁層、飾圈鍍層起殼、變形，粘膠開裂，燈泡插座融化；嚴重的導致線束斷路，車輛控制開關失靈、車輛線路損壞及車輛燒毀。?
車輛在雨天行駛時，窗玻璃的急劇冷卻，車內玻璃附近的溫度也急劇下降，因此空氣中包含的水氣就會凝聚，這些水分會附著在窗玻璃的車內一側形成所謂的結露。
前照燈配光鏡內表面發生結露的機理與此完全相同，也就是說空氣中包含的水份隨著溫度升高而增加，如果溫度下降，其即隨之凝聚，并使之發生結露。
展開 SYNOPSYS 光學設計軟件課程六十五：VR 眼鏡 pancake 光學設計
</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">實際應用中，從顯示屏發出的圓偏振光（假設為左旋）通過半透半反鏡（第三片透鏡）進入光學系統。當穿過第二片透鏡和 Half Mirror 時，透射50%的光并保持左旋圓偏振光（LCP）。然后，通過 QWP 將其轉化為S偏振光。PBS 反射S偏振光，重新通過 QWP ，轉化成為左旋圓偏振光（LCP），穿過第二片透鏡，到達半透半反鏡（第三片透鏡）右側S6時反射當前50%的光，變成右旋圓偏振光（RCP），重新穿過第二片透鏡和第三片透鏡，經過 QWP 變為P偏振光，在 PBS 發生透射，最終達到出瞳。因為 Half Mirror 的存在，理論上系統的效率為25%。</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">設計流程：</p><p class="ql-align-justify"><br></p><p class="ql-align-justify">先按照設計參數建模。
展開 Ansys Zemax光學設計軟件技術教程：光學系統設計中如何使用玻璃替換方法
通過使用玻璃替換模板，您可以確保選擇的玻璃不僅僅符合光學標準，還符合其他重要標準。光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商！公司已經為廣大企業，研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務，在行業內建立了值得信任的口碑。
Ansys Zemax光學軟件
咨詢與訂購方式
聯系人：光研科技南京有限公司徐保平
手機號：15051861513
微信號：13627124798
宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計-有福利
今天就讓我們一起來學習離軸三反光學系統設計，領略宏語言賦予的光學設計之美。下面我們來了解一下：
《宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計》
READING
宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計
內容簡介
離軸三反簡介
反射
式光學系統由于其無色差特性，在很多領域非常受歡迎。傳統的同軸兩反的光學系統對于存在遮攔，視場小等問題 ， 目前離軸三反 （ Three-Mirror Anastigmat，TMA）光學系統也已經成為了趨勢，由于其多了更多的優化變量， 可以校正全部的初級像差，使得其性能更加，可以實現無遮攔，大視場，大相對孔徑，成像質量高，另外可實現長焦距等。
離軸三反設計
更詳細的介紹可以查閱國內外論文，每個光學系統設計之前，其使用背景需調研詳細，方能設計出比較合適的光學系統。
展開 宏語言賦予的光學設計之美 離軸三反光學系統設計-有福利
離軸三反設計
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展開 Art of Simulation | CFD在車燈設計中的應用
而且，由于LED的溫度較低，實際上，一定程度上降低了前面所說材料選擇、設計的難度。不過，低溫卻帶來了另外一個問題：結霧。
燈體內部普遍存在較大的濕度。一般來說，這些水汽的來源有三個：
高分子組件一般會從環境中吸收水份，并在外界環境發生變化時，重新釋放出來；
外界環境的水汽通過殼體滲透入燈體內部；
外界水汽通過車燈透氣孔進入燈體內部。
由于大量的車燈為了美觀采用了LED光源，導致配光鏡溫度變得比以前低很多，所以，配光鏡內表面更加容易結霧；同時，除霧也變得困難起來。根據國外的相關報告，LED車燈中，約35%的投訴都是與結霧相關的（參考文獻2）。由此，車燈廠商、OEM花了大量的財力和精力來進行車燈的設計，以回避上述的熱、結霧問題，工程師們為了美而買單。本文將從CFD的角度出發，來向讀者比較完整地介紹Ansys Fluent在車燈設計上的解決方案。
傳統的車燈熱設計
使用CFD方法進行傳統車燈的熱設計在工業界已經非常普通（參考文獻3, 4, 5），實際上并不需要我在此多言。不過，由于軟件近幾年的快速發展，有一點非常有必要提一下。
傳統的CFD工具在進行車燈模擬時，多使用四面體和三棱柱網格。但由于車燈中存在大量的殼體和間隙，所以，網格數量極其龐大。例如，下圖中的一個簡單的霧燈模型。使用四面體（僅一層邊界層），網格總數達到了690,388個；而使用相同尺度的多面體網格（加上三層邊界層網格），網格總數僅214,367個。
展開 
SYNOPSYS光學設計軟件課程六十六：離軸反射式光學系統初始結構設計
<p>根據現代光電信息技術對信息發送、接收、轉換、傳遞與存儲功能的特殊需求，光學面形可由不規則、復雜非對稱的自由曲面隨意組合而成。光學中的自由曲面是指無法用球面或非球面系數來表示的曲面，主要是指任意非傳統、非對稱的曲面，以及微結構數組和參數向量表示的任何形狀的曲面。</p><p><br></p><p>采用先進的數控超精密制造技術可直接加工出自自由曲面光學鏡面，能達到亞微米量級面形精度與納米量級的表面粗糙度。</p><p><br></p><p>自由曲面廣泛的應用在以下領域：投影鏡頭、衍射光學器件、頭盔式顯示器、車燈反射面、LED照明系統、汽車HUD抬頭顯示、離軸系統等等。</p><p><br></p><p>本文將展示使用synopsys軟件進行離軸反射式光學系統初始結構的設計</p><p><br></p><p>第一步是繪制設計簡圖。</p><p><br></p><p>這是一個有三個反射鏡的例子，如下圖所示。光線從表面1的左側進入，依次經過位于2,3,4處的反射鏡，然后進入5處的像面。
展開 第十二屆“宇瞳杯”光學設計大賽--中波紅外成像光學系統設計
所得到的組合后的二維圖如下：
將光闌放置在冷光闌位置，控制系統焦距，對鏡片形狀進行優化，逐步增加視場角，從而獲取到一個視場角滿足要求的光學系統初始結構，隨后，我們通過增加非球面鏡片，控制總長為180，進一步優化光學系統。優化后的光學系統結構圖如下所示：
MTF如下圖：
圖13.系統MTF曲線圖
然后再做無熱化設計。設置三重組態，將材料設置為hammer，優化玻璃。最終的二維如下圖所示。
20℃MTF
-40℃MTF
60℃MTF
畸變圖
最后，有相關需求，歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
報名 | 一鍵解碼Ansys車燈設計與仿真方案
不論是電視屏、電腦顯示器、道路照明、智能頭燈還是汽車內部氛圍燈的設計，Ansys 光學仿真解決方案不僅能有效幫助用戶提高設計效率，還能對光線與材料的交互進行仿真，以便了解產品在真實條件下的展示效果，其整體外觀和細節設計能力也尤為出色。
Ansys SPEOS，作為Ansys光學仿真解決方案的旗艦產品，讓用戶以全新視角看待光學仿真，實現在多物理場環境中體驗用于光學系統優化和驗證的光學仿真，可預測系統的照明效果和光學性能，節省原型制作時間和成本，提高產品效率，輕松解決復雜的光學問題。產品研發人員無需物理原型即可預測光線對設計的影響，使設計人員能夠 “看到” 產品在各種光照條件下的外觀和性能，在虛擬照明環境中仿真人類視覺，提供極為逼真的人眼視覺畫面，從而加速決策過程。
現在，我們隆重向大家推出這場由Ansys中國系統事業部傾力打造的“Ansys光學、虛擬現實、軟件與系統解決方案”技術盛宴，其中首期專題“車燈的設計與仿真”將在下周上線，讓您迅速解碼Ansys在車燈尾燈視覺性能及智能頭燈的動態設計評估與仿真方案！我們非常有幸邀請到多位高級工程師為系列專題助陣，將陸續為大家帶來車燈設計與仿真、HUD系統、智能座艙、人機交互、汽車功能安全、數字孿生等熱門主題，歡迎積極報名參加并關注后續精彩內容！
*近期“Ansys 30天密集學習計劃”已于3月11日完美收官，免費錄播可通過文末查看。
展開 汽車車燈模具設計系列UG全3D案例
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