产品
前言
近年来，随着汽车技术不断发展以及普及，各大消费者对汽车的个性化、人性化及智能化需求的不断提升。为了方便消费者能在夜晚驾驶能快速识别开关按键对应的功能，从而改善汽车驾驶体验，用户可使用Ansys Speos建立光学模拟仿真系统，进行亮度均匀性分析及优化。
目的
本例的目的是使用Ansys Speos光学软件优化内饰按键符号发光亮度均匀性；通过背光仿真模拟分析，评估产品前期结构设计是否存在漏光现象，能否满足符号亮度及均匀性要求。
操作流程概述
1) Step1: 导入初始模型
2) Step2: LED位置调整
3) Step3: 按键结构优化
4) Step4：结果评估
Step1：导入初始模型
对于以往设计模式，在没有引入光学软件的情况下，工程师会根据已有的工程经验完成初始模型结构。
现在只需将3D造型数据导入Ansys Speos软件中，然后设定光源、材料、探测器，合适模拟算法后，就可以准确的描述光与物体的相互作用，分析其光学性能。
本案例中，我们选用的是一款警告灯产品，其作用是汽车在道路行驶过程中发生故障时，如果汽车发生故障，无法立即移动到安全区域，应立即开启危险警告闪光灯，提醒过往车辆和行人注意安全。初始状态仿真模拟亮度不均匀，一般调整LED位置，保证其在最佳位置点点亮。
Step2：LED位置调整
Ansys Speos 2023含有设计模块，用户客户使用此模块来创建点、线、面，以及选取“移动”功能来调整坐标系，从而调整出LED发光点最佳位置。
1） 评估光学模拟结果的初始状态（亮度不均匀程度），测量字符明暗偏差较大区域的亮度值，另外我们需要分析光线追踪，可以点选正向模拟中的“light expert”命令，选择“true”选项，查看LPF文档，从而分析光从LED发出，经过透光与不透光零件时的光路走向，并且我们可以按照光线走向，将LED空间位置进行合理的微调，将其优化至最佳位置点。
Step3：按键结构优化
产品通过第一轮优化，我们可初步将LED位置调整至最佳点，但始终无法将中间特亮区域调整至亮度均匀，这时我们需要结合光学透镜折射原理，在按钮背部增加结构来改变光路走向，例如按钮结构背部设计凸透镜造型，光线经过pc料折射后聚焦，可将偏暗区域调亮；又可设计凹透镜造型，光线经过PC料折射后发散，可将偏亮区域调暗，并将一轮轮优化迭代改善方案记录EXCEL中，以便直观评估下一轮的调整方向，直至亮度均匀性达到客户端的要求；
Step4：结果评估
经过多次手动调整以及分析再优化，最终我们可以得到亮度均匀且客户端满意的最优结果。该结果与初始状态相比有了极大的改善，字符轮廓1~6亮度测量数值在均匀范围内，满足产品亮度均匀性的要求。
总结
Ansys Speos光学软件可完成光学系统的仿真评估，同时包含Optical Part Design模块提供多种光学透镜设计，可大大提高用户设计效率。除利用成熟经验手动调整外，另外用户可结合OptiSLang优化工具来分析出最佳参数，进而更快的，更系统性的达到最佳设计要求。
155-2731-8020
