Optische Simulationen

Was sind optische Simulationen?

Zu den neuesten Möglichkeiten von Simulationsprogrammen gehören verschiedene Arten von optischen Simulationen, d.h. so genannte Lichtsimulationen, z. B. in Autoscheinwerfern, die heute weitgehend von modernen optischen Systemen beleuchtet werden, bei denen die Lichtquelle eine LED-Diode ist.

Beim Einsteigen in ein Auto machen sich die Autofahrer wenig Gedanken über die Farbe oder die Gleichmäßigkeit der Beleuchtung ihres Fahrzeugs. Es lohnt sich jedoch, einen genaueren Blick auf die verschiedenen Arten der Hintergrundbeleuchtung zu werfen, die heute im Simulationsbereich angeboten werden. Dazu gehören Kommunikationsgeräte und HUB-Ladegeräte, beleuchtete Dekorrahmen, Interieur-Beleuchtung sowie eine ganze Reihe weiterer Zubehörteile für Fahrzeuge.

Der Einsatz von technischen Programmen zur Simulation von Leuchtdichtephänomenen wird von der Entwicklung der Computeranalyse vorangetrieben. Die Plattform, auf der solche Simulationen durchgeführt werden, ist ein integriertes Modul, das vollständig mit CAD-Programmen kompatibel ist. Diese Verknüpfung von Engineering-Tools steigert erheblich die Effizienz bei der Konstruktion komplexer mechanisch-optischer Komponenten. Diese Konfiguration ermöglicht auch einen nahtlosen Wechsel zwischen den Modulen, was die Arbeitszeit verkürzt.

Mit den leistungsfähigen Werkzeugen und der umfangreichen Datenbank des Moduls ist es möglich, viele optische Phänomene zu simulieren. Darüber hinaus bieten die Werkzeuge die Möglichkeit, komplexe Beleuchtungsprobleme in verschiedenen Arten von Geräten, die in unserem Unternehmen hergestellt werden, zu lösen, u.a. bei den HUB Chargern.

Vorteile der optischen Simulationen:

Frühzeitiges Erkennen und Lösen vieler Probleme bei der Entwicklung optischer Systeme;
Verkürzung der Arbeitszeit in der Produktentwicklungsphase;
Erforschung von Phänomenen, die sich manchmal nicht experimentell untersuchen lassen;
Optimierung des Designs optischer Systeme;

Möglichkeit der Visualisierung von Lichtstrahlen, Leuchtdichte und Lichtstärke;
Möglichkeit der Anzeige von Ergebnissen der Homogenitätsprüfungen (Gleichmäßigkeit der Beleuchtung) in Form von Diagrammen oder Konturkarten;
Möglichkeit der Messung der Lichtfarbe.

Gegenstand der Simulationen:

Reflexion von Lichtstrahlen (Ray Tracing)
Umgebungsbeleuchtung (Ambient Light)
Lichtleiter (Light Guide, Light Pipe, Fiber Optic)

Beleuchtung von Piktogrammen (Illumination Pictograms)
Funktionsbeleuchtung (LED Status Illumination)

Was versteht man unter dem Begriff mechanisch-optisches System?

Ein mechanisch-optisches System zeichnet sich durch kompakte Struktur aus. Dies betrifft sowohl Komponenten, die das Licht durchlassen als auch Bestandteile, die das Licht reflektieren oder absorbieren. Das Ziel eines solchen Systems ist es, den Lichtstrahl in geeigneter Weise zu lenken und dann ein Objekt, einen Raum oder ein Symbol mit der entsprechenden Intensität und Homogenität zu beleuchten.

Simulation versus Realität

Die Simulationen sollten sich bei den experimentellen Prüfungen in der Realität widerspiegeln. Die Prüfungen der Hintergrundbeleuchtung werden in einem speziellen, abgedunkelten Raum durchgeführt. Die Ergebnisse in Form von Leuchtdichtebildern in der realen Umgebung werden mit einer speziellen Luminanz-Messung-Kamera aufgenommen. Nach den Analysen werden die experimentellen Ergebnisse mit denen der Simulation verglichen. Die Tests zeigen in Korrelation mit der Simulation eine hohe gegenseitige Übereinstimmung.