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光寶科技應用SPEOS加速HUD產品開發流程(二)

光寶科技應用 SPEOS加速 HUD 產品開發流程

研發需求

光寶科技AEA事業群,SVA事業部,專責於智慧車電的相關產品開發。以往使用多個不同的光學分析方案交互應用,需要將大量的光學計算數據轉為幾何元素或是圖像,為了與客戶會議溝通的報告都需要花費1週的時間,但在設變後又必須重新整理一次製作報告,對於研發人員來說耗費許多人力、時間。有時客戶也不容易清楚了解。尤其在太陽雜光的解析上,也缺乏直觀的顯示方式。


解決方案

技術開發單位選擇SPEOS光學模擬方案,作為HUD分析與設計方案,涵蓋整靈活的CATIA 3D CAD、快速的HOA影像分析distortion, ghost, Optical volume ..等功能、模組雜散光的分析功能、機構公差與光學互動。都在同一個直觀的3D平台中完成,並提供直觀的圖像化結果。讓客戶與研發團隊中的光學、機構人員能迅速有效的進行溝通。

創造優勢

在導入SPEOS光學方案後,透過快速的光跡運算,在幾天內就可先行對光機架構紀行可行性評估,並能在再最後再進行模組雜光影像分析與機構公差對光學影像的干擾與影響。加速與其他OEM供應商的溝通協調。

 

近年來台灣高科技業面對消費電子成長的高原期,車聯網、汽車電子、電動車相關應用領域的開發已成為業界的顯學。

成立於1975年的光寶科技,於1985年成為台灣第一家電子業掛牌上市公司。已經在汽車電子與智慧車領域投入多年,尤其在抬頭顯示器與自動駕駛領域已有顯著成效,並打入OEM國際大廠的供應鏈。

 



光寶科在HUD產品方面一開始就跳脫AM的低價競爭市場,而選擇切入門檻較高的OEM供應商定位。但要進入OEM前裝市場就必須面對既有歐日大廠的技術競爭門檻與嚴格、漫長的驗證過程。

光寶科技以創新及差異化技術提供先進HUD整合方案,包括Windshield與combiner 顯示方式,配合精簡化光機架構,縮小模組空間的設計方案。光寶科技在多年前就投入相當大的資源進行了解,並結合源自PLDS的車用電子上下游客戶資源佈局,讓公司進入OEM市場提供了相當的支持與後盾。

直覺化的光機溝通縮短研發流程

“SPEOS直覺化的3D 介面,讓光學分析數據即時呈現於3D環境中,大幅提升與客戶端及團隊中光學與機構的溝通協調效率。”

相其他的分析軟體,提供列表式的數據資料,工程師判讀後還需要使用數學運算工具,花費一週的時間轉換成圖表式的報告,才能與客戶或是團隊中成員進行檢討與說明。SPEOS的HUD分析模組HOA提供多達21項的分析項目,包含動態與靜態distortion、 ghost、Eye Box,、像散、最佳焦點、水平虛像、徑向虛像………只需1分鐘左右的運算,就能將所有結果以3D方式呈現於實際MODEL中。

 

也能進行客製化的設定依排序與需求產生出數據式的報告。並能將所產生的結果直接匯出成為CATIA圖素,在與客戶溝通時都能直覺地進行說明,更能進行量測。




尤其是其中有一項”OPTICAL Volume功能能將光跡路徑需要的空間以3D方式呈現,並在CATIA轉為參考幾何後,機構工程師就可以進行量測比對,建構出最適切的模組機構空間。讓光學與機構無縫接合,提高設計品質。

直觀的太陽雜光解析與視覺模擬

使用SPEOS 逆追跡 模組可以輕易設定可多個太陽位置,並找出造成雜光的太陽位置與機構面,人眼視覺模擬模組 結合圖像與 環境光源,可以真實呈現太陽雜光與投射圖像干擾效果。

SPEOS具有強大的3D功能,讓工程師可以輕易地設定多個太陽位置,透過逆追跡 功能,可以呈現出可能的太陽雜光位置與所交互作用的機構表面。以下拉選單方式進行機構面過濾,迅速找出產生雜光的機構面,進而對模組中元件的幾何參數進行修改或是調整,有效解決太陽強光造成的雜光干擾。




包含直下式背光模組側牆斜度,及LED間距的尺寸都可以納入模擬調整的參數範圍。或是腔體高度尤其將模擬結果結合光跡匯出功能,對於直下式的2nd Lens設計上更可以精確判斷需要修改lens曲面的線段位置,與有效的修改位置,避免無謂的修改與誤判。

 

公差分析與光學模擬整合應用

工程師使用SPEOS SVM後指出:『在機構公差與光學效果的影響是很大的,以往都需實際做出成本或是樣品後再調整修正,但使用SVM可以提前清楚定義每一個元件容許的誤差』。

HUD的單一光學元件都要求達到5~6um等級的加工水準,所以對於組合與加工所產生的誤差相當靈敏。

SPEOS特有的機構公差分析模組SVM 整合強大的機構公差設定分析功能,包含組合件之間的公差、單一元件的正位度、真圓度、曲率半徑的變異量,都能成為公差分析的變因。透過6個σ的分析圖表找出最大數量的組合,與極端少量的公差組合。再將相關3D幾何匯入SPEOS進行光學模擬,SVM就能將公差整合光學的報告同步呈現。

 




除了自行生產的模組相關零件之間的公差檢討,更能納入其他供應商的零件公差如擋風玻璃,在開發初期就能先定義環形放射方向或是單一軸向的曲面震幅變異量,在進入SPEOS進行光學影像模擬。

進而清楚定義產品中每一個元件與其他配套供應商的規格要求,提前進行產品裝配製成車後的整體效果評估。

Lite-On Technology

光寶創立於1975年

2016年營業額:新台幣2295億

主要產品: 光寶提供產品廣泛應用於電腦、通訊、消費性電子、汽車電子、LED照明、雲端運算、工業自動化及生技醫療等領域,其中旗下產品包括光電產品、資訊科技、儲存裝置、手持式機構件等皆居全球領先地位。

更多詳細信息http://www.liteon.com/app/

ANSYS OPTIS

ANSYS OPTIS is the world leading software editor for the scientific simulation of light and human vision within a Virtual RealityEnvironment.

 

Its solutions allow designers, ergonomists and engineers to simulate and optimize lighting performance, product appearance, as well as the visibility and legibility of information on Human Machine Interfaces, in a fully-immersive environment.

Since integrating its solutions in DS SolidWorks, DS CATIA V5, PTC CREO and Siemens NX, OPTIS is still the only company to provide a light simulation solution fully integrated within a CAD/CAM software.

OPTIS solutions represent an optimal balance between design and cost, performance and quality, as well as manufacturing ease.

 

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