IGES ファイルを使用したモデリング例（表示系導光板-1）
2012/05/17 作成
3D CAD で作成された導光板のモデルデータを「照明 Simulator CAD」にインポートし、シミュレーションをします。

1. 3D CAD モデルの読込と編集
１）IGES ファイルのインポートグループ 1 を選択後、物体カテゴリのインポートよりIGES をクリックします。

対象ファイルを選択し、［開く］をクリックします。

インポートされた物体（ここではグループ 2）は、３D 表示パレットとモデル階層に反映されます。展開すると構成される「サーフェス」が表示されます。

各サーフェスはモデル階層により選択出来ます。

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２）IGES データの編集読込まれた物体のサイズ等に合わせ、面精度機能でデータの細かさを調整します。
デフォルトでは 50μで読込まれます。

変更する場合は該当する面を選択し、［面精度］をクリック変更します。

面精度を入力し、OK をクリックします。

拡大すると、曲線部分がかなり滑らかになったことが確認できます。

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３）色や名前の編集
3D 表示パレットやモデル階層では、表示色や透明度、モデル名を編集することで、モデリング作業やレポート化などをサポートします。
インポートした IGES 物体の表示色をする場合は、対象となる面を選択し、物体プロパティの表示色より色を選択します。

下記のような “224, 224, 224”と、RGB が数字で表記されている色は、透明度を加えることもできます。

224 の左端にカーソルをあて、1～255 の範囲内で任意の数字を入力します。
256＝透明度 0%、128＝透明度 50%、64＝透明度 75%、
32＝透明度 87.5% というように、数字が小さくなるほど透明度が高くなります。
すべて英数字で、「数字＋カンマ＋スペース」となります。

モデル名を編集します。
グループ 2 を選択し、物体プロパティの物体名に「導光板」と入力します。

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４）物体の移動
後のモデリングステップで光源や評価面を配置しますので、あらかじめ位置を変更します。
その他カテゴリより、背面を選択します。

モデル階層で移動する物体（この場合は導光板）を選択します。
次に全体的 Y(+)方向に移動したいので、物体プロパティの［位置］で Y=3 と入力します。

2. 材質設定
１）材質設定モデル階層内「導光板」を選択後、材質カテゴリに移動し、「材質設定追加」をクリックします。
追加された材質プロパティ内を編集します。
「子に対して設定する」は、同じグループ内の「物体」の硝子や表面特性などの「材質」を、一括して指定を行うときに使用します。
デフォルトでは「False=設定しない」となっております。
導光板を構成するサーフェス全て、同じ材質設定を行うため、「True=設定する」にします。

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ガラスメーカー、ガラス名はプルダウンメニュより選択します。
今回はプラスティック素材の PMMA に指定します。

指定した硝子メーカの製品固有のインデックスが、分散式等で搭載されております。

吸収、透過、反射のそれぞれを割合、もしくは分光特性で細かく設定することができます。
波長依存なく、率で指定する場合、全ての合計が１になるように指定します。
今回は透過率＝1、吸収率、反射率はともに”0”にします。
また、「入射角による反射率」を True にすることで、指定された透過率の割合に応じて、フレネルの式に基づく強度反射率が適応されます。

3. 光源の設定
１）発光面の形状とサイズグループ 1 を選択し、「物体」メニュの「矩形」をクリックすると、モデル階層内に矩形」が加わり、３D表示パレットに選択した物体が配置されます。

プロパティ内で詳細の設定を行います。
（+マークは展開して編集します。）
サイズ(mm)と位置を入力します。
入力する都度、３D 表示パレットにも反映されます。

位置、回転、回転中心：デフォルト
物体色、物体名：任意で編集します。

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２）指向特性（入力前の準備）
角度ウエイトはカタログデータ上の指向特性のグラフから読取ります。上のグラフを例にすると、横軸がウエイト

角度、縦軸はウエイトになります。0 度がピークで、90 度までなだらかに落ちていますが、このグラフより角度毎のウエイトを適当な間隔でプロットします。
間隔に決まりはありません。また、角度間は補完しま
角度すので等間隔にプロットする必要もありません。

左：波長、右：ウエイトの CSV ファイルを作成し、インポートすることも可能です。

まず、「光源」メニュの「矩形」をクリックします。
プロパティ内に「光源」のタブが加わります。
「光源」タブをクリックし光源編集画面に移動します。
放射タイプをクリックし、プルダウンメニュより「任意分布」を選択します。

次に任意分布内の「角度分布」をクリックすると、角度ウエイト設定用の小窓が表示されます。さらにこの小窓をクリックして角度ウエイト設定用のウインドウを表示させます。

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md_ssc_009_1205直接入力を行う場合は、角度分割数を決め、作成ボタンをクリックすると表が作成されます。ウエイトを入力します。

あらかじめ作成した CSV ファイルをインポートする時は［CSV 読み込み］ボタンをクリックします。
ファイルを選択し読込ます。

３）放射束(Watt)または光束(lm)カタログやスペックシートに記載の電気特性等のデータを使用します。デフォルトでは放射束(Watt)です。
光束(lm)の場合は、一度「評価」メニュに移動して、放射束のチェックを外します。
ワット数からルーメン数に表記が変更された事を確認してから入力します。

４）分光特性（発光スペルクトル）
ウエイト付けされた各波長は評価計算時に光線本数が割り振られます。設定しない場合は、「評価」メニュで設定した開始波長と終了波長において、波長分割数に応じて均等に光線本数が割り振られます。
小窓をクリックして角度ウエイト設定用のウインドウを表示させます。

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md_ssc_009_1205直接入力を行う場合は、開始波長、終了波長、波長分割数を決めます。
作成ボタンをクリックすると表が作成されますのでウエイトを入力します。
例えば、レーザー光のように単一波長を設定する場合は、設定波長の前後を開始と終了波長とし、2 分割して作成された表のウエイトを 0、1、0 と入力します。
あらかじめ作成した CSV ファイルをインポートする時は［CSV 読み込み］ボタンをクリックします。
ファイルを選択し読込ます。

4. 評価面の設定（テスト追跡準備）「受光面」あるいは「detector」は「照明 Simulator」
製品では評価面と呼んでおります。
評価面として指定できるのは、「矩形の平面」のみです。グループ 1 を選択し「物体」メニュより「矩形」を［クリックします。モデル階層に「矩形」が追加され、プロパティで各種設定を行います。
１）サイズ
表示系導光板を想定しておりますので、評価面のサイズは導光板の射出口のサイズ縦(Y)2mm×横(X)0.8mmとします。

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２）位置、回転配置した導光板に合わせて評価面を配置します。

３）評価面指定評価面として指定できるのは、「矩形の平面」のみとなります。
物体カテゴリより「矩形」配置後、「評価」メニュより「評価面指定」をクリックします。
＊間違えて指定した場合は「評価面解除」で解除します。
また、必要に応じて物体色、物体名を編集します。

5. テスト追跡
テスト追跡カテゴリに移動します。

光源発光の追跡実行をクリックし、テスト光線を発射します。

評価カテゴリに移動し、計算を行います。

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6. 輝度計算
放射輝度（または輝度）の単位は、単位面積・単位立体角あたりの放射束（Watt/sr/㎡）（または lm/sr/㎡）となります。追跡は、下記の様に評価面の後側に、「輝度測定絞り」を配置して、評価面追加後更にこの輝度測定絞りを通過する光線本数によりエネルギーをカウントします。
Ｙ
評価面面積 S１

PＸＬ
輝度測定絞り分割されたθ２ひとつのセル

輝度絞り面の法線

θ２（画素）

輝度絞りの中心座標
面積Ｓ２（x２,y２ ,z２）
輝度絞り面の法線

ＹＬＸ

輝度測定絞りθ２
θ２（x２,y２ ,z２）、半径ｒＬＺ

Φp：画素Ｐと輝度絞りを通過した、光線束内の総エネルギー（Watt または lm）
Ｂp：放射輝度（Watt/sr/㎡）または輝度（lm/sr/㎡）
Z２の原点は評価面（被照平面）の中心とします。
Z２≧1 で指定してください。
Ｘ２＝0 絞り中心は、常にＹ－Ｚ平面上に位置させるように移動可能です。

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１） 評価面の位置評価面の位置と回転を調節します。
光線確認用に配置した内容は下記の通りです。

③②
①②

①

③X,Y,Z 原点(0,0,0)

サイズ x, y = 0.8×2.0mm の評価面を Y(+)方向に 7.01mm、Z(+)方向に 9mm 移動後、X 軸に-90 度回転を与えております。
90 度で回転を与えた場合も-90 度で回転を与えた場合も同じ状態で表示されますが、評価面は表と裏があるため、座標系でみた場合異なりますのでご注意下さい。

YYYX

X 軸でマイナス（－）方向へ回転

X 軸でプラス（＋）方向へ回転

X 軸プラスが手前に向いた状態で、時計回りがマイナス回転、反時計回りがプラス回転です。
表示上、射出面が手前に向くように、マウスカーソルを使って全体を回転させます。

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評価面に回転をかけて Y 方向を上にし、評価計算結果を見やすくします。
下図のように、ローカルのＺ軸に対して 180 度の回転を与えます。
YXX
Y２） 評価条件の設定「輝度測定絞り」半径と、「輝度測定絞り中心」の位置座標 X、Y、Z を指定します。例えば、人間の目で輝度を評価することを想定した場合は、輝度絞り半径は 5mm、評価面からの位置は 300mm 位を設定することが一般的です。
あまり、評価面からの距離を後にとり過ぎると、評価面に到達後輝度絞りを通過する光線が少なくなり、発生光線本数を多くしなければならなくなり、計算時間が長くなるので注意が必要です。
今回は輝度測定絞り中心の位置座標を Z=100(mm)、絞りの半径を 10mm に指定します。
評価のカテゴリで、繰り返し数（光線発生本数）を5 千万本に指定します。

放射輝度計算をクリックすると計算がスタートします。

計算経過がインジケータで表示されます。終了後「閉じる」をクリックします。

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３）放射輝度計算結果

スムージング 2 回(C)2012 BESTMEDIA Inc.

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４）導光板の形状を変えて比較することで、ムラの少ない形状の目安を付けます。

長い短い(C)2012 BESTMEDIA Inc.

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