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兴大采用Ansys SPEOS光学软件研发智能应用

兴大透过Ansys SPEOS光学设计软件开发智能后车提醒车灯。

智能照明、抬头显示器(HUD)、光达以及VR等各种先进光学应用的兴起,已为台湾产业带来新的发展契机,但于此同时,对于人才培育以及研发能量的提升也有了更迫切的需求。

有监于此,Ansys积极强化与教育界合作,首波行动从2019年底与中兴大学精密工程研究所合作使用其全套SPEOS光学设计软件开始,为协助学界进行高阶技术研发以及培育人才的作法建立了良好典范。

运用设计模拟软件 开创更多应用可能性

投入光学研究已近20年的兴大精密所韩斌教授表示,SPEOS是高阶的光学设计模拟软件,在国外已有被许多知名大厂用来开发驾驶舱、智能照明等先进应用的实例。事实上,兴大精密所已长期使用SPEOS,成效显著,也因此获得Ansys的支持,可使用其全功能模块,为精密所的技术研发注入了新动能。

精密所目前主要的研究方向为照明、智能车灯等技术,例如,可辨识环境光线,自动切换远/近光灯的功能,以及后车提醒车灯等创新应用,这都需要好的软件来辅助设计才有可能实现。

韩斌解释说,后车提醒车灯是另一种形式的智能功能展现。它的应用方式为,若在行驶时要提醒后方车辆关闭刺眼的远光灯,可以用语音输入欲提醒的文字,系统先转换为文字后,再透过后车灯把文字投影出来,以达到与后车沟通的效果。若在白天,则可用较高功率的雷射光来投射,在应用上仍是可行的。

「与后车沟通往往是被业者忽略的功能。藉由我们的创新想法,并采用SPEOS进行设计,我们已完成了概念性设计。我们期望达到凸显后车提醒对于提升行车安全也很重要的诉求与方案,抛砖引玉,或许能激发业者有新的想法,并因此找到更好的解决方案。」

针对光学应用的发展趋势,韩斌指出,除了智能眼镜、VR等穿戴装置、以及智能车灯、HUD等热门应用之外,像目前手机用的脸部辨识是采用绕射光学元件来实现的,体感交互式的游戏机也涉及了光学设计。

此外,在工业应用方面,工具机利用雷射进行焊接、切割已非常普及,雷射光也能用来修补电路,有许多的应用。但目前,许多业者都是利用既有的现成方案,较欠缺自行最佳化系统功能的能力,也因此无法进一步提高产品的附加价值,非常可惜。

「不管在消费性或工业应用,光学设计可创造丰富的多样化应用可能性,有很好的发展空间。但是,需要更多的研发投入,来提升我们的技术能力,才有可能,而利用分析软件来辅助设计,以为产品加值,将是不可或缺的一部分,」他强调。

技术扩散 厚植光学设计能力

韩斌认为,SPEOS具备分析功能完整以及人机接口易于使用的优点,可快速提供准确的模拟结果。同时,SPEOS也持续推出新的外挂模块,功能越来越丰富。另一个重要特性是其人眼视觉拟真功能,可模拟人眼实际看到的结果,让所设计即所得,能够大幅提升设计的结果质量,对于缩短产品开发时程有明显的助益。

目前韩斌的精密所硕博士生共有10多位,韩斌将透过在课程中加入量测、软件操作的方式,让学生熟悉软件设计工具,或是鼓励学生在写论文时,善用软件工具来取得更好的研究成果。

另一方面,由于同时身兼台湾光学设计学会理事长一职,目前此学会已有20多位大学老师加入。韩斌也计划后续将透过学会规划课程,以为台湾产业培育更多的光学设计人才,或是对业界授课,让业者能进一步了解,软件工具在协助开发产品时能够扮演的角色。让更多业者能提升其技术能力,进而扩大台湾光电产业的影响力。想进一步了解Ansys SPEOS光学设计软件的强大功能,请点选官网

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