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Conception et simulation optique

Les experts PISÉO disposent d’une combinaison unique de savoir-faire et de moyens techniques en conception et simulation optique. Ils sont en mesure de vous proposer des solutions de systèmes optiques innovants pour des produits ou des bancs de tests et d’en démontrer rapidement les performances et la faisabilité industrielle grâce à des simulations optiques fiables, des prototypages et des essais réalisés dans leur propre laboratoire accrédité. Forts de leur expérience industrielle, ils vous accompagnent tout au long de vos projets, de l’idée à l’industrialisation.

Qu’est-ce que la conception optique ?

La conception optique est le processus de conception et de développement de systèmes optiques. Dans ce processus, l’ingénieur opticien prend en compte de nombreux facteurs physiques, tels que distribution spectrale de la lumière, photométrie, colorimétrie, propriétés optiques des matériaux, réponse spectrale des corps illuminés, géométrie des composants…, ainsi que les contraintes et objectifs liés à l’utilisation visée.

La conception optique est un sujet multidisciplinaire et multiphysique qui nécessite une connaissance approfondie à la fois des mathématiques et de la physique, ainsi qu’une grande expérience du métier de concepteur opticien. Elle requiert également une bonne capacité à comprendre les besoins de l’application à laquelle le système est destiné.

Le processus de conception commence par la détermination des performances optiques à atteindre en fonction de l’usage prévu. Celles-ci dépendent du type de système envisagé et des applications : éclairage, imagerie ou affichage. Selon les systèmes on spécifiera donc des éclairements, des luminances, des uniformités, des contrastes, des températures de couleurs, des longueurs focales, des champs de vision, des dimensions de tache, des fréquences spatiales…

Par la suite, l’ingénieur opticien s’attachera à imaginer et à évaluer des systèmes optiques permettant de répondre aux objectifs fixés. Pour cela, il effectuera des calculs de dimensionnement, modélisera numériquement les solutions envisagées et en simulera les performances en utilisant des outils appropriés. Cette opération pourra être répétée autant de fois que nécessaire jusqu’à obtention d’un système optique capable de répondre aux exigences de performances fixées.

À l’issue de ce travail, une phase de détail des différents composants optiques créés sera réalisée qui intègrera toutes les interfaces mécaniques et prendra en compte les tolérances liées à la fabrication et à l’assemblage. Enfin, le système sera prototypé et testé au moyen d’équipements de mesure optique adéquat.

La conception optique entre en jeu dans de très nombreux domaines comme l’éclairage, l’automobile et les transports, la défense, le spatial, le médical, la fabrication, la photographie et plus encore.

simulation optique Zemax

La définition de la conception optique par PISÉO

Chez PISÉO, la conception optique est entendue de manière étendue. Le système optique est considéré comme un ensemble qui intègre des composants opto-mécaniques et opto-électroniques, voire des logiciels. En effet, seule une approche système globale qui prend en compte l’ensemble des paramètres en jeu permet de réaliser une conception optimisée qui saura répondre en tous points aux objectifs du projet. De la sorte, notre travail de conception optique prend en compte les besoins applicatifs pour des rayonnements ultra-violet (UV), visible (VIS) et infra-rouge (IR), les caractéristiques physiques et économiques des composants photoniques (LED, LASER, photodiodes, capteurs d’imagerie, matériaux pour l’optique, traitements de surface…), ainsi que les contraintes environnementales et industrielles. De plus, les liens étroits avec les analystes de YOLE GROUP dont nous bénéficions nous permettent d’assurer une veille technologique permanente sur les technologies photoniques et de garantir rapidement à nos Clients des solutions à la pointe du progrès.

conception LightTolls

Pourquoi confier sa conception optique aux experts PISÉO ?

Acquise auprès de grands groupes et de PME leaders dans leurs domaines, les experts PISÉO disposent d’une forte expérience industrielle de la conception et de la fabrication de systèmes optiques. Avec une grande rigueur, ils mettent leurs savoir-faire au service de nos Clients.

Les nombreux projets de recherche et développement réalisés dans tous les domaines leur permettent de développer en permanence de nouvelles connaissances. Ils s’appuient également sur leurs moyens techniques de pointe : outils de calculs et d’analyse propriétaires, logiciels d’aide à la conception et de simulation (Zemax, LightTools, Rhino…), laboratoire d’essais accrédité. En particulier, ce dernier leur permet de caractériser de manière précise les performances optiques des composants photoniques sélectionnés et des systèmes conçus par leurs soins : maquettes, prototypes, produits finis.

Grâce à une combinaison unique de savoir-faire et de moyens techniques, les experts PISÉO sont ainsi en mesure d’accompagner le développement de votre entreprise en concevant et en industrialisant de manière rapide et fiable des systèmes optiques optimisés simples ou complexes pour répondre en tout point à vos besoins.

Forte de plus de 10 ans d’existence, la plateforme d’innovation PISÉO a ainsi accompagné de très nombreux Clients français et étrangers dans leurs projets de systèmes optiques industriels : illuminateur infra-rouge haute puissance pour un industriel spécialiste de la surveillance, système d’imagerie pour endoscope pour un leader mondial des systèmes médicaux, reconception d’une lentille pour une PME de l’éclairage, reconception d’un guide de lumière pour un acteur de l’automobile…

opticien imagerie

Des outils de conception et de simulation optique à la pointe

PISÉO dispose des outils de conception et de simulation optique de pointe. Ils représentent un atout indéniable pour la conception optique. Ce sont de véritables outils de prototypage numériques qui permettent d’évaluer de manière rapide et fiable la performance de systèmes optiques.

Nos experts utilisent quotidiennement et maîtrisent pleinement ces logiciels spécialisés pour réaliser vos études de faisabilité et de conception de systèmes optiques. Ils choisiront le logiciel le plus adapté pour répondre à la problématique du client.

Zemax

ZEMAX permet de mener des études de conception de systèmes optiques en imagerie, du dimensionnement jusqu’à la spécification des composants.

Ce logiciel de simulation optique est particulièrement fourni en outils de mesure de la qualité d’image (FTM/MTF), de la diffraction… permettant d’optimiser des systèmes d’imagerie complexes rapidement. Un mode mixte permet d’exploiter les solutions obtenues avec des données fabricants (sources ou CAO pièces mécaniques).

Ces prototypes numériques peuvent ensuite être éprouvés en tolérancement pour estimer le rendement en fabrication sur les différents critères attendus par nos clients. De plus, soucieux de satisfaire l’ensemble de ses clients, PISÉO alimente régulièrement la base matériaux disponible avec des références commerciales du marché. Les experts en simulation optique ont ainsi la possibilité d’offrir au client toujours la meilleure conception.

conception zemax

LightTools

LightTools est un logiciel complet de conception et d’analyse optique comprenant non seulement le prototypage virtuel, mais aussi la simulation, l’optimisation et les rendus photoréalistes d’applications d’illumination.

C’est le logiciel de référence pour la conception et la simulation optique de guides lumineux, de rétro-éclairage (backlight), de free-form

LightTools possède des atouts dans la conception optique sur des aspects majeurs comme par exemple :

  • la géométrie,
  • la colorimétrie (en réalisant des analyses colorimétriques très poussées),
  • la modélisation de motifs,
  • les propriétés optiques des matériaux ( LighTools possède effectivement une importante base de données de matériaux),
  • la polarisation de la lumière
  • la simulation de luminance
  • ou bien encore la lumière ou les réflexions parasites.

De plus ce logiciel échange parfaitement avec les logiciels de CAO de nos clients. Cela les aide ainsi à intégrer des conceptions opto-mécaniques entièrement validées par nos experts.

Nos experts optiques, avec l’appui des logiciels Zemax et LightTools, vous proposent ainsi des analyses précises, des visualisations de produits et des solutions pour les optimiser.

simulation optique
  • Rhino 3D pour la création de surfaces optiques complexes (freeform).
  • Prosource.
  • Solidworks.
  • Station de calcul 24 coeurs, 3,1 GHz.