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关于反光杯、反射罩的设计及相关技术参数（一）反光杯的几何参数反光杯的几何参数主要包含以下几个：·光源中心与反光杯顶面的距离H·反光杯顶部开口直径D·光线通过反射后的出光角B·溢散光光角A·照射距离L·中心聚光光斑直径E·溢散光光斑直径F几何参数的关系如下：1、反光杯的外形尺寸主要有H和D两个尺寸决定，H和D同时也决定了溢散光光角A，2、光斑的直径E、F是由出光角B、A和距离L决定，3、最关键的角度B则是通过反光杯的反射曲面决定的。
对于反光杯，反射罩的设计来讲，主要是设计反射曲线，以上的几何参数中H、D、B三个参数就决定了反射曲线，因此对于反光杯，反射罩的设计只需提供H、D、B三个参数。
外形尺寸则是根据实际应用的产品决定的。
（二）关于反射曲线的设计1、 反光杯的工作原理光源发出的光线照射到反光杯的反射面上经过反射后，沿着反射的方向传播。
反射曲面实际上是改变光原来的传播方向，使光源发出的光线经反射后能按需求的方向传播，这样反光杯就起到有效利用光能的作用。
2、 光源的光能空间分布反光杯是一种反射光线的器件，对于不同的光源，反光杯的曲线也是不同的，因为不同的光源发出的光能在空间的分布是不同，不能用同一个反光杯去套不同的光源。
光源的光能在空间的分布是通过光强或者照度来表示的，可以通过仪器来测定，通过看光源的配光曲线可以大致了解光源光能在空间的分布状况。
光源的配光曲线图3、 反射曲线需要通过复杂的计算来控制光线在不同的位置的反射方向以到达要求的光的传播方向。
（三）LED 光源的反光杯的设计随着LED光源的亮度的不断提升，LED逐渐由装饰显示的应用发展到室内外照明的应用，LED反光杯能有效的利用LED的光能，将光反射到需求的方向，以下以CREE XP-E LED 为例介绍LED的反光杯设计。
1、不同封装的LED光源LED光源有不同的封装形式，不同厂家的封装是不同的，没有统一的标准。
一）反光杯的几何参数反光杯的几何参数主要包含以下几个：·光源中心与反光杯顶面的距离H·反光杯顶部开口直径D·光线通过反射后的出光角B·溢散光光角A·照射距离L·中心聚光光斑直径E·溢散光光斑直径F几何参数的关系如下：1、反光杯的外形尺寸主要有H和D两个尺寸决定，H和D同时也决定了溢散光光角A，2、光斑的直径E、F是由出光角B、A和距离L决定，3、最关键的角度B则是通过反光杯的反射曲面决定的。
对于反光杯，反射罩的设计来讲，主要是设计反射曲线，以上的几何参数中H、D、B三个参数就决定了反射曲线，因此对于反光杯，反射罩的设计只需提供H、D、B三个参数。
外形尺寸则是根据实际应用的产品决定的。
（二）关于反射曲线的设计1、反光杯的工作原理光源发出的光线照射到反光杯的反射面上经过反射后，沿着反射的方向传播。
反射曲面实际上是改变光原来的传播方向，使光源发出的光线经反射后能按需求的方向传播，这样反光杯就起到有效利用光能的作用。
2、光源的光能空间分布反光杯是一种反射光线的器件，对于不同的光源，反光杯的曲线也是不同的，因为不同的光源发出的光能在空间的分布是不同，不能用同一个反光杯去套不同的光源。
光源的光能在空间的分布是通过光强或者照度来表示的，可以通过仪器来测定，通过看光源的配光曲线可以大致了解光源光能在空间的分布状况。
光源的配光曲线图3、反射曲线需要通过复杂的计算来控制光线在不同的位置的反射方向以到达要求的光的传播方向。
（三）LED 光源的反光杯的设计随着LED光源的亮度的不断提升，LED逐渐由装饰显示的应用发展到室内外照明的应用，LED反光杯能有效的利用LED的光能，将光反射到需求的方向，以下以CREE XP-E LED为例介绍LED的反光杯设计。
1、不同封装的LED光源LED光源有不同的封装形式，不同厂家的封装是不同的，没有统一的标准。
不同的LED封装，LED的出光是不同的，因此光能在空间的分布是不同的,因此针对不同厂家的LED，反光杯的设计是不同的。
一）反光杯的几何参数反光杯的几何参数主要包含以下几个：·光源中心与反光杯顶面的距离H·反光杯顶部开口直径D·光线通过反射后的出光角B·溢散光光角A·照射距离L·中心聚光光斑直径E·溢散光光斑直径F几何参数的关系如下：1、反光杯的外形尺寸主要有H和D两个尺寸决定，H和D同时也决定了溢散光光角A，2、光斑的直径E、F是由出光角B、A和距离L决定，3、最关键的角度B则是通过反光杯的反射曲面决定的。
对于反光杯，反射罩的设计来讲，主要是设计反射曲线，以上的几何参数中H、D、B三个参数就决定了反射曲线，因此对于反光杯，反射罩的设计只需提供H、D、B三个参数。
外形尺寸则是根据实际应用的产品决定的。
（二）关于反射曲线的设计1、反光杯的工作原理光源发出的光线照射到反光杯的反射面上经过反射后，沿着反射的方向传播。
反射曲面实际上是改变光原来的传播方向，使光源发出的光线经反射后能按需求的方向传播，这样反光杯就起到有效利用光能的作用。
2、光源的光能空间分布反光杯是一种反射光线的器件，对于不同的光源，反光杯的曲线也是不同的，因为不同的光源发出的光能在空间的分布是不同，不能用同一个反光杯去套不同的光源。
光源的光能在空间的分布是通过光强或者照度来表示的，可以通过仪器来测定，通过看光源的配光曲线可以大致了解光源光能在空间的分布状况。
光源的配光曲线图3、反射曲线需要通过复杂的计算来控制光线在不同的位置的反射方向以到达要求的光的传播方向。
（三）LED 光源的反光杯的设计随着LED光源的亮度的不断提升，LED逐渐由装饰显示的应用发展到室内外照明的应用，LED反光杯能有效的利用LED的光能，将光反射到需求的方向，以下以CREE XP-E LED 为例介绍LED的反光杯设计。
1、不同封装的LED光源LED光源有不同的封装形式，不同厂家的封装是不同的，没有统一的标准。
不同的LED封装，LED的出光是不同的，因此光能在空间的分布是不同的,因此针对不同厂家的LED，反光杯的设计是不同的。
基于Tracepro的LED反光杯设计作者：毛书哲曾维友陈伟周小红来源：《科学导报·学术》2019年第23期摘 ;要：随着社会的发展，如何节约能源是人们面临的严峻问题。
提高光源的聚光效果便是节约能源的一种体现，照明工具是由光源和反光杯组成。
本文利用光学设计软件Tracpro来设计一种辅助照明的反光杯，并通过仿真分析并进行优化，以此来提高光能的利用效率，实现照明效果的提升。
关键词：反光杯;LED;TracePro1.Tracepro简介TracePro是一种光学分析软件。
它把建模实体和光学分析紧紧结合在一起，实现了建立模型、属性定义、仿真分析、优化处理于一体的功能。
依照光的反射与折射的光学特性，进行光线追迹，计算光通量，分析幅度与光度图，以此来判断建立模型的优劣。
是一个能为光学设计人员节约大量时间的软件。
在TracePro完成一个新的项目所需要的操作如下：（1）建立几何模型。
第一步是插入一个或多个几何元件，分别设置其尺寸参数，使它们组成所需要分析的系统。
（2）定义属性。
对第一步建好的元件的属性进行定义，不管是材料属性还是表面属性都要定义成系统所需要的特性，例如光源就定义为表面光源、反光杯的内表面就定义成所需的材料特性。
（3）应用属性。
将上诉所定义的属性应用到与之相对应的元件上去。
（4）追迹光线。
进行光线追迹之前，要在格点光源、表面光源和档案光源这三种光源之中确定你要追迹的光源，这样系统才会把相应的光源的光线导入系统，才能进行下一步。
（5）分析。
完成光线追迹之后，进入分析阶段。
可以就辐照度图、光照度图、坎德拉图和光通量图等进行分析来辨别系统的好坏。
3.设计及分析在Tracepro中建立模型并进行光线追迹。
在Tracepro顶部菜单栏中点击插入，选择反射镜选项，进入插入反射器界面，点击二次曲面反射器栏。
在形状选项中选取抛物面，在计算选项中选择半径，厚度填入0.5mm、长度设为15mm、开孔半径为3mm、直径填入31mm、原点位置坐标为（0、0、11），焦距自动计算为4mm。
（一）反光杯的几何参数反光杯的几何参数主要包含以下几个：·光源中心与反光杯顶面的距离H·反光杯顶部开口直径D·光线通过反射后的出光角B·溢散光光角A·照射距离L·中心聚光光斑直径E·溢散光光斑直径F几何参数的关系如下：1、反光杯的外形尺寸主要有H和D两个尺寸决定，H和D同时也决定了溢散光光角A，2、光斑的直径E、F是由出光角B、A和距离L决定，3、最关键的角度B则是通过反光杯的反射曲面决定的。
对于反光杯，反射罩的设计来讲，主要是设计反射曲线，以上的几何参数中H、D、B三个参数就决定了反射曲线，因此对于反光杯，反射罩的设计只需提供H、D、B三个参数。
外形尺寸则是根据实际应用的产品决定的。
（二）关于反射曲线的设计1、反光杯的工作原理光源发出的光线照射到反光杯的反射面上经过反射后，沿着反射的方向传播。
反射曲面实际上是改变光原来的传播方向，使光源发出的光线经反射后能按需求的方向传播，这样反光杯就起到有效利用光能的作用。
2、光源的光能空间分布反光杯是一种反射光线的器件，对于不同的光源，反光杯的曲线也是不同的，因为不同的光源发出的光能在空间的分布是不同，不能用同一个反光杯去套不同的光源。
光源的光能在空间的分布是通过光强或者照度来表示的，可以通过仪器来测定，通过看光源的配光曲线可以大致了解光源光能在空间的分布状况。
光源的配光曲线图3、反射曲线需要通过复杂的计算来控制光线在不同的位置的反射方向以到达要求的光的传播方向。
（三）LED 光源的反光杯的设计随着LED光源的亮度的不断提升，LED逐渐由装饰显示的应用发展到室内外照明的应用，LED反光杯能有效的利用LED的光能，将光反射到需求的方向，以下以CREE XP-E LED 为例介绍LED的反光杯设计。
#p#分页标题#e#1、不同封装的LED光源LED光源有不同的封装形式，不同厂家的封装是不同的，没有统一的标准。
LED的制作和模拟
一、设计前的准备工作
1、单位的修改和常用参数的选择
在Edit菜单下Preferences面板中，General Preferences是对工作环境进行基本的设定，这里主要有两点：第一，设定设计过程中光学元件的单位，在System属性里Unit包含了纳米、微米、毫米、厘米、米、英尺单位，设计者可根据自己的要求设定单位，一般设置为millimeter；第二，光学元件的半径模式Radius Mode，设计者也可根据自己的喜好设定不同的显示模式，在下面的设计中选择Radius。
其它的属性也可根据设计的需要修改。
2、确定即将建立的LED光源的属性，
为方便仿真时考查其各方面性能，最好在设计之前先确定LED光源的自身参数，包括功率、光通量、配光曲线、光谱特性等反映LED发光特性的基本参数。
例如功率为3W。
二、光源的建立
1、光源尺寸和坐标的设定
这里采用发光面设计LED，如图用柱形工具surface拖动，绘制LED并将其坐标属性和几何尺寸定义如下：
2、发光面和辐射角度的设定
选中刚刚建立的发光面，查看其属性，可以看到，在frontsurface、rearsurface、cylindersurface 三个面的emittance属性中emit rays from surface单选框均被选中，意思是：整个圆柱的表面都是发光面，不太符合LED的设计要求，这里仅让光线从rearsurface发出，其它两个表面的发光属性处于未选中状态，这样发光面即被确定。
下面确定从发光面发出光线的立体角，选中LED在其属性中有Aim sphere 属性对话框，设置如下：
意思是，从表面发出光线的半立体角为30度，立体角为60度！
3、建立光源的光谱特性和照度配光曲线
为了方便比较，这一步暂时放在后面。
4、建立LED聚光镜，
通常LED光源前面要加一个球状的聚光和保护镜，用透镜工具建立一个半球状透镜，坐标和几何参数设置如下：
前后两个表面曲率半径设置如下：
边缘光学属性设置为：Transmitted rays only
设置完毕后如图所示：
三、光源底座的设计，
这是一个对LED的修饰，设计者可根据自己需要添加。
四、建立光源的光谱特性和照度配光曲线
在未建立光源的光谱特性和照度配光曲线之前，先看一下光源的发光特性：
首先：用虚拟球面工具建立一个参考面（用如图所示Dummy surface工具），然后对其坐标和几何属性设置如下：
选中改面，单机右键添加一个Receiver。
开始仿真模拟，得到：
接下来，建立光源的光谱特性和照度配光曲线，
光谱特性参数表：第一列为波长，第二列为波长在光谱中所占比重。
照度配光曲线参数表：第三行，10代表列数也称Xdim，90代表行数也称Ydim，
以上为两个文本文件，其中数据部分只是列举了一部分，这也是根据设计的实际情况和设计要求建立的，尤其是对现有的LED模拟方面，有很大的作用。
将文本文件分别保存为:specture.txt和angle.txt。
第一步：选中设计好的LED查看其spectral region属性：Load将文本文件specture.txt导入。
设置如下，Discrere表示用连续光谱。
第二步：选中设计好的LED，查看其发光面属性，找到rearsurface查看其Emittance属性，在Angle distribution一栏中选择User－defined，点击应用，再查看其Anglar Grid用load将angle.txt导入。
具体配置如下：设置好后点击应用。
再次仿真模拟，得到：
可以曲线和位图的变化，设计者可根据需要对其进行修改，直至达到设计目标为止。
五、反光杯的设计
通过Tools utility library打开Lighttools，选择Geometry－>smooth reflactors，单机run application，进入反光杯设计。
设计者可根据需要选择不同的shape：抛物面、椭球面等设计方案，然后设置不同的反光镜参数以达到设计目的。
这里用的是抛物面反光杯。
再设定反光杯位置时，可以调整以得到更好的聚光效果。
设计前后效果图比较：
设计后考查其特性，发现亮度区域明显减小，亮度增强。
由于作者水平有限，希望通过此作品能与大家更多的交流，希望大家给予更多的指点。
希望此作品能在设计步骤上给初学者以启发！谢谢！。
