2023年ASAP灯具设计（完整）
下面是小编为大家整理的2023年ASAP灯具设计（完整）,供大家参考。
ASAP 灯具设计 一. . 概述 二 .ASAP 2.1.ASAP 简介 2.2.例子 2.3.使用 ASAP 做分析的通常步骤 2.4.菜单 2.5.如何使用用灯泡库文件 2.6.物体选择与光线选择 2.7.使用 SPOTS 2.8.光线行进（TRACE）时何时终止？ 2.9.如何判别杂光并分析？ 2.10.ASAP 编程与 PROJECT 2.11.使用$SCR 命令定做窗口 2.12.灯泡建模 2.13.关于 ASAP 模型的一些建议 三 三. 常用的光度量 四. . ReflectorCAD Software of BRO 4.1．简介 4.2. REF/CAD 设计步骤 4.3. REF/CAD 菜单 4.4.关于 REF/CAD 的几个问题 五. . 灯具的光学设计 5.1.灯具结构 5.2.分解与组合 5.3.从基本原理开始 5.4.近光光形图参考 六. . 灯光标准 一． 概述 灯具照明是一项古老的技术，但是它却随着技术的进步而不断进步。
汽车灯具系统包刮光学系统，电路系统，与机械系统。汽车灯具的光学系统是最典型的照明系统：灯泡（光源），有反射镜与配光镜三个部分构成。在进行灯具产品的光学定义时，不应孤立地进行，而应将上述三者结合起来考虑。
汽车灯具的要紧作用是照明与指示。而其光学定义一直是灯具设计的瓶颈。
如何设计出适合复杂路况与行驶安全的车灯(组)，却一直令我们头疼。在国内，真正具有产品设计与开发能力的企业实在太少。
现代商业竞争，取胜的关键在于最快的速度推出优秀的产品与服务。假如我们还依靠于工程师们---通过建立原型，在实验室里测试我们的设计办法，在耗时的，昂贵的重复中寻找答案，我们将会由于丧失市场而懊恼不已。光学分析软件能够帮助我们提早预见产品在配光上可能存在的问题,同时完全地减少开发费用与开发时间。
通过对灯光的懂得与一些实践，我们能够借助 CAD/CAE 软件提高我们的灯光设计水平。然而这仅停留在表层上，只有深刻懂得了光的行为，我们才有可能制造性地解决问题。
二 . ASAP 2.1 ASAP 简介 利用 ASAP 设计灯具，你能够很方便地模拟你的光学模型与光路，并获取分析结果，这有助于节约成本与时间,提高设计的效率与品质，并使设计具有更多的选择空间。更修长,更亮,更轻的车灯的设计，甚至复杂的多光源（比如二极管阵列的灯光分析）都变成了可能。你会发现，ASAP 能够帮助你弄清很多令人头疼的难题，这是一件有趣的工作。
ASAP 的界面如下：
其他光学软件介绍：
ZEMAX ：是美国焦点软件公司所进展出的光学设计软件，可做光学组件设计与照明系统的照度分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能，是套能够运算 Sequential 及 Non-Sequential 的软件。版本等级有 SE：标准版，XE：完整版，EE：专业版（可运算 Non-Sequential）。
o TracePro 光学机构仿真软件：TracePro 是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射分析及光度分析的光线仿真软件。TracePro 多变化的应用领域包含：
照明（Illumination）；导光管（Light Pipes）；薄膜光学（Tissue Optics）；光机设计（Optomechanical Design）；杂散光与激光泵浦。
OSLO ：是一套标准建构系统及最佳化的光学软件 ，最要紧地，他是用来决定光学系统中最佳组件的大小与外型，如照相机、客户产品、通讯系统、军事/外层空间应用与科学仪器等。除此之外、他也常用于仿真光学系统性能与进展出一套对光学设计、测试与制造的专门软件工具，几乎任何一个有关传播光波的光学系统都可用OSLO 来模拟设计。还有有包含渐变式折射率表面、非球面、绕射表面与全像片、透镜数组及干涉变形等。OSLO没有包含对波导与眼镜的设计。
CODE V ：是世界上应用的最广泛的光学设计与分析软件，近三十多年来，Code V 进行了一系列的改进与创新，包含：变焦结构优化与分析；环境热量分析；MTF 与 RMS 波阵面基础公差分析；用户自定义优化；干涉与光学校正、准直；非连续建模；矢量衍射计算包含了偏振；全球综合优化光学设计方法。
2.2 例子 从一个简单的例子开始。
首先，我将借助 ASAP 自带的建模工具 Builder（或者 ProE 或者其他 3D 建模软件），做一个模型：灯丝，反射镜，球冠状玻璃与个屏幕，如下图 2.2-1 示：
图 2.2-1 其中,反射镜为一抛物面,F=25;球面玻璃透镜的半径=-100. 很显然,上面的模型具备了三个部分,即 光源, , 光学元件与 检测元件. . 下列是具体的操作：
1. 打开程序 ASAP.EXE,点击 File—Set Working Directory,指定工作路径到一目录,比如 d:/worker 目录--这样做的好处是便于文件管理. 2. 点击菜单 Geometry—Builder,弹出 Builder 窗口,于窗口的最左列双击鼠标左键,如下所示输入参数(图 2.2-2): 图 2.2-2 其中， COATING ：
REFLECTANCE TRANSIMIS 涂覆层 反射系数 透射系数 MEDIA ：
REFRACTANCE 媒质 折射系数 使用 l Preview All 或者鼠标右键的 Preview ，能够观看模型 的三维图形（图 2.2- -3 3 ）。
图 2.2-3 在 在 3D- -r Viewer 窗口中，l Ctrl 键+ + 鼠标右键，缩放图形；
Shift+ 鼠标右键，平移图形；鼠标右键，旋转图形。
3. 确认模型无误后,下面开始分析. (1)点击图标 ,系统初始化,清空数据(与命令 END 相同). (2)点击 Builder 窗口里 File 下的 Run,确定. (3)选择菜单 System—Plot Facets,在弹出的 Plot Facets 窗口中选中 ⊙Overlay Next Plot--0K. (4)选择菜单 Trae—Trace Rays,在弹出的窗口中选中 Plot 下的⊙Rays 与⊙Every 100th Ray—OK. (5)选择菜单 Analysis---ChooseRays---Consider,如图 2.2-4,仅选择 PM(屏幕)—OK. 图 2.2-4 (6)选择菜单 Analysis—Caculate Flux Distribution，在弹出的窗口里进行如下选择(图 2.2-5) 图 2.2-5 (7)选择菜单 Display—Graphics—Picture,以图片方式显示结果,见图 2.2-6. 图 2.2-6 图 2.2-7 (8)很容易发现,图 2.2-6 显示的数据是不平滑的,这需要作均化处理. 选择菜单 Display—Processing—Average,如图 2.2-8 输入参数. 图 2.2-8 (9)选择菜单 Display—Graphics—Picture,见图 2.2-7. (10)选择菜单 Display—Graphics—Contour,显示等照度线,见图 2.2-9(注意,单位是 Flux/sq-mm,而不是Flux/sq-m). 图 2.2-9 (11)选择菜单 Display—File—Save/Write.这能够将分析的结果储存为*.dis 格式的数据文件,以后能够用菜单 Display—File—Open/Read 打开它,而不用再重复前面的工作. 4. 现在,尝试把灯丝平移一段距离 3mm,如下在 Builder 窗口中插入下行（图 2.2-10）: 图 2.2-10 再重复上述步骤,比较结果有何变化. 5. 尝试把光线数目由 5000 改为 50 万,再比较结果有什么变化. 注:由此能够发现足够多的光线参与计算能够有效地减少计算误差.ASAP 对光线的数目没有限制. 或者者，使用 3D 建模软件建模，将数据（IGES 格式）转入 ASAP，再进行分析：
1.选择 Menu:Files-OpenFiles，选择文件类型 IgesFiles，选择文件 fsj.igs，OK，如图 2.2-11 示：
图 2.2-11 ASAP 的 IGES 数据转换界面如图 2.2-12 下：
图 2.2-12 为对象指定材质属性 Modify，完成后点击 File-Finish，生成*.inr 文件。
注：
1. 务必为对象指定材质属性；
2. 为便于区分不一致材质的物体，最好将数据分开转换。透镜 Lense 与屏幕 PM 数据转换界面如图 2.2-13：
图 2.2-13 2.按 2.5 节读灯泡的方法读入灯泡数据 3.确认模型正确后，可按上述步骤进行分析。不一致的是灯泡数据要从外部读入，另外 inr 文件的运行（Run）是选择 File—Run 进行的。
2.3 使用 P ASAP 做分析的通常步骤 很显然,使用 ASAP 进行(灯具)分析的通常步骤是：
1.--系统设置 System Setting 2.--建模 Moldeling Optical Systems，如反射镜，透镜，灯泡，屏幕等 3.--（模型检验,图形观察。可省） 4.--加载模型数据 Run 5.--光路模拟 Trace 6.--选择需要考察的对象 Consider，Select 7.--分析光斑 Spots Position 或者 Spots Direction 8.--数据处理 Data Processe 与显示图表（结果）Graphics 9.--结果推断--模型修改--重新分析 能够看出：1、2、3 为 前处理，4、5 为 数值计算，6、7、8 为 后处理与 显示报表。
2.4 菜单 1. 程序 INR 窗口、3D VIEW 窗口、PLOT 窗口、DISPLAY 窗口的文件菜单(图 2.4-1，2.4-2) 图 2.4-1 图 2.4-2 Preference 基本参数的设置能够全部使用默认值。
2. System 菜单(图 2.4-3) 图 2.4-3 3. Rays 光源菜单（图 2.4-4） 图 2.4-4 4. Ray Trace 光路计算菜单（图 2.4-5） 图 2.4-5 Single Ray Trace—验证单个光线的光路计算:由于往往只需要很少的几根光线就能够刻画光学系统的特性，因此在设计初始时，常会用 Single Ray Trace 来验证我们的设计思路 5. Analysis 分析菜单(图 2.4-6) 图 2.4-6 6. Display 结果显示菜单（图 2.4-7，图 2.4-8） 图 2.4-7 图 2.4-8 Angles—角度转换.即,由于 Analysis—Graphic—Spots Directional生成的结果,其坐标为余弦,需用 Angles 将其转化为角度坐标,这样结果数据的单位就变成了坎德拉 candela. Average—由于开始获取的数据是离散的点,因此务必进行均化,使之平滑. Combine—将当前数据与一已有的数据(*.dis)合并为一个 FFT—傅立叶变换(仅用于信息光学分析) Fold—将当前的数据沿对角方向折叠,并相加 Form—加亮图形,使数值放大 Modify—按像素修改数据 Normalize—修正数据,除以系数(Divide by a Data) Range—重新设定能够被显示的光亮值的范围(最大与最小) Offset—相关于坐标平面平移光斑(有的时候光斑位置不对,就需要移动光斑到正确的位置,这样按坐标测量的值才是有意义的 Section—列示光斑数据在截面上的各个点的值 Table—象表格一样地列示数据 Transpose—颠倒图形数据 Values—查询相应坐标点上的数据值,它要求输入点的坐标 注：1.照度的单位：
在建模时我们习惯于使用毫米单位，则照度的单位是 Flux/sq-mm，它是 Lux（即 Flux/sq-m）的 1/(1.0E-6)，读数上可能不习惯，但是能够用 Display-Proessing-Normalize，选 Scaling，输 1.0E-6，将读数改正过来。
2.测量某点的光亮大小：
使用菜单 Display-Processing-Values；也能够写程序语言，如下 VALUES Y1 坐标 X1 坐标 点 1 Y2 坐标 X2 坐标 点 2 …… 3.像素 PIXELS：
像素的多少决定了图象质量的好坏，在这里它是指沿图像某一边的分割数，最大为 1600×1600。
4.光斑平移 OFFSET 当我们最终获得的光斑位置与标准有偏移时，能够用 Offset 命令移动光斑，这时测量的值与灯具标准进行参照才是有意义的。
2.5 如何使用用灯泡库文件 ASAP 中的每一个灯泡库都包含下列三类文件: *.hlp---说明文件 *.lib---库文件 *.dis---灯泡的能量分布数据 1. 使用b *.lib 数据，以 H1 灯泡为例：
选择菜单 Rays—Create Sources---Use BRO Light Source Library，弹出如下窗口：
图 2.5-1 设置参数，OK…… 2. 使用s *.dis 数据，以 H1 灯泡为例: 选择菜单 Rays—Restore Rays，选择灯泡数据文件 H1.dis，OK…… 3. 使用b *.lib 数据的程序格式为: $IO LIBRARY “ D:/WORKER/H1.LIB” !!Read in the bulb library file &BULBH1_DEFINE 0 0 2.5 +Z +Y 5000 注: :BULBH1_DEFINE 0 0 2.5 +Z +Y 5000 中,0 0 2.5 为 X Y Z 坐标, +Z +Y 指第一根轴（RED）与坐标系对齐的轴=Z 轴，第二根轴（BLUE）与坐标系对齐的轴=Y 轴，5000 为设定的光线数目 还能够加上下述命令来实现灯泡的平移与旋转：
SHIFT Z 2.5 沿 Z 轴平移 2.5 毫米 ROTATE Z 15 0 0 绕 Z 轴旋转 15 度 对其他的灯泡,比如 H4 近光丝: $IO LIBRARY “ D:/WORKER/B9003H4.LIB” !Read in the bulb library file &BULB9003H4_DEFINE 0 0 2.5 +Z +Y LOW 5000 (其中,LOW 指近光,HIGH 指远光) 4. 使用s *.dis 数据的程序格式为: 使用命令 EMITTING DATA 来读取灯泡数据 EMITTING DATA “ D:/WORKER/H1.dis ” 5000 5. 使用s *.dis 数据具有比使用b *.lib 文件更快的计算速度的优势，但是也牺牲了灯泡的几何特征对系统光线的影响！ 2.6 物体选择与光线选择 为了区分物体与光线，ASAP 提供了两个命令：r Consider 与 Select 1. CONSIDER 命令用于选择一组物体与这些物体上的所有光线，命令格式为：
CONSIDER [ ALL ] NONE ONLY [ i i" ... ] EXCEPT ADD REMOVE 其中：
ALL consider all known objects NONE consider no objects ONLY consider only the objects specified (default is the current GROUP) i i" ... OBJECT numbers or names to be considered EXCEPT consider all objects except those specified (default is the current GROUP) ADD adds the specified objects to the previous CONSIDER command REMOVE removes the specified objects from the previous CONSIDER command T 2. SELECT 命令用于选择属于一些物体或者某个区域或者某些路径的光线，命令格式为：
SELECT [ ALL ] ONLY [ entry entry" [ AND entry entry" ... EXCEPT ...
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