Tracepro入门与进阶1-40
tracepro教程 (2)
TracePro教程简介TracePro是一款先进的光学模拟软件，能够帮助工程师和设计师进行光学系统的设计和优化。
本教程将介绍TracePro的基本用法和常用功能，帮助读者快速上手和熟练使用该软件。
安装和配置在开始使用TracePro之前，首先需要安装该软件并进行必要的配置。
安装TracePro软件请按照软件提供商提供的安装指南，下载和安装TracePro软件。
安装完成后，确保软件已经成功运行并可以正常使用。
配置TracePro软件在使用TracePro之前，需要对软件进行一些配置，以确保软件的正常运行和满足用户特定的需求。
具体的配置步骤如下：1.打开TracePro软件，选择“Options”菜单，再选择“Preferences”选项。
2.在弹出的对话框中，可以进行多种配置操作，包括界面语言、文件保存路径、单位设置等。
根据实际需求，进行相应的配置调整。
3.点击“Apply”按钮，保存配置修改后的设置。
4.关闭对话框，已完成TracePro软件的配置。
创建新项目在开始进行光学系统的设计和优化之前，首先需要创建一个新的TracePro项目。
下面是创建新项目的步骤：1.打开TracePro软件，选择“File”菜单，再选择“NewProject”选项。
2.在弹出的对话框中，输入项目的名称和保存路径。
3.点击“OK”按钮，创建新项目。
4.创建完成后，可以在软件界面中看到新项目的文件结构和相关信息。
导入和编辑模型TracePro支持导入和编辑多种模型，包括几何模型、光学材料、光源等。
下面将介绍导入和编辑模型的方法。
导入模型要导入模型到TracePro项目中，需按照以下步骤操作：1.在软件界面的“Model”选项卡下，选择“Import”按钮。
2.在弹出的对话框中，选择要导入的模型文件，并点击“Open”按钮。
目前TracePro支持常见的模型文件格式，如STEP、IGES、STL等。
3.导入完成后，可以在软件界面中看到导入的模型，并对其进行进一步编辑和设置。
TracePro实例教程
TracePro实例教程第一步是创建一个新项目。
在启动TracePro后，点击“File”菜单中的“New”选项，然后选择“Project”命令。
在弹出的对话框中，输入项目的名称和路径，并选择模板。
我们选择“General”模板，它提供了一个基础的空白项目。
第二步是设置光线追迹的参数。
在项目创建后，我们需要设置光线追迹的参数，以便进行模拟和分析。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Model”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add Model”。
在弹出的对话框中，选择“Ray Trace”模块，并点击“OK”按钮。
然后，在右侧的属性窗口中，设置光线源的类型和位置，以及其他相关参数。
第三步是绘制光学系统。
在项目中，我们需要绘制光学系统的几何形状。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Geometry”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add Surface”。
然后，在右侧的属性窗口中，设置表面的类型和位置，例如球面、棱镜等。
通过重复这个过程，我们可以添加多个表面来构建完整的光学系统。
第四步是定义材料属性。
在光学系统设计中，材料的光学特性非常重要。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Materials”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add Material”。
然后，在右侧的属性窗口中，设置材料的光学参数，例如折射率、透射率等。
第五步是设置分析和输出参数。
在光学系统设计完成后，我们可以通过模拟和分析来评估其性能。
在左侧的“Configuration tree”窗口中，选择“Analysis”节点，并点击右键，在弹出菜单中选择“Add OutputAnalysis”。
然后，在右侧的属性窗口中，选择要分析的参数和结果的输出格式。
第六步是运行模拟和分析。
在完成了上述的设置后，我们可以点击“Run”按钮来运行模拟和分析。
TracePro将根据设置的参数进行光线追迹，并生成相应的结果。
tracepro使用指南
tracepro使用指南TracePro是一款用于光学和照明系统设计和分析的软件工具。
它具有强大的功能和灵活性，可以帮助用户快速准确地进行光学系统的设计和优化。
本文将为您介绍TracePro的使用指南，帮助您更好地了解和使用这一软件工具。
一、TracePro简介TracePro是美国Lambda Research公司开发的一款基于物理光学原理的软件工具。
它提供了一套完整的工具和功能，可以帮助用户进行光学系统的设计、分析和优化。
TracePro可以模拟和分析多种光学过程，包括散射、透射、反射、折射等。
它可以模拟光线的传播路径，并计算光学元件的性能参数，如光强分布、亮度、照度等。
二、TracePro的安装与启动2. 启动TracePro：启动TracePro后，可以选择新建一个项目或者打开一个已有的项目。
新建项目时，需要先选择一个工作目录和文件名，并设置项目的基本信息。
三、创建模型1. 创建模型：在TracePro中，可以通过两种方式创建模型，即创建几何模型和导入CAD文件。
创建几何模型时，可以选择从零开始创建或者使用预定义的几何体。
导入CAD文件时，可以选择支持的CAD文件格式，如STEP、IGES等。
2. 定义材料属性：在创建模型后，需要为模型定义材料属性。
可以从TracePro的数据库中选择预定义的材料属性，也可以手动定义或导入材料属性。
3.修改模型参数：可以对模型的参数进行修改，如几何体的大小、形状等。
也可以对模型的材料属性进行修改，如折射率、吸收率等。
四、设置光源和探测器1. 设置光源：在TracePro中，可以选择不同类型的光源，如点光源、平行光源、球面光源等。
可以设置光源的功率、波长、方向等参数。
2. 设置探测器：在TracePro中，可以选择不同类型的探测器，如粒子探测器、能量探测器、光强度探测器等。
可以设置探测器的位置、形状、大小等参数。
五、设置系统条件1. 设置边界条件：在TracePro中，可以设置系统的边界条件，如外部介质的折射率、吸收率等。
Tracepro学习教程
Tracepro学习教程Tracepro是一款强大的光学设计和仿真软件，广泛应用于光学系统设计和光学元件性能评估。
它提供了一套完整的工具和功能，可用于光学元件分析、衍射和散射分析、非球面镜设计、光学系统优化、发光二极管（LED）设计和非线性光学分析等。
1. Tracepro的安装和基本界面2. Tracepro的基本操作和数据输入在学习Tracepro之前，用户需要了解软件的基本操作和数据输入方式。
Tracepro可以通过输入光源、光学元件和材料等数据来进行光学设计和分析。
用户可以使用Tracepro提供的标准光源模型，也可以导入外部光源数据。
通过设置光源的参数和位置，用户可以模拟不同类型的光源，并观察其在光学系统中的传播和衍射情况。
对于光学元件的设计，用户可以选择使用Tracepro提供的标准元件模型，也可以自定义非球面镜、透镜等元件。
用户可以设置元件的参数和材料属性，并观察它们对光学系统的影响。
3.光学系统设计和优化Tracepro提供了丰富的工具和功能，用于光学系统设计和优化。
用户可以通过在光学系统中添加、删除或调整光学元件，来改变光学系统的传输特性。
用户可以观察光束的传播路径、聚焦性能和光线散射情况，以评估光学系统的性能。
在光学系统优化方面，Tracepro提供了多种优化算法和策略，例如遗传算法、步进法和灵敏度分析等。
用户可以根据需要选择合适的优化方法，并设置优化的目标和约束条件，以实现光学系统的最佳设计。
4.光学元件性能评估和分析5.LED设计和非线性光学分析除了常规光学设计和分析，Tracepro还提供了专门的功能和工具，用于发光二极管（LED）设计和非线性光学分析。
在LED设计方面，用户可以模拟LED光源的发射特性、发光度和色温等，并评估其在光学系统中的光衰情况。
在非线性光学分析方面，Tracepro可以模拟非线性光学效应，例如二次谐波生成（SHG）、三次谐波生成（THG）和光学放大等。
菲涅尔透镜TracePro教程
菲涅尔透镜TracePro教程首先，本教程是中使用的是TP7，采用RepTile特征应用在所要形成的菲涅尔面上。
所以，在应用菲涅尔特性之前，先构建好菲涅尔物镜的结构。
1.构建镜框。
2.点定义，材料特性里面点鳞甲特性，打开鳞甲特性编辑器3.点上图中的新增特性命名，选好变化方式，根据你想要定义的内容来定。
在这里，我选择可变参数。
点好确定之后，弹出上图，描述上面标注一下，将来用起来好识别。
（可无）带宽在这里我输入的是0.225，（参考CYQ大师的进阶资料）。
4.输出数据，方便我们载出之后定义。
点这个按钮，载出。
会弹出下面这个。
点保存这个txt文件，名字为Fresnel1.txt。
注意存放位置，我们下面会用到。
5.下面最小化TP，让我们学习一下菲涅尔透镜的参数。
在上一个步骤，我们看到Facet Angle和Draft Angle，如下图所示，这两个角度以及菲涅尔环带宽的介绍，参考如下文件，详见[1]：我们可以知道，定义带宽之后，需要定义每个环带不同的倾斜角度。
6.为了教程的进行，我们借用TP手册中的资料来载入菲涅尔透镜的角度。
打开文件TracePro\Examples\Demos\Fresnel Lens Arcsecs.txt，该文件里面的数据指的是每一环下facet angle的度数，但是该角度的单位是arcseconds。
这个单位是1/3600 度，所以，我们有必要转换回来。
下面说的这个转换方法是在Excel 里面转换的，可以借鉴一下。
用Exele打开：在B列输入公式=A1/3600，再应用到各列。
一共333列(可参考[2])。
拷贝好这一列数据，可以使用Cltl+Shift+↓选择该列数据复制。
7.使用Excel打开之前的txt文件，Fresnel1.txt再粘贴上面的数据到A19然后再到Draft Angle里面写满5（你们可以自定义，我是参考进阶里面的参数）。
写完后保存。
8.打开TP鳞甲特性编辑器，载入Fresnel1.txt这就完成了菲涅尔透镜鳞甲的设计了。
Tracepro实例学习教程
Tracepro实例学习教程TracePro是一个强大的光学仿真软件，可以帮助工程师和科学家设计和分析光学系统。
本教程将介绍TracePro的基本操作和主要功能。
通过几个实例案例，你将学会如何使用TracePro进行光线追踪、光线分析和优化等。
实例一：透镜系统设计假设我们要设计一个简单的透镜系统，主要包括一个凸透镜和一个凹透镜。
我们首先打开TracePro，创建一个新的项目，并选择“凸透镜”和“凹透镜”作为初始模型。
然后，我们可以设置透镜的物理属性，如曲率半径、折射率等。
接下来，我们需要定义光源。
在TracePro中，我们可以选择不同类型的光源，如点光源、方向光源等。
我们可以通过拖动光源调整其位置和方向，以模拟实际情况。
在设置完透镜和光源后，我们需要设置接收器，即检测光线的位置。
可以选择光强、光通量、光能量等作为接收器参数。
通过选择不同的接收器参数，可以得到不同的光学性能结果。
最后，我们可以通过点击“分析”按钮开始光线追踪。
TracePro会模拟光线在透镜系统中的传播和折射，然后显示光强分布、光通量等结果。
我们可以通过对比不同参数设置下的结果，来优化透镜系统的设计。
实例二：光学元件分析在这个实例中，我们将学习如何使用TracePro对光学元件进行性能分析。
假设我们使用一个平面反射镜作为光路中的一个元件。
我们打开TracePro，创建一个新的项目，并选择“平面反射镜”作为初始模型。
首先，我们需要设置反射镜的物理属性，如尺寸、反射率等。
然后，我们选择一个合适的光源，并设置接收器。
在设置完光源和接收器后，我们可以通过点击“分析”按钮开始光线追踪。
TracePro会模拟光线在反射镜上的反射，然后显示反射效果、光强分布等结果。
我们可以通过对比不同参数设置下的结果，来优化反射镜的设计。
实例三：光学系统优化在这个实例中，我们将学习如何使用TracePro对光学系统进行优化。
假设我们有一个复杂的光学系统，包括多个透镜、反射镜、棱镜等。
tracepro学习经验和知识点
仿真运行
运行仿真，TracePro将自动计 算光线的传播路径和行为，并 生成结果图像或数据。
建立模型
使用TracePro的建模工具创建 光学系统模型，包括透镜、反 射镜、光源、观察器等元件。
光源和观察器设置
根据需要设置光源和观察器的 类型和位置，以模拟不同的照 明和观察条件。
感谢您的观看
THANKS
详细描述
TracePro是一款功能强大的光束模拟软件，广泛应用于光学工程领域。它能够 模拟和分析激光、光纤、显示和照明系统的光学特性，为设计、优化和调试光 学系统提供强大的支持。
TracePro软件界面和工具栏
总结词
TracePro软件界面简洁明了，工具栏包含了常用的操作按钮，方便用户进行光束模拟和分析。
02
TracePro光学仿真原理
TracePro光学仿真概述
TracePro是一款专业的光学仿真软件， 广泛应用于光学设计、照明系统设计、 光机系统设计等领域。
它能够模拟光线在光学系统中的传播、 反射、折射、吸收和散射等行为，帮 助设计师更好地理解光学系统的性能 和优化设计。
TracePro光学仿真基本概念
学习如何将CAD软件（如 SolidWorks、AutoCAD等）中 的模型导入TracePro中进行光学 仿真。
数据交换
了解如何将TracePro中的仿真数 据导出为其他软件（如MATLAB、 Excel等）可用的格式。
联合仿真
探索与其他光学仿真软件（如 Zemax、Code V等）进行联合仿 真的方法，以提高仿真效率和精 度。
关注TracePro软件的更新动态，以确保软件与 操作系统和其他软件的兼容性。
Tracepro入门基础教程分析
什么是Tracepro？
Tracepro是一套可以做照明系统分析，传统光学分析，辐射度以及光度分析的软件，它也是第一套 由符合工业标准的ACIS立体模型绘图软件所发展出来的光机软件。
Tracepro提供简单易用的图形接口，所以我们能够轻易的检视模型，建立立体对象，以及设定材料 特性，表面性质和光源特性。
上述的模拟结果，光源的光通量为26.4lm。 当光源的光通量为120lm时，半光强角不变，光斑的大小尺寸不变， 中心光强为6086.8cd，1米处最大照度为4552lx。 对比设计要求，符合设计需要，设计完毕。
2021/7/31
Tracepro设计实例
设计要求： 光源：欧司朗 双端金卤灯 250W HQI-TS250W/NDL 光斑要求：矩形光斑 照度要求：50米处，半径5米范围内最小照度80lx （4个灯头） 透明件：3mm 钢化玻璃 反光杯尺寸：口径不大于180mm
2021/7/31
Tracepro设计实例 建立模型 Insert>Reflectior
2021/7/31
Tracepro设计实例
建立好模型后，需要通过ApplyProperties来为模型添加表面属性。点击导航区中模型的名字，然后 鼠标右键，选择ApplyProperties，在ApplyProperties中选择Surface。在Surface的下拉表格中有多 种反射面模式，可以根据自己的需要选择合适的反射面，也可以点击View Date，自定义反射面的 属性。
其路径就是 :Insert>
2021/7/31
Tracepro建模 Insert> Lens Element
要点： A.透镜的材料 B.透镜的参数 C.透镜的位置
tracepro教程
TracePro教程简介TracePro是一款广泛应用于光学系统设计和分析领域的光学仿真软件。
它提供了光线追踪和非准直光线追踪两种模式，可以用于设计和优化光学元件、光学系统，以及进行光学性能分析。
本教程将介绍TracePro的基本使用方法和一些常用功能，旨在帮助用户快速上手并利用TracePro进行光学系统设计和分析。
安装和配置在开始使用TracePro之前，首先需要进行软件的安装和配置。
1.下载TracePro的安装包，并根据安装向导进行安装，确保安装过程中选择了合适的安装路径。
2.安装完成后，可以启动TracePro软件，并进行必要的配置。
例如，可以设置默认的工作目录，修改界面语言等。
TracePro界面TracePro的界面简洁直观，提供了丰富的工具和功能来进行光学系统的设计和分析。
以下是TracePro的界面主要组成部分:1.菜单栏：包含各种菜单和下拉列表，用于进行设置、导入导出文件、运行仿真等操作。
2.工具栏：提供了常用的工具按钮，如新建文件、保存文件、运行仿真等。
可以通过自定义工具栏按钮来增加或移除对应的功能按钮。
3.视图栏：显示当前文件的视图类型，可以通过点击视图栏的不同选项来切换视图。
4.图纸窗口：用于绘制光学元件和系统的图纸，可以通过拖拽和绘制的方式添加和调整光学元件的位置和属性。
5.结果窗口：显示仿真结果和分析数据，例如光强分布、传输率、反射率等。
可以通过结果窗口对仿真结果进行分析和调整。
TracePro基本操作1. 创建新项目在菜单栏选择。
tracepro教程
tracepro教程TracePro是一款光学仿真软件，用于设计和分析光学系统的性能。
它是一种强大的工具，可以帮助工程师在设计过程中优化系统，并测试各种设计变量的影响。
在本教程中，我们将介绍如何使用TracePro进行光学系统的建模和仿真。
这些步骤包括创建并定义系统的各个组件、设置光源和检测器的属性、进行光线追踪和分析结果。
下面是一些常用的功能和操作的简要概述。
1. 创建模型在TracePro中，可以通过绘制几何图形、导入CAD文件或使用现有的模型进行模型的创建。
为了简化教程，我们将使用TracePro的绘图工具进行模型的创建。
2. 定义材料在TracePro中，可以根据需要定义不同的材料属性，如折射率、吸收系数、散射系数等。
这些材料属性将用于光线的传播和相应的物理效应。
3. 定义光源在TracePro中，可以定义不同类型的光源，如平行光、点光源、面光源等。
光源的设置通常包括光源位置、光强度和光谱等参数。
4. 定义检测器在TracePro中，可以定义不同类型的检测器，如光敏区域、能量探测器、角度探测器等。
检测器的设置通常包括位置、接收模式和检测范围等参数。
5. 设置光线追踪参数在TracePro中，可以设置光线追踪的相关参数，如追踪模式、光线数量、迭代次数等。
这些参数将影响光线的行为和仿真的准确性。
6. 运行光线追踪在完成模型和参数的设置后，可以通过点击“运行”按钮来执行光线追踪。
TracePro将模拟光线在系统中的传播和相应的物理效应，生成光线追踪结果。
7. 分析结果一旦光线追踪完成，可以进行各种类型的结果分析，如能量分布、角度分布、损耗分析等。
TracePro提供了多种可视化和分析工具，以帮助您更好地理解系统的性能。
通过以上步骤，您可以使用TracePro进行光学系统的建模、仿真和分析。
希望这个简要的教程能够为您提供基本的操作指南，并帮助您在使用TracePro时取得良好的仿真结果。
Tracepro入门与进阶1-40
Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO1Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO内 容 简 介本书以美国 Lambda Research Corporation 的最新 3.24 版本为蓝本进行编写， 内容涵盖了 tracepro3.24 光学仿真设计的概念、tracepro 软件的配置和用户定制、光 学元件模型的创建、描光、分析等内容。
本书章节的安排次序采用由浅入深，前后呼应的教学原则，在内容安排上，为方 便读者更快、更深入地理解 tracepro 软件中的一些相关概念、命令和功能，并对运用 该软件进行光学仿真设计的过程有一个全局的了解，本书中介绍了单片 LCD 投影机 的仿真设计全过程，同时在本书的最后一章详细介绍了背光源等光学仿真设计过程， 增强了本书的可读性和实用性，摆脱单个概念、命令、功能的枯燥讲解和介绍。
本书可作为光学专业人员的自学教程和参考书籍， 也可作为大专院校光学、 光电专业 的学生学习 tracepro 的使用教材。
2Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO前言Tracepro 是一套可以做照明光学系统分析、传统光学分析，辐射度以及光度分析 的软件， 它也是第一套由符合工业标准的 ACIS 立体模型绘图软件发展出来的光机软 件。
功能强大的 Tracepro 减轻了光学设计人员的劳动强度，节约了大量的人力资源， 缩短了设计周期，还可以开发出更多质量更高的光学产品。
但目前 Tracepro 学习教 程甚少， 不少初学者苦于无参考学习资料而举步为艰。
本人根据从事光学设计的经验 与运用 Tracepro 的体会，汇集成书，目的是使 Tracepro 的初学人员能快速入门，快 速见效，使已入门者能进一步提高 Tracepro 的应用水平和操作能力，从而在工作中 发挥更大的效益，为中国的光学事业作出贡献！ 本书乃仓促而成，虽然几经校对，但错误之处在所难免，恳请广大读者朋友予以 指正，不甚感谢！ 电子邮箱： cyqdesign@陈涌泉 2004 年 12 月 4 日3Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO目录第一章 TracePro3.24 软件介绍与安装 --------------------------------------------------1 1.1 TracePro 软件介绍-------------- --------------------------------------------------5 1.2 TracePro3.24 软件安装 --------------------------------------------------7 第二章 基本功能介绍 ---------------------------------------------------------------------15 2.1 用户界面介绍 ---------------------------------------------------------------------15 2.2 系统设置 ------------------------------------------------------------------------23 2.3 建立模型途径 ---------------------------------------------------------------------24 2.4 建立模型 --------------------------------------------------24 2.4.1 Lens Element 建立 --------------------------------------------------25 2.4.2 菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------------------------26 2.4.3 反射镜的建立 -------------------------------------------------------------27 2.4.4 基本形状建立 -------------------------------------------------------------28 2.4.5 其它模型 ------------------------------------------------------------------29 2.5 定义光学特性 --------------------------------------------------------------------29 2.5.1 运用属性 -------------------------------------------------------------------29 2.5.2 编辑属性数据- -------------------------------------------------------------30 2.6 分析功能-----------------------------------------------------------------------------31 2.6.1 照度、辉度分析-- ---------------------------------------------------------32 2.6.2 光强度分析 ----------------------------------------------------------------33 第三章 入门设计实例--- ----------------------------------------------------------------34 3.1 球形反光碗设计--------------------------------------------------------------------35 3.2 光源的建立 -------------------------------------------------------------------------39 3.3 聚光镜的建立 ----------------------------------------------------------------------40 3.4 菲涅尔透镜的建立-----------------------------------------------------------------42 3.4.1 焦距为 120mm 的菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------43 3.4.2 焦距为 185mm 的菲涅尔透镜的建立-------------------------------------46 3.5 液晶屏的建立-----------------------------------------------------------------------48 3.6 投影镜头的建立--------------------------------------------------------------------50 3.7 LCD 投影机光学系统的建立 ---------------------------------------------------56 第四章 进阶设计实例----------------------------------------------------------------------62 4.1 导光管设计 -------------------------------------------------------------------------62 4.2 背光源设计 -------------------------------------------------------------------------79 4.2.1 背光源技术介绍--------------------------------------------------------------79 4.2.2 设计背光源--------------------------------------------------------------------904Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO第一章：TracePro 软件介绍与安装1.1 TracePro软件介绍TracePro 是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分 析辐射度和亮度的软件。
Tracepro学习教程PPT课件
Raytrace Options 光线模 拟的环境参数设定，其中有光 源的波长，光源的单位，热环 境系数等。
2021/6/23
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Tr a c e p r o 分 析 功 能
• 照度分析参数设置
如图：照度分析的参数设置表。 Smooting 选定将光斑的显示更 加平滑 Map Count 是照度计算点的数目， 当计算点的数目增大到一定程度 时，照度值也不再变化，此时得 到合适的模拟值
Tr a c e p r o 的 操 作 设 置
• View>Preference
此处可以设置Tracepro操作 界面中显示方面的参数，如 界面的显示单位，缩放时的 倍率，显示光线的颜色，方 式等等。
2021/6/23
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Tr a c e p r o 的 系 统 设 置
• View>Customize
如图：有两种3D模型的导入方式
2021/6/23
File>Open
第15页/共54页
Insert>Part
Tr a c e p r o 建 模
• 光学软件建模
同时，Tracepro可 以将其他程序建好 的模型，直接读取， 简单方便。如图， 通过Tracepro打开 OSLO文档
2021/6/23
第16页/共54页
第21页/共54页
Tr a c e p r o 光 源 设 定
• Tracepro光源的设定有三种方法：
1 . Tr a c e p r o 自 建 光 源 模 型 ， 然 后 进 行 光 源 属 性 定 义 .
2.Tracepro光源库，其中有部分已经定义好光源参数的光 源实体模型。
Tracepro 实例学习教程PPT演示文稿
Tracepro设计实例
模型添加完毕后，最后需要添加一个接受平面。接受平面可以根据实 际需要定义它的大小，位置。模拟完毕后，我们可以从接受平面上得 到有效光效，光斑效果等模拟结果。
首先，Insert Primitive Solide，添 加接受平面。 其次，将接受平面用过Apply Properties中Surface定义为Perfect Absorber。 最后，点击 ，开始模拟。
Front depth 代 表灯具到口径 的距离 Back depth 代 表灯具到底部 的距离 Focal len 代表 两个面的不同 曲率
44
Tracepro设计实例
建立好模型后，需要通过ApplyProperties来为模型添加表面属性。点击导航 区中模型的名字，然后鼠标右键，选择ApplyProperties，在ApplyProperties 中选择Surface。在Surface的下拉表格中有多种反射面模式，可以根据自己 的需要选择合适的反射面，也可以点击View Date，自定义反射面的属性。
Define>Apply Properties
Surface 用来定义表面属性 可以在此处对模型的表面进 行定义。如：表面被设置为 镜面，吸收面，散射面，或 者在模型的表面定义一些薄 膜，等等。
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Tracepro光学特性
Define>Apply Properties
Surface Source 用来定义光源属性 在Tracepro中，光线都是从灯具的 某个发光面出发的，所以我们定义 光源的方法就是设置模型的发光面 上的参数。如图：这些参数包括灯 具的光通量，模拟光线的数量，光 线的波长，以及发光模式。
如图：自定义一 个反射系数为 0.7的反射面。 光线打在此面上 后，将有70%的 光线被反射。
Tracepro入门基础二
Tracepro⼊门基础⼆图2.5.2.62.5.2.3膜层定义打开Define下拉菜单，在Edit Property Data中选择Thin Film Stacks,打开膜层定义设置对话框，如图2.5.2.6为3 Layer AR膜层参数。
⽤户完全可以根据实际光学元件的膜层参数进⾏设置定义，使分析的光学系统或元件更接近实际。
选中Edit Enabl，变可以开始编辑膜层。
⽤户还可以点击New Stack，进⾏全新多种膜层设计。
2.5.2.4 RepTile定义RepTile功能可⽅便设计重复且微⼩的结构如监视器的应⽤及 Fresnel lenses，但此功能只在TracePro软件的Expert版本才具备。
打开Define下拉菜单，在Edit Property Data中选择ReTile Property,打开RepTile定义设置对话框，如图2.5.2.6所⽰。
在以后的章节中，本书将⽤⼤量的篇幅进⾏讲解，这⾥不做多的介绍。
2.6分析功能进⾏描光分析前，需要对描光进⾏设定，TracePro有两种模式可供选择：■分析模式（Analysis mode）：计算光线在所有物体，表⾯上的位置，⽅向，Flux，偏振等值，并存储在硬盘。
这种分析模式速度慢，对PC硬件需求较⼤。
■仿真模式（Simulation mode）：这种模式需要选取⼀个表⾯，TracePro 只存储这个⾯的光线资料。
速度⽐较快，对PC硬件要求不⼤。
TracePro具备强⼤的分析功能，主要分析功能如下：■照度、辉度、CIE⾊坐标、⾊度分析（Irradiance map）■光强度分析（Candela plot）■光线资料（光线位置、⽅向、通量）（Ray Histories）■选择需要分析的光线（Ray sorting）■⼈眼视觉模拟（Photorealistic Render）2.6.1照度、辉度分析照度、辉度分析在tracepro进⾏光学系统分析中常常使⽤到的功能如图2.6.1为⼀光学元件⼀⾯上的照度分析图。
Tracepro 实例学习教程PPT演示文稿
24
Tracepro分析功能
追踪光线
Raytrace Options 光线模拟的 环境参数设定，其中有光源的 波长，光源的单位，热环境系 数等。
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Tracepro分析功能
Traceቤተ መጻሕፍቲ ባይዱro可以同时开启多个档案来完成编辑。
2
Tracepro的操作界面介绍
工作菜单
导航区
工作区
实体模型
3
消息区
Tracepro的操作界面介绍
4
Tracepro的操作设置
View>Preference
此处可以设置Tracepro操作 界面中显示方面的参数，如 界面的显示单位，缩放时的 倍率，显示光线的颜色，方 式等等。
建立模型 Insert>Reflectior
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Tracepro设计实例
建立好模型后，需要通过ApplyProperties来为模型添加表面属性。点击导航 区中模型的名字，然后鼠标右键，选择ApplyProperties，在ApplyProperties 中选择Surface。在Surface的下拉表格中有多种反射面模式，可以根据自己 的需要选择合适的反射面，也可以点击View Date，自定义反射面的属性。
Tracepro学习教程
1
什么是Tracepro？
Tracepro是一套可以做照明系统分析，传统光学分析，辐射度以及光 度分析的软件，它也是第一套由符合工业标准的ACIS立体模型绘图 软件所发展出来的光机软件。
Tracepro提供简单易用的图形接口，所以我们能够轻易的检视模型， 建立立体对象，以及设定材料特性，表面性质和光源特性。
tracepro学习经验和知识点
表面属性定义中的slove for
slove for下拉菜单选中的项相当于函数，其它 输入量为自变量，保证满足的条件是所有 反射透射散射项之和为1，当其它自变量输 入后，直接点下拉菜单可以出来函数项
薄膜堆层（thin films)
• 当需要给透镜或者其它物质应用薄膜属性 时，有两种途径：
其进行修改（包括缩放scale和直接赋值set to）
Exit surface出射表面
• 当采用仿真模式时，必须选者一个表面为 出射表面来显示辐照图
• 按如下步骤
将物体表面入射光线制作成光源
• 1.选中一个光线入射表面 • 2.点击analysis/incident ray table将数据保
存为txt格式（注意：选中export to source file format • 3.点击insert/source插入光源文件
Tracepro中光线颜色的介绍
• 当只有单色光作用时 • 1.红色表示光线衰减至原来的100%~66%； • 2.绿色表示光线衰减至原来的66%~33%； • 3.蓝色表示光线衰减至原来的33%~0%。 • 但建立多色光源时，光线颜色不再表示能
量，而是表示不同颜色的光
如何在同一个模组中建立三种不同 的光源（采用不同的光线颜色表示）
• 见tracepro教学-建立光源
关于Tracepro的一些应用和提高效 率的方法－光度学分析
• 1.从exit surface 反向的朝特定方向（重点取样）发射光线， 计算追迹的过程和计算原理和正向是一样的。
2.运用 ray sorting 可以“看到 ”source 和 exit 之间的光 线，包含所有的光线（random rays 也包括），方便的观 察两个面之间的能量传递过程。
[工程科技]Tracepro学习教程ppt课件
![[工程科技]Tracepro学习教程ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/920496ede87101f69f31952e.png)
Tracepro设计实例
查看模拟结果 直角坐标配光曲线
从模拟的结果中可以得出，半光强角为6度。
Tracepro设计实例
查看模拟结果 光斑照度
从模拟的结果中可以得出，1米处光斑的直径略大于1米，中心的 最大照度为1076lx，平均照度16.2lx。
Tracepro设计实例
分析结果 上述的模拟结果，光源的光通量为
首先，Insert Primitive Solide，添 加接受平面。 其次，将接受平面用过Apply Properties中Surface定义为Perfect Absorber。 最后，点击 ，开场模拟。
Tracepro设计实例
查看模拟结果 极坐标配光曲线
从模拟的结果中可以得出，灯具效率为61%，最大光强1438.7cd
提供了一个强大的模 型库，运用者可以根 据本人的需求选择不 同的模块来建立模型。 其途径就 是 :Insert>
Tracepro建模
Insert> Lens Element
要点： A.透镜的资料 B.透镜的参数 C.透镜的位置
Tracepro建模
Insert> Fresnel Lens
要点： A.透镜的资料 B.透镜的参数 C.透镜的位置
Tracepro可以同时开启多个档案来完成编辑。
Tracepro的操作界面引见
任务菜单
导航区
任务区
实体模型
音讯区
Tracepro的操作界面引见
Tracepro的操作设置
View>Preference
此处可以设置Tracepro操作 界面中显示方面的参数，如 界面的显示单位，缩放时的 倍率，显示光线的颜色，方 式等等。
26.4lm。 当光源的光通量为120lm时，半光强
tracepro操作步骤
Tracepro
1、导入已建立好的stp模型文件或者在tracepro中直接建立模型（建模此处省
略…n万字
2、导入模型后，根据光型要求在合适的距离处插入一个合适大小的接受面（插
入-几何体-方块），并设置其正对模型的一面为接受面，面属性可设为全吸收3、选择分析-光线追迹选项：将选项下的“幅度学”改为“光度学”。
4、在Tracepro模型窗口的左边，选取模型中“芯片”的模型，选择其芯片各表
面的表面光源属性（对于大尺寸芯片，可只选取其上表面；小尺寸芯片，需选择其多个表面，具体情况得具体分析）。
右键-属性-表面光源：光源形式为光通量，光通量根据芯片定，若要精确模拟，确保光总线数量在10W左右。
5、在Tracepro模型窗口的左边，选取模型中“支架”的模型，点中右键-属性-
表面：目录为Default，名称为Perfect Mirror。
6、在Tracepro模型窗口的左边，选取模型中“透镜”的模型，点中右键-属性-
材质，此处因为默认材质库中没有该特性的硅胶，故需要手动添加。
点击材质对话框的右下角的“检视数据”：点击“新建目录”，输入名称，点击“新增特性”，输入名称，然后单击键入“折射率”、“吸收率”，单击保存图标，关闭页面退出。
在属性-材质中选择刚才建立的属性。
7、一般来说，Tracepro模拟只需要定义以上几个关键点：芯片-表面光源，支架-表面，透镜-材质，接受面-表面。
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Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO1Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO内 容 简 介本书以美国 Lambda Research Corporation 的最新 3.24 版本为蓝本进行编写， 内容涵盖了 tracepro3.24 光学仿真设计的概念、tracepro 软件的配置和用户定制、光 学元件模型的创建、描光、分析等内容。
本书章节的安排次序采用由浅入深，前后呼应的教学原则，在内容安排上，为方 便读者更快、更深入地理解 tracepro 软件中的一些相关概念、命令和功能，并对运用 该软件进行光学仿真设计的过程有一个全局的了解，本书中介绍了单片 LCD 投影机 的仿真设计全过程，同时在本书的最后一章详细介绍了背光源等光学仿真设计过程， 增强了本书的可读性和实用性，摆脱单个概念、命令、功能的枯燥讲解和介绍。
本书可作为光学专业人员的自学教程和参考书籍， 也可作为大专院校光学、 光电专业 的学生学习 tracepro 的使用教材。
2Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO前言Tracepro 是一套可以做照明光学系统分析、传统光学分析，辐射度以及光度分析 的软件， 它也是第一套由符合工业标准的 ACIS 立体模型绘图软件发展出来的光机软 件。
功能强大的 Tracepro 减轻了光学设计人员的劳动强度，节约了大量的人力资源， 缩短了设计周期，还可以开发出更多质量更高的光学产品。
但目前 Tracepro 学习教 程甚少， 不少初学者苦于无参考学习资料而举步为艰。
本人根据从事光学设计的经验 与运用 Tracepro 的体会，汇集成书，目的是使 Tracepro 的初学人员能快速入门，快 速见效，使已入门者能进一步提高 Tracepro 的应用水平和操作能力，从而在工作中 发挥更大的效益，为中国的光学事业作出贡献！ 本书乃仓促而成，虽然几经校对，但错误之处在所难免，恳请广大读者朋友予以 指正，不甚感谢！ 电子邮箱： cyqdesign@陈涌泉 2004 年 12 月 4 日3Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO目录第一章 TracePro3.24 软件介绍与安装 --------------------------------------------------1 1.1 TracePro 软件介绍-------------- --------------------------------------------------5 1.2 TracePro3.24 软件安装 --------------------------------------------------7 第二章 基本功能介绍 ---------------------------------------------------------------------15 2.1 用户界面介绍 ---------------------------------------------------------------------15 2.2 系统设置 ------------------------------------------------------------------------23 2.3 建立模型途径 ---------------------------------------------------------------------24 2.4 建立模型 --------------------------------------------------24 2.4.1 Lens Element 建立 --------------------------------------------------25 2.4.2 菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------------------------26 2.4.3 反射镜的建立 -------------------------------------------------------------27 2.4.4 基本形状建立 -------------------------------------------------------------28 2.4.5 其它模型 ------------------------------------------------------------------29 2.5 定义光学特性 --------------------------------------------------------------------29 2.5.1 运用属性 -------------------------------------------------------------------29 2.5.2 编辑属性数据- -------------------------------------------------------------30 2.6 分析功能-----------------------------------------------------------------------------31 2.6.1 照度、辉度分析-- ---------------------------------------------------------32 2.6.2 光强度分析 ----------------------------------------------------------------33 第三章 入门设计实例--- ----------------------------------------------------------------34 3.1 球形反光碗设计--------------------------------------------------------------------35 3.2 光源的建立 -------------------------------------------------------------------------39 3.3 聚光镜的建立 ----------------------------------------------------------------------40 3.4 菲涅尔透镜的建立-----------------------------------------------------------------42 3.4.1 焦距为 120mm 的菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------43 3.4.2 焦距为 185mm 的菲涅尔透镜的建立-------------------------------------46 3.5 液晶屏的建立-----------------------------------------------------------------------48 3.6 投影镜头的建立--------------------------------------------------------------------50 3.7 LCD 投影机光学系统的建立 ---------------------------------------------------56 第四章 进阶设计实例----------------------------------------------------------------------62 4.1 导光管设计 -------------------------------------------------------------------------62 4.2 背光源设计 -------------------------------------------------------------------------79 4.2.1 背光源技术介绍--------------------------------------------------------------79 4.2.2 设计背光源--------------------------------------------------------------------904Tracepro 入门与进阶CYQ DESIGN STUDIO第一章：TracePro 软件介绍与安装1.1 TracePro软件介绍TracePro 是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分 析辐射度和亮度的软件。
它是第一套以符合工业标准的 ACIS (固体模型绘图软件)为核心所发展出来的光学软件， 是一个结 合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上 手的使用界面的仿真软件，它可将真实立体模型及光学分析紧 紧结合起来，其绘图界面非常地简单易学。
TracePro 提供四 种版本可依照不同的需要与预算来决定，并可根据需要来 直接升级： RC ：只能仿真反射式光学机构。
LC ：可以分析较少对象数及光源数的系统。
Standard ：标准配备，可分析大部分照明及光学系统。
Expert ：增加 RepTile 功能，方便设计多且重复的对象。
TracePro 多变化的应用领域：导光管（ light pipes ） 、背光板 (Backlight Light) 、前光板等等 相机系统、投影显示系统 杂散光分析 汽车照明系统（ automotive lighting ） ：前头灯、尾灯、内部 及仪表照明 照明灯具、照明应用或 LED 设计及应用 红外线成像系统（ infrared imaging systems ） 薄膜光学（ tissue optics ）5Tracepro 入门与进阶 TracePro 功能说明：CYQ DESIGN STUDIOTracePro 提供多样的功能供您解决照明设计及光学分析的问题： CAD 绘图界面： 包括 zoom 、 pan 以及 rotate 、 render 、 wireframe 。
无限多窗口编辑模式 。
广泛的几何模型 --- 任何的 CAD 固体模型可以转入 TracePro 并做光线仿 真 。