TracePro官方例子中文版(翻译)---导光管
TracePro介绍
TracePro介绍TracePro基本信息TracePro是一套普遍用于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软件。
它是第一套以ACIS solid modeling kernel 为基本的光学软件。
第一套结合真实固体模型、强大光学分析功能、资料转换能力强及易上手的使用界面的模拟软件。
TracePro可利用在显示器产业上，它能模仿所有类型的显示系统，从背光系统，到前光、光管、光纤、显示面板和LCD投影系统。
优点比起传统的原形方法，TracePro在建立显示系统的原型时，在时间上和成本上要降低30－50%。
常建立的模型照明系统、灯具及固定照明、汽车照明系统（前头灯、尾灯、内部及仪表照明）、望远镜、照相机系统、红外线成像系统、遥感系统、光谱仪、导光管、积光球、投影系统、背光板。
功能TracePro作为下一代偏离光线分析软件，需要对光线进行有效和准确地分析。
为了达到这些目标，TracePro具备以下这些功能：处理复杂几何的能力，以定义和跟踪数百万条光线；图形显示、可视化操作以及提供3D实体模型的数据库；导入和导出主流CAD软件和镜头设计软件的数据格式。
使用在使用上，TracePro使用十分简单，即使是新手也可以很快学会。
TracePro使用上只要分5步：1、建立几何模型；2、设置光学材质；3、定义光源参数；4、进行光线追迹；5、分析模拟结果。
2应用范围编辑1. LED光源和LED照明.2. 日光灯、灯盘和栅格.3. 建筑和展示照明.4. 消费产品.5. 车灯和航空照明.6. 医疗设备和舞台照明.7. 运输和应急照明.。
TracePro光学设计解析
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
7
公司
CAD 转档
• 可读取CAD档案格式 – 通用格式Sat，Iges，Step – Pro/E (*.prt，*.asm) – Catia V4，Catia V5 – Inventor (*.ipt)
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
14
公司
• CIE
色光 混照 光色度 效坐， 果标辉
分 ， 度 析 三 ，
功 能
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
15
公司
光强度
• 各种光强度图，光线资 料，杂光分析等…
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
16
11
公司
扩散片
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
12
公司
定义光源
• 自定义光源
– 可建立平行光束，高斯光束，偏振光等… – 可自建各种发光角度分布 – 自订波长，黑体辐射，灰体辐射… – 可建立各式灯泡，LED等等…
• 灯泡库
– TracePro灯泡库 – Radiant Sources灯泡库 （Prosource转档）
LED设计及应用，照明灯具，车灯，投影显示器，扫描 仪，医疗仪器，激光器材，各式消费性电子产品等等…
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
3
公司
版本说明
• 目前版本：3.2.5 • 分为四个等级
– RC – LC – Standard – Expert
Tracepro中文手册第六章
Tracepro中⽂⼿册第六章第六章分析检验光线追迹结果完成光线追迹之后，当进⾏结果评估时，分析菜单提供多种⽅法来显⽰光线追迹数据。
Displaying Rays 和 Ray Sorting让你观察数据是否是你期待的结果。
Irradiance Maps, Ray Tables and Polarization Maps 提供每⼀个表⾯的模拟结果。
Candela Plots 显⽰模型中光线数据的⾓度分配。
Volume Flux Viewer能够观察模型内部的流量分布。
Reports Menu 帮助你完成分析光线数据和模型的多种报告形式。
Tools 菜单包括附加的功能来帮助你完成光线追迹结果。
Analysis Menu在本章中的描述中，⼤多数的光线追迹结果从Analysis Menu中得到，光线追迹也被包含在Analysis Menu项⽬的开始，这在第五章有详细地介绍。
Display RaysAnalysis | Display Rays 选项允许你控制光线的显⽰。
“Analysis Mode（分析模式）”下，在完成光线追迹后, 光线默认地被显⽰或取消。
光线在“Simulation Mode（模拟模式）”中不能够被显⽰。
要关闭显⽰的光线，只需进⼊Analysis | Display Rays，显⽰光线的状态是通过菜单上√ 标志来标注的。
如果被trace的光线有很多并且带有许多的splits or branches，程序会花很长时间来显⽰这些光线。
你可以根据需要设定Window|Auto Update来更新光线的显⽰，这时的光线不会被随时更新，直到你按“F5”或选择Window|Refresh。
光线也可能在和图画程序组合期间同步显⽰，当具有优先设置时。
参考2.43页的“Ray Display”。
你也可以按照下⾯的描述使⽤Ray Sorting来决定哪些光线显⽰。
Ray Colors可以通过Ray Color对话框来设置光线的颜⾊来取代预先设值的颜⾊值，对于单⾊光，Ray Color对话框提供三种预设的颜⾊值来显⽰光线颜⾊。
TracePro光学软件
❖ TracePro的4个等级：
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光学软件
❖ TracePro用“Generalized Raytracing”技术来 追迹光线,这种技术允许你引入光线到一个模 型，而在物件和表面相交处并没有引起额外 的损失。在每个每交点，个体光线遵从吸收、 反射、折射、衍射和散射定律。
TracePro光学软件
❖ 点击Revolve Surface插入延伸，见下图：
TracePro光学软件
❖ 最后进行Sweep面延伸，完成导光管的实体模型： 1、选中端面Surface3，使用Edit→Surface→Sweep命令。 2、在Sweep Surface Selection对话框中输入Distance为 15 ， Draft为－2。 3、选中Sweep along Surface normal，见图
TracePro光学软件
❖ 点击Insert插入，然后缩放
TracePro光学软件
❖ 接下来使用Revolve命令对上面输入的光管进行右端面延伸： 1、选中光管右端面，即表面2。 2、选择Edit→Surface→Revolve命令。 3、在Revolve Surface Selection对话框中，延转角度Angle 为90度，半径25。 4、位置坐标输入见图：
TracePro光学软件
TracePro光学软件
❖ 最后进行描光设定：
1、在Analysis下拉菜单中选择Ray trace Options。 2、点击Thresholds一栏，将Flux的值设为0.0005。 3、点击Apply运用。 4、在Analysis下拉菜单中选择Grid Raytrace。 5、在Grid Setup一栏中进行如下参数设定。
Tracepro纹理功能中英对照TexturedRepTileBacklight
TexturedRepTileBacklightRequirementsModels: NoneProperties: NoneEditions: TracePro ExpertIntroductionThere are a number of optical systems that use small, repeated optical geometry to perform. Examples include the structure for backlights, brightness enhancement films, and lenslet arrays. RepTile within TracePro allows repetitive structure to be placed on planar surfaces in a number of different patterns without the need to develop each one of the geometry elements. This not only saves time during the development phase, but also time during the ray trace analysis since the computation of intercepts with the RepTile geometry is computed analytically rather than through intersections with geometry. RepTile till now (i.e., prior to Version 4.0 of TracePro) has three cases:IntroductionThere是一个使用小型的光学系统，光学几何重复执行。
tracepro
使用SolidWorks和TracePro构建和分析LED环形灯的例子。
使用SolidWorks建立完整LED模型，其包括一个透镜、反光杯、电路部分、发光芯片。每个发光芯片的上表面设置为朗勃体（发光芯片的侧面的发光相对来说非常小，可忽略），每个发光芯片模拟1百万条光线。接着构建一个亚克力的透明罩来封装LED和电路部分。
再构建PC电路板和环形灯的前后面板并把其表面特性定义为完美的吸收。当以上所有的模型建立好之后同时保存为SolidWorks档和TracePro档。
LED环形灯的制造商不仅要求关心LED有好的发光效率，同时也关心光线的白度、LED的配光曲线等。好的LED环形灯需要能够为照相机全视场内提供均匀的照明，同时没有杂散光。
如图所示：12颗高亮度LED，LED的型号：Cree?公司white Xlamp?7090 XR系列，57LUX，2700K，half angle：100度，详细的信息参考Cree公司的网站：
TracePro分析
在TracePro里定义发光谱线并对LED环形灯进行光线追迹。配光曲线如图6所示
接下来我们在LED环形灯的内环建立一个探测平面来分析其杂散光，建立一个探测平面可以通过TracePro也可以通过SolidWorks来建立。如图7所示，对LED环形灯进行光线追迹，使用TracePro的ray sorting功能可以观察所有打到探测面的杂散光。照度图和配光曲线图可以帮助设计者去分析收集到的杂散光的严重程度；设计者也可以把收集到的杂散光构建为光源档案，然后以此为光源去追迹照相机，在CCD上观察杂散光的影响情况。通常，LED环形灯实际使用状况来讲，只有小视场的光线才会影响到照相机的像质。
Tracepro中文教程
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 -------------------------------------------------------------------------69 4.2.1 背光源技术介绍--------------------------------------------------------------69 4.2.2 设计背光源--------------------------------------------------------------------734Tracepro 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学习经验和知识点
理论或测量得到数据制成光源文件
• 按照上一ppt页的制作方法保存为txt格式后， 删除其值，输入实测值，特别注意文件头
Source editor
• 单光源和多光源编辑器 • 选中光源的参数按modify selection可以对 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
• 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。 3.irradiance map 看到的是通过2中选出的光线携带的能 量，所以在各个中间的面上，irradiance map得到的结果 里，总能量上都是一致的。 作小模型验证过 4exit surface 上出射的能量是如何计算的？ 从现有的文献看一开始并不知道是多少，是方向的计算得 来得，具体的计算方法，待详。
光线分割
光线分割2
插入反射体
• 1.Trought（cylinder）
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
TracePro 表面光源生成器的使用实例1-获取LED光谱数据
TracePro 表面光源生成器的使用实例1-获取LED光谱数据TracePro 的光源形式有三种：网格光源、表面光源和文件光源。
TracePro的表面光源中有一个光源特性类别，其中涵盖了常用的CREE OSRMA Philips等常见的LED光源库。
表面光源特性生成器简介这个数据库及其使用方式为我们带来了很大的方便。
但是在实际工作中总是会遇到特殊的光源数据。
此时我们就要用到TracePro 的表面光源生成器插件来手动生成光源特性数据。
这个插件就是Surface Source Property Generator，下面是详细的使用教程。
此例中我们使用CREE Xlamp XP-G LED为例。
下载XP-G LED的光源规格书首先，下载XP-G LED的光源规格书。
我们从规格书中获取LED光谱和光强配光曲线。
文件下载链接：/modules/wfdownloads/singlefile.php?cid=5&lid=17目前在TracePro的光源特性数据中是没有XP-G光源数据的，如下图所示：因此需要借助表面光源生成插件来将XP-G的光源数据加入到TracePro的光源特性文件中。
打开Surface Source Property Generator插件打开Surface Source Property Generator插件。
插件整体界面。
首先，我们需要获取LED的光谱特性数据。
针对XP-G型号的光源，我们以5000K~8300K 为例。
光谱曲线导入方法从规格书中获取蓝色曲线为其光谱图。
将此图片复制并粘贴到插件的波长编辑器中。
点击波长编辑器右下角的helper按钮展开光谱图形识别窗口。
光谱曲线定位开始进行光谱数据识别前，需要定义两个坐标点，即矩形窗口的左下角及右上角所代表的数据点。
点击Set Ref 1，然后点击矩形窗口左下角即可看到一个蓝色的圈，此点代表波长为400nm 相对强度为0。
将第二坐标修改为对应0.75 和1。
TracePro教程上海交通大学
用宏语言Scheme语言进行
最早由MIT开发，属于Lisp语言，功能强大，比较复杂
16
建立模型
信息栏
鼠标在窗口移动，信息栏右侧部分显示当前位置 鼠标左键单击，信息栏中间部分显示单击位置的坐标
27
建立模型
Sweep 由Surface沿指定方向扫出实体
28
建立模型
Revolve Surface绕指定轴旋转形成模型
29
建立模型
布尔运算
只针对Object而不能用在Surface上面 首先选择一个实体，按住Ctrl同时选中另外一个 Unite：实体相加 Abstract：实体相减：选择被减实体、再选择减除实体 Intersect：实体交集
Material Properties
Surface Properties
Surface Source Parameters
Importance Sampling Targets
Prescription Data
Object and Surface Names
Exit Surface for Simulation mode
可以直接读取SAT文件不需要转换。 CAD软件导入TracePro时不能保存材料特性，在CAD软
件中修改之后只有SAT文件可以保存材料属性信息。
CATIA, Pro/E Reader & Writer Solidworks Bridge
安装后可以在Solidworks下建立模型、定义材质特性、 建立光源等操作；调用TracePro进行描光和分析。
Tools/Measure...
TracePro光源建立及设定
12
9
表面光源
• 表面光源可直接建立在表面上 • 发射形式：
– – – – – 表面特性 光通量 照度 黑体辐射 灰体辐射
• 波长形式：
• 表面光源产生器
– 不连续波长 – 自动产生的波长
10
表面光源产生器
Surface Source Property Generator
11
档案光源
• ASCII档记录光源位置、 方向及通量 • 可自行输入Excel • Incident Ray Table 也可储存为档案光源
均匀高斯朗伯型太阳光单一波长或多波长光源应用光纤光学激光二极管格点光源法线向量指上向量格点图形圆形矩形扰动矩形十字随机棋盘形格点光源均匀光通位置加权
建立及设定光源
建立光源
• TracePro5.0版本后的光源波长，分析单位 独立设定 • 可建立三种光源
– 格点光源：与几何模型无关 – 档案光源：从外部导入 – 表面光源：可直接用于模型表面
2
格点光源
• 适用情况
－边界确定的平面 －发光形式：均匀、高斯、朗伯型、太阳光 －单一波长或多波长光源
• 应用
－光纤光学 －激光二极管
3
格点光源
4格点光源5Fra bibliotek格点光源
指上向量
法线向量
6
格点图形
圆形 矩形 扰动矩形
十字
随机
棋盘形
7
格点光源
8
格点光源
均匀光通/位置加权：每条光线能量相 同，位置不均匀分布 均与位置/光通加权：每条光线能量不 同，位置均匀分布
毕业论文：基于tracepro的led导光管设计
毕业论⽂：基于tracepro的led导光管设计毕业论⽂：基于Tracepro的LED导光管设计摘要：微细侧发光导光管可以将LED点光源转化成线光源。
为了同时发挥LED光源和CCFL光源的优势，本⽂对导光管模型进⾏了改进，使不同长度导光管均能满⾜良好的出光性能。
在⽹点公式基础上引⼊⾮线性修正参数α，并找到导光管长度与α的对应关系，得到不同长度导光管的优化⽹点排布形式。
针对较短导光管光能利⽤率偏低的问题，采⽤导光管⼀端⼊光，另⼀端镀反射膜的⽅法，可显著提⾼光能利⽤率。
模拟结果表明，该类导光管光能利⽤率达到63%以上，亮度均匀性达到93%以上，可应⽤于⼤中型尺⼨的液晶背光模组中。
TracePro是⼀套普遍⽤于照明系统、光学分析、辐射度分析及光度分析的光线模拟软件。
⽐起传统的原形⽅法，TracePro在建⽴显⽰系统的原型时，在时间上和成本上要降低30－50%。
关键词：LED；导光管；光能利⽤率；TraceProAbstractMicro-opticalside-emitting light pipe can transform LED light from point source to linear source and it has the advantages of both LED and CCFL when used in LCD backlight module. In order to achieve good performance of light pipes with different lengths, this article, improves the light pipe model and introduces nonlinear correcting paramet - 12 -结束语 - 19 -致谢- 20 -参考⽂献 - 21 -第⼀章绪论1.1课题的研究背景及现实意义半导体技术是⼀种健康、节能、环保型照明产品。
Tracepro培训一 光源设置
2016/1/20
建立光源
TracePro5.0版本后的光源波长，分析 单位独立设定 • 可建立三种光源 – 格点光源：与几何模型无关 – 档案光源：从外部导入 – 表面光源：可直接用于模型表面
•
2016/1/20
格点光源
• 适用情况 • － 边界确定的平面 • － 发光形式：均匀、高斯、朗伯型、太阳 光 • －单一波长或多波长光源 • 应用 • －光纤光学 • －激光二极管
Grid setup-格点光源方向设置
左图例设置为光线朝Z轴正向 出射
2016/1/20
Beam setup-密度分布
• 均匀分布 • 高斯分布
均匀光通 /位置加权 均匀位置/光通加权
Beam waist: the 1/e2 point. X,Y 方向可设置不同宽度
2016/1/20
Beam setup-角度分布、光束方向
Half angle: 定义发散角度 均匀角度 高斯分布 Lambertian分布 日照分布
光束方向 一般设置为垂直于格点。 若需调整光线方向，可通 过调整格点光源方向设置。
2016/1/20
wavelengths
单一波长，Raytrace光线条数与可点 光线条数一致；多波长刚按波长数成 正比增加。 更改波长对应weight仅减少对应光线 的光通量，不减少追迹光线数。 左例：格点光线条数：rays/wave 271 每条光线能量 1W 两个波长，计追迹光线542条
可直接用于模型表面建立光源格点光源激光二极管2016121圆形gridsetup格点边界设置矩形可实现环形发光面gridsetup格点图形2016121格点图形定义格点边界中发光点的位置有以下6种变化gridsetup格点光线条数及计量单位经圆形边界圆形格点图形为例
Tracepro学习教程
Tracepro设计实例
分析设计要求
光源 总光通量110lm 半光强角度110度 配光 截光角不应小于27度
半光强角不小于6度 照度 中心光强为4000cd
通过分析，可以得出：设计需要一个聚光的反光杯，且反光杯 的口径与深度的比值接近于1.
2019/5/10
Tracepro设计实例
2019/5/10
File>Open
Insert>Part
Tracepro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
2019/5/10
Tracepro光学特性
Tracepro的建模后，就要对 模型进行属性的设置光学特 性在Tracepro的模拟中非常 重要，模拟的目的是模拟结 果与实际更为接近。所以光 学特性的定义就是给模拟效 果一个好的起始。
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。
2019/5/10
Tracepro设计实例
反光杯建好后，材料属性也定义完毕，需要根据要求在反光杯的前方 添加3mm的钢化玻璃。
2019/5/10
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。
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。
TracePro光学设计
11
公司
扩散片
2020/3/7
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
12
公司
定义光源
• 自定义光源
– 可建立平行光束，高斯光束，偏振光等… – 可自建各种发光角度分布 – 自订波长，黑体辐射，灰体辐射… – 可建立各式灯泡，LED等等…
• 灯泡库
– TracePro灯泡库 – Radiant Sources灯泡库 （Prosource转档）
TracePro光学设计
2020/3/7
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
1
公司
Outline
• TracePro简介 • 功能介绍
– 模型建立 – 定义光源 – 描光计算 – 分析功能
2020/3/7
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
2
公司
TracePro简介
• 美国NASA卫星计划所开发的软件 • Lambda Research公司 • 光学与机构最佳沟通桥梁，曾获软件设计大奖 • 适用于各种光学设计如：镜头杂散光分析，背光板，
5
公司
功能介绍
• 模型建立 • 定义光源 • 描光计算 • 分析功能
2020/3/7
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
6
公司
建立模型
• 内建模型
– 可建立：透镜，反射 镜，柱状体，球体等 各式形状…
– 提供布尔运算， Sweep，Revolve…
• RepTile可建立各种网点 分布，计算速度最快
10
公司
材质库
• 拥有完整的材料库
– 各种光学玻璃，塑料等…
• 各种镀模及表面特性
– 各式铝材料，diffuser，油墨… – 可自行建立镀模 – 完整的散射模型（可以利用Reflet量测转入TracePro）
TracePro 7.0自学课件(5)——导光管
Plastic Acrytic
3、打开Define下拉菜单，选择格子描光Grid source命令。此命令输入参数如下图：
2
Gaussian 30 30
应用(刚才设定的)属性
Plastic Acrytic
追迹光线
导光管中的光线
Irradiance/ Illuminance Maps 辐照度图/ 照度图
90
延转角度Angle：90，
25
半径Radius：25。
4、点击Revolve Surface插入延伸。
最后进行Sweep面延伸， 完成导光管的实体模型： 1、选中端面Surface3，
使用Edit→ Surface→ Sweep命令。
2、在Sweep Surface Selection对话框中输入 Distance为 15 ， Draft为-2。
Rectangular Candela Distribtion Plot
ISO-Candela Plot
本讲结束
TracePro 7.0 自学课件（5）
黄振永
TracePro设计案例
导光管
在Tracepro中进行导光管设计将用导面延伸功能。 设计的主要步骤如下：
1选择实体模型 Primitive Solids命令。
3、在基本实体模型设置对话框中选择 Cylinder/Cone设置栏。
4、选中Cylinder/Cone，在Base下的Major栏 输入 2，Top下的Length输入 30。
2
30
接下来使用Revolve命令对上面输入的光管 进行右端面延伸： 1、选中光管右端面，即表面2。
2、选择 Edit → Surface → Revolve命令。
tracepro学习---2010用于生产实习
etolang@
16
实体建模方式
立体建模使一项用虚拟物质建立计算机模型的技术，它就 像你用真实的物质建模一样。一个三维立体模型被定义为 由有限的表面组成。通过立体建模你可以避免普通建模的 很多错误。你可以相信你所建的模型外形上使正确可信的。 TracePro拥有许多方法来建模和对模型进行操作。 • 可从其他立体建模程序导入 • 可从镜头设计程序导入- TracePro将自动生成立体模型 • 可用TracePro建立块，柱，锥，球面和薄纸thin sheets. • Create solid objects needed for optomechanical systems 包括光学元件，反射体，集中体concentrators, 菲涅耳透镜，baffle vanes. • 通过布尔运算建立复杂模型，布尔运算包含：相交，相 减，联合 • 通过Sweep和Revolve命令对模型进行修改
etolang@
8
TracePro 介绍
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 是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、
用Tracepro模拟出的白光步骤
用Tracepro 荧光粉模拟出白光的步骤网上有很多tracepro模拟荧光粉的教程，解决的都是某一方面的问题，我自己在摸索的时候，偶然模拟出白光，并找到一些参数设置的规则，发到论坛上，供大家参考。
当然，也希望抛砖引玉，能有高手一起交流，共同学习。
话不多说，第一步，模型：图中绿色的部分是一个外壳，在附件中有介绍画的过程；蓝色部分是芯片，尺寸是0.4*0.4*0.1；黄色部分是一个半球壳，也就是荧光粉层，画的过程就是两个半球体进行布尔运算，这是荧光粉层，尺寸自己决定，不要超出了反光杯的范围，也要覆盖芯片。
第二步，荧光粉的性质的编辑在Utilities 菜单中选择Fluorescence Property Generator 会出现下图显示的插件（TracePro4.0版本以上）找出一份荧光粉的激发光谱、发射光谱以及吸收光谱的数据表，（这里从光行天下的ncuer前辈处找的一份光谱数据表）见附件把数据表，按照波长为横坐标，相对强度为纵坐标，在对应的编辑器的图中描点。
结果如下：（激发光谱）（发射光谱）一般吸收光谱和激发光谱一致，不需要另行设置；接下来点右下角的input spectra 图标，把激发光谱再输入一遍，就可以保存了，这个是芯片的发光光谱，在Tracero里还要重新设置的。
如下图（吸收光谱）（input spectra）然后就可以在File 里选择Export to Tracepro(建议先保存，一般要导入两遍，省得再画一次)照着这个填就好，到这里荧光粉性质的编辑就好了。
第三步，设置芯片的发光属性。
在芯片模型的上表面，点击右键，选择表面光源，按下图设置：至于波长部分，输入0.45、0.455、0.46、0.465、0.47，并在权重中分别改成0.5、0.75、1、0.75、0.5这就代表，芯片的发射光谱为以0.46um为峰值，半波峰宽为20nm的蓝光谱。
当然如果电脑强大的话，总光线数可以增加，波长可以再细分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
TraceProLambda Research Corporation TraceProTracePro/name05TraceProTraceProTraceProTracePro3.01LED23LightPipe TutorialLEDLED TutorialTracePro LC TacePro TracePro ExpertLEDLED LWT676LEDTraceProCrate a Thin Sheet1TracePro File New2View Profiles XY XY3Insert Primative Solid Thin Sheet4mm Insert5Zoom All View Zoom AllSelecting a SurfaceTracePro1Insert Primitive Solid2View Profiles YZ YZ3Edit Select Surface()()-Use Sweep to form a solid4Edit Surface Sweep1Edit Surface Sweep20.9mm43Apply Z(User Sweep DirectionZ Z Z=1)Complete the Solid1Surface420.2mm draft=03Surface840.9mm draft=-4Creat a conical holeLED Cone ReflectorCone(Boolean Subtract operation)1Insert Primitive Solid Cylinder cone2InsertSubtract the Cone from the packageBoolean Operations Body ToolsPackage Cone2System Tree Ctrl2Ctrl3Edit Boolean Subtract42System TreeAdd diffuserdiffuser package thin cylinder diffuser scatteringperfect mirror1Insert Primitive Solid, Cylinder/Cone23Insert CylinderLEDLED Data Sheet0.4×0.4×0.5mm1Insert Primitive Solid Block23LED Z 1.175Block4Insert5System Tree Objects IdentifierDiffusing Surface PropertyLED Diffuser(a perfectLambertian Transmitter)(Conical hole)(perfect reflector)LED(perfect reflective diffuser)Manufactuer1TracePro(Perfect Mirror SurfaceProperty)(diffuser property)2Difine Edit Property Data Surface Properties3Add Property Lambertian DiffuserScatter Model ABg40.0( a lossless surface)(Solve for)BEDF BTDF(Bidirectional Trasmission DistributionFunction )(Surface property)(three foefficients)(Scattering Portion)(ABgmanual)5File Save Property databaseApply diffuser surface property1Define Apply Properties Surface2Diffuser inner surfaceSystem TreeEdit Select Surface Surface3(Zoom)4(Lambertian Diffuser)5ApplyApply Mirror Surface PropertyConical hole base side Mirror Surface1Bottom Ctrl2Property Name Perfect Mirror3ApplyLED Source1Analysis Raytrace Oprions(Raytrace Option)2Option Radiometric Units Photometric3Apply4LED top surface5Apply Properties Surface Source6Source Type Flux7Apply0.05lm LEDPerform the Raytrace1Analysis Source Raytrace Trace RaysTracePro AuditAnalysis Source RaytraceDisplay Candela PlotCandela Plots1Analysis Candela Options2Orientation and Rays3Nomal Vector Up Vector,4Candela Distributions5ApplyTracePro Candela1Analysis Candela Plots Polar Candela Distribution Polar Candela Distribution2LCD Back Lighting TutorialTracePro ExpertTracePro LCD····RepTile()··IrradianceLCDLCD1TracePro;2Insert Primitive Solid3Block X=100Y=10Z=1004Insert5Zoom All()View Zoom AllOpening the System TreeTracePro1Window Split23D3Object SurfaceLCD Adding Material Properties to the LCD PanelTracePro model objects surface LCDMaterial Property Optical1block System Tree Viewing area2tree pop-up menu PropertyApply Properties(TracePro Define Apply Properties)3Material4Plastic Ploycarb56block Plastic PolycarbLCD Adding Surface Properties to the LCD PanelBottom3side12351Object+block object21System tree Viewing area3Ctrl23545Perfect Mirror6Apply7System TreeCreating the Fluorescent Tube1Insert Primitive Solid Cylinder/Cone2Radius length Base Position Base Rotation3Insert CylinderAdding a Surface Property to the Bulb1object+Tree Cylinder32Surface 0System Tree Viewing Screen3Surface 0+Viewing area4Properties5Surface6Fluor White7Apply Properties Apply8Surface 0Surface Property : Fluor WhiteBulbAdding a Surface Source Property to the BulbSurface Source TracePro emittingSurface1Apply Properties Surface Source2Source Type Flux 30WattsTotal Rays 1000Angular Distribution Lambertian3Apply Surface 0Creating the Reflector around the Surfacereflecting surface1Insert Primitive Solid Insert Primitive Solid2Cylinder/Cone3Cylindical Shell4Outside Reflector Dimensions Inside Reflector DimensionsCreating the ReflectorBoolean Subtraction the outer cylinder the inner cylinder1System Tree()2Ctrl System Tree()Ctrl+(Click)3Boolean Subtract icon Edit Boolean Subtract4System Tree65Undo()Edit UndoBlock1Insert Primitive block2sheel3Ctrl+click45half-cylinder reflectorApplying a Surface Property to the Reflector1System Tree Cone 4.9 millimeters(4.9mm)2Apply Properties Surface Diffuse White3Apply4System TreeDiffuse WhiteRepTileCreating a dot pattern using RepTileTracePro Expert Edition RepTile feature1(Define Edit Property Data RepTile Properties)The RepTile Property EditorTracePro Property Editor(TracePro )LCDRepTile Property1RepTile Property EditorAdd RepTile Property2LCD(LCD panel dot pattern for the name)Geometry Type= Sphere3OKSphere Ellipsoid Hip (Mansard) Roof()Cube Corner Prism Rounded Prism/1Tile Parameters Rectangles253Spreadsheet114Bump5Property6Save icon(FileSave)LCD1LCDRepTileSystem Tree2Define Apply PropertiesRepTile3()Diffuse White4Up Vector5Apply98×98mm()SubstratePerfect MirrorholesDiffuse White1mm 5mmDisplay the RepTile SurfaceTracePro RepTile1View Display RepTile()2View Profile()ISO 1Adding an observation ScreenLCD light GuideIrradiance distribution1Insert Primitive Solid Block2Width Position3Observation Screen4Perfect Absorber Surface Property5Turning the Display of Rays off100010001Analysis Display Rays()2Display Rays Check markRunning a source trace simulation1Source TraceSurface Source ray-trace2TracePro Preprocessed34audit TracePro 1000Display Ray TracemodelTraceProRay Sorting1Analysis Ray Sorting2Starting Rays1005update501003AnalysisDisplay RaysDisplay Rays60%100%33%66%0%30%/Displaying an Irradiance MapTraceProAnalysis ModeSimulation Mode/Irradiance/Illuminance maps/Candela/Intensity plots1Analysis Irradiance Options2Irradiance /Irradiance Map3Apply/Irradiance map12Irradiance map(Analysis Irradiance/Illuminance map/)34Irradiance map5WindowTile Vertical Tile VerticalImprove Irradiance Sampling1000Irradiance plot1Analysis Display Rays2Source Surface100010000Adding a Surface Source Property to theBulb3Irradiance MapUnderstanding the Irradiance Options/Irradiance/Illuminance Options Analysis MenuIrradiance/Illuminance mapRays to plot Absorbed irradiance/illuminanceincident Irradiance/Illuminance MapWatts WattsAnalysis Raytrace Options Radiometric Units radiometric unitsPhotometric UnitsNormalize to emitted box irradiance mapforeground backgroundcolor mapBlack&White andgrayscale mapsCountnumber of pixels20detector2020larger countsViewSmoothing Gaussiansmoothing detector pixelsChoppy or non-contiguous datadebuggingGaussian smoothingfunctionLightPipe TutorialTracePro LC TracePro TracePro ExpertTraceProTracePro1TracePro File View2Insert Primative Solid Cylinder/Cone3230Insert4Zoom All View Zoom AllSelecting a SurfaceTracePro1Edit Select Surface(Select Surface tool)rod right endSystem Tree Window Split System TreeAdding a Bendarc1Edit Surface Revolve()Revolve Surface Selection290253Swept revolved(0,-25,30)X4Revolve SurfaceAdd a tapertaper1Edit Surface Sweep Sweep Surface Selection2Distance15Draft angle -22Apply a Material PropertyTracePro Properties make the mode optical bulk V olumethe index of refraction1Edit Select Object(Select Object)2Define Apply Properties()Apply Properties3Plastic Catalog Acrylic Apply System Tree ObjectMaterial Property NameSetup a Grid of RaysGrid RaytraceGaussian beam1Define Grid Source()Grid Source2Grid Setup Outer radius2Grid Pattern RandomTotal rays1000(0,0-0.1)3Beam Setup()Gaussian (degrees)()Angular profile30Half anglesTrace the RaysGrid RaytraceApply & Trace Rays(&)TraceProAudit Audit database Property informationAnalysis Display RaysAnalysis Ray Sorting()/Setting Irradiance Map OptionsIrradiance Map Options Irradiance Plot1AnalysisIrradiance/Illuminance OptionsApply/Display the Irradiance Plot1AnalysisIrradiance/Illuminance Maps Irradiance MapIrradiance Map2Normalized FluxSurface 4Candela OptionsCandela Options Candela Plots1Analysis Candela Options ApplyIso-Candela Ploar Iso-Candela PlotTracePro Missed Rays1Analysis Candela Plots Polar Iso-Candela Polar Iso-Candela2CandelaTraceProSystem TreeModel WindowZoom AllPrimative solidCylinder/Cone /Polar Candela DistributionDraft angleEdit Property DataSurface PropertiesRepTileIrradianceLensApertureSemi-DiameterSemi-diameterDecenterObstructionPositionAsphericunitsthinknesscatalogcylindricPrimitive SolidsBlockCylinder/cone /TorusSphereThin SheetplaneDefineApply PropertiesEdit Property DataSurface PropertiesMaterial PropertiesBulk Scatter PropertiesGradient Index PropertiesRepTile PropertiesFluorescence PropertiesThin film StacksMaterialSurfaceSurface SourceI, IntensityF FluxE IlluminanceirradiancePrescriptionImportance SamplingExit surfaceRaytrace FlagDiffractionMueller MatrixBluk ScatteringClass and User DataTemperatureTemperature DistributionGradient IndexDisplay of Index and absorptance for given wavelengthMirrorPerfect AbsorberProperty/Irradiance/Illuminance MapBoolean Subtract OperationRevolveSweepZoom AllRay SortingIR。