TracePro光学仿真软件应用
Tracepro在大功率LED一次光学设计中的应用简介
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他们用Tracepro来做些什么？
导光管（ light pipes ）、背光板 (Backlight Light) 、面板灯等 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 LED 光学设计及应用 红外线成像系统（ infrared imaging systems ） 薄膜光学（ tissue optics ）
要求：利用低折硅胶（n=1.41）在离灯珠10米处，形 成一个长20米，宽3米的矩形均匀光斑；
专业LED制造商，提供照明解决方案
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四、设计经验分享和相关注 意事项
Monte Carlo相关； 光线颜色问题； 导入模型格式（SAT、IGES 、STEP ）; 仿真模式不分析模式； IES文件格式相关； 模型破面问题； 中英文版本的细微差距；
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设
r In A ( x, z) r ( xt 故有， O u t B ( xt , H ) ( xt N ( dz, dx)
( x, z) x z
2 2
x, H z) x) (H z)
2 2 2
(dx ) (dz )
2 2
专业LED制造商，提供照明解决方案
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建立仿真光路系统模型
曲面数据 计算
Proe透镜建 模
模型导入 TP 完善光路 系统模型
专业LED制造商，提供照明解决方案
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参数设置不光线追迹
专业LED制造商，提供照明解决方案
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仿真结果不分析
专业LED制造商，提供照明解决方案
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光学仿真软件应用
TracePro光学仿真软件TracePro这套高阶光学仿真软件，是目前市占有率最高的仿真软件，这一切都是因为它以ACIS 的固体模型为核心，所以使用者在设计分析模型时，可以非常直观的了解其模型。
而在赋予其对象材质时，不需特殊的使用技巧，即可完成所有的设定，更是令人激赏。
当然功能强大且完整的分析图形及表格，更是使用者不可或缺的好帮手。
而这样功能完整的软件，其学习曲线却目前市面上所有光学软件中公认最短的，所以TracePro可以帮助使用者在很短的时间内完全学会使用TracePro，不会因为冗长的学习过程而使人却步。
应用领域车灯相关(HID、LED、Fluorescent、Incandescent……等的灯源)、太空相关(杂散光、鬼影、热效应对影像的影响……等)、显示相关、照明相关、生医相关、雷射组件、消费性电子产品、TracePro等级分类RC：这个版本是针对反射式照明系统在3D设计环境所设计的版本等级，可分析35个对象和10个光源。
LC：这个版本是针对所有的照明系统，其中包含大部分TracePro的分析功能，可分析35个对象和10个光源。
Standard：这个版本是针对所有的照明系统的标准版本，可分析绝大部分的照明及光学系统，且可无限制的设计光源及对象。
Expert：这个版本是最高等级的版本，这也意味着这个版本将可使用TracePro所有功能，其中还包括有RepTile、热分析及双折射……等等的高阶设计功能。
而Reptile是TracePro针对背光板所新增的特殊算法，可用来设计百万个以上用来散射的点以及多棱镜的增光片……等。
汽车产业车灯设计方案(TracePro in the automobile industry lamp)Design Overview汽车产业车灯设计方案利用TracePro强大的分析运算及简易的操作接口，准确的设计出符合国际法规要求的车灯系统。
更可搭配外挂模块-Photo-realistic Rendering秀出人眼的实际视觉效果。
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软件在“LED技术”教学中的应用
一套普遍用于照明系统的光学仿真软件。在“LED 技术”教学过程中增设 LED 光学设计实验，利用 TracePro 软件
模拟 LED 器件辐度学和光度学等各种光学性能，使学生对 LED 理论基础知识及其应用有更直观的了解。实践证
明，通过 TracePro 软件仿真教学能够提高学生的兴趣热情，加强对抽象知识的理解，获得更好的教学效果。
光源的照明光学系统中，一般都是将多个 LED 以一定的形
状阵列排布，将多个 LED 的光线在照明目标面上叠加加以
得到光照度均匀分布。根据照明灯具的光输出特性和应用场
合，将多颗 LED 组合在一起，有多种排列方式，如线性排
列、平面排列、曲面排列、立体排列等。用 TracePro 软件自
行设计一款简易的 LED 阵列排布进行建模仿真，如图 5 所
教学难度，也增加了学生的学习难度。笔者通过教学实践， 的波长，单位为纳米（nm）。相关色温是光源发射的光与黑
利用 TracePro 软件仿真技术，设计多种 LED 光学仿真实验， 体在某一温度下辐射的光颜色最接近时的黑体温度，单位为
取得较好的教学效果。 2 TracePro 仿真软件简介
开尔文（K）。这些抽象的理论概念通过 TracePro 软件进行 LED 仿真，可设置或获取相应的这些光色参数，使学生更好
科技与创新┃Science and Technology & Innovation
文章编号：2095－6835（2021）13－0160－03
2021 年 第 13 期
TracePro 软件在“LED 技术”教学中的应用＊
刘康
（福建省厦门市集美区厦门工学院，福建 厦门 361021）
摘 要：“LED 技术”课程旨向学生教授半导体照明材料、LED 器件、灯具及照明应用技术，而 TracePro 软件是
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。
TracePro光学仿真及WinTherm示例(legend08fda整理)
这类系统光源的像位于成像物镜的入瞳上，保证一定大小的光源的能量进入成像物镜。 而欲成像的物平面放置在聚光镜与成像物镜之间，一般尽量靠近聚光镜。 很明显， 如果没有聚光镜， 光源发出的一定孔径角的光线直接照到透明画面上后再出射
将发散得很厉害， 只会有很少部分光线进入成像物镜， 甚至可能使物平面边缘点的光线完全 不能进入成像物镜。可见，在这种系统中加聚光镜是非常必要的。 三、软件介绍 （一）TracePro 介绍 TracePro 是美国 Lambda Research 公司产品，是一套符合工业标准的 ACIS 固体模型绘 图软件发展的光机软件。它广泛用于镜头杂散光分析，背光板设计，LED 照明，灯具，车 灯，投影显示器在，扫描仪，医疗仪器等领域。目前版本为 4.0，包含主程序与其它 CAD 软件的档案转换工具，其中主程序包含 RC，LC，Standard，Expert 四个版本，可以对真实 场景（Photo realistic）进行计算和显示，具有众多的国内外用户群。 TracePro 模拟步骤分为：建立（修改）模型，定义光学物性，定义（修改）光源，描光 设定及计算，结果分析，报表模型输出等几个步骤。如下框图所示：
其边缘亮度为中心亮度的 70%左右。由于人眼对亮度的感觉较为敏感，故照度的均匀性十 分重要。 以下为光强度的方向分布图：
可以看出，其光强的分布角（孔径角）约为 17 。 由上分析可知，由于镜片的象差存在，孔径角过大会引起傍轴条件的破坏，因此，照度分布 会不均匀；且衍射的存在，受衍射极限的限制，孔径角应约束在一定小角度内，采取加长有 效工作长度（反射式）来达到投影面的尺寸指标。 所学知识：深入了解了光线追迹的原理，熟悉了 TracePro 软件的运行模式及相关操作，指 标判读和与其它软件的配合使用性能及兼容问题。 待改进之处：在建模之后应在 zemax 中进行象差较正，符合尺寸设计，再在 TracePro 中进 行光线追迹，分析各技术指标，从而进行优化改进。
光学设计必须了解的软件——TracePro
光学设计必须了解的软件——TracePro光学设计必须了解的软件——Trace Pro文 | eLicht编者手记：家庭主妇觉得灯是个装饰品，建筑师工程师觉得灯是建筑材料，但灯的本质作用在于被点亮之后的光，所以围绕着灯的外观、工业、散热各种设计，最本质的就是光学设计。
在传统光源时代，光学设计是件高大上的事情，但LED 时代，光学设计开始从应用领域倒推百花齐放，灯具中的光学设计变得越来越被需要，那么要做光学设计需要会用哪个软件呢？今天咱们来给您讲一讲 TracePro 。
关于 Trace ProTrace Pro 是一款计算速度快，具备分析及光学设计软件Trace Pro 是一套功能强大、准确可靠、界面友善、易学易用的世界知名照明灯具设计仿真软件,专门作为照明设计或是光学机构设计之用。
Trace Pro 拥有完整成熟的操作界面，其直觉友善的设计架构，可以非常快速地让使用者熟悉软件的操作环境。
Trace Pro 使用 ASIC 实体绘图引擎作为其 CAD 的运算核心，能轻易地新建或汇入光学模拟所需的固体模型。
目前主流的 CAD 软件均有支持 ACIS 规格 ( SAT 格式)，故其几何转档上的兼容性极高。
Trace Pro 可以进行光学成像分析、辐照度分析及人眼视觉成像分析等，几乎涵盖所有光线追迹上的问题。
在分析结果后处理的部分，Trace Pro 提供了 Irradiance / Illuminance Map、Candela Plot 等方式可以进行后处理的可视化输出，并可以汇出该结果作为储存或数据交换之用，有助于企业累积其产品知识。
Trace Pro 已广泛应用于需要对光线分布进行控制的各个工业领域。
Trace Pro 在 LED 光源照明产业的应用。
1、可进行二次光学的设计验证与分析模拟；2、可进行荧光粉激光效应的模拟；3、可模拟 LED 多重光源的混光结果；4、可仿真 LED 的照明系统。
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。
Zemax和Tracepro光学仿真软件的教学实践与探索
Zemax和Tracepro光学仿真软件的教学实践与探索摘要：以三片式照相物镜的设计为例，简单介绍了Zemax和Tracepro两种光学仿真软件，对这两种仿真软件的输出结果进行了详细的比较分析，给出了这两种光学仿真软件的优缺点，提出了对于一个复杂的光学系统的仿真设计，可以结合这两个软件进行综合设计，比如，对于一个光学系统，可以先使用Zemax软件进行优化，完成后再使用TracePro软件进行光线追踪，最后在成像面进行成像质量分析，光照度/辐照度分析及人眼视觉成像分析等。
对相关的专业教学人员和软件使用人员有一定的参考价值。
关键词：Zemax; Tracepro;光学仿真软件;教学探索基金项目：华南农业大学校级教改项目（JG21137）0 引言光学仿真软件的教学是光学、光电、光机电等专业课教学工作的重要组成部分。
常见的光学仿真软件有CODE-V、LightTools、Zemax、Tracepro等[1-5]。
这些光学仿真软件都有自己的优势和不足之处。
ZEMAX目前是光电子领域熟知的光学设计的首选软件。
该软件拥有两大特点，可以实现序列和非序列分析。
在全球范围内，这款软件已经被广范的应用在设计显示系统，照明，成像的使用系统，激光系统以及漫射光的设计应用方面。
ZEMAX 有三种不同的版本：ZEMAX-SE （标准版）；ZEMAX-XE（扩展版）；ZEMAX-EE（工程版）。
ZEMAX应用领域有Projector，Camera，Scanner，Telescope，光纤耦合，照明系统、夜视系统等。
Tracepro 也是一款功能强大、准确性高、介面友善、易学易用的光线追迹光学仿真软件，TracePro拥有完整成熟的视窗介面，其直觉友善的设计架构，可以非常快速地让使用者熟悉软体的操作。
TracePro使用ASIC实体绘图引擎作为其CAD的运算核心，能轻易地新建或汇入光学模拟所需的固体模型。
目前主流的CAD软体均有支援ACIS规格(SAT档)，故其几何转档上的相容性极高。
高端灯光设计师之TracePro配光设计与应用
24度反光罩案例分析
打开Tracepro配光设计软件，先导入光源资料，再插入上述所建的 24度反射器实体模形，调整到实际灯具中的相对位置上。点击光线追踪， 待光线追踪完成后，可直接点击光斑效果图、极座标或直角坐标。如下图 。
反光罩案例分析
反射器设计: 结 论: 1、选择棱晶面来建模； 2、模拟设计的实体模型。以Tracepro配光设计软件来验证；
磨砂面反射示意图
反射设计原理
旋转对称 反射器
旋转对称光源 的轴与反射器 重合
旋转对称等光强分布
旋转对称 反射器
有两个对称面的 光源轴线与反射 器轴垂直
有两个对称面的等光强 分布
反射设计原理
旋转对称 反射器
有两个对称面的 光源轴线与反射 器轴重合
有两个对称面的等光强 分布
有二个对称面的柱 面反射器
电磁波频谱图 常用380—780nm表示可见光的范围
光度学中常用的坐标
空间光强分布，可以通过三种方式： 旋转对称 1、极坐标 室内灯 路灯 二个对称平面 一个对称平面
2、直角坐标
投光灯
3、等光强图光强曲线示意
等光强曲线
旋转反射器的设计理论
棱晶面反射示意图
内凸面反射示意图
F2
F1
F
反射器反光示意图
一：灯具光学讲议 二：配光设计工具——Tracepro 三：配光测试工具——分布光度计 四：配光设计实践与案例 五：反射器设计汇总
二：配光设计工具——Tracepro
照明设计工具——Tracepro TRACEPRO是光学成像和 照明设计仿真软件。借助 TRACEPRO照明设计软件大大缩 短了产品开发的周期提高产品 出光设计的准确性节省不断开 模测量修改成本。
TracePro光学设计软件介绍共23页
19.03.2021
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
12
公司
TracePro是所有光学软件中 兼容性最高的光学仿真设计软件
19.03.2021
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
13
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）
• 灯泡库
– TracePro灯泡库 – Radiant Sources灯泡库 （Prosource转档）
19.03.2021
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
16
公司
描光计算
• 可选择Analysis mode或是Simulation以增快速度 • 可自订Voxel计算速度将增快50倍以上，而得到正确的
• Polarizer，Grin lens…
19.03.2021
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
14
公司
扩散片
19.03.2021
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
15
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…
19.03.2021
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
19
公司
人眼视觉效果仿真
• Photorealistic Render • 可先仿真出产品制造后，人
眼所见之的实际效果 • 应用于导光管，背光板，车
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_7新功能介绍
TracePro_7新功能介绍TracePro是一款功能强大的光学仿真软件，用于设计和优化光学系统。
最新发布的TracePro_7带来了许多新功能和增强项，让用户能够更快速、更准确地分析和优化光学系统。
以下是TracePro_7的新功能介绍：1. 快速设置向导：TracePro_7引入了一个全新的快速设置向导，帮助用户更轻松地创建并设置光学系统。
向导提供了一系列易于理解和使用的选项，可以快速配置系统的几何结构、光源、材料和探测器。
用户只需要按照向导的指导，一步步完成设置即可。
2. 多种材料定义方式：TracePro_7提供了多种定义材料的方式，用户可以根据自己的需求选择最合适的方式进行材料的定义。
除了传统的导入折射率数据，TracePro_7还支持使用经验数据和Cauchy模型进行材料定义。
这使得用户能够更灵活地定义复杂的材料属性。
3. 自动优化工具：TracePro_7引入了一套强大的自动优化工具，用于通过调整系统中的参数来最大化系统的性能。
用户只需选择要优化的参数，并为每个参数设置适当的范围和步长。
然后，TracePro_7将使用优化算法自动最佳参数组合，以实现给定的性能目标。
4. 改进的散射分析：TracePro_7提供了更精确和全面的散射分析功能。
新的散射分析工具可以模拟光在材料内部的扩散和传播过程，以及在材料边界上的散射现象。
用户可以通过分析散射过程来评估系统的实际性能，进而优化设计。
5. 聚焦优化：TracePro_7的聚焦优化工具可以自动优化系统中的聚焦性能。
用户只需选择聚焦距离和目标直径，并为系统中的元件设置参数范围和步长。
然后，TracePro_7将自动最佳参数组合以实现最佳聚焦效果。
6. 多GPU加速：TracePro_7支持使用多个GPU进行仿真计算，大大提高了计算速度。
用户可以利用自己的多个GPU资源，加速仿真过程，缩短设计周期。
7. 改进的用户界面：TracePro_7的用户界面进行了全面升级，使得用户能够更直观、更高效地使用软件。
TracePro在LED设计中的应用
TracePro在LED设计中的应用配合LED光源的应用的设计要求有相应的光学设计软件，TracePro就是这样的软件，它可以进行LED 光源的应用的各种需求的设计，可进行配光曲线的分析、照度、灰度、混光效果等分析。
并针对CAD软件SolidWorks开发的TracePro BridgeTM 模块，它允许设计者使用CAD软件SolidWorks建立要在TracePro进行分析的各种复杂的光学系统模型，并可以在SolidWorks软件中直接定义模型的各种光学材料特性。
这个功能和之前TracePro软件的CAD转档程序是有本质的区别。
同时，此功能对于LED的应用的设计是非常实用的。
通常LED的应用设计是使用几组LED光机模组取代传统的白炽灯泡，再安装到相应的装备中。
例如，应用在摄影中LED环形灯，我们使用一些具有特定的配光曲线的LED，代替传统的白炽灯做成的LED环形灯，具有低能耗、响应速度快、可靠性好的特点。
使用SolidWorks 和TracePro 构建和分析LED环形灯的例子。
我们可以使用TracePro Bridge for SolidWorks, 这个功能在CAD软件中建立环形灯的模型，并像在TracePro里面一样定义模型的光学材料特性，SolidWorks的文件夹里有完整TracePro的光学材质库，此材质库可通过TracePro Bridge来激活。
因此，通过此功能，设计者可以建立所有的光学、机械的各种真实的、完美的模型。
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：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。
TracePro
TraceProTracePro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体。
它是第一套以ACIS solid modeling kernel为基本的光学软体。
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介面的模拟软体。
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。
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%。
应用领域包括：照明、导光管、背光模组、薄膜光学、光机设计、投影系统、杂散光、雷射邦浦常建立的模型：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。
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。
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。
其实原则上来讲，此次的TracePro大版本的更新在功能增强上的增加并不是特别突出，现在更多用户的更加需要的是能够进行Auto Design的优化功能。
TracePro的优化功能是基于自身的Macro语言的，而其Scheme 语言的功能很强大，可是对于用户而言，尤其是初学者而言非常苦涩难懂。
针对这样的现状，TracePro中文站已经解决了包括效率优化、准直优化、均匀照明优化的常用优化的自主开发。
让用户可以方便的进行优化设计。
tracepro仿真设计实例
三、实验步骤下面以导光管为例：1.运行Tracepro并用File|New打开一个新模型；2.打开Insert|Primative Solid对话框，并选择Cylinder/Cone标签；3.输入主半径为2，长度为30，并按下Insert按钮；4.按下Zoom All缩放全部或者View|菜单以便看到新物件5.用Edit|Select|Surface菜单选择棒的右端面right end；用鼠标“选取”棒的端面。
6.选择Edit|Surface|Revolve Surface Selection旋转填料选项；7.输入角度90°与弯曲半径25；8.将轴置于点（0,-25,30），并定义轴的指向为空间中的X轴方向；9.按下旋转填料Revolve Surface按钮来进行弯曲；10.通过Edit|Surface|Sweep打开表面拉伸填料选项Sweep Surface Selection对话框；11.在拉伸长度Distance框中输入15，拉伸角度Draft angle为-2°，表面沿着设定长度被拉伸的同时，以2°的角度逐渐变细：12.用Edit|Select|Object菜单选择导光管，并用鼠标点击导光管；13.用Define|Apply Properties(设定材料)，打开Apply Properties应用特性对话框：14.选择Plastic目录Catalog，选择名称Acrylic并按下Apply按钮；15.选择菜单Insert|Lens Element，透镜参数为Surface1 Radius : 25，Thickness 3.5mm，Material BK7，Position (0, 0, -40)在导光管前安置一汇聚透镜，以达到较好的光路耦合性能。
16.设定光源，菜单选择,Analysis|Grid Raytrace,网格光线沿圆周排列 Annular,半径 Outer Radius 10mm,网格光线圆周数量 Rings : 10,光线的起点位置 (0, 0, -48).四、仿真结果按下各点光源Grid Raytrace对话框中的Apply＆Trace Rays按钮，进行光线追迹。
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TracePro光学仿真软件TracePro这套高阶光学仿真软件，是目前市占有率最高的仿真软件，这一切都是因为它以ACIS 的固体模型为核心，所以使用者在设计分析模型时，可以非常直观的了解其模型。
而在赋予其对象材质时，不需特殊的使用技巧，即可完成所有的设定，更是令人激赏。
当然功能强大且完整的分析图形及表格，更是使用者不可或缺的好帮手。
而这样功能完整的软件，其学习曲线却目前市面上所有光学软件中公认最短的，所以TracePro可以帮助使用者在很短的时间内完全学会使用TracePro，不会因为冗长的学习过程而使人却步。
应用领域车灯相关(HID、LED、Fluorescent、Incandescent……等的灯源)、太空相关(杂散光、鬼影、热效应对影像的影响……等)、显示相关、照明相关、生医相关、雷射组件、消费性电子产品、TracePro等级分类RC：这个版本是针对反射式照明系统在3D设计环境所设计的版本等级，可分析35个对象和10个光源。
LC：这个版本是针对所有的照明系统，其中包含大部分TracePro的分析功能，可分析35个对象和10个光源。
Standard：这个版本是针对所有的照明系统的标准版本，可分析绝大部分的照明及光学系统，且可无限制的设计光源及对象。
Expert：这个版本是最高等级的版本，这也意味着这个版本将可使用TracePro所有功能，其中还包括有RepTile、热分析及双折射……等等的高阶设计功能。
而Reptile是TracePro针对背光板所新增的特殊算法，可用来设计百万个以上用来散射的点以及多棱镜的增光片……等。
汽车产业车灯设计方案(TracePro in the automobile industry lamp)Design Overview汽车产业车灯设计方案利用TracePro强大的分析运算及简易的操作接口，准确的设计出符合国际法规要求的车灯系统。
更可搭配外挂模块-Photo-realistic Rendering秀出人眼的实际视觉效果。
TracePro提供了下列之功能来方便设计及准确的分析车灯系统：z使用Reverse ray tracing之功能来分析杂散光现像及解决杂散光。
z搭配内部大量之车前灯光源之数据库来设计出faceted reflector。
z可建立array of lenslets 或lens来搭配设计出之反射罩来模拟分析出整个车灯系统。
z可于一般之3D 立体模型建立之软件如CAD(SAT、IGES、STEP等等)来建构车灯系统，加载/载出(import/export)TracePro作车灯之光学分析。
z很简易的设计出Fresnel lens 搭配光源作车灯分析。
z自建光源来作车灯分析，而TracePro内部也提供了大量之光源可供分析如Osram、Philips、GE、日亚、agilent、Hamahatsu、T oshiba、HP、Panasonic、Siemes等厂商的LED、HID、氙气灯、白炽灯、卤素灯完整之光源数据。
z更提供了RepTile之功能来快速地设计出重复式架构如Fresnel lens 、LED array等等及降低计算时间。
适用之等级建议TracePro LC VTracePro Standard V VTracePro Expert V航空及国防之设计方案(TracePro in the aerospace and defense industries)Design Overview航空及国防之设计方案利用TracePro 严谨的环境参数定义及高精准度功能，设计出高要求性系统之航空及国防方案(不允许有任何的偏差)。
如Stray light analysis 、light pipes 。
TracePro 提供了下列之功能来方便之设计及精准的分析航空及国防光学系统：z 使用Importance sampling 之功能来加强取样呈现出散射效应之分析，如望远镜系统、飞弹系统。
z 精确的定义出非对称式之散射表面及波长、温度之环境参数之设定。
z 可详细的定义表面之穿透、收吸，反射、散射等等之光学特性。
z 利用其非序列的描光方式呈现出杂散光之效果，并进行分析及处理。
z 也可模拟出aperture 或Lyot stops 及knife edges 之绕射效应。
z 详细的呈现每一个对象其之描光分析，秀出每一个量测面之光线、强度、波长等等之分析数据。
z 也可呈现出报表的分析结果，详细的呈现出每一条光线的详细资料。
z 其光源波长之设定可为连续的波段、离散的波长值之外，也可设定为自然光的波长效果(黑体辐射)。
适用之等级建议 TracePro LC VTracePro Standard VTracePro Expert V VLight pipes平面显示器设计方案(TracePro in the display industries)照明系统设计方案(TracePro in the lighting industry)Design Overview说到了光学系统更少不了有照明系统这一环，而当然TracePro 也是如此，所以TracePro 提供了很方便的功能及简易操作接口来分析及设计照明系统。
TracePro 提供了下列之功能来设计照明系统：z TracePro 内部提供了大量的光源档供设计者使用，其中更包含许多大厂常见的光源如Osram 、Philips 等及超过200以上的工业标准光源档。
z 更可以建立你所量测出之光源，供设计时使用。
z 提供了Alanod 、Alcoa 、Sacall and Anafol 等等大厂之表面特性来使用。
z 可完整的仿真出照明光学系统，无论是室外室内皆可，更可详细的分析每一个表面的光通量、光强度等等。
z 可使用RepTile 之功能设计复杂的棱镜、扩散片等等。
适用之等级建议 TracePro LC VTracePro Standard V VTracePro ExpertV Light system医学设计方案(TracePro in the medical industry)Design Overview就医学上有不少的设备及设计也都是属于光学这一环，如耳温枪的红外线部份就可以用TracePro 来模拟及设计。
TracePro 提供了下列之功能来方便之医学设计系统：z TracePro 内部提供了大量人体散射函数来仿真出光线与人体的交互作用。
z 可利用内部提供之人体散射函数来建立出完整的人体仿真系统。
z 可使用volume flux viewer 。
(空间切割)观看光在空间中那一个区段之能量变化情形。
z 也可自行定义人体散射函数。
z 可由在TracePro 上定义出任意的材质、表面、人体散射函数之数据库出来。
适用之等级 建议 TracePro Standard VTracePro Expert V VMedical system雷射组件设计方案(TracePro in the laser component industry) Design Overview利用TracePro 精准度可以详细的仿真出雷射组件光学分析，如会议上不可缺少的雷射笔，计算机的光学鼠甚至光纤通信上的分析也可以详细的模拟出来。
TracePro 提供了下列之功能来方便设计及分析雷射组件：z 可详细的分析出雷射共振腔内的效应。
z 可利用3D flux data 方便的设计及分析雷射共振腔。
z 分析每一条光线光学特性如能量、角度、吸收、 反射等等之情形。
z 分析laser diode 打在人体、材质、晶体等等物质之光学分析。
z 也可设计出非对称式之面光源效果如lambertian or user-defined 及多光源的效果。
z 可分析出偏振光在双折射晶体其极化变化情形。
z 可用Stokes vectors 设计所以偏振效应。
适用之等级建议 TracePro Standard V VTracePro Expert VPolarization map机构组件效应(TracePro the machine vision component industry)Design OverviewTracePro 与其它光学设计软件最大的差异性，在于其除了仿真光学系统之外，还可以做机构的光学分析，如一个照像机除了可以模拟成像之外，还可以模拟出机壳对成像效果的影响如GHOST 。
TracePro 提供了下列之功能来方便分析机构组件：z 可实际的模拟出非对称的ＢＳＤＦ之散射效应。
z 可import 五个目前市面上常见之光学设计软件如ZEMAX 、OSLO 等等。
z 可完整模拟及分析出光由热源到Lens 等等之组件之效应。
z 利用非序列的描光方式来达成多重路径的描光方式(自然界中光线正真的描光方式)。
z 可详细的分析出各个侦测面的flux 并可转成报表之方式，方便处理。
适用之等级建议 TracePro LC VTracePro Standard V VTracePro Expert VCamera消费性电子产品的搭配(TracePro in the consumer electronics industry) Design Overview其实一般的光学系统利用TracePro 皆可以仿真，而TracePro 除了仿真光学系统之外，其本身也提供了一些简易的组件来设计你的系统，你可以在一般的3D 绘画软件或在TracePro上皆可建立出你所需要的模型，所以你可以很方便将电子产品的原型图拿来作光学分析等等。
TracePro 提供了下列之功能来方便与消费性电子产品作分析：z 可用一此3D 的绘画软件建立模型(SAT 、IGES 、STEP)后并import 到TracePro 来作分析。
z 而TracePro 也提供了建立3D 模型的组件及秀出透明效果的功能，使得其3D 视觉更加强大。
z 可以利用设定光源之波长并以真实的颜色来表示。
z 而TracePro 本身也提供了很强大的3g 视觉效果，如 zooming 、panning 、rotating 、silhouette 、rendered 、wire frame views 及底色的设定等等来增加其视觉效果。
z 很容易的建立出solid 、lenses 、mirrors 、reflector 、fresnel lenses 、tubes 、primitiveshapes 等等，甚至其对象与对象之间还可以作布尔运算。
z 可选择多光源档的方式来模拟，也可设定为面光源、黑体幅射等等的方式来设定光源档。
适用之等级建议 TracePro LC VTracePro Standard V VTracePro Expert VProjector。