高端灯光设计师之TracePro配光设计与应用
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。
照明系统的TracePro应用笔记1
Copyright @ 2002 Lambda Research Corporation - All Rights Reserved For more information, Please contact InfoTek (TW) Tel: +886-2-32332748 Fax:+886-2-32332756 http:// (China) Tel:+86-21-54071828 Fax:+86-21-54071801 E-mail:sales@
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网格发射体一样发射。这些发射的光线与每个面相交，可以计算每个面上的光线通量，包括反射、透 射、散射和吸收。 TracePro 的优点是可以显示问题出在哪些区域里。TracePro 能够建立渲染的、网格的和轮廓图，加上光 线，显示反射、透射、散射和吸收。它可以显示出一个面接一个面的光线传播情况，直到最后被 吸 收。
照明系统的 TracePro 应用笔记
TracePro 模拟所有类型的照明系统， 从荧光灯的暗灯槽到向下照明的系统都行。它是基于 Spatial Technologies 技术的 ACIS 引擎，创建的文件与基于 ACIS 的 200 多个程序兼容，如 AutoCAD, CADKEY, 和 Solidworks。完全用 C＋＋语言编写的非序列性的光线追迹、图形用户接 口、集成环境。
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TracePro光学设计解析
2024/8/15
版权所有 讯技光电科技(上海)有限
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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)
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• CIE
色光 混照 光色度 效坐， 果标辉
分 ， 度 析 三 ，
功 能
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公司
光强度
• 各种光强度图，光线资 料，杂光分析等…
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公司
扩散片
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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…
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3
公司
版本说明
• 目前版本：3.2.5 • 分为四个等级
– RC – LC – Standard – Expert
用TracePro设计高功率LED
用T racePro设计高功率L ED钱雯磊,李 筠,陈晓荣,戴曙光,陈祥熙(上海理工大学光学与电子信息工程学院 上海 200093)摘 要:提出一种简化的高功率L ED仿真模型,采用圆锥面作为反光碗,增加平凸透镜汇聚光线,用3D仿真软件TracePro 建立模型,追迹L ED发光面发出的光线并检验设计效果。
仿真结果表明,该简化模型具有一定的可行性,并验证了实际应用中采用锥形反光碗的合理性。
关键词:高功率L ED;简化模型;TraceProDesigning of High2Pow er L ED using T raceProQian Wenlei,Li J un,Chen Xiaorong,Dai Shuguang,Chen Xiangxi (College of O ptics and Elect ronics,Universit y of S hanghai f or S cience and Techno log y,S hanghai200093,China)Abstract:In t his paper,a simplified High2power L ED simulation model is described,in which t he taper is used as reflector,and plane2convex lens is added for beam2focusing.The3D simulation model by t he software TracePro is built and the rays emitted from L ED are traced to verify t he effect.It is shown by simulation result t hat t he simpli2 fied model used taper as reflector is feasible and practical.K ey w ords:high2power L EDS;implified model;TracePro1 引 言发光二极管(L ED),作为一种电致发光器件,已经有较悠久的应用历史。
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在太阳能草坪灯的应用2
六.定义零件属性
1.定义灯罩材料特性
穿透率 0.9
QQ：81690326
2.定义反射板表面特性
自定义反射 率0.7
QQ：81690326
七.分析
1.照度分析
照到地面 1*1M的范围 内
如果对光斑不 满意，可以返 回PRO/E修改 灯罩。
QQ：81690326
不打“平滑 化” 能看清光线 轮廓
QQ：81690326
QQ：81690326
通过软件的仿真功能，可以一次次在软件中完成灯具结构不同状态下时的出 光性能，而不需每次灯具修改都需开模或做手板后测试才知道，这就大大缩短了 产品开发周期、节省开模成本费用、提高产品设计准确性。
QQ：81690326
一.设计要求
1.在距离灯体200mm的地面上，有3个光环与12 条射线，构成太阳的图案，如下面左图。 2.光斑在1*1m的范围内。
软件分析 图
QQ：81690326
二.灯罩设计
1. 在PRO/E建模，以*.SAT格式输出.
QQ：81690326
三.导入TracePro
1. 在TracePro 中，用“合并”命令导入*.SAT文档。
比用“打开”与“插入零件” 命令多以下参数设置。 设置-90。以z为方向
QQ：81690326
2.光强分析
TracePro在太阳能草坪灯的应用
交流QQ：81690326 时间：2012.6.25
目前太阳能草坪灯的市场以欧美等发达地区为主，国内市场 上的需求很少，主要生产地在我国珠三角和浙江一带。 太阳能草坪灯具用于花园或草坪的装饰与照明,随着LED光 效的不断提高，在照明方面的作用越来越大，使得地面的光斑 也在设计的范围内。 本文介绍太阳能草坪灯在光学软件中的分析过程。
tracepro实验报告范文
tracepro实验报告范文以下是一份TracePro实验报告的范文，供参考：实验报告标题：利用TracePro进行光学系统设计和分析实验目的：通过使用TracePro软件，了解和掌握光学系统设计和分析的基本原理和方法。
实验器材：个人电脑、TracePro软件实验原理：TracePro是一款专业的光学系统设计和分析软件，可以模拟和优化光线在光学系统中的传播和损失情况。
它使用光线追迹算法，通过设置光源、光学元件和检测器等参数，可以模拟出光线在光学系统中的传播路径和特性，如光线的强度分布、光程差、偏振亮度、折射率等。
实验步骤：1. 打开TracePro软件，新建一个光学系统。
2. 设置光源参数，如光源类型、功率、发射波长等。
3. 设置光学元件参数，如透镜的曲率半径、折射率、直径等。
4. 设置检测器参数，如检测器的位置、尺寸等。
5. 运行光线追迹算法，模拟光线在光学系统中的传播路径和特性。
6. 分析光线的强度分布、光程差、偏振亮度等参数。
7. 根据分析结果，优化光学系统设计参数。
实验结果：通过TracePro软件模拟光学系统的传播路径和特性。
得到了光线的强度分布图、光程差曲线和偏振分布图等结果。
根据分析结果，可以优化光学系统设计参数，如改变透镜的曲率半径、调整光源的位置等，以达到更好的光学性能。
结论：TracePro是一款功能强大的光学系统设计和分析软件，可以模拟和优化光学系统中光线的传播和特性。
通过TracePro的使用，可以了解和掌握光学系统设计和分析的基本原理和方法，并优化光学系统设计参数，以实现更好的光学性能。
参考文献：[1] TracePro, Lambda Research Corporation, 2021.注意：此范文仅供参考，请根据具体实验内容和要求进行修改和补充。
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反光罩案例分析
反射器设计:
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；
结 论: 完成轨道金卤射灯系列，G8.5光源10°、24°、40°反射器
10°反射器
24°反射器
40°反射器
同样打开Tracepro配光设计软件，导入光源资料，再插入上述所建的40 度反射器实体模型，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，直接点击光斑效果图、极座标或直角坐标。如下图。
通过软件TRACEPRO ，可以得到灯具出光角度—通过灯具的3D模块 进行仿真就可以提前知道灯具的光束角。例如下图反光罩光束角为30 度。
获取灯具打到多远距离的光斑分布、照度分布图：
设计灯具时，根据软件仿真得到的配光图和照度图可判断灯具光学性 能。如果设计达不到预想目标，软件可提供修改方向：
通过照度分布光斑图-分析光斑每处的光线来源 以便提供修改参考。
长条形的光源
有两个对称平面的光强分布
反射设计原理
有一个对称面的柱 面反射器
长条形的光源
有一个对称平面的等光强分布
不对称反射器
旋转对称光源
有一个对称平面的等光强分布
反射器反光示意图
主反射器
球面反射器
M1
θ-α 2
R θ
α
{
M
FRO
2
反射器反光示意图
光源
像点
光源
反射器反光示意图
F2
F1
M1 M2
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
五：反射器设计汇总
反射器表面的纹理效果
窄 中 宽光灯具效果图
10度
24度
3480度度
谢谢观赏！
根据CIE、IESNA、国家标准等要求，通过旋转灯具，实现B-β、 A-α和C-γ等多种测量方式。用于测量室内照明灯具、投光灯具、道 路照明灯具的空间光强分布及多种光度参数。包括：空间光强分布、 任意截面上的光强分布曲线（可分别用直角坐标系或极坐标系显示）、 空间等光强曲线、平面等照度分布曲线、亮度限制曲线、环带光通量、 眩光等级、灯具效率、有效发光角、上射光通比、下射光通比、灯具 总光通量、有效光通量、利用系数，以及电参数（电压、电流、功率、 功率因数）等。可双立柱或单立柱工作。
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：
1、极坐标 2、直角坐标
室内灯 投光灯
路灯
3、等光强图
不对称配光
旋转对称 二个对称平面 一个对称平面
极坐标
直角坐标
等光强曲线示意
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
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
三：配光测试工具——分布光度计
佐希照明采用的是浙江大学三 色仪器有限公司生产的GMS-2000旋 转灯具式分布光度计。
GMS-2000旋转灯具式分布光度 计采用固定式探测器、旋转灯具法 的测量原理。根据不同的测量座标 系，系统可以分为两种结构：适合 B-β和A-α座标系测试的双立柱结 构及适合C-Y座标系测试的单立柱结 构。适其 适合有部份偏振性的灯具 和光淅测量。
性能指标:
◆ 光度灵敏度：0.00001lx、 0.0001lx 、 0.001lx （可选） ◆ 角度精度：0.01度，分辨率：0.002度 ◆ 测量数据符合标准IES格式，可以方便被其它照明灯具设计软件 直 接调用。
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
四：配光设计实践与案例
1、根据设计反射器的光束角, 按照反射器设计理论，选择不同 的反射面来设计建模：10~24度光 束角的反射器，可选用棱晶面来 建模，24~60度可选用内凸面来建 模。 2、在3D软件(Pro/E或Solidworks) 建反射器的实体模形，建好后并 另存为ACIS(*.sat)文件。
灯具配光ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ计与应用
目录
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
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
一、灯具光学讲议
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。
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
右图为我司为正在开发设计轨 道金卤射灯系列，G8.5反光罩(24 度)案例分析。
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 。