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软件介绍TRACEPRO这款世界知名照明灯具设计仿真软件来自美国LAMBDA RESEARCH CORPORATION.通过软件设计和仿真功能，可以:得到灯具的出光角度：只需有灯具的3D模块便可通过软件仿真功能预判灯具出光角度，以此判断灯具是否达到设计目标。
得到灯具出光光斑图和照度图：可以模拟灯具打在不同距离得到的光斑、照度图分布情况,以此判断灯具出光性能。
灯具修改建议功能：如果通过软件判断初步设计灯具性能不符合要求，TracePro光线可视图可以看到形成配光图每段曲线是由罩那段曲线形成，以提供修改建议。
准配光图和IES文件：可导出标准配光图和IES文件，用于照明工程设计。
实际效益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。
推荐版本如果重点开发传统商照灯具可使用最低版本LC基本版的网络版；如考虑到开发LED灯具，需使用Standard标准版的网络版（LC版光源数不能超过10个），且Standard版有Macro宏语言编程功能，有一定的优化功能。
参考客户?PHILIPS ELECTRONICS HONG KONG LTD飞利浦电子?CREE HUIZHOU OPTO LTD科锐光电?NVC LIGHTING TECHNOLOGY CORPORATION雷士光电科技有限公司?THE UNIVERSITY OF HONG KONG香港大学?ASM PACIFIC TECHNOLOGY LTD.ASM太平洋科技有限公司?LIGHT ENGINE元暉光电?ASTRI香港应用科技研究院供应商资料基力工业有限公司ELS INDUSTRIES LTD作为TRACEPRO照明行业中国大陆、香港、澳门的独家代理和技术支持服务部，可提供全方位照明技术服务：灯具产品仿真设计咨询和培训、灯具配光第三方测量报告、材质光学参数测量、照明工程设计软件、照明设计资讯和照明人才培训等服务。
第一章TracePro3.24軟體介紹與安裝--------------------------------------------------11.1 TracePro軟體介紹-------------- --------------------------------------------------51.2 TracePro3.24 軟體安裝--------------------------------------------------7第二章基本功能介紹---------------------------------------------------------------------152.1 用戶界面介紹---------------------------------------------------------------------152.2 系統設置------------------------------------------------------------------------232.3 建立模型途徑---------------------------------------------------------------------242.4 建立模型--------------------------------------------------242.4.1 Lens Element建立--------------------------------------------------252.4.2 菲涅爾透鏡的建立-----------------------------------------------------262.4.3 反射鏡的建立-------------------------------------------------------------272.4.4 基本形狀建立-------------------------------------------------------------282.4.5 其它模型------------------------------------------------------------------292.5 定義光學特性--------------------------------------------------------------------292.5.1 運用屬性-------------------------------------------------------------------292.5.2 編輯屬性數據- -------------------------------------------------------------302.6 分析功能-----------------------------------------------------------------------------312.6.1 照度、輝度分析-- ---------------------------------------------------------322.6.2 光強度分析----------------------------------------------------------------33第三章入門設計實例--- ----------------------------------------------------------------343.1 球形反光碗設計--------------------------------------------------------------------353.2 光源的建立-------------------------------------------------------------------------393.3 聚光鏡的建立----------------------------------------------------------------------403.4 菲涅爾透鏡的建立-----------------------------------------------------------------423.4.1焦距為120mm的菲涅爾透鏡的建立-----------------------------------433.4.2焦距為185mm的菲涅爾透鏡的建立-------------------------------------463.5 液晶屏的建立-----------------------------------------------------------------------483.6 投影鏡頭的建立--------------------------------------------------------------------503.7 LCD投影機光學系統的建立---------------------------------------------------56第四章進階設計實例----------------------------------------------------------------------624.1 導光管設計-------------------------------------------------------------------------624.2 背光源設計-------------------------------------------------------------------------794.2.1背光源技術介紹--------------------------------------------------------------794.2.2設計背光源--------------------------------------------------------------------90第一章︰TracePro軟體介紹與安裝1.1 TracePro軟體介紹TracePro 是一套能進行常規光學分析、設計照明系統、分析輻射度和亮度的軟體。
Summary●軟體簡介●分析流程●範例說明(1) Remote Control(2) Led ModelTracePro的分析功能：●光線資料（光線位置、方向、通量）（Ray Histories）●光照度、輝度、CIE色座標、色度分析（Irradiance map）●光強度分析（Candela plot）●偏振效應（Polarization map）●選擇需要分析的光線（Ray sorting）●人眼視覺類比（Photorealistic Render）光強度Cd (燭光)一燭光等於頻率540×1012 赫之光源發出之單色輻射，在一定方向每立弳之輻射通量為683分之1瓦特之發光強度。
1.光強度(luminous intensity)2.燭光(candela)3.1979年第1 6屆國際度量衡大會決議採用。
亮度cd/m^2一燭光每平方公尺等於在均勻輻射下，每平方公尺之面積燭光強度之亮度。
亮度(luminance)功J (焦耳) 一焦耳等於一牛頓之力作用於物體上，使作用點沿力之方向增加一公尺位移時，其力與位移之乘積。
(1 J=1 N‧m)；(m2‧kg‧s-2)1.功(work)2.能(energy)，熱量(quantity of heat) 之單位亦為焦耳。
3.焦耳(joule)功率W (瓦特)一瓦特等於每秒作功一焦耳之功率。
(1 W=1 J/s)；(m2‧kg‧s-3)1.功率(power)2.輻射通量(radiant flux)之單位亦為瓦特。
3.瓦特(watt)光通量lm (流明)一流明等於一燭光之均勻點光源放射於一立弳之立體角範圍內之光通量。
(1 lm=1 cd‧sr)；(cd‧sr)1.光通量(luminous flux)2.流明(lumen)3.光束：光源單位時間內所發出的光之總能量照度Lux(勒克斯)1平方公尺面積上總光通量有1流明時,稱為該面積上照度為一勒克斯(Lux)1 Lux=lm/m^21.照度2.勒克斯分析流程●建立(修改)模型⏹TracePro 直接建立模型。
TracePro 实验报告范文实验报告引言TracePro 是一款光学模拟软件，用于设计和优化光学系统。
本实验通过TracePro 的使用，研究了光线传播的基本原理，并实现了光束的聚焦效果。
实验目的通过本实验，我们的主要目的有：1.了解 TracePro 的基本模块和应用；2.掌握光线追迹的基本原理和方法；3.实现光束的聚焦效果；4.了解最小焦斑的产生原理。
实验系统我们设计了一个光学系统，如下图所示：TracePro实验系统TracePro实验系统该系统主要由一个集光器和聚光器组成，其中集光器的直径为 2 mm，聚光器的焦距为 10 mm。
实验步骤TracePro 模拟我们首先在 TracePro 中创建了一个新项目，并导入了光学系统的 3D 模型。
该模型是由 Solidworks 设计并导出的。
接着，我们定义了环境参数，包括环境折射率、光源参数、采样参数和边界条件等。
在确定了适当的参数后，我们开始运行光线追迹，即光线从源发出，并根据设定的参数通过光学元件传播。
最终，我们根据光路追迹的结果，得到了光线的强度和位置分布信息，如下图所示：TracePro光线追迹结果TracePro光线追迹结果光束聚焦我们进一步研究了光束在聚光器中的传播规律，并尝试调节聚光器的形状和位置，使得光束能够聚焦于一个最小的点。
最终，我们实现了光束的聚焦效果，如下图所示：TracePro光束聚焦结果TracePro光束聚焦结果最小焦斑在光束聚焦的过程中，我们观察到了一个非常有趣的现象，即在聚光器的焦点附近，光线的强度分布出现了一个非常小的斑点，这就是最小焦斑。
该现象由于光学系统的色散特性、衍射效应、透镜形状及表面粗糙度等多个因素共同作用产生的。
实验结论通过本实验，我们对 TracePro 的使用和光线追迹的基本原理和方法有了更加深入的了解，并且成功实现了光束的聚焦效果。
同时，我们也观察到了最小焦斑的产生现象，感受到了光学系统的各种微妙之处。
Tracepro新版本有交互优化的功能。
很多朋友都用过了。
Tracpro的交互优化，也只能对付简单的系统。
并不是Tracepro或者其他照明软件不好，而是照明的优化算法太难做。
成像系统的优化，比如zemax、codev，其实是对多元函数求极值：通过分步、微小的修改变量，判断评价函数的值变化趋势，然后逐步调整变量，使评价函数达到最小值。
成像系统的优劣，球差、彗差、像散、畸变等等，都可以换算成数学表达式来表示，光线的多次反射将被看作是杂散光，而不做分析和计算，这样，照明系统中需要考虑的很多光线，在成像软件中都不用考虑了，优化起来相对容易一些。
而照明系统光线太多，太杂，照明系统的结构形式又多，光线的多次反射、折射均要考虑，且最终获得的系统的优劣的评价标准又相差很大。
作出适用于各种照明结构的优化软件就很难了。
个人认为：照明设计用到的光学理论比较基础，不是很难，很多照明透镜、反射罩等器件的设计，找到思路之后，很容易就能设计出来。
主要在于创意和验证修改时的耐心。
因此，完全可以通过自己的经验、创意，针对一种或相似的几种照明器件，编写macros优化程序。
这样优化，比较高效，效果会更好。
多扯几句：zemax、codev以及其他成像软件的优化，目前来说，许多问题也是有待突破的。
比如，zemax、codev没有一个软件可以直接进行“纸面设计”，而得到复杂的成像光学系统，都要设计师选择适当的起始结构，并适时调整变量的限制，才能最终获得合理、满意的结构。
在设计过程中，zemax、codev或其他软件，很容易会掉进局部最小的“谷底”而难以寻找到真正的最小值。
即使，很幸运，软件能找到的局部最小值，碰巧是全局最小，此结果也不一定是我们需要的结构。
因为，我们还要考虑公差分配、加工等因素。
总之，不管成像和照明，都不要太依赖于软件的优化。
软件都是一样的，而不同的人做的设计优劣却千差万别。
关键还是个人的光学理论基础、经验和创意。
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 2D 及3D 优化功能技术支援 > TracePro 2D 及 3D 优化功能 互动式优化让您的设计获得理想结果优化设计流程针对2D 对称式及3D 非对称式的光学与照明系统，TracePro 提供一套精简且功能完整的优化设计流程，并改进传统光学优化其复杂不易使用的缺点，TracePro 的优化工具提供使用者一套简单的互动式优化流程，使用者可藉由观察并操作控制每一个优化环节。
开始设计流程您可以透过CAD 草图描绘功能将初始设计数值化并设定变数范围，同时使用强度、效率、辐照度、颜色和/或均匀性参数来建立评价函数以开始设计流程。
巨集语言能力您可以使用TracePro 强大的巨集语言来控制与建立几何模型、修改每个表面的光学特性及实体物件，控制实体物件的位置。
可以在优化之前、期间和之后检查每个变量。
优化方法TracePro 2D 和3D 优化器使用优化演算法（也称为Nelder-Mead ）进行优化。
Downhill Simplex 是一个寻找距离起始点最近的最小解的区域演算法。
在优化过程中，互动式优化器提供完整的功能让您可以控制与观察整个优化的过程。
这其中也包括您可以随时停止优化进而调整变数后再次启动优化以寻求更加的解答。
互动式优化器提供完整的优化功能帮助您在最短的时间里面找到得到最好的设计。
TracePro 2D 和3D 优化器是高度直观的工具，可由任何光学或设计工程师轻松掌握。
工具的主要功能包括：在优化器中建立初始设计设计规格 定义优化运算元定义变数将模型汇到TracePro 在TracePro 中设定模拟参数 进行优化 验证结果∙Surface Lists 面列表包含所有可用面类型，例如Planar，BSpline（自由、X、Y、XY），参数化（双锥曲面），2D剖面（非对称、对称、椭圆），和使用者自订路径（2D、3D）。
∙Property Editor 特性编辑器根据选择的不同而改变显示内容，一般来说包括原点、倾斜中心和角度（X、Y、Z），是否先倾斜然后偏移、厚度、材料类型、表面特性、延伸角度和折射率。
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。
基于TracePro的LED二次配光设计（南京汉德森科技股份有限公司）刘乃涛、赵花花、饶连江摘要：随着LED光效的大幅度提升，LED迅速进入了商业照明市场，并逐步取代传统光源，成为21世纪的主要光源。
在LED的强大诱惑力下，各大厂商纷纷投入LED产业。
本文将借助TracePro软件设计一款窄配光的LED定向照明灯，并通过实验测试来说明仿真软件在LED照明设计中的应用。
关键词：TracePro、LED、配光、照明1. 引言2010年，在全球呼唤低碳、节能的背景下，LED产业显得异常火爆。
大功率LED作为固态半导体照明光源，本身具有绿色环保的优点，自问世以来就倍受青睐。
LED体积小、重量轻、能耗少、寿命长、响应时间短、抗震性好，十分适合作为21世纪的新型照明光源。
照明的质量和水平已成为衡量社会现代化程度的一个重要标志，成为人类社会可持续发展的一项重要措施。
根据资料统计，全球照明用电占总用电量的20%，占总能耗的7%【1】。
商业照明的日工作时间长，功率大，耗电多，随着LED光效的提升，完全可以采用LED作为商业照明光源。
传统商业照明主要有筒灯、射灯和PAR灯系列。
PAR灯(Parabolic Aluminum Reflector)多用于定向照明，角度要求较窄。
因LED发光面较小，往往需要进行二次配光，使能量重新分布，以达到定向照明的效果。
和其他光源的应用一样，光学工程师运用光学原理来设计LED的实际光学系统。
计算机辅助设计在光学工程领域是一种非常有用的工具。
尽管计算机程序不能代替光学工程师来设计光学系统，但计算机辅助设计大大简化和加快了设计过程。
随着计算机运算能力的快速提高，图形工具的不断完善，设计人员能够从理论上多方位检测光学系统的性能，而不需耗资巨大来制造试验样品【2】。
TracePro是一款基于蒙特卡罗法（Monte Carlo）的非序列光线追迹软件（Non-Sequential Ray Tracing），为美国Lambda Research公司开发，主要用于照明设计和杂散光分析。
