针对LED光学设计的Tracepro软件培训

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1、针对LED光学设计的培训纳米光学咨询LED光学设计•LED照明已开始在工业（生产，检测等）和医疗领域逐步推广。专家预计5年内LED将进入民用照明。巨大的市场正在形成。•LED光学设计示意图如下：生产检测照明医疗手术室照明手电筒自行车灯汽车车灯户外照明+室内夜灯指示灯路灯……LED芯片+封装（一次光学）透镜，光杯，扩散板，反射镜（二次光学）产品LED+PrimaryOpticsSecondaryOptics2培训内容纲要1.关于本次培训2.照明光学的基本概念及专业用语3.光学照明软件的特点和使用要点4.TraceProi.软件的构成组合和其光学模拟流程ii.案例1

2、iii.LED光源的构建iv.光学部件（光杯，反射镜，导光管等）的构建v.案例2vi.面光源特性的设定vii.光线追迹的设定viii.模拟结果的设定ix.模拟结果精确度的验证x.要点提示5.实例操作i.LED+CPC光杯ii.LED+椭圆反射镜+导光管6.总结3光度学和辐射度学之间的转换暗视觉明视觉•照明光学软件一般只考虑明视觉•国际规定（人为规定），波长为555nm的光，1w=683lumens•测量仪器其实测的是光通量！6光线追迹，表面反射/折射•光线追迹是几何光学的应用，不考虑光的波动性–光线，理想线，截面积为0，只携带光通量（通常为相对光通量）–LED光

3、源是非相干光源入射光–适用于照明光学系统反射光•光线在物体表面的反射/折射–斯涅耳定律–菲涅耳公式光洁表面折射率(材料特性)/反射率/透射率是波长的函数，PMMA折射光同时，反射率/透射率也是入射角的函数，n=1.49如果再考虑偏振，情况就渐渐复杂起来了(@600nm)入射光反射光光洁表面折射光Aluminumn=0.958+6.69i(@550nm)11金属表面的反射率•抛光的金表面的平均反射率•照明系统的模拟可以从简到繁–大多数LED照明系统可以简单化–到底要不要“繁”，取决于工程师的判断AOI12TracePro的模拟流程各种透镜，抛物镜（光杯），椭圆镜，

4、圆柱体，梯形长方体，等等定义3D物体布尔运算几何形状更复杂的形状可以通过Macro（宏）来实现，如渐开线面，自由曲面面的光学特性（反射/折射/散射）定义光学特性材质的折射率体散射重点目标定义光源频谱，配光，光线数定义探测面必须定义在某个面上•分析模式还是仿真模式光线追迹的•模拟结果的保存各种设定•光线的阀值（门槛数值）•探测领域（面积范围，角度范围）的分割数验证模拟结果•精度，分割数，光线追迹数的相互关系22TracePro的常用菜单CPC!!23几何形状：透镜元件其实移动/旋转整个透镜548几何形状：反射镜55光线追击的设定•在现实世界里，光线追击可以考虑为只

5、有一种•在电脑模拟世界里，光线追击也只有一种！但为了节省CPU时间和内存，设定了不同的选项来简化光线追击最重要的光线追击选项，但不在“光线追击选项”一栏分析模式时，每一根光线在每一个面上将被“记住”在内存或硬盘上仿真模式时，只有被设定的面或相关联的光线数据才会被记录TracePro里的初期设定是分析模式！！85实例操作：LED+CPC光杯•课题：再考虑实际一点的情况，光源和光杯入口处的配置可能如下图所示，则光杯该如何重新设计LED光源？119实例操作：LED+椭圆反射镜+导光管•如何有效地构建CreeXLampXR-ELED光源122实例操作：LED+椭圆反射镜

6、+导光管•构建CreeXLampXR-ELED光源除了球面以外都设成吸收面125实例操作：LED+椭圆反射镜+导光管•构建CreeXLampXR-ELED光源插入反射镜127实例操作：LED+椭圆反射镜+导光管•构建CreeXLampXR-ELED光源考察反射镜对强度分布（配光分布）的影响没有反射镜有反射镜实际测量值129实例操作：LED+椭圆反射镜+导光管•比较三个面上的照度分布136