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使用 LightTools 照明設計軟體提升競爭優勢
在汽車、製造及消費性電子等競爭激烈的產業中，成功關鍵是快速開發基於精密光學元件的複雜產品，例如 LiDAR、LCD 以及 LED 系統。 有了 Keysight LightTools 照明設計軟體，光學工程師可建立複雜照明應用的虛擬原型、模擬和逼真的渲染圖，以實現準確、高效能的光學設計。 LightTools 提供簡單易用的智慧型解決方案，可協助您加速推出新產品。
- 確保完整的光學準確度：使用先進的立體建模和高擬真模擬工具來提升準確度。
- 節省可觀的時間和成本：在設計初期取得關鍵洞察與分析，幫助您節省時間並降低成本。
- 加速設計和開發：利用 LightTools 的直覺式操作介面、龐大的資料庫，以及自動化工作流程來快速完成設計。
- 提高效率：透過靈活的光學設計解決方案來提高效率，並配置 LightTools 模組以滿足您的需求。
- 可與 CODE V 緊密的整合，以便對成像和非成像元件進行照明、鬼影和雜散光分析。
在 CAD 環境中使用 LightTools 進行自由曲面光學設計
照明設計充滿了挑戰，因為光學概念常常違反直覺，而光學元件的形狀又極微妙且複雜。 LightTools 可分析、預測並最佳化各種應用的光學效能，從光源和照明燈具設計，到導光管設計和自由曲面光學元件設計。 利用 LightTools，設計人員可深入洞察光線在系統中的特性，進而實現遠大的設計目標。
LightTools 的主要功能
自動系統最佳化
自動更新與強化軟體功能，讓您能輕鬆定義效能要求，並交由 LightTools 找出最佳設計方案。
簡易的設計視覺化
利用 LightTools 針對特定應用的直覺化工具，您可專注於設計本身，而無需建立試算表或複雜巨集，大幅減少設定與分析所需的時間。
有效率地進行複雜形狀建模
提供解決方案，確保光線順利穿越系統，並精準建模特殊光學形狀或設計中幾何複雜的固定結構。
高擬真模擬
以視覺化方式呈現偏振、散射和折射等表面效應，以及色散和濾色等材料效應。
豐富的元件庫
LightTools 提供客製化的線上元件庫，其中包含各式各樣的光學元件，包括透鏡、反射鏡、棱鏡和繞射元件。
配置 LightTools 模組，以全面滿足您的需求
核心模組
使用核心模組（Core Module）的圖形化 3D 實體建模功能，以及適用於不同任務/應用的專用模組，來建立並視覺化光學和光機（opto-mechanical）系統。 核心模組為其他模組運作的基礎。
照明模組
模擬並分析光線通過模型中光學與機械元件時的行為。 利用蒙地卡羅（Monte Carlo）光線追跡與分析功能，準確預測模型中各處的光強度、亮度與照度。
進階設計模組
使用進階設計模組（Advanced Design Module）的專用工具，快速穩健地建立反射式與折射式自由曲面光學模型，支援單一表面與拼接結構，適用於各類照明應用。
進階物理模組
LightTools 的光學建模擴充功能，以建立客製化的光學零件和先進的照明子系統。 進階物理模組（Advanced Physics Module）提供螢光粉、使用者定義的光學特性，以及梯度折射率材料的建模功能。
資料轉換模組
利用資料轉換模組（Data Exchange Module），您可輕易地將複雜的幾何圖形匯入 LightTools，並匯出業界標準的 CAD 檔案格式，包括 IGES、STEP、SAT、CATIA V4 和 V5，以及 Parasolid 格式。
LightTools SmartStart 資料庫模組
透過 LightTools SmartStart 資料庫模組（SmartStart Library Module），取得光學系統設計所需的材料和媒介。 您可取得折射率和吸收率資料，以及預先定義的體散射（volume scatter）和雙向散射分布函數（BSDF）材料。
成像路徑模組
藉由使用成像路徑模組（Imaging Path Module），您可根據序列光學表面來定義成像路徑，並進行鏡頭分析，包括影像品質、像差、放大率等評估。 可直接在 LightTools 中使用，或是與 CODE V 搭配使用。
分散式模擬模組
使用分散式模擬模組（Distributed Simulation Module），將大量需密集運算的蒙地卡羅光線追跡任務，分散至多台電腦上執行，以加快雜散光與亮度分析的光線追跡速度，並進行正向與反向模擬。
LightTools 超穎光學設計模組
在超穎光學設計模組（MetaOptic Design Module）中，使用 RSoft 光子元件工具專屬的 BSDF 演算法，準確分析光柵的特性。 節省資源，並降低設定和分析 AR/VR 系統的複雜性。
成像分析模組
使用成像分析模組（Imaging Analysis Module），追蹤對目標光路有貢獻的光線，並依照定義的順序、傳播方向與類型進行表面序列分析。 透過序列光線追跡功能，提高準確度並縮短結果計算時間。
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LightTools 照明設計軟體 – 常見問答集
LightTools 照明設計軟體是一款 3D 光學工程和設計產品，可對照明應用進行虛擬原型設計、模擬、最佳化和產生高擬真的渲染圖。
LightTools 支援各類固態照明應用的創新設計，包括汽車內外照明、光纖光源、複雜光導、投影系統、機器視覺系統、太陽能收集系統等。
光學系統資料
| 允許的光學元件數量 | 無限 |
| 允許的波長數量 | 無限 |
| 線性維度選項 | 英吋、奈米、公釐、公分、公尺 |
| 巨集語言 | 有（模型建立、操控、分析） |
| 允許的光源數量（僅限照明） | 無限 |
| 允許的接收器數量（僅限照明） | 無限 |
| 允許的成像路徑數量 | 無限 |
| 視場數量（僅限成像路徑） | 無限 |
| 光瞳規格選項（僅限成像路徑） |
|
| 視場規格選項（僅限成像路徑） |
|
| 參考光線（僅限成像路徑） | 主光線加上無限數量的參考光線定義（數量和位置） |
| 孔徑光欄（僅限成像路徑） | 可在任何光學表面上定義 |
| 自動和使用者定義的資料設定 |
|
光學元件
表面形狀 |
|
| 半徑規格 | 半徑或曲率 |
| 半徑類型求解（僅限成像路徑） |
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| 厚度類型求解（僅限成像路徑） |
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| 每個元件的求解次數 | 4 個（2 個半徑和 2 個厚度，僅限成像路徑） |
| 表面特性 - 折射模式（可應用於任何表面形狀） |
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| 表面散射 | Lambertian、高斯、cosn、使用者定義、混合分布、橢圓高斯（BSDF） |
| 體散射 | Mie、使用者定義或 Henyey Greenstein |
| 重要性取樣 | 有，透過目標區域和/或目標球面實現 |
| 表面特性 |
|
| 繞射表面形式 |
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| 繞射方向 | 透射、反射、兩者皆可（允許多階） |
| 玻璃類型 |
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| 玻璃輸入方式 | 透過資訊對話框或 Glass Map |
| 提供玻璃型錄 | Schott、Ohara、Hoya、Chance、Corning France、Kodak、Baush and Lomb、Corning、特殊或使用者材料 |
| 允許的孔徑形狀 | 圓形、矩形、弧形、橢圓形或點陣圖 |
| 每個表面的孔徑數量 | 無限 |
| 孔徑位置 | 表面上的任意位置和方向 |
光學元件操作
| 伸縮鏡片焦點（改變光學功率） | 有（前或後焦點） |
| 彎曲鏡片（保持光學功率） | 有 |
| 膠合/非膠合兩種鏡片 | 有（膠合時可視需要改變第二片的曲率半徑） |
| 浸沒 | 有 |
| 縮放 | 有 |
| 移動 | 有（絕對或向量移動） |
| 複製 | 有（絕對或向量移動） |
| 旋轉 | 有（絕對或視窗內） |
| 陣列 | 有（矩形或圓形）
|
| 折疊 （對舊鏡保持 2:1 比例） | 有（絕對或視窗內）
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| 群組/取消群組元件 | 有 |
| 對齊使用者座標系統 | 有（沿任何軸） |
| 刪除/取消刪除 | 有（無限制）
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非光學元件
| 允許的非光學物件數量 | 無限 |
| 3D 物件基元 |
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| 2D 物件類型 | 線條、矩形、文字 |
布林（Boolean）運算
| 操作類型 |
|
| 取消布林運算 | 有，可分解成各個元件
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| 允許的布林運算次數 | 無限 |
| 編輯 | 有，可編輯所有布林運算，無需重新執行運算 |
| 適用物件 | 所有 3D 物件，光學或非光學（光源除外） |
非序列光線追跡
| 光線追跡模式 |
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| 呼叫程序 | 點選射出（選擇類型、起點與方向） |
| 自動更新 | 有，光學系統改變時 |
| 物理呈現 | 精確複製 3D 空間中的行為，包括分光、TIR、多階繞射、散射等 |
| 視覺化 | 使用者可選擇顏色、線寬、線型、顯示/不顯示 |
檢視
| 3D 檢視 | 線框、半透明、實體
|
| 2D 檢視 | 3D 模型的平面、輪廓呈現 |
| 表格檢視 | 使用者可自訂的元件、光源、成像路徑或非序列光線表格 |
| 特殊檢視 |
|
| 允許的視圖開啟數量 | 無限 |
| 持續更新 | 自動更新所有已開啟的檢視畫面 |
| VRML 匯出 | 有 |
建構工具
| 圖層 | 最多 32 層（使用者定義的圖層名稱） |
| 網格 |
|
| 網格貼齊（元件定位） |
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| 座標系統 |
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| 定位 |
|
布局檢視
| 視窗控制 |
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| 視窗布局（3D 設計檢視） |
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| 預設視角 |
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| 視角修改 （僅限 3D 設計檢視） |
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| 可視化 | 根據圖層或實體類型開啟/關閉 |
| 渲染解析度 | 可透過滑桿選擇 |
| 顏色 |
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文字註解
| 文字功能 |
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| 輔助元件 | 線條、箭頭（在圖庫中）、方框 |
| 隨附的字型數量 | 15 |
| 允許的最大可用字型數量 | 無限
|
照明功能（僅限配備照明模組）
| 光源屬性 |
|
| 點光源角分布 | Lambertian、均勻、使用者定義 |
| 面發射器角分布 | Lambertian、均勻、使用者定義 |
| 面發射器空間分布 | 均勻、使用者定義 |
| 體積發射器角分布 | 均勻、使用者定義 |
| 體積發射器體積分布 | 均勻、圓柱、使用者定義 |
| 光源數量 | 無限 |
| 接收器 |
|
| 接收器數量 | 無限 |
光線追跡 |
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光線數量 |
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| 輸出 |
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| 分析 |
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標準介面
| 匯出 |
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| 匯入 |
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選配的匯入/匯出介面（具資料轉換模組）
| IGES |
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| STEP | 支援 AP 203 CC 6 和 AP 214 CC 2 |
| SAT | 可讀寫 1.5、2.0、3.0、4.0、5.0 等版本 |
| CATIA | 可讀寫 CATIA V4 和 V5 |
成像路徑（僅限配備成像路徑模組）
| 允許的成像路徑數量 | 無限
|
| 允許的光線追跡類型 | 序列或非序列 |
| 成像路徑定義 | 透過非序列光線 透過表面選擇 |
| 成像路徑更新 | 透過添加物件或表面 透過非序列光線 |
| 成像路徑檢視 | 表示單一成像路徑（包括採用傳統符碼慣例的透鏡規格表） |
| 視場規格 | 透過 Field Spec 視窗以圖形方式呈現 |
| 參考光線規格 | 透過「Pupil Map 」視窗以圖形方式顯示 |
| 光學效能圖 | 光線像差曲線 光斑圖 |
| 可匯出至 CODE V | 有 |
| 可從 CODE V 匯入 | 有 |