Tracepro入门与进阶1-40

Tracepro 入门与进阶
CYQ DESIGN STUDIO
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内 容 简 介
本书以美国 Lambda Research Corporation 的最新 3.24 版本为蓝本进行编写， 内容涵盖了 tracepro3.24 光学仿真设计的概念、tracepro 软件的配置和用户定制、光 学元件模型的创建、描光、分析等内容。 本书章节的安排次序采用由浅入深，前后呼应的教学原则，在内容安排上，为方 便读者更快、更深入地理解 tracepro 软件中的一些相关概念、命令和功能，并对运用 该软件进行光学仿真设计的过程有一个全局的了解，本书中介绍了单片 LCD 投影机 的仿真设计全过程，同时在本书的最后一章详细介绍了背光源等光学仿真设计过程， 增强了本书的可读性和实用性，摆脱单个概念、命令、功能的枯燥讲解和介绍。 本书可作为光学专业人员的自学教程和参考书籍， 也可作为大专院校光学、 光电专业 的学生学习 tracepro 的使用教材。
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前
言
Tracepro 是一套可以做照明光学系统分析、传统光学分析，辐射度以及光度分析 的软件， 它也是第一套由符合工业标准的 ACIS 立体模型绘图软件发展出来的光机软 件。 功能强大的 Tracepro 减轻了光学设计人员的劳动强度，节约了大量的人力资源， 缩短了设计周期，还可以开发出更多质量更高的光学产品。但目前 Tracepro 学习教 程甚少， 不少初学者苦于无参考学习资料而举步为艰。 本人根据从事光学设计的经验 与运用 Tracepro 的体会，汇集成书，目的是使 Tracepro 的初学人员能快速入门，快 速见效，使已入门者能进一步提高 Tracepro 的应用水平和操作能力，从而在工作中 发挥更大的效益，为中国的光学事业作出贡献！ 本书乃仓促而成，虽然几经校对，但错误之处在所难免，恳请广大读者朋友予以 指正，不甚感谢！ 电子邮箱： cyqdesign@https://www.wendangku.net/doc/191180544.html,
陈涌泉 2004 年 12 月 4 日
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目
录
第一章 TracePro3.24 软件介绍与安装 --------------------------------------------------1 1.1 TracePro 软件介绍-------------- --------------------------------------------------5 1.2 TracePro3.24 软件安装 --------------------------------------------------7 第二章 基本功能介绍 ---------------------------------------------------------------------15 2.1 用户界面介绍 ---------------------------------------------------------------------15 2.2 系统设置 ------------------------------------------------------------------------23 2.3 建立模型途径 ---------------------------------------------------------------------24 2.4 建立模型 --------------------------------------------------24 2.4.1 Lens Element 建立 --------------------------------------------------25 2.4.2 菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------------------------26 2.4.3 反射镜的建立 -------------------------------------------------------------27 2.4.4 基本形状建立 -------------------------------------------------------------28 2.4.5 其它模型 ------------------------------------------------------------------29 2.5 定义光学特性 --------------------------------------------------------------------29 2.5.1 运用属性 -------------------------------------------------------------------29 2.5.2 编辑属性数据- -------------------------------------------------------------30 2.6 分析功能-----------------------------------------------------------------------------31 2.6.1 照度、辉度分析-- ---------------------------------------------------------32 2.6.2 光强度分析 ----------------------------------------------------------------33 第三章 入门设计实例--- ----------------------------------------------------------------34 3.1 球形反光碗设计--------------------------------------------------------------------35 3.2 光源的建立 -------------------------------------------------------------------------39 3.3 聚光镜的建立 ----------------------------------------------------------------------40 3.4 菲涅尔透镜的建立-----------------------------------------------------------------42 3.4.1 焦距为 120mm 的菲涅尔透镜的建立 -----------------------------------43 3.4.2 焦距为 185mm 的菲涅尔透镜的建立-------------------------------------46 3.5 液晶屏的建立-----------------------------------------------------------------------48 3.6 投影镜头的建立--------------------------------------------------------------------50 3.7 LCD 投影机光学系统的建立 ---------------------------------------------------56 第四章 进阶设计实例----------------------------------------------------------------------62 4.1 导光管设计 -------------------------------------------------------------------------62 4.2 背光源设计 -------------------------------------------------------------------------79 4.2.1 背光源技术介绍--------------------------------------------------------------79 4.2.2 设计背光源--------------------------------------------------------------------90
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第一章：TracePro 软件介绍与安装
1.1 TracePro软件介绍
TracePro 是一套能进行常规光学分析、设计照明系统、分 析辐射度和亮度的软件。它是第一套以符合工业标准的 ACIS (固体模型绘图软件)为核心所发展出来的光学软件， 是一个结 合真实固体模型、强大光学分析功能、信息转换能力强及易上 手的使用界面的仿真软件，它可将真实立体模型及光学分析紧 紧结合起来，其绘图界面非常地简单易学。 TracePro 提供四 种版本可依照不同的需要与预算来决定，并可根据需要来 直接升级： 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 多变化的应用领域：
导光管（ light pipes ） 、背光板 (Backlight Light) 、前光板等等 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、照明应用或 LED 设计及应用 红外线成像系统（ infrared imaging systems ） 薄膜光学（ tissue optics ）
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Tracepro 入门与进阶 TracePro 功能说明：
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TracePro 提供多样的功能供您解决照明设计及光学分析的问题： CAD 绘图界面： 包括 zoom 、 pan 以及 rotate 、 render 、 wireframe 。 无限多窗口编辑模式 。 广泛的几何模型 --- 任何的 CAD 固体模型可以转入 TracePro 并做光线仿 真 。 CAD 当案的转换 --- 可转入 SAT 、 IGES 及 STEP 文件 。 【 Healing 】指令能让您可以修复从其他 CAD 转入后几何图形的缺陷 。 镜头设计文件 OSLO 、 Code V R 、 ZEMAX R 、 ACCOS V R 及 Sigma ） （ 的转入 三种视野编辑模式（ Silhouette 、 wireframe 及 rendered ） 。 布林运算：交集、相减及联集 。 对象（ Object ）编辑功能：移动、旋转、尺寸缩放、剪下、复制、贴上及插入 。 表面（ Surface ）编辑功能：延伸及旋转 。 广泛的宏指令（ Scheme ） 。 变化的 Monte Carlo 描光方式： ray splitting 及 importance sampling 。 多种 Properties 数据库，包括内建及使用者自动功能提供定义对象特性 ： 【 Material 】包括：光学玻璃、红外线材料、塑胶 … 等。可更改波长及 温度影响的变化 。 【 Bulk Scatter 】包括 biological tissue 模型 。 【 User-defined Bulk Scatter 】 let you program your own models in a DLL . 【 Surface 】包括 BRDF 及 BTDF 散射模型。可更改波长、入射角度 及温度所响的变化 。 【 Gradient Index 】同通用模型可根据波长及温度定义 。 【 Thin Film Stack 】可创建多层光学薄膜模型 。 【 RepTile 】可方便设计重复且微小的结构如监视器的应用及 Fresnel lenses 。 Aperture diffraction model for stray light predictions 。 利用使用者自建的方式来设置 Diffraction gratings ，可以更改入射角、波长 和温度 。 两种描光模式提供选择 。 使用 Stokes vectors 及 Mueller matrices 来创建偏振模型（ Polarization modeling ） 。 强大且广泛的光源设置 ： 使用 Grid sources 创建平行光源 。 在对象的表面上创建 Surface sources：可以指定 flux （ lumens or watts ）或 illuminance/irradiance （ lux or watts/m 平方 ) ；可以设置 Blackbody/Graybody 。 可以转入 Radiant Imaging ProSource R source 文件 。 可以将 TracePro 的计算结果保存成文件，并当成一光源文件 。 6

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利用 Image file （ bmp, gif, jpg, or tif ）当成光源 。 图形及表格输出 ： Illuminance/Irradiance distribution。 Candela/Intensity distributions。 Polarization state plot。 Flux report。 Incident Ray。 Ray History。 Ray Path。
强大的 Monte Carlo 描光：
光学仿真软件的重要性就是要使实际物体与仿真结 果中光线的分布与强度一致。 TracePro 采用 Monte Carlo 方法描光，使任何的几何物体都能正确的分析出 来。
使用简单的图形窗口界面 TracePro 可以在 Windows 系列的系统下运行， 使 用界面与通用窗口界面相似。 它的多任务作业窗口不仅可 以让使用者在一个程序里编辑多个模型以外， 更可以同时 看到这些模型。 使用者还可利用 CAD 软件或是镜头设计 软件来创建模型后转入 TracePro 来进行光学仿真。
ACIS 核心提供了多沟通能力：
由于 TracePro 是 ACIS 的核心，所有由固体模型 程序所绘出的形状都可以在 TracePro 中进行描光，包 括 NURBS surfaces 。 TracePro 支 持 了 由 ACIS-based 发展的应用软件，可允许创建的实体模型， 或是可支持的应用程序，也可以利用 IGES 、 STEP 或 是 VDAFS 的 信 息 交 换 标 准 格 式 来 读 取 non-ACIS-based 的固体模型， TracePro 亦可以读取 常用的光学设计软件的文件，将透镜准确、真实且无误差 的创建出来。
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1.2 TracePro3.24 软件安装 ■系统需求： CPU: Pentium Ⅲ 900 MHZ 系统：Windows 98/ME，NT 或 2000，XP 内存：256MB(Win98/ME)，512MB(Win NT/2000，XP) 硬盘空间：TracePro 50MB，IGES 或 STEP 转换程式 10MB 显卡：解析度 1024×768 显存 2MB 以上，支持 OpenGL ■软件安装 点击安装盘中 Setup.exe 开始安装如下：
图 1.2.1
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图 1.2.2
图 1.2.3
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图 1.2.4
选择安装类型，包括典型（Typcal） 、简洁（Compact）和自定义（Custom） ： 典型（Typcal） ：将安装大多数内容，安装时需要选择安装转换引擎类型，适合 大多数用户。 简洁（Compact） ：将安装最简洁内容，示例文件、属性数据备份和几何模型转 换引擎不会被安装。 自定义（Custom） ：用户可以选择需要安装的内容，适合高级用户。 这里选择典型安装类型，进行安装。
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图 1.2.5
选择安装软件位置，如果不使用默认安装路径，可以点击 Browse 进行新的位 置选择。
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图 1.2.6
选择安装转换引擎，在这个对话框中，全部选中，安装以后，系统可以导入 IGES、 STEP、PROE、Catia 和 Inventor 相关格式的文件。
图 1.2.7
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图 1.2.8
图 1.2.9
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图 1.2.10
安装完成。安装成功并运行 TracePro 如图 1.2.11：
图 1.2.11
可 以 依 照 不 同 的 需 要 来 决 定 选 择 那 种 版 本 ， 选 择 Standard 版 本 以 后 进 入 TracePro3.24 设计窗口如图 1.2.12：
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图 1.2.12
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第二章 基本功能介绍
2.1 TracePro 用户界面简介
TracePro 用户界面包括下拉菜单区、顶部工具栏图标区、消息区、图形区、导 航选项卡区及命令在线帮助区，如图 2.1.1
图 2.1.1
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Tracepro 入门与进阶 下拉菜单区
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下拉菜单中包括文件、编辑、视图、插入、定义、分析、报告、工具、窗口等命 令： 1.文件下拉菜单 文件下拉菜单主要是汇集了对文件提取、 存储和打印等功能。 几个常常使用的命 令也会在工具图标区里出现。如图 2.1.1.1 所示
图 2.1.1.1
2.编辑下拉菜单 编辑下拉菜单是绘图环境中对图形进行编辑的菜单，如图 2.1.2.1 所示。单击 该下拉菜单， 即可弹出其中的命令， 其中绝大部分选项命令都以快截图标方式出现在 屏幕的工具栏中。
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图 2.1.2.1
3.视图下拉菜单 视图下拉菜单是绘图环境中对窗口与图形进行设置与定义的菜单， 如图 2.1.3.1 所示。单击该下拉菜单，即可弹出其中的命令，其中部分选项命令都以快截图标方式 出现在屏幕的工具栏中。
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图 2.1.3.1
4.插入下拉菜单 插入下拉菜单是模型建立菜单，如图 2.1.4.1 所示。单击该下拉菜单，即可弹 出其中的命令，其中部分选项命令都以快截图标方式出现在屏幕的工具栏中。
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图 2.1.4.1
5.定义下拉菜单 定义下拉菜单是模型建立菜单，如图 2.1.5.1 所示。单击该下拉菜单，即可弹 出其中的命令，其中部分选项命令都以右键快截菜单里出现。
图 2.1.5.1
6.分析下拉菜单 分析下拉菜单是 TracePro 中非常重要的功能菜单，如图 2.1.6.1 所示。单击 该下拉菜单，即可弹出其中的命令，其中部分选项命令都在工具图标里出现。
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TracePro中文使用手册(132-207页)

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 Rays Analysis | 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。连同Default Red-Green-Blue三色，还有Extended and Logarithmic的10级调色板供选择，可以通过不同颜色的不同阶数来改变每阶的相关交点或是增加新的阶数。

用TracePro设计鳞甲反光杯教程

用TracePro设计鳞甲反光杯教程 步骤一：插入复合型反射器（空心抛物面体），可以根据自己需要确定焦距大小和前段长度，在此选取焦距为10mm，前段长度为50mm，后段长度可以为0，也可以为9.999，但不能大于焦距10mm，厚度为0.5mm，见图1。 图1 步骤二：绕X轴旋转180度，并移动60毫米，见图2。

步骤三：点击轮廓，显示出抛物面母线，母线就是纵向截面里边那条抛物线，见图3。 图3 步骤四：计算：设z 为自变量，y 为因变量，则抛物线方程为2 2y Pz =，其中2 f P = ，在10mm z f ==（等于焦距）时，求得20mm y =，即焦点处横截面的半径20mm r y ==，以此作为半径求焦点位置横截面的圆周周长，周长为2125.6637mm C r π==。 假如在该圆周加入100个小球（也可以加入其他数量小球），则每个小球直径为： 1.2566mm 100 C d = =. 小球大小给出后，在YZ 平面上以坐标（20，10）插入小球即可，为了小球排满圆周后两相邻排小球就重叠一半，此时用上述计算的小球直径作为半径就可达到目的，见图4(a)和图4 (b)。 图4(a) 插入第一的小球的位置 图4(b) 复制沿Z 轴旋转后的小球（该步骤无须进行）

步骤五：在第一小球坐标位置插入半径比第一个小球大0.1mm的第二个小球，见图5。 图5 步骤六：打开移动窗口，缓慢把第二个小球大体上移动到图6位置，让两个小球在球心处相交（此时不一定正好相交）。

步骤七：在第二个小球位置插入直径比第二个小球直径大0.1mm的第三个小球，并大体移动到图7位置。 图7 步骤八：以此类推插入、添加并移动小球，使小球大体排满焦点前的母线，见图8。

TracePro教程-LED

TracePro教程-LED 1.新建文件. 2.创建簿板特征: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘薄板’选项输入数据完成后点定插入并关闭. 窗口中产生一薄板特征(旋转视图可看到), 模型树中也产生相应的名称. 3.展开模型树中的薄板零件, 如下图 4.点选‘表面0’, 按右键出现菜单, 选‘延伸填充’. 出现‘表面拉伸填料选项’ 对话框, 输入如附图中的数据选‘应用’. 再分别更改0.9和4为0.2和0后选应用, 再分别改0.2和0为0.9和-4选应用, 关闭对话框. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征. 5.创建圆锥特征: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘圆柱和圆锥’选项输入数据完成后点定‘插入’ 并关闭, 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.

6.进行布尔运算: 在模型树中先选‘薄板 1’, 再按住Ctrl键选‘圆锥 1’. 菜单/编辑/布林运算/差集. 7.慢速点选模型树中‘薄板 1’ 两次, 改名为 ‘Package’. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征. 8.创建圆柱特征做散光板: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘圆柱和圆锥’选项输入数据完成后点 ‘插入’ 并关闭. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征.

9.创建方块特征做LED: 菜单/插入/几何物件, 出现‘插入基本几何体’ 对话框, 选‘方块’选项输入数据完成后点‘插入’ 并 关闭. 在模型树任一空白处点一下, 即取消选取图中所有被选取的特征. 10.关键的来了, 设置三部曲: 首先, 在模型树选取散光板特征(不是选展开后的某一面), 定义散光板的材质属性, 菜单/定义/编辑材质/表面材质, 出现对话框, 左侧选‘新增特性’ 按钮, 又出现‘输入一个新的表面特性’ 对话框, 如图设置并确定. 然后, 将‘吸收率’ 设置为0, 将‘求解’ 设置为 BTDF, 按保存, 如下图:

tracepro使用指南

基本参数： 型面为抛物面，聚光面积为72m 2，开口直径D=9577mm ，焦距f=7500mm 。抛物面方程为 Z Y X 3022=+，聚光器共分为12块，每块间距为20mm 。中心开口半径为100mm 。接收平面半径为100mm 。 操作过程如下： (1) 打开软件 双击快捷方式打开软件，出现如下的对话框，选择Standard 即可满足要求。 (2) 建立模型 在菜单栏中选择Insert Reflector ，弹出Insert Reflector 对话框，选择Conic 选项，其 中Shape 共分四种：球面、抛物面、椭圆面和双曲面。在本例中聚光器型面为抛物面，所以选择Parabolic 。此外其它的一些设置可以按上面的基本参数的要求填写，如下面对话框所示，填写完毕后点击Insert 按钮。这样就建立了一个厚度为2mm 、焦距为7500mm 、开口直径为9577mm 、中间孔洞半径为100mm 、中心坐标为(0,0,0)的抛物面聚光器，如下右图所示。

要想从不同角度观察模型，可以从通过以下菜单进行操作。其中和按钮比较常用， 为全局放大，为对模型进行旋转观测。 要想观测模型的不同效果可以点击菜单栏View选项，有Silhouettes、Render、Wireframe、Hidden Line四个选项可供选择。 (3)分割聚光器 按要求聚光器共分为12块，每块间距为20mm。此处应用布尔运算对聚光器进行分割。首先创建X向尺寸为10000mm(要比聚光器的开口直径大一些)，Y向尺寸为20mm(为每块聚

光镜的间距尺寸)，Z向尺寸为5000mm(要比聚光器开口深度略大)的薄板，具体参数设置如下对话框所示。 薄板创建完成后，点击鼠标右键，出现下拉菜单，选择Rotate选项，对应弹出Rotation Selection 对话框，按对话框中参数填写完成按Copy按钮。此操作共进行5次。最终完成结果图如下所示。

菲涅尔透镜TracePro教程

菲涅尔透镜TracePro教程 首先，本教程是中使用的是TP7，采用RepTile特征应用在所要形成的菲涅尔面上。所以，在应用菲涅尔特性之前，先构建好菲涅尔物镜的结构。 1.构建镜框。 2.点定义，材料特性里面点鳞甲特性，打开鳞甲特性编辑器 3.点上图中的新增特性

命名，选好变化方式，根据你想要定义的内容来定。在这里，我选择可变参数。 点好确定之后，弹出上图，描述上面标注一下，将来用起来好识别。（可无）带宽在这里我输入的是0.225，（参考CYQ大师的进阶资料）。 4.输出数据，方便我们载出之后定义。 点这个按钮，载出。会弹出下面这个。 点保存这个txt文件，名字为Fresnel1.txt。注意存放位置，我们下面会用到。 5.下面最小化TP，让我们学习一下菲涅尔透镜的参数。 在上一个步骤，我们看到Facet Angle和Draft Angle，如下图所示，

这两个角度以及菲涅尔环带宽的介绍，参考如下文件，详见[1]： 我们可以知道，定义带宽之后，需要定义每个环带不同的倾斜角度。 6.为了教程的进行，我们借用TP手册中的资料来载入菲涅尔透镜的角度。 打开文件TracePro\Examples\Demos\Fresnel Lens Arcsecs.txt，该文件里面的数据指的是每一环下facet angle的度数，但是该角度的单位是arcseconds。这个单位是1/3600 度，所以，我们有必要转换回来。下面说的这个转换方法是在Excel 里面转换的，可以借鉴一下。 用Exele打开： 在B列输入公式=A1/3600，再应用 到各列。一共333列(可参考[2])。 拷贝好这一列数据，可以使用Cltl+ Shift+↓选择该列数据复制。 7.使用Excel打开之前的txt文件，Fresnel1.txt再粘贴上面的数据到A19

TracePro交互式优化工具使用说明

1.Introduction 1.Introduction TracePro?Interactive Optimizerhelps users generate and also accomplish the optimization process of the Optical Elements and whole system-quickly and accurately.It provides a convenient and intuitional user interface to create radial free-form optical element(s).While useful for luminaire design,this tool can also be used to optimize LED second optics,reflective optics,projector system,solar concentrator and any other optical system needed optimization.The utility is for use with all TracePro editions and requires the most recent release of TracePro7.0and Microsoft Windows XP or later version. For more information on TracePro,or if you need technical support,please contact Lambda Research Corporation. About Lambda Research Corporation Founded in1992,Lambda Research Corporation is a privately held company based in Littleton, https://www.wendangku.net/doc/191180544.html,mbda provides optics software and services for government and industry worldwide.The company is an industry pioneer in the areas of stray light analysis,optical system design and analysis,scattering theory,optical testing,process control software and custom software development. Technical Support If you are having trouble with TracePro or have questions,please contact your distributor or Lambda Research Corporation directly.Technical support is available to customers with current support contracts. Additional information is also available via: ?the World Wide Web at https://www.wendangku.net/doc/191180544.html, ?the user to user e-mail list tracepro-talk ?the new version e-mail list tracepro-updates To subscribe to one of the e-mail lists,submit a request online at https://www.wendangku.net/doc/191180544.html,/lists/listinfo. You can call us between the hours of9:00am and5:30p.m.(U.S.Eastern Time)Monday through Friday or reach us by e-mail. Lambda Research Corporation 25Porter Road Littleton MA01460 Phone:(978)486-0766 Fax:(978)486-0755 support@https://www.wendangku.net/doc/191180544.html,

TracePro教程上海交通大学

光学系统设计
物理系 王宇兴

TracePro 主要内容
? 光源的建立方法 ? 各种参数的设定 ? 分析功能的使用 ? 档案转换 ? 模拟步骤 ? 准确模拟 ? 分析功能 ? 提高运算速度 ? 应用实例
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光学计算软件的计算方法
? Ray Tracing
Sequential Ray Tracing
? OSLO, Zemax, CodeV…
Non-Sequential Ray Tracing
? TracePro, ASAP, LightTools…
? BPM (Beam Propagation Method), FDTD
光波导，DWDM等 BPM_CAD, WDM_Phasar…
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光学计算软件的计算方法
? Sequential Ray Tracing(序列光线追迹)
OSLO 属于序列描光 以光学面建立模型 单一光源或者对多光源的设置受到局限 需要设计者指定光学面的计算顺序 各个光学表面仅计算一次（反射、折射、散射） 计算速度快 可以进行优化和公差分析 主要应用
? 成像设计、透镜，镜头设计
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光学计算软件的计算方法
? Non-Sequential Ray Tracing（非序列光线追迹）
TracePro 属于非序列描光 以实体对象构建光路系统 光线与实体表面的作用顺序不需设计者指定 光线与实体表面的作用可以同时计算反射、折射、散
射、吸收、衍射等行为 需要足够多的光线数量以更接近真实的情况 计算速度比较慢 不易做自动优化和公差分析 主要应用
? 照明设计、杂散光分析
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Tracepro官网教程brochure

Software for Opto-Mechanical Modeling The Closest Thing to Working at the Speed of Light.

TracePro is the ?rst truly visual three-dimensional illumination software tool. It’s the breakthrough optical and mechanical designers have been waiting for—a ray tracing tool that allows lens and solid modeling data to be shared in a Windows program. No matter how you have been designing and analyzing, TracePro will give you incredible speed, accuracy and versatili-ty with three editions of the software to choose from. If you have been building and testing your systems manually, you will do in minutes what currently takes weeks. If you have been using a lens design program that is incompatible with a mechanical designer’s program, you will have compatible data for the ?rst time. And if you have been using a DOS-based integrated program that was merely adapted for Windows, you will get dramatically greater capabilities. Tracepro gives you the versatility to meet your analysis needs with three different editions. The TracePro LC edition is designed for the entry-level user to analyze simple or medium CAD-sized systems while using the simpler analysis capabilities of the program. For the middle- and high-end users, the stan-dard TracePro edition analyzes unlimited objects and contains full analysis capabilities. TracePro Expert goes one step beyond the standard edition with the addition of new algorithms like RepTile?. The RepTile feature analyzes unlimited numbers of repetitive bumps and holes on planar surfaces using a new pro-prietary algorithm. RepTile is perfect for analyzing and design-ing the millions of scattering dots in LCD backlights. TracePro Excels! It’s…?#1 in standardization—importing and exporting more CAD and lens design program formats ?#1 in using the ACIS kernel—used in more than 200 programs as the main interface for 3D modeling ?#1 in handling complex geometry that uses new algorithms— enabling TracePro to de?ne and ray trace millions of surface entities for lighting and back-light display analysis ?#1 for using the Scheme macro language for iterative and multiple con?guration analysis ?#1 in volume scatter and volumetric ?ux calculation ?#1 in analyzing thin ?lm stacks