Tracepro入门与进阶1-40

Tracepro入门与进阶CYQDESIGNSTUDIO1Tracepro入门与进阶CYQDESIGNSTUDIO2内容简介本书以美国LambdaResearchCorporation的昀新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，同时在本书的昀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。Tracepro入门与进阶CYQDESIGNSTUDIO3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：[e-mail]陈涌泉2004年12月4日Tracepro入门与进阶CYQDESIGNSTUDIO4目录第一章TracePro3.24软件介绍与安装--------------------------------------------------11.1TracePro软件介绍----------------------------------------------------------------51.2TracePro3.24软件安装--------------------------------------------------7第二章基本功能介绍---------------------------------------------------------------------152.1用户界面介绍---------------------------------------------------------------------152.2系统设置------------------------------------------------------------------------232.3建立模型途径---------------------------------------------------------------------242.4建立模型--------------------------------------------------242.4.1LensElement建立--------------------------------------------------252.4.2菲涅尔透镜的建立-----------------------------------------------------262.4.3反射镜的建立-------------------------------------------------------------272.4.4基本形状建立-------------------------------------------------------------282.4.5其它模型------------------------------------------------------------------292.5定义光学特性--------------------------------------------------------------------292.5.1运用属性-------------------------------------------------------------------292.5.2编辑属性数据--------------------------------------------------------------302.6分析功能-----------------------------------------------------------------------------312.6.1照度、辉度分析-----------------------------------------------------------322.6.2光强度分析----------------------------------------------------------------33第三章入门设计实例-------------------------------------------------------------------343.1球形反光碗设计--------------------------------------------------------------------353.2光源的建立-------------------------------------------------------------------------393.3聚光镜的建立----------------------------------------------------------------------403.4菲涅尔透镜的建立-----------------------------------------------------------------423.4.1焦距为120mm的菲涅尔透镜的建立-----------------------------------433.4.2焦距为185mm的菲涅尔透镜的建立-------------------------------------463.5液晶屏的建立-----------------------------------------------------------------------483.6投影镜头的建立--------------------------------------------------------------------503.7LCD投影机光学系统的建立---------------------------------------------------56第四章进阶设计实例----------------------------------------------------------------------624.1导光管设计-------------------------------------------------------------------------624.2背光源设计-------------------------------------------------------------------------794.2.1背光源技术介绍--------------------------------------------------------------794.2.2设计背光源--------------------------------------------------------------------90Tracepro入门与进阶CYQDESIGNSTUDIO5第一章：TracePro软件介绍与安装1.1TracePro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（lightpipes）、背光板(BacklightLight)、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（automotivelighting）：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（infraredimagingsystems）薄膜光学（tissueoptics）Tracepro入门与进阶CYQDESIGNSTUDIO6TracePro功能说明：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、CodeVR、ZEMAXR、ACCOSVR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MonteCarlo描光方式：raysplitting及importancesampling。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。【BulkScatter】包括biologicaltissue模型。【User-definedBulkScatter】letyouprogramyourownmodelsinaDLL.【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。【GradientIndex】同通用模型可根据波长及温度定义。【ThinFilmStack】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Fresnellenses。Aperturediffractionmodelforstraylightpredictions。利用使用者自建的方式来设置Diffractiongratings，可以更改入射角、波长和温度。两种描光模式提供选择。使用Stokesvectors及Muellermatrices来创建偏振模型（Polarizationmodeling）。强大且广泛的光源设置：使用Gridsources创建平行光源。在对象的表面上创建Surfacesources：可以指定flux（lumensorwatts）或i