Ansys Zemax | 如何將透鏡導(dǎo)出為CAD格式
在光機系統(tǒng)的創(chuàng)建過程中，光學工程師需要將最終完成的光學設(shè)計與機械工程師共享，這樣才能構(gòu)建滿足裝配需要的機械幾何結(jié)構(gòu)，并創(chuàng)建完整的光機設(shè)計虛擬原型樣機。
在本文將展示如何將導(dǎo)出CAD文件?(Export CAD File)?工具用于單透鏡示例，并解釋一些導(dǎo)出設(shè)置和該工具的限制性。（聯(lián)系我們獲取文章附件）
簡介
導(dǎo)出CAD文件?(Export CAD Files)?工具可用于將序列或非序列元件輸出為常見的CAD文件格式，如IGES、STEP、SAT等。這對于從OpticStudio中將光學設(shè)計遷移到機械設(shè)計軟件（SOLIDWORKS或CREO等，可用于建模必要的機械部件并創(chuàng)建完整光機設(shè)計的虛擬原型樣機）中是非常方便的。導(dǎo)出CAD文件工具也可以用來導(dǎo)出整個系統(tǒng)的光路，為機械工程師提供實用的指南以避免光束遮擋。
導(dǎo)出單透鏡
本文附件中包含序列?(Sequential)?模式下搭建的單透鏡。打開該文件之后，你可以通過點擊：文件?(File )> CAD文件?(CAD Files) ，打開導(dǎo)出CAD文件工具，此操作將打開一個獨立窗口，該窗口包含控制導(dǎo)出選項的若干不同設(shè)置。以下將簡要描述最常用的設(shè)置，可以通過點擊“文件?(?File )選項卡?>輸出文件 ( Export )?組>CAD文件?(CAD Files)”，在OpticStudio的幫助文件中查看更多細節(jié)信息。
假設(shè)您只想導(dǎo)出構(gòu)成單透鏡的兩個表面，即前表面和后表面，可以通過以下選擇完成：
通過輸入起始面?(First Surface)?和終止面?(Last Surface)?確定要導(dǎo)出的表面范圍；
通過選擇文件類型?(File Type)?選擇要導(dǎo)出表面的格式?(OpticStudio支持導(dǎo)出為：STEP、IGES、SAT和STL格式)；
點擊“OK”。
單擊“OK”打開標準文件資源管理器窗口，在此窗口進行如下操作：
輸入文件名稱?(File name)；
選擇文件位置；
選擇“保存?(Save)?”運行導(dǎo)出CAD文件工具，導(dǎo)出所需的表面。
如何導(dǎo)出光線
導(dǎo)出CAD文件工具也可用于將光線信息導(dǎo)出為IGES、STEP和SAT格式。注意，STL格式不支持直線實體，因此在導(dǎo)出為STL格式時，不能導(dǎo)出光線。
假設(shè)您希望使用與上述示例類似的設(shè)置導(dǎo)出完整系統(tǒng)，但是此設(shè)置下OpticStudio布局圖?(Layout)?中只顯示兩個視場點的光線。
為導(dǎo)出光線，打開文件?(File) >CAD文件?(CAD Files)，并進行如下操作：
選擇起始面：1光闌自由移動，終止面：4，確定表面范圍；
通過選擇光線樣式?(Ray Pattern)：XY扇形?(XY Fan)，光線數(shù)量?(Number Of Rays)：7，輸出光線樣式和密度；
波長?(Wavelength)：所有?(All)，視場?(Field)?：所有?(All) ，輸出所有光線。
最后，完成上述設(shè)置后運行導(dǎo)出CAD文件工具。
創(chuàng)建的STEP文件可以在CAD軟件中打開，如下圖所示：SolidWorks生成的光線分布與OpticStudio中顯示的相同。
注意，CAD軟件在默認情況下不讀取也不顯示顯示光線信息。想要了解如何在SolidWorks和Autodesk Inventor中顯示導(dǎo)出的光線，請參閱之前文章：?"如何在SolidWorks和Autodesk Inventor中顯示導(dǎo)出的光線。"
導(dǎo)出CAD文件工具也可以在非序列模式?(Non-Sequential Mode)?下使用。與序列模式的主要的區(qū)別是：非序列模式下的光線數(shù)量和光線樣式選項是灰色的，這是因為要導(dǎo)出的光線數(shù)量和分布由要導(dǎo)出的光源物體?(Source Objects)?及非序列元件編輯器?(Non-Sequential Component Editor)?中的#陳列光線條數(shù)(# Layout Rays)控制。
導(dǎo)出數(shù)據(jù)的限制
OpticStudio支持多種類型的復(fù)雜表面和物體形狀的建立，在OpticStudio中可以精確地建立這些形狀的模型，并滿足光學光線追跡分析所需的非常高的數(shù)值精度。然而，OpticStudio支持的大多數(shù)復(fù)雜光學形狀在常用的CAD程序中沒有類似的模型，在一般CAD文件格式（如IGES、STEP和SAT）中也沒有精確的代表物體。
因此，OpticStudio必須使用最接近的CAD格式來模擬近似精確的表面形狀。這種近似通常是很實用的，但是對于一些非常精確的非球面形狀，這種近似對于其光線追跡來說仍不夠精確。這不是OpticStudio產(chǎn)生的限制，而是CAD數(shù)據(jù)交換格式的限制，OpticStudio需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到CAD程序。在一些罕見情況下，可能需要在CAD程序中直接重新創(chuàng)建復(fù)雜的幾何物體，而不是使用OpticStudio的導(dǎo)出功能。
