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(xiàn)數(shù)量和光線(xiàn)樣式選項(xiàng)是灰色的，這是因?yàn)橐獙?dǎo)出的光線(xiàn)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(xiàn)條數(shù)(# Layout Rays)控制。

導(dǎo)出數(shù)據(jù)的限制

OpticStudio支持多種類(lèi)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(mǎn)足光學(xué)光線(xiàn)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(xué)形狀在常用的CAD程序中沒(méi)有類(lèi)似的模型，在一般CAD文件格式（如IGES、STEP和SAT）中也沒(méi)有精確的代表物體。

因此，OpticStudio必須使用最接近的CAD格式來(lái)模擬近似精確的表面形狀。這種近似通常是很實(shí)用的，但是對(duì)于一些非常精確的非球面形狀，這種近似對(duì)于其光線(xiàn)追跡來(lái)說(shuō)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(jiàn)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。

在光機(jī)系統(tǒng)的創(chuàng)建過(guò)程中，光學(xué)工程師需要將最終完成的光學(xué)設(shè)計(jì)與機(jī)械工程師共享，這樣才能構(gòu)建滿(mǎn)足裝配需要的機(jī)械幾何結(jié)構(gòu)，并創(chuàng)建完整的光機(jī)設(shè)計(jì)虛擬原型樣機(jī)。

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。

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簡(jiǎn)介

導(dǎo)出CAD文件 (Export CAD Files) 具可用于將序列或非序列元件輸出為常見(jiàn)的CAD文件格式，如IGES、STEP、SAT等。這對(duì)于從OpticStudio中將光學(xué)設(shè)計(jì)遷移到機(jī)械設(shè)計(jì)軟件（SOLIDWORKS或CREO等，可用于建模必要的機(jī)械部件并創(chuàng)建完整光機(jī)設(shè)計(jì)的虛擬原型樣機(jī)）中是非常方便的。導(dǎo)出CAD文件工具也可以用來(lái)導(dǎo)出整個(gè)系統(tǒng)的光路，為機(jī)械工程師提供實(shí)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(kāi)該文件之后，你可以通過(guò)點(diǎn)擊：文件 (File )> CAD文件 (CAD Files) 打開(kāi)導(dǎo)出CAD文件工具，此操作將打開(kāi)一個(gè)獨(dú)立窗口，該窗口包含控制導(dǎo)出選項(xiàng)的若干不同設(shè)置。以下將簡(jiǎn)要描述最常用的設(shè)置，可以通過(guò)點(diǎn)擊“文件 ( File )選項(xiàng)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(xì)節(jié)信息。

假設(shè)您只想導(dǎo)出構(gòu)成單透鏡的兩個(gè)表面，即前表面和后表面，可以通過(guò)以下選擇完成：

1.通過(guò)輸入起始面 (First Surface) 和 終止面 (Last Surface) 確定要導(dǎo)出的表面范圍；

2.通過(guò)選擇文件類(lèi)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)；

3.點(diǎn)擊“OK”。

單擊“OK”打開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)文件資源管理器窗口，在此窗口進(jìn)行如下操作：

4.輸入文件名稱(chēng) (File name);

5.選擇文件位置；

6.選擇“保存 (Save) ”運(yùn)行導(dǎo)出CAD文件工具，導(dǎo)出所需的表面。

如何導(dǎo)出光線(xiàn)

導(dǎo)出CAD文件工具也可用于將光線(xiàn)信息導(dǎo)出為IGES、STEP和SAT格式。注意，STL格式不支持直線(xiàn)實(shí)體，因此在導(dǎo)出為STL格式時(shí)，不能導(dǎo)出光線(xiàn)。

假設(shè)您希望使用與上述示例類(lèi)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(gè)視場(chǎng)點(diǎn)的光線(xiàn)。

為導(dǎo)出光線(xiàn)，打開(kāi)文件 (File) >CAD文件 (CAD Files)，并進(jìn)行如下操作：

1.選擇起始面：1光闌自由移動(dòng)，終止面：4，確定表面范圍；

2.通過(guò)選擇光線(xiàn)樣式 (Ray Pattern)：XY扇形 (XY Fan)，光線(xiàn)數(shù)量 (Number Of Rays)：7，輸出光線(xiàn)樣式和密度；

3.波長(zhǎng) (Wavelength)：所有 (All)，視場(chǎng) (Field) ：所有 (All) ，輸出所有光線(xiàn)。

最后，完成上述設(shè)置后運(yùn)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(kāi)，如下圖所示：SolidWorks生成的光線(xiàn)分布與OpticStudio中顯示的相同。

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(xiàn)數(shù)量和光線(xiàn)樣式選項(xiàng)是灰色的，這是因?yàn)橐獙?dǎo)出的光線(xiàn)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(xiàn)條數(shù)(# Layout Rays)控制。

導(dǎo)出數(shù)據(jù)的限制

OpticStudio支持多種類(lèi)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(mǎn)足光學(xué)光線(xiàn)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(xué)形狀在常用的CAD程序中沒(méi)有類(lèi)似的模型，在一般CAD文件格式（如IGES、STEP和SAT）中也沒(méi)有精確的代表物體。

因此，OpticStudio必須使用最接近的CAD格式來(lái)模擬近似精確的表面形狀。這種近似通常是很實(shí)用的，但是對(duì)于一些非常精確的非球面形狀，這種近似對(duì)于其光線(xiàn)追跡來(lái)說(shuō)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(jiàn)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。