Ansys Zemax | 如何使用 ISO 元件制圖工具
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ISO 元件制圖(?ISO Element Drawing?)能夠?qū)τ糜谏a(chǎn)的系統(tǒng)元件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本文對(duì)該工具進(jìn)行了概述,并將其用于單透鏡。
簡(jiǎn)介
為了對(duì)用于生產(chǎn)的元件進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,光學(xué)工程師需要向制造商提供一些信息,如元件半徑、厚度、材料、直徑等,以及所有相關(guān)的公差。ISO 元件制圖可用于創(chuàng)建符合 ISO 10110 標(biāo)準(zhǔn)的單個(gè)表面、單透鏡或雙膠合透鏡的圖紙。由于該標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于光學(xué)制造行業(yè),因此該輸出圖紙非常適合在光學(xué)制造中使用。
ISO 元件制圖簡(jiǎn)介
本文將?ISO 元件制圖工具用于單透鏡。該工具的輸出是元件的截面圖,以及物理特性和公差的相關(guān)信息。本文附件中包含文中所使用的文件,該系統(tǒng)是焦距為75mm的單透鏡,且其公差已經(jīng)確定。

ISO 元件制圖位于公差?(?Tolerance?)?選項(xiàng)卡下的加工圖紙與數(shù)據(jù)?(?Manufacturing Drawing and Data?)?部分。

首先,展開(kāi)此工具的設(shè)置,并在常規(guī)?(?General?)?選項(xiàng)卡中選擇要繪制的元件的起始面;然后,選擇元件類型:表面、單透鏡或雙膠合透鏡。在本例中,元件位于第二個(gè)表面,為單透鏡。

除了常規(guī)選項(xiàng)卡之外,請(qǐng)注意元件的每個(gè)表面(在本例中為左表面和右表面)將各有兩個(gè)選項(xiàng)卡,用戶可以輸入與 ISO 10110 制圖代碼3-4和5-6對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。“代碼3-4?(?Codes 3-4?)”包括曲率半徑?( Radius )、圓錐系數(shù)?( Conic )、有效直徑?( Effective Diameter )、直徑( Diameter )、直徑(平的)( Diameter ( flat )?)、膜層?( Coating )、面形和中心公差?( Form and Centering ?Errors )?!按a5-6 ( Codes 5-6 )”包括瑕疵?(?Imperfections?)、激光損傷閾值?(?Laser Damage?)、質(zhì)地?(?Texture?)、倒角?(?Chamfer?)?和其他表面規(guī)范。
請(qǐng)注意,一些元件特征是在運(yùn)行該工具時(shí)預(yù)先填充的,因?yàn)樵谀J(rèn)情況下,鏡頭數(shù)據(jù)編輯器(?Lens Data Editor?)?中可用的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)復(fù)制到?ISO 元件制圖中。
可通過(guò)不勾選自動(dòng)按鈕,在需要時(shí)覆蓋代碼3-4選項(xiàng)卡中的數(shù)據(jù):

其他的表面和材料特性需要用戶進(jìn)行適當(dāng)填寫(xiě)。請(qǐng)注意,ISO 元件制圖與鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中的直徑命名慣例不同。OpticStudio 高級(jí)版和專業(yè)版中的直徑與?ISO 元件制圖中直徑的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
1.有效直徑?=?鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中凈口徑?(?Clear Semi-Diameter?)或半直徑?(?Semi-Diameter?)?值的兩倍
2.直徑?= 鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中凈口徑或半直徑+延伸區(qū)?(?Chip Zone)?值的兩倍
3.直徑(平的)?= 鏡頭數(shù)據(jù)編輯器中機(jī)械半直徑?(?Mechanical Semi Diameter?)?值的兩倍

如果使用?ISO 元件制圖繪制單透鏡或雙膠合透鏡,將會(huì)出現(xiàn)每個(gè)元件的“材料?(?Material?)”選項(xiàng)卡。這個(gè)選項(xiàng)卡包括的材料屬性:玻璃的名稱、折射率、阿貝數(shù)、厚度、應(yīng)力雙折射?(?Stress Birefringence?)、氣泡度?(?Bubbles?)、各向異性?(?Inhomogeneity?)和其它材料規(guī)格。

有關(guān)?ISO 元件制圖中使用的 ISO 10110 符號(hào)和制圖代碼的詳細(xì)說(shuō)明,可以聯(lián)系工作人員,也可以通過(guò)點(diǎn)擊:公差?(?Tolerance?)?選項(xiàng)卡>加工圖紙與數(shù)據(jù)?(?Manufacturing Drawings and Data?)組>?ISO 元件制圖?(?ISO Element Drawing?)?查看。注意,對(duì)于單透鏡元件,OpticStudio 將生成 XML 文件輸出,以便于共享 ISO 10110 數(shù)據(jù)。XML 輸出可以在??ISO? 元件制圖窗口底部的“XML”選項(xiàng)卡看到。

在 XML 輸出中,元件和屬性是根據(jù)?ISO 元件制圖設(shè)置對(duì)話框和鏡頭文件的其他數(shù)據(jù)中輸入的值來(lái)填充的??梢允褂贸R?guī)選項(xiàng)卡的“另存為?(?Save As?)”按鈕將 XML 輸出數(shù)據(jù)保存到文件中。

ISO 元件制圖的公差數(shù)據(jù)
可以通過(guò)手動(dòng)填充?“- tol”?和?“+ tol”?列,以及相關(guān)的公差項(xiàng)(如面形公差),在ISO元件制圖設(shè)置中直接輸入公差數(shù)據(jù)。但是,如果您已經(jīng)完成了公差分析,則已經(jīng)在公差數(shù)據(jù)編輯器?(?Tolerance Data Editor?)?中指定了公差。在這種情況下,只要在常規(guī)選項(xiàng)卡中單擊“從?TED?重置?(?Reset from TDE?)”,就可以從公差數(shù)據(jù)編輯器導(dǎo)入公差。

按下“從?TED?重置”時(shí),表面半徑、面形、傾斜和偏心、材料厚度和折射率的公差都從公差數(shù)據(jù)編輯器中導(dǎo)出。注意,只考慮操作數(shù) TRAD、TCUR、TFRN、TCON、TTHI、TIND、TABB、TSTX、TSTY、TSDX、TSDY、TIRR、TEZI 和 TWAV。如果沒(méi)有某公差項(xiàng)的公差數(shù)據(jù),在?ISO 元件制圖設(shè)置中就會(huì)將其設(shè)為零,并且不會(huì)出現(xiàn)在制圖中。
下面是示例文件中使用的公差操作數(shù)列表,以及在?ISO 元件制圖輸出中轉(zhuǎn)換的公差。
1.TTHI 是厚度公差,因此與表面的相對(duì)位置有關(guān),在本例中表示單透鏡厚度的公差,在?ISO 元件制圖的材料選項(xiàng)卡中出現(xiàn)。在輸出的圖紙中,此公差顯示在輸出的截面圖中,指定了厚度。

2.TRAD 用于表示曲率半徑公差,因此它出現(xiàn)在?ISO 元件制圖的代碼?3-4選項(xiàng)卡中。在輸出的圖紙中,此公差顯示在表面屬性相關(guān)參數(shù)的第一行,指定了半徑的值。

3.TIRR 表示表面不規(guī)則度公差,它也出現(xiàn)在?ISO 元件制圖的代碼?3-4選項(xiàng)卡中。在輸出的圖紙中,此公差顯示在表面屬性相關(guān)參數(shù)的“3/”條目中,它表示面形公差。注意,TIRR操作數(shù)是在測(cè)試波長(zhǎng)(通過(guò) TWAV 操作數(shù)指定)下給定的,因此測(cè)試波長(zhǎng)也與不規(guī)則度值相關(guān)。

4.TSDX 和 TSDY 表示 X 和 Y 方向的表面偏心公差,而 TSTX 和 TSTY 表示 X 和 Y 方向的表面傾斜公差。這些操作數(shù)也出現(xiàn)在ISO元件制圖的代碼?3-4選項(xiàng)卡中。在輸出的圖紙中,這個(gè)公差顯示在表面屬性相關(guān)參數(shù)的“4/”條目中,它表示中心公差。需要注意的是,TSTX 和 TSTY 是以度為單位表示的,而?ISO 元件制圖輸出是以弧分為單位表示的。

5.TIND 表示折射率公差,在?ISO 元件制圖的材料選項(xiàng)卡中。在輸出的圖紙中,此公差顯示在材料屬性相關(guān)參數(shù)的第二行,也顯示折射率值。

最后,請(qǐng)注意,公差操作數(shù) TEDX、TEDY、TETX 和 TETY(表示元件的偏心和傾斜)在?ISO 元件制圖中沒(méi)有出現(xiàn)。這些是裝配公差,單個(gè)元件的制圖不指定這些公差。
關(guān)于以上描述的公差操作數(shù)的更多詳細(xì)信息,可以聯(lián)系工作人員,也可以通過(guò)點(diǎn)擊:公差?(?Tolerance?)?選項(xiàng)卡>公差分析?(?Tolerancing?)?組>公差數(shù)據(jù)編輯器?(?Tolerance Data Editor?)?>公差操作數(shù)?(?Tolerance Operands?)?查看。