FRED案例展示:楔形透鏡建模
透鏡的楔形或傾斜可以在FRED中通過以下基本步驟進行建模:
1. 將列表上的透鏡轉換為自定義元素。
2. 對楔形透鏡表面應用(最大)傾斜(或偏心)。
3. 增大表面修剪體積,以確保足夠的覆蓋。
4. 應用表面修剪體積,消除不必要的重疊和間隙。
如下案例所示,這是一個簡單的平凸透鏡,其前面的凸面是楔形的。
①案例介紹
在新的FRED文檔中,添加一個新透鏡,并設置以下參數:
圖1.列表上的透鏡設置
如果我們嘗試編輯透鏡的表面1并通過“location/orientation”選項卡添加繞X軸的旋轉5°,我們會發現透鏡不允許我們對表面添加傾斜。我們在子表面上所做的任何更改都會被忽略(如果我們關閉并重新打開對話框,會發現我們的更改消失了,因為這些設置是由不支持楔形的“parent primitive”控制的)。
為了獲得對子系表面的控制權,我們需要在對象樹中右鍵點擊透鏡,并選擇“Convert to Custom Element”的選項。
現在透鏡結構轉化為自定義元素后,我們可以編輯表面1,并在“location/orientation”選項卡中指定繞X軸旋轉5度。
圖2.自定義元素透鏡,帶有楔形前表面,在幾何模型中產生了間隙和重疊
注意 :建議從預期使用的最大楔形透鏡或傾斜開始。
我們可以看到表面的傾斜(楔形表面)已經到位,其中幾何形狀不再封閉,在透鏡底部表面1和邊緣之間有一個間隙,在透鏡頂部邊緣表面延伸超過了表面1也存在類似的問題。
我們需要關閉這些間隙,并修剪表面之間的重疊。
第一步是增大修剪體積,使得第一個表面和邊緣表面延長到它們彼此相交。
圖3.延伸修剪體積以允許表面相交
請注意,在改變邊緣的Z軸范圍后,邊緣現在也超出了后平面表面。
現在我們可以修剪表面了...首先由邊緣表面1和2進行修剪:
圖4.邊緣表面修剪,以防止邊緣超出透鏡的前表面或后表面
接下來我們可以用邊緣表面來修剪表面1:
圖5.前表面修剪,以防止其延伸超過透鏡光圈的邊緣
這使我們得到了最終的楔形透鏡:
圖6.最終帶有5度傾斜的楔形透鏡創建完成
由于修剪體積是按照最大預期傾斜5度安排的重疊,因此小于這個值的傾斜量也會適用于透鏡。
圖7.最終帶有2.5度傾斜的楔形透鏡
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