概述

這篇文章簡(jiǎn)單介紹了如何使用OpticStudio中的坐標(biāo)返回(Coordinate Return)功能。坐標(biāo)返回功能可以非常方便的使系統(tǒng)坐標(biāo)自動(dòng)返回到目標(biāo)表面處。

示例文件請(qǐng)從以下鏈接下載：

http://customers.zemax.com/ZMXLLC/media/Knowledge-Base/Pictures/15014-CoordinateReturn.zip

介紹

在OpticStudio的序列模式中，我們經(jīng)常會(huì)使用坐標(biāo)間斷(Coordinate Break)面，在當(dāng)前坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上定義一個(gè)新的系統(tǒng)坐標(biāo)。并且這類表面可以使光學(xué)表面在局部坐標(biāo)系中產(chǎn)生傾斜和偏心。坐標(biāo)間斷面具有很強(qiáng)的靈活性，它可以幫助您在設(shè)計(jì)中進(jìn)行表面或零件的傾斜和偏心。

但是，當(dāng)我們的系統(tǒng)中存在許多復(fù)雜的坐標(biāo)傾斜/偏心的坐標(biāo)間斷面嵌套在一起時(shí)，想要復(fù)原系統(tǒng)坐標(biāo)(將坐標(biāo)軸恢復(fù)與至之前某一表面相同)是很困難的。OpticStudio中的坐標(biāo)返回功能可以極大的簡(jiǎn)化這一過(guò)程。

坐標(biāo)返回功能只能在坐標(biāo)間斷面這一面型的表面屬性中使用，您可以在坐標(biāo)間斷面的表面屬性中的傾斜/偏心選項(xiàng)卡中找到這一功能：

使用坐標(biāo)返回功能非常簡(jiǎn)單。您只需要選擇坐標(biāo)返回的類型和想要返回的表面即可輕松完成。如果您選擇“無(wú)(None)”則會(huì)關(guān)閉坐標(biāo)返回功能，除此之外你可以選擇以下三種模式進(jìn)行坐標(biāo)返回：

僅方向(Orientation Only)：在這種情況下，系統(tǒng)只改變繞X,Y,Z軸的傾斜量來(lái)使系統(tǒng)坐標(biāo)軸方向與所定義表面坐標(biāo)軸方向一致。

XY方向(Orientation XY)：在這種情況下，系統(tǒng)會(huì)改變繞X,Y,Z軸的傾斜量和X,Y方向上的偏移量來(lái)使坐標(biāo)軸與所定義表面坐標(biāo)軸方向一致并且表面頂點(diǎn)的XY坐標(biāo)一致。但該選項(xiàng)不會(huì)改變坐標(biāo)間斷面的Z軸位置。

XYZ方向(Orientation XYZ)：該選項(xiàng)和“XY方向”一致，但同時(shí)會(huì)使Z軸坐標(biāo)返回至所定義表面的頂點(diǎn)位置。Z軸偏移量會(huì)設(shè)置在坐標(biāo)間斷面的厚度一欄中。這將使該坐標(biāo)間斷面的坐標(biāo)軸方向以及表面頂點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)與所定義的表面完全一致。

復(fù)原系統(tǒng)坐標(biāo)

如果不使用坐標(biāo)返回功能，我們可以使用“虛擬”傳播來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的功能，即將坐標(biāo)軸按原路返回至起始點(diǎn)。然而，當(dāng)系統(tǒng)中坐標(biāo)間斷的次數(shù)增加時(shí)，進(jìn)行坐標(biāo)系統(tǒng)溯源變得越來(lái)越困難，并且很容易產(chǎn)生錯(cuò)誤。但是坐標(biāo)返回功能無(wú)需考慮之前存在多少坐標(biāo)系統(tǒng)以及坐標(biāo)間斷面的順序是哪一種。

示例文件中CoordinateReturn_Start的數(shù)據(jù)和布局圖如下圖所示，當(dāng)前S3表面的坐標(biāo)軸方向與物空間坐標(biāo)軸方向相同，由于系統(tǒng)坐標(biāo)在S1表面后(在本例中該表面沿X軸方向旋轉(zhuǎn)了20°)沿偏轉(zhuǎn)后的Z軸傳播了一段距離，因此我們需要在S2和S3表面之間引入一定量的Y方向偏移，使S3表面的坐標(biāo)軸及表面頂點(diǎn)的XY坐標(biāo)與物空間坐標(biāo)軸一致。