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在OpticStudio的序列模式下，坐標間斷面（CB，Coordinate Break）用于根據(jù)當前系統(tǒng)定義新的坐標系。本文將介紹如何在OpticStudio中使用坐標返回功能。

坐標返回求解可以方便地自動恢復(fù)到所需表面的坐標系。

簡介

在OpticStudio的序列模式下，坐標間斷面（CB，Coordinate Break）用于根據(jù)當前系統(tǒng)定義新的坐標系。這些面主要用于執(zhí)行定義在局部坐標系中的面的傾斜和偏心。坐標間斷為設(shè)計中表面/元件的定位和傾斜提供了極大的靈活性。

然而，當鏡頭數(shù)據(jù)編輯中存在許多復(fù)雜的嵌套傾斜/偏心時，返回至先前表面的坐標系可能會變得困難。OpticStudio的坐標間斷返回功能可以極大地簡化這個問題。本文將通過一個示例展示如何使用坐標返回功能。

坐標返回功能

坐標返回功能用于坐標間斷面，如圖，位于“表面屬性”對話框的“傾斜/偏心”選項卡下：

坐標返回功能非常易于使用：先選擇“坐標返回”的坐標系的方式，再選擇“至表面”返回至期望表面的坐標系。

“無”為禁用坐標返回功能

其次還有三種恢復(fù)坐標系的方式可供選擇：

“僅方向”：僅確定關(guān)于X、Y和Z軸的傾斜，以將坐標系的方向恢復(fù)到前一個表面。不會調(diào)整表面頂點的位置偏移。

“XY方向”：確定關(guān)于X、Y和Z軸的傾斜以及在X和Y方向上的偏心，以恢復(fù)坐標系的方向。這將使頂點偏移的X和Y分量與所選表面相匹配，但不會對Z位置進行調(diào)整。

“XYZ方向”：這與“XY方向”相同，但考慮了Z偏移。Z偏心由坐標間斷面的厚度參數(shù)設(shè)定，因此當前表面的方向和位置都將與“至表面”所選的表面相同。

坐標系的返回

如果沒有坐標間斷返回功能，使用“虛擬”傳播可返回到前一個表面的坐標系。然而，隨著這種傳播過程中坐標系的數(shù)量增加，“回溯”變得越來越困難，而且容易出錯。但是對于坐標間斷返回功能來說，無論涉及多少坐標旋轉(zhuǎn)或偏心，無論它們的順序如何，坐標間斷返回功能都能有效工作。

在下圖中，S2和S3處產(chǎn)生了y偏移，這僅僅是因為在S1的坐標系中傳播了一段非零的Z距離（S1繞X軸傾斜了20度）。

如果要定義S3在物空間坐標系中的位置，可以采取以下幾種方法之一：

1、手動計算出由于沿傾斜坐標系傳播z距離而產(chǎn)生的y偏移量，對應(yīng)地偏心表面。

2、使用虛擬傳播返回到表面2（第一個坐標間斷面），恢復(fù)傾斜，然后為下一個表面指定適當?shù)腪厚度。

3、讓OpticStudio自動恢復(fù)到表面1的坐標系（第一個坐標間斷面之前的虛擬表面）。

上述三種方法中的任何一種都相對容易實現(xiàn)，但是如果有多個嵌套的坐標間斷面，并且想要恢復(fù)到物空間坐標系，就需要用到坐標返回功能。

坐標返回功能的應(yīng)用

這里我們使用上述提到的方法3來驗證坐標返回的實用性。前面提到，由于在S1的傾斜坐標系中傳播了Z距離，導(dǎo)致S2（在鏡頭編輯器中為表面5）在Y方向上產(chǎn)生了偏心。我們希望恢復(fù)這個偏移量，以便S3與物空間處于相同的坐標系（即與鏡頭編輯器中的表面1處于同一個坐標系中）。由于物位于無窮遠處，我們將通過“至表面”選擇表面1作為坐標返回表面。

在“像面”之前插入一個表面，并將表面類型更改為“坐標間斷”，選擇確定。在應(yīng)用坐標返回之前，必須首先對表面5和6的厚度進行一些調(diào)整。我們希望S3距離S2 20個鏡頭單位，但是我們先要補償由S1的坐標系下傳播造成的偏移。因此，刪除表面5的厚度并將其賦值給新插入坐標斷點，使厚度如下所示：

打開表面6的表面屬性對話框，并選擇“傾斜/偏心”選項卡。若要恢復(fù)X、Y、Z旋轉(zhuǎn)以及X和Y偏心，將“坐標返回”選項更改為“方向XY”（不考慮Z偏移），并將“至表面”更改為1。

選擇“確定”以關(guān)閉表面屬性對話框，如下圖所示，注意表面6的坐標斷點參數(shù)所做的更改。字母“R”表示該參數(shù)由坐標返回求解控制，其作用與求解非常相似。任何使用坐標返回的情況，它都將覆蓋由坐標返回控制的參數(shù)上的任何其他求解、變量或多重結(jié)構(gòu)設(shè)置。

在本示例中，只需控制“偏心Y”即可將坐標系還原為與表面1對應(yīng)的坐標系。如下圖，數(shù)據(jù)報告中可顯示鏡頭數(shù)據(jù)，計算公式為：20*sin(20)=6.8404。