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

坐標(biāo)返回求解可以方便地自動(dòng)恢復(fù)到所需表面的坐標(biāo)系。

簡(jiǎn)介

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

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

坐標(biāo)返回功能

坐標(biāo)返回功能用于坐標(biāo)間斷面，如圖，位于“表面屬性”對(duì)話框的“傾斜/偏心”選項(xiàng)卡下：

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

“無(wú)”為禁用坐標(biāo)返回功能

其次還有三種恢復(fù)坐標(biāo)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(biāo)系的方向恢復(fù)到前一個(gè)表面。不會(huì)調(diào)整表面頂點(diǎn)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(biāo)系的方向。這將使頂點(diǎn)偏移的X和Y分量與所選表面相匹配，但不會(huì)對(duì)Z位置進(jìn)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(biāo)間斷面的厚度參數(shù)設(shè)定，因此當(dāng)前表面的方向和位置都將與“至表面”所選的表面相同。

坐標(biāo)系的返回

如果沒有坐標(biāo)間斷返回功能，使用“虛擬”傳播可返回到前一個(gè)表面的坐標(biāo)系。然而，隨著這種傳播過程中坐標(biāo)系的數(shù)量增加，“回溯”變得越來越困難，而且容易出錯(cuò)。但是對(duì)于坐標(biāo)間斷返回功能來說，無(wú)論涉及多少坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)或偏心，無(wú)論它們的順序如何，坐標(biāo)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?yàn)樵赟1的坐標(biāo)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(biāo)系中的位置，可以采取以下幾種方法之一：

1、手動(dòng)計(jì)算出由于沿傾斜坐標(biāo)系傳播z距離而產(chǎn)生的y偏移量，對(duì)應(yīng)地偏心表面。

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

3、讓OpticStudio自動(dòng)恢復(fù)到表面1的坐標(biāo)系（第一個(gè)坐標(biāo)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(duì)容易實(shí)現(xiàn)，但是如果有多個(gè)嵌套的坐標(biāo)間斷面，并且想要恢復(fù)到物空間坐標(biāo)系，就需要用到坐標(biāo)返回功能。

坐標(biāo)返回功能的應(yīng)用

這里我們使用上述提到的方法3來驗(yàn)證坐標(biāo)返回的實(shí)用性。前面提到，由于在S1的傾斜坐標(biāo)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(gè)偏移量，以便S3與物空間處于相同的坐標(biāo)系（即與鏡頭編輯器中的表面1處于同一個(gè)坐標(biāo)系中）。由于物位于無(wú)窮遠(yuǎn)處，我們將通過“至表面”選擇表面1作為坐標(biāo)返回表面。

在“像面”之前插入一個(gè)表面，并將表面類型更改為“坐標(biāo)間斷”，選擇確定。在應(yīng)用坐標(biāo)返回之前，必須首先對(duì)表面5和6的厚度進(jìn)行一些調(diào)整。我們希望S3距離S2 20個(gè)鏡頭單位，但是我們先要補(bǔ)償由S1的坐標(biāo)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(biāo)斷點(diǎn)，使厚度如下所示：

打開表面6的表面屬性對(duì)話框，并選擇“傾斜/偏心”選項(xiàng)卡。若要恢復(fù)X、Y、Z旋轉(zhuǎn)以及X和Y偏心，將“坐標(biāo)返回”選項(xiàng)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(duì)話框，如下圖所示，注意表面6的坐標(biāo)斷點(diǎn)參數(shù)所做的更改。字母“R”表示該參數(shù)由坐標(biāo)返回求解控制，其作用與求解非常相似。任何使用坐標(biāo)返回的情況，它都將覆蓋由坐標(biāo)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(biāo)系還原為與表面1對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)系。如下圖，數(shù)據(jù)報(bào)告中可顯示鏡頭數(shù)據(jù)，計(jì)算公式為：20*sin(20)=6.8404。