zemax笔记17——全局坐标系的使用

以设计一个棱镜分布光学系统为例

系统初始结构

• 入瞳为10
• 无焦系统

• 波长为0.55

  
  入瞳
  镜头数据

设置镜头为棱镜

• 双击第2个表面（镜头前表面）的面型：

  
  面2

• 点击next surface 对下一个面进行设置，选择跟随前一个表面：

  
  第二面

• 设置倾斜-15度：
  在镜头倾斜为固定值，设计使用过程中不需要更改时，使用这种方法会比用坐标断点面方便。

  
  镜头后表面倾斜

• 同样的，点击previous surface 设置镜头前表面倾斜15度。

棱镜

• 将像面中心调至主光线处
  在像面前插入一个坐标断点面，将其X，Y方向的偏心和倾斜都设置为主光线解：

  
  插入一个表面

设置为主光线解 最后结果

打开渲染模式窗口可以看到当前系统的3D渲染效果。
analysis -> layout -> shaded model

复制生成棱镜链

鼠标拖选选中2、3、4面（即一个棱镜的所有表面）；
ctrl+c 复制；
鼠标选中最后一个面（像面）；
ctrl+v粘贴；
生成两个棱镜。

两个棱镜

再粘贴9次生成11个棱镜组成的棱镜链：

棱镜链

使用全局坐标系分别调棱镜

目前已设计好了棱镜链，但是不能单独修改每一个棱镜，修改第一个棱镜的厚度会移动后面所有棱镜，不能观察每个棱镜变动对系统造成的影响。这时候使用全局坐标系可以解决这个问题。

选择tools -> coordinates -> local to global :以第一面为参考将所有面的局部坐标转换为全局坐标：

local to global

这时从视图中并看不出什么变化，镜头数据中可以看出软件自动添加了许多坐标断点面。

新加的坐标断点面

可以看出新加的第一个面作用是将坐标系统参考面还原到第一个表面；
新加的第二个面的作用是实现偏心作用；
新加的第三个面的作用是实现倾斜作用；
在新加的第二第三个面里修改棱镜的偏心和倾斜只会对当前棱镜起作用，不会影响后面的棱镜。

但是全局坐标下不容易计算位移所对应的坐标数值。

动态观察棱镜变化对系统的影响

tools -> miscellaneous -> slider；
控制第20面的厚度从170到190之间变化：

动态变化

点击 animate 或拖动上方滑块就能在3d视图里看到其对光路的影响。