zemax筆記15——介紹坐標(biāo)斷點(diǎn)

以前所討論的都是共軸系統(tǒng),但是有一些系統(tǒng)是非對(duì)稱(chēng)的,這時(shí)候就需要用到坐標(biāo)斷點(diǎn)功能,坐標(biāo)斷點(diǎn)可以在當(dāng)前坐標(biāo)系下新建一個(gè)相對(duì)坐標(biāo)系。

  • 坐標(biāo)斷點(diǎn)有7個(gè)自由度
  • X,Y方向上的偏心(即平移)
  • X,Y,Z三個(gè)方向上的傾斜(即旋轉(zhuǎn))
  • 厚度(Z方向上的偏心)
  • 變量順序

zemax一般是按照上述順序進(jìn)行操作的,除非我們更改了各個(gè)自由度的順序。** 先偏心后傾向和先傾向后偏心有很大的區(qū)別**。

打開(kāi)一個(gè)簡(jiǎn)單的自帶光學(xué)系統(tǒng)為例:
samples -> sequential -> objectives -> cooke 40 degree field.zmx

  • 將各鏡片孔徑值固定
    tools -> apertures -> convert semi-diameter to circular apertures 。

  • 移除所用變量
    tools -> optimization -> remove all variables 。

  • 插入坐標(biāo)斷點(diǎn)前系統(tǒng)視圖:


    系統(tǒng)視圖
  • 插入坐標(biāo)斷點(diǎn)面
    在行插入一個(gè)新行,設(shè)置為坐標(biāo)斷點(diǎn)面:


    坐標(biāo)斷點(diǎn)面

設(shè)置為沿Y軸偏心2 mm:


設(shè)置偏心
  • 打開(kāi)3D視圖查看結(jié)果(2D視圖不支持非對(duì)稱(chēng)系統(tǒng)的顯示):


    設(shè)置Y軸偏心后

reports -> prescription data 右鍵只勾選 global vertex,可以看到各面的具體坐標(biāo)值:


各面坐標(biāo)值
  • 只移動(dòng)單個(gè)鏡頭
    此時(shí)從第5個(gè)表面以后所有的表面都沿Y方向上移了2 mm。為了只移動(dòng)第三個(gè)鏡片,在第7個(gè)表面后再插入一個(gè)坐標(biāo)斷點(diǎn)面并沿Y方向偏心-2 mm:


    再次偏心
Paste_Image.png
各面坐標(biāo)值
    • 還可以將第二個(gè)坐標(biāo)斷點(diǎn)面的偏心設(shè)置為跟隨第一個(gè)坐標(biāo)斷點(diǎn)面,比例系數(shù)設(shè)為-1,這樣不,第一個(gè)面怎么變都不影響第二坐標(biāo)斷點(diǎn)面后的系統(tǒng)。


      跟隨
  • 坐標(biāo)斷點(diǎn)傾斜后的還原
    令第一個(gè)坐標(biāo)斷點(diǎn)面沿X軸旋轉(zhuǎn)10度,第二坐標(biāo)斷點(diǎn)面再旋轉(zhuǎn)-10度。

旋轉(zhuǎn)
各面位置
  • 可以看到像面并沒(méi)有回到原來(lái)的位置,這是因?yàn)榈诙€(gè)坐標(biāo)斷點(diǎn)面是基于第一面旋轉(zhuǎn)并平移后的坐標(biāo)來(lái)還原的,所以不能完全還原,需要先將平移效果消除掉(此處使用位置解)

  • 先在像面前插入一個(gè)表面,將鏡頭到像面的值放置在這個(gè)表面:


    插入虛擬面
  • 設(shè)置第7個(gè)面跟隨第5個(gè)面:


    Paste_Image.png
  • 設(shè)置第8個(gè)面跟隨第7個(gè)面:


    Paste_Image.png
  • 查看結(jié)果:


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