在Zemax OpticStudio的序列模式中，想让一片镜片向侧面挪一点，再绕安装点转一个角度，看起来只是改几个数。可打开布局图一看，后面的镜片和像面也跟着偏了。这里容易混淆的是镜片的安装姿态和后续表面采用的坐标系。只调整一片镜片时，可以让软件处理前后的坐标变换；如果模型里已经有几个坐标断点，则要明确恢复到哪个面，以及是否连轴向位置一起恢复。

　　一、Zemax镜片偏心和倾斜怎么设置

　　一片镜片的前后表面要一起移动，才能保持两面之间原有的几何关系。只移动指定镜片时，可以用倾斜/偏心元件工具；如果后面几段光路需要继续沿用新的坐标，则可以手动插入断点。

　　1、让镜片前后表面一起移动

　　①在【镜头数据编辑器】中确认目标镜片的前、后表面编号，打开工具栏中的【倾斜/偏心元件】。

　　②将【起始面】设为镜片前表面，将【终止面】设为镜片后表面。若要调整整组镜片，则填写该组的首尾面号。

　　③在【偏心X、Y】中输入横向位移，在【倾斜X、Y、Z】中输入绕各轴的转角。偏心使用系统的镜头单位，倾斜使用度。

　　④按实际安装点设置【枢轴X、Y、Z】，核对【全局坐标】是否勾选，再设置【顺序】并应用。

　　工具会根据设置插入坐标断点或虚拟面，并在终止面之后恢复起始面之前的坐标系。枢轴也不能随意填。同样转动一度，绕前表面顶点转和绕镜架支点转，镜片顶点移动的距离可能不同。

　　2、在指定位置手动改变坐标系

　　手动插入的坐标断点会改变后续表面的坐标基准，直到后面有新的变换。先把平移和旋转的顺序定下来，否则即使填入同样的位移和角度，镜片位置也可能不同。

　　①在【镜头数据编辑器】中，于需要改变坐标的位置插入一行，将【表面类型】设为【坐标断点】。

　　②填写断点的【X偏心】、【Y偏心】和各轴倾斜量。只做横向偏心时，将各轴倾斜量留为零。

　　③设置【顺序】。设为0时先偏心，再依次绕局部X轴、新的Y轴和新的Z轴旋转；设为1时先按相反的轴顺序旋转，再偏心。

　　④检查断点行的【厚度】及镜片前表面行的【厚度】。前者决定变换后到下一面的轴向距离，后者对普通单片透镜仍承担镜片中心厚度。

　　二、Zemax坐标断点后如何恢复原坐标系

　　恢复前先找准参考面。只想让后组镜片回到原来的轴线上，和要求下一面与某个旧表面的位置完全重合，选用的返回方式不同。

　　1、设置返回断点与参考面

　　①在需要恢复坐标的位置插入一行，将【表面类型】设为【坐标断点】。

　　②选中返回断点，打开【表面属性】→【倾斜/偏心】，找到【坐标返回】。

　　③在【到表面】中填写代表原坐标系的前序表面编号。插入断点后若面号发生变化，按当前编辑器中的编号核对。

　　2、按需要恢复方向或位置

　　只要求后续表面的坐标轴与参考面平行时，可选“仅方向”，顶点偏移不会被校正。希望后组回到参考坐标轴上，又不想让下一面退回参考面的轴向位置时，可选“XY方向”。

　　①在【坐标返回】中按设计要求选择【仅方向】或【XY方向】，核对返回后的方向和横向位置。

　　②若下一面需要与参考面重合，则选择【XYZ方向】，检查返回断点自动计算的【厚度】。

　　③若采用【XYZ方向】返回原点后仍需沿恢复后的轴前进，在返回断点之后设置虚拟面，用虚拟面的【厚度】定义后续轴向距离。

　　3、核对空气间隔放在哪一行

　　①在【镜头数据编辑器】中查看镜片后表面与返回断点之间的【厚度】，确认哪些距离在倾斜坐标系中计算。

　　②采用【XY方向】且希望空气间隔沿恢复后的轴计量时，把相应的距离设在返回断点的【厚度】中，再检查下一面的实际位置。

　　沿倾斜后的轴走一段，和恢复方向后再走同样一段，得到的顶点位置不同。“XY方向”不会主动把轴向位置恢复到参考面；“XYZ方向”会用断点厚度完成轴向补偿，不能把这格再当成独立空气间隔使用。

　　三、Zemax镜片偏心和倾斜后如何检查

　　布局图适合发现后组镜片是否跟着转动，但小幅残余偏移不容易用肉眼分辨。遇到这种情况，可以对照顶点数据，再回编辑器查是哪段变换留下了偏差。

　　1、对照布局和顶点位置

　　①打开【三维布局图】，换一个观察角度，检查目标镜片的前后两面是否一起移动，后组姿态是否符合预期。

　　②查看【处方数据】报告中的全局顶点数据，对照调整前后模型，核对后组镜片与像面的位置。

　　③对使用【XYZ方向】的模型，比较返回断点紧邻的下一面与【到表面】指定的参考面，确认检查的是补偿完成后的位置。

　　2、排查手动填负值后仍有偏移

　　①回到【镜头数据编辑器】，对照两处【坐标断点】的偏心、倾斜量和【顺序】，检查第二次变换是否按相反的操作顺序撤销。

　　②检查两个断点之间是否有非零【厚度】。若中间已沿倾斜轴传播了一段距离，改用【坐标返回】计算补偿，并核对后续间隔。

　　③查看返回断点上标记为R的参数，确认这些值由【坐标返回】控制，不再按原先的变量或求解设置变化。

　　把偏心和角度都改成负数，只处理了变换量的正负。多个轴连续转动时，还要倒过来撤销；中间若走过一段轴向距离，顶点也会随之移动。碰到这类模型，逐项对照坐标和厚度，比反复试角度更容易找出问题。

　　总结

　　检查镜片的安装偏差时，可以把两个问题分开判断：这片镜片有没有按预期移动，后面的元件有没有留在设计要求的位置。前者与镜片范围、旋转点和变换顺序有关，后者取决于参考面以及要恢复哪些坐标分量。做多组装调方案时，保留一份未施加偏心和倾斜的模型，后续对照镜片位置与空气间隔会方便一些。