介绍

本章描述的是ZEMAX用户界面中的约定，并描述了一些常用窗口操作的快捷方式。一旦你学会贯穿在整个软件中的简单约定，ZEMAX用起来就很方便。为了一步一步地从例子中学会使用ZEMAX软件，请看教程这章。

 

窗口类型

   ZEMAX软件有许多不同类型的窗口，每种窗口有不同的目的。窗口类型有：

   主窗口：此窗口包含一块很大的空面积，其上方有标题框、菜单框、工具框等。从菜单框中得到的命令一般来说可作用于当前光学系统的整体。

   编辑窗口：ZEMAX软件中有五个不同的编辑器：镜头数据编辑器、评价函数编辑器、多重结构编辑器、公差数据编辑器、附加数据编辑器。

   图形窗口：这些窗口是用来显示图形数据，如轮廓图、像差曲线图 、MFT曲线图。

   文本窗口：文本窗口是用来显示文本数据，如光学性能参数、像差系数及数值等。

   对话框：对话框是一个弹出窗口，其大小无法改变。对话框是用来改变选项或数据，如视场角、波长、孔径、表面类型。对话框还可用在图形窗口和文本窗口中，以改变选项，例如，在轮廓图上改变光线数目。

   所有的窗口都可用鼠标或键盘命令来移动或改变大小（对话框除外）。如果你不熟悉这些操作可参看一些关于Windows文档方面的书。

 

主窗口操作

   主窗口框有几个菜单项，大多菜单项都与本手册中同名章节相联系。为了得到应用各个菜单的特殊功能的详细指示，请看各专门章节。以下是菜单的选项：

   文件菜单项：主要用于文件的打开、关闭、保存、重命名。

   编辑菜单项：主要用于打开或关闭编辑器。

   分析菜单项：分析菜单组特点是它不能改变镜头数据，只是从给定的镜头数据中计算出结果，用数字或图形表示。这些结果包括轮廓图、像差曲线图、点列图、衍射计算等等。

   工具菜单项：工具菜单的特点是它可以改变镜头数据或对整个系统进行复杂的计算。这些包括优化计算、公差、套样板、执行宏语言程序等等。

   报告菜单项：报告用文本方式记录镜头设计结果，这些特性包括系统数据汇总和各个表面数据汇总。

   帮助菜单项：提供在线帮助文本。

   大多数常用菜单选项可用键盘快捷方式执行。例如，按下“Ctrl + Q”键将退出ZEMAX。快捷键的缩略字母列在相应的菜单选项边上。

   在主窗口中，各窗口之间相互转换的快捷键是“Ctrl + Tab”，这可使ZEMAX所具有的主窗口自动向前切换。

   在主窗口中菜单框下还显示了一排按钮，这一排按钮称为工具条，工具条可用来快速选择常用的操作命令。所有这些按钮代表了菜单中可以得到的功能。在“File”菜单中选择“Environment”子菜单，再选择“Button Bar”子菜单，这样会改变工作条按钮所代表的操作命令。在“Environment”窗口中可找到用三个字母表示的所有按钮名称。如果屏幕分辨率不是足够高，就不会显示出所有的按钮。推荐使用1024×768或更高的屏幕分辨率。

 

编辑窗口操作

   编辑窗口主要用于输入镜头和评价函数的数据。每个编辑器内同数字表格相同，由行列组成，每行每列相交形成一个单元。如果编辑器是一个活动窗口，那么，其中一个单元会被高亮显示或相反颜色。这些高亮显示的单元称为活动单元，它有一个输入“焦点”，相反颜色的单元称为光标，尽管它不是通常意义上的光标。

   输入焦点意味着从键盘上输入的任何信息都可以被送到活动窗口。但对控制命令例外，如光标键和复合控制键，它们将直接送入主窗口。为更改活动单元中的数据，只要键入新的数据，然后按下“Enter”键即可。

   为在活动窗口加入一个增加值，按下“+”号，再键入增加值，然后按下“Enter”即可。例如，为将12改为17，先键入“+5”，然后按下“Enter”。使用乘号“*”和除号“/”也同样有效。为减去一个数，先按下负号“–”，接着键入空格号，再输入所减去的数值。这里的空格号是用来区分减号和负号的。

   如果要对小单元中一部分内容进行修改，而不打算重复输入全部内容，先将单元格变为高亮度，然后按下“Backspace”键。“←”、“→”、“Home”、“End”键在编辑时能用来在小单元中移动。鼠标也同样能选择、重改部分文本。一旦小单元格中的数据被改好后，按下“Enter”键即可完成编辑，并使光标停留在该单元格中。按下“↑”、“↓”键也可表示完成编辑，光标也会跟着移动。按下“Tab”或“Shift + Tab”键也能左右移动光标。

   如想放弃编辑，可按下“Esc”键。

   “←”、“→”、“↑”、“↓”键也将光标作相应的移动，同时按下“Ctrl”和“←”、“→”、“↑”、“↓”键，一次可使编辑器在相应方向上每次移动一页。按下“Tab”或“Shift + Tab”键也能左右移动光标。

   按下“Page Up”和“Page Down”键，每次可移动一个屏幕，按下“Ctrl + Page Up”或

“Ctrl + Page Down”可移动光标到当前列的顶部或底部。“Home”和“End”键可分别移动光标到第一列第一行或第一列最后一行，“Ctrl + Home”和“Ctrl + End”可分别移动光标到第一行第一列或最后一行最后一列。

   单击任何一单元格，光标会移到该单元格，双击单元格会出现一个求解对话框（如果该对话框存在），单击鼠标右键，也会出现单元格的求解对话框。

 

图形窗口操作

   图形窗口有以下菜单项：

   1．更新（Update）：将当前设置的显示在窗口中的数据重新进行计算。

   2．设置（Setting）：打开一个控制窗口选项的对话框。

   3．打印（Print）：打印窗口的内容。

   4．窗口（Windows）：在窗口菜单下有四个子菜单：

     ①剪贴板（Copy Clipboard）：将窗口文件的内容复制到剪贴板窗口中，详细看下面段落。     

     ②输出图元文件（Export Metafile）：用于输出图形文件，该文件是Windows图元文件， 即

WMF格式。WMF格式是用于16 位器件的，而32位器件则采用“增强型”图元文件格式，即EMF格式。图元文件格式在Windows应用软件中交换图形文件信息时被广泛支持。此选项尤其用于当剪贴板工作失败时将ZEMAX中的图形移动到其它应用程序中。

③锁定窗口（Lock Window）：如果选择此选项，窗口将会转变为一个数据不可变动的静止窗口，被锁窗口的文件内容可以打印，复制到剪贴板中，或存为一个文件。这种功能的用途是可以将不同镜头文件的数据的计算结果进行对比。一旦窗口被锁住，它就不能更新，于是随后装载的任何新镜头文件将可同被锁定窗口的结果相比较和分析。一旦窗口被锁定，就不能开启。为重新计算窗口中的数据，此窗口必须被关闭，然后打开另一窗口。

  ④长宽比（Aspect Ratio）：长宽比可以选择3×4（缺省值）、3×5、4×3、5×3。后面两组值长比宽大。缺省的长宽比可在“File”菜单下的“Environments”子菜单中选择“Graphics”对话框中设置。

   5．注释（Annotate）：详细可参见下节“注释设置用法”。在此菜单下有四个子菜单：

      ①划线（Line）：在图形窗口中划一条线。

      ②文本（Text）：提示并在图形窗口中写入文本。

      ③框格（Box）：在图形窗口划一个方框。

      ④编辑（Edit）：允许注释进行编辑。

   6．放大还原（Unzoom）：将以前放大的图形恢复到正常尺寸。参见“定位与放大的应用”。

  此外，在使用图形窗口时，有两个鼠标键可用：

      在图形窗口中双击任何一处将更新画面内容，这同“Update”选项的功能相同。

      在图形窗口的任何位置，单击鼠标右键将打开设置对话框。

 

注释设置的应用

    有几种方法可在图形窗口中添加注释（包括线、框、文本注释）。最简单的方法是从图形窗口菜单项中选择注释选项，然后选择线、文本、框等子菜单。为画一条线，先选择“Line”菜单项，然后在开始行的位置点一下，按住鼠标左键，然后拖一条线到终止行的位置，然后放开鼠标左键。类似的方法，可在屏幕上画一个方框。

为在窗口中加入文本，选择“Text”菜单项，将会显示一个文本输入对话框。键入要输入的文本，然后点击“OK”，再在窗口中要输入文本的位置单击一下。

为更精确控制线和文本的位置，除了控制文本字体外，还应加更多复杂的注解，这要从图形菜单中选择注释选项，编辑菜单项，会显示包含简单文字编辑和一些按钮的注释编辑器，还有一个单独的启动或关闭图形注释的对话框。

文本编辑域用来规定用于图形的注释，为插入一行，用键盘命令“Ctrl + Enter”。

在注释时还有一些支持命令，每个都有专用语法：

 

TEXT“string”x  y  angle  fontx  fonty

 

“TEXT”命令将位于双引号中的字符串写到由（x，y）确定的位置上，字符串排列的角度由angle确定（单位为度），字体大小由fontx和fonty值确定。x和y坐标采用标准单位，即图形左边的坐标值x="0.0，右边x=100.0，底边的坐标值y=0.0，顶边y=100.0，坐标原点位于屏幕左下角。角度的单位是度。fontx和fonty的单位可以是任意的。角度、fontx和fonty的值可以不定义，采用缺省值。

 

LINE  x1  y1  x2  y2

 

“LINE”命令是画一条从（x1，y1）到（x2，y2）的直线，它的单位和坐标系同“TEXT”命令中x与y的定义相同。

 

BOX  x1  y1  x2  y2

 

“BOX”命令是画一个对角线从（x1，y1）到（x2，y2）的方框，它的单位和坐标系同“TEXT”命令中x与y的定义相同。

 

ELLIPSE  x  y  rx  ry

 

“ELLIPSE”命令是画一个中心在（x，y）的椭圆，x方向的半轴长度为rx，y方向的半轴长度为ry，当ry = rx，或ry缺省时，得到半径为rx的圆。

 

在注释对话框中也有几个按钮：

确定（OK）：接受注释并退出。

取消（Cancel）：恢复到上一个注释并退出。

保存（Save）：保存时打开“另存为”对话框，以便使文件能重新命名，注释内容就存在由

         用户命名的文件中。

装载（Load）：打开可选择被装载文件的装载对话框，被装载文件中包含着所要用的注释。

复位（Reset）：清除编辑缓冲器中的内容。

帮助（Help）：调用在线帮助功能。

 

全景扫描和放大的应用

任何图形窗口都可以全景扫描（即左右和上下滚动）和放大。为激活全景扫描和放大，先选择任何ZEMAX图形窗口，然后点击鼠标左键，在窗口的任何一处按住鼠标左键约半秒，光标将会由箭头变为十字，然后往右下方拖动鼠标，定义一个你所需大小的矩形，然后放开鼠标左键。被选区域将放大至整个窗口，同时保持原来的长宽比例。

为全景扫描，可沿着窗口边缘拖动滚动条，只有在图形被放大后才能进行全景扫描。

若将图形恢复到原来尺寸，只需从图形窗口菜单项中选择“Unzoom”选项。

 

文本窗口操作

   文本窗口有以下选项：

   1．更新（Update）：将重新计算的数据显示在当前设置的窗口中。

   2．设置（Setting）：打开一个控制窗口选项的对话框。

   3．打印（Print）：打印窗口内容。

   4．窗口（Window）：在此菜单下有三个子菜单选项：

      ① 剪贴板（Copy Clipboard）：将窗口文件的内容复制到剪贴板窗口中，详细看下面段落。

      ② 保存文件（Save Text）：将显示在文本框中的文本数据保存为ASCII文件。

      ③ 锁定窗口（Lock Window）：如果选择此选项，窗口将会转变为一个数据不可改变的静止窗口，被锁窗口的文件内容可以打印，复制到剪贴板中，或存为一个文件。这种功能的用途是可以将不同镜头文件的数据相对比。一旦窗口被锁住，它就不能修改，于是随后装载的新镜头文件就可同锁定窗口的结果相比较。一旦窗口被锁，就不能开启。为重新计算窗口中的数据，此窗口必须被关闭，打开另一窗口。

   在用文本窗口时，还有两个鼠标键可用：

      在文本窗口中双击任何一处将更新内容，这同“Update”选项的功能相同。

      在文本窗口任何地方单击鼠标右键将打开窗口选项对话框。

 

对话框操作

   大多对话框都有自己的说明，通常包含有在Windows对话框中常用的“确定”和“取消”按钮。

   在分析功能中（如象差曲线图），都有一个允许选择不同选项的对话框，所有的对话框都有六个按钮：

      确定（OK）：此按钮使窗口在当前选项下重新计算和重新显示数据。

      取消（Cancel）：将所有选项恢复到对话框使用前的状态，不会重新计算数据。

      保存（Save）：保存当前选项，并在将来作为缺省值使用。

      装载（Load）：装前先前保存时的缺省数据。

      复位（Reset）：将选项恢复到软件出厂时的缺省状态。

      帮助（Help）：打开ZEMAX的帮助系统，所显示的帮助文件中将包含活动对话框中选

           项的信息。

   保存和装载按钮有双重功能，当按下保存按钮，当前镜头文件的设置被保存，同时该设置也将保存在所有的没有自己特定设置的镜头数据中。例如，如果装入镜头A，在轮廓图上A的光线条数被设置为15，然后按下保存按钮，则A新的光线条数缺省值为15，其它新创建镜头或没有自己特殊设置的老镜头的光线条数缺省值也为15。现在假设后来镜头B装入，光线的条数变为9，再次按下保存按钮，则镜头B和所有没有专门设置过光线条数的镜头，9就是它们光线条数新的缺省值，而镜头A由于已经设置了光线条数值，其值仍保持15。

   装载按钮也有同样的功能。当按下装载按钮，ZEMAX会检查此镜头以前是否保存过的设置，

如果有，则设置被装入，否则，ZEMAX将装入所有镜头中最后一次保存的设置。同样前面例子，新镜头C将装入9条光线的设置，因为这是最后一次保存的设置，而镜头A和B保持原来的数值，因为它们有自己的设置。

   保存和装载中的设置信息被保存在与镜头文件同名的另一个文件中，但是扩展名是CFG而不是ZMX。在CFG文件中没有镜头数据，只是保存了用户为每个分析功能所定义的设置。

   对话框中的其它选项既可用键盘又可用鼠标来选择。在键盘控制时，用“Tab”和“Ctrl + Tab”键可以由一个选项移动到另一选项，空格键可用来选定当前选择的设置栏，光标键可用来在下拉菜单中选择条目，按下下拉菜单中条目的第一个字母也可选择那个条目。

 

放弃长时间计算

   某些ZEMAX工具需要相对来说较长的计算时间，例如，优化、全局优化和误差分析需要运行几秒到几天。为停止这些工具的运行，有一个可按下的停止键。按下停止键后，将退出ZEMAX系统，回到主程序菜单。此时通常不可得到计算的结果，而且不显示。

   一些分析特性，如MTF和像特性分析，在某些情况下也需要运行很长一段时间。例如，为计算MTF采用很密的光线网格和高密度光线分析像面需要很长的计算时间。然而，分析时并不显示出一个特定框或停止按钮，而直接在窗口中输出，由于这个原因，键盘命令“Esc”常用于停止长时间的分析计算，鼠标无此功能，只能用“Esc”键。

   “Esc”键可用来中止MTF、PSF、环绕能量和其它衍射计算。如果按下“Esc”键，画面将回到主菜单（这需要1、2秒），此时窗口中显示的数据是无效的。对像面的特性分析，“Esc”键用于停止新的光路追迹，已追迹过的光路会显示出来，这些光路数据是正确的，不完全的。

 

快捷方式的总结

   本段总结了既可用键盘又可用鼠标的快捷方式。

ZEMAX快捷方式

热键	对应的功能
Ctrl + Tab	将光标由一个窗口移动到另一个窗口
Ctrl + 字母	ZEMAX工具框和函数的快捷方式。例如，“Ctrl + L”打开 2D轮廓图。所有的快捷键在菜单项边上列出。
F1…F10	功能键,它也是许多功能的快捷键，所有的功能键都列在菜单条上。
Backspace	当编辑窗口处于输入状态时，高亮单元可用“Backspace”键来编辑，一旦按下“Backspace”键，鼠标和左右光标可进行编辑。
双击鼠标左键	如果将鼠标置于图形窗口或文本窗口，双击左键就可打开窗口的内容，这同选项中的修改选项功能相同。双击编辑窗口，可打开对话框。
单击鼠标右键	如果将鼠标置于图形窗口或文本窗口，单击右键就可打开窗口的内容，这同选项中的修改选项功能相同。双击编辑窗口，可打开对话框。
Tab	在编辑窗口中将光标移动到下一个单元，或在对话框中移动到下一处。
Shift + Tab	在编辑窗口中将光标移动到上一个单元，或在对话框中移动到上一处。
Home/End	在当前编辑窗口中，将光标移动到左上角/右下角，或在文本窗口中将光标移动到最上端/下端。
Ctrl + Home/End	在当前编辑窗口中，将光标移动到左上角/右下角，
Page Up/Down	上下移动屏幕一次。
Ctrl + Page Up/Down	移动光标到最顶部/底部。

 

Windows快捷方式

热键	对应的功能
Alt + Tab	切换当前的应用程序，特别是用于快速切换ZEMAX软件 和其它运行程序。
Ctrl + Esc	打开Windows的任务菜单，在菜单中可选择其它运行程序。
Alt	选择当前运行程序最上面的菜单项。
Alt + 字母	选择与字母相对应的菜单选项，如“Alt + F”选中文件菜单项。
Tab	将光标移动到下一个选项或下一个按钮。
Shift + Tab	将光标移动到上一个选项或上一个按钮。
空格键	切换选择框的开与关。
Enter	在对话框中相当于按下确定或取消按钮。
字母	键入下拉框中选项的第一个字母，就进入此选项。

 

Windows剪贴板的应用

   剪贴板是Windows最有用的特性之一。剪贴板是图形和文件的“隐藏领地”，剪贴板的最大好处是所有的Windows应用程序都能在剪贴板上输入和输出。

   由于ZEMAX软件中用的最多的是图形和文本数据，ZEMAX只支持输出到剪贴板，一旦将数据复制到剪贴板，它就容易被另一程序调用，如文字处理器、图形编辑器、桌面排版系统。例如，在本手册中由ZEMAX生成的图形，就是复制到剪贴板中，然后再从剪贴板进入到桌面排版程序中。

   将ZEMAX图形和文件复制到剪贴板上非常简单，先选中希望复制的图形和文本窗口，然后选择窗口中剪贴板选项。虽然什么也没显示，但是数据已经可被其它应用程序调用。

   为将剪贴板中的数据输入到文件处理应用程序中，先运行该应用程序，并从该程序的编辑菜单中选择粘贴选项。仔细观察那个程序，注意ZEMAX和那个应用程序可以一直同时处于运行状态。如果你发现自己关闭一个应用程序，然后又打开一个，再关闭，你一定是不熟悉Windows的操作。你可以同时保留所有正在运行的程序，用“Alt + Tab”键切换它们。ZEMAX粘贴图像时，颜色和分辨率不会受到任何影响。剪贴板图像格式是与设备无关的矢量文件，在任何打印设备中都可以最大的分辨率方式输出。

   稍加练习，你就会发现将ZEMAX中的图像和文本移动到其它程序中是很快的。旧的DOS程序常用打印到一个文件（“Print to File”）的方式来保存图像和文本。通常，先生成一个HPGL图形文件，然后输入到其它应用程序中。现在这种方法被认为是陈旧的，很少用。然而，你仍旧可以你为打印机驱动器所选择的任何文件格式打印文件。为产生一个HPGL文件，用HP 7470A打印机驱动软件（当然先得安装该驱动软件，详见Windows有关资料），然后在打印对话框中选择“Print to File”。

   有些Windows应用程序不能输入ZEMAX图形，尽管这些图形可以正确地显示在Windows剪贴板窗口。在这种情况下，就要用本章前面说明的图形窗口中“Export Metafile”选项，一旦生成图元文件，大多数的Windows应用程序就能输入图形。