《光學設計》，作者是劉鈞、高明，2016年7月出版，是“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材。
基本介紹
- 作品名稱：光學設計
- 創作年代：2016年7月
- 作品出處：“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
- 作者：劉鈞、高明
書籍信息,內容簡介,目錄,
書籍信息
書名光學設計
書號978-7-118-10953-5
作者劉鈞、高明
出版時間2016年7月
譯者
版次2版1次
開本16
裝幀平裝
出版基金
頁數297
字數442
中圖分類TN202
叢書名“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材
定價40.00
內容簡介
本書系統地論述了光學設計的基本理論及設計方法，重點介紹了具有普遍意義的典型光學系統有關設計內容，以闡明光學設計中帶有共性的問題，並列舉了一些科研設計實例總結出來供大家參考。
本書可供高等工科院校測控技術與儀器專業及光電信息工程專業師生使用，同時也可供從事光學系統及光電儀器的研究、設計、製造和系統開發的工程技術人員學習和參考。
目錄
第1 章緒論 1
1. 1 光學設計的發展概況 1
1. 1. 1 光學設計概述 1
1. 1. 2 光學設計的發展概況 1
1. 2 光學系統設計的具體過程和步驟 3
1. 2. 1 光學系統設計的具體過程 3
1. 2. 2 光學系統設計步驟 4
1. 3光學儀器對光學系統性能與質量的要求 4
第2 章像差綜述 6
2. 1 軸上點球差 6
2. 1. 1 球差的定義和表示方法 6
2. 1. 2 球差的校正 8
2. 2 正弦差及彗差 11
2. 2. 1 正弦差 11
2. 2. 2 彗差 14
2. 3 像散與像面彎曲（場曲） 16
2. 3. 1 像散 16
2. 3. 2 像面彎曲（場曲）和軸外球差 18
2. 4 畸變 21
2. 5 色差 23
2. 5. 1 位置色差、色球差和二級光譜 23
2. 5. 2 倍率色差 26
2. 6波像差 27
第3 章光學系統的像質評價和像差容限 29
3. 1 幾何像差的曲線表示 29
3. 1. 1 獨立幾何像差的曲線表示 29
3. 1. 2 垂軸幾何像差曲線（像差特徵曲線） 30
3. 2 瑞利判斷和中心點亮度 33
3. 2. 1瑞利判斷 33
3. 2. 2中心點亮度 34
3. 3 解析度 35
3. 4 點列圖 37
3. 5 光學傳遞函式評價成像質量 38
3. 5. 1 利用 MTF 曲線評價成像質量 39
3. 5. 2 利用 MTF 曲線的積分值評價成像質量 40
3. 6 其他像質評價方法 40
3. 6. 1 基於幾何光學的方法 40
3. 6. 2 基於衍射理論的方法 41
3. 6. 3 其他需要評價的成像質量 42
3. 7 光學系統的像差公差 43
3. 7. 1 望遠物鏡和顯微物鏡的像差公差 44
3. 7. 2 望遠目鏡和顯微目鏡的像差公差 45
3. 7. 3照相物鏡的像差公差 45
第4 章光學系統的外形尺寸計算 47
4. 1 典型光學零件和部件的外形尺寸計算 47
4. 1. 1 光路計算公式 47
4. 1. 2 任意光束截面的漸暈係數 48
4. 1. 3 稜鏡轉像系統 48
4. 1. 4 透鏡轉像系統 51
4. 1. 5 場鏡的計算 53
4. 1. 6 目鏡的視度調節 54
4. 2 典型光學系統外形尺寸計算 55
4. 2. 1 克卜勒望遠鏡的外形尺寸計算 55
4. 2. 2 伽利略望遠鏡的外形尺寸計算 57
4. 2. 3 具有透鏡轉像系統的望遠系統外形尺寸計算 59
4. 2. 4 具有稜鏡轉像系統的望遠系統外形尺寸計算 60
4. 2. 5 內調焦望遠物鏡的外形尺寸計算 62
4. 2. 6 生物顯微鏡的外形尺寸計算 63
4. 2. 7 讀數顯微鏡的外形尺寸計算 65
4. 2. 8投影系統的外形尺寸計算 67
第5 章光學系統的初始結構計算方法 69
5. 1 代數法（解析法或 PW 法） 69
5. 1. 1 PW 形式的初級像差係數 69
5. 1. 2 薄透鏡系統初級像差的 PW 表達式 70
5. 1. 3 薄透鏡系統的基本像差參量 72
5. 1. 4雙膠合透鏡組的P∞、W∞、CⅠ和結構參數的關係 77
5. 1. 5單透 鏡的P∞、W∞、CⅠ和結構參數的關係 80
5. 1. 6 用 PW 方法求初始結構的實例 81
5. 2 縮放法 84
5. 2. 1 物鏡選型 85
5. 2. 2 縮放焦距 85
5. 2. 3 更換玻璃 86
5. 2. 4 估算高級像差 87
5. 2. 5 檢查邊界條件 89
5. 2. 6計算舉例 89
第6 章 望遠物鏡設計 93
6. 1 望遠光學系統 93
6. 1. 1 望遠系統的一般特性 93
6. 1. 2 伽利略望遠鏡和克卜勒望遠鏡 95
6. 2 望遠物鏡設計 97
6. 2. 1 望遠物鏡特點 97
6. 2. 2望遠物鏡的類型和設計方法 97
第7 章 顯微鏡物鏡設計 111
7. 1 顯微鏡及其光學特性 111
7. 1. 1 顯微鏡成像原理 111
7. 1. 2 顯微鏡中的光束限制 112
7. 1. 3 顯微鏡的景深 114
7. 2 顯微鏡的解析度和有效放大率 116
7. 3 顯微鏡物鏡的類型 117
7. 3. 1 消色差物鏡 117
7. 3. 2 復消色差物鏡 119
7. 3. 3 平像場物鏡 119
7. 3. 4 反射和折反射顯微鏡物鏡 120
7. 4 顯微鏡物鏡的像差校正說明及設計舉例 121
7. 4. 1 像差校正說明 121
7. 4. 2設計舉例 121
第8 章 目鏡設計 124
8. 1 目鏡的特點 124
8. 1. 1 目鏡的光學特性 124
8. 1. 2 目鏡的像差特點 125
8. 1. 3 目鏡的視度調節 125
8. 2 目鏡的基本類型 126
8. 2. 1 惠更斯目鏡和冉斯登目鏡 126
8. 2. 2 凱涅爾目鏡 127
8. 2. 3 對稱式目鏡 127
8. 2. 4 無畸變目鏡 127
8. 2. 5 廣角目鏡 128
8. 3 目鏡設計 128
8. 3. 1 目鏡設計原則 128
8. 3. 2 目鏡設計實例 129
第9 章 照相物鏡設計 146
9. 1 照相物鏡的光學特性和像差要求 146
9. 1. 1 照相物鏡的光學特性 146
9. 1. 2 照相物鏡的像差要求 149
9. 2 照相物鏡的基本類型 149
9. 2. 1 常用大孔徑物鏡 149
9. 2. 2 廣角物鏡 152
9. 2. 3 長焦物鏡 156
9. 2. 4 變焦距物鏡 156
9. 2. 5 折反射照相物鏡 157
9. 3 照相物鏡設計實例 158
第10 章 照明光學系統設計 163
10. 1 照明系統的方式和要求 163
10. 2 聚光照明系統 164
10. 3 聚光照明系統的設計 165
第11 章 軸對稱非球面設計概述 170
11. 1 使用非球面的可能性 170
11. 2 初級像差理論 170
11. 3 用單個非球面準確校正球差 173
11. 4 用單個非球面準確校正像散 176
11. 5 非球面在照相物鏡中的套用 180
第12 章夜視儀器的光學系統 185
12. 1 直視型光學系統 185
12. 1. 1 物鏡 185
12. 1. 2 目鏡 190
12. 1. 3 夜視儀器的基本光學性能 191
12. 2 間視型光學系統 201
12. 2. 1 紅外光學系統的作用 201
12. 2. 2 紅外光學系統的特點與主要參數 202
12. 2. 3前置望遠系統和中繼透鏡組 205
12. 2. 4光機掃描 206
12. 3設計實例 216
第13 章光學設計軟體 ZEMAX 簡介 240
13. 1 光學設計軟體 ZEMAX 特點 240
13. 2 ZEMAX 用戶界面簡要說明 240
13. 2. 1 視窗類型 240
13. 2. 2 主視窗的操作 242
13. 2. 3 編輯視窗操作 242
13. 2. 4 圖形視窗操作 243
13. 2. 5 文本視窗操作 244
13. 2. 6 對話框 244
13. 3 捷徑總結 245
13. 4 ZEMAX 基本操作要點 246
13. 4. 1 概述 246
13. 4. 2 新建鏡頭 247
13. 5 ZEMAX 套用實例 253
13. 5. 1 三片分離式照相物鏡設計 253
13. 5. 2對稱式目鏡設計 260
第14 章光學製圖 262
14. 1 光學製圖 262
14. 1. 1 總則 262
14. 1. 2 圖樣要求 264
14. 2 光學零件的技術要求 273
14. 2. 1 對光學材料的要求 273
14. 2. 2對光學零件的加工要求 274
附錄 A透鏡參數表 282
附錄 B圖例 286
附錄 C材料的應力雙折射及非均勻性 294
附錄 D表面結構的公差 295
參考文獻 297
