光学系统设计教程

第1章 预备知识

1.1 名词与概念

1.2 镜头的设计步骤

1.2.1 初始系统的来源

1.2.2 光路计算

1.2.3 设计评价

1.2.4 系统的修改

1.3 高斯光学和理想成像

1.4 初级像差及其独立性原理

1.5 轴向球差与横向球差

1.6 透镜的近似表示

1.6.1 薄透镜与薄透镜系统

1.6.2 真实透镜的近轴形式

1.7 玻璃的特性

1.7.1 折射率

1.7.2 色散

1.7.3 玻璃色散特性的量化

1.7.4 玻璃图

1.7.5 熔炼数据

1.7.6 部分色散

1.7.7 实际考虑

1.8 习题

第2章 ZEMAX软件的使用

2.1 ZEMAX中数据的输入

2.1.1 将初始数据输入到透镜数据编辑器中

2.1.2 通过对话框完成的操作

2.2 外形图及一级特性的调用

2.3 ZEMAX的分析功能

2.4 ZEMAX玻璃库的调用

2.4.1 ZEMAX玻璃库的调用

2.4.2 玻璃库中的特殊文件夹

2.4.3 描述玻璃的多项式

2.5 其他

2.5.1 ZEMAX中的3个F数

2.5.2 光线的选择

2.5.3 设计方案的跟踪

第3章 近轴光路与非球面公式

3.1 符号规则

3.2 透镜及表面形状的描述

3.2.1 面形因子

3.2.2 表面挠度

3.3 近轴光线追迹公式

3.3.1 基本公式

3.3.2 用PRTE描述的透镜外观

3.3.3 光学表面的光焦度

3.3.4 M方案和F方案

3.4 二合系统的光焦度及主面位置

3.5 单反射面和薄透镜的光焦度公式

3.6 高斯透镜公式

3.7 非球面

3.7.1 为什么要采用非球面

3.7.2 二次曲面表达式的推导

3.7.3 相对于球面的偏离

3.8 练习题

3.9 习题

第4章 光阑与摄影镜头

4.1 光阑与光瞳

4.2 边缘光线和主光线

4.3 光阑位于透镜内部时用PRTE确定人瞳和出瞳的位置

4.4 光瞳的大小与F数的关系

4.5 拉格朗日不变量

4.6 光阑移动与像差控制

4.7 渥拉斯顿后摄影透镜

4.8 习题

第5章 像差概述及设计评价

5.1 分析工具

5.1.1 光线扇曲线

……

第6章 透镜的分离与对称结构

第7章 球差

第8章 透镜弯曲与像差平衡

第9章 彗差和像散

第10章 场曲与畸变

第11章 色差与消色差物镜

第12章 分离式消色差物镜、法国摄影物镜和复消色差物镜

第13章 测试与总结

习题答案

参考文献

《光学系统设计教程/高等院校电子信息科学与工程类通信工程专业教材》是一本关于光学系统设计的入门教材，内容包括光学设计的基本概念、像差理论基础及设计方法。书中介绍了包括透镜弯曲、光阑移动、对称、元件分离、色差校正、像差平衡、平视场、非球面的使用等光学设计的基本方法，并以摄影镜头的发展历史为主线，详细介绍了渥拉斯顿摄影镜头、潜望镜、消色差物镜等系统的设计。
　　《光学系统设计教程/高等院校电子信息科学与工程类通信工程专业教材》可作为光电子、仪器仪表等专业本科生及研究生相关课程的教材，书中包含大量例题和习题，均给出了详细解答，适合学生自学，《光学系统设计教程/高等院校电子信息科学与工程类通信工程专业教材》也可作为学习ZEMAX软件的参考资料。

　　本书是一本关于光学系统设计的入门教材，内容包括光学设计的基本概念、像差理论基础及设计方法。书中介绍了包括透镜弯曲、光阑移动、对称、元件分离、色差校正、像差平衡、平视场、非球面的使用等光学设计的基本方法，并以摄影镜头的发展历史为主线，详细介绍了渥拉斯顿摄影镜头、潜望镜、消色差物镜等系统的设计。

　　本书可作为光电子、仪器仪表等专业本科生及研究生相关课程的教材，书中包含大量例题和习题，均给出了详细解答，适合学生自学，本书也可作为学习ZEMAX软件的参考资料。