图书介绍
光学设计手册 原书第3版pdf电子书版本下载
- （墨）丹尼尔·马拉卡纳·赫尔南德斯，扎卡里亚斯·马拉卡纳·赫尔南德斯著 著
- 出版社： 北京：机械工业出版社
- ISBN：9787111579663
- 出版时间：2018
- 标注页数：413页
- 文件大小：50MB
- 文件页数：434页
- 主题词：光学设计－技术手册
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图书目录
第1章 几何光学原理 1
1.1光的波动性与费马原理 1
1.2反射和折射定律 6
1.2.1反射定律 6
1.2.2折射定律 7
1.2.3折射定律的矢量形式 8
1.3基本子午光线追迹方程组 8
1.3.1子午光线追迹的L-U方法 11
1.3.2子午光线追迹的Q-U方法 11
1.4高斯光学或者一阶光学 12
1.5成像 14
1.6孔径光阑、光瞳和主光线 16
1.7德拉诺关系 20
1.8光学正弦定理 20
1.9拉格朗日不变量 22
1.10赫歇尔不变量和成像放大率 23
参考文献 25
第2章 薄透镜和球面镜 26
2.1薄透镜 26
2.2薄透镜的成像公式 28
2.3薄透镜的节点 29
2.4会聚透镜的成像 30
2.5发散透镜的成像 30
参考文献 31
第3章 透镜组和厚透镜 32
3.1焦距和光焦度 32
3.2厚透镜或透镜系统的成像 33
3.3基点 34
3.4倾斜或弯曲物体的成像 36
3.5厚透镜 38
3.6薄透镜系统 40
3.7薄透镜系统中的拉格朗日-亥姆霍兹不变式 42
3.8物或者光阑的平移效应 43
3.8.1光阑的移动 43
3.8.2物和像平面的移动 44
3.9德拉诺y-y图 45
3.9.1光阑的移动 47
3.9.2物和像的移动 47
参考文献 48
第4章 色差 50
4.1引言 50
4.2近轴色差（位置色差） 51
4.2.1薄透镜的近轴色差 52
4.2.2消色差双胶合透镜 53
4.2.3两块具有一定空气间隔的薄透镜组的消色差系统（消色差双分离透镜） 54
4.2.4同种材料制造的两块透镜校正轴向色差 54
4.2.5色球差 56
4.3用D-d方法消色差 57
4.4二级光谱 58
4.5倍率色差 60
4.5.1光阑位置对色差的影响 61
4.5.2倍率色差的校正 62
4.5.3同种材料制造的透镜校正倍率色差 64
参考文献 65
第5章 球差 67
5.1球差计算 67
5.2初级球差 70
5.2.1薄透镜的球差 72
5.2.2薄透镜系统 75
5.2.3会聚光通过平行平面板的球差 75
5.3非球面 76
5.4非球面的球差 76
5.5无球差的面 77
5.5.1折射球面 77
5.5.2二次曲面的反射 78
5.5.3笛卡儿卵形 78
5.6球差的多项式展开 79
5.7高阶球差 82
5.8用梯度折射率校正球差 84
参考文献 85
第6章 单色轴外像差 86
6.1介绍 86
6.1.1轴外像差介绍 86
6.1.2倾斜光线 87
6.1.3轴外像差定义 90
6.2佩兹伐场曲 91
6.3彗差 93
6.3.1反正弦条件 93
6.3.2每个面的彗差贡献 95
6.3.3单个薄透镜的彗差 95
6.4像散 96
6.4.1 Coddington方程 97
6.4.2佩兹伐场曲和像散间的关系 100
6.4.3有彗差和像散的像 101
6.5齐明面 105
6.5.1球面透镜的齐明面 105
6.5.2 Wassermann-Wolf齐明面 106
6.6畸变 106
6.7齐明面上的轴外像差 108
6.8对称原则和Bow-Sutton条件 110
6.9光阑平移方程 111
6.10光瞳像差 113
参考文献 114
第7章 像差多项式和高阶像差 117
7.1光学系统中的波面 117
7.2几何像差和波像差 117
7.3波像差多项式 118
7.3.1共轴系统的霍普金斯波像差多项式 119
7.3.2共轴系统的Kingslake波像差多项式 121
7.3.3共轴系统的塞德尔波像差多项式 123
7.3.4共轴系统的高阶Buchdahl像差多项式 123
7.3.5非共轴对称系统的波像差多项式 126
7.4泽尼克多项式 128
7.5波面变形拟合到多项式 132
7.6高斯函数阵列表示波面 133
7.7折射面的波像差 134
7.8反射面的波像差 139
7.9 Aldis理论 142
参考文献 143
第8章 光学系统的计算机评估 145
8.1横向像差多项式 145
8.1.1轴向像差曲线 146
8.1.2子午像差曲线 147
8.1.3弧矢像差曲线 148
8.2横向像差的H.H.Hopkins， Seidel和Buchdahl系数 150
8.2.1球差 150
8.2.2彗差 150
8.2.3像散 151
8.2.4畸变 152
8.3子午光线的追迹和光阑位置的分析 153
8.4点列图 155
8.4.1几何光点尺寸 155
8.4.2径向能量分布 158
8.5波阵面的形变 159
8.5.1通过横向像差计算 159
8.5.2通过光程直接计算 159
8.5.3 Conrady方法计算波阵面的形变 161
8.6点扩散函数和线扩散函数 162
8.7光学传递函数 164
8.8像差的容限 165
参考文献 166
第9章 光学系统中的衍射 168
9.1惠更斯-菲涅耳原理 168
9.2菲涅耳衍射 169
9.3夫琅禾费衍射 171
9.3.1圆形孔径 172
9.3.2环形孔径 173
9.4存在像差的衍射像 174
9.5斯特列尔比 175
9.6光学传递函数 176
9.7分辨率标准 179
9.8高斯光束 181
参考文献 182
第10章 棱镜 185
10.1展开图 185
10.2偏转光束 185
10.3图像变换 186
10.4棱镜的偏转和变换 188
10.4.1偏转棱镜 188
10.4.2反射系统 189
10.5保向变换棱镜 191
10.5.1上下镜像和左右镜像棱镜 191
10.5.2转像棱镜组 192
10.6分束棱镜 195
10.7色散棱镜 195
10.7.1等边棱镜 196
10.7.2恒偏向棱镜 197
10.7.3不偏转的色散棱镜 198
10.8非成像棱镜 199
参考文献 199
第11章 基本的光学系统和简单照相镜头 201
11.1光学系统分类 201
11.2放大镜和单片成像镜头 202
11.2.1放大镜 202
11.2.2双目放大镜 204
11.2.3单片成像镜头 206
11.3风景镜头 209
11.4周视镜头 211
11.5消色差风景镜头 212
11.6双胶合透镜 214
11.6.1未消球差的双胶合透镜 214
11.6.2双分离透镜 217
11.6.3消球差双胶合透镜 219
11.6.4复消色差透镜 220
11.7激光准直器 220
11.8球面和抛物面反射镜 222
11.8.1球面镜的离轴像差 223
11.8.2凹球面镜 224
11.8.3凹抛物面镜 226
11.8.4凸球面镜 227
11.9一些反射和折反系统 229
11.9.1孟琴反射镜 229
11.9.2戴森（Dyson ）系统 230
11.9.3奥夫纳（Offner）系统 231
11.10 f-θ透镜 231
11.11菲涅耳透镜和伽柏平板 232
参考文献 233
第12章 复杂摄影镜头 235
12.1引言 235
12.2不对称系统 236
12.2.1佩兹伐镜头 236
12.2.2远摄镜头 237
12.2.3库克（Cooke）三片式镜头 239
12.2.4天塞（Tessar）镜头 243
12.3对称去像散系统 244
12.3.1 Dagor镜头 244
12.3.2分离镜头 246
12.3.3双高斯镜头 246
12.4可变焦面镜头和变焦镜头 248
参考文献 252
第13章 人眼和眼镜 255
13.1人眼 255
13.2眼镜片 257
13.3眼镜片设计 260
13.3.1 Tscherning椭圆 262
13.3.2非球面眼镜片 263
13.4楔形镜片 264
13.5球柱镜片 265
参考文献 266
第14章 天文望远镜 268
14.1分辨率和集光能力 268
14.1.1衍射效应和大气扰动 268
14.1.2望远镜的视觉限制 269
14.1.3望远镜的拍摄和CCD限制等级 269
14.2双反射式相机镜头和望远镜 270
14.2.1双反射镜系统的一阶近似设计 271
14.2.2双反射镜望远镜遮光罩 273
14.3折反相机镜头 273
14.3.1施密特相机镜头 274
14.3.2鲍沃斯（Bouwers）相机镜头 276
14.3.3鲍沃斯-马克苏托夫相机镜头 277
14.3.4去像散同心施密特-卡塞格林相机镜头 277
14.3.5平面场去像散施密特-卡塞格林相机镜头 278
14.4天文望远镜 280
14.4.1牛顿望远镜 280
14.4.2卡塞格林望远镜 281
14.4.3 RC望远镜 284
14.4.4达-客（Dall - Kirkham）望远镜 286
14.4.5格里（Gregory）望远镜 286
14.4.6施密特-卡塞格林望远镜 287
14.4.7马克苏托夫-卡塞格林望远镜 288
14.4.8折轴焦点结构和内氏焦点结构 289
14.5像场校正镜 289
14.5.1单视场致平器 290
14.5.2罗斯（Ross）校正器 290
14.5.3韦恩（Wynne）校正器 291
14.5.4非球面校正器 291
14.6多镜面望远镜 293
14.7主动光学和自适应光学 294
参考文献 295
第15章 目视系统和无焦系统 299
15.1目视光学系统 299
15.1.1在目视光学系统中出瞳的位置 299
15.1.2人眼的光学模型 300
15.2望远系统的基本原理 301
15.3无焦系统 303
15.4目视望远镜 305
15.4.1伽利略望远镜 306
15.4.2含正像目镜的望远镜 309
15.4.3含倒像棱镜的望远镜 310
15.5望远镜目镜 311
15.5.1惠更斯目镜和冉斯登目镜 312
15.5.2克耳纳目镜 313
15.5.3对称或普罗素目镜 314
15.5.4无畸变目镜 315
15.5.5埃尔弗目镜 316
15.6中继镜和潜望镜 317
15.6.1无影检眼镜 318
15.6.2内窥镜 319
参考文献 320
第16章 显微镜 322
16.1显微镜组成 322
16.2显微物镜 325
16.2.1低倍物镜 327
16.2.2李斯特物镜 327
16.2.3阿米西物镜 329
16.2.4油浸物镜 329
16.2.5其他类型的物镜 330
16.2.6反射式物镜 330
16.2.7紧凑型读写镜头 330
16.3显微目镜 331
16.3.1惠更斯目镜 331
16.3.2广角目镜 334
16.4显微镜照明 335
参考文献 336
第17章 投影系统 338
17.1成像投影仪 338
17.2投影仪的主要元件 339
17.2.1灯 339
17.2.2聚光镜 340
17.2.3投影镜头 340
17.3投影仪中的相干效应 343
17.4变形投影 343
17.5幻灯片和电影投影仪 345
17.6高射投影仪 345
17.7轮廓投影仪 346
17.8电视投影仪 347
17.9液晶电脑和家庭影院投影仪 347
参考文献 348
第18章 镜头设计优化 350
18.1基本原则 350
18.2优化方法 351
18.3格拉策尔自适应法 352
18.4约束阻尼最小二乘优化法 352
18.4.1问题线性化 353
18.4.2使用拉格朗日乘数法 354
18.4.3矩阵形式 355
18.4.4矩阵解的数值计算 356
18.4.5使用权重因子 357
18.5评价函数和边界条件 358
18.5.1评价函数 358
18.5.2边界条件 360
18.6现代光学设计的趋势 361
18.7镜头优化程序的流程 362
18.8镜头评估程序的实用技巧 362
18.8.1曲率、厚度和间隔符号约定 362
18.8.2指定曲率或者曲率 363
18.8.3指定厚度和间隔 364
18.8.4一些有用的技巧 364
18.9一些商业镜头设计程序 364
参考文献 365
附录 368
附录A符号规则和初级像差系数概述 368
A.1符号规则 368
A.2初级像差系数概述 370
A.2.1 Conrady形式 370
A.2.2数值计算 371
附录B光学表面的数学表示 372
B.1非球面法线的偏差 374
B.2二次曲面的一些参数 375
B.3离轴抛物面 376
B.4环面和球柱面 377
参考文献 378
附录C光学材料 379
C.1光学玻璃 379
C.2光学塑料 383
C.3红外材料和紫外材料 384
参考文献 384
附录D偏斜光线的精确光线追迹 385
D.1精确光线追迹 385
D.1.1从第一个表面转换到正切于下一个表面的平面 385
D.1.2从正切平面转换到密切球面 386
D.1.3从密切球面转换到非球面 388
D.1.4在非球面上折射 390
D.1.5环形面或者球柱面的折射 391
D.2光线追迹结果一览 391
D.3倾斜或者偏心表面的光线追迹 393
参考文献 395
附录E镜头设计方面的一些专业书籍 395
E.1书籍 395
E.2综述文章和一些书籍中的章节 397