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第1章 緒論 1.1 光學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況 1.1.1 光學(xué)設(shè)計(jì)概述 1.1.2 光學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況 1.2 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體過(guò)程和步驟 1.2.1 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的具體過(guò)程 1.2.2 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 1.3 光學(xué)儀器對(duì)光學(xué)系統(tǒng)性能與質(zhì)量的要求 第2章 像差綜述 2.1 軸上點(diǎn)球差 2.1.1 球差的定義和表示方法 2.1.2 球差的校正 2.2 正弦差及彗差 2.2.1 正弦差 2.2.2 彗差 2.3 像散與像面彎曲(場(chǎng)曲) 2.3.1 像散 2.3.2 像面彎曲(場(chǎng)曲)和軸外球差 2.4 畸變 2.5 色差 2.5.1 位置色差、色球差和二級(jí)光譜 2.5.2 倍率色差 2.6 波像差 第3章 光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)評(píng)價(jià)和像差容限 3.1 幾何像差的曲線表示 3.1.1 獨(dú)立幾何像差的曲線表示 3.1.2 垂軸幾何像差曲線(像差特征曲線) 3.2 瑞利判斷和中心點(diǎn)亮度 3.2.1 瑞利判斷 3.2.2 中心點(diǎn)亮度 3.3 分辨率 3.4 點(diǎn)列圖 3.5 光學(xué)傳遞函數(shù)評(píng)價(jià)成像質(zhì)量 3.5.1 利用MTF曲線評(píng)價(jià)成像質(zhì)量 3.5.2 利用MTF曲線的積分值評(píng)價(jià)成像質(zhì)量 3.6 其他像質(zhì)評(píng)價(jià)方法 3.6.1 基于幾何光學(xué)的方法 3.6.2 基于衍射理論的方法 3.6.3 其他需要評(píng)價(jià)的成像質(zhì)量 3.7 光學(xué)系統(tǒng)的像差公差 3.7.1 望遠(yuǎn)物鏡和顯微物鏡的像差公差 3.7.2 望遠(yuǎn)目鏡和顯微目鏡的像差公差 3.7.3 照相物鏡的像差公差 第4章 光學(xué)系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算 4.1 典型光學(xué)零件和部件的外形尺寸計(jì)算 4.1.1 光路計(jì)算公式 4.1.2 任意光束截面的漸暈系數(shù) 4.1.3 棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng) 4.1.4 透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng) 4.1.5 場(chǎng)鏡的計(jì)算 4.1.6 目鏡的視度調(diào)節(jié) 4.2 典型光學(xué)系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算 4.2.1 開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡的外形尺寸計(jì)算 4.2.2 伽利略望遠(yuǎn)鏡的外形尺寸計(jì)算 4.2.3 具有透鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的望遠(yuǎn)系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算 4.2.4 具有棱鏡轉(zhuǎn)像系統(tǒng)的望遠(yuǎn)系統(tǒng)外形尺寸計(jì)算 4.2.5 內(nèi)調(diào)焦望遠(yuǎn)物鏡的外形尺寸計(jì)算 4.2.6 生物顯微鏡的外形尺寸計(jì)算 4.2.7 讀數(shù)顯微鏡的外形尺寸計(jì)算 4.2.8 投影系統(tǒng)的外形尺寸計(jì)算 第5章 光學(xué)系統(tǒng)的初始結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 5.1 代數(shù)法(解析法或PW法) 5.1.1 PW形式的初級(jí)像差系數(shù) 5.1.2 薄透鏡系統(tǒng)初級(jí)像差的PW表達(dá)式 5.1.3 薄透鏡系統(tǒng)的基本像差參量 5.1.4 雙膠合透鏡組的P、W、CT和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 5.1.5 單透鏡的P、W、CT和結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系 5.1.6 用PW方法求初始結(jié)構(gòu)的實(shí)例 5.2 縮放法 5.2.1 物鏡選型 5.2.2 縮放焦距 5.2.3 更換玻璃 5.2.4 估算高級(jí)像差 5.2.5 檢查邊界條件 5.2.6 計(jì)算舉例 第6章 望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì) 6.1 望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng) 6.1.1 望遠(yuǎn)系統(tǒng)的一般特性 6.1.2 伽利略望遠(yuǎn)鏡和開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡 6.2 望遠(yuǎn)物鏡設(shè)計(jì) 6.2.1 望遠(yuǎn)物鏡特點(diǎn) 6.2.2 望遠(yuǎn)物鏡的類(lèi)型和設(shè)計(jì)方法 第7章 顯微鏡物鏡設(shè)計(jì) 7.1 顯微鏡及其光學(xué)特性 7.1.1 顯微鏡成像原理 7.1.2 顯微鏡中的光束限制 7.1.3 顯微鏡的景深 7.2 顯微鏡的分辨率和有效放大率 7.3 顯微鏡物鏡的類(lèi)型 7.3.1 消色差物鏡 7.3.2 復(fù)消色差物鏡 7.3.3 平像場(chǎng)物鏡 7.3.4 反射和折反射顯微鏡物鏡 7.4 顯微鏡物鏡的像差校正說(shuō)明及設(shè)計(jì)舉例 7.4.1 像差校正說(shuō)明 7.4.2 設(shè)計(jì)舉例 第8章 目鏡設(shè)計(jì) 8.1 目鏡的特點(diǎn) 8.1.1 目鏡的光學(xué)特性 8.1.2 目鏡的像差特點(diǎn) 8.1.3 目鏡的視度調(diào)節(jié) 8.2 目鏡的基本類(lèi)型 8.2.1 惠更斯目鏡和冉斯登目鏡 8.2.2 凱涅爾目鏡 8.2.3 對(duì)稱(chēng)式目鏡 8.2.4 無(wú)畸變目鏡 8.2.5 廣角目鏡 8.3 目鏡設(shè)計(jì) 8.3.1 目鏡設(shè)計(jì)原則 8.3.2 目鏡設(shè)計(jì)實(shí)例 第9章 照相物鏡設(shè)計(jì) 9.1 照相物鏡的光學(xué)特性和像差要求 9.1.1 照相物鏡的光學(xué)特性 9.1.2 照相物鏡的像差要求 9.2 照相物鏡的基本類(lèi)型 9.2.1 常用大孔徑物鏡 9.2.2 廣角物鏡 9.2.3 長(zhǎng)焦物鏡 9.2.4 變焦距物鏡 9.2.5 折反射照相物鏡 9.3 照相物鏡設(shè)計(jì)實(shí)例 第10章 照明光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10.1 照明系統(tǒng)的方式和要求 10.2 聚光照明系統(tǒng) 10.3 聚光照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第11章 軸對(duì)稱(chēng)非球面設(shè)計(jì)概述 11.1 使用非球面的可能性 11.2 初級(jí)像差理論 11.3 用單個(gè)非球面準(zhǔn)確校正球差 11.4 用單個(gè)非球面準(zhǔn)確校正像散 11.5 非球面在照相物鏡中的應(yīng)用 第12章 夜視儀器的光學(xué)系統(tǒng) 12.1 直視型光學(xué)系統(tǒng) 12.1.1 物鏡 12.1.2 目鏡 12.1.3 夜視儀器的基本光學(xué)性能 12.2 間視型光學(xué)系統(tǒng) 12.2.1 紅外光學(xué)系統(tǒng)的作用 12.2.2 紅外光學(xué)系統(tǒng)的特點(diǎn)與主要參數(shù) 12.2.3 前置望遠(yuǎn)系統(tǒng)和中繼透鏡組 12.2.4 光機(jī)掃描 12.3 設(shè)計(jì)實(shí)例 第13章 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX簡(jiǎn)介 13.1 光學(xué)設(shè)計(jì)軟件ZEMAX特點(diǎn) 13.2 ZEMlAx用戶界面簡(jiǎn)要說(shuō)明 13.2.1 窗口類(lèi)型 13.2.2 主窗口的操作 13.2.3 編輯窗口操作 13.2.4 圖形窗口操作 13.2.5 文本窗口操作 13.2.6 對(duì)話框 13.3 快捷方式總結(jié) 13.4 ZEMAX基本操作要點(diǎn) 13.4.1 概述 13.4.2 新建鏡頭 13.5 ZEMAx應(yīng)用實(shí)例 13.5.1 三片分離式照相物鏡設(shè)計(jì) 13.5.2 對(duì)稱(chēng)式目鏡設(shè)計(jì) 第14章 光學(xué)制圖 14.1 光學(xué)制圖 14.1.1 總則 14.1.2 圖樣要求 14.2 光學(xué)零件的技術(shù)要求 14.2.1 對(duì)光學(xué)材料的要求 14.2.2 對(duì)光學(xué)零件的加工要求 附錄A 透鏡參數(shù)表 附錄B 圖例 附錄C 材料的應(yīng)力雙折射及非均勻性 附錄D 表面結(jié)構(gòu)的公差 參考文獻(xiàn)