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内容大纲
本书根据作者和美国光学设计师流行的设计方法，以“简练、实用，凡是计算机能做的尽量交给计算机做”的理念，介绍准直镜、柯克、天塞、双高斯、远摄、反远摄、远心、投影、变焦、广角、显微、红外等各类光学成像系统的设计方法和流程，讨论物理模型的建立、部件选型、高效评价函数的设置，并给出大量的设计实例和ZEMAX设计程序。教学和实践证明，只要认真研读本书有关章节，参考书中的实例，根据合理的技术指标，遵循规范的流程，系统总是沿着最速下降路径平稳快速收敛、自动更换玻璃，能得到性能符合要求、结构紧凑、成本合理的设计结果。
本书可作为光电信息和其他相关专业的研究生的教材或教学参考书，也可供科研工作者和工程师参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 概述
1.1 光学成像系统的最新进展
1.2 光学玻璃的进展
1.3 新一代光学设计软件的开发
1.4 近代光学设计的特点
1.4.1 传统光学设计
1.4.2 近代光学设计理念和设计流程
1.4.3 小视场物镜的直接设计
1.4.4 etendue分析和光学系统的F-w空间
1.4.5 复杂系统设计
1.5 像质评价指标和评价函数
1.5.1 像差
1.5.2 评价函数
1.6 本章小结
第2章 应用光学基础
2.1 引言
2.1.1 光学设计和应用光学
2.1.2 成像系统的一般模型
2.1.3 符号规则
2.1.4 理想光学
2.2 薄透镜成像、光焦度和偏角公式
2.2.1 光线经过薄透镜的折射
2.2.2 光焦度与偏角
2.2.3 分离薄透镜的偏角公式
2.2.4 分离薄透镜设计
2.3 光波的波段和材料
2.4 光学系统图、视场和孔径
2.4.1 光学系统图
2.4.2 视场
2.4.3 孔径
2.4.4 归一化
2.5 放大率
2.5.1 横向放大率和纵向放大率
2.5.2 角放大率
2.6 焦深
2.6.1 离焦
2.6.2 衍射极限成像系统的焦深
2.6.3 物方焦深和像方焦深
2.7 光学系统的基面和基点
2.7.1 主平面、焦平面和节平面
2.7.2 透镜
2.7.3 透镜的基点和基面
2.8 光阑、光瞳和渐晕
2.8.1 光阑和光瞳
2.8.2 光阑的直径和弥散
2.8.3 光阑的位置和渐晕
2.9 光度学基础：成像系统像面的照度
2.9.1 辐射通量和光通量
2.9.2 发光强度和亮度
2.9.3 余弦发射体
2.9.4 光学系统像的轴上点的亮度和照度
2.9.5 光学系统轴外像点的照度
2.9.6 相对照度的余弦四次方定律与软件计算结果的比对
2.9.7 倾斜安置监控物镜的照度估算实例
2.10 光通量传递的etendue分析
2.11 本章小结
第3章 成像信息的传递和像质评价
3.1 引言
3.2 衍射极限系统和近衍射极限系统
3.2.1 衍射极限系统
3.2.2 近衍射极限系统
3.3 光线追迹
3.3.1 主光线和点扩散函数
3.3.2 上光线、下光线和“大光线”
3.4 球差和纵向色差
3.4.1 球差
3.4.2 纵向色差
3.5 轴外像差
3.5.1 彗差
3.5.2 场曲和像散
3.5.3 畸变
3.5.4 横向色差
3.6 特性曲线和弥散斑图(点列图)
3.6.1 光线的扇形分布和特性曲线
3.6.2 弥散斑图
3.7 光学传递函数
3.7.1 声音频率和图像频率
3.7.2 衍射极限系统的光学传递函数
3.7.3 用光学传递函数来评价像质
3.8 高斯型弥散斑的传递函数、半峰全宽和分辨率
3.8.1 贝塞尔函数的积分公式
3.8.2 弥散斑的RMS半径
3.8.3 弥散斑的半峰全宽和分辨率
3.8.4 MTF的解析表达式
3.8.5 1/e2带宽
3.8.6 等效带宽
3.9 像素探测器阵列CCD、CMOS和器件截止频率
3.10 光学信号的etendue分析
3.10.1 空间带宽积和一维etendue分析
3.10.2 探测器和光学系统的etendue匹配
3.10.3 光学系统的etendue指标
3.11 本章小结
参考文献
第4章 双胶合和双分离消色差物镜
4.1 双胶合消色差物镜
4.1.1 双胶合消色差物镜简介
4.1.2 球差和纵向色差
4.1.3 弥散斑和轴外像差
4.2 双胶合消色差物镜的信息量和定义区间
4.3 初级球差和高级球差
21.2.2 物镜的螺纹、物镜转换器和“定中心齐焦”
21.2.3 放大率
21.2.4 线视场
21.2.5 数值孔径和油浸物镜
21.2.6 盖玻片
21.2.7 工作距和物镜止动弹簧
21.2.8 显微物镜的标识
21.3 常规消色差显微物镜
21.3.1 引言
21.3.2 10×消色差显微物镜
21.3.3 40×消色差显微物镜
21.3.4 100×消色差油浸显微物镜
21.3.5 油浸不晕半球
21.3.6 显微物镜的评价函数
21.4 佩茨瓦尔(Petzval)半径和视场清晰度比率
21.5 40×平场复消色差显微物镜[MS-M21]
21.5.1 平场特性
21.5.2 复消色差
21.6 特殊色散光学玻璃在高级显微物镜中的应用
21.7 高倍平场复消色差显微物镜系列
21.7.1 100×宽带复消色差油浸物镜[MS-H1]
21.7.2 100×半平场复消色差(干)物镜[MS-H2]
21.7.3 100×平场复消色差油浸物镜[MS-H3]
21.7.4 小结
21.8 55×～60×特殊性能显微物镜系列
21.8.1 引言
21.8.2 55×平场复消色差显微物镜[MS-M2]
21.8.3 60×长工作距平场复消色差显微物镜[MS-M3]
21.8.4 60×长工作距半平场复消色差显微物镜[MS-M4]
21.8.5 采用普通玻璃的60×半平场显微物镜[MS-M5]
21.9 40×特殊性能显微物镜系列
21.9.1 40×平场复消色差显微物镜
21.9.2 40×特长工作距半平场复消色差显微物镜[MS-M8]
21.10 12:5×～30×特殊性能显微物镜系列
21.10.1 30×复消色差显微物镜[MS-M9]
21.10.2 20×平场复消色差显微物镜[MS-M10]和[MS-M11]
21.10.3 大视场20×和15×显微物镜
21.10.4 结构简约的20×平场复消色差显微物镜[MS-M15]
21.10.5 12.5×显微物镜
21.11 10×显微物镜系列
21.12 低倍显微物镜系列和有限共轭成像
21.12.1 引言
21.12.2 低倍平场复消色差显微物镜
21.12.3 光焦度和偏角分配
21.12.4 2×半平场复消色差显微物镜[MS-L12]
21.13 无限共轭显微物镜
21.13.1 引言
21.13.2 高倍无限共轭显微物镜[MS-IF1]
21.13.3 中倍无限共轭显微物镜
21.14 显微系统和照明组件通过分光镜集成
21.14.1 在显微系统中插入45°分光平板
21.14.2 聚光组件设计
21.14.3 反射镜插入操作
21.14.4 聚光组件和显微系统合成
21.15 显微物镜设计流程的起源和演变
21.15.1 引言
21.15.2 20×平场物镜的设计演变
21.15.3 10×平场物镜[MS-L1]的设计演变
21.16 突破光学衍射极限的超分辨成像技术
21.16.1 引言
21.16.2 基于单分子定位的超分辨成像
21.16.3 基于点扩散函数改造的超分辨成像
21.17 本章小结
参考文献
附录21.1 经典显微物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录21.2 高倍显微镜物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录21.3 中倍(II)显微物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录21.4 中倍(I)显微物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录21.5 低倍显微物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录21.6 无限共轭显微物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录21.7 评价函数
第22章 激光耦合--聚光镜
22.1 引言
22.2 典型的激光耦合镜
22.3 激光耦合镜的理想光学模型
22.4 激光耦合镜设计方法
22.4.1 前组：双胶合透镜+单片镜组设计
22.4.2 后组：齐明透镜+平凸透镜设计
22.4.3 激光耦合镜系统合成
22.4.4 激光分光耦合镜
22.5 通用聚光镜设计
22.6 本章小结
附录22.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录22.2 评价函数
第23章 激光扩束、整形及激光测距仪设计
23.1 引言
23.2 激光定倍及连续变倍扩束镜
23.2.1 引言
23.2.2 变焦过程的主要规律
23.2.3 12×激光扩束镜设计
23.2.4 8×～16×连续变比1053nm激光扩束镜设计
23.3 可见光和近紫外～近红外波段消色差扩束镜
23.3.1 引言
23.3.2 可见光消色差8×扩束镜设计
23.3.3 近紫外到近红外(0.23～1.064μm)超宽带扩束镜设计
23.4 用非序列模式生成多高斯激光匀光线光源
23.4.1 用多个激光束构建多高斯激光匀光线光源
23.4.2 用ZEMAX非序列模式设置多高斯激光匀光线光源
23.5 利用异形棱镜对激光束整形
23.5.1 引言
23.5.2 单个棱镜折射的光束放大率函数
23.5.3 棱镜对
23.5.4 在序列模式下利用表面旋转操作建立棱镜
23.5.5 在非序列模式下编写POB文件建立棱镜
23.5.6 利用棱镜组合对板条激光放大器光束整形
23.6 激光测距仪
23.6.1 引言
23.6.2 设计指标和主光学系统选型
23.6.3 主光学系统设计
23.6.4 远程分总(CCD/CMOS分总)设计
23.6.5 APD分总设计
23.6.6 目镜选择
23.6.7 系统合成
23.6.8 小结
23.7 本章小结
第24章 折反系统
24.1 引言
24.1.1 折反系统的优点
24.1.2 中心拦光和MTF修正
24.2 折反物镜的宽波段运用
24.3 典型的折反物镜
24.3.1 “反射镜+透镜”系统
24.3.2 “透镜+反射镜”系统
24.3.3 探测器位于内部的系统[CA-8]
24.3.4 红外折反物镜[CA-9]
24.4 卡塞格林型折反物镜设计
24.4.1 卡塞格林系统的理想光学模型
24.4.2 卡塞格林折反系统设计方法
24.5 本章小结
附录24.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录24.2 评价函数
第25章 红外物镜
25.1 红外材料
25.2 覆盖近紫外、可见光到红外的准直物镜
25.2.1 覆盖0.532～1.064μm波段的复消色差物镜
25.2.2 覆盖0.4～5.35μm的超宽波段准直物镜
25.3 波长3～5μm窗口的红外物镜
25.4 波长8～14μm窗口的红外物镜
25.4.1 第三窗口两片式准直物镜
25.4.2 第三窗口红外物镜
25.4.3 第三窗口大相对孔径红外物镜
25.4.4 第三窗口无光焦度物镜
25.5 覆盖两个以上窗口的红外物镜
25.5.1 跨越三个红外窗口的物镜
25.5.2 应用波段从近紫外、可见到近红外的物镜
25.6 红外接收器件
25.7 本章小结
参考文献
附录25 技术指标、像差曲线和结构参数
附录A 光学玻璃
A.1 引言
A.2 光学玻璃简介以及分类
A.3 无色光学玻璃的主要参数
A.4 光学玻璃近年来的进展
附录B 光学加工和在线测量
B.1 光学加工工艺
B.1.1 引言
B.1.2 古典加工工艺流程
B.1.3 一般高速加工工艺流程
B.1.4 现代高速生产线工艺流程
B.2 生产制造
B.2.1 古典光学加工常用设备及精度
B.2.2 一般高速加工常用设备及精度
B.2.3 现代高速生产线常用加工设备及精度
B.3 光学零件技术要求
B.4 光学透镜在线加工检验
B.4.1 光学样板(标准样板、工作样板)加工及公差
参考文献
附录C 光学镀膜
C.1 引言
C.2 常见的光学镀膜种类
C.3 常见的镀膜制备方法
C.3.1 真空蒸发镀膜
C.3.2 溅射镀膜
C.4 与光学镜头设计相关的镀膜
C.4.1 剩余反射和减反射膜
C.4.2 入射角度
C.4.3 性能和成本评估
C.4.4 损伤阈值
C.4.5 憎水膜及硬碳膜
附录D 光学元件的测量
D.1 光学棱镜角度测量
D.1.1 光学棱镜(包括屋脊棱镜)车间测量方法
D.1.2 光学棱镜实验室测量
D.1.3 光学元件平行度θ的测量
D.1.4 直角棱镜工作角的测量
D.2 光学元件面形测量
D.2.1 小型光学元件面形测量
D.2.2 大型光学元件
D.3 光学系统常用光学参数的测量
D.3.1 焦距的测量
D.3.2 视场检测
D.3.3 像质测量
D.3.4 光学传递函数
参考文献
附录E 反射棱镜
E.1 反射棱镜对图像的变换
E.2 反射棱镜对光轴的折转和平移
E.3 反射棱镜展开为平板
E.4 反射棱镜的主要参数
E.5 插入棱镜操作
E.6 斯密特屋脊棱镜的构建和插入操作
E.6.1 引言
E.6.2 斯密特屋脊棱镜几何
E.6.3 编写斯密特屋脊棱镜的POB文件
E.6.4 调用斯密特屋脊棱镜的实例
E.7 棱镜的“光学平行差”和屋脊棱镜的“双像差”
E.7.1 棱镜的“光学平行差”
E.7.2 屋脊棱镜的“双像差”
E.8 直角棱镜的插入操作
E.9 图像变换判则
附录F 光栅、DMD和微透镜阵列
F.1 光栅
F.1.1 引言
F.1.2 衍射光栅面的创建步骤
F.1.3 光栅设计实例：双光栅结构设计
F.2 DMD
F.3 微透镜阵列
F.3.1 引言
F.3.2 设计案例
F.4 小结
附录G 光楔对和光束方向微调
G.1 引言
G.2 光楔的构建
G.3 弥散斑和彗差
G.4 透镜数据表和程序
G.5 结论
附录H 公差设定
H.1 引言
H.2 ZEMAX的公差操作项
H.2.1 关于材料的操作项
H.2.2 透镜表面光圈和局部误差
H.2.3 间隔和透镜厚度公差
H.2.4 与表面有关的误差操作项
H.2.5 元件的ZEMAX公差
H.2.6 小结
H.3 ZEMAX公差的设定实例
H.3.1 引言
H.3.2 中高级光学系统推荐公差表
H.3.3 运行Tolerancing
H.3.4 转换为加工公差及第一次修正
H.3.5 进一步修正
H.3.6 装配修正
H.4 小结
附录I 透镜加工图纸示例
参考书目
索引
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后记
4.4 双胶合消色差物镜设计方法
4.4.1 流行的设计方法
4.4.2 设计指标四要素：“适用波段、相对孔径、视场和焦距”
4.4.3 双胶合物镜对像差的校正
4.4.4 焦距缩放
4.4.5 设计实例
4.5 评价函数的“SPHERICAL”(球差校正)模块和“ACHROMATIC”(色差校正)模块
4.5.1 焦距EFFL
4.5.2 “ACHROMATIC”(色差校正)模块
4.5.3 “SPHERICAL”(球差校正)模块
4.5.4 评价函数第2节“默认评价函数”(default merit function)的弥散斑校正设置
4.6 有限共轭距双胶合成像系统设计
4.6.1 有限共轭距时关于“孔径”的几个定义
4.6.2 有限共轭距双胶合消色差准直镜设计方法
4.7 双分离消色差物镜设计
4.7.1 双胶合消色差物镜的设计极限
4.7.2 双分离消色差物镜设计方法
4.8 带棱镜(平板)的双胶合消色差物镜
4.8.1 棱镜(平板)的加入
4.8.2 HAMMER优化和更换玻璃
4.8.3 将平板改为45±反射棱镜
4.9 本章小结
附录4.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录4.2 [DB-2]-SPLIT技术指标、像差曲线和结构参数
附录4.3 [DB-5]-PRISM技术指标、像差曲线和结构参数
附录4.4 评价函数ACHROMATIC-
第5章 三片及四片式消色差准直镜/望远物镜
5.1 引言
5.2 光焦度与偏角
5.3 “双胶合+单片”物镜与双胶合透镜性能比对
5.4 三片及四片式物镜典型设计
5.4.1 “2+1”型三片式物镜
5.4.2 “1+2”型三片式物镜
5.4.3 三胶合和四胶合物镜
5.4.4 三分离和四分离物镜
5.5 长入瞳距物镜
5.6 “双胶合+单片”(“2+1”)物镜设计(I)
5.6.1 前后组参数计算
5.6.2 设计流程
5.7 “双胶合+单片”(“2+1”)物镜设计(II)
5.8 分光棱镜的插入操作
5.9 带有棱镜的望远系统设计
5.9.1 低倍开普勒望远镜
5.9.2 低倍开普勒望远镜设计方法
5.10 本章小结
附录5.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录5.2 评价函数
第6章 二级光谱和复消色差航摄望远物镜
6.1 长焦距双胶合消色差准直镜的二级光谱
6.2 二级光谱的波像差
6.3 光学玻璃的色散特性和阿贝公式
6.3.1 光学玻璃所用的特征谱线
6.3.2 中部色散和相对部分色散
6.3.3 阿贝公式和反常材料
6.4 双胶合复消色差准直镜设计
6.5 光学设计的极限
附录6 技术指标、像差曲线和结构参数
第7章 柯克物镜
7.1 有限共轭距成像系统
7.2 典型的柯克物镜
7.2.1 典型的柯克物镜[CK-A]、[CK-B]
7.2.2 柯克物镜的佩茨瓦尔半径
7.3 柯克物镜的定义域和F-w空间
7.3.1 柯克物镜的参考设计
7.3.2 柯克物镜的平场特性分析
7.3.3 柯克物镜的定义域和etendue分析
7.4 柯克物镜设计
7.4.1 无限共轭距柯克物镜设计
7.4.2 有限共轭距柯克物镜设计
7.4.3 探测器和传递函数
7.5 玻璃的选配和演变
7.6 近紫外-深红超宽带柯克物镜
7.7 柯克物镜的评价函数“FIXED-3A-SIMPLE”
7.7.1 角视场模块
7.7.2 放大率和焦距模块
7.7.3 共轭距、物镜长度、物距、像距和畸变模块
7.7.4 中心和边缘厚度边界条件模块
7.7.5 “默认评价函数”设置
7.7.6 设置评价函数的要点
7.8 光阑像差和光线对准操作
7.9 本章小结
附录7.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录7.2 评价函数“FIXED-3A-SIMPLE”
第8章 天塞物镜及其变形
8.1 引言
8.2 典型的天塞物镜
8.3 天塞物镜的F-w空间
8.4 拦光操作
8.5 变形天塞物镜
8.6 海利亚物镜
8.7 本章小结
附录8.1 天塞及其变形物镜技术指标、像差曲线和结构参数
附录8.2 评价函数TESSA
第9章 双高斯物镜及其变形
9.1 引言
9.2 单反相机物镜
9.3 拦光和斜光束渐晕
9.4 换玻璃操作
9.5 双高斯物镜的典型设计
9.6 双高斯物镜的F-w空间
9.7 双高斯扫描仪物镜
9.8 双高斯照相机物镜设计
9.9 本章小结
附录9.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录9.2 FIXED-3A-SIMPLE优化函数
第10章 有限共轭距近对称成像物镜
10.1 引言
10.2 有限共轭距成像的理想光学基本公式
10.2.1 共轭距L、横向放大率β和焦距f'
10.2.2 物高y、像高y'和孔径角
10.2.3 偏角公式和光圈数F
10.3 全对称成像
10.3.1 全对称-1×双高斯型物镜典型设计
10.3.2 全对称-1×三片式和四片式物镜典型设计
10.3.3 非对称-1×双高斯型物镜典型设计
10.4 近对称成像
10.4.1 全对称-0.75×物镜[LM-7]
10.4.2 全对称-0.82×物镜[LM-8]
10.5 -0:5×成像
10.5.1 小视场-0.5×物镜[LM-9]
10.5.2 中等视场-0.5×物镜[LM-10]
10.5.3 小视场高分辨率-0.5×物镜[LM-11]
10.6 “等etendue过渡”有限共轭距物镜设计
10.6.1 物镜设计指标
10.6.2 “等etendue过渡”
10.6.3 设计实例
10.6.4 设计实例
10.7 本章小结
参考文献
附录10.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录10.2 评价函数
第11章 远摄物镜
11.1 引言
11.2 典型的远摄物镜
11.3 单反相机180mm物镜
11.4 远摄物镜的理想光学模型
11.4.1 系统构成和归一化坐标
11.4.2 偏角公式的修正及“有限共轭距等效F数”
11.4.3 前后组焦距计算
11.4.4 前后组的相对孔径
11.5 远摄型复消色差航拍物镜设计方法
11.5.1 参数计算
11.5.2 前组设计
11.5.3 后组设计
11.5.4 合成与优化
11.6 光学设计中的物理模型
参考文献
附录11.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录11.2 评价函数TELEPHOTO-APO
第12章 反远摄物镜
12.1 引言
12.2 单反物镜的法兰距和135单反照相物镜
12.3 反远摄物镜的典型设计
12.4 反远摄物镜的理想光学模型
12.4.1 简介
12.4.2 前后组焦距
12.4.3 前后组相对孔径
12.4.4 小结
12.5 反远摄物镜的设计方法
12.5.1 设计(Ⅰ)——反远摄物镜[RT-3]
12.5.2 设计(Ⅱ)——反远摄物镜[RT-4]
12.6 本章小结
附录12.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录12.2 评价函数
第13章 双端负镜式广角物镜
13.1 引言
13.2 结构特点及像差分析
13.3 典型的双端负镜式广角物镜
13.3.1 视场角112°≤2w≤120°的广角物镜
13.3.2 视场角80°≤2w＜113°的广角物镜
13.4 广角物镜的定义域和F-w空间
13.5 本章小结
附录13.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录13.2 评价函数
第14章 广角和超广角监控监视物镜
14.1 引言
14.2 监控监视物镜的特点
14.3 0.85 视场配置和etendue的“占空比”
14.3.1 广角物镜[UA-1]-A
14.3.2 0.85视场配置和奇异区
14.3.3 水平视场角2wH和垂直视场角2wv的计算与控制
14.3.4 etendue的“占空比”和图像探测器的利用率
14.4 典型超广角监控监视物镜
14.4.1 超广角物镜[UA-1]-R
14.4.2 超广角物镜[UA-2]-R
14.4.3 近红外超广角物镜[UA-4]-R
14.4.4 大相对孔径超广角物镜[UA-5]-R
14.4.5 超广角物镜[UA-6]-R
14.5 水下超广角检测物镜
14.6 简约结构系列广角物镜及设计方法
14.6.1 典型的简约结构系列物镜
14.6.2 简约结构系列物镜的特征
14.6.3 简约结构系列物镜的设计方法
14.7 “透镜棱边接触”处理
14.7.1 “透镜棱边接触”的评价函数
14.7.2 透镜边缘接触加工工艺要求
14.8 超广角物镜的特殊结构设计
14.9 主光线“保角映射”和畸变补偿算法
14.9.1 大畸变导致放大率公式失效
14.9.2 对称性和主光线的保角映射
14.9.3 畸变成像的补偿算法
14.9.4 逆问题
14.10 本章小结
附录14 技术指标、像差曲线和结构参数
第15章 投影系统概论和定焦投影物镜
15.1 引言
15.2 典型的幻灯机放映物镜
15.3 照明系统设计
15.3.1 照明组件和成像组件的匹配
15.3.2 胶片照度均匀性和照度
15.3.3 临界匹配条件下照明组件的etendue分析
15.4 空间光调制器简介
15.4.1 空间光调制器：多媒体与投影仪的接口
15.4.2 空间光调制器的主要指标
15.5 LCD的原理简介
15.6 LCD照明光均匀化功能设计
15.7 LCD投影仪
15.8 DLP投影仪
15.8.1 引言
15.8.2 DMD的结构和工作原理
15.8.3 顺序颜色模式单板投影仪
15.8.4 空间分色模式三板投影仪
15.8.5 照明光束的耦合
15.9 投影显示的新趋势
15.9.1 大屏幕数字影院和手机型(PICO)微型投影仪
15.9.2 LED投影仪
15.10 投影物镜
15.10.1 投影物镜的特点
15.10.2 偏置
15.11 典型投影物镜
15.12 定焦投影物镜的简化理想光学模型
15.12.1 引言
15.12.2 由主光线偏角公式解出后组焦距和系统视场角
15.12.3 由轴上光偏角公式导出前组焦距和F数
15.12.4 小结
15.13 定焦投影物镜设计
15.13.1 设计指标及前后组参数
15.13.2 前组设计
15.13.3 后组设计
15.13.4 合成
15.13.5 调用评价函数“PROJECT FIXED FOCUS”
15.13.6 优化和HAMMER优化
15.14 本章小结
参考文献
附录15 技术指标、像差曲线和结构参数
第16章 变焦投影物镜和多重组态操作
16.1 引言
16.2 LCD和DLP变焦投影物镜
16.2.1 LCD变焦投影物镜[PZ-1]
16.2.2 部分偏置
16.2.3 DLP变焦投影物镜[PZ-2]
16.3 典型的变焦投影物镜
16.4 Multi-Configuration 操作和变焦投影物镜设计
16.4.1 设计指标
16.4.2 定义三组态(3-Config)
16.4.3 初始设计——Config
16.4.4 设置三组态
16.4.5 调用、设置评价函数“ZOOM-3CONFIG”
16.4.6 扩大变焦范围
16.4.7 调用、设置评价函数“ZOOM-9CONFIG”
16.4.8 9-Config态的优化
16.5 本章小结
附录16 技术指标、像差曲线和结构参数
第17章 远心物镜
17.1 引言
17.2 远心物镜和非远心成像
17.3 远心物镜的理想光学模型
17.3.1 远心物镜的构成
17.3.2 轴上大孔径光线
17.3.3 最大视场主光线
17.3.4 理想光学模型的关系式
17.3.5 物方孔径角
17.4 远心物镜的设计方法
17.4.1 确定系统和前后组参数
17.4.2 选择前后组初始结构
17.4.3 后组设计流程
17.4.4 前组设计
17.4.5 合成
17.4.6 调用评价函数和优化
17.5 典型的远心物镜
17.5.1 机器视觉用物方远心物镜
17.5.2 像方远心物镜和双方远心物镜
17.5.3 超大视场像方远心物镜
17.6 测量范围和景深
17.6.1 物镜孔径对测区线度的横向限制
17.6.2 焦深对测区纵向线度的限制
17.6.3 光电混合处理增加测区纵向线度
17.7 远心照明
17.8 本章小结
参考文献
附录17.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录17.2 评价函数
第18章 变焦物镜
18.1 引言
18.2 变焦物镜结构的特点
18.2.1 基本特性
18.2.2 结构特点
18.3 变焦和补偿
18.3.1 变焦物镜[WS-380]和经典变焦-补偿
18.3.2 大变焦比物镜[ZM-2]和复杂变焦-补偿
18.3.3 超广角变焦物镜[ZM-3]和两间隔调焦-补偿
18.4 典型的变焦物镜
18.4.1 变焦物镜[ZM-4]
18.4.2 紧凑型广角变焦物镜[ZM-5]
18.4.3 小型变焦物镜[ZM-6]
18.4.4 大变焦比物镜[ZM-7]
18.4.5 高清晰度6×ZOOM[ZM-J4]-C
18.4.6 大变焦比物镜[ZM-8]
18.4.7 大变焦比物镜[ZM-J1]-C
18.4.8 大变焦比物镜[ZM-J2]-C
18.4.9 高清晰度大变焦比物镜[ZM-J3]-C
18.5 变焦物镜的简化模型
18.5.1 变焦物镜[WS-380]
18.5.2 理想光学模型
18.5.3 简化模型
18.5.4 小结
18.6 变焦物镜的设计实例
18.6.1 设计指标
18.6.2 望远镜设计
18.6.3 后组选择，系统设计及优化
18.6.4 变焦比ZR=3的设计结果
18.7 变焦比ZR=4和5的物镜设计
18.7.1 引言
18.7.2 变焦比ZR=4和5的设计结果
18.8 变焦曲线的重整化
18.9 有限共轭的对焦操作
18.10 “-+-”型变焦物镜设计方法
18.10.1 引言
18.10.2 变焦比ZR=5.0“-+-”型物镜设计流程
18.11 变焦物镜技术指标一览表
18.12 本章小结
参考文献
附录18.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录18.2 优化函数
第19章 fθ扫描物镜
19.1 引言
19.2 fθ扫描物镜的理想光学模型和特性
19.2.1 fθ扫描物镜的理想光学模型
19.2.2 fθ扫描物镜的特性
19.2.3 fθ扫描物镜[FT-1]
19.3 带指示光的双波长扫描物镜
19.4 典型的fθ扫描物镜
19.5 正交振镜二维扫描物镜
19.5.1 二维fθ扫描物镜
19.5.2 二维fθ扫描物镜[FT-7]
19.6 二维fθ扫描物镜的设计
19.6.1 一维fθ扫描物镜初始模型
19.6.2 正交振镜插入设置
19.6.3 振镜转角设置
19.6.4 振镜转角效应的视图
19.7 二维fθ扫描物镜的评价函数
19.7.1 焦距、物镜长度控制，透镜中心和边缘厚度控制
19.7.2 全局坐标系
19.7.3 扫描区间模块
19.7.4 弥散斑和优化
19.7.5 线性
19.8 变焦fθ扫描物镜设计
19.8.1 变焦fθ扫描物镜[FT-21]
19.8.2 变焦fθ扫描物镜设计要点
19.9 本章小结
参考文献
附录19.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录19.2 fθ物镜的线性观察
附录19.3 fθ物镜的优化函数
第20章 目镜
20.1 引言
20.2 常用目镜
20.2.1 早期的目镜
20.2.2 凯涅尔目镜
20.2.3 对称式目镜
20.2.4 无畸变目镜
20.2.5 10×简化艾尔弗广角目镜
20.3 广角目镜
20.3.1 艾尔弗广角目镜
20.3.2 变形艾尔弗广角目镜
20.3.3 广角小畸变目镜
20.4 长镜目距目镜
20.4.1 远摄型10×长镜目距目镜
20.4.2 变形艾尔弗长镜目距目镜
20.4.3 长镜目距目镜[EP-12]
20.5 变焦目镜
20.6 主光线轮廓控制和目镜设计评价函数
20.6.1 大视场像差控制，主光线轮廓控制和镜目距下限控制模块
20.6.2 变焦目镜评价函数
20.7 目镜和显微物镜的接续(Ⅰ)：光阑像差和Ray Aiming操作
20.7.1 目镜和显微物镜的接续
20.7.2 系统合成，光阑像差和Ray Aiming操作
20.8 目镜和系统的接续(Ⅱ)：加入棱镜和Non-Sequential操作
20.8.1 加入棱镜等效平板
20.8.2 运用Non-Sequential操作加入棱镜
20.8.3 图形图像通过系统的变换
20.9 目镜技术参数
20.10 本章小结
参考文献
附录20.1 技术指标、像差曲线和结构参数
附录20.2 变焦目镜的评价函数
第21章 显微物镜
21.1 引言
21.2 显微镜的规范
21.2.1 共轭距、物镜长度和机械筒长
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