內容簡介
《光學鏡頭的最佳化設計》是為初學光學鏡頭的最佳化設計者們編寫的教材，全書共5章：光學鏡頭的最佳化設計概述；簡單光學鏡頭最佳化設計實例；三片鏡頭最佳化設計實例；中等複雜鏡頭最佳化設計實例；適應法最佳化設計實例和全局最佳化設計實例。書中列有6個附錄：初級像差係數；平行平板的初級像差係數；薄透鏡初級像差係數的PW表示式；雙膠薄透鏡的求解步驟；書中最佳化設計光學鏡頭實例所用光學設計程式OSLOLT5．4(OSLOEDU6.4.5)中部分像差表示的含義；雙膠薄透鏡P0、Q0表。書中介紹10餘個光學鏡頭的最佳化設計實例，鏡頭不按通常的使用範疇歸類劃分，而是按它們的結構由簡單到複雜的順序介紹最佳化設計過程，這樣最佳化設計過程的介紹人體是按照由易到難的順序進行的。與講述光學鏡頭設計的傳統書籍不同，書中所介紹的每一個最佳化設計實例，都列有詳細的最佳化設計過程，可以復現。目錄
1光學鏡頭的最佳化設計概述1.1引言
1.2光學鏡頭設計中常用的兩種最最佳化方法的數學原理
1.2.1適應法
1.2.2阻尼最小二乘法
1.2.3阻尼因子p、權重因子μj和評價函式φ
1.2.4邊界條件
2簡單光學鏡頭最佳化設計實例
2.1He-Ne雷射光束聚焦物鏡的最佳化設計
2.1.1鏡頭片數及玻璃選擇的考慮和初步分析
2.1.2以正前凸型為基礎的高折射率雙片鏡頭的最佳化設計
2.1.3以負前凸型和負前凹型為基礎的高折射率雙片鏡頭的最佳化設計
2.2雷射掃描物鏡的最佳化設計
2.2.1自行構造評價函式最佳化設計雷射掃描物鏡
2.2.2採用評價函式GENH最佳化設計雷射掃描物鏡
2.2.3進一步的考慮與最佳化
2.3-5×顯微物鏡的最佳化設計
2.3.1依據初級像差理論求解初始結構
2.3.2玻璃對（BaK7，ZF3）基礎上的最佳化
2.3.3玻璃對（K3，ZF2）基礎上的最佳化
2.3.4玻璃時（ZF2，BaK2）基礎上的最佳化
2.3.5Shannon設計法
3三片鏡頭最佳化設計實例
3.1三片攝影物鏡的最佳化設計
3.1.1RichardDitteon三片攝影物鏡的初始解
3.1.2RichardDitteon三片攝影物鏡的最佳化設計
3.2三片數位相機物鏡的最佳化設計
3.3大孔徑望遠物鏡最佳化設計實例1
3.4大孔徑望遠物鏡最佳化設計實例2
4中等複雜鏡頭最佳化設計實例
4.1中倍李斯特顯微物鏡最佳化設計實例1
4.1.1用改進了的配合法設計李斯特顯微物鏡
4.1.2最佳化校正李斯特物鏡存在的像散實例1
4.1.3最佳化校正李斯特物鏡存在的像散實例2
4.2中倍李斯特顯微物鏡最佳化設計實例2
4.3四片放映物鏡最佳化設計實例1
4.4四片放映物鏡最佳化設計實例2
4.5雙高斯照相物鏡最佳化設計實例
5適應法最佳化設計實例和全局最佳化設計實例
5.1用適應法最佳化設計程式最佳化Wynne40平場顯微物鏡實例
5.2用全局最佳化方法設計的三片照相物鏡實例
附錄A初級像差係數
附錄B平行平板的初級像差係數
附錄C薄透鏡初級像差係數的PW表示式
附錄D雙膠薄透鏡的求解步驟
附錄EOSLOLT5.4(OSLOEDU6.4.5)中部分像差表示的含義
附錄F雙膠薄透鏡Po、Qo表
參考文獻
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前言
為總結教學改革成果，配合新教學規劃的落實，編寫出新課程體系的系列教材，清華大學精密儀器與機械學系學術委員會組織相關課程的授課教師編寫本科生教材。本書是該系列教材中的一本，內容主要涉及光學工程學科中的光學鏡頭的最佳化設計。“光學透鏡的設計既是科學又是藝術和技巧。它是科學，因為設計者們在用數學和科學定律（幾何光學和物理光學）來度量和量化設計；它是藝術與技巧，因為各種有效結果常常取決於設計者的個人選擇。如果把一個透鏡設計問題交給12個不同的設計師，往往會得到12種不同的設計結果。這是因為光學透鏡的設計問題與習慣的學術性問題是根本不同的。典型的教科書例題都有定義好的輸入量和一個正確答案。與之相反，光學透鏡設計問題通常都嚴重地定義不足，並且可能有許多差別很大的解。”正因為如此，對於光學鏡頭設計的初學者來說，針對若干初步的設計練習題目，如果有步驟清楚、路線可行、結果可以復現的路，跟著一步一步地學走一遍，完整、清楚地了解整個設計過程，幾個循環下來，可能對學習是有幫助的。更何況現代的光學鏡頭設計，都是在計算機上藉助於光學鏡頭最佳化設計程式逐步完成的。事實上，“最佳化”是一個修改已有系統以提高像質的過程，缺乏過程的結果在初學者看來似乎是“來路不明”的，是難以模仿的，是難以學習的。基於這個認識，本書中的每一個設計實例都列有詳細的步驟和最佳化設計過程，初學者可以沿著這條最佳化設計路線從初始結構出發得到最後的結果。
全書共5章。第l章簡述光學鏡頭最佳化設計在光學設計中的地位，並簡述鏡頭最佳化設計的數學原理，其目的在於使讀者了解最佳化設計中的基本原理、思路、過程與一些應該注意之處，並介紹光學設計中的兩種常用的最佳化方法，即阻尼最小二乘法和適應法。講述鏡頭最佳化設計方法的數學原理、評價函式、權重因子、阻尼因子以及邊界條件的含義和處理思路，主要目的是說清思想，理清思路，而不在於具體數學公式的推導與演化。
第2-4章共列有10餘個光學鏡頭的最佳化設計實例。鏡頭不按通常的使用範疇歸類劃分，而是按它們的結構由簡單到複雜的順序介紹最佳化設計過程，這樣最佳化設計過程的介紹大體也就按照由易到難的順序進行了。
