光學設計手冊(原書第3版)（簡體書）

譯叢序

原書前言

原書第２版前言

原書第１版前言

第１章　幾何光學原理１

　１.１　光的波動性與費馬原理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　基本子午光線追跡方程組８

　１.３.１　子午光線追跡的Ｌ－Ｕ方法１１

　１.３.２　子午光線追跡的Ｑ－Ｕ方法１１

　１.４　高斯光學或者一階光學１２

　１.５　成像１４

１.６　孔徑光闌、光瞳和主光線１６

１.７　德拉諾關系２０

１.８　光學正弦定理２０

　１.９　拉格朗日不變量２２

　１.１０　赫歇爾不變量和成像放大率２３

　參考文獻２５

第２章　薄透鏡和球面鏡２６

　２.１　薄透鏡２６

　２.２　薄透鏡的成像公式２８

　２.３　薄透鏡的節點２９

２.４　會聚透鏡的成像３０

　２.５　發散透鏡的成像３０

　參考文獻３１

第３章　透鏡組和厚透鏡３２

　３.１　焦距和光焦度３２

第４章　色差５０

第５章　球差６７

第６章　單色軸外像差８６

第７章　像差多項式和高階像差１１７

第８章　光學系統的計算機評估１４5

第９章　光學系統中的衍射１６８

第１０章　棱鏡１８5

第１１章　基本的光學系統和簡單照相鏡頭２０１

第１２章　復雜攝影鏡頭２３５

第１３章　人眼和眼鏡２５５

第１４章　天文望遠鏡２６８

第１５章　目視系統和無焦系統２９９

第１６章　顯微鏡３２2

第１７章　投影系統３３８

第１８章　鏡頭設計優化３５０

附錄３６８

　附錄Ａ　符號規則和初級像差系數概述３６８

Ａ.１　符號規則３６８

Ａ.２　初級像差系數概述３７０

Ａ.２.１　Ｃｏｎｒａｄｙ形式３７０

Ａ.２.２　數值計算３７１

附錄Ｂ　光學表面的數學表示３７２

Ｂ.１　非球面法線的偏差３７４

Ｂ.２　二次曲面的一些參數３７５

Ｂ.３　離軸拋物面３７６

Ｂ.４　環面和球柱面３７７ 參考文獻３７８

　附錄Ｃ　光學材料３７９

Ｃ.１　光學玻璃３７９

Ｃ.２　光學塑料３８３

Ｃ.３　紅外材料和紫外材料３８４ 參考文獻３８４

　附錄Ｄ　偏斜光線的精確光線追跡３８５

Ｄ.１　精確光線追跡３８５

Ｄ.１.１　從第一個表面轉換到正切于下一個表面的平面３８５

Ｄ.１.２　從正切平面轉換到密切球面３８６

Ｄ.１.３　從密切球面轉換到非球面３８８

Ｄ.１.４　在非球面上折射３９０

Ｄ.１.５　環形面或者球柱面的折射３９１

Ｄ.２　光線追跡結果一覽３９１

Ｄ.３　傾斜或者偏心表面的光線追跡３９３

　參考文獻３９５

　附錄Ｅ　鏡頭設計方面的一些專業書籍３９５

Ｅ.１　書籍３９５

Ｅ.２　綜述文章和一些書籍中的章節３９７

一、制造技術長盛永恒先進制造技術是２０世紀８０年代提出的，它由機械制造技術發展而來，通常可以認為它是將機械、電子、信息、材料、能源和管理等方面的技術，進行交叉、融合和集成，綜合應用于產品全生命周期的制造全過程，包括市場需求、產品設計、工藝設計、加工裝配、檢測、銷售、使用、維修、報廢處理、回收利用等，以實現優質、敏捷、高效、低耗、清潔生產，快速響應市場的需求。因此，當前的先進制造技術是以產品為中心，以光機電一體化的機械制造技術為主體，以廣義制造為手段，具有先進性和時代感。

制造技術是一個永恒的主題，它與社會發展密切相關，是設想、概念、科學技術物化的基礎和手段，是所有工業的支柱，是國家經濟與國防實力的體現，是國家工業化的關鍵。現代制造技術是當前世界各國研究和發展的主題，特別是在市場經濟高度發展的今天，它更占有十分重要的地位。

把信息技術引入制造技術，使制造技術產生了革命性的變化，出現了制造系統和制造科學。制造系統由物質流、能量流和信息流組成，物質流是本質，能量流是動力，信息流是控制；制造技術與系統論、方法論、信息論、控制論和協同論相結合就形成了新的制造學科。

制造技術的覆蓋面極廣，涉及機械、電子、計算機、冶金、建筑、水利、電子、交通運輸、農業以及化學、物理學、材料學、管理科學等領域。各個行業都需要制造業的支持，制造技術既有普遍性、基礎性的一面，又有特殊性、專業性的一面，既具有共性，又有個性。

我國的制造業涉及以下三方面的領域：

 機械、電子制造業，包括機床、專用設備、交通運輸工具、機械設備、電子通信設備、儀器等； 資源加工工業，包括石油化工、化學纖維、橡膠、塑料等； 輕紡工業，包括服裝、紡織、皮革、印刷等。

目前世界先進制造技術沿著全球化、綠色化、高技術化、信息化、個性化和服務化、集群化六個方向發展，在加工技術上主要有超精密加工技術、納米加工技術、數控加工技術、極限加工技術、綠色加工技術等，在制造模式上主要有自動化、集成化、柔性化、敏捷化、虛擬化、網絡化、智能化、協作化和綠色化等。

二、圖書交流源遠流長近年來，國際間的交流與合作對制造業技術進步領域的發展及重大關鍵技術的　Ⅳ 光學設計手冊（原書第３版）突破起到了積極的促進作用，制造業科技人員需要及時了解國外相關技術領域的最新發展狀況、成果取得情況及先進技術應用情況等。

必須看到，我國制造業與工業發達國家相比，仍存在較大差距。因此必須加強原始創新，在實踐中繼承和創新，學習國外的先進的制造技術和經驗、引進消化吸收創新，提高自主創新能力，形成自己的創新體系。

國家、地區間的學術、技術交流已有很長的歷史，可以追溯到唐朝甚至更遠一些，唐玄奘去印度取經可以說是一次典型的圖書交流佳話。圖書資料是一種傳統、永恒、有效的學術、技術交流方式，早在２０世紀初期，我國清代學者嚴復就翻譯了英國學者赫胥黎所著的《天演論》，其后學者周建人翻譯了英國學者達爾文所著的《物種起源》，對我國自然科學的發展起到了很大的推動作用。

圖書是一種信息載體，圖書是一個海洋，雖然現在已有網絡、光盤、計算機等信息傳輸和儲存手段，但圖書更具有廣泛性、適應性、系統性、持久性和經濟性，看書總比在計算機上看資料要方便習慣，不同層次的要求可以參考不同層次的圖書，不同職業的人員可以參考不同類型的技術圖書，同時它具有比較長期的參考價值和收藏價值。當然，技術圖書的交流具有時間上的滯后性，不夠及時，翻譯的質量也是個關鍵問題，需要及時、快速、高質量的出版工作支持。

機械工業出版社希望能夠在先進制造技術的引進、消化、吸收和創新方面為廣大讀者做出貢獻，為我國的制造業科技人員引進、納新國外先進制造技術的出版資源，翻譯出版國際上優秀的制造業先進技術著作，從而能夠提升我國制造業的自主創新能力，引導和推進科研與實踐水平的不斷進步。

三、選擇嚴謹質高面廣（１）精品重點高質　本套叢書作為我社的精品重點書，在內容、編輯、裝幀設計等方面追求高質量，力求為讀者奉獻一套高品質的叢書。

（２）專家選擇把關　本套叢書的選書、翻譯工作均由國內相關專業的專家、教授以及工程技術人員承擔，充分保證了內容的先進性、適用性和翻譯質量。

（３）引納地區廣泛　主要從制造業比較發達的國家引進一系列先進制造技術圖書，組成一套“國際制造業先進技術譯叢”。當然其他國家的優秀制造科技圖書也在選擇之內。

（４）內容先進豐富　在內容上應具有先進性、經典性和廣泛性，應能代表相關專業的技術前沿，對生產實踐有較強的指導、借鑒作用。本套叢書盡量涵蓋制造業各行業，例如機械、材料、能源等，既包括對傳統技術的改進，又包括新的設計方法、制造工藝等技術。

（５）讀者層次面廣　面對的讀者對象主要是制造業企業、科研院所的專家、研究人員和工程技術人員，高等院校的教師和學生，可以按照不同層次和水平要求各取所需。

譯　叢　序　Ⅴ 四、衷心感謝不吝指教首先要感謝許多積極熱心支持出版“國際制造業先進技術譯叢” 的專家學者，感謝積極推薦國外相關優秀圖書，仔細評審外文原版書，推薦評審和翻譯的知名專家，特別要感謝承擔翻譯工作的譯者，對各位專家學者所付出的辛勤勞動表示深切的敬意，同時要感謝國外各家出版社版權工作人員的熱心支持。

本套叢書希望能對廣大讀者的工作提供切實的幫助，歡迎廣大讀者不吝指教，提出寶貴意見和建議。

機械工業出版社