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本書根據國際流行的“簡練、實用，儘量把設計交給計算機做”的理念，介紹雙膠合、雙分離、消色差、柯克、天塞、雙高斯、遠攝、反遠攝、遠心、投影、變焦、廣角、顯微、紅外等各類光學成像系統的設計方法和流程，討論物理模型、部件選型、評價函數設置，並給出大量的設計實例和ZEMAX設計程序。只要認真研讀本書，參考書中的實例，遵循規範的流程，系統總是沿著最速下降路徑平穩快速收斂、自動更換玻璃，得到符合設計指標、結構緊湊、成本合理的設計結果。
第二版增加了長工作距平場複消色差顯微物鏡、大孔徑卡塞格林物鏡、寬帶連續變比擴束鏡和高清晰度變焦物鏡的設計，提供了公差設定和圖紙繪製的規範。在應用光學部分，推導了衍射極限系統離焦點擴散函數的解析解——合流超幾何函數，提供了貝塞爾函數型橢圓出瞳公式，分析了廣義焦距的定義，討論了全域優化的各態歷經假說，介紹了中國科學院軟件研究所開發的SeeOD光學系統優化設計軟件。
第二版增加了長工作距平場複消色差顯微物鏡、大孔徑卡塞格林物鏡、寬帶連續變比擴束鏡和高清晰度變焦物鏡的設計，提供了公差設定和圖紙繪製的規範。在應用光學部分，推導了衍射極限系統離焦點擴散函數的解析解——合流超幾何函數，提供了貝塞爾函數型橢圓出瞳公式，分析了廣義焦距的定義，討論了全域優化的各態歷經假說，介紹了中國科學院軟件研究所開發的SeeOD光學系統優化設計軟件。
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