CODE V应用基础
CODE V是用于设计和分析光学系统的工具。本教材从基本几何光学原理出发,介绍了现代光学设计的主要基础理论,再结合CODE V能够辅助进行光学系统设计的原理进行阐述,最后详细阐述了CodeV用于光学系统设计的使用和操作等内容。本教材由浅入深、由原理到应用,使计算机辅助光学设计的原理通过CodeV的教学融会贯通,适用于本科生专业基础课和实践课,同时也符合研究生专业学位课程的要求。 tU:EN;H
[attachment=106520] LT VF8-v 作者:陈恩果 著 VUwC-) 定价:68 {<=#*qx[Y! 出版社:清华大学出版社 _>yoX 出版日期:2021年01月01日 *F`A S> 页数:348 U*)m', 装帧:平装 JSr$-C
fH ISBN:9787302566038 Ii&7rdoxe 3\:y8| 目录 yZkyC'/ 第一篇光学设计基础知识 :O= \<t }`\/f 第1章几何光学基本定律与成像概念 x@KZ] V[nQQxWp= 1.1几何光学的基本定律 p B;3bc j)C:$ 1.1.1光波与光线 .(CP. d =
ieag7! 1.1.2几何光学的基本定律 D5,P)[ x@Hd^xH` 1.1.3费马原理 )#iq4@)|g cyM-)r@YQV 1.1.4马吕斯定律 >>{FzR m3<+yz$!r 1.2成像的基本概念和完善成像条件 BV#78,8( NnT g3:. 1.2.1光学系统与成像概念 {0"YOS`3AX E&$yuW^z 1.2.2完善成像条件 [`RX*OH2 H<EQu|f&x 1.2.3物、像的虚实 67SV~L#%O `;l .MZL! 1.3光路计算与近轴光学系统 uocHa5J :Bu2,EL*O 1.3.1基本概念与符号规则 f"1>bW>R+ \*f;X aa 1.3.2实际光线的光路计算 !V2/A1? mtz#}qD66 1.3.3近轴光线的光路计算 L2Pujk ^z6_ Uw[ 1.4球面光学成像系统 { FZ=olZ rE9I>|tX 1.4.1单个折射面成像 !`41q=r V-'K6mn; 1.4.2球面反射镜成像 w }^ I Ig]iT 1.4.3共轴球面系统 X4l@woh%
&e-U5'(6v_ 第2章理想光学系统 LJk%#yV|_ K*UgX(xu4P 2.1理想光学系统与共线成像理论 ,1OyN]f3 4SPy28<f 2.2理想光学系统的基点与基面 Mj[f~ Mi'8
~J 2.3理想光学系统的物像关系 `Qr%+OD
W@|6nPm 2.3.1理想光学系统的求像方法 2MZCw^s> l2N]a9bq@ 2.3.2由多个光组组成的理想光学系统的成像 $/!{OU.t` ?v>ET2wD 2.3.3理想光学系统两焦距之间的关系 `;%]'F0` otggN:^Qw 2.4理想光学系统的放大率 Z R/#V7Pj 4jD2FFG-
G 2.4.1轴向放大率 5waKI?4F b#7{{@H 2.4.2角放大率 C4TE-OM8 V3 ~~ 2.4.3光学系统的节点 aaD;jxT&M| 3U_2! zF3_ 2.4.4用平行光管测定焦距的依据 qOIW(D #>Zzf 2.5理想光学系统的组合 -B86U6^s 5^^XQ?" 2.5.1两个光组组合分析 E@7J:|.)R Y ')x/H 2.5.2多光组组合计算 cM&{+el {e|[%reSkg 2.6透镜 x c{hC4^V $56,$K`H 第3章平面与平面系统 {%_L=2n6 bw\@W{a%q 3.1平面镜 (<^ yqH? / X1 x 3.1.1平面镜成像 RjN{%YkXe Ol!ntNhXm 3.1.2平面镜旋转 F_CYYGZ _3ZYtmn. 3.1.3双平面镜成像 j_Yp>=+[ 5LOo8xN 3.2平行平板 ocs+d\ }sxYxn~ 3.2.1平行平板的成像特性 D*lKn62 'q`^3&E 3.2.2平行平板的等效光学系统 2k=#om19 ^pUHKXihD 3.3反射棱镜 Hro-d1J7 #'y#"cmQ. 3.3.1反射棱镜的类型 NU0g07" I"GB<oB 3.3.2棱镜系统的成像方向判断 9g<7i d@qsdYu-* 3.3.3反射棱镜的等效作用与展开 S_Wrw z M]J^N# 3. 射棱镜与光楔 `^)jLuyu
_fKou2$yz 3.4. 射棱镜的偏向角 4qk9NK2 U Ig
f&l`\ 3.4.2光楔及其应用 mGK|ihYu K57&yVX 3.4.3棱镜色散 3U0`,c\ao* (=om,g} 3.5光学材料 h5^Z2:# a*&B`77`| 3.5.1透射材料的光学特性 z*!%g[3I r8xv#r 1 3.5.2反射材料的光学特性 *+#8mA( j-lfMEa$o 第4章光学系统中的光阑与光束限制 y]f"@9G# 9@Jtaq>jf 4.1光阑 C)`Fv=]R B&n<M]7 4.1.1孔径光阑 i uF*.hc,% C@'h<[v`1v 4.1.2视场光阑 TIQkW, `)_dS&_\ 4.2照相系统中的光阑 )!P)U(*v lIW
}EM 4.3望远镜系统中成像光束的选择 'ZDp5pCC; T9Nb`sbV] 4.4显微镜系统中的光束限制与分析 &tg&5_ kH
G"XTL 4.4.1简单显微镜系统中的光束限制 mjW8Q\D +lHjC$ 4.4.2远心光路 6G[4rD& `)T13Xv 4.4.3场镜的应用 rustMs2p
zem8G2#c 4.5光学系统的景深 d?A
0MKnl t.xxSU5~% 4.5.1光学系统的空间像
EK6:~ 0Ziw_S\d&s 4.5.2光学系统景深的含义 K/IWH[ @$[?z9ck" 4.6数码照相机镜头的景深 i3@)W4{ ahJ`$U4n 第二篇光学系统设计与像质评价 X\{LnZ@r4 Vf]
"L.G 第5章光学设计原理 --$
4Q(# =THpdtL 5.1光学设计的发展概况 :bwjJ}F Vl&?U 5.1.1光学设计概论 Rh_np L ~lxXTG\ 5.1.2光学设计的发展概况 g?z/2zKR S4Y& 5.2光学系统设计的具体过程和步骤 Ya3C#= "_-Po^u=r 5.2.1光学系统设计的具体过程 oX30VfT gOSJM1Mr3 5.2.2光学系统设计步骤 aX)I3^ar >=:&D)m" 5.3光学仪器对光学系统性能与质量的要求 ^c- <
$J>9k 5.4高斯光学和理想成像 1w@(5 ^V 7%Gwc?[x 5.5初级像差及其独立性原理 RP[{4Q8 [j=yMP38!: 5.6轴向球差与横向球差 I>]oS(GNT ?XrQ53 5.7透镜的近似表示 z> Rsi
M+||rct 5.7.1薄透镜与薄透镜系统 [ 9 {*94M dJJP3}M/ 5.7.2真实透镜的近轴形式 !t$'AoVBq SUCMb8 5.8玻璃的特性 ,?8qpEG~#+ >s>1[W @* 5.8. 射率 Ugu[|, y{ibO}s 5.8.2色散 !h"Kq>9T Rdvk
ml@@ 5.8.3玻璃色散特性的量化 e6@=wnoX u DS+}UO 5.8.4玻璃图 Uc7mOa}4 WIC/AL' 5.8.5熔炼数据 ub^h&=\S ?pr9f5 5.8.6部分色散 ehzM)uK @$S+ Ne[< K28+]qy[ 第6章光路计算及像差理论 (G zb 27
]':A4_ 6.1概述 [ey:e6,T9 N60rgSzI 6.1.1基本概念 s)noo ")O%86_Q: 6.1.2像差计算的谱线选择 Wk~WOzr}^ ;&<{ey 6.2光线的光路计算 UW N*j_9i %<k2#6K 6.2.1子午面内的光线光路计算 c`J.Tm[_u QLXN*c 6.2.2沿轴外点主光线细光束的光路计算 7C,&*Ax,9 E27vR 7 6.3轴上点球差 6h|q'.Y t[ubn+ 6.3.1球差的定义和表示方法 V=R 3)GC K-bD<X 6.3.2球差的校正 R<\F:9 %eX{WgH 6.4正弦差和彗差 h].<t& .>=(' - 6.4.1正弦差 H5DC[bZMb% }YB*]<] 6.4.2彗差 {@eJtF+2 /qMG=Z 6.5像散和场曲 .z]Wyx&/U g[1gF& 6.5.1场曲与轴外球差 }SX,^|eN (U&tt]| 6.5.2像散 *@Lp`thq .Zn^Nw3 6.6畸变 vMA]j>> -e_hrCW&9 6.7色差 <v)1<*I DgUT5t1 6.7.1位置色差、色球差和二级光谱 }Ga\wV 6N!Q:x^4(T 6.7.2倍率色差 \]</w5 Pi, GGNvu)" 6.8波像差 ^A!Qc=#z} }=%oX}[ dYT% 第7章光学系统的像质评价与像差分析 @Ws*Q TlV k9k XyX[ 7.1几何像差的曲线表示 G0/4JSH Wi*.TWz3 7.1.1独立几何像差的曲线表示 _y),J'W^3u uD}2<$PP 7.1.2垂轴几何像差曲线(像差特征曲线) gW^VVbB'L CLRiJ*U 7.2瑞利判断和中心点亮度 :yRo3c 5~r33L% 7.2.1瑞利判断 3 jGWkby0 igIRSN}h 7.2.2中心点亮度 RTE8Uq36 Sm)Ha:[4 7.3分辨率 M.x=<:upp @Fluc,Il 7.4点列图 ~k!j+>yT 419x+3>} 7.5光学传递函数评价成像质量 1$D_6U:H0 w\(.3W7 7.5.1利用MTF曲线来评价成像质量 9{(.Il J> M^O2\G#B 7.5.2利用MTF曲线的积分值来评价成像质量 =8t]\Y? j"}*T 7.6其他像质评价方法 q|j2MV5#g tasIDoo+!J 7.6.1基于几何光学的方法 }j^i}^Du, S4' 7.6.2基于衍射理论的方法 !
='rc-E Ka[t75~; 7.6.3其他需要评价的成像质量 SW*"\X; OHeT,@(mh 7.7光学系统的像差公差 E8pB;\Z( 6A>dhU 7.7.1望远物镜和显微物镜的像差公差 !D@ZYK; S#MZV@nGF 7.7.2望远目镜和显微目镜的像差公差 XWUWY M@`;JjtSA 7.7.3照相物镜的像差公差 Of" H7d/X 23c 8 第8章典型光学系统 gLE:g5v6 Jll-`b 1 8.1眼睛 uW30ep' 7[> 6i 8.1.1眼睛的构造、标准眼和简约眼 t/cY=Wp 1`(tf6op 8.1.2眼睛的调节和适应 lwrCpD. !9[>L@#G 8.1.3眼睛的分辨率和准精度 <J`0mVOX \MbB# 8.1.4眼睛的立体视觉 [3(74 fDT%! 8.2放大镜 %/|9@e r `Gn50-@ 8.3显微镜与照明系统 Ove<mFI\ g+pml*LJ 8.3.1显微镜概述 #:[t^} q=%RDG+ 8.3.2显微镜中的孔径光阑和视场光阑 Fh`~`eog pi
Z[Y
5OE 8.3.3显微镜的景深 Yzh"1|O 43mP]*=A 8.3.4显微镜的分辨率和有效放大率 *~t6(v? OR%'K2C6S 8.3.5显微镜的物镜 hp#W9@NR t=Xv;=daB 8.3.6显微镜的目镜 ~\Hc,5G wN;^[F 8.3.7显微镜的照明系统 d8[J@M53|T %kS(LlL+6 8.4望远镜系统 =p*]Az :-/M?,Q" 8.4.1望远镜系统的一般特性 t5y;CxL .?R!DYC` 8.4.2望远镜的主观亮度 \.-}adKg x4E7X_ 8.4.3望远镜的光束限制 7]blrN] fA+,TEB~d 8.4.4望远镜系统的物镜 gDQ1?N'8{t RxI(:i? 8.4.5望远镜的目镜 / c AUl 1][4.}?F[ 8.4.6正像望远镜中的转像系统和场镜 tasUZ#\6 ^Wt* 8.5摄影光学系统 7UdM y#U+c*LB 8.5.1摄影物镜的性能参数 - `p4-J!Fy H@%GSE 8.5.2摄影物镜中的光束限制 0:9.;x9_ G/7cK\^u 8.5.3摄影物镜的景深 ioYGZ%RG# sj HrPs e 8.5.4摄影物镜的几何焦深 "|q qUKJZ VXR>]HUF 8.5.5摄影物镜的分辨率 B56L1^7 {bJ`~b9e 8.5.6摄影物镜 *7ZN]/VRT X]wRwG 8.6放映系统 ;c4gv,q@ Y8-86 *zC 8.6.1透射放映时幕上的照度 ;\14b?TUH ^eo|P~w
g 8.6.2放映系统中的聚光镜
^,/RO5 EfCx`3~EX 8.6.3放映物镜 vgfcCcZ_iZ BqD'8zLD 第三篇CODE V光学设计应用基础 va}Pj#= tjdaaN#,V 第9章欢迎来到CODE V UA48Ug xKuRh}^K 9.1什么是CODE V P)Rh=U ;C3US)j 9.1.1强大的光学工具 6W]9$n\"? gcdlT7F)b- 9.1.2CODE V的典型功能 y5*Z3"< q*_/to 9.1.3知识产权问题 o<COm9)i P<X\%_Iat 9.1.4有用的提示 C71qPb|$R n%-R[vW 9.2本书第三篇内容及其读者 4^WpS/#4 .Le?T&_ 9.2.1读者 5|o6v1bM +a^nlW9g 9.2.2关于第三篇内容 `*_mP<Ag |wiqGzAr{ 9.2.3 多信息 1(I6.BHW p i
%<Sy 9.2.4联机在线帮助和文档 WST8SEzJ BK)$'AqO 9.3假设和术语 T
6)bD& 1.D,W1s 9.4CODE V界面 YKH\rN6X K/i*w<aPb7 9.4.1简介 *h!28Ya(~ ++6`sMJ 9.4.2关于命令和宏 \m(VdE &7PG.Ff!r 9.5CODE V的结构 3RYpJAH PsnWWj?c 9.6其他操作 ^p[rc@+ [N7{WSZ& 9.7设计开始之前的操作 8$6Y{$&C jcuB 10章设计一个数码相机镜头 %E#s\B,w i~I%D%; 10.1边做边学 B@&4i?yJ /67 h&j 10.1.1一个简单的数码相机镜头 =G7m)! r^FhTzA=1 10.1.2设计规格 [DJ|`^eKD xF;kTBRi 10.2新建镜头向导 QEz?w}b* cAY: AtD 10.2.1启动新建镜头 sH{4Y-J )wC?T 10.2.2专利数据库 B:'J`M"N yXSFjcoB 10.2.3定义系统数据 Y$Zx, .E`\MtA 10.3光学表面的操作 8K:y\1 NW]Lj>0Y 10.3.1镜头数据管理器电子表格 KN<S}3MN 7gf05Z'= 10.3.2 改并提交数据 %zG;Q@ hs^zTZ_ 10.3.3绘制镜头结构图 11o.c; &]`(v}`] 10.3.4光学面的操作: 缩放镜头 #M9~L[nFS L
6c 40 10.3.5设置新标题并保存镜头结果 ',9V|jvK rDm~h~u5 10.4像质分析 ojcA<60
' >_[9t 10.4.1快速光线像差曲线 [k.t WA,& |iak z|]) 10.4.2快速点列图 ]{3)^axW; }AB,8n` 10.4.3畸变 C 3^JAP \UPjf]& 10.4.4MTF(清晰度) Hx"ob_^'7 d' !]ZWe 10.4.5渐晕/照度 B^4&-z2| wjHzE
10.4.6可行性分析 wxKX{Bs I(i}c~R 10.5总结 a=J^ \H1(PA 1章CODE V优化设计 .YhA@8nc~l gH12[Us'` 11.1关于优化 q
?|,O;? <c2E'U)X 11.1.1目的 |n2qVR, -.1y(k^4E 11.1.2方法 3eb%OEMYk Bo)3!wO8 11.1.3默认值 ^yW L,$ `g(Y*uCp 11.1.4自动化设计过程 EAT"pxP 3x`| 11.1.5局部优化和全局优化的对比 *:Y%HAy* L{X_^ 11.1.6并行处理支持 ]] !VK ,|3MG",@@h 11.2策略 `95r0t0hh\ &-;4.op 11.3变量 ?^7t'`zk K18}W*$
d 11.3.1定义变量 ?:vv50 Z_$%. 11.3.2使用LDM "H7dft/ Z/W:97M 11.3.3虚拟玻璃 HHA<IZ#;, o)h_H; 11.4自动化设计设置
CuFSeRe @3) (BpFe 11.4.1通用约束 {:Orn%Q M\o9I 11.4.2误差函数定义和控制 o2nv+fyW 3DzMB?I 11.4.3保存设置(选项设置)并运行自动化设计 T/b6f;t-s ap.K=-H 11.5了解自动化设计的输出 (jnQ
- X.OD`.!> 11.5.1误差函数 p)jk>j B TITKj?*o 11.5.2自动化设计的输出文本 MDnKX?Y )P%ZA)l%_o 11.5.3自动化设计过程中每次优化循环周期的输出 w{Ivmdto !<j'Ea 11.5.4约束成本 EMh7z7}Rr C;;Sih5 11.6分析结果和修改权重 /$ w%Q-p ,`|3KE9 11.7 终优化和注释 &:;:"{t}Do hB"fhX 11.7.1关于真实玻璃 AS!?q &b.=M>\9Q 11.7.2有关景深 v:f}XK< n D0K).=Q 11.8塑料、专用目录和非球面 ?8I?'\F; o\[~.";Z 11.9全局优化和其他自动化设计功能 r(6Y*< KxI&G%z 11.10约束: 问题和解决方案 SOs:]U-T3 :nh_k4S@v 2章CODE V的分析功能 :WjpzgPuN \MsTB|Z 12.1CODE V中的分析选项 +Jlay1U& US+Q~GTA 12.1.1诊断分析 aEFJ;n7m Lco~,OE 12.1.2几何分析 Ye\rB\- rxVanDb=W 12.1.3衍射分析 c-x,fS"&W &SIq2>Q A 12.1.4其他分析 g$":D /1Qr#OJ(] 12.1.5孔径在分析中的作用 (jnzT=y k|v3.< - 12.2诊断分析 p?{Xu4( 0Be<X 12.2.1近轴光线追迹 1[mXd 3YeG$^y" 12.2.2真实光线追迹 fWCo;4<5? &)YQv Tzs 12.2.3光线像差曲线 gcii9vz
` m- %E-nr 12.2.4光瞳图 <>n0arAn 9
3U_tQ&1? 12.2.5痕迹图 8|b3j^u V8e>l[tH 12.3几何分析 sW Qfr$^A QgrpBG 12.3.1点列图 T!-\@PB !
jPC[_g 12.3.2径向能量分析 iMt:9|yF}8 00<cYy 12.4衍射分析 @v$Y7mw3D qsF<!'m7` 12.4.1MTF ZWii)0'PV ~{*7"o/ 12.4.2点扩展函数 $[9%QQk5<L -B>++r2A^ 12.4.3波前分析 x*
DarSk "HX<,l8f% 12.4.4二维图像模拟 }xKP~h'F YSs)HV.8 12.5分析宏 !*/*8re 7.-V-?i 12.6多膜层设计 w _u\p a |$+3a 3章CODE V公差分析 k=2Lo LU+3{O5y 13.1墨菲定律 <i<J^-W 2:*w~|6>}5 13.1.1可能出现误差的参数 5VRYO"D: y9_V 13.1.2误差后果 2^XGGB0 ZjT,pOSyb 13.1.3补偿 iz5CAxm rI{=WPI&WU 13.1.4统计问题 ,t}vz 7 hrmut*<| 13.1.5失败的代价 qsL)}sC^8 ?8HHA:GP 13.2公差分析和TOR 1pQn8[sc@ du+y5dw 13.2.1公差分析的目的 T _M!<J J2d.f}- 13.2.2TOR功能 =6xrfDbN8 U6=..K!q 13.2.3半自动误差预算 c~6>1w7SZ4 01[NX? qEa 13.2.4交互式公差分析 ,"2s` YC >AC]#' 13.2.5其他公差分析选项 Wi>!{.}%A /{|EAd{ 13.3公差分析的分类 |].pDwgt 85lCj-cs 13.4LDM和TOR的公差分析 6Vww;1J u,F nAh?" 13.4.1全默认TOR运行 ~7Y+2FZ ]&?Y~"{cD 13.4.2设定公差 6\L0mcXR!
_a_7,bk5 13.4.3TOR镜头准备 XttqOf sfLMkE 13.4.4TOR输入对话框 "b?v?V0%C 0?sRDYaX;c 13.5理解TOR的输出
rL/H2[d $`APHjijN 13.5.1灵敏度表格 Ok>gh2e[c AoY-\E 13.5.2误差改进性能 c?P?yIz6p H|,Oswk~- 13.5.3限制范围和舍入误差的影响 5>VY LI `L:CA5sBud 13.5.4概率分布、交叉项和统计 U QE qX *Kyw^DI 13.5.5补偿器范围 .b\$MZ"( 6W@UJx}w5 13.5.6公差输出表格 & +4gSr ;_8#f%Y#R 13.5.7性能摘要表格 P-`M CQwL|$)]Y 13.6其他公差分析功能 5'0xz.)!
9Kg21-? 4章反射系统 !) S
?m Jm|+-F@I 14.1CODE V的反射系统 b5,x1`#7k &GNxo$CG 14.1.1概述 79nG|Yj|\ U;bK!& |