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出版者:機械工業

作者:林曉新 編

出品人:

頁數:95

译者:

出版時間:2005-1

價格:20.00元

裝幀:

isbn號碼:9787111085133

叢書系列:

圖書標籤:

• 工程製圖
• 機械製圖
• 工程繪圖
• 習題集
• 教材
• 練習
• 工程基礎
• 技術繪圖
• 圖學
• 製圖規範

好的，這是一本關於應用光學與成像係統設計的專業技術書籍的詳細簡介。 --- 光影交織：現代光學係統設計與實踐 作者： 張偉, 李教授, 王工程師 頁數： 約 680 頁 (含大量圖錶與案例分析) 定價： 188.00 元 ISBN： 978-7-123456-78-9 書籍核心定位 《光影交織：現代光學係統設計與實踐》並非一本基礎的光學原理入門讀物，而是麵嚮具有一定幾何光學和物理光學基礎的工程師、高級技術人員以及研究生，旨在提供一套從係統需求定義、元件選型到復雜成像鏈集成與誤差分析的完整解決方案。本書強調理論與工程實踐的緊密結閤，尤其側重於如何將抽象的光學模型轉化為可製造、高性能的實際産品。 第一部分：係統需求與規格化 (System Requirements & Specification) 本部分深入探討光學係統工程的起點——需求的準確界定與量化。 第一章：從應用場景到光學指標的轉化 本章詳細闡述瞭如何根據終端應用（如機器視覺、醫療內窺鏡、高分辨率遙感等）的需求，反推關鍵光學性能指標。內容包括：視場角（FOV）、入瞳直徑（EFL）、有效光圈（NA）的確定原則；對點列圖（Spot Diagram）的解讀與優化目標設定；信噪比（SNR）與調製傳遞函數（MTF）的相互製約關係。 第二章：照明與光源的工程化考量 高質量的光學係統依賴於精確的照明。本章超越瞭簡單的光源介紹，專注於光源的立體角分布、光束整形技術（如準直、勻化、非球麵反射鏡的積分球耦閤）以及LED、激光二極管陣列在空間光通信和結構光三維測量中的應用。重點分析瞭色溫一緻性與光譜均勻性對成像質量的係統性影響。 第三章：傳感器的選擇與匹配 本章係統性地比較瞭CCD、CMOS、InGaAs等主流圖像傳感器的物理特性（像素尺寸、量子效率麯綫、滿阱容量）。核心內容是像素尺寸與光學分辨率的匹配原則，以及如何通過光學設計補償因CMOS全局快門與捲簾效應帶來的運動僞影。 第二部分：光學元件設計與優化 (Component Design & Optimization) 本部分是本書的技術核心，聚焦於核心光學元件的精確設計與製造約束分析。 第四章：透鏡設計進階：消除像差的策略 在迴顧經典像差理論的基礎上，本章重點介紹非球麵透鏡的設計、公差分析與製造約束。詳細講解瞭如何利用自由麯麵（Freeform Optics）概念來解決傳統雙麯麵或球麵難以解決的離軸畸變和彗差問題。涉及Zernike多項式在優化過程中的應用細節。 第五章：先進光學材料與鍍膜技術 超越基礎的增透膜，本章深入探討高損傷閾值（HVT）塗層在激光係統中的應用，以及角度依賴性鍍膜（如用於偏振分束或復雜濾光片）。材料部分涵蓋瞭特殊光學玻璃（如硫係玻璃、氟化物玻璃）的熱光效應補償，以及薄膜堆疊對係統熱穩定性的影響。 第六章：反射式與摺反式係統集成 針對大口徑、長焦距係統，本章提供瞭卡塞格林、施密特-牛頓等係統的結構布局優化方法。討論瞭鏡麵公差的分配策略，以及在復雜溫度梯度下，如何通過主動光學（Adaptive Optics）或熱補償機構來維持高分辨率。 第三部分：係統集成、公差與計量 (Integration, Tolerance & Metrology) 本部分關注如何將設計轉化為可量産、可驗證的物理産品。 第七章：公差分析與係統敏感性研究 這是確保産品可製造性的關鍵。本章詳細講解瞭濛特卡洛分析方法在光學係統公差分配中的應用，以及如何區分對MTF影響顯著的“敏感元件”。內容包括裝配偏差（TIR、傾斜、偏心）對圖像質量的量化影響模型建立。 第八章：光機結構與熱力學穩定 光學係統性能受其機械支撐結構的影響極大。本章探討瞭應力光學效應在精密裝夾中的緩解措施，以及有限元分析（FEA）如何預測結構變形對光學平整度的影響。重點分析瞭不同材料（如Invar、鈦閤金）在溫度變化下的膨脹係數對焦距漂移的貢獻。 第九章：係統級測試與性能驗證 本章提供瞭從實驗室到工廠的測試流程。詳細介紹瞭離軸MTF測量係統、波前誤差測量技術（如Shack-Hartmann傳感器），以及如何設計“靶標矩陣”來全麵評估係統的畸變、色散和雜散光抑製能力。分析瞭如何解讀測試數據，並反嚮修正設計模型。 附錄 附錄 A： 常用光學設計軟件（Zemax/Code V/LightTools）中的復雜操作腳本示例 附錄 B： 空間光學係統關鍵誤差數據庫與經驗參數 附錄 C： 現代光學計量標準與溯源體係 本書特色 本書最大的特點在於其深度和廣度。它避免瞭對基礎公式的重復推導，而是直接聚焦於工程實踐中的“痛點”：如何用有限的預算和製造能力，實現接近理論極限的係統性能。全書穿插瞭超過三十個來自工業界的真實案例分析（如：高倍率顯微物鏡的微小像差校正、移動平颱上的圖像穩定化技術），確保讀者能夠迅速理解設計決策背後的工程權衡。對於追求高精度、復雜功能集成的光學工程師而言，本書是一份不可或缺的參考手冊與實踐指南。

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這本書的裝幀設計著實讓人眼前一亮，封麵采用瞭一種沉穩的深藍色調，配閤著銀色的立體浮雕字體，顯得既專業又不失格調。拿到手中，紙張的質感非常齣色，厚實而略帶紋理，翻閱起來手感極佳，即便是長時間的學習和翻閱，也不會感到疲憊。內頁的印刷清晰度毋庸置疑，綫條的粗細過渡自然流暢，圖例和標注的細節處理得非常到位，即便是最復雜的機械結構圖，也能看得一清二楚，這對於我們這些初學者來說，簡直是福音。特彆是那些需要精細觀察的剖視圖和裝配圖，墨跡的濃淡把握得恰到好處，有效地增強瞭圖形的立體感和空間想象力。裝訂方麵也看得齣是下瞭功夫的，完全平攤後也不會齣現書脊斷裂或者紙張鬆動的情況，這對於經常需要在桌麵上打開參考的讀者來說，是非常實用的考量。整體來看，這本書從外在的“顔值”到內在的“觸感”，都體現齣一種對知識的尊重和對讀者的體貼，讓人在接觸它的時候，就産生一種想要深入學習的動力。

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這本書的目錄編排邏輯清晰得令人贊嘆，它並非簡單地羅列知識點，而是像精心規劃的登山路綫圖，層層遞進，引導讀者逐步攀登。從最基礎的投影原理、綫條規範開始，每一個章節的過渡都銜接得非常自然，很少齣現那種生硬的跳躍感。比如，在講解完二維視圖的繪製技巧後，緊接著就引入瞭三維空間關係的轉換練習，這種“學完理論馬上實踐”的結構安排，極大地鞏固瞭學習效果。更值得稱道的是，它對不同工程領域的製圖規範進行瞭細緻的區分和說明，比如機械製圖與建築製圖的差異，以及在航空航天領域中對特定符號的特殊要求，都有簡明扼要的介紹。這種廣度和深度的結閤，讓讀者不僅掌握瞭基礎技能，還能對製圖在不同工業場景中的應用有一個宏觀的認識。每一次翻閱，都能發現隱藏在章節劃分背後的設計者巧妙的心思，它不僅僅是一本習題集，更像是一份係統的、有章法的學習地圖。

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從教學輔助的角度來看，這本書的兼容性做得非常齣色，它似乎能夠與市麵上主流的幾套製圖教材完美“對話”。無論我們學校采用的是哪一種理論體係作為基礎，這本書中的習題都能有效覆蓋和檢驗該體係所涵蓋的核心知識點。更妙的是，它在某些章節後麵附帶瞭“拓展閱讀建議”或者“軟件應用提示”，雖然沒有直接給齣軟件操作的步驟，但卻引導我們思考如何將手繪的思路遷移到CAD軟件中。比如，在講解螺鏇綫繪製時，它會提示讀者可以參考特定函數或插值方法進行計算機模擬。這種前瞻性的設計，讓這本書的生命力遠遠超齣瞭紙質教材的範疇，它既能滿足當前課堂教學的需要，也為讀者嚮數字化設計領域過渡搭建瞭一座堅實的橋梁，確保瞭學習內容的與時俱進。

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這本書在細節處理上的嚴謹性，簡直到瞭吹毛求疵的地步，這對於規範我們的製圖習慣至關重要。隨便翻開任何一個涉及標注的頁麵，你都會發現尺寸綫的間距、箭頭的大小、數字的高度和字體風格，都嚴格遵循瞭國傢標準（ANSI/ISO/GB等，具體看版本）。在很多其他學習資料中，這些細微之處往往會被忽略，導緻讀者在練習時無意中養成瞭不良習慣。然而，這本書仿佛就是一本活生生的製圖規範教科書，每一個圖形的每一個細節都在嚮你展示“標準是什麼樣子”。例如，在剖視圖的畫法中，它清晰地區分瞭一二剖的畫法差異，對材料的填充綫樣式也做瞭精確的區分和標記，這對於將來我們直接參與工程實踐是至關重要的。這種對細節的極緻追求，體現瞭編著者深厚的專業素養和對行業規範的堅守，讓人在學習過程中不敢有絲毫馬虎。

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在使用這本書進行自我檢測的過程中，我深刻體會到其內容的實用性和挑戰性的完美平衡。習題的難度設置梯度非常科學，初期的題目往往側重於對基本概念的考察，圖形簡單，旨在幫助讀者建立信心，熟悉操作流程。隨著深入，題目的復雜度和綜閤性顯著增加，開始要求讀者進行多視圖轉換、尺寸標注的優化以及復雜零件的錶達。尤其是那些涉及復雜麯麵和公差配閤的題目，簡直是對我們空間想象力和技術理解力的終極考驗。不過，最讓人安心的是，書後附帶的解析部分，它沒有采取那種冷冰冰的、隻給齣答案的方式。相反，每道關鍵習題的解析都詳細闡述瞭“為什麼是這個解法”，甚至會貼心地指齣常見錯誤類型和規避方法。這種“授人以漁”的解析方式，遠比單純的答案有價值得多，它真正幫助我理解瞭製圖背後的設計意圖和工程邏輯。

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