《
照明工程：非
成像光学设计》本书涉及面较宽，涵盖了设计方法、
光源、应用及加工制造。在本书出版的前十年，相关主题的文献都还很少，仅有一本书涉及了非成像光学这个主题，照明领域的文献资料则相对较多。然而，照明领域的文献资料主要讨论灯光的应用，内容局限于设计方法和建议，并未从理论的角度讨论设计原理。而随着固态照明和
太阳能光伏发电系统的迅速发展，现在原理性的文献资料也在逐渐增多。本书所介绍的主题围绕基础理论进行拓展，而其他文献资料通常不会过多讨论。本书第1章主要介绍了单位、设计方法、设计类型和照明历史概要；第2章集中讨论了光学扩展量的守恒及其衍生出的斜不变量。光学扩展量是光学问题可行性的限制。因此，有必要让读者理解这个术语和其含义。第2章中涵盖的理论很多，包括一些证明，读者还可通过本章给出的例子加深理解。理论证明的过程从辐射度学、热力学、光线追迹等多角度给出，便于不同物理学背景的读者进行理解。第3章由Pablo Benítez，Juan Carlos Miano和José Blen编写,他们对光学扩展量进行处理将其压缩至所求的相空间。第4章中,Juan Carlos Miano, Pablo Benítez,Aleksandra Cvetkovic和Rubén Mohedano继续通过这种方法开发出高传输效率且满足所求分布的自由曲面
光学系统，并紧接着给出了两个应用领域：太阳能聚光器（见第5章，由Julio Chaves 和Maikel Hernández编写）；导光管（见第6章，由William J.Cassarly编写）。第5章研究了为太阳能光伏
电池系统提供高传输效率和高均匀性的非成像光学系统，且降低了光线追迹时的公差要求。第6章讨论了我们生活中常见的导光管与光导。导光管和光导通常用于汽车仪表盘的指示灯显示、笔记本电脑显示和各种电子产品的显示灯等。最后一章，本书用一定篇幅讨论了采样的要求（即空间分布的像素化）、光线追迹的需求（即光线和分布的抽样）、
优化方法和公差。读者可能会注意到不同的章节中有重复的地方，如光学扩展量的概念在所有的章节都反复提到，自由曲面光学的内容则涵盖了第4章和第5章。我不想限制这几章作者的发挥，所以从某种意义上说，每一章都是独立的。不过，正如以上所提，光学扩展量是基础。本书尚不完善，有许多内容还未涉及，如光源模拟、投影系统、颜色、制造加工和测量等。因此，期待新版本可以弥补这些遗憾。当然可以通过查的文献来了解这些信息，但还是希望本书的新版本把这些文献的内容都扩充进来。
F[\ T'{ t i+e U$ OG<*&V ;b [>{Q; 第1章概述与术语/1
)2). kL> 1.1什么是照明/1
LkJq Bg 1.2照明光学简史/2
28^/By:J 1.3单位/4
h{mzYy} b 1.4强度/9
<. Tllk@r) 1.5光照度和辐照度/10
7 {U[cG+a# 1.6发光亮度和辐射亮度/11
]CP5s5 1.7照明设计的重要因素/14
|iJz[% 1.8用于照明工程的标准光学系统/16
md L T7 1.9照明系统设计过程/24
<T7@,_T 1.10照明设计工程难吗/26
auN 8M. 1.11后续章节的安排/27
-aJ(-Np$f 第2章光学扩展量/30
)b nGZ8h99 2.1光学扩展量/31
Q 3ZGN1aX< 2.2光学扩展量守恒/32
;fq p! |J 2.3光学扩展量的其他表达式/39
?5" >5 0 2.4使用光学扩展量设计举例/43
~*EipxhstJ 2.5会聚比/58
T+XcEI6w 2.6旋转斜率不变/59
%GjG.11V,_ 2.7光学扩展量讨论/65
E*)A!2rlK 照明工程：非成像
光学设计 53uptQ{ 目录
<6]Hj2 第3章光学扩展量压缩/69
{0j,U\ kb 3.1简介/69
}%wP^6G*x\ 3.2光学扩展量压缩和光学扩展量旋转/69
;0_T\{H"nR 3.3光学扩展量压缩器实例介绍/76
h(q4
B~ 3.4典型的无焦
透镜阵列系统/79
AIl`>ac 3.5两个自由反射面聚光器的应用/85
D`n<!"xg@$ 3.6光学扩展量压缩在光导管中的应用/92
N/-(~r[ 3.7总结/93
vH6( p(l 第4章同步多表面3D设计方法/98
j* 8Z e!^ 4.1引言/98
Us ht\<{ 4.2自由曲面光学设计方法的发展状况/98
XKp( 31]) 4.3SMS 3D光学设计方法/100
~*h)`uM 4.4SMS链/101
2O(k@M5E? 4.5SMS表面/103
1;./e&%% 4.6设计实例/107
oBai9 [+ 4.7结论/139
\W_ Dz*N 第5章太阳能聚光器/146
*W2] Kxx* 5.1聚集的太阳能辐射/146
\zcSfNE 5.2接收角/147
uR")@Tc 5.3成像和非成像聚光器/155
7g8\q@', 5.4无穷小光学扩展量的极限实例：齐明光学系统/163
hDJ+Rk@ 5.5应用于高太阳能会聚比的三维MianoBenítez设计方法/171
]nV_ K} !w 5.6一个方向的科勒积分/180
?>=vKU5 5.7两个方向的Khler积分/194
, -d2wzhW 第6章导光管的设计/210
s!09cS 6.1背景及术语/210
78T;b7!-C 6.2导光管的系统/212
d?U,}tv 6.3导光管光线追迹/213
P[`>*C\9c 6.4图表/215
(q 7;/n 6.5弯曲导光管/215
]Gm&Kn > 6.6混光棒/220
T8LvdzS 6.7背光/234
!N:w?zsp 6.8非均匀背光源形状/245
"
d~M \Az 6.9条形光源/246
KPK`C0mg@k 第7章采样、优化和公差分析/254
mV7_O// 7.1介绍/254
U GOe(JB 7.2设计技巧/256
|Qpo[E }a 7.3光线抽样原理/268
UQ e1rf 7.4优化/273
h9A= 20fj 7.5公差/289
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