超精密自由曲面
光学设计、加工及测量技术 [Design,Machining and Measurement Technologies of Ultra-Precision Freeform Optics]
 XRz%KVysp   zT4ulXN  学自由曲面的设计、加工及测量技术是一门新兴的学科。《超精密自由曲面
光学设计、加工及测量技术》系统介绍了自由曲面光学组件设计、加工、测量的基本理论、最新发展及应用实例,还总结了作者多年从事超精密加工技术研究的成果和经验。全书共分7章,包括自由曲面光学超精密制造技术概述、自由曲面光学设计、超精密加工技术、光学自由曲面超精密测量技术、超精密加工过程仿真及优化、自由曲面光学组件设计、加工及面形测量集成制造技术平台及自由曲面光学设计实例。《超精密自由曲面光学设计、加工及测量技术》可供光学设计及超精密加工的研究人员、相关企业的技术人员与决策者参考,也可作为高等学校相关专业研究生的参考教材。
 TsFdy{/o*   NrI5uC7   qj3bt_F!x   d=4f`q0k
 qj3bt_F!x   d=4f`q0k  序
 @F3-Ugm  前言
 Tk	v  第1章 自由曲面光学超精密制造技术概述
 iw~V_y4  1.1 自由曲面光学的发展
 ${I@YSU  1.2 自由曲面光学组件
 QGbD=c7  1.2.1 自由曲面光学组件的类型
 K9I,Q$&xX  1.2.2 自由曲面光学组件在光电系统设计中的应用
 eUKl
Co  1.2.3 自由曲面光学组件的重要特征
 _;J9q}X  1.2.4 自由曲面光学组件的加工工艺特征
 +2au
;^N  1.3 自由曲面光学的特殊光学性能及应用前景
 u7Y'3x,`  1.3.1 特殊光学性能
 @aiLGwh  1.3.2 应用前景
 -'H+lrmv  1.4 超精密加工技术的发展
 ?D~SHcBaN  1.5 自由曲面光学组件的制造过程
 "$V 8y  1.5.1 光学产品设计及评估
 ?N!j.E4=  1.5.1.1 
光学系统应用研究
 Gs=a(0
0i?  1.5.1.2 光学系统优化设计
 \xO2WD  1.5.1.3 光学
透镜原型试制
 U@v8H!p^i  1.5.1.4 光学组件原型检测与光学质量评估
 $R$c1C'oX  1.5.2 实际生产光学组件及产品光学质量评估
 "{	QHWZ  1.5.3 利用计算机进行数字化设计与制造的探讨
 Y="&|c=w#L  1.5.3.1 光学系统数学原型的构成
 #Z=)=  1.5.3.2 光学成像质量的数字化检测
 (15Yw9Mv  参考文献
 L(1,W<kYg   ?_Dnfa_  第2章 自由曲面光学设计
 ]6VUqFO)   2.1 自由曲面光学设计概述
 J!
6z  2.2 非球面光学成像系统的设计
 z$BnEd.y=:  2.2.1 光学成像系统的基本结构
 3@cJ=  2.2.2 非球面的定义
 R&=GB\`:a  2.2.3 非球面空间光线的追迹
 4Jk}/_  2.2.4 非球面的初级像差
 :{xN33@6\X  2.3 自由曲面光学系统的设计
 Y"/UYxCm|&  2.3.1 自由曲面光学组件的特征与数学表达式
 >	^v8N  2.3.2 自由曲面光学组件的光线追迹
 f`9rTc  2.3.2.1 贝塞尔裁剪法
 F;X q:e8  2.3.2.2 光线.有理贝塞尔曲面的相交
 QV
H'06"{  2.3.2.3 NURBS曲面的光线追迹
 B]KLn?zt5  2.4 光学系统的优化
 >ya-  2.4.1 评价函数
 r4NT`&`g?  2.4.1.1 由几何像差构成的评价函数
 3JE;:2O~P  2.4.1.2 由点列图构成的评价函数
 ='bmjXu  2.4.1.3 由波差构成的评价函数
 *ckrn>E{h  2.4.1.4 由光学传递函数构成的评价函数
 FTYLMQ
i  2.4.2 最小二乘法
  wpdEI(  2.4.2.1 概述
 ?-F'0-t4%  2.4.2.2 阻尼最小二乘法
 33KPo0g7  2.4.3 基因算法
 UH^wyKbM  2.5 光学系统的像质评定
 8(_g] u#B;  2.5.1 瑞利判据
  '5,,XhP  2.5.2 点列图法
 HToN+z%w3H  2.5.3 光学传递函数法
 W7[S7kd  2.6 自由曲面成像系统设计思路
 /qq&'}TZP	  2.7 
照明系统设计基础
 ]xLb )Z  2.7.1 辐射度学中的量
 8Y0<lfG  2.7.2 亮度学中的量
 ^57fHlw  2.7.3 辐射度学与亮度学中量的对应关系
 ty<	tv|p  参考文献
 m',_kY3
   IM5^E#-g7  第3章 超精密加工技术
 5NF&LM;i(  3.1 超精密加工机床的关键技术
 oplA'Jgnv  3.1.1 超精密主轴部件
 So	6cm|{  3.1.2 机床床身布局与精密导轨部件
 Jx9%8Ek  3.1.2.1 超精密加工机床的布局
 =]xk-MY"|R  3.1.2.2 床身和导轨材料的选用
 @"0N @gU  3.1.2.3 导轨形式的选用
 x[>_I1TJ  3.1.3 高精密度的进给驱动系统-
 8(f0|@x^  3.1.4 机床运动部件位移的
纳米量级
激光在线检测系统
 ` dUiz5o'  3.1.5 超精密加工机床的数控技术
 c3!|h1h/v  3.1.6 机床隔振及环境控制系统
 ?ZV0
  3.2 单点超精密切削技术
 }~CZqIP  3.2.1 两轴超精密加工机床
 qf=[*ZY  3.2.1.1 两轴超精密加工机床Nanofom200
 f>+}U;)EF  3.2.1.2 大型两轴超精密加工机床
 RHAr[$  3.2.2 单点金刚石超精密切削原理
 x-#9i  3.2.3 金刚石切削刀具的特性
 kJeOlO[  3.2.4 切削参数对加工表面质量的影响
 5)v^
cR?&  3.2.4.1 刀具几何参数对加工表面质量的影响
 K ':pU1  3.2.4.2 切削用量参数对加工表面质量的影响
 WblV`"~e  3.2.5 非球面超精密加工及误差补偿技术
 r~2@#gTbl  3.2.5.1 非球面透镜的加工技术
 RMt	vEa  3.2.5.2 非球面工件的误差补偿
 D&m"~wI  3.3 光学自由曲面超精密加工技术
 f	EiEfu  3.3.1 光学自由曲面加工原理
  !cq|g  3.3.2 大型五轴超精密加工中心
 # +]!	u%n  3.3.3 切削加工工艺参数对加工表面质量的影响
 \q1%d.\X  3.3.4 自由曲面加工刀具轨迹生成系统
 %` [`I>  3.3.4.1 自由曲面数学表示方法
 
.	_t,OX$  3.3.4.2 光学自由曲面飞刀加工的刀位轨迹算法
 x,c68Q)g  3.3.4.3 自动数控编程及其刀具轨迹仿真软件
 JI,hy
<3l0  3.3.5 光学微透镜阵列的超精密加工
 *B<I> <'G  3.3.5.1 FTS的结构特点与加工原理
 q.QYn.CBZz  3.3.5.2 FTS加工非轴对称光学自由曲面过程
 wP':B
AQ4U  3.3.5.3 FTS加工光学微透镜阵列过程
 d1La7|43u  3.3.6 光学微沟槽的超精密加工
 I^Jp
)k*z  3.3.7 光学设计与制造一体化系统
 X/7_mU>aKT  3.4 超精密抛光自由曲面光学表面生成
 
q8bS@\i  3.4.1 自由曲面抛光
 YY<?w  3.4.2 超精密抛光自由曲面
 ~wg^>!E  3.4.3 抛光策略建模与优化
 RcM0VbR"EU  3.4.4 试验研究
 P]x+Q  3.4.4.1 A部分试验:抛光去除表面刀痕的效果
 wXGFq3`  3.4.4.2 B部分试验:抛光策略对表面生成的影响
 t-(7Q8(  参考文献
 VEEeQy   TXl9c6  第4章 光学自由曲面超精密测量技术
 +i!M[  4.1 概述
 ?8}jJw2H  4.2 光学曲面形状与表面粗糙度测量技术
 SW'KYzn  4.2.1 接触式激光干涉形貌测量法
 3i}B\
{  4.2.2 非接触式激光干涉形貌测量法
 :Qp/3(g	e  4.2.3 超高精度原子力测量三维轮廓仪法
 oP75|p  4.2.4 超精密3D坐标测量机
 TC#B^m`'p  4.3 光学自由曲面形状测量原理
 1CVaGD^r{  4.3.1 形状评定的数学模型
 
Ph{+uI  4.3.1.1 基准曲面的重构
 #7T ={mh  4.3.1.2 测量面与基准面的匹配
 =~m"TQv  4.3.2 形状误差评定参数
 13kb~'+&r  4.3.3 形状误差评定的仿真、试验分析
 d$~b`  4.3.3.1 仿真分析
 8J1.(Mwb?  4.3.3.2 试验分析
 -y*+G&  4.4 基于曲面固有属性的自由曲面面形评定方法
 ,ToEKId  4.4.1 表面数据采样策略及曲面重构指标
 =I}V PxhE7  4.4.1.1 测量规划和采样策略
 :8wF0n-'  4.4.1.2 曲面重构和平滑指标
 kP@OIhRe  4.4.2 超精密自由曲面通用评定方法的开发
 g|_*(=Q  4.4.3 试验验证及结果
 
"<h#Z(  4.4.3.1 非球面表面评定
 ;<<IXXKU  4.4.3.2 微透镜阵列表面评定
 Li^!OHro.  4.4.3.3 结果讨论与未来工作
 I>Yp=R  4.5 光学自由曲面表面粗糙度测量原理
 ..TjEBp  4.5.1 光学表面形貌测量
 'Jr*oru  4.5.1.1 多项式拟合法
 i}"JCqo2  4.5.1.2 滤波法
 --FtFo  4.5.1.3 Motif法
 qW >J-,61/  4.5.1.4 分形法
 W)hby`k  4.5.2 稳健高斯滤波的数学模型
 bC-x`a@   4.5.3 稳健高斯滤波算法的仿真分析及试验验证
 tb\pjLB][  4.5.3.1 仿真分析
 JCfToFB  4.5.3.2 试验验证
 3U$fMLx]k  4.6 光学自由曲面三维形貌测量系统软件
 e,UgTxZ  4.7 光学自由曲面面形与表面粗糙度测量实例
 7~f6j:{|z  参考文献
 ,jcp"-5#j   $?{zV$r1  第5章 超精密加工过程仿真及优化
 %BLKB%5  5.1 材致振动
 QjU"|$  5.1.1 材致振动的概念
 >C3	9`1  5.1.2 微量切削力预测
 
N&.p\T&t  5.1.3 动态切削系统模型
 
e90z(EF?0  5.2 表面粗糙度预测
 L1i>	%5:g  5.3 加工过程仿真工件模型
 vy?YA-  5.3.1 工件模型
 cEu98nP  5.3.2 仿真数据记录
 EtGr&\,  5.3.3 刀具模型
 CNYchE,}  5.3.3.1 刀具模型描述
 T9?_	`h  5.3.3.2 刀具轮廓描述
 Y%@'a~  5.3.3.3 刀具扫描体简化
 l}/UriZ0  5.3.4 车削加工过程仿真
 Z	Uv_u6aD  5.4 虚拟加工和检测系统
 b] V=wZ
o  5.4.1 VMIS体系结构
 ;A!i V|  5.4.2 虚拟现实环境
 ek!N	eu>  5.4.3 加工系统设备建模方法
 nQ~L.V  5.4.3.1 虚拟机床
 U$bM:d  5.4.3.2 虚拟测量机
 :tG5~sK  5.4.3.3 虚拟刀具
 4*X$Jle|  5.4.3.4 虚拟夹具
 S~Q";C[&  5.4.4 虚拟加工模块
 "O
"@HVF@  5.4.4.1 刀具工件相对位置计算子系统
 _P1-d`b0	a  5.4.4.2 加工仿真子系统
 |D:0BATRP  5.4.5 虚拟检测模块
 w2[R&hJ  5.5 切削参数的优化选择
 xpwzz O*U  5.6 误差补偿
 kw'D2692  5.6.1 对刀误差预测与补偿
 ^XVa!s,d  5.6.2 机床几何误差补偿
 %C<eR_  参考文献
 8w'8n   [y>.)BU  第6章 自由曲面光学组件设计、加工及面形测量集成制造技术平台.
 XZGyh X7  6.1 概述
 N0C5FSH  6.2 集成制造系统
 HfPeR8I%i  6.2.1 光学设计模组
 17d$gZ1O:  6.2.2 数据转换模组
 I|H	mbTXa  6.2.3 加工过程仿真与优化模组
 k$!&3Rh  6.2.3.1 光学自由曲面自动编程及刀具轨迹仿真软件开发
 qa0Zgn5 q  6.2.3.2 加工过程仿真、精度预报、误差补偿及策略优化
 dM$S|,H  6.2.4 自由曲面测量与评估模组
 ZT#G:a  6.2.4.1 连续自由曲面误差评定算法
 	Y~!@  6.2.4.2 结构型自由曲面误差评定算法
 r_m&Jl@4  6.3 成功应用案例-
 B#yyO>0k]  6.3.1 案例1:用于激光打印机的关键f-0透镜型芯零部件
 z16++LKmM  6.3.2 案例2:用于手机等微透镜阵列背光板的光学微结构
 [-ecKPx  参考文献
 i^l;PvIF   FC#Qtu~J  第7章 自由曲面光学设计实例
 l	,.;dw  7.1 非球面成像系统
 ."O(Ig[  7.1.1 非球面在校正与孔径有关的各区带高级球差上的应用
 oP6G2@3P/  7.1.2 非球面在校正与视场有关的像差上的应用
 f9$q.a*  7.2 自由曲面成像系统
 J:a^''  7.2.1 奥林巴斯自由曲面手机摄像
镜头 }s[/b"%y  7.2.2 自由曲面f-0透镜激光扫描系统
 [>86i  ?7.2.3 渐进式自由曲面老花眼镜的设计
 WyETg!b[  7.2.3.1 单光眼镜(单焦点眼镜)
 qDW/8b\ ^  7.2.3.2 双光眼镜(双焦点眼镜)
 }1wuH  7.2.3.3 三光眼镜
 P.Bk-#}$  7.2.3.4 渐进眼镜(多焦点眼镜)
 x&d<IU)5   7.2.4 二元光学目镜
 yrX]w3kr%  7.2.5 三角棱镜指纹仪镜头
 p
pq#5t^[)  7.2.6 多棱镜一
 C#R9Hlb  7.2.6.1 视频镜头照相物镜设计
 bOdD:=f   7.2.6.2 双影镜设计
 .B*)A.   7.2.6.3 柱面镜设计
 p:jrqjLp  7.2.6.4 多棱镜设计
 `g~-5Z~J  7.2.6.5 蜂窝棱镜设计
 ZSNg^)cN  7.2.7 光电鼠标的光学系统设计
 <#-ERQw  7.3 自由曲面照明系统
 I
f(_$>  7.3.1 
LED准直内透镜
 ~08v]j
q  7.3.2 LED准直外透镜
 ilP&ctn6+c  7.3.3 LED均匀照明二次光学器件
 .z"[z^/uF  7.3.4 侧面发光LED内透镜
 ?0x;L/d])  7.3.5 侧面发光LED外透镜
 YS*t7  7.3.6 LED二次光学组件
 ~ocr^V{"<~  7.3.7 相机闪光灯的反光杯
 y~fy0P:T  7.3.8 自由曲面平板显示背
光源模块的设计
 M<nn+vy`  7.3.8.1 手机背光源的基本结构
 vuf|2!kh/  7.3.8.2 轮廓渐变的自由曲面V形槽设计
 nL?B  7.3.9 汽车前照灯自由曲面反光镜的设计
 >Vvc55z  7.3.1 0LED路灯透镜二次光学组件的设计
 :vj buqN]  参考文献
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