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R.John Koshel 著，葛鹏，赵茗，刘祥彪 译

图书标签:

• 照明工程
• 非成像光学
• 光学设计
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• 光學
• 照明
• 工程
• 设计
• 非成像
• 光学

出版社： 华中科技大学出版社

ISBN：9787568014809

版次：1

商品编码：11903692

包装：精装

丛书名： 世界光电经典译丛

开本：16开

出版时间：2016-04-01

用纸：胶版纸

页数：299

字数：326000

正文语种：中文

内容简介

　　多数有关照明系统的书籍资料都重在实际的工程应用，而很少涉及完整的理论体系，本书的出版恰逢其时，在某种程度上弥补了这一空白。全书涉及面较宽，涵盖了涉及方法、光源、应用及加工制造。

作者简介

　　R. John Koshel,美国Lambda Research公司（国际领先的提供光学及照明设计产品服务的公司）高级工程师，美国亚利桑那光学中心兼职教授，美国光学学会会士，国际光学工程学会会士，美国照明工程学会会士。在光学系统的设计、优化及测试上拥有丰富的工程经验，是资深的光学及照明设计专家。

目录

第1章概述与术语/1
1.1什么是照明/1
1.2照明光学简史/2
1.3单位/4
1.4强度/9
1.5光照度和辐照度/10
1.6发光亮度和辐射亮度/11
1.7照明设计的重要因素/14
1.8用于照明工程的标准光学系统/16
1.9照明系统设计过程/24
1.10照明设计工程难吗/26
1.11后续章节的安排/27
第2章光学扩展量/30
2.1光学扩展量/31
2.2光学扩展量守恒/32
2.3光学扩展量的其他表达式/39
2.4使用光学扩展量设计举例/43
2.5会聚比/58
2.6旋转斜率不变/59
2.7光学扩展量讨论/65
照明工程：非成像光学设计
目录
第3章光学扩展量压缩/69
3.1简介/69
3.2光学扩展量压缩和光学扩展量旋转/69
3.3光学扩展量压缩器实例介绍/76
3.4典型的无焦透镜阵列系统/79
3.5两个自由反射面聚光器的应用/85
3.6光学扩展量压缩在光导管中的应用/92
3.7总结/93
第4章同步多表面3D设计方法/98
4.1引言/98
4.2自由曲面光学设计方法的发展状况/98
4.3SMS 3D光学设计方法/100
4.4SMS链/101
4.5SMS表面/103
4.6设计实例/107
4.7结论/139
第5章太阳能聚光器/146
5.1聚集的太阳能辐射/146
5.2接收角/147
5.3成像和非成像聚光器/155
5.4无穷小光学扩展量的极限实例：齐明光学系统/163
5.5应用于高太阳能会聚比的三维Mi�媋no�睟enítez设计方法/171
5.6一个方向的科勒积分/180
5.7两个方向的K�塰ler积分/194
第6章导光管的设计/210
6.1背景及术语/210
6.2导光管的系统/212
6.3导光管光线追迹/213
6.4图表/215
6.5弯曲导光管/215
6.6混光棒/220
6.7背光/234
6.8非均匀背光源形状/245
6.9条形光源/246
第7章采样、优化和公差分析/254
7.1介绍/254
7.2设计技巧/256
7.3光线抽样原理/268
7.4优化/273
7.5公差/289

前言/序言

　　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 Mi�媋no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 Mi�媋no, 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。当然可以通过查找这方面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。在此欢迎读者对补充内容提供好的建议。
　　本书的编写得到了大家的帮助，在此表示感谢。首先感谢的是我曾经工作过的公司。我在Lambda Research公司时候就开始写这本书，完稿的时候在Photon Engineering公司。这两家公司的LLC. Ed Freniere和Rich Pfisterer都鼓励我写这本书。如果没有这两家公司的光学设计分析程序，这本书是不可能完成的。我同样也得到了University of Arizona的光学科学学院的很多人的鼓励和反馈。院长Jim Wyant和José Sasián教授对书稿给了一些反馈意见并鼓励我。另外，我需要感谢Wiley/IEEE出版社和Toppan Best�瞫et Premedia有限公司的编辑，Taisuke Soda, Mary Hatcher, Christine Punzo和Stephanie Sakson，坚持等我缓慢地写完,所有的鼓励激励着我尽快完成此书。我的最大资源来自于我在光学科学学院教授照明工程课程的学生，该课程是本科生和研究生共选课程。学生们在初稿的查错和打字排版方面给了我不少帮助，让书中的观点表述更好。该门课程还只是研讨课时已有70多名学生选修，成为学分课后尚有50多名学生选修。学生们发现，问我问题的时候，95%的情况下，答案是使光学扩展量守恒。我告诉我的学生，我至今仍在学习如何应用光学扩展量。我相信光学扩展量的内涵在不断变化，完全掌握需终身不断学习。对光学扩展量的一些的细微变化我也不见得完全理解，但这本书的确也让我受益，我相信读者也会逐渐领会。本书若要再版，则将补充对光学扩展量的一些应用。最后，我要谢谢我的家庭。我把这本书奉献给你们。
　　R. John Koshel
　　封面
　　本书封面给出的是2006年国际光学设计会议（IODC）上的第一个照明设计竞赛问题的两个设计。目标是使得从一个正方形辐射的光线以可能的高传输效率进入一个十字图形分布。Bill Cassarly (见第6章)开发了一种基于成像原理的方法, 而Julio Chaves则开发了一个采用旋转对称变换的纯粹非成像方法，即外部区域是非对称导光管阵列，中间区域是一个大的导光管。2010年的IODC会议提出了第二个照明设计竞赛问题，2014年举办了第三次竞赛。我鼓励读者查阅文献来了解更多关于这些设计的挑战。
　　译者序
　　近年来，我国的照明事业不断发展，照明的需求也不断提高。传统的成像光学设计在很多照明应用领域已不适用，非成像光学设计则应运而生。正如本书作者提到的，多数有关照明系统的书籍资料都重在实际的工程应用，而很少涉及理论。某些研究人员虽也针对照明系统的非成像光学设计进行过相关专题的研究，但至今没有完整的理论体系，而本书的出版则恰逢其时，在某种程度上弥补了这一空白。
　　本书内容丰富，实用性强，全书分为7章，几乎涵盖了照明光学的所有专题，既有理论，也有应用。本书作者先后在多家著名光学软件公司(包括高级光学分析软件ASAP的开发公司)工作，后来又至大学任教，实践经历丰富，其书中所选案例具有很强的代表性和可操作性。
　　本书可作为高等学校光电信息科学与工程、光信息科学与技术、电子科学与技术、仪器仪表类和其他相近专业的教材，也可作为物理和测控技术及仪器专业的选修课教材或者参考书，以及作为从事光学设计工程技术人员的参考书。
　　华中科技大学赵茗副教授翻译了第1章、第2章、第4章、第7章，华南理工大学葛鹏老师翻译第5章、第6章，武汉墨光科技有限公司的刘祥彪翻译了第3章并对整本书进行了校对。在美国工作的张洁仪博士对全书进行了认真的校对，并提出了宝贵修改意见，其中多个名词均由张洁仪博士确定。此外，感谢华南理工大学陈赞吉、时爽、王翔、贺威同学的文字工作。
　　华中科技大学出版社的徐晓琦编辑对本书的出版给予了极大的鼓励和支持，在此特别致以感谢。
　　由于译者水平有限，衷心希望广大读者对书中的不足之处给予批评指正。

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国外书籍的思路确实不错，也比较实用

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