本书是一部关于光机系统设计技术理论基础和工程应用的专著，在本书中作者提出了光机约束方程的概念和原理，在光学系统的指标参数和机械结构设计参数之间建立了直接的关联，可以使得光机系统机械设计的工程师掌握和了解光学系统的意义和要求，提高设计过程中的洞察力，可以快速改进设计的质量和精度。书中主要内容包括光学函数基础知识、光学影响函数、光机约束方程原理、光机约束方程在各种光学元件中的应用、光机约束方程计算方法、分析验证方法等，另外，书中还给出了光机约束原理在具体光机系统设计实践中的应用案例，诸如光学成像相关器、光纤扩频编码器、红外成像仪等。

第1章 光学函数
1.1 透镜的成像特性
1.2 光线追迹
1.3 透镜成像特性总结
1.4 像物相对位置
1.5 光线像差多项式
1.6 近轴透镜公式
1.7 高斯成像公式
1.8 主点位置
1.9 透镜的光学指标
1.10 透镜坐标系
1.11 透镜的定义和符号约定
第2章 光机影响函数
2.1 物体的影响函数
2.1.1 物体竖直运动
2.1.2 物体水平运动
2.1.3 物体轴向运动
2.1.4 物体绕水平方向转动
2.1.5 物体绕竖直方向转动
2.1.6 物体绕轴向转动
2.1.7 物体对图像的影响函数的总结
2.2 透镜的影响函数
2.2.1 透镜竖直运动
2.2.2 透镜水平运动
2.2.3 透镜轴向运动
2.2.4 透镜绕水平方向的转动
2.2.5 透镜绕竖直方向转动
2.2.6 透镜绕轴向转动
2.2.7 透镜焦距变化
2.2.8 透镜影响函数总结
2.2.9 非线性影响的大小
2.3 透镜影响函数总结
2.4 探测器的影响函数
第3章 光机约束方程
3.1 单透镜系统
3.1.1 一个标线投影系统的例子
3.2 多透镜系统
3.2.1 系统中的物体
3.2.2 系统的透镜
3.2.3 系统的探测器
3.2.4 多透镜系统的有效焦距
3.2.5 一个红外接收仪的例子
第4章 其他光学元件
4.1 平面折转反射镜
4.2 反射镜
4.3 光学窗口
4.4 衍射光栅
4.5 棱镜
第5章 计算方法
5.1 手写方法
5.2 电子表格方法
5.3 自动化方法
5.4 绕光轴转动一个元件的物体
第6章 分析检查
6.1 仿真的品质
6.2 实现的品质
6.2.1 有效焦距
6.2.2 探测器的高斯配准误差
6.2.3 叠加验证
6.2.4 刚体叠加
6.3 系统偏差分数
6.3.1 系统图像Z轴运动的偏差分数
6.3.2 系统图像大小的偏差分数
6.3.3 系统偏差分数汇总
第7章 应用
7.1 光学成像相关器
7.2 光纤扩频编码器
7.3 红外成像仪
参考文献