本书主要介绍自由曲面应用于成像光学系统的设计与应用，旨在提供灵活的空间布局和众多的设计自由度，大幅提高系统性能，有效减小系统体积和重量，对我国光学工业和国防建设的发展具有重要的理论意义与实用价值。本书对自由曲面成像系统优化设计中的一系列关键问题进行了深入研究，并将理论研究成果成功地应用于头盔显示器这-类典型的对体积重量有严格要求的大视场、大相对孔径目视光学系统的设计和研制中。