壹般的傳統光學的途徑是將問題看作設計壹個NA( 數值孔徑 數值孔徑簡寫NA, 數值孔徑與其他技術參數有著密切的關系，它幾乎決定和影響著其他各項技術參數。它與分辨率成正比，與放大率成正比，與焦深成反比，NA值增大，視場寬度與工作距離都會相應地變小。)非常大的成像光學系統，例如小的孔徑比或者F數。然而壹些在成像系統中會形成很大相差的集光器卻使得這個問 題得到有效解決。這些集光器比成像系統更為有效且可以通過設計實現或者接近理論的最大值。我們將它們稱作非成像集光器。這些光學系統與往常使用的光學系統 有很大區別。他們同時具備光管的壹些性質以及成像光學系統的壹些性質，然而卻存在很大的像差。通過對這些集光器的設計的發展以及性質的學習得到了幾何光學 的壹系列新的思想和理論。在成像光學設計中，光學系統作為成像工具，基本上都用幾何光線的概念來研究其規律，對能量傳遞的研究較少。從物理學觀點看，光線攜帶著輻射能，光線的方向 也就是輻射能的傳播方向。因此，從能量的角度考慮，光學系統也是傳遞輻射能量的工具，是能量傳播的過程，非成像光學就是從能量傳遞規律的角度對光學系統進行研究的。