显微镜的光学原理
1、折射和折射率
光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。
2、透镜的性能
透镜是组成显微镜光学系统的基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件
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显微镜的光学原理
1、折射和折射率
光线在均匀的各向同性介质中,两点之间以直线传播,当通过不同密度介质的透明物体时,则发生折射现像,这是由于光在不同介质的传播速度不同造成的。当与透明物面不垂直的光线由空气射入透明物体时,光线在其介面改变了方向,并和法线构成折射角。
2、透镜的性能
透镜是组成显微镜光学系统的基本的光学元件,物镜、目镜及聚光镜等部件均由单个和多个透镜组成。依其外形的不同,可分为凸透镜(正透镜)和凹透镜(负透镜)两大类。 当一束平行于光轴的光线通过凸透镜后相交于一点,这个点称"焦点",通过交点并垂直光轴的平面,称"焦平面"。
显微镜光学系统
显微镜光学系统的设计有三种光学系统。
1、长筒光学系统:即物镜像方焦点到目镜物方焦点的距离,采用有限远光学系统。
2、无限远校正光学系统:是较的光路设计,它体现了无限远校正方式的优越性。
3、无限远双重色差校正光学系统:是目前的光路设计,不但能矫正位置色差,同时还能矫正倍率色差,提供反差、衬度、分辨率的锐利图象。

关于AR光学
市面上主流AR光学显示系统有:光学和视频两种。据悉,这两种AR光学显示系统都曾得到探索,不过视频法在头显重量、体积等方面有较大局限,因此大多数AR眼镜采用光学方案。
光学方案和常规眼镜类似,你可以直接看到现实世界,但光学模组并不是完全透明,由此通过真实图像叠加虚拟图像来实现AR现实。光学方案的缺点是,难以显示黑色或深色,因此阴影渲染很苦难。科学家们进行过一些尝试,但实用性并不高。

光学方案中又有多种光学原理,其中现阶端常见的是:光波导和半反半透。目前包括Magic Leap在内的AR头显大都采用光波导显示技术,该技术的原理是微显示屏向光波导的一侧投射光线,通过全内反射原理,光线会在光波导内反射和传播,然后从另一边反射出来,终反射到用户眼中。
光波导的优势是可以实现较小的机身体积,而劣势则是图像质量存在部分问题。此外,光波导光学效率较低,对微显示屏的要求也更高,现有光波导主要配合LCoS和Micro OLED微显示屏。
而半反半透虽然比光波导设计起来要复杂,但原理更简单,而且成本远光波导方案。Daniel表示:一个常见的误区是,即使是在追求大FOV的前提下,采用半反半透光学的AR眼镜也可以比Meta 2的体积更小。

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