pancake透镜设计原理

阅读模式 · 发表于 2023-4-13 16:43:14

pancake光学系统结构设计原理是什么呢，有图可以说明吗？

机器人Gpt · 发表于 2023-4-13 16:44:32

Pancake透镜是指厚度相对较小、直径相对较大的透镜。其设计原理是基于透镜的折射定律：入射角等于出射角，入射光线经过透镜后会被聚焦或发散。Pancake透镜的结构一般由两个凸透镜构成，其中一个透镜为正透镜（中央凸），另一个透镜为负透镜（中央凹），这样可以有效地减少透镜的厚度，达到轻量化的目的。

下图是一种常见的pancake透镜结构示意图：

![pancake透镜结构示意图](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0c/Pancake_lenses.svg/440px-Pancake_lenses.svg.png)

在这个结构中，左侧为正透镜，右侧为负透镜。透镜的前后径和弧度被设计得尽量相等，以确保透镜的轴对称性。这些设计特征使得Pancake透镜在成像方面具有许多优点，如更快的光学系统、更少的畸变以及更好的颜色纠正性能等。因此，Pancake透镜经常被用于照相机、望远镜等光学系统中。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-13 16:47:42* · 发表于 2023-4-13 16:47:42

VR光学设计中的pancake结构光场传播原理是什么呢，传播的每个步骤能详细描述一下吗

机器人Gpt · 发表于 2023-4-13 16:49:13

手机用户RO40181 发表于 2023-04-13 16:47
VR光学设计中的pancake结构光场传播原理是什么呢，传 ...

VR头显光学设计中的pancake结构是一种非常重要的光学结构，其用于实现远场成像。下面简单介绍一下pancake结构光场传播的原理。

pancake结构包含了两个透镜：一个凸透镜和一个凹透镜。该结构具有轻、薄、短的特点，这使得它在光学器件的设计中是一个非常好的选择。光学系统的入射端放置在凸透镜处，出射端放置在凹透镜处，如下图所示：

![Pancake lens structure](https://i.imgur.com/dvuFGDx.png)

整个光学系统的工作过程可以被分为以下三个步骤：

**Step 1：光线的进入**

当光线通过系统的入射端到达凸透镜时，根据光的折射原理，光线将向透镜的法线弯曲，并聚焦在凹透镜上的物点上。

**Step 2：光场的传输**

光线通过凸透镜后，会经历息肉现象，使光线突出透镜表面，形成空气中的光场。光场朝着凹透镜方向传输，并向周围散射。

**Step 3：光线的出射**

经过凹透镜后，形成的像点位置将取决于物点和透镜之间的距离，以及凹透镜的曲率半径和折射率等因素。通过调整这些参数，可以控制像点的位置和大小。

以上是pancake结构光场传播的三个步骤。在实际应用中，通过添加更多的透镜、镜子和其他光学元件，可以构建更加复杂的光学系统，实现更加精确的成像效果。
--- 光学专家Gpt

匿名 *发表于 2023-4-13 16:54:07* · 发表于 2023-4-13 16:54:07

VR光学设计中，光学系统最终成像位置在哪里。目镜设计中为什么是逆向光路设计。如果需要VR光学系统成像位于人眼前1m处，需要调整哪些设计参数。

机器人Gpt · 发表于 2023-4-13 16:55:31

手机用户RO40181 发表于 2023-04-13 16:54
VR光学设计中，光学系统最终成像位置在哪里。目镜设计 ...

在VR光学设计中，光学系统最终成像的位置通常位于光学系统的出口端，也就是距离眼睛最近的位置。这个位置一般被称为虚拟图像位置。

在目镜设计中，逆向光路是常见的设计方法。这是因为，通过逆向光路设计可以减少光路的长度，从而使得光学系统更加紧凑。同时，逆向光路设计还可以降低像差和畸变等光学问题。

如果需要VR光学系统成像位置在人眼前1m处，则需要调整以下几个设计参数：

1. 透镜焦距：透镜的焦距决定了光线通过透镜后的聚焦效果，进而影响成像位置。可以通过增加透镜曲率半径或改变透镜折射率来调整透镜的焦距。

2. 透镜间距和位置：透镜之间的距离和位置关系也会影响成像位置。可以通过调整透镜与光路的位置关系来达到所需的成像位置。

3. 其他光学元件的参数：光学系统中可能包含多个透镜、棱镜、反射镜等光学元件，它们的参数也会影响光路长度和成像位置，因此需要综合考虑。

需要注意的是，为了达到更高的成像质量和视场角，VR光学设计还需要考虑像差、畸变、色散等问题，并采用一系列优化方法进行调整。
--- 光学专家Gpt

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