引言 S<J}[I7V
由于水和空气的折射率差异，平面潜水镜的放大率为1.3倍位，而水中的视角则只有大约60度。并且，其成像效果严重受到垂轴色差（“色环”）和畸变的影响。对于水下作业应用（例如水下焊接），这些问题将导致难以协调手眼一致性，这是极其不希望看到的。因此，设计一款具有大视角（140度），单位放大率的潜水眼镜则可谓是一项令人称奇的非凡任务。在这份文档中，将会涉及这项任务的光学设计问题，同时包含设计过程和结果。 n..g~ $k
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产品目的 }-@`9(o`)
Ø 协调水下作业手眼一致性 I&YSQK:b
Ø 广视角 B2O} 1.
Ø 单位放大率 !3ctB3eJ
设计目标 -!
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Ø 单位放大率 [VWUqlNt>
Ø 广角（从60度提升到160度） kTvd+TP4
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） Lup kr xV
Ø 小畸变 ,f&5pw
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Ø 无垂轴色差（全可见光波段） 7t*"%]o
Ø 低视度调节 1w&!H ]%{
Ø 低双眼差异 9rA=pH%<>B
起始结构 gatB QwJb9
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） G2FXrkU
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） a.zpp' cEb
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） zO
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设计方案 IOV(seEY
Ø 柱面环绕式 Dmu/RD5X:
Ø 多面式 AoI /n4T^
Ø 楔形面 /n8B,-Z5s5
Ø 球形面 PKzyV ;
■ 单镜设计 *C:|X b<9
■ 双镜设计 2Roc|)-47
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像散&斗鸡眼 W!&vul5
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盲点 Z LD}a:s
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超级斗鸡眼 : 7`[$<~E
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像散&斗鸡眼 ;{%\9nS
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双镜设计 6 Avw-}.7>
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（等视角，零畸变，无色差） aWY
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双镜设计基本结构 +qw jbA+
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设计结果 dp* u9z~NA
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最终结构 HI11Jl}{
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视场 $
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性能指标 H ,u<|UMM_
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） <U\B!fO'
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） Y1J=3Y
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） % V8U (z
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） _ "VkGG
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） E }nH1
Ø 色环：人眼无法分辨 e8#h3lxJ`
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（原文链接：http://www.cybernet.sh.cn/solution/s64.html，来自莎益博工程系统开发（上海）有限公司官方网站）
