引言 $*SW8'],`
由于水和空气的折射率差异，平面潜水镜的放大率为1.3倍位，而水中的视角则只有大约60度。并且，其成像效果严重受到垂轴色差（“色环”）和畸变的影响。对于水下作业应用（例如水下焊接），这些问题将导致难以协调手眼一致性，这是极其不希望看到的。因此，设计一款具有大视角（140度），单位放大率的潜水眼镜则可谓是一项令人称奇的非凡任务。在这份文档中，将会涉及这项任务的光学设计问题，同时包含设计过程和结果。 x*![fK
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产品目的 8e*,jH 3
Ø 协调水下作业手眼一致性
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Ø 广视角 >z/#_z@LV
Ø 单位放大率 q+L r"&'Q
设计目标 aO]ZZleNS
Ø 单位放大率 ~T ]m>A!
Ø 广角（从60度提升到160度） SFB~
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Ø 小尺寸（目标是小于60mm） I~q#eO)
Ø 小畸变 .Obw|V-
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） "w ^! /
Ø 低视度调节 M2HomO/X)
Ø 低双眼差异 k&&2Tq
起始结构 GS 0;bI4ay
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） t`WB;o!
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） 3[\iQ*d }B
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） AjmVc])
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设计方案 Da&vb
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Ø 柱面环绕式 IC#>X 5
Ø 多面式 ?Eg (Gu.J
Ø 楔形面 0]>u )%
Ø 球形面 oeKHqP wg
■ 单镜设计 wHs YF`
■ 双镜设计 8MK>)P o)
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像散&斗鸡眼 aiQ>xen5C5
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盲点 j; %-fvd;
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超级斗鸡眼 ` BDLW%aL
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像散&斗鸡眼 m*ISa(#(,
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双镜设计 n/DP>U$I&
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（等视角，零畸变，无色差） A&s:\3*Kh
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双镜设计基本结构 |w_7_J2
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设计结果 r9X?PA0f
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最终结构 4/mig0 "N.
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视场 9!T[Z/}T
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性能指标 %R@X>2l/_
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） Lk~ho?^`
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） UjaK&K+M?
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） %T X@I$Ba
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） =jSb'Vu|
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） xm%Um\Pb7
Ø 色环：人眼无法分辨 ZPiq-q
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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）
