引言 rQ:+LVfXjA
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。 :W6R]y
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产品目的 =9 ;2(<A
Ø 协调水下作业手眼一致性 q Q/<\6Sl
Ø 广视角 .zQ'}H1.C
Ø 单位放大率 b;~?a#Z}
设计目标 l.Yq4qW
Ø 单位放大率 lI&5.,2MP
Ø 广角（从60度提升到160度） U'Mxf'q
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） @@QB,VS;{<
Ø 小畸变 upc-Qvk
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） d"#& VlKcv
Ø 低视度调节 W02t6 DW
Ø 低双眼差异 - h`[w:
起始结构 O ,Sqh$6U
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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） '0t No.8K
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） p8bAz
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） 032PR;]
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设计方案 )ipTm{
Ø 柱面环绕式 I;rh(FMV
Ø 多面式 hG! |ts
Ø 楔形面 (! "+\KY
Ø 球形面 /~6)Vt
■ 单镜设计 FXO{i:Zo
■ 双镜设计 nR#'BBlI
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像散&斗鸡眼 f
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盲点 yT pv KCC
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超级斗鸡眼 Q2jl61d_9
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像散&斗鸡眼 S<=|i
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双镜设计 ^,,lo <d_L
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（等视角，零畸变，无色差） (rB?@:zN
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双镜设计基本结构 \rPT7\ZA
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设计结果 $]I" ,ef
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最终结构 S1G=hgF_L
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视场 ppXt8G3% x
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性能指标 <lFQ4< "m
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） h& Q 9
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） $kCXp.#k@~
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） m~ U2 L
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） XJ9l, :c,
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） [/ Ya4=C@
Ø 色环：人眼无法分辨 w$)E#|i
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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）
