引言 qlgh$9
由于水和空气的折射率差异，平面潜水镜的放大率为1.3倍位，而水中的视角则只有大约60度。并且，其成像效果严重受到垂轴色差（“色环”）和畸变的影响。对于水下作业应用（例如水下焊接），这些问题将导致难以协调手眼一致性，这是极其不希望看到的。因此，设计一款具有大视角（140度），单位放大率的潜水眼镜则可谓是一项令人称奇的非凡任务。在这份文档中，将会涉及这项任务的光学设计问题，同时包含设计过程和结果。 3aDma/
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产品目的 *uv\V@0
Ø 协调水下作业手眼一致性 '.dW>7
Ø 广视角 }Ns_RS$
Ø 单位放大率 ~(&xBtg: }
设计目标 f
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Ø 单位放大率 /NkZ;<uxJ
Ø 广角（从60度提升到160度） ] 3I_H+hU
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） de`6%%|
Ø 小畸变 [2FXs52
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） k[ zf` x^
Ø 低视度调节 Hv`Zc*
Ø 低双眼差异 ;J5oO$H+68
起始结构 t6"4+:c!>
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+L49
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） Kp&d9e{
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） ,J~1~fg89
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） },"g*
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设计方案 L{Th>]X
Ø 柱面环绕式 y~d W=zO
Ø 多面式 Vnl~AQfk|
Ø 楔形面 JBYQ7SsAS0
Ø 球形面 S2NsqHJr
■ 单镜设计
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■ 双镜设计 "E8!{
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像散&斗鸡眼 ]6aM %r=c
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盲点 dqe_&C@*O
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超级斗鸡眼 f*I5 m=
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像散&斗鸡眼 A1@-;/H3
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双镜设计 z~BB|-kp1
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（等视角，零畸变，无色差） Uyh
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双镜设计基本结构 M{S7ia"s
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设计结果 <Kh\i'8
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最终结构 Y}Dp{
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视场 daorKW4
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性能指标 SUEw5qitB
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） ZMe| fn
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） 5bw ]cv$i
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） `~}7k)F(
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） sV6A& Aw
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） fH.W
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Ø 色环：人眼无法分辨 `%Ghtm *
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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）
