引言 U$5 lh
由于水和空气的折射率差异，平面潜水镜的放大率为1.3倍位，而水中的视角则只有大约60度。并且，其成像效果严重受到垂轴色差（“色环”）和畸变的影响。对于水下作业应用（例如水下焊接），这些问题将导致难以协调手眼一致性，这是极其不希望看到的。因此，设计一款具有大视角（140度），单位放大率的潜水眼镜则可谓是一项令人称奇的非凡任务。在这份文档中，将会涉及这项任务的光学设计问题，同时包含设计过程和结果。 8rx"D`{|
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产品目的 ll P
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Ø 协调水下作业手眼一致性 ]5}C@W@_
Ø 广视角 R"`7aa6
Ø 单位放大率 w0i v\yIRQ
设计目标 \E3e vU
Ø 单位放大率 s9'l w'
Ø 广角（从60度提升到160度） u !VAAX
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） PtT=HvP!k
Ø 小畸变 {Ex*8sU%p%
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） 43 h0i-%1
Ø 低视度调节 b7_uT`<
Ø 低双眼差异 aOH$}QnS
起始结构 RiX~YL eM
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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） `pzXh0}|
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） Gc s eq
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） "V;5Lp b
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设计方案 3 0fsVwE2
Ø 柱面环绕式 o"a~
Ø 多面式 y(!Y N7_A
Ø 楔形面 |%@.@c
Ø 球形面 '9Hah
■ 单镜设计 Gw/imXL
■ 双镜设计 [8o!X)
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像散&斗鸡眼 ]H4T80wm&
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盲点 El}."}l&
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超级斗鸡眼 %ifq4'?Z
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像散&斗鸡眼 19u'{/Y"
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双镜设计 y3]7^+k
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（等视角，零畸变，无色差） kXmnLxhS/
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双镜设计基本结构 _\9|acFT2O
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设计结果 -gWqq7O
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最终结构 W3XVr&
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视场 P,2FH2Eyj
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性能指标 7>Af"1$g
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） 1<y|,
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） yA8e"$
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） x-Kq=LFy.
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） \,-t ]$9
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） ]}3 AP!:
Ø 色环：人眼无法分辨 C nJrJ>l
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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）
