引言 ,iZKw8]f
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。 4L97UhLL
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产品目的 z YWVz3l
Ø 协调水下作业手眼一致性 v:9'k~4)
Ø 广视角 iO18FfM_
Ø 单位放大率 +9yM tR
设计目标 497 l2}0
Ø 单位放大率 @LS%uqs
Ø 广角（从60度提升到160度） n!Y}D:6c6
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） $
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Ø 小畸变 `fG<iBD
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） +br'
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Ø 低视度调节 cbzS7q<)
Ø 低双眼差异 4/ q
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起始结构 S&'s/jB
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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） Zz 'g&ew o
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） $j@P 8<M7
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） WV p6/HS
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设计方案 #%#N.tB 5
Ø 柱面环绕式 Z \n^m^Z
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Ø 多面式 >-w# &T &K
Ø 楔形面 )?LZg<<
Ø 球形面 W58%Zz4a
■ 单镜设计 ?T|0"|\" '
■ 双镜设计 A q>?G+
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像散&斗鸡眼 z|(<Co8#.
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盲点 z tp2j%'
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超级斗鸡眼 G}}Lp~
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像散&斗鸡眼 2 zX9c<S=5
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双镜设计
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（等视角，零畸变，无色差） GR 1%(,
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双镜设计基本结构 S{{wcH$n'i
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设计结果 zp zxCzU
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最终结构 )gAqWbkB
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视场 k_gl$`A
<B @z>V
性能指标 vM:c70=
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） M.EL^;r
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） 7>AM zNj
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） i#*lK7
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） by,3 A
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） e ]{=#
Ø 色环：人眼无法分辨 =&DuQvN,
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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）
