引言 #A/jGv^
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。 byMO&Lb*
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产品目的 B%t^QbU #\
Ø 协调水下作业手眼一致性 v
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Ø 广视角 RWoiV10
Ø 单位放大率 1zM`g_(#
设计目标 2D!'7ZD
Ø 单位放大率 V*AG0@& !
Ø 广角（从60度提升到160度） I;`V*/s 8"
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） $W2g2[+
Ø 小畸变 BBx"{~
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） +j<Nu)0iY
Ø 低视度调节 #Q{6/{bM&J
Ø 低双眼差异 oYF8:PYB
起始结构 qle\c[UM5
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） qV}zV\Nz
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） Sb`>IlT\#
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V^0*S=N
色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） YgDgd\
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设计方案 dv,8iOL
Ø 柱面环绕式 Gzs x0%`)
Ø 多面式 HU'd/5fun
Ø 楔形面 _#L
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Ø 球形面 dFUsQ_]<
■ 单镜设计 NLdUe32A
■ 双镜设计 RFZrcM
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_W!g'HP-D
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像散&斗鸡眼 eg }|%GG
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(YR] X_
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盲点 T&!>lqU!J
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ML R3 A
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超级斗鸡眼 nc3 1X
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P2oR C3~
G,XF S8{%
像散&斗鸡眼 l"MEX/
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双镜设计 P#yS ]F/
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（等视角，零畸变，无色差） Z |7Y1W[
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双镜设计基本结构 ;bZ)q
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设计结果 }vm17`Gfy
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最终结构 H_$" ]iQ
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视场 `yVJ `} hm
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性能指标 bG5 c~
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） AQ Fx>:in
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） }X AoMp
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） '[A> eC++
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） Bd7A-T)q!
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） yP"_ j&ef7
Ø 色环：人眼无法分辨 *{tJ3<t(1
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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）
