引言 >iG3!Td)y
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。 OJA_OqVp$K
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产品目的 #ucb
Ø 协调水下作业手眼一致性 %LmsywPPp
Ø 广视角
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Ø 单位放大率 <ty]z!B
设计目标 m`$Q/SyvG
Ø 单位放大率 Pe\Obd8d
Ø 广角（从60度提升到160度） uF}B:5 3A
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） .:S k=r4u\
Ø 小畸变 [YODyf}M>\
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） > O
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Ø 低视度调节 ;34p
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Ø 低双眼差异 7mXXMm
起始结构 f2M*]{N
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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） yVGf[ ~X
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） 1HAnOy0
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） \SO)|M>. a
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设计方案 ;]> )6
Ø 柱面环绕式 +O9x8OPHW
Ø 多面式 8{i}^.p
Ø 楔形面 .%.7~Nu,
Ø 球形面 kb/BE J
■ 单镜设计 gg%)#0Zi
■ 双镜设计 TKsP#Dt/
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像散&斗鸡眼 H6j t[
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盲点 iJ8Z^=>
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超级斗鸡眼 . 43cI(
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像散&斗鸡眼 K#X/j'$^
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双镜设计 LOfw
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（等视角，零畸变，无色差） dr=Q9%
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双镜设计基本结构 ^w~B]*A :"
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设计结果 pUqC 88*j
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At=d//5FFP
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最终结构 0g|5s
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I]e+5 E0
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视场 ;; +AdN5
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性能指标 I)FFh%m<}a
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） JJ? rVq1g
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） 3_XLx{["'
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） #vV]nI<MF.
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） z6E =%-`
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） l|gi2~ %Y
Ø 色环：人眼无法分辨 ")uKD q
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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）
