引言 {5udol5?
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。 agYK aM1N
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产品目的 <@A^C$g
Ø 协调水下作业手眼一致性 Lk9>7xY
Ø 广视角 .% rR
Ø 单位放大率 .{ -yveE
设计目标 CA4-&O"
Ø 单位放大率 ; ]Aa
Ø 广角（从60度提升到160度） ,&=`T 7i
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） b wJi[xF
Ø 小畸变 DR /) hAE
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） |
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Ø 低视度调节 o ,yvi
Ø 低双眼差异 VO Qt{v{1|
起始结构 &EPEpN
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） 2M?lgh4"
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） Q*.FUV&;
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） lrhAO"/1
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设计方案 )6&\WNL-x
Ø 柱面环绕式 gKN_~{{OD
Ø 多面式 Ye2 ];(M
Ø 楔形面 dV{Hn {(
Ø 球形面 P(epG? Qg
■ 单镜设计 aT#{t {gkA
■ 双镜设计 7omGg~!k(
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像散&斗鸡眼 nn L$m_K~
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盲点 93IOG{OAY
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超级斗鸡眼 D?}m
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像散&斗鸡眼 o:8S$F`O@
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双镜设计 a^c ,=X3
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（等视角，零畸变，无色差） UD<^r]'x
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双镜设计基本结构 EO/cW<uV'
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设计结果 .;Utkf'I
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最终结构 df4^C->:
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视场 \e:FmG
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性能指标 _X%6 +0M
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） Fm$n@R bX
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） =*:[(Py1
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） 1s} ``1>
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） t66f 7 AR
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） Gp ^ owr
Ø 色环：人眼无法分辨 _WDBG
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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）
