引言 iP$>/ [I
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。 vJx( lU`Y
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产品目的 u-V(
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Ø 协调水下作业手眼一致性 L` rrT
Ø 广视角 FS('*w&bP
Ø 单位放大率 %)&Tr`
设计目标 s,Fts 3+
Ø 单位放大率 ~Q]::
Ø 广角（从60度提升到160度） W3%RB [s-
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） uX1{K%^<TW
Ø 小畸变 lx?v
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Ø 无垂轴色差（全可见光波段） k%s,(2)30
Ø 低视度调节 %Z*)<[cIE0
Ø 低双眼差异 " Z dI~
起始结构 'S#^ 70kt
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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） Ou
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） T[cJ
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） q+w] Xs;
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设计方案 _C'VC#Sy
Ø 柱面环绕式 3u;0,:X&
Ø 多面式 AthR|I|8
Ø 楔形面 #N y+6XM
Ø 球形面 ( "<4Ry.u
■ 单镜设计 /7-FVqDx8
■ 双镜设计 wx2 z 9Q
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像散&斗鸡眼 r -uu`=,
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盲点 ^j1G08W
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超级斗鸡眼 [Qqss8 a
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像散&斗鸡眼 7!6v4ZA
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双镜设计 A
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（等视角，零畸变，无色差） $bZ5@)E
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双镜设计基本结构 bh fC2@
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设计结果 0P;LH3sx
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最终结构 pM*(
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视场 *nV"X0&
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性能指标 mdc sL~R
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） 9]I{GyH
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） Bc< pD?uOK
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） ^ Qxv5HS2
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） r( zn1;zl
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） Rq|] KAN
Ø 色环：人眼无法分辨 m RC
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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）
