引言 [e?vqm .
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。 rpM j DjW
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产品目的 Ns5'K^
Ø 协调水下作业手眼一致性 \\v1 \
Ø 广视角 i_ z4;%#?
Ø 单位放大率 Q'R*a(pm
设计目标 ZK$<"z6{
Ø 单位放大率 U#' WP
Ø 广角（从60度提升到160度） c^ W \0
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） [*W l =
Ø 小畸变 Rw]lW;EN<
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） zTb,h
Ø 低视度调节 bY!1t}ALh
Ø 低双眼差异 |>!tq gq
起始结构 df@G+v0_1
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） h-6zQs
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） aZB$%#'vR
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） v|@1W Uc,g
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设计方案 5sI9GC
Ø 柱面环绕式 rJUXIV>z
Ø 多面式 kcio]@#
Ø 楔形面 -H9WwFk
Ø 球形面 L{uQ: ;w1
■ 单镜设计 P^J #;{R
■ 双镜设计 N)Qz:o0W
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像散&斗鸡眼 g ^ 4<ve
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盲点 &09g0K66
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超级斗鸡眼 VK3e(7 b
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像散&斗鸡眼 _ Y8j l,J
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双镜设计 #5=! ew
dO|n[/qL0
（等视角，零畸变，无色差） W}rL HAaDh
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h[ }e5A]}
双镜设计基本结构 l$J2|\M6
{L oNp0i1a
设计结果 $0P7^4)w:
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最终结构 vd#BT $d?
Rs;Y|W 4'
QrRnXlE M8
-P Lh|
视场 j5V{,lf
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性能指标 PIZK*L op
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） S/)yi
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） Ys+NIV#Q
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） Bl/Z _@
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） MVOWJaT(Aq
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） ^Q5advxuq
Ø 色环：人眼无法分辨 'NSfGC%7R
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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）
