引言 y)Y0SY1 \j
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。 OY bgt4
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产品目的 x/)o'#d$|l
Ø 协调水下作业手眼一致性 <k c9KE
Ø 广视角 !_a @autj
Ø 单位放大率 xDsB%~
设计目标 4ayZ.`aK
Ø 单位放大率 n/zTS3<
Ø 广角（从60度提升到160度） ML)5nJD
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） 1( nK |
Ø 小畸变 oiKY2.yW
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） @i9eH8lT
Ø 低视度调节 0v "h /
Ø 低双眼差异 r;~2NxMF/
起始结构 u3VSS4RG%
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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[;\[ 3
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） "m'roU
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） (& =gM
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设计方案 ;vkk$
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Ø 柱面环绕式 61*inGRB
Ø 多面式 wpW3%r;9
Ø 楔形面 tl@n }
Ø 球形面 o'hwyXy/S
■ 单镜设计 {] Zet}2
■ 双镜设计 )r +o51gp
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像散&斗鸡眼 F8T.}q I
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盲点 ^~65M/
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超级斗鸡眼 S @WzvM
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像散&斗鸡眼 Oq W (C
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双镜设计 `VzjXJw
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（等视角，零畸变，无色差） CdFr
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双镜设计基本结构 *H''.6
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设计结果 ^7zXi xp
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最终结构 N %K%0o-
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视场 gWZzOH*
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性能指标 < `/22S"
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） e>a4v8
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） m0(]%Kdw
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） &|8R4l C|
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） 6_#:LFke
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） pMy];9SvW
Ø 色环：人眼无法分辨 [fjP.kw;J
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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）
