引言 5[u]E~Fl}
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。 ^]-6u:J!
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产品目的 H+Sz=tg5
Ø 协调水下作业手眼一致性 .h4 \Y A
Ø 广视角 46&/gehr
Ø 单位放大率 *w&Y$8c(
设计目标 %F4%H|G
Ø 单位放大率 2V;PYI
Ø 广角(从60度提升到160度) ';=O 0)u
Ø 小尺寸(目标是小于60mm) b`O'1r\Y;
Ø 小畸变 R[x_j
Ø 无垂轴色差(全可见光波段) V /V9B2.$
Ø 低视度调节 ^RtIh-Z.9
Ø 低双眼差异 ` v@m-j6
起始结构 *6DB0X_-}
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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) =mp;.k95
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角放大率和畸变(45度视场角放大率1.59) O5nD+qTQ#
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色差(45度视场色差22分,人眼分辨率约为1分) G.a b ql
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设计方案 8_B4?` k
Ø 柱面环绕式 Hp!-248 S
Ø 多面式 !1H# 6
Ø 楔形面 Eq9x2
Ø 球形面 cZU=o\
■ 单镜设计 ^sEYOX\
■ 双镜设计 gS]@I0y8
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像散&斗鸡眼 $f=J2&D,Cz
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盲点 K;Uvb(m{&
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超级斗鸡眼 ~>Fu5i $i
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