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=tg 5
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 !1 H# 6
Ø 楔形面 Eq9x2
Ø 球形面 cZU=o\
■ 单镜设计 ^s EY OX\
■ 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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像散&斗鸡眼 q`H_M{26!y
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双镜设计 K>r,(zg Vc
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（等视角，零畸变，无色差） >:S?Mnv6
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双镜设计基本结构 H* QIB_
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设计结果 )}]g]
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最终结构 Z!#!Gu*V
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5C*Pd
Wpl
视场 |zNX=mAV
='sHj4hU
性能指标 GT!M[*[
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） =Z3 F1Cq?
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） C'@i/+
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） s w oQ'
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） OU(8V^.
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） | y#
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Ø 色环：人眼无法分辨 5 +YH.4R
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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）
