引言 6Z68n
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。 ,v>| Ub,
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产品目的 {ZD'l5jU
Ø 协调水下作业手眼一致性 ~OOD# /
Ø 广视角 =B tmi
Ø 单位放大率 6;hZHe 'W
设计目标 a$h
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Ø 单位放大率 \C;F5AO
Ø 广角（从60度提升到160度） S9@)4|3C|p
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） s14; \
Ø 小畸变 7s.vJdA]6
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） -H
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Ø 低视度调节 j#JE4(&
Ø 低双眼差异 _U/C G<n
起始结构 iJ 8I#
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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?`'%m?_b
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59）
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） yZDS>7H
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设计方案 K18Sj,]B
Ø 柱面环绕式 ;,F:.<P
Ø 多面式 ^=gzm s
Ø 楔形面 kmfxk/F }
Ø 球形面 > ;zQ.2*
■ 单镜设计 #ZvDf5A
■ 双镜设计 k>dzeH
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像散&斗鸡眼 ums*EKjs97
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盲点 +_E 96`P
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超级斗鸡眼 !K319 eE
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像散&斗鸡眼 0?d}O j
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双镜设计 o\7 q!
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（等视角，零畸变，无色差） #X?#v7i",D
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双镜设计基本结构 BavGirCp
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设计结果 s@c.nT%BYL
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最终结构 _wM YA 8n
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视场 t<QSp6n""
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性能指标 gcNpA?mC|u
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） s.oh6wz
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） UA i] hUq
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） 1FQ_`wF4
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） -6./bB g
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） g Q@fe3[
Ø 色环：人眼无法分辨 31@m36? X
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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）
