[转载]CODE V单位放大率广角潜水镜设计 [复制链接]

引言 $HCAC4  
由于水和空气的折射率差异，平面潜水镜的放大率为1.3倍位，而水中的视角则只有大约60度。并且，其成像效果严重受到垂轴色差（“色环”）和畸变的影响。对于水下作业应用（例如水下焊接），这些问题将导致难以协调手眼一致性，这是极其不希望看到的。因此，设计一款具有大视角（140度），单位放大率的潜水眼镜则可谓是一项令人称奇的非凡任务。在这份文档中，将会涉及这项任务的光学设计问题，同时包含设计过程和结果。 jc~*#\N  
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产品目的 %TTL^@1!b  
Ø  协调水下作业手眼一致性 <9.7gwzE  
Ø  广视角 O+Lb***b"  
Ø  单位放大率 }~~^ZtJ\  
设计目标 MG5Sn*(C  
Ø  单位放大率 I)%jPH:ua  
Ø  广角（从60度提升到160度） c^)E:J/  
Ø  小尺寸（目标是小于60mm） %ih7Jt  
Ø  小畸变 ="[](X^ l  
Ø  无垂轴色差（全可见光波段） ne24QZ~}  
Ø  低视度调节 s!fY^3  
Ø  低双眼差异 ~+iJp
W  
起始结构 =2)$|KC  
z.Kq}r^  
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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） ${6'  
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}'0Xz9/ l  
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） XoiYtx53  
R9-JjG2v  
N\e@$1  
2bxMIr  
3udIe$.Q  
Ty:Ir  
色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） HV7(6VSJ+  
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设计方案 $$f$$  
　　Ø  柱面环绕式 +4nR&1z$  
　　Ø  多面式 RGuHXf  
　　Ø  楔形面 [ .uaO  
　　Ø  球形面 >MY.Fr#.m  
　　　　■  单镜设计 WB[G!'  
　　　　■  双镜设计 LtWU
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F1*rUsRKN  
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像散&斗鸡眼 ;/3/R/^g  
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盲点 g*.(! !  
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超级斗鸡眼 GZVl384@  
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像散&斗鸡眼 I/V#[KC  
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双镜设计 `0
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（等视角，零畸变，无色差） l:,UN07s  
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)nxIxr0d-  
P]{.e UB@c  
双镜设计基本结构 j|dzd<kE6  
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设计结果 A"VXs1>_^  
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最终结构 ^O*hs%eO%  
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视场 >*xzSd?\  
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性能指标 iquGLwJ  
　　Ø  视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） Y!$z7K  
　　Ø  畸变：0.03%（5%可接受） l%~zj,ew  
　　Ø  双眼会聚：12分（几度可接受） F|{?GV%hF  
　　Ø  视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） ~0Q72  
　　Ø  分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） 6WM_V9Tidq  
　　Ø  色环：人眼无法分辨 7N=VVD~!b  
ZM`_P!G  
（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）

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