引言 ) ZNH/9e/
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。 S
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产品目的 /l At&0
Ø 协调水下作业手眼一致性 9<\wa/#
Ø 广视角 qrm~=yU%
Ø 单位放大率 "'I I~/9
设计目标 O1rnF3 Be
Ø 单位放大率 3x 'BM AA+
Ø 广角（从60度提升到160度） [< f\+g2ct
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） 1 ,[T;pdDd
Ø 小畸变 "E 8-76n
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） <\2,7K{{+;
Ø 低视度调节 GG %j+Ed
Ø 低双眼差异 3xV
起始结构 >9Ub=tZm
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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） N7}.9%EV
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） M q6.!j
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） r$R(4q:
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设计方案 j D$T
Ø 柱面环绕式 QZt/Rm>W0
Ø 多面式 <iJ->$
Ø 楔形面 O2e ty2}?f
Ø 球形面 O' A''}M
■ 单镜设计 FU5vo
■ 双镜设计 r? [PIf
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像散&斗鸡眼 Y
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盲点 Y@_ i32,r
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超级斗鸡眼 }4
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像散&斗鸡眼 L7%Dc2{^(
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双镜设计 E/Eny 5
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（等视角，零畸变，无色差） h,rGa\ X~0
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双镜设计基本结构 k "'q
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设计结果 (s,Nq ~O
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最终结构 4US8B=jk
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视场 K>w}(td
Ep.,2H
性能指标 e7>) Z
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） ORp6
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） FavU"QU&|
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） mQ('X~l
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） >"5^]o2?~l
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） xXp\U'Ad~~
Ø 色环：人眼无法分辨 {KdC5 1"Nv
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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）
