引言 P iAA,
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。 &?YQVwsN
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产品目的 CS6,mX
Ø 协调水下作业手眼一致性 bU_9GGG|
Ø 广视角 C Q3; NY=o
Ø 单位放大率 ]j_S2lt
设计目标 &t%ICz&3
Ø 单位放大率 M}M.
Ø 广角（从60度提升到160度） 6 !b9 6bV
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） B nAia3z
Ø 小畸变 ogjm6;
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） o t-!_w<
Ø 低视度调节 _=4Dh/Dv
Ø 低双眼差异 1 ht4LRFi
起始结构 bO^%#<7
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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） `2S%l, >)#
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） c67O/ B(
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） #4d 0/28b
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设计方案 7jEAhi!Cq(
Ø 柱面环绕式 OEZXV ;F
Ø 多面式 Wq"pKI#x
Ø 楔形面 SznNvd <
Ø 球形面 J+Y& a&j.
■ 单镜设计 C5;"mo-
■ 双镜设计 }Y< (1 w
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像散&斗鸡眼 c;wt9J.f
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盲点 i,b>&V/Y$
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超级斗鸡眼 *: GoS?Ma
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像散&斗鸡眼 +F+jC9j(<
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双镜设计 l|5ss{llR
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（等视角，零畸变，无色差） O:k@'&
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双镜设计基本结构 oh,Nu_!
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设计结果 ~Dgui/r9J
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最终结构 MhJq~G p
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视场 [(UQQa=+
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性能指标 6t*=.b,N
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） fZ Xd<Fg+
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） DF9Br
D0{
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） wk)gxn1A,
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） Mt-y{* 6!k
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） _ mFb+8C
Ø 色环：人眼无法分辨 S E%i@}
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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）
