引言 rr#K"S P
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。 piU /&
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产品目的 +~xnXb1
Ø 协调水下作业手眼一致性 b;)~w U=
Ø 广视角 =)hVn
Ø 单位放大率 ^$&k5e/}C
设计目标 `R"I;qV
Ø 单位放大率 WK="J6K5
Ø 广角（从60度提升到160度） b T
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Ø 小尺寸（目标是小于60mm） upeU52@\
Ø 小畸变 6U^\{<h_c
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） ^
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Ø 低视度调节 [ `]4P&
Ø 低双眼差异 _|"Y]:j_
起始结构 #2`D`>7456
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） S1/`th
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） /m!Cc/Hv
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） -{`@=U
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设计方案 JWA@+u*k
Ø 柱面环绕式 BL 3gKx.'
Ø 多面式 W+*5"h
Ø 楔形面 M)sZSH.<O
Ø 球形面 #z1H8CFL"
■ 单镜设计 !?^b[
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■ 双镜设计 3 =W!4
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像散&斗鸡眼 rpw.]vnn
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盲点 v:+ ~9w+
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超级斗鸡眼 *Sh^ J +j
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像散&斗鸡眼 fAB e
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双镜设计 N?X~ w <
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（等视角，零畸变，无色差） Ge d [#Q
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双镜设计基本结构 xAggn
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设计结果 ^*\XgX
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最终结构 <_(/X,kBK
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视场 pKS
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性能指标 lD{A a!\
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） >c- fI$]
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） l]<L [Y,E-
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） Lr`1TH,
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） Dz./w
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） 5Zw1y@k(
Ø 色环：人眼无法分辨 cQ: "-!ff
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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）
