引言 (^W
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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。 :R=7dH~r
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产品目的 *g
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Ø 协调水下作业手眼一致性 [kpQ:'P3
Ø 广视角 6W
Ø 单位放大率 yPT o,,ca=
设计目标 @aN~97
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Ø 单位放大率 Nt]nwae>A
Ø 广角（从60度提升到160度） ctHQZ#.[(
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） j@#RfVx
Ø 小畸变 `KLr!<i()
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） j~S=kYrGM
Ø 低视度调节 <+r~?X_
Ø 低双眼差异 RT vOaZ
起始结构 +~YoP>
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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） ^fsC ] 9NS
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） gBWr)R
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） DzA'M X
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设计方案 % dr*dA'
Ø 柱面环绕式 GV ) "[O
Ø 多面式 J4 j:nd
Ø 楔形面 KRn[(yr`%
Ø 球形面 @].!}tz
■ 单镜设计 b{ A/M #=
■ 双镜设计 UUbO\_&y
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像散&斗鸡眼 x QzW6H|
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盲点 ^ r (]S%
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超级斗鸡眼 rK}sQ4z=
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像散&斗鸡眼 +R;LHRS%
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双镜设计 *> Be w
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（等视角，零畸变，无色差） -byaV;T?"
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双镜设计基本结构 hB aG*J{
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设计结果 mF4OLG 3L0
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最终结构 RF
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视场 [(TmAEON
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性能指标 OS>%pgv
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） @(N}
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Ø 畸变：0.03%（5%可接受） J_|%8N{[x
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） jJ2{g> P0P
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） loBW#>
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） G@T_o4t
Ø 色环：人眼无法分辨 MAX?,- 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）
