引言
CVAX?c{ 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。
\ cr)O ^& >d9b"T 产品目的
5qL ;@Y Ø 协调水下作业手眼一致性
)8JfBzR Ø 广视角
]Yc iLc( Ø 单位放大率
?!Wh ^su- 设计目标
gb^<6BYUG Ø 单位放大率
v;WfcpWq2 Ø 广角（从60度提升到160度）
JeXA *U# Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
yADX^r( Ø 小畸变
Ai*+LSG Ø 无垂轴色差（全可见光波段）
G'<Ie@$6l Ø 低视度调节
'44I}[cA/ Ø 低双眼差异
SR$?pJh D% 起始
结构 d(_;@%p1X N|3a(mtiZ' 
:#zVF[Y(2 8=-/0y9, 理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度）
c D5N '3
oB8LJZ; 
84g8$~M X
2Zp @q( 角放大率和畸变（45度
视场角放大率1.59）
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< ht^Ck f5`q9w_c 
T!2gOe -\[&<o@/D 色差（45度视场色差22分，人眼
分辨率约为1分）
;[ q> "+Kp8n6 设计方案
[NU@A >H Ø 柱面环绕式
sHPK8Wsg Ø 多面式
~j36(`t Ø 楔形面
68()2v4X Ø 球形面
cR6Rb[9 N ■ 单镜设计
k fY 0u ■ 双镜设计
Yc-gJI*1 QR\2 %}9b 
w g kY \Q bNG7A[|B 像散&斗鸡眼
R/\ qDY,@ u):Nq< X 
X?z
CB L Jw y,- 盲点
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?hOv Y) bqwn_=. 超级斗鸡眼
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>f:OU," .F]"%RK[ 像散&斗鸡眼
qpX`Z Y^ l}XnCOIT, 
3a ?dNwM@ m/"}Y]n! 双镜设计
{q/D,Rh8 V? r(; x （等视角，零畸变，无色差）
ZJOO*S %&M*G@j 
UW],9r/PD@ Z"d21D~h9` 双镜设计基本结构
`C)|}qcC feT.d +Fd 设计结果
E. 4 X, P] Xl 
)vD|VLV G8@LH 最终结构
0F %V+Y\R wT&P].5n 
# OsUF,NU B18?)LA 视场
#F:\_!2c zxy/V^mu 性能指标
Z#flu Q%V Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
T-.Bof (?w Ø 畸变：0.03%（5%可接受）
|K'7BK_^J Ø 双眼会聚：12分（几度可接受）
g acE?bW' Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受）
7DB!s@"
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算）
X~rHNRIU Ø 色环：人眼无法分辨
PaBqv] F=V_ ACU （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）
