引言 O@wK[(w^
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。 \E77SO,$
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产品目的 e1UITjy
Ø 协调水下作业手眼一致性 *{|$FQnR>(
Ø 广视角 :v)6gz(p
Ø 单位放大率 [S0mY["
设计目标 *gDl~qNRoS
Ø 单位放大率 M*(H)i;s:w
Ø 广角（从60度提升到160度） 7&foEJ3q
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） #Kl}= 1
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Ø 小畸变 ,rai%T/rL
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） c]NN'9G!{
Ø 低视度调节 3ev -Iqz
Ø 低双眼差异 = ^s$
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起始结构 (v^Z BM_
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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） 8k H< $9
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） GW/WUz K
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） V:Mk)8Gf|
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设计方案 bLlH//ZRH
Ø 柱面环绕式 :,~K]G
Ø 多面式 f3#X0.':
Ø 楔形面 SiTeB)/
Ø 球形面 :tbd,Uo
■ 单镜设计 8UM0vNk
■ 双镜设计 #xp(B5
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像散&斗鸡眼 D/: 3R ZF
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盲点 K*+6`z#fMF
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超级斗鸡眼 -Qb0:]sV#
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像散&斗鸡眼 m &/=&S
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双镜设计 y6%<zhs
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（等视角，零畸变，无色差） wS$46M<
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双镜设计基本结构 mH\@Qd F
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设计结果 h (N=V|0
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最终结构 Gru ALx7
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视场 a.,_4;'UE1
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性能指标 }N,>A-P
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） xZ+]QDKC
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） >S.91!x
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） = DMbz`t
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） C *rd;+1A
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） \ja `c)x
Ø 色环：人眼无法分辨 ny1 \4C
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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）
