引言 qGa<@ b
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。 JS7dsO0;
GP]TnQ<*;
产品目的 k1i Lnza%
Ø 协调水下作业手眼一致性 t/ eo]
Ø 广视角 ;+%Z@b%
Ø 单位放大率 @1.9PR$x
设计目标 ~:Ixmqi}R
Ø 单位放大率 DMMLzS0A
Ø 广角（从60度提升到160度） !4B_$6US
Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
UTX](:TC
Ø 小畸变 q{@P+2<wF
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） w `!LFHK
Ø 低视度调节 M=+M8M`Iy
Ø 低双眼差异 [; @): 28"
起始结构 >0V0i%inmF
ohplj`X[21
O PiaG!3<
ee<H@LeG
理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） Ilef+V^qr
8[HZ @@
9K $]h2
%~ \
角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） 5)*6V&
\n(R Of^'
6eo4#/+%
Y^3)!>
4d-q!lR pa
4k$0CbHx0
色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） kjX7- ZPY
eP?~- #
设计方案 R8uj3!3^
Ø 柱面环绕式 p z @km
Ø 多面式 sDAK\#z
Ø 楔形面 Gc^t%Ue-H)
Ø 球形面 /f]/8b g>
■ 单镜设计 Um'Ro 4
■ 双镜设计 tj0Qr-/
P'F~\**5
"ZqEP R)
B{99g wMe]
像散&斗鸡眼 b- uZ"Kf^
0@v 2*\D#
8~qlLa>jc
-xTKdm
D
盲点 }Az'Zu4 =
952V@.Zp
j%u8=
ZR6&AiL(Bj
超级斗鸡眼 _G[6+g5|
3 69Zu4|u
6Wb!J>93
Tplg2p% k
像散&斗鸡眼 `/c@nxh
F~'sT}A*
:ovt?q8">
sy=dY@W^
双镜设计 Onyh 1
g+3Hwtl
（等视角，零畸变，无色差） /D8EI
u9,=po=+7f
G}q<{<+$
FXxN>\76.
双镜设计基本结构 2; h+;G
I<KCt2:X
设计结果 ,A?{~?u.
FF jRf
V4Qz*z%
[lZ=s[n.
最终结构 CMFC"e S e
S NN #$8\
w?i)/q
\ JG
#m
视场 z : ? :
Gj*SP U
性能指标 L@+Z)# V
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） Wy!uRzbBv
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） 7<vy;"wB
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） "5 y<G:$+~
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） sN=KR qe
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） EF eAr@nj
Ø 色环：人眼无法分辨 >gF-6 n PQ
_=6vW^ s
（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）
