引言
Xs#?~~"aC 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。
! X#3w-K 7Vof7Y < 产品目的
} SWA|x Ø 协调水下作业手眼一致性
Is#v6:#^ Ø 广视角
WZDokS R Ø 单位放大率
k[^}ld[ 设计目标
[1 [[$ Dr Ø 单位放大率
8B% O%*5` Ø 广角（从60度提升到160度）
h P6fTZ=Ln Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
P(W \aLp Ø 小畸变
`G:qtHn"Q< Ø 无垂轴色差（全可见光波段）
$`+~QR!h Ø 低视度调节
?8aWUgl Ø 低双眼差异
]pucv! 起始
结构 GoZJDE3 ES2d9/]p- 
dBi3ZC AF O#89M% 理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度）
_dRn0<#1(k LI5cUCl 
V~%WKQ z|4@nqqX 角放大率和畸变（45度
视场角放大率1.59）
XxrO:$ 3M>FU4Ug2 
c]/O^/ &VBD2_T 
<:_]Yl B39PD J]hu 色差（45度视场色差22分，人眼
分辨率约为1分）
\T#(rt\j c )P%O 设计方案
}E\+e!'!2 Ø 柱面环绕式
c rOtQ Ø 多面式
dpOL1rrE Ø 楔形面
ZkV vL4yIK Ø 球形面
)]e d;V ■ 单镜设计
V,* 0<7h ■ 双镜设计
5)zj){wL &4$43\(D 
j2v[-N4 {J G^eFS; 像散&斗鸡眼
i|! 9o: k=q%FlE 
,-NLUS
"w RSVN(-wIi) 盲点
_xZb;PbFE sN \}Q#:8 
=v#A&IPA' ]NhWhJ: 超级斗鸡眼
n <(5B|~y a(t <eN>b! 
sMpC4E d ' @H@ 像散&斗鸡眼
|$*9j" "u p]IhQnj2 
EO!cv,[a FY E9 &{]h 双镜设计
Q9'V&jm 4O,a`:d1$6 （等视角，零畸变，无色差）
#mF Al|O d4=u`2w 
0$dNrq ^xu)~:} i 双镜设计基本结构
WOTu" Yj % !/liS 设计结果
]KPg=@Q/ O5n] 4)< 
=+#RyV sf&K<C]( 最终结构
yDBgSO {d !urd
$Ta 
T {J`t*Ym Ku\#Wj|YrP 视场
Q
X5#$-H@ rQ-z2Pw 性能指标
s*U& [7P Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
`U>b6 {K Ø 畸变：0.03%（5%可接受）
vM;dPE7 Ø 双眼会聚：12分（几度可接受）
kFs kn55 Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受）
s 17gi,"X Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算）
+?g,&NE Ø 色环：人眼无法分辨
z_0 lMX` @z?.P;f 9# （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）
