引言
=CO'LyG 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。
S;oRE' kk *;Cpz[N 产品目的
=E-o@#BS Ø 协调水下作业手眼一致性
+G+1B6 S Ø 广视角
}PM7CZSq Ø 单位放大率
a'd=szt 设计目标
'T7Y5X80$j Ø 单位放大率
7~;)N$d\ Ø 广角（从60度提升到160度）
y1[@4TY] Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
L-zU%`1{M Ø 小畸变
`i+2YCk Ø 无垂轴色差（全可见光波段）
A`"?~_pHC Ø 低视度调节
X&Sah}0V& Ø 低双眼差异
nzF2Waa- 起始
结构 vP\6=71Y 4J?\JcGs 
"'/+}xM"5 mHa~c(x 理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度）
Sr_hD5! ~Q5]?ZNX 
ux, eY 0uIBaW3s 角放大率和畸变（45度
视场角放大率1.59）
|?hsMN 4n1 g@A=y 
M 1T . (y1S*_D
1&vR7z]* mx#)iHY 色差（45度视场色差22分，人眼
分辨率约为1分）
-BWWaL T_# 8i^;D 设计方案
d(Hqj#`-31 Ø 柱面环绕式
"-j96
KD Ø 多面式
N vTp1kI] Ø 楔形面
vNdW.V} Ø 球形面
m=Mk@xfQ# ■ 单镜设计
D&pX0 ■ 双镜设计
@\M^Zuo B\l 0kiNT 
]z | 2 J6ed 像散&斗鸡眼
i 6y=3k fI'+4
)@x 
[Z&<# - nZG
zez 盲点
P0U&+^W"9 wD W/?lT& 
G*~CB\K_ 0-57_";%Q 超级斗鸡眼
5 PP^w~n 8@|{n`n] 
1]vDM&9 >6IUle>z 像散&斗鸡眼
t2|0n o O7 yj< 
|KO[[4b ?+ K@:Ab'(P^| 双镜设计
NLUO{'uUW %:Y(x$Qy （等视角，零畸变，无色差）
@X9T" "9N;&^ I 
=}Q|#C H
]! P[? 双镜设计基本结构
u D[T l a4Z e!l( 设计结果
ULs'oT)K; V N$7r 
`DM)tm3&m Dd-a*6|x 最终结构
Vock19P }r;=<mc,O 
K}GR U) kpNp}b8'] 视场
cm q4w&x/ Y]5MM:mI 性能指标
1s(i\&B Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
0O-"t P8o Ø 畸变：0.03%（5%可接受）
qG9j}[d' Ø 双眼会聚：12分（几度可接受）
Vl>KeZ+ Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受）
"5?1S-Vl Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算）
02,.UqCz Ø 色环：人眼无法分辨
2 !9Zw$ C@<gCM j," （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）
