引言 _-&.=3\1
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。 qC4-J)8 Wk
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产品目的 4r. W :}4:
Ø 协调水下作业手眼一致性 $;CC
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Ø 广视角 }m H>lN
Ø 单位放大率 tAA7
设计目标 W*<]`U_.
Ø 单位放大率 /( V=Um^0
Ø 广角（从60度提升到160度） 4PWr;&
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） yx2.7h3
Ø 小畸变 Rpk`fxAO
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） ':V_V. :
Ø 低视度调节 DOerSh_0W
Ø 低双眼差异 RF)B4D-W
起始结构 #I?iR 3u
1955 (:I
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理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） <yS"c5D6
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） Y*k<NeDyn
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Y/0O9}hf
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） y^=oYL
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设计方案 @6q$Zg/
Ø 柱面环绕式 FA9e(Ha
Ø 多面式 $-]setdY
Ø 楔形面 q=Yerp3~
Ø 球形面 a{*'pY(R0$
■ 单镜设计
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■ 双镜设计 RuNH
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像散&斗鸡眼 1ckw[ 0d
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盲点 {H; |G0tR
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超级斗鸡眼 xqWrW)
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像散&斗鸡眼 W4*BR_H&*
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双镜设计 2{kfbm-89t
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（等视角，零畸变，无色差） 'lsq3!d.
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双镜设计基本结构 /B@% pq
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设计结果 @GZa:(
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最终结构 5m USh3
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视场 sx<+ *Trl
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性能指标 /W$y"!^)J1
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） \v3> Eo[
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） {9.~]dI|L
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） renmz,dJ,
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） RQS:h]?:l
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） mGpkM?Y"
Ø 色环：人眼无法分辨 k3 /JQ]'D
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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）
