引言 JX(J Z/8B^
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。 ~hPp)- A
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产品目的 7. 9n
Ø 协调水下作业手眼一致性 :-7`Lfi@%
Ø 广视角 iPX6 r4-
Ø 单位放大率 \k_0wt2x 1
设计目标 I{Ate L
Ø 单位放大率 QN:gSS{30
Ø 广角（从60度提升到160度） T1c2J,+}R
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） BL6t>
Ø 小畸变 !1K<iz_8
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） T;X8 T
Ø 低视度调节 h" cLZM:6
Ø 低双眼差异 DbFT NoVR
起始结构 Xjc{={@p3
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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） '`$a l7D
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） P |YBCH
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） 6*%3O=*
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设计方案 1XQJ#J 1/
Ø 柱面环绕式
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Ø 多面式 gE%{#& *
Ø 楔形面 oomB/"Z
Ø 球形面 eW #U<x%P
■ 单镜设计 HB yk 1
■ 双镜设计 pe=Ou 0
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像散&斗鸡眼 j$ <uE{c
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PI~LbDE
7q?u`3l
盲点 zlzr;7m
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超级斗鸡眼 itb0dF1G
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像散&斗鸡眼 Dv?'(.z
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双镜设计 ( v(!l=3
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（等视角，零畸变，无色差） /'?Fz*b
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双镜设计基本结构 X||Z>w}v
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设计结果 {n}6
2/S~l;x
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最终结构 \ &1)k/
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视场 A3ad9?LR[R
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性能指标 J7X-=E D
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） j eF1{ %
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） k^AI7H
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） S W(h%`U
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） cAJKFu X"
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） w#[Ul9=?6
Ø 色环：人眼无法分辨 Knsb`1"E^6
k+S+ : 5
（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）
