引言
%J8uVD. 2 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。
8osP$"/o UaB2vuL*= 产品目的
PJPKn0,W Ø 协调水下作业手眼一致性
C @Wd Pjxj Ø 广视角
xEg@Y"NQ Ø 单位放大率
8 GeJ%^0o} 设计目标
mLfY^&2Pr Ø 单位放大率
$ ZkT G Ø 广角（从60度提升到160度）
'fYF1gR4 Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
l:~/%= Ø 小畸变
PlR$s Ø 无垂轴色差（全可见光波段）
\ #N))gAQ Ø 低视度调节
.=zBUvy Ø 低双眼差异
>P ~j@Lv 起始
结构 2(f-0or( [)?yH3 
7c!#e=W@B XEBj =5sG 理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度）
#nq_R (9{qT>eJg= 
C]&/k_k t +|t/1s2 角放大率和畸变（45度
视场角放大率1.59）
&g~NkJc0c *D67&/g. 
P#} vi$dZ Dq-[b+bm 
/!%?I#K{Wq Z23T 2 色差（45度视场色差22分，人眼
分辨率约为1分）
V\AY = u (+SL1O P 设计方案
kN6 jX Ø 柱面环绕式
4K
]*bF 44 Ø 多面式
I|wC`VgB Ø 楔形面
MDBqIL]Hc Ø 球形面
h; 6G~D ■ 单镜设计
' e %>Ip ■ 双镜设计
k2(k0HFR ' g d=\gV 
sL,|+>7T^M gvr&7=p 像散&斗鸡眼
}0sLeG J! v\E6N 2.S 
86> @.:d 1bjz :^ 盲点
V.ET uS; ;ik,6_/Y 
"ru YMSpU _St ":9'uU 超级斗鸡眼
6s>io%,: ?_r{G7|D 
? dXAHY YP[8d, 像散&斗鸡眼
.<Ays? zN9#qlfv 
iRx `Nx<@ eJ6 #x$I, 双镜设计
xUNq!({T {|@}xrB （等视角，零畸变，无色差）
N 'n0I^Y1A Lq2 jXy5#n 
V5p^]To! j7$xHnV4 双镜设计基本结构
XMz*}B6GQ Nwd rJ w9 设计结果
eSHsE 3}h
g W_E 
ohs`[U=%~ 'h^Ya?g 最终结构
ex^ 9 l b lEw;X78 + 
&8yGV i p]<)6sZ 视场
6=qC/1,l fP6 \Ur 性能指标
U ^nv) Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
q<Qjc Ø 畸变：0.03%（5%可接受）
(5 CgC < Ø 双眼会聚：12分（几度可接受）
n 83Dt*O Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受）
+o'xyR '( Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算）
vz|(KN[ Ø 色环：人眼无法分辨
U#bmM H 'p78^4'PL （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）
