引言 H rI(uZ]
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。 a}5/?/
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产品目的 H.#zbKj
Ø 协调水下作业手眼一致性 :XCRKRDLE
Ø 广视角 :?f^D,w_B
Ø 单位放大率 y?ypRCgO.u
设计目标 \<Di |X1
Ø 单位放大率
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Ø 广角（从60度提升到160度） 'QQa :3<x
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） Y20T$5 {#
Ø 小畸变 cNiNLw c
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） "`Y.5.
Ø 低视度调节 HL~DIC%
Ø 低双眼差异 R7 ^ f|/l
起始结构 Z:.*fs5
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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） |^C35 6M>
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） ujh`&GiB+
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Z!*k 0 <Z
色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） L^e %oQ>s
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设计方案 Q&8epO |J
Ø 柱面环绕式 7O<K ?;I
Ø 多面式 Dn@Sjsj>
Ø 楔形面 J8?V1Ad{
Ø 球形面 npMPjknl
■ 单镜设计 x/uC)xm
■ 双镜设计 /kNSB;
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像散&斗鸡眼 #D
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盲点 {9XQ~t"m^
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超级斗鸡眼 %OJq( }
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像散&斗鸡眼 Jp-6]uW
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双镜设计 ?6 //'bO:%
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（等视角，零畸变，无色差） S^_F 0</U,
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双镜设计基本结构 ?JMy
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设计结果 $PFE>=nM
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最终结构 cBQ+`DXn5c
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视场 }Apn.DYbbf
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性能指标 PG@6*E
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
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Ø 畸变：0.03%（5%可接受） S^A+Km3VB
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） .~fov8
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） yny1i9
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Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） B b.U4#
Ø 色环：人眼无法分辨 4D sHUc6
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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）
