引言 B\/"$"
由于水和空气的折射率差异，平面潜水镜的放大率为1.3倍位，而水中的视角则只有大约60度。并且，其成像效果严重受到垂轴色差（“色环”）和畸变的影响。对于水下作业应用（例如水下焊接），这些问题将导致难以协调手眼一致性，这是极其不希望看到的。因此，设计一款具有大视角（140度），单位放大率的潜水眼镜则可谓是一项令人称奇的非凡任务。在这份文档中，将会涉及这项任务的光学设计问题，同时包含设计过程和结果。 SM<kR1bo
FY^#%0~
产品目的 3#IU^6l:1S
Ø 协调水下作业手眼一致性 k Xs&k8
Ø 广视角 #^\q Fj
Ø 单位放大率 5i 6*$#OM_
设计目标 *zf@J '
Ø 单位放大率 f/FK>oUh
Ø 广角（从60度提升到160度） @iW^OVpp<8
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） EmaVd+Sw
Ø 小畸变 l& ]Wyaz@n
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） Bn[5M [
Ø 低视度调节 q}nL'KQ,n
Ø 低双眼差异 K3c(c%$<R
起始结构 4z~%gt74O]
oic}G o
\~1>%F'op
[jOvy>2K]
理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度） 5]Wkk~a
|;L%hIR[
q=o "]
6
x k1pZQ8c
角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） xaiA?
U 0$?:C+?
2n9E:t c
m[@7!.0=
[7QIpt+FSo
D]I]I!2c
色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） 9Q!X~L|\ S
G8JwY\
设计方案 . PzlhTL7
Ø 柱面环绕式 n g Z kBX
Ø 多面式 8:BPXdiK
Ø 楔形面 5UFR^\e
Ø 球形面 I+) Acy;
■ 单镜设计 #-QQ_
■ 双镜设计 - PHVM=:
(HHVup1f
u}Q@u!~e9
uW.)( l
像散&斗鸡眼 Eua\N<!aai
}tH$/-qnJE
{y{& tz Z
I|6wPV?
盲点 p'2ZDd =v
]LvpYRU$P
] M "l-A
oS b,)k@
超级斗鸡眼 ; r SpM
N Fc@Kz<H
:v_H;UU
6J|E e 1Ez
像散&斗鸡眼 ^#H%LLt
}&Eb {'
SX$Nef9p
[:HT=LX3
双镜设计 FW)G5^Tf
YN \!I
（等视角，零畸变，无色差） `-l, `7e'
E7eOKNVC#
QyJ2P{z
y<|vcg8x
双镜设计基本结构 0Ey*ci^ue
ub |tX 'o
设计结果 w[>/(R7im
A z_s"}G
$-dz1}
q4XS
E,
最终结构 _ ,h h O
Z4\$h1tl
c}nXMA^^
d7x d"
视场 +LwE=unS
mdu 5aL
性能指标 Z/ "jLfP
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） mWUo:(U
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） p]d3F^*i
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） VP4W~;UV|\
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） zOR
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） r)jj]$0
Ø 色环：人眼无法分辨 Bc {#ia
90%alG 1>y
（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）
