引言
W,t`DMC 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。
$z@nT.x5 @Js@\)P79 产品目的
<V8=*n"mR Ø 协调水下作业手眼一致性
yzG BGC Ø 广视角
J,`I>^G Ø 单位放大率
=NRiro 设计目标
fL&e^Q Ø 单位放大率
ciPq @kMV Ø 广角（从60度提升到160度）
y<yU5 Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
$*9:a3>zny Ø 小畸变
eX^ F^( Ø 无垂轴色差（全可见光波段）
#vcQ =%;O Ø 低视度调节
V4g vKWc Ø 低双眼差异
E3_ 5~> 起始
结构 8PRB_ny 1!ijRr 
<ou=f' {~=gKZ:-@ 理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度）
Aacj? r?Pk}Q 
Wb{8WPS '&y+,2?;Y[ 角放大率和畸变（45度
视场角放大率1.59）
UzkX;UA "Z
a}p|Ct 
1~ *JenV- c/G^}d% 
;q2e[ y t(- 5l 色差（45度视场色差22分，人眼
分辨率约为1分）
UO>S2 u 4?7 OP
t6 设计方案
)-LS n Ø 柱面环绕式
{y>Kcfc/?E Ø 多面式
/gLi(Uw Ø 楔形面
pW2-RHGJY Ø 球形面
@0%^\Qf2 ■ 单镜设计
kc" SUiy/ ■ 双镜设计
#tt*yOmiH )G$0:-J - 
?OW J UmQ x):h|/B 像散&斗鸡眼
H|B4. z {(`xA,El 
;c>IM] &28%~&L 盲点
)u5+<OG}= -(
;jT@eBJ dmE.yVI"O 超级斗鸡眼
8Jf4" ; RD'i(szi? 
Z|$OPML X 8|\?imOp\[ 像散&斗鸡眼
25jgM!QBXF R;2
Z~P 
=xsTVT;sj 1 mz72K 双镜设计
mA' ]*)L1 vBjrI*0 （等视角，零畸变，无色差）
U>kL|X3 V .t|B6n! 
r4Jc9Tv d c7(Lk"G8 双镜设计基本结构
Ln5g"g8gb% A<s9c=d6 设计结果
=LMM ]'no, :/'oh]T| 
vTUhIFa{ ;R{ffS6 最终结构
d,caO E8N 'nh^'i&0. 
@t?uhT*Z= \L{V|}" X 视场
; )J\k2 /%w3(e 性能指标
n |f Huv Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
*.F4?i2D Ø 畸变：0.03%（5%可接受）
* b+ ~@o Ø 双眼会聚：12分（几度可接受）
M[7$cfp-Y~ Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受）
`E 2HQA@ Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算）
j z72~+)T Ø 色环：人眼无法分辨
% /Y; OtFGo 8 （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）
