引言
FE1dr_i 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。
g DnG!i+ `xbk)oW# 产品目的
Ki-CJ y Ø 协调水下作业手眼一致性
}vO^%Gd Ø 广视角
,<zZKR_ Ø 单位放大率
De|@}@ 设计目标
"z^Ysvw&~ Ø 单位放大率
d; @Kz^ Ø 广角（从60度提升到160度）
yo V"?W >! Ø 小尺寸（目标是小于60mm）
9!V<=0b/ Ø 小畸变
J8a4.prqI Ø 无垂轴色差（全可见光波段）
0 t 7yK Ø 低视度调节
;BoeE3*
6 Ø 低双眼差异
y)U8\ 起始
结构 R4}G@&Q =}7wpTc, 
2!dIW5I c [ff|-<g 理想平板结构的折射光路（水中视场90度，眼睛视角140度）
Y_PCL9G{p I}Q3B3Byg 
c#9 zw[y-L `Y.RAw5LrE 角放大率和畸变（45度
视场角放大率1.59）
Q}]:lmqH r3Z-mJ$: 
2ok>z$Y { b/60xl? 
4) 9X) Qx %8
cFzyE* 色差（45度视场色差22分，人眼
分辨率约为1分）
. 36'=K iG! MIt* 设计方案
}Sp MHR` Ø 柱面环绕式
)X\3bPDJR Ø 多面式
TQ@*eoJj Ø 楔形面
>E"FoZM= Ø 球形面
9>@_};l ■ 单镜设计
=sG (l ■ 双镜设计
\/K>Iv'$ ~`tc|Zu 
{yVi/*;f^ nEOhN 像散&斗鸡眼
&;9<a^td g;]2'Rj 
o?{VGJH <v :g<dwuVO 盲点
@ n;WVG s3kh (N 
`p1`Sxz? 5+%BZ 超级斗鸡眼
+<
BAJWU ~,':PUkiV 
GUat~[lUrj ! h9 An 像散&斗鸡眼
f.+e JpS:}yyJ>N 
%q>gwq
A _rjCwo\ 双镜设计
wK#UFOp MiOSSl}; （等视角，零畸变，无色差）
, is
.{ y =t)eT0 
e1&c_"TOih :X`J1E]Rjd 双镜设计基本结构
62vz 'b *QLl
jGe 设计结果
PVEEKKJP]J >b*Pd
*f 
yMz@ -B ~q|^z[7 最终结构
/.WD '*H toIljca 
QX(:!b NmtBn^ t 视场
?6j@EJ<2q >{GC@Cw 性能指标
O4$:
xjs Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
m5d;lrk@&/ Ø 畸变：0.03%（5%可接受）
SKG_P)TnO Ø 双眼会聚：12分（几度可接受）
.Uih|h Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受）
wp*;F#: G Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算）
MF E%q Ø 色环：人眼无法分辨
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cZ+ C t SAo\F （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）
