引言 K!A;C#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。 1yT\|2ARZ%
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产品目的 Z0!yTM/C
Ø 协调水下作业手眼一致性 a&)4Dv0
Ø 广视角 %5-
Ø 单位放大率 je`w$ ^w
设计目标 Q|&Wcxq2!
Ø 单位放大率 v#E RXIrf
Ø 广角（从60度提升到160度） c3X8Wi7m
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） VU ,tCTXz
Ø 小畸变 FtmI\,
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） =qy{8MsjA
Ø 低视度调节 -h1FrDBt
Ø 低双眼差异 Ua\<oD79]
起始结构 oaMh5 FPy
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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） >X0c:p Pu
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） @$]
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） C$#X6Q!,
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设计方案 3E`poE
Ø 柱面环绕式 y
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Ø 多面式 = }6 l.9
Ø 楔形面 8 1&5g'
Ø 球形面 <'l;j"&lp
■ 单镜设计 gW_^GrK pI
■ 双镜设计 FEq R7
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像散&斗鸡眼 Ii4lwZnz
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盲点 =`y.L 5
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超级斗鸡眼 W$_@9W(Bl
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像散&斗鸡眼 8`j;v>2
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双镜设计 TRS R5D[
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（等视角，零畸变，无色差） {2,OK=XM|
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q<` g
i'}Z>g5D
双镜设计基本结构 8LouCv(>
T-L; iH~0
设计结果 ? [K \X
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最终结构 XCTee
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视场 o]vU(j_Ju
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性能指标 R;*3";+v|:
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） b-x, `s
Ø 畸变：0.03%（5%可接受） TLk=H Gw
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） l'2a?1/q
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） f/:XIG
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） k^IC"p Uc
Ø 色环：人眼无法分辨 6k=ink-/
O)tZ` X;
（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）
