引言 L\ GjG&Y5
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。 ktEdbALK
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产品目的 RE K(^1
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Ø 协调水下作业手眼一致性 n7>L&?N#y#
Ø 广视角 WP}NHz4H
Ø 单位放大率 )XFaVkQ}
设计目标 [yyL2=7
Ø 单位放大率 sY%nPf~9q'
Ø 广角（从60度提升到160度） '{-7%>`bn
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） D_)i% k\
Ø 小畸变 ]-2Q0wTj
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） t[|aM-F&>
Ø 低视度调节 L-,C5^
Ø 低双眼差异 > 508-)'
起始结构 eBN!!Y:7
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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） rFJPeK7
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） wG-l R,glb
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） 9sId2py]W
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设计方案 ],l}J'.8<V
Ø 柱面环绕式 JNL9t0 x
Ø 多面式 7jzd
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Ø 楔形面 )wb&kug -
Ø 球形面 B]lM69Hz
■ 单镜设计 3[UB3F 4K
■ 双镜设计 '[ zy%<2sL
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像散&斗鸡眼 -"} mmTa*<
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盲点 `%<^$Ng;
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超级斗鸡眼 [IRWm N-
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像散&斗鸡眼 bL 9XQ:$C
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双镜设计 +m]Kj3-z@
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（等视角，零畸变，无色差） +)U>mm,
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双镜设计基本结构 6 JUjT]S%
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设计结果 Cj3C% W
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最终结构 cms9 ]
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视场 N~0~1
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性能指标 ? 1
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Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中） E,$5 V^
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Ø 畸变：0.03%（5%可接受） W"&Y7("y
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） 6ntduXeNVh
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） rhQv,F9
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） xu(N'l.7&
Ø 色环：人眼无法分辨 s;!Tz)
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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）
