引言 K_`*ZV{r
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。 H'I|tPs
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产品目的 z$G?J+?J
Ø 协调水下作业手眼一致性 5HG 7M&_
Ø 广视角 vFb{(gIJ
Ø 单位放大率 T-&CAD3 ,O
设计目标 r _xo>y~S
Ø 单位放大率 B\| >i~u(
Ø 广角（从60度提升到160度） /_, ~dt
Ø 小尺寸（目标是小于60mm） `P/* x[?
Ø 小畸变 j`BF k>
Ø 无垂轴色差（全可见光波段） g8XGZW!
Ø 低视度调节 V@>?lv(\
Ø 低双眼差异 `1EBnL_1
起始结构 w^|,[G ^}H
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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） NH 'RU`U)
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角放大率和畸变（45度视场角放大率1.59） 8.pz?{**T
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色差（45度视场色差22分，人眼分辨率约为1分） $+P v
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设计方案 >.{
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Ø 柱面环绕式 e_1mO 5z
Ø 多面式 ] 3={o3[:
Ø 楔形面 M8[YW|VkP
Ø 球形面 "[[fQpe4@
■ 单镜设计 @0
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■ 双镜设计 /kw4":{]
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像散&斗鸡眼 yQi|^X~?$
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盲点 _5`M( ;hL2
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超级斗鸡眼 V)@MM 2,
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像散&斗鸡眼 /yykOvUO
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双镜设计 |iwTzlt*#
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（等视角，零畸变，无色差） 25ayYO%PTc
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双镜设计基本结构 dt \O7Rjw8
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设计结果 $U8a p4EXM
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最终结构 K[kmfXKu
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视场 SRD&Uf0M
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性能指标 yBe/UFp+
Ø 视场：140度（横向）X 90度（纵向）（水中和眼中）
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Ø 畸变：0.03%（5%可接受） O#EBR<CuK
Ø 双眼会聚：12分（几度可接受） SW; b E
Ø 视场会聚度变化：1.14分（几分可接受） RdDcMZ
Ø 分辨率：多数视场小于1分（以6mm瞳孔计算） p!a%*L fND
Ø 色环：人眼无法分辨 ZF
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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）
