[01182389]低视力电子助视器的研发与应用推广

一、课题来源与背景 全世界目前有低视力患者 1.6亿,有25%的低视力患者需要视觉辅助与康复治疗。我国每年就新增盲人45万,低视力100多万,电子助视器是辅助低视力患者进行康复治疗和提高生活质量的最佳选择。 电子助视器目前大部分是国外品牌,其关键技术--有限远共轭距变焦光学系统开发--掌握在索尼、佳能等国际知名镜头生产厂商手中,价格较为昂贵。突破电子助视器的瓶颈技术,开创自主品牌的电子助视器产品,将惠及广大低视力患者群体,同时也有助于培育国内低视力康复治疗与保健市场。 电子助视器正朝着小型化和结构简约型的方向发展,要求变焦光学系统的结构更加紧凑,限制了系统中移动组元的导程,较难实现大变倍比,又因为光学系统视场角较大,轴外像差校正难度很高。国内因为缺乏专业的研发团队对这类变焦光学系统进行研制,高性能电子助视器镜头就只能依靠进口。本项目的研究工作就是研制具有自主知识产权的有限远共轭距变焦光学系统模组,并将其应用于新型电子助视器样机中。 二、合同规定的技术经济指标 1.编写完成有限远共轭距变焦光学系统初始结构设计程序; 2.为低视力电子助视器设计并制造出具有8 倍变倍比的变焦光学系统; 3.图像传感器采用30 万像素以上的1/3 英寸或1/4 英寸CCD 或CMOS; 4.在19 英寸显示器上显示时,图像的初始放大倍率不低于2 倍; 5.编制光学零件的制造与装配公差,绘制光机零部件工程图和整体装配图。 三、项目完成情况 1. 研制出低视力电子助视器的核心部件-有限远共轭距连续变焦光学系统,该变焦系统可以达到8 倍以上机械补偿式变焦功能; 2. 开发出具有自主知识产权的电子助视器样机4 台; 3. 发表学术论文3 篇 （1） 王媛媛,吕帆,陈浩,朱德喜,金成鹏,厉以宇用于电子助视器的有限远共轭距连续变焦光学 系统中华眼视光学与视觉科学杂志12（3）, 168～171 2010 （2）Yuanyuan Wang,Jianqi Cai,Xiaozhou Yu, Fan, Lu .Freeform Ophthalmic Lenses Power Map Measurement based on two-dimensional RonchiTest Techniques Proc. of SPIE, 2012 Vol.8417 84173A-1 EI 收录 （3）王媛媛,蔡建奇,吕帆朗奇光栅法检测自由曲面镜片光焦度光电工程Vol.38,No.9 111-114 4. 发明专利1 项 高精度自动对焦装置冯海华,厉以宇,陈浩,吕帆,瞿佳ZL 200910155310.X 四、技术的创造性及先进性 1、本项目在国内首次为电子助视器设计并开发出具有大变倍比的有限远共轭距连续变焦光学系统模组。 2、在国内首次显示了基于微型步进电机-丝杆-拨杆组合结构的变焦模组驱动装置的模块化开发,为实现具有自动对焦功能的新型电子助视器提供了必要条件。 本项目研制完成了多台电子助视器原型样机,其中核心部件有限远共轭距连续变焦光学系统完全依靠独立自主开发,其变倍比设计值为9×,实际变倍比在8× 以上,所研制的样机拥有自主知识产权。目前正在研制的新一代电子助视器试样,变倍比设计值达到10×,与国际同类产品的最高技术指标持平。 项目组掌握了电子助视器变焦镜头自动对焦功能模组中的精密光机硬件、运动组元控制和自动对焦软件三项关键技术,相关技术已申请发明专利并获得授权,为电子助视器的产业化与应用推广奠定良好基础。