数码扫描放大系统的制作方法

本发明属于光学相关设备领域，具体涉及一种数码扫描放大系统。

背景技术：

随着人类寿命的增长，以及其他各种原因，视力障碍者的人数在不断增多。很多书报等信息介质上的字对于他们而言都太小看不清。某些视力障碍甚至无法通过带老花镜来解决。因此，有必要采取其他技术手段放大字体。

光学放大镜是其中一种主要的技术手段。其实质是一个凸透镜，通过简单的光学原理实现放大，有球面镜片和非球面镜片两种类型。由于光学放大镜携带方便，成本低，因此其使用较广泛。但是其任然存在缺陷，且至少有两点不足：一是，针对球面镜片，由于采取纯光学放大的原理，因此镜的边缘处存在不可避免的明显的畸变。这在长时间阅读过程中会让人产生眩晕感，严重的还会出现呕吐等不良反应；而非球面镜片虽然能够解决畸变，然而并不彻底，且价格昂贵。二是，光学放大镜的放大倍数需要随文字或图片大小变化而变化，需实时进行手动调节。而且由于纯光学放大镜本身的亮度也不高，会对阅读造成很大的困扰。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何实现辅助阅读设备的自动对焦与无极变倍放大，从而有利于阅读者操作和提升阅读舒适感。

为了解决上述问题，本发明提供一种数码扫描放大系统，其特征在于，包括控制显示一体机和输入模块；控制显示一体机包括控制模块、转换模块、执行模块和显示模块；输入模块分别与控制模块、转换模块和执行模块数据连接；控制模块还分别与转化模块和显示模块数据连接；转化模块还与执行模块数据连接；

输入模块，用于获取成像信号和光能信号，并将成像信号传输给控制模块，将光能信号传输给转换模块；

控制模块，用于根据成像信号和光能数字信号生成控制信号并传输给转换模块，以及将成像信号传输给显示模块；

转换模块，用于转换光能信号为光能数字信号并传输给控制模块，以及转换控制信号为执行信号并传输给执行模块；

执行模块，用于根据执行信号来调整输入模块；

显示模块，用于根据成像信号显示出图像；

输入模块包括位于第一光轴上且依次排列的可变透镜、无极变倍器、半透半反镜和成像传感器，以及设置在第二光轴上且依次排列的光源、聚光镜和感光器；半透半反镜位于第一光轴与第二光轴的交叉点上，且半透半反镜在第二光轴上的位置在聚光镜和感光器之间；成像传感器拍摄生成成像信号，感光器检测生成光能信号。

进一步地，可变透镜包括壳体、第一透光板、第一弹性透光膜、第二弹性透光膜、第二透光板、第一直流电源、第二直流电源和导电杆；壳体呈筒状，包括依次连接的第一段、第二段和第三段；第一段与第一透光板、第一弹性透光膜围合成第一腔体；第二段与第一弹性透光膜、第二弹性透光膜围合成第二腔体；第三段与第二弹性透光膜、第二透光板围合成第三腔体；第一段和第三段为电极层；第二段为绝缘层；第一腔体和第三腔体中设有绝缘非极性溶液；第二腔体中设有导电溶液；第一直流电源的正极与第一段电连接，负极通过导电杆与第二腔体中的导电溶液电连接；第二直流电源的正极与第三段电连接，负极通过导电杆与第二腔体中的导电溶液电连接。事实上，第二腔体是一个通过电压调节屈光度大小的凸透镜。

进一步地，无极变倍器包括多个可变透镜。无极变倍器中的多个可变透镜的光心均位于第一光轴上。该光心指第二腔体的光心。

进一步地，执行模块对输入模块的调整包括调节第一直流电源的电压和第二直流电源的电压。优选地，执行模块可以是伺服电机。

进一步地，第一直流电源的电压的调节和第二直流电源的电压的调节是独立的，即对第一直流电源的电压调节不影响第二直流电源的电压调节，反之亦然。

进一步地，每个可变透镜中的第一直流电源的电压的调节和/或第二直流电源的电压的调节均是独立的，即一个可变透镜中的第一直流电源的电压的调节和/或第二直流电源的电压的调节不影响其他可变透镜中的第一直流电源的电压的调节和/或第二直流电源的电压的调节。

进一步地，执行模块对输入模块的调整还包括调节无极变倍器中的可变透镜之间的距离。

进一步地，执行模块对输入模块的调整还包括调节光源的强度。

进一步地，控制模块包括电子计算机。

进一步地，转换模块包括控制电路板。

本发明具有如下有益效果：

控制模块通过感光器接收到的光强度信号，自动调节光源的强度，实现自动测光及自动光照补偿。

可变透镜的独特设计使得能够通过电压变化控制第二腔体的球面曲率改变，即使得屈光度发生变化。执行模块对无极变倍器中的直流电源的电压的调节和无极变倍器中的可变透镜之间的距离的调节，有利于连贯的变倍，且变倍范围理论上可以达到无限大，因此能够实现无极变倍器的无极变倍。执行模块对非无极变倍器中的可变透镜的直流电源的电压的调节，便于实现对焦，且由于存在控制模块，因此可以实现自动对焦。

控制模块能够记录阅读者使用数码扫描放大系统的放大倍数，光照强度等参数，从而有利于不同阅读者阅读习惯的迅速切换，以及在开机使用时迅速切换到所记录的状态。

附图说明

图1是本发明的数码扫描放大系统的各模块的数据交互示意图。

图2是本发明的数码扫描放大系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，具体实施方式中所列举的数据，比如第一分光镜的分光比为5:5只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制发明的范围。

图1和图2示出了本发明的数码扫描放大系统的一个具体实施例，在该实施例中，数码扫描放大系统包括控制显示一体机9和输入模块35。控制显示一体机9包括控制模块31、转换模块32、执行模块33和显示模块34；输入模块35分别与控制模块31、转换模块32和执行模块33数据连接；控制模块31还分别与转化模块32和显示模块34数据连接；转化模块32还与执行模块33数据连接。

输入模块35包括位于第一光轴上且依次排列的可变透镜7、无极变倍器6、半透半反镜4和成像传感器1，以及设置在第二光轴上且依次排列的光源2、聚光镜3和感光器5。其中，半透半反镜4位于第一光轴与第二光轴的交叉点上，且半透半反镜4在第二光轴上的位置在聚光镜3和感光器5之间。

输入模块35的功能是：获取成像信号和光能信号，并将成像信号传输给控制模块31，将光能信号传输给转换模块32。其中，成像信号和光能信号分别来自成像传感器1和感光器5。

控制模块31的功能是：根据成像信号和光能数字信号生成控制信号并传输给转换模块32，以及将成像信号传输给显示模块34。

转换模块32的功能是：转换光能信号为光能数字信号并传输给控制模块31，以及转换控制信号为执行信号并传输给执行模块33。

执行模块33的功能是：根据执行信号来调整输入模块35。

显示模块34的功能是：根据成像信号显示出图像。

可变透镜7包括壳体、第一透光板71、第一弹性透光膜72、第二弹性透光膜77、第二透光板78、第一直流电源22、第二直流电源23和导电杆24。壳体呈筒状，包括依次连接的第一段73、第二段75和第三段76；第一段73与第一透光板71、第一弹性透光膜72围合成第一腔体74；第二段75与第一弹性透光膜72、第二弹性透光膜77围合成第二腔体21；第三段76与第二弹性透光膜77、第二透光板78围合成第三腔体79；第一段73和第三段76为电极层；第二段75为绝缘层；第一腔体74和第三腔体79中设有绝缘非极性溶液；第二腔体21中设有导电溶液。第一直流电源22的正极与第一段73电连接，负极通过导电杆24与第二腔体21中的导电溶液电连接；第二直流电源23的正极与第三段76电连接，负极通过导电杆24与第二腔体21中的导电溶液电连接。第二腔体21中的导电液体与第一腔体74中的绝缘非极性液体和第三腔体79中的绝缘非极性液体的密度相同、折射率不同且互不相溶。导电溶液为nacl、mgcl2、cacl2、mncl2、fecl2中的一种。第一段73和第三段76的内表面均设置有疏水介电层。

第一弹性透光膜72形成的球形界面的曲率随第一直流电源22施加在第一段73与第二腔体21中的导电溶液的电压变化而改变；第二弹性透光膜77形成的球形界面的曲率随第二直流电源23施加在第三段76与第二腔体21中的导电溶液的电压变化而改变。也就是说，调整电压可以改变由第二腔体21构成的凸透镜的屈光度。

无极变倍器6包括多个可变透镜，在本实施例中无极变倍器6中的可变透镜的数量是2，且这两个可变透镜的光心均在第一光轴上。

执行模块33对输入模块35的调整包括调节第一直流电源的电压和第二直流电源的电压，以及调节无极变倍器6中的可变透镜之间的距离。

其中，第一直流电源的电压的调节和第二直流电源的电压的调节是独立的，即对第一直流电源的电压调节不影响第二直流电源的电压调节，反之亦然。并且每个可变透镜中的第一直流电源的电压的调节和/或第二直流电源的电压的调节均是独立的，即一个可变透镜中的第一直流电源的电压的调节和/或第二直流电源的电压的调节不影响其他可变透镜中的第一直流电源的电压的调节和/或第二直流电源的电压的调节。

控制模块31包括电子计算机。电子计算机装载有程序软件，该软件可以记录使用者在使用过程的阅读习惯。其记录的数据包括无极变倍器6的位置，可变透镜的位置，光源2的强度，以及第一直流电源的电压值和第二直流电源的电压值。因此多个使用者可以调取自己的记录习惯数据，来调整数码扫描放大系统，从而迅速获得希望的放大倍数及照明亮度。

转换模块32包括控制电路板。自动对焦的实现，是电子计算机通过成像传感器1获取的图像清晰度来发出命令给控制电路板，由控制电路板发出执行信号至执行模块33调整非无极变倍器6中的可变透镜的位置和/或其中的第一直流电源的电压和/或第二直流电源的电压来获得清晰图像而实现的。

无极变倍的实现，可手动或通过电子计算的软件发出控制信号给控制电路板，由控制电路板发出执行信号至执行模块33，执行调整无极变倍器6的位置，和/或其中的可变透镜之间的距离，和/或其中的电压来实现无极变倍。

光照强度的自动调节，可以手动旋转光源2亮度旋钮，也可以通过电子计算机来调节，调节原理和傻瓜相机的原理相同。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。