Maxim的镜头驱动器,让视障人群重新看见世界

美信半导体 2017-10-12 09:56 次阅读
 本期嘉宾 Evergaze, seeBOOST®, 镜头驱动器, MAX77818, 开关模式充电器Evergaze团队最引以为傲的事情,便是seeBOOST®光电医疗设备对视障人士的积极帮助。Evergaze总部位于美国得克萨斯州的理查森郡,由光电系统专家Patrick Antaki、Ronnie Dunn和Russell Lemburg共同成立,专注于通过技术帮助弱视人群。(弱视是指通过处方眼镜或隐形眼镜等常规屈光手段无法矫正的视觉状态。)通过对黄斑变性的大量研究,Evergaze创始人定义了一种能够解决视障人群所面对的不同视觉障碍的产品。seeBOOST可穿戴设备由处方眼镜以及一个固定安装的单眼电子视觉增强系统组成,该系统可提供以下功能:
  • 即时自动对焦

  • 自动增强对比度和亮度

  • 可选颜色模式

  • 用户可调节放大倍数

Evergaze最近与Dallas Lighthouse for the Blind达成一项为期五年的协议,将seeBOOST派发给其附属的全国非盈利组织网络

 

虽然这些眼镜的主要市场来自老年性黄斑变性群体,但对患有糖尿病视网膜病变的患者也非常有用。“seeBOOST能够为人们带来切实的、立竿见影的帮助。虽然该项技术非常复杂,但产品使用极其简单。最终目的是使人类受益——想象一下,当老奶奶能够看到并认出她孙子脸蛋的情景。”Evergaze联合创始人兼总裁Antaki表示:“这就是该技术为人们带来的改变。”

Evergaze的大多数客户介于70至90岁高龄之间,在日常生活中的很多方面都需要视觉帮助,例如看信、付款或玩桥牌等等。Antaki介绍说:“几个月前,有个客户来到我们的办公室,试戴了seeBOOST眼镜并激动地对我们说:‘我已经很多年没看到过我妻子的脸了。’而只靠光学方案是不行的,需要电学和光学配合才能成功实现视觉的恢复。”

设计挑战

seeBOOST眼镜配有一个带可调节镜头的摄像头、一颗实时图像处理的FPGA,以及一块硅基液晶(LCoS)显示。设计包括5块电路板(包含3个定制光学元件)、3组不同的镜头和定制电缆组件。为控制镜头,Evergaze团队需要一个小尺寸、低功耗和高可靠性驱动器。团队也需要能够支持其设计的特殊性能参数的元件。系统设计面临的挑战无疑是巨大的。产品重量必须低于1 盎司以确保人感到舒适;产品需要提供较大的视角以补偿用户中心视力的损失,且同时不遮挡其剩余的周边视力;产品需要允许与佩戴seeBOOST的其他人进行自然的眼神交流;产品从真实世界到电子屏幕的延迟必须是不易察觉的(避免大多数头戴式屏幕引起的眩晕和头痛疼);最后,产品需要保证良好的散热,以确保皮肤接触时不会感觉到发热。

seeBOOST上的大旋钮允许用户控制放大倍数,以及在正常和反色模式之间切换,使其更容易阅读白色报纸上的文字

“我们的自动对焦能力是世界上最快、最精确的。”Antaki表示:“对于我们的客户,seeBOOST就是他们的眼睛,他们用来与世界互动的真实视觉。定位正确焦点时产生的任何延迟都会使目标偏离人们的视野。”

方案

在与Maxim的负责人沟通之后,Antaki及其团队认为Maxim的镜头驱动器能够提供产品所需的性能。同时团队也得到了Maxim Ventures的一路支持。所使用的Maxim器件材料清单(BOM)如下:

  • MAX44009 内置ADC的环境光传感器

  • MAX8834Y 自适应升压型转换器

  • MAX77818 带电量计的开关模式充电器

  • 过压保护IC

  • MAX44265 运算放大器

  • MAX11607 四通道ADC

  • 升压转换器

  • MAX15053 降压型转换器

  • MAX8880 LDO稳压器

获益

对于Evergaze,Maxim IC的优势之一是所需的器件几乎全部采用微型芯片级封装。设计团队对器件的性能也非常满意。例如,镜头驱动器非常可靠,团队对驱动器能够在频繁使用的设计中长期工作很有信心(估计产品寿命周期内的自动对焦次数超过6000万次)。Antaki补充说,“MAX77818开关模式充电器是一款极佳的精密器件,允许我们对多种不同的电池充电输入和电能监测进行组合。”

该团队对Maxim应用工程师的支持也非常满意,无论是提供评估板还是快速解答技术问题。“依靠Maxim对我们日积月累、事无巨细的帮助,我们才能实现如此显著的成功。”Antaki表示。

Evergaze将持续改进seeBOOST,并将其推向尚服务匮乏的广阔市场。根据BrightFocus Foundation的数据,仅美国就约有1100万人患有不同形式的老年性黄斑变性。Antaki指出,seeBOOST的市场规模最终会达到数百万人,并且拥有向全球扩张的潜力。他说:“如果将过去几十年来针对该领域开发的产品都找出来,你会发现没有任何一款产品能够为人们的生活质量带来如此大的改变。”

 

“seeBOOST能够为人们带来切实的、立竿见影的帮助。虽然该项技术非常复杂,但产品使用极其简单。最终目的是使人类受益——想象一下老奶奶能够看到并认出她孙子脸蛋的情景。这就是该技术为人们带来的改变。”

“MAX77818开关模式充电器是一款极佳的精密器件,允许我们对多种不同的电池充电输入和电能监测进行组合。”

-- Patrick Antaki,Evergaze联合创始人兼总裁

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原文标题:Maxim客户案例 | 让视障人群重新看见世界

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