專利名稱：無線攝像頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無線攝像頭。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展攝像頭在各領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及，然而，現(xiàn)有技術(shù)的攝像頭都是直接用通用串行總線(以下均稱為USB)線連接到計算機(以下均稱為PC)機上。以上述連接關(guān)系連接的攝像頭在結(jié)構(gòu)與使用上存在諸多問題，首先，上述現(xiàn)有的攝像頭和圖像顯示終端之間必須有連接線連接，因此在進行設(shè)備連接，尤其是攝像頭和顯示終端有一定距離的時候，進行上述的設(shè)備連接就非常不便；其次，現(xiàn)有的顯示終端是PC機顯示器或者監(jiān)視器之一；再有，現(xiàn)有技術(shù)中一個顯示終端只能監(jiān)視來自一個攝像頭的圖像。由此可見，上述現(xiàn)有的攝像頭在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的攝像頭普遍存在著體積小型化和成像質(zhì)量難以兼顧的不足與缺陷。有鑒于上述現(xiàn)有的攝像頭存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的無線攝像頭，能夠改進一般現(xiàn)有的攝像頭，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，目的在于提供一種新型的無線攝像頭。該攝像頭成像質(zhì)量高，能夠方面地實現(xiàn)無線信息傳輸，而且整體結(jié)構(gòu)合理，尺寸較小，制造成本較低，相對于現(xiàn)有具有具有諸多的優(yōu)點。具體技術(shù)方案如下一種無線攝像頭，具有發(fā)射端和接收段，所述發(fā)射端包括視頻處理模塊，信號發(fā)射模塊、攝像頭和音頻輸入裝置，其特征在于所述攝像頭具有屈折力的透鏡僅為三個:從物方到像方依次為焦距為π第一凸透鏡，焦距為f2的第二雙凹透鏡，焦距為f3的第三凹凸透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，fl/f2的比值為-O. 2到-I. 5，fl/f3的比值為O. 45到I. 33，第一凸透鏡和第二雙凹透鏡之間的距離dl為2-8mm，所述第三凹凸透鏡和第二雙凹透鏡的像方表面上設(shè)置有二元光學結(jié)構(gòu)，用于進一步消除成像像差。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述第一、第二、第三透鏡的表面為非球面。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述攝像頭連接于電路板上。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述接收端包括信號接收設(shè)備和信號顯示設(shè)備。作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述發(fā)射端具有信號發(fā)射調(diào)諧器，其可以選擇特定的一個或多個頻率發(fā)射攝像頭獲取的圖像信號。


圖1是本發(fā)明無線攝像頭的原理圖；圖2是本發(fā)明無線攝像頭的發(fā)射端的原理圖；圖3是本發(fā)明無線攝像頭的接收端的原理圖；圖4是本發(fā)明的攝像頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明攝像頭的剖面圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié) 合具體圖示，進一步闡述本發(fā)明。圖1所示，是本發(fā)明無線攝像頭的原理圖，其包括設(shè)置在需監(jiān)控的位置的一側(cè)， 對需監(jiān)控的位置的圖像及聲音信號進行接收處理，并將處理過的信號進行無線信號發(fā)射的 發(fā)射端F ；以及將發(fā)射端F發(fā)射的信號進行接收處理，并將接收并處理的信號傳輸?shù)诫娨暀C 和/或PC機上進行視頻及音頻信號的顯示及輸出的接收端J。請參閱圖2所示，是本發(fā)明無線攝像頭的發(fā)射端的原理圖，本發(fā)明的發(fā)射端F包 括感測外界圖像并轉(zhuǎn)化為圖像信號輸出的攝像頭4 ;與上述攝像頭4連接，并將該攝像頭 4發(fā)送的圖像信號轉(zhuǎn)換成視頻信號A1的視頻處理模塊1 ;感測外界聲音并轉(zhuǎn)化為音頻信號 B1輸出的音頻輸入設(shè)備5 ;與上述視頻處理模塊1及上述音頻輸入設(shè)備5連接，并且接收上 述視頻處理模塊1輸出的視頻信號A1及上述音頻輸入設(shè)備5輸出的音頻信號B1的信號發(fā) 射模塊2，該信號發(fā)射模塊2將接收的上述視頻信號A1及音頻信號B1發(fā)射。其中，上述的視頻處理模塊1具有可將輸入的圖像信號轉(zhuǎn)換成視頻信號A1輸出的 視頻處理芯片，在本實施例中該視頻處理芯片是采用中星微電子有限公司的VC0701型電 視攝像頭(TV camera)芯片，通過該芯片將輸入的圖像信號編碼有選擇地轉(zhuǎn)換成為NTSC或 者PAL兩種制式的模擬視頻信號輸出；音頻輸入設(shè)備5接收麥克風或者線路(Line in)輸 入的模擬音頻信號，且其包括有將該模擬音頻信號放大的LM358型集成電路；信號發(fā)射模 塊2包括有可以將輸入的被放大的音頻信號及NTSC或PAL制式的模擬視頻信號以設(shè)定的 發(fā)射頻率發(fā)射的信號發(fā)射調(diào)諧器，同時，使用者可以在多個不同的發(fā)射頻率中設(shè)定一音頻 及視頻信號的發(fā)射頻率；信號發(fā)射模塊2可以同時接收多個音頻輸入設(shè)備5輸入的音頻信 號B1，從而實現(xiàn)立體聲效果。請參閱圖3所示，是本發(fā)明無線攝像頭的接收端的原理圖，本發(fā)明的接收端J包 括接收信號發(fā)射調(diào)諧器所發(fā)射的音頻及視頻信號并將兩種信號分別輸出的信號接收模塊 3，該信號接收模塊3包括可以在信號發(fā)射調(diào)諧器發(fā)射音頻及視頻的頻率上，接收所發(fā)射的 信號的信號接收解調(diào)器；使信號接收模塊3所輸出的音頻及視頻信號傳輸至電視機9，從而 將影像顯示在電視機9上的音頻信號連接部32和視頻信號連接部31，上述連接部包括分別 設(shè)在上述信號接收解調(diào)器的音頻信號輸出端和視頻信號輸出端上的音頻信號接口和視頻 信號接口，并且該音頻信號接口和視頻信號接口與電視機之間是通過音頻及視頻連接線連 接，從而使信號接收模塊所輸出的音頻及視頻的模擬信號在電視機中顯示/輸出；使上述 視頻信號連接部31中的視頻信號A1轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號的數(shù)據(jù)S1并輸出的視頻信號解 碼器6，在本實施例中該視頻信號解碼器6是使用采用24. 576MHz標準時鐘的SAA7113H型解碼芯片將模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為CCIR656格式的數(shù)字視頻信號，并將該數(shù)字視頻信號以輸出速率為27MHz輸出；接收上述視頻信號解碼器6輸出的CCIR656格式的數(shù)據(jù)SI以及音頻信號連接部32輸出的音頻信號BI的視頻及音頻處理模塊7，該視頻及音頻處理模塊7的輸出端可以通過USB線與PC連接，并通過PC將接收的視頻及音頻信號顯示出來，在本實施例中，視頻及音頻處理模塊使用對CCIR656格式的數(shù)字視頻信號進行編碼，同時將模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字音頻信號的集成電路模塊。具體而言，在本實施例中，上述的視頻及音頻處理模塊7內(nèi)部設(shè)有的用于將模擬視頻/音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻/音頻信號的集成電路模塊至少集成有微處理器、只讀存儲器數(shù)字信號處理模塊(ROM)、隨機存取存儲器數(shù)字信號處理模塊(RAM DSP)其中之任一，并支持USB2. O接口，I2C數(shù)據(jù)總線等多種接口。更具體而言，本發(fā)明的視頻及音頻處理模塊7為了能夠處理標準的CCIR656格式的數(shù)據(jù)SI，具有27MHz的系統(tǒng)時鐘信號頻率。換而言之，信號接收解調(diào)器可以選擇某個頻率接收，并接收到來自相同頻率發(fā)射端F發(fā)射的音頻及視頻信號，這個音頻及視頻信號的顯示終端可以選擇是電視機9，也可以通過視頻信號解碼器6，視頻及音頻處理模塊7等的連接顯示于PC機8上。也就是說視頻信號解碼器6可以將視頻信號Al轉(zhuǎn)化為CCIR656格式的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過與上述視頻信號解碼器6連接的視頻及音頻處理模塊7和USB線傳到PC機8。使用者可以通過簡單地將信號接收解調(diào)器的接收頻率切換至另一頻率，即可接收在該另一頻率上發(fā)射音頻及視頻信號的發(fā)射端F所發(fā)射的信號。信號發(fā)射調(diào)諧器和信號接收解調(diào)器可只能以某一固定頻率接收或發(fā)送，也可以多頻率選擇其一的方式接收或發(fā)送信號。上述多頻率中選擇的方式可以通過在上述的信號發(fā)射調(diào)諧器和信號接收解調(diào)器中設(shè)置用戶配置寄存器的方式來選擇，也可以設(shè)置只支持在某些頻率上的信號發(fā)射與接收，還可以采用加入硬件開關(guān)的形式來選擇發(fā)射和接收頻率，以及諸如上述的簡單組合，在此不再贅述。所述攝像頭，具有如下結(jié)構(gòu)特征圖4所示，為本發(fā)明的一種具體實施方式
。具有設(shè)置于鏡頭座10內(nèi)部非球面鏡頭組，攝像頭20，攝像頭連接于電路板40上，便于將所拍攝的圖像信息及時準確地傳送到電路板40上的控制電路中。該非球面鏡頭組，其前后由兩個高精度非球面透鏡11、13組成前透鏡11和后透鏡13(圖4所示)，兩個非球面前透鏡11和后透鏡13的凹面部分都向內(nèi)設(shè)置，中間配備有與前透鏡11和后透鏡13相適應(yīng)的凹面透鏡12，凹面透鏡12的前凹面與前透鏡11的投射弧度對應(yīng)，且凹面透鏡12的后凹面與后透鏡13的投射弧度對應(yīng)，這種非球面透鏡的設(shè)置使得透鏡之間的聚焦間距可以變得很小，由此可大大縮短鏡頭組的長度，使整個攝像頭的體積可以非常小。所述前透鏡11的焦距為fl，凹面透鏡12的焦距為f2，后透鏡的焦距為f3，則Π/f2的比值為-O. 2到-I. 5，fl/f3的比值為O. 45到I. 33，透鏡11和透鏡12之間的距離dl為 2_8mm。優(yōu)選在透鏡12，13的表面上設(shè)置有二元光學結(jié)構(gòu)，用于進一步消除成像像差。本發(fā)明采用的成像透鏡光學系統(tǒng)為三透鏡光學系統(tǒng)，與二透鏡光學系統(tǒng)相比其消
5像差能力顯著提高，實踐表面具有本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)參數(shù)的攝像頭易于實現(xiàn)小型化，同時成像質(zhì)量較高。圖5所示，非球面鏡頭組中，其前透鏡11的表面弧度大于后透鏡13的表面弧度，以便于拍攝具有比較寬視角的圖像，同時將該圖像非常準確地反映到鏡頭組背后的攝像頭上。上述的非球面鏡頭組，其前面的非球面透鏡上設(shè)置有集成紅外低通濾光膜14，以具有適當?shù)臑V光效果，保證所拍攝的動態(tài)圖像質(zhì)量。所述的能拍攝彩色清晰圖像的微型攝像頭，其基座由金屬片和柔性材料構(gòu)成，金屬片構(gòu)成支撐架，柔性材料填充支撐架，并形成對金屬片和鏡頭組的保護。圖4所示的攝像頭20為CMOS光電攝像頭，能夠成24位真彩動態(tài)圖像。所拍攝的物品或景物通過透鏡孔30、前透鏡11、凹面透鏡12、后透鏡13反映到攝像頭20上，被拍攝下來。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述使用方法的限制，上述使用方法和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無線攝像頭，具有發(fā)射端和接收段，所述發(fā)射端包括視頻處理模塊，信號發(fā)射模塊、攝像頭和音頻輸入裝置，其特征在于所述攝像頭具有屈折力的透鏡僅為三個從物方到像方依次為焦距為fl第一凸透鏡，焦距為f2的第二雙凹透鏡，焦距為f3的第三凹凸透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，fl/f2的比值為-O. 2到-I. 5，fl/f3的比值為O. 45到I.33，第一凸透鏡和第二雙凹透鏡之間的距離dl為2-8mm，所述第三凹凸透鏡和第二雙凹透鏡的像方表面上設(shè)置有二元光學結(jié)構(gòu)，用于進一步消除成像像差。
2.如權(quán)利要求I所述的攝像頭，所述第一、第二、第三透鏡的表面為非球面。
3.如權(quán)利要求I所述的攝像頭，所述攝像頭連接于電路板上。
4.如權(quán)利要求I所述的攝像頭，所述接收端包括信號接收設(shè)備和信號顯示設(shè)備。
5.如權(quán)利要求I所述的攝像頭，所述發(fā)射端具有信號發(fā)射調(diào)諧器，其可以選擇特定的一個或多個頻率發(fā)射攝像頭獲取的圖像信號。
全文摘要
一種無線攝像頭，具有發(fā)射端和接收段，所述發(fā)射端包括視頻處理模塊，信號發(fā)射模塊、攝像頭和音頻輸入裝置，其特征在于所述攝像頭具有屈折力的透鏡僅為三個從物方到像方依次為焦距為f1第一凸透鏡，焦距為f2的第二雙凹透鏡，焦距為f3的第三凹凸透鏡，用于承接圖像的圖像傳感器，f1/f2的比值為-0.2到-1.5，f1/f3的比值為0.45到1.33，第一凸透鏡和第二雙凹透鏡之間的距離d1為2-8mm，所述第三凹凸透鏡和第二雙凹透鏡的像方表面上設(shè)置有二元光學結(jié)構(gòu)，用于進一步消除成像像差。
文檔編號G03B17/12GK102917163SQ201210470810
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者吳躍, 吳雙, 吳少智, 周益民 申請人:無錫成電科大科技發(fā)展有限公司