CN102419471A - 一种短焦距镜头 - Google Patents

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赵文龙
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本发明涉及光电显示技术领域，主要涉及的是一种交互式电子白板系统上使用的短焦距镜头。本发明的目的是提供一种短焦距镜头，与1/3″COMS芯片电路系统相配套使用，使其能够摄取白板、投影幕、平板电视、等离子以及液晶电视等正投载体和普通墙壁上的图像信息，实现更大尺寸、更大应用范围、更方便的交互式电子白板。

Description

一种短焦距镜头
技术领域
本发明涉及光电显示技术领域，主要涉及的是一种交互式电子白板系统上使用的短焦距镜头。 
背景技术
现有的普通交互式电子白板系统是一个集数字背投、交互式电子白板、电脑于一身的多功能书写平台系统，这种平台系统体积大，成本高，并且屏幕尺寸大小受限制，整套系统使用比较固定，机动性不强。与现有技术相比，该白板技术使用独创的世界唯一的短焦距光信号接收系统，可以完美的兼容白板、投影幕、平板电视、等离子以及液晶电视等正投载体，甚至包括普通墙壁，而可实现的互动功能完全一样，其灵活性可以让用户自己进行调整，轻易地进行更大尺寸的升级，极大的满足了用户的应用需要，适用范围广，突破了现有普通交互式电子白板系统技术局限，而本发明的短焦距摄像模组镜头正是该交互式电子白板系统上的一个核心部件。 
发明内容
整体技术方案： 
(1)发明目的： 
本发明的目的是提供一种短焦距镜头，与1/3″COMS芯片电路系统相配套使用，使其能够摄取白板、投影幕、平板电视、等离子以及液晶电视等正投载体和普通墙壁上的图像信息，实现更大尺寸、更大应用范围、更方便的交互式电 子白板。 
(2)技术方案： 
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：该短焦距镜头采用7组7片透镜的组合，其中第二片为塑料非球面透镜。光线从左边发出经过系统被右边1/3″CMOS芯片(8)接收。 
从左到右依次为单负透镜、单负透镜、单正透镜、单正透镜、单正透镜、单正透镜，红外滤光镜、1/3″CMOS芯片。 
(3)有益效果： 
按照上述方案设计成的短焦距摄像模组镜头，焦距f′＝1.232mm，视场偏离110％，光学畸变≤15％，边缘与中心照度比≥1∶5，CMOS芯片尺寸为1/3″，基准投影距离为850mm时，采集图像尺寸为80″，通过调整投影距离，可以摄取白板、投影幕、平板电视、等离子以及液晶电视等正投载体，以及普通墙壁上的图像信息，实现更大尺寸、更大应用范围、更方便的交互式电子白板，用户不需要额外增加成本就可以轻易地进行更大尺寸的升级(板面扩大后只需稍微调整一下短焦距摄像模组镜头与白板的距离即可)。 
附图说明
图1是本发明的光学系统图。 
图2是本发明的结构图。 
图中标号，1是单负透镜，2是单负透镜，3是单正透镜，4是单正透镜，5是单正透镜，6是单正透镜，7是红外滤光镜，8是1/3″CMOS芯片，9是法兰，10是主体。 
具体实施方式
本发明的短焦距镜头，具有主体壳体、物镜透镜、法兰，其中主体壳内固定物镜透镜的组合，分别由左向右依次排列成具有单负透镜、单负透镜、单正透镜、单正透镜、单正透镜、单正透镜、红外滤光镜、1/3″CMOS芯片的组合体。该短焦距镜头全部使用常用环保玻璃材料，其中序号2为塑料非球面透镜，第二面为非球面，主要是为了校正系统的畸变。法兰(9)与1/3″CMOS(8)芯片通过螺钉连接后与主体(10)通过螺纹连接形成该短焦距镜头系统，其中法兰(9)与主体(10)通过螺纹连接可以调整整个系统由于零件制造带来的CMOS像面位移误差，另外在投影距离发生改变时起到系统调焦作用，保证系统能够准确摄取图像信息。 
本发明的短焦距镜头所要达到的性能参数是：焦距f′＝1.232mm，视场偏离110％，光学畸变≤15％，边缘与中心照度比≥1∶5，CMOS芯片尺寸为1/3″，其视场角度为125°，基准投影距离为850mm时，采集图像尺寸为80″。 
为满足上述性能参数的要求，下面通过实施例对短焦距镜头光学系统中每个透镜的结构参数作进一步的描述。 
在图一中，从左到右：单负透镜(1)的半径R1＝16.6mm，R2＝7.071mm，厚度d＝2.95mm，空气间隔d＝2.003mm。 
单负透镜(2)的第一面为球面，半径R1＝13.02mm，第二面为塑料偶次非球面，其半径R2＝2.9mm，非球面系数K＝-1.04，A4＝-0.00066，A6＝-4.172E-005，A8＝5.1E-007，厚度d＝1.1mm，空气间隔d＝8.48mm。 
单正透镜(3)的半径R1＝4.3mm，R2＝6.063mm，厚度d＝3.76mm，空气间隔d＝1.1265mm。 
单正透镜(4)的半径R1＝-6.2mm，R2＝-4.3mm，厚度d＝2.96mm，空气间隔 d＝0.15mm。 
单负透镜(5)的半径R1＝-410.015mm，R2＝-8.6618mm，厚度d＝2.5mm，空气间隔d＝0.15mm。 
单负透镜(6)的半径R1＝8.58mm，R2＝232mm，厚度d＝2.65mm，空气间隔d＝0.063mm。 
红外滤光镜(7)的厚度d＝0.7mm，空气间隔d＝1.7571mm。 
CMOS芯片(8)尺寸1/3″，长宽比为4∶3，兼容16∶9。 

Claims (9)

1.一种短焦距镜头，从物方到像方依次为单负透镜(1)、单负透镜(2)、单正透镜(3)、单正透镜(4)、单正透镜(5)、单正透镜(6)、红外滤光镜(7)、1/3″CMOS芯片(8)，其特征在于该镜头所要达到的性能参数是：焦距f′＝1.232mm，视场偏离110％，光学畸变≤15％，边缘与中心照度比≥1∶5，CMOS芯片尺寸为1/3″，其视场角度为125°，基准投影距离为850mm时，采集图像尺寸为80″。
2.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：单负透镜(1)的半径R1＝16.6mm，R2＝7.071mm，厚度d＝2.95mm，空气间隔d＝2.003mm。
3.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的单负透镜(2)的第一面为球面，半径R1＝13.02mm，第二面为塑料偶次非球面，其半径R2＝2.9mm，非球面系数K＝-1.04，A4＝-0.00066，A6＝-4.172E-005，A8＝5.1E-007，厚度d＝1.1mm，空气间隔d＝8.48mm。
4.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的单正透镜(3)的半径R1＝4.3mm，R2＝6.063mm，厚度d＝3.76mm，空气间隔d＝1.1265mm。
5.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的单正透镜(4)的半径R1＝-6.2mm，R2＝-4.3mm，厚度d＝2.96mm，空气间隔d＝0.15mm。
6.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的单负透镜(5)的半径R1＝-410.015mm，R2＝-8.6618mm，厚度d＝2.5mm，空气间隔d＝0.15mm。
7.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的单负透镜(6)的半径R1＝8.58mm，R2＝232mm，厚度d＝2.65mm，空气间隔d＝0.063mm。
8.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的红外滤光镜(7)的厚度d＝0.7mm，空气间隔d＝1.7571mm。
9.如权利要求1所述的一种短焦距镜头，其特征在于：所述的CMOS/CCD芯片(8)尺寸1/3″，长宽比为4∶3，兼容16∶9。
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