汽车盲区可视化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种汽车盲区可视化装置，它包括沿光路设置的取景器，导光传像组件和观察窗，取景器包括第一壳体，第一壳体内至少设置物镜组件，物镜组件包括至少一组负透镜和正透镜，负透镜和正透镜的光路之后设有胶合透镜，或物镜组件包括梯度变折射率透镜；观察窗包括第二壳体，第二壳体内至少设置目镜组件；物镜组件用于获取车外盲区的光像；导光传像组件用于传输车外盲区的光像，观察窗用于接收导光传像组件传输的光像，所述导光传像组件的光路后端面位于观察窗的目镜组件的物方焦平面以内。本发明专利技术在保证较好成像效果的同时可以实现器件的小型化。

【技术实现步骤摘要】
汽车盲区可视化装置
本专利技术属于车辆安全驾驶视野解决方案，具体涉及一种汽车盲区可视化技术，特别是基于光学成像及传输组件的汽车盲区可视化技术。
技术介绍
汽车盲区的存在，对驾驶员判断交通状况的影响很大，从而经常会导致交通事故的发生。所谓汽车盲区，是指驾驶员位于正常驾驶座位置时，其视线被车体遮挡而不能直接观察到的区域，包括前盲区、后盲区、后视镜盲区和A/B柱盲区。现有的汽车盲区可视化方案基本均为电子显示方案，利用摄像头、雷达采集盲区信息，再将采集到的信息经过一系列处理后，显示在车内屏幕上，存在图像信息保真度不高，盲区状况显示不直观、不抗干扰、易失效等缺点，而且应用到具体车型时还要进行大量的匹配标定等验证工作，增加了汽车研发阶段的时间和成本投入。和电子摄像显示方案相比，利用光的成像和传输原理观察外界环境及景物则更清晰、保真、直观，抗电磁干扰能力也更好，可靠性也更高，不容易失效。目前国内外也有少量应用光学成像原理和传输原理观察汽车盲区的报道，但大都存在结构方案不合理，导致成像质量不佳，观察盲区的效果不好，以及组成部件安装位置不合理等问题等各种问题。例如有些基于光学原理的车辆A柱盲区成像装置的物镜采用了简单的凸透镜，并将物镜结构安装在A柱外侧，不仅存在视场角过小、畸变像差大等问题，而且安装时需要在A柱外板上打孔，破坏车身结构强度，对车辆碰撞安全影响甚大。有些方案采用了光学元件组合的方式，但由于各光学元件之间的位置关系和参数配合关系不佳，需要非常复杂的结构方案来提高成像效果，各组成部分的体积都较大，从而导致不方便在车上布置安装、成本太高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用至少一组负透镜和正透镜等实现汽车盲区可视化的装置。本专利技术的技术方案为：汽车盲区可视化装置，它包括沿光路设置的取景器，导光传像组件和观察窗，取景器包括第一壳体，第一壳体内至少设置物镜组件，物镜组件包括至少一组负透镜和正透镜，或物镜组件包括梯度变折射率透镜；观察窗包括第二壳体，第二壳体内至少设置目镜组件；物镜组件用于获取车外盲区的光像；导光传像组件用于传输车外盲区的光像，观察窗用于接收导光传像组件传输的光像，所述导光传像组件的光路后端面位于观察窗的目镜组件的物方焦平面以内。上述导光传像组件的光路后端面的位置设置可以减少器件的轴向距离，使得后端器件小型化，而且成像清晰，便于人眼直接观察。负透镜的前焦距f1(负值)、正透镜的前焦距f2(正值)满足：f1+f2>0,；既保证物镜成像视野大，又能减小成像扭曲。上述物镜组件体积小，占用空间少，便于取景器在车辆上的布置。进一步的优选的技术方案：所述导光传像组件的光路前端面位于取景器的物镜组件的像方焦平面处。上述导光传像组件光路前端面的位置设置可以提高被传输光像的清晰度，减少光像失真。进一步的优选的技术方案：所述物镜组件中负透镜和正透镜的光路之后设有胶合透镜。采用胶合凸透镜能够对经过前方负透镜、正透镜入射的光线再次聚焦成像，并进一步减小像差。进一步的优选的技术方案：所述物镜组件中的负透镜与正透镜二者的几何光学中心横向间隔距离L<f1+f2，其中f1为负透镜的前焦距，f2为正透镜的前焦距。上述技术方案可以实现成像的单向可视性，避免由于光路可逆导致的车内隐私性变差问题。进一步的优选的技术方案：取景器中或导光传像组件前端设有光线转向装置，光线转向装置用于将前方透镜的主光轴转化为与后方透镜主光轴共线的方向。上述技术方案解决的问题是：由于光学元件在车辆上的布置空间和布置方向受周围环境件限制，导致取景器(物镜)的视向角不为0°时，通过光线转向装置实现光像的正确传输。进一步的优选的技术方案：光线转向装置包括设在物镜组件中的转向棱镜。进一步的优选的技术方案：转向棱镜设在物镜组件中的负透镜和正透镜之间。进一步的优选的技术方案：负透镜，转向棱镜和正透镜粘接连接。进一步的优选的技术方案：负透镜，转向棱镜和正透镜的焦距满足f1+f2>L’,其中f1为负透镜的前焦距，f2为正透镜的前焦距，L’为从负透镜光心到正透镜光心的主光轴长度。进一步的优选的技术方案：取景器与导光传像组件之间的光路上设有像差校正器。进一步的优选的技术方案：所述导光传像组件的光路前端面位于像差校正器的像方焦平面处。进一步的优选的技术方案：所述导光传像组件包括光导纤维阵列，或棒状镜及棱镜组件，或光导纤维阵列，棒状镜及棱镜组件组合。进一步的优选的技术方案：在光路上设有光阑。本专利技术光学器件及光路既可以避免单个透镜成像的缺陷、保证成像质量，还可以实现取景器的小型化，方便在车辆上布置和安装，而且不会导致炫目。附图说明图1本专利技术结构原理示意图。图2本专利技术物镜实施例之一示意图。图3本专利技术物镜实施例之二示意图。图4本专利技术刚性导光传像组件示意图。图5本专利技术观察窗示意图。图中：1，取景器；2，像差校正器；3，导光传像组件；4，观察窗；1-1，物镜保护窗片；1-2，物镜组；1-2.1，负透镜；1-2.2，正透镜；1-2.3，胶合透镜；1-2.4，物镜组转向棱镜；1-3，物镜组隔圈；2-1，变形透镜；2-2，电机马达；3-1，光镜传像组件；3-1.1，棒状镜；3-1.2，导光传像组隔圈；3-1.3，全反射棱镜；4-1，光阑；4-2，目镜组隔圈；4-3，正透镜；4-4，正透镜；4-5，目镜保护窗片；4-6，观察窗罩。具体实施方式下列具体实施方式用于对本专利技术权利要求技术方案的解释，以便本领域的技术人员理解本权利要求书。本专利技术的保护范围不限于下列具体的实施结构。本领域的技术人员做出的包含有本专利技术权利要求书技术方案而不同于下列具体实施方式的也是本专利技术的保护范围。本实施例中所述的前后位置是基于光线传播路径中光的时序先后确定的。如图1所示，设置有物镜的取景器1通常设置于车辆外，相对于车辆视角盲区的位置附近，如对于A柱盲区而言，取景器1可以设置但不限于在车灯，特别是前大灯、外后视镜、车顶，前翼子板处，对于后部盲区而言，取景器1可以设置在但不限于车尾外钣金上等，基于不同车型而设置。取景器1后设置的导光传像组件3，布置在车体上，可以采用多种形式的结构，如采用但不限于光镜传像组件光镜传像组件3-1或光纤传像组件3-2，或光纤传像组件3-2与光镜传像组件3-1组合。导光传像组件3后设置的观察窗4，布置在车内，可以是驾驶室的左右两侧，或中部，特别可以将观察窗4设置在驾驶室内A柱上。为了进一步提升成像的质量，在取景器1和导光传像组件3之间设置像差校正器2，用于减小和平衡像差；像差校正器2可以是可调节式像差校正器，也可以是非调节式像差校正器；对于可调节式像差校正器，即自适应的像差校正器，车内驾驶人员还可以通过控制电机来改变像差校正器的外形。对车辆配置而言，它是选配件。取景器1，如图2所示，它包括壳体，壳体前端设有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车盲区可视化装置，它包括沿光路设置的取景器，导光传像组件和观察窗，其特征是：取景器包括第一壳体，第一壳体内至少设置物镜组件，物镜组件包括至少一组负透镜和正透镜，或物镜组件包括梯度变折射率透镜；观察窗包括第二壳体，第二壳体内至少设置目镜组件；物镜组件用于获取车外盲区的光像；导光传像组件用于传输车外盲区的光像，观察窗用于接收导光传像组件传输的光像；所述导光传像组件的光路后端面位于观察窗的目镜组件的物方焦平面以内。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车盲区可视化装置，它包括沿光路设置的取景器，导光传像组件和观察窗，其特征是：取景器包括第一壳体，第一壳体内至少设置物镜组件，物镜组件包括至少一组负透镜和正透镜，或物镜组件包括梯度变折射率透镜；观察窗包括第二壳体，第二壳体内至少设置目镜组件；物镜组件用于获取车外盲区的光像；导光传像组件用于传输车外盲区的光像，观察窗用于接收导光传像组件传输的光像；所述导光传像组件的光路后端面位于观察窗的目镜组件的物方焦平面以内。


2.如权利要求1所述汽车盲区可视化装置，其特征在于所述导光传像组件的光路前端面位于取景器的物镜组件的像方焦平面处。


3.如权利要求1或2所述汽车盲区可视化装置，其特征在于所述物镜组件中负透镜和正透镜的光路之后设有胶合透镜。


4.如权利要求1或2所述汽车盲区可视化装置，其特征在于所述物镜组件中的负透镜与正透镜二者的几何光学中心横向间隔距离L<f1+f2，其中f1为负透镜的前焦距，f2为正透镜的前焦距。


5.如权利要求1所述汽车盲区可视化装置，其特征在于取景器中或导光传像组件前端设有光线转向装置，光线转向装置用于将前方透镜的主光轴转化为与后方透镜主光轴共线的方向。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，杨彦鼎，叶晓明，郭泽，
申请(专利权)人：东风汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42