汽车夜视系统技术方案

本发明专利技术为汽车夜视系统。本发明专利技术涉及一种用于汽车的红外照明装置，例如探照灯，具有一个光束源和一个干涉滤光器，其中该装置可以沿着一根轴线发出白色光束和处于８００和１２００ｎｍ之间的波长范围内的特定强度的红外光束，其中该红外光束具有大于２５Ｗ／ｓｒ的强度，并且该白色光束具有不等于零的小于２０００Ｃｄ的强度，并且所述干涉滤光器（１０）如此设置：在可见光范围内平均小于０．５％地进行透射，并且在８００ｎｍ至１０００ｎｍ的波长范围内大于７５％地进行透射。根据本发明专利技术：所述干涉滤光器（１０）如此设置：从大约１０４０ｎｍ开始到至少２５ｎｍ宽度的近红外区域小于６０％地进行透射。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于汽车的夜视辅助系统。这样一种系统是众所 周知的，其包括一个红外线探照灯，该红外线探照灯发出向外指向汽 车前方的光束；并且该系统还包括一个红外相才几以及一个用于以可视 形式向驾驶员传递由相机拍摄的图片的系统。探照灯具有一个白光源 和一个滤光器，该滤光器抑制光束源的光束的可见部分，并且传递处 于红外区域中的部分。
技术介绍
但是一种这样的滤光器在实践中通常会让一部分可见的、尤其是 处于红光区域中的光束通过，但是在探照灯中，这样的红色透射光束 不管其强度有多大都会成为干扰，因为它对于其它的驾驶员会导致汽 车前侧和后侧之间的混淆。但是滤光器在抑制红光并同时保留红外光 束有用部分、也就是保留800nm和1000nm之间的光束区域的光束方 面的改进是非常昂贵的。在此的问题是，所述有待抑制的(红色)区 域紧接在有用的透射的红外线区域中。为此有必要使滤波器的透射特 性具有陡峭的棱边，因为在红色区域内必要的非常好的抑制与在IR区 域中必要的非常好的传递正好相反。为了解决该问题，DE 699 03 076中公开了 一种红外线照明装置， 其包括一个滤光器，其透射率如此设计，使得其沿着该装置的一个轴 线发射白色的和红外的光束，其中白色光束的强度虽然可以绝对不同 于零，但是小于2000Cd。这一点由此实现，即使滤光器传递红外光束(IR光束)、紫外光 束(UV光束)以及可见的近兰和近红光束和在其之间的可见的具有黄 绿基色的基本光束。图1根据DE 699 03 076中的一种实施方式示意示 出了一个陷波滤光器(Kerbfilter)的透射率T，示出了其作为波长入 的函数如何用于此。在此透射的可见残余光束叠加到白色印象中。这样的陷波滤光器可以借助于多层系统实现。其反射和透射特性 在此基本上基于干涉效应。根据现有技术，该滤光器如此实现，从而它可以传递光束源的可见光束，从而这些所传递的可见部分的合成得到白光(参见DE 69903 076的权利要求3)。因为干涉滤光器显示出 与角度相关的透射特性，但是该滤光器必须与探照灯的相应发光几何 形状相匹配。例如图3a示出了一种具有一种发光几何形状的探照灯2， 在该发光几何形状中所述滤光器IO基本上受垂直作用。与此相反，图 3b中的探照灯发光几何形状导致这样一种作用几何形状，在该作用几 何形状中，所述垂直作用基本上不起作用。滤光器与相应的新的几何 形状的这种匹配是费事的并由此非常昂贵。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是给出一种滤光器，其透射特性相对于发光几 何形状的变化具有很大的容差。另 一个问题是与这种干涉滤光器的制造相关的、很难避免的设计 波动。确定透射特性的重要参数包括光学层厚以及层的折射值。在涂 层过程中、或者更有可能在从一次涂层到另一次涂层过程中这种参数 的微小波动会有这样的影响，即会传递可见光的哪一部分。在此很难 遵守只使一小部分可见光束透过(例如在0.5%的区域内)，并且因此在透射中微小的不可靠性就会导致颜色印象中很大的变化。所述任务通过一种用于汽车的红外照明装置、例如探照灯来解决。 该红外照明装置具有至少一个发射白光的光束源和一个干涉滤光器， 其中该装置能够沿着 一根轴线发出白色光束和处于800和UOOnm之间 的波长范围内的红外光束，其中该红外光束具有大于25W/sr的强度， 并且该白色光束具有不等于零的小于2000Cd的强度，并且所述干涉滤 光器如此设置在可见光范围内平均小于0.5%地进行透射，并且在 800nm至1000nm的波长范围内大于75%地进行透射。根据本专利技术 所述干涉滤光器如此设置从大约1040nm开始到至少2Snm宽度的近 红外区域小于60%地进行透射。因此本专利技术的另 一任务是提供一种方法，据此可以制造这些照明 装置所需的具有高效率的干涉滤光器，而不需要昂贵的措施来降低制 造波动。如本领域的普通技术人员所知道的，颜色印象主要由三个影响因 素决定a)光源的发光特性(典型的光源具有其最大绿色光谱区域或 者黄绿光谱区域)；b)生理学因素，其与人类光学设备的取决于波长 的感光性相关，其中感光性在黄色中最强；c)所使用的光学系统的透 射特性。在技术上，颜色印象可以借助于所谓的色度坐标说明'图2示意示出了蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)和黄色(Y)颜色印象 如何与相应的图表相对应。此外在图2中用虚线框住该区域，在该区 域中白色印象占据优势，在图2中用阴影示出的区域表示目前对于该系统根据所谓的ECE 标准规定的法律上允许的区域，这里应该满足该标准.该允许的区域 还会在图4中放大示出。由照明装置发出的光束必须处于ECE-区域内，以便在法律上获 得允许。该任务现在在于，对于不同的作用几何形状都能实现该任务。 一般典型的光束源朝任何方向进行辐射，并且具有基本上相同的光谱 特性。为了实现相对于作用几何形状的所期望的容差，按本专利技术的滤 光器具有这种特性，对于较宽区域的入射角分别传递一部分可见光 束，更确切地说是这样，即对于该区域每种入射角都传递白光。这一点可以由此实现，即所传递的光束紧接在从滤光器中出来之 后对于该区域的任何角度都会导致相同的色度坐标。但是这样一种约 束条件并不是必要的。如专利技术人所发现的，这足以保证对于该入射角 区域实现相应的色度坐标，而该色度坐标则处于法律上允许的范围内。 此外如专利技术人所发现的，在此特别有利的是允许沿着篮-黄轴线进行 变化(图4沿着轴线A-A，)。相应地在制造干涉滤光器时，不仅在 设计阶段、而且在制造阶段要特别注意，滤光器的透射特性在绿色范 围内特别稳定。这不仅与制造公差相关，而且与角度关系相关。与此 相反，对在蓝色和黄-红区域中的稳定性的要求则比较低.这导致这 样的结果，即色度坐标关于入射角和/或制造公差的变化。但是这些变 化主要沿着图4中的轴线A-A，发生。由此可以比之前按现有技术更 简单且更好地遵守法律要求。现在根据一个实例来详细描述按本专利技术的滤光器的制造，该滤光 器对于从0°到40°的角度范围都会导致这样的色度坐标，这些色度 坐标都处于ECE-白色范围内。该滤光器用于夜视辅助系统中，该夜视辅助系统配有一个Osram 公司的型号为Hll (12V, 55W, 64211SUP)的卤素探照灯。相应的 光谱分布在图5中示出。这样一种探照灯的示意性结构在图6a中示出。作为滤光器的基质材料使用Corning玻璃基质。在该实例中，使用涂层材料氧化铌作为滤光器的高折射率材料， 而使用二氧化硅作为滤光器的低折射率材料，作为替代方案，也可以例如使用氧化钛/氧化硅或者氧化钽/氧化硅作为发光材料，为了检测多层系统所需要的层厚，使用一种商业上可以获得的薄层计算程序(A.Tikhonravov和M.Tmbetskov的OptiLayer for Windows )。借助于一种所谓的RayTrace程序(ASAP，商业软件)，也就是 借助于一种软件，该软件可以模拟光束在复杂的光学系统中的光路， 这些光路与入射角相关。对于这里所描述的实例，借助于ASAP进行 的计算得到，到滤光器的主要入射角(Schwerpunkt-Einfallswinkel) 处于20° 。但是为了基本上不依赖于精确的系统布局，附加地对0-40°优化设计，从而使得变化沿着"本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于汽车的红外照明装置，例如探照灯，具有至少一个光束源（２）和一个干涉滤光器（１０），其中该装置能够沿着一根轴线发出白色光束和处于８００和１２００ｎｍ之间的波长范围内的红外光束，其中该红外光束具有大于２５Ｗ／ｓｒ的强度，并且该白色光束具有不等于零的小于２０００Ｃｄ的强度，并且所述干涉滤光器（１０）如此设置：在可见光范围内平均小于０．５％地进行透射，并且在８００ｎｍ至１０００ｎｍ的波长范围内大于７５％地进行透射，其特征在于：所述干涉滤光器（１０）如此设置：从大约１０４０ｎｍ开始到至少２５ｎｍ宽度的近红外区域小于６０％地进行透射。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：VD阮，
申请(专利权)人：OC欧瑞康巴尔斯公司，
类型：发明
国别省市：LI[列支敦士登]