專利名稱：汽車側(cè)后視光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種汽車側(cè)后視光學(xué)系統(tǒng)背景技術(shù)目前汽車側(cè)后視系統(tǒng)主要有側(cè)后視反射鏡，側(cè)后視攝像系統(tǒng)等。駕駛員通過(guò)車外側(cè)后視反射鏡觀察車側(cè)后景物時(shí)需轉(zhuǎn)頭，把視線從正前方轉(zhuǎn)向左、右兩側(cè)轉(zhuǎn)移，這樣既不方便駕駛員同時(shí)觀察前方，也不利于汽車行駛安全；攝像系統(tǒng)可以把汽車側(cè)后方景物成像于駕駛員正前方，但需采用攝像頭、光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(CCD)等、成像于顯示屏，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，成像質(zhì)量不理想，需維護(hù)等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種光學(xué)系統(tǒng)，一種由光學(xué)元件、透鏡、棱鏡、光路、連結(jié)裝置、定位裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，通過(guò)本系統(tǒng)汽車側(cè)后景物成像于駕駛員前方的適當(dāng)位置或經(jīng)投射儀投射在擋風(fēng)玻璃上，駕駛員觀察汽車側(cè)后方時(shí)，可以同時(shí)注意前方車輛，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)物鏡設(shè)置于汽車兩側(cè)，物鏡為單鏡面，物鏡前鏡面(1)(27)、后光路、光學(xué)元件、用于改變光線和光路方向的棱鏡、物鏡后鏡面(5)(33)為一整體，構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)，成像于駕駛員前方適當(dāng)位置，系統(tǒng)由整體材料制成；光學(xué)系統(tǒng)或由各分離光學(xué)元件、光路在空氣中構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)元件由外光筒定位，采用手動(dòng)或電動(dòng)位移調(diào)節(jié)裝置、調(diào)節(jié)各光學(xué)元件之間的相對(duì)位置；光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件、光路部分或整體采用彈性光學(xué)材料，彈性光學(xué)材料或?yàn)閷?shí)心，或?yàn)榭招?，空?8)(18)(7)(12)內(nèi)充透明液體，采用彈性光學(xué)材料的透鏡壁、按其曲率和部位具有不同壁厚、當(dāng)內(nèi)腔液體壓力改變時(shí)、鏡面曲率、曲率半徑或曲面改變，其原理與眼球肌肉收縮可調(diào)節(jié)球體和球面的曲率相同，由此改變鏡面的光焦度和成像性質(zhì)；系統(tǒng)設(shè)置采用彈性或非彈性光學(xué)元件、光路充液腔、液體增壓裝置或加熱裝置(16)(17)，調(diào)節(jié)其光路或光學(xué)元件內(nèi)腔壓力和溫度，由此改變?cè)砻媲?；系統(tǒng)光路內(nèi)可設(shè)置固體、彈性光學(xué)材料制成的光學(xué)元件.材料介質(zhì)折射率根據(jù)系統(tǒng)的成像要求確定；外光筒或光路通光材料部分采用可伸縮、彈性材料，由此在與光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置；由光筒或外殼定位光學(xué)系統(tǒng)和元件，光筒和外殼上設(shè)置其方向轉(zhuǎn)動(dòng)和位移的裝置，方向和位置調(diào)節(jié)采用手動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)。
光學(xué)系統(tǒng)為共軸光學(xué)系統(tǒng)；光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)元件之間的圖像傳輸和光路可采用光纖束(29)，光纖束端面壓入光學(xué)元件材料內(nèi)(30)，光纖束的兩端面與光學(xué)元件保持嚴(yán)格的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系，光學(xué)元件、光纖束光路構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)。
本光學(xué)系統(tǒng)可由一具有單前鏡面(1)(27)、光路或和光路中的其它光學(xué)元件、單后鏡面(33)(5)的整體材料構(gòu)成，作為一整體成為一成像系統(tǒng)；前、后鏡面與光軸垂直，光筒內(nèi)表面軸線與光軸(3)(9)平行，光路局部或整體可采用彈性材料，由此在系統(tǒng)光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置。
系統(tǒng)根據(jù)成像要求，采用大直徑透鏡、較大相對(duì)孔徑、較大孔徑光闌、確定入射出射光朣、視場(chǎng)光闌、系統(tǒng)焦距f、橫向放大率等，系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的景物成一正立縮小虛像，或其它便于駕駛員觀察的成像。
透鏡鏡面采用球面、非球面或曲率半徑改變的曲面、或平面；單個(gè)光學(xué)元件、光路或整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)都可局部或整體采用充液腔；改變光路方向采用全反射棱鏡(10)、組合棱鏡或反射鏡；敏元件探頭(15)設(shè)置于光路中光筒內(nèi)壁；用于系統(tǒng)光學(xué)元件、光路或光學(xué)系統(tǒng)充液內(nèi)腔的增壓或加熱裝置、設(shè)置于與其內(nèi)腔連通的側(cè)支路充液腔(14)處；充液介質(zhì)折射率(n)盡量與光學(xué)元件材料介質(zhì)折射率相同或接近，外光筒或光路通光材料部分采用可伸縮、彈性材料，由此在與系統(tǒng)光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置；光學(xué)系統(tǒng)和元件由光筒或外殼(11)定位，光筒和外殼上設(shè)置其方向轉(zhuǎn)動(dòng)和位移的裝置，采用手動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
各光學(xué)元件的折射面涂鍍?cè)鐾改ぃ龃笸干渎?，盡量減少系統(tǒng)光學(xué)元件數(shù)量，系統(tǒng)最少的光學(xué)元件數(shù)量為1個(gè)整體，即系統(tǒng)前后鏡面，中間光路和棱鏡或組合棱鏡等構(gòu)成一整體，使之具有較大的成像亮度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，性能穩(wěn)定，成像質(zhì)量好，經(jīng)過(guò)光學(xué)元件和折射面少，成像光亮度不低于普通的后視反射鏡，元件和光路中采用由彈性光學(xué)材料制成的充液腔，便于改變鏡面曲率、防眩光，鏡面防水霧等功能，具有良好的使用價(jià)值和應(yīng)用前景。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖具體說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和內(nèi)容。


1.圖一、整體式側(cè)后視光學(xué)系統(tǒng)2.圖二、光學(xué)元件表面曲率可改變的光學(xué)系統(tǒng)3.圖三、采用光纖束的光學(xué)系統(tǒng)4.圖四、采用分離光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1汽車側(cè)后光線、景物經(jīng)系統(tǒng)物鏡前鏡面1進(jìn)入系統(tǒng)，由全反射棱鏡或組合棱鏡全反射面2改變光路方向，并由物鏡后鏡面5成像，前、后鏡面可采用非球面鏡，前、后鏡面的曲率半徑r1和r2不同，光學(xué)系統(tǒng)成一縮小正立虛像，當(dāng)r1-r2＝d時(shí)，(d為本系統(tǒng)光路長(zhǎng)度，即主面或前后鏡面之間的距離)為共心鏡，4為整體材料，6為定位機(jī)構(gòu)，3為光軸，2為外殼。
實(shí)施例二，參見圖2整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置采用彈性光學(xué)材料的充液腔7、12、14，全反組合射棱鏡10，在連通主光路充液腔的側(cè)腔處設(shè)置增壓緊迫和/或加熱裝置16、17，其中一個(gè)充液腔加注透明電化學(xué)液介質(zhì)、腔壁設(shè)置感光元件15和施加電荷的裝置，由此實(shí)現(xiàn)改變鏡面曲率、防霧、防弦光功能，充液介質(zhì)折射率(n)盡量與光學(xué)元件材料折射率相同或接近，外光筒或光路通光材料部分采用可伸縮、彈性材料，由此在與光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置；由光筒或外殼定位光學(xué)系統(tǒng)和元件，光筒和外殼上設(shè)置其方向轉(zhuǎn)動(dòng)和位移的裝置，方向和位置調(diào)節(jié)采用手動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)，9為光軸，8定位機(jī)構(gòu)，18為空腔鏡，11為外殼，13為定位機(jī)構(gòu)。
實(shí)施例三，參見圖3光學(xué)系統(tǒng)由物鏡組22、26、19，全反射棱鏡面21或組合棱鏡構(gòu)成一共軸光學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)置改變各元件相對(duì)位置的機(jī)械位移調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)25，外光筒設(shè)有定位光學(xué)元件的局部軟管，可微調(diào)部分光學(xué)元件通光面同光軸的垂直度或部分光學(xué)系統(tǒng)光軸與整個(gè)系統(tǒng)光軸之間的角度，系統(tǒng)成一正立縮小虛像。23、24為定位機(jī)構(gòu)，20為外殼。
實(shí)施例四，參見圖4系統(tǒng)物鏡置于汽車前兩側(cè)，系統(tǒng)采用前、后兩個(gè)物鏡28、34，前物鏡鏡面27為曲面、其后光學(xué)面為棱鏡或組合棱鏡的全反射面32，棱鏡或組合棱鏡光出口與光纖束29端口通過(guò)一連結(jié)裝置30連結(jié)，光纖束另端通過(guò)一連結(jié)裝置同棱鏡連結(jié)，后物鏡鏡面33為曲面，后物鏡另一光學(xué)面為棱鏡或組合棱鏡的全反射面，光纖束光路中可通過(guò)連結(jié)裝置同其它透鏡或光學(xué)元件連結(jié)(圖中未畫出)，31為外殼。
權(quán)利要求
1.一種汽車側(cè)后視光學(xué)系統(tǒng)，一種由光學(xué)元件、透鏡、棱鏡、光路、連結(jié)裝置、定位裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，通過(guò)本系統(tǒng)汽車側(cè)后景物成像于駕駛員前方的適當(dāng)位置或經(jīng)投射儀投射在擋風(fēng)玻璃上，駕駛員觀察汽車側(cè)后方時(shí)，可以同時(shí)注意前方車輛，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的光學(xué)系統(tǒng)物鏡設(shè)置于汽車兩側(cè)，物鏡為單鏡面，物鏡前鏡面(1)(27)、后光路、光學(xué)元件、用于改變光線和光路方向的棱鏡、物鏡后鏡面(5)(33)為一整體，構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)，成像于駕駛員前方適當(dāng)位置，系統(tǒng)由整體材料制成；光學(xué)系統(tǒng)或由各分離光學(xué)元件、光路在空氣中構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)元件由外光筒定位，采用手動(dòng)或電動(dòng)位移調(diào)節(jié)裝置、調(diào)節(jié)各光學(xué)元件之間的相對(duì)位置；光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件、光路部分或整體采用彈性光學(xué)材料，彈性光學(xué)材料或?yàn)閷?shí)心，或?yàn)榭招?，空?8)(18)(7)(12)內(nèi)充透明液體，采用彈性光學(xué)材料的透鏡壁、按其曲率和部位具有不同壁厚、當(dāng)內(nèi)腔液體壓力改變時(shí)、鏡面曲率、曲率半徑或曲面改變，其原理與眼球肌肉收縮可調(diào)節(jié)球體和球面的曲率相同，由此改變鏡面的光焦度和成像性質(zhì)；系統(tǒng)設(shè)置采用彈性或非彈性光學(xué)元件、光路充液腔、液體增壓裝置或加熱裝置(16)(17)，調(diào)節(jié)其光路或光學(xué)元件內(nèi)腔壓力和溫度，由此改變?cè)砻媲剩幌到y(tǒng)光路內(nèi)可設(shè)置固體、彈性光學(xué)材料制成的光學(xué)元件，材料介質(zhì)折射率根據(jù)系統(tǒng)的成像要求確定；外光筒或光路通光材料部分采用可伸縮、彈性材料，由此在與光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置；由光筒或外殼定位光學(xué)系統(tǒng)和元件，光筒和外殼上設(shè)置其方向轉(zhuǎn)動(dòng)和位移的裝置，方向和位置調(diào)節(jié)采用手動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征是光學(xué)系統(tǒng)為共軸光學(xué)系統(tǒng)；光學(xué)系統(tǒng)光學(xué)元件之間的圖像傳輸和光路可采用光纖束(29)，光纖束端面壓入光學(xué)元件材料內(nèi)(30)，光纖束的兩端面與光學(xué)元件保持嚴(yán)格的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系，光學(xué)元件、光纖束光路構(gòu)成共軸光學(xué)系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征是本光學(xué)系統(tǒng)可由一具有單前鏡面(1)(27)、光路或和光路中的其它光學(xué)元件、單后鏡面(33)(5)的整體材料構(gòu)成，作為一整體成為一成像系統(tǒng)；前、后鏡面與光軸垂直，光筒內(nèi)表面軸線與光軸(3)(9)平行，光路局部或整體可采用彈性材料，由此在系統(tǒng)光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)根據(jù)成像要求，采用大直徑透鏡、較大相對(duì)孔徑、較大孔徑光闌、確定入射出射光朣、視場(chǎng)光闌、系統(tǒng)焦距f、橫向放大率等，系統(tǒng)對(duì)進(jìn)入光學(xué)系統(tǒng)的景物成一正立縮小虛像，或其它便于駕駛員觀察的成像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征是透鏡鏡面采用球面、非球面或曲率半徑改變的曲面、或平面；單個(gè)光學(xué)元件、光路或整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)都可局部或整體采用充液腔；改變光路方向采用全反射棱鏡(10)、組合棱鏡或反射鏡；敏元件探頭(15)設(shè)置于光路中光筒內(nèi)壁；用于系統(tǒng)光學(xué)元件、光路或光學(xué)系統(tǒng)充液內(nèi)腔的增壓或加熱裝置、設(shè)置于與其內(nèi)腔連通的側(cè)支路充液腔(14)處；充液介質(zhì)折射率(n)盡量與光學(xué)元件材料介質(zhì)折射率相同或接近，外光筒或光路通光材料部分采用可伸縮、彈性材料，由此在與系統(tǒng)光軸的垂面上、微調(diào)光學(xué)元件或部分光路光軸與系統(tǒng)光軸之間的角度和位置；光學(xué)系統(tǒng)和元件由光筒或外殼(11)定位，光筒和外殼上設(shè)置其方向轉(zhuǎn)動(dòng)和位移的裝置，采用手動(dòng)或電動(dòng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征是各光學(xué)元件的折射面涂鍍?cè)鐾改?，增大透射率，盡量減少系統(tǒng)光學(xué)元件數(shù)量，系統(tǒng)最少的光學(xué)元件數(shù)量為1個(gè)整體，即系統(tǒng)前后鏡面，中間光路和棱鏡或組合棱鏡等構(gòu)成一整體，使之具有較大的成像亮度。
全文摘要
汽車側(cè)后視光學(xué)系統(tǒng)，一種由光學(xué)元件、透鏡、棱鏡、光路、連結(jié)裝置、定位裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，通過(guò)本系統(tǒng)汽車側(cè)后景物成像于駕駛員前方的適當(dāng)位置或經(jīng)投射儀投射在擋風(fēng)玻璃上，駕駛員觀察汽車側(cè)后方時(shí)，可以同時(shí)注意前方車輛。
文檔編號(hào)B60R1/02GK1923568SQ200610020909
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者呂柏言 申請(qǐng)人:呂柏言