专利名称：汽车侧后视光学系统的制作方法
技术领域：
本发明是一种汽车侧后视光学系统背景技术目前汽车侧后视系统主要有侧后视反射镜，侧后视摄像系统等。驾驶员通过车外侧后视反射镜观察车侧后景物时需转头，把视线从正前方转向左、右两侧转移，这样既不方便驾驶员同时观察前方，也不利于汽车行驶安全；摄像系统可以把汽车侧后方景物成像于驾驶员正前方，但需采用摄像头、光电转换系统(CCD)等、成像于显示屏，其结构复杂，造价高，成像质量不理想，需维护等。
发明内容
本发明的目的是要提供一种光学系统，一种由光学元件、透镜、棱镜、光路、连结装置、定位装置构成的系统，通过本系统汽车侧后景物成像于驾驶员前方的适当位置或经投射仪投射在挡风玻璃上，驾驶员观察汽车侧后方时，可以同时注意前方车辆，本发明的目的是这样实现的光学系统物镜设置于汽车两侧，物镜为单镜面，物镜前镜面(1)(27)、后光路、光学元件、用于改变光线和光路方向的棱镜、物镜后镜面(5)(33)为一整体，构成共轴光学系统，成像于驾驶员前方适当位置，系统由整体材料制成；光学系统或由各分离光学元件、光路在空气中构成共轴光学系统，光学元件由外光筒定位，采用手动或电动位移调节装置、调节各光学元件之间的相对位置；光学系统中光学元件、光路部分或整体采用弹性光学材料，弹性光学材料或为实心，或为空心，空腔(8)(18)(7)(12)内充透明液体，采用弹性光学材料的透镜壁、按其曲率和部位具有不同壁厚、当内腔液体压力改变时、镜面曲率、曲率半径或曲面改变，其原理与眼球肌肉收缩可调节球体和球面的曲率相同，由此改变镜面的光焦度和成像性质；系统设置采用弹性或非弹性光学元件、光路充液腔、液体增压装置或加热装置(16)(17)，调节其光路或光学元件内腔压力和温度，由此改变元件表面曲率；系统光路内可设置固体、弹性光学材料制成的光学元件.材料介质折射率根据系统的成像要求确定；外光筒或光路通光材料部分采用可伸缩、弹性材料，由此在与光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置；由光筒或外壳定位光学系统和元件，光筒和外壳上设置其方向转动和位移的装置，方向和位置调节采用手动或电动机构。
光学系统为共轴光学系统；光学系统光学元件之间的图像传输和光路可采用光纤束(29)，光纤束端面压入光学元件材料内(30)，光纤束的两端面与光学元件保持严格的位置对应关系，光学元件、光纤束光路构成共轴光学系统。
本光学系统可由一具有单前镜面(1)(27)、光路或和光路中的其它光学元件、单后镜面(33)(5)的整体材料构成，作为一整体成为一成像系统；前、后镜面与光轴垂直，光筒内表面轴线与光轴(3)(9)平行，光路局部或整体可采用弹性材料，由此在系统光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置。
系统根据成像要求，采用大直径透镜、较大相对孔径、较大孔径光阑、确定入射出射光朣、视场光阑、系统焦距f、横向放大率等，系统对进入光学系统的景物成一正立缩小虚像，或其它便于驾驶员观察的成像。
透镜镜面采用球面、非球面或曲率半径改变的曲面、或平面；单个光学元件、光路或整个光学系统都可局部或整体采用充液腔；改变光路方向采用全反射棱镜(10)、组合棱镜或反射镜；敏元件探头(15)设置于光路中光筒内壁；用于系统光学元件、光路或光学系统充液内腔的增压或加热装置、设置于与其内腔连通的侧支路充液腔(14)处；充液介质折射率(n)尽量与光学元件材料介质折射率相同或接近，外光筒或光路通光材料部分采用可伸缩、弹性材料，由此在与系统光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置；光学系统和元件由光筒或外壳(11)定位，光筒和外壳上设置其方向转动和位移的装置，采用手动或电动机构调节。
各光学元件的折射面涂镀增透膜，增大透射率，尽量减少系统光学元件数量，系统最少的光学元件数量为1个整体，即系统前后镜面，中间光路和棱镜或组合棱镜等构成一整体，使之具有较大的成像亮度。
与现有技术相比，本发明有如下优点光学系统结构简单，造价低，性能稳定，成像质量好，经过光学元件和折射面少，成像光亮度不低于普通的后视反射镜，元件和光路中采用由弹性光学材料制成的充液腔，便于改变镜面曲率、防眩光，镜面防水雾等功能，具有良好的使用价值和应用前景。
下面结合实施例和附图具体说明本发明的结构原理和内容。
1.图一、整体式侧后视光学系统2.图二、光学元件表面曲率可改变的光学系统3.图三、采用光纤束的光学系统4.图四、采用分离光学元件的光学系统具体实施方式
实施例一参见图1汽车侧后光线、景物经系统物镜前镜面1进入系统，由全反射棱镜或组合棱镜全反射面2改变光路方向，并由物镜后镜面5成像，前、后镜面可采用非球面镜，前、后镜面的曲率半径r1和r2不同，光学系统成一缩小正立虚像，当r1-r2＝d时，(d为本系统光路长度，即主面或前后镜面之间的距离)为共心镜，4为整体材料，6为定位机构，3为光轴，2为外壳。
实施例二，参见图2整个光学系统设置采用弹性光学材料的充液腔7、12、14，全反组合射棱镜10，在连通主光路充液腔的侧腔处设置增压紧迫和/或加热装置16、17，其中一个充液腔加注透明电化学液介质、腔壁设置感光元件15和施加电荷的装置，由此实现改变镜面曲率、防雾、防弦光功能，充液介质折射率(n)尽量与光学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缩、弹性材料，由此在与光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置；由光筒或外壳定位光学系统和元件，光筒和外壳上设置其方向转动和位移的装置，方向和位置调节采用手动或电动机构，9为光轴，8定位机构，18为空腔镜，11为外壳，13为定位机构。
实施例三，参见图3光学系统由物镜组22、26、19，全反射棱镜面21或组合棱镜构成一共轴光学系统，系统设置改变各元件相对位置的机械位移调节机构25，外光筒设有定位光学元件的局部软管，可微调部分光学元件通光面同光轴的垂直度或部分光学系统光轴与整个系统光轴之间的角度，系统成一正立缩小虚像。23、24为定位机构，20为外壳。
实施例四，参见图4系统物镜置于汽车前两侧，系统采用前、后两个物镜28、34，前物镜镜面27为曲面、其后光学面为棱镜或组合棱镜的全反射面32，棱镜或组合棱镜光出口与光纤束29端口通过一连结装置30连结，光纤束另端通过一连结装置同棱镜连结，后物镜镜面33为曲面，后物镜另一光学面为棱镜或组合棱镜的全反射面，光纤束光路中可通过连结装置同其它透镜或光学元件连结(图中未画出)，31为外壳。
权利要求
1.一种汽车侧后视光学系统，一种由光学元件、透镜、棱镜、光路、连结装置、定位装置构成的系统，通过本系统汽车侧后景物成像于驾驶员前方的适当位置或经投射仪投射在挡风玻璃上，驾驶员观察汽车侧后方时，可以同时注意前方车辆，本发明的目的是这样实现的光学系统物镜设置于汽车两侧，物镜为单镜面，物镜前镜面(1)(27)、后光路、光学元件、用于改变光线和光路方向的棱镜、物镜后镜面(5)(33)为一整体，构成共轴光学系统，成像于驾驶员前方适当位置，系统由整体材料制成；光学系统或由各分离光学元件、光路在空气中构成共轴光学系统，光学元件由外光筒定位，采用手动或电动位移调节装置、调节各光学元件之间的相对位置；光学系统中光学元件、光路部分或整体采用弹性光学材料，弹性光学材料或为实心，或为空心，空腔(8)(18)(7)(12)内充透明液体，采用弹性光学材料的透镜壁、按其曲率和部位具有不同壁厚、当内腔液体压力改变时、镜面曲率、曲率半径或曲面改变，其原理与眼球肌肉收缩可调节球体和球面的曲率相同，由此改变镜面的光焦度和成像性质；系统设置采用弹性或非弹性光学元件、光路充液腔、液体增压装置或加热装置(16)(17)，调节其光路或光学元件内腔压力和温度，由此改变元件表面曲率；系统光路内可设置固体、弹性光学材料制成的光学元件，材料介质折射率根据系统的成像要求确定；外光筒或光路通光材料部分采用可伸缩、弹性材料，由此在与光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置；由光筒或外壳定位光学系统和元件，光筒和外壳上设置其方向转动和位移的装置，方向和位置调节采用手动或电动机构。
2.根据权利要求1所述系统，其特征是光学系统为共轴光学系统；光学系统光学元件之间的图像传输和光路可采用光纤束(29)，光纤束端面压入光学元件材料内(30)，光纤束的两端面与光学元件保持严格的位置对应关系，光学元件、光纤束光路构成共轴光学系统。
3.根据权利要求1所述系统，其特征是本光学系统可由一具有单前镜面(1)(27)、光路或和光路中的其它光学元件、单后镜面(33)(5)的整体材料构成，作为一整体成为一成像系统；前、后镜面与光轴垂直，光筒内表面轴线与光轴(3)(9)平行，光路局部或整体可采用弹性材料，由此在系统光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置。
4.根据权利要求1所述系统，其特征是系统根据成像要求，采用大直径透镜、较大相对孔径、较大孔径光阑、确定入射出射光朣、视场光阑、系统焦距f、横向放大率等，系统对进入光学系统的景物成一正立缩小虚像，或其它便于驾驶员观察的成像。
5.根据权利要求1所述系统，其特征是透镜镜面采用球面、非球面或曲率半径改变的曲面、或平面；单个光学元件、光路或整个光学系统都可局部或整体采用充液腔；改变光路方向采用全反射棱镜(10)、组合棱镜或反射镜；敏元件探头(15)设置于光路中光筒内壁；用于系统光学元件、光路或光学系统充液内腔的增压或加热装置、设置于与其内腔连通的侧支路充液腔(14)处；充液介质折射率(n)尽量与光学元件材料介质折射率相同或接近，外光筒或光路通光材料部分采用可伸缩、弹性材料，由此在与系统光轴的垂面上、微调光学元件或部分光路光轴与系统光轴之间的角度和位置；光学系统和元件由光筒或外壳(11)定位，光筒和外壳上设置其方向转动和位移的装置，采用手动或电动机构调节。
6.根据权利要求1所述系统，其特征是各光学元件的折射面涂镀增透膜，增大透射率，尽量减少系统光学元件数量，系统最少的光学元件数量为1个整体，即系统前后镜面，中间光路和棱镜或组合棱镜等构成一整体，使之具有较大的成像亮度。
全文摘要
汽车侧后视光学系统，一种由光学元件、透镜、棱镜、光路、连结装置、定位装置构成的系统，通过本系统汽车侧后景物成像于驾驶员前方的适当位置或经投射仪投射在挡风玻璃上，驾驶员观察汽车侧后方时，可以同时注意前方车辆。
文档编号B60R1/02GK1923568SQ200610020909
公开日2007年3月7日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者吕柏言 申请人:吕柏言