一种前后双向盲区可视的汽车外视镜的制作方法

本实用新型涉及一种汽车光学观察装置，具体地说是一种前后双向盲区可视的汽车外视镜。

背景技术：

在汽车驾驶过程中，无论行进、变道、转弯、调头还是倒车，驾驶者都需要依赖汽车后视镜来观察车外情况，以保证安全驾驶，但因为汽车本身的结构因素会造成很多视野盲区，比如车尾、车头、A柱以及车身两侧面等。现有技术中的汽车后视镜受面积和曲率等因素制约，只能让驾驶者观察到汽车车身两侧后方的有限视野范围，并不能使驾驶者观察到车身左右两侧以及前侧A柱遮挡等形成的视觉盲区。

针对现有技术中汽车后视镜的视野盲区和功能局限，常见的解决方式主要有以下几种：

1、外装式改进方案，主要从镜片本身着手改变曲率或者采用光学镜组类方式。但现有技术中的各种光学镜组合只考虑了单一的后视、前视或侧视功能，没有将这几种功能综合在一起考虑。另外如图1所示，主驾驶位的驾驶员与车体两侧的距离不同，因此两侧视线角度α和β也不相同，但现有技术中的各种光学镜组很多并没有考虑到这一点，将两侧光学镜组对称设计并且只依靠调整镜座本身改变角度，其视野调整范围极其有限。

2、增加车载雷达侧向辅助系统或电子后视镜系统等系统，这虽然能保证驾驶者观察到视觉盲区，但成本昂贵，工艺复杂，而且受电子产品稳定性等因素制约。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种前后双向盲区可视的汽车外视镜，包括前视单元和后视单元，利用光的反射和折射原理，通过光学镜的组合为驾驶者提供多视角的视野空间，不仅消除了传统后视镜的视野盲区，而且前视功能还解决了A柱遮挡等形成的视觉盲区可视问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种前后双向盲区可视的汽车外视镜，包括镜座、左后视单元、右后视单元、左前视单元和右前视单元，其中两个镜座分别安装于车体两侧，且设于车体同一侧的后视单元和前视单元均置于设于车体该侧的镜座内，所述镜座内设有两个相互独立的密封光路通道，设置于同一镜座内的后视单元和前视单元分别设置于不同的密封光路通道中，其中设有后视单元的密封光路通道的第一光线入口设置于镜座后侧、第一光线出口设置于镜座内侧，设有前视单元的密封光路通道的第二光线入口设置于镜座前侧、第二光线出口设置于镜座内侧，所述各个可视单元均包括物镜、目镜和光线转向镜组，光线由物镜射入，并经光线转向镜组转向后由目镜射出进入人眼。

所述左后视单元的光线转向镜组包括直角棱镜、中间透镜和光线输出反射镜，其中所述直角棱镜的斜边为反射侧，且所述直角棱镜的斜边朝向镜座的前侧外端，光线射入所述直角棱镜后经所述斜边反射图像倒转射出，并经中间透镜放大后通过所述光线输出反射镜向镜座后侧反射进入目镜。

所述左后视单元的光线转向镜组包括光线输入反射镜、复合多棱镜、中间透镜和光线输出反射镜，光线经光线输入反射镜反射后进入所述复合多棱镜，并经所述复合多棱镜折射图像倒转射出，再经中间透镜放大并经所述光线输出反射镜向镜座后侧反射进入目镜。

所述左后视单元的光线转向镜组包括光线输入反射镜、中间透镜和五棱镜，光线经光线输入反射镜反射后射入中间透镜，并经中间透镜折射后进入五棱镜中，光线经所述五棱镜折射朝向镜座后侧内端图像倒转射出并进入目镜。

所述右后视单元的光线转向镜组包括直角棱镜、复合多棱镜和中间透镜，所述直角棱镜斜边为反射侧并朝向镜座前侧外端，光线由直角棱镜一侧直角边射入，并经所述直角棱镜的斜边反射后由另一侧直角边射出，并经复合多棱镜图像倒转射出，然后经中间透镜放大进入目镜。

所述右后视单元的光线转向镜组包括中间透镜和五棱镜，光线经中间透镜折射进入五棱镜中，并经所述五棱镜折射后朝向镜座(10)后侧内端图像倒转射出进入目镜。

所述左前视单元的光线转向镜组包括中间透镜和五棱镜，光线经中间透镜折射进入五棱镜中，并经所述五棱镜折射后朝向镜座后侧内端射出进入目镜。

所述右前视单元的光线转向镜组包括中间透镜和半五棱镜，光线经中间透镜折射进入半五棱镜，并经所述半五棱镜折射后朝向镜座后侧内端射出进入目镜。

所述物镜为负焦距的菲涅尔透镜。

本实用新型的优点与积极效果为：

1、本实用新型包括前视单元和后视单元，不仅消除了传统后视镜的视野盲区，而且前视功能还解决了A柱遮挡等形成的视觉盲区可视问题。

2、本实用新型左右两侧可以根据实际需要采用相同结构但非对称的光线转向镜组，也可以采用不同结构的光线转向镜组，最大程度地使驾驶员适应两侧视线角度α和β的不同。

3、本实用新型采用各种光学镜组合，结构简单且成本低廉。

附图说明

图1为汽车内主驾驶位的视觉角度示意图，

图2为本实用新型的镜座示意图，

图3为本实用新型左后视单元的一个实施例的光路示意图，

图4为本实用新型左后视单元的另一个实施例的光路示意图，

图5为图4中的A向视图，

图6为本实用新型左后视单元的又一个实施例的光路示意图，

图7为图6中的B向视图，

图8为本实用新型左后视单元的再一个实施例的光路示意图，

图9为本实用新型右后视单元的一个实施例的光路示意图，

图10为图9中的C向视图，

图11为本实用新型右后视单元的另一个实施例的光路示意图，

图12为图11中的D向视图，

图13为本实用新型右后视单元的又一个实施例的光路示意图，

图14为本实用新型左前视单元的一个实施例的光路示意图，

图15为本实用新型右前视单元的一个实施例的光路示意图，

其中，1为物镜，2为目镜，3为直角棱镜，4为中间透镜，5为光线输出反射镜，6为光线输入反射镜，7为组合直角棱镜，8为梯形棱镜，9为五棱镜，10为镜座，11为第一光线入口，12为第一光线出口，13为第二光线出口，14为第二光线入口，15为半五棱镜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详述。

如图1～15所示，本实用新型包括镜座10、左后视单元、右后视单元、左前视单元和右前视单元，其中两个镜座10分别安装于车体两侧，左后视单元和左前视单元设置于车体左侧的镜座10内，右后视单元和右前视单元设置于车体右侧的镜座10内，其中左侧为主驾驶位，若右侧为主驾驶位时，各个单元则镜像调整。如图2所示，所述镜座10内设有两个相互独立的密封光路通道，设置于同一镜座10内的后视单元和前视单元分别设置于不同的密封光路通道中，其中设有后视单元的密封光路通道的第一光线入口11设置于镜座10后侧、第一光线出口12设置于镜座10内侧且出口朝向驾驶位，设有前视单元的密封光路通道的第二光线入口14设置于镜座10前侧、第二光线出口13设置于镜座10内侧且出口朝向驾驶位，其中所述镜座10内侧为镜座靠近驾驶位的一侧。所述两个密封光路通道可采用前后平行、上下平行或非平行设置等布置方式。

如图3～15所示，所述各个可视单元均包括物镜1、目镜2和光线转向镜组，光线由镜座10上的光线入口射入，经物镜1汇聚并经光线转向镜组转向后，由目镜2发散射出进入人眼，其中前视单元的物镜1摄入车身侧面前视区域，驾驶员可以通过前视单元的目镜2观察车身侧面前方视野，后视单元的物镜1摄入车身侧面后视区域，驾驶员通过后视单元的目镜2观察车身侧面后方视野。所述物镜1可采用负焦距的菲涅尔透镜，物镜1采用负焦距的菲涅尔透镜相比凸透镜更加轻薄，还可以避免凸透镜汇聚作用形成的高温，所述目镜2可采用平凸透镜，且光线由目镜2的凸起侧射入、平面侧射出。所述物镜1还可以根据实际需要选择负焦距的平凹透镜，使发散光形成平行光，或者其他起汇聚作用的透镜，所述目镜2也可以根据实际需要选择正焦距的菲涅尔透镜，或者其他起发散作用的透镜。

如图1所示，由于车体左右两侧视镜因为与驾驶者相对位置不同，驾驶者的视觉角度α和β也不同，因此如果左右视镜采用单一对称的光学镜组，其观察效果和角度调整范围非常有限。本实用新型的左、右可视单元采用非对称设计，保证光线分别以最佳角度进行光学折射或反射到目镜2上并使驾驶者适应不同的视觉角度α和β。

如图3所示，左后视单元的第一个实施例中，其光线转向镜组包括直角棱镜3、中间透镜4和光线输出反射镜5，其中所述直角棱镜3的斜边为反射侧，且所述直角棱镜3的斜边朝向镜座10的前侧外端，中间透镜4则设置于所述直角棱镜3与光线输出反射镜5之间，光线经物镜1汇聚后由直角棱镜3一侧的直角边射入，并经直角棱镜3的斜边反射后，由直角棱镜3的另一侧直角边射出，此时射出图像倒转，然后光线经中间透镜4放大图像，再经所述光线输出反射镜5向镜座10后侧内端反射，经目镜2射出进入人眼。

如图4～5所示，左后视单元的第二实施例中，其光线转向镜组包括光线输入反射镜6、复合多棱镜、中间透镜4和光线输出反射镜5，本实施例中，所述复合多棱镜为组合直角棱镜7，所述组合直角棱镜7是由两个直角棱镜斜边侧紧贴粘合而成，所述光线输入反射镜6和组合直角棱镜7所起的作用与左后视单元的第一个实施例中的直角棱镜3作用相同。

如图6～7所示，左后视单元的第三个实施例中，其光线转向镜组包括光线输入反射镜6、复合多棱镜、中间透镜4和光线输出反射镜5，且本实施例中的复合多棱镜为梯形棱镜8，所述光线输入反射镜6和梯形棱镜8与左后视单元的第一个实施例中的直角棱镜3作用相同。

如图8所示，左后视单元的第四个实施例中，其光线转向镜组包括光线输入反射镜6、中间透镜4和五棱镜9，光线经光线输入反射镜6反射后射入中间透镜4，并经中间透镜4折射后呈平行状态或近似平行状态进入五棱镜9中，本实施例中的五棱镜9有相对两边为反射侧，光线射入所述五棱镜9后经过两次反射朝向镜座10后端内侧射出，且此时射出图像倒转，然后光线经目镜2射出进入人眼。

如图9～10所示，右后视单元的第一个实施例中，其光线转向镜组包括直角棱镜3、复合多棱镜和中间透镜4，所述直角棱镜3斜边为反射侧且朝向镜座10前侧外端，光线经物镜1汇聚由直角棱镜3一侧直角边射入，并经所述直角棱镜3的斜边反射后由另一侧直角边射出，并经复合多棱镜折射使图像倒转射出，然后经中间透镜4放大射入目镜2。本实施例中，所述复合多棱镜为组合直角棱镜7。

如图11～12所示，右后视单元的第二个实施例中，其光线转向镜组与右后视单元的第一个实施例不同之处在于：所述复合多棱镜为梯形棱镜8。

如图13所示，右后视单元的第三个实施例中，其光线转向镜组包括中间透镜4和五棱镜9，光线经物镜1汇聚后通过中间透镜4折射呈平行或近似平行状态射入五棱镜9中，所述五棱镜9相对两边为反射侧，光线射入所述五棱镜9后经过两次反射朝向镜座10后侧内端射出，射出角度为驾驶员的视觉角度β，且此时射出图像倒转，然后光线经目镜2进入人眼。本实施例可以看作图6的逆光路。

如图14所示，左前视单元的一个实施例中，其光线转向镜组包括中间透镜4和五棱镜9，光线经物镜1汇聚后通过中间透镜4折射呈平行或近似平行状态射入五棱镜9中，所述五棱镜9相对两边为反射侧且平行，光线经两次反射后朝向镜座10后侧内端射出，并经目镜2进入人眼。本实施例中的五棱镜9也可以替换为其他可以实现相同作用的多棱镜。

如图15所示，右前视单元的一个实施例中，其光线转向镜组包括中间透镜4和半五棱镜15，光线经物镜1汇聚后经中间透镜4折射呈平行或近似平行状态射入半五棱镜15，所述半五棱镜15相对两边为反射侧，光线射入半五棱镜15后经两次反射由所述半五棱镜15朝向镜座10后侧内端射出且需保证驾驶者的视觉角度β，然后光线经目镜2进入人眼，本实施例中的半五棱镜15也可以替换为其他可以实现相同作用的多棱镜。

上述各个实施例中的中间透镜4均采用平凸透镜，光线均由中间透镜4的平面侧射入、凸起侧射出。

所述物镜1和目镜2的位置可以根据实际需要设置在车体上，比如目镜2设置于车门风窗玻璃内侧与A柱交汇区域，或者内置于车体控制面板靠近A柱的两端位置，或者整体镜座10采用嵌入式结构，整体嵌入车体内，车体外侧只保留物镜1，目镜2设置于车体内的控制面板上，镜座10外形可设计成流线型，这样设计的优点是可以减小原有外装式后视镜的风阻系数和气动噪音。所述镜座10内的密封光路通道内设有多个安装止口供安装各个透镜，各个透镜的安装固定方式为本领域公知技术。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型包括镜座10、左后视单元、右后视单元、左前视单元和右前视单元，其中前视单元的物镜1摄入车身侧面前视区域，驾驶员可以通过前视单元的目镜2观察车身侧面前方视野，后视单元的物镜1摄入车身侧面后视区域，驾驶员通过后视单元的目镜2观察车身侧面后方视野，前后视野更加开阔，有效消除视觉盲区。