应用于车辆的分区感光装置的制作方法

本发明涉及应用于车辆的感光器领域，尤其是涉及一种应用于车辆的分区感光装置。本发明是 2021年8月 11日向国家知识产权局提交的专利申请《一种应用于车辆的分区感光装置》的分案申请。

背景技术：

1、感光器在多个领域都有着广泛的应用，而在汽车环境中，主要的应用如下：车载娱乐、导航、dvd系统背光控制，以便在所有的环境光条件下都可以显示出理想的背光亮度；后座娱乐用显示器背光控制；仪表组背光控制(速度计、转速计)；自动后视镜亮度控制(通常要求两个传感器，一个是前向的，一个是后向的)；自动前大灯和雨水感应控制(专用，根据需求进行变化)；后视相机控制(专用，根据需求进行变化)。

2、感光器通常由两部分构成，它们分别为：接收器和检测电路。

3、接收器有光电二极管、光电三极管或光敏电阻组成。光敏二极管是现在最常见的传感器。光电传感器光敏二极管的外型与一般二极管一样，只是它的管壳上开有一个镶嵌着玻璃的窗口，以便于光线射入，为增加受光面积，pn结的面积做得较大，光敏二极管工作在反向偏置的工作状态下，并与负载电阻相串联，当没有光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子－空穴，称为光电载流子。检测电路主要是把接收器接收到的信号转换成稳定、有规律的电信号，以供使用。

4、景深是指在摄影机镜头或其他成像仪器前沿取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。光圈、镜头及焦平面到拍摄物的距离是影响景深的重要因素。使用凸透镜成像，所选凸透镜焦距越小，光圈越小，景深范围越大，即成像面在光轴上焦距附近时都可呈现较清晰的远近物图像。

5、现有应用于车辆的感光器并未对接收的光线进行更详细的划分，无法区分出外界环境不同区域的光亮变化。

技术实现思路

1、本发明所要解决的是现有应用于车辆的感光装置无法区分外界环境不同区域的光亮变化的问题，提供一种应用于车辆的分区感光装置。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、一种应用于车辆的分区感光装置，包括：一个或多个光线处理装置，用于将接收到的环境光成像后分区输出；一个或多个光线接收装置，用于接收被分区输出的环境光并将其转换为电信号。光线处理装置任意一个分区输出的光由至少一个光线接收装置接收。可以在一个光线处理装置中对光进行若干分区，也可以通过多个光线处理装置各自选择性输出不同区域的光来对光进行分区，可以根据实际需求来选择使用一个或多个光线接收装置，以能达到期望效果为准。

4、进一步的，所述光线处理装置包括：第一分区结构，用于输出接收到的近距离对向车灯光、自车地面反射光和地面反射天空光线；第二分区结构，用于输出接收到的较远距离相对开来的车灯光和远路灯光；第三分区结构，用于输出接收到的近路灯光和天空光线。对于车辆有两种情况比较重要，一是白天与黑夜转换时，此时天空光线变化剧烈，划分为第三分区；二是在黑夜无路灯及其他灯光时，远处对向开来汽车，此时出现较远距离相对开来的车灯光，划分为第二分区。

5、进一步的，所述光线处理装置包括：设有通光孔的光栅a、凸透镜a、半透明感光板a和若干挡光板a；环境光通过所述光栅a和所述凸透镜a成像于所述半透明感光板a上，其透射光被所述若干挡光板a划分为三个区域后输出。

6、进一步的，还包括：所述凸透镜a的前弧面中心部分与所述光栅a中心的通光孔紧贴设置，所述半透明感光板a固定在所述凸透镜a的后焦面处，经过所述半透明感光板a的透射光被平行于所述凸透镜a主光轴的所述若干挡光板a所形成的从上到下三个腔分为三个区域输出：近距离对向车灯光、自车地面反射光和地面反射天空光线，较远距离相对开来的车灯光和远路灯光，近路灯光和天空光线。保证光敏管a、光敏管b及光敏管c各自能接收到半透明感光板a被划分区域内每一点透射的光线。所述光栅和所述凸透镜紧贴在一起，使视场角最大。所述通光孔的大小与形状可以根据实际需要改变，以此改变垂直视场角的大小和水平视场角的大小。由于分区方式是以天地分界线为参考进行划分的，所以对环境光的分区方式是以近乎水平的角度进行划分的。调整所述凸透镜的直径、所述光栅通光孔的大小、所述半透明感光板的透光性和所述光敏管的灵敏度，使探测车前最小光强(在黑夜无路灯及其他灯光时，远处一辆对向开来汽车灯光的光强)时，所述光敏管反应靠近截止区；探测有用最大光强(白天黑夜转换时，适合打开车灯时的环境光强)时，所述光敏管反应靠近饱和区。车前最小光强和有用最大光强必须用所述感光器实际测得。

7、进一步的，所述光线处理装置包括：第一分区结构，所述第一分区结构设有带通光孔的光栅b、凸透镜b、半透明感光板b及挡光板b，环境光通过所述光栅b和所述凸透镜b成像于所述半透明感光板b上，其透射光由所述挡光板b选择性输出；第二分区结构，所述第二分区结构设有带通光孔的光栅c、凸透镜c、半透明感光板c及挡光板c，环境光通过所述光栅c和所述凸透镜c成像于所述半透明感光板c上，其透射光由所述挡光板c选择性输出；第三分区结构，所述第三分区结构设有带通光孔的光栅d、凸透镜d、半透明感光板d及挡光板d，环境光通过所述光栅d和所述凸透镜d成像于所述半透明感光板d上，其透射光由所述挡光板d选择性输出。所述第一分区结构、所述第二分区结构和所述第三分区结构相互之间隔绝光线。

8、进一步的，第一分区结构还包括所述凸透镜b的前弧面中心部分与所述光栅b中心的通光孔紧贴设置，所述半透明感光板b固定在所述凸透镜b的后焦面处，经过所述半透明感光板b的透射光被与所述半透明感光板紧贴设置的所述挡光板b选择性输出上部区域的光，即近距离对向车灯光、自车地面反射光和地面反射天空光线。保证光敏管d能接收到半透明感光板b上未被挡光板b遮挡处每一点透射的光线。第二分区结构还包括所述凸透镜c的前弧面中心部分与所述光栅c中心的通光孔紧贴设置，所述半透明感光板c固定在所述凸透镜c的后焦面处，经过所述半透明感光板c的透射光被与所述半透明感光板紧贴设置的所述挡光板c选择性输出中部区域的光，即较远距离相对开来的车灯光和远路灯光。保证光敏管e能接收到半透明感光板c上未被挡光板c遮挡处每一点透射的光线。第三分区结构还包括所述凸透镜d的前弧面中心部分与所述光栅d中心的通光孔紧贴设置，所述半透明感光板d固定在所述凸透镜d的后焦面处，经过所述半透明感光板d的透射光被与所述半透明感光板紧贴设置的所述挡光板d选择性输出下部区域的光，即近路灯光和天空光线。保证光敏管f能接收到半透明感光板d上未被挡光板d遮挡处每一点透射的光线。

9、进一步的，所述光线接收装置是包含光敏管的光电转换电路。将光信号转换成电信号是因为现如今对电信号的运用和处理方式更加完善。所述电路包含电压跟随器和减法运算器，用于稳定电信号和对所述光敏管进行温度补偿。光信号通过所述光敏管转换后的电信号是比较不稳定的，这种电信号比较难以被使用，且所述光敏管易受温度影响，导致特性曲线会随温度变化而变化，这样的特性无法被运用，所以为了得到可以使用的有效信号，添加了用于稳定电信号的电压跟随器，并通过减法运算器连接所述光敏管和与所述光敏管同种类型号的进行遮光处理的光敏管，可以对所述光敏管进行温度补偿。

10、本发明的有益效果：

11、1.分区感光相比于不分区感光对外界环境的感应更加精确和灵敏。

12、2.车辆需要面对的两种主要的环境光亮变化情况，一是夜晚远方对向开来车辆，二是白天黑夜交替。所以本发明将环境光分为了三个区域，路灯光和天空光线，较远距离相对开来的车灯光和远路灯光，近距离对向车灯光、自车地面反射光和地面反射天空光线，可以准确感应到上述两种情况。

13、3.在一个光线处理装置中对光进行若干分区的优点是体积小，感光准确。

14、4.通过多个光线处理装置各自选择性输出不同区域的光来对光进行分区的优点是易于批量化生产，易于维修。