本實用新型涉及一種汽車光學觀察裝置，具體地說是一種前后雙向盲區(qū)可視的汽車外視鏡。

背景技術：

在汽車駕駛過程中，無論行進、變道、轉彎、調頭還是倒車，駕駛者都需要依賴汽車后視鏡來觀察車外情況，以保證安全駕駛，但因為汽車本身的結構因素會造成很多視野盲區(qū)，比如車尾、車頭、A柱以及車身兩側面等?，F有技術中的汽車后視鏡受面積和曲率等因素制約，只能讓駕駛者觀察到汽車車身兩側后方的有限視野范圍，并不能使駕駛者觀察到車身左右兩側以及前側A柱遮擋等形成的視覺盲區(qū)。

針對現有技術中汽車后視鏡的視野盲區(qū)和功能局限，常見的解決方式主要有以下幾種：

1、外裝式改進方案，主要從鏡片本身著手改變曲率或者采用光學鏡組類方式。但現有技術中的各種光學鏡組合只考慮了單一的后視、前視或側視功能，沒有將這幾種功能綜合在一起考慮。另外如圖1所示，主駕駛位的駕駛員與車體兩側的距離不同，因此兩側視線角度α和β也不相同，但現有技術中的各種光學鏡組很多并沒有考慮到這一點，將兩側光學鏡組對稱設計并且只依靠調整鏡座本身改變角度，其視野調整范圍極其有限。

2、增加車載雷達側向輔助系統(tǒng)或電子后視鏡系統(tǒng)等系統(tǒng)，這雖然能保證駕駛者觀察到視覺盲區(qū)，但成本昂貴，工藝復雜，而且受電子產品穩(wěn)定性等因素制約。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種前后雙向盲區(qū)可視的汽車外視鏡，包括前視單元和后視單元，利用光的反射和折射原理，通過光學鏡的組合為駕駛者提供多視角的視野空間，不僅消除了傳統(tǒng)后視鏡的視野盲區(qū)，而且前視功能還解決了A柱遮擋等形成的視覺盲區(qū)可視問題。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種前后雙向盲區(qū)可視的汽車外視鏡，包括鏡座、左后視單元、右后視單元、左前視單元和右前視單元，其中兩個鏡座分別安裝于車體兩側，且設于車體同一側的后視單元和前視單元均置于設于車體該側的鏡座內，所述鏡座內設有兩個相互獨立的密封光路通道，設置于同一鏡座內的后視單元和前視單元分別設置于不同的密封光路通道中，其中設有后視單元的密封光路通道的第一光線入口設置于鏡座后側、第一光線出口設置于鏡座內側，設有前視單元的密封光路通道的第二光線入口設置于鏡座前側、第二光線出口設置于鏡座內側，所述各個可視單元均包括物鏡、目鏡和光線轉向鏡組，光線由物鏡射入，并經光線轉向鏡組轉向后由目鏡射出進入人眼。

所述左后視單元的光線轉向鏡組包括直角棱鏡、中間透鏡和光線輸出反射鏡，其中所述直角棱鏡的斜邊為反射側，且所述直角棱鏡的斜邊朝向鏡座的前側外端，光線射入所述直角棱鏡后經所述斜邊反射圖像倒轉射出，并經中間透鏡放大后通過所述光線輸出反射鏡向鏡座后側反射進入目鏡。

所述左后視單元的光線轉向鏡組包括光線輸入反射鏡、復合多棱鏡、中間透鏡和光線輸出反射鏡，光線經光線輸入反射鏡反射后進入所述復合多棱鏡，并經所述復合多棱鏡折射圖像倒轉射出，再經中間透鏡放大并經所述光線輸出反射鏡向鏡座后側反射進入目鏡。

所述左后視單元的光線轉向鏡組包括光線輸入反射鏡、中間透鏡和五棱鏡，光線經光線輸入反射鏡反射后射入中間透鏡，并經中間透鏡折射后進入五棱鏡中，光線經所述五棱鏡折射朝向鏡座后側內端圖像倒轉射出并進入目鏡。

所述右后視單元的光線轉向鏡組包括直角棱鏡、復合多棱鏡和中間透鏡，所述直角棱鏡斜邊為反射側并朝向鏡座前側外端，光線由直角棱鏡一側直角邊射入，并經所述直角棱鏡的斜邊反射后由另一側直角邊射出，并經復合多棱鏡圖像倒轉射出，然后經中間透鏡放大進入目鏡。

所述右后視單元的光線轉向鏡組包括中間透鏡和五棱鏡，光線經中間透鏡折射進入五棱鏡中，并經所述五棱鏡折射后朝向鏡座(10)后側內端圖像倒轉射出進入目鏡。

所述左前視單元的光線轉向鏡組包括中間透鏡和五棱鏡，光線經中間透鏡折射進入五棱鏡中，并經所述五棱鏡折射后朝向鏡座后側內端射出進入目鏡。

所述右前視單元的光線轉向鏡組包括中間透鏡和半五棱鏡，光線經中間透鏡折射進入半五棱鏡，并經所述半五棱鏡折射后朝向鏡座后側內端射出進入目鏡。

所述物鏡為負焦距的菲涅爾透鏡。

本實用新型的優(yōu)點與積極效果為：

1、本實用新型包括前視單元和后視單元，不僅消除了傳統(tǒng)后視鏡的視野盲區(qū)，而且前視功能還解決了A柱遮擋等形成的視覺盲區(qū)可視問題。

2、本實用新型左右兩側可以根據實際需要采用相同結構但非對稱的光線轉向鏡組，也可以采用不同結構的光線轉向鏡組，最大程度地使駕駛員適應兩側視線角度α和β的不同。

3、本實用新型采用各種光學鏡組合，結構簡單且成本低廉。

附圖說明

圖1為汽車內主駕駛位的視覺角度示意圖，

圖2為本實用新型的鏡座示意圖，

圖3為本實用新型左后視單元的一個實施例的光路示意圖，

圖4為本實用新型左后視單元的另一個實施例的光路示意圖，

圖5為圖4中的A向視圖，

圖6為本實用新型左后視單元的又一個實施例的光路示意圖，

圖7為圖6中的B向視圖，

圖8為本實用新型左后視單元的再一個實施例的光路示意圖，

圖9為本實用新型右后視單元的一個實施例的光路示意圖，

圖10為圖9中的C向視圖，

圖11為本實用新型右后視單元的另一個實施例的光路示意圖，

圖12為圖11中的D向視圖，

圖13為本實用新型右后視單元的又一個實施例的光路示意圖，

圖14為本實用新型左前視單元的一個實施例的光路示意圖，

圖15為本實用新型右前視單元的一個實施例的光路示意圖，

其中，1為物鏡，2為目鏡，3為直角棱鏡，4為中間透鏡，5為光線輸出反射鏡，6為光線輸入反射鏡，7為組合直角棱鏡，8為梯形棱鏡，9為五棱鏡，10為鏡座，11為第一光線入口，12為第一光線出口，13為第二光線出口，14為第二光線入口，15為半五棱鏡。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳述。

如圖1～15所示，本實用新型包括鏡座10、左后視單元、右后視單元、左前視單元和右前視單元，其中兩個鏡座10分別安裝于車體兩側，左后視單元和左前視單元設置于車體左側的鏡座10內，右后視單元和右前視單元設置于車體右側的鏡座10內，其中左側為主駕駛位，若右側為主駕駛位時，各個單元則鏡像調整。如圖2所示，所述鏡座10內設有兩個相互獨立的密封光路通道，設置于同一鏡座10內的后視單元和前視單元分別設置于不同的密封光路通道中，其中設有后視單元的密封光路通道的第一光線入口11設置于鏡座10后側、第一光線出口12設置于鏡座10內側且出口朝向駕駛位，設有前視單元的密封光路通道的第二光線入口14設置于鏡座10前側、第二光線出口13設置于鏡座10內側且出口朝向駕駛位，其中所述鏡座10內側為鏡座靠近駕駛位的一側。所述兩個密封光路通道可采用前后平行、上下平行或非平行設置等布置方式。

如圖3～15所示，所述各個可視單元均包括物鏡1、目鏡2和光線轉向鏡組，光線由鏡座10上的光線入口射入，經物鏡1匯聚并經光線轉向鏡組轉向后，由目鏡2發(fā)散射出進入人眼，其中前視單元的物鏡1攝入車身側面前視區(qū)域，駕駛員可以通過前視單元的目鏡2觀察車身側面前方視野，后視單元的物鏡1攝入車身側面后視區(qū)域，駕駛員通過后視單元的目鏡2觀察車身側面后方視野。所述物鏡1可采用負焦距的菲涅爾透鏡，物鏡1采用負焦距的菲涅爾透鏡相比凸透鏡更加輕薄，還可以避免凸透鏡匯聚作用形成的高溫，所述目鏡2可采用平凸透鏡，且光線由目鏡2的凸起側射入、平面?zhèn)壬涑?。所述物鏡1還可以根據實際需要選擇負焦距的平凹透鏡，使發(fā)散光形成平行光，或者其他起匯聚作用的透鏡，所述目鏡2也可以根據實際需要選擇正焦距的菲涅爾透鏡，或者其他起發(fā)散作用的透鏡。

如圖1所示，由于車體左右兩側視鏡因為與駕駛者相對位置不同，駕駛者的視覺角度α和β也不同，因此如果左右視鏡采用單一對稱的光學鏡組，其觀察效果和角度調整范圍非常有限。本實用新型的左、右可視單元采用非對稱設計，保證光線分別以最佳角度進行光學折射或反射到目鏡2上并使駕駛者適應不同的視覺角度α和β。

如圖3所示，左后視單元的第一個實施例中，其光線轉向鏡組包括直角棱鏡3、中間透鏡4和光線輸出反射鏡5，其中所述直角棱鏡3的斜邊為反射側，且所述直角棱鏡3的斜邊朝向鏡座10的前側外端，中間透鏡4則設置于所述直角棱鏡3與光線輸出反射鏡5之間，光線經物鏡1匯聚后由直角棱鏡3一側的直角邊射入，并經直角棱鏡3的斜邊反射后，由直角棱鏡3的另一側直角邊射出，此時射出圖像倒轉，然后光線經中間透鏡4放大圖像，再經所述光線輸出反射鏡5向鏡座10后側內端反射，經目鏡2射出進入人眼。

如圖4～5所示，左后視單元的第二實施例中，其光線轉向鏡組包括光線輸入反射鏡6、復合多棱鏡、中間透鏡4和光線輸出反射鏡5，本實施例中，所述復合多棱鏡為組合直角棱鏡7，所述組合直角棱鏡7是由兩個直角棱鏡斜邊側緊貼粘合而成，所述光線輸入反射鏡6和組合直角棱鏡7所起的作用與左后視單元的第一個實施例中的直角棱鏡3作用相同。

如圖6～7所示，左后視單元的第三個實施例中，其光線轉向鏡組包括光線輸入反射鏡6、復合多棱鏡、中間透鏡4和光線輸出反射鏡5，且本實施例中的復合多棱鏡為梯形棱鏡8，所述光線輸入反射鏡6和梯形棱鏡8與左后視單元的第一個實施例中的直角棱鏡3作用相同。

如圖8所示，左后視單元的第四個實施例中，其光線轉向鏡組包括光線輸入反射鏡6、中間透鏡4和五棱鏡9，光線經光線輸入反射鏡6反射后射入中間透鏡4，并經中間透鏡4折射后呈平行狀態(tài)或近似平行狀態(tài)進入五棱鏡9中，本實施例中的五棱鏡9有相對兩邊為反射側，光線射入所述五棱鏡9后經過兩次反射朝向鏡座10后端內側射出，且此時射出圖像倒轉，然后光線經目鏡2射出進入人眼。

如圖9～10所示，右后視單元的第一個實施例中，其光線轉向鏡組包括直角棱鏡3、復合多棱鏡和中間透鏡4，所述直角棱鏡3斜邊為反射側且朝向鏡座10前側外端，光線經物鏡1匯聚由直角棱鏡3一側直角邊射入，并經所述直角棱鏡3的斜邊反射后由另一側直角邊射出，并經復合多棱鏡折射使圖像倒轉射出，然后經中間透鏡4放大射入目鏡2。本實施例中，所述復合多棱鏡為組合直角棱鏡7。

如圖11～12所示，右后視單元的第二個實施例中，其光線轉向鏡組與右后視單元的第一個實施例不同之處在于：所述復合多棱鏡為梯形棱鏡8。

如圖13所示，右后視單元的第三個實施例中，其光線轉向鏡組包括中間透鏡4和五棱鏡9，光線經物鏡1匯聚后通過中間透鏡4折射呈平行或近似平行狀態(tài)射入五棱鏡9中，所述五棱鏡9相對兩邊為反射側，光線射入所述五棱鏡9后經過兩次反射朝向鏡座10后側內端射出，射出角度為駕駛員的視覺角度β，且此時射出圖像倒轉，然后光線經目鏡2進入人眼。本實施例可以看作圖6的逆光路。

如圖14所示，左前視單元的一個實施例中，其光線轉向鏡組包括中間透鏡4和五棱鏡9，光線經物鏡1匯聚后通過中間透鏡4折射呈平行或近似平行狀態(tài)射入五棱鏡9中，所述五棱鏡9相對兩邊為反射側且平行，光線經兩次反射后朝向鏡座10后側內端射出，并經目鏡2進入人眼。本實施例中的五棱鏡9也可以替換為其他可以實現相同作用的多棱鏡。

如圖15所示，右前視單元的一個實施例中，其光線轉向鏡組包括中間透鏡4和半五棱鏡15，光線經物鏡1匯聚后經中間透鏡4折射呈平行或近似平行狀態(tài)射入半五棱鏡15，所述半五棱鏡15相對兩邊為反射側，光線射入半五棱鏡15后經兩次反射由所述半五棱鏡15朝向鏡座10后側內端射出且需保證駕駛者的視覺角度β，然后光線經目鏡2進入人眼，本實施例中的半五棱鏡15也可以替換為其他可以實現相同作用的多棱鏡。

上述各個實施例中的中間透鏡4均采用平凸透鏡，光線均由中間透鏡4的平面?zhèn)壬淙搿⑼蛊饌壬涑觥?/p>

所述物鏡1和目鏡2的位置可以根據實際需要設置在車體上，比如目鏡2設置于車門風窗玻璃內側與A柱交匯區(qū)域，或者內置于車體控制面板靠近A柱的兩端位置，或者整體鏡座10采用嵌入式結構，整體嵌入車體內，車體外側只保留物鏡1，目鏡2設置于車體內的控制面板上，鏡座10外形可設計成流線型，這樣設計的優(yōu)點是可以減小原有外裝式后視鏡的風阻系數和氣動噪音。所述鏡座10內的密封光路通道內設有多個安裝止口供安裝各個透鏡，各個透鏡的安裝固定方式為本領域公知技術。

本實用新型的工作原理為：

本實用新型包括鏡座10、左后視單元、右后視單元、左前視單元和右前視單元，其中前視單元的物鏡1攝入車身側面前視區(qū)域，駕駛員可以通過前視單元的目鏡2觀察車身側面前方視野，后視單元的物鏡1攝入車身側面后視區(qū)域，駕駛員通過后視單元的目鏡2觀察車身側面后方視野，前后視野更加開闊，有效消除視覺盲區(qū)。