CN203720388U - 一种非均匀性匀光整形平片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非均匀性匀光整形平片，按照透过率，所述非均匀性匀光整形平片的平片体构造为上下结构，其中上部为全透过部分，下部为部分透过部分，且下部透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小。依据本实用新型能够有效利用激光能量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光学整形平片。
背景技术
现有夜视车载辅助驾驶系统成像设备主要为红外或低照度成像辅助成像两种。红外系统为被动热成像，是对温度进行探测，依据不同温度对景物成像的系统，可以实现夜间不受对面来车灯光影响的成像。热像辅助驾驶存在分辨率不够高，对温度差别不大的路面凹坑成像细节不够，价格昂贵等缺点。
低照度成像设备，可以在有微弱光线的时候对夜晚路面高分辨率清晰成像，但是在遇到对面有强光时会因亮度饱和而无法成像，从而失去作用，同时在低于其低照度的条件下也会因为光线不足而失去清晰成像的功能，使用条件受限较大。
用普通摄像机就能够感应的近红外激光照明做成的激光夜视辅助驾驶系统，结合激光的单色性，配合可见光滤光、近红外光增透等处理，可以实现对迎面车灯灯光的抑制和对夜晚行进方向路面情况的清晰成像。
车载辅助驾驶激光夜视的应用不同于其它应用领域中的激光夜视照明需求，例如监控激光夜视领域要求视场内激光分布尽量均匀一致，以保证监控画面成像清晰。而车载激光照明由于成像视场范围大，视场内既有近距离如5米以内的景物也有远距离如上百米的景物，因此如果采用普通的照明器使得整个视场内光能量一致，近距离物体由于距离近返回的光线就会被成像设备感应到亮度较高，由于成像设备画面的调节能力不是无限的，因此远距离景物的反光相对近距离就不会被成像显示出来。
在一些应用中，采用多系统配合的结构，两个系统各自按照自己的方式工作，不仅成本高，而且配置结构所占用空间较大。
如果配置成单一的激光照明器，产生如中国专利文献CN 103186015A，其通过配置调焦范围大的激光照明器，并同时匹配测距设备，利用测距与调焦的匹配进行远近照明兼顾，然而这种配置结构恰恰是在同一个时刻只能近照或者远照，无法实现远近距离目标反射的激光被摄像机感应高的亮度值是差不多的。
承接多系统配置结构，如中国专利文献CN203120031U公开了一种红外夜视设备，其配置的红外激光器的数量至少为两个，所述的红外激光器中，至少有一个红外激光器的镜头的镜片为高透光率平面镜，至少有一个红外激光器的镜头的镜片为凸透镜，可以在通过具有凸透镜镜片的红外激光器进行长距离照射以实现远距离观察、监视的同时，通过具有高透光率平面镜镜片的红外激光器的镜片来大幅度提高激光束的发散度，增加红外夜视仪的近距离观察、监视广角，同时实现远距离小广角观察、监视和近距离大广角观察、监视的目的。这种结构能够很好的实现远近兼顾的目的，但由于配置了多款激光器，使得其整体成本偏高，且整体结构所占安装空间偏大。同时，公知的，即便是不用于驾驶照明，而用于室外监控，多照明器系统必然要同时配置如镜头清理系统，比如雨刷等，整体的成本难以调低。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种非均匀性匀光整形平片，针对车载、近地面、近红外半导体激光器补光照明，从而能够有效利用激光能量。
本实用新型采用的技术方案为：
一种非均匀性匀光整形平片，按照透过率，所述非均匀性匀光整形平片的平片体构造为上下结构，其中上部为全透过部分，下部为部分透过部分，且下部透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小。
依据本实用新型，从上述结构可以看出，区别于均匀性云光整形平片，此处采用非均匀性匀光整形平片，平片自身的发散角相对较小，上部全透部分能够保证远处的照片，下部则进行弱化处理，保证近距离的道路照明，从而可以有效地利用激光能量。
上述非均匀性匀光整形平片，下部透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小的构造形式是下部通过发散角度不同的镜体组合而成，保证车载成像照明水平大视场，远近距离道路照明丞相均匀清晰地要求。
上述非均匀性匀光整形平片，下部透过率以平片体中心为基准向外梯级减小，制造相对比较容易。
上述非均匀性匀光整形平片，梯级减小对应的梯级为3~5级，能够满足较好的应用，且整体成本不会太高。
上述非均匀性匀光整形平片，除第一梯级外，其余梯级构造为扇环结构，匹配光斑投射的特点，适应性好。
上述非均匀性匀光整形平片，上部大于下部，相应地，上部超越上下中线的部分对应的下边缘为弓形，用于保证远距离的道路照明。
上述非均匀性匀光整形平片，下边缘对应的弓形高度为上下总长的1/7~1/5。
附图说明
图1为依据本实用新型的一种非均匀性匀光整形平片的主视结构示意图。
图2为相应于图1的左视结构示意图。
图3为一个实施例中矩形光斑整形效果图。
图4为另一个实施例中矩形光斑整形效果图。
图中：1、100%透过率部分，2、80%透过发散角度10°区域，3、70%透过发散角度20°区域，4、50%透过发散角度45°区域，5、40%透过发散角度60°区域，6、匀光平片平面，7、非匀光平片匀光面。
具体实施方式
采用传统均匀大视场光斑照明，近距离地面和道路两侧景物反射回来的光线就会远远大于远距离反射回来的光线，从而使成像设备感应画面上近处景物亮度很高，景物产生过曝，画面发白，远处画面亮度太低又不足以成像等缺陷。
采用传统均匀小视场光斑照明，光斑不能够全覆盖整个画面，在成像中会有明显的手电筒效应存在，不利于整个画面的观测。
如图1和图2所示的一种非均匀性匀光平片，借鉴激光夜视中的匀化整形的成熟应用技术，针对车载照明成像，照射水平角度要求大，竖直方向照射角度向下照射的需求，只对光束上侧全透过，下侧少部分进行弱化发散处理，从而照射近距离道路两侧。通过该匀光平片可以有效利用激光能量，保证车载成像照明水平大视场，远近距离道路照明成像均匀清晰的要求。
如图1所示，首先看非均匀性匀光整形平片，图1中区分平片上下部分和下面各个透过率部分的分界线并不真实存在，而是区分各个部分的辅助线。
关于上下两部分并不表示绝对的上下两半部分。
在图1所示的结构中，按照透过率，所述非均匀性匀光整形平片的平片体构造为上下结构，其中上部为全透过部分，如图1中所示的100%透过率部分，下部为部分透过部分，如图1中所示的各个透过发散角度区域构成的部分。
应当理解，全透过是光学领域的理想状态，作为一个概念，仍然为本领域所常用，但并不表示理想的100%透过率，对此本领域的技术人员应当理解。
参照图1所示的下部，其透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小，这样利用手电筒效应，远距离的投射部分出射光强相对较大，近距离的或者说靠近边缘的部分的出射光强逐渐减小，适应距离远近造成辐照强度衰减的特征。
在一些优选的实施例中，下部透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小的构造形式是下部通过发散角度不同的镜体组合而成，如图3所示，利用发散使得光强减弱，同时发散能够扩大出射角度，满足更大范围的照射，尤其是近处，如40%透过发散角度60度区域，能够覆盖近处较大的范围，光强相对较弱。
如果单纯使用手电筒效应，通过构成平板的镜体处理降低光强会造成不必要的浪费。
在一些实施例中，下部透过率以平片体中心为基准向外减小可以是平稳减小的结构，光的出射效果相对比较好，但制作工艺相对复杂。
在另一些实施例中，下部透过率以平片体中心为基准向外梯级减小，制作工艺相对简单，成本稍低，并且这种梯级减小对整体的视觉效果影响比较小，尤其是梯级相对较多的情况下。
涉及到梯级，优选的，梯级减小对应的梯级为3~5级，据此即可满足车载成像照明的要求，可以理解的是，随着梯级的增多，其制作难度会增大，而成像照明的效果会变好，相反，随着梯级的减少，效果会相反。
如图1所示，除第一梯级外，其余梯级构造为扇环结构，适应光斑的出射和适应成像照明的特点。
优选地，如图3所示，远距离出射投射的光斑为其中的4度光线所表示，有利于对远处的照明，因此，对应结构为上部大于下部，相应地，上部超越上下中线的部分对应的下边缘为弓形，弓形恰恰适应了远距离投射的要求。
优选地，下边缘对应的弓形高度为上下总长的1/7~1/5，能够更好地适应远近照射的需要，提高激光能力的有效利用率。
在图2所示的结构中，平片一侧为平光窗口面，如图中所示的匀光平片平面6，另一侧为非均匀性匀光面7，非均匀性匀光面上侧部分为高透过率部分，如图1所示意，其作用是保证照明光斑的上侧的高透过性，不产生匀光效果，以保障照射远距离的光斑能量。 如图1所示，下半部分依次为发散角度递增的区域，实际中没有明显的区域边界，图1中为原理描述方便所以划分的区域进行示意描述说明。
本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本新型的限制，本新型也并不仅限于上述举例，也包括本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换。例如匀光区域的的改变,也可以是其它非对称或对称的形式，匀光基地材料也可以是其它非玻璃材料等，所以本实用新型同样适用于其他材料、其它匀光区域不一致或匀光非对称的形式。
Claims (7)
1.一种非均匀性匀光整形平片，其特征在于，按照透过率，所述非均匀性匀光整形平片的平片体构造为上下结构，其中上部为全透过部分，下部为部分透过部分，且下部透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小。
2.根据权利要求1所述的非均匀性匀光整形平片，其特征在于，下部透过率以平片体中心为基准向外逐渐减小的构造形式是下部通过发散角度不同的镜体组合而成。
3.根据权利要求2所述的非均匀性匀光整形平片，其特征在于，下部透过率以平片体中心为基准向外梯级减小。
4.根据权利要求3所述的非均匀性匀光整形平片，其特征在于，梯级减小对应的梯级为3~5级。
5.根据权利要求4所述的非均匀性匀光整形平片，其特征在于，除第一梯级外，其余梯级构造为扇环结构。
6.根据权利要求1所述的非均匀性匀光整形平片，其特征在于，上部大于下部，相应地，上部超越上下中线的部分对应的下边缘为弓形。
7.根据权利要求6所述的非均匀性匀光整形平片，其特征在于，下边缘对应的弓形高度为上下总长的1/7~1/5。
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| CN201420069002.1U CN203720388U (zh) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | 一种非均匀性匀光整形平片 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022110062A1 (zh) * | 2020-11-27 | 2022-06-02 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 光学测距装置及其光学窗口、可移动设备 |
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- 2014-02-18 CN CN201420069002.1U patent/CN203720388U/zh not_active Expired - Fee Related
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