一種多曲率后視鏡鏡片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車零部件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多曲率后視鏡鏡片。
【背景技術(shù)】
[0002]一般車型的汽車后視鏡均為平面鏡或單一曲率的凸面鏡，普遍存在視野寬度不足的問題，或存在盲區(qū)，或有影像失真，因而駕駛員不能準(zhǔn)確的判斷障礙物的位置及車身與障礙物的距離，將嚴(yán)重影響行車安全。據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于后視鏡盲區(qū)造成交通事故在中國約占30%。因此，如何設(shè)計(jì)一款大視野、小盲區(qū)，且圖像失真小的后視鏡是當(dāng)下重要的研究課題。
[0003]后視鏡作為汽車上的重要部件，近年來市面上已經(jīng)推出了許多功能、外型各異的產(chǎn)品。后視鏡的成像效果與鏡面的曲率半徑有關(guān)，曲率半徑越大，圖像失真越小，但視場范圍也越??；反之，曲率半徑越大，視場范圍也越大，但是圖像失真也會(huì)嚴(yán)重。按照鏡面形狀的差異，現(xiàn)有的后視鏡大致可以分為以下幾類:第一類是平面鏡，其曲率半徑為無限大，圖像無失真，但視野范圍很小，易產(chǎn)生較大盲區(qū)，給駕駛帶來很多不便；第二類是單曲鏡，其鏡面形狀為單一曲率的凸面鏡，它縮小了平面鏡鏡面曲率半徑，其實(shí)質(zhì)是以圖像失真為代價(jià)以擴(kuò)大視野范圍；第三類是雙曲鏡。現(xiàn)在市面上的雙曲率后視鏡多為在平面鏡上加裝凸面小圓鏡來實(shí)現(xiàn)的，它雖然在一定程度上解決了影像失真和視野大小的矛盾，但由于需要駕駛者觀察鏡面上不同曲度的區(qū)域，給行車和判斷帶來不便，同時(shí)兩個(gè)鏡面的設(shè)計(jì)大大增加了成本，在外觀上也不美觀。第四類是多曲鏡，其實(shí)質(zhì)是鏡面內(nèi)側(cè)3/4范圍是平面的，外側(cè)1/4范圍是曲度漸變的曲面，其效果與雙曲鏡大致相同，只是將兩塊鏡子放于一個(gè)面中，仍存在觀察不便的問題，同時(shí)也加大了駕駛員判斷車身與障礙物距離的難度。例如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201220074757.1的專利中公開了一種多曲率車輛后視鏡片，其鏡片本體包括第一曲率部及第二曲率部，第一曲率部曲率半徑大于第二曲率部，這雖然能表面上解決失真和盲區(qū)的矛盾，但在兩個(gè)不同曲率的鏡面拼接位置附近，曲率半徑變化劇烈，會(huì)造成影像失真，駕駛員難以通過后視鏡準(zhǔn)確地判斷障礙物的距離。
[0004]現(xiàn)有后視鏡的缺陷在大卡車上更為明顯。現(xiàn)在市面上卡車后視鏡由6塊凸面鏡組成，分別為左側(cè)兩塊，右側(cè)四塊。以右側(cè)的四塊為例，從前到后分別是前下視鏡、主后視鏡、補(bǔ)盲鏡以及主后視鏡下方的廣角鏡。顧名思義主后視鏡主要觀察的是車輪以上，車位4m之后的區(qū)域，它的曲率半徑為RISOOmm，視野范圍較大失真較?。磺跋乱曠R主要是觀察車前下方位置，補(bǔ)盲鏡主要是觀察車身右下側(cè)位置，廣角鏡主要用于彌補(bǔ)主后視鏡的缺陷，用于觀察車輪位置。這三塊鏡面的曲率半徑約為R200-300mm，曲率半徑較小，失真非常嚴(yán)重。所以對(duì)整個(gè)后視鏡組來說，雖然通過多個(gè)鏡面取長補(bǔ)短，使得卡車后視鏡幾乎實(shí)現(xiàn)零盲區(qū)，但成像失真十分嚴(yán)重，駕駛員觀察時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的眩暈感，增加行車危險(xiǎn)。
[0005]由上述可知，對(duì)于轎車后視鏡的改進(jìn)已經(jīng)提出了許多方法，然而針對(duì)大卡車后視鏡的改進(jìn)卻非常少。在實(shí)際情況中，卡車司機(jī)多為在夜間或路況較差的郊區(qū)、山區(qū)行駛，更加加大了行車的危險(xiǎn)，所以提出一種對(duì)卡車后視鏡的改進(jìn)非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上問題，本發(fā)明的目的在于提供一種多曲率后視鏡鏡片，可以擴(kuò)大視野，減少盲區(qū)，又能夠減少因曲率半徑減小帶來的圖像失真問題，可廣泛適用于各種轎車以及卡車上。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]一種多曲率后視鏡鏡片，鏡片的鏡面是由多個(gè)小鏡面組合而成的多曲率自由曲面，多個(gè)小鏡面之間的曲率半徑不同，每個(gè)小鏡面在不同方向上的曲率半徑也不同；整個(gè)鏡面的曲率半徑從上到下先減小后增大，其曲率半徑的變化率也是先減小后增大；整個(gè)鏡面的曲率半徑從左到右先減小后增大，其曲率半徑的變化率也是先減小后增大。
[0009]所述鏡面的曲率半徑的最小處和曲率半徑變化率的最小處為鏡面水平中心線上任意一點(diǎn)，且曲率半徑最小處于曲率半徑變化率最小處不一定重合。
[0010]所述鏡面關(guān)于水平中心線對(duì)稱,關(guān)于垂直中心線不一定對(duì)稱,且鏡面為光滑表面。
[0011]進(jìn)一步地，所述鏡面中，關(guān)于水平中心線對(duì)稱的兩個(gè)小鏡面面型對(duì)稱，且兩個(gè)小鏡面在關(guān)于水平中心線對(duì)稱的方向上的曲率半徑相同，而關(guān)于垂直中心線對(duì)稱的兩個(gè)小鏡面面型不一定對(duì)稱，且兩個(gè)小鏡面在關(guān)于垂直中心線對(duì)稱的方向上的曲率半徑也不一定相同。
[0012]所述鏡片安裝在車的后視鏡上時(shí)，鏡面水平中心線與后視鏡的水平中心線不一定重合。上述水平中心線指的是初加工且未進(jìn)行任何裁剪的原型多曲率后視鏡鏡片的鏡面水平中心線。將該鏡片安裝在車的后視鏡上時(shí)，需將原型鏡片進(jìn)行裁剪，此時(shí)后視鏡鏡面的水平中心線與原型鏡片的鏡面水平中心線不一定重合，且總能在裁剪后的后視鏡鏡面上找到上述原型鏡面的水平中心線，使得鏡面關(guān)于該中心線面型和曲率半徑對(duì)稱。
[0013]所述鏡面上各點(diǎn)曲率半徑的范圍為R200mm?R2000mm。
[0014]所述鏡面的豎直方向上加設(shè)有標(biāo)線。
[0015]進(jìn)一步地，所述卡車的前下視鏡、廣角鏡和補(bǔ)盲鏡中的至少一種鏡子采用所述后視鏡鏡片。
[0016]對(duì)于普通球面鏡，成像效果與鏡面的曲率半徑有關(guān)，一般情況下，曲率半徑越大，圖像失真越小，但視場范圍也越小，這里所提到的失真?zhèn)戎赜趫D像是否產(chǎn)生扭曲或畸變。而本發(fā)明所提出的多曲率后視鏡鏡面是由曲率半徑持續(xù)變化的多曲率自由曲面，當(dāng)人眼從該后視鏡正前方觀察鏡面時(shí)，鏡面中心位置的圖像幾乎沒有失真，從鏡面中心位置到左側(cè)和右側(cè)邊緣位置觀察鏡面時(shí)，失真逐漸嚴(yán)重。此外，本發(fā)明中的多曲率后視鏡上還設(shè)有標(biāo)線，可用于幫助駕駛員進(jìn)行距離判斷。由于不同距離不同尺寸的障礙物成像在反射鏡面的大小不同，可以根據(jù)對(duì)不同車型和駕駛員的大量測試結(jié)果，在后視鏡上標(biāo)上兩條豎直標(biāo)線，當(dāng)后方來車或者障礙物位于兩條標(biāo)線以內(nèi)，或者其橫向尺寸小于兩條標(biāo)線的間距時(shí)，說明后方來車在安全范圍內(nèi)，可以進(jìn)行超車和拐彎操作；當(dāng)觀察到的障礙物邊界超出兩條標(biāo)線或者其尺寸超出兩條標(biāo)線間距時(shí)，說明該障礙物位于危險(xiǎn)區(qū)，距離車身已經(jīng)很近，不可以進(jìn)行超車和拐彎操作。該標(biāo)線的標(biāo)定，解決了大視野后視鏡難以進(jìn)行距離判斷的問題。
[0017]本發(fā)明中的多曲率后視鏡鏡片，從整體看來，整個(gè)鏡面呈現(xiàn)一種曲率半徑持續(xù)變化的狀態(tài)，每個(gè)小鏡面面積很小，可近似為一個(gè)點(diǎn)。拼接起來后表面光滑，鏡面成像均勻無明顯失真，不會(huì)對(duì)駕駛員的行車觀察造成干擾，可以做到視場范圍大，同時(shí)圖像失真較小且觀察舒適。由于本發(fā)明的多曲率后視鏡只有一個(gè)鏡面，結(jié)構(gòu)簡單，加工難度較低，成本降低。另外，在鏡面上加標(biāo)線，給駕駛員判斷距離提供依據(jù)，大大提高了行車安全，增強(qiáng)了后視鏡的實(shí)用性。
[0018]同時(shí)，本發(fā)明中的多曲率后視鏡鏡片也可用于卡車后視鏡上，用于替換現(xiàn)有的前下視鏡、補(bǔ)盲鏡、廣角鏡，可以有效地彌補(bǔ)原有后視鏡失真嚴(yán)重的問題，實(shí)現(xiàn)失真小、視野寬、無盲區(qū)、觀察舒適、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的多曲率后視鏡鏡片立體示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片的俯視圖；
[0021]圖3為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片的前視圖；
[0022]圖4為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片的細(xì)節(jié)展示圖；
[0023]圖5為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片上設(shè)置標(biāo)線的示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片視野角度擴(kuò)大的范圍的示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片視野面積擴(kuò)大的范圍的示意圖
[0026]圖8為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片在MATLAB環(huán)境下編程計(jì)算出視野范圍示意圖；
[0027]圖9為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片失真程度測量方法示意圖；
[0028]圖10為本發(fā)明多曲率后視鏡鏡片在卡車右側(cè)的應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明的多曲率后視鏡片可以用于普通小轎車和大卡車中，有效改進(jìn)現(xiàn)有后視鏡市場小或失真嚴(yán)重的問題，同時(shí)做到控制成本，降低加工難度。
[0030]實(shí)施例1
[0031]本實(shí)施例描述了一種用于普通小轎車的多曲率后視鏡，且為左后視鏡。<