CZ35633U1 - Passive optical assembly for displaying the traffic environment - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.In the registration procedure, the Industrial Property Office does not determine whether the subject of the utility model meets the conditions for eligibility for protection pursuant to Section 1 of Act no. E. 478/1992 Sb.

CZ 35633 UICZ 35633 UI

Pasivní optická sestava pro zobrazování dopravního prostředíPassive optical assembly for displaying the traffic environment

Oblast technikyField of technology

Technické řešení je zaměřeno na pasivní optické sestavy do automobilů. Konkrétně je zaměřeno na katadioptrické pasivní sestavy pro umístění do oblasti čelního skla a zobrazování zejména prostorů a objektů ve slepých místech řidiče, např. zobrazování semaforů či chodců, kteří se nacházejí v místě za A-sloupkem automobilu.The technical solution is focused on passive optical assemblies for cars. Specifically, it focuses on catadioptric passive assemblies for placement in the area of the windshield and displaying especially areas and objects in the blind spots of the driver, such as displaying traffic lights or pedestrians, which are located behind the A-pillar of the car.

Dosavadní stav technikyState of the art

V současném stavu techniky jsou známé systémy či zařízení pro rozšíření zorného pole řidiče automobilu nebo jiného silničního vozidla. Kromě standardních zpětných zrcátek či parkovacích kamer, které poskytují řidiči obrazové informace o dopravní situaci za vozidlem a případně i vedle vozidla, jsou známá i zařízení určená k umístění na čelní sklo. Takové zařízení pak může řidiči například zobrazovat stav semaforu, který může být jinak pro řidiče obtížně viditelný. Například, stojí-li řidič se svým vozidlem přímo na okraji křižovatky, může být pro pohled na semafor nad vozovkou nutné, aby se řidič předklonil, což je nepohodlné, může to zpomalit reakční čas řidiče, a tím zpomalit provoz na dané křižovatce, a pro řidiče s určitými pohybovými deficity to může být i nemožné nebo bolestivé. Obdobně může být semafor skrytý například za A-sloupkem vozidla nebo za jiným vozidlem stojícím na křižovatce, může být obtížně viditelný kvůli poloze slunce apod. Kromě zhoršeného výhledu na semafory může být značnou nepříjemností pro řidiče i nedostatečný přehled o chodcích či cyklistech, kteří se mohou nacházet ve slepých místech řidiče, například za A-sloupkem vozidla. Řidič je pak pro zachování přehledu o okolní dopravní situaci nucen se naklánět, rychle otáčet hlavou atd., což je rovněž nepohodlné a může zpomalovat jeho reakce.In the current state of the art, systems or devices are known for expanding the field of view of a driver of a car or other road vehicle. In addition to standard rear-view mirrors or parking cameras, which provide the driver with visual information about the traffic situation behind the vehicle and possibly next to the vehicle, devices designed to be placed on the windscreen are also known. Such a device can then, for example, show the driver a traffic light condition which may otherwise be difficult for the driver to see. For example, if the driver is standing at the edge of an intersection with his vehicle, it may be necessary for the driver to lean forward to see the traffic lights above the road, which is inconvenient, it can slow down the driver's reaction time and thus slow down traffic at the intersection. Drivers with certain mobility deficits can be both impossible or painful. Similarly, a traffic light may be hidden behind the A-pillar of a vehicle or another vehicle at an intersection, difficult to see due to the position of the sun, etc. located in the driver's blind spots, for example behind the vehicle's A-pillar. The driver is then forced to tilt, turn his head quickly, etc. to keep track of the surrounding traffic situation, which is also inconvenient and can slow down his reactions.

Příklad zařízení určeného pro zobrazování semaforu je popsán v dokumentu US 10486505 B2. Tento dokument popisuje zařízení, které snímá prostor před vozidlem, detekuje přítomnost semaforu a zobrazuje semafor na sluneční clonu. Řidiči je tak poskytnutý přehled o stavu semaforu, aniž by se musel naklánět. Nevýhodou tohoto řešení je zejména nutnost opatření vozidla kamerou a displejem pro umístění na čelní sklo a sluneční clonu. Kamera i displej vyžadují napájení a zvyšují cenu zařízení, navíc může digitální přenos a zpracování obrazu a zobrazení obrazu na displeji do značné míry zkreslovat obraz.An example of a traffic light display device is described in US 10486505 B2. This document describes a device that senses the area in front of the vehicle, detects the presence of a traffic light and displays the traffic light on the sun visor. The driver is thus provided with an overview of the traffic light status without having to tilt. The disadvantage of this solution is in particular the need to provide the vehicle with a camera and display for placement on the windshield and sun visor. Both the camera and the display require power and increase the cost of the device, and digital image transmission and processing and the display on the screen can significantly distort the image.

Příkladem zařízení pro rozšíření zorného pole řidiče a pro umístění na čelní sklo, které je pasivní, tj. nevyžaduje napájení, je zařízení popsané v dokumentu US 20130182338 AI. Tento dokument popisuje využití Fresnelových čoček umístěných podél horního okraje čelního skla pro zobrazení objektů nacházejících se ve výšce, nad běžným zorným polem řidiče, zejména pro zobrazení semaforů. Toto zařízení je relativně jednoduché a nevyžaduje napájení, poskytované rozšíření zorného poleje však značně omezené a zařízení zabírá značný prostor na čelním skle, takže může působit rušivým dojmem a případně i omezit viditelnost objektů nacházejících se ve výšce ve větší vzdálenosti od vozidla.An example of a device for expanding the driver's field of vision and for placing on a windshield that is passive, i.e. does not require power, is the device described in US 20130182338 A1. This document describes the use of Fresnel lenses located along the upper edge of the windscreen to display objects at a height above the driver's normal field of vision, especially traffic lights. This device is relatively simple and does not require power, but the field of view provided is very limited and the device takes up considerable space on the windshield, so it can be disturbing and possibly reduce the visibility of objects at a greater distance from the vehicle.

Bylo by proto vhodné poskytnout řešení, které by poskytlo řidiči přehled o dopravní situaci ve slepých místech, aniž by se řidič musel např. naklánět, které by poskytovalo přehled v dostatečně velkém zorném úhlu a které by nevyžadovalo přítomnost kamery nebo přívod napětí.It would therefore be appropriate to provide a solution that provides the driver with an overview of the traffic situation in blind spots without the driver having to tilt, for example, which provides an overview at a sufficiently large viewing angle and which does not require the presence of a camera or power supply.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Nedostatky řešení známých z dosavadního stavu techniky do jisté míry odstraňuje pasivní optická sestava pro zobrazování dopravního prostředí určená pro umístění za čelní sklo automobilu, tedyThe shortcomings of the solutions known from the prior art are to some extent eliminated by the passive optical assembly for displaying the traffic environment intended for placement behind the windshield of the automobile, i.e.

- 1 CZ 35633 UI tato sestava je určena k zobrazování dopravního prostředí před vozidlem, výhodně v širokém zorném úhlu pokrývajícím zejména slepá místa za A-sloupky. Tato sestava zahrnuje širokoúhlou čočku představující objektiv a další čočky pro korekci vad, utvoření kvalitního nezkresleného obrazu a přenesení tohoto obrazu k očím řidiče. Konkrétně tato pasivní optická sestava zahrnuje množinu čoček a alespoň jedno zrcadlo, přičemž tato množina čoček zahrnuje první podmnožinu obsahující alespoň jednu čočku s negativním meniskem, druhou podmnožinu obsahující alespoň jednu čočku pro korekci zklenutí pole a/nebo chromatických vad, výhodně korekci zklenutí pole i chromatických vad, a třetí podmnožinu obsahující alespoň pozitivní achromatický dublet. Dále množina čoček zahrnuje kolimační čočku a okulárovou čočku, přičemž čočky z množiny čoček jsou uspořádané v uvedeném pořadí od první podmnožiny po okulárovou čočku a přičemž zrcadlo je uzpůsobeno pro odraz paprsků mezi kolimační čočkou a okulárovou čočkou. Sestávaje tedy uzpůsobena pro umístění za čelní sklo, což může být realizováno např. pomocí připevňovacího prvku pro připevnění sestav ke stropu automobilu nebo ke středovému zrcátku. Dále toto uzpůsobení může být realizováno tvarem sestavy, např. její rozměry výhodně umožňují umístění za čelní sklo, aniž by výrazně omezovala výhled a aby na ni bylo po připevnění na místo pohodlně vidět ze sedadla řidiče.- 1 CZ 35633 UI this assembly is intended for displaying the traffic environment in front of the vehicle, preferably in a wide viewing angle covering in particular the blind spots behind the A-pillars. This assembly includes a wide-angle lens representing a lens and other lenses for correcting defects, creating a high-quality undistorted image and transferring this image to the driver's eyes. In particular, the passive optical assembly comprises a plurality of lenses and at least one mirror, the plurality of lenses comprising a first subset comprising at least one negative meniscus lens, a second subset comprising at least one lens for field or and or chromatic aberration correction, preferably both field and chromatic aberration correction defects, and a third subset containing at least a positive achromatic doublet. Further, the plurality of lenses comprises a collimating lens and an eyepiece lens, wherein the lenses of the plurality of lenses are arranged in said order from the first subset to the eyepiece lens, and wherein the mirror is adapted to reflect rays between the collimating lens and the eyepiece lens. The assembly is thus adapted to be placed behind the windscreen, which can be realized, for example, by means of a fastening element for attaching the assemblies to the roof of the car or to the center mirror. Furthermore, this adaptation can be realized by the shape of the assembly, e.g. its dimensions advantageously allow it to be placed behind the windscreen without significantly restricting the view and to be comfortably visible from the driver's seat when it is fixed in place.

Tato sestávaje tedy tvořena pouze pasivními prvky, takže nevyžaduje žádné napájení pro svou funkci a poskytuje maximálně věrný obraz, bez zkreslení způsobeného například přenosem signálu či zobrazením na displeji, jako je tomu u kamerových systémů. Využití uvedených čoček navíc umožňuje vytvořit kvalitní obraz při využití relativně malého prostoru na čelním skle, takže sestava neruší řidiče ani mu nebrání ve výhledu. Zejména může sestava být umístěna v blízkosti středového zpětného zrcátka, výhodně například nad ním, takže okulárová čočka, kterou řidič sleduje pro získání přehledu o situaci před vozidlem, se nachází na přirozeném místě, na které jsou řidiči již navyklí stáčet zrak pro sledování situace vzadu. Další výhodou tohoto řešení je možnost jeho instalace do standardního vozidla bez nutnosti jakýchkoliv zásadních zásahů do konstrukce tohoto vozidla.It therefore consists only of passive elements, so it does not require any power supply for its function and provides the most accurate image, without distortion caused, for example, by signal transmission or display, as is the case with camera systems. In addition, the use of these lenses allows you to create a quality image using a relatively small space on the windshield, so the set does not disturb the driver or obstruct his view. In particular, the assembly may be located near the center rear-view mirror, preferably above it, so that the eyepiece lens the driver monitors to obtain an overview of the situation in front of the vehicle is located in a natural place where drivers are already accustomed to looking back to observe the rear. Another advantage of this solution is the possibility of its installation in a standard vehicle without the need for any major interventions in the construction of this vehicle.

Díky využití uvedené množiny čoček, zejména první podmnožiny, je přitom sestavou přenášen panoramatický obraz, který zobrazuje výhodně slepá místa za A-sloupky, která jsou značně nebezpečná například pro chodce či cyklisty, a zobrazuje světelnou signalizaci - semafory, zejména nacházející se ve výšce nad vozovkou. Řidič tak má přehled o stavu semaforu, například i semaforu, který by bez využití sestavy dle technického řešení byl skrytý za střechou vozidla, za vozidlem stojícím ve vedlejším pruhu apod. Čočky ve druhé podmnožině pak zejména slouží ke korekci optických vad a mohou dále komprimovat zorný úhel. Např. zklenutí zorného pole je vada, při které se body roviny kolmé k optické ose zobrazují na zakřivené ploše, namísto v rovině kolmé k optické ose. V důsledku toho může být výsledný obraz na různých místech různě ostrý. Chromatická vada neboli chromatická aberace či barevná vada je způsobena tím, že světlo různých barev je čočkami lámáno pod jiným úhlem, takže dochází k rozkladu světla. Výhodně sestava zahrnuje čočky či skupiny čoček pro odstranění obou těchto vad. Čočky třetí podmnožiny slouží zejména k vytvoření obrazové roviny, přičemž světelné paprsky vystupující ze třetí podmnožiny jsou následně kolimační čočkou transformovány v rovnoběžné paprsky, které mohou být zrcadlem odraženy do okulárové čočky. Výhodně jsou pro dosažení co nejlepší kvality obrazu alespoň některé čočky sestavy opatřeny antireflexní vrstvou.Thanks to the use of this set of lenses, especially the first subset, the system transmits a panoramic image, which shows the blind spots behind the A-pillars, which are very dangerous for pedestrians or cyclists, and displays traffic lights - especially traffic lights, especially located above road. The driver thus has an overview of the state of the traffic light, for example the traffic light, which would be hidden behind the vehicle roof, behind the vehicle standing in the side lane, etc. without using the set according to the technical solution. angle. E.g. field of view bias is a defect in which the points of a plane perpendicular to the optical axis appear on a curved surface instead of in a plane perpendicular to the optical axis. As a result, the resulting image may be differently sharp in different places. Chromatic aberration, or chromatic aberration or color defect, is caused by the fact that light of different colors is refracted by the lens at a different angle, so that the light decomposes. Preferably, the assembly includes lenses or groups of lenses to eliminate both of these defects. The lenses of the third subset serve in particular to form an image plane, the light rays emanating from the third subset being subsequently transformed by the collimating lens into parallel rays which can be reflected by the mirror into the eyepiece lens. Preferably, at least some of the lenses of the assembly are provided with an anti-reflective layer in order to achieve the best possible image quality.

Výhodně jsou zrcadlo a okulárová čočka vůči sobě umístěny nepohyblivě, přičemž jsou umístěny otočně alespoň vzhledem ke kolimační čočce. Výhodněji jsou zrcadlo a okulárová čočka otočné vzhledem ke všem předcházejícím čočkám, tedy i čočkám z uvedených tří podmnožin. Otáčení zrcadla a okulárové čočky, kolem společného středu či společné osy nebo os, může být zajištěno například jejich uchycením vůči čelnímu sklu či zbytku sestavy pomocí kulového kloubu či čepu nebo více čepů. Zejména výhodně jsou tyto prvky otočné alespoň kolem svislé osy, výhodněji i kolem alespoň jedné vodorovné osy. Zrcadlo a okulárová čočka mohou být například vzájemně pevně spojeny nebo pevně spojeny s daným kloubem či čepem. Otáčení těchto dvou prvků umožňuje směrovat výsledný obraz, zejména tedy umožňuje řidičům různých výšek, s různěPreferably, the mirror and the eyepiece lens are positioned immovably relative to each other, being rotatably positioned at least relative to the collimating lens. More preferably, the mirror and the eyepiece lens are rotatable relative to all of the foregoing lenses, including the lenses of the three subsets. The rotation of the mirror and the eyepiece lens, about a common center or common axis or axes, can be ensured, for example, by attaching them to the windshield or the rest of the assembly by means of a ball joint or pin or more pins. Particularly preferably, these elements are rotatable at least about a vertical axis, more preferably also about at least one horizontal axis. For example, the mirror and the eyepiece lens may be firmly connected to each other or firmly connected to a given joint or pin. The rotation of these two elements allows you to direct the resulting image, in particular, it allows drivers of different heights, with different

-2 CZ 35633 UI nastavenými sedadly, v různých posedech atd. nastavit sestavu tak, aby dobře viděli výsledný obraz, bez nutnosti nadměrného naklánění těla či otáčení hlavy.-2 CZ 35633 UI with adjusted seats, in various seats, etc. to adjust the assembly so that they can see the final image well, without the need for excessive tilting of the body or rotation of the head.

Otáčení zrcadla s okulárovou čočku může být například i spojeno s natáčením středového zpětného zrcátka, takže když si řidič dle svých preferencí nastaví zpětné zrcátko, docílí zároveň i nastavení sestavy dle technického řešení.For example, the rotation of the mirror with the eyepiece lens can also be associated with the rotation of the center rear-view mirror, so that when the driver adjusts the rear-view mirror according to his preferences, he also achieves the assembly according to the technical solution.

Výhodně první podmnožina zahrnuje celkem alespoň dvě čočky s negativním meniskem. Výhodněji jsou tyto čočky z první podmnožiny uzpůsobeny pro kompresi zorného úhlu, tato funkce je dána zejména jejich tvarem a vzájemnou polohou, tedy zejména tím, že se jedná o čočky s negativním meniskem.Preferably, the first subset comprises a total of at least two negative meniscus lenses. More preferably, these lenses from the first subset are adapted to compress the viewing angle, this function being given mainly by their shape and mutual position, i.e. in particular by the fact that they are lenses with a negative meniscus.

Výhodně druhá podmnožina zahrnuje celkem alespoň dvě čočky uzpůsobené pro korekci zklenutí pole a/nebo chromatických vad, výhodněji zahrnuje čtyři čočky tvořící dva dublety. Zejména výhodně čočky z druhé podmnožiny tvoří achromatický dublet s negativním meniskem, případně dva takové dublety. Třetí podmnožina výhodně zahrnuje celkem alespoň tři čočky tvořící achromatický triplet. Využití dvou či více čoček může být levnější a méně prostorově náročné a může mít lepší efekt než využití například jediné čočky, ať již pro kompresi zorného úhlu, odstraňování optických vad či vytvoření obrazové roviny.Preferably, the second subset comprises a total of at least two lenses adapted to correct field distortion and / or chromatic aberrations, more preferably comprises four lenses forming two doublets. Particularly preferably, the lenses of the second subset form an achromatic doublet with a negative meniscus, or two such doublets. The third subset preferably comprises a total of at least three lenses forming an achromatic triplet. Using two or more lenses can be cheaper and less space-consuming, and can have a better effect than using, for example, a single lens, whether to compress the viewing angle, eliminate optical defects, or create an image plane.

Zvláště výhodně se využívá, že sestava dle technického řešení je uzpůsobena pro zobrazování světelné signalizace a/nebo slepých míst vytvořených A-sloupky vozidla, nejvýhodněji zobrazování jak světelné signalizace, ať již nad vozovkou nebo po stranách vozovky, tak zobrazování slepých míst, zejména za A-sloupky, ale výhodněji také před vozidlem. Při pohledu shora má výhodně zorný úhel, ve kterém může řidič skrze sestavu sledovat situaci před vozidlem, alespoň 170°, výhodně alespoň 180°. Výhodně je tento zorný úhel symetricky vzhledem k podélné ose vozidla. Uvedené uzpůsobení může být realizováno zejména tvarem využitých čoček, zejména první čočky sestavy a případně i ostatních čoček v první podmnožině.It is particularly advantageous for the assembly according to the technical solution to be adapted for displaying traffic lights and / or blind spots formed by vehicle A-pillars, most preferably displaying both traffic lights, either above the road or on the sides of the road, and -posts, but more preferably also in front of the vehicle. When viewed from above, it preferably has a viewing angle at which the driver can monitor the situation in front of the vehicle through the assembly, at least 170 °, preferably at least 180 °. Preferably, this angle of view is symmetrical with respect to the longitudinal axis of the vehicle. Said adaptation can be realized in particular by the shape of the lenses used, in particular the first lens of the assembly and possibly also the other lenses in the first subset.

Výhodně jsou jednotlivé prvky sestavy spojeny dohromady pro vytvoření zařízení pro zobrazování dopravního prostředí, které může být do vozidla namontováno jako celek. Takové zařízení například zahrnuje plastový kryt, v jehož vnitřku je sestava nebo její část uspořádána, případně zahrnuje dvě vzájemně otočné části krytu, v souladu s volitelnou možností otáčet některé části sestavy vůči jiným, jak je popsáno výše pro zrcadlo a okulárovou čočku.Preferably, the individual elements of the assembly are joined together to form a device for displaying the traffic environment, which can be mounted to the vehicle as a whole. Such a device comprises, for example, a plastic cover in which the assembly or part thereof is arranged, or comprises two mutually rotatable cover parts, in accordance with the optional possibility of rotating some parts of the assembly relative to others, as described above for mirror and eyepiece lens.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:The essence of the technical solution is further clarified on examples of its implementation, which are described using the accompanying drawings, where:

obr. 1 je schematicky znázorněn pohled shora na automobil opatřený pasivní optickou sestavou pro zobrazování dopravního prostředí dle předkládaného technického řešení, přičemž je naznačeno zorné pole snímané sestavou a je naznačena pozice sestavy na čelním skle, obr. 2 je schematicky naznačeno uspořádání čoček a zrcadla tvořících sestavu dle technického řešení ve výhodném příkladném provedení a na obr. 3 je schematicky naznačen pohled na uspořádání z obr. 2, přičemž je dále naznačeno směřování několika svazků světelných paprsků procházejících sestavou od sledovaného prostředí po oko pozorovatele, zejména je patrná změna směru paprsků při průchodu jednotlivými částmi sestavy.Fig. 1 is a schematic top view of a car equipped with a passive optical assembly for displaying a traffic environment according to the present technical solution, showing the field of view scanned by the assembly and the position of the assembly on the windshield; The assembly according to the technical solution in a preferred exemplary embodiment and Fig. 3 schematically show a view of the arrangement of Fig. 2, while the direction of several beams of light rays passing through individual parts of the assembly.

-3CZ 35633 UI-3CZ 35633 UI

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Technické řešení bude dále objasněno na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy.The technical solution will be further elucidated on exemplary embodiments with reference to the respective drawings.

Předmětem předkládaného řešení je pasivní optická sestava! pro zobrazování dopravního prostředí, zejména slepých míst řidiče nacházejících se před vozidlem či nad ním. Tato sestávaje určena pro umístění na vnitřní stranu čelního skla, výhodně do prostřední třetiny a zároveň vrchní třetiny čelního skla, tedy například do blízkosti středního zpětného zrcátka, zejména výhodně pro umístění nad zrcátko, nebo i přímo na něj. Umístění sestavy 1 do vrchní a střední třetiny čelního skla je schematicky naznačeno na obr. 1.The subject of the presented solution is a passive optical assembly! for displaying the traffic environment, in particular the driver's blind spots in front of or above the vehicle. This assembly is intended to be placed on the inside of the windscreen, preferably in the middle third and at the same time in the upper third of the windscreen, i.e. for example near the middle rear-view mirror, particularly preferably for placement above or directly on the mirror. The location of the assembly 1 in the upper and middle thirds of the windshield is schematically indicated in Fig. 1.

Příkladné uspořádání této sestavy 1 je naznačeno na obr. 2 a 3, přičemž na obr. 3 je zároveň naznačeno směřování homocentrického svazku světelných paprsků při průchodu sestavou. Sestava Ije katadioptrickou sestavou, tedy sestavou využívající odrazu i lomu světla, zejména tedy zahrnující alespoň jednu čočku a alespoň jedno zrcadlo 6. Konkrétněji tato sestava! zahrnuje množinu čoček obsahující první podmnožinu 2, která je uzpůsobena pro kompresi zorného úhlu a umožňuje tak přenášet sestavou obraz v širokém úhlu záběru, výhodně více než 150°, výhodněji více než 170°, např. 180° nebo i více. Uhel záběru může pokrývat uvedený úhel zejména při pohledu shora, takže v záběru jsou slepá místa za A-sloupky vozidla. Zároveň může daný úhel pokrývat i při pohledu zboku, zejména pro přenášení obrazu semaforů, které mohou být skryty za střechou/stropem vozidla, nachází-li se vozidlo blízko křižovatky. Dále může výsledný obraz obsahovat i obraz vozovky před vozidlem. Dále sestava! zahrnuje druhou podmnožinu! optických čoček, která je uzpůsobena pro korekci zklenutí pole a korekci chromatických vad, třetí podmnožinu 4 čoček, která je v zobrazeném provedení tvořena achromatickým tripletem a slouží pro vytvoření obrazové roviny, kolimační čočku 5, která vytvoří rovnoběžný svazek paprsků, a okulárovou čočku 7, která vytvoří obraz pro oko uživatele. Zkolimovaný svazek paprsků je přitom odrážen k okulárové čočce 7 zrcadlem 6. Uživateli, tedy zejména řidiči, je tak poskytnut věrný panoramatický obraz dopravního prostředí či situace před vozidlem.An exemplary arrangement of this assembly 1 is shown in Figs. 2 and 3, while Fig. 3 also shows the direction of the homocentric beam of light rays as it passes through the assembly. The assembly I is a catadioptric assembly, i.e. an assembly using both reflection and refraction of light, in particular comprising at least one lens and at least one mirror 6. More specifically, this assembly! comprises a plurality of lenses comprising a first subset 2 which is adapted to compress the viewing angle and thus allow the assembly to transmit the image in a wide angle of view, preferably more than 150 °, more preferably more than 170 °, e.g. 180 ° or more. The angle of engagement can cover said angle, in particular when viewed from above, so that there are blind spots behind the vehicle's A-pillars. At the same time, it can cover the given angle when viewed from the side, especially for transmitting the image of traffic lights, which can be hidden behind the roof / ceiling of the vehicle when the vehicle is near the intersection. In addition, the resulting image may include an image of the road in front of the vehicle. Next lineup! includes the second subset! an optical lens which is adapted for field distortion correction and chromatic aberration correction, a third subset 4 of lenses, which in the illustrated embodiment is formed by an achromatic triplet and serves to form an image plane, a collimating lens 5 which forms a parallel beam and an eyepiece lens 7, which creates an image for the user's eye. The collimated beam is reflected to the eyepiece lens 7 by a mirror 6. The user, in particular the driver, is thus provided with a true panoramic image of the traffic environment or the situation in front of the vehicle.

První podmnožina! zahrnuje v zobrazeném provedení trojici čoček s negativním meniskem, přičemž dvě z nich tvoří dublet, kterými obraz v širokém úhlu vstupuje do sestavy. Alternativně však tato podmnožina může zahrnovat v podstatě libovolný počet čoček nebo jiných optických elementů. Například může v některých alternativních provedeních zahrnovat jedinou širokoúhlou čočku. Výhodněji však zahrnuje alespoň dvě čočky, protože dvojice čoček je pro tento účel obvykle levnější a menší než jediná čočka plnící fúnkci obou. V dalších provedeních mohou být čočky v první podmnožině 2 například tři. V některých provedení může tato podmnožina zahrnovat i další čočky než čočky s negativním meniskem, tj. než čočky mající křivost svého konvexního povrchu menší než křivost konkávního povrchu.The first subset! in the illustrated embodiment, it comprises three negative meniscus lenses, two of which form a doublet through which the wide-angle image enters the assembly. Alternatively, however, the subset may comprise substantially any number of lenses or other optical elements. For example, in some alternative embodiments, it may include a single wide angle lens. More preferably, however, it comprises at least two lenses, since a pair of lenses is usually cheaper for this purpose and smaller than a single lens fulfilling the function of both. In other embodiments, there may be, for example, three lenses in the first subset 2. In some embodiments, this subset may include lenses other than negative meniscus lenses, i.e., lenses having a convex surface curvature less than a concave surface curvature.

Druhá podmnožina! je v zobrazeném provedení tvořena dvěma achromatickými dublety s negativním meniskem. Podobně jako první podmnožina 2 slouží i druhá ke kompresi sledovacího úhlu, a dále slouží ke korekci optických vad. V zobrazeném provedení zejména ke korekci chromatické vady a korekci zklenutí pole. V alternativních provedeních může sloužit ke korekci pouze jedné z těchto vad, případně i ke korekci dalších vad. Dvojice dubletů může být alternativně nahrazena jediným dubletem, trojicí čoček, více dublety apod. Třetí podmnožina! vytvářející obrazovou rovinu, v zobrazeném provedení triplet, může být alternativně tvořena například dubletem, jedinou čočkou nebo i větším počtem čoček. Počet a vzájemná vzdálenost čoček sestavy tak mohou být do značné míry modifikovány, výhodně vždy s ohledem na ostatní čočky v sestavě ! dle uvážení odborníka v oboru s ohledem na zajištění ostrého obrazu s co možná nejmenším zkreslením či množstvím optických vad.The second subset! in the embodiment shown it consists of two achromatic doublets with a negative meniscus. Like the first subset 2, the second serves to compress the viewing angle, and further serves to correct optical defects. In the embodiment shown, in particular for chromatic aberration correction and field curvature correction. In alternative embodiments, it may serve to correct only one of these defects, or to correct other defects. A pair of doublets can alternatively be replaced by a single doublet, a triple lens, multiple doublets, etc. The third subset! forming the image plane, in the illustrated embodiment the triplet, may alternatively be formed by, for example, a doublet, a single lens or even a plurality of lenses. The number and spacing of the lenses in the assembly can thus be modified to a large extent, preferably always with respect to the other lenses in the assembly! at the discretion of a person skilled in the art with regard to ensuring a sharp image with the least possible distortion or number of optical defects.

Za účelem směrování výsledného obrazu pro oko uživatele na různá místa, například pro řidiče různé výšky nebo s jinak naklopeným opěradlem apod., jsou zrcadlo 6 aokulárová čočka 7 uzpůsobeny k rotačnímu uchycení vůči čelnímu sklu a ostatním součástem sestavy. Výhodně se jedná o uchycení kulovým kloubem nebo jiným mechanismem pro natáčení alespoň ve dvou osách,In order to direct the resulting image for the user's eye to different places, for example for drivers of different heights or with otherwise tilted backrest, etc., the mirror 6 and the eyepiece lens 7 are adapted for rotational attachment to the windshield and other assembly components. Preferably, it is attached by a ball joint or other mechanism for pivoting in at least two axes,

-4CZ 35633 UI např. dvojicí čepových pantů. Zrcadlo 6 s okulárovou čočkou? jsou přitom vzájemně spojeny pevně. Osa nebo bod otáčení se může nacházet například za zrcadlem, přičemž otočný mechanismus, např. tedy pant či kloub, je uchycen na zadní stranu zrcadla 6 a okulárová čočka 7 jek zrcadlu spojena pevným ramenem či pouzdrem nebo krytem.-4EN 35633 UI eg with a pair of pin hinges. Mirror 6 with eyepiece lens? they are firmly connected to each other. The axis or pivot point can be located, for example, behind the mirror, the rotating mechanism, e.g. the hinge or hinge, being mounted on the back of the mirror 6 and the eyepiece lens 7 connected to the mirror by a fixed arm or housing.

Druhá podmnožina 3 může v některých alternativních provedeních být uzpůsobena pouze pro korekci jedné z uvedených vad, tj. pouze chromatické či pouze zklenutí pole. Druhá z vad může zůstat v obraze bez korekce, výhodně je však potom odstraněna jinou čočkou či podmnožinou čoček, např. třetí podmnožinou 4 či dodatečnou čtvrtou podmnožinou, umístěnou například mezi druhou podmnožinu 3 a třetí podmnožinu 4.In some alternative embodiments, the second subset 3 can only be adapted to correct one of said defects, i.e. only chromatic or only field curvature. The second defect may remain uncorrected in the image, but is preferably removed by another lens or subset of lenses, e.g., a third subset 4 or an additional fourth subset located, for example, between the second subset 3 and the third subset 4.

V některých provedeních může být sestava 1 uzpůsobena pro sledování slepých míst nad vozidlem, např. tedy pro sledování semaforů nad vozovkou, a nikoliv pro sledování slepých míst po stranách vozidla, tj. zejména za A-sloupky. V dalších provedeních může být uzpůsobena pro sledování těchto slepých míst po stranách, a nikoliv sledování slepých míst nad vozidlem nebo sledování vozovky přímo před ním. Výhodně je však sestava 1 uzpůsobena ke sledování všech těchto slepých míst zároveň.In some embodiments, the assembly 1 may be adapted to monitor blind spots above the vehicle, e.g. to track traffic lights above the road, and not to monitor blind spots on the sides of the vehicle, i.e. especially behind the A-pillars. In other embodiments, it may be adapted to track these blind spots on the sides, and not to track blind spots above the vehicle or track the road directly in front of it. Preferably, however, the assembly 1 is adapted to monitor all these blind spots at the same time.

Sestava 1 dle technického řešení může být celá nebo z části zakomponována v zařízení pro zobrazování dopravního prostředí. Toto zařízení zahrnuje například rám nebo kryt pro uchycení jednotlivých optických součástí, takže je možné celou sestavu namontovat na čelní sklo v jednom kuse. Toto zařízení tedy může zahrnovat otočnou část obsahující okulárovou čočku 7 a zrcadlo 6 a pevnou část obsahující ostatní uvedené čočky. Pevná část, resp. tedy tři uvedené podmnožiny čoček a kolimační čočka 5, může být nasměrována svou optickou osou ve směru jízdy. Otočná část se od tohoto směru může odchylovat pro nasměrování obrazu k řidiči.Assembly 1 according to the technical solution can be fully or partially incorporated in a device for displaying the traffic environment. This device includes, for example, a frame or cover for mounting the individual optical components, so that the entire assembly can be mounted on the windshield in one piece. Thus, this device may comprise a rotating part comprising an eyepiece lens 7 and a mirror 6 and a fixed part comprising the other said lenses. Fixed part, resp. thus, said three subsets of lenses and the collimating lens 5 can be oriented with their optical axis in the direction of travel. The rotating part may deviate from this direction to direct the image to the driver.

V některých provedeních mohou některé součásti sestavy být po instalaci ve vozidle umístěny na středovém zpětném zrcátku nebo s ním spojeny, zejména například otočné části sestavy, tedy zrcátko 6 a okulárová čočka 7, mohou být otočné společně se zrcátkem, zatímco ostatní součásti mohou být spojeny s čelním sklem, stropem či pevnou částí zrcátka.In some embodiments, some components of the assembly may be located on or associated with the center rearview mirror after installation in the vehicle, in particular, for example, rotating parts of the assembly, i.e. mirror 6 and eyepiece lens 7, may be rotatable together with the mirror, while other components may be connected to windshield, ceiling or fixed part of the mirror.

Výhodně zahrnují některé čočky v sestavě 1, zejména výhodně například první čočka, tedy ta nej vzdálenější okulárové čočce 7, nebo alternativně všechny čočky v první podmnožině 2, antireflexní vrstvu. Tato vrstvu může být například napařena na povrch čočky a vylepšuje kvalitu výsledného obrazu.Preferably, some lenses in the assembly 1, particularly preferably for example the first lens, i.e. the farthest eyepiece lens 7, or alternatively all the lenses in the first subset 2, comprise an anti-reflective layer. For example, this layer can be vapor-deposited on the lens surface and improves the quality of the resulting image.

-5CZ 35633 UI-5CZ 35633 UI

Claims (8)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí určená pro umístění za čelní sklo automobilu a zahrnující množinu čoček a alespoň jedno zrcadlo (6), vyznačující se tím, že množina čoček zahrnuje první podmnožinu (2) obsahující alespoň jednu čočku s negativním meniskem, druhou podmnožinu (3) obsahující alespoň jednu čočku pro korekci zklenutí pole a/nebo chromatických vad a třetí podmnožinu (4) obsahující alespoň pozitivní achromatický dublet, a dále množina čoček zahrnuje kolimační čočku (5) a okulárovou čočku (7), přičemž čočky z množiny čoček jsou uspořádané v uvedeném pořadí a přičemž zrcadlo (6) je uzpůsobeno pro odraz paprsků mezi kolimační čočkou (5) a okulárovou čočkou (7).A passive optical assembly (1) for displaying a traffic environment for placement behind a car windshield and comprising a plurality of lenses and at least one mirror (6), characterized in that the plurality of lenses comprises a first subset (2) comprising at least one negative lens. meniscus, a second subset (3) comprising at least one lens for field field correction and / or chromatic aberrations and a third subset (4) comprising at least a positive achromatic doublet, and further the plurality of lenses comprises a collimating lens (5) and an eyepiece lens (7), the lenses of the plurality of lenses are arranged in said order and wherein the mirror (6) is adapted to reflect rays between the collimating lens (5) and the eyepiece lens (7). 2. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle nároku 1, vyznačující se tím, že zrcadlo (6) a okulárová čočka (7) jsou vůči sobě umístěny nepohyblivě, přičemž jsou umístěny otočně alespoň vzhledem ke kolimační čočce (5).Passive optical assembly (1) for imaging the traffic environment according to claim 1, characterized in that the mirror (6) and the eyepiece lens (7) are positioned immovably relative to each other, being rotatably positioned at least relative to the collimating lens (5). 3. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že první podmnožina (2) zahrnuje celkem alespoň dvě čočky s negativním meniskem.Passive optical assembly (1) for imaging a traffic environment according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the first subset (2) comprises a total of at least two negative meniscus lenses. 4. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že čočky z první podmnožiny (2) jsou uzpůsobeny pro kompresi zorného úhlu.Passive optical assembly (1) for imaging a traffic environment according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the lenses of the first subset (2) are adapted to compress the viewing angle. 5. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že druhá podmnožina (3) zahrnuje celkem alespoň dvě čočky uzpůsobené pro korekci zklenutí pole a/nebo chromatických vad.Passive optical assembly (1) for imaging a traffic environment according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the second subset (3) comprises a total of at least two lenses adapted to correct field curvature and / or chromatic aberrations. 6. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle nároku 5, vyznačující se tím, že čočky z druhé podmnožiny (3) tvoří achromatický dublet s negativním meniskem.Passive optical assembly (1) for imaging the traffic environment according to claim 5, characterized in that the lenses of the second subset (3) form an achromatic doublet with a negative meniscus. 7. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že třetí podmnožina (4) zahrnuje celkem alespoň tři čočky tvořící achromatický triplet.Passive optical assembly (1) for imaging a traffic environment according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the third subset (4) comprises a total of at least three lenses forming an achromatic triplet. 8. Pasivní optická sestava (1) pro zobrazování dopravního prostředí podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je tvarem čoček uzpůsobena pro zobrazování světelné signalizace a/nebo slepých míst vytvořených A-sloupky vozidla.Passive optical assembly (1) for displaying a traffic environment according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it is adapted in the shape of a lens to display traffic lights and / or blind spots formed by vehicle A-pillars. 2 výkresy2 drawings Seznam vztahových značek:List of reference marks: 1 - Sestava1 - Composition 2 - První podmnožina2 - The first subset 3 - Druhá podmnožina3 - The second subset 4 - Třetí podmnožina4 - The third subset 5 - Kolimační čočka5 - Collimating lens 6 - Zrcadlo6 - Mirror 7 - Okulárová čočka.7 - Eyepiece lens. -6CZ 35633 UI-6CZ 35633 UI