[发明专利]红外照射器

说明书

红外照射器。红外照射器(1)包括IR发射器(2)和用于将IR辐射从IR发射器(2)发射到照射场(4)的IR窗口(3)。IR窗口(3)包括用于响应于所施加的电场改变通过IR窗口的IR辐射的透射率的电致变色材料。

技术领域

本公开涉及红外(IR)照射器和IR源设备。本公开尤其涉及与例如驾驶员监控摄像机的汽车摄像机一起使用的汽车IR组件。

背景技术

基于红外的传感器系统已经在汽车应用中变得普遍。例如，IR摄像机通常用在车辆内部，用于监视驾驶员的意识。通常，这种IR传感器系统使用IR LED或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)作为红外光源。同时，这种IR源通常与内置透镜或扩散器一起集成到摄像机传感器单元中，所述内置透镜或扩散器用于将IR光通量整形为针对摄像机定制的特定照射场(FoI)。这种集成有助于使制造成本最小化，并确保对摄像机优化了FoI。然而，通过使IR传感器和IR光源位于单个单元中，对于某些应用而言，可能难以实现所需的IR照射。例如，希望将IR传感器系统用于乘客座位占用检测。然而，从通常位于驾驶员后视镜模块中的IR摄像机单元，照射器可能努力将足够的IR光传递到后乘客座椅。尽管可以增加发射的IR光的强度以进一步投射光，但这是不希望的，因为它可能引起眼睛不适。实际上，由于IR能量进入视网膜，非常高强度的IR光可能对驾驶员的眼睛有损害的风险，因此原始设备制造商通常会希望降低IR照射的整体水平以保护车辆乘员的眼睛。

同时，如上所述，将IR摄像机和IR源分离成两个单独的单元在商业上是不切实际的，因为这些部件是为了在它们的特定应用中一起使用而专门定制的。即，用于照亮具有特定IR摄像机的一个车辆的后座的IR照射器不可能用在不同的车辆中或用在不同的IR摄像机中。这是因为照射器内的发射器和透镜构造是针对特定位置中的特定摄像机的视场而选择的。因此，摄像机、照射器或座舱的相对位置的任何改变将需要新组件中的新部件。与此相关的成本将是巨大的，并且每个新应用将产生集成复杂性。

因此，上述问题限制了将IR感测系统进一步集成到车辆内部的可能性。因此，在IR传感器系统中需要新的改进的解决方案。

发明内容

根据第一方面，提供了一种红外照射器，该红外照射器包括：红外IR发射器；以及IR窗口，其用于将IR辐射从所述IR发射器透射到照射场，其中，所述IR窗口包括用于响应于所施加的电场而改变通过所述IR窗口的IR辐射的透射率的电致变色材料。

这样，基于所施加的电场，可以容易地调节从照射器发射的光通量。因此，这可以允许将标准化的照射单元制造为通用部件，然后被容易地配置用于各种不同的系统、应用和车辆构造。这不仅允许降低成本，而且根据预期使用情况的具体要求提供优化的照射场。

在实施方式中，电致变色材料可响应于所施加电场的施加而在透明状态与不透明状态之间变化。

在实施方案中，处于不透明状态的电致变色材料形成用于降低通过IR窗口的IR辐射的透射率的漫射图案。这样，由照射器发射的IR光可以被调暗，从而允许针对特定的使用情况降低IR辐射的强度。

在实施方式中，电致变色材料是具有多个不透明状态的聚合电致变色材料，所述多个不透明状态具有不同的IR辐射透射率。这样，IR窗口的透明度可以根据特定使用情况的需要进行调整。

在实施方式中，IR窗口包括电致变色材料的一个或更多个可控区域，在所述可控区域中，IR辐射的透射率可响应于施加到相应区域的电场而改变。这样，可以在照射场的目标区域中调节IR光的强度。

在实施方式中，一个或更多个可控区域包括多个可控区域。

在实施方式中，IR窗口包括用于独立地向多个可控区域的子集施加电场的多个电场导体。以这种方式，与IR窗口的周围区域相比，可以调整通过一个或更多个单独区域的IR光的透射率。因此，这可以允许基于特定使用情况的需要在照射场的区域内进行调整。