CN102474571A - 用于车辆的摄像机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的摄像机,尤其用于外部空间监视,其中所述摄像机(1)具有:具有多个像素(18a,18b)的成像器(12)和布置在成像器(12)前面的镜头(11),成像器(12)针对不同的物距(g9,g6)具有不同的成像器区域(12a,12b)。根据本发明提出,在镜头(11)与成像器(12)之间设有附加光学器件(15),所述附加光学器件(15)尤其具有微元件,例如微透镜,其中附加光学器件(15)针对成像器(12)的成像器区域(12a,12b)具有不同的成像特性,尤其是用于补偿不同的物距和/或像距。

Description

用于车辆的摄像机
背景技术
车辆中的视频系统尤其用于实现不同的主要驾驶员辅助系统,例如夜视系统、警告视频系统、车道识别、光辅助等等。在此,摄像机透过车窗、尤其是前窗来检测车辆周围环境。在此,一般将物距设置为无穷远。因此在任何情况下都不清晰地成像具有有限物距的其他区域。
此外,摄像机用于次要功能是已知的,例如探测窗外侧上的雨滴,为此一般光、尤其是IR辐射入射到窗中并且通过摄像机的成像器来探测。在此,可以设置用于这种辐射的单独的成像器区域。然而这样的系统需要特定于车辆或特定于窗的额外开销。
US 2007/0096010A1示出一种作为CCD元件或CMOS元件的多功能光学传感器,其敏感面划分成设置用于不同功能的子区域。在此,微透镜或者微棱镜置于各个像素前面,以便实现所期望的成像特性、尤其是聚焦特性。因此,整个光学器件由这些微透镜或微棱镜构成。然而,为此部分地需要微棱镜的昂贵的并且特定于车辆的构型。
例如由DE 10323560A1也公开了通过具有统一的成像器的摄像机来检测不同的检测区域。在此,一方面通过第一成像器区域来检测车辆外部的区域用于驾驶员辅助功能。此外,通过镜、尤其是凸面镜来检测车辆上方的区域、尤其是垂直上方的区域。由此,可以根据图像信号来产生亮度信号。通过这样的系统,可以将唯一的成像器或图像传感器的多种用途用于多个功能。然而,由于例如外部的或者设置在摄像机镜头前面的附加凸面镜或者其他光学装置而造成显著装置耗费是必需的。
发明内容
根据本发明,在镜头与成像器之间设有附加光学器件,所述附加光学器件针对成像器的不同的成像器区域或敏感面子区域具有不同的成像特性或成像功能。所述不同的成像特性可以尤其是不同的焦距和/或物距。
因此,根据本发明,通过由镜头和设置在镜头后面的附加光学器件构成的光学布置,对于成像器的不同的成像器区域或子区域构造不同的焦距和/或物距。
在此,不同的成像器区域对应于摄像机的不同的检测区域。因此,可以借助同一成像器在不同的成像器区域中实施不同的功能。在此,对于整个成像器使用统一的镜头,其中,通过附加光学器件实现不同的聚焦或由于不同的物距引起的不同图像平面的补偿。
附加光学器件可以有利地直接固定在成像器或成像器保持装置上。附加光学器件可以尤其具有光学微元件,例如微透镜或微棱镜,附加光学器件还可以具有光导管和反射隔板,所述光导管和反射隔板分别专门针对一个像素或多个像素实现所期望的成像特性。特别地,光学微元件可以分别分配给一个像素,并且对于不同的子区域或成像器区域可以设有不同的光学装置。
因此,与例如DE 10323560A1中不同地,附加光学器件不是设置在镜头前面,而是设置在镜头与成像器之间,尤其是直接设置在成像器或成像器保持装置上,其中,优选聚焦到不同的物距上。与US 2007/0096010A1中不同地,设有附加的镜头。
根据本发明,一个成像器区域不装配微元件,而另一个成像器区域装配微元件。然而,根据本发明,也可以针对整个成像器区域设置光学微元件,其中,所述微元件针对不同的成像器区域具有不同的成像特性。
根据一个特别优选的构型,光学微装置可以补偿不同的图像平面,所述不同的图像平面是由于不同检测区域的不同物距、尤其是无穷远的物距和有限的物距而得到的。例如,无穷远的物距可以分配给第一成像器区域而有限的目标距离可以分配给第二成像器,其中,第二成像器区域具有向后偏移的图像平面,其根据本发明通过附加光学器件的光学装置或微装置的更强的聚焦来补偿。为此,可以例如在第二成像器区域的第二像素上设置具有间距保持单元的微透镜堆,和/或覆盖(übergreifend)多个像素的棱镜或微透镜,或者间距保持单元上的微透镜。
根据本发明实现了一些优点。如此能够实现具有简单镜头而不使用开销较大的附加装置的摄像机,例如仅仅具有固定在散射光阑上的用于偏转检测区域的附加的镜。因此,摄像机可以设有用于不同车辆类型的摄像机保持装置,其中,仅需专门匹配成像器,或者对于不同的车辆甚至也可以使用统一的成像器,其方式是,聚焦或调整到相关区域(例如,窗表面)上,其方式是,在成像器接通时使相关区域清晰,其方式是,或者在摄像机保持装置中调节摄像机连同摄像机壳体和/或在摄像机壳体内调节成像器与镜头的组合,所述壳体固定地设置在窗的对面。替换地或附加地,还可以在附加光学器件上并排地设置具有不同物距的多个光学微装置,例如微透镜,其中总有一个正确地聚焦。
有利地,附加光学器件不需要额外的结构空间,可简单地安装并且不容忍景深波动。此外,根据本发明,主要的驾驶员辅助功能不会受到次要功能干扰。
另一优点在于,对根据本发明的附加光学器件的机械公差的要求不像仅仅使用靠近成像器的光学装置(例如微透镜)时那么高。因此,可以例如通过覆盖多个像素的附加光学装置或微装置(例如较大的微透镜或较大的棱镜)来实现相对于制造公差的更高不敏感性。由于其接近或在技术上类似于迄今常用的微透镜结构,可以以相对较小的改变耗费从持续的批量制造中得到这样的附加的光学装置。
根据本发明的系统相对于具有通过设置在镜头前面的具有不同物距的附加光学器件进行聚焦的系统是有利的,因为这样的系统相对耗费并且需设计用于各特定的车窗或车辆,这会导致相应的成本开销。
根据本发明,可以仅仅在一些像素上施加微透镜,从而相对于现有系统仅仅省略一些微透镜。此外,还可以堆叠本身已知的微透镜,以便实现改变的聚焦特性。在此,通过透镜的选择和/或透镜之间的间距保持单元的选择,也可以容易地均衡成像器的边缘区域中的成像误差或者关于前窗上的聚焦范围的差别。
根据本发明,作为主要功能,可以尤其实施不同驾驶员辅助系统的空间监视或摄像机周围环境的检测,尤其是夜视装置、车道识别、例如其他交通参与者的检测的交通空间监视、光辅助、轨迹识别、交通标记识别等等。附加功能或次要功能尤其可以是车窗外侧的检测,例如用于雨滴探测或覆盖物(Beschlag)识别。因此,用于所述第二功能的第二子区域可以聚焦到短得多的物距上,这可以借助根据本发明的附加光学器件适合地实现。
附图说明
图1示出根据本发明的一个实施方式的施加在车窗上的摄像机;
图2示出根据本发明的摄像机的光程的示意图;
图3示出具有用作根据本发明的附加光学器件的微透镜布置的成像器的立体图;
图4示出根据一个实施方式的根据本发明的附加光学器件的构型,具有光导管;
图5示出根据一个实施方式的附加光学器件,其具有由微透镜构成的块,所述微透镜具有光导管;
图6示出附加光学器件的一个实施方式,其具有覆盖多个像素、具有间距保持单元的透镜;
图7示出附加光学器件的另一个实施方式,其具有透镜和间距保持单元;
图8示出附加光学器件的一个实施方式,其具有更高的透镜和间距保持单元;
图9示出附加光学器件的一个实施方式,其具有多个由微透镜构成的堆;
图10示出附加光学器件的另一个实施方式,其具有多个由微透镜构成的、具有可变堆高度的堆;
图11示出附加光学器件的一个实施方式,其具有附加棱镜;
图12示出附加光学器件的一个实施方式,其具有反射隔板;
图13示出附加光学器件的一个实施方式,其具有由光导体构成的束;
图14示出图13的仰视图;以及
图15示出背对图13的实施方式的仰视图,对于每个光电二极管具有多个光导管。
具体实施方式
根据图1,摄像机1施加在车窗2的窗内侧2a上。为此设有摄像机保持装置3,其能够实现例如在车辆纵向上、即车辆的X方向上或者也在与车辆纵向略微偏离的方向上、例如也在X-Z平面内调节摄像机1,其中,Z是垂直方向或者车辆高度方向。在图1中为此示意性地示出了固定在车窗2上的外部保持框架3a以及可在所述外部保持框架内调节的框架内部部件3b,所述外部保持框架3a和框架内部部件3b一起形成保持框架3。重要的是,不仅可以与车窗2平行地调节摄像机1,而且也可以与车窗2不平行地调节摄像机1。车窗2可以尤其是前窗,但例如也可以是后窗。
摄像机1施加在车辆内部空间4的内部。所述摄像机在基本上表示一个空间角的第一检测区域5中检测车辆周围环境6的一部分用于不同的主要功能,并且在第二检测区域7中检测窗外侧2b的区域9用于一个或多个次要功能。在此,第一检测区域5可以用于不同的驾驶员辅助系统,尤其是检测车辆周围环境6的一部分以显示在显示装置上,特别是也用于夜视系统,和/或用于距离探测、车道检测、交通标志识别以及检测其他交通参与者。在第二检测区域7上,可以作为次要功实现车窗2的窗外侧2b的探测(例如作为雨水探测器),或者窗外侧2b上的相关覆盖物的探测。
摄像机1具有摄像机壳体10、具有例如合适的透镜布置的镜头11以及成像器12或成像器芯片,所述成像器12或成像器芯片作为CCD或CMOS部件以已知的方式具有敏感面,所述敏感面具有像素布置。此外设有散射光阑14,其施加在摄像机1与车窗2的窗内侧2a之间。成像器12因此在其敏感表面12-1上具有用于第一检测区域5的第一成像器区域12a和用于窗外侧2b的检测区域9的第二成像器区域12b。
检测区域5和7可以是通过摄像机1外部的附加光学装置进一步确定的。根据图1,镜8设置在摄像机1前面,例如施加在散射光阑14处,所述镜8向上和/或向前偏转检测区域7。根据本发明,镜8在此可以被构造成平的并且因此不改变聚焦。
在镜8的所示应用中,第二检测区域7位于第一检测区域5下方并且成像器12的敏感表面12-1上的第二成像器区域12b设置在第一成像器区域12b上方。补充地示出了改变的实施方式的构型,其中,不设置镜8;在此情形中,第二检测区域7′设置在第一检测区域5上方并且检测窗外侧2b上的区域9′,其中,不同于所示出的那样,第二成像器区域12b设置在第一成像器区域12a下方。
根据本发明,在摄像机1中,在镜头11与成像器12之间,靠近成像器12地设有附加光学器件15,在以下附图中根据不同的实施方式更详细地描述了所述附加光学器件15。
图2示出根据本发明的基本构思和根据本发明的靠近成像器的附加光学器件15的作用原理。
在图2中示意性地在光轴A上在零点0中简化地作为垂直于光轴A的平面示出了镜头11和镜头11的焦距f,所述镜头用作主要光学器件并且在图2中首先观察。此外,示出了窗外侧2b的区域9的物距g9以及所属的像距b9。区域9中的物体、例如雨滴因此以已知的方式根据所述光程示图成像在像距b9上。
此外,摄像机1在其第一检测区域5中以无穷远的物距来检测车辆周围环境6的区域,这些区域因此成像在更短的像距b6上,如果不考虑作为次要光学器件的附加光学器件15,则所述像距b6首先与镜头11的焦距f一致。在此,略微夸张地描绘所示出的角度和大小比例,以便说明性地强调所基于的原理。在图2中示出的光程说明:由于两个检测区域5和7的不同物距,在使用共同的镜头11时产生偏移的图像平面。根据本发明,这通过用作次要光学器件的附加光学器件15来均衡或补偿,使得窗外侧2b的区域9和具有无穷远物距的车辆周围环境6可以共同成像在成像器12上。为此,根据本发明,在镜头11与成像器12之间设有附加光学器件15,其中,附加光学器件15尤其是直接施加在成像器12的表面上的。
对于成像器12的敏感表面12-1的子区域12a和12b,附加光学器件15被不同地构造并且因此可以划分成不同地构造的第一光学附加装置15a和第二光学附加装置15b,其中,例如也可以省去两者中的一个,尤其是第一光学附加装置15a,则第二光学附加装置15b导致较强的聚焦,以便将第二图像平面向前移到成像器12的敏感表面12-1上。在实施方式中,附加装置15a、15b在此有利地是光学微装置。
附加光学器件15有利地特定于像素地构造并且具有分别检测一个像素或多个像素或分配给这些像素的装置。图3至13示出相应的构型。
在图4中示出了成像器12的具有两个像素18a、18b的区域,这些像素以已知的方式通过微结构化构造。原则上,在此成像器12可以被构造为CMOS或CCD元件。像素18a、18b尤其可以设有不同的彩色滤镜,以便实现用于相应功能的颜色差别,例如作为Bayer格式图像(Bayer-Pattern)。图3在立体图中示出具有附加光学器件15的第一光学装置的第一成像器区域12a,其中,所述布置的第一像素18a例如形成Bayer格式图像。
在此,对于第一成像器区域12a中的每个第一像素18a,即对于具有无穷远物距的检测区域5,在相应的光电二极管20上方分别直接施加一个微透镜22作为第一光学装置。微透镜22由透明材料制成,其中,其表面设计——即直径、高度和曲率与其材料的折射率相匹配,以便以适当的方式将入射的辐射集束到位于其下方的光电二极管20上。微透镜22在此例如容纳或固定在暴露的门极(exposure gates)23上。此外还示出了漏极24。
根据图4,第一成像器12a中的微透镜22直接固定在像素18a上或者例如暴露的门极23上。在具有第二像素18b的、焦距更大的第二成像器区域12b中,在光导体26、尤其是光导管26上施加了另外的光学微装置,在此是微透镜22,所述光导管26又施加在像素18b的暴露的门极23上。光导管26因此用作具有位于内部的辐射引导的间隔块。光导管例如可以被构造为由透明材料制成的实心圆柱体或者被构造为空心圆柱体;特别地,能够以玻璃纤维来构造光导管26。
在图1的布置中,例如作为成像器12前面的主要固定聚焦光学器件的镜头11的焦距f的值是f=7mm,并且成像器12或敏感表面12-1的高度是B=512x5.6μm=2.87mm,其中,在第二成像器区域12b上清晰地成像区域9。因此,可供主图像使用的高度是Bp=482x5.6μm=2.70mm。通过焦距f和所期望的最佳清晰度距离即物距(Gegen-standsweite/Objektweite)g来确定透镜11的主要固定聚焦光学器件与成像器12之间的距离或像距b。存在以下关系:1/f=1/b+1/g,即b=fg/(g-f)≈f,对于g>>f,即g比f大得多,这在驾驶员辅助功能中以g≈20000mm来实现。
相反,到窗外侧2b的区域9的距离或物距gs小得多,例如,gs≈80mm。因此,在成像器11到镜头11的距离不变的情况下,对于最终得到的整体光学布置11、15的焦距fR,可以得到1/fR=1/b+1/gs,即fR=1/(1/gs+1/b)=1/(1/gs+(1/f-1/g))≈6.439mm。
因此,通过连同框架内部部件3b一起相对于施加在车窗2上的保持框架3a调节摄像机1和/或通过在不与车窗2平行的方向上、即不仅在Y方向(车辆横向)上并且不沿着车窗2在摄像机壳体10中调节由镜头11与成像器12和附加光学器件15组成的光学布置进行根据本发明的聚焦。可以尤其在x方向上、即向前和向后进行聚焦。在此,记录成像器12或第二成像器区域12b的图像信号并且将所述图像信号清晰地调节到区域9中的物体上。
在图5至12中,成像器12的成像器表面12-1的具有第一像素18a的第一成像器区域12a是不变的,以便示出第二成像器区域12b的不同的其他实施方式。但是,分别具有其他第一光学装置15a或者其他成像器区域12a的相应实施方式也是可能的,例如不具有微透镜22。
根据图5,在第二成像器区域12b中,作为第二光学装置15b设有用于多个第二像素18b的块27,所述块27由放置(aufgesetzt)的微透镜22构成。在此,块27例如也可以涉及全部第二像素18b、即整个第二成像器区域12b。
根据图6,在第二成像器区域12b中,微透镜22直接放置在第二像素18b上,并且借助于间距保持单元29附加地设有更大的第二微透镜28,所述第二微透镜涉及多个第二像素18b。在图7中,间距保持单元31各包围一个第二像素18b。
图8示出一种实施方式,其中,在第二成像器区域12b中,在第二像素18b上方施加了更高的间距保持单元35,即不具有直接放置在像素18上的微透镜22。在此,间距保持单元35分别适当地置于下方,其中,所示出的布置仅仅是示例性的。
在图8中,因此例如可以使用统一的微透镜22,其中,通过间距保持单元35的适当选择,可以实现所期望的聚焦或者图像平面的补偿。在图6和7中也可以使用统一的、更大的微透镜28,其通过相应的间距保持单元29、31的选择与相应的系统相匹配。
根据图9和10的实施方式,第一成像器区域12a同样相应于以上的实施方式,即在每个像素18前面分别具有一个微透镜22。在第二成像器区域12b中,在第二像素18b上施加了分别由多个微透镜22构成的透镜堆30作为光学装置。因此,在最下面的、如在以上实施方式中描述的微透镜22上,分别依次通过较短的间距保持单元32来固定另一微透镜22,等等。因此,可以通过具有适当数量的间距保持单元32的统一微透镜22来构造所述构型。原则上,例如也可以在第一成像器区域12a中分别堆叠多个微透镜22并且相应地在第二成像器区域12b中堆叠更多数量的微透镜22。
根据图10的实施方式,在必要时可以使最外面的、紧邻第一成像器区域12a的透镜堆30更低,以便不妨碍或遮蔽紧邻的像素18a的视角或入射角33。在必要时,也可以相应地使多个相邻的透镜堆30、例如再下一个透镜堆略微更短。
根据图11的实施方式,如在第一像素18a上那样,同样在第二成像器区域12b的第二像素18b上设置了微透镜22。补充地,对于多个第二像素18b,分别通过适当的间距保持单元35放置了一个或多个附加棱镜34作为附加的光学装置,相应于图7中的大的微透镜28。
根据图12的实施方式,在第二成像器区域12b中,围绕第二像素18b或者在第二像素18b之间设置了反射隔板36,所述反射隔板36由此将入射光引导到相应第二像素18b的光电二极管20。反射隔板36尤其可以被构造为具有例如矩形横截面的管或电缆管道(Leitungsschacht)。反射隔板可以例如由金属构成并且事后作为模块来放置。
在图13至15的实施方式中,在第二成像器区域12b中,设有多个光导管26、尤其是玻璃纤维26作为第二光学附加装置,所述光导管26作为第二光学附加装置已在图4和5中示出。因此,图13的实施方式也可以释解为图12的光学反转(optische Inversion)。在此可以使用具有不透光的外壳26a的玻璃纤维26,这些玻璃纤维26例如可以通过着色或通过不同的折射率来构造。玻璃纤维26通过粘接剂38彼此粘接成粗的股39。例如,可以借助于剪刀或者激光从所述股39剪下应缩短的图像距离厚度的间距快。
根据图14,在玻璃纤维26或其外壳直径选择适当的情况下,对于每个光电二极管20可以放置恰好一个玻璃纤维26。有利地,使光电二极管20如在图14中示出的那样彼此相对错开。
在图14中,需要相对较高的定位准确性。替换地,根据图15的实施方式,玻璃纤维126的直径可以选择得比光电二极管20的棱边长度小得多,使得定位准确性不再那么高并且对玻璃纤维126之间的光隔离效果的要求也降低了,因为错误走向的光束在图15中必须穿过多个外壳126a,以便干扰地作用于另一光电二极管20,其中,这样的横向光束分别通过串联的过渡得到衰减。
然而,玻璃纤维26的直径也可以大于光电二极管20的周期间距;所述实施方式尤其可以用于窗表面的分析和/或光探测,因为分辨率要求不如在远场探测时那么高。
因此,根据本发明,以下组合是可能的:在第一成像器区域12a的第一像素18a上施加了光学装置,例如微透镜22,并且附加地在第二区域12a的第二像素18b上施加了根据不同实施方式的光学装置。
原则上,也可以在成像器区域12a、12b中施加例如由不同材料制成的或具有不同折射率的和/或不同造型的不同微透镜。

Claims (13)

1.用于车辆的摄像机,所述摄像机尤其用于外部空间监视,其中,所述摄像机(1)具有:
成像器(12),所述成像器具有多个像素(18a,18b),所述成像器(12)具有用于不同的物距(g9,g6)的不同的成像器区域(12a,12b),
镜头(11),所述镜头布置在所述成像器(12)前面,
其特征在于,
在所述镜头(11)与所述成像器(12)设有附加光学器件(15),
其中,所述附加光学器件(15)针对所述成像器(12)的所述图像区域(12a,12b)具有不同的成像特性。
2.根据权利要求1所述的摄像机,其特征在于,由所述镜头(11)和所述附加光学器件(15)构成的光学布置针对所述不同的成像器区域(12a,12b)具有不同的焦距(b6,b9)和/或不同的物距(g6,g9)。
3.根据权利要求1或2所述的摄像机,其特征在于,所述附加光学器件(15)固定在所述成像器(11)或一成像器支承装置上。
4.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机,其特征在于,所述附加光学器件(15)具有一些光学微元件(22,28,26,36,39,126),这些光学微元件分别布置在所述第一成像器区域(12a)和/或所述第二成像器区域(12b)的一个像素(18a,18b)和/或多个像素(18a,18b)前面,其中,所述第一成像器区域(12a)面前的光学微装置不同于所述第二成像器区域(12b)前面的光学微装置。
5.根据权利要求4所述的摄像机,其特征在于,所述附加光学器件(15)具有一些微透镜(22),这些微透镜分别施加在所述第一成像器区域(12a)和/或所述第二成像器区域(12b)的一个像素(18a,18b)前面,其中,所述微透镜被构造成凸的并且由透明的材料构成并且各位于所述像素(18a,18b)的一个光电二极管(20)的上方。
6.根据权利要求4或5所述的摄像机,其特征在于,在所述第一成像器区域(12a)的第一像素(18a)和所述第二成像器区域(12b)的第二像素(18b)上分别放置了一个微透镜(22),并且还放置了覆盖所述第二成像器区域(12b)的一个或多个第二像素(18b)的光学装置(28,34),例如大的微透镜(28)和/或附加棱镜(34)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的摄像机,其特征在于,在一些像素(18a、18b)上放置了由多个通过间距保持单元(32)堆叠的微透镜(22)构成的透镜堆(30)。
8.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机,其特征在于,在一些像素(18b)上、尤其是在所述第二成像器区域(12b)的第二像素(18b)上通过间距保持单元(35)分别放置了一个微透镜(22)。
9.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机,其特征在于,在一些像素(18a,18b)前面、尤其在所述第二成像器区域(12b)的第二像素(18b)前面,放置了导光装置(26,36,126,39),例如反射隔板(36)或光导管(26,126),所述导光装置各将入射光引导到一个像素(18b)。
10.根据以上权利要求中任一项所述的摄像机,其特征在于,所述第一成像器区域(12a)指向无穷远的物距,以检测车辆周围环境(6),而所述第二成像器区域(12b)指向有限的物距(g6),例如以检测车窗(2)的窗外侧(2b)。
11.摄像机装置,所述摄像机装置包括根据以上权利要求中任一项所述的摄像机(1)和用于施加在车窗(2)上的摄像机保持装置(3),其中,为了聚焦或调整所述窗外侧(2b)的检测区域(9)的成像,
所述摄像机(1)能够在所述摄像机保持装置(3)上被调节,和/或
包括镜头(11)和成像器(2)的装置能够在由所述摄像机保持装置(3)支承的摄像机壳体(10)内被调节。
12.车辆,所述车辆具有车窗(2)、尤其是前窗以及通过摄像机保持装置(3)固定在窗内侧(2a)上的根据权利要求1至10中任一项所述的摄像机(1),所述摄像机(1)的第一成像器区域(12a)通过附加光学器件(15)和镜头(11)透过所述车窗(2)以较大的物距(g6)来成像车辆周围环境(6)的第一检测区域(5),并且所述摄像机(1)的第二成像器区域(12b)通过所述附加光学器件(15)和所述镜头(11)以较小的物距(g9)成像一个区域(9)、尤其所述车窗(2)的窗外侧(2b)。
13.根据权利要求12所述的车辆,所述车辆具有根据权利要求11的摄像机装置,其特征在于,为了调整所述窗外侧(2b)的检测区域(9)的成像,所述摄像机(1)在所述摄像机保持装置(3)上和/或包括镜头(11)和成像器(2)的装置在由摄像机保持装置(3)支承的摄像机壳体(10)内是能够在不与窗内侧(2a)平行的方向(x)上调节的。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104071084A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的摄像机和具有该摄像机的车辆
CN105501138A (zh) * 2014-10-14 2016-04-20 罗伯特·博世有限公司 用于机动车的包括光学平面传感器和光学镜组的装置以及该装置在车辆中的应用
CN105799605A (zh) * 2014-12-15 2016-07-27 Trw汽车美国有限责任公司 具有降低眩光的车辆摄像机除雾孔

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5316562B2 (ja) * 2011-02-10 2013-10-16 株式会社デンソー 車載カメラ
US8897633B2 (en) 2010-12-21 2014-11-25 Denso Corporation In-vehicle camera unit having camera built into body
US10046716B2 (en) 2011-02-10 2018-08-14 Denso Corporation In-vehicle camera and vehicle control system
DE102011103302A1 (de) * 2011-06-03 2012-12-06 Conti Temic Microelectronic Gmbh Kamerasystem für ein Fahrzeug
JP6176028B2 (ja) 2013-09-26 2017-08-09 株式会社デンソー 車両制御システム、画像センサ
US9690997B2 (en) 2011-06-06 2017-06-27 Denso Corporation Recognition object detecting apparatus
DE102012007983A1 (de) 2012-04-20 2013-10-24 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optoelektronische Sensoreinrichtung mit verbesserter Empfangsoptik, Kraftfahrzeug und entsprechendes Verfahren
DE102014217749B4 (de) * 2014-09-04 2024-06-13 Continental Autonomous Mobility Germany GmbH Streulichtblende, Fahrerassistenzsystem und Verfahren
US10692912B2 (en) * 2015-01-06 2020-06-23 Huf Hülsbeck & Fürst Gmbh & Co. Kg Optical device for exposure of a sensor device for a vehicle
DE102015214189A1 (de) * 2015-07-27 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Streulichtfalle für eine Kamera einer mobilen Einheit
DE102016115077A1 (de) 2016-08-15 2018-02-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren zum Erfassen eines Lichtstrahlenbündels einer Umgebungszone eines Kraftfahrzeugs in zumindest zwei verschiedenen Brennweiten mit einem Kamerasystem, sowie Kamerasystem und Kraftfahrzeug
US10440249B2 (en) * 2017-01-13 2019-10-08 Magna Electronics Inc. Vehicle vision system camera with semi-reflective and semi-transmissive element
DE102018125065B3 (de) * 2018-10-10 2019-11-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Haltevorrichtung zur Halterung wenigstens einer Fahrerassistenzsensoreinheit sowie Anordnung einer Haltevorrichtung
DE102021107284A1 (de) 2021-03-24 2022-09-29 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optische Detektionsvorrichtung zur Überwachung eines Überwachungsbereichs, optische Sensoreinheit für eine optische Detektionsvorrichtung, Fahrzeug mit wenigstens einer optischen Detektionsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer optischen Detektionsvorrichtung
US11951911B2 (en) * 2021-09-13 2024-04-09 Avery Oneil Patrick Mounting system, apparatus, and method for securing one or more devices to a vehicle window
DE102021132724A1 (de) * 2021-12-10 2023-06-15 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Optischer fahrzeug-umgebungssensor, fahrzeug und herstellungsverfahren

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1937236A (zh) * 2005-09-19 2007-03-28 C.R.F.阿西安尼顾问公司 包含耦合至微透镜矩阵的光探测器矩阵的多功能光传感器
CN101065955A (zh) * 2004-10-01 2007-10-31 利兰·斯坦福青年大学托管委员会 成像装置及其方法
CN101169511A (zh) * 2006-10-23 2008-04-30 宋优春 一种夜视仪
US20080142685A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Gazeley William G Integrated image sensor having a color-filtering microlens, and related system and method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10323560B4 (de) 2003-05-26 2010-12-02 Robert Bosch Gmbh Kamera und Vorrichtung zur Ermittlung der Helligkeit der Umgebung eines Kraftfahrzeuges
US7410266B2 (en) * 2004-03-22 2008-08-12 Angstrom, Inc. Three-dimensional imaging system for robot vision
KR100648997B1 (ko) * 2004-12-24 2006-11-28 동부일렉트로닉스 주식회사 씨모스 이미지 센서 및 그 제조방법
CN105759282B (zh) * 2007-07-30 2021-02-12 康道尔知识产权控股有限责任公司 便携式数码摄像机的部件
US7962033B2 (en) * 2008-01-23 2011-06-14 Adobe Systems Incorporated Methods and apparatus for full-resolution light-field capture and rendering
EP3412511B1 (en) * 2008-10-06 2021-12-29 Mobileye Vision Technologies Ltd. Bundling of driver assistance systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101065955A (zh) * 2004-10-01 2007-10-31 利兰·斯坦福青年大学托管委员会 成像装置及其方法
CN1937236A (zh) * 2005-09-19 2007-03-28 C.R.F.阿西安尼顾问公司 包含耦合至微透镜矩阵的光探测器矩阵的多功能光传感器
CN101169511A (zh) * 2006-10-23 2008-04-30 宋优春 一种夜视仪
US20080142685A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Gazeley William G Integrated image sensor having a color-filtering microlens, and related system and method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104071084A (zh) * 2013-03-27 2014-10-01 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的摄像机和具有该摄像机的车辆
CN104071084B (zh) * 2013-03-27 2019-09-27 罗伯特·博世有限公司 用于车辆的摄像机和具有该摄像机的车辆
CN105501138A (zh) * 2014-10-14 2016-04-20 罗伯特·博世有限公司 用于机动车的包括光学平面传感器和光学镜组的装置以及该装置在车辆中的应用
CN105501138B (zh) * 2014-10-14 2019-10-29 罗伯特·博世有限公司 用于机动车的包括光学平面传感器和光学镜组的装置以及该装置在车辆中的应用
CN105799605A (zh) * 2014-12-15 2016-07-27 Trw汽车美国有限责任公司 具有降低眩光的车辆摄像机除雾孔

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Publication number Publication date
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US9139140B2 (en) 2015-09-22
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CN102474571B (zh) 2016-02-17
DE102009027372A1 (de) 2011-01-05
EP2449761B1 (de) 2013-08-21
EP2449761A1 (de) 2012-05-09

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