CN107850820A - 用于移动单元的摄像机的杂散光阱 - Google Patents

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Abstract

一种用于移动单元(120)的摄像机(110)的杂散光阱(100)，其中，所述杂散光阱(100)具有降低杂散光的结构(101)，所述结构，以入射到所述摄像机(110)的光束(1)的方向具有交替重复的上升平面(102)和下降面(103)，其中，在所述上升的平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度——根据预给定的标准——是至少部分地不同的或相应于尽可能最大的角度。

Description

用于移动单元的摄像机的杂散光阱
技术领域
本发明涉及一种用于移动单元的摄像机的杂散光阱，其中，所述杂散光阱具有降低杂散光的结构，所述结构随着入射到摄像机的光束的方向具有交替重复的上升平面和下降面。
背景技术
DE 10 2004 058 683 A1公开一种用于降低入射到摄像机中的杂散光的杂散光光阑，所述杂散光光阑分别由一级结构构成并且附加地包括二次结构。所公开的一级结构的特征还在于交替重复的平面和所谓的端侧。在这种情况下，所述平面以不同于0的倾斜角α延伸，也就是说，所述平面关于各个级的棱边要么向上要么向下倾斜地构造。所述平面关于各个级的端侧以不等于90°的倾斜角β地取向。这意味着，各个级的端侧关于竖直面在80°至110°之间的角度范围内延伸地构造。
发明内容
根据本发明公开一种用于移动单元的摄像机的杂散光阱，其中，所述杂散光阱具有降低杂散光的结构，所述结构随着入射到摄像机中的光束的方向具有交替重复的上升平面和下降面。
本发明的核心在于，上升平面与移动单元的运动平面之间的角度根据预给定的参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度。
移动单元可以涉及例如有人驾驶的交通工具，如四轮和两轮的机动车、船舶或能飞的交通工具。但是也可以涉及例如无人驾驶的交通工具，如无人机。
移动单元的运动平面可以理解为如下平面：移动单元在每个时刻处于所述平面中，也就是说，所述平面运动并且随着车辆一起转动。移动单元例如涉及四轮的机动车，则移动单元的运动平面可以理解为例如平行于机动车的四个轮子的平面。
尽可能最大的角度恰好是必须存在于上升平面与运动平面之间的角度，因此，降低杂散光的结构履行其任务，所述任务在于尽可能最大程度地降低杂散光。
本发明具有如下优点：通过基于根据本发明的方式的杂散光阱的减低杂散光的结构，没有或几乎没有反射光束可以入射到摄像机的镜头中。因为所述通过几何结构——也就是说，降低杂散光的结构的几何构造——实现所述效果，构成所述杂散光阱的材料不重要。由此也可以使用成本有利的材料用于制造这样的杂散光阱。此外，基于杂散光阱的几何形状，入射光的不同波长也不重要。所述优点首先示出如下：杂散光阱也作用于例如红外光，并且如此滤出杂散光，使得杂散光不能够入射到摄像机的镜头中。这替代吸收材料的使用，所述材料在杂散光阱的意义上非常经常地仅作用于确定波长的光并且此外是昂贵的。通过使杂散光阱或者所述阱的降低杂散光的结构可能地匹配于例如摄像机的和/或移动单元的参数，杂散光阱以非常多样的方式，也就是说，在几乎每种可能的移动单元的几乎每种可能的摄像机的情况下是可应用的。
在一种特别优选的实施方式中，上升平面与移动单元的运动平面之间的角度根据至少一个预给定的结构参数、和/或根据移动单元的至少一个预给定的标记参数、和/或根据至少一个预给定的摄像机参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度，所述至少一个预给定的标记参数尤其涉及移动单元的结构形式。
优选地，上升平面与移动单元的运动平面之间的角度取决于至少一个预给定的结构参数。所述结构参数在此取决于上升面相对于杂散光阱的结构的位置和/或相对于移动单元的位置，和/或，取决于结构的上升面相对于摄像机和/或移动单元的走向。上升平面与移动单元的运动平面之间的角度至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度。
优选地，上升平面与移动单元的运动平面之间的角度根据移动单元的至少一个预给定的特征参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角，所述至少一个预给定的特征参数取决于移动单元的挡风玻璃的倾斜角。
优选地，上升平面与移动单元的运动平面之间的角度根据至少一个预给定的摄像机参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度，所述至少一个预给定的摄像机参数取决于摄像机的视野。
在一种特别优选的实施方式中，上升平面与移动单元的运动平面之间的角度根据相应的上升面与摄像机的镜头之间的距离朝向摄像机的镜头至少部分地增加或者相应于根据预给定的标准确定的尽可能最大的角度。
优选地，上升面的延伸根据相应的上升面相对于摄像机的镜头的距离朝向摄像机的镜头至少部分地减小或相应于根据预给定的标准确定的尽可能最小的延伸。
优选地，杂散光阱的下降面凹地或凸地或波浪形地成型。
优选地，杂散光阱的下降面凹地或凸地成型，其中，下降面的曲率取决于预给定的曲率半径。
优选地，杂散光阱的下降面凹地或凸地成型，其中，下降面的曲率半径根据预给定的曲率半径并且所述曲率半径至少部分地不同。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中进一步阐述。附图示出：
图1：移动单元(120)的挡风玻璃(121)下面的杂散光阱(100)。
图2：具有降低杂散光的结构(101)的杂散光阱(100)。
图3：杂散光阱(100)的降低杂散光的结构(101)的截面，所述截面具有所述上升平面(102)和下降面(103)的示例性的装置的细节。
具体实施方式
对于图1、2和3的以下解释和实施根据选择的示例性的装置(图1)和纯示例性的实施方式(图2)纯示例性地示出杂散光阱(100)的运行方式，将所述实施方式更详细但示例性地实施(图3)。
在图1中示出一种杂散光阱(100)，所述杂散光阱没有关于其在移动单元(120)的挡风玻璃(121)下面的结构(101)的细节。
移动单元(120)例如可以涉及有人驾驶的交通工具，如四轮和两轮的机动车、船舶或能飞的交通工具。但是也可以涉及例如无人驾驶的交通工具，如无人机。
移动单元(120)的挡风玻璃(121)在此是进行反射的物体，所述物体应该有利地直观表示在此要求的具有降低杂散光阱的杂散光的结构(101)的杂散光阱(100)的构型可能性。在此明显也可考虑其他进行反射的物体，并且因此也可考虑杂散光阱(100)的其他的装置可能性。
杂散光阱(100)处于安装在摄像机(110)前的镜头(111)下面。根据入射光束(1)和其另外的走向(2、3、4)应该描绘杂散光阱的运行方式。在没有降低杂散光的结构(101)的情况下，入射光束(1)被反射并且接下来再次射到移动单元(120)的挡风玻璃(121)上。在此，将光束(3)的一部分再次反射并且因此入射到摄像机(110)的镜头(111)中。光束(4)的其他部分穿过挡风玻璃并且可以因此不再入射到摄像机(110)的镜头(111)中。
入射到镜头(111)中的光束(1、2、3)的走向——即在没有重新穿过移动单元(120)的挡风玻璃(121)的光束(4)的部分的情况下——导致摄像机(110)的有误差的和/或不精确的或不清晰的记录，因为反射光束(3)——所述光束在反射后才入射到摄像机(110)的镜头(111)中——例如提供移动单元(120)的周围环境的错误显示，或者也可能导致过度曝光并且因此不可用的记录。通过具有降低杂散光的结构(101)的杂散光阱(100)的安装——如当前的文件公开的那样——可以将反射光束(3)如此转向，使得所述光束不入射到摄像机(110)的视野中。
在图2中示出呈可能的实施方式的杂散光阱(100)的降低杂散光的结构(101)。在此，所述结构(101)由交替重复的上升平面(102)和下降面(103)构成。
所述上升平面(102)与所述下降面(103)如下不同：下降面也可以凹地、凸地或波浪形地成型。在图2中示出的实施方式中，下降面仅仅涉及平面。
在所述实施例中，所述结构由三个不同的区域(10、20、30)构成，在所述区域中上升平面(102)与下降面(103)的密度在相应的区域内时是恒定的，但是相比于其他的区域是分别不同的。所述密度在入射光束的方向上朝向摄像机(110)增加。在此，上升平面(102)的延伸在相同的方向上减小并且上升平面(102)的坡度相比于之前区域增加。
更准确地说，在此示出的中间区域(20)的上升平面(102)示出比之前区域(10)的上升平面(102)的坡度更大的坡度。与之相反，上升平面(102)的延伸减小。
在另一实施变型方案中，所有上升平面(102)在入射光束(1)的方向上也可以具有相同的坡度或相同的延伸。对此的细节——即如何选择坡度或坡度取决于什么——在对于图3的解释中阐述。
在图3中示出杂散光阱(100)的截面，其具有其降低杂散光的结构。在此例如可以涉及图2中的三个示出的区域(10、20、30)中的一个。所述区域在此完全一般地表示为第n个区域，并且上升平面(102)与移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度(或者上升平面(102)与每个平行于移动单元(120)的运动平面(125)的平面之间的角度)在第n个区域内表示为αn。
这意味着，在第n个区域前可以存在任意多的区域，即区域1至n-1，并且之后存在任意多的区域，所述区域具有角标n+1以及所有后续的角标。在此，决定性地的是：角度αn对于所有可能的角标n分别大于等于角度α1至αn-1，并且角度αn对于所有可能的角标n分别小于等于角度αn+1至αN，其中，角标N在此定义所有区域的数量。即存在最大角αmax和最小角αmin，其中，所述最大角和最小角可以是相同大的，即对于所有角标n(1小于等于n小于等于N)，αn＝αmin＝αmax。
同样对于每个区域n(1小于等于n小于等于N)，存在反射角所述反射角描述反射光束(2)与运动平面(125)之间的角度。
用于确定上升平面(102)与移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度αn的其他参量是入射光束(1)与移动单元的运动平面(125)之间的入射角μ。
在一种可能的实施方式中，对于所述角度适用：
作为如上描述的最大角αmax与反射光束(2)与上升平面(102)之间的最大反射角之间的关联。所述角度可以再次根据摄像机(110)相对于移动单元(120)的挡风玻璃(121)的位置以及布置或者在其他的实施例中的其他的参考点如此确定，使得再没有反射光束(3)能够入射到摄像机(110)的视野中。接下来，相应于以上列举的标准如此确定所有其他角度αn，使得上升平面(102)与移动单元(120)的运动平面(125)之间的每个角度αn在第n个区域中小于等于后续区域中的相应角度或者大于等于之前区域中的相应角度。
明显地，还能够实现其他实施例和示例的混合方式。

Claims (10)

1.一种杂散光阱(100)，其用于移动单元(120)的摄像机(110)，其中，所述杂散光阱(100)具有降低杂散光的结构(101)，所述降低杂散光的结构随着入射到所述摄像机(110)中的光束(1)的方向具有交替重复的上升平面(102)和下降面(103)，其特征在于，所述上升平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度根据预给定的参数至少部分地不同或者相应于尽可能最大的角度。
2.根据权利要求1所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述上升平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度根据至少一个预给定的结构参数和/或根据所述移动单元(120)的至少一个预给定的特征参数和/或根据至少一个预给定的摄像机参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度，所述至少一个预给定的特征参数尤其涉及所述移动单元(120)的结构形式。
3.根据权利要求2所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述上升平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度根据至少一个预给定的结构参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度，所述至少一个预给定的结构参数取决于所述上升面(102)相对于所述杂散光阱(100)的结构(101)的位置和/或相对于所述移动单元(120)的位置的结构参数，和/或，所述至少一个预给定的结构参数取决于所述结构(101)的上升面(102)相对于所述摄像机(110)和/或所述移动单元(120)的走向。
4.根据权利要求2所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述上升平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度根据所述移动单元(120)的至少一个预给定的特征参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度，所述至少一个预给定的特征参数取决于所述移动单元(120)的挡风玻璃(121)的倾斜角。
5.根据权利要求2所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述上升平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度根据至少一个预给定的摄像机参数至少部分地不同或相应于尽可能最大的角度，所述至少一个预给定的摄像机参数取决于所述摄像机(110)的视野。
6.根据权利要求2所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述上升平面(102)与所述移动单元(120)的运动平面(125)之间的角度根据相应的上升面(102)与所述摄像机(110)的镜头(111)之间的距离朝向所述摄像机(110)的镜头(111)至少部分地增加或相应于根据预给定的标准确定的尽可能最大的角度。
7.根据权利要求2所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述上升平面(102)的延伸根据相应的上升面(102)相对于所述摄像机(110)的镜头的距离朝向所述摄像机(110)的镜头(111)至少部分地减小或相应于根据预给定的标准确定的尽可能最小的延伸。
8.根据权利要求1所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述下降面(103)凹地或凸地或波浪形地成型。
9.根据权利要求8所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述下降面凹地或凸地成型，其中，所述下降面(103)的曲率取决于预给定的曲率半径(150)。
10.根据权利要求8所述的杂散光阱(100)，其特征在于，所述下降面(103)凹地或凸地成型，其中，所述下降面(103)的曲率取决于预给定的曲率半径(150)并且所述曲率半径(150)至少部分地不同。
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