CN117072903A - 用于机动车辆前大灯的传感器设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于机动车辆前大灯的传感器设备(10)包括：包括至少一行和多列的传感器像素(110)的传感器像素阵列(100)，其中传感器像素阵列设计用于检测入射到传感器像素上的光；投影光学系统(200)，其设计用于在投影光学系统的图像平面中的成像区域(210)中成像在投影光学系统前方的放射光的对象，其中成像区域比传感器像素阵列(100)更大，使得成像区域(210)至少在竖直方向上超出传感器像素阵列(100)，其中传感器设备(10)包括成像修改装置(300)，成像修改装置设计用于：在竖直方向上使可在投影光学系统(200)的成像区域(210)中成像的像点散焦；或者在竖直方向上对产生可在投影系统(200)的成像区域(210)中成像的像点的光束进行聚焦。

Description

用于机动车辆前大灯的传感器设备
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆前大灯的传感器设备，所述传感器设备用于识别在传感器设备前方存在的放射光的对象，其中传感器设备包括以下部件：
-用于识别放射光的对象的光的传感器像素阵列，其中传感器像素阵列包括至少一行和多列的传感器像素，在传感器设备在机动车辆中符合规定地安装的状态下来看，所述传感器像素沿着水平直线设置，其中传感器像素阵列设计用于检测入射到传感器像素上的光，
-投影光学系统，所述投影光学系统设计用于在投影光学系统的图像平面中的成像区域中以像点的形式对在投影光学系统前方的放射光的对象进行成像，其中传感器像素阵列设置在图像平面的成像区域中，其中成像区域比传感器像素阵列更大，使得成像区域至少在竖直方向上超出传感器像素阵列。
背景技术
光学系统的术语“对象空间”理解为所述系统可以成像的所有对象点的集合，以及术语“图像空间”理解为可以将对象点成像到其上的点的集合。处于一个平面中的对象点形成“对象平面”，处于一个平面中的像点形成“图像平面”。
本发明还涉及一种包括至少一个根据本发明的传感器设备的机动车辆前大灯。
典型地，在传感器设备中安装传感器像素阵列，所述传感器像素阵列基本上行状地构造并且具有2x2微米至10x10微米的传感器像素大小。
在与应成像到传感器像素阵列上的通常的投影光学系统一起使用时，对象空间中的待检测的环境在成像中伸出于传感器像素阵列，使得在竖直方向上或竖直延伸中设置的对象可能难以通过行状的传感器像素阵列检测或甚至完全不能通过行状的传感器像素阵列检测。
发明内容
本发明的目的是制造一种用于机动车辆前大灯的改进的传感器设备。
所述目的通过如下方式来实现：传感器设备包括设置在传感器像素阵列与投影光学系统之间的成像修改装置，其中成像修改装置设计用于：
-基本上仅在竖直方向上使可在投影光学系统的成像区域中成像的像点散焦，使得通过竖直的散焦来扭曲在没有成像修改装置的作用的情况下将在传感器像素阵列外的成像区域中成像的像点，使得所述像点至少部分地到达传感器像素阵列中并且可以由传感器像素阵列的传感器像素检测，
或者
-基本上仅在竖直方向上对产生可在投影系统的成像区域中成像的像点的光束进行聚焦，使得通过竖直的聚焦使在没有成像修改装置的作用的情况下将在传感器像素阵列外的成像区域中成像的像点偏转到传感器像素阵列上，使得所述像点到达传感器像素阵列中并且可以由传感器像素阵列的传感器像素检测。
可以提出，成像修改装置包括至少一个柱面透镜。
可以提出，成像修改装置包括两个双合柱面透镜(Zylinderlinsenduplets)。
可以提出，两个双合柱面透镜包括相同地构造的四个平凸透镜。
可以提出，成像修改装置包括至少两个镜面。
可以提出，在传感器设备在机动车辆中正确地安装的状态下来看，镜面设置在投影光学系统的光学轴线的上方和下方。
可以提出，镜面从投影光学系统开始朝向传感器像素阵列锥形渐变地设置。
可以提出，至少两个镜面分别设置在单独的保持板处，其中保持板分别具有紧固部段和镜面部段，其中保持板的紧固部段借助于紧固装置紧固在保持体上，所述保持体设计用于将镜面关于传感器像素阵列保持在可固定的位置中。
可以提出，紧固装置是螺栓连接装置。
可以提出，对应的保持板的镜面部段和紧固部段平坦地构成，其中平坦的镜面部段从平坦的紧固部段开始成一角度突出地设置。
可以提出，镜面分别平坦地构成。
可以提出，投影光学系统包括至少一个投影透镜。
可以提出，投影光学系统围绕投影光学系统的光学轴线旋转对称。
可以提出，投影光学系统消色差地构成。
所述目的同样通过包括至少一个根据本发明的传感器设备的机动车辆前大灯来实现。
附图说明
下面根据示例性的附图详细阐述本发明。在此示出：
图1示出用于机动车辆前大灯的示例性的传感器设备，其中传感器设备包括传感器像素阵列和投影光学系统，其中传感器设备还具有成像修改装置，所述成像修改装置在所示出的示例中在竖直方向上使投影光学系统的可成像的像点聚焦，
图2示出用于机动车辆前大灯的另一示例性的传感器设备，其中传感器设备包括传感器像素阵列和投影光学系统，其中传感器设备还具有成像修改装置，所述成像修改装置在所示出的示例中在竖直方向上使投影光学系统的可成像的像点散焦，
图3示出图2中的示例的立体视图，
图4示出设置在投影光学系统的成像区域内的传感器像素阵列的示意图，其中所示出的示例性的像点在竖直方向上根据图2中的示例散焦，使得像点到达传感器像素阵列中，以及
图5示出基本上对应于图1中的传感器设备的传感器设备的立体视图。
具体实施方式
图1示出用于机动车辆前大灯的示例性的传感器设备10，所述传感器设备用于识别在传感器设备10前方存在的放射光的对象，其中传感器设备10包括用于识别放射光的对象的光的传感器像素阵列100，其中传感器像素阵列100包括至少一行和多列的传感器像素110，在传感器设备10在机动车辆中符合规定地安装的状态下来看，所述传感器像素沿着水平直线设置，其中传感器像素阵列100设计用于检测入射到传感器像素110上的光。
传感器设备10还包括投影光学系统200，所述投影光学系统设计用于在投影光学系统200的图像平面中的成像区域210中以像点的形式对在投影光学系统200前方的放射光的对象进行成像，其中传感器像素阵列100设置在图像平面的成像区域210中，其中成像区域210比传感器像素阵列100更大，使得成像区域210至少在竖直方向上超出传感器像素阵列100，如示例性地在图4中可看出。
传感器设备10还包括设置在传感器像素阵列100与投影光学系统200之间的成像修改装置300，其中图1中的示例中的成像修改装置300设计用于，基本上仅在竖直方向上对产生可在投影系统200的成像区域210中成像的像点的光束进行聚焦，使得通过竖直的聚焦使在没有成像修改装置300的作用的情况下将在传感器像素阵列100外的成像区域210中成像的像点偏转到传感器像素阵列100上，使得所述像点到达传感器像素阵列100中并且可以由传感器像素阵列100的传感器像素110检测。
图1中的成像修改装置300构成为两个镜面320，其中在传感器设备10在机动车辆中正确地安装的状态下来看，镜面320设置在投影光学系统200的光学轴线A的上方和下方。
此外，镜面320从投影光学系统200开始朝向传感器像素阵列100锥形渐变地设置，其中镜面320平坦地构成。
图2示出在图1的示例的意义中的另一示例性的设备，其中与图1中的设备不同，成像修改装置300设计用于，基本上仅在竖直方向上使可在投影光学系统200的成像区域210中成像的像点散焦，使得通过竖直的散焦来扭曲在没有成像修改装置300的作用的情况下将在传感器像素阵列100外的成像区域210中成像的像点，使得所述像点至少部分地到达传感器像素阵列100中并且可以由传感器像素阵列100的传感器像素110检测。所述情况在图4中示意性地示出，其中在图4中在传感器像素阵列100上方示出的以黑色绘出的点对应于不通过成像修改装置300修改的示例性的像点。在附图中，在所述示例性的像点周围绘出的在竖直方向上延伸的椭圆表示通过图2中的设备的成像修改装置300散焦的像点。
图2中的成像修改装置300构成为两个双合柱面透镜，其中各一个双合柱面透镜包括两个平凸柱面透镜，所述两个平凸柱面透镜优选地相同地构成。柱面透镜的构造和设置例如也可以在图3中看出。
图5示出传感器设备10的立体视图，所述传感器设备基本上对应于图1中的设备，其中成像修改装置300的镜面320分别设置在单独的保持板400处，其中保持板400分别具有紧固部段410和镜面部段420，其中保持板400的紧固部段410借助于紧固装置600紧固到保持体500上，所述保持体500设计用于将镜面320关于传感器像素阵列100保持在可固定的位置中。
在图5中示出的示例中，紧固装置600构成为螺栓连接装置。
对应的保持板400的镜面部段420和紧固部段410在此平坦地构成，其中平坦的镜面部段420从平坦的紧固部段420开始成一角度突出地设置。
此外应注意，在附图中示出的所有示例中，投影光学系统200包括至少一个投影透镜，其中投影光学系统200或投影光学系统200的投影透镜围绕投影光学系统200的光学轴线A旋转对称。
此外，也可以提出，投影光学系统200或投影光学系统200的投影透镜消色差地构成。
附图标记列表
传感器设备 10
传感器像素阵列 100
传感器像素 110
投影光学系统 200
成像区域 210
成像修改装置 300
镜面 320
保持板 400
紧固部段 410
镜面部段 420
保持体 500
紧固装置 600
光学轴线 A

Claims (15)

1.一种用于机动车辆前大灯的传感器设备(10)，所述传感器设备用于识别在所述传感器设备(10)前方存在的放射光的对象，其中所述传感器设备(10)包括以下部件：
-用于识别放射光的对象的光的传感器像素阵列(100)，其中所述传感器像素阵列(100)包括至少一行和多列的传感器像素(110)，在所述传感器设备(10)在机动车辆中符合规定地安装的状态下来看，所述传感器像素沿着水平直线设置，其中所述传感器像素阵列(100)设计用于检测入射到所述传感器像素(110)上的光，
-投影光学系统(200)，所述投影光学系统设计用于，在所述投影光学系统(200)的图像平面中的成像区域(210)中以像点的形式对在所述投影光学系统(200)前方的放射光的对象进行成像，其中所述传感器像素阵列(100)设置在所述图像平面的成像区域(210)中，其中所述成像区域(210)比所述传感器像素阵列(100)更大，使得所述成像区域(210)至少在竖直方向上超出所述传感器像素阵列(100)，
其特征在于，
所述传感器设备(10)包括设置在所述传感器像素阵列(100)与所述投影光学系统(200)之间的成像修改装置(300)，其中所述成像修改装置(300)设计用于，
-基本上仅在竖直方向上使可在所述投影光学系统(200)的成像区域(210)中成像的像点散焦，使得通过竖直的所述散焦来扭曲在没有所述成像修改装置(300)的作用的情况下将在所述传感器像素阵列(100)外的所述成像区域(210)中成像的像点，使得所述像点至少部分地到达所述传感器像素阵列(100)中并且能够由所述传感器像素阵列(100)的传感器像素(110)检测，
或者
-基本上仅在竖直方向上对产生可在所述投影系统(200)的成像区域(210)中成像的像点的光束进行聚焦，使得通过竖直的所述聚焦使在没有所述成像修改装置(300)的作用的情况下将在所述传感器像素阵列(100)外的所述成像区域(210)中成像的像点偏转到所述传感器像素阵列(100)上，使得所述像点到达所述传感器像素阵列(100)中并且能够由所述传感器像素阵列(100)的传感器像素(110)检测。
2.根据权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，所述成像修改装置(300)包括至少一个柱面透镜。
3.根据权利要求2所述的传感器设备，其特征在于，所述成像修改装置(300)包括两个双合柱面透镜。
4.根据权利要求3所述的传感器设备，其特征在于，所述两个双合柱面透镜包括相同地构造的四个平凸透镜。
5.根据权利要求1所述的传感器设备，其特征在于，所述成像修改装置(300)包括至少两个镜面(320)。
6.根据权利要求5所述的传感器设备，其特征在于，在所述传感器设备(10)在机动车辆中正确地安装的状态下来看，所述镜面(320)设置在所述投影光学系统(200)的光学轴线(A)的上方和下方。
7.根据权利要求6所述的传感器设备，其特征在于，所述镜面(320)从所述投影光学系统(200)开始朝向所述传感器像素阵列(100)锥形渐变地设置。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的传感器设备，其特征在于，至少两个所述镜面(320)分别设置在单独的保持板(400)处，其中所述保持板(400)分别具有紧固部段(410)和镜面部段(420)，其中所述保持板(400)的紧固部段(410)借助于紧固装置(600)紧固在保持体(500)上，所述保持体(500)设计用于将所述镜面(320)关于所述传感器像素阵列(100)保持在可固定的位置中。
9.根据权利要求8所述的传感器设备，其特征在于，所述紧固装置(600)是螺栓连接装置。
10.根据权利要求8或9所述的传感器设备，其特征在于，对应的所述保持板(400)的所述镜面部段(420)和所述紧固部段(410)平坦地构成，其中平坦的所述镜面部段(420)从平坦的所述紧固部段(420)开始成一角度突出地设置。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述镜面(320)分别平坦地构成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述投影光学系统(200)包括至少一个投影透镜。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述投影光学系统(200)围绕所述投影光学系统(200)的光学轴线(A)旋转对称。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的传感器设备，其特征在于，所述投影光学系统(200)消色差地构成。
15.一种机动车辆前大灯，所述机动车辆前大灯包括至少一个根据权利要求1至14中任一项所述的传感器设备(10)。
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