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DE102007014126A1 - optical sensor - Google Patents

optical sensor

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DE102007014126A1
DE102007014126A1 DE200710014126 DE102007014126A DE102007014126A1 DE 102007014126 A1 DE102007014126 A1 DE 102007014126A1 DE 200710014126 DE200710014126 DE 200710014126 DE 102007014126 A DE102007014126 A DE 102007014126A DE 102007014126 A1 DE102007014126 A1 DE 102007014126A1
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DE
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Application
Patent type
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Pending
Application number
DE200710014126
Other languages
German (de)
Inventor
Andreas Pirchner
Christian Schirp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Leopold Kostal GmbH and Co KG
Original Assignee
Leopold Kostal GmbH and Co KG
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Publication date

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/222Studio circuitry; Studio devices; Studio equipment ; Cameras comprising an electronic image sensor, e.g. digital cameras, video cameras, TV cameras, video cameras, camcorders, webcams, camera modules for embedding in other devices, e.g. mobile phones, computers or vehicles
    • H04N5/225Television cameras ; Cameras comprising an electronic image sensor, e.g. digital cameras, video cameras, video cameras, camcorders, webcams, camera modules for embedding in other devices, e.g. mobile phones, computers or vehicles
    • H04N5/2251Constructional details
    • H04N5/2254Mounting of optical parts, e.g. lenses, shutters, filters; optical parts peculiar to the presence of use of an electronic image sensor

Abstract

Ein optischer Sensor 1 umfasst ein aus einzelnen optoelektronischen Wandlerelementen (Pixeln) 3 aufgebautes Sensorarray 2. Ferner verfügt dieser Kamerasensor 1 über eine Optik zum Abbilden auf der fotosensitiven Oberfläche 4 der Pixel 3 des Sensorarrays 2. Bei diesem Kamerasensor 1 ist in den Strahlengang zum Belichten der fotosensitiven Oberfläche 4 von Wandlerelementen 3 des Sensorarrays 2 zumindest eine lichtdurchlässige, ihren Farbzustand in Abhängigkeit von dem Anliegen eines elektrischen Feldes ändernde Zelle als elektrisch schaltbarer optischer Farbfilter eingeschaltet. An optical sensor 1 comprises a from individual optoelectronic transducer elements (pixels) 3 constructed sensor array 2. Further, this camera sensor 1 has an optical system for imaging on the photosensitive surface 4 of the pixels 3 of the sensor array 2. In this camera sensor 1 is in the optical path for exposing the photosensitive surface 4 of transducer elements 3 of the sensor array 2, at least a light-transmissive, turned on their color state in response to the application of an electric field changing cell as an electrically switchable optical color filter.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft einen Kamerasensor mit einem aus einzelnen optoelektronischen Wandlerelementen (Pixeln) aufgebauten Sensorarray und einer Optik zum Abbilden auf der fotosensitiven Oberfläche der Pixel des Sensorarrays. The invention relates to a camera with a sensor of individual optoelectronic transducer elements (pixels) constructed sensor array and an optical system for imaging on the photosensitive surface of the pixel of the sensor array.
  • [0002]
    Zur Erhöhung der Fahrsicherheit beim Führen eines Kraftfahrzeuges werden in zunehmendem Maße Fahrer-Assistenzsysteme eingesetzt. To increase the driving safety when driving a motor vehicle increasingly driver assistance systems are used. Eingesetzt werden zu diesem Zweck vor allem aus Kostengründen Kamerasensoren, die auf Schwarzweiß-Basis arbeiten und mit denen ein Graustufenbild erzeugbar ist. be used for this purpose, especially for reasons of cost camera sensors that work on black and white base and with which a grayscale image is generated. Über derartige Kamerasensoren, die eine zweidimensionale Anordnung von optoelektronischen Wandlerelementen als fotosensitives Sensorarray und eine vorgeschaltete Optik aufweisen, erfolgt eine Erfassung der Fahrzeugumgebung, insbesondere nach vorne in Fahrtrichtung blickend. On such camera sensors that have a two dimensional array of optoelectronic converter elements as a photosensitive sensor array, and an upstream optical system, a detection of the vehicle surroundings, in particular to the front in the direction of travel is carried out looking. Über ein solches Fahrer-Assistenzsystem wird beispielsweise eine Abblendung des Fernlichtes gesteuert, wenn ein entgegenkommendes Kraftfahrzeug detektiert wird. a dimming of the high beams is controlled, for example, when an oncoming vehicle is detected by means of such a driver assistance system. Mit einen herkömmlichen S/W-Kamerasensor ist jedoch nicht eindeutig feststellbar, ob erfasste Lichtpunkte Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeuges oder den Rücklichtern eines voranfahrenden Fahrzeuges zuzuordnen sind. With a conventional B / W camera sensor, however, is not clearly determined whether detected light points are allocated headlights of an oncoming vehicle or the tail lamps of a preceding vehicle. Dieses ist für den Vorgang des Abblendens von Fernlicht von Bedeutung, da bei Detektion eines entgegenkommenden Fahrzeuges sehr viel früher abgeblendet werden soll als bei der Detektion der Rücklichter eines voranfahrenden Fahrzeuges. This is for the process of stopping down of high beam is important because to be dimmed much earlier upon detection of an oncoming vehicle as in the detection of the taillights of a preceding vehicle. Eine Unterscheidung weißen Lichts, das einem entgegenkommenden Fahrzeug zuzuordnen ist, von rotem Licht, das einem in dieselbe Richtung voranfahrenden Fahrzeug zuzuordnen ist, wäre durch Einsatz eines Farbkamerasensors möglich. A differentiation of white light, which is assigned to an oncoming vehicle, red light, which is assigned to a preceding vehicle in the same direction of the vehicle, would be possible by using a color camera sensor. Bei derartigen Sensoren ist jedes Pixel durch drei unterschiedliche Farbkanäle und somit letztendlich durch drei einzelne Sub-Pixel gebildet. In such sensors, each pixel is formed by three different color channels and ultimately through three separate sub-pixel. Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass durch die notwendige Ausbildung eines Bildpunktes (Pixel) durch drei Sub-Pixel erfolgt und damit die Auflösung reduziert wird. A disadvantage of this solution, however, is that carried out by the necessary training of an image point (pixel) by three sub-pixels and thus the resolution is reduced. Überdies ist der Einsatz derartiger Sensoren kostenträchtig. Moreover, the use of such sensors is costly.
  • [0003]
    In In EP 1 084 051 B1 EP 1084051 B1 ist vorgeschlagen worden, zwei parallel zueinander angeordnete optische Systeme einzusetzen, die jeweils eine unterschied liche Farbinformation empfangen. has been proposed to use two mutually arranged parallel optical systems, each of which receives a different Liche color information. Zur Unterscheidung weißen Lichts von rotem Licht ist eine der beiden Abbildungseinheiten ausgelegt, vornehmlich rote Komponenten abzubilden, während die andere Abbildungseinheit zum Abbilden aller Farben dient. In order to distinguish the white light of red light one of the two imaging units is designed primarily reflect red components, while the other imaging unit is for imaging of all colors. Werden helle Punkte nur mit dem rotempfindlichen Abbildungssystem detektiert, erlaubt dieses den Schluss darauf, dass dieses Licht die Rücklichter eines voranfahrenden Fahrzeuges sind. Are bright spots detected only with the red-sensitive imaging system, this leads to the conclusion that this light are the taillights of a preceding vehicle. Lassen sich dagegen an ein oder derselben Stelle helle Flecken in beiden Abbildungssystemen detektieren, lässt dieses den Schluss zu, dass es sich bei dem empfangenen Licht um das von Scheinwerfern eines entgegenkommenden Fahrzeuges ausgestrahlte Licht handelt. Blank, mounted onto a same spot or bright spots in the two imaging systems detect this can be concluded that it is in the light received by the light emitted by headlights of an oncoming vehicle light. Von Nachteil ist bei diesem System der doppelte apparative Aufwand und die positionsvergleichende Auswertung, durch die letztendlich das Auflösungsvermögen durch einzuhaltende Toleranzen herabsetzt wird. A disadvantage of this system of double expenditure on equipment and the position comparative evaluation, ultimately the resolution is reduced enforces tolerances to be maintained by the.
  • [0004]
    Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Kamerasensor, insbesondere zur Verwendung in einem Fahrer-Assistenzsystem eines Kraftfahrzeuges vorzuschlagen, mit dem bei Verwendung eines S/W-Kamerasensors auch Farbinformationen gewonnen werden können, ohne Nachteile hinsichtlich des Auflösungsvermögen hinnehmen zu müssen oder zwei parallel arbeitende Systeme, wie in Starting from this prior art discussed, the invention is therefore the object of proposing a mentioned camera sensor, in particular for use in a driver assistance system of a motor vehicle, including color information can be obtained with using a B / W camera sensor without disadvantages having to accept terms of resolution capability or two parallel operating systems, such as in EP 1 084 051 B1 EP 1084051 B1 beschrieben, verwenden zu müssen. described having to use.
  • [0005]
    Gelöst wird diese Aufgabe durch einen eingangs genannten, gattungsgemäßen Kamerasensor, bei dem zumindest eine lichtdurchlässige, ihren Farbzustand in Abhängigkeit von dem Anliegen eines elektrischen Feldes ändernde Zelle in den Strahlengang zum Belichten der fotosensitiven Oberfläche von Wandlerelementen des Sensorarrays als elektrisch schaltbarer optischer Farbfilter eingeschaltet ist. This object is achieved by an above-mentioned, the generic camera sensor, wherein the at least one light transmissive, their color state in response to the application of an electric field changing cell is turned on as an electrically switchable optical color filter in the beam path for exposing the photosensitive surface of transducer elements of the sensor array.
  • [0006]
    Bei diesem Kamerasensor ist in dem Strahlengang zum Belichten der Wandlerelemente ein elektrisch schaltbarer optischer Farbfilter eingeschaltet. In this camera sensor in the beam path for the exposure of the transducer elements, an electrically switchable optical color filter is switched. Bei diesem handelt es sich um eine ihren Farbzustand in Abhängigkeit von dem Anliegen eines elektrischen Feldes ändernde lichtdurchlässige Zelle. This is a state of their color in response to the concerns of a changing light transmissive cell electric field. Eine solche Zelle kann in den Strahlengang zum Belichten eines jeden Wandlerelements des Sensorarrays eingeschaltet sein. Such a cell can be switched into the beam path for the exposure of each transducer element of the sensor array. Je nach Anwendungsfall kann sich eine solche Zelle auch über mehrere Pixel des Sensorarrays erstrecken oder, insbesondere wenn unmittelbar in den Strahlengang der Optik eingeschaltet, auf einen größeren Bereich oder auf das gesamte Sensorarray wirkend angeordnet sein. Depending on the application, such a cell may also extend over a plurality of pixels of the sensor array or, in particular when switched directly in the optical path of the optical system, can be arranged, acting on a larger area or the entire sensor array. Ist eine solche als optisch schaltbarer Farbfilter dienende Zelle jedem Pixel des Sensorarrays zugeordnet, ist es ausreichend, wenn die Zelle durchscheinende Eigenschaften aufweist. Is one such as an optically switchable color filter serving cell to each pixel of the sensor array associated with, it is sufficient if the cell has translucent properties. Ist die Zelle dagegen in die Optik des Strahlengangs des Kamerasensors eingeschaltet und somit auf einen Bereich oder das gesamt Sensorarray wirkend, ist die Zelle durchsichtig gestaltet. If the cell is, however, switched in the optical system of the optical path of the camera sensor and thus acting on a portion or the whole sensor array, the cell is designed transparent.
  • [0007]
    Zum Einsatz eignen sich beispielsweise solche Zellen, die unter Ausnutzung des elektrischen Kapillareffektes arbeitend ausgelegt sind. For use, for example, those cells which are designed working by utilizing the capillary are electrical. Bei solchen Zellen handelt es sich um so genannte Electrowetting-Zellen. In such cells is known as electrowetting cells. Eine solche Zelle ist nach Art eines Kondensators aufgebaut, wobei der Raum zwischen den Elektroden mit einer hydrophoben Flüssigkeit, insbesondere Öl und mit Wasser gefüllt ist. Such a cell is constructed in the manner of a capacitor, wherein the space between the electrodes with a hydrophobic liquid, in particular oil and filled with water. Eine der beiden Elektroden ist hydrophob beschichtet. One of the two electrodes is coated hydrophobic. Liegt kein elektrisches Feld an, legt sich der Öl als Film über die hydrophob beschichtete Elektrode. Is at no electric field, the oil sets as a film on the hydrophobic coated electrode. Liegt dagegen ein elektrisches Feld an, ändert sich die Oberflächenspannung, so dass das Wasser den Ölfilm verdrängt. If, however, an electric field, the surface tension is changed, so that the water displaces the oil film. Wesentlich ist, dass bei einer solchen Zelle zwei nicht mischbare Flüssigkeiten enthalten sind. It is essential that two immiscible liquids are contained in such a cell. Der Ölfilm ist gefärbt und stellt das gewünschte Farbfilter dar. Im Zusammenhang einer Erkennung von Lichtquellen, ob diese ein als Frontscheinwerfer einem entgegenkommenden Fahrzeug oder als Rücklicht einem vorangehenden Fahrzeug zugehörig sind, wird man rot gefärbtes Öl verwenden, um auf diese Weise einen Rotfilter bereitzustellen. The oil film is colored and constitutes the desired color filter. In the context of a recognition of light sources, whether these as a headlight of an oncoming vehicle or as rear light are associated with a preceding vehicle, one will use red colored oil, to provide a red filter in this manner. Derartige Zellen haben eine sehr rasche Reaktionszeit, so dass in kurzer Zeit aufeinanderfolgend zwei Aufnahmen, beispielsweise der vorausliegenden Fahrzeugumgebung gemacht werden können. Such cells have a very quick response time, so that in a short time consecutively two shots, for example of the forward vehicle environment can be made. Eine erste Aufnahme eines solchen Aufnahmepaars wird mit eingeschalteten elektrischen Feld an den Zellen und somit ohne Filter gemacht, während die andere Aufnahme ohne anliegendem elektrischen Feld bei den Zellen und sodann mit dem durch den Ölfilm bereitgestellten Farbfilter gemacht. A first receiving such a receptacle pair is made with switched-on electric field to the cells and thus without the filter, while the other recording made without applied electric field in the cells and then with the process provided by the oil film color filters. Durch Subtraktion der Pixel-Information lässt sich sodann ohne weiteres bestimmen, ob das erfasste Licht einer Lichtquelle im Falle eines Fahrer-Assistenzsystems rot oder weiß ist. By subtracting the pixel information, can then readily determine whether the detected light from a light source in the case of a driver-assistance system is red or white. Im Unterschied zu einem Farbkamerasensor wird bei diesem Kamerasensor, der im Rahmen eines Fahrer-Assistenzsystems nicht notwendigerweise Videoqualitäten, was die Bildabfolge betrifft aufweisen muss, die Farbinformation in kurzer Zeit hintereinander und nicht gleichzeitig gewonnen. In contrast to a color camera sensor as part of a driver assistance system is not necessarily video quality in terms of the sequence of images, the color information in a short time after the other and not simultaneously obtained in this camera sensor must have. Electrowetting-Zellen sind schnellschaltend und genügen sogar Ansprüchen an die Videoqualität, so dass letztendlich bei diesem Kamerasensor selbst diesbezüglich kaum Einbußen hingenommen werden müssen. Electrowetting cells are fast switching and even meet standards of the video quality, so that ultimately in this camera sensor itself that the prospects of losses have to be accepted. Wesentlich ist, dass durch die gewünschte und gewonnene Farbinformation das Auflösungsvermögen eines solchen Sensors nicht beeinträchtigt wird. It is essential that is not affected by the desired and obtained color information, the resolving power of such a sensor.
  • [0008]
    Für den Fall, dass weitere Farbinformationen mit einem solchen S/W-Kamerasensor gewonnen werden sollen, besteht ohne weiteres die Möglichkeit, zwei oder mehrere Zellen hintereinandergeschaltet in den Strahlengang des Kamerasensors einzubauen. In the event that additional color information to be obtained with such a B / W camera sensor is readily possible to install two or more cells connected in series in the beam path of the camera sensor. Diese Zellen können eine bauliche Einheit bilden. These cells can form a structural unit. Jede einzelne Zelle einer solchen Mehrfarbenfilterzelle wird im Zusammenhang dieser Ausführungen als Subzelle angesprochen. Every single cell of such a multi-color filter cell is addressed in the context of the above, as a sub-cell. Die Subzellen sind zweckmäßigerweise unabhängig voneinander ansteuerbar, so dass nicht nur eine Farbinformation bezogen auf die Farbe des jeweiligen Öls einer Subzelle gewonnen werden kann, sondern auch Farbinformationen, die der Mischfarbe von zwei oder mehr hintereinandergeschalteten Subzellen entspricht. The subcells are preferably independently controllable so that not only color information based on the color of the respective oil a subcell can be obtained, but also color information corresponding to the mixed color of two or more series-connected subcells.
  • [0009]
    Electrowetting-Zellen können auch in einer solchen Größe hergestellt werden, dass diese sich eignen, in den Strahlengang der Optik selbst eingebaut zu werden. Electrowetting cells can also be prepared in such a size that they are to be incorporated into the beam path of the optical system itself. Gleichermaßen kann eine solche elektrisch schaltbare Farbfilterzelle auch der Optik unmittelbar vor- oder nachgeschaltet sein. Similarly, such an electrically switchable color filter cell may also be of the optics immediately upstream or downstream. Auch an dieser Stelle ist es möglich, die mit einem S/W-Kamerasensor zu gewinnende Farbinformation dadurch zu erhöhen, dass zusammengesetzte Mehrfarbenfilterzellen benutzt werden und die einzelnen Subzellen Farbfilter unterschiedlicher Farbe aufweisen. At this point, it is possible to increase the winning with a B / W camera sensor color information in that composite multi-color filter cells are used and have the individual subcells color filters of different colors.
  • [0010]
    Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben. The invention is described by way of examples with reference to the accompanying figures. Es zeigen: Show it:
  • [0011]
    1 1 : eine schematisierte Schnittdarstellung eines Ausschnittes eines Kamerasensors mit einer Farbfiltermatrix, gebildet aus einzelnen elektrisch schaltbaren optischen Farbfiltern und : Is a schematic sectional representation of a detail of a camera sensor having a color filter array formed of individual electrically switchable optical color filters and
  • [0012]
    2 2 : ein weiterer Kamerasensor mit einem im Bereich der Optik in den Strahlengang eingeschalteten elektrisch schaltbaren opti schen Farbfilter. : Another camera sensor to a switched-in optics in the beam path electrically switchable optical rule color filter.
  • [0013]
    Ein S/W-Kamerasensor A B / W camera sensor 1 1 verfügt über ein aus einer Vielzahl einzelner, in einer zweidimensionalen Anordnung zueinander angeordnete optoelektronische Wandlerelemente (Pixel) has a single of a plurality, in a two dimensional array arranged mutually optoelectronic conversion elements (pixels) 3 3 aufgebautes Sensorarray built sensor array 2 2 . , 1 1 zeigt lediglich einen Ausschnitt des Kamerasensors only shows a portion of the camera sensor 1 1 , insbesondere ohne eine dem Sensorarray , In particular without the sensor array 2 2 vorgeschaltete Optik. upstream optics. Aufgrund der notwendigen Freilassungen für die elektrischen Anschlüsse der Pixel Due to the necessary releases for the electrical connections of the pixels 3 3 ist die lichtempfindliche Fläche eines solchen Pixels is the light-sensitive surface of such a pixel 3 3 auf einen Bereich desselben beschränkt. limited to a range of the same. Die lichtempfindliche Fläche der Pixel The light-sensitive area of ​​the pixels 3 3 ist in is in 1 1 mit dem Bezugszeichen by the reference numeral 4 4 gekennzeichnet. characterized.
  • [0014]
    Das Sensorarray The sensor array 2 2 des Kamerasensors the camera sensor 1 1 ist im Bereich seiner Pixel is in the region of pixels 3 3 mit einer Elektrode with an electrode 5 5 bedeckt. covered. Die Elektrode the electrode 5 5 ist lichtdurchlässig. is translucent. Die Elektrode the electrode 5 5 ist bereits Teil einer insgesamt mit dem Bezugszeichen is already part of a whole with reference numeral 6 6 in in 1 1 gekennzeichneten Farbfiltermatrix. Color filter array marked. Die Farbfiltermatrix The color filter array 6 6 umfasst des Weiteren eine auf die Elektrode further comprising an electrode on the 5 5 aufgebrachte Schicht applied layer 7 7 mit hydrophoben Eigenschaften. having hydrophobic properties. Die Schicht The layer 7 7 weist nicht nur hydrophobe Eigenschaften auf, sondern dient auch als elektrischer Isolator. not only has hydrophobic properties, but also serves as an electrical insulator. Daher kann die Schicht Therefore, the layer 7 7 durchgehend auf die voneinander beabstandeten Elektroden continuously to the spaced apart electrodes 5 5 der einzelnen Pixel the individual pixels 3 3 aufgetragen werden. be applied. Mit Abstand zu der hydrophoben Schicht At a distance from the hydrophobic layer 7 7 ist komplementär zu den Elektroden is complementary to the electrodes 5 5 eines jeden Pixels of each pixel 3 3 eine weitere Elektrode a further electrode 8 8th angeordnet. arranged. Auch diese ist ebenso wie die Elektrode These, too, just as the electrode 5 5 und auch die hydrophobe Isolationsschicht and the hydrophobic insulation layer 7 7 lichtdurchlässig. translucent. Die Elektroden electrodes 8 8th weisen einen Bereich auf, der als ausgelassene Elektrodenfläche have an area as a skipped electrode area 9 9 angesprochen werden kann. can be addressed. Endseitig ist der Zwischenraum zwischen den Elektroden End is the space between the electrodes 8 8th und der Isolationsschicht and the insulation layer 7 7 verschlossen. locked. Gefüllt ist der Raum zwischen den Elektroden Filled the space between the electrodes 8 8th und den hydrophoben Schicht and the hydrophobic layer 7 7 mit Öl with oil 10 10 und Wasser and water 11 11 . , Das Öl The oil 10 10 ist gefärbt, und zwar bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rot. is colored, namely red in the illustrated embodiment.
  • [0015]
    Bei dem in In the in 1 1 dargestellten linken Pixel shown left pixel 3 3 liegt zwischen den beiden Elektroden is located between the two electrodes 5 5 und and 8 8th keine Spannung an. no voltage. Aufgrund der hydrophoben Eigenschaften der Isolationsschicht Due to the hydrophobic properties of the insulation layer 7 7 hat sich das Öl has the oil 10 10 über die Schicht over the layer 7 7 gelegt und nicht das Wasser down and that the water 11 11 . , Aufgrund der Rotfärbung des Öls Due to the red color of the oil 10 10 ist auf diese Weise ein optischer Rotfilter für das in in this way an optical red filter for the in 1 1 gezeigte linke Pixel left pixel shown 3 3 gebildet, der somit in den Strahlengang des Kamerasensors formed, which thus in the beam path of the camera sensor 1 1 einge schaltet ist. turned on. Der Strahlengang endet auf der Oberseite der lichtempfindlichen Fläche The beam path ends at the top of the light-sensitive surface 4 4 . ,
  • [0016]
    Wird über die beiden Elektroden Is via the two electrodes 5 5 , . 8 8th ein elektrisches Feld auf eines oder mehrere Pixel an electric field to one or more pixels 3 3 angelegt, wie dieses bezüglich des rechten Pixels applied as this respect to the right pixel 3 3 in in 1 1 gezeigt ist, verdrängt das Wasser is shown, displaces the water 11 11 den an der hydrophoben Schicht the hydrophobic layer on the 7 7 anliegenden Ölfilm, da das anliegende elektrische Feld die Polarisation der Dipole in der Wasseroberfläche aufhebt. applied oil film, since the electric field applied cancels the polarization of the dipoles in the water surface. Das Öl The oil 10 10 wird sodann seitlich weggedrängt, und zwar in den ausgelassenen Elektrodenbereich is then forced away laterally, in the discharged electrode area 9 9 hinein. into it. Der ausgelassene Elektrodenbereich The exuberant electrode area 9 9 befindet sich in Richtung des Strahlengangs oberhalb von denjenigen Bereichen, die nicht der lichtempfindlichen Fläche is located in the direction of the beam path above those areas not the photosensitive surface 4 4 eines Pixels a pixel 3 3 zugehörig sind. associated. Somit beeinflusst das auf diese Weise verdrängte Öl Thus the displaced in this way influenced oil 10 10 die lichtempfindliche Fläche the light-sensitive surface 4 4 der Pixel the pixel 3 3 nicht. Not. Der in in 1 1 rechts gezeigte Pixel Pixels shown on the right 3 3 wird daher in der gezeigten Schaltstellung des Farbfilters ohne eingeschalteten Farbfilter belichtet. is therefore exposed in the switching position shown of the color filter without switched color filter. Während der in While in 1 1 links gezeigte Pixel Pixels shown on the left 3 3 den Farbfilter in seiner Ein-Stellung zeigt, ist dieser in dem rechten Pixel the color filter is in its ON position, this is in the right pixel 3 3 in seiner Aus-Stellung wiedergegeben. shown in its off position.
  • [0017]
    Bei den einzelnen Zellen der Farbfiltermatrix The individual cells of the color filter array 6 6 handelt es sich, wie die Beschreibung deutlich macht, um Electrowetting-Zellen, mithin um solche Zellen, die bezüglich einer Belichtung des Sensorarrays If it is, as the description makes it clear to electrowetting cells, and therefore to such cells, with respect to an exposure of the sensor array 2 2 des Kamerasensors the camera sensor 1 1 in Abhängigkeit von dem Anliegen eines elektrischen Feldes ihren Farbzustand ändern. change in response to the application of an electric field, its color condition.
  • [0018]
    Die Ansteuerung der einzelnen Zellen der Farbfiltermatrix The control of the individual cells of the color filter array 6 6 erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel individuell und damit pixelabhängig. is performed individually and pixel dependent, in the illustrated embodiment. Daher können einzelne Zellen oder Zellengruppen der Farbfiltermatrix Therefore, individual cells or groups of cells of the color filter array can 6 6 unabhängig von anderen Bereichen des Sensorarrays independently of other areas of the sensor array 2 2 in die eine oder andere Filterstellung geschaltet werden. are switched to one or the other filter position. Je nach der gewünschten Information, die durch den Kamerasensor Depending on the desired information obtained by the camera sensor 1 1 gewonnen werden soll, kann es ausreichend sein, wenn alle Zellen der Farbfiltermatrix is to be obtained, it may be sufficient if all the cells of the color filter array 6 6 gleichzeitig und somit parallel zueinander geschaltet werden. simultaneously thus connected in parallel to each other.
  • [0019]
    Die einzelnen adressierbaren Zellen (Farbfilter) in der Farbfiltermatrix The individual addressable cells (color filter) in the color filter array 6 6 bieten die Möglichkeit einer Auswertung dergestalt, dass nur von besonders interessant erscheinenden erfassten Regionen oder sogar von ein zelnen Pixeln die Farbinformation ausgelesen wird, von anderen dagegen nicht. offer the possibility of evaluation such that the color information only of particular interest appearing captured regions or even from one individual pixels is read by others are not. Dieses ermöglicht im Zusammenhang mit einem Fahrer-Assistenzsystem eine bessere Unterscheidung beispielsweise zwischen Rücklicht bedingten Reflektionen auf nasser Straße und Fahrbahnmarkierungen. This allows, in conjunction with a driver-assistance system a better distinction between, for example, conditional tail light reflections on wet roads and road markings. Gleichfalls ermöglicht dieses, nach Art eines „Rollingshutter" einen Filterbalken über das Bild laufen zu lassen. Likewise, this makes it possible to run a filter bar above the image like a "rolling shutter".
  • [0020]
    2 2 zeigt in einer schematisierten Darstellung einen weiteren Kamerasensor shows a schematic illustration of another camera sensor 13 13 . , Im Unterschied zu dem Kamerasensor In contrast to the camera sensor 1 1 der of the 1 1 ist bei diesem Kamerasensor is in this camera sensor 13 13 in den Strahlengang ein elektrisch schaltbarer Farbfilter, ausgebildet als Electrowetting-Zelle in the beam path of an electrically switchable color filter formed as electrowetting cell 12 12 eingeschaltet. switched on. Die Electrowetting-Zelle The electrowetting cell 12 12 ist der Optik is the optics 14 14 des Kamerasensors the camera sensor 13 13 zugeordnet. assigned. Das Sensorarray des Kamerasensors The sensor array of the camera sensor 13 13 ist in is in 2 2 mit dem Bezugszeichen by the reference numeral 15 15 gekennzeichnet. characterized. Bei dem Sensorarray The sensor array 15 15 handelt es sich ebenfalls um ein zweidimensional aufgebautes Schwarz-Weiß-Sensorarray, wie dieses zu dem Ausführungsbeispiel der also is it is a two-dimensional structured black and white sensor array such as this to the embodiment of 1 1 bereits beschrieben ist. has already been described. Die Electrowetting-Zelle The electrowetting cell 12 12 ist aufgebaut wie die zu dem Ausführungsbeispiel der is constructed as to the embodiment of the 1 1 beschriebenen Zellen der Farbfiltermatrix Cells of the color filter array described 6 6 . , Die Electrowetting-Zelle The electrowetting cell 12 12 ist bei dem Ausführungsbeispiel der is in the embodiment of 2 2 durchsichtig und zwar sowohl in seiner Farbfilterstellung als auch in seiner anderen Stellung. transparent both in its color filter position and in its other position. Durch den Farbfilter Through the color filter 12 12 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der in the illustrated embodiment of 2 2 das gesamte Sensorarray the entire sensor array 15 15 beeinflusst, so dass von dem Sensorarray affected, resulting from the sensor array 15 15 entweder ein Bild mit eingeschaltetem Farbfilter oder ohne eingeschalteten Farbfilter gemacht werden kann. either a picture with switched color filters or without a running color filter can be made. Die Electrowetting-Zelle The electrowetting cell 12 12 braucht bei einer geschickten Anordnung derselben innerhalb der Optik needs at a skillful arrangement of the same within the optics 14 14 des Kamerasensors the camera sensor 13 13 oder durch Vor- oder Nachschalten derselben nicht übermäßig groß ausgebildet zu sein. or by pre- or resetting the same to be designed not overly large.
  • [0021]
    Die Beschreibung der Erfindung macht deutlich, dass es mit einfachen Mitteln ohne Einbußen in dem Auflösungsvermögen eines Schwarz-Weiß-Sensorarray hinnehmen zu müssen, möglich ist, auch Farbinformationen zu gewinnen, beispielsweise solche, die im Zusammenhang mit einem Fahrer-Assistenzsystem eines Kraftfahrzeuges benötigt werden. The description of the invention reveals that it suffered with simple means without sacrificing the resolution of a monochrome sensor array, it is possible to obtain color information, such as those that are required in connection with a driver-assistance system of a motor vehicle , Daher ist in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Kamerasensor Teil eines solchen Fahrer-Assistenzsystems. Therefore, in a particularly preferred embodiment, the camera sensor part of such a driver assistance system.
  • 1 1
    Kamerasensor camera sensor
    2 2
    Sensorarray sensor array
    3 3
    Pixel pixel
    4 4
    lichtempfindliche Fläche light-sensitive surface
    5 5
    Elektrode electrode
    6 6
    Farbfiltermatrix CFA
    7 7
    Schicht layer
    8 8th
    Elektrode electrode
    9 9
    ausgelassener Elektrodenbereich exuberant electrode area
    10 10
    Öl oil
    11 11
    Wasser water
    12 12
    Electrowetting-Zelle Electrowetting cell
    13 13
    Kamerasensor camera sensor
    14 14
    Optik optics
    15 15
    Sensorarray sensor array
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0022]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0023]
    • - EP 1084051 B1 [0003, 0004] - EP 1084051 B1 [0003, 0004]

Claims (9)

  1. Optischer Sensor mit einem aus einzelnen optoelektronischen Wandlerelementen (Pixeln) ( Optical sensor with one of individual optoelectronic transducer elements (pixels) ( 3 3 ) aufgebauten Sensorarray ( ) Constructed sensor array ( 2 2 , . 15 15 ) und einer Optik ( ) And an optical system ( 14 14 ) zum Abbilden auf der fotosensitiven Oberfläche ( ) (For imaging on the photosensitive surface 4 4 ) der Pixel ( () Of the pixel 3 3 ) des Sensorarrays ( () Of the sensor array 2 2 , . 15 15 ), dadurch gekennzeichnet , dass zumindest eine lichtdurchlässige, ihren Farbzustand in Abhängigkeit von dem Anliegen eines elektrischen Feldes ändernde Zelle ( ), Characterized in that at least one light transmissive, their color state in response to the application of an electric field changing cell ( 12 12 ) in den Strahlengang zum Belichten der fotosensitiven Oberfläche ( ) (In the optical path for exposing said photosensitive surface 4 4 ) von Wandlerelementen ( ) Of transducer elements ( 3 3 ) des Sensorarrays ( () Of the sensor array 2 2 , . 15 15 ) als elektrisch schaltbarer optischer Farbfilter eingeschaltet ist. ) Is switched as an electrically switchable optical color filter.
  2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zelle ( Sensor according to claim 1, characterized in that the at least one cell ( 12 12 ) unter Ausnutzung des elektrischen Kapillareffektes arbeitend (Electrowetting-Zelle) ausgelegt ist. ) Is designed taking advantage of the electric working capillary (electrowetting cell).
  3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strahlengang vor jedem Pixel ( Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that (in the beam path in front of each pixel, 3 3 ) des Sensorarrays ( () Of the sensor array 2 2 , . 15 15 ) oder vor einer oder mehreren durch Zusammenfassen einzelner Pixel ( ) Or before one or more (by grouping individual pixels 3 3 ) gebildeten Pixelgruppen jeweils eine solche Zelle als Farbfilter in dem Strahlengang eingeschaltet ist. ) Pixel groups each formed such a cell is switched on as a color filter in the beam path.
  4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zellen im eingeschalteten Zustand dieselbe Färbung zeigen. Sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that all cells in the switched-on state to show the same color.
  5. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine solche Zelle ( Sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the (at least one such cell 12 12 ) durchsichtig ist. ) Is transparent.
  6. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine solche Zelle in den Strahlengang der Optik ( Sensor according to claim 5, characterized in that such a cell (in the beam path of the optics 14 14 ) des Sensors ( () Of the sensor 13 13 ) eingeschaltet oder dieser vor- und/oder nachgeschaltet ist. is switched on) or the upstream and / or downstream.
  7. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeile aus mehreren bezüglich des Strahlengangs hintereinandergeschalteten Subzellen aufgebaut ist, wobei die Subzellen bei eingeschalteter Filterfunktion eine unterschiedliche Filterfarbe aufweisen und die Subzellen unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that a line series-connected subcells consists of multiple with respect to the beam path, wherein said sub-cells comprise with switched filtering function filters a different color, and the sub-cells are controlled independently of each other.
  8. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ( Sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sensor ( 1 1 , . 13 13 ) Teil eines Fahrer-Assistenzsystems eines Kraftfahrzeuges ist. ) Is part of a driver assistance system of a motor vehicle.
  9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Kamerasensor ( Sensor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sensor (a camera sensor 1 1 , . 13 13 ) ist. ) Is.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009021638A1 (en) 2009-05-16 2010-11-18 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optical sensor has opto-electronic transducer elements, where one of its transmission characteristics is brought in beam path depending on contact of electric field changing cell for exposing photosensitive surface
WO2013025159A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Autoliv Development Ab Driver assisting system and method for a motor vehicle
WO2013026627A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for adapting a filter property of an adaptive color filter and for operating an image sensor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990015499A1 (en) * 1989-05-30 1990-12-13 Eastman Kodak Company A color sequential optical offset image sampling system
EP1084051B1 (en) 1998-06-09 2003-08-27 Gentex Corporation Imaging system for vehicle headlamp control
US20040227838A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-18 Konica Minolta Opto, Inc. Optical system and image pickup apparatus
US20050218231A1 (en) * 2004-01-23 2005-10-06 Intermec Ip Corp. Autofocus barcode scanner and the like employing micro-fluidic lens
US20060061530A1 (en) * 2003-03-05 2006-03-23 Satoshi Yuasa Color image display panel and driving method thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997008897A1 (en) * 1995-08-23 1997-03-06 Smith & Nephew, Inc. Remote video display system with liquid crystal colour filter
US7653215B2 (en) * 1997-04-02 2010-01-26 Gentex Corporation System for controlling exterior vehicle lights
KR100994945B1 (en) * 2002-09-19 2010-11-18 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. Switchable optical element
US7586472B2 (en) * 2005-07-12 2009-09-08 Apple Inc. Subtractive display

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1990015499A1 (en) * 1989-05-30 1990-12-13 Eastman Kodak Company A color sequential optical offset image sampling system
EP1084051B1 (en) 1998-06-09 2003-08-27 Gentex Corporation Imaging system for vehicle headlamp control
US20060061530A1 (en) * 2003-03-05 2006-03-23 Satoshi Yuasa Color image display panel and driving method thereof
US20040227838A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-18 Konica Minolta Opto, Inc. Optical system and image pickup apparatus
US20050218231A1 (en) * 2004-01-23 2005-10-06 Intermec Ip Corp. Autofocus barcode scanner and the like employing micro-fluidic lens

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009021638A1 (en) 2009-05-16 2010-11-18 Leopold Kostal Gmbh & Co. Kg Optical sensor has opto-electronic transducer elements, where one of its transmission characteristics is brought in beam path depending on contact of electric field changing cell for exposing photosensitive surface
WO2013025159A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Autoliv Development Ab Driver assisting system and method for a motor vehicle
WO2013026627A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Method and device for adapting a filter property of an adaptive color filter and for operating an image sensor
DE102011081358A1 (en) * 2011-08-23 2013-02-28 Robert Bosch Gmbh Method and apparatus for adjusting a filter characteristic of an adaptive color filter and for operating an imager

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