DE102018207105A1

DE102018207105A1 - A light guide body for attachment to a windshield of a vehicle, windshield, method of making a windshield and camera system

Info

Publication number: DE102018207105A1
Application number: DE102018207105.5A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Seger; Marc Geese; Peter Liebetraut
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2019-11-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Lichtleitkörper (108) zur Anbringung an einer Windschutzscheibe (100) eines Fahrzeugs, wobei ein Teilabschnitt der Windschutzscheibe (100) als Lichteintrittsfenster zum Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mittels einer Kamera (104) fungiert. Der Lichtleitkörper (108) umfasst eine Lichteintrittsfläche (112), die an einer Oberfläche des Lichteintrittsfensters angeordnet oder anordenbar ist, sowie eine Lichtaustrittsfläche (114) mit einer gegenüber einer Eintrittspupille (110) der Kamera (104) angeordneten oder anordenbaren sphärischen Einbuchtung (116) zum Lenken von über die Lichteintrittsfläche (112) einfallenden Lichtstrahlen auf die Eintrittspupille (110).

The invention relates to a light guide (108) for attachment to a windshield (100) of a vehicle, wherein a portion of the windshield (100) acts as a light entry window for detecting an environment of the vehicle by means of a camera (104). The light guide body (108) comprises a light entry surface (112) which is arranged or can be arranged on a surface of the light entry window and a light exit surface (114) with a spherical recess (116) arranged or arrangeable with respect to an entrance pupil (110) of the camera (104). for directing light rays incident on the light entry surface (112) onto the entrance pupil (110).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims.

Es sind Kamerasysteme zur Umweltbeobachtung für Fahrerassistenzsysteme bekannt. Die Umwelt wird dabei in der Regel von einer Kamera durch die Windschutzscheibe hindurch beobachtet.There are camera systems for environmental observation for driver assistance systems known. The environment is usually observed by a camera through the windshield.

Die WO 2011/003381 A1 offenbart ein Fahrzeug mit einem optischen Modul, das im Innenraum des Fahrzeuges hinter der Windschutzscheibe in Fahrtrichtung den Außenraum erfassend angeordnet ist.The WO 2011/003381 A1 discloses a vehicle with an optical module, which is arranged in the interior of the vehicle behind the windshield in the direction of travel detecting the outside space.

Mit größeren geforderten Erfassungsbereichen der Kamerasysteme steigen die Anforderungen an die Windschutzscheibe, da mit dem Erfassungsbereich auch das Eintrittsfenster größer wird. Ein möglichst gleichförmiges Eintrittsfenster wird bevorzugt. Zugleich nimmt die Transmission bei größeren Eintrittswinkeln stark ab, da das Austrittsfenster durch die Geometrie der Windschutzscheibe bestimmt wird und nicht wie beispielsweise bei anderen Weitwinkelobjektiven durch eine angepasste Frontlinse frei gewählt werden kann.With larger required detection ranges of the camera systems, the demands on the windshield increase, since with the detection range, the entrance window is larger. A uniform possible entrance window is preferred. At the same time, the transmission decreases sharply at larger entrance angles, since the exit window is determined by the geometry of the windshield and can not be freely selected by a matched front lens, as with other wide-angle lenses.

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Lichtleitkörper zur Anbringung an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs, eine Windschutzscheibe mit einem Lichtleitkörper, ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Windschutzscheibe und ein Kamerasystem gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, a light guide for attachment to a windshield of a vehicle, a windshield with a light guide, a method for producing such a windshield and a camera system according to the main claims are presented with the approach presented here. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.

Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass durch geeignete Modifikation einer von einem Kamerasystem genutzten Windschutzscheibe, beispielsweise durch Anbringung flexibler Optiken an der Windschutzscheibe, Geisterbilder reduziert werden können, die optische Pfadlänge bei unterschiedlichen Windschutzscheibentypen ausgeglichen werden kann und die Transmission bei Weitwinkelkameras verbessert werden kann. Während eine erste Grenzfläche durch die Geometrie der Windschutzscheibe festgelegt ist, kann eine Verbesserung der Gesamttransmission beispielsweise durch Modifikation einer zweiten Grenzfläche mittels eines geeigneten Lichtleitkörpers erzielt werden. So kann etwa durch Integrieren des Lichtleitkörpers in einen optischen Pfad zwischen der Windschutzscheibe und einer ersten Kameralinse eine feldabhängige Verzeichnung angepasst werden. Auch können dadurch Brechkraftunterschiede in der Windschutzscheibe, die beispielsweise durch Keilfehler oder Welligkeit hervorgerufen werden, ausgeglichen werden.The approach presented here is based on the recognition that by suitable modification of a windshield used by a camera system, for example by attaching flexible lenses on the windshield, ghost images can be reduced, the optical path length can be compensated for different windshield types and the transmission can be improved in wide-angle cameras can. While a first interface is defined by the geometry of the windshield, an improvement in overall transmission can be achieved, for example, by modifying a second interface by means of a suitable lightguide. Thus, for example, by integrating the optical waveguide in an optical path between the windshield and a first camera lens, a field-dependent distortion can be adjusted. Also, this can be compensated for differences in power in the windshield, which are caused for example by wedge error or ripple.

Insbesondere kann mithilfe eines solchen Lichtleitkörpers eine windschutzscheibenbedingte Vignettierung bei großen Feldwinkeln reduziert werden, sodass bei großen Feldwinkeln ein hellerer Bildeindruck entsteht. Ferner kann die optische Abbildung für hinter der Windschutzscheibe montierte Kamerasysteme verbessert werden. Zudem kann eine Vereinheitlichung der optischen Weglänge bei verschiedenen Windschutzscheibentypen durch Unterdrückung oder Minimierung von durch Mehrfachreflexion an den Scheibengrenzflächen entstehenden Geisterbildern erreicht werden. Abbildungsfehler können vorteilhafterweise kompensiert werden. Somit kann die Windschutzscheibe gezielt als optisches Element nutzbar gemacht werden. Der Lichtleitkörper kann beispielsweise auch zur Faltung des Strahlengangs dienen, sodass sich die Einbautiefe des Kamerasystems verringert.In particular, a windshield-related vignetting can be reduced at large field angles with the aid of such an optical waveguide, so that a brighter image impression arises at large field angles. Furthermore, the optical imaging for behind-the-windscreen mounted camera systems can be improved. In addition, unification of the optical path length in different types of windshield glass can be achieved by suppressing or minimizing ghosting resulting from multiple reflection at the wafer interfaces. Image errors can advantageously be compensated. Thus, the windshield can be made useful as an optical element. The light guide body can for example also serve to fold the beam path, so that the installation depth of the camera system is reduced.

Durch Modifikation der Windschutzscheibe mit flexiblen optischen Elementen kann die Windschutzscheibe beispielsweise als optisches Designelement eingesetzt werden. Dadurch ergibt sich ein zusätzlicher Freiheitsgrad im optischen Design, was zur Verbesserung der optischen Abbildungsqualität oder auch zur Reduktion der optischen Elemente des Objektivs und damit zur Senkung von Kosten und Komplexität genutzt werden kann.By modifying the windshield with flexible optical elements, the windshield can be used, for example, as an optical design element. This results in an additional degree of freedom in the optical design, which can be used to improve the optical imaging quality or to reduce the optical elements of the lens and thus to reduce costs and complexity.

Es wird ein Lichtleitkörper zur Anbringung an einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs vorgestellt, wobei ein Teilabschnitt der Windschutzscheibe als Lichteintrittsfenster zum Erfassen eines Umfelds des Fahrzeugs mittels einer Kamera fungiert, wobei der Lichtleitkörper folgende Merkmale aufweist:

eine Lichteintrittsfläche, die an einer Oberfläche des Lichteintrittsfensters angeordnet oder anordenbar ist; und
eine Lichtaustrittsfläche mit einer gegenüber einer Eintrittspupille der Kamera angeordneten oder anordenbaren sphärischen Einbuchtung zum Lenken von über die Lichteintrittsfläche einfallenden Lichtstrahlen auf die Eintrittspupille.

A light guide body for attachment to a windscreen of a vehicle is presented, wherein a partial section of the windscreen acts as a light entry window for detecting an environment of the vehicle by means of a camera, wherein the light guide body has the following features:

a light entrance surface disposed or disposable on a surface of the light entrance window; and
a light exit surface with a arranged opposite an entrance pupil of the camera or can be arranged spherical indentation for directing incident on the light entrance surface light rays on the entrance pupil.

Unter einem Lichtleitkörper kann je nach Ausführungsform ein prismatisches, ein- oder mehrteiliges Bauelement aus einem transparenten Material verstanden werden. Beispielsweise kann der Lichtleitkörper keilförmig ausgestaltet sein. Insbesondere kann der Lichtleitkörper aus einem elastischen Material wie etwa einem transparenten Elastomer oder aus einer Kombination eines elastischen Materials mit einem harten Material wie beispielsweise Glas gefertigt sein. Unter einer Lichteintrittsfläche kann eine planare oder gekrümmte Fläche des Lichtleitkörpers verstanden werden, über die Lichtstrahlen in den Lichtleitkörper einfallen können und die gleichzeitig zur Befestigung des Lichtleitkörpers an der Windschutzscheibe dient. Dabei kann die Lichteintrittsfläche mit der Oberfläche des Lichteintrittsfensters eine Grenzfläche bilden, an dem die einfallenden Lichtstrahlen nur sehr schwach gebrochen werden. Die Lichteintrittsfläche kann stoffschlüssig mit der Oberfläche des Lichteintrittsfensters verbunden sein, beispielsweise durch Kleben oder Ansprengen. Unter einem Lichteintrittsfenster kann ein Abschnitt einer Oberfläche der Windschutzscheibe verstanden werden. Unter einer Lichtaustrittsfläche kann eine Fläche des Lichtleitkörpers verstanden werden, aus der Lichtstrahlen austreten können. Bei der Lichtaustrittsfläche kann es sich beispielsweise um eine an die Lichteintrittsfläche angrenzende Fläche handeln, wobei die Lichtaustrittsfläche und die Lichteintrittsfläche eine gemeinsame Kante aufweisen können. Unter einer sphärischen Einbuchtung kann eine kreissegmentförmige Vertiefung mit einem definierten Krümmungsradius verstanden werden. Unter einer Eintrittspupille kann eine reelle oder virtuelle Öffnung, die ein in ein optisches System der Kamera einfallendes Strahlenbündel begrenzt, verstanden werden.Depending on the embodiment, a light-conducting body can be understood as a prismatic one-part or multi-part component made of a transparent material. For example, the light guide body can be wedge-shaped. In particular, the light guide body may be made of an elastic material such as a transparent elastomer or a combination of an elastic material with a hard material such as glass. Under a light entrance surface can a planar or curved surface of the light guide can be understood, can incident on the light rays in the light guide and at the same time serves to attach the light guide to the windshield. In this case, the light entry surface with the surface of the light entry window form an interface at which the incident light rays are only very weakly refracted. The light entry surface may be cohesively connected to the surface of the light entry window, for example by gluing or wringing. A light entry window may be understood to mean a section of a surface of the windshield. A light exit surface may be understood to mean a surface of the light guide body from which light beams can exit. The light exit surface may be, for example, an area adjoining the light entry surface, wherein the light exit surface and the light entry surface may have a common edge. Under a spherical indentation can be understood a circular segment-shaped depression with a defined radius of curvature. Under an entrance pupil, a real or virtual opening delimiting a bundle of rays incident on an optical system of the camera can be understood.

Die sphärischen Einbuchtung kann ausgeformt sein, um eine durch eine Neigung der Windschutzscheibe im verbauten Zustand gegenüber der Fahrzeuglängsachse bewirkte feldabhängige Verzeichnung der Lichtstrahlen zu kompensieren. Die Verzeichnung kann daraus resultieren, dass der Durchtrittswinkel der Lichtstrahlen bei einer geneigten Windschutzscheibe im unteren Sichtbereich größer ist als im oberen Sichtbereich. Die sphärischen Einbuchtung kann beispielsweise so ausgeformt und angeordnet sein, das eine Gesamttransmission maximiert wird. Dazu kann die sphärische Einbuchtung so ausgeformt sein, dass von den Lichtstrahlen umfasste Hauptstrahlen senkrecht oder zumindest annähernd senkrecht aus der Lichtaustrittsfläche austreten.The spherical recess may be formed to compensate for a caused by an inclination of the windshield in the installed state relative to the vehicle longitudinal axis caused field-dependent distortion of the light beams. The distortion can result from the fact that the passage angle of the light rays is greater in the lower field of view with an inclined windshield than in the upper field of view. For example, the spherical indentation may be shaped and arranged to maximize overall transmission. For this purpose, the spherical indentation can be formed such that main rays encompassed by the light rays exit the light exit surface perpendicularly or at least approximately perpendicularly.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Lichtleitkörper keilförmig ausgestaltet sein. Dadurch kann der Bauraumbedarf des Lichtleitkörpers reduziert werden.According to one embodiment, the light guide body can be wedge-shaped. As a result, the space requirement of the light guide can be reduced.

Der Lichtleitkörper kann zumindest teilweise aus einem flexiblen transparenten Material gefertigt sein. Dadurch kann der Lichtleitkörper frei geformt werden und an unterschiedliche Geometrien von Windschutzscheiben angepasst werden. Beispielsweise kann der Lichtleitkörper vollständig aus transparenten Elastomeren oder als Komposit von elastomeren Anteilen und Gläsern oder optischen Thermoplasten realisiert sein. Durch den elastischen Anteil kann die Konformität mit der Windschutzscheibenoberfläche sichergestellt werden. Der elastische Anteil kann beispielsweise auch durch einen Klebstoff bereitgestellt werden. Vorteilhafterweise ermöglicht es das flexible Material, dass sich eine Oberflächenstruktur der Lichteintrittsfläche an eine Oberflächenstruktur der Oberfläche des Lichteintrittsfensters anpasst. Dadurch können sich störend auswirkende Unebenheiten in der Oberfläche des Lichteintrittsfensters ausgeglichen werden.The light guide body can be made at least partially of a flexible transparent material. Thereby, the light guide can be freely shaped and adapted to different geometries of windscreens. For example, the light guide can be made entirely of transparent elastomers or as a composite of elastomeric components and glasses or optical thermoplastics. Due to the elastic portion, the conformity with the windshield surface can be ensured. The elastic portion may also be provided by an adhesive, for example. Advantageously, the flexible material makes it possible for a surface structure of the light entry surface to adapt to a surface structure of the surface of the light entry window. As a result, disturbing effects unevenness in the surface of the light entrance window can be compensated.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Lichtleitkörper aus einem Material mit dem gleichen Brechungsindex wie ein Material des Lichteintrittsfensters gefertigt sein. Dadurch kann die Brechung von Lichtstrahlen an der Grenzfläche zur Lichteintrittsfläche minimiert werden.According to a further embodiment, the light guide body may be made of a material having the same refractive index as a material of the light entry window. Thereby, the refraction of light rays at the interface to the light entrance surface can be minimized.

Vorteilhafterweise kann eine Krümmung der sphärischen Einbuchtung so gewählt sein, dass auf die sphärische Einbuchtung gelenkte Lichtstrahlen in Bezug auf einen Krümmungsradius der Krümmung in annährend radialer Richtung aus der sphärischen Einbuchtung austreten. Gemäß einer Ausführungsform ist die Krümmung der sphärischen Einbuchtung so gewählt ist, dass zumindest ein auf die sphärische Einbuchtung gelenkter Hauptstrahl der Lichtstrahlen in Bezug auf den Krümmungsradius der Krümmung in annährend radialer Richtung aus der sphärischen Einbuchtung austritt. Dadurch können Intensitätsverluste minimiert werden und somit die optische Abbildungsqualität des Kamerasystems verbessert werden.Advantageously, a curvature of the spherical indentation may be selected so that light rays directed onto the spherical indentation emerge from the spherical indentation in an approximately radial direction with respect to a radius of curvature of the curvature. According to one embodiment, the curvature of the spherical indentation is chosen such that at least one main ray of the light rays directed towards the spherical indentation exits the spherical indentation in an approximately radial direction with respect to the radius of curvature of the curvature. As a result, intensity losses can be minimized and thus the optical imaging quality of the camera system can be improved.

Der Lichtleitkörper kann ferner eine mit der Lichteintrittsfläche einen spitzen Winkel einschließende Umlenkfläche zum Umlenken zumindest eines Anteils der einfallenden Lichtstrahlen in Richtung der sphärischen Einbuchtung aufweisen. Dabei kann die Umlenkfläche zumindest größtenteils verspiegelt sein. Zusätzlich oder alternativ kann der spitze Winkel so gewählt sein, dass im angebrachten Zustand des Lichtleitkörpers der Anteil der einfallenden Lichtstrahlen durch Totalreflexion in Richtung der sphärischen Einbuchtung umgelenkt wird. Die Umlenkfläche kann beispielsweise durch Aufbringen einer geeigneten reflektierenden Beschichtung auf einen zu verspiegelnden Abschnitt der Umlenkfläche oder durch Integrieren eines separaten reflektierenden Elements in die Umlenkfläche verspiegelt sein. Durch diese Ausführungsform kann ein zur Kamera führender Strahlengang gefaltet werden.The light guide body may further comprise a deflection surface enclosing an acute angle with the light entry surface for deflecting at least a portion of the incident light rays in the direction of the spherical recess. In this case, the deflection can be at least largely mirrored. Additionally or alternatively, the acute angle can be chosen so that in the attached state of the light guide, the proportion of the incident light rays is deflected by total reflection in the direction of the spherical recess. The deflection surface can be mirrored, for example, by applying a suitable reflective coating to a portion of the deflection surface to be mirrored or by integrating a separate reflecting element into the deflection surface. By this embodiment, a leading to the camera beam path can be folded.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Lichtaustrittsfläche im Bereich der sphärischen Einbuchtung strukturiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Lichtaustrittsfläche mit einem von einer Oberflächenbeschaffenheit der Windschutzscheibe abhängigen Wellenprofil ausgeformt sein. Beispielsweise kann die sphärische Einbuchtung mikrostrukturiert sein. Beispielsweise kann es sich bei dem Wellenprofil um ein Negativ- oder Positivprofil eines Oberflächenprofils der Windschutzscheibe handeln. Durch diese Ausführungsform kann beispielsweise die Lichtdurchlässigkeit des Lichtleitkörpers erhöht werden.According to a further embodiment, the light exit surface may be structured in the region of the spherical indentation. Additionally or alternatively, the light exit surface may be formed with a depending on a surface finish of the windshield wave profile. For example, the spherical indentation may be microstructured. For example, the wave profile may be a negative or positive profile a surface profile of the windshield act. By this embodiment, for example, the light transmittance of the light guide can be increased.

Der Lichtleitkörper kann ferner als ein Verbund aus zumindest zwei Einzelelementen ausgeführt sein. Dadurch kann die Fertigung des Lichtleitkörpers besonders effizient erfolgen.The light guide body can also be designed as a composite of at least two individual elements. As a result, the production of the light guide can be done very efficiently.

Dabei können die Einzelelemente durch Kleben und/oder Ansprengen gefügt sein. Dadurch kann der Lichtleitkörper einfach und kostengünstig als Verbund gefertigt werden.The individual elements may be joined by gluing and / or wringing. Thereby, the light guide can be easily and inexpensively manufactured as a composite.

Der hier vorgestellte Ansatz schafft zudem eine Windschutzscheibe mit einem Lichtleitkörper gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen, wobei die Lichteintrittsfläche an der Oberfläche des Lichteintrittsfensters angeordnet ist.The approach presented here also creates a windscreen with a light guide according to one of the preceding embodiments, wherein the light entrance surface is arranged on the surface of the light entrance window.

Im verbauten Zustand des Lichtleitkörpers kann ein oberes Ende der Lichteintrittsfläche einen geringeren Abstand zu einer optischen Achse der Kamera aufweisen als ein unteres Ende der Lichteintrittsfläche. Dies ermöglicht eine sehr flache Form des Lichtleitkörpers.In the installed state of the optical waveguide, an upper end of the light entry surface may have a smaller distance to an optical axis of the camera than a lower end of the light entry surface. This allows a very flat shape of the light guide.

Das Weiteren schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Kamerasystem für ein Fahrzeug, wobei das Kamerasystem folgende Merkmale aufweist:

einen Lichtleitkörper gemäß einer der vorstehenden Ausführungsformen; und
eine Kamera mit einer Eintrittspupille, wobei die sphärische Einbuchtung gegenüber der Eintrittspupille angeordnet ist.

Furthermore, the approach presented here creates a camera system for a vehicle, the camera system having the following features:

a light guide body according to one of the above embodiments; and
a camera with an entrance pupil, wherein the spherical recess is arranged opposite to the entrance pupil.

Gemäß einer Ausführungsform kann eine optische Achse der Kamera in Bezug auf eine Längsachse des Fahrzeugs vertikal geneigt oder neigbar sein. Dadurch kann der Lichtleitkörper möglichst kompakt realisiert werden.According to one embodiment, an optical axis of the camera may be vertically tilted or tiltable with respect to a longitudinal axis of the vehicle. Thereby, the light guide can be realized as compact as possible.

Schließlich schafft der hier vorgestellte Ansatz ein Verfahren zum Herstellen einer Windschutzscheibe gemäß einer vorstehenden Ausführungsformen, wobei das Verfahren folgenden Schritt umfasst:

Anbringen des Lichtleitkörpers an der Windschutzscheibe durch Anordnen der Lichteintrittsfläche an der Oberfläche des Lichteintrittsfensters, um die Windschutzscheibe herzustellen.

Finally, the approach presented here provides a method for producing a windshield according to an embodiment above, the method comprising the following step:

Attaching the light guide to the windshield by arranging the light entry surface on the surface of the light entry window to produce the windshield.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine Windschutzscheibe ohne Lichtleitkörper;
3 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5 ein Diagramm zur Darstellung einer Transmission durch eine Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ein Diagramm zur Darstellung einer Transmissionsdifferenz einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel gegenüber einer planparallelen Glasplatte;
7 ein Diagramm zur Darstellung eines Transmissionsverhältnisses mit und ohne Modifikation einer Windschutzscheibe;
8 eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
9 eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
10 eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
11 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
12 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
13 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
14 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
15 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
16 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
17 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
18 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel;
19 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch einen Lichtleitkörper gemäß einem Ausführungsbeispiel;
20 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch einen Lichtleitkörper gemäß einem Ausführungsbeispiel;
21 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch einen Lichtleitkörper gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
22 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel.

Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:

1 a schematic representation of a windshield according to an embodiment;
2 a schematic representation of a beam path through a windshield without light guide;
3 a schematic representation of a beam path through a windshield according to an embodiment;
4 a schematic representation of a beam path through a windshield according to an embodiment;
5 a diagram illustrating a transmission through a windshield according to an embodiment;
6 a diagram illustrating a transmission difference of a windshield according to an embodiment against a plane-parallel glass plate;
7 a diagram illustrating a transmission ratio with and without modification of a windshield;
8th a schematic representation of a windshield according to an embodiment;
9 a schematic representation of a windshield according to an embodiment;
10 a schematic representation of a windshield according to an embodiment;
11 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
12 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
13 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
14 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
15 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
16 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
17 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
18 a schematic representation of a portion of a windshield according to an embodiment;
19 a schematic representation of a beam path through a light guide body according to an embodiment;
20 a schematic representation of a beam path through a light guide body according to an embodiment;
21 a schematic representation of a beam path through a light guide body according to an embodiment; and
22 a flowchart of a method for producing a windshield according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist ein schematischer Aufbau eines Kamerasystems 102 zur Umweltbeobachtung für Fahrerassistenzsysteme. Das Kamerasystem 102 umfasst zum einen eine Kamera 104 zur Erfassung einer Szene in einem Erfassungsbereich 106 durch einen Teilabschnitt der Windschutzscheibe 100, der als Lichteintrittsfenster für die Kamera 104 fungiert. 1 shows a schematic representation of a windshield 100 according to an embodiment. Shown is a schematic structure of a camera system 102 for environmental monitoring for driver assistance systems. The camera system 102 includes on the one hand a camera 104 for detecting a scene in a detection area 106 through a section of the windshield 100 as the light entrance window for the camera 104 acts.

Zum anderen umfasst das Kamerasystem 102 einen an einer Oberfläche des Lichteintrittsfensters, hier an einer Innenseite der Windschutzscheibe 100, angebrachten Lichtleitkörper 108 zum Leiten von über das Lichteintrittsfenster einfallenden Lichtstrahlen in Richtung einer Eintrittspupille 110 der Kamera 104. Der Erfassungsbereich 106 ist durch einen Öffnungswinkel der Kamera 104 festgelegt, auch field of view oder kurz FOV genannt, und erstreckt sich über eine horizontale und vertikale Blickrichtung. In 1 ist nur ein vertikaler Bereich gezeigt. Beispielhaft befindet sich die Kamera 104 in einem überwischten Bereich der Windschutzscheibe 100, sodass das Lichteintrittsfenster gereinigt werden kann. Die Windschutzscheibe 100 kann idealisiert als planparallele oder, im Fall einer gekrümmten Windschutzscheibe, als konzentrische Schale angenommen werden. Die Windschutzscheibe 100 ist Teil des optischen Systems des Kamerasystems 102. Eingezeichnet ist ferner eine optische Achse 111 der Kamera 104.On the other hand, the camera system includes 102 one on a surface of the light entry window, here on an inside of the windshield 100 , attached light guide body 108 for guiding light rays incident on the light entrance window in the direction of an entrance pupil 110 the camera 104 , The coverage area 106 is through an opening angle of the camera 104 fixed, also called field of view or FOV for short, and extends over a horizontal and vertical line of sight. In 1 only one vertical area is shown. Exemplary is the camera 104 in an overwhelmed area of the windshield 100 so that the light entrance window can be cleaned. The windshield 100 can be idealized as a plane parallel or, in the case of a curved windshield, as a concentric shell. The windshield 100 is part of the optical system of the camera system 102 , Also marked is an optical axis 111 the camera 104 ,

Abweichungen zwischen verschiedenen Windschutzscheibentypen oder unterschiedlichen Losen können eine Verminderung der optischen Bildqualität bedingen, etwa durch Verzeichnung, Aberrationen oder zusätzliche Vignettierung durch Reflexionsverluste an den Scheibengrenzflächen. Der Effekt ist umso stärker, je größer der angestrebte Erfassungsbereich 106 und damit das Lichteintrittsfenster ist. Bei einer Windschutzscheibe ohne weitere optische Modifikation heben sich die Brechungen eines Hauptstrahls bei Ein- und Austritt aus der Windschutzscheibe auf (bei angenommener gleicher Dicke des Scheibensegments und Abwesenheit prismatischer Fehler der Scheibe im Durchtrittsbereich). Der Hauptstrahl erfährt einen Strahlversatz. Da der Durchtrittswinkel bei einer geneigten Windschutzscheibe im unteren Sichtbereich größer ist als im oberen Sichtbereich, ergibt sich für das Bild eine zusätzliche feldwinkelabhängige Verzeichnung. Neben dem Strahlversatz wird der Hauptstrahl auch durch Grenzflächenreflexion und Absorption abgeschwächt. Die Reflexion an den Scheibengrenzflächen ist gemäß den Fresnel'schen Formeln winkelabhängig und führt zu einem feldwinkelabhängigen Helligkeitsverlust des Bildes. In seiner Erscheinung (jedoch nicht ursächlich) ist der Effekt vergleichbar mit der Vignettierung. Solche Effekte können mithilfe des Lichtleitkörpers 108 abgemildert oder verhindert werden.Deviations between different windshield types or different lots can cause a reduction in optical image quality, such as distortion, aberrations or additional vignetting due to reflection losses at the wafer interfaces. The effect is stronger, the greater the desired coverage 106 and thus the light entry window. In the case of a windshield without further optical modification, the refractions of a main jet as it exits and exits the windshield cancel each other (assuming equal thickness of the disk segment and absence of prismatic defects of the disk in the passage area). The main beam undergoes a beam offset. Since the passage angle is greater for an inclined windshield in the lower field of view than in the upper field of view, results for the image an additional field angle-dependent distortion. In addition to the beam offset, the main beam is also attenuated by interfacial reflection and absorption. The reflection at the wafer interfaces is dependent on the angle according to the Fresnel formulas and leads to a field angle-dependent loss of brightness of the image. In its appearance (but not causal), the effect is comparable to vignetting. Such effects can be achieved by using the light guide 108 be mitigated or prevented.

Hierzu umfasst der Lichtleitkörper 108 eine Lichteintrittsfläche 112, über die Lichtstrahlen in den Lichtleitkörper 108 einfallen können. Gleichzeitig dient die Lichteintrittsfläche 112 zur Anbringung des Lichtleitkörpers 108 an der Windschutzscheibe 100. Beispielsweise ist der Lichtleitkörper 108 an der Lichteintrittsfläche 112 mit einer innenseitigen Oberfläche des Lichteintrittsfensters verklebt oder in einer anderen Weise stoffschlüssig verbunden. Über eine Lichtaustrittsfläche 114 treten die durch den Lichtleitkörper 108 geleiteten Lichtstrahlen wieder aus dem Lichtleitkörper 108 aus. Die Lichtaustrittsfläche 114 ist mit einer sphärischen Einbuchtung 116 ausgeformt, die der Eintrittspupille 110 gegenüberliegend angeordnet ist.For this purpose, the light guide body comprises 108 a light entry surface 112 , about the light rays in the light guide body 108 can come up. At the same time the light entrance surface serves 112 for attachment of the light-conducting body 108 on the windshield 100 , For example, the light guide body 108 at the light entry surface 112 glued to an inside surface of the light entry window or materially connected in another way. About a light exit surface 114 come through the light guide 108 led light rays back out of the light guide 108 out. The light exit surface 114 is with a spherical dent 116 formed, that of the entrance pupil 110 is arranged opposite.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine Windschutzscheibe 200 ohne Lichtleitkörper. Gezeigt ist die Entstehung von Geisterbildern an einer planparallelen Windschutzscheibe durch Mehrfachreflexion an den Grenzflächen. Zu erkennen ist der Verlauf eines Hauptstrahls 202 eines Objektes und die Aufspaltung des Hauptstrahls 202 durch Mehrfachreflexion in einen Primärstrahl 204 und einen Sekundärstrahl 206. Unter dem Hauptstrahl 202 kann dabei ein Strahl verstanden werden, der durch das Objekt und die Mitte einer abbildenden Linse verläuft. Die Reflexion führt zu einem Sekundärstrahl 206, der lichtschwächer als der Primärstrahl 204 ist und versetzt zu diesem in das Objektiv der Kamera eintritt. Da der Sekundärstrahl 206 wie der Primärstrahl 204 vom Objektiv abgebildet wird, wird neben der gewünschten Abbildung ein lichtschwächeres Geisterbild des Objekts erzeugt. Der Effekt tritt besonders bei kontrastreichen Szenen auf, etwa in Verbindung mit Scheinwerfern oder Bremslichtern bei Nacht oder bei hellen Markierungen auf schwarzem Asphalt. 2 shows a schematic representation of a beam path through a windshield 200 without light guide. Shown is the formation of ghost images on a plane-parallel windshield by multiple reflection at the interfaces. The course of a main ray can be seen 202 of an object and the splitting of the main ray 202 by multiple reflection into a primary beam 204 and a secondary beam 206 , Under the main beam 202 can be understood as a beam passing through the object and the center of an imaging lens. The reflection leads to a secondary beam 206 , the light weaker than the primary beam 204 is and offset to this enters the lens of the camera. Because the secondary beam 206 like the primary beam 204 Mapped from the lens is next to the desired Image creates a fainter ghost of the object. The effect is especially noticeable in high-contrast scenes, such as headlamps, nighttime brake lights, and bright black asphalt markings.

Das Auftreten der Geisterbilder kann nun beispielsweise durch vollständige Integration des Kameraobjektivs mit der Windschutzscheibe, auch Immersion genannt, oder, wie es Gegenstand des hier vorgestellten Ansatzes ist, durch beispielsweise nachträgliche Modifikation des als Lichteintrittsfenster fungierenden Teilabschnitts der Windschutzscheibe vermieden oder reduziert werden.The appearance of the ghost images can now be avoided or reduced, for example, by complete integration of the camera lens with the windshield, also called immersion, or, as is the subject of the approach presented here, by, for example, subsequently modifying the section of the windshield acting as the light entry window.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Windschutzscheibe 100 weist den hier keilförmig ausgestalteten Lichtleitkörper 108 auf. Gezeigt sind ähnlich wie in 2 der Hauptstrahl 202, der Primärstrahl 204 und der Sekundärstrahl 206. Zu erkennen ist eine Ablenkung des Sekundärstrahls 206 aus einem unteren Sichtfeld in eine Richtung außerhalb des Erfassungsbereiches des Kameraobjektivs. Durch Vergrößerung eines Gegenwinkels zum Einfallswinkel verringert sich die Intensität des reflektierten Sekundärstrahls 206. Durch eine geeignete Form des Lichtleitkörpers 108 können sekundäre und höhere Reflexionen so in das Objektiv eintreten, dass sie nicht mehr zur Abbildung beitragen oder an einem Ort zur Abbildung betragen, an dem keine hellen Objekte zu erwarten sind. Des Weiteren können dadurch Reflexionen an der Eintrittspupille des Objektivs vorbeigeleitet werden. Auch kann die Intensität der Reflexionen reduziert werden. 3 shows a schematic representation of a beam path through a windshield 100 according to an embodiment. The windshield 100 has the wedge-shaped here light guide body 108 on. Shown are similar to in 2 the main beam 202 , the primary beam 204 and the secondary beam 206 , Evident is a deflection of the secondary beam 206 from a lower field of view in a direction outside the detection range of the camera lens. By increasing a counter angle to the angle of incidence, the intensity of the reflected secondary beam decreases 206 , By a suitable shape of the light guide 108 For example, secondary and higher reflections may enter the lens such that they no longer contribute to the imaging or are at a location for imaging where no bright objects are to be expected. Furthermore, reflections can be guided past the entrance pupil of the objective. Also, the intensity of the reflections can be reduced.

Beispielhaft ist die Windschutzscheibe 100 mit einem Lichtleitkörper 108 in Form eines prismatischen Elements modifiziert. Durch Neigung einer zweiten Grenzfläche, auch Umlenkfläche 208 genannt, kann der Winkel des reflektierten Sekundärstrahls 206 zur ersten Grenzfläche zwischen Windschutzscheibe 100 und Lichtleitkörper 108 reduziert werden. In 3 ist zur besseren Sichtbarkeit der Ergänzungswinkel a, der in diesem Fall maximal wird, eingezeichnet. Der Winkel des Prismas ist beispielsweise so angepasst, dass die Transmission der Windschutzscheibe 100 für die Rückreflexion in einen bestimmten Winkelbereich maximal wird, etwa für Sichtwinkel, für die häufig entgegenkommende Fahrzeuge oder Scheinwerfer zu erwarten sind. Die Wirkung des in seiner Intensität reduzierten Sekundärstrahls 206 beruht auf der starken Winkelabhängigkeit der Transmission oder Reflexion.Exemplary is the windshield 100 with a light guide body 108 modified in the form of a prismatic element. By inclination of a second interface, also deflection 208 called, the angle of the reflected secondary beam 206 to the first interface between windshield 100 and light guide body 108 be reduced. In 3 For reasons of better visibility, the supplementary angle α, which in this case is the maximum, is shown. The angle of the prism, for example, is adjusted so that the transmission of the windshield 100 for the return reflection in a certain angle range is maximum, for example, for viewing angles, for the frequently oncoming vehicles or headlights are to be expected. The effect of the intensity beam reduced secondary beam 206 is based on the strong angular dependence of the transmission or reflection.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu 3 ist hier die Ablenkung des Sekundärstrahls 206 aus einem oberen Sichtfeld gezeigt. 4 shows a schematic representation of a beam path through a windshield 100 according to an embodiment. In contrast to 3 Here is the distraction of the secondary beam 206 shown from an upper field of view.

Wie bereits beschrieben, kommt es beim Durchtritt von Lichtstrahlen durch eine Windschutzscheibe zu einer feldwinkelabhängigen Veränderung des Transmissionsvermögens der Windschutzscheibe sowie zu einer Polarisierung der durchtretenden Lichtstrahlen. Das winkelabhängige Transmissions- und Reflexionsvermögen von Dielektrika wird durch die Fresnel'schen Gleichungen beschrieben.As already described, there is the passage of light rays through a windshield to a field angle dependent change in the transmittance of the windshield and to a polarization of the passing light beams. The angle-dependent transmission and reflectance of dielectrics is described by Fresnel's equations.

5 zeigt ein Diagramm zur Darstellung einer Transmission durch eine Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt sind die Transmission einer flachen, planparallelen Windschutzscheibe anhand einer ersten Kurve 502, die Transmission einer konzentrischen Windschutzscheibe mit einem Lichtleitkörper aus Siloxan anhand einer zweiten Kurve 504 und die Transmission einer konzentrischen Windschutzscheibe mit einem Lichtleitkörper aus Glas anhand einer dritten Kurve 506. Auf der Abszisse ist ein Einfallswinkel in Grad abgetragen. Beispielhaft wird für die Windschutzscheibe ein Brechungsindex nws = 1,56 angenommen. Für Glas gilt n_Glas = 1,56 und für Siloxan n_Siloxan = 1,4. 5 shows a diagram for illustrating a transmission through a windshield according to an embodiment. Shown are the transmission of a flat, plane-parallel windshield based on a first curve 502 , The transmission of a concentric windshield with a light guide body made of siloxane on the basis of a second curve 504 and the transmission of a concentric windshield with a glass fiber body based on a third curve 506 , On the abscissa, an angle of incidence is plotted in degrees. By way of example, a refractive index nws = 1.56 is assumed for the windshield. For glass n _glass = 1.56 and for siloxane n _siloxane = 1.4.

Die erste Kurve 502 zeigt die Winkelabhängigkeit des Transmissionsvermögens für eine planparallel angenommene Windschutzscheibe. Insbesondere bei großen Einfallswinkeln zur Flächennormalen, d. h. bei flachen Sichtwinkeln und geneigten Scheiben, ist das Transmissionsvermögen der Windschutzscheibe stark reduziert. Dabei treten an der vorderen und hinteren Grenzfläche der Windschutzscheibe Reflexionsverluste auf, die das Transmissionsvermögen der Windschutzscheibe mindern. Durch den Lichtleitkörper kann nun auch die Gesamttransmission erhöht werden. Die sphärische Einbuchtung des Lichtleitkörpers ist dazu beispielsweise mit einem Krümmungsradius ausgeformt, bei dem der Hauptstrahl möglichst senkrecht durch die sphärische Einbuchtung austritt. Der Einfluss verschiedener Materialien des Lichtleitkörpers wird anhand der beiden Kurven 504, 506 deutlich. Transmissionsverluste durch Absorption und das Kameraobjektiv selbst bleiben hier unberücksichtigt, da sie entweder keinen nennenswerten Einfluss auf den Bildkontrast haben oder in allen Fällen identische Beiträge haben.The first turn 502 shows the angular dependence of the transmittance for a plane parallel assumed windshield. Especially with large angles of incidence to the surface normal, ie at low viewing angles and inclined discs, the transmissivity of the windshield is greatly reduced. In this case occur at the front and rear boundary surface of the windshield reflection losses, which reduce the transmissivity of the windshield. By the light guide now the total transmission can be increased. The spherical indentation of the optical waveguide is for this purpose formed, for example, with a radius of curvature in which the main beam emerges as vertically as possible through the spherical indentation. The influence of different materials of the light guide is based on the two curves 504 . 506 clear. Transmission losses due to absorption and the camera lens itself are not taken into consideration, as they either have no significant influence on the image contrast or in all cases have identical contributions.

Die dritte Kurve 506 repräsentiert beispielsweise die Transmission durch eine planparallel angenommene Windschutzscheibe, an die ein prismatisches Element aus Glas als Lichtleitkörper angesprengt wurde. Das prismatische Glaselement hat beispielsweise die in 1 gezeigte Geometrie. Durch die Identität der Brechungsindizes von Glas und Windschutzscheibe treten keine internen Reflexionsverluste auf. Entscheidend für die Betrachtung ist die gekrümmte Austrittsfläche in Form der sphärischen Einbuchtung, durch die die Hauptstrahlen möglichst senkrecht durchtreten können. Da der Reflexionsverlust bei senkrechtem Durchtritt durch die Grenzfläche minimal wird, erhöht sich die Gesamttransmission. Die zweite Kurve 504 repräsentiert die Transmission bei Verwendung eines Lichtleitkörpers aus dem transparenten elastischen Material Siloxan. Polymere haben in der Regel einen geringen Brechungsindex als Gläser.The third turn 506 For example, the transmission through a plane-parallel assumed windshield to which a prismatic glass element was sprinkled as a light guide. The prismatic glass element has, for example, the in 1 shown geometry. Due to the identity of the refractive indices of glass and windscreen, no internal reflection losses occur. Decisive for the consideration is the curved exit surface in the form of spherical indentation, through which the main rays can pass as vertically as possible. Since the reflection loss at the vertical passage through the interface is minimal, the total transmission increases. The second turn 504 represents the transmission when using a light guide of the transparent elastic material siloxane. Polymers usually have a low refractive index than glasses.

6 zeigt ein Diagramm zur Darstellung einer Transmissionsdifferenz einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel gegenüber einer planparallelen Glasplatte. Die Transmissionsdifferenz bezüglich der planparallelen Glasplatte ist in Abhängigkeit von einem Einfallswinkel in Grad gezeigt. Gezeigt sind eine erste Differenzkurve 602, die die Transmissionsdifferenz bei Verwendung eines Lichtleitkörpers aus Glas repräsentiert, und eine zweite Differenzkurve 604, die die Transmissionsdifferenz bei Verwendung eines Lichtleitkörpers aus Siloxan repräsentiert. 6 shows a diagram for illustrating a transmission difference of a windshield according to an embodiment against a plane-parallel glass plate. The transmission difference with respect to the plane-parallel glass plate is shown as a function of an angle of incidence in degrees. Shown are a first difference curve 602 , which represents the transmission difference when using a glass fiber guide, and a second difference curve 604 , which represents the transmission difference when using a light-conducting body made of siloxane.

Aus den 5 und 6 ist ersichtlich, dass der dominierende Einfluss auf die Transmission durch die Geometrie der Lichtaustrittsfläche des Lichtleitkörpers hervorgerufen wird. 6 stellt den materialabhängigen Unterschied der Transmission gegenüber. Der Unterschied von etwa 4 % bei kleinen Öffnungswinkeln bis ca. 50° beruht auf dem Brechungsindexunterschied der Materialien. Bei großen Öffnungswinkeln ab ca. 50° dominiert der Einfluss der Geometrie auf das Transmissionsvermögen der Windschutzscheibe.From the 5 and 6 It can be seen that the dominant influence on the transmission is caused by the geometry of the light exit surface of the light guide body. 6 Represents the material-dependent difference of the transmission. The difference of about 4% at small aperture angles to about 50 ° is due to the refractive index difference of the materials. At large opening angles above about 50 °, the influence of the geometry on the transmissivity of the windshield dominates.

7 zeigt ein Diagramm zur Darstellung eines Transmissionsverhältnisses mit und ohne Modifikation einer Windschutzscheibe. Dabei ist auf einer linken Ordinate das Transmissionsverhältnis und auf einer rechten Ordinate ein Blendenstufenäquivalent aufgetragen. Auf der Abszisse ist der Einfallswinkel in Grad abgetragen. Gezeigt sind eine das Transmissionsverhältnis repräsentierende Verhältniskurve 700 und eine das Blendenstufenäquivalent repräsentierende Äquivalentkurve 702. Speziell bei großen Öffnungswinkeln bzw. großen Erfassungsbereichen kann die Modifikation der Windschutzscheibe einen signifikanten Unterschied in der Lichtstärke ausmachen. Für große Öffnungswinkel kann die Verbesserung der Transmission daher einen signifikanten Anteil der Lichtstärke des Objektivs ausmachen, die andernfalls nur durch eine aufwendige Konstruktion des Objektivs ausgeglichen werden kann. 7 zeigt die Verbesserung der Lichtstärke ab einem Öffnungswinkel von 50° als Transmission in % und als Blendenstufenäquivalent F = #. 7 shows a diagram illustrating a transmission ratio with and without modification of a windshield. In this case, the transmission ratio is plotted on a left ordinate and an aperture step equivalent is plotted on a right ordinate. On the abscissa the angle of incidence is plotted in degrees. Shown are a relationship representing the transmission ratio curve 700 and an equivalent curve representing the f-stop equivalent 702 , Especially with large opening angles or large detection areas, the modification of the windshield can make a significant difference in the light intensity. Therefore, for large aperture angles, the enhancement of transmission can account for a significant portion of the lens' luminous intensity, which otherwise can only be compensated for by expensive lens design. 7 shows the improvement of the light intensity from an aperture angle of 50 ° as transmission in% and as an aperture equivalent F = #.

8 zeigt eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Windschutzscheibe 100 entspricht im Wesentlichen der vorangehend anhand von 1 beschriebenen Windschutzscheibe, mit dem Unterschied, dass die optische Achse 111 gegenüber einer Längsachse 800 des Fahrzeugs, auch Fahrzeugachse genannt, vertikal geneigt ist. Durch die Neigung der Kamera 104 kann das Volumen des Lichtleitkörpers 108 verkleinert werden. Die Längsachse 800 und die optische Achse 111 sind dann nicht mehr kongruent. 8th shows a schematic representation of a windshield 100 according to an embodiment. The windshield 100 essentially corresponds to the previous one with reference to 1 described windshield, with the difference that the optical axis 111 opposite a longitudinal axis 800 of the vehicle, also called vehicle axle, is vertically inclined. Due to the inclination of the camera 104 can the volume of the light guide 108 be downsized. The longitudinal axis 800 and the optical axis 111 are then no longer congruent.

Bei einer Windschutzscheibe, die nur durch einen Luftspalt vom Kameraobjektiv getrennt ist, kommt es nur zu einem winkelabhängigen Strahlversatz des Hauptstrahls; der finale Sichtwinkel ist nur durch das Kameraobjektiv bestimmt. Im Gegensatz dazu wird der Hauptstrahl bei einer Modifikation der Windschutzscheibe gemäß den 1 und 8 gebrochen, d. h., die Eintrittsfläche der Windschutzscheibe trägt signifikant zum Sichtwinkel bei, wie dies auch aus dem in 1 gezeigten vergrößerten Abschnitt der Windschutzscheibe 100 ersichtlich ist. Zur Anpassung des Erfassungsbereiches 106 wird die Kamera 104 um die Eintrittspupille 110 gedreht.In the case of a windshield, which is separated from the camera objective only by an air gap, there is only an angle-dependent beam offset of the main beam; the final viewing angle is determined only by the camera lens. In contrast, the main beam in a modification of the windshield according to the 1 and 8th broken, ie, the entrance surface of the windshield contributes significantly to the viewing angle, as well as from the in 1 shown enlarged portion of the windshield 100 is apparent. For adaptation of the detection area 106 becomes the camera 104 around the entrance pupil 110 turned.

Statt die Kamera 104 zu neigen, ist es auch möglich, das optische Design des Objektivs so anzupassen, dass der gewünschte vertikale Feldwinkel unter Berücksichtigung der Brechung an der Lichteintrittsfläche erreicht wird. Zur Optimierung des Sichtfelds kann das Sensorzentrum auch gegenüber der optischen Achse 111 verschoben werden.Instead of the camera 104 It is also possible to tailor the optical design of the objective so that the desired vertical field angle is achieved taking into account the refraction at the light entrance surface. To optimize the field of view, the sensor center can also be opposite the optical axis 111 be moved.

Die Größe des Lichtleitkörpers 108 hängt vom maximalen Feldwinkel der Kamera 104 ab. Gegenüber der parallel zur Längsachse 800 montierten Kamera lässt sich durch Rotation der Kamera 104 das Bauteilvolumen stark reduzieren. Dazu wird die optische Achse 111 vertikal gegenüber der Längsachse 800 geneigt. Die Verringerung des Elementvolumens ist möglich, da der Hauptstrahl anders als beim Übergang zwischen Windschutzscheibe und Luft keinen Strahlversatz erfährt, sondern an der Eintrittsfläche der Windschutzscheibe gebrochen wird (siehe auch 1).The size of the light guide 108 depends on the maximum field angle of the camera 104 from. Opposite the parallel to the longitudinal axis 800 Camera can be mounted by rotating the camera 104 greatly reduce component volume. This is the optical axis 111 vertically opposite the longitudinal axis 800 inclined. The reduction of the element volume is possible because, unlike the transition between windshield and air, the main jet does not experience a beam offset but is refracted at the entrance surface of the windshield (see also FIG 1 ).

Der Lichtleitkörper 108 ist beispielsweise als stark asymmetrisches flexibles optisches Element realisiert. Dadurch verursachte feldabhängige Aberrationen sind beispielsweise durch ein entsprechendes Design des Objektivs kompensierbar.The light guide body 108 is realized, for example, as a highly asymmetric flexible optical element. This caused field-dependent aberrations are compensated for example by a corresponding design of the lens.

Alternativ kann der durch den Lichtleitkörper 108 hervorgerufene Verlust der Abbildungsgüte ignoriert werden. Die Aberrationen machen sich insbesondere bei negativen vertikalen Feldwinkeln bemerkbar, denen kleine Abstände zugeordnet sind und die dort von untergeordneter Bedeutung sind, da nahe Objekte entsprechend größer auf dem Sensor der Kamera 104 abgebildet werden. Die Dimensionen des Lichtleitkörpers 108 und der maximale Neigungswinkel der Kamera 104 stellen einen Kompromiss zwischen Vermeidung von Geisterbildern an der Windschutzscheibe 100, einer gewünschten Verkleinerung des Austrittsfensters, insbesondere relevant bei Weitwinkeloptiken, und der Abbildungsqualität dar.Alternatively, by the light guide 108 caused loss of image quality are ignored. The aberrations are particularly noticeable at negative vertical field angles, which are associated with small distances and there are of minor importance, as close objects correspondingly larger on the sensor of the camera 104 be imaged. The dimensions of the light guide 108 and the maximum Tilt angle of the camera 104 make a compromise between avoiding ghosting on the windshield 100 , a desired reduction of the exit window, in particular relevant in Weitwinkeloptiken, and the image quality is.

Als Beispiel sei die Funktion der Verkehrszeichenerfassung genannt, die von einem hohen Abbildungskontrast von ca. 2 bis 3 m über dem Horizont profitiert. In diesem Fall ist der maximal erlaubte Neigungswinkel der Kamera 104 durch die erzielbare Auflösung nahe der optischen Achse 111 limitiert. Wird dieses Kriterium zugrunde gelegt, unterscheidet sich der optimale Neigungswinkel beispielsweise für einen niedrigen Sportwagen mit starker Windschutzscheibenneigung vom optimalen Neigungswinkel für einen hohen Geländewagen mit geringer Windschutzscheibenneigung. Mit unterschiedlichen Lichtleitkörpern kann für beide Scheibentypen eine gleichmäßigere Abbildungsqualität erzielt werden. Es sind auch andere Kriterien denkbar.As an example, the function of the traffic sign detection is called, which benefits from a high imaging contrast of about 2 to 3 m above the horizon. In this case, the maximum allowable tilt angle of the camera 104 by the achievable resolution near the optical axis 111 limited. If this criterion is used, for example, for a low sports car with a high windshield inclination, the optimum angle of inclination differs from the optimum angle of inclination for a high SUV with low windshield inclination. With different light-guiding bodies, a more uniform imaging quality can be achieved for both types of discs. There are also other criteria conceivable.

Die modellhaft angenommenen ideal konzentrischen oder planparallelen Windschutzscheiben zeigen in der Realität Keil- und Welligkeitsfehler. Der Lichtleitkörper 108 lässt sich einsetzen, um diese Scheibenfehler auszugleichen und eine einheitliche optische Pfadlänge zu erzielen, wodurch Aberrationen vermindert werden. 9 zeigt ein schematisches Beispiel.The model assumed ideal concentric or plane-parallel windshields show in reality wedge and ripple errors. The light guide body 108 can be used to compensate for these disk errors and achieve a consistent optical path length, thereby reducing aberrations. 9 shows a schematic example.

9 zeigt eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist eine Nivellierung der optischen Pfadlänge bei ungleichmäßiger Dicke oder Krümmung der Windschutzscheibe 100 mittels des Lichtleitkörpers 108. 9 shows a schematic representation of a windshield 100 according to an embodiment. Shown is a leveling of the optical path length with uneven thickness or curvature of the windshield 100 by means of the light-conducting body 108 ,

Die Windschutzscheibenfehler sind typ-, los- und ortsabhängig. Die Ortsabhängigkeit spielt eine Rolle, wenn die Kamera 104 relativ zur Scheibenachse versetzt eingebaut ist und Scheiben- und Fahrzeugachse identisch angenommen werden. Die Unterschiede in der optischen Weglänge durch die erwähnten Scheibeneigenschaften lassen sich mithilfe des flexiblen Lichtleitkörpers 108 kompensieren.The windshield errors are typi-, los- and location-dependent. The location dependency plays a role when the camera 104 installed offset relative to the disc axis and disc and vehicle axle are assumed identical. The differences in the optical path length due to the aforementioned disk properties can be achieved with the aid of the flexible light-conducting body 108 compensate.

Der Lichtleitkörper 108 ist gemäß einem Ausführungsbeispiel auch zur Faltung des Strahlengangs einsetzbar. Mit der Faltung des Strahlengangs lässt sich der Bauraum der Kamera 104 entlang der Fahrzeugachse reduzieren. So kann die Kameraachse gegenüber der Fahrzeugachse rotiert werden, ohne dass sich die Richtung der optischen Achse 111 auf der Objektseite ändert. 10 zeigt beispielhaft die vertikale Rotation der Kamera 104. Die Neigung ist entlang einer beliebigen Achse möglich.The light guide body 108 According to one embodiment, it can also be used for folding the beam path. With the folding of the beam path, the installation space of the camera can be 104 reduce along the vehicle axis. Thus, the camera axis can be rotated relative to the vehicle axis, without affecting the direction of the optical axis 111 on the object page changes. 10 shows an example of the vertical rotation of the camera 104 , The inclination is possible along any axis.

10 zeigt eine schematische Darstellung einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gezeigt ist ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Lichtleitkörper 108 als Reflexionsprisma zur Verminderung des Bauraums der Kamera 104 realisiert ist. Die Umlenkfläche 208 des Prismas ist optional verspiegelt. Zusätzlich oder alternativ ist der Lichtleitkörper 108 derart ausgeformt, dass das Prisma bei geeigneten Winkeln über interne Totalreflexion wirkt. 10 shows a schematic representation of a windshield 100 according to an embodiment. Shown is an embodiment in which the light guide 108 as a reflection prism to reduce the installation space of the camera 104 is realized. The deflection surface 208 The prism is optionally mirrored. Additionally or alternatively, the light guide body 108 formed such that the prism acts at suitable angles on total internal reflection.

Je nach Ausführungsbeispiel ist der Lichtleitkörper 108 als transparente Vergussmasse aus elastischen Siloxanen oder Urethanen, durch Anspritzen eines transparenten Thermoplasten, durch Ansprengen eines optischen Elements, das beispielsweise aus Glas, Kunststoff, einem Spiegel oder einer Kombination aus den genannten Materialien bzw. Elementen besteht, oder durch Verkleben eines optischen Elements mit der Windschutzscheibe 100 realisiert.Depending on the embodiment, the light guide 108 as a transparent potting compound of elastic siloxanes or urethanes, by spraying a transparent thermoplastic, by wringing an optical element, which consists for example of glass, plastic, a mirror or a combination of said materials or elements, or by gluing an optical element with the windshield 100 realized.

11 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch den Lichtleitkörper 108 kann eine Welligkeit der Windschutzscheibe einfach abgemildert werden. 11 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. Through the light guide 108 A ripple of the windshield can be easily mitigated.

12 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei dient der Lichtleitkörper 108 zum Ausgleich der optischen Pfadlänge bei Windschutzscheiben unterschiedlicher Dicke. 12 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. The light guide is used 108 to compensate for the optical path length in windshields of different thickness.

13 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch eine prismenähnliche Modifikation der Windschutzscheibe 100 mittels des Lichtleitkörpers 108 können Geisterbilder vermindert werden. 13 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. Through a prism-like modification of the windshield 100 by means of the light-conducting body 108 ghosting can be reduced.

14 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Durch eine spezielle Form der Lichtaustrittsfläche 114 können Geisterbilder vermieden werden und es kann die Transmission erhöht werden. Die durch die sphärische Einbuchtung 116 gebildete Grenzfläche weist optional eine (Mikro-)Strukturierung zur Funktionserweiterung auf. 14 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. Through a special shape of the light exit surface 114 ghost images can be avoided and the transmission can be increased. The through the spherical recess 116 formed interface optionally has a (micro) structuring for functional extension.

15 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Lichtaustrittsfläche 114 selbst wellig ausgeführt, um die bekannte Welligkeit der Windschutzscheibe 100 zu kompensieren. 15 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. According to this embodiment, the light exit surface 114 even wavy running, to the well-known ripple of the windshield 100 to compensate.

Die Verwendung eines gieß- oder spritzbaren Materials für den Lichtleitkörper 108 bietet den Vorteil einer freien Gestaltbarkeit der brechenden oder reflektierenden Flächen, einer Minimierung der Reflexionsverluste durch konzentrische Anordnung um die Eintrittspupille 110 und einer einfachen Anpassung an unterschiedliche Windschutzschutzscheiben durch Austausch der Gussform. Von Vorteil ist auch, dass die Lichtaustrittsfläche 114 zusätzlich strukturier- oder beschichtbar ist, um die Gesamttransmission weiter zu erhöhen. Durch geeignete Strahlführung kann zudem das Austrittsfenster an der Windschutzscheibe verkleinert werden. Fixe Elemente wie Spiegel oder Prismen aus hochbrechenden Materialien oder definierten Abbe-Zahlen sind beispielsweise durch Einkleben oder Umspritzen in den Lichtleitkörper 108 integrierbar. Die Verwendung von Prismen erlaubt eine kompakte Bauweise des Kamerasystems. Zudem gestattet die Verwendung eines flexiblen Lichtleitkörpers 108 die Minimierung von Reflexionsverlusten. Der elastische Anteil kann auch durch einen Klebstoff bereitgestellt werden. Die Verwendung von Elastomeren bietet den Vorteil, dass Spannungen, die durch die thermische Ausdehnung der Elemente entstehen, verringert werden.The use of a pourable or sprayable material for the light guide body 108 offers the Advantage of a free configurability of the refractive or reflective surfaces, a minimization of the reflection losses due to concentric arrangement around the entrance pupil 110 and a simple adaptation to different windshields by replacing the mold. Another advantage is that the light exit surface 114 additionally structurable or coatable in order to further increase the overall transmission. By suitable beam guidance, in addition, the exit window on the windshield can be reduced in size. Fixed elements such as mirrors or prisms of high-index materials or defined Abbe numbers are for example by gluing or encapsulation in the light guide 108 integrated. The use of prisms allows a compact design of the camera system. In addition, the use of a flexible light guide allows 108 the minimization of reflection losses. The elastic portion may also be provided by an adhesive. The use of elastomers offers the advantage that stresses resulting from the thermal expansion of the elements are reduced.

Die 16 bis 18 zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele zum Falten des Strahlengangs mittels eines nach Art eines Bauernfeind-Prismas realisierten Lichtleitkörpers 108. Bei vielen Umlenkprismen reicht die Brechzahl des Prismas nicht aus, um Reflexion durch interne Totalreflexion für alle Feldwinkel zu gewährleisten. Daher ist es vorteilhaft, wenn die reflektierende Umlenkfläche 208 zusätzlich verspiegelt ist.The 16 to 18 show various embodiments for folding the beam path by means of a realized in the manner of a peasant enemy prism light guide 108 , In many deflection prisms, the refractive index of the prism is insufficient to ensure reflection by total internal reflection for all field angles. Therefore, it is advantageous if the reflective deflection surface 208 additionally is mirrored.

16 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei ist die einen reflektierenden Schenkel des Prismas repräsentierende Umlenkfläche 208 direkt verspiegelt. 16 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. In this case, the deflection surface representing a reflective limb of the prism is 208 directly mirrored.

17 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei ist eine spiegelnde Fläche 1700 in den Lichtleitkörper 108 eingebettet. Die spiegelnde Fläche 1700 ist beispielsweise als Planspiegel, sphärischer Spiegel, asphärischer Spiegel, etwa parabolisch, parabolisch achsenschief oder hyperbolisch, oder Freiformspiegel ausgeführt. 17 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. This is a reflective surface 1700 in the light guide body 108 embedded. The reflecting surface 1700 For example, it is designed as a plane mirror, spherical mirror, aspherical mirror, such as parabolic, parabolic, askew or hyperbolic, or free-form mirror.

18 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Windschutzscheibe 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei ist ein Festkörperprisma 1800 aus Glas oder transparentem Kunststoff mit der reflektierenden Umlenkfläche 208 eingebettet. Die Kathetengrenzfläche des Festkörperprismas 1800 ist beispielsweise vom Material des Lichtleitkörpers 108 umschlossen. Alternativ fungiert die Kathetengrenzfläche selbst als die Lichtaustrittsfläche 114. 18 shows a schematic representation of a portion of a windshield 100 according to an embodiment. Here is a solid prism 1800 made of glass or transparent plastic with the reflective deflection surface 208 embedded. The catheter interface of the solid-state prism 1800 is for example the material of the light guide 108 enclosed. Alternatively, the catheter interface itself acts as the light exit surface 114 ,

Die 19 bis 21 zeigen gegenüber den 16 bis 18 zusätzliche Möglichkeiten zur Modifikation der Lichtaustrittsfläche 114. Diese Modifikationen sind zusätzlich und unabhängig von der Faltung des Strahlengangs umsetzbar. Ähnlich wie in den 16 bis 18 ist der Lichtleitkörper 108 als Reflexionsprisma zur Verminderung der Durchtrittsfläche des Gesichtsfeldes der Kamera 104 durch die Windschutzscheibe 100 ausgeführt. Die Umlenkfläche 208 des Prismas ist beispielsweise verspiegelt oder das Prisma wirkt bei geeigneten Winkeln über interne Totalreflexion. Mit verspiegelter Umlenkfläche entspricht das in 19 gezeigte Ausführungsbeispiel einem Bauernfeind-Prisma. Weitere Ausführungsbeispiele zeigen die 20 und 21, wo der Lichtleitkörper 108 zur Verminderung von Aberrationen und zur Verbesserung der Transmission mit angesprengter oder angeklebter gekrümmter Lichtaustrittsfläche 114 ausgeführt ist.The 19 to 21 show against the 16 to 18 additional possibilities for modification of the light exit surface 114 , These modifications are additionally and independently of the folding of the beam path feasible. Similar in the 16 to 18 is the light guide 108 as a reflection prism to reduce the passage area of the field of view of the camera 104 through the windshield 100 executed. The deflection surface 208 For example, the prism is mirrored or the prism works at proper angles via total internal reflection. With mirrored deflection corresponds to the in 19 shown embodiment of a peasant enemy prism. Further embodiments show the 20 and 21 where the light guide body 108 to reduce aberrations and to improve the transmission with blasted or glued curved light exit surface 114 is executed.

19 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch einen Lichtleitkörper 108 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bereits durch dieses Ausführungsbeispiel wird das Gesamttransmissionsvermögen erhöht, da der Strahldurchtritt bei kleineren Winkeln erfolgt, als es bei einem Aufbau mit Luftspalt zwischen Windschutzscheibe und Kamera der Fall wäre. 19 shows a schematic representation of a beam path through a light guide body 108 according to an embodiment. Already by this embodiment, the total transmissivity is increased, since the beam passage is at smaller angles than would be the case with a structure with an air gap between the windshield and camera.

20 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch einen Lichtleitkörper 108 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Einbuchtung 116 dient hier zur Reduktion von Reflexionsverlusten. Beispielsweise ist die Einbuchtung 116 durch Abformen von Kunststoffen oder Pressen von Gläsern herstellbar. 20 shows a schematic representation of a beam path through a light guide body 108 according to an embodiment. The indentation 116 serves here for the reduction of reflection losses. For example, the indentation 116 produced by molding plastics or pressing glasses.

21 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch einen Lichtleitkörper 108 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Hierbei ist ein weiteres optisches Element 2100 mit der Einbuchtung 116 an einen Grundkörper 2102 des Lichtleitkörpers 108 angesprengt oder angeklebt. Dieses Bauteil ist beispielsweise durch Abformen oder Pressen oder durch Ansprengen oder Verkleben vorgefertigter Elemente herstellbar. Das optische Element 2100 und der Grundkörper 2102 können auch aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sein. 21 shows a schematic representation of a beam path through a light guide body 108 according to an embodiment. Here is another optical element 2100 with the indentation 116 to a basic body 2102 of the light guide body 108 sprinkled or glued on. This component can be produced for example by molding or pressing or by wringing or gluing prefabricated elements. The optical element 2100 and the main body 2102 can also be made of different materials.

22 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 2200 zum Herstellen einer Windschutzscheibe gemäß einem Ausführungsbeispiel etwa der vorangehend anhand der 1 bis 21 beschriebenen Windschutzscheibe. Dabei wird in einem optionalen Schritt 2210 zunächst die Windschutzscheibe oder der Lichtleitkörper bereitgestellt. In einem weiteren Schritt 2220 wird die Lichteintrittsfläche des Lichtleitkörpers mit der Oberfläche des Lichteintrittsfensters der Windschutzscheibe stoffschlüssig verbunden, um die Windschutzscheibe herzustellen. Alternativ wird im Schritt 2210 lediglich die Windschutzscheibe bereitgestellt, während im Schritt 2220 der Lichtleitkörper durch Ansprengen eines entsprechenden transparenten Materials an die Oberfläche des Lichteintrittsfensters gebildet wird. 22 shows a flowchart of a method 2200 for producing a windshield according to an embodiment of the above with reference to the 1 to 21 described windshield. It will be in an optional step 2210 initially provided the windshield or the light guide body. In a further step 2220 the light entry surface of the light guide is integrally connected to the surface of the light entry window of the windshield to produce the windshield. Alternatively, in step 2210 merely provided the windshield while in step 2220 the light guide body is formed by wringing a corresponding transparent material to the surface of the light entry window.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/003381 A1 [0003]

Claims

A lightguide body (108) for attachment to a windshield (100) of a vehicle, a subsection of the windshield (100) acting as a light entry window for detecting an environment of the vehicle by means of a camera (104), the lightguide body (108) comprising: a light entry surface (112) disposed or disposable on a surface of the light entry window; and a light exit surface (114) having a spherical indentation (116) arranged or arrangeable with respect to an entrance pupil (110) of the camera (104) for directing light rays incident on the light entry surface (112) onto the entrance pupil (110).

Light guide body (108) according to Claim 1 in that the spherical indentation (116) is formed in order to compensate for a field-dependent distortion of the light beams caused by an inclination of the windshield in the installed state relative to the longitudinal axis (800) of the vehicle.

Optical guide (108) according to one of the preceding claims, wherein the light guide (108) is wedge-shaped and / or at least partially made of a flexible transparent material.

A light guide body (108) according to any one of the preceding claims, wherein a curvature of the spherical indentation (116) is selected so that at least one major ray of the light rays directed towards the spherical indentation (116) is approximately radially directed with respect to a radius of curvature of curvature the spherical indentation (116) emerges.

Optical guide (108) according to one of the preceding claims, with a deflecting surface (208) enclosing an acute angle with the light entry surface (112) for deflecting at least a portion of the incident light rays in the direction of the spherical indentation (116), the deflecting surface (208) at least is largely mirrored and / or the acute angle is selected so that in the attached state of the light guide (108), the proportion of the incident light rays by total reflection in the direction of the spherical recess (116) is deflected.

Optical guide (108) according to one of the preceding claims, wherein the light exit surface (114) in the region of the spherical indentation (116) is structured and / or formed with one of a surface finish of the windshield (100) dependent wave profile.

A light-conducting body (108) according to one of the preceding claims, in which the light-conducting body (108) is designed as a composite of at least two individual elements (1700; 1800; 2100, 2102).

Light guide body (108) according to Claim 7 in which the individual elements (1700, 1800, 2100, 2102) are joined by gluing and / or wringing.

The light guide body according to claim 1, wherein when installed, an upper end of the light entry surface has a smaller distance from an optical axis of the camera than a lower end of the light entry surface.

Windscreen (100) with a light guide body (108) according to one of the preceding claims, wherein the light entry surface (112) is arranged on the surface of the light entry window.

A camera system (102) for a vehicle, the camera system (102) comprising: a light guide body (108) according to any one of Claims 1 to 9 ; and a camera (104) having an entrance pupil (110), wherein the spherical recess (116) is disposed opposite to the entrance pupil (110).

Camera system (102) according to Claim 11 wherein an optical axis (111) of the camera (104) is vertically tilted or tiltable with respect to a longitudinal axis (800) of the vehicle.

A method (2200) of manufacturing a windshield (100) according to Claim 10 wherein the method (2200) comprises the step of attaching (2220) the light guide body (108) to the windshield (100) by placing the light entry surface (112) on the surface of the light entry window to produce the windshield (100).