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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen Kameravorrichtung.
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Moderne Fahrzeuge umfassen entsprechende Kameras bzw. Kameravorrichtungen, mit denen die Umgebung des Fahrzeugs erfasst werden kann. Insbesondere können mit derartigen Kameravorrichtungen Bilder bzw. Bilddaten bereitgestellt werden, welche Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben. Diese Bilddaten können dann mit entsprechenden Algorithmen bearbeitet werden, um die relevanten Informationen der Umgebung zu extrahieren, beispielsweise Objekte zu erkennen.
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Die Kameravorrichtungen umfassen üblicherweise Detektorarrays bzw. Bildsensoren, welche beispielsweise Silizium-basierte CMOS-Bildsensoren sein können. Bei diesen Bildsensoren werden üblicherweise Farbfilterarrays bzw. Farbfilter eingesetzt, um mehrere Wellenlängenbereiche als Farbkanäle des sichtbaren Spektrums auf dem Bildsensor abzubilden. Dabei sind aus dem Stand der Technik unterschiedliche Anordnungen von Farbfiltern innerhalb der Farbfilterarrays bekannt. Bei den bekannten Kameras wird üblicherweise das nicht sichtbare infrarote Spektrum zusätzlich von einem, dem gesamten Bildsensor vorgeschalteten Cut-off-Filter, blockiert. Es gibt auch Anwendungen, in denen dieser Cut-off-Filter fehlt oder möglicherweise nur auf einzelnen Farbkanälen eingesetzt wird. Mindestens einer der Farbkanäle bildet dann zusätzlich zu dem sichtbaren Wellenlängenbereich oder aber exklusiv das von dem Bildsensor erfassbare InfrarotSpektrum ab. CMOS-Sensoren verfügen aber nur über eine sehr begrenzte Sensitivität im infraroten Wellenlängenbereich, wodurch ihre Einsetzbarkeit für eine Erfassung der Umgebung außerhalb des sichtbaren Spektrums begrenzt ist.
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Darüber hinaus sind aus dem Stand der Technik Kameravorrichtungen bekannt, welche Detektorarrays aufweisen, welche im infraroten Wellenlängenbereich und insbesondere im kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereich empfindlich sind. Hierzu beschreibt die
WO 2018/211354 A1 ein Bildgebungssystem umfassend eine aktive Beleuchtungsquelle zum Beleuchten eines Ziels in einem kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereich. Zudem umfasst das Bildgebungssystem ein entsprechendes Detektorarray mit einer Mehrzahl von Fotodetektoren, wobei jeder Fotodetektor die von dem Ziel reflektierte Strahlung im kurzwelligen infraroten Wellenbereich erfasst und die erfasste Strahlung in ein elektrisches Signal umwandelt. Dabei können die Fotodetektoren als sogenannte plasmonisch verstärkte Schottky-Fotodetektoren ausgebildet sein. Außerdem umfasst das Bildgebungssystem eine Ausleseschaltung, die mit dem Detektorarray gekoppelt ist und zum Auslesen der elektrischen Signale der Fotodetektoren verwendet wird, wobei die ausgelesenen elektrischen Signale in ein Bild des Ziels konvertierbar sind.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kameravorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, mittels welcher auf effiziente Weise zusätzlich Informationen der Umgebung ermittelt werden können. Des Weiteren soll ein Fahrzeug mit einer solchen Kameravorrichtung bereitgestellt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kameravorrichtung sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung für ein Fahrzeug umfasst ein Detektorarray, welches eine Mehrzahl von Fotodetektoren aufweist. Dabei sind die jeweiligen Fotodetektoren dazu eingerichtet, empfangene optische Strahlung von einem sichtbaren Wellenlängenbereich bis einschließlich eines kurzwelligen Infrarotbereichs in ein elektrisches Signal zu wandeln. Des Weiteren umfasst die Kameravorrichtung eine Auswerteeinrichtung zum Bestimmen von digitalen Bilddaten auf Grundlage der elektrischen Signale der jeweiligen Fotodetektoren. Ferner umfasst die Kameravorrichtung ein Filterarray, welches im optischen Pfad der optischen Strahlung vor dem Detektorarray angeordnet ist, wobei das Filterarray eine Mehrzahl von Filterelementen umfasst, wobei sich zumindest zwei der Filterelemente voneinander unterscheiden. Zudem sind die Filterelemente jeweils für zumindest einen vorbestimmten Wellenlängenbereich der empfangenen optischen Strahlung durchlässig.
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Die Kameravorrichtung kann in dem Fahrzeug, insbesondere einem Personenkraftwagen, eingesetzt werden. Insbesondere können mit der Kameravorrichtung Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs in Form der digitalen Bilddaten erfasst werden. Diese Bilddaten, welche die Objekte in der Umgebung des Fahrzeugs beschreiben, können von einem Fahrerassistenzsystem des Fahrzeugs genutzt werden. Darüber hinaus können die Bilddaten bzw. Bilder, welche mit der Kameravorrichtung bereitgestellt werden, zum Bereitstellen einer Anzeige im Fahrzeuginnenraum genutzt werden. Die Kameravorrichtung umfasst das Detektorarray, welches auch als Bildsensor bezeichnet werden kann. Dieses Detektorarray umfasst eine Mehrzahl von Fotodetektoren. Dabei können die Fotodetektoren in mehreren Zeilen und Spalten nebeneinander angeordnet sein. Diese Fotodetektoren sind sowohl für optische Strahlung bzw. Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich empfindlich als auch für kurzwellige Infrarotstrahlung. Mit anderen Worten kann mit den jeweiligen Fotodetektoren optische Strahlung ausgehend vom sichtbaren Wellenlängenbereich bis einschließlich des kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereichs erfasst werden. Das Detektorarray kann auch als Focal Plane Array (FPA) bezeichnet werden.
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Des Weiteren umfasst die Kameravorrichtung eine Auswerteeinrichtung bzw. eine Ausleseschaltung, mittels welcher ein digitales Bild bzw. die digitalen Bilddaten bereitgestellt werden. Diese digitalen Bilddaten werden auf Grundlage der elektrischen Signale der jeweiligen Fotodetektoren erzeugt. Somit kann beispielsweise als digitales Bild ein zweidimensionales Abbild der Umgebung bereitgestellt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zudem vorgesehen, dass die Kameravorrichtung ein Filterarray aufweist, welches in dem optischen Pfad der optischen Strahlung vor dem Detektorarray angeordnet ist. Das Filterarray kann also an der lichtsensitiven Seite des Detektorarrays angeordnet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung optische Linsen und/oder ein Objektiv aufweist, In diesem Fall kann das Filterarray zwischen dem Objektiv und dem Detektorarray angeordnet sein. Das Filterarray kann auch auf eine andere Weise so angeordnet sein, dass bevorzugt jedem Fotodetektor exakt ein Filterelement im optischen Pfad zugeordnet ist. Das Filterarray umfasst die Mehrzahl von Filterelementen, wobei jeweils ein Filterelement einem Fotodetektor zugeordnet sein kann. Dabei sind die jeweiligen Filterelemente für die vorbestimmten Wellenlängenbereiche der optischen Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich und/oder im infraroten Wellenlängenbereich durchlässig. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist unter dem Begriff „sichtbarer Wellenlängenbereich“ insbesondere der Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 750 nm zu verstehen. Des Weiteren ist im Rahmen der Erfindung unter der Bezeichnung „infraroter Wellenlängenbereich“ insbesondere der Wellenlängenbereich zwischen 750 mm und 1600 nm zu verstehen, also der Bereich kurzwelliger infraroter Strahlung.
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Mit dem Detektorarray kann somit einerseits optische Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich erfasst werden. Durch das Filterarray, welches die Filterelemente umfasst, können zudem jeweilige Farbkanäle und/oder Kanäle im infraroten Wellenlängenbereich bereitgestellt werden. Somit wird es ermöglicht, dass mit der Kameravorrichtung einerseits der sichtbare Wellenlängenbereich und andererseits auch der infrarote erfasst werden kann. Somit können auf effiziente Weise mit einer einzigen Kameravorrichtung zusätzliche Informationen aus der Umgebung des Fahrzeugs bereitgestellt werden.
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Bevorzugt weist das Filterarray als die Filterelemente Farbfilterelemente auf, wobei die Farbfilterelemente für zumindest einen vorbestimmten Wellenlängenbereich der optischen Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässig sind. Die jeweiligen Farbfilterelemente können beispielsweise für einen roten Wellenlängenbereich bzw. für einen Wellenlängenbereich, welcher vom Menschen als rotes Licht wahrgenommen wird, durchlässig sein. Es kann auch ein Farbfilterelement vorgesehen sein, welches für den blauen Wellenlängenbereich bzw. für einen Wellenlängenbereich, welcher vom Menschen als blaues Licht wahrgenommen wird, durchlässig ist. Außerdem kann ein Farbfilterelement vorgesehen sein, welches für den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässig ist. Grundsätzlich können beliebige Wellenlängenbereiche gewählt werden und somit entsprechende Farbkanäle im sichtbaren Wellenlängenbereich bereitgestellt werden. Dabei ist es nicht notwendigerweise vorgesehen, dass die Farbkanäle vom Menschen direkt wahrnehmbar sind.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Filterarray als die Filterelemente zudem Infrarotfilterelemente auf, welche für zumindest einen vorbestimmten Wellenlängenbereich der optischen Strahlung im kurzwelligen Infrarotbereich durchlässig sind. Das Filterarray kann also neben den Farbfilterelementen auch die Infrarotfilterelemente aufweisen. Dabei ist das Infrarotfilterelement für einen Bereich des infraroten Spektrums durchlässig. Dieser Bereich kann sich beispielsweise vom Ende des sichtbaren Wellenlängenbereichs bis einschließlich der kurzwelligen Infrarotstrahlung erstrecken. Durch diese Infrarotfilterelemente können auch die optischen Strahlungen im infraroten Wellenlängenbereich bzw. bis einschließlich des kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereichs zuverlässig erfasst werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Filterarray als die Filterelemente zudem Kombinationsfilterelemente, welche für einen Wellenlängenbereich der optischen Strahlung von dem sichtbaren Wellenlängenbereich bis einschließlich des kurzwelligen Infrarotbereichs durchlässig sind. Das Filterarray kann also neben den Farbfilterelementen und den Infrarotfilterelementen auch Kombinationsfilterelemente aufweisen. Mit anderen Worten können die jeweiligen Filterelemente also als Farbfilterelemente, Infrarotfilterelemente oder Kombinationsfilterelemente ausgebildet sein. Die Kombinationsfilterelemente können für einen Teil des sichtbaren Wellenlängenbereichs und für den infraroten Wellenlängenbereich bis einschließlich des kurzwelligen Infrarotbereichs durchlässig sein. Das Kombinationsfilterelement kann auch durchlässig für den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich und den infraroten Wellenlängenbereich sein. Derartige Kombinationsfilterelemente können sowohl zum Filtern des sichtbaren Wellenlängenbereichs bzw. eines Teilbereichs davon als auch für den infraroten Wellenlängenbereich bzw. eines Teilbereichs davon genutzt werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die jeweiligen Fotodetektoren in dem sichtbaren Wellenlängenbereich und in dem kurzwelligen Infrarotbereich eine ähnliche Empfindlichkeit auf. Mit anderen Worten sollen die jeweiligen Fotodetektoren in dem sichtbaren Wellenlängenbereich, welche sich beispielsweise von 380 nm bis hin zu 750 nm erstrecken kann, eine ähnliche Empfindlichkeit aufweisen wie in dem infraroten Wellenlängenbereich, welcher sich beispielsweise von 750 nm bis hin zu 1600 nm erstrecken kann. Insbesondere können die jeweiligen Fotodetektoren in dem sichtbaren Wellenlängenbereich und in dem infraroten Wellenlängenbereich eine Quanteneffizienz aufweisen, welche größer als 10 % ist. Somit kann sowohl der sichtbare Wellenlängenbereich als auch der infrarote Wellenlängenbereich mit einer ausreichenden Empfindlichkeit erfasst werden.
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Bevorzugt sind die jeweiligen Fotodetektoren in Halbleitertechnologie gefertigt und weisen eine Metallschicht zum Absorbieren der optischen Strahlung auf. Beispielsweise können die jeweiligen Fotodetektoren auf CMOS-Basis gefertigt sein und zusätzlich eine Empfindlichkeit bzw. Sensitivitäten in dem kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereich aufweisen. Ermöglicht werden kann dies beispielsweise durch so genannte Hot-carrier-Fotodetektoren, die eine zusätzliche Metallschicht aufweisen. Mit dieser Metallschicht können Photonen der optischen Strahlung absorbiert werden und dabei Elektronen ausgelöst werden. Dadurch können auch außerhalb der Silizium-Bandlücke Photonen detektiert werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Fotodetektoren gemäß der Anmeldung
WO 2018/211354 A1 ausgebildet sind. Die Fotodetektoren können plasmonische Fotodetektoren (plasmonic photodetector) und insbesondere als sogenannte plasmonisch verstärkte Schottky-Fotodetektoren (plasmonic enhanced Schottky photodetector) ausgebildet sein. Hierbei haben entsprechende Versuche gezeigt, dass derartige Fotodetektoren von dem sichtbaren Wellenlängenbereich bis einschließlich des kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereichs eine ausreichende Empfindlichkeit aufweisen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die jeweiligen Fotodetektoren dazu eingerichtet, die optische Strahlung in einem Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 1600 nm in das elektrische Signal zu wandeln.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Detektorarray zudem optische Bilddetektoren, wobei die Bilddetektoren dazu eingerichtet sind, nur die optische Strahlung in dem sichtbaren Wellenlängenbereich in ein elektrisches Signal zu wandeln. Es kann also vorgesehen sein, dass das Detektorarray sowohl Fotodetektoren als auch die Bilddetektoren umfasst. Dabei sind die Fotodetektoren sowohl für den sichtbaren Wellenlängenbereich als auch für den infraroten Wellenlängenbereich empfindlich. Die Bilddetektoren sind dabei nur für den sichtbaren Wellenlängenbereich empfindlich. Diese Bilddetektoren können analog zu den Fotodetektoren einer üblicherweise verwendeten Kamera ausgebildet sein.
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Wie bereits erläutert, kann das Filterarray der Kameravorrichtung die Farbfilterelemente, die Infrarotfilterelement und/oder die Kombinationsfilterelemente als Filterelemente aufweisen. Dabei kann jeweils eines dieser Filterelemente genau einem Fotodetektor zugeordnet sein. Das Filterarray kann als Elemente 2x2 Filterelemente aufweisen, die in Zeilen und Spalten nebeneinander bzw. übereinander angeordnet sind. Zudem kann die Kameravorrichtung ein Objektiv oder optische Linsen zum Beugen der optischen Strahlung aufweisen. Dabei kann das Objektiv oder die optischen Linsen im optischen Pfad der optischen Strahlung vor dem Filterarray angeordnet sein.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung ein weiteres Filterarray in dem optischen Pfad aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann die Kameravorrichtung zusätzlich zu dem Filterarray ein globales Filter aufweisen. Ein solches globales Filter kann dazu ausgebildet sein, die optische Strahlung für alle Pixel bzw. Fotodetektoren zu filtern. Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung in dem optischen Pfad eine Filtermaske aufweist. Diese Filtermaske kann Pixel-selektiv sein bzw. die optische Strahlung nur für einzelne Fotodetektoren filtern. Dies kann beispielweise bedeuteten, dass die Filtermaske einen Bereich aufweist, welcher 2x2 Fotodetektoren zugeordnet ist. Dabei kann der Bereich der Filtermaske die optische Strahlung für drei dieser Fotodetektoren filtern und für einen Fotodetektor nicht. Die Filtermaske kann beispielsweise als I R-Cut-off Filter ausgebildet sein.
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Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Kameravorrichtung. Das Fahrzeug kann insbesondere als Personenkraftwagen ausgebildet sein. Wie bereits eingangs erläutert, können die Bilddaten, die mit der Kameravorrichtung bereitgestellt werden, zur Objekterkennung genutzt werden und somit beispielsweise Fahrerassistenzsysteme des Fahrzeugs auf Grundlage der Bilddaten angesteuert werden.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die digitalen Bilddaten zum Bereitstellen einer Anzeige in dem Innenraum des Fahrzeugs genutzt werden.
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Die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Kameravorrichtung vorgestellten bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen sowie unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, welches eine Kameravorrichtung aufweist;
- 2 eine schematische Darstellung des Aufbaus der Kameravorrichtung, welche ein Filterarray, ein Detektorarray sowie eine Auswerteeinrichtung aufweist;
- 3a bis 3f unterschiedliche Durchlasskennlinien von unterschiedlichen Filterarrays.
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In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Fahrzeug 1, welches vorliegend als Personenkraftwagen ausgebildet ist, in einer Draufsicht. Das Fahrzeug 1 umfasst ein Sensorsystem 2, welches beispielsweise Teil eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs 1 sein kann. Das Sensorsystem 2 umfasst wiederum eine Recheneinrichtung 3, welche beispielsweise durch ein elektronisches Steuergerät des Fahrzeugs 1 gebildet sein kann. Des Weiteren umfasst das Sensorsystem 2 eine Kameravorrichtung 4, mittels welcher eine Umgebung 5 des Fahrzeugs 1 erfasst werden kann. Insbesondere können mit der Kameravorrichtung 4 digitale Bilder bzw. Bilddaten bereitgestellt werden, welche die Umgebung 5 beschreiben.
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2 zeigt in einer stark vereinfachten schematischen Darstellung den Aufbau der Kameravorrichtung 4. Die Kameravorrichtung 4 umfasst ein Detektorarray 6, welches eine Mehrzahl von Fotodetektoren 7 aufweist. In der vorliegend stark vereinfachten und beispielhaften Darstellung umfasst das Detektorarray 6 nur vier Fotodetektoren 7. Üblicherweise kann das Detektorarray 6 mehrere tausend oder mehrere Millionen Fotodetektoren 7 aufweisen, welche in mehreren Zeilen und Spalten nebeneinander angeordnet sind. Dabei sind die jeweiligen Fotodetektoren 7 dazu eingerichtet, optische Strahlung zu empfangen. Des Weiteren sind die jeweiligen Fotodetektoren 7 dazu eingerichtet, die optische Strahlung für einen Wellenlängenbereich von dem sichtbaren Wellenlängenbereich bis einschließlich des kurzwelligen Infrarotbereichs in ein elektronisches Signal zu wandeln. Im Vergleich zu bekannten Bildsensoren weisen also die jeweiligen Fotodetektoren zusätzlich eine Empfindlichkeit im infraroten Wellenlängenbereich auf. Insbesondere können die jeweiligen Fotodetektoren 7 in einem Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 1600 nm empfindlich sein. Die jeweiligen elektrischen Signale, welche mit den Fotodetektoren 7 erzeugt werden, werden an eine Auswerteeinrichtung 8 der Kameravorrichtung 4 übertragen. Mittels der Auswerteeinrichtung 8 kann dann ein digitales Bild bzw. ein Bildsignal bereitgestellt werden, welches die Umgebung 5 beschreibt.
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Des Weiteren umfasst die Kameravorrichtung 4 ein Filterarray 9, welches in einem optischen Pfad 10 der optischen Strahlung vor dem Detektorarray 6 angeordnet ist. Dabei umfasst das Filterarray eine Mehrzahl von Filterelementen 11, 12, 13, wobei jeweils eines der Filterelemente 11, 12, 13 einem Fotodetektor 7 zugeordnet ist. In dem vorliegenden, stark vereinfachten Beispiel umfasst das Filterarray 9 als Filterelemente 11, 12, 13 Farbfilterelemente 11, welche durchlässig für bestimmte Wellenlängenbereiche des sichtbaren Lichts sind. Beispielsweise können diese Farbfilterelemente 11 durchlässig für rotes Licht oder blaues Licht sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Farbfilterelemente 11 für den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässig sind. Des Weiteren umfasst das Filterarray 9 ein Infrarotfilterelement 12, welches für den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Vorliegend wird unter dem infraroten Wellenlängenbereich beispielsweise ein Wellenlängenbereich vom Ende des sichtbaren Wellenlängenbereichs bis einschließlich des kurzwelligen infraroten Wellenlängenbereichs, insbesondere einen Wellenlängenbereich zwischen 750 nm und 1600 nm, verstanden. Außerdem umfasst das Filterarray 9 ein Kombinationsfilterelement 13, welches sowohl für einen Wellenlängenbereich im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch für den infraroten Wellenlängenbereich oder einen Teilbereich davon durchlässig ist. Die Anzahl, die Auswahl und die Anordnung der Filterelemente 11, 12, 13 ist rein beispielhaft zu verstehen.
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Die 3a bis 3f beschreiben unterschiedliche Durchlasskennlinien 14 bis 20 der Elemente 11, 12, 13 für unterschiedlich ausgestaltete Filterarrays 9. Dabei ist auf der Abszisse jeweils die Wellenlänge λ und auf der Ordinate die relative Transmission T aufgetragen. Dabei sind beispielhaft jeweils die Durchlasskennlinien 14 bis 20 für vier der Filterelemente 11, 12, 13 gezeigt. Das Filterarray 9 kann in der realen Ausführung jeweilige Gruppen von diesen vier Filterelementen 11, 12, 13 umfassen. Es kann zudem vorgesehen sein, dass die Kameravorrichtung 4 weitere Filterarrays 9 aufweist, welche in dem optischen Pfad 10 angeordnet sind. Zudem kann in dem optischen Pfad 10 ein globales Filter angeordnet sein, welches die optische Strahlung für alle Fotodetektoren 7 filtert. Ferner kann die Kameravorrichtung 4 eine Filtermaske aufweisen, welche die optische Strahlung selektiv für einzelne der Fotodetektoren 7 filtert. Durch die Kombination von zumindest einem Filterarray 9, zumindest einem globalen Filter und/oder zumindest einer Filtermaske können die Durchlasskennlinien 14 bis 20 vorgegeben werden.
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In dem Beispiel von 3a umfasst das Filterarray 9 ein Farbfilterelement 11, welches für optische Strahlung im blauen Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist durch die Durchlasskennlinie 14 veranschaulicht. Darüber hinaus umfasst das Filterarray 9 ein Farbfilterelement 11, welches für optische Strahlung im roten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinie 15 veranschaulicht. Außerdem umfasst das Filterarray 9 ein klares Farbfilterelement 11, welches für den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinie 16 veranschaulicht. Außerdem umfasst das Filterarray 9 ein Infrarotfilterelement 12, welches durch die Durchlasskennlinie 17 veranschaulicht ist.
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3b beschreibt die Durchlasskennlinien 14, 15, 15, 18 für ein weiteres Filterarray 9. Auch hier umfasst das Filterarray 9 Farbfilterelemente 11, welche für das blaue Licht und das rote Licht durchlässig sind. Außerdem umfasst das Filterarray 9 ein klares Farbfilterelement. Diese Farbfilterelemente 11 sind vorliegend durch die Durchlasskennlinien 14, 15, 16 veranschaulicht. Des Weiteren umfasst das Filterarray 9 ein Kombinationsfilterelement 13, welches sowohl für den sichtbaren Wellenlängenbereich als auch für den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinie 18 veranschaulicht.
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3c zeigt die Durchlasskennlinien 14, 15, 17, 18 für ein Filterarray 9 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dieses Filterarray 9 umfasst Farbfilterelemente 11, welche für das blaue Licht und das rote Licht durchlässig sind. Dies ist durch die Durchlasskennlinien 14 und 15 veranschaulicht. Des Weiteren umfasst das Filterarray 9 ein Infrarotfilterelement 12, welches durch die Durchlasskennlinie 17 veranschaulicht ist. Schließlich umfasst das Filterarray 9 ein Kombinationsfilterelement 13, welches sowohl für den sichtbaren Wellenlängenbereich als auch für den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist durch die Durchlasskennlinie 18 veranschaulicht.
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3d zeigt die Durchlasskennlinien für ein Filterarray 9 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dieses Filterarray 9 umfasst ein Kombinationsfilterelement 20, welches einerseits für den blauen Wellenlängenbereich und andererseits für den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist (Durchlasskennlinie 20). Außerdem umfasst das Filterarray 9 ein Infrarotfilterelement 12, welches durch die Durchlasskennlinie 17 veranschaulicht wird. Ferner umfasst das Filterarray 9 ein Kombinationsfilterelement 13, welches für den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich und den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist durch die Durchlasskennlinie 18 veranschaulicht. Darüber hinaus umfasst das Filterarray 9 ein Kombinationsfilterelement 13, welches für den roten Wellenlängenbereich und den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinie 19 veranschaulicht.
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3e zeigt die Durchlasskennlinien für ein Filterarray 9 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dieses Filterarray 9 umfasst Farbfilterelemente 11, welche für das blaue Licht und für das rote Licht durchlässig sind. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinien 14 und 15 veranschaulicht. Darüber hinaus umfasst das Filterarray 9 zwei Kombinationsfilterelemente 13, welche sowohl für das Licht im sichtbaren Wellenlängenbereich als auch für die infrarote Strahlung durchlässig sind. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinie 18 veranschaulicht.
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3f zeigt die Durchlasskennlinien für ein Filterarray 9 gemäß einer weiteren Ausführungsform. Dieses Filterarray 9 umfasst ein Farbfilterelement 11, welches für die blaue Strahlung durchlässig ist (Durchlasskennlinie 14). Des Weiteren umfasst das Filterarray 9 ein klares Farbfilterelement 11 (Durchlasskennlinie 16). Außerdem umfasst das Filterarray 9 ein Infrarotfilterelement 12 (Durchlasskennlinie 17). Schließlich umfasst das Filterarray 9 ein Kombinationsfilterelement, welches sowohl für den roten Wellenlängenbereich als auch für den infraroten Wellenlängenbereich durchlässig ist. Dies ist vorliegend durch die Durchlasskennlinie 19 veranschaulicht.
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Die in den 3a bis 3f beschriebenen Filterarrays 9 bzw. deren Durchlasskennlinien 14 bis 20 stellen mögliche Ausgestaltungen des Filterarrays 9 dar. Grundsätzlich sind auch weitere Kombinationen der Elemente 11, 12, 13 denkbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2018/211354 A1 [0004, 0016]
