專利名稱：用于車輛的攝像機的制作方法
用于車輛的攝像機
背景技術(shù)：
車輛中的視頻系統(tǒng)尤其用于實現(xiàn)不同的主要駕駛員輔助系統(tǒng)，例如夜視系統(tǒng)、警告視頻系統(tǒng)、車道識別、光輔助等等。在此，攝像機透過車窗、尤其是前窗來檢測車輛周圍環(huán)境。在此，一般將物距設(shè)置為無窮遠。因此在任何情況下都不清晰地成像具有有限物距的其他區(qū)域。此外，攝像機用于次要功能是已知的，例如探測窗外側(cè)上的雨滴，為此一般光、尤其是頂輻射入射到窗中并且通過攝像機的成像器來探測。在此，可以設(shè)置用于這種輻射的單獨的成像器區(qū)域。然而這樣的系統(tǒng)需要特定于車輛或特定于窗的額外開銷。US 2007/0096010A1示出一種作為CXD元件或CMOS元件的多功能光學(xué)傳感器，其敏感面劃分成設(shè)置用于不同功能的子區(qū)域。在此，微透鏡或者微棱鏡置于各個像素前面，以便實現(xiàn)所期望的成像特性、尤其是聚焦特性。因此，整個光學(xué)器件由這些微透鏡或微棱鏡構(gòu)成。然而，為此部分地需要微棱鏡的昂貴的并且特定于車輛的構(gòu)型。例如由DE 10323560A1也公開了通過具有統(tǒng)一的成像器的攝像機來檢測不同的檢測區(qū)域。在此，一方面通過第一成像器區(qū)域來檢測車輛外部的區(qū)域用于駕駛員輔助功能。 此外，通過鏡、尤其是凸面鏡來檢測車輛上方的區(qū)域、尤其是垂直上方的區(qū)域。由此，可以根據(jù)圖像信號來產(chǎn)生亮度信號。通過這樣的系統(tǒng)，可以將唯一的成像器或圖像傳感器的多種用途用于多個功能。然而，由于例如外部的或者設(shè)置在攝像機鏡頭前面的附加凸面鏡或者其他光學(xué)裝置而造成顯著裝置耗費是必需的。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，在鏡頭與成像器之間設(shè)有附加光學(xué)器件，所述附加光學(xué)器件針對成像器的不同的成像器區(qū)域或敏感面子區(qū)域具有不同的成像特性或成像功能。所述不同的成像特性可以尤其是不同的焦距和/或物距。因此，根據(jù)本發(fā)明，通過由鏡頭和設(shè)置在鏡頭后面的附加光學(xué)器件構(gòu)成的光學(xué)布置，對于成像器的不同的成像器區(qū)域或子區(qū)域構(gòu)造不同的焦距和/或物距。在此，不同的成像器區(qū)域?qū)?yīng)于攝像機的不同的檢測區(qū)域。因此，可以借助同一成像器在不同的成像器區(qū)域中實施不同的功能。在此，對于整個成像器使用統(tǒng)一的鏡頭，其中，通過附加光學(xué)器件實現(xiàn)不同的聚焦或由于不同的物距引起的不同圖像平面的補償。附加光學(xué)器件可以有利地直接固定在成像器或成像器保持裝置上。附加光學(xué)器件可以尤其具有光學(xué)微元件，例如微透鏡或微棱鏡，附加光學(xué)器件還可以具有光導(dǎo)管和反射隔板，所述光導(dǎo)管和反射隔板分別專門針對一個像素或多個像素實現(xiàn)所期望的成像特性。 特別地，光學(xué)微元件可以分別分配給一個像素，并且對于不同的子區(qū)域或成像器區(qū)域可以設(shè)有不同的光學(xué)裝置。因此，與例如DE 10323560A1中不同地，附加光學(xué)器件不是設(shè)置在鏡頭前面，而是設(shè)置在鏡頭與成像器之間，尤其是直接設(shè)置在成像器或成像器保持裝置上，其中，優(yōu)選聚焦到不同的物距上。與us 2007/0096010A1中不同地，設(shè)有附加的鏡頭。
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根據(jù)本發(fā)明，一個成像器區(qū)域不裝配微元件，而另一個成像器區(qū)域裝配微元件。然而，根據(jù)本發(fā)明，也可以針對整個成像器區(qū)域設(shè)置光學(xué)微元件，其中，所述微元件針對不同的成像器區(qū)域具有不同的成像特性。根據(jù)一個特別優(yōu)選的構(gòu)型，光學(xué)微裝置可以補償不同的圖像平面，所述不同的圖像平面是由于不同檢測區(qū)域的不同物距、尤其是無窮遠的物距和有限的物距而得到的。例如，無窮遠的物距可以分配給第一成像器區(qū)域而有限的目標距離可以分配給第二成像器， 其中，第二成像器區(qū)域具有向后偏移的圖像平面，其根據(jù)本發(fā)明通過附加光學(xué)器件的光學(xué)裝置或微裝置的更強的聚焦來補償。為此，可以例如在第二成像器區(qū)域的第二像素上設(shè)置具有間距保持單元的微透鏡堆，和/或覆蓋(Ubergreifend)多個像素的棱鏡或微透鏡，或者間距保持單元上的微透鏡。根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)了一些優(yōu)點。如此能夠?qū)崿F(xiàn)具有簡單鏡頭而不使用開銷較大的附加裝置的攝像機，例如僅僅具有固定在散射光闌上的用于偏轉(zhuǎn)檢測區(qū)域的附加的鏡。因此， 攝像機可以設(shè)有用于不同車輛類型的攝像機保持裝置，其中，僅需專門匹配成像器，或者對于不同的車輛甚至也可以使用統(tǒng)一的成像器，其方式是，聚焦或調(diào)整到相關(guān)區(qū)域(例如，窗表面)上，其方式是，在成像器接通時使相關(guān)區(qū)域清晰，其方式是，或者在攝像機保持裝置中調(diào)節(jié)攝像機連同攝像機殼體和/或在攝像機殼體內(nèi)調(diào)節(jié)成像器與鏡頭的組合，所述殼體固定地設(shè)置在窗的對面。替換地或附加地，還可以在附加光學(xué)器件上并排地設(shè)置具有不同物距的多個光學(xué)微裝置，例如微透鏡，其中總有一個正確地聚焦。有利地，附加光學(xué)器件不需要額外的結(jié)構(gòu)空間，可簡單地安裝并且不容忍景深波動。此外，根據(jù)本發(fā)明，主要的駕駛員輔助功能不會受到次要功能干擾。另一優(yōu)點在于，對根據(jù)本發(fā)明的附加光學(xué)器件的機械公差的要求不像僅僅使用靠近成像器的光學(xué)裝置(例如微透鏡)時那么高。因此，可以例如通過覆蓋多個像素的附加光學(xué)裝置或微裝置(例如較大的微透鏡或較大的棱鏡)來實現(xiàn)相對于制造公差的更高不敏感性。由于其接近或在技術(shù)上類似于迄今常用的微透鏡結(jié)構(gòu)，可以以相對較小的改變耗費從持續(xù)的批量制造中得到這樣的附加的光學(xué)裝置。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)相對于具有通過設(shè)置在鏡頭前面的具有不同物距的附加光學(xué)器件進行聚焦的系統(tǒng)是有利的，因為這樣的系統(tǒng)相對耗費并且需設(shè)計用于各特定的車窗或車輛，這會導(dǎo)致相應(yīng)的成本開銷。根據(jù)本發(fā)明，可以僅僅在一些像素上施加微透鏡，從而相對于現(xiàn)有系統(tǒng)僅僅省略一些微透鏡。此外，還可以堆疊本身已知的微透鏡，以便實現(xiàn)改變的聚焦特性。在此，通過透鏡的選擇和/或透鏡之間的間距保持單元的選擇，也可以容易地均衡成像器的邊緣區(qū)域中的成像誤差或者關(guān)于前窗上的聚焦范圍的差別。根據(jù)本發(fā)明，作為主要功能，可以尤其實施不同駕駛員輔助系統(tǒng)的空間監(jiān)視或攝像機周圍環(huán)境的檢測，尤其是夜視裝置、車道識別、例如其他交通參與者的檢測的交通空間監(jiān)視、光輔助、軌跡識別、交通標記識別等等。附加功能或次要功能尤其可以是車窗外側(cè)的檢測，例如用于雨滴探測或覆蓋物(Beschlag)識別。因此，用于所述第二功能的第二子區(qū)域可以聚焦到短得多的物距上，這可以借助根據(jù)本發(fā)明的附加光學(xué)器件適合地實現(xiàn)。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的施加在車窗上的攝像機；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的攝像機的光程的示意圖；圖3示出具有用作根據(jù)本發(fā)明的附加光學(xué)器件的微透鏡布置的成像器的立體圖；圖4示出根據(jù)一個實施方式的根據(jù)本發(fā)明的附加光學(xué)器件的構(gòu)型，具有光導(dǎo)管；圖5示出根據(jù)一個實施方式的附加光學(xué)器件，其具有由微透鏡構(gòu)成的塊，所述微透鏡具有光導(dǎo)管；圖6示出附加光學(xué)器件的一個實施方式，其具有覆蓋多個像素、具有間距保持單元的透鏡；圖7示出附加光學(xué)器件的另一個實施方式，其具有透鏡和間距保持單元；圖8示出附加光學(xué)器件的一個實施方式，其具有更高的透鏡和間距保持單元；圖9示出附加光學(xué)器件的一個實施方式，其具有多個由微透鏡構(gòu)成的堆；圖10示出附加光學(xué)器件的另一個實施方式，其具有多個由微透鏡構(gòu)成的、具有可變堆高度的堆；圖11示出附加光學(xué)器件的一個實施方式，其具有附加棱鏡；圖12示出附加光學(xué)器件的一個實施方式，其具有反射隔板；圖13示出附加光學(xué)器件的一個實施方式，其具有由光導(dǎo)體構(gòu)成的束；圖14示出圖13的仰視圖；以及圖15示出背對圖13的實施方式的仰視圖，對于每個光電二極管具有多個光導(dǎo)管。
具體實施例方式根據(jù)圖1，攝像機1施加在車窗2的窗內(nèi)側(cè)加上。為此設(shè)有攝像機保持裝置3，其能夠?qū)崿F(xiàn)例如在車輛縱向上、即車輛的X方向上或者也在與車輛縱向略微偏離的方向上、 例如也在X-Z平面內(nèi)調(diào)節(jié)攝像機1，其中，Z是垂直方向或者車輛高度方向。在圖1中為此示意性地示出了固定在車窗2上的外部保持框架3a以及可在所述外部保持框架內(nèi)調(diào)節(jié)的框架內(nèi)部部件北，所述外部保持框架3a和框架內(nèi)部部件北一起形成保持框架3。重要的是，不僅可以與車窗2平行地調(diào)節(jié)攝像機1，而且也可以與車窗2不平行地調(diào)節(jié)攝像機1。車窗2可以尤其是前窗，但例如也可以是后窗。攝像機1施加在車輛內(nèi)部空間4的內(nèi)部。所述攝像機在基本上表示一個空間角的第一檢測區(qū)域5中檢測車輛周圍環(huán)境6的一部分用于不同的主要功能，并且在第二檢測區(qū)域7中檢測窗外側(cè)2b的區(qū)域9用于一個或多個次要功能。在此，第一檢測區(qū)域5可以用于不同的駕駛員輔助系統(tǒng)，尤其是檢測車輛周圍環(huán)境6的一部分以顯示在顯示裝置上，特別是也用于夜視系統(tǒng)，和/或用于距離探測、車道檢測、交通標志識別以及檢測其他交通參與者。在第二檢測區(qū)域7上，可以作為次要功實現(xiàn)車窗2的窗外側(cè)2b的探測(例如作為雨水探測器)，或者窗外側(cè)2b上的相關(guān)覆蓋物的探測。攝像機1具有攝像機殼體10、具有例如合適的透鏡布置的鏡頭11以及成像器12 或成像器芯片，所述成像器12或成像器芯片作為CCD或CMOS部件以已知的方式具有敏感面，所述敏感面具有像素布置。此外設(shè)有散射光闌14，其施加在攝像機1與車窗2的窗內(nèi)側(cè)加之間。成像器12因此在其敏感表面12-1上具有用于第一檢測區(qū)域5的第一成像器區(qū)域1 和用于窗外側(cè)2b的檢測區(qū)域9的第二成像器區(qū)域12b。
檢測區(qū)域5和7可以是通過攝像機1外部的附加光學(xué)裝置進一步確定的。根據(jù)圖 1，鏡8設(shè)置在攝像機1前面，例如施加在散射光闌14處，所述鏡8向上和/或向前偏轉(zhuǎn)檢測區(qū)域7。根據(jù)本發(fā)明，鏡8在此可以被構(gòu)造成平的并且因此不改變聚焦。在鏡8的所示應(yīng)用中，第二檢測區(qū)域7位于第一檢測區(qū)域5下方并且成像器12的敏感表面12-1上的第二成像器區(qū)域12b設(shè)置在第一成像器區(qū)域12b上方。補充地示出了改變的實施方式的構(gòu)型，其中，不設(shè)置鏡8 ；在此情形中，第二檢測區(qū)域7'設(shè)置在第一檢測區(qū)域5上方并且檢測窗外側(cè)2b上的區(qū)域9'，其中，不同于所示出的那樣，第二成像器區(qū)域 12b設(shè)置在第一成像器區(qū)域1 下方。根據(jù)本發(fā)明，在攝像機1中，在鏡頭11與成像器12之間，靠近成像器12地設(shè)有附加光學(xué)器件15，在以下附圖中根據(jù)不同的實施方式更詳細地描述了所述附加光學(xué)器件15。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的基本構(gòu)思和根據(jù)本發(fā)明的靠近成像器的附加光學(xué)器件15 的作用原理。在圖2中示意性地在光軸A上在零點0中簡化地作為垂直于光軸A的平面示出了鏡頭11和鏡頭11的焦距f，所述鏡頭用作主要光學(xué)器件并且在圖2中首先觀察。此外，示出了窗外側(cè)2b的區(qū)域9的物距g9以及所屬的像距b9。區(qū)域9中的物體、例如雨滴因此以已知的方式根據(jù)所述光程示圖成像在像距b9上。此外，攝像機1在其第一檢測區(qū)域5中以無窮遠的物距來檢測車輛周圍環(huán)境6的區(qū)域，這些區(qū)域因此成像在更短的像距M上，如果不考慮作為次要光學(xué)器件的附加光學(xué)器件15，則所述像距M首先與鏡頭11的焦距f 一致。在此，略微夸張地描繪所示出的角度和大小比例，以便說明性地強調(diào)所基于的原理。在圖2中示出的光程說明由于兩個檢測區(qū)域5和7的不同物距，在使用共同的鏡頭11時產(chǎn)生偏移的圖像平面。根據(jù)本發(fā)明，這通過用作次要光學(xué)器件的附加光學(xué)器件15來均衡或補償，使得窗外側(cè)2b的區(qū)域9和具有無窮遠物距的車輛周圍環(huán)境6可以共同成像在成像器12上。為此，根據(jù)本發(fā)明，在鏡頭11與成像器12之間設(shè)有附加光學(xué)器件15，其中，附加光學(xué)器件15尤其是直接施加在成像器12的表面上的。對于成像器12的敏感表面12-1的子區(qū)域12a和12b，附加光學(xué)器件15被不同地構(gòu)造并且因此可以劃分成不同地構(gòu)造的第一光學(xué)附加裝置1 和第二光學(xué)附加裝置15b， 其中，例如也可以省去兩者中的一個，尤其是第一光學(xué)附加裝置15a，則第二光學(xué)附加裝置 15b導(dǎo)致較強的聚焦，以便將第二圖像平面向前移到成像器12的敏感表面12-1上。在實施方式中，附加裝置15a、Mb在此有利地是光學(xué)微裝置。附加光學(xué)器件15有利地特定于像素地構(gòu)造并且具有分別檢測一個像素或多個像素或分配給這些像素的裝置。圖3至13示出相應(yīng)的構(gòu)型。在圖4中示出了成像器12的具有兩個像素18a、18b的區(qū)域，這些像素以已知的方式通過微結(jié)構(gòu)化構(gòu)造。原則上，在此成像器12可以被構(gòu)造為CMOS或CXD元件。像素18a、 18b尤其可以設(shè)有不同的彩色濾鏡，以便實現(xiàn)用于相應(yīng)功能的顏色差別，例如作為Bayer格式圖像(Bayer-Pattern)。圖3在立體圖中示出具有附加光學(xué)器件15的第一光學(xué)裝置的第一成像器區(qū)域12a，其中，所述布置的第一像素18a例如形成Bayer格式圖像。在此，對于第一成像器區(qū)域12a中的每個第一像素18a，即對于具有無窮遠物距的檢測區(qū)域5，在相應(yīng)的光電二極管20上方分別直接施加一個微透鏡22作為第一光學(xué)裝置。微透鏡22由透明材料制成，其中，其表面設(shè)計——即直徑、高度和曲率與其材料的折射率相匹配，以便以適當(dāng)?shù)姆绞綄⑷肷涞妮椛浼轿挥谄湎路降墓怆姸O管20上。微透鏡22 在此例如容納或固定在暴露的門極(exposure gateS)23上。此外還示出了漏極Μ。根據(jù)圖4，第一成像器12a中的微透鏡22直接固定在像素18a上或者例如暴露的門極23上。在具有第二像素18b的、焦距更大的第二成像器區(qū)域12b中，在光導(dǎo)體沈、尤其是光導(dǎo)管沈上施加了另外的光學(xué)微裝置，在此是微透鏡22，所述光導(dǎo)管沈又施加在像素 18b的暴露的門極23上。光導(dǎo)管沈因此用作具有位于內(nèi)部的輻射引導(dǎo)的間隔塊。光導(dǎo)管例如可以被構(gòu)造為由透明材料制成的實心圓柱體或者被構(gòu)造為空心圓柱體；特別地，能夠以玻璃纖維來構(gòu)造光導(dǎo)管26。在圖1的布置中，例如作為成像器12前面的主要固定聚焦光學(xué)器件的鏡頭11 的焦距f的值是f = 7mm,并且成像器12或敏感表面12_1的高度是B = 512x5. 6ym = 2. 87mm，其中，在第二成像器區(qū)域12b上清晰地成像區(qū)域9。因此，可供主圖像使用的高度是
Bp = 482x5. 6 μ m = 2. 70讓。通過焦距f和所期望的最佳清晰度距離(ScMrfeabstand)、
即物距(Gegen-standsweite/Objektweitek來確定透鏡11的主要固定聚焦光學(xué)器件與成像器12之間的距離或像距b。存在以下關(guān)系l/f =l/b+l/g，即b = fg/(g_f) f，對于 g >> f，即g比f大得多，這在駕駛員輔助功能中&g 20000mm來實現(xiàn)。相反，到窗外側(cè)2b的區(qū)域9的距離或物距gs小得多，例如，gs ^ 80mm。因此，在成像器11到鏡頭11的距離不變的情況下，對于最終得到的整體光學(xué)布置11、15的焦距fK， 可以得到 l/fK = l/b+1/gs,即 fK = l/(l/gs+l/b) = l/(l/gs+(l/f-l/g)) 6. 439mm。因此，通過連同框架內(nèi)部部件北一起相對于施加在車窗2上的保持框架3a調(diào)節(jié)攝像機1和/或通過在不與車窗2平行的方向上、即不僅在Y方向(車輛橫向)上并且不沿著車窗2在攝像機殼體10中調(diào)節(jié)由鏡頭11與成像器12和附加光學(xué)器件15組成的光學(xué)布置進行根據(jù)本發(fā)明的聚焦?？梢杂绕湓讦址较蛏?、即向前和向后進行聚焦。在此，記錄成像器12或第二成像器區(qū)域12b的圖像信號并且將所述圖像信號清晰地調(diào)節(jié)到區(qū)域9中的物體上。在圖5至12中，成像器12的成像器表面12-1的具有第一像素18a的第一成像器區(qū)域1 是不變的，以便示出第二成像器區(qū)域12b的不同的其他實施方式。但是，分別具有其他第一光學(xué)裝置1 或者其他成像器區(qū)域12a的相應(yīng)實施方式也是可能的，例如不具有微透鏡22。根據(jù)圖5，在第二成像器區(qū)域12b中，作為第二光學(xué)裝置1 設(shè)有用于多個第二像素18b的塊27，所述塊27由放置(aufgesetzt)的微透鏡22構(gòu)成。在此，塊27例如也可以涉及全部第二像素18b、即整個第二成像器區(qū)域12b。根據(jù)圖6，在第二成像器區(qū)域12b中，微透鏡22直接放置在第二像素18b上，并且借助于間距保持單元四附加地設(shè)有更大的第二微透鏡觀，所述第二微透鏡涉及多個第二像素18b。在圖7中，間距保持單元31各包圍一個第二像素18b。圖8示出一種實施方式，其中，在第二成像器區(qū)域12b中，在第二像素18b上方施加了更高的間距保持單元35，即不具有直接放置在像素18上的微透鏡22。在此，間距保持單元35分別適當(dāng)?shù)刂糜谙路?，其中，所示出的布置僅僅是示例性的。在圖8中，因此例如可以使用統(tǒng)一的微透鏡22，其中，通過間距保持單元35的適當(dāng)選擇，可以實現(xiàn)所期望的聚焦或者圖像平面的補償。在圖6和7中也可以使用統(tǒng)一的、更大的微透鏡觀，其通過相應(yīng)的間距保持單元四、31的選擇與相應(yīng)的系統(tǒng)相匹配。根據(jù)圖9和10的實施方式，第一成像器區(qū)域12a同樣相應(yīng)于以上的實施方式，即在每個像素18前面分別具有一個微透鏡22。在第二成像器區(qū)域12b中，在第二像素18b上施加了分別由多個微透鏡22構(gòu)成的透鏡堆30作為光學(xué)裝置。因此，在最下面的、如在以上實施方式中描述的微透鏡22上，分別依次通過較短的間距保持單元32來固定另一微透鏡 22，等等。因此，可以通過具有適當(dāng)數(shù)量的間距保持單元32的統(tǒng)一微透鏡22來構(gòu)造所述構(gòu)型。原則上，例如也可以在第一成像器區(qū)域12a中分別堆疊多個微透鏡22并且相應(yīng)地在第二成像器區(qū)域12b中堆疊更多數(shù)量的微透鏡22。根據(jù)圖10的實施方式，在必要時可以使最外面的、緊鄰第一成像器區(qū)域12a的透鏡堆30更低，以便不妨礙或遮蔽緊鄰的像素18a的視角或入射角33。在必要時，也可以相應(yīng)地使多個相鄰的透鏡堆30、例如再下一個透鏡堆略微更短。根據(jù)圖11的實施方式，如在第一像素18a上那樣，同樣在第二成像器區(qū)域12b的第二像素18b上設(shè)置了微透鏡22。補充地，對于多個第二像素18b，分別通過適當(dāng)?shù)拈g距保持單元35放置了一個或多個附加棱鏡34作為附加的光學(xué)裝置，相應(yīng)于圖7中的大的微透鏡28。根據(jù)圖12的實施方式，在第二成像器區(qū)域12b中，圍繞第二像素18b或者在第二像素18b之間設(shè)置了反射隔板36，所述反射隔板36由此將入射光引導(dǎo)到相應(yīng)第二像素18b 的光電二極管20。反射隔板36尤其可以被構(gòu)造為具有例如矩形橫截面的管或電纜管道 (Leitungsschacht)。反射隔板可以例如由金屬構(gòu)成并且事后作為模塊來放置。在圖13至15的實施方式中，在第二成像器區(qū)域12b中，設(shè)有多個光導(dǎo)管沈、尤其是玻璃纖維26作為第二光學(xué)附加裝置，所述光導(dǎo)管沈作為第二光學(xué)附加裝置已在圖4和 5中示出。因此，圖13的實施方式也可以釋解為圖12的光學(xué)反轉(zhuǎn)(optische Inversion)。 在此可以使用具有不透光的外殼26a的玻璃纖維沈，這些玻璃纖維沈例如可以通過著色或通過不同的折射率來構(gòu)造。玻璃纖維26通過粘接劑38彼此粘接成粗的股39。例如，可以借助于剪刀或者激光從所述股39剪下應(yīng)縮短的圖像距離厚度的間距快。根據(jù)圖14，在玻璃纖維沈或其外殼直徑選擇適當(dāng)?shù)那闆r下，對于每個光電二極管 20可以放置恰好一個玻璃纖維沈。有利地，使光電二極管20如在圖14中示出的那樣彼此相對錯開。在圖14中，需要相對較高的定位準確性。替換地，根據(jù)圖15的實施方式，玻璃纖維1 的直徑可以選擇得比光電二極管20的棱邊長度小得多，使得定位準確性不再那么高并且對玻璃纖維1 之間的光隔離效果的要求也降低了，因為錯誤走向的光束在圖15中必須穿過多個外殼126a，以便干擾地作用于另一光電二極管20，其中，這樣的橫向光束分別通過串聯(lián)的過渡得到衰減。然而，玻璃纖維沈的直徑也可以大于光電二極管20的周期間距；所述實施方式尤其可以用于窗表面的分析和/或光探測，因為分辨率要求不如在遠場探測時那么高。因此，根據(jù)本發(fā)明，以下組合是可能的在第一成像器區(qū)域12a的第一像素18a上施加了光學(xué)裝置，例如微透鏡22，并且附加地在第二區(qū)域1 的第二像素18b上施加了根據(jù)不同實施方式的光學(xué)裝置。
原則上，也可以在成像器區(qū)域12a、12b中施加例如由不同材料制成的或具有不同折射率的和/或不同造型的不同微透鏡。
權(quán)利要求
1.用于車輛的攝像機，所述攝像機尤其用于外部空間監(jiān)視，其中，所述攝像機(1)具有成像器(12)，所述成像器具有多個像素(18a，18b)，所述成像器(1 具有用于不同的物距(g9，g6)的不同的成像器區(qū)域(12a，12b)，鏡頭(11)，所述鏡頭布置在所述成像器(1 前面，其特征在于，在所述鏡頭(11)與所述成像器(1 設(shè)有附加光學(xué)器件(15)，其中，所述附加光學(xué)器件(1 針對所述成像器(1 的所述圖像區(qū)域(12a，12b)具有不同的成像特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的攝像機，其特征在于，由所述鏡頭(11)和所述附加光學(xué)器件 (15)構(gòu)成的光學(xué)布置針對所述不同的成像器區(qū)域(12a，12b)具有不同的焦距(b6，b9)和/ 或不同的物距(g6，g9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的攝像機，其特征在于，所述附加光學(xué)器件(1 固定在所述成像器(11)或一成像器支承裝置上。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的攝像機，其特征在于，所述附加光學(xué)器件(15)具有一些光學(xué)微元件(22，28,26,36,39,126)，這些光學(xué)微元件分別布置在所述第一成像器區(qū)域(12a)和/或所述第二成像器區(qū)域(12b)的一個像素(18a，18b)和/或多個像素(18a， 18b)前面，其中，所述第一成像器區(qū)域(12a)面前的光學(xué)微裝置不同于所述第二成像器區(qū)域(12b)前面的光學(xué)微裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的攝像機，其特征在于，所述附加光學(xué)器件(1 具有一些微透鏡(22)，這些微透鏡分別施加在所述第一成像器區(qū)域(12a)和/或所述第二成像器區(qū)域 (12b)的一個像素(18a，18b)前面，其中，所述微透鏡被構(gòu)造成凸的并且由透明的材料構(gòu)成并且各位于所述像素(18a，18b)的一個光電二極管00)的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的攝像機，其特征在于，在所述第一成像器區(qū)域(12a)的第一像素(18a)和所述第二成像器區(qū)域(12b)的第二像素(18b)上分別放置了一個微透鏡 (22)，并且還放置了覆蓋所述第二成像器區(qū)域(12b)的一個或多個第二像素(18b)的光學(xué)裝置08，34)，例如大的微透鏡08)和/或附加棱鏡(34)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的攝像機，其特征在于，在一些像素(18a、18b)上放置了由多個通過間距保持單元(3 堆疊的微透鏡0 構(gòu)成的透鏡堆(30)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的攝像機，其特征在于，在一些像素(18b)上、尤其是在所述第二成像器區(qū)域(12b)的第二像素(18b)上通過間距保持單元(3 分別放置了一個微透鏡02)。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的攝像機，其特征在于，在一些像素(18a，18b)前面、尤其在所述第二成像器區(qū)域(12b)的第二像素(18b)前面，放置了導(dǎo)光裝置06，36， 126，39)，例如反射隔板(36)或光導(dǎo)管(沈，1沈)，所述導(dǎo)光裝置各將入射光引導(dǎo)到一個像素(18b)。
10.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的攝像機，其特征在于，所述第一成像器區(qū)域 (12a)指向無窮遠的物距，以檢測車輛周圍環(huán)境(6)，而所述第二成像器區(qū)域(12b)指向有限的物距(g6)，例如以檢測車窗O)的窗外側(cè)Ob)。
11.攝像機裝置，所述攝像機裝置包括根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項所述的攝像機(1) 和用于施加在車窗( 上的攝像機保持裝置(3)，其中，為了聚焦或調(diào)整所述窗外側(cè)Ob)的檢測區(qū)域(9)的成像，所述攝像機(1)能夠在所述攝像機保持裝置C3)上被調(diào)節(jié)，和/或包括鏡頭(11)和成像器O)的裝置能夠在由所述攝像機保持裝置C3)支承的攝像機殼體(10)內(nèi)被調(diào)節(jié)。
12.車輛，所述車輛具有車窗O)、尤其是前窗以及通過攝像機保持裝置(3)固定在窗內(nèi)側(cè)Oa)上的根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的攝像機(1)，所述攝像機(1)的第一成像器區(qū)域(12a)通過附加光學(xué)器件(1 和鏡頭(11)透過所述車窗O)以較大的物距 (g6)來成像車輛周圍環(huán)境(6)的第一檢測區(qū)域(5)，并且所述攝像機(1)的第二成像器區(qū)域(12b)通過所述附加光學(xué)器件(1 和所述鏡頭(11)以較小的物距(g9)成像一個區(qū)域 (9)、尤其所述車窗(2)的窗外側(cè)(2b) 0
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛，所述車輛具有根據(jù)權(quán)利要求11的攝像機裝置，其特征在于，為了調(diào)整所述窗外側(cè)Ob)的檢測區(qū)域(9)的成像，所述攝像機(1)在所述攝像機保持裝置C3)上和/或包括鏡頭(11)和成像器O)的裝置在由攝像機保持裝置C3)支承的攝像機殼體(10)內(nèi)是能夠在不與窗內(nèi)側(cè)Oa)平行的方向(χ)上調(diào)節(jié)的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的攝像機，尤其用于外部空間監(jiān)視，其中所述攝像機(1)具有具有多個像素(18a，18b)的成像器(12)和布置在成像器(12)前面的鏡頭(11)，成像器(12)針對不同的物距(g9，g6)具有不同的成像器區(qū)域(12a，12b)。根據(jù)本發(fā)明提出，在鏡頭(11)與成像器(12)之間設(shè)有附加光學(xué)器件(15)，所述附加光學(xué)器件(15)尤其具有微元件，例如微透鏡，其中附加光學(xué)器件(15)針對成像器(12)的成像器區(qū)域(12a，12b)具有不同的成像特性，尤其是用于補償不同的物距和/或像距。
文檔編號B60R1/00GK102474571SQ201080029529
公開日2012年5月23日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月1日
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