用于车辆的摄像机装置和具有该种摄像机装置的车辆的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于车辆的摄像机装置以及该种车辆，所述摄像机装置尤其可以 安装在车辆的内部空间中。
【背景技术】
[0002] 所述摄像机装置尤其用于检测车辆周围环境，例如用于驾驶员辅助系统。所述摄 像机装置在此具有摄像机，所述摄像机例如通过摄像机保持装置粘接在车辆的车辆玻璃、 尤其前玻璃的内侧上，或者也固定在车辆的后视镜或者车顶上。此外已知，借助摄像机也实 施附加的二次功能、例如车辆玻璃上的对象的探测、尤其雨滴的检测。
[0003] 为了检测例如车辆周围环境，尤其也检测其他交通参与者和道路标牌，可以使用 可视光谱范围中的光，其中在夜视系统中的使用时也可以使用红外区域中的光、例如IR辐 射。
[0004] W0 2010/76065示出了一种摄像系统，其将车辆周围环境成像为一次图像并且将 车辆玻璃的外表面的区域检测为二次图像。为了检测二次图像，在检测区域的下方部分中 设置第一镜并且在镜组的上方设置另一镜。因此，通过借助镜组的两个镜来检测基本上粘 附在镜组上方在玻璃外侧上的薄层。在所述系统中，相应地需要足够的用于布置转向镜的 结构空间或者空间。
[0005] 然而，具有例如如在W0 2010/76065 A1中那样的镜的摄像机附加光学器件的构造 是相对耗费的并且需要附加的光学模块以及摄像机相对于车辆玻璃的适合的定位和定向。
[0006] W0 2012/098192 A1描述了棱镜在车辆玻璃的内侧上的安装，其中所述棱镜构成 光学耦合体。在此，如此构造所述棱柱形的耦合体，使得波长选择的射束扩展通过棱镜的色 散不出现在成像器模块上，因为射束扩展位于图像传感器的分辨率以下。因此，所述光从车 辆周围环境经过车辆玻璃、经过位于车辆玻璃的内侧上的光学耦合体延伸至摄像机光学器 件并且到达图像传感器上。
[0007] 然而，在安装所述耦合体时，一般而言不明确地确定耦合体和摄像机之间的相对 位置，因此存在错误调节的危险。
[0008] W0 03/074333 A1和W0 03/074964 A2描述了通过附加的保持模块或者固定模块 将摄像机密封地固定在风挡玻璃上，例如粘结在内侧上的镜筒状的对象，所述对象因此妨 碍散射光并且在重要的区域中防止风挡玻璃的污染或者结雾。
[0009] -般而言，所述成像系统的设备方面的耗费和其光学校准是相当高的。在检测车 辆周围环境、例如对于降雨传感机构时，大多设置有布置在检测区域下方的镜，所述镜使射 束朝天空方向转向。由此在白天、尤其在例如通过太阳照射非常明亮时，光学成像特性和降 雨传感机构受消极影响。此外，所述系统的光学成像路径是相当短的，从而可能部分地损害 光学特性。
[0010] 此外，所述摄像系统需要通过车辆玻璃的自由的透视，例如在车顶的区域中。在车 辆玻璃、尤其风挡玻璃的上方区域中安装所述摄像机装置时，也相应地空出可能设置的黑 色印刷或者另一遮光装置。特别地，为此所需的自由空间由于车辆玻璃的倾斜调节部分地 是巨大的。因此，在所述区域中安置附加功能时，也可能出现空间不足。
【发明内容】
[0011] 根据本发明设置一种固定装置，其确保摄像机相对于安装在车辆玻璃的内侧上的 光学耦合体的相对定位。
[0012] 由此已经实现以下优点：保证好的光学成像以及尽可能准确的相对于彼此的定 位。
[0013] 光学耦合体优选位于摄像机的摄像机光学器件和车辆周围环境之间的区域中；例 如在车辆周围环境的可视范围或者IR范围中的光因此通过车辆玻璃、光学耦合体以及摄 像机光学器件成像在图像传感器上。所述光学耦合体在此尤其单件地实施，即设置成一个 唯一的部件并且可以定位在车辆玻璃上。
[0014] 根据一种构造，所述耦合体可以由均质的材料构造；由此可以实现成本有利的构 造的优点，例如作为成形部件，例如由软的光学透明的材料、例如硅酮材料构成。
[0015] 根据另一实施方式能够实现多层的构造，例如具有设置用于安置在车辆玻璃的内 侧上的由更软的材料、尤其透明的硅酮材料构成的外层，即具有更小的肖式硬度，并且具有 与其贴靠的更硬的或者更形状刚性的内层，例如由矿物质玻璃或者塑料玻璃构成的玻璃 板。
[0016] 通过所述多部件的构造得出以下优点：通过更硬的内层能够实现高的形状刚性并 且均衡软的外层的按压力，以便也可以尽可能防止例如软的外层和车辆玻璃之间的空气区 域的影响。
[0017] 根据一种实施方式，所述光学耦合体具有第一耦合体区域，所述第一耦合体区域 基本上双平面地构造，即第一耦合体区域具有用于与车辆玻璃的内侧贴靠的用作用于光的 第一入射面的贴靠面以及第一出射面。所述两个面基本上彼此平行；当光的由此引起的波 长色散的扇形扩展（AuffUcherung )位于例如图像传感器的分辨率以下时，可能存在具有 棱柱形构造的轻的非平行性。因此，第一耦合体区域可以通过单件的均质的材料构造，或者 例如也可以通过上述外层和内层构造。
[0018] 所述光学耦合体的优点如下：由此可以减小摄像机光学器件与车辆玻璃的光学路 径长度。在此，所述光学耦合体可以具有车辆玻璃的区域中的光学密度或者折射率。因此， 射束路径的相对于车辆玻璃斜向的延伸从摄像机光学器件沿着光学轴线延伸经过更短的 区域；由此的结果是，通过车辆玻璃接收的检测区域可以借助更短的横向延伸构造。因此， 用于检测车辆周围环境的检测区域需要更小的通过车辆玻璃的穿透区域。因此，例如黑色 印刷或者车辆玻璃的任何另一遮盖装置可以延伸经过更大的区域，因此设置为用于检测车 辆周围环境的光学自由空间的空隙可以构造在车辆玻璃上的具有更短的横向延伸的所述 遮挡区域中，以便所述空隙在光学上不如此显露。
[0019] 此外，光学耦合体对于附加的功能性具有第二耦合体区域，所述第二耦合体区域 具有用于光、即例如光学范围中的光的或者IR辐射的第二入射面和第二出射面。因此，第 二入射面和第二出射面不仅仅构成第一耦合体区域的第一入射面和第一出射面的延长；第 二入射面尤其不平行于第一入射面。第二入射面和第二出射面例如可以共同地构成一棱镜 或者以轻微的倾斜彼此延伸，例如从车辆玻璃远离地逐渐尖细。因此，第二出射面例如可以 相对于第一出射面形成更大的角、例如约90°或者例如在30°和120°之间。
[0020] 由此，具有以下其他优点：
[0021] 通过一个唯一的光学耦合体可以保证好的功能性；可以构成由摄像机光学器件和 第一耦合体区域构成的用于例如以大的物距、例如以无限的物距检测车辆周围环境、例如 车辆前方的道路区域的第一成像系统。此外，通过摄像机光学器件和第二耦合体区域构造 第二成像系统，所述第二成像系统例如用于降雨传感机构、即用于具有更小的物距的功能 性。在此，例如可以成像车辆玻璃的外侧或者车辆玻璃的外侧上的对象，即以在车辆玻璃的 外侧近前方的物距。
[0022] 成像特性的其他优点在第二入射面和/或第二出射面的横向轮廓化中得出。
[0023] 此外，也能够实现固定装置的不同构型，不仅在具有仅仅一个第一耦合体区域和 基本上双平面的构造的耦合体中，而且在具有第一和第二耦合体区域的耦合体的构造中。 在此，固定装置可以用于固定所述光学耦合体，其中所述光学耦合体尤其可以形状锁合地 由固定装置接收。
[0024] 由此得到以下优点：光学耦合体可以在没有粘合的情况下安置在车辆玻璃的内侧 上，其方式是，固定装置与形状锁合地接收的耦合体一起固定在车辆玻璃的内侧上，以便所 述耦合体固定地或者形状锁合地设置或者卡夹在所述内侧和固定装置之间，例如不能向内 落下。为此，固定装置可以包括耦合体，例如在其横向端部处。这具有以下优点：粘合剂残 余物不会影响耦合体的光