[發(fā)明專(zhuān)利]用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的成像設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980006500.7
• 申請(qǐng)日: 2019-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111566535A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 洪家順;C·科伯格;岑有幸
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大陸汽車(chē)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B7/02
• 分類(lèi)號(hào): G02B7/02;G02B13/16;G02B27/62;B60R11/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 張魯濱;吳鵬

本文公開(kāi)了一種適用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的成像設(shè)備以及一種提供該成像設(shè)備的方法。成像設(shè)備具有使用多個(gè)透鏡布置的光學(xué)組件和轉(zhuǎn)換光學(xué)組件所接收的光線(xiàn)的圖像傳感器。具體來(lái)說(shuō)，光學(xué)組件包括堆疊在一起的多個(gè)透鏡。使用在x、y、z軸中的六自由度的主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程將光學(xué)組件和圖像傳感器進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)，確定光學(xué)組件相對(duì)于圖像傳感器的位置。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及成像設(shè)備。在此特別公開(kāi)了一種適合在機(jī)動(dòng)車(chē)輛內(nèi)部使用的成像設(shè)備。

背景技術(shù)

成像設(shè)備通常用于面部或生物特征識(shí)別用途。專(zhuān)門(mén)針對(duì)車(chē)輛應(yīng)用的此類(lèi)成像設(shè)備被集成到顯示單元中，以使成像設(shè)備能夠?yàn)榘踩康幕驗(yàn)楸O(jiān)控駕駛員的狀態(tài)而拍攝客艙內(nèi)部，監(jiān)視客艙內(nèi)部的情況。例如，顯示單元可以被安裝到位于駕駛員前面的儀表板上。

與用在車(chē)輛環(huán)境中的成像設(shè)備相關(guān)的典型問(wèn)題包括光學(xué)像差。光學(xué)像差的類(lèi)型包括在成像設(shè)備制造過(guò)程中透鏡的制造缺陷或透鏡與圖像傳感器未對(duì)準(zhǔn)，這導(dǎo)致圖像拍攝的質(zhì)量較差，例如聚焦較差或圖像模糊。

本公開(kāi)目的是提供一種解決光學(xué)像差問(wèn)題的成像設(shè)備。本公開(kāi)的其他優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)本文提供的示例性實(shí)施例來(lái)體現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

在本公開(kāi)的第一方面，提供了一種用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的成像設(shè)備。成像設(shè)備可以包括具有多個(gè)透鏡的光學(xué)組件和配置為將光學(xué)組件所接收的光線(xiàn)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的圖像傳感器。光學(xué)組件和圖像傳感器可以根據(jù)在x、y、z軸中的六自由度進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。有利的是，上述設(shè)置產(chǎn)生景深改善的更清晰的圖像。

優(yōu)選地，光學(xué)組件和圖像傳感器的對(duì)準(zhǔn)可使用主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，所述多個(gè)透鏡與圖像傳感器進(jìn)行在x、y、z軸中的六自由度的對(duì)準(zhǔn)。光學(xué)組件的多個(gè)透鏡可以相對(duì)于圖像傳感器在三笛卡爾坐標(biāo)軸即x、y、z軸中分別進(jìn)行調(diào)整，使每個(gè)透鏡的中心軸線(xiàn)與其他透鏡的中心軸線(xiàn)以及圖像傳感器的中心軸線(xiàn)匹配或基本匹配。當(dāng)每個(gè)透鏡的中心軸線(xiàn)與其他透鏡的中心軸線(xiàn)以及圖像傳感器的中心軸線(xiàn)匹配或基本匹配時(shí)，光學(xué)像差被消除，且產(chǎn)生更清晰的圖像。每個(gè)透鏡可以在x、y、z軸上移動(dòng)和繞圖像傳感器旋轉(zhuǎn)(即平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))，從而實(shí)現(xiàn)六自由度。

如上所述，光學(xué)組件包括多個(gè)透鏡。所述多個(gè)透鏡可以是堆疊在一起的兩個(gè)或更多個(gè)球面透鏡、兩個(gè)或更多個(gè)非球面透鏡或兩種類(lèi)型的透鏡組合。通過(guò)透鏡堆疊組成的光學(xué)組件的優(yōu)點(diǎn)是空間的優(yōu)化和焦距的改進(jìn)。非球面透鏡比球面透鏡更有效地減小了光學(xué)像差，盡管前者不如后者經(jīng)濟(jì)。因此，將兩種類(lèi)型的透鏡組合使用可以平衡經(jīng)濟(jì)性和空間要求。

光學(xué)組件可進(jìn)一步包括用于容納所述多個(gè)透鏡的殼體。具有容納所述多個(gè)透鏡的殼體的好處是防止光學(xué)組件在操作過(guò)程中落灰和損壞。

成像設(shè)備可以包括適合應(yīng)用場(chǎng)合的附加元件。例如，成像設(shè)備可以包括帶通濾波器，以允許選擇的頻率范圍通過(guò)而到達(dá)圖像傳感器。帶通濾波器可以是紅外帶通濾波器，僅允許紅外光譜內(nèi)的光線(xiàn)通過(guò)。

為了消除不期望的振動(dòng)或改善隔振性，光學(xué)組件可以包括一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)吸收裝置以吸收振動(dòng)。合適的振動(dòng)吸收裝置包括卡環(huán)、擋圈、夾子或撓曲件，具體取決于設(shè)計(jì)規(guī)格，盡管彈性體卡環(huán)在機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境中是理想的。

另外，可以在多個(gè)透鏡(即光學(xué)組件)和圖像傳感器之間施加粘合力，以保持光學(xué)組件和圖像傳感器的對(duì)準(zhǔn)。

圖像設(shè)備可以進(jìn)一步包括處理電路，以將來(lái)自圖像傳感器的電信號(hào)電子地轉(zhuǎn)換為圖像。

在本公開(kāi)的第二方面，提供了一種具有根據(jù)本公開(kāi)的成像設(shè)備的機(jī)動(dòng)車(chē)輛儀表板。

在本發(fā)明公開(kāi)的第三方面，提供了一種具有根據(jù)本公開(kāi)的成像設(shè)備的移動(dòng)通信裝置。

在本發(fā)明公開(kāi)的第四方面，提供了一種提供根據(jù)本公開(kāi)的用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的成像設(shè)備的方法。該方法包括以下步驟：(1)提供用于接收光線(xiàn)的光學(xué)組件；(2)提供用于將接收到的光線(xiàn)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的圖像傳感器；以及(3)使光學(xué)組件相對(duì)于圖像傳感器在x、y、z軸中六自由度地主動(dòng)對(duì)準(zhǔn)。