CN108696678B - 相机模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种相机模块。该相机模块安装在车辆(2)的前风挡(3)的内侧并且对车辆的外部环境(5)进行成像,该相机模块包括透镜单元(33)和成像器(34),该成像器(34)通过借助于透镜单元形成来自外部环境的光学图像来对外部环境成像。
Description
技术领域
本发明涉及相机模块。
背景技术
常规地,安装在车辆的风挡的内侧并且被配置成对车辆的外部环境进行成像的相机模块已经是公知的。在专利文献1中已经公开了前述相机模块中的一种相机模块。
(专利文献1)
日本专利第5316562号公布
在日本专利文献1中公开了本公开内容的一种类型的相机模块,其中,来自外部环境的光通过透镜进入车载相机,从而对外部环境进行成像。
近年来,为了车辆的高级驾驶辅助或自驾驶的目的,需要相机模块对大范围的外部环境进行成像以识别图像。特别地,在车辆接近交通信号的状态下,需要对车辆上方的交通信号进行成像以使得实现其图像识别。
为了满足上述要求,可以设想采用通过具有广视角的广角透镜对外部环境进行成像的技术。然而,为了确保在通过广角透镜对外部环境进行成像时的亮度和分辨率以使得能够进行图像识别,需要增大广角透镜的尺寸。结果,包括广角透镜的相机模块的尺寸增大。因此,会出现这样的问题:大尺寸的相机模块干扰风挡后面的车辆乘员针对外部环境的视野。
在通过使用例如广角透镜等扩大了外部成像目标范围的情况下,增加了来自车载相机的输出的图像处理。结果,由于图像处理的增加,在用于图像处理的、对来自车载相机的输出进行处理的电路的电路板上的热生成也增加。因此,可以设想加强辐射特性。另外,由于图像处理的增加,针对来自车载相机的输出的图像处理电路的电路板还被适应修改成以更高的速度和更高的频率进行处理,并且因此,噪音进一步增大。结果,可以设想加强电磁兼容性(EMC:电磁兼容性)。
附带地,随着透镜视角变宽,入射到透镜上的过多光线进一步增加。由此,可以设想使用罩。然而,在仅仅以与透镜的视角相当的尺寸形成罩的情况下,包括罩的相机模块的尺寸增大,导致大尺寸的相机模块干扰风挡后面的车辆乘员针对外部环境的视野。
发明内容
如上所述,本公开内容的一个目的是提供一种能够对外部环境进行成像以实现图像识别的、具有新颖结构的相机模块。
本公开内容的另一目的是提供一种包括广角透镜的结构紧凑的相机模块。
本公开内容的又一目的是提供一种具有高热辐射特性的相机模块。本公开内容的再一目的是提供具有高EMC的相机模块。
本公开内容的再一目的是提供一种包括罩的结构紧凑的相机模块。
下文中,将描述本公开内容的技术措施。应该注意的是,该栏中描述的括号中的附图标记表示与稍后将详细描述的实施方式中描述的具体装置对应,并且不限制本公开内容的技术范围。
根据本公开内容的第一方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括包含广角透镜的透镜单元。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成来自外部环境的光学图像来对外部环境成像。广角透镜在外部环境侧具有限定其单个光轴的广角光学表面。广角光学表面的在广角透镜的单个光轴上侧的尺寸大于其在该光轴下侧的尺寸。
根据第一方面的透镜单元,广角透镜在成像器上形成来自车辆的外部环境的光学图像。在广角透镜中,广角透镜的广角光学表面的在外部环境侧的尺寸在光轴的上侧比在光轴的下侧大。根据该构型,广角光学表面的在光轴的上侧——不太容易反射车辆的一侧——的尺寸大于广角光学表面的在光轴的下侧——可能反射车辆的一侧——的尺寸。因此,在广角光学表面的尺寸变大的上侧,可以对车辆上方的外部环境的上侧范围进行成像,以使得能够进行图像识别。另一方面,在由于车辆而导致外部环境的成像目标范围受到限制的下侧,即使广角光学表面的尺寸变小,也可以确保在该范围内的成像,从而使得能够实现相机模块的小型化。
根据本公开内容的第二方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,该透镜单元由位于后透镜的前方和外部环境侧的广角透镜的组合构成,所述广角透镜限定其单个光轴。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境成像。广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面。广角光学表面在后透镜的光轴上侧的尺寸大于其在后透镜的光轴下侧的尺寸,所述单个光轴穿过广角透镜的主点。
根据第二方面的透镜单元,广角透镜在成像器上形成来自车辆的外部环境的光学图像。后透镜中的光轴穿过广角范围的主点。在广角透镜中,广角光学表面的在外部环境侧的尺寸在光轴的上侧大于在光轴的下侧。根据该构型,广角光学表面的在光轴上侧——不太容易反射车辆的一侧——的尺寸大于广角光学表面的在光轴下侧——可能反射车辆的一侧——的尺寸。因此,该构型使得能够在广角光学表面的尺寸变大的上侧对车辆上方的外部环境的上侧范围进行成像,以使得能够实现图像识别。另一方面,在由于车辆而导致外部环境的成像目标范围受到限制的下侧,即使广角光学表面的尺寸变小,也可以确保在该范围内的成像。如此以来,使得能够实现相机模块的小型化。
根据本公开内容的第三方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括包含广角透镜的透镜单元。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成来自外部环境的光学图像来对外部环境成像。广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面。广角光学表面的几何中心朝向广角透镜的光轴的上侧偏移。
根据第三方面的透镜单元,广角透镜在成像器上形成来自车辆的外部环境的光学图像。在广角透镜中,广角光学表面的在外部环境侧的几何中心朝向光轴的上侧偏移。根据该构型,广角光学表面的几何中心不会朝向可能反射车辆的光轴的下侧、而是朝向不太可能反射车辆的光轴的上侧偏移。因此,在上侧,可以对外部环境的上侧范围而不是对车辆进行成像以使得能够进行图像识别,其中广角光学表面的在上侧的尺寸根据几何中心的偏移量变得大于其在下侧的尺寸。另一方面,在由于车辆而导致外部环境的成像目标范围受到限制的下侧,即使广角光学表面的尺寸根据几何中心的偏移量而减小,但也可以确保在该范围内的成像。如此以来,从而使得能够实现相机模块的小型化。
根据本公开内容的第四方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,该透镜单元由位于后透镜的前方和外部环境侧的广角透镜的组合构成。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成来自外部环境的光学图像来对外部环境成像。广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面。广角光学表面的几何中心朝向后透镜的光轴的上侧偏移,光轴穿过广角透镜的主点。
根据第四方面的透镜单元,广角透镜在成像器上形成来自车辆的外部环境的光学图像。后透镜的光轴穿过广角透镜的主点。在广角透镜中,广角光学表面的在外部环境侧的几何中心朝向后透镜的光轴的上侧偏移。根据该构型,广角光学表面的几何中心不会朝向可能反射车辆的光轴的下侧、而是朝向不太可能反射车辆的光轴的上侧偏移。因此,在上侧,可以对外部环境的上侧范围而不是车辆进行成像以使得能够进行图像识别,其中广角光学表面的在上侧的尺寸根据几何中心的偏移量变得大于其在下侧的尺寸。另一方面,在由于车辆而导致外部环境的成像目标范围受到限制的下侧,即使广角光学表面的尺寸根据几何中心的偏移量而减小,也可以确保在该范围内的成像。如此以来,从而使得能够实现相机模块的小型化。
根据本公开内容的第五方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,来自外部环境的光学图像通过透镜单元进入。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成光学图像来对外部环境成像。相机模块还包括电路单元,该电路单元通过将成像板与连接至成像板的柔性板组合而构成,成像板上安装有成像电路,以对来自成像器的输出进行图像处理。相机模块还包括容纳电路单元并连接至柔性板的金属相机外壳。
根据第五方面的电路单元,容纳在金属相机外壳中并连接至金属相机外壳的柔性板连接至其上安装有用于图像处理的成像电路的成像板。根据该构型,成像板中生成的热或噪音中的至少一者可以通过柔性板传输到相机外壳。因此,可以提高热辐射特性或EMC中的至少一者。
根据本公开内容的第六方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,来自外部环境的光学图像通过透镜单元进入。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成光学图像而对外部环境成像。相机模块还包括成像板,成像板上安装有成像电路,以对来自成像器的输出进行图像处理。该相机模块还包括保持器,该保持器限定容纳成像板并且填充有具有特定特性的填充物的空间,该特定特性是空间中的热辐射特性或传导性中的至少一者。相机模块还包括容纳保持器并连接至填充物的金属相机外壳。
根据第六方面,保持器的分隔空间容纳其上安装有用于图像处理的成像电路的成像板。保持器的分隔空间填充有连接至金属相机外壳的填充物。填充物具有热辐射特性或传导性中的至少一者的特定特性。根据该构型,成像板中生成的热或噪音中的至少一者可以通过填充物传输到相机外壳。因此,可以提高热辐射特性或EMC中的至少一者。
根据本公开的第七方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,来自外部环境的光学图像通过透镜单元进入。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成光学图像而对外部环境成像。相机模块还包括成像板,成像板上安装有成像电路,以对来自成像器的输出进行图像处理。相机模块还包括保持成像板的保持器。相机模块还包括金属相机外壳,该金属相机外壳容纳透镜单元和保持器,并且该金属相机外壳用粘合剂粘附到透镜单元或保持器中的至少一者,粘合剂连接至成像板并且具有特定特性,特定特性是热辐射特性或传导性中的至少一者。
根据第七方面,具有特定特性——热辐射特性或传导性中的至少一者——的粘合剂在其与成像板连接的状态下粘附至容纳在金属相机外壳中的透镜单元或组件保持器中的至少一者,在成像板上安装有用于进行图像处理的成像电路。根据该构型,成像板中生成的热或噪音中的至少一者可以通过粘合剂传输至相机外壳。因此,可以提高热辐射特性或EMC中的至少一者。
根据本公开内容的第八方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,来自外部环境的光学图像通过透镜单元进入。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成光学图像而对外部环境成像。相机模块还包括罩,该罩用于限制来自外部环境的在成像器的成像目标范围之外的光入射在透镜单元上。在下述限定下:假想交点是下光线与风挡假想地相交的点,下光线在成像目标范围内以锥角入射在透镜单元上,并且锥角限定了比透镜单元的水平视角范围小的水平视角范围,罩包括:基部壁部,基部壁部定位成跨成像空间地面向风挡,在成像空间中,成像目标范围内的光学图像被引导至透镜单元;和侧壁部,侧壁部在成像空间的侧向侧从基部壁部升起并且形成为从透镜单元的外周朝向假想交点伸展。
根据第八方面的罩,可以限制外部环境中的在成像器的成像目标范围之外的光入射到透镜单元上。该构型使得能够限制光叠加在成像目标范围内的正常光学图像上并且限制光干扰成像。
特别地,根据第八方面的罩,基部壁部定位成跨成像空间地面向风挡。侧壁部从基部壁部并且在成像空间的侧向侧升起。在车辆中,侧壁部从透镜单元的外周朝向假想交点伸展。根据该构型,即使罩形成得小,侧壁部也不太可能阻挡在假想交点处与风挡相交的下光线的入射,其中,下光线在成像目标范围内以限定比透镜单元的水平视角范围小的水平视角范围的锥角入射。因此,可以减小相机模块——相机模块包括确保锥角并且能够捕获正常光学图像的罩——的尺寸。
根据本公开的第九方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧并且对车辆的外部环境进行成像。相机模块包括透镜单元,来自外部环境的光学图像通过透镜单元进入。相机模块还包括成像器,该成像器用于通过借助于透镜单元在成像器上形成光学图像来对外部环境成像。相机模块还包括罩,该罩用于限制来自外部环境的在成像器的成像目标范围之外的光入射在透镜单元上。罩包括:基部壁部,基部壁部定位成跨成像空间地面向风挡,在成像空间中,成像目标范围内的光学图像被引导至透镜单元;和侧壁部,侧壁部在成像空间的侧向侧从基部壁部升起。在假想平面沿着水平方向假想地延伸并且包括透镜单元的光轴的限定下,侧壁部形成为具有避开透镜单元的位于假想平面上的透镜视角的边缘的高度。
根据第九方面的罩,外部环境中的在成像器的成像目标范围之外的光被限制入射到透镜单元上。该构型使得能够限制光叠加在成像目标范围内的正常光学图像上并且限制光干扰成像。
特别地,根据第九方面的罩,基部壁部定位成跨成像空间地面向风挡。侧壁部从基部壁部升起并且位于成像空间的侧向侧。侧壁部形成为具有在假想平面上避开透镜单元的透镜视角的边缘的高度。根据该构型,即使罩形成得较小,在成像目标范围内的光学图像的入射至少不太可能在假想平面上和在假想平面的风挡侧(即,上侧)被阻挡。假想平面沿着水平方向假想地延伸成包括透镜单元的光轴。因此,可以减小包括能够在透镜视角中捕获正常光学图像的罩的相机模块的尺寸。
根据本公开内容的第十方面,相机模块被配置成安装至车辆的风挡的内侧。相机模块包括位于能够从风挡的内侧捕获车辆的外部的图像的位置处的广角透镜。相机模块还包括罩,该罩用于限制来自车辆的车辆内部的被反射在风挡的内侧的光进入广角透镜。罩包括在安装至风挡的内侧的状态下朝向风挡升起的两个侧壁部。侧壁部的在竖向方向上的高度是不会阻挡广角透镜的位于假想平面上的视角的边缘的高度,假想平面沿着水平方向假想地延伸并且包括广角透镜的光轴。
根据第十方面的构型,即使罩的尺寸减小,罩也不会阻挡至少包括广角透镜的光轴的假想平面上的可成像范围。因此,该构型能够适于广角透镜,同时包括罩的相机模块的尺寸减小。
附图说明
根据参照附图进行的以下详细描述,本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得更加明显。在附图中:
图1是示出了根据第一实施方式的应用相机模块的车辆的正视图;
图2是示出了根据第一实施方式的相机模块的截面图;
图3是示出了根据第一实施方式的相机模块的立体图;
图4是示出了根据第一实施方式的相机模块的侧视图;
图5是示出了根据第一实施方式的相机外壳的立体图;
图6是示出了根据第一实施方式的图像组件和电路单元的侧视图;
图7是示出了根据第一实施方式的图像组件和电路单元的立体图;
图8是示出了通过第一实施方式生成的外部图像的正视示意图;
图9是示出了根据第一实施方式的透镜单元的截面图;
图10是示出了根据第一实施方式的透镜单元的立体图;
图11是示出了根据第一实施方式的广角透镜的正视图;
图12是示出了根据第一实施方式的成像器的正视图;
图13是示出了根据第二实施方式的透镜单元的截面图;
图14是示出了根据第三实施方式的相机模块的截面图;
图15是示出了根据第四实施方式的相机模块的截面图;
图16是示出了根据第五实施方式的相机模块的截面图;
图17是示出了根据第六实施方式的相机模块的截面图;
图18是示出了根据第七实施方式的相机模块的截面图;
图19是示出了根据第八实施方式的相机模块的截面图;
图20是示出了根据第八实施方式的相机模块的立体图;
图21是示出了根据第九实施方式的相机模块的截面图;
图22是示出了根据第九实施方式的相机模块的立体图;
图23是示出了根据第九实施方式的支架组件和罩的立体图;
图24是示出了根据第九实施方式的支架组件和罩的俯视图;
图25是示出了根据第九实施方式的控制功能的正视示意图;
图26是示出了根据第九实施方式的车辆控制功能的示意性俯视图;
图27是示出了根据第九实施方式的罩的结构的示意性俯视图;
图28是示出了根据第九实施方式的车辆控制功能的示意性侧视图;
图29是示出了根据第九实施方式的罩的结构的示意性侧视图;
图30是示出了根据第十实施方式的支架组件和罩的立体图;
图31是示出了根据第十实施方式的支架组件和罩的俯视图;
图32是示出了根据第十一实施方式的支架组件和罩的局部剖视立体图;
图33是示出了根据第十二实施方式的支架组件和罩的立体图;
图34是示出了根据第十二实施方式的支架组件和罩的俯视图;
图35是示出了根据第十三实施方式的相机模块的截面图;
图36是示出了根据第十三实施方式的与相机盖一起的罩和支架组件的立体图;
图37是示出了根据第十三实施方式的与相机盖一起的罩和支架组件的俯视图;
图38是示出了根据第十四实施方式的相机模块的截面图;
图39是示出了根据第十四实施方式的相机模块的立体图;
图40是示出了根据第十五实施方式的相机模块的立体图;
图41是示出了根据第十五实施方式的罩的立体图;
图42是示出了根据第十六实施方式的相机模块的截面图;
图43是示出了根据第十七实施方式的相机模块的截面图;
图44是示出了根据第十八实施方式的相机模块的截面图;
图45是示出了根据第十八实施方式的相机模块的立体图;
图46是示出了根据第十八实施方式的支架组件和罩的立体图;
图47是示出了根据第十八实施方式的支架组件和罩的俯视图;
图48是示出了根据第十九实施方式的相机模块的立体图;
图49是示出了根据第二十实施方式的相机模块的立体图;
图50是示出了根据第二十实施方式的相机模块的侧视图;
图51是示出了根据第二十实施方式的相机模块的俯视图;
图52是示出了根据与第二十实施方式的比较示例的相机模块的立体图;
图53是示出了根据第二十实施方式的相机模块的与图49的罩形状不同的罩形状的立体图;
图54是示出了图13的一个改型的截面图;
图55是示出了图13的另一改型的截面图;
图56是示出了图9的改型的截面图;
图57是示出了图11的改型的正视图;
图58是示出了图21的改型的截面图;
图59是示出了图14的一个改型的截面图;
图60是示出了图14的另一改型的截面图;
图61是示出了图15的一个改型的截面图;
图62是示出了图15的另一改型的截面图;
图63是示出了图41的改型的立体图;
图64是示出了图18的改型的截面图;
图65是示出了图19的一个改型的截面图;
图66是示出了图19的另一改型的截面图;
图67是示出了图9的改型的截面图;
图68是示出了图24的一个改型的俯视图;
图69是示出了图24的另一改型的俯视图;
图70是示出了图23的改型的俯视图;
图71是示出了图24的一个改型的俯视图;
图72是示出了图24的另一改型的俯视图;
图73是示出了图24的改型的俯视图;
图74是示出了图40的改型的立体图;以及
图75是示出了图53的罩并且示出了罩与透镜视角区域之间的关系的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图对本公开内容的多个实施方式进行描述。在这些实施方式中,相同的附图标记被分配给对应元件,并且可以省略对对应元件的冗余描述。当仅描述每个实施方式中的配置的一部分时,可以将先前描述的其他实施方式的配置应用于其他部分。除了在实施方式的说明中清楚描述的配置组合之外,只要不会在组合中特别地引起问题,则即使未被清楚地描述,多个实施方式的配置仍可以部分地彼此组合。
(第一实施方式)
如图1和图2中所示,根据第一实施方式的相机模块1安装在车辆2上并且被配置成对外部环境5进行成像。在以下描述中,将位于水平平面上的车辆2的竖向方向设定为竖向方向。另外,将位于水平平面上的车辆2在水平方向上的车辆纵向方向和车辆宽度方向分别设定为前后方向和左右方向。
相机模块1安装在车辆2中的前风挡3的内侧。前风挡3位于车辆2中的驾驶员座椅的前方。前风挡3将位于前风挡3的内侧的车辆隔室4与外部环境5隔开。前风挡3由透光性材料如玻璃制成,以传送从外部环境5的景色进入车辆隔室4的光学图像。
相机模块1相对于前风挡3的安装位置被设定在基本上不妨碍就坐于车辆隔室4中的驾驶员座椅中的乘员的视场的位置处。更具体地,如图1中所示,竖向安装位置被设定为处于距立柱6的开口窗6a的上边缘例如为约20%的范围Xv内。在车辆2内部,立柱6以框架形式保持前风挡3的外周边缘部。侧向安装位置被设定为处于从开口窗6a的中心到两侧中的每一侧例如为约15cm的范围Xh内。通过这些设定,安装位置位于对前风挡3进行刮擦的风挡刮水器的刮擦范围Xr内。另外,安装位置位于前风挡3相对于前后方向倾斜了例如约22°至90°的部分处。
如图2至图4中所示,相机模块1包括支架组件10、相机外壳20、图像组件30、罩40和电路单元50。
支架组件10包括相结合的支架主体11、衬垫13和安装垫12。支架主体11由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成,并且支架主体11整体上成形为大致板状形状。支架主体11沿着前风挡3的内表面3a定位。支架主体11保持多个衬垫13,所述多个衬垫13由具有缓冲功能的弹性体等制成。
如图2和图3中所示,支架主体11具有在两个表面之间延伸穿过支架主体11的多个安装槽110。所述多个安装垫12设置成分别地且单独地对应于安装槽110。安装垫12中的每个安装垫通过例如将具有缓冲功能的粘合片粘附至基部部件而形成。基部部件例如由树脂制成。如图2中所示,这些安装垫12的基部部件被固定到相应的安装槽110中以由支架主体11保持。每个安装垫12的粘合片固定地粘附至前风挡3的内表面3a。以此方式,衬垫13介于支架主体11与前风挡3之间。每个安装垫12可以例如是由具有缓冲功能的弹性体等制成的吸力垫。
如图2、图4和图5中所示,相机外壳20包括成对的外壳构件21和22。外壳构件21和22中的每个外壳构件由具有相当高的热辐射性能的刚性材料比如铝制成并且外壳构件21和22中的每个外壳构件整体上形成为中空形状。
倒置杯状的上外壳构件21在支架组件10的下侧定位成使上外壳构件21的开口部在组件10的对置侧朝向下侧定向。上外壳构件21具有多个配装突起部213,所述多个配装突起部213位于上外壳构件21的外周边缘部上的多个位置处并且径向向外突出。在该示例中,支架主体11设置有单独对应于相应的配装突起部213的多个配装突起部111。每个配装突起部111通过例如卡扣配合等固定至对应的配装突起部213。以此方式,相机外壳20经由支架组件10而定位在前风挡3的内侧。
上外壳构件21在其上壁部上包括对置壁部210、弯曲壁部211和凹部壁部212。对置壁部210处于对置壁部210跨支架组件10地面向前风挡3的内表面3a的姿态。对置壁部210在上述布置姿态中保持距前风挡3最小距离。
弯曲壁部211相对于对置壁部210弯曲。弯曲壁部211处于下述姿态,在所述姿态中,弯曲壁部211越朝向前侧远离对置壁部210,弯曲壁部211向下与前风挡3间隔得越远。在上述布置姿态中,由弯曲壁部211和对置壁部210形成的大致山脊状部(即,脊线部)214沿左右方向基本上在整个上外壳构件21上延伸并且距前风挡3最小距离。
凹部壁部212相对于弯曲壁部211弯曲。凹部壁部212处于下述姿态,在所述姿态中,凹部壁部212越朝向前侧远离弯曲壁部211,凹部壁部212越靠近上前风挡3。凹部壁部212在上述布置姿态下于凹部壁部212与前风挡3之间限定了用于容置罩40的容置凹部215。
盘状的下外壳构件22在上外壳构件21的下侧定位成使下外壳构件22的开口部在上外壳构件21的该侧朝向上侧定向。下外壳构件22利用螺钉紧固至上外壳构件21。以此方式,外壳构件21和22限定了用于彼此配合地容置图像组件30和电路单元50的容置空间25。
如图2、图6和图7中所示,图像组件30包括组件保持件31、透镜单元33和成像器34。组件保持件31由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成并且整体上成形为中空的块状件。组件保持件31限定了用于将光学图像朝向所容置的成像器34引导的后光路空间310。组件保持件31的左端部和右端部311两者利用螺钉紧固至位于上侧的上外壳构件21。
如图2、图3、图5至图7和图9中所示,透镜单元33包括透镜镜筒35和广角透镜36。透镜镜筒35由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成并且整体上形成为呈大致管状形状。透镜镜筒35限定了用于引导来自所容置的广角透镜36的光学图像的前光路空间357。透镜镜筒35以使前光路空间357与后光路空间310连通的方式固定至组件保持件31的前端部并与该前端部接触。
如图2和图5中所示,透镜镜筒35的前端部穿过弯曲壁部211而露出到相机外壳20的外部。为了这种露出,在弯曲壁部211中形成有透镜窗216,该透镜窗216呈供透镜镜筒35插入穿过的贯通孔的形式。透镜窗216在位于弯曲壁部211的侧向方向上的中央部处的两个壁表面之间延伸穿过弯曲壁部211。此外,凹部壁部212形成有呈凹进形状的释放孔217。释放孔217在上部壁表面中于侧向方向上的所述中央部处开口并且连接至透镜窗216。
如图2、图3、图5和图9中所示,广角透镜36形成为凹形的弯月形透镜形状并且由透光材料比如玻璃制成。广角透镜36固定至透镜镜筒35的前端部以从前侧封闭前光路空间357。穿过广角透镜36的主点Pp的光轴Aw被设定成相对于前后方向朝向前侧向下或向上倾斜。可替选地,光轴Aw沿着前后方向被设定。
为了确保整个透镜单元33的期望的透镜视角,因此使广角透镜36以具有例如约75°至150°的相对较宽视角的方式穿过。应当指出的是,可以给予更宽的视角。另外,例如,广角透镜36的F数被设定为2以上以确保整个透镜单元33的期望亮度和期望分辨率。为了获得上述视角和F数,广角透镜36中的从主点Pp到焦点Pf的焦距被设定为相对较短,并且广角透镜36的尺寸被设定成在光轴Aw的上侧是相对较大的,如稍后将详细描述的。
图2和图12中示出的成像器34主要配置有诸如CCD或CMOS的彩色型或单色型摄像器件。成像器34可以由例如位于这种摄像器件的前侧的红外截止滤光器(未示出)等的组合来形成。成像器34整体上形成为矩形板状形状。如图2中所示,成像器34容置在组件保持件31中,从而位于后光路空间310中。在该示例中,广角透镜36的焦点Pf被设定在前光路空间357中,从而位于成像器34的前方。
在上述图像组件30的配置中,从外部环境5通过前风挡3传送的光学图像通过包括广角透镜36的透镜单元33而在成像器34上成像。此时,成像目标范围内的外部环境5的光学图像在广角透镜36的焦点Pf的后侧的成像器34上形成为反转图像。成像器34被配置成捕获由此形成的反转图像以对外部环境5进行成像并且使得能够输出信号或数据。
如图2和图3中所示,罩40例如通过树脂模制等与支架主体11一体地形成,从而形成支架组件10的一部分。整个罩40在从上侧观察时呈相对于广角透镜36的光轴Aw双侧对称的碟形。罩40具有基部壁部41、后端壁部42和侧壁部43。
基部壁部41位于凹部壁部212的上侧。基部壁部41位于光轴Aw的下侧并位于弯曲壁部211的前侧。基部壁部41容置在凹部壁部212与前风挡3之间的容置凹部215中。基部壁部41处于下述姿态,在所述姿态中,弯曲壁部211越朝向前侧靠近,基部壁部41越靠近上前风挡3。以此方式,指向基部壁部41的上部的底壁表面41a以梯形且大致平面形状伸展并跨成像空间410地面向前风挡3的内表面3a。位于成像器34的成像目标范围(下文中被简称为成像目标范围)内的外部环境5的光学图像穿过前风挡3而被引导到成像空间410。
基部壁部41设置有多个限制肋411。限制肋411中的每个限制肋从基部壁部41的底壁表面41a突出到位于前风挡3侧的上成像空间410中。限制肋411中的每个限制肋是线状地延伸的脊并且基本上沿着侧向方向对准。限制肋411以彼此分开的预定间隔纵向地对准。各个限制肋411将入射在基部壁部41上的光多次反射到彼此对置的那些壁表面上以捕获各个限制肋411之间的入射光。为了实现捕获功能,将相应的限制肋411的突起高度设定为相应的预定值。
后端壁部42被定位成使得后端壁部42的侧向中心与光轴Aw基本上对准。后端壁部42从基部壁部41的后边缘向上升起。后端壁部42伸展成面向下弯曲壁部211。后端壁部42处于下述姿态,在所述姿态中,后端壁部42越朝向后侧远离基部壁部41,后端壁部42越接近上前风挡3。
在后端壁部42中形成有透镜窗420,该透镜窗420呈供透镜镜筒35插入穿过的贯通孔的形式。透镜窗420在位于后端壁部42的侧向方向上的中央部处的两个壁表面之间延伸穿过后端壁部42。透镜镜筒35的定位有广角透镜36的前端部穿过上述的透镜窗420和透镜窗216而暴露于位于基部壁部41的上侧的成像空间410中。以此方式,处于成像目标范围内并且被引导到成像空间410中的外部环境5的光学图像可以进入包括广角透镜36的透镜单元33。
与位于远离透镜镜筒35朝向前侧隔开的位置处的限制肋411相比,至少一个限制肋411在穿过透镜窗420露出的透镜镜筒35附近较高地突出。换言之,作为所述至少一个限制肋411的特定肋411a的突出高度在广角透镜36附近较高。在该示例中,图2和图3示出了那些突起高度随着特定肋411a更靠近透镜单元33的广角透镜36而增大的多个特定肋411a。
在露出的透镜镜筒35的周边,在基部壁部41中形成有呈凹陷形状的入射孔421。入射孔421在底壁表面41a上于侧向中央部处开口并连接至透镜窗420。入射孔421被释放到形成在下凹部壁部212上的释放孔217中。以此方式,使得入射孔421能够具有允许处于整个成像目标范围内的外部环境5的光学图像进入透镜单元33的凹陷深度。
侧壁部43相对于光轴Aw位于双侧对称的位置以从左右两侧将成像空间410夹置。侧壁部43分别从基部壁部41的右侧边缘和左侧边缘向上升起。各个侧壁部43形成为基本上垂直于基部壁部41的底壁表面41a并且基本上沿着竖向方向布置。在侧壁部43中,内壁表面43a在其之间于侧向方向上具有相互距离,并且该相互距离朝向前侧逐渐增大。内壁表面43a呈梯形平面形状。侧壁部43中的每个侧壁部均距基部壁部41一定高度,并且该高度朝向前侧逐渐减小。以此方式,各个侧壁部43处于下述姿态,在所述姿态中,各个侧壁部43在整个纵向区域中与前风挡3的内表面3a以间隙430间隔开,如图2中所示。
如上所述地配置的罩40能够限制过量的光从成像目标范围外的外部环境5入射到透镜单元33上,例如,限制前风挡3的内表面3a上的反射光入射到透镜单元33上。此外,各个限制肋411的光学捕获功能使得罩40能够调节在基部壁部41上朝向透镜单元33的光反射。
如图2、图6和图7中所示,在容置空间25中除了设定有图像组件30的部件31、33和34之外还设定有电路单元50的容置位置。电路单元50包括板51、53、54和电路52、55。
如图2和图6中所示,成像板51由刚性电路板比如玻璃环氧树脂电路板形成并且形成为大致矩形板状形状。成像板51利用螺钉紧固至组件保持件31。以此方式,成像板51从后侧封闭后光路空间310。
成像板51形成有暴露于后光路空间310的前安装表面510以及在与前安装表面510相反的一侧暴露于容置空间25的后安装表面511。成像器34安装在前安装表面510上。构成成像电路52的多个电路元件安装在安装表面510和511两者上。所安装的这些部件使成像电路52能够与成像器34交换信号或数据。
如图2、图6和图7中所示,柔性板(FPC)53将导线保持在例如由柔性树脂等制成的基膜中并且整体上形成为大致矩形带形状。FPC 53的一个端部连接至成像板51的下端。
如图2和图7中所示,控制板54是刚性电路板比如玻璃环氧树脂电路板并且形成为大致矩形板状形状。控制板54的两个表面分别面向容置空间25中的上侧和下侧。以此方式,控制板54具有面向上的上安装表面540和面向下的下安装表面541。控制板54与上外壳构件21在控制板54的外周边缘部以及上安装表面540的多个部分处邻接。控制板54与下外壳构件22在下安装表面541的多个部分处邻接。以此方式,控制板54定位在外壳构件21与22之间。
控制板54形成有连接孔542。连接孔542呈大致矩形孔形状并且在安装表面540与541之间于侧向中央部处延伸穿过控制板54。成像板51和组件保持件31插入穿过连接孔542。以此方式,成像板51和组件保持件31定位成跨过控制板54的上侧和下侧。另外,成像板51上的成像器34的安装部至少位于控制板54的上侧。在该示例中,可以满足的是,成像板51上的成像器34的安装部位于控制板54的上侧。例如,安装部的下端可以如图2中所示的那样置于连接孔542中或者可以位于连接孔542的上侧或下侧(未示出)。
如图2和图7中所示,构成控制电路55的多个电路元件安装在安装表面540和541两者上。暴露于相机外壳20外部的外部连接器544安装在上安装表面540上。外部连接器544连接至相机外壳20外部的外部电路比如ECU。
如图2中所示,暴露于容置空间25中的内部连接器543安装在下安装表面541上。内部连接器543连接至位于控制板54下方的FPC 53的另一端部。以此方式,控制板54通过FPC53连接至成像板51以使得能够在控制电路55与成像电路52之间交换信号或数据。
控制电路55包括微型计算机550,该微型计算机550主要包括作为安装在下安装表面541上的电路元件的处理器。控制电路55与成像电路52配合而处理来自成像器34的输出以实施图像处理,进而生成如图8中所示的外部图像551。此时,生成外部图像551,以使得能够对位于成像目标范围内并被反映在图像551上的结构和障碍物进行图像识别。在该示例中,成像目标范围被设定成使得交通信号5a被反映在外部图像551上,以使得在车辆2较接近交通信号5a时能够进行图像识别。交通信号5a是位于车辆2的车顶面板的上侧的结构。同时,成像目标范围被设定成使得从右侧和左侧进入十字路口5b的前方障碍物5c(例如,行人、自行车、其他车辆等)被反映在外部图像551上,以使得能够在车辆2的前保险杠较靠近十字路口5b时进行图像识别。
控制电路55与成像电路52配合而进一步控制成像器34的成像操作,包括控制利用成像器34进行成像期间的曝光状态。此时,有效像素551b的区域被设定成将位于利用图像处理功能生成的外部图像551的下部上的反映车辆2的一部分(例如,发动机机罩等)的车辆图像捕获像素551a的区域排除,如图8中所示。以此方式,基于设定区域中的有效像素551b的像素值来控制下一图像拍摄时间期间的曝光状态。用于曝光控制的像素值例如可以是有效像素551b的区域中的特定一个像素的灰度值,或者是有效像素551b的区域中的多个像素的灰度值。
除了上述图像处理功能和成像控制功能之外,控制电路55还可以设置有例如图像识别功能等,以用于对成像目标范围内的结构和障碍物进行图像识别并显示在外部图像551中。可替选地,控制电路55可以不设置有图像识别功能。另外,图像处理功能或成像控制功能中的至少一者可以仅通过控制电路55来设置或者可以仅通过成像电路52来设置。
(透镜单元的详细结构)
随后,将对透镜单元33的详细结构进行描述。
如图9中所示,透镜单元33包括位于透镜镜筒35中的广角透镜36的后侧的后级的透镜组37。换言之,前级的广角透镜36在位于透镜组37的前侧的外部环境5侧被结合在透镜单元33的透镜镜筒35中。
在透镜组37中,多个后透镜371、372、373、374和375在纵向方向上对准,以对已经由广角透镜36进行光学操作的光学图像进一步产生诸如光学像差例如色差的校正的光学效果。后透镜371、372、373、374和375中的每个后透镜在前侧和后侧中的每一者上均具有非球面或球面的光学表面。透镜组37的作为各个后透镜371、372、373、374和375基本上共用的光轴的光轴Al与广角透镜36的光轴Aw基本上是共同的(即,基本上相同)。以此方式,广角透镜36的光轴Aw以及透镜组37的光轴Al穿过透镜36的主点Pp。
从前侧起在第一排列次序处的第一后透镜371形成为双凸透镜形状并且由透光材料比如玻璃制成,并且第一后透镜371在后侧与广角透镜36间隔开预定距离。从前侧起在第二排列次序处的第二后透镜372形成为双凹透镜形状并且由透光材料比如玻璃制成,并且第二后透镜372在后侧与第一后透镜371间隔开预定距离。从前侧起在第三排列次序处的第三后透镜373形成为双凸透镜形状并且由透光材料比如玻璃制成,并且第三后透镜373与第二后透镜372的后光学表面固定地重叠。从前侧起在第四排列次序处的第四后透镜374形成为凸形的弯月形透镜形状并且由透光材料比如玻璃制成,并且第四后透镜374在后侧与第三后透镜373间隔开预定距离。从前侧起在第五排列次序处的第五后透镜375形成为双凸透镜形状并且由透光材料比如玻璃制成,并且第五后透镜375在后侧与第四后透镜374间隔开预定距离。
如图9至图11中所示,广角透镜36在作为与后透镜371、372、373、374和375相对的前侧的外部环境5侧具有球面或非球面的广角光学表面360(还参照图2)。换言之,广角透镜36的前光学表面构成广角光学表面360。如图9和图11中所示,广角光学表面360在广角透镜36的光轴Aw和透镜组37的光轴Al的下方的位置处呈切割形式。在该构型中,从前侧观察的广角光学表面360的外轮廓呈具有有效直径的局部圆形形状。圆弧部360a排除广角光学表面360的下部并且在小于一个圆的范围内延伸。弦部360b在圆弧部360a的两端之间延伸。在该示例中,体现光轴Aw和Al下方的切割形式的线状弦部360b在基本上具有恒定曲率的真圆弧部360a的两个端部基本上沿着侧向方向连接至彼此的状态下被设定。顺带地,切割形式不限于通过机加工等实际切割的形状,并且包括通过模制等预先给出的形状。
在上述的广角光学表面360中,限定在弦部360b的侧向中央部处的最下部分Pwl和限定在弧部360a的侧向中央部处的最上部分Pwu在从前侧观察的投影图中相对于几何中心Cwg竖向对称。换言之,广角光学表面360的几何中心Cwg被定义为下述中点,在所述中点处,在从前侧观察的投影图中,光学表面360的最下部分Pw1与最上部分Pwu之间的距离被等分。
在上述定义下,广角光学表面360的几何中心Cwg从广角透镜36和透镜组37各自的光轴Aw和Al向上移位。在该构型中,广角光学表面360的尺寸在光轴Aw和Al的上侧比在光轴Aw和Al的下侧大。换言之,被定义为从光轴Aw和Al到广角光学表面360上的最上部分Pwu的距离(即,直径)的上部尺寸Rwu被设定为大于被定义为从光轴Aw和Al到广角光学表面360上的最下部分Pwl的距离(即,直径)的下部尺寸Rwl。
如图9和图10中所示,透镜镜筒35包括透镜镜筒主体350、间隔件351、352、353、354和帽355、356。透镜镜筒主体350由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成。透镜镜筒主体350具有限定前光路空间357的成对的容置部350a和350b。如图9中所示,广角容置部350a的内轮廓呈沿着广角光学表面360的外轮廓的部分管状孔形状。广角透镜36的外周表面362从前侧配装到广角容置部350a中。
后容置部350b的内轮廓呈沿着后透镜371、372、374和375的外轮廓的管状孔形状。第一后透镜371从前侧配装到后容置部350b。另外,第二后透镜372和第三后透镜373的一体固定对象以及第四后透镜374和第五后透镜375中的每一者从后侧配装到后容置部350b中。
第一间隔件351形成为具有局部圆形外轮廓和管状孔形内轮廓的环形板形状。第一间隔件351由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成。第一间隔件351从前侧配装到广角容置部350a中。第一间隔件351从后侧锁定广角透镜36并从前侧锁定第一后透镜371。第二间隔件352通过例如树脂模制等形成为与后容置部350b成一体的环形板形状。第二间隔件352从后侧保持第一后透镜371并与第一间隔件351一起将第一后透镜371夹置。第二间隔件352从前侧锁定第二后透镜372。
第三间隔件353和第四间隔件354形成为管状形状并且由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成。第三间隔件353和第四间隔件354从后侧配装到后容置部350b中。第三间隔件353从后侧保持第二后透镜372并与第二间隔件352一起将第二后透镜372夹置。第四间隔件354从后侧保持第四后透镜374并与第三间隔件353一起将第四后透镜374夹置。第四间隔件354从前侧锁定第五后透镜375。
如图9和图10中所示,前帽355形成为环形板形状并且具有局部圆形的外轮廓和内轮廓。前帽355由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成。前帽355从前侧在外部配装至广角容置部350a,具体地,前帽355可以在外配装部处粘合至广角容置部350a。前帽355保持从前侧锁定的广角透镜36并且与第一间隔件351一起将广角透镜36夹置。
在该示例中,在前帽355中设置有锁定爪部355a以用于锁定广角透镜36的广角光学表面360。锁定爪部355a在帽355从外部配装到广角容置部350a之前通过例如树脂模制而预先形成为局部环形形状。在第一实施方式中,广角透镜36的通过锁定爪部355a锁定的部分沿着广角光学表面360的外轮廓从弦部360b的最下部分Pw1沿周向方向朝向弧部360a的最上部分Pwu向后侧移位。
如图9中所示,后帽356由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成并形成为环形板形状。后帽356从后侧配装到后容置部350b中。具体地,后帽356可以在配装部处被螺纹连接或粘合至后容置部350b。后帽356从后侧锁定第五后透镜375并与第四间隔件354一起将第五后透镜375夹置。
在如上所述地构造的透镜单元33中,透镜镜筒主体350中的前光路空间357与外部之间能够通过各个容置部350a、350b以及容置在容置部350a和350b中的各个部件之间的间隙进行换气(例如,通气等)。
(成像器的详细结构)
随后,将对成像器34的详细结构进行描述。
如图12中所示,图2的成像器34具有有效图像捕获区域340作为能够捕获通过广角透镜36和透镜组37形成的光学图像的反转图像的区域。换言之,有效图像捕获区域340表示能够感测从外部环境5穿过广角透镜36和透镜组37的光的在从成像器34的前侧观察时在外轮廓内呈平面形状的区域。有效图像捕获区域340在前表面340e侧围绕光轴Aw和Al形成。前表面340e基本上垂直于成像器34的广角透镜36和透镜组37的光轴Aw和Al中的每个光轴。在该构型中,从前侧观察到的有效图像捕获区域340的外形呈具有上下两个侧部340a和340b以及左右两个侧部340c和340d的矩形形状。在该示例中,上下两个侧部340a和340b基本上沿着侧向方向定位。另一方面,左右两个侧部340c和340d定位成使得:左右两个侧部340c和340d在竖向方向上越朝向上侧靠近,左右两个侧部340c和340d就越向前侧或后侧倾斜。可替选地,左右两个侧部340c和340d沿着竖向方向定位。
在上述有效图像捕获区域340中,限定在下侧部340b的侧向中央部处的最下部分Pil和限定在上侧部340a的侧向中央部处的最上部分Piu在从前侧观察的投影图中相对于几何中心Cig竖向地彼此对称。换言之,有效图像捕获区域340的几何中心Cig被定义为下述中点,在所述中点处,在从前侧观察的投影视图中,区域340的最下部分Pil和最上部分Piu之间的距离被等分。
在上述定义下,有效图像捕获区域340的几何中心Cig从广角透镜36和透镜组37各自的光轴Aw和Al向下移位。以此方式,有效图像捕获区域340的尺寸在光轴Aw和Al的下侧比在光轴Aw和Al的上侧大。换言之,被定义为在区域340中从光轴Aw和Al到最下部分Pil的距离的下部尺寸Ril被设定为大于被定义为在有效图像捕获区域340中从光轴Aw和Al到最上部分Piu的距离的上部尺寸Riu。
(操作效果)
下面将对上述第一实施方式的操作效果进行描述。
根据第一实施方式的透镜单元33,广角透镜36使来自车辆2的外部环境5的光学图像形成在成像器34上。广角光学表面360在广角透镜36中位于外部环境5侧。在广角透镜36中,广角光学表面360在光轴Aw上侧的尺寸大于在光轴Aw下侧的尺寸。类似地,广角光学表面360在后透镜组37的穿过广角透镜36的主点Pp的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)上侧的尺寸大于在光轴Al下侧的尺寸。根据该构型,在光轴Aw和Al上侧的不太可能反射车辆2的广角光学表面360的尺寸大于在光轴Aw和Al下侧的可能反射车辆2的广角光学表面360的尺寸。因此,在广角光学表面360的尺寸变大的上侧,可以对外部环境5的在车辆2上方的上侧范围进行成像以使得能够进行图像识别。另一方面,在外部环境5的成像目标范围由于车辆2而受限制的下侧,即使广角光学表面360的尺寸变小,仍可以确保在该范围内进行成像,并且由此能够实现相机模块1的小型化。
根据第一实施方式的透镜单元33,广角透镜36使来自车辆2的外部环境5的光学图像形成在成像器34上。广角透镜36的位于外部环境5侧的广角光学表面360的几何中心Cwg朝向广角透镜36的光轴Aw的上侧移位。类似地,广角光学表面360的几何中心Cwg朝向后透镜组37的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)的上侧移位。光轴Al穿过广角透镜36的主点Pp。根据该构型,广角光学表面360的几何中心Cwg不朝向可能反射车辆2的光轴Aw和Al的下侧移位,而是朝向不太可能反射车辆2的光轴Aw和Al的上侧移位。因此,在上侧——根据几何中心Cwg的移位量,广角光学表面360在该上侧的尺寸变得大于在下侧的尺寸——上,可以对外部环境5相对于车辆2的上侧范围进行成像以使得能够进行图像识别。另一方面,在外部环境5的成像目标范围由于车辆2而受限制的下侧,即使广角光学表面360的尺寸根据几何中心Cwg的移位量而减小,仍可以确保在该范围内进行成像。该构型使得能够使相机模块1小型化。
另外,根据第一实施方式的成像器34,有效图像捕获区域340能够捕获来自车辆2的外部环境5并形成在有效图像捕获区域340上的光学图像的反转图像。有效图像捕获区域340在广角透镜36的光轴Aw的下侧的尺寸大于在光轴Aw的上侧的尺寸。类似地,后透镜组37的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)穿过广角透镜36的主点Pp。另外,在光轴Al的下侧的有效图像捕获区域340的尺寸大于在光轴Al的上侧的尺寸。该构型使得能够在有效图像捕获区域340的尺寸变大的下侧确保形成有反转图像的区域。反转图像来自外部环境5相对于车辆2的上侧范围。因此,该构型使得能够将待被成像的上部范围设定得尽可能宽。
另外,根据第一实施方式的成像器34,有效图像捕获区域340能够捕获来自车辆2的外部环境5并形成在有效图像捕获区域340上的光学图像的反转图像。有效图像捕获区域340的几何中心Cig朝向广角透镜36的光轴Aw的下侧偏移。类似地,有效图像捕获区域340的几何中心Cig朝向后透镜组37的穿过广角透镜36的主点Pp的光轴Al(即,后透镜371、372、373、374和375的光轴)的下侧移位。根据该构型,有效图像捕获区域340的尺寸根据几何中心Cig的偏移量而在较低侧变得比在较高侧大。因此,该构型能够确保形成有来自外部环境5的上侧范围的反转图像的区域。另外,该构型使得能够将待被成像的相对于车辆2的上部范围设定得尽可能宽。
此外,根据第一实施方式的广角透镜36,在主点Pp的下侧形成为切割形式的广角光学表面360的尺寸比在主点Pp的上侧的广角光学表面360的尺寸大。根据该构型,可以以较小尺寸和相对简单的形状制造用于对外部环境5的在车辆2上方的上侧范围进行成像以使得能够进行图像识别的广角透镜36。
根据第一实施方式,透镜单元33和成像器34被容置在相机外壳20中。上述容置构型使得能够将透镜单元33中的广角光学表面360的尺寸设定成在下侧比在上侧小。因此,可以在确保成像器34所需的容置空间的同时限制相机外壳20的尺寸增大。
根据第一实施方式,其中用于控制成像器34的控制电路55安装在控制板54上的电路单元50与透镜单元33和成像器34一起容置在相机外壳20中。在上述构型中,透镜单元33中的广角光学表面360的尺寸被设定成在下侧比在上侧小。因此,在可以减少相机外壳20的尺寸增大的同时,不仅确保了成像器34所需的容置空间,而且还确保了电路单元50所需的容置空间。
另外,第一实施方式的控制电路55基于有效像素551b的像素值来对在利用成像器34进行成像期间的曝光进行控制,有效像素551b是通过在通过对来自成像器34的输出进行图像处理而生成的外部图像551中将车辆图像捕获像素551a排除来设定的。根据该构型,车辆2不被反射。因此,可能会跟随外部环境5的亮度的有效像素551b的像素值会被反映在曝光控制中。换言之,由于车辆2的反射而不太可能跟随外部环境5的亮度的车辆图像捕获像素551a的像素值被限制反映在曝光控制中,并且外部环境5的在车辆2上方的上侧范围可以以适于图像识别的曝光状态被成像。
此外,根据第一实施方式的电路单元50,其上安装有成像器34的成像板51和其上安装有控制电路55的控制板54在制造公差通过FPC 53吸收的情况下彼此连接,并且可以容易地容置在相机外壳20中的特定位置处。此外,成像器34在其上至少安装在控制板54的上侧的成像板51定位成跨过控制板54的上侧和下侧。因此,电路单元50所需的容置空间可以在竖向上减小。
此外,根据第一实施方式的相机外壳20,对置壁部210处于下述姿态,在所述姿态中,相对于对置壁部210弯曲的弯曲壁部211面向前风挡3,并且弯曲壁部211与前风挡3间隔开,使得:弯曲壁部211越远离对置壁部210,弯曲壁部211与前风挡3间隔得越远。根据该构型,通过弯曲壁部211和对置壁部210形成了脊状部214。透镜单元33穿过弯曲壁部211以暴露于相机外壳20的外部。该构型使得相机外壳20能够在使脊状部214较靠近前风挡3的状态下安装在前风挡3的内侧。因此,根据待靠近前风挡3安装的小型化相机外壳20,不仅能够确保乘员对外部环境5的视场,而且能够确保从外部环境5到透镜单元33的光路位于弯曲壁部211与前风挡3之间。
此外,第一实施方式的罩40能够限制从处于成像器34的成像目标范围之外的外部环境5到透镜单元33的过量光的入射。该构型使得能够限制可能进入其中透镜单元33的视角被广角透镜36扩大的透镜单元33的过量光叠加在成像目标范围内的正常光学图像上并干扰成像。
此外,根据第一实施方式的罩40,在定位成面向前风挡3的基部壁部41中,多个限制肋411朝向前风挡3突出,从而限制透镜单元33上的光反射。在基部壁部41面向前风挡3的布置下,该构型可以限制被反射在基部壁部41上并可能增加光入射的光叠加在成像目标范围内的正常光学图像上并干扰成像。
另外,根据第一实施方式的罩40,作为在透镜单元33周围具有较高突出高度的限制肋411的特定肋411a可能阻挡基部壁部41上的反射光朝向广角透镜36行进的光路。该构型使得能够限制被反射在基部壁部41上并可能进入视角被扩大的透镜单元33的光叠加在成像目标范围内的正常光学图像上并干扰成像。
(第二实施方式)
如图13中所示,第二实施方式是第一实施方式的改型。
根据第二实施方式的广角透镜2036包括在广角光学表面2360的外周侧向后凹进的锁定凹部2361。在从前侧观察时,除了具有减少成与第一实施方式的广角光学表面360基本相似的形状的局部圆形外轮廓的构型之外,根据第二实施方式的广角光学表面2360与第一实施方式的广角光学表面具有基本相同的构型。
更具体地,锁定凹部2361形成为凹槽形状。锁定凹部2361呈局部圆形形状并且在广角透镜2036的整个外周部中是连续的。锁定凹部2361朝向广角透镜2036中的配装到广角容置部350a中的外周表面2362和透镜2036的广角光学表面2360敞开。
锁定凹部2361的径向地面向外且呈部分管状形状的凹进内表面2361b沿着广角光学表面2360的外轮廓形成。例如,在凹进内表面2361b的整个表面上形成有黑色涂层膜以形成用于吸收光并限制光的反射的反射限制部2363。锁定凹部2361的平坦的内凹底表面2361a面向前侧并且利用前帽2355的锁定爪部2355a来锁定。前帽2355从外部配装到透镜镜筒2035的广角容置部350a。利用锁定爪部2355a锁定的内凹底表面2361a的锁定位置在沿着广角光学表面2360的外轮廓的整个周向方向上位于与广角透镜36和透镜组37各自的光轴Aw和Al基本上垂直的共用平面Sc上。换言之,根据第二实施方式的锁定部基本上不会前后移位。内凹底表面2361a的在径向方向上的尺寸被设定成使得:例如内凹底表面2361a在最下部分处的尺寸被设定成等于或小于在最上部分处的尺寸。在该构型中,由对与第一实施方式中的广角光学表面类似的广角光学表面2360进行的尺寸设定所产生的操作效果不大可能减弱。
根据上述第二实施方式的广角透镜2036,在广角光学表面2360的外周侧凹进的锁定凹部2361利用透镜镜筒2035来锁定。在该示例中,锁定凹部2361的利用锁定爪部2355a锁定的锁定部在沿着广角光学表面2360的外轮廓的周向方向上位于共用平面Sc上。以此方式,透镜镜筒2035中的广角透镜2036的容置姿态会是稳定的。该构型使得能够减少由于广角透镜2036的姿态变化而导致的外部图像551的成像失败的发生。
顺带地,除了根据第二实施方式的广角透镜2036和透镜镜筒2035的构型之外的构型与第一实施方式中的广角透镜36和透镜镜筒35的构型基本相同。因此,根据第二实施方式同样可以产生与第一实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第三实施方式)
如图14中所示,第三实施方式是第一实施方式的改型。
作为根据第三实施方式的电路单元3050的部件,中继构件3056与板51、54、FPC3053和电路52、55相结合。中继构件3056与FPC 3053等一起容置在金属相机外壳3020的容置空间3025中。金属相机外壳3020形成有例如由铝制成的外壳构件3021和3022。中继构件3056以接触方式或以配装方式固定至相机外壳3020的下外壳构件3022的底壁部3220。中继构件3056形成为平片形状并且由功能材料比如与树脂基材混合的金属填充物制成。以此方式,中继构件3056具有作为特定性质的热辐射性或导电性中的至少一者(下文中,被简称为热辐射性和导电性)。中继构件3056可以以例如衬垫形式、泡沫形式等形成以提供缓冲性能。
在该示例中,FPC 3053中的热辐射基膜或热辐射虚拟布线与具有热辐射性的中继构件3056一起以接触且固定的方式连接至成像板51,从而提供热辐射路径。另外,FPC 3053的具有导电性的接地布线与具有导电性的中继构件3056一起以导电且固定的方式连接至成像板51,从而形成导电路径。在这些连接结构的任一连接结构中,其上安装有用于对来自成像器34的输出进行图像处理的成像电路52的成像板51处于通过FPC 3053和中继构件3056连接至相机外壳3020的状态。顺带地,除了根据第三实施方式的针对FPC 3053所描述的配置之外的配置与根据第一实施方式的FPC 53的配置基本相同。因此,成像板51也通过导电固定通过FPC 3053连接至控制板54。
根据上述第三实施方式的电路单元3050,容置在金属相机外壳3020中并连接至金属相机外壳3020的FPC 3053连接至其上安装有用于图像处理的成像电路52的成像板51。根据该构型,在成像板51中生成的热或噪声中的至少一者(热或噪声中对应于第三实施方式中的上述连接结构的至少一者)可以通过FPC 3053传递至相机外壳3020。因此,可以提高热辐射性或EMC中的至少一者。特别地,根据第三实施方式,将成像板51连接至控制板54的FPC3053被用于传递热量或噪声中的至少一者。因此,可以通过简单的构型来提高热辐射性或EMC中的至少一者。
根据第三实施方式,如在第一实施方式中那样,由于透镜单元33包括广角透镜36,因而外部环境5的成像目标范围被扩大。结果,成像板51中的图像处理量增大,使得发热量和噪声也可能增大。然而,根据上述原理,热或噪声中的至少一者可以被传递至相机外壳3020。因此,可以提高热辐射性或EMC中的至少一者。除了上述效果之外,根据第三实施方式可以产生与第一实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第四实施方式)
如图15中所示,第四实施方式是第一实施方式和第三实施方式的改型。
作为根据第四实施方式的电路单元4050的部件,不同于FPC 53的另一FPC 4053和板51、54及电路52、55一起与替代第三实施方式的FPC 3053的第一实施方式的FPC 53结合。FPC 4053与FPC 53等一起容置在相机外壳3020的容置空间3025中。与FPC 53一样,FPC4053通过将导线保持在例如由柔性树脂等制成的基膜上而形成并且整体上形成为大致矩形带形状。
在该示例中,FPC 4053的热辐射基膜或热辐射虚拟布线与成像板51一起以接触且固定的方式连接至金属相机外壳3020中的上外壳构件3021的对置壁部210,从而提供热辐射路径。另外,FPC 4053中的具有导电性的接地布线与成像板51一起以导电且固定的方式连接至对置壁部210,从而形成导电路径。在这些连接结构中的任一连接结构中,其上安装有用于对来自成像器34的输出进行图像处理的成像电路52的成像板51处于通过FPC 4053连接至相机外壳3020的状态。
根据上述第四实施方式的电路单元4050,容置在金属相机外壳3020中并连接至金属相机外壳3020的FPC 4053连接至其上安装有用于图像处理的成像电路52的成像板51。根据该构型,在成像板51中生成的热或噪声中的至少一者(热或噪声中对应于第四实施方式中的上述连接结构的至少一者)可以通过FPC 4053传递至相机外壳3020。因此,可以提高热辐射性或EMC中的至少一者。
根据第四实施方式,如第一实施方式中那样,由于透镜单元33包括广角透镜36,因而外部环境5的成像目标范围被扩大。结果,成像板51中的图像处理量增大,使得发热量和噪声也可能增大。然而,根据上述原理,热或噪声中的至少一者可以被传递至相机外壳3020。因此,可以提高热辐射性或EMC中的至少一者。除了上述效果之外,根据第四实施方式,可以产生与第一实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第五实施方式)
如图16中所示,第五实施方式是第四实施方式的改型。
作为根据第五实施方式的金属相机外壳5020的部件,连接构件5023与外壳构件3021和3022结合并容置在容置空间3025中。连接构件5023例如形成为刚性框架形状并且由金属比如铝制成。以此方式,连接构件5023具有热辐射性或导电性中的至少一者。连接构件5023通过螺钉固定或通过配装固定来连接至金属相机外壳3020的上外壳构件3021的对置壁部210。连接构件5023可以与对置壁部210一体地形成。尽管在图16的示例中设置了两个连接构件5023,但是可以设置一个或三个或更多个连接构件5023。
在该示例中,FPC 4053中的热辐射基膜或热辐射虚拟布线以接触且固定的方式连接至成像板51和连接构件5023,从而形成热辐射路径。另外,FPC 4053中的具有导电性的接地布线以导电且固定的方式连接至成像板51和连接构件5023,从而形成导电路径。在这些连接结构的任一连接结构中,其上安装有用于对来自成像器34的输出进行图像处理的成像电路52的成像板51处于通过FPC 4053和连接构件5023连接至相机外壳5020的状态。尽管在图16的示例中设置了与连接构件5023的数目相对应的两个FPC 4053,但是可以设置一个或三个或更多个连接构件5023。
连接构件5023进一步邻接图像组件30的透镜镜筒35或组件保持件31,从而将抵接目标锁定。以此方式,透镜单元33和成像器34相对于相机外壳5020定位。如图16中所示,在其中连接构件5023锁定透镜镜筒35的结构的情况下,透镜镜筒35不是螺纹连接至组件保持件31的两个端部311,而是螺纹连接至连接构件5023。尽管未示出,但是在连接构件5023锁定组件保持件31的情况下,保持件31的两个端部311被螺纹连接至连接构件5023。
根据上述第五实施方式,随着产品规格要求而改变连接构件5023,透镜单元33和成像器34的定位状态可以以较高精度被调节,并且可以产生与第四实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第六实施方式)
如图17中所示,第六实施方式是第四实施方式的改型。
在根据第六实施方式的金属相机外壳6020中,罩6040与上外壳构件6021的凹部壁部6212一起形成。换言之,罩6040构成相机外壳6020的一部分。以此方式,在凹部壁部6212中,释放孔217也用作罩6040的入射孔421。
在根据第六实施方式的支架组件6010中,不设置支架主体11,并且衬垫13和安装垫12由相机外壳6020中的上外壳构件6021保持。以此方式,上外壳构件6021的与FPC 4053连接的对置壁部6210定位成与前风挡3的内表面3a直接对置,从而保持尽可能靠近风挡3。
在该示例中,FPC 4053的热辐射基膜或热辐射虚拟布线以接触且固定的方式连接至成像板51和对置壁部6210,从而提供热辐射路径。以此方式,获得了具有热辐射性的对置壁部6210。FPC 4053的具有导电性的接地布线可以以导电且固定的方式连接至成像板51和对置壁部6210,从而形成导电路径。
根据上述第六实施方式,来自对置壁部6210的热辐射能够减少或消除由前风挡3上的结露引起的起雾。前风挡3被定位成面向金属相机外壳6020的具有热辐射性的对置壁部6210。因此,根据第六实施方式,在利用来自对置壁部6210的热辐射来辅助防止车辆2中的结露的同时,可以产生与第四实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第七实施方式)
如图18中所示,第七实施方式是第四实施方式的改型。
作为根据第七实施方式的图像组件7030的部件,填充物7038与组件保持件7031、透镜单元33和成像器34相结合。在容置于金属相机外壳3020的容置空间3025中的图像组件7030中,后光路空间7310由组件保持件7031限定。组件保持件7031由两个构件7031a和7031b构造。后光路空间7310填充有填充物7038。填充物7038例如由其中金属填充物与树脂基材混合的功能材料制成。以此方式,填充物7038具有热辐射性或导电性中的至少一者。填充物7038可以形成为凝胶等以提供缓冲性能。
在根据第七实施方式的电路单元7050中,其上安装有成像电路52的成像板7051容置在后光路空间7310中。成像电路52用于对来自成像器34的输出进行处理,从而进行图像处理。成像板7051被固定并且与透镜镜筒35接触。以此方式,成像板7051的前安装表面7510从后侧封闭由透镜镜筒35限定的前光路空间357。构成成像电路52的电路元件与成像器34一起安装在前安装表面7510的暴露于前光路空间357的部分上。以此方式,容置在透镜镜筒35中并位于前光路空间357中的成像器34能够在被限制暴露于填充有填充物7038的后光路空间7310的状态下对外部环境5进行成像。
在该示例中,成像板7051的暴露于后光路空间7310的表面以接触且固定的方式连接至具有热辐射性的填充物7038,从而提供热辐射路径。此外,成像板7051的暴露于后光路空间7310的接地电极以导电且固定的方式连接至具有导电性的填充物7038,从而形成导电路径。在这些连接结构的任一连接结构中,其上安装有用于对成像器34的输出进行图像处理的成像电路52的成像板7051连接至填充物7038。
组件保持件7031设置有贯通窗7133,该贯通窗7133呈与后光路空间7310连续的贯通孔的形式并且填充有填充物7038。在电路单元7050中,FPC 53穿过贯通窗7133所填充的填充物7038。FPC 53插入到后光路空间7310中并连接至前光路空间357中的成像板7051。组件保持件7031进一步设置有连接窗7134,该连接窗7134呈与后光路空间7310连续的贯通孔的形式并填充有填充物7038。在电路单元7050中,FPC 4053连接至连接窗7134所填充的填充物7038。
在该示例中,FPC 4053的热辐射基膜或热辐射虚拟布线以接触且固定的方式连接至金属相机外壳3020的上外壳构件3021的对置壁部210以及位于连接窗7134中并具有导电性的填充物7038,从而提供热辐射路径。另外,FPC 4053的导电的接地布线与位于连接窗7134中并具有导电性的填充物7038一起以导电且固定的方式连接至对置壁部210,从而形成导电路径。在这些连接结构的任一连接结构中,相机外壳3020通过FPC 4053连接至填充物7038并且还通过FPC 4053和填充物7038连接至成像板7051。
根据上述第七实施方式,具有作为热辐射性或导电性中的至少一者的特定性质的填充物7038被填充在组件保持件7031的分隔空间7310中并且连接至金属相机外壳3020。分隔空间7310容置安装有用于图像处理的成像电路52的成像板7051。根据该构型,在成像板7051中生成的热或噪声中的至少一者可以通过填充物7038传递至相机外壳3020。因此,可以提高热辐射性或EMC中的至少一者。
此外,根据第七实施方式的成像板7051通过FPC 4053和具有特定性质的填充物7038与金属相机外壳3020连接。以此方式,在制造公差可以通过弯曲FPC 4053来吸收的状态下,可以在成像板7051与相机外壳3020之间提供用于热或噪声中的至少一者的释放路径。因此,甚至在小型化的相机外壳3020中的较小空间中仍可以确保用于提高热辐射性或EMC中的至少一者的释放路径。除了上述效果之外,根据第七实施方式,可以产生与第四实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第八实施方式)
如图19和图20中所示,第八实施方式是第四实施方式的改型。
作为根据第八实施方式的图像组件8030的部件,粘合剂8039和填充物7038一起与组件保持件7031、透镜单元33和成像器34相结合。粘合剂8039将固定至彼此的透镜单元33和组件保持件7031中的每一个粘合至相机外壳3020。如图19中所示,在第八实施方式中,更具体地,粘合剂8039从透镜单元33的透镜镜筒35与上外壳构件3021的弯曲壁部211之间的部分连续地延伸至组件保持件7031与弯曲壁部211之间的部分。如图19和20中所示,在第八实施方式中,弯曲壁部211的透镜窗216与透镜单元33的透镜镜筒35之间的空间完全被粘合剂8039填充。透镜窗216是使透镜单元33暴露于相机外壳3020的外部的贯通孔。
粘合剂8039通过固化液体功能材料比如与树脂基材混合的金属填充物而制成。在粘合剂8039固化之前,调整透镜单元33和组件保持件7031的粘合姿态以将透镜单元33和成像器34相对于相机外壳3020定位。此外,在粘合剂8039已经固化之后,具有热辐射性或导电性中的至少一者的粘合剂8039将透镜单元33和组件保持件7031两者都粘合至金属相机外壳3020。在上述状态下,粘合剂8039在填充物7038的从组件保持件7031的连接窗7134的内部露出的外表面上伸展。以此方式,成像板7051通过填充物7038连接至粘合剂8039。用于对来自成像器34的输出进行图像处理的成像电路52安装在成像板7051上。在上述第八实施方式中,不需要利用螺钉将组件保持件31的两个端部311紧固至上外壳构件21。
在该示例中,FPC 4053的热辐射基膜或热辐射虚拟布线与各自具有导电性的粘合剂8039和填充物7038一起以接触且固定的方式连接至相机外壳3020的上外壳构件3021的对置壁部210,从而提供热辐射路径。另外,FPC 4053的导电的接地布线与各自具有导电性的粘合剂8039和填充物7038一起以导电且固定的方式连接至对置壁部210,从而形成导电路径。在这些连接结构中的任一连接结构中,相机外壳3020通过粘合剂8039和FPC 4053连接至填充物7038并且还通过部件8039、4053和7038连接至成像板7051。
根据上述第八实施方式,具有作为热辐射性或导电性中的至少一者的特定性质的粘合剂8039将容置在金属相机外壳3020中的透镜单元33或组件保持件7031中的至少一者在与安装有用于图像处理的成像电路52的成像板7051连接的状态下粘合至相机外壳3020。根据该构型,在成像板7051中生成的热或噪声中的至少一者可以通过粘合剂8039传递至相机外壳3020。因此,可以提高热辐射性或EMC中的至少一者。
此外,根据第八实施方式,透镜窗216与透镜单元33之间的间隙被具有特定性质并连接至成像板7051的粘合剂8039填充。透镜窗216是用于使金属相机外壳3020中的透镜单元33暴露于相机外壳3020的外部的贯通孔。根据该构型,粘合剂8039与相机外壳3020之间的粘合区域增大,从而能够提高热或噪音中的至少一者的释放效率。同时,透镜窗216与透镜单元33之间的间隙被填充,从而能够限制由通过透镜窗216与透镜单元33之间的空间进入相机外壳3020中的异物引起的故障的发生。该构型使得能够改善提高热辐射性或EMC中的至少一者的可靠性以及耐久性。
此外,根据第八实施方式,金属相机外壳3020通过具有特定性质的粘合剂8039和填充物7038连接至安装有成像器34的成像板7051。根据该构型,在透镜单元33和组件保持件7031的利用粘合剂8039保持的粘合姿态可以调整的状态下,可以在成像板7051与相机外壳3020之间形成用于热或噪声中的至少一者的释放路径。因此,在透镜单元33和成像器34的定位状态通过符合产品规格的粘合姿态调整来简单地调整的同时,可以产生与第七实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第九实施方式)
如图21和图29中所示,第九实施方式是第一实施方式的改型。
在图21至图24中所示的第九实施方式中,具有遮光性(换言之,非透光性)的罩9040包括基部壁部9041和侧壁部9043以及后端壁部42。基部壁部9041和侧壁部9043分别替代第一实施方式中的基部壁部41和侧壁部43。
在车辆2中,基部壁部9041的底壁表面9041a以梯形的大致平面形状伸展成跨成像空间410地面向前风挡3的内表面3a。根据第一实施方式,基部壁部9041设置有从底壁表面9041a突出到成像空间410中的多个限制肋411,如图21和图22中所示。限制肋411中的一个或更多个限制肋被调整为各自在透镜单元33周围具有较高突起高度的特定肋411a。在图23和图24中,从图示省略了部分部件,比如包括特定肋411a的多个限制肋411。另外,在第九实施方式和随后的实施方式中,附图中的与图23和图24相对应的图、部分部件以相同的方式被省略。
如图21至图24中所示,侧壁部9043在成像空间410的两侧从基部壁部9041的整个侧边缘基本上垂直地升起,使得侧壁部9043中的每个侧壁部均具有弯曲板状形状。侧壁部9043中的每个侧壁部均具有倾斜部9043b和竖直部9043c。
各个侧壁部9043的倾斜部9043b相对于透镜单元33的光轴Aw和光轴Al在左侧和右侧对称地设置。各个侧壁部9043的倾斜部9043b是倾斜的并且从透镜单元33的透镜镜筒35的穿过透镜窗420露出的侧周边相对于光轴Aw和Al向斜前侧(即,斜对外部环境5侧)伸展。以此方式,在各个侧壁部9043的倾斜部9043b中,在各自具有梯形平面形状的各个内壁表面9430b之间限定了相互间隔。相互间隔朝向前侧(即,外部环境5侧)逐渐伸展。在各个侧壁部9043的倾斜部9043b中,离基部壁部9041的高度朝向前侧逐渐减小。以此方式,各个侧壁部9043的倾斜部9043b处于倾斜部9043b与前风挡3的内表面3a以间隙9430隔开的姿态。
各个侧壁部9043的竖直部9043c相对于透镜单元33的光轴Aw和光轴Al在左侧和右侧对称地设置。每个侧壁部9043的竖直部9043c从同一侧壁部9043的倾斜部9043b的前端部(即,外部环境5侧的端部)伸展。竖直部9043c基本上平行于光轴Aw和Al伸展。以此方式,在各个侧壁部9043的竖直部9043c中,各自具有梯形平面形状的内壁表面9430c在整个纵向区域上以基本上恒定的相互距离彼此间隔开。竖直部9043c距基部壁部9041c的高度等于同一侧壁部9043中的倾斜部9043b在倾斜部9043b的前端部处的高度。竖直部9043c的高度朝向前侧逐渐减小。以此方式,每个侧壁部9043的竖直部9043c也处于竖直部9043c与前风挡3的内表面3a以间隙9430隔开的姿态。
在第九实施方式中,根据图25和图26中所示的外部环境5的情况的车辆2的控制功能安装在控制电路55或者连接至外部连接器544的外部电路比如ECU中。在该示例中,控制功能中的一个控制功能是作为车辆2的特定控制Cs的车辆2对前方障碍物5c(例如,行人、自行车、另一车辆等)的避撞控制。特定控制Cs的具体示例是自动紧急制动(AEB)等,自动紧急制动(AEB)在发生碰撞时间(TTC)为几秒以下的紧急控制状况时自动地控制车辆2的车速,从而强制使车辆2减速。另外,控制功能中的一个控制功能是作为与特定控制Cs不同的车辆2的另一控制Ca的对行驶车道中的车辆2的驾驶控制。该另一控制Ca的具体示例是自动控制车辆2在行驶车道的宽度方向上的位置以限制车辆2偏离路面上的诸如车道线或黄色车道线的车道标记5d的车道保持辅助(LKA)等。
如图24至图27中所示,车辆2的特定控制Cs所需的水平视角范围落入安装在前风挡3上的相机模块1对外部环境5的成像目标范围内。水平视角范围由在沿位于水平平面上的车辆2的竖向方向(即,在水平平面视图中)观察时以光轴Aw和Al作为平分线的第一锥角θ1来限定。在该示例中,第一锥角θ1小于围绕透镜单元33的光轴Aw和Al限定的透镜视角θw的水平视角范围。例如,第一锥角θ1被设定为100°以上的角度,以使得能够在TTC等于或大于2.4秒的条件下对在车辆2之前13米以上的前方障碍物5c进行成像。在第九实施方式中,透镜视角θw通过广角透镜36被设定为诸如120°以上的较大广角。
如图28和图29中所示,车辆2的特定控制Cs所需的竖向视角范围落入安装在前风挡3上的相机模块1对外部环境5的成像目标范围内。竖向视角范围由位于水平平面上的车辆2的水平方向视图(即,侧视图)中的第一俯角ψd1和第一仰角ψe1的总和来限定。在该示例中,第一俯角ψd1和第一仰角ψe1的总和小于透镜视角θw的竖向视角范围。例如,第一俯角ψd1被设定为例如6°以下的角度,以使得能够在TTC等于或大于2.4秒的条件下对在车辆2之前13m以上的前方障碍物5c进行成像。
如图25中所示,根据特定控制Cs所需的外部环境5的水平视角范围和竖向视角范围来确定专用于特定控制Cs的单独成像范围Us。因此,如图24、图25、图27和图29中所示,从单独成像范围Us的最下部分的左右两端Use以第一锥角θ1和第一俯角ψd1进入透镜单元33的广角透镜36的光线被假定为第一下光线L1。在上述假定下,同与特定控制Cs相关联的每个第一下光线L1与车辆2中的前风挡3的内表面3a假想地相交的点被定义为第一假想交点I1,如图24、图27和图29中所示。如图24中所示,第一假想交点I1中的每个第一假想交点与每个侧壁部9043的倾斜部9043b的前端部的上部相关联,从而实现每个侧壁部9043的以下构型。
在车辆2中的第一假想交点I1的透镜单元33侧(即,后侧),侧壁部9043中的每个侧壁部当沿竖向方向观察时在第一锥角θ1的左右两个锥度线的外侧跨过微小间隙而形成倾斜部9043b的内壁表面9430b。第一锥角θ1的左右锥度线基本上与相应的第一下光线L1重叠。以此方式,在车辆2中的每个侧壁部9043的从透镜单元33的周边指向每个第一假想交点I1的倾斜部9043b中,内壁表面9430b当沿竖向方向观察时在第一锥角θ1的外侧沿着锥度线以角度θ1伸展。另一方面,在车辆2中的第一假想交点I1的外部环境5侧(即,前侧),侧壁部9043中的每个侧壁部形成竖直部9043c的内壁表面9430c,以当沿竖向方向观察时在第一锥角θ1的左右两个锥度线内侧与光轴Aw和Al基本上平行地伸展。利用上述构型,当沿每个侧壁部9043的竖向方向观察时,倾斜部9043b和竖直部9043c进入透镜视角θw的内侧。
相比之下,如图24至图27中所示,车辆2的另一控制Ca所需的水平视角范围落入外部环境5的成像范围内。水平视角范围由在沿位于水平平面上的车辆2的竖向方向观察时以光轴Aw和Al作为平分线的第二锥角θ2来限定。在该示例中,第二锥角θ2进一步小于比透镜视角θw的水平视角范围小的第一锥角θ1。例如,第二锥角θ2被设定为50°以上且小于100°的角度,以使得能够对路面上的在车辆2之前8.5米以上的车道标记5d进行成像。
如图28和图29中所示,车辆2的另一控制Ca所需的竖向视角范围落入外部环境5的成像目标范围内。竖向视角范围由位于水平平面上的车辆2的水平方向视图中的第二俯角ψd2和第二仰角ψe2的总和来限定。在该示例中,第二俯角ψd2和第二仰角ψe2的总和小于透镜视角θw的竖向视角范围。例如,第二俯角ψd2被设定为6°以上且12°以下的角度,以使得能够对路面上的在车辆2之前8.5米以上的车道标记5d进行成像。第二俯角ψd2大于第一俯角ψdl。
如图25中所示,根据另一控制Ca所需的外部环境5的水平视角范围和竖向视角范围来确定专用于另一控制Ca的单独成像范围Ua。因此,如图24、图25、图27和图29中所示,从单独成像范围Ua的最下部分的左右两端Uae以第二锥角θ2和第二俯角ψd2进入透镜单元33的广角透镜36的光线被假定为第二下光线L2。在上述假定下,同另一控制Ca相关联的每个第二下光线L2与车辆2中的前风挡3的内表面3a假想地相交的点被定义为第二假想交点I2,如图24、图27和图29中所示。如图24中所示,第二假想交点I2中的每个假想交点分别与基部壁部9041的前端部的上部相关联,从而实现基部壁部9041和每个侧壁部9043的以下构型。
在车辆2中的第二假想交点I2的透镜单元33侧(即,后侧),基部壁部9041在整个内侧区域以及当沿竖向方向观察时将第二锥角θ2的与相应的第二下光线L2基本上重叠的左右两个锥度线夹在中间的预定外侧区域中形成底壁表面9041a。以此方式,在车辆2中,基部壁部9041从透镜单元33的周边延伸至第二假想交点I2并且既延伸至第二假想交点I2的内侧又延伸至第二假想交点I2的外侧。在基部壁部9041中,底壁表面9041a伸展至第一锥角θ1的当沿竖向方向观察时位于第二假想交点I2外侧的锥度线的内侧部。另外,在每个侧壁部9043的竖直部9043c中,内壁表面9430c伸展至第一锥角θ1的当沿竖向方向观察时位于第二假想交点I2外侧的锥度线的内侧部。利用上述构型,每个侧壁部9043的基部壁部9041和竖直部9043c形成为当沿竖向方向观察时向第二假想交点I2外侧侧向地伸展。
在上述第九实施方式中,如图22至图24中所示,支架组件10构造成具有与罩9040一体地形成的支架主体11。支架组件10通过将安装垫12配装到安装槽110中以及从安装槽110中拆除而以可拆卸的方式附接至前风挡3,如图21中所示。此外,如第一实施方式那样,容置透镜单元33和成像器34的相机外壳20在车辆2中悬垂于与罩9040一起安装至前风挡3的支架组件10,如图21中所示。
(操作效果)
随后,将对上述第九实施方式的操作效果进行描述。
此外,根据第九实施方式的罩9040,如第一实施方式中那样,限制从处于成像器34的成像目标范围之外的外部环境5向透镜单元33入射过量的光。该构型使得能够限制过量的光叠加在成像目标范围内的正常光学图像上并干扰成像。
特别地,根据第九实施方式的罩9040,基部壁部9041定位成跨成像空间410地面向前风挡3,并且从基部壁部9041在成像空间410的侧向侧升起的每个侧壁部9043从透镜单元33的周边向车辆2中的假想交点I1伸展。根据该构型,即使罩9040形成得较小,下光线L1的入射也不太可能被侧壁部9043阻挡。下光线L1在假想交点I1处以锥角θ1与前风挡3相交并且在成像目标范围中限定小于透镜单元33的水平视角范围的水平视角范围。因此,该构型使得能够减小包括确保锥角θ1以使得能够捕获正常光学图像的罩9040的相机模块1的尺寸。
此外,在第一实施方式中,根据第九实施方式的透镜单元33包括广角透镜36以确保广角透镜视角θw。因此,出现过量光入射增加并且罩9040的尺寸变大的问题。然而,如上所述,在第九实施方式中,透镜单元33上的过量光入射被限制。因此,即使罩9040形成得较小,以锥角θ1进行的光入射也不太可能被阻挡。此外,在如第一实施方式中那样采用特定广角透镜36的第九实施方式中,即使广角光学表面360的尺寸减小,仍可以确保正常光学图像的成像。从以上观点来看,该构型使得能够减小包括确保允许捕获正常光学图像的锥角θ1的罩9040和广角透镜36在内的相机模块1的尺寸。
如在第一实施方式中那样,根据第九实施方式的罩9040,基部壁部9041定位成跨成像空间410地面向前风挡3,并且在基部壁部9041中,多个限制肋411突出到成像空间410中以限制透镜单元33上的光反射。该构型使得能够在基部壁部9041面向前风挡3的布置中限制将可能增加光入射的基部壁部9041上的反射光叠加在锥角θ1内的正常光学图像上并干扰成像。
另外,如在第一实施方式中那样,根据第九实施方式的罩9040,多个限制肋411中的在透镜单元33周围具有较高突起高度的特定肋411a可能阻挡基部壁部9041上的反射光朝向透镜单元33行进的光路。该构型使得能够改善限制基部壁部9041上的反射光叠加在锥角θ1内的正常光学图像上并干扰成像的效果。
根据第九实施方式的罩9040,车辆2的侧壁部9043在假想交点I1的透镜单元33侧上的锥角θ1的外侧上沿着锥角θ1展开。根据该构型,罩9040可以以有限的尺寸形成以确保锥角θ1。该结构能够促进包括确保锥角θ1以使得能够捕获正常光学图像的罩9040在内的相机模块1的尺寸减小。
此外,根据第九实施方式的罩9040,在车辆2中,侧壁部9043中的每个侧壁部在侧壁部9043不太可能影响锥角θ1的一侧、即超出假想交点I1的外部环境5侧伸展至锥角θ1的内侧。通过使侧壁部9043从透镜单元33伸展至假想交点I1来确保锥角θ1。在这种情况下,由于侧壁部9043伸展到锥角θ1内侧,因而罩9040可以形成得较小。另外,在于前风挡3上被反射之后将会进入锥角θ1内侧的光可以在被反射之前被阻挡。因此,该构型在促使包括确保锥角θ1并使得能够对正常光学图像进行成像的罩9040的相机模块1的尺寸减小的同时使得能够限制前风挡3上的反射光叠加在正常光学图像上并干扰成像。
在该示例中,可以使车辆2的侧壁部9043在超出假想交点I1的外部环境5侧处于锥角θ1的内侧沿着透镜单元33的光轴Aw和Al伸展的状态,如在第九实施方式的罩9040中那样。由于侧壁部9043沿着光轴Aw和Al在锥角θ1内侧伸展,该构型使得能够以相对简单的结构形成较小的罩9040。另外,在于前风挡3上被反射的情况下将会进入锥角θ1内侧的光可以在被反射之前被阻挡。因此,在该构型促使包括确保允许对正常光学图像进行成像的锥角θ1的罩9040在内的相机模块1的尺寸减小和简化的同时,能够抑制前风挡3上的反射光叠加在正常光学图像上并干扰成像。
根据如上所述的第九实施方式的罩9040,在于假想交点I1处与前风挡3相交的下光线L1中,侧壁部9043不太可能阻止以处于成像目标范围内的车辆2的特定控制Cs所需的锥角θ1进行的入射。因此,该构型能够使使得能够对特定控制Cs所需的锥角θ1内的正常光学图像进行成像的包括罩9040的相机模块1的尺寸减小。
根据第九实施方式的罩9040,在车辆2中,侧壁部9043从透镜单元33的周边朝向作为假想交点I1的第一假想交点I1伸展。根据该构型,即使罩9040形成得较小,侧壁部9043也不太可能阻挡处于第一俯角ψd1和锥角θ1并与前风挡3在第一假想交点I1处相交的第一下光线L1的入射。而且,在车辆2中,基部壁部9041从透镜单元33的周边朝向第二假想交点I2伸展。根据该构型,基部壁部9041和侧壁部9043不太可能阻挡处于第二锥角θ2和第二俯角ψd2并与前风挡3在第二假想交点I2处相交的第二下光线L2的入射。第二锥角θ2小于第一锥角θ1,并且第二俯角ψd2大于第一俯角ψd1。从上述观点出发,可以减小包括下述罩9040的相机模块1的尺寸,所述罩9040不仅使得能够捕获车辆2的特定控制Cs所需的第一锥角θ1内的正常光学图像而且还使得能够捕获车辆2的另一控制Ca所需的第二锥角θ2内的正常光学图像。
此外,根据第九实施方式的罩9040,在车辆2中,侧壁部9043和基部壁部9041中的每一者在侧壁部9043和基部壁部9041不太可能影响通过从透镜单元33朝向第一假想交点I1伸展而确保的第一锥角θ1的一侧朝向第二假想交点I2的侧向侧伸展。也就是说,侧壁部9043和基部壁部9041中的每一者在超出第一假想交点I1的外部环境5侧朝向第二假想交点I2的侧向侧伸展。在这种情况下,侧壁部9043和基部壁部9041配合而允许在于前风挡3上被反射的情况下将会进入第一锥角θ1的内侧或者进入第二锥角θ2的内侧的光被反射之前阻挡这些光。因此,可以实现捕获特定控制Cs所需的第一锥角θ1内的正常光学图像并捕获另一控制Ca所需的第二锥角θ2内的正常光学图像。
根据第九实施方式,在作为特定控制Cs的车辆2对前方障碍物5c的避撞控制中,能够确保相对较大的第一锥角θ1,并且能够发挥期望的碰撞限制功能。另一方面,在作为不同于特定控制Cs的另一控制Ca的对行驶车道内的车辆2的行驶控制中,可以确保以可能相对较小的第二锥角θ2入射的第二下光线L2的相对较大的第二俯角ψd2,并且可以产生期望的驱动控制功能。
此外,根据第九实施方式,在车辆2中,容置透镜单元33和成像器34的相机外壳20悬垂于以可拆卸的方式附接至前风挡3的支架组件10。在该示例中,罩9040与第九实施方式的支架组件10一体地形成。该构型使得相机外壳20能够与支架组件10和罩9040一起从前风挡3拆除并且使得能够对透镜单元33和成像器34执行维护工作。此时,更具体地,相机外壳20的配装突起部213与支架组件10的相应的配装突起部111脱离,并且外壳部件21和22根据需要彼此分离以露出相机外壳20的内部,从而便于维护工作。
在上述工作之后,在第九实施方式中,悬垂相机外壳20的支架组件10与罩9040一起安装至前风挡3。通过这种操作,可以利用已经被维护的透镜单元33和成像器34再次捕获正常光学图像。除了上述效果之外,在第九实施方式中可以产生与第一实施方式中的操作效果相同的操作效果。
(第十实施方式)
如图30和图31中所示,第十实施方式是第九实施方式的改型。
根据第十实施方式的遮光罩10040包括替代第九实施方式中的侧壁部9043的侧壁部10043、连同替代第九实施方式中的基部壁部9041的第一实施方式的基部壁部41、以及后端壁部42。侧壁部10043在成像空间410的两侧从基部壁部41的整个侧边缘区域大致竖向地升起。在基部壁部41中,底壁表面41a以梯形的大致平面形状伸展,并且限制肋411被设置。侧壁部10043中的每个侧壁部均具有直板状形状。侧壁部10043中的每个侧壁部均包括在第九实施方式中描述的倾斜部9043b来作为第一倾斜部9043b,并且还包括替代第九实施方式的竖直部9043c的另一倾斜部来作为第二倾斜部10043c。在图30中,第一倾斜部9043b和第二倾斜部10043c之间的边界由双点划线虚拟地表示。
如图30和图31中所示,各个侧壁部10043的第二倾斜部10043c相对于透镜单元33的光轴Aw和光轴Al在左侧和右侧对称地设置。每个侧壁部10043的第二倾斜部10043c从同一侧壁部10043的第一倾斜部9043b的前端部向前伸展成相对于光轴Aw和Al对角地倾斜。在该示例中,在侧壁部10043中的每个侧壁部中,倾斜部9043b和10043c相对于光轴Aw和Al的倾斜角度被设定成彼此基本上相等,使得倾斜部9043b的内壁表面9430b和倾斜部10043c的内壁表面10430c彼此连续且彼此基本上齐平。以此方式,在各个侧壁部10043的第二倾斜部10043c中,各自具有梯形平面形状的内壁表面10430c在其之间限定朝向前侧逐渐伸展的相互间隔。在每个侧壁部10043的第二倾斜部10043c中,距基部壁部41的高度等于同一侧壁部10043中的第一倾斜部9043b的前端部的高度,并且高度朝向前侧逐渐减小。以此方式,每个侧壁部10043的第二倾斜部10043c处于第二倾斜部10043c与前风挡3的内表面3a以间隙9430隔开的姿态(在本实施方式中未示出)。
如图31中所示,与交点I1的透镜单元33侧相同,在每个侧壁部10043中,在超出车辆2中的第一假想交点I1的外部环境5侧,第二倾斜部10043c的内壁表面10430c形成有当沿竖向方向观察时位于第一锥角θ1的左右两个锥度线的外侧的微小间隙。以此方式,在每个侧壁部9043的第二倾斜部10043c中,当沿车辆2的竖向方向上观察时,内壁表面10430c沿着角度θ1的锥度线在第一锥角θ1的外侧伸展。利用上述构型,当沿每个侧壁部10043的竖向方向观察时,第一倾斜部9043b和第二倾斜部10043c进入透镜视角θw的内侧。
在车辆2中的第二假想交点I2的透镜单元33侧,基部壁部41跨过第一锥角θ1内侧的整个区域以及当沿竖向方向观察时位于角度θ1外侧的预定区域形成底壁表面41a。第一锥角θ1内侧的整个区域包括第二锥角θ2内侧的整个区域。以此方式,底壁部41从透镜单元33的周边朝向车辆2中的第二假想交点I2并朝向第二假想交点I2的内侧和外侧延伸。在基部壁部41中,底壁面41a延伸至当沿竖向方向观察时位于第二假想交点I2外侧的部分。在这些部分中,底壁表面41a延伸至略微超出第一锥角θ1的锥度线的外侧部。此外,在每个侧壁部10043的第二倾斜部10043c中,内壁表面10430c在当沿竖向方向观察时位于第二假想交点I2外侧的部分中延伸至略微超出第一锥角θ1的锥度线的外侧部。利用上述构型,每个侧壁部10043的基部壁部41和第二倾斜部10043c形成为当沿竖向方向观察时朝向第二假想交点I2的外侧横向地延伸。
根据上述第十实施方式的罩10040,在车辆2中,侧壁部10043中的每个侧壁部在侧壁部10043不太可能影响通过从透镜单元33伸展至假想交点I1而确保的锥角θ1的一侧,即在超出假想交点I1的外部环境5侧,于锥角θ1的外侧沿着角度θ1伸展。在这种情况下,侧壁部10043在超出假想交点I1的外部环境5侧的较宽区域中从基部壁部41升起,并且侧壁部10043和基部壁部配合而阻挡在于前风挡3上被反射的情况下将会进入第一锥角θ1的内侧的光被反射之前阻挡这些光。因此,该构型使得能够改善限制在前风挡3上反射的反射光叠加在正常光学图像上并干扰成像的效果,而不会显著损害包括确保允许对正常光学图像进行成像的锥角θ1的罩10040在内的相机模块1的尺寸减小。
第十实施方式的罩10040获得了在假想交点I1的透镜单元33侧和超出假想交点I1的外部环境5侧沿着锥角θ1伸展的侧壁部10043。根据该构型,通过以简单形状形成侧壁部10043,能够提高罩10040的生产率。除了上述效果之外,根据第十实施方式可以产生与第九实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十一实施方式)
如图32中所示,第十一实施方式是第九实施方式的改型。
根据第十一实施方式的具有部分遮光性能的罩11040包括替代第九实施方式中的侧壁部9043的侧壁部11043、以及基部壁部9041和后端壁部42。侧壁部11043在成像空间410的两侧从基部壁部9041的整个侧边缘区域大致竖向地升起,其中,底壁表面9041a以六边形的大致平面形状伸展,并且设置有限制肋411。侧壁部11043中的每个侧壁部呈弯曲板状形状。侧壁部11043中的每个侧壁部包括替代第九实施方式的竖直部9043c的竖直部11043c、以及倾斜部9043b。
当沿竖向方向观察时,各个侧壁部11043的竖直部11043c在超出车辆2中的第一假想交点I1的外部环境5侧相对于透镜单元33的光轴Aw和光轴Al在左侧和右侧对称地设置。竖直部11043c设置为在第二假想交点I2的外侧侧向地延伸的部分。除了具有梯形平面形状的整个内壁表面11430c由透光偏振滤光器形成之外,每个侧壁部11043的竖直部11043c具有与第九实施方式的竖直部9043c的构型基本相同的构型。在该示例中,由例如树脂等制成的偏振滤光器具有偏振功能以截断S偏振光并透射P偏振光。因此,每个侧壁部11043的竖直部11043c由偏振滤光器形成,使得偏振滤光器将前风挡3中的在水平方向上具有特别高反射率的S偏振光截断。
根据上述第十一实施方式的罩11040,由偏振滤光器形成的部分在超出车辆2中的假想交点I1的外部环境5侧的侧壁部11043中伸展。在这种情况下,根据超出假想交点I1的外部环境5侧的偏振滤光器,侧壁部11043的偏振滤光器能够将在前风挡3上被反射的情况下将会强烈地进入锥角θ1的内侧的S偏振光在反射之前截断。因此,该构型在减小包括确保使得能够对正常光学图像进行成像的锥角θ1的罩11040在内的相机模块1的尺寸的同时使得能够改善限制前风挡3上的反射光叠加在正常光学图像上并干扰成像的效果。除了上述效果之外,在第十一实施方式中可以产生与第九实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十二实施方式)
如图33和图34中所示,第十二实施方式是第九实施方式的改型。
根据第十二实施方式的具有光屏蔽特性的罩12040包括替代第九实施方式中的侧壁部9043的侧壁部12043以及基部壁部9041和后端壁部42。侧壁部12043在成像空间410的两侧从基部壁部9041的部分侧边缘大致竖向地升起,其中,底部壁表面9041a以六边形的大致平面形状伸展,并且其中设置有限制肋411。侧壁部12043中的每个侧壁部均是呈直板状形状。侧壁部12043中的每个侧壁部具有倾斜部9043b,但没有竖直部9043c。以这种方式,相应的侧壁部12043在车辆2中在第一假想交点I1之外的外部环境5侧以切割形式形成,从而限定了与成像空间410连通的窗口12043d。附带地,切割形式不限于通过切割等而实际切割的形状,并且包括通过模制等预先给定的形状。
根据上述第十二实施方式的罩12040,在车辆2中,侧壁部12043中的每个侧壁部在不太可能影响通过从透镜单元33伸展到假想交点I1而确保的锥角θ1的一侧、即在假想交点I1之外的外部环境5侧的切割形状部中。在这种情况下,甚至在侧壁部12043相对于前风挡3的相对位置由于例如车辆2等的振动而波动的情况下,侧壁部12043由于通过在假想交点I1之外的外部环境侧设置切割形状部也不太可能阻碍锥角θ1。该构型使得能够在确保锥角θ1时消除罩12040的不必要的部分会妨碍正常光学图像成像的风险。除了上述效果之外,根据第十二实施方式,可以产生与第九实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十三实施方式)
如图35至图37中所示,第十三实施方式是第十二实施方式的改型。
根据第十三实施方式的相机模块1还包括相机盖13060。相机盖13060由能够相对容易模制的刚性材料比如树脂制成并且整体上形成为深锅形状。相机盖13060固定至支架组件10。如此以来,相机盖13060从可拆卸地附接至前风挡3的支架组件10悬垂,并且定位成从下侧和侧向侧覆盖相机模块1的其他部件10、20、30、12040和50。
相机盖13060具有一对盖侧部13061以从两个侧向侧覆盖透镜单元33和罩12040。当沿车辆2的竖向方向观察时,盖侧部13061中的每个盖侧部在第一锥角θ1内的位置处呈切割形式,由此限定其他窗口13061a。其他窗口13061a通过窗口12043d连通至成像空间410。附带地,切割形式不限于通过切割等而实际切割的形状,并且包括通过模制等预先给定的形状。
根据上述第十三实施方式,从下侧和侧向侧覆盖透镜单元33和罩12040的相机盖13060在锥角θ1内具有切割形部分。在这种情况下,即使在侧壁部12043和相机盖13060相对于前风挡3的相对位置由于例如车辆2等的振动而波动的情况下,由于存在切割形部分,那些元件12043和13060也不太可能在假想交点I1之外的外部环境5侧阻碍锥角θ1。另外,相机盖13060使得能够将在前风挡3上被反射的情况下则进入锥角θ1内侧的光在反射之前阻挡。从以上观点出发,该构型使得能够加强限制前风挡3上的反射光叠加在正常光学图像上并且限制该反射光干扰成像的效果,而没有显著影响包括罩12040和相机盖13060的相机模块1的尺寸的减小,其中,罩12040和相机盖13060使得能够在锥角θ1内对正常光学图像成像。除了上述效果之外,根据第十三实施方式,可以产生与第十二实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十四实施方式)
如图38和图39中所示,第十四实施方式是第九实施方式的改型。
在根据第十四实施方式的支架组件14010中,未设置衬垫13和安装垫12,并且提供了替代第一实施方式中详细描述的第九实施方式的支架主体11的支架主体14011。在支架主体14011中,平坦的上表面14011a粘附地固定至前风挡3的内表面3a。如此以来,在车辆2中,支架组件14010可拆卸地附接至前风挡3。
如图39中所示,支架主体14011设置有分别与相机外壳20的上壳体构件21的各个配装突起部213相对应的大致L形的多个配装槽部14112。配装突起部213中的每个配装突起部通过滑动配合而与对应的配装槽部14112的大致L形状的终端部固定地接合。如此以来,在车辆2中,相机外壳20以可拆卸及可附接的方式从支架组件14010悬垂,如图38中所示。
除了上述构型之外,支架主体14011的构型与第九实施方式的支架主体11的构型大致相同。换句话说,支架组件14010由与罩9040一体地形成的支架主体14011形成。
根据上述第十四实施方式,在车辆2中,容纳透镜单元33和成像器34的相机外壳20以可拆卸及可附接的方式从安装至前风挡3的支架组件14010悬垂。在该示例中,罩9040与第十四实施方式的支架组件14010一体地形成。根据该构型,相机外壳20可以从保持成与罩9040一起安装至前风挡3的支架组件14010拆卸,并且可以执行透镜单元33和成像器34的维护工作。此时,更具体地,相机外壳20的配装突起部213从支架组件14010的相应配装槽部14112拆卸,并且外壳构件21和22根据需要彼此分开,以露出相机外壳20的内部,从而便于维护工作。
在上述工作之后,在第十四实施方式中,相机外壳20安装至保持成与罩9040一起安装至前风挡3的支架组件14010并从该支架组件14010悬垂。通过这种操作,可以用已经被维护的透镜单元33和成像器34再次捕获正常光学图像。除了上述效果之外,根据第十四实施方式,可以产生与第九实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十五实施方式)
如图40和图41中所示,第十五实施方式是第十四实施方式的改型。
在根据第十五实施方式的支架组件15010中,提供了替代第十四实施方式的支架主体14011的支架主体15011。罩9040不与支架主体15011一体地形成。换句话说,罩9040与支架主体15011分开成单独的部件。单独的罩9040具有固定部15044,该固定部15044通过例如卡扣配合固定至支架主体15011。如此以来,罩9040可拆卸地附接至支架组件15010。
除了上述构型之外,支架主体15011的构型与第十四实施方式的支架主体14011的构型大致相同。换句话说,由于支架主体15011与罩9040分开地形成并且支架主体15011可拆卸地附接至车辆2中的前风挡3,因此支架组件15010由支架主体15011形成,而相机外壳20从支架主体15011可拆卸地悬垂。
根据上述第十五实施方式,在车辆2中,相机外壳20从安装至前风挡3的支架组件15010以可拆卸及可附接的方式悬垂。罩9040以与第十五实施方式的支架组件15010可拆卸的方式形成。该构型使相机外壳20和罩9040能够从保持成安装至前风挡3的支架组件15010拆卸,并且使得能够实现对透镜单元33和成像器34的维护工作。类似地,此时,更具体地,相机外壳20的配装突起部213从支架组件14010的相应的配装槽部14112拆卸,并且外壳构件21和22根据需要彼此分开,以露出相机外壳20的内部,从而便于维护工作。
在上述工作之后,在第十五实施方式中,在罩9040已经被安装至支架组件14010之后,相机外壳20安装至保持成安装至前风挡3的支架组件14010并从该支架组件14010悬垂。通过这种操作,可以通过已经被维护的透镜单元33和成像器34再次捕获正常光学图像。除了上述效果之外,根据第十五实施方式,可以产生与第九实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十六实施方式)
如图42中所示,第十六实施方式是第十五实施方式的改型。
根据第十六实施方式的相机模块1还包括相机盖16060。相机盖16060由能够相对较容易模制的刚性材料比如树脂制成并且整体上形成为深锅形状。相机盖16060固定至支架组件15010。如此以来,相机盖16060从不可拆卸地附接至前风挡3并定位成从下侧和上侧覆盖相机模块1的其他部件10、20、30、9040和50的支架组件15010悬垂。在相机盖16060中,一对盖侧部16061从右侧和左侧两者覆盖透镜单元33和罩9040,并且在一对盖侧部16061中没有设置如第十三实施方式那样的窗口13061a。
根据上述第十六实施方式的相机盖16060,透镜单元33和罩9040从下侧和侧向侧被覆盖,由此相机盖16060与罩9040配合而能够将在前风挡3上被反射的情况下则进入锥角θ1内侧的光在反射之前阻挡。因此,该构型使得能够加强限制前风挡3上的反射光叠加在正常光学图像上并且限制前风挡3上的反射光干扰成像的效果,而没有显著影响包括罩9040和相机盖16060的相机模块1的尺寸减小,其中,罩9040和相机盖16060确保锥角θ1以使得能够实现对正常光学图像的成像。除了上述效果之外,根据第十六实施方式,可以产生与第十五实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第十七实施方式)
如图43中所示,第十七实施方式是第十六实施方式的改型。
在第十七实施方式中,罩17040从下侧和两个侧向侧被相机盖16060覆盖,并且除了没有设置限制肋411之外,罩17040的构型与罩9040的构型大致相同。
代替第一实施方式中详细描述的第十六实施方式的组件保持器31的组件保持器17031与透镜单元33和成像器34结合,作为第十七实施方式中的图像组件17030的部件。除了透镜镜筒35的大部分被容纳在保持器17031内之外,组件保持器17031具有与组件保持器31的构型大致相同的构型。
控制板17054与成像板51、FPC 53以及电路52、55结合,作为第十七实施方式中的电路单元17050的部件。控制板17054具有与控制板54的配置大致相同的配置,除了没有设置连接孔542并且内部连接器543安装在上安装表面540上之外。如此以来,成像板51通过FPC 53连接至内部连接器543,FPC 53以曲折弯曲的状态绕控制板17054的外周侧缠绕。附带地,成像板51可以不通过FPC 53而连接至安装在控制板17054的上安装表面540上的内部连接器543。成像板51和组件保持器17031中的至少后者不平坦地定位在控制板17054的上侧。可替选地,成像板51和组件保持器17031中的两者都可以定位在跨控制板17054的上侧和下侧。
类似地,根据上述第十七实施方式,可以产生与第十六实施方式的操作效果相同的操作效果。
第十八实施方式
如图44至图47中所示,第十八实施方式是第九实施方式的改型。在以下的描述中,将车辆2在水平平面上的水平方向和竖向方向分别简称为水平方向和竖向方向。
根据第十八实施方式的具有光屏蔽特性的罩18040包括侧壁部18043、基部壁部9041以及后端壁部42,侧壁部18043替代第九实施方式中的侧壁部9043。侧壁部18043在成像空间410的两侧从具有带特定肋411a的多个限制肋411的基部壁部9041的整个侧边缘区域大致竖向地升起。侧壁部18043中的每个侧壁部均呈弯曲的板状形状。侧壁部18043中的每个侧壁部包括替代第九实施方式的倾斜部9043b和竖直部9043c的倾斜部18043b和竖直部18043c。
每个侧壁部18043的倾斜部18043b和竖直部18043c具有与第九实施方式中的倾斜部9043b和竖直部9043c的构型大致相同的构型,特别地除了如下面将详细描述的穿过透镜单元33的广角透镜36的透镜视角θw基于假想平面Si上的透镜视角θw来设定之外。在该示例中,假想平面Si在水平方向上至少沿着左右方向(即,侧向方向)假想地形成,以包括透镜单元33的光轴Aw和Al。因此,在光轴Aw和Al在水平方向上沿着前后方向的情况下,假想平面Si变成包括光轴Aw和Al并且沿着前后方向和左右方向延伸的平面,即,成为水平平面。另一方面,在光轴Aw和Al沿前后方向朝向前侧向下或向上倾斜的情况下,假想平面Si变成包括光轴Aw和Al、沿着相对于前后方向的倾斜方向伸展、并且沿着左右方向伸展的平面。换句话说,假想平面Si变成相对于水平平面的倾斜平面。
各个侧壁部18043的倾斜部18043b设置在关于光轴Aw和Al对称的左侧和右侧上。各个侧壁部18043的倾斜部18043b以其中倾斜部18043b与前风挡3的内表面3a隔开间隙18430的姿态定位。在沿竖向方向观察时,每个侧壁部18043的倾斜部18043b形成在透镜视角θw的外侧并且位于假想平面Si上。特别地,每个侧壁部18043的倾斜部18043b的梯形平面内壁表面18430b形成为以与代表位于假想平面Si上的透镜视角θw的左侧边缘和右侧边缘两者的视角线大致平行地伸展,或者形成为在沿竖向方向观察时相对于视角线倾斜地伸展。如此以来,在每个侧壁部18043的倾斜部18043b中,内壁表面18430b越靠近透镜镜筒35,当沿竖向方向观察时(即,沿水平平面观察时),内壁表面18430b在位于假想平面Si上的透镜视角θw的外侧的一定范围内就越朝向光轴Aw和Al倾斜。透镜镜筒35通过透镜单元33中的透镜窗口420而露出。
各个侧壁部18043的竖直部18043c设置在关于光轴Aw和Al对称的左侧和右侧上。每个侧壁部18043的竖直部18043c形成为大致平行于光轴Aw和Al,以便当沿竖向方向观察时,从同一侧壁部18043的倾斜部18043b的前端部分延伸到位于假想平面Si上的透镜视角θw的内侧中。特别地,当沿竖向方向观察时,每个侧壁部18043的竖直部18043c的梯形平面内壁表面18430c形成为与代表位于假想平面Si上的透镜视角θw的左侧边缘和右侧边缘两者的视角线相交。然而,从水平方向上的左右方向(即,侧方向)观察的每个侧壁部18043的竖直部18043c形成为具有避开视角的下侧的代表位于假想平面上的透镜视角θw的左侧边缘和右侧边缘两者的视角线的高度。换句话说,每个侧壁部18043中的竖直部18043c的高度被设定成不会阻挡位于假想平面Si上的透镜视角θw的边缘的高度。如此以来,每个侧壁部18043的竖直部18043c也以其中竖直部18043c与前风挡3的内表面3a隔开间隙18430的姿态定位。当沿竖向方向观察时,在各个侧壁部18043的竖直部18043c上,内壁表面18430c在位于假想平面Si上的透镜视角θw内侧的范围内与光轴Aw和Al大致平行地以对称形状伸展。
(操作效果)
随后,将对上述第十八实施方式的操作效果进行描述。
如第九实施方式那样,第十八实施方式的罩18040能够限制来自成像器34的成像目标范围之外的外部环境5的过多光入射到透镜单元33。该构型使得能够限制过多的光叠加到成像目标范围内的正常光学图像并且限制过多的光干扰成像。
特别地,根据第十八实施方式的罩18040,基部壁部9041定位成跨成像空间410地面向前风挡3,并且侧壁部18043在成像空间410的侧向侧从基部壁部9041升起。侧壁部18043形成为具有避开透镜单元33的位于假想平面Si上的透镜视角θw的边缘的高度。根据该构型,即使罩18040形成得较小,成像目标范围内的至少光学图像的入射不太可能在假想平面Si上、并且在假想平面Si的前风挡3侧(即,上侧)被阻挡,其中,假想平面Si沿着水平方向假想地形成以包括透镜单元33的光轴Aw和Al。因此,可以减小包括罩18040——能够捕获透镜视角θw中的正常光学图像——的相机模块1的尺寸。
此外,如第九实施方式那样,根据第十八实施方式的透镜单元33包括广角透镜36以确保广角透镜视角θw,并且因此出现以下问题:入射的过多的光会增大并且罩18040的尺寸变得更大。然而,如上所述,在第十八实施方式中,即使罩18040形成得较小,该构型不仅使得能够限制入射到透镜单元33上的过多的光,而且也不太可能阻挡光入射在假想平面Si上和光入射在相对于假想平面Si的前风挡3侧。此外,在第十八实施方式中,在第一实施方式中描述的具体的广角透镜36以类似于第九实施方式的方式被采用,即使广角光学表面360的尺寸减小,但可以在假想平面Si上以及在相对于假想平面Si的前风挡3侧确保至少正常光学图像的成像。从上述观点出发,该构型使得能够减小包括罩18040——能够在透镜视角θw中捕获正常光学图像——和广角透镜36的相机模块1的尺寸。
如第九实施方式中那样,根据第十八实施方式的罩18040,在被定位成跨成像空间410地面向前风挡3的基部壁部9041中,多个限制肋411突出到成像空间410中以限制光在透镜单元33上的反射。这种构型使得能够限制可能增大光入射的基部壁部9041上的反射光叠加在透镜视角θw中的正常光学图像上并且在将基部壁部9041放置成面向前风挡3的情况下防止该反射光干扰成像。
另外,如第九实施方式中那样,根据第十八实施方式的罩18040,多个限制肋411中具有较高突起高度并位于透镜单元33周围的特定肋411a可能阻挡基部壁部9041上的反射光行进至透镜单元33的光路。该构型使得能够加强限制基部壁部9041上的反射光叠加在透镜视角θw中的正常光学图像上并且限制该反射光干扰成像的效果。
此外,第十八实施方式的罩18040限定了侧壁部18043与前风挡3之间的间隙18430。该构型通过侧壁部18043阻挡了在前风挡3上反射并且将进入透镜视角θw的光。另外,该构型使得能够尽可能地扩大基部壁部9041——侧壁部18043从基部壁部9041升起——与风挡3之间的成像空间410。因此,包括罩18040——罩18040使得能够尽可能广泛地捕获透镜视角θw内的正常光学图像——的相机模块1使得能够限制前风挡3上的反射光叠加在正常图像上并且限制该反射光干扰成像。
根据第十八实施方式,侧壁部18043在假想平面Si上沿着光轴Aw和Al在透镜视角θw内侧形成。因此,能够将罩18040的在水平方向上的沿着左右方向(即侧向方向)的侧向宽度限制为较小的宽度。因此,该构型促进相机模块1的尺寸的减小,该相机模块1包括能够在透镜视角θw中捕获正常光学图像的罩18040。
根据第十八实施方式,侧壁部18043在位于假想平面Si上的透镜视角θw的内侧横跨光轴Aw和Al以对称形状形成。因此,罩18040可以构造成具有小且相对简单的结构。因此,该构型使得能够促进相机模块1的尺寸减小和简化,该相机模块1包括能够在透镜视角θw中捕获正常光学图像的罩18040。
根据第十八实施方式的罩18040,侧壁部18043的位于假想平面Si上的透镜视角θw的外侧的倾斜部18043b成形成使得:倾斜部18043b越朝向透镜单元33侧靠近,倾斜部18043b越朝向光轴Aw和Al倾斜。根据该构型,可以在确保透镜视角θw的同时将罩18040形成为尽可能小的尺寸。因此,该构型使得能够促进相机模块1的尺寸的减小,该相机模块1包括能够在透镜视角θw中捕获正常光学图像的罩18040。
(第十九实施方式)
如图48中所示,第十九实施方式是第十八实施方式的改型。
在第十九实施方式中,除了没有设置限制肋411之外,罩19040具有与罩18040大致相同的构型。因此,还根据第十九实施方式,除了包括特定肋411a的限制肋411的操作效果之外,可以产生与第十八实施方式的操作效果相同的操作效果。
(第二十实施方式)
根据图49至图51中示出的第二十实施方式的相机模块(相机单元)20001通过未示出的支架安装至车辆2的前风挡3的内侧,更具体地,安装至内表面3a。在第二十实施方式的以下描述中,相机模块20001和相机模块20001的部件的方向的表示例如前后方向、左右方向、竖向方向等的表示基于安装至前风挡3的相机模块20001。相机模块20001和相机模块20001的部件的前后方向和左右方向与车辆的前后方向和左右方向同义。
相机模块20001包括相机模块主体(相机单元主体)20001a和罩20040。相机模块主体20001a在为盒形部件的相机外壳(壳体)20020内容纳包括广角透镜20036的相机的部件。
广角透镜20036设置在相机外壳20020的上方的位置,并且在从正侧观察时从相机外壳20020露出。换句话说,广角透镜20036位于能够从前风挡3的内部对车辆2的外部成像的位置处。如图50和图51中所示,在光轴Aw沿着前后方向的情况下,在水平方向上沿着左右方向和前后方向假想地形成的并且包括光轴Aw的假想平面Si上,广角透镜20036具有约75°至约150°的视角θ。视角θ例如是90°。在该示例中,如在图51中由双点划线阴影所示的,区域在水平平面上被包括在视角θ的范围内,该水平平面是包括光轴Aw的假想平面Si,并且该区域被限定为水平视角区域20036a。此外,两条直线(即,图51中的虚线)在包括光轴Aw的水平平面上将水平视角区域20036与除了水平视角区域20036a以外的区域分开。这两条直线被称为水平平面上的视角θ的边缘。视角θ的范围之外的区域位于包括光轴Aw的水平平面上。
罩20040是用于限制来自图50中示出的车辆2的车厢4的在前风挡3的内部被反射的光进入广角透镜20036的部件。因此,罩20040固定至相机外壳20020的上表面的前部部分,以从下侧覆盖广角透镜20036。在该示例中,罩20040构造为组装至相机外壳20020的单独构件。罩20040可以与相机外壳20020一体地形成。
如图49至图51中所示,在位于水平平面上的车辆2中,罩20040是具有关于竖向平面两边对称形状的托盘状部件。竖向平面包括广角透镜20036的光轴Aw。换句话说,当沿竖向方向观察时,罩20040关于光轴Aw对称。具体地,罩20040包括基部壁部(底壁部)20041、两个侧壁部(侧壁部)20043和后端壁部(后壁部)20042。
基部壁部20041是位于广角透镜20036的光轴Aw的下侧的六边形平板。更具体地,基部壁部20041具有两个彼此平行的侧向侧部、将两个侧向侧部的前端连接至彼此的前端侧部、从相应的两个侧向侧部的后端向后倾斜地延伸以靠近彼此的两个倾斜侧部、以及将两个倾斜侧部的后端连接至彼此的后端侧部。优选的是,两个侧向侧部中的每个侧向侧部与前端侧部之间的角度大致是直角,然而,角度可能不一定是大致直角。另外,前端侧部和后端侧部彼此大致平行。
基部壁部20041倾斜成使得基部壁部20041的前端侧部最低。在该示例中,基部壁部20041的倾斜度比位于基部壁部20041的前侧的前风挡3的部分的倾斜度小。如此以来,基部壁部20041在前端侧部处最接近前风挡3。可以在基部壁部20041中设置多个突起(即,限制肋)或多个槽以减少反射等。
两个侧壁部20043是从基部壁部20041的左侧部和右侧部、具体地从左侧向侧部和右侧向侧部以及从倾斜侧部朝向前风挡3、即朝向上侧升起的板。两个侧壁部20043从基部壁部20041大致竖向地升起。然而,各个侧壁部20043不一定从基部壁部20041大致竖向地升起,只要每个侧壁部20043的在竖向方向上的高度设计成使得每个侧壁部20043的上端更接近前风挡3的内表面3a并且不会阻挡水平平面上的视角θ的边缘即可。水平平面是包括广角透镜20036的光轴Aw的假想平面Si。如图50中所示,每个侧壁部20043定位成在侧壁部20043的上端与前风挡3之间形成间隙20430,具体地,形成大约2mm至3mm的微小间隙20430。
如图49至图51中所示,每个侧壁部20043具有作为一对的平板状竖直部(直壁)20043c和板状倾斜部(倾斜壁)20043b。平板状的竖直部20043c沿着基部壁部20041的侧向侧部。板状的倾斜部20043b沿着基部壁部20041的倾斜侧部。平板状的竖直部20043c和板状倾斜部20043b关于光轴Aw呈对称形状。当沿竖向方向观察时,竖直部20043c中的每个竖直部呈大致平行于光轴Aw的线型形状。另一方面,倾斜部20043b中的每个倾斜部呈线型形状,并且在沿竖向方向观察时,倾斜部20043b越接近广角透镜20036,倾斜部20043b就越沿靠近光轴As的方向倾斜。此外,图50中示出的竖直部20043c和倾斜部20043b构造成使得当从左右方向(即,沿车宽方向或水平方向)观察时的投影形状是其中高度从车辆2的后侧朝向前侧逐渐减小的三角形。如此以来,竖直部20043c的上端边缘与前风挡3之间的间隙20430以及倾斜部20043b的上端边缘与前风挡3之间的间隙20430可以保持大致恒定。此外,当沿竖向方向观察时,每个竖直部20043c部分地包括在水平视角区域20036a中。另一方面,当沿竖向方向观察时,每个倾斜部20043b不包括在水平视角区域20036a中。
后端壁部20042是从基部壁部20041的后侧部朝向前风挡3即向上升起的平板。后端壁部20042将两个侧壁部20043的后端连接至彼此。另外,后端壁部20042在覆盖广角透镜20036的位置处具有通孔20420。换句话说,广角透镜20036定位成通过后端壁部20042的通孔20420而被露出。
(操作效果)
根据上述第二十实施方式,产生以下操作效果。
根据第二十实施方式,由于以下原因,该构型适用于广角透镜20036,同时能够减小罩20040的尺寸。即例如,如图52中示出的比较示例那样,当沿竖向方向观察时,在罩构造成在视角范围中不具有侧壁部7的情况下,出现以下问题:在采用广角透镜时,罩的侧向宽度变得更大。相比之下,在第二十实施方式中,如图51中所示,当沿竖向方向观察时,每个侧壁部20043的一部分在水平视角区域20036a内。因此,在作为至少包括广角透镜20036的光轴Aw的假想平面Si的水平平面上,罩20040构造成使得可成像范围不被每个侧壁部20043阻挡。根据该构型,可以减小罩20040的尺寸,同时利用广角透镜20036在水平方向上的广视角θ。
另外,根据第二十实施方式,每个侧壁部20043通过位于侧壁部20043与前风挡3之间的微小间隙20430定位。如此以来,可成像范围可以扩大,使得不太可能发生由于来自车厢4的光在前风挡3的内侧反射的现象。也就是说,不太可能发生车厢4中的对象被反射为捕获的图像的现象。在该示例中,在第二十实施方式中,每个侧壁部20043与前风挡3之间的间隙20430小至约2mm至3mm。因此,甚至在车厢4中的对象被反射为捕获的图像的情况下,对象在所捕获的图像上的尺寸也非常小,例如为大约5个像素。因此,甚至在车厢4中存在可能被错误识别为车道线、行人等的对象的情况下,该对象的仅一小部分反映在所捕获的图像中。因此,不太可能发生错误的识别。因此,根据第二十实施方式,该构型使得能够将可成像范围扩大到不太可能发生由车厢4中的对象反射在所捕获的图像中而引起的错误识别的程度。
在第二十实施方式中,竖直部20043c中的每个竖直部在沿竖向方向观察时具有与光轴Aw大致平行的线型形状并且构造成部分地包括在水平视角区域20036a中。另外,竖直部20043c在沿竖向方向观察时具有关于光轴Aw对称的形状。这些构型使得能够确保广角透镜20036与每个竖直部20043c之间的距离,同时限制了罩20040的侧向宽度。
在第二十实施方式中,每个侧壁部20043在沿竖向方向观察时呈使得倾斜部20043b位于水平视角区域20036a以外的区域的形状。这是由于罩20040是六边形托盘状部件。如此以来,可以减小基部壁部20041在下述区域中的面积:该区域是水平视角区域20036a以外的区域、即不需要覆盖广角透镜20036的下侧的区域。因此,根据第二十实施方式,与不具有倾斜部20043b的构型相比,可以使罩20040本身缩小尺寸。
在上述罩20040中,视角θ的边缘位于假想平面Si上,该假想平面Si在水平方向上至少沿左右方向假想地形成并且包括广角透镜20036的光轴Aw。上述罩20040包括两个侧壁部20043,所述两个侧壁部20043具有在光轴Aw在水平方向上沿着前后方向的情况下不会阻挡在水平平面上的视角θ的边缘的高度。然而,每个侧壁部20043的构型不限于上述构型。例如,在光轴Aw沿前后方向朝向前侧向下侧或上侧倾斜的情况下,如果罩20040具有为下述高度的两个侧壁部20043并且包括倾斜的光轴Aw则可以产生如上所述的操作效果:该高度不会阻挡在沿着左右方向假想地形成的假想平面Si上的视角θ的边缘。
在如上所述的罩2040中,每个侧壁部20043具有竖直部20043c和倾斜部20043b。注意的是,侧壁部20043的构型不限于上述示例。在如图53、75中所示的示例中,罩20040呈矩形托盘形状。罩20040具有各自仅具有竖直部(线性壁)20043c的侧壁部20043。甚至在这种构型中,每个侧壁部20043的上端具有下述高度:该高度使得上端接近前风挡3的内表面3a并且不会阻挡在假想平面Si上的视角θ的边缘,假想平面Si包括广角透镜20036的光轴Aw。将参照图75对该构型进行进一步详细描述。图75是示出了第一锥角θ1的水平视角范围和图53中的透镜单元的透镜视角θw的水平视角范围的立体图,其中,第一锥角θ1是特定控制Cs所需的。图75示出了水平视角范围与侧壁部20043之间的关系。线θwL限定了透镜视角θw,其中,广角透镜20036构造成在任意水平平面上成像,该水平平面穿过广角范围20036。线θwL分别被侧壁部20043阻挡。线θ1L在任意水平平面上限定广角透镜20036的第一锥角θ1。线θ1L中的每条线以距对应的侧壁部20043为间隙D(D≥0)的方式经过对应的侧壁部20043的上侧。换句话说,侧壁部20043升起到比透镜视角区域的两侧的边缘线低的高度。透镜视角区域在任意水平平面上由广角透镜20036的第一锥角θ1限定。透镜视角区域限定了用于识别车辆前方的外部环境5中的障碍物的区域。第一锥角θ1的区域的边缘之间的角度选自80°到110°的角度范围。该构型还产生了类似于上述效果的操作效果。
(其他实施方式)
以上描述了多个实施方式。然而,本公开内容不被解释为限于这些实施方式,并且可以在不背离本公开内容的意图的范围内应用于各种实施方式及组合。在以下描述中,图54和图55典型地示出了根据第二实施方式的改型,并且图56、图57和图67典型地示出了根据第一实施方式的改型。图58和图68至图73典型地示出了根据第九实施方式的改型,图59和图60典型地示出了根据第三实施方式的改型,图61和图62典型地示出了根据第四实施方式的改型,以及图63和图74典型地示出了根据第十五实施方式的改型。
具体地,在与第一实施方式至第十九实施方式有关的改型1中,如图54中所示,成形成锁定广角透镜36和2036的锁定爪部355a和2355a可以通过在将广角透镜36和2036配装到广角容纳部350a中之后对广角容纳部350a的前侧端部进行卷边而形成。在这种情况下,不需要前帽355和2355。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型2中,如图55中所示,广角透镜36和2036以重叠的方式固定在第一后透镜371的前光学表面上,从而被夹在前帽355、2355与第二间隔件352之间。在这种情况下,不需要第一间隔件351。
在根据第一实施方式和第三实施方式至第十九实施方式的改型3中,如图56中所示,广角透镜36可从前侧粘附到具有从前侧锁定第一后透镜371的锁定爪部355a的前帽355。在这种情况下,不需要第一间隔件351和广角容纳部350a。另外,在这种情况下,根据第二实施方式的反射限制部1363可以设置在广角透镜36和2036的外周表面362和2362上。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型4中,如图57中所示,线状弦部360b可以用弯曲部1360b代替,弯曲部1360b以比弧部360a的曲率更小的曲率向下凸出而弯曲,以产生广角光学表面360和2360的切割形式。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型5中,只要在最上部Pwu上确保比最下部Pwl中的下尺寸Rwl大的上尺寸Rwu,广角光学表面360和2360中的弧形部360a的曲率就可以沿周向方向改变。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型6中,广角透镜36和2036可以在右侧部分和左侧部分具有符合广角光学表面360和2360的切割形式。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型7中,如图58中所示,广角透镜36和2036不具有切割形式。在这种情况下,广角透镜36和2036以及透镜组37的各个光轴Aw和Al可以不从广角光学表面360的几何中心Cwg移位并且可以穿过几何中心Cwg。甚至在这种情况下,可以产生通过将成像器34中的有效图像捕获区域340的几何中心Cig朝向广角透镜36和2036以及透镜组37的各个光轴Aw和Al的下侧移位而引起的操作效果。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型8中,透镜组37可以配置有除了五个以外的数目的多个后透镜或者可以配置有一个后透镜作为具有光轴Al的透镜,光轴Al与广角透镜36和2036的光轴Aw大致相同。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型9中,透镜组37中的至少一个后透镜可以在上侧具有根据广角光学表面360和2360的切割形式。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型10中,可以不设置后透镜。
在第一根据实施方式至第十九实施方式的改型11中,广角透镜36和2036以及透镜组37的各个光轴Aw和Al基本上不从成像器34中的有效图像捕获区域340的几何中心Cig偏移,并可以穿过几何中心Cig。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型12中,可以基于包括捕获外部图像551的像素551a的车辆图像的预定像素的像素值来控制下一个成像时间的曝光状态。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型13中,用于控制成像器34的控制电路55的功能的至少一部分可以通过相机外壳20、3020、5020和6020外部的外部电路比如ECU来获得。在作为这种情况的特定示例在图59中示出的情况下,整个控制电路55作为外部电路比如ECU位于相机外壳3020的外部,并且FPC 3053连接至外部连接器544。在这种情况下,不需要对控制电路55采取防止热辐射的措施,并且可以减小控制电路55的尺寸。在图59的具体示例中,除了连接至外部控制电路55的外部连接器544之外,用于安装连接至FPC 3053的内部连接器543的板54保留。
在根据第一实施方式至第十六实施方式,第十八实施方式和第十九实施方式的改型14中,在控制板54中可以不设置连接孔542。在这种情况下,成像板51和7051可以通过或不通过FPC 53和3053连接至安装在控制板54的上安装表面540上的内部连接器543。可替选地,成像板51和7051可以通过FPC 53和3053连接至安装在控制板54的下安装表面541上的内部连接器543,FPC 53和3053绕控制板54的外周侧缠绕。
在根据第一实施方式、第二实施方式和第九实施方式至第十九实施方式的改型15中,在相机外壳20中可以不设置对置壁部210或凹部壁部212中的至少一者。在根据第一实施方式至第五实施方式、第七实施方式至第十三实施方式以及第十八实施方式和第十九实施方式的改型16中,直接由相机外壳20、3020和5020保持的安装垫12可以在没有支架主体11的情况下固定至前风挡3。
在根据第一实施方式至第五实施方式、第七实施方式至第十三实施方式、第十八实施方式和第十九实施方式的改型17中,罩40、9040、10040、11040、12040、18040和19040可以与支架主体11分开形成。在根据第十六实施方式和第十七实施方式的改型18中,罩9040可以与支架主体15011一体地形成。
在根据第一实施方式至第十六实施方式、以及第十八实施方式的改型19中,限制肋411中的每个限制肋的高度在罩40、6040、9040、10040、11040、12040和18040中可以彼此大致相等。在根据第一实施方式至第十六实施方式的改型20中,在罩40、6040、9040、10040、11040和12040中可以不设置限制肋411。在根据第十七实施方式的改型21中,包括特定肋411a的限制肋411可以设置在罩17040上。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型22中,如图60中所示,在相机外壳20、3020、5020和6020中,外部连接器544的周围可以通过形成在上外壳构件21、3021和6021中的开口1024向外部敞开。在这种情况下,由于外部连接器544能够利用车厢4中的气流冷却,所以能够提高热辐射性能。
在根据第三实施方式至第十九实施方式的改型23中,可以提供根据第二实施方式的广角透镜2036。在根据第四实施方式至第十六实施方式、第十八实施方式和第十九实施方式的改型24中,可以添加根据第三实施方式的连接至代替FPC 53的FPC 3053的中继构件3056。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型25中,如图61中所示,根据第三实施方式的中继构件3056可以设置成下述结构:在该结构中,控制板54、17054或控制电路55中的至少一者连接至相机外壳20、3020、5020和6020的下外壳构件22和3022。
在根据第四实施方式以及第六实施方式至第八实施方式的改型26中,如图62中所示,根据第三实施方式的中继构件3056可以在FPC 4053的放置位置处以刚性板的形式形成,并且可以替代FPC 4053。在根据第九实施方式至第十九实施方式的改型27中,可以添加根据第四实施方式的FPC 4053。
在根据第六实施方式至第八实施方式的改型28中,FPC 4053可以连接至根据第五实施方式的连接构件5023。在根据第九实施方式至第十九实施方式的改型29中,连接构件5023可以与根据第五实施方式的FPC 4053一起添加。
在根据第一实施方式至第三实施方式、第五实施方式、第七实施方式至第十三实施方式以及第十五实施方式至第十九实施方式的改型30中,根据图63中所示的第六实施方式,罩40、9040、10040、11040、12040、17040、18040和19040可以由相机外壳20、3020和5020形成。在根据第六实施方式的改型31中,在罩6040构造有相机外壳6020的一部分的情况下可以设置没有罩6040的支架主体11。
在根据第七实施方式的改型32中,如图64中所示,可以不提供FPC 4053,并且连接至FPC 3053的中继构件3056可以以与上述改型24组合的方式添加。在这种情况下,FPC3053不仅可以连接至成像板51,还可以通过粘合固定或传导固定中的至少一者连接至填充物7038。
在根据第八实施方式的改型33中,如图65中所述,可以不提供FPC 4053。在这种情况下,可以添加连接至FPC 3053的中继构件3056,或者中继构件3056可以不以与上述改型24组合的方式连接。此外,在添加了中继构件3056的改型33中,连接至成像板51的FPC 3053可以通过粘合固定或传导固定中的至少一者连接至填充物7038,或者FPC 3053可以不连接至填充物7038。
在根据第八实施方式的变型34中,透镜单元33的通孔状透镜窗口216与透镜镜筒35之间的空间的一部分或全部可以不用粘合剂8039填充。在这种情况下作为具体示例在图66中示出的构型中,透镜窗口216与透镜镜筒35之间的空间完全没有用粘合剂8039填充,而是敞开。
在根据第八实施方式的改型35中,在透镜单元33和组件保持器7031中的一者与相机外壳3020之间可以设置粘合剂8039,但在透镜单元33和组件保持器7031中的另一者与外壳3020之间可以不设置粘合剂8039。在这种情况下作为具体示例在图66中示出的构型中,在透镜单元33与相机外壳3020之间不设置粘合剂8039。
在根据第九实施方式至第十九实施方式的改型36中,填充物7038可以与根据第七实施方式的FPC 4053一起添加。在根据第九实施方式至第十九实施方式的改型37中,填充物7038和粘合剂8039可以与根据第八实施方式的FPC 4053一起添加。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型38中,如图67中所示,没有切割形式的广角透镜1036的下部部分可以与上述改型7结合而埋置在透镜镜筒35和2035中。如此以来,根据第一实施方式或第二实施方式的广角光学表面360和2360以伪方式构造。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型39中,可以采用非对称结构,使得侧壁部43、9043、10043、11043、12043和18043关于光轴Aw和Al两边不对称。在这种情况下作为具体示例在图68中示出的构型中,第一假想交点I1与一侧的倾斜部9043b的中间部分的上部部分相关联。如此以来,根据开口窗口6a的中心与图1等中所示的范围Xh中的安装位置之间的偏移量形成非对称结构。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型40中,至少一个侧壁部43、9043、10043、11043、12043和18043可以从基部壁部41和9041以锐角或钝角竖立地升起。在根据第一实施方式至第八实施方式的改型41中,至少一个侧壁部43的内壁表面43a可以以折弯表面形状或弯曲表面形状形成。
在根据第九实施方式至第十七实施方式的改型42中,如图69和图70中所示,在车辆2中,在基部壁部9041和41中可以形成阶梯部1041b,使得第二锥角θ2沿着从透镜单元33的外周到第二假想交点I2的锥形线被划分。在这种情况下,在基部壁部9041和41的底壁表面9041a和41a中,外底表面1041c从内底表面1041d向上移位。外底表面1041c分别伸展到阶梯部1041b的预定的外部区域。内底表面1041d整体在阶梯部1041b的内侧伸展。
在根据第九实施方式至第十九实施方式的改型43中,如图71中所示,倾斜部9043b、18043b在至少一侧的内壁面9430b,18430b可以以折弯表面形状或弯曲表面形成。在这种情况下,根据第九实施方式至第十七实施方式的改型43中的倾斜部9043b形成为当沿竖向方向观察时不进入第一锥角θ1的内侧,由此产生倾斜部9043b从透镜单元33的外周朝向第一假想交点I1伸展的状态。在该示例中,图71示出了其中内壁表面9430b以折弯表面形状形成在两侧的倾斜部9043b中的具体示例。在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型43中,通过呈折弯表面形状或弯曲表面形状的内壁表面18430b的倾斜部18043b获得了避开位于假想平面Si上的透镜视角θw的边缘的高度。
在根据第九实施方式、第十一实施方式、以及第十四实施方式至第十九实施方式的改型44中,如图72中所示,代替至少一侧的竖直部9043c、11043c和18043c,可以形成反向倾斜部1043c。反向倾斜部1043c中的每个反向倾斜部具有呈平面形状、呈折弯表面形状或呈弯曲表面形状的内壁表面9430c、11430c和18430c,并且反向倾斜部1043c中的每个反向倾斜部沿与倾斜部9043b和18043b相反的方向倾斜。在这种情况下,根据第九实施方式至第十七实施方式的改型44中的反向倾斜部1043c伸展到第二假想交点I2,从而当沿竖向方向观察时不进入第二锥角θ2的内侧。图72示出了其中在呈平面形状的内壁表面9430c形成在两侧的反向倾斜部1043c中的具体示例。此外,在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型44中,反向倾斜部1043c使得能够获得避开位于假想平面Si上的透镜视角θw的边缘的高度。
在根据第九实施方式至第十一实施方式、以及第十四实施方式至第十九实施方式的改型45中,如图73中所示,代替至少一侧的竖直部9043c、11043c和18043c或倾斜部10043c,可以形成具有呈折弯表面形状或弯曲表面形状的内壁表面9430c、10430c、11430c和18430c的折弯部1143c。在这种情况下,根据第九实施方式至第十七实施方式的改型45中的折弯部1143c伸展到第二假想交点I2的外侧的侧向侧,从而当沿竖向方向观察时不进入第二锥角θ2的内侧。图73示出了其中内壁表面9430c以折弯表面形状形成在两侧的折弯部1143c中的具体示例。此外,在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型45中,折弯部1143c使得能够获得避开位于假想平面Si上的透镜视角θw的边缘的高度。
在根据第十四实施方式至第十七实施方式的改型46中,可以采用折弯结构,使得支架主体14011和15011的上表面14011a折弯成符合前风挡3的内表面3a。在作为具体示例在图74中示出的构型中,根据开口窗口6a的中心与图1等中所示的范围Xh中的安装位置之间的偏移量形成非对称结构,使得结合上述改型39,相应的侧壁部9043的高度左右彼此不同。
在根据第十一实施方式以及第十四实施方式至第十九实施方式的改型47中,可以设置根据第十实施方式的倾斜部10043c来代替至少一侧的竖直部11043c、9043c和18043c。在这种情况下,在根据第十一实施方式的改型47中,设置了由偏振滤光器形成的倾斜部10043c。在根据第十四实施方式至第十九实施方式的改型47中,可以设置根据第十一实施方式的由偏振滤光器形成的倾斜部10043。在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型47中,其中相对于光轴Aw和Al的倾斜度小于倾斜部18043b的倾斜部10043c使得能够获得避开位于假想平面Si上的透镜视角θw的边缘的高度。
在根据第十四实施方式至第十九实施方式的改型48中,可以设置根据第十一实施方式的由偏振滤光器形成的竖直部11043c来代替至少一侧的竖直部9043c和18043c。在根据第十四实施方式、第十五实施方式、第十八实施方式和第十九实施方式的改型49中,侧壁部9043和18043可以根据第十二实施方式以切割形式形成。
在根据第十六实施方式和第十七实施方式的改型50中,可以根据第十三实施方式以切割形式形成侧壁部9043和相机盖16060。在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型51中,根据第十三实施方式,结合上述改型49来设置切口状相机盖13060连同切口状侧壁部18043一起。
在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型52中,根据第十四实施方式的支架组件14010——而不是支架组件10——可以与罩18040和19040一体设置。在根据第十八实施方式和第十九实施方式的改型53中,根据第十五实施方式的支架组件15010——而不是支架组件10——可以与罩18040和19040分开设置。在根据第一实施方式至第八实施方式的改型54中,可以不设置罩40和6040。在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型55中,多个槽设置成在罩40、6040、9040、10040、11040、12040、17040、18040和19040中沿左右方向延伸。在这种情况下,在根据第一实施方式至第十六实施方式的改型55中,结合上述改型20来设置槽代替限制肋411。
在根据第一实施方式至第十二实施方式、第十四实施方式、第十八实施方式和第十九实施方式的改型56中,可以设置根据第十六实施方式的相机盖16060。在根据第十七实施方式的改型57中,可以不设置相机盖16060。在根据第一实施方式至第十六实施方式、第十八实施方式和第十九实施方式的改型58中,组件保持器31和7031可以修改成符合第十七实施方式的组件保持器17031的结构。在根据第一实施方式至第十六实施方式、第十八实施方式和第十九实施方式的改型59中,控制板54可以修改成符合第十七实施方式的控制板17054的结构。
在根据第九实施方式至第十七实施方式的改型60中,特定控制Cs可以不同于车辆2的碰撞避免控制。在根据第九实施方式至第十七实施方式的改型61中,只要另一控制Ca不同于特定控制Cs,所述另一控制Ca可以不同于车辆2在行驶车道中的行驶控制。在根据第九实施方式至第十七实施方式的改型62中,可以不执行另一控制Ca。在这种情况下,由于没有限定第二锥角θ2,所以可能不会假想地形成第二假想交点I2。例如,可以采用其中基部壁部9041和41沿着预定的第二俯角ψd2的结构。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型63中,组件保持器31、7031和17031的材料由树脂等例示。作为所述材料,优选地考虑以下几点来选择模制材料。具体地,如果由树脂模制的组件保持器31、7031和17031由于来自外部比如太阳光的热而热膨胀并变形,则成像可能失焦。因此,组件保持器31、7031和17031由在向树脂制成的组件保持件31、7031和17031施加热时发挥收缩作用的原材料的混合物模制。作为发挥这种作用的原材料,例如可以优选地选择负热膨胀和收缩填充物等。负热膨胀和收缩填充物等在宽温度范围(高达800℃)中具有负热膨胀特性,负热膨胀和收缩填充物等甚至在高温(800℃)下被处理时也具有难以分解的耐热性,并且负热膨胀和收缩填充物等不使用重金属。如上所述,由于来自外部的热而导致的组件保持件31、7031和17031的热膨胀可以减小。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的变型64中,在过多的光进入从广角透镜36和2036到成像器34的光路中的情况下,可能难以正确识别图像。因此,优选地考虑广角透镜36和2036周围的部件的光的透射率,使得过多的光不会进入光路。具体地,除了如第八实施方式那样的粘合剂8039之外,例如使用粘合剂将透镜镜筒35、2035固定至组件保持器31、7031、17031等。在用于固定的粘合剂由可由紫外光固化的材料制成的情况下,该粘合剂的颜色在固化后趋于变白。因此,经固化的粘合剂反射光并可能对图像识别产生不利影响。因此,作为这种粘合剂,例如选择光透射率为2%以下的黑色材料,优选地选择透射率为0.9%以下的材料,从而能够减少从使用粘合剂的部分透射的光的影响。
在根据第一实施方式至第十九实施方式的改型65中,因为存在改型64中描述的粘合剂在固化时收缩而导致成像失焦的可能性,所以可以优选地选择具有2%以下的固化收缩率的材料。在该示例中,作为固化收缩率小的粘合剂,例如可以考虑含有氧杂环丁烷基的树脂、双酚型环氧树脂等。作为固化这种粘合剂的方法,例如可以设想使用激光照射、红外线照射、可见光照射、高频感应加热、电子束照射,热熔化等的方法。
在上述改型63至65中,提出了考虑热膨胀、过多光进入和固化收缩的材料或方法,但是可以使用其他材料或方法,而不限于上述那些其他材料或方法。
除上述之外,在根据第一至第十九实施方式的改型66中,相机模块1可以安装在车辆2的后风挡的内侧,并且在这种情况下,环境与在第一实施方式至第十九实施方式中的环境相反。
本公开内容还包括以下构型。
广角光学表面在光轴上方的面积大小大于广角光学表面在光轴下方的面积大小。
透镜单元由多个透镜的组合构成。所述多个透镜包括下述广角透镜:该广角透镜布置在所述多个透镜中的其他透镜的外部环境侧。广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面。广角光学表面在后透镜的光轴上侧的尺寸大于其在后透镜的光轴下侧的尺寸,该光轴穿过广角透镜的主点。
透镜单元可以由多个透镜的组合构成。所述多个透镜包括下述广角透镜:该广角透镜布置在所述多个透镜中的其他透镜的外部环境侧,该广角透镜限定了其单个光轴。该广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面。广角光学表面的几何中心朝向后透镜的单个光轴的上侧移位。光轴穿过广角透镜的主点。
电路单元通过将其上安装有对来自成像器的输出执行图像处理的成像电路的成像板与连接至成像板的柔性板的组合而构造。金属相机外壳容纳电路单元以使得能够释放柔性板的热。
对来自成像器的输出执行图像处理的成像电路安装在成像板上。保持器限定了容纳成像板并填充有具有特定特性的填充物的空间。特定特性是空间中的热辐射特性或传导性中的至少一者。金属相机外壳容纳保持器以使得能够经由填充物释放在成像板中生成的热。
侧壁部可以形成为在锥角的外侧伸展并且进一步形成为弯曲以穿过假想交点。侧壁部可以形成为在锥角的外侧以平行于锥角的方式伸展。基部壁部在车辆前后方向上的长度可以大于在车辆后方方向上从透镜单元到假想交点的长度。基部壁部可以相对于假想交点延伸至车辆的前侧。侧壁部可以形成为在假想交点之外的外部环境侧在锥角的外侧以平行于锥角的方式伸展。
罩包括:基部壁部,该基部壁部定位成在外部环境对面面向风挡;以及一对侧壁部,所述侧壁部从该基部壁部的两个车宽方向侧升起。在假想平面沿着水平方向延伸并且穿过透镜单元的前端表面的至少一部分的限定下,侧壁部形成为具有在透镜单元的位于假想平面上的透镜视角区域的边缘的下方通过的高度。透镜视角区域可以是用于识别位于车辆前方的外部环境中的障碍物的区域。透镜视角区域的边缘之间的角度可以选自80度至110度。
广角透镜位于能够从风挡的内侧捕获车辆的外部的图像的位置处。罩用于限制来自车辆的车辆内部的被反射在风挡的内侧的光进入广角透镜。罩包括在被安装至风挡内部的状态下朝向风挡升起的两个侧壁部。侧壁部在竖向方向上的高度是不会阻挡广角透镜在假想平面上的视角区域的边缘的高度。假想平面沿着水平方向假想地延伸并穿过广角透镜的前端表面的至少一部分。透镜视角区域可以是用于识别位于车辆前方的外部环境中的障碍物的区域。透镜视角区域的边缘之间的角度可以选自80度至110度。
Claims (21)
1.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)包括广角透镜(36,2036);
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像;以及
帽(355,356),所述帽(355,356)从所述成像器的相对侧保持所述广角透镜,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),
所述广角光学表面的在所述广角透镜的光轴(Aw)上侧的尺寸大于所述广角光学表面的在所述光轴下侧的尺寸,
所述广角光学表面具有包括圆弧部(360a)和非圆弧部(360b,1360b)的外轮廓,
所述非圆弧部(360b,1360b)连接所述圆弧部(360a)的两端,所述非圆弧部(360b,1360b)是线状或径向地向外突出的突出形状,以及
所述帽呈沿所述外轮廓的环形形状。
2.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)包括广角透镜(36,2036);
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像;以及
帽(355,356),所述帽(355,356)从所述成像器的相对侧保持所述广角透镜,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),
所述透镜单元限定光轴;
所述广角光学表面的在所述光轴(Aw)上方的面积的大小大于所述广角光学表面的在所述光轴下方的面积的大小,
所述广角光学表面具有包括圆弧部(360a)和非圆弧部(360b,1360b)的外轮廓,
所述非圆弧部(360b,1360b)连接所述圆弧部(360a)的两端,所述非圆弧部(360b,1360b)是线状或径向地向外突出的突出形状,
所述帽呈沿所述外轮廓的环形形状。
3.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)由位于后透镜(371,372,373,374,375)的前方和外部环境侧的广角透镜(36,2036)的组合构成;成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像;以及
帽(355,356),所述帽(355,356)从所述成像器的相对侧保持所述广角透镜,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),
所述广角光学表面的在所述后透镜的光轴(Al)上侧的尺寸大于所述广角光学表面的在所述后透镜的光轴下侧的尺寸,所述光轴穿过所述广角透镜的主点(Pp),
所述广角光学表面具有包括圆弧部(360a)和非圆弧部(360b,1360b)的外轮廓,
所述非圆弧部(360b,1360b)连接所述圆弧部(360a)的两端,
所述非圆弧部(360b,1360b)是线状或径向地向外突出的突出形状,以及
所述帽呈沿所述外轮廓的环形形状。
4.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)由多个透镜的组合构成,其中,所述多个透镜包括广角透镜(36,2036),所述广角透镜(36,2036)布置在所述多个透镜中的其他透镜(371,372,373,374,375)的外部环境侧;
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像;以及
帽(355,356),所述帽(355,356)从所述成像器的相对侧保持所述广角透镜,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),
所述广角光学表面的在后透镜的光轴(Al)上侧的尺寸大于所述广角光学表面的在所述后透镜的光轴下侧的尺寸,所述光轴穿过所述广角透镜的主点(Pp),
所述广角光学表面具有包括圆弧部(360a)和非圆弧部(360b,1360b)的外轮廓,
所述非圆弧部(360b,1360b)连接所述圆弧部(360a)的两端,
所述非圆弧部(360b,1360b)是线状或径向地向外突出的突出形状,以及
所述帽呈沿所述外轮廓的环形形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的相机模块,其中,
所述成像器具有能够捕获所形成的光学图像的反转图像的有效图像捕获区域(340),并且
所述有效图像捕获区域的在所述光轴下侧的尺寸大于所述有效图像捕获区域的在所述光轴上侧的尺寸。
6.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)包括广角透镜(36,2036)和其他透镜,所述广角透镜和其他透镜限定其单个光轴,其中所述广角透镜的单个光轴与所述其他透镜的单个光轴相同;以及
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),所述广角光学表面(360,2360)限定所述广角透镜的单个光轴(Aw),并且
所述广角光学表面的几何中心(Cwg)朝向所述广角透镜的所述单个光轴的上侧偏移。
7.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)由多个透镜的组合构成,所述多个透镜限定其单个光轴,其中,所述多个透镜包括广角透镜(36,2036),所述广角透镜(36,2036)布置在所述多个透镜中的其他透镜的外部环境侧,其中所述广角透镜的单个光轴与所述其他透镜的单个光轴相同;以及
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),并且
所述广角光学表面的几何中心(Cwg)朝向后透镜的单个光轴的上侧偏移,所述光轴穿过所述广角透镜的主点。
8.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),所述透镜单元(33)由位于后透镜(371,372,373,374,375)的前方和外部环境侧的广角透镜(36,2036)的组合构成,所述广角透镜(36,2036)限定其单个光轴(Al),其中,所述广角透镜和所述后透镜限定其单个光轴,其中所述广角透镜的单个光轴与所述后透镜的单个光轴相同;以及
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成来自外部环境的光学图像而对外部环境进行成像,其中,
所述广角透镜在外部环境侧具有广角光学表面(360,2360),并且
所述广角光学表面的几何中心(Cwg)朝向所述后透镜的单个光轴的上侧偏移,所述单个光轴穿过所述广角透镜的主点(Pp)。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的相机模块,其中,
所述成像器具有能够捕获所形成的光学图像的反转图像的有效图像捕获区域(340),并且
所述有效图像捕获区域的几何中心(Cig)朝向所述光轴的下侧偏移。
10.根据权利要求1至4以及权利要求6至8中任一项所述的相机模块,其中,所述广角光学表面在所述光轴的下侧呈切割形式。
11.根据权利要求1至4以及权利要求6至8中任一项所述的相机模块,还包括:
容纳所述透镜单元和所述成像器的相机外壳(20,3020,5020,6020)。
12.根据权利要求1至4以及权利要求6至8中任一项所述的相机模块,还包括:
电路单元(50,3050,4050,7050,17050),在所述电路单元(50,3050,4050,7050,17050)中,控制电路(55)安装在控制板(54,17054)上,所述控制电路(55)用于控制所述成像器;以及
相机外壳(20,3020,5020,6020),所述相机外壳(20,3020,5020,6020)容纳所述电路单元以及所述透镜单元和所述成像器。
13.根据权利要求12所述的相机模块,其中,
所述控制电路用于:
通过在通过对来自所述成像器的输出进行图像处理而生成的外部图像(551)中将反映所述车辆的车辆图像捕获像素(551a)排除来设定有效像素(551b),以及
在利用所述成像器进行成像期间基于所述有效像素的像素值来控制曝光。
14.根据权利要求12所述的相机模块,其中,
所述电路单元由下述的组合构成:
成像板(51,7051),所述成像板(51,7051)定位成跨所述控制板(54)的上侧和下侧,并且在所述成像板(51,7051)上,所述成像器至少安装在所述控制板的上侧;以及
柔性板(53,3053),所述柔性板(53,3053)将所述成像板连接至所述控制板。
15.根据权利要求11所述的相机模块,其中,
所述相机外壳包括:
对置壁部(210,6210),所述对置壁部(210,6210)定位成面向所述风挡;以及
弯曲壁部(211),所述弯曲壁部(211)相对于所述对置壁部弯曲并且以下述姿态定位:所述弯曲壁部(211)越远离所述对置壁部,所述弯曲壁部(211)与所述风挡间隔得越远;并且
所述透镜单元通过所述弯曲壁部露出到所述相机外壳的外部。
16.根据权利要求1至4以及权利要求6至8中任一项所述的相机模块,其中,
所述透镜单元还包括容纳所述广角透镜(2036)的透镜镜筒(2035),
所述广角透镜还包括在所述广角光学表面(2360)的外周侧凹入的锁定凹部(2361),以及
所述透镜镜筒具有在锁定位置处锁定所述锁定凹部的锁定部,所述锁定位置在沿着所述广角光学表面的外轮廓的周向方向上定位在共用平面(Sc)上。
17.根据权利要求1至4以及权利要求6至8中任一项所述的相机模块,还包括:
罩(40,6040,9040,10040,11040,12040,17040,18040,19040),所述罩用于限制来自外部环境的在所述成像器的成像目标范围之外的光入射在所述透镜单元上。
18.根据权利要求17所述的相机模块,其中,
所述罩包括定位成面向所述风挡的基部壁部(41,9041),并且
所述基部壁部设置有多个限制肋(411),所述多个限制肋(411)朝向风挡侧突出并且限制朝向所述透镜单元的光反射。
19.根据权利要求18所述的相机模块,其中,所述限制肋的突出高度在所述透镜单元周围较高。
20.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),来自外部环境的光学图像入射在所述透镜单元(33)上;
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成光学图像来对外部环境进行成像;以及
帽(355,356),所述帽(355,356)从所述成像器的相对侧保持所述透镜单元的透镜,其中,
所述成像器具有能够捕获所形成的光学图像的反转图像的有效图像捕获区域(340),
所述有效图像捕获区域的在穿过所述透镜单元的光轴(Aw,Al)下侧的尺寸大于所述有效图像捕获区域的在所述光轴上侧的尺寸,以及
所述帽呈沿所述透镜的外轮廓的环形形状。
21.一种相机模块,所述相机模块被配置成安装至车辆(2)的风挡(3)的内侧并且对所述车辆的外部环境(5)进行成像,所述相机模块包括:
透镜单元(33),来自外部环境的光学图像入射在所述透镜单元(33)上;
成像器(34),所述成像器(34)用于通过借助于所述透镜单元在所述成像器(34)上形成光学图像而对外部环境进行成像;以及
帽(355,356),所述帽(355,356)从所述成像器的相对侧保持所述透镜单元的透镜,其中,
所述成像器具有能够捕获所形成的光学图像的反转图像的有效图像捕获区域(340),
所述有效图像捕获区域的几何中心(Cig)朝向穿过所述透镜单元的光轴(Aw,Al)的下侧偏移,以及
所述帽呈沿所述透镜的外轮廓的环形形状。
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