DE102017213152B4 - Optical system and optical method and use of such a system or method for protecting an imaging sensor or for protecting the human eye from glare and / or damage from electromagnetic radiation - Google Patents

Optical system and optical method and use of such a system or method for protecting an imaging sensor or for protecting the human eye from glare and / or damage from electromagnetic radiation Download PDF

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    • G02C7/104—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses having spectral characteristics for purposes other than sun-protection

Abstract

Optisches System, das ausgebildet ist zum Aufteilen von darauf einfallender elektromagnetischer Strahlung (1) eines Wellenlängenbereichs (WB) auf mehrere spektral jeweils voneinander getrennte Wellenlängenbänder (Wb1bis Wb8) wie folgt:In mehreren räumlich jeweils voneinander separierten Ausgangsstrahlengängen (2a, 2b) des optischen Systems sind mittels eines oder mehrerer optischen/r Multiband-Elemente(s) des optischen Systems jeweils mehrere der Wellenlängenbänder (Wb1bis Wb8) so generierbar, dass sich kein Wellenlängenband eines (2a) der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) mit einem Wellenlängenband eines anderen (2b) der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) spektral überlappt,wobei das/die Multiband-Element(e) ein(en) oder mehrere Multiband-Strahlteiler ist oder umfasst.Optical system which is designed to split the incident electromagnetic radiation (1) of a wavelength range (WB) into several spectrally separated wavelength bands (Wb1 to Wb8) as follows: In several spatially separated output beam paths (2a, 2b) of the optical system several of the wavelength bands (Wb1 to Wb8) can be generated using one or more optical multiband elements (s) of the optical system in such a way that no wavelength band of one (2a) of the output beam paths (2a, 2b) coincides with a wavelength band of another (2b ) the output beam paths (2a, 2b) overlap spectrally, the multiband element (s) being or comprising one or more multiband beam splitters.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches System (Anordnung mehrerer optischer Elemente, also Vorrichtung), auf ein entsprechendes optisches Verfahren sowie auf eine Verwendung eines solchen Systems oder Verfahrens gemäß der unabhängigen Ansprüche.The present invention relates to an optical system (arrangement of a plurality of optical elements, that is to say device), to a corresponding optical method and to the use of such a system or method according to the independent claims.

Die Verfügbarkeit kompakter und leistungsstarker Laserquellen (z. B. Laserpointer) nimmt weltweit stetig zu und damit auch das Bedrohungspotenzial für bildgebende Sensoren (z. B. Überwachungskameras) und das menschliche Auge. Eine zusätzliche Komponente der Bedrohung liegt in der Vielzahl von erhältlichen Laser-Wellenlängen; mittlerweile lässt sich Laserstrahlung praktisch im gesamten sichtbaren Spektralbereich realisieren. Dadurch wird es schwierig, sich selektiv gegen einzelne Laserwellenlängen auf konventionelle Art (durch Absorptions- oder Interferenzfilter) zu schützen.The availability of compact and powerful laser sources (e.g. laser pointers) is steadily increasing worldwide, and with it the potential threat to imaging sensors (e.g. surveillance cameras) and the human eye. An additional component of the threat lies in the multitude of laser wavelengths available; meanwhile, laser radiation can be realized practically in the entire visible spectral range. This makes it difficult to protect yourself selectively against individual laser wavelengths in a conventional way (using absorption or interference filters).

Folgende Schutzmaßnahmen gegen Laserstrahlung sind aus dem Stand der Technik bekannt:

  • Im einfachsten Fall passiv wirkende Schutzfilter, die nur gegen bestimmte (vorbekannte) Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche schützen (z. B. handelsübliche Laserschutzbrillen). Diese beruhen auf Mechanismen wie Absorption oder Interferenz. Nachteil ist, dass diese nur gegen festgelegte Wellenlängen wirksam sind. Im sichtbaren Spektralbereich treten dabei üblicherweise Farbverfälschungen auf, die das gesamte Sehfeld betreffen.
The following protective measures against laser radiation are known from the prior art:
  • In the simplest case, passive protective filters that only protect against certain (previously known) wavelengths or wavelength ranges (e.g. commercially available laser protective goggles). These are based on mechanisms such as absorption or interference. The disadvantage is that these are only effective against defined wavelengths. In the visible spectral range, color distortions usually occur, which affect the entire field of view.

Folgende Möglichkeiten eines wellenlängenunabhängigen Schutzes gegen Laserstrahlung sind bekannt:

  • Nichtlineare Schutzfilter (optische Leistungsbegrenzer oder Opferelemente), aktive Schutzmaßnahmen basierend auf räumlichen Lichtmodulatoren und abstimmbare Notch-Filter auf Flüssigkristallbasis. Nachteilig ist, dass diese wellenlängenunabhängigen Schutzmaßnahmen Unzulänglichkeiten aufweisen wie zum Beispiel starke Transmissionsverluste, unzureichende Dämpfung und/oder zu hohe Ansprechschwellen.
The following options for a wavelength-independent protection against laser radiation are known:
  • Non-linear protective filters (optical power limiters or sacrificial elements), active protective measures based on spatial light modulators and tunable notch filters based on liquid crystal. The disadvantage is that these wavelength-independent protective measures have inadequacies such as, for example, strong transmission losses, inadequate attenuation and / or excessively high response thresholds.

Einen Überblick über Schutzmaßnahmen gegen Laserblendung gibt Svensson, S.; Björkert, S.; Kariis, H.; Lopes, C.: „Countering laser pointer threats to road safety“, Proc. SPIE 6402, 640207 (2006).Svensson, S .; Björkert, S .; Kariis, H .; Lopes, C .: “Countering laser pointer threats to road safety”, Proc. SPIE 6402, 640207 (2006).

Andererseits kennt der Stand der Technik eine spektrale Trennung bei bildgebenden Sensoren in Form von Drei-Chip-CCD-Kameras. Siehe dazu zum Beispiel
http://www.jai.com/SiteCollectionDocuments/camera_solutions_brochures/F lyer-Apex-Series.pdf.
Hierbei werden dichroitische RGB-Prismen zur spektralen Trennung des sichtbaren Spektralbereichs verwendet. Eine solche Drei-Chip-CCD-Kamera taugt jedoch nur sehr begrenzt als Schutz gegen Laserblendung, da sich die Responsivitätskurven der drei spektralen Kanäle einer solchen Kamera überlappen: Daher kann zum Beispiel ein Laserpointer mit einer grünen Wellenlänge auch den blauen und roten Kanal blenden. Außerdem beträgt die spektrale Trennung der Bänder bei dichroitischen Strahlteilern üblicherweise nur rund 20 dB, was für einen effektiven Laserschutz zu wenig ist.On the other hand, the prior art knows a spectral separation in imaging sensors in the form of three-chip CCD cameras. See for example
http://www.jai.com/SiteCollectionDocuments/camera_solutions_brochures/F lyer-Apex-Series.pdf.
Here dichroic RGB prisms are used for the spectral separation of the visible spectral range. Such a three-chip CCD camera is only of limited use as protection against laser glare, as the responsiveness curves of the three spectral channels of such a camera overlap: For example, a laser pointer with a green wavelength can also blind the blue and red channels. In addition, the spectral separation of the bands in dichroic beam splitters is usually only around 20 dB, which is not enough for effective laser protection.

Schließlich kennt der Stand der Technik (Ritt, G.; Eberle, B.: „Evaluation of protection measures against laser dazzling for imaging sensors“, Proc. SPIE 9989, 99890N, 2016) eine Drei-Band-Kamera, die eine ausreichend starke spektrale Trennung der einzelnen Kanäle aufweist (≥ 60 dB). Dabei werden zwei handelsübliche dichroitische Strahlteiler eingesetzt, die jeweils einen kurzwelligen Spektralbereich von einem langwelligen Spektralbereich trennen. Es erfolgt eine Bildfusion der einzelnen Kanäle unter Berücksichtigung welcher der Kanäle von der Laserblendung betroffen ist. Bei einem aus einer solchen Bildfusion resultierenden Monochrombild geht aber Farbinformation verloren.Finally, the state of the art (Ritt, G .; Eberle, B .: "Evaluation of protection measures against laser dazzling for imaging sensors", Proc. SPIE 9989, 99890N, 2016) knows a three-band camera that has a sufficiently powerful has spectral separation of the individual channels (≥ 60 dB). Two commercially available dichroic beam splitters are used, each separating a short-wave spectral range from a long-wave spectral range. An image fusion of the individual channels takes place, taking into account which of the channels is affected by the laser glare. In the case of a monochrome image resulting from such an image fusion, however, color information is lost.

Die US 2007/0030563 A1 ist gerichtet auf einen Multi-Bandpassfilter für Projektionsanordnungen. Ein optisches Filter zur Beeinflussung des Spektrums einer Lichtquelle besteht aus einem transparenten Substrat und einem nur einseitig aufgebrachten ersten Schichtsystem. Das Substrat und das erste Schichtsystem bilden ein kombiniertes UV- und IR-Filter (UV-IR-Filter), so dass Strahlungsanteile sowohl unterhalb einer Wellenlänge von 420 nm als auch oberhalb einer Wellenlänge von 690 nm nicht vollständig über das erste Schichtsystem durchgelassen werden.the US 2007/0030563 A1 is directed to a multi-band pass filter for projection arrangements. An optical filter for influencing the spectrum of a light source consists of a transparent substrate and a first layer system that is only applied on one side. The substrate and the first layer system form a combined UV and IR filter (UV-IR filter) so that radiation components both below a wavelength of 420 nm and above a wavelength of 690 nm are not completely transmitted through the first layer system.

Die US 2013/0208146 A1 offenbart eine optische Vorrichtung, die separate Bilder für verschiedene Wellenlängenbänder des Lichts erzeugt. Die Vorrichtung umfasst einen Lichtsensor, einen ersten dichroitischen Filter und einen ersten Spiegel. Der Lichtsensor umfasst einen ersten Lichterfassungsabschnitt und einen zweiten Lichterfassungsabschnitt. Der erste dichroitische Filter reflektiert einen ersten Teil des einfallenden Lichts eines ersten Wellenlängenbandes von einer Quelle durch eine Abbildungslinse, wobei die Abbildungslinse ein erstes Bild der Quelle auf den ersten Lichterfassungsabschnitt des Lichtsensors projiziert; und der erste dichroitische Filter lässt einen zweiten Teil des einfallenden Lichts eines zweiten Wellenlängenbandes von der Szene durch, das sich von dem ersten Wellenlängenbereich unterscheidet. Der erste Spiegel ist so positioniert, dass er den durchgelassenen zweiten Teil des einfallenden Lichts durch die Abbildungslinse reflektiert, wobei die Abbildungslinse ein zweites Bild der Quelle auf den zweiten Lichterfassungsabschnitt des Lichtsensors projiziert.the US 2013/0208146 A1 discloses an optical device that produces separate images for different wavelength bands of light. The device comprises a light sensor, a first dichroic filter and a first mirror. The light sensor includes a first light detecting section and a second light detecting section. The first dichroic filter reflects a first portion of incident light of a first wavelength band from a source through an imaging lens, the imaging lens projecting a first image of the source onto the first light sensing portion of the light sensor; and the first dichroic filter transmits a second portion of the incident light of a second wavelength band from the scene that is different from the first wavelength range. The first mirror is positioned so that it reflects the transmitted second portion of the incident light through the imaging lens, the imaging lens projecting a second image of the source onto the second light sensing portion of the light sensor.

Die US 2014/0233105 A1 bezieht sich im Allgemeinen auf optische Filter, die eine Regulierung und/oder Verbesserung der chromatischen und leuchtenden Aspekte der farblichen Erscheinung des Lichts für das menschliche Sehen bereitstellen, im Allgemeinen auf Anwendungen solcher optischer Filter, auf therapeutische Anwendungen solcher optischer Filter, auf industrielle und sicherheitstechnische Anwendungen solcher optischer Filter, wenn sie beispielsweise in Strahlenschutzbrillen eingebaut sind, auf Verfahren zum Entwerfen solcher optischer Filter, auf Verfahren zum Herstellen solcher optischer Filter und auf Entwürfe und Verfahren zum Einbauen solcher optischer Filter in Geräte, einschließlich beispielsweise Brillen und Leuchtmittel.the US 2014/0233105 A1 relates generally to optical filters that provide regulation and / or enhancement of the chromatic and luminous aspects of the color appearance of light to human vision, generally to applications of such optical filters, to therapeutic applications of such optical filters, to industrial and safety engineering Applications of such optical filters, for example when built into radiation protection goggles, to methods of designing such optical filters, to methods of manufacturing such optical filters, and to designs and methods of incorporating such optical filters into devices including, for example, glasses and illuminants.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit, ein verbessertes optisches System und ein verbessertes optisches Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können, mit denen insbesondere der Verlust von Farbinformation vermindert oder sogar beseitigt werden kann und ein störendes Aussehen des dem Betrachter zur Verfügung gestellten, möglichst blendungsfreien Bildes soweit wie möglich vermieden werden kann.The object of the present invention is thus to provide an improved optical system and an improved optical method with which the disadvantages of the prior art can be avoided, with which in particular the loss of color information can be reduced or even eliminated and a disruptive appearance the glare-free image made available to the viewer can be avoided as far as possible.

Diese Aufgabe wird durch ein optisches System (Vorrichtung bzw. Anordnung) gemäß Anspruch 1 sowie durch ein optisches Verfahren gemäß Anspruch 12 gelöst. Erfindungsgemäße Verwendungen beschreibt Anspruch 13. Vorteilhafte Varianten lassen sich den abhängigen Ansprüchen entnehmen.This object is achieved by an optical system (device or arrangement) according to claim 1 and by an optical method according to claim 12. Uses according to the invention are described in claim 13. Advantageous variants can be found in the dependent claims.

Die Grundidee der vorliegenden Erfindung setzt am Prinzip der komplementären Bänder an. Dabei wird der zu erfassende Spektralbereich durch die Verwendung von dichroitischen Strahlteilern in mehrere spektral scharf getrennte Bänder aufgeteilt, die in separaten optischen Strahlengängen durch separate Bildsensoren erfasst werden können. Eine monochromatische Laserquelle kann dann jeweils nur den Bildsensor eines spektralen Bandes blenden, während der/die Bildsensor(en) der komplementären Bänder immer noch in der Lage ist/sind, ungestört ein Bild der Szene aufzunehmen. Die ungestörten Bilder können dem Nutzer des Kamerasystems zur Verfügung gestellt werden, so dass dieser seiner Beobachtungsaufgabe nachkommen kann.The basic idea of the present invention is based on the principle of complementary bands. The spectral range to be recorded is divided into several spectrally sharply separated bands using dichroic beam splitters, which can be recorded in separate optical beam paths by separate image sensors. A monochromatic laser source can then only dazzle the image sensor of a spectral band, while the image sensor (s) of the complementary bands is / are still able to record an image of the scene undisturbed. The undisturbed images can be made available to the user of the camera system so that he can carry out his observation task.

Ein erfindungsgemäßes optisches System ist im Anspruch 1 beschrieben.An optical system according to the invention is described in claim 1.

Erfindungsgemäß wird alternativ zum Begriff des Wellenlängenbereichs auch der Begriff des Spektralbereichs verwendet. Ebenso wird erfindungsgemäß alternativ zu dem Begriff der spektral jeweils voneinander getrennten Wellenlängenbänder der Begriff der spektral jeweils voneinander getrennten Bänder verwendet.According to the invention, the term spectral range is also used as an alternative to the term wavelength range. According to the invention, as an alternative to the term “wavelength bands which are each spectrally separated from one another, the term“ bands which are spectrally separated from one another ”is also used.

Dass sich zwei Wellenlängenbänder spektral nicht überlappen, bedeutet erfindungsgemäß, dass die spektrale Trennung der beiden Wellenlängenbänder mindestens 30 dB, bevorzugt mindestens 40 dB, bevorzugt mindestens 50 dB, bevorzugt mindestens 60 dB beträgt.According to the invention, the fact that two wavelength bands do not spectrally overlap each other means that the spectral separation of the two wavelength bands is at least 30 dB, preferably at least 40 dB, preferably at least 50 dB, preferably at least 60 dB.

Der Begriff „separat“ bzw. „separiert“ ist nachfolgend in der Regel räumlich (also ortsbezogen) zu verstehen, also beispielsweise als räumliche Trennung von optischen Elementen, Strahlengängen oder dergleichen zu verstehen. Der Begriff „getrennt“ ist nachfolgend in der Regel wellenlängenbezogen (also spektral) zu verstehen. Dies jeweils, sofern im Text nichts Anderes dazu gesagt ist. Die mehreren Wellenlängenbänder liegen im Wellenlängenbereich der einfallenden elektromagnetischen Strahlung.The term “separate” or “separated” is generally to be understood in the following as spatial (that is to say in relation to location), that is to say, for example, to be understood as the spatial separation of optical elements, beam paths or the like. In the following, the term “separate” is generally to be understood in relation to the wavelength (i.e. spectrally). This in each case, unless otherwise stated in the text. The multiple wavelength bands lie in the wavelength range of the incident electromagnetic radiation.

Unter einem optischen Multiband-Element wird erfindungsgemäß ein optisches Element bzw. ein einzelnes optisches Element verstanden (bei dem es sich beispielsweise im einfachsten Fall um einen Bandpassfilter oder einen dichroitischen Strahlteiler handeln kann), mit dem ein kontinuierlicher Wellenlängenbereich des Eingangsstrahlengangs (also der auf das Element einfallenden elektromagnetischen Strahlung) im Ausgangsstrahlengang des Elements (beispielsweise bei einem Bandpassfilter) bzw. in den Ausgangsstrahlengängen des Elements (beispielsweise bei einem Strahlteiler), also in der das Element verlassenden elektromagnetischen Strahlung, in mehrere (bevorzugt mindestens drei, besonders bevorzugt mindestens vier) spektral voneinander getrennte (also gegenseitig jeweils spektral nicht überlappende) Wellenlängenbänder umsetzbar ist.According to the invention, an optical multiband element is understood to mean an optical element or a single optical element (which in the simplest case can be a bandpass filter or a dichroic beam splitter, for example) with which a continuous wavelength range of the input beam path (i.e. the one on the Element incident electromagnetic radiation) in the output beam path of the element (for example with a bandpass filter) or in the output beam paths of the element (for example with a beam splitter), i.e. in the electromagnetic radiation leaving the element, into several (preferably at least three, particularly preferably at least four) spectrally separated (i.e. mutually not spectrally overlapping) wavelength bands can be implemented.

Solche optischen Multiband-Elemente werden - zur Erzeugung von Fluoreszenzbildern - von verschiedenen Unternehmen, wie beispielsweise „Edmund Optics“, „Semrock“ oder „Horiba“ angeboten.Such optical multiband elements are offered by various companies such as "Edmund Optics", "Semrock" or "Horiba" for generating fluorescent images.

Siehe dazu die folgenden Literaturhinweise:

  • Erdogan, T. (2006), „New optical filters improve high-speed multicolor fluorescence imaging“, Biophotonics International 13, S. 34-39,
  • Jason Palidwar and Catherine Aldous, Iridian Spectral Technologies, „Multiband Optical Filters Find Applications Outside Fluorescence“, Photonics Spectra April 2012, S. 58-60,
See the following references:
  • Erdogan, T. (2006), "New optical filters improve high-speed multicolor fluorescence imaging", Biophotonics International 13, pp. 34-39,
  • Jason Palidwar and Catherine Aldous, Iridian Spectral Technologies, "Multiband Optical Filters Find Applications Outside Fluorescence", Photonics Spectra April 2012, pp. 58-60,

Edmund Optics:Edmund Optics:

Multiband-Fluoreszenz-Bandpassfilter:
https://www.edmundoptics.de/optics/optical-filters/bandpass-filters/multiband-fluorescence-bandpass-filters/Multiband fluorescence band pass filter:
https://www.edmundoptics.de/optics/optical-filters/bandpass-filters/multiband-fluorescence-bandpass-filters/

Dichroitische Multiband-Filter:
https://www.edmundoptics.de/optics/optical-filters/longpass-edgefilters/multi-edge-fluorescence-dichroic-filters/Dichroic multiband filters:
https://www.edmundoptics.de/optics/optical-filters/longpass-edgefilters/multi-edge-fluorescence-dichroic-filters/

Chroma Technology Corporation:Chroma Technology Corporation:

https://www.chroma.com/products/multi-bandpass-and-multi-dichroic-filtershttps://www.chroma.com/products/multi-bandpass-and-multi-dichroic-filters

Semrock:Semrock:

Multiband Bandpass:
https://www.semrock.com/filters.aspx?id=16&page=1&so=0&recs=10 Dichroic Beamplitters/Multiedge:
https://www.semrock.com/filters.aspx?id=495&page=1&so=0&recs=10Multiband bandpass:
https://www.semrock.com/filters.aspx?id=16&page=1&so=0&recs=10 Dichroic Beamplitters / Multiedge:
https://www.semrock.com/filters.aspx?id=495&page=1&so=0&recs=10

Horiba:Horiba:

http://www.horiba.com/uk/scientific/products/optical-filters/productline/fluorescence-filters/filter-sets/multi-band-filter-sets-dual/ http://www.horiba.com/uk/scientific/products/optical-filters/productline/fluorescence-filters/filter-sets/multi-band-filter-sets-triple/ http://www.horiba.com/uk/scientific/products/optical-filters/productline/fluorescence-filters/filter-sets/multi-band-filter-sets-quad/http://www.horiba.com/uk/scientific/products/optical-filters/productline/fluorescence-filters/filter-sets/multi-band-filter-sets-dual/ http://www.horiba.com/ uk / scientific / products / optical-filters / productline / fluorescence-filters / filter-sets / multi-band-filter-sets-triple / http://www.horiba.com/uk/scientific/products/optical-filters/ productline / fluorescence-filters / filter-sets / multi-band-filter-sets-quad /

Erste vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 2 entnehmen. Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale sind in Anspruch 3 beschrieben. Dabei können die vorteilhafterweise realisierbaren Merkmale dieser beiden abhängigen Ansprüche (entsprechendes gilt auch für alle anderen abhängigen Ansprüche) gemäß der Anspruchsstruktur in beliebigen Kombinationen miteinander verwirklicht werden, wobei einzelne vorteilhafterweise realisierbare Merkmale jeweils auch weggelassen werden können.The first advantageously realizable features can be found in claim 2. Further features that can advantageously be implemented are described in claim 3. The advantageously realizable features of these two dependent claims (the same also applies to all other dependent claims) according to the claim structure can be realized in any combination with one another, whereby individual advantageously realizable features can also be omitted.

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 4 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claim 4.

Dabei kann eine spektrale Aufteilung beispielsweise in genau vier Bänder (weniger oder mehr Bänder sind ebenso möglich) in einem der Ausgangsstrahlengänge und - jeweils abwechselnd bzw. alternierend dazu - in genau vier Bänder (weniger oder mehr Bänder sind dabei ebenso möglich) in einem sich vom vorangehend erwähnten Ausgangsstrahlengang unterscheidenden, anderen Ausgangsstrahlengang generiert bzw. erzeugt werden (mittels des optischen Systems bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. dessen/deren Multiband-Element(e)).A spectral division can be made, for example, into exactly four bands (fewer or more bands are also possible) in one of the output beam paths and - alternating or alternating with them - into exactly four bands (fewer or more bands are also possible) in one of the above-mentioned output beam path differentiating, other output beam path are generated or generated (by means of the optical system or the device according to the invention or its / its multiband element (s)).

Vergleiche zu den beiden vorangehenden Ansprüchen auch die nachfolgend noch im Detail beschriebenen 1 bis 4.Compare with the two preceding claims also those described in detail below 1 until 4th .

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich dem Anspruch 5 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claim 5.

Zum vorangehenden Anspruch siehe auch die nachfolgend noch im Detail beschriebenen 5 und 6.For the preceding claim, see also those described in detail below 5 and 6th .

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich den Ansprüchen 6 und 7 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claims 6 and 7.

Offenbart wird zudem, dass hierbei die spektrale Trennung bzw. die spektrale Aufteilung auf die voneinander separierten Ausgangsstrahlengänge alternativ auch ausschließlich über Multiband-Bandpassfilter (also ohne Verwendung von einem oder mehreren dichroitischen Multiband-Strahlteiler(n)) realisiert werden kann. Dabei ist zu beachten, dass in diesem Fall die Eigenschaft der Multiband-Bandpassfilter ausgenutzt wird, dass die nicht transmittierte Strahlung reflektiert wird. Allerdings müssen die Multiband-Bandpassfilter dafür im optischen Strahlengang in der Regel gekippt zur optischen Achse eingebaut werden (was in der Regel die spezifizierte Leistung verringert, wenn dies bei der Spezifikation der Bandpassfilter nicht berücksichtigt wurde).It is also disclosed that the spectral separation or the spectral distribution to the output beam paths separated from one another can alternatively also be implemented exclusively via multiband bandpass filters (i.e. without the use of one or more dichroic multiband beam splitters). It should be noted that in this case the property of the multiband bandpass filter is used that the non-transmitted radiation is reflected. However, the multiband bandpass filters usually have to be installed tilted to the optical axis in the optical beam path (which usually reduces the specified power if this was not taken into account when specifying the bandpass filter).

Ebenso ist alternativ eine spektrale Trennung ausschließlich durch Verwendung von einem oder mehreren dichroitischen Multiband-Strahlteiler(n) (ohne Einsatz von Bandpassfiltern) möglich. Dabei wird in der Regel jeweils ein dichroitischer Multiband-Strahlteiler vor jedem der verwendeten Detektoren (jeweils ohne zusätzlichen Multiband-Bandpassfilter) eingesetzt. Genauer gesagt: Da ein Strahlteiler immer zwei Ausgänge hat, benötigt man für x Detektoren in der Regel nur x-1 Strahlteiler.Alternatively, spectral separation is possible exclusively through the use of one or more dichroic multiband beam splitters (without the use of band-pass filters). As a rule, a dichroic multiband beam splitter is used in front of each of the detectors used (in each case without an additional multiband bandpass filter). More precisely: Since a beam splitter always has two outputs, you usually only need x-1 beam splitter for x detectors.

Schließlich ist alternativ ebenso die Verwendung von gewöhnlichen, also nicht spektral auftrennenden Strahlteilern möglich (Einsatz von Strahlteilern, die lediglich eine räumliche Separierung vornehmen). Diese Strahlteiler können dabei zusammen mit geeigneten Multiband-Bandpassfiltern (die zueinander komplementär sind) eingesetzt werden. In jedem Kanal befindet sich dabei ein Multiband-Bandpassfilter, der zu dem/den Multiband-Bandpassfilter(n) des/der anderen Kanals/Kanäle komplementär ist (also spektral nicht-überlappend ist).Finally, as an alternative, it is also possible to use conventional, that is to say non-spectrally separating, beam splitters (use of beam splitters which only perform spatial separation). These beam splitters can be used together with suitable multiband bandpass filters (which are complementary to one another). In each channel there is a multiband bandpass filter which is complementary to the multiband bandpass filter (s) of the other channel (s) (that is, it is spectrally non-overlapping).

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 8 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claim 8.

Auf der Strahleingangsseite positioniert bedeutet dabei in der Regel eine Anordnung so, dass die auf das optische System einfallende Strahlung zunächst die Zwischenbildebene passiert, bevor sie erstmals auf das bzw. die Multiband-Element(e) einfällt.Positioned on the beam entrance side generally means an arrangement such that the radiation incident on the optical system first passes the intermediate image plane before it first strikes the multiband element (s).

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 9 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claim 9.

Unter Schutz ist dabei in der Regel der Schutz von in den Ausgangsstrahlengängen positionierten, dem Erfassen und/oder Auswerten der elektromagnetischen Strahlung in den Ausgangsstrahlengängen dienenden Objekten (wie z. B. von Bildsensoren - nachfolgend auch als optische Sensoren, Kameras oder Detektoren bezeichnet - oder von menschlichen Augen) vor elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Laserstrahlung, zu hoher Intensitätsdichte zu verstehen.Protection is usually the protection of objects positioned in the output beam paths and used to detect and / or evaluate the electromagnetic radiation in the output beam paths (such as image sensors - hereinafter also referred to as optical sensors, cameras or detectors - or human eyes) to understand electromagnetic radiation, in particular laser radiation, too high intensity density.

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 10 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claim 10.

In der Regel ist jeder der optischen Sensoren so ausgebildet, dass alle der im jeweiligen Strahlengang generierten Wellenlängenbänder mit ihm erfassbar sind. Werden beispielsweise im einen Ausgangsstrahlengang genau vier Wellenlängenbänder (siehe nachfolgend: Wb1 , Wb3 , Wb5 und Wb7 ) über den sichtbaren Wellenlängenbereich von etwa 380 nm bis 780 nm verteilt bzw. jeweils voneinander getrennt generiert, so kann eine erste farbsensitive Kamera bzw. RGB-Kamera in diesem Ausgangsstrahlengang alle dieser Wellenlängenbänder erfassen (und ggf. auch auswerten). Im anderen Ausgangsstrahlengang können dann ebenfalls z. B. genau vier Wellenlängenbänder (vgl. im ersten Ausführungsbeispiel die Bänder Wb2 , Wb4 , Wb6 und Wbs) ebenfalls über den sichtbaren Wellenlängenbereich verteilt bzw. jeweils voneinander getrennt (und zudem jeweils getrennt von, also nicht-überlappend mit Wb1 , Wb3 , Wb5 und Wb7 ) generiert werden. Eine zweite farbsensitive Kamera (RGB-Kamera) kann in diesem anderen Ausgangsstrahlengang sämtliche dieser Wellenlängenbänder Wb2 , Wb4 , Wb6 und Wb5 erfassen (und ggf. auch auswerten).As a rule, each of the optical sensors is designed in such a way that it can detect all of the wavelength bands generated in the respective beam path. For example, if exactly four wavelength bands are used in an output beam path (see below: Wb 1 , Wb 3 , Wb 5 and Wb 7 ) distributed over the visible wavelength range from about 380 nm to 780 nm or generated separately from one another, a first color-sensitive camera or RGB camera can detect (and, if necessary, also evaluate) all of these wavelength bands in this output beam path. In the other output beam path z. B. exactly four wavelength bands (see. In the first embodiment, the bands Wb 2 , Wb 4 , Wb 6 and Wbs) also distributed over the visible wavelength range or separated from one another (and also separated from, i.e. non-overlapping with Wb 1 , Wb 3 , Wb 5 and Wb 7 ) to be generated. A second color-sensitive camera (RGB camera) can use all of these wavelength bands in this other output beam path Wb 2 , Wb 4 , Wb 6 and Wb 5 record (and if necessary also evaluate).

Bei dem/den optischen Sensor(en) bzw. bildgebenden Sensor(en), nachfolgend auch als Bildsensor(en) bezeichnet, kann es sich vorzugsweise um (einen) RGB-Sensor(en) handeln. Die optischen Multiband-Elemente und die Sensoren sind vorzugsweise so ausgebildet, dass in jedem Ausgangsstrahlengang (nachfolgend auch als „Kanal“ bezeichnet) sowohl rotes, als auch grünes, als auch blaues Licht (in Form der mehreren Wellenlängenbänder) generiert und erfasst (nachgewiesen) werden kann. Von jedem vorhandenen Sensor erhält man dabei ein Farbbild (z. B. RGB-Bild), wobei schließlich die Bilder der unterschiedlichen Sensoren zu einem einzigen, gemeinsamen Bild fusioniert werden können.The optical sensor (s) or imaging sensor (s), hereinafter also referred to as image sensor (s), can preferably be (an) RGB sensor (s). The optical multiband elements and the sensors are preferably designed in such a way that both red, green and blue light (in the form of several wavelength bands) are generated and detected (detected) in each output beam path (hereinafter also referred to as "channel") can be. A color image (e.g. RGB image) is obtained from each existing sensor, with the images from the different sensors finally being able to be merged into a single, common image.

Ein solcher (RGB-)Sensor kann insbesondere eine (RGB-)Kamera sein. Diese kann CCD- oder CMOS-basiert realisiert werden.Such an (RGB) sensor can in particular be an (RGB) camera. This can be implemented based on CCD or CMOS.

Weitere vorteilhafterweise realisierbare Merkmale lassen sich Anspruch 11 entnehmen.Further features that can advantageously be implemented can be found in claim 11.

Ein erfindungsgemäßes optisches Verfahren ist in Anspruch 12 beschrieben.An optical method according to the invention is described in claim 12.

Erfindungsgemäße Verwendungen sind im Anspruch 13 beschrieben.Uses according to the invention are described in claim 13.

Eine zu hohe Intensitätsdichte kann insbesondere dann vorliegen, wenn der Sensor durch die Intensitätsdichte (lokal) in die Sättigung getrieben werden würde oder wenn das menschliche Auge durch die Intensitätsdichte geblendet (oder gar geschädigt) werden würde.An intensity density that is too high can exist in particular if the sensor would be driven into saturation (locally) by the intensity density or if the human eye would be dazzled (or even damaged) by the intensity density.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. Dazu zeigen:

  • 1 bis 3: ein erstes Ausführungsbeispiel
  • 4: ein zweites Ausführungsbeispiel
  • 5 und 6: ein drittes Ausführungsbeispiel.
The present invention is described below on the basis of several exemplary embodiments. To do this, show:
  • 1 until 3 : a first embodiment
  • 4th : a second embodiment
  • 5 and 6th : a third embodiment.

1 zeigt die Anordnung der einzelnen optischen Elemente eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels eines optischen Systems. Im einfallenden Strahlengang 1 der elektromagnetischen Strahlung des sichtbaren Wellenlängenbereichs WB (vgl. 3) zwischen 380 nm und 700 nm ist eine Objektiv-Kollimator-Anordnung 5-6 positioniert. Diese umfasst in Einstrahlrichtung gesehen erst ein Objektiv 5 und beabstandet davon, also dahinter, einen Kollimator 6. Mit dem Objektiv 5 ist die einfallende Strahlung 1 auf eine zwischen dem Objektiv 5 und dem Kollimator 6 liegende Zwischenbildebene 7 fokussierbar. Die Zwischenbildebene 7 wird vom Kollimator 6 auf einen dichroitischen Multiband-Strahlteiler 3 übertragen, der die einfallende Strahlung 1 auf genau zwei Ausgangsstrahlengänge 2a und 2b aufteilt. Die Aufteilung erfolgt so, dass die Intensitäten in den beiden Ausgangsstrahlengängen 2a, 2b in etwa gleich sind. 1 shows the arrangement of the individual optical elements of a first embodiment of an optical system according to the invention. In the incident beam path 1 the electromagnetic radiation of the visible wavelength range WB (cf. 3 ) between 380 nm and 700 nm is an objective-collimator arrangement 5-6 positioned. Seen in the direction of incidence, this first comprises an objective 5 and at a distance from it, i.e. behind it, a collimator 6th . With the lens 5 is the incident radiation 1 on one between the lens 5 and the collimator 6th lying intermediate image plane 7th focusable. The intermediate image level 7th is from the collimator 6th to a dichroic multiband beam splitter 3 transmit the incident radiation 1 on exactly two output beam paths 2a and 2 B divides. The division takes place in such a way that the intensities in the two output beam paths 2a , 2 B are roughly the same.

Im ersten Ausgangsstrahlengang 2a ist ein erster Multiband-Bandpassfilter 4a positioniert. Auf der dem Strahlteiler 3 abgewandten Seite folgt diesem 4a im ersten Ausgangsstrahlengang 2a eine erste Fokussieroptik 9a (Beispiel: eine Linse, z.B. eine plankonvexe Sammellinse, oder ein mehrlinsiges Objektiv). Mit dieser Fokussieroptik 9a wird das durch den Multiband-Bandpassfilter 4a hindurchgetretene Licht des ersten Ausgangsstrahlengangs 2a auf eine erste RGB-Kamera 8a abgebildet bzw. fokussiert.In the first exit beam path 2a is a first multiband bandpass filter 4a positioned. On the beam splitter 3 remote side follows this 4a in the first output beam path 2a a first focusing optics 9a (Example: a lens, e.g. a plano-convex converging lens, or a multi-lens lens). With these focusing optics 9a this is made possible by the multiband bandpass filter 4a stepped through Light of the first output beam path 2a on a first RGB camera 8a mapped or focused.

Ganz analog ist im zweiten Ausgangsstrahlengang 2b in Strahlrichtung gesehen hinter dem Strahlteiler 3 ein zweiter, zum ersten Multiband-Bandpassfilter 4a komplementärer Multiband-Bandpassfilter 4b positioniert. Die durch diesen 4b hindurchgetretene Strahlung des zweiten Ausgangsstrahlengangs 2b wird von einer zweiten Fokussieroptik (z.B. Linse, z.B. plankonvexen Sammellinse) 9b auf eine zweite RGB-Kamera 8b (Kamera des zweiten Ausgangsstrahlengangs 2b) fokussiert.The second output beam path is completely analogous 2 B behind the beam splitter, viewed in the direction of the beam 3 a second, to the first multiband bandpass filter 4a complementary multiband bandpass filter 4b positioned. The through this 4b radiation of the second output beam path which has passed through 2 B is by a second focusing optics (e.g. lens, e.g. plano-convex converging lens) 9b to a second RGB camera 8b (Camera of the second exit beam path 2 B) focused.

2 zeigt die Transmissionseigenschaften der drei optischen Multiband-Elemente 3, 4a und 4b aus 1. Die gezeigte, wellenlängenabhängige Transmission ist definiert als diejenige Intensität der betrachteten Wellenlänge, die durch das entsprechende optische Multiband-Element hindurchgeht, geteilt durch die auf dieses Multiband-Element einfallende Intensität dieser Wellenlänge. Solche Elemente 3, 4a und 4b werden beispielsweise von der Firma Semrock angeboten, siehe oben. 2 shows the transmission properties of the three optical multiband elements 3 , 4a and 4b out 1 . The wavelength-dependent transmission shown is defined as that intensity of the wavelength under consideration which passes through the corresponding optical multiband element, divided by the intensity of this wavelength incident on this multiband element. Such elements 3 , 4a and 4b are offered, for example, by the Semrock company, see above.

3 zeigt in den beiden Ausgangsstrahlengängen 2a (nachfolgend auch als Kanal 1 bezeichnet) und 2b (nachfolgend auch als Kanal 2 bezeichnet) die Transmission der spektralen Bänder des optischen Systems aus 1 als Funktion der Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich WB. Man erkennt, dass die optischen Multibandelemente 3, 4a und 4b gemäß 1 und 2 zu einer komplementären Aufteilung der einfallenden Strahlung 1 des Wellenlängenbereichs WB auf insgesamt acht einzelne, spektral scharf getrennte (Trennung > 60 dB) Wellenlängenbänder Wb1 bis Wb5 führt. Die vier gegenseitig jeweils nicht-überlappenden, voneinander jeweils um einige zehn Nanometer beabstandeten Wellenlängenbänder Wb1 , Wb3 , Wb5 und Wb7 im ersten Ausgangsstrahlengang 2a werden von der RGB-Kamera 8a erfasst. Die dazu komplementären (also untereinander und mit Wb1 , Wb3 , Wb5 und Wb7 jeweils nicht-überlappenden) Wellenlängenbänder Wb2 , Wb4 , Wb6 und Wb8 des zweiten Ausgangsstrahlengangs 2b werden von der zweiten RGB-Kamera 8b im Ausgangsstrahlengang 2b erfasst. In Richtung aufsteigender Wellenlänge gesehen werden somit alternierend Wellenlängenbänder Wbx (mit x = 1,..., 8) in den beiden Ausgangsstrahlengängen 2a und 2b erzeugt. Keines der Wellenlängenbänder Wbx (mit x = 1,..., 8) überlappt sich dabei mit einem anderen Wellenlängenband Wby (mit y = 1,..., 8 sowie y ≠ x). Selbstverständlich sind auch mehr oder weniger als acht Wellenlängenbänder Wb möglich. 3 shows in the two output beam paths 2a (hereinafter also referred to as a channel 1 labeled) and 2 B (hereinafter also referred to as a channel 2 denotes) the transmission of the spectral bands of the optical system 1 as a function of the wavelength in the visible wavelength range WB. It can be seen that the optical multiband elements 3 , 4a and 4b according to 1 and 2 to a complementary distribution of the incident radiation 1 of the wavelength range WB on a total of eight individual, spectrally sharply separated (separation> 60 dB) wavelength bands Wb 1 until Wb 5 leads. The four mutually non-overlapping wavelength bands, each separated by a few tens of nanometers Wb 1 , Wb 3 , Wb 5 and Wb 7 in the first output beam path 2a are from the RGB camera 8a recorded. The complementary (i.e. with each other and with Wb 1 , Wb 3 , Wb 5 and Wb 7 each non-overlapping) wavelength bands Wb 2 , Wb 4 , Wb 6 and Wb 8 of the second output beam path 2 B are from the second RGB camera 8b in the exit beam path 2 B recorded. Seen in the direction of increasing wavelength, alternating wavelength bands Wb x (with x = 1,..., 8) in the two output beam paths 2a and 2 B generated. None of the wavelength bands Wb x (with x = 1, ..., 8) overlaps with another wavelength band Wb y (with y = 1, ..., 8 and y ≠ x). Of course, more or less than eight wavelength bands Wb are also possible.

Die Zwei-Kanal-Kamera bzw. das optische System der 1 bis 3 wendet somit das Prinzip der komplementären Bänder mittels dichroitischer Multiband-Strahlteiler sowie Multiband-Bandpassfilter (Elemente 3, 4a und 4b) an. Strahlt z.B. im Strahlengang 1 (neben der eigentlich mittels der Kameras 8a, 8b zu erfassenden Intensitätsinformationen im Wellenlängenbereich WB) ein störender bzw. blendender Laser mit der Wellenlänge 564 nm, so fällt diese Wellenlänge in das Wellenlängenband Wb5. Diese Laserstrahlung wird somit ausschließlich im ersten Kanal bzw. im ersten Ausgangsstrahlengang 2a wirksam, nicht aber im zweiten Kanal bzw. im zweiten Ausgangsstrahlengang 2b. Mittels z.B. einer Intensitäts-Schwellwertsetzung und Prüfung, ob ein vorbestimmter Intensitäts-Schwellwert überschritten wird, kann in den Bildern der Kamera 8a festgestellt werden, dass ein solcher unerwünschter Laserintensitätsanteil vorhanden ist. Dem Benutzer des Systems der 1 bis 3 kann dann z.B. lediglich das Kamerabild der ungestörten Kamera (hier: 8b) bzw. des ungestörten Ausgangsstrahlengangs (hier: 2b) präsentiert werden. Da in jedem der Ausgangsstrahlengänge jeweils eine Vielzahl einzelner Wellenlängenbänder Wb (nahezu) gleichmäßig über den Wellenlängenbereich WB verteilt ist, kommt es in den präsentierten Bildern der ungestörten Kamera zu keinen bzw. nahezu keinen Farbverfälschungen.The two-channel camera or the optical system of the 1 until 3 thus applies the principle of complementary bands by means of dichroic multiband beam splitters and multiband bandpass filters (elements 3 , 4a and 4b) on. Shines, for example, in the beam path 1 (in addition to actually using the cameras 8a , 8b Intensity information to be detected in the wavelength range WB) an interfering or blinding laser with a wavelength of 564 nm, then this wavelength falls into the wavelength band Wb5 . This laser radiation is thus exclusively in the first channel or in the first output beam path 2a effective, but not in the second channel or in the second output beam path 2 B . By means of, for example, setting an intensity threshold and checking whether a predetermined intensity threshold is exceeded, the camera images 8a it can be determined that such an undesirable laser intensity component is present. The user of the system of the 1 until 3 can then, for example, only the camera image of the undisturbed camera (here: 8b ) or the undisturbed output beam path (here: 2 B ) to get presented. Since a large number of individual wavelength bands Wb is (almost) evenly distributed over the wavelength range WB in each of the output beam paths, there is no or almost no color distortion in the images presented by the undisturbed camera.

Im Gegensatz zu z.B. dichroitischen Strahlteilern, die einen kurzwelligen von einem langwelligen Spektralbereich trennen, setzt die vorliegende Erfindung somit optische Multiband-Elemente ein (hier: Multiband-Bandpassfilter 4a, 4b und dichroitischer Multiband-Strahlteiler 3). Durch die Verwendung der optischen Multiband-Elemente lässt sich die Zwei-Kanal-Kamera bzw. das optische System der 1 bis 3 realisieren, deren/dessen optische Elemente die in 2 gezeigten Transmissionskurven aufweisen. Im betrachteten Ausführungsbeispiel lässt sich mit nur einem dichroitischen Multiband-Strahlteiler 3 der sichtbare Spektralbereich WB in zwei Kanäle 2a, 2b aufteilen, wobei in jedem der beiden Kanäle 2a, 2b blaues, grünes und rotes Licht auftritt.In contrast to dichroic beam splitters, for example, which separate a short-wave from a long-wave spectral range, the present invention thus uses optical multiband elements (here: multiband bandpass filters 4a , 4b and dichroic multiband beamsplitter 3 ). By using the optical multiband elements, the two-channel camera or the optical system of the 1 until 3 realize the optical elements of which the in 2 have shown transmission curves. In the exemplary embodiment under consideration, only one dichroic multiband beam splitter can be used 3 the visible spectral range WB in two channels 2a , 2 B split, being in each of the two channels 2a , 2 B blue, green and red light occurs.

Die Kombination der optischen Elemente 3, 4a, 4b ergibt für die beiden Kanäle 2a, 2b der Zwei-Band-Kamera den in 3 gezeigten Verlauf der Transmission bzw. der optischen Dichte. Die spektrale Trennung liegt bei mehr als 60 dB im Spektralbereich von 380 nm bis 700 nm. Da in jedem Kanal 2a, 2b sowohl rotes, grünes als auch blaues Licht auftritt, kann zur Bildaufnahme in jedem Kanal jeweils ein RGB-Sensor 8 verwendet werden. Man erhält jeweils ein Farbbild, das zu einem einzelnen, gemeinsamen Einzelbild fusioniert werden kann. Im Falle einer Laserblendung würde in einem Kanal zwar das Gesichtsfeld teilweise oder vollständig geblendet werden, aber durch die nicht geblendeten Bildpunkte sowie durch die Bildinformation des komplementären Kanals erhält man trotzdem ein (weitgehend) ungestörtes Farbbild.The combination of the optical elements 3 , 4a , 4b results for the two channels 2a , 2 B the two-band camera in 3 shown course of the transmission or the optical density. The spectral separation is more than 60 dB in the spectral range from 380 nm to 700 nm. There in every channel 2a , 2 B red, green and blue light occurs, an RGB sensor can be used for image recording in each channel 8th be used. A color image is obtained in each case, which can be merged into a single, common single image. In the case of laser glare, the field of view would be partially or completely blinded in a channel, but a (largely) undisturbed color image is still obtained due to the non-blinded pixels and the image information of the complementary channel.

Bei optischen Geräten für die direkte Sicht (nicht in 1 gezeigt) lässt sich mit Hilfe der optischen Multiband-Elemente das Prinzip der komplementären Bänder derart realisieren, dass jeder der beiden Strahlengänge für beide Augen sowohl blaues, grünes als auch rotes Licht transmittiert. In beiden Strahlengängen ist somit Farbinformation enthalten. Bei einer geeigneten Abstimmung der beiden Filterelemente lässt sich sogar ein weitgehend farbneutraler Seheindruck in beiden Strahlengängen realisieren.With optical devices for direct vision (not in 1 shown), with the help of the optical multiband elements, the principle of complementary bands can be implemented in such a way that each of the two beam paths transmits blue, green and red light for both eyes. Color information is therefore contained in both beam paths. With a suitable coordination of the two filter elements, a largely color-neutral visual impression can even be achieved in both beam paths.

Wie das zweite Ausführungsbeispiel gemäß 4 zeigt (identische Bezugszeichnen bezeichnen identische bzw. sich entsprechende optische Elemente wie beim ersten Ausführungsbeispiel, so dass nachfolgend nur die Unterschiede beschrieben werden) kann das optische System auch ohne Zwischenfokus realisiert werden. Die Objektiv-Kollimator-Anordnung 5-6 entfällt dann bzw. an ihrer Stelle wird lediglich ein (fokussierendes) Objektiv 5 ohne Kollimator angeordnet. Da das Objektiv die Fokussierung auf die RGB-Kameras 8a, 8b übernimmt, entfallen in den beiden Ausgangsstrahlengängen 2a, 2b auch die Fokussieroptiken 9a, 9b. Das einfallende Licht 1 wird somit direkt mittels des einzelnen Objektivs 5 auf die Bildsensoren 8a, 8b fokussiert.Like the second embodiment according to 4th shows (identical reference numerals designate identical or corresponding optical elements as in the first exemplary embodiment, so that only the differences are described below) the optical system can also be implemented without an intermediate focus. The lens-collimator arrangement 5-6 is then omitted or only a (focusing) lens is used in its place 5 arranged without a collimator. Because the lens is focusing on the RGB cameras 8a , 8b takes over, are omitted in the two output beam paths 2a , 2 B also the focusing optics 9a , 9b . The incident light 1 is thus directly by means of the individual lens 5 on the image sensors 8a , 8b focused.

Erfindungsgemäße optische Systeme mit optischen Multiband-Elementen können auch für mehr als zwei Kanäle realisiert werden. Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß 5 und 6 zeigt den schematischen Aufbau einer Drei-Kanal-Kamera, bei der das einfallende Licht 1 mittels zweier hintereinander angebrachter dichroitischer Multiband-Strahlteiler 3a, 3b in drei optische Kanäle bzw. Ausgangsstrahlengänge 2a, 2b und 2c getrennt wird. Dabei (siehe nachfolgend) enthält Kanal 2a die Wellenlängenbänder Wb1 , Wb4 und Wb7 , Kanal 2b enthält die Wellenlängenbänder Wb2 , Wb5 und Wb8 und Kanal 2c enthält die Wellenlängenbänder Wb3 , Wb6 und Wb9 .Optical systems according to the invention with optical multiband elements can also be implemented for more than two channels. The third embodiment according to 5 and 6th shows the schematic structure of a three-channel camera in which the incident light 1 by means of two dichroic multiband beam splitters attached one behind the other 3a , 3b into three optical channels or output beam paths 2a , 2 B and 2c is separated. Thereby (see below) contains channel 2a the wavelength bands Wb 1 , Wb 4 and Wb 7 , Channel 2 B contains the wavelength bands Wb 2 , Wb 5 and Wb 8 and channel 2c contains the wavelength bands Wb 3 , Wb 6 and Wb 9 .

Im dritten Beispiel in 5 bezeichnen identische Bezugszeichen identische bzw. sich entsprechende optische Bauelemente im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel. Nachfolgend werden daher nur die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.In the third example in 5 Identical reference symbols denote identical or corresponding optical components in comparison with the first exemplary embodiment. Only the differences from the first exemplary embodiment are therefore described below.

Im ausgangsseitigen Strahlengang 2a-2b-2c des Kollimators 6 ist nach dem Kollimator 6 zunächst ein erster dichroitischer Multiband-Strahlteiler 3a positioniert, der (mit nahezu selben Intensitätsanteilen) die einfallende Strahlung 1 bzw. 2a-2b-2c auf den ersten Ausgangsstrahlengang 2a (mit den optischen Elementen 4a, dahinter 9a und dahinter 8a - wie beim ersten Ausführungsbeispiel) und einen Zwischen-Ausgangsstrahlengang 2b-2c aufteilt. Idealerweise (aber nicht notwendigerweise) ist hier die Intensitätsaufteilung 1:2 für die Strahlengänge 2a und 2b-2c. Wenn der Strahlteiler 3b anschließend 1:1 auf 2b und 2c teilt, hat man so in allen drei Kanälen die gleiche Intensität.In the beam path on the output side 2a-2b-2c of the collimator 6th is after the collimator 6th initially a first dichroic multiband beam splitter 3a positioned, which (with almost the same intensity components) the incident radiation 1 or. 2a-2b-2c on the first output beam path 2a (with the optical elements 4a , behind 9a and behind 8a - As in the first embodiment) and an intermediate output beam path 2b-2c divides. Ideally (but not necessarily) the intensity distribution here is 1: 2 for the beam paths 2a and 2b-2c . When the beam splitter 3b then 1: 1 2 B and 2c shares, you have the same intensity in all three channels.

Strahlausgangsseitig des Strahlteilers 3a ist im Zwischen-Ausgangsstrahlengang 2b-2c ein zweiter dichroitischer Multiband-Strahlteiler 3b positioniert. Letzterer 3b trennt (mit nahezu gleichen Intensitätsverhältnissen) den Zwischen-Ausgangsstrahlengang 2b-2c auf den zweiten Ausgangsstrahlengang 2b (mit, wie im ersten Ausführungsbeispiel, den optischen Elementen 4b, 9b und 8b) und einen dritten Ausgangsstrahlengang 2c auf. Wie im ersten und im zweiten Ausgangsstrahlengang ist auch im dritten Ausgangsstrahlengang 2c zunächst ein (dritter) Multiband-Bandpassfilter 4c positioniert. Die durch diesen Filter 4c transmittierten Strahlanteile werden im dritten Ausgangsstrahlengang 2c durch eine (dritte) plankonvexe Sammellinse 9c auf eine dritte RGB-Kamera 8c (Kamera des dritten Strahlengangs 2c) fokussiert.Beam exit side of the beam splitter 3a is in the intermediate output beam path 2b-2c a second dichroic multiband beam splitter 3b positioned. The latter 3b separates (with almost the same intensity ratios) the intermediate output beam path 2b-2c on the second output beam path 2 B (with, as in the first embodiment, the optical elements 4b , 9b and 8b) and a third output beam path 2c on. As in the first and second output beam path, there is also in the third output beam path 2c first a (third) multiband bandpass filter 4c positioned. Those through this filter 4c transmitted beam portions are in the third output beam path 2c through a (third) plano-convex converging lens 9c to a third RGB camera 8c (Camera of the third beam path 2c) focused.

6 skizziert zum dritten Ausführungsbeispiel schematisch die spektrale Trennung des sichtbaren Wellenlängenbereichs WB auf eine Mehrzahl spektral jeweils voneinander scharf getrennter Wellenlängenbänder Wb1 bis Wb9 . Die optischen Transmissionseigenschaften der Multiband-Elemente 3a, 3b, 4a, 4b und 4c sind so gewählt, dass eine erste Gruppe spektral getrennter Wellenlängenbänder umfassend die Bänder Wb1 , Wb4 und Wb7 im ersten Strahlengang 2a auf die erste Kamera 8a abgebildet wird. Komplementär dazu wird die zweite Gruppe umfassend die Wellenlängenbänder Wb2 , Wb5 und Wb8 im zweiten Strahlengang 2b erzeugt und auf die zweite Kamera 8b abgebildet. Komplementär sowohl zur ersten Gruppe, als auch zur zweiten Gruppe wird im dritten Strahlengang 2c die Wellenlängenbändergruppe umfassend die Bänder Wb3 , Wb6 und Wb5 erzeugt und auf die Kamera 8c abgebildet. Kein Wellenlängenband Wb aus einer der drei Gruppen überlappt sich mit einem Wellenlängenband Wb derselben oder einer anderen Gruppe. Anders ausgedrückt sind sämtliche Wellenlängenbänder Wb1 bis Wb9 jeweils komplementär zu einander, also gegenseitig jeweils nicht überlappend. 6th schematically sketches the spectral separation of the visible wavelength range WB into a plurality of spectrally sharply separated wavelength bands for the third exemplary embodiment Wb 1 until Wb 9 . The optical transmission properties of the multiband elements 3a , 3b , 4a , 4b and 4c are chosen so that a first group of spectrally separated wavelength bands comprising the bands Wb 1 , Wb 4 and Wb 7 in the first beam path 2a on the first camera 8a is mapped. The second group is complementary to this, comprising the wavelength bands Wb 2 , Wb 5 and Wb 8 in the second beam path 2 B generated and on the second camera 8b pictured. The third beam path is complementary to both the first group and the second group 2c the wavelength band group comprising the bands Wb 3 , Wb 6 and Wb 5 generated and on the camera 8c pictured. No wavelength band Wb from one of the three groups overlaps with a wavelength band Wb of the same or a different group. In other words, all are wavelength bands Wb 1 until Wb 9 each complementary to one another, i.e. not mutually overlapping.

Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt somit schematisch den Aufbau einer Drei-Kanal-Kamera als erfindungsgemäßes optisches System, bei der/dem das einfallende Licht 1 mittels zweier im Strahlengang hintereinander angebrachter dichroitischer Multiband-Strahlteiler 3a, 3b in drei optische Kanäle 2a bis 2c getrennt wird.The third exemplary embodiment thus schematically shows the structure of a three-channel camera as an optical system according to the invention, in which the incident light 1 by means of two dichroic multiband beam splitters placed one behind the other in the beam path 3a , 3b into three optical channels 2a until 2c is separated.

Das Prinzip der komplementären Bänder unter Verwendung von optischen Multiband-Elementen ist nicht auf den sichtbaren Spektralbereich eingeschränkt. Es lässt sich auch in anderen Wellenlängenbereichen (z.B. nahes, kurzwelliges oder thermisches Infrarot) realisieren, wobei dann in diesen Wellenlängenbereichen jedoch kein Farbsehen wie im sichtbaren Spektralbereich möglich ist.The principle of complementary bands using optical multiband elements is not restricted to the visible spectral range. It can also be implemented in other wavelength ranges (e.g. near, short-wave or thermal infrared), in which case, however, color vision is not possible in these wavelength ranges as in the visible spectral range.

Wie am zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, kann das optische System bzw. der optische Aufbau einen Zwischenfokus 7 aufweisen. Dieser ermöglicht es, an dieser Stelle eine zusätzliche Schutzmaßnahme einzufügen, um die Bildsensoren 8 der einzelnen Kanäle vor Schädigung durch (zu) starke Laserstrahlung zu schützen. Ein derartiges Schutzelement kann ein nichtlineares Schutzfilter, ein räumlicher Lichtmodulator oder ein anderes Schutzelement (sofern dessen geometrische Abmessungen eine Platzierung in der Zwischenbildebene 7 erlaubt) sein.As shown in the second exemplary embodiment, the optical system or the optical structure can have an intermediate focus 7th exhibit. This makes it possible to insert an additional protective measure at this point to protect the image sensors 8th to protect the individual channels from damage by (too) strong laser radiation. Such a protective element can be a non-linear protective filter, a spatial light modulator or some other protective element (provided that its geometric dimensions are placed in the intermediate image plane 7th be allowed.

Auch ein Lichtverschluss (mechanisch oder elektrooptisch) ist als zusätzliche Schutzmaßnahme denkbar, wobei dieser in der Zwischenbildebene 7 sitzen kann, aber nicht muss. So können z.B. Lichtverschlüsse separat für jeden Strahlengang (Kanal) 2a, 2b bzw. 2a, 2b, 2c verwendet werden.A light shutter (mechanical or electro-optical) is also conceivable as an additional protective measure, this being in the intermediate image plane 7th can sit, but does not have to. For example, light shutters can be used separately for each beam path (channel) 2a , 2 B or. 2a , 2 B , 2c be used.

Zur Separation des einfallenden Lichts 1 in verschiedene Strahlengänge 2 wurden bisher in der Regel dichroitische Strahlteiler eingesetzt. Grundsätzlich muss/müssen der/die Strahlteiler nicht dichroitisch sein, sondern kann/können auch wellenlängenunabhängig funktionieren. In diesem Fall kann die spektrale Trennung der Strahlengänge 2 lediglich über die Verwendung der Multiband-Bandpassfilter realisiert werden. Der Verwendung von dichroitische Strahlteilern führt jedoch zu einer erhöhten spektralen Trennung und ist deshalb von Vorteil.To separate the incident light 1 in different beam paths 2 dichroic beam splitters have usually been used up to now. In principle, the beam splitter (s) does not have to be dichroic, but can also function independently of the wavelength. In this case, the spectral separation of the beam paths 2 can only be implemented by using the multiband bandpass filter. The use of dichroic beam splitters, however, leads to increased spectral separation and is therefore advantageous.

Für den Augenschutz gibt es erfindungsgemäß u.a. folgende Möglichkeiten:

  1. 1. Erfindungsgemäß lassen sich optische Multiband-Elemente sich in verschiedene binokulare optische Geräte integrieren (bei den nachfolgend erwähnten binokularen Fernrohren und Brillen ist kein Strahlteiler notwendig, da diese Geräte von ihrer Auslegung her bereits getrennte Strahlengänge aufweisen):
    1. a. Binokulare Fernrohre (Doppelfernrohre).
    2. b. Doppelmonookulare (Fernrohre, die nur ein Objektiv aufweisen, bei denen jedoch das Licht in zwei Strahlengänge aufgeteilt und beiden Augen zugeführt wird).
    3. c. Brillen.
  2. 2. Die getrennten Strahlgänge des optischen Geräts lassen sich jeweils zusätzlich mit Lichtverschlüssen ausstatten. Kommt es zur Bestrahlung des optischen Geräts, so kann der transmittierende optische Strahlengang verschlossen werden. Dadurch wird das entsprechende Auge vor Blendung bzw. Schaden geschützt. Die Ansteuerung des Lichtverschlusses kann sowohl
    1. a. manuell durch den Beobachter als auch
    2. b. automatisch durch einen integrierten Lichtsensor und eine Regelelektronik erfolgen.
  3. 3. Bei Verwendung von Lichtverschlüssen (siehe vorangehend 2.) lassen sich auch monookulare optische Geräte einsetzen. Das einfallende Licht wird mittels eines Strahlteilers (bevorzugt: Multiband-Strahlteiler, der Einsatz eines konventionellen Strahlteilers bzw. Nicht-Multiband-Strahlteilers ist aber auch möglich) in zwei getrennte Strahlengänge aufgeteilt, welche mit aufeinander abgestimmten Multiband-Bandpassfiltern und jeweils einem Lichtverschluss ausgestattet sein können. Anschließend können beide Strahlengänge mittels eines Strahlkombinierers (äquivalent zum Strahlteiler) wieder zusammengeführt werden.
According to the invention, the following options are available for eye protection:
  1. 1. According to the invention, optical multiband elements can be integrated into various binocular optical devices (no beam splitter is necessary for the binocular telescopes and glasses mentioned below, since these devices already have separate beam paths by their design):
    1. a. Binocular telescopes (double telescopes).
    2. b. Double mono-eyepieces (telescopes that have only one objective, but in which the light is split into two beam paths and fed to both eyes).
    3. c. Glasses.
  2. 2. The separate beam paths of the optical device can each also be equipped with light shutters. If the optical device is irradiated, the transmitting optical beam path can be closed. This protects the corresponding eye from glare or damage. The control of the light shutter can be both
    1. a. manually by the observer as well
    2. b. done automatically by an integrated light sensor and control electronics.
  3. 3. When using light shutters (see 2. above), mono-ocular optical devices can also be used. The incident light is divided into two separate beam paths by means of a beam splitter (preferred: multiband beam splitter, but the use of a conventional beam splitter or non-multiband beam splitter is also possible), which are equipped with coordinated multiband bandpass filters and each with a light shutter be able. Then both beam paths can be brought together again by means of a beam combiner (equivalent to the beam splitter).

Da (im Fall des Schutzes bildgebender Sensoren) erfindungsgemäß in jedem Kanal sowohl rotes, grünes als auch blaues Licht auftritt, kann zur Bildaufnahme in jedem Kanal jeweils ein RGB-Sensor verwendet werden. Man erhält jeweils ein Farbbild, das zu einem einzelnen, gemeinsamen Einzelbild fusioniert werden kann. Im Falle einer Laserblendung würde in einem Kanal zwar das Gesichtsfeld teilweise oder vollständig geblendet werden, aber durch die nicht geblendeten Bildpunkte sowie durch die Bildinformation des/der komplementären Kanals/Kanäle erhält man trotzdem ein weitgehend ungestörtes Farbbild.Since (in the case of the protection of imaging sensors) according to the invention both red, green and blue light occurs in each channel, an RGB sensor can be used for image recording in each channel. A color image is obtained in each case, which can be merged into a single, common single image. In the case of laser glare, the field of view would be partially or completely blinded in a channel, but a largely undisturbed color image is still obtained due to the non-blinded pixels and the image information of the complementary channel (s).

Das Anwendungsgebiet der Erfindung ist der Schutz bildgebender Sensoren sowie des Auges vor Blendung durch Laserstrahlung. Der Begriff Schutz ist hierbei in der Regel so zu verstehen, dass die Ausgabe des Kamerasystems (Bild oder Bilder) es dem Nutzer auch im Falle einer Blendung durch einen monochromatischen Laser ermöglicht, seine Beobachtungsaufgabe durchzuführen. Im Falle des Augenschutzes ist der Begriff Schutz so zu verstehen, dass der Nutzer des optischen Geräts mit mindestens einem Auge so die Beobachtungsaufgabe wahrnehmen kann.The field of application of the invention is the protection of imaging sensors and of the eye against glare from laser radiation. The term protection is generally to be understood in such a way that the output of the camera system (image or images) enables the user to carry out his observation task even in the event of being dazzled by a monochromatic laser. In the case of eye protection, the term protection is to be understood in such a way that the user of the optical device can perceive the observation task with at least one eye.

Claims (13)

Optisches System, das ausgebildet ist zum Aufteilen von darauf einfallender elektromagnetischer Strahlung (1) eines Wellenlängenbereichs (WB) auf mehrere spektral jeweils voneinander getrennte Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) wie folgt: In mehreren räumlich jeweils voneinander separierten Ausgangsstrahlengängen (2a, 2b) des optischen Systems sind mittels eines oder mehrerer optischen/r Multiband-Elemente(s) des optischen Systems jeweils mehrere der Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) so generierbar, dass sich kein Wellenlängenband eines (2a) der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) mit einem Wellenlängenband eines anderen (2b) der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) spektral überlappt, wobei das/die Multiband-Element(e) ein(en) oder mehrere Multiband-Strahlteiler ist oder umfasst.Optical system which is designed to divide incident electromagnetic radiation (1) of a wavelength range (WB) into several spectrally separated wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) as follows: In several spatially separated output beam paths (2a, 2b) of the optical system are by means of one or more optical multiband elements of the optical system Several of the wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) can be generated in such a way that no wavelength band of one (2a) of the output beam paths (2a, 2b) spectrally overlaps with a wavelength band of another (2b) of the output beam paths (2a, 2b), the / the multiband element (s) is or comprises one or more multiband beam splitters. Optisches System nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren optische(n) Multiband-Element(e) so ausgebildet und im optischen System positioniert ist/sind, dass in Richtung zunehmender Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung gesehen die Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) jeweils abwechselnd in unterschiedlichen der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) generiert werden.Optical system according to the preceding claim, characterized in that the one or more optical multiband element (s) is / are designed and positioned in the optical system such that the wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) are generated alternately in different of the output beam paths (2a, 2b). Optisches System nach dem vorhergehenden Anspruch dadurch gekennzeichnet, dass in genau zwei räumlich voneinander separierten Ausgangsstrahlengängen (2a, 2b) in Richtung der zunehmenden Wellenlänge gesehen abwechselnd jeweils eines (Wb1, Wb3, Wb5, Wb7) der Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) im einen (2a) der beiden Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) und das unmittelbar darauffolgende Wellenlängenband (Wb2, Wb4, Wb6, Wb8) im anderen (2b) der beiden Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) generierbar ist.Optical system according to the preceding claim, characterized in that in exactly two spatially separated output beam paths (2a, 2b), viewed in the direction of the increasing wavelength, one (Wb 1 , Wb 3 , Wb 5 , Wb 7 ) of the wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) can be generated in one (2a) of the two output beam paths (2a, 2b) and the immediately following wavelength band (Wb 2 , Wb 4 , Wb 6 , Wb 8 ) in the other (2b) of the two output beam paths (2a, 2b). Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch genau zwei räumlich voneinander separierte Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) des optischen Systems, wobei in diesen genau zwei Ausgangsstrahlengängen (2a, 2b) jeweils mehrere der Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) so generierbar sind, dass sich kein Wellenlängenband des einen (2a) dieser beiden Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) mit einem Wellenlängenband des anderen (2b) dieser beiden Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) spektral überlappt.Optical system according to one of the preceding claims, characterized by exactly two spatially separated output beam paths (2a, 2b) of the optical system, with exactly two output beam paths (2a, 2b) each being able to generate several of the wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) in these, that no wavelength band of one (2a) of these two output beam paths (2a, 2b) spectrally overlaps with a wavelength band of the other (2b) of these two output beam paths (2a, 2b). Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2 gekennzeichnet durch genau drei räumlich voneinander separierte Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b, 2c) des optischen Systems, wobei in diesen genau drei Ausgangsstrahlengängen (2a, 2b, 2c) jeweils mehrere der Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb9) so generierbar sind, dass sich kein Wellenlängenband eines beliebigen (2a) dieser drei Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b, 2c) mit einem Wellenlängenband eines beliebigen der beiden anderen (2b, 2c) dieser drei Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b, 2c) spektral überlappt.Optical system according to one of the preceding Claims 1 or 2 characterized by exactly three spatially separated output beam paths (2a, 2b, 2c) of the optical system, with exactly three output beam paths (2a, 2b, 2c) each being able to generate several of the wavelength bands (Wb 1 to Wb 9 ) in such a way that no Wavelength band of any (2a) of these three output beam paths (2a, 2b, 2c) spectrally overlaps with a wavelength band of any of the other two (2b, 2c) of these three output beam paths (2a, 2b, 2c). Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das/die Multiband-Element(e) ein(en) oder mehrere dichroitische(n) Multiband-Strahlteiler (3) und/oder ein(en) oder mehrere Multiband-Filter, insbesondere Multiband-Bandpassfilter (4a, 4b), ist oder umfasst.Optical system according to one of the preceding claims, characterized in that the multiband element (s) has one or more dichroic multiband beam splitters (3) and / or one or more multiband filters, in particular Multiband band pass filter (4a, 4b) is or includes. Optisches System nach dem vorhergehenden Anspruch gekennzeichnet durch folgende Multiband-Elemente: • Einen, bevorzugt genau einen, die einfallende elektromagnetische Strahlung (1) des Wellenlängenbereichs (WB) auf genau zwei räumlich voneinander separierte Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) aufteilenden Multiband-Strahlteiler, insbesondere dichroitischen Multiband-Strahlteiler (3), sowie • zwei, bevorzugt genau zwei, Multiband-Filter, insbesondere Multiband-Bandpassfilter (4a, 4b), wobei einer (4a) der beiden Multiband-Bandpassfilter (4a, 4b) im einen (2a) der beiden Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) positioniert ist und der andere (4b) der beiden Multiband-Bandpassfilter (4a, 4b) im anderen (2b) der beiden Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) positioniert ist.Optical system according to the preceding claim, characterized by the following multiband elements: One, preferably exactly one, multiband beam splitter splitting the incident electromagnetic radiation (1) of the wavelength range (WB) into exactly two spatially separated output beam paths (2a, 2b), in particular dichroic multiband beam splitter (3), and • two, preferably exactly two, multiband filters, in particular multiband bandpass filters (4a, 4b), one (4a) of the two multiband bandpass filters (4a, 4b) in one (2a) of the two output beam paths (2a, 2b) and the other (4b) of the two multiband bandpass filters (4a, 4b) is positioned in the other (2b) of the two output beam paths (2a, 2b). Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch eine zwischenbildebene-erzeugende optische Anordnung, bevorzugt eine Objektiv-Kollimator-Anordnung (5-6) umfassend ein Objektiv (5) und einen Kollimator (6), mit der die auf das optische System einfallende elektromagnetische Strahlung (1) des Wellenlängenbereichs (WB) auf eine Zwischenbildebene (7) fokussierbar ist, wobei bevorzugt die zwischenbildebene-erzeugende optische Anordnung auf der Strahleingangsseite des/der einen/mehreren optischen Multiband-Elemente(s) des optischen Systems positioniert ist.Optical system according to one of the preceding claims, characterized by an optical arrangement generating an intermediate image plane, preferably an objective-collimator arrangement (5-6) comprising an objective (5) and a collimator (6), with which the electromagnetic incident on the optical system Radiation (1) of the wavelength range (WB) can be focused on an intermediate image plane (7), the optical arrangement generating the intermediate image plane preferably being positioned on the beam entrance side of the one / more optical multiband elements of the optical system. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche gekennzeichnet durch ein oder mehrere Schutzelement(e), bevorzugt einen vorzugsweise nichtlinearen Schutzfilter oder einen räumlichen Strahlungsmodulator, das/die in der Zwischenbildebene positioniert ist/sind.Optical system according to one of the preceding claims, characterized by one or more protective element (s), preferably a preferably non-linear protective filter or a spatial radiation modulator, which is / are positioned in the intermediate image plane. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) jeweils ein optischer Sensor, insbesondere eine Kamera (8a, 8b), zum Erfassen des/der im jeweiligen Ausgangsstrahlengang (2a, 2b) generierten Wellenlängenbandes/Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) positioniert ist.Optical system according to one of the preceding claims, characterized in that in each of the output beam paths (2a, 2b) there is in each case an optical sensor, in particular a camera (8a, 8b), for detecting the wavelength band (s) generated in the respective output beam path (2a, 2b). Wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) is positioned. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Wellenlängenbereich (WB) der/den für das menschliche Auge sichtbare(n) Wellenlängenbereich umfasst oder ist oder der/den Wellenlängenbereich zwischen 380 nm und 780 nm umfasst oder ist oder dass der Wellenlängenbereich (WB) der/den Infrarotbereich umfasst oder ist oder der/den Wellenlängenbereich zwischen 780 nm und 1 mm umfasst oder ist.Optical system according to one of the preceding claims, characterized in that that the wavelength range (WB) comprises or is the wavelength range visible to the human eye or comprises or is the wavelength range between 380 nm and 780 nm or that the wavelength range (WB) comprises or is the infrared range or which comprises or is the wavelength range between 780 nm and 1 mm. Optisches Verfahren, das mit einem optischen System durchgeführt wird, wobei auf das optische System einfallende elektromagnetische Strahlung (1) eines Wellenlängenbereichs (WB) auf mehrere spektral jeweils voneinander getrennte Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) wie folgt aufgeteilt wird: In mehreren räumlich jeweils voneinander separierten Ausgangsstrahlengängen (2a, 2b) des optischen Systems werden mittels eines oder mehrerer optischen/r Multiband-Elemente(s) des optischen Systems jeweils mehrere der Wellenlängenbänder (Wb1 bis Wb8) so generiert, dass sich kein Wellenlängenband eines (2a) der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) mit einem Wellenlängenband eines anderen (2b) der Ausgangsstrahlengänge (2a, 2b) spektral überlappt, wobei das/die Multiband-Element(e) ein(en) oder mehrere Multiband-Strahlteiler ist oder umfasst, und wobei vorzugsweise das optische Verfahren mit einem optischen System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 11 durchgeführt wird.Optical method that is carried out with an optical system, whereby electromagnetic radiation (1) of a wavelength range (WB) incident on the optical system is divided into several spectrally separated wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) as follows: In several spatially in each case Separated output beam paths (2a, 2b) of the optical system are generated by means of one or more optical multiband elements (s) of the optical system in each case several of the wavelength bands (Wb 1 to Wb 8 ) in such a way that no wavelength band of a (2a) the output beam paths (2a, 2b) spectrally overlaps with a wavelength band of another (2b) of the output beam paths (2a, 2b), wherein the multiband element (s) is or comprises one or more multiband beam splitters, and wherein preferably the optical method with an optical system according to one of the preceding Claims 2 until 11th is carried out. Verwendung eines Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder eines Verfahrens nach Anspruch 12 zum Schutz eines bildgebenden Sensors oder zum Schutz des menschlichen Auges vor Blendung und/oder Schädigung durch elektromagnetische Strahlung, insbesondere durch Laserstrahlung, mit für den bildgebenden Sensor oder das menschliche Auge zu hoher Intensität.Using a system according to one of the Claims 1 until 11th or a procedure according to Claim 12 to protect an imaging sensor or to protect the human eye from glare and / or damage from electromagnetic radiation, in particular from laser radiation, with an intensity that is too high for the imaging sensor or the human eye.
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