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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein bilderzeugendes Sensorsystem
und, genauer gesagt, ein bilderzeugendes Sensorsystem, welches eine
Bilderzeugung in zwei oder mehr Spektralbändern vornimmt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
bilderzeugendes Sensorsystem bildet ein Abbild eines Zielobjektes
auf einem Abbildungssensor. Der Abbildungssensor wandelt das einfallende
Licht des Bildes in elektrische oder optische Signale für die weitere
Verarbeitung um, beispielsweise mit Mustererkennungsfunktionen.
Das bilderzeugende Sensorsystem unterscheidet sich von einem nicht bilderzeugenden
Sensorsystem, welches auf das Vorhandensein eines Zielobjektes reagiert,
jedoch nicht ein Bild des Zielobjektes erzeugt.
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Eine
mögliche
Anwendung eines bilderzeugenden Sensorsystems ist die Erfassung
von gegen Personen oder Fahrzeuge gerichteten eingegrabenen Sprengminen.
Solche Sprengminen können, wenn
sie unentdeckt bleiben, eine Gefahr lange nach der Zeit bedeuten,
zu welcher ein Bereich im übrigen für die Verwendung
oder das Betreten als sicher angesehen wird. Derartige Sprengminen
können,
wenn sie einmal aufgefunden sind, neutralisiert oder vermieden werden,
wenn das verminte Gebiet für
die nachfolgende Verwendung brauchbar gemacht werden soll.
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Die
eingegrabenen Sprengminen können basierend
auf den spektralen Unterschieden der thermischen Emissionen gestörter und
nicht gestörter
Böden detektiert
werden. Eine auf diesem Gebiet basierende Technik besteht darin,
den untersuchten Bereich in zwei infraroten Wellenlängenbereichen abzubilden.
Die Bilder werden unter Verwendung geeigneter Algorithmen mathematisch
verarbeitet, um das Vorhandensein eines gestörten Bodens festzustellen,
welcher wiederum das mögliche
Vorhandensein einer eingegrabenen Sprengmine nahelegt.
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Eine
Lösung
zur Durchführung
dieser Detektierung von Sprengminen basierend auf den Unterschieden
der thermischen Emission erfordert die optische Ausrichtung vielfacher
Sätze von
optischen Teilen und die Eichung der bilderzeugenden Sensoren. Eine
solche Ausrichtung und Eichung ist zunächst schwierig durchzuführen und
es ist auch problematisch, während
des Gebrauches die verschiedenen Gruppen von Optik ausgerichtet
und geeicht zu halten. Weiter ist das zur Verfügung stehende Gerät unhandlich
und teuer.
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Ein
elektro-optisches Detektierungssystem zum Detektieren von Objekten,
welche in ein teilweise übertragungsfähiges Medium
eingebettet sind, unter Verwendung von zwei gesonderten spektralen Kanälen, ist
in der
US-PS 5,880,711
A offenbart.
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Es
besteht ein Bedarf an einer verbesserten Lösung zum Detektieren von eingegrabenen
Sprengminen unter Verwendung der Unterschiede der Emissionseigenschaften
von gestörtem
und ungestörtem Boden,
sowie für
andere Anwendungen, bei denen eine Bilderzeugung von Licht in zwei
unterschiedlichen Spektralbändern
erflogt. Die vorliegende Erfindung richtet sich an diesem Bedarf
und bietet entsprechende zugehörige
Vorteile.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Durch
die vorliegende Erfindung wird ein bilderzeugendes Sensorsystem
geschaffen, welches gleichzeitig Bilder in zwei unterschiedlichen
Spektralbändern
aus einem Lichtstrahl erzeugt, der von einem Zielobjekt auf einem
Lichtausbreitungsweg ausgeht. Nur eine einzige gemeinsame Optik
und ein einziger gemeinsamer bilderzeugender Sensor sind für die Bilderzeugung
in den zwei unterschiedlichen Spektralbändern erforderlich. Die Verwendung
einer gemeinsamen Optik und eines gemeinsamen bilderzeugenden Sensors
vermeidet die Notwendigkeit der Ausrichtung der Optiken und der
Aufrechterhaltung der Ausrichtung der Optiken sowie die Notwendigkeit der
Kalibrierung und der Aufrechterhaltung der relativen Kalibrierung
von zwei unterschiedlichen bilderzeugenden Sensoren. Das bilderzeugende
Sensorsystem ist außerdem
kompakt und leichtgewichtig. Das bilderzeugende Sensorsystem kann
auf mehr als zwei unterschiedliche Spektralbänder durch Erweiterung der
hier angegebenen Lösung,
die Verwendung von Filtern und dergleichen erweitert werden. In
einer Anwendung von Interesse, nämlich
der Auffindung von eingegrabenen Sprengminen sind die verminderte
Größe und das
verminderte Gewicht und die verminderten Anforderungen bezüglich Ausrichtung
und Kalibrierung wesentliche Vorteile, da in diesem Anwendungsfall
erforderlich ist, dass die Einrichtung in rauer Umgebung durch verhältnismäßig wenig
trainiertes Personal eingesetzt wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung nimmt das bilderzeugende Sensorsystem eine Abbildung in zwei
unterschiedlichen Spektralbändern
von einem Lichtstrahl vor, der auf einem Lichtausbreitungsweg von
einem Zielobjekt ausgeht. (Im vorliegenden Fall kann sich der Ausdruck "Spektralband" auf eine einzige
bestimmte Wellenlänge
oder auf einen Bereich von Wellenlängen beziehen). Das Sensorsystem
enthält
einen bilderzeugenden Sensor, der bei Abbildungslicht in zwei verschiedenen
Spektralbändern betrieben
wird, sowie eine gemeinsame Optik mit mindestens einem reflektierenden
oder brechendem optischen Element. Das bedeutet, der Lichtstrahl
mit jedem der zwei unterschiedlichen Spektralbänder von dem Zielobjekt her,
welcher den bilderzeugenden Sensor erreicht, trifft auf jedes optische
Element der gemeinsamen Optiken. Ein wellenlängenempfindlicher Strahlaufspalter
liegt auf dem Lichtausbreitungsweg zwischen dem Zielobjekt und dem
bilderzeugenden Sensor. Der wellenlängenempfindliche Strahlaufspalter
spaltet den Lichtstrahl in Unterstrahlen auf, und zwar je einen
Unterstrahl für
jedes der zwei unterschiedlichen Spektralbänder, welche jeweils auf zwei
unterschiedliche Stellen des bilderzeugenden Sensors treffen.
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Der
bilderzeugende Sensor ist vorzugsweise ein einziger gemeinsamer
bilderzeugender Sensor, der das Licht mit den zwei unterschiedlichen
Spektralbändern
abbildet. Zwei unterschiedliche bilderzeugende Sensoren können zwar
verwendet werden, doch ist diese Ausführungsform weniger wünschenswert,
da sie die Schwierigkeiten bezüglich
der Eichung der zwei bilderzeugenden Sensoren sowie der Aufrechterhaltung
dieser Eichung während
des Betriebes erhöht.
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Der
wellenlängenselektive
Strahlaufspalter enthält
vorzugsweise einen dichroischen Reflektor mit einem Spiegel und
einem wellenlängenselektiven dichroischen
Element. Der Spiegel ist zweckmäßig ein
planarer Spiegel mit einer Spiegelebene und das wellenlängenselektive
dichroische Element ist vorzugsweise ein ebener wellenlängenselektiver
dichroischer Reflektor mit einer dichroischen Ebene. Bei dieser
Ausführungsform
ist die Spiegelebene nicht parallel zu der dichroischen Ebene. Im
Betrieb reflektiert das wellenlängenselektive
dichroische Element eine erste Wellenlänge an einem ersten Ort auf
dem bilderzeugenden Sensor und lässt
die zweite Wellenlänge
zu dem Spiegel durch. Der Spiegel reflektiert die zweite Wellenlänge zu einem
zweiten Ort des bilderzeugenden Sensors.
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Die
gemeinsamen Optiken und der wellenlängenselektive Strahlaufspalter
können
in einer beliebigen Betriebsposition relativ zueinander angeordnet
werden. In der bevorzugten Ausführungsform liegt
der wellenlängenselektive
Strahlaufspalter auf dem Lichtausbreitungsweg zwischen dem Zielobjekt und
den gemeinsamen Optiken. Es ist auch zweckmäßig ein Sensorfenster vorgesehen,
derart, dass der Lichtausbreitungsweg durch das Sensorfenster führt, bevor
er auf den wellenlängenselektiven
Strahlaufspalter, den gemeinsamen Optiken und den bilderzeugenden
Sensor trifft.
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Eines
der Probleme, welche bei einigen bilderzeugenden Sensorsystemen
auftreten können, besteht
darin, dass Streulicht das Sensorsystem erreicht und Geisterbilder
oder Falschbilder verursacht. Um solche Geisterbilder oder Falschbilder
zu vermeiden, kann eine äußere Lichtabdeckung
so angeordnet sein, dass der Lichtausbreitungsweg auf die Abdeckung
oder den Lichtabweiser trifft, bevor er durch das Sensorfenster
tritt. Ein innerer Lichtabweiser kann anstelle von dem oder zusätzlich zu
dem äußeren Lichtabweiser
verwendet werden. Spektralfilter, welche einzeln nur die Spektralbänder von
Interesse zu dem bilderzeugenden Sensor durchlassen, können ebenfalls
eingesetzt werden. Die Spektralfilter blockieren jedwedes Streulicht,
das nicht in den jeweiligen Spektralbändern von Interesse gelegen
ist.
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Typischer
weise ist eine Halterung vorgesehen, welche den bilderzeugenden
Sensor, die gemeinsamen Optiken und den wellenlängenselektiven Strahlaufspalter
sowie etwaige andere Komponenten, etwa die Lichtabweiser und die
Spektralfilter abstützt.
Die Anwendung von größtem gegenwärtigen Interesse
ist die Verwendung des Bilder zeugenden Sensorsystems zum Auffinden
eingegrabener Sprengminen basierend auf den Unterschieden der thermischen
Emissionseigenschaften von gestörtem und
ungestörtem
Boden. Für
diese Anwendung stützt die
Halterung den bilderzeugenden Sensor, die gemeinsamen Optiken und
den wellenlängenselektiven Strahlaufspalter
sowie irgendwelche anderen Komponenten in solcher Orientierung ab,
dass das Zielobjekt als im oder am Boden befindlich angenommen wird.
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Ein
Verfahren zum Detektieren eingegrabener Sprengminen umfasst die
Schritte des Vorsehens eines bilderzeugenden Sensors, wie er oben
beschrieben ist, das Ausrichten des bilderzeugenden Sensorsystems
in Richtung auf den Boden derart, dass das Zielobjekt auf oder im
Boden angenommen wird, sowie das Analysieren der Bilder, welche
von den zwei Unterstrahlen des bilderzeugenden Sensors erzeugt werden.
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Durch
die hier angegebene Lösung
wird ein bilderzeugendes Sensorsystem geschaffen, welches das Zielobjekt
in zwei unterschiedlichen Spektralbändern für die nachfolgende Analyse
abbildet. Durch Verwendung eines wellenlängenspezifischen Strahlaufspalters,
gemeinsamer Optiken und eines gemeinsamen bilderzeugenden Sensors
wird erfindungsgemäß die Lösung erreicht.
Die Verwendung der gemeinsamen Optiken vermeidet die Ausrichtungsprobleme,
welche mit gesonderten Optiken für jedes
Spektralband verbunden sind. Die Verwendung des gemeinsamen bilderzeugenden
Sensors vermeidet die Eichprobleme oder Kalibrierungsprobleme, welche
mit gesonderten Sensoren für
jedes Spektralband verbunden sind. Die gegenwärtige Lösung gestattet auch eine beträchtliche
Verminderung der Größe und des
Gewichtes des mit zwei Spektralbändern
arbeitenden bilderzeugenden Sensorsystems.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der folgenden detaillierteren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
in Verbin dung mit den begleitenden Zeichnungen, welche beispielsweise
die Grundsätze der
Erfindung aufzeigen. Der Umfang der Erfindung ist jedoch nicht auf
diese bevorzugte Ausführungsform
beschränkt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung eines bilderzeugenden Sensorsystems;
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2 ist
eine schematische Darstellung des Strahlengangs des bilderzeugenden
Sensorsystems für
ein erstes Spektralband des Lichtstrahls;
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3 ist
eine schematische Darstellung des Strahlengangs ähnlich der Abbildung von 2,
jedoch für
ein zweites Spektralband des Lichtstrahles; und
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4 ist
eine schematische Darstellung des Strahlengangs für zwei unterschiedliche
Spektralbänder
des Lichts für
ein Sensorsystem nach dem Stande der Technik, welches nicht von
dem Umfang der Erfindung erfasst wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die 1 bis 3 zeigen
schematisch ein bilderzeugendes Sensorsystem 20, welches
einen Lichtstrahl 22 abbildet, der sich mit zwei oder mehr unterschiedlichen
Spektralbändern 1 und 2 auf
dem Lichtausbreitungsweg 24 von einem Zielobjekt 26 ausbreitet.
Die Spektralbänder 1 und 2 können sich auf
eine einzelne bestimmte Wellenlänge
oder auf einen Bereich von Wellenlängen beziehen und es können andere
Wellenlängen
in dem Lichtstrahl 22 ebenso vorhanden sein. Die Spektralbänder 1 und 2 können sich
in einem beliebigen Bereich befinden, beispielsweise in dem Ultraviolettbereich,
dem sichtbaren Bereich oder dem Infrarotbereich, doch befinden sie
sich für
die Anwendungsfälle
von größtem Interesse
vorzugsweise im Infrarotbereich.
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Das
Sensorsystem 20 enthält
einen bilderzeugenden Sensor 28, der in solcher Weise arbeitet, dass
er jeweilige Licht-Unterstrahlung 22a und 22b der
jeweiligen unterschiedlichen Spektralbänder 1 und 2 abbildet.
Der bilderzeugenden Sensor 28 enthält vorzugsweise mindestens
eine Fokalebenen-Gruppenanordnung 30 und insbesondere genau eine
Fokalebenen-Gruppenanordnung 30. Wenn genaue eine einzige
Fokalebenen-Gruppenanordnung 30 verwendet wird, dann muss
diese Fokalebenen-Gruppenanordnung 30 in der Lage sein,
das Licht beider Spektralbänder 1 und 2 abzubilden.
Die Verwendung von genau einer einzigen Fokalebenen-Gruppenanordnung 30 ist
für die
Verwendung als gemeinsamer bilderzeugender Sensor vorzuziehen, da
es nicht notwendig ist, zwei unterschiedliche Fokalebenen-Gruppenanordnungen
zu eichen, welche unterschiedliche Arbeitscharakteristiken haben können. In
diesem Falle werden die jeweiligen Licht-Unterstrahlen 22a und 22b der
Spektralbänder 1 und 2 als
jeweilige Bilder 29a und 29b auf jeweilige unterschiedliche
Teile 30a und 30b der Fokalebenen-Gruppenanordnung
des gemeinsamen bilderzeugenden Sensors 28 abgebildet,
wie dies schematisch in 1 gezeigt ist. Die beiden Bilder
können unmittelbar
nebeneinander liegen oder sie können durch
einen nicht abbildenden Streifen 31, der die beiden Bilder 29a und 29b trennt,
auseinandergehalten werden, um sicherzustellen, dass keine Überlappung
der Bilder 29a und 29b auftritt.
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Das
bilderzeugende Sensorsystem 20 enthält weiter eine gemeinsame Optik 32 mit
mindestens einem entsprechende Brechkraft aufweisenden reflektierenden
oder brechenden optischen Element 34, welches schematisch
in 1 als einzelne Linse 36 angegeben ist
und in den 2 und 3 als eine
praktisch ausgeführte
Gruppe von vier Linsen 38, 40, 42 und 44 dargestellt
ist. Die gemeinsame Optik 32 kann beliebige arbeitsfähige Kombinationen von
reflektierenden und/oder brechenden optischen Elementen 34 enthalten,
welche den Lichtstrahl 22 von dem Zielobjekt 26 auf
den bilderzeugenden Sensor 28 abbilden. In den Ausführungsformen
nach den 2 und 3 ist die
gemeinsame Optik 32 in den bilderzeugenden Sensor 28 zu
einer einzigen Einheit integriert. (2 und 3 zeigen
jeweils die Strahlausbreitungswege der zwei Spektralbänder 1 und 2 für eine einzige
physikalische Ausführungsform
der Struktur).
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Unter
gemeinsamen Optiken ist zu verstehen, dass jeweilige Licht-Unterstrahlen 22a und 22b auf
den bilderzeugenden Sensor 28 treffen, d.h., entweder von
diesem (im Falle reflektierender optischer Elemente 34)
reflektiert werden oder von diesem (im Falle von brechenden optischen
Elementen 34, wie dargestellt) gebrochen werden, wobei
jedes optische Element 34 den gemeinsamen Optiken 32 angehört. Wie
in den 1 bis 3 dargestellt ist, treffen die Licht-Unterstrahlen 22a und 22b nicht
notwendigerweise oder, typischerweise nicht exakt auf dieselben Orte
der optischen Elemente 34 der gemeinsamen Optiken 32 in
jedem Falle auf, aber sie treffen auf jedes der optischen Elemente 34.
Folglich ist es nicht notwendig, um anfänglich zwei unterschiedliche Gruppen
von optischen Elementen auszurichten und die Ausrichtung während des
Betriebes aufrechtzuerhalten.
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Ein
wellenlängenselektiver
Strahlaufspalter 46 ist auf dem Lichtausbreitungsweg 24 zwischen dem
Zielobjekt 26 und dem bilderzeugenden Sensor 28 angeordnet.
In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform liegt der wellenlängenselektive Strahlaufspalter 46 auf
dem Lichtausbreitungsweg 24 zwischen dem Zielobjekt 26 und
den gemeinsamen Optiken 32, wobei er auch beispielsweise
zwischen den gemeinsamen Optiken 32 und dem bilderzeugenden
Sensor 28 oder zwischen den Elementen der gemeinsamen Optiken 32 liegen
könnte.
Der wellenlängenselektive
Strahlaufspalter 46 spaltet den Lichtstrahl 22 in
die beiden Licht-Unterstrahlen 22a und 22b auf,
welche auf zwei unterschiedliche Orte des bilderzeugenden Sensors 28 treffen.
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Der
wellenlängenselektive
Strahlaufspalter 46 enthält vorzugsweise einen dichroischen
Reflektor 47 mit einem Spiegel 48 und einem wellenlängenselektiven
dichroischen Element 50, welche so angeordnet sind, dass
der Lichtausbreitungsweg 24 von dem Objekt 26 das
wellenlängenselektive
dichroische Element 50 trifft, bevor er auf den Spiegel 48 auffällt. Dichroische
Elemente 50 sind für
andere Anwendungsfälle
bekannt und werden typischerweise durch Ablagerung eines Stapels
von dünner
Schichten auf einem transparenten Substrat hergestellt. Das dichroische
Element 50 reflektiert Licht von einem Erstspektralband
und lässt
Licht eines zweiten Spektralbandes durch. Der Spiegel 48 ist
vorzugsweise ein planarer Spiegel mit einer Spiegelebene M und das wellenlängenselektive
dichroische Element 50 ist planar mit einer dichroischen
Ebene P. Die Spiegelebene M ist zu der dichroischen Ebene P nicht
parallel wie aus den 1 bis 3 ersichtlich ist.
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Die 2 und 3 zeigen
die Wirkungsweise des bevorzugten wellenlängenselektiven Strahlaufspalters 46 unter
Verwendung des dichroischen Reflektors 47. Der gemeinsame
Lichtstrahl 22, welcher Licht der beiden Spektralbänder 1 und 2 enthält, trifft
auf den dichroischen Reflektor 47. Wie am besten aus 2 ersichtlich
ist, wird das Licht des Spektralbandes 1 von dem dichroischen
Element 50 reflektiert. Der Licht-Unterstrahl 22a des Spektralbandes 1 wird
durch die gemeinsamen Optiken 32 auf den bilderzeugenden
Sensor 28 als das erste Bild 29a fokussiert. Wie
am deutlichsten aus 3 ersichtlich, geht das Licht
des Licht-Unterstrahles 22b des Spektralbandes 2 durch
das dichroische Element 50 hindurch, wird von dem Spiegel 48 reflektiert,
und geht wiederum durch das dichroische Element 50 hindurch.
Da die Spiegelebene M nicht parallel zur dichroischen Ebene P ist,
existiert eine resultierende räumliche
Trennung des Licht-Unterstrahls 22b von dem Licht-Unterstrahl 22a.
Der Licht-Unterstrahl 22b wird durch die gemeinsamen Optiken 32 auf
dem bilderzeugenden Sensor 28 als das zweite Bild 29b fokussiert,
welches räumlich
von dem ersten Bild 29a getrennt ist.
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Die
Winkel des Spiegels 48 und des dichroischen Elementes 50 können verändert werden,
so dass der erste Licht-Unterstrahl 22a auf einen anderen
Bereich reflektiert wird, beispielsweise den unteren Teil des bilderzeugenden
Sensors 28 in der Darstellung von 2, und der
zweite Licht-Unterstrahl 22b wird auf einen anderen Bereich
reflektiert, beispielsweise den oberen Teil des bilderzeugenden Sensors 28 in
der Darstellung von 3.
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Der
bilderzeugende Sensor 28, die gemeinsamen Optiken 32 und
der wellenlängenselektive Strahlaufspalter 46 sind
vorzugsweise in dem Inneren eines Gehäuses 52 (2 bis 3)
untergebracht. Das Gehäuse 52 schützt diese
Komponenten vor der äußeren Umgebung
und bietet auch eine geeignete Struktur zur Halterung der Komponenten
in der richtigen Position und der richtigen Orientierung. Zum Aussenden
des Lichtstrahls 22 in das Innere des Gehäuses 52 ist
ein Sensorfenster 54 derart positioniert, dass der Lichtausbreitungsweg 24 durch das
Sensorfenster 54 trifft, bevor er den wellenlängenselektiven
Strahlaufspalter 46, die gemeinsamen Optiken 32 und
den bilderzeugenden Sensor 28 trifft. Es kann eine zusätzliche
Halterung 56 vorgegeben sein, welche das Gehäuse 52 (wenn
vorgesehen), den bilderzeugenden Sensor 28, die gemeinsamen Optiken 32 und
den wellenlängenselektiven
Strahlaufspalter 46 in der interessierenden Ausrichtung
für die
besondere Anwendung abstützt.
In der dargestellten Ausführungsform
nach den 2 und 3 ist die
Halterung 56 an dem Gehäuse 52 befestigt und
kann selektiv den das bilderzeugende Sensorsystem 20 auf
irgendein Zielobjekt 26 von Interesse richten. Für die Anwendung
von größtem gegenwärtigen Interesse,
wie es im Hintergrund der Erfindung beschrieben wurde, ist die Halterung 56 für die Detektierung
eingegrabener Sprengminen so konstruiert, dass das bilderzeugende
Sensorsystem 20 auf Zielobjekte 26 ausgerichtet
wird, welche sich auf oder in dem Boden befinden. Das bedeutet,
das Zielobjekt 26 ist in diesen Anwendungsfällen typischerweise der
Boden und insbesondere der gleichsam gestörte Boden, der sich oberhalb
einer eingegrabenen Sprengmine befindet.
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Das
Vorhandensein der zwei reflektierenden Elemente, nämlich des
Spiegels 48 und des dichroischen Elementes 50,
erhöht
die Wahrscheinlichkeit, dass Geisterbilder oder Scheinbilder den
bilderzeugenden Sensor 28 erreichen. Das bedeutet, dass, wobei
auf die Ausführungsform
von 2 und 3 Bezug genommen sei, ein gewisses
Licht von dem Spektralband 2 (oder anderen Wellenlängen) zu
dem Ort des ersten Bildes 29a reflektiert wird und/oder dass
ein gewisses Licht von dem Spektralband 1 (oder anderer
Wellenlängen)
zu dem Ort des zweiten Bildes 29b reflektiert werden könnte, was
in jedem Falle eine nicht richtige Interpretation der Bilder verursachen
könnte.
Zum Minimieren solcher Geisterbilder oder Scheinbilder kann ein
Lichtabweiser 58 so angeordnet sein, dass irgendwelche
Lichtausbreitungswege, welche Scheinbilder oder Geisterbilder erzeugen
könnten,
physikalisch daran gehindert werden, den bilderzeugenden Sensor 28 zu
erreichen. Der Lichtabweiser 58 kann innerhalb oder außerhalb des
Gehäuses 52 angeordnet
sein. Die 2 und 3 zeigen
Lichtabweiser 58, welche außerhalb des Gehäuses 52 positioniert
sind, so dass Ausbreitungswege von Streulicht auf die Lichtabweiser 58 treffen,
bevor sie durch das Sensorfenster 54 treten. Das Gehäuse 52 und
die innere Struktur im Gehäuse 52 können auch
dazu dienen, dass sie Streulicht abweisen oder Streulicht-Ausbreitungswege
blockieren.
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Zur
weiteren Reduzierung von Streulicht wird vorzugsweise ein Spektralfilter 60 mit
einzelnen Spektralfiltereinheiten 60a und 60b vor
dem bilderzeugenden Sensor 28 angeordnet, so dass der Spektralfilter 60 zwischen
dem Zielobjekt 26 und dem bilderzeugenden Sensor 28,
und vorzugsweise derart positioniert ist, dass der Spektralfilter 60 zwischen dem
dichroischen Reflektor 47 und dem bilderzeugenden Sensor 28 liegt.
Der Spektralfilter 60 stellt sich in den Weg des Lichtstrahles 22,
bevor dieser den bilderzeugenden Sensor 28 erreicht. Die
Spektralfilter 60a und 60b sind so gewählt, dass
sie nur die jeweiligen Spektralbänder 1 und 2 durchlassen
und nicht andere Wellenlängen
durchlassen, welche in irgendeinem Streulicht vorhanden sein könnten.
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4 zeigt
eine Lösung
nach dem Stande der Technik, welche von der vorliegenden Erfindung nicht
umfasst wird. Lichtstrahlen 70a und 70b von einem
Zielobjekt 72 laufen durch Filter 74a und 74b um die
Wellenlängentrennung
zu erreichen, durch gesonderte Optiken 76a und 76b und
dann zu gesonderten bilderzeugenden Sensoren 78a und 78b.
Jeder der Lichtstrahlen 70a und 70b trifft nicht
auf ein jeweiliges optisches Element der gesonderten Optiken 76a und 76b.
Die Lösung
nach 4 erfordert es, dass gesonderte Optiken 76a und 76b ausgerichtet
werden und die Ausrichtung mit Bezug auf ihre jeweiligen bilderzeugenden
Sensoren 78a und 78b aufrechterhalten wird und
dass die bilderzeugenden Sensoren 78a und 78b kalibriert
werden und die Kalibrierung relativ zueinander aufrechterhalten
wird.
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Die
Verwendung des bilderzeugenden Sensorsystems 20 von höchstem gegenwärtigen Interesse
ist das Auffinden von Sprengminen, welche im Boden eingegraben sind.
In dieser Anwendung zielt das bilderzeugende Sensorsystem 20,
wie es hier beschrieben ist, auf den Boden, so dass das Zielobjekt 26 als
auf dem Boden oder im Boden befindlich angenommen wird, und die
Bilder 29a und 29b, welche durch die beiden Unterstrahlen 22a und 22b in
den jeweiligen Spektralbändern 1 und 2 auf
dem bilderzeugenden Sensor 28 erzeugt werden, erfahren
eine Analyse.
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Die
vorliegende Lösung
wurde praktisch erprobt. Der Prototyp arbeitet in der hier behandelten Weise.
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Wenngleich
eine bestimmte Ausführungsform
der Erfindung im Detail für
die Zwecke der Erläuterung
beschrieben worden ist, ergeben sich vielerlei Modifikationen und
Verbesserungen ohne Abweichung von dem Umfang der Erfindung. Demgemäß ist die
Erfindung als lediglich durch die anliegenden Ansprüche beschränkt zu beurteilen.