彩色全息图颜色测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于彩色全息图像质评价领域，具体为一种彩色全息图颜色测量装置。本实用新型专利技术由照明系统、成像系统、光谱检测系统以及主控计算机四部分组成，采用可调角度再现光源为彩色全息图的照明光源，并且将全息再现像的光谱进行滤波成像于光谱检测系统，通过光谱检测系统获取彩色全息图再现像的光谱成分，进而定量计算彩色全息再现像的颜色量。系统配备有与光谱检测系统成镜像关系的摄像头CCD，这样摄像头CCD上的成像情况即反应了光谱检测系统上全息像的成像情况，因而具有自动监控功能，系统采用的是光纤光谱仪，具有体积小、响应快速、检测方便等优点，同时可以通过移动光纤探头实现对全息再现像各局部区域进行颜色分析。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于彩色全息图像质评价领域，具体为一种彩色全息图颜色测量装置。
技术介绍
彩色全息术因其具有极具现场性的彩色再现能力而备受学术界以及产业界的高度关注，目前彩色全息术已经被应用在诸多领域，诸如全息包装、全息防伪、以及三维显示等诸多领域。目前实现彩色全息显示的主要技术手段有两种，分别是反射全息术和彩虹全息 术。1967年Karl A. Stetson提出了反射全息术，其基本原理是用激光照射待记录物体，物体的散射光传播到达全息记录介质作为物光波，再从全息记录介质的另外一侧引入与物光波相干的一束参考光波，从而在全息介质内部形成具有一定体积结构的全息图。体全息图具有很好的波长敏感性，所以当用白光再现体全息图时，体全息图将对白光中的各光谱成分进行选频，只有满足布拉格条件的一极窄光谱带的光才能被反射参与衍射成像，可以认为是准单色光，所以反射全息图的色模糊量是非常小的，因而可以进行白光再现。可以采用全色全息记录介质或者夹层全息的方法来制作彩色反射全息图。1969年美国科学家本顿提出了彩虹全息术，彩虹全息术的基本原理是在全息图拍摄光路中的适当位置放置狭缝，以限制能够传播到彩虹全息记录面上物光波空间频率，以此来限制白光再现全息图时引起的色模糊，因而彩虹全息图可进行白光再现。该技术的技术使得全息术从先前的激光记录激光再现，迈向了激光记录白光再现阶段，在很大程度上促进了全息技术的实用化。实现彩色彩虹全息术目前常用的方法是两步法彩虹全息术，首先，用三原色激光分别记录彩色物体的三张分色菲涅耳全息图，然后，将三张分色菲涅耳全息图作为主全息图，再拍摄第二步彩虹全息图，通过合理的光路设置，可以使得当白光再现彩虹全息图时，三原色再现像能够精确重合以实现彩色显示。彩色全息图颜色测量是全息图商业化道路上的一项至关重要的技术，尤其是当高质量的彩色全息图商品化时，必须对全息图的像质进行客观定量的评价，其中彩色全息像的颜色是一项必不可少的技术指标，但至今尚未见有关彩色全息图颜色测量技术的论文及专利。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种彩色全息图颜色测量装置的技术方案，主要用于彩色全息图颜色的定量检测。所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于由照明系统、成像系统、光谱检测系统以及主控计算机四部分组成，主控计算机分别与照明系统、成像系统、光谱检测系统相连，照明系统由平行光管和弧形导轨组成，白光源和消色差准直透镜相配合构成平行光管，平行光管安装设置在弧形导轨的连接板上并通过主控计算机控制沿弧形导轨滑动；成像系统由滤波器、消色差成像透镜、分束棱镜和摄像头C⑶配合而成，摄像头CCD连接主控计算机，全息图置于弧形轨道的圆心处，全息图衍射光经过滤波器和消色差成像透镜成缩小像于光纤光谱仪的探头处；光谱检测系统采用光纤光 谱仪采集全息再现像的光谱，并将其保存在主控计算机中以供色度计算。所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的摄像头CCD和光纤光谱仪的探头的位置镜像设置。所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的滤波器用于滤除彩虹全息色串扰像。所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的白光源和消色差准直透镜通过支架相连构成平行光管，在平行光管的下方设置螺栓，平行光管通过螺栓与连接板上的螺孔相连，连接板通过主控计算机控制在电机带动下绕弧形导轨滑动。所述的彩色全息图颜色测量装置，其特征在于所述的白光源采用溴钨灯。本技术具有以下优点I.选择溴钨灯为平行光管的白光源，其光谱成分丰富，具有非常好的显色性，这样即可满足不同主色调彩色全息图的颜色检测；2.本系统采用将白光源和消色差准直透镜组合成平行光管，这样在校准并行光管时，调整白光源和消色差准直透镜之间的距离为消色差准直透镜的一倍焦距，并将其固定这样既可保证从平行光管出射的光为平行光，以使得全息图检测时照明环境和实际全息图观看时候照明条件等价(实际全息图观看时，再现光通常为平行光)；3.平行光管可以在主控计算机的控制下在弧形导轨上滑动，这样可以自由改变平行光入射到全息图上的入射角，以满足不同参考光记录条件下全息图的再现，同时可以实现两种照明模式分别是反射式和透射式照明，以满足不同类型全息图的检测；4.采用成像系统将彩色全息再现像的光谱进行成像，在光纤光谱仪的探头处成缩小像，这样可提高再现像各局部区域的亮度，便于光谱仪的检测；另外，装置采用带通滤波器，可以有效地滤除彩虹全息色串扰像对真彩色再现像颜色检测的影响，因而可以准确地对真彩色区域的全息再现像进行颜色检测；5.本系统采用光纤光谱仪和成像系统配合，可以通过移动光纤光谱仪的探头来检测再现像不同区域的光谱成分，进而计算色度；另外，系统配备有摄像头CCD，它与光纤光谱仪的探头成镜像关系，通过监控CXD上的成像情况即可知道探头上的成像情况，因而可以自动监控当全息图再现光入射角改变时，在光纤光谱仪的探头上的成像情况；6.光纤光谱仪的体积小，有利于彩色全息图颜色测量和分析系统的小型化；无需通过旋转色散元件实现整个光谱的扫描，而是采用面阵探测器对整个光谱进行检测，因而检测速度快；光纤探头可以自由移动，因而可以灵活地对全息再现像的不同区域进行颜色测量。附图说明图I为本技术的结构示意图；图2为本技术平行光管与连接板的连接结构示意图；图中1_光谱检测系统，2-成像系统，3-照明系统，4-主控计算机，5-光纤光谱仪，6-光纤光谱仪的探头，7-分束棱镜，8-摄像头(XD，9-消色差成像透镜，10-滤波器，11-全息图，12-弧形导轨，13-消色差准直透镜，14-白光源，15-支架，16-平行光管，17-螺栓，18-连接板，19-螺孔。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术做进一步说明彩色全息图颜色测量装置，由照明系统3、成像系统2、光谱检测系统I以及主控计算机4四部分组成，主控计算机4分别与照明系统3、成像系统2、光谱检测系统I相连。照明系统3由平行光管16、弧形导轨12组成，白光源14和消色差准直透镜13通过支架15相连构成平行光管16，在平行光管16的下方设置螺栓17，平行光管16通过螺栓 17与连接板18上的螺孔19相连，连接板18通过主控计算机4控制绕弧形导轨滑动，如图2所示。消色差准直透镜13的焦距为f\，白光源14离消色差准直透镜13的距离为f\，白光源14发出的球面波经过消色差准直透镜13后成为一束平行光用于再现全息图11。平行光管16安装在弧形导轨的连接板上如图2。平行光管16可以在主控计算机的控制下在弧形导轨上滑动，设计这种结构主要有两个目的一、可以自由改变平行光入射到全息图上的入射角，以满足不同参考光记录条件下全息图的再现；二、可以实现两种照明模式分别是反射式和透射式照明，以满足不同类型全息图的检测，当平行光管位于全息图右侧时为透射式照明模式，在全息图左侧时为反射式照明模式。反射全息图通常是采用反射式照明模式，彩虹全息图则是根据实际情况选择不同的照明模式，比如彩虹全息图是记录于卤化银全息干板、PVC、PET膜等透明材料上，则应采用透射式照明模式，若是记录在光刻胶、模压全息电铸镍版、电化铝等反射型材料上，则采用反射式照明模式。成像系统2由滤波器10、消色差成像透镜9、分束棱镜7、摄像头(X本文档来自技高网...

【技术保护点】
彩色全息图颜色测量装置，其特征在于由照明系统、成像系统、光谱检测系统以及主控计算机四部分组成，主控计算机分别与照明系统、成像系统、光谱检测系统相连，照明系统由平行光管和弧形导轨组成，白光源和消色差准直透镜相配合构成平行光管，平行光管安装设置在弧形导轨的连接板上并通过主控计算机控制沿弧形导轨滑动；成像系统由滤波器、消色差成像透镜、分束棱镜和摄像头CCD配合而成，摄像头CCD连接主控计算机，全息图置于弧形轨道的圆心处，全息图衍射光经过滤波器和消色差成像透镜成缩小像于光纤光谱仪的探头处；光谱检测系统采用光纤光谱仪采集全息再现像的光谱，并将其保存在主控计算机中以供色度计算。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施逸乐，王辉，
申请(专利权)人：苏州大学，浙江师范大学，
类型：实用新型
国别省市：