[其他]圖象彩色化顯示儀

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85204070
• 申請(qǐng)日: 1985-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85204070U
• 公開(kāi)（公告）日: 1986-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜耶光;胡祖元
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G02B27/44
• 分類(lèi)號(hào): G02B27/44;G03H1/26
• 代理公司: 江蘇省蘇州市專(zhuān)利代理網(wǎng)
• 代理人: 許鐵彪

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的光學(xué)圖象信息處理儀，特別是一種以重鉻酸明膠為記錄介質(zhì)的全息元件作為傅里葉變換透鏡的光學(xué)系統(tǒng)的圖象彩色化顯示儀。

圖象彩色化顯示儀的用途是使不能直接獲得彩色的黑白圖片，以及人眼不易辨別的位相物經(jīng)過(guò)其光學(xué)系統(tǒng)的處理，在輸出屏上顯示出彩色圖象。現(xiàn)有的光學(xué)圖象信息處理儀，其處理系統(tǒng)是采用傳統(tǒng)的4f系統(tǒng)。這種4f系統(tǒng)一方面需要用光學(xué)精度要求高的兩塊傅里葉變換透鏡，另一方面被處理的圖片受透鏡孔徑的限制，只能處理小面積圖片，而且這種光學(xué)系統(tǒng)又無(wú)放大作用，光能利用低、輸出信號(hào)弱，為了顯示出大而亮的彩色圖象，一般需要配置攝象機(jī)和彩色電視接收機(jī)進(jìn)行輸出信號(hào)放大。這樣就使由4f系統(tǒng)組成的圖象信息處理儀價(jià)格高。另外該系統(tǒng)高頻損失大，由于上述原因，限制了它的實(shí)用性，難于推廣普及。本發(fā)明對(duì)上述方面作了重要改進(jìn)。

本發(fā)明的圖象彩色化顯示儀，其特點(diǎn)是：用重鉻酸明膠為記錄介質(zhì)的全息光學(xué)元件（包括全息光柵或全息透鏡）來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的色散和部分聚光功能；在光源和輸出屏之間采用發(fā)散、會(huì)聚的非平行光系統(tǒng)；成象透鏡放置在頻譜前后，由于上述改進(jìn)，降低了儀器的造價(jià)、并提高了使用效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案可進(jìn)一步用附圖說(shuō)明：圖1是光路示意圖，圖2是儀器的結(jié)構(gòu)示圖，圖中1是光源、2是準(zhǔn)透鏡、3是凹面鏡、4是全息元件、5是組合透鏡、6是用遮光屏做的濾波器、7是成象透鏡、8是輸出屏、9是反射鏡、10是輸入圖片。

發(fā)明的整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)分成兩組成象系統(tǒng)：在第一組成象系統(tǒng)中，光源1經(jīng)過(guò)準(zhǔn)透鏡2（或凹面鏡3）被全息元件4和組合透鏡5在頻譜面上成有較大色散的象。由于光源1經(jīng)過(guò)緊靠全息元件的被處理過(guò)的圖片10，所以頻譜面上光源1的每個(gè)單色象點(diǎn)都包含了圖象信息。第二組成象系統(tǒng)是緊靠全息元件的輸入圖片10，經(jīng)過(guò)頻譜面上的濾波處理，由成象透鏡7在輸出屏8上成彩色圖象。

因?yàn)榈谝唤M成象系統(tǒng)主要是為了造成光源的色散象譜，對(duì)成象透鏡的色差沒(méi)有要求（下面說(shuō)到對(duì)象差也沒(méi)有要求）。以重鉻酸明膠為記錄介質(zhì)的全息元件具有透明度好，衍射率高、有會(huì)聚色散功能等特點(diǎn)，所以用全息元件并配合使用普通的玻璃透鏡作色散和會(huì)聚系統(tǒng)已能滿(mǎn)足要求，且能佐助全息元件的屈光功能，即縮短組合透鏡的焦距。光學(xué)系統(tǒng)采用發(fā)散、會(huì)聚的非平行光系統(tǒng)，為使用較大面積的全息元件創(chuàng)造了條件。輸入圖片的大小決定于全息元件的大小，因此也就能處理較大面積的輸入圖片。（大面積的全息元件要比高精度大孔徑玻璃透鏡容易得到。）全息元件色散大，可以允許光源的發(fā)光面積較大，一般不須加光源光欄，光源能量利用較充分，只要用一只小功率的白熾光源即能滿(mǎn)足需要。在第二組成象系統(tǒng)中，輸入圖片10緊貼全息元件4，因此全息元件4不參加對(duì)輸入圖片10的成象，所以對(duì)象差也沒(méi)有要求。將消色差、消象差的成象透鏡7放置在頻譜面的前后，使濾波得到的紅、綠、蘭三原色能穿過(guò)成象透鏡7的孔徑，這樣用較小孔徑的透鏡即能滿(mǎn)足要求，而且由于透鏡靠近頻譜減小了高頻信息的損失。全息元件4有較大的線(xiàn)色散，能方便地實(shí)施空間濾波操作，只要放置一遮光屏，在屏上對(duì)最后成象所需要的頻譜按三原色波段紅、綠、蘭分別開(kāi)孔使其通過(guò)，這些原色帶了圖象信息成為對(duì)成象有貢獻(xiàn)的彩色頻譜成分。由于這些信息是通過(guò)消色差和消象差的物鏡7來(lái)成象的，所以系統(tǒng)最后在輸出屏8上顯示的全色象是高質(zhì)量的。設(shè)計(jì)中有數(shù)片反射鏡9，用作折疊光路，縮小儀器的體積或改變儀器的形狀。

圖象彩色化顯示儀除可用于黑白圖片如x光片，衛(wèi)星遙感片等的彩色化及特征強(qiáng)化、可進(jìn)行編碼、解碼工作外，還可用于位相物如生物切片、透明指紋、液面波動(dòng)、透明異質(zhì)物互溶及氣體液體的流場(chǎng)等實(shí)時(shí)彩色顯示。

作為一個(gè)實(shí)施例，圖象彩色化顯示儀的光源1是24v150w通用溴鎢燈，其發(fā)光面積是5×3mm²、全息元件3和輸入圖片10，4吋×5吋，成象透鏡φ＝4cm、f＝200mm，輸出屏8吋×10吋。