三色记录分层再现动态全息图记录装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102231055A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102231055A(43)申请公布日2011.11.02(21)申请号201110180678.9(22)申请日2011.06.30(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人于瀛洁刘均琦唐智刘祎庆(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人何文欣(51)Int.Cl.G03H1/12(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称三色记录分层再现动态全息图记录装置(57)摘要本发明涉及一种三色记录分层再现动态全息图记录装置。它由三个激光器、三个扩束组件、三个菲涅耳双棱镜、一个彩色CCD摄像机和一个计算机组成。三个激光器发出的光分别经过扩束组件后，其中一部分光经过被测物体，在菲涅耳双棱镜作用下彼此干涉后形成的信息由CCD摄像机记录，后由计算机通过层析算法得出被测物体的轮廓和内部结构的动态信息。该记录装置是一种三方向多频率光同轴式的数字全息图记录系统，可以分别同时记录不同方向的全息图信息，通过采用层析算法，实现对透明物体或者可投射物体轮廓和内部细微结构的动态变形检测。CN10235ACCNN110223105502231057A权利要求书1/1页1.一种三色记录分层再现动态全息图记录装置，由红色、绿色、蓝色三个激光器(1、2、3)、由三个空间滤波器(4)和三个负透镜(5)构成的三个光束扩束组件(4、5)、三个菲涅耳双棱镜(7)、三个遮光板(8)、两个二向色镜(10)、四个平面反射镜(11)、一个彩色CCD摄像机(12)组成，其特征在于三束光路中的三个光束扩束组件(4、5)和三个菲涅耳双棱镜(7)分布在空间平面的一个正六边形的六个边上，三个菲涅耳双棱镜(7)放置在该六边形相邻的三个边上，三个扩束器组件(4、5)放置在该六边形另外的三个相邻边上，相对的一个菲涅耳双棱镜(7)和一个空间滤波器(4)与一个负透镜(5)构成一束光路的引导器件；其中各光束的光束扩束组件(4、5)和菲涅耳双棱镜(7)距离相同，红光光路和蓝光光路相对于绿光光路成对称且与绿光光路之间夹角为60度，同时各路相同器件位置需放置在以O点为圆心的圆周上，O点为三束光路光轴的交点；三方向光束分别由红、绿、蓝激光器(1、2、3)发出的光束经光束扩束组件(4、5)后，其中各束光路中光轴一侧的光透过物体(6)，经过菲涅耳双棱镜(7)分波前之后干涉形成干涉图样，无效的光束被遮挡板(8)所遮挡；然后经过平面反射镜(9)和第一、第二两个二向色镜(10、11)汇集成一路光束，CCD摄像机(12)接收经过物体后的干涉图样，连接到计算机(13)，有计算机(13)进行信号处理和结构重建，以获得被测物体的层析图像。2.根据权力要求1所述的三色记录分层再现动态全息图记录装置，其特征在于所述空间滤波器(4)和负透镜(5)的位置固定，同时得到的光束足以照射到被测物体(6)的全部；反射镜(9)的作用是改变光束方向使三束光集中于一束。3.根据权力要求1所述的三色记录分层再现动态全息图记录装置，其特征在于所述的被测物体(6)是透明物体或者可透射物体，放置在负透镜(5)和菲涅耳双棱镜(7)之间，并且在三束光轴一侧的重叠区内。4.根据权力要求1所述的三色记录分层再现动态全息图记录装置，其特征在于所述的菲涅耳双棱镜(7)折射率为n，其顶角□大小需要根据被测物体尺寸、载波频率选取。5.根据权力要求1所述的三色记录分层再现动态全息图记录装置，其特征在于所述第一二向色镜(10)是反绿透红合光镜，第二二向色镜(11)是反蓝透绿透红合光镜。2CCNN110223105502231057A说明书1/5页三色记录分层再现动态全息图记录装置技术领域[0001]本发明涉及一种全息图记录装置，特别是三色记录分层再现动态全息图记录装置，该装置中三种不同频率的光分别从空间三个方向通过物体，所形成的三组全息信号同时被彩色CCD记录，并利用颜色分层的方法实现三路信息的分离。背景技术[0002]本发明涉及一种数字全息层析技术，是集数字全息技术及光学层析术两种技术特点的、用于对透明或者可透射物体层析成像的技术方法。基于该技术实现物体信息重建的一个基本条件是，获得从不同方向投射物体的全息信息。为了测量动态物体，需要同时记录不同方向的投射的全息干涉信息。目前有两类方法，一是采用多个CCD采集数据，每个CCD记录一个投射方向的信息。这种方法的缺点是各路之间的参数匹配和调整不容易实现；另一个是采用单个CCD记录物信息，但为了在后续信号处理中进行多路信息的频谱分离，记录装置就非常复杂，为系统参数标定和测量状态调整带来很大不便。相比而言，采用单个CCD的方法实用性更强，但真正成为