中国科学院西安光机所科技成果介绍之七

彩色条纹滤色器是一种新型的光学元件。用它可以制造各种类型的彩色条纹摄象管和固体CCD彩色摄象器件;在彩色光学信息处理方面也有重要的应用,如在彩色全息技术,彩色图象的储存和复现等方面都要应用它。     

彩色条纹滤色器的设计及应用

彩色条纹滤色器是一种新型的光学元件。它己被成功地应用於彩色信息变换和处理方面。而它最有应用价值的地方还是在各种摄像器件当中。它可以制作多种彩色条纹摄像管,进而制作各种小型的单管彩色摄像机和超小型的彩色固体摄像机,在工业彩色电视和广播彩色电视技术中发挥较大的经济效益。在变像管彩色化的研究方面也有应用价值。本文着重讨论了彩色条纹滤色器的设计、性能、及其在摄像管和变像管彩色化方面的应用。     

单管彩色电视摄像系统分色曲线位移对色差的影响

彩色条纹滤色器在单管彩色电视摄像系统中起着分色作用。它的光谱透过率曲线被称为分色曲线,是根据色度学原理设计计算的。分色曲线对整机彩色复现性能有重要的影响。但是在制造过程中分色曲线是达不到设计计算的曲线的。有误差存在。但究竟误差范围是多大才是允许的范围,我们根据色度学原理进行了计算和分析,得出了初步的结论,以提供整机彩色性能分析和制作彩色膜的参考。     

彩色液晶显示用彩色滤色膜的光学与色度特性

利用可溶性高聚合物和光感剂材料,采用光刻技术制成了用于彩色液晶显示的彩色滤色膜,并对其进行了光学与色度特性的测量.     

一种彩条高速摄影术

彩色条纹滤波器(Color Striped Filter)作为一种彩色信息调制元件巳越来越广泛地用于电视、图像处理和全息彩色照相术等领域中,各种类型的小型单管彩色电视摄相机的出现就是一例。在78年召开的十三届国际高速摄影与光子学会议上,日本HITACHI公司又发表了将彩色条纹滤波器用于使黑白胶片复现彩色图像的论文报告,进一步扩大了彩色条纹滤波器(简称滤色条或彩条)的应用范围。     

校正滤色器精度的影响因素分析

光学模拟测色仪采用校正滤色器使仪器满足卢瑟条件 ,校正滤色器的精度受多种因素的影响。详细地分析了影响校正滤色器精度的因素 ,并阐明了提高校正滤色器精度的方法及原理。     

小资料

彩色调制器件 制成滤色器的方法很多。所谓彩色调制器件,是用控制透明材料双折射的方法得到的可变滤色器。把双折射晶体夹在两块偏振片间,便能看到彩色。这是因为光通过双折射介质时,分成偏光面互相正交,折射率不同的两束光。其原理如下:使偏振片正交,双折射晶体位于对角线上,引入波长为λ的单色光时,通过这个系统的光强度表示成下式:     

超构表面结构色的原理及应用

与传统化学颜料滤光片相比,基于微纳光学结构的滤光片所呈现的颜色不仅纯度高、亮度大而且不易褪色,更重要的是不会对环境产生污染。超构表面结构色滤光片因在光学装饰、彩色显示、成像以及光伏等领域存在潜在的应用价值而受到广泛关注。随着微纳加工技术的进步,基于不同共振机理的超构表面结构色滤光片相继实现。本文首先介绍了基于超构表面产生结构色的三种典型共振机理,然后介绍超构表面结构色滤光片在全彩显示、全息成像、信息加密以及彩色光伏器件等领域的应用现状,最后对超构表面结构色滤光片的发展前景进行展望。     

弹流油膜彩色光干涉系统的特性研究

彩色光干涉技术是润滑油膜厚度测量的最有效的方法之一,但对其测量光学理论的研究并不十分透彻。以球-盘弹性流体动压润滑油膜测量装置为对象,建立了彩色光干涉的色度学计算模型,对该系统的干涉条纹和色彩进行了数值模拟与分析。分析结果与实验数据的一致性表明了所建立的模型和分析方法的正确。分析表明:铬膜厚度对图像的色彩和对比度有明显的影响,当其厚度为5～10nm时,能够获得对比度和色彩理想的图像;垫层厚度影响各颜色分量强度分布的初相变;LED光源可产生对比度较好的干涉条纹。     

弹簧中的Moire条纹

Ｍｏｉｒｅ（系法文“叠栅”之意）条纹在计量光栅技术中，已取得越来越广泛的应用．而在大学物理光学实验中，对Ｍｏｉｒｅ条纹的观测并不多见，其实它也是光栅的重要应用之一．本文介绍弹簧中Ｍｏｉｒｅ条纹的一些现象．     

光学综合孔径望远镜阵的光束组合器

光束组合器是光学综合孔径望远镜阵重要技术组成部分之一。从光束组合器所产生的光干涉条纹中提取中央条纹（主峰）相位和可见度信息，实现对望远镜状态、延迟线光程补偿与条纹跟踪，光束平行性伺服等进行精细馈控，从而高灵敏度、高效率地得到图像重构的闭合相位等数扭，最后获取高分辨率的目标图像。给出了一个用于光学综合孔径望远镜阵像面光束组合器方案的初步研究结果。     

基于单幅彩色正弦光栅投影的三维形貌测量

提出了一种新的基于单幅彩色正弦光栅投影的三维形貌测量方法.利用计算机产生一幅正弦条纹图和两幅单一强度图分别通过红绿蓝(RGB)三个通道合成为一幅彩色条纹图,并由液晶投影仪投影到被测物体表面,彩色变形条纹由彩色电荷耦合器件(CCD)采集并保存在计算机中.对畸变的彩色条纹进行三色分离处理,利用其中的红色条纹分量与蓝色背景相...     

一种宇航用的多幅/单管摄象光学系统设计

本文所介绍的一种小型彩色电视摄象光学系统,用在宇宙飞船驾驶舱摄象机装置上。该光学系统的一个重要部件是能区分光谱的分光棱镜系统,它要求与摄象管组合使用。管子的靶面是由光学纤维和光学玻璃材料组成的三合一面板。这种结构能使几个相邻的、尺寸相同的象聚焦在摄象管的同一个靶面上,达到彩色摄象的目的。     

一种新的反向投影条纹生成方法研究

反向条纹投影技术是一种应用于在线或批量检测的快速而稳定的光学三维面形检测技术.提出了一种新的产生反向条纹的算法,新的算法建立投影器坐标系与摄像机坐标系的正向映射变换关系,通过投影器坐标系上一个像素点的两套相位值,找到其在摄像机坐标系中对应的位置,即产生投影器坐标系像素点在摄像机坐标系中的注册.由于期望在摄像机中观察到的条纹图像只是简单的正弦条纹图像,直接读取注册点的期望条纹相位,很容易产生反向条纹.计箅机模拟和反向条纹投影实验中的相位标准差分别达到7.044×10-6 rad和3.34×10-2rad,比以前的方法在精度上有了较大的提高,并简要分析了精度提高的原因.计算机模拟和实物测试实验都验证了该方法的可行性.     

斜光束对校正滤色器校正精度的影响

当用测色仪器按照国际照明委员会规定的条件测量物体颜色时 ,若样品与探测器之间的距离不够大 ,则斜光束会透过校正滤色器而被探测器接收 ,这时对应探测器某点校正滤色器的当量透射比可以用修正计算式求得。以“Y”校正滤色器为例 ,从计算结果和实验说明了斜光束对校正滤色器透射比的影响。     

计算机红青滤色立体图对的制作

彩色立体显示是光学成像技术中的一个十分重要的研究方向 ,文中简述了红青滤色立体图的原理 ,提出并介绍了作者用计算机PHOTOSHOP软件制作红青滤色立体图的几种方法。并对各种立体图的效果进行了比较。     

汽车贴膜上出现彩色条纹的机理研究

当戴上偏光眼镜看贴有车膜的汽车前挡风玻璃时会看到一系列彩色条纹,通过理论分析和实验验证,发现汽车贴膜能够产生彩色条纹的原因类似于正交偏振光路中各向异性晶体所产生的消光干涉。在车内观察时,自然光以近似布儒斯特角入射到前挡风玻璃后透射出的光为部分偏振光,此时前挡风玻璃相当于起偏器;车膜就是具有双折射特性的各向异性晶体,部分偏振光通过车膜后形成振动方向相互垂直的o光和e光;偏光眼镜相当于检偏器,o光和e光在检偏器透振方向上的分量相互干涉,当光程差为半个波长的奇数倍时形成与该波长相对应颜色的干涉亮条纹。由于太阳光为复色光,所以随着入射角的变化会产生一系列的彩色等倾干涉圆环。在车外观察时,与在车内观察时类似,主要区别是在贴膜与空气的界面处o光和e光发生反射后再先后通过贴膜和前挡风玻璃返回到车前方,这时用偏光眼镜观察时即可看到彩色干涉条纹。有时如果观察角度和位置合适时,即使不佩戴偏光眼镜也能看到较浅的彩色条纹,这主要是因为光2次通过前挡风玻璃,此时的前挡风玻璃既是起偏镜,又是检偏镜。     

一种新型彩色三维光学成像系统

提出一种新型三维彩色光学数字成像系统。此系统利用投影结构光对现实世界中的物体进行数字化，同时得到对应的彩色纹理。详细介绍了系统的硬件设计和软件体系结构设计，得到物体彩色纹理的两种不同方法；直接获取和从编码条纹中提取，给出了用该系统得到的实验结果并简单评价了系统的性能。此系统在反求工程、影视制作、三维游戏制作、医学应用等方面有远大的应用前景。     

光电色度计校正滤色器的一种设计方法

介绍了光电色度计的测色原理，给出了依卢瑟条件设计校正滤色器计算光谱透射比的基本计算式，以滤色片厚度为自变量采用总误差面积最小，误差平方和最小，色差最小三种评价函数对滤色器进行优化设计，最后得到较为满意的结果。     

固体摄象器件的特点和应用

本文主要介绍固体摄象器件的现状、特点、功能、应用电路及应用领域。一、固体摄象器件的现状固体摄象器件目前主要有OCD、MOS、CPD三种类型。MOS器件现已大量进入市场,主要优点是没有惰性,动态范围大,彩色混色小。缺点是灵敏度和分辨率不及CCD的。 OCD器件是固体摄象器件的主流。其优