專利名稱：模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)及其缺陷檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及模壓全息圖的成像領(lǐng)域，特別涉及一種模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)， 及使用該模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)照射模壓全息圖以對其進行檢測的方法。
背景技術(shù)：
模壓全息圖的表面形成有多條平行的衍射光柵線。當(dāng)采用照明系統(tǒng)對模壓全息圖進行照射時，衍射光柵線對照射光線進行反射和衍射而產(chǎn)生色彩絢麗的效果。光線的照射方向?qū)δ喝D的成像質(zhì)量有很大的影響。如果光線從垂直于光柵線的角度入射，則能夠產(chǎn)生清晰的全息內(nèi)容，從不同的角度觀察，將會看到不同的顏色；而如果光線從平行于光柵線的角度入射，則不能產(chǎn)生全息內(nèi)容，整個圖像因為沒有光線的反射而變成全黑。模壓全息圖中通常包括各種類型的全息內(nèi)容，例如文字和背景等。文字的光柵線和背景的光柵線是相互垂直的，而除文字和背景之外的其它類型的全息內(nèi)容的光柵線與文字和背景的光柵線方向各不相同。因此，若要產(chǎn)生清晰的文字全息內(nèi)容，則需要選用正確的光源照明方式。圖1示出了現(xiàn)有的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)。該成像照明系統(tǒng)包括線狀光源 102，線狀光源102包括一排LED燈，其中每個LED燈都被彎折成45度角，使得每個LED發(fā)出的光線以與水平方向成45度角的方向照射到模壓全息圖101上。采用圖1所示的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)存在兩個缺陷其一是這種彎折成45度角的LED燈在市場上并不多，使用很不方便；其二是產(chǎn)生全息內(nèi)容的效果較差，例如圖像的上半部分較亮而下半部分較暗，即圖像亮度不均勻，無法實現(xiàn)檢測。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本申請的主要目的在于提供一種使用方便并能夠產(chǎn)生清晰的全息內(nèi)容的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本申請一方面提供了一種模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)。所述模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)包括線狀光源和漫射器件。所述漫射器件位于所述線狀光源和模壓全息圖之間且平行于所述模壓全息圖，使所述光線發(fā)生散射后照射在所述模壓全息圖上，從而再現(xiàn)所述模壓全息圖上的全息圖像。。根據(jù)一個實施方式，所述漫射器件為漫射板。根據(jù)一個實施方式，所述線狀光源與所述漫射板之間以及所述漫射板與所述模壓全息圖之間均存在間隔空間。根據(jù)一個實施方式，所述漫射板的長度遠大于其寬度，所述線狀光源和所述漫射板橫跨所述模壓全息圖的寬度方向布置，并且所述線狀光源和所述漫射板的長度均大于所述模壓全息圖的寬度。根據(jù)一個實施方式，所述線狀光源可包括至少一排小顆粒狀的散光型LED燈。作為一種選擇，所述線狀光源可包括至少一排大顆粒狀的聚光型LED燈，并且所述LED燈包括聚光棒，所述聚光棒位于所述漫射板下方，將經(jīng)所述漫射板散射的光進行會聚。
根據(jù)本申請的另一方面，提供了一種模壓全息圖的缺陷檢測方法，包括使用成像照明系統(tǒng)照射待檢測的模壓全息圖而形成三維全息立體圖；形成與所述三維全息立體圖對應(yīng)的黑白三維全息立體圖像；通過判斷所述黑白三維全息立體圖像中是否存在缺陷而確定所述模壓全息圖是否存在缺陷。針對大面積的載體上印刷有滿版周期性的全息文字或圖像，且全息文字或圖像都較小的模壓全息圖，由于全息文字或圖像都太小，而數(shù)量又很大，其模壓全息圖的檢測往往效果不好。采用本申請的成像照明系統(tǒng)照射該模壓全息圖而再現(xiàn)清晰的全息圖像，再對其使用黑白相機進行拍攝，對所拍攝的圖像進行檢測，則不但方便，也能取得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。


圖1是現(xiàn)有的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)的示意圖；圖2是根據(jù)本申請的一個實施方案的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本申請的另一實施方案的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)的示意圖；圖4是根據(jù)本申請的一個實施方案的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)檢測模壓全息圖的流程圖。
具體實施例方式圖2是根據(jù)本申請的第一實施方案的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)的示意圖。在圖2中以矩形為例示意性地示出了模壓全息圖201。模壓全息圖201具有長度 Ll和寬度W1，且其長度Ll大于其寬度W1。模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)包括線狀光源202和漫射器件203。線狀光源202可位于模壓全息圖201的上方且平行于模壓全息圖201設(shè)置，用于發(fā)射光線以再現(xiàn)模壓全息圖201上的全息圖像。優(yōu)選地，線狀光源202被布置成橫跨模壓全息圖201的寬度方向，即，線狀光源202的長度方向與模壓全息圖201的寬度方向一致。 線狀光源202的長度優(yōu)選大于模壓全息圖201的寬度，從而使得模壓全息圖201在寬度方向上都能得到線狀光源202的照射。若線狀光源202的長度比模壓全息圖201的寬度短， 則可能導(dǎo)致模壓全息圖201寬度方向的中間部分有較多的入射光線，有高亮的效果，而兩邊部分缺少入射光線，沒有高亮的效果，從而無法再現(xiàn)出清晰的圖像。根據(jù)一個實施例，線狀光源202可以包括至少一排小顆粒狀的散光型LED燈。優(yōu)選采用一排或兩排相互平行的LED燈，若LED燈的排數(shù)過多，則會使得線狀光源202的發(fā)光面積過大，光線不夠集中，從而導(dǎo)致光線的方向性不好，不能很好的對所要全息圖案部分進行成像。在圖2所示的實施方案中，線狀光源202包括一排小顆粒狀的散光型LED燈，其中每個LED燈被彎折成45度角。為了產(chǎn)生更好的照明效果，也可以采用兩排小顆粒狀的散光型LED燈，如圖3所示。在圖3所示的實施方案中，線狀光源202’包括兩排小顆粒狀的散光型LED燈，其中兩排LED燈各自向一個方向彎折成45度角。根據(jù)另一個實施例，線狀光源202也可以包括至少一排大顆粒狀的聚光型LED燈。 當(dāng)采用大顆粒狀的LED燈時，為了防止線狀光源202的發(fā)光面積過大，則應(yīng)使用聚光棒進行聚光，使光線變得較為集中。根據(jù)再一個實施例，線狀光源202還可以包括至少一排顆粒狀的光纖燈。根據(jù)一個實施例，當(dāng)線狀光源202'包括一排光纖燈時，光纖燈發(fā)出的光線通過漫射器件203散射后照射到模壓全息圖201上，在模壓全息圖201的寬度方向上產(chǎn)生高亮的全息內(nèi)容，而在其長度方向上基本不產(chǎn)生高亮的全息內(nèi)容。漫射器件203位于線狀光源202和模壓全息圖201之間且平行于模壓全息圖201 設(shè)置，用于使線狀光源202發(fā)出的光線發(fā)生散射后照射在模壓全息圖201上，這樣模壓全息圖201上就會有來自各個方向的入射光線，從而能使模壓全息圖201產(chǎn)生較清晰的全息內(nèi)容。漫射器件203優(yōu)選為漫射板。優(yōu)選地，所述漫射板被布置成橫跨模壓全息圖201的寬度方向，即漫射板的長度方向與模壓全息圖201的寬度方向一致。為了使所述漫射板取得較好的散射效果，優(yōu)選使得漫射板的長度遠遠大于其寬度，例如漫射板的長度至少為其寬度的10倍。這樣，入射光線能夠集中到模壓全息圖201的寬度方向上，而使模壓全息圖 201的長度方向的光線面積不至于太大。所述漫射板的長度優(yōu)選大于模壓全息圖201的寬度W1，從而使所有照射到模壓全息圖201上的光線都已經(jīng)過漫射板的散射。漫射器件203可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的材料制成，例如采用透光性介于完全透光和完全不透光之間的塑料，因而在此不作贅述。在圖2所示的實施方式中，線狀光源202包括一排小顆粒狀的散光型LED燈，其中每個LED燈被彎折成45度角，形成45度角的平行入射光。45度角的平行入射光線經(jīng)過漫射板203散射后，在光線入射方向上即45度角方向上的光強最強，往兩邊則逐漸減弱。也就是說，在漫射板203的長度方向上(即在模壓全息圖101的寬度方向上)的光線要多一些， 通過線狀光源202在漫射板203的長度方向上(即在模壓全息圖101的寬度方向上)綜合在一起入射光線就要強一些，而在漫射板203寬度方向上(即模壓全息圖101的長度方向上)，因為漫射板203在寬度方向上比在長度方向上要窄很多，所以在漫射板203寬度方向上(即模壓全息圖101的長度方向上)的光線要少很多。綜合起來，即入射光線經(jīng)過窄條漫射板203散射之后，在漫射板203寬度方向上(即模壓全息圖101的長度方向上)的光線要弱很多，光線的綜合效果是在漫射板203的長度方向上(即在模壓全息圖101的寬度方向上)的入射。由此，在模壓全息圖101的寬度方向上產(chǎn)生高亮的全息內(nèi)容，而在長度方向上未產(chǎn)生高亮的全息內(nèi)容。這樣就可以達到將入射光線集中到模壓全息圖101的寬度方向上，而使模壓全息圖101的長度方向的光線面積不至于太大的效果，使得模壓全息圖101 在寬度方向上產(chǎn)生清晰的全息內(nèi)容。在圖3所示的實施方案中，線狀光源202’包括兩排小顆粒狀的散光型LED燈，其中兩排LED燈各自向一個方向彎折成45度角，兩排LED燈發(fā)出的光線經(jīng)過漫射板203后， 向各個角度散射，在模壓全息圖101的寬度方向上產(chǎn)生清晰的全息內(nèi)容。此外，可以理解，線狀光源202與漫射器件203之間、以及漫射器件203與模壓全息圖201之間均存在間隔空間，以獲得較好的散射效果。另外，當(dāng)線狀光源202采用大顆粒狀的聚光型LED燈時，應(yīng)使用聚光棒進行聚光， 此時聚光棒位于漫射器件203下方(圖中未示出)，將經(jīng)漫射器件203散射的光進行會聚， 使得光線變得較為集中。圖4示出了采用本申請的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)對模壓全息圖進行照明，以對模壓全息圖進行檢測的方法的流程圖。如前所述，當(dāng)在大面積的模壓全息圖上印刷有滿版周期性的全息文字或圖像，且周期性的全息文字或圖像中的每個文字或圖像非常小時，可采用本申請中提供的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)照射待檢測的模壓全息圖，從而產(chǎn)生清晰的三維全息立體圖，然后例如用黑白相機進行拍攝，從而對所拍攝的圖像進行缺陷檢測，進而可判斷出模壓全息圖中的全息文字或圖像是否存在缺陷。如圖4所示，在步驟S41中，使用本申請?zhí)峁┑哪喝D的成像照明系統(tǒng)照射待檢測的模壓全息圖，以形成三維全息立體圖；這些全息立體圖基本上是指模壓全息圖的寬度方向上的全息立體圖，例如一系列的全息文字。接著在步驟S42，形成與所述三維全息立體圖對應(yīng)的黑白三維全息立體圖像。例如，使用黑白相機對形成的三維全息立體圖進行拍攝而形成黑白的三維全息立體圖像。然后在步驟S43，通過判斷所述黑白三維全息立體圖像中是否存在缺陷而確定所述模壓全息圖是否存在缺陷。可選地，在步驟S43中，若判斷所述黑白三維全息立體圖像中存在缺陷，則可進一步判斷待檢測的模壓全息圖的所有部分是否都已檢測完畢，若否，則在長度方向上移動模壓全息圖并返回至步驟S41。
權(quán)利要求
1.一種模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)，包括線狀光源；以及漫射器件，位于所述線狀光源和模壓全息圖之間且平行于所述模壓全息圖，使所述光線發(fā)生散射后照射在所述模壓全息圖上，從而再現(xiàn)所述模壓全息圖上的全息圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述漫射器件為漫射板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述線狀光源與所述漫射板之間以及所述漫射板與所述模壓全息圖之間均存在間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述漫射板的長度遠大于其寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述線狀光源和所述漫射板橫跨所述模壓全息圖的寬度方向布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述線狀光源和所述漫射板的長度均大于所述模壓全息圖的寬度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述線狀光源包括至少一排小顆粒狀的散光型 LED 燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其中，所述線狀光源包括至少一排大顆粒狀的聚光型 LED燈，并且所述LED燈包括聚光棒，所述聚光棒位于所述漫射板下方，將經(jīng)所述漫射板散射的光進行會聚。
9.一種模壓全息圖的缺陷檢測方法，包括使用成像照明系統(tǒng)照射待檢測的模壓全息圖而形成三維全息立體圖；形成與所述三維全息立體圖對應(yīng)的黑白三維全息立體圖像；通過判斷所述黑白三維全息立體圖像中是否存在缺陷而確定所述模壓全息圖是否存在缺陷。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，使用如權(quán)利要求1-8中任一項所述的系統(tǒng)執(zhí)行所述照射步驟。
全文摘要
本申請?zhí)峁┝艘环N模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)及使用其對模壓全息圖進行缺陷檢測的方法。所述系統(tǒng)包括線狀光源；漫射器件，位于所述線狀光源和模壓全息圖之間且平行于所述模壓全息圖，使所述光線發(fā)生散射后照射在所述模壓全息圖上，從而再現(xiàn)所述模壓全息圖上的全息圖像。根據(jù)本申請的模壓全息圖的成像照明系統(tǒng)可以產(chǎn)生清晰的全息圖像，再對其使用黑白相機進行拍攝，對所拍攝的圖像進行檢測，則不但方便，而且能取得準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。
文檔編號G03H1/22GK102298310SQ20101021151
公開日2011年12月28日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者丁沛榮, 廖世鵬, 李尚昆, 洪志東, 蔣安國, 陳斌 申請人:中國印鈔造幣總公司, 中鈔特種防偽科技有限公司