[發(fā)明專利]功率自校準(zhǔn)防偽全息標(biāo)識(shí)特性參數(shù)檢測方法及檢測儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910067963.2
• 申請(qǐng)日: 2009-02-27
• 公開（公告）號(hào): CN101498659A
• 公開（公告）日: 2009-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鐵根;江俊峰;何瑾;梁霄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/17
• 分類號(hào): G01N21/17
• 代理公司: 天津佳盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 侯 力

【技術(shù)領(lǐng)域】：

本發(fā)明涉及防偽全息標(biāo)識(shí)質(zhì)量的檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是對(duì)其特性參數(shù)：衍射效率和信噪比的測量。

【背景技術(shù)】：

防偽全息標(biāo)識(shí)是以激光全息制版技術(shù)和模壓復(fù)制技術(shù)為基礎(chǔ)的安全防偽產(chǎn)品，常常用于產(chǎn)品的安全防偽。防偽全息標(biāo)識(shí)的質(zhì)量應(yīng)該達(dá)到一定的要求以達(dá)到防偽的效果。防偽全息標(biāo)識(shí)特性指標(biāo)檢測儀應(yīng)用于檢測防偽全息標(biāo)識(shí)特性參數(shù)指標(biāo)：衍射效率及信噪比。該儀器可監(jiān)控激光彩虹模壓全息防偽標(biāo)識(shí)產(chǎn)品質(zhì)量，為技術(shù)監(jiān)督部門把關(guān)和生產(chǎn)廠家貫徹實(shí)施《防偽全息產(chǎn)品通用技術(shù)》國家標(biāo)準(zhǔn)提供了定量的測試手段。

第一代防偽全息標(biāo)識(shí)特性參數(shù)檢測儀，對(duì)于采集的信號(hào)及噪聲，可通過系統(tǒng)自動(dòng)讀取并記錄，由計(jì)算機(jī)計(jì)算出衍射效率及信噪比，實(shí)現(xiàn)了對(duì)特性參數(shù)的自動(dòng)測量，相對(duì)于人工測量的方法有了一定的進(jìn)步。

但是第一代防偽全息標(biāo)識(shí)參數(shù)檢測儀也存在著很大的不足，尤其是其檢測方法對(duì)激光器輸出功率穩(wěn)定性要求很高，導(dǎo)致它的制造成本很高。生產(chǎn)企業(yè)尤其是在數(shù)量上占絕對(duì)優(yōu)勢的中小型企業(yè)很難利用價(jià)格昂貴的第一代檢測儀實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量自檢。另外，由于第一代防偽全息標(biāo)識(shí)參數(shù)檢測儀要使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及顯示，所以系統(tǒng)體積較大，而且對(duì)檢測人員的操作技能要求較高。這些不足使檢測方法的應(yīng)用和檢測儀的普及受到了很大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】：

本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有全息防偽標(biāo)識(shí)檢測儀造價(jià)高，體積大，不利于推廣的問題，提供一種測量誤差小、成本低的新型檢測方法，以及研制出造價(jià)低廉的新型激光全息防偽標(biāo)識(shí)特性參數(shù)檢測儀。

本發(fā)明提出一種待測標(biāo)識(shí)表面入射光功率可被自動(dòng)校準(zhǔn)的全息防偽標(biāo)識(shí)特性參數(shù)檢測方法，并研制出實(shí)現(xiàn)該方法的嵌入式檢測儀。

該方法采用光功率不穩(wěn)定度為5％的He-Ne激光器作為光源，對(duì)光源輸出光功率穩(wěn)定性要求不高，大大降低了儀器成本；位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)樣品平臺(tái)進(jìn)行一維位移運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)防偽全息標(biāo)識(shí)的一維自動(dòng)掃描功能；數(shù)據(jù)的采集和處理均由嵌入式系統(tǒng)來完成，自動(dòng)計(jì)算待測防偽全息標(biāo)識(shí)的特性參數(shù)，并直接由LCD顯示結(jié)果，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的U盤存取，使得測量過程簡便、快捷、可操作性強(qiáng)，降低了對(duì)檢測人員的技能要求。并且相比第一代檢測儀，成本和體積大大降低，更有利于產(chǎn)品及技術(shù)的推廣。

測量原理是利用測量彩虹全息圖狹縫像衍射圖中的信號(hào)光強(qiáng)、噪聲光強(qiáng)，以及入射到防偽標(biāo)識(shí)表面的光強(qiáng)，來計(jì)算防偽標(biāo)識(shí)信噪比和衍射效率特性參數(shù)。

為了減小He-Ne激光器輸出光功率不穩(wěn)定度引起的測量誤差，降低對(duì)光源輸出光功率穩(wěn)定度的要求，我們對(duì)再現(xiàn)光和衍射光進(jìn)行實(shí)時(shí)同步測量。在激光器與樣品臺(tái)之間加入了一塊與激光光束傳播方向成一定角度的分光基片。當(dāng)激光器以一定角度入射到基片上時(shí)，基片對(duì)激光光束的透反比一定，可以通過測量基片對(duì)激光器輸出光的反射光強(qiáng)計(jì)算得到激光器輸出光透過基片的透射光強(qiáng)，即入射到樣品上的再現(xiàn)光強(qiáng)。同時(shí)，采用兩路完全相同的光電探測器同時(shí)探測基片對(duì)激光光束的反射光強(qiáng)和光束照射到樣品后產(chǎn)生的衍射光強(qiáng)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)再現(xiàn)光強(qiáng)和衍射光強(qiáng)的實(shí)時(shí)同步測量。

使被測防偽全息標(biāo)識(shí)作一維平移，設(shè)分光基片的透反比為k，當(dāng)激光束照射在標(biāo)識(shí)光柵上，即信號(hào)點(diǎn)處時(shí)，待測標(biāo)識(shí)表面的衍射光強(qiáng)度為I_S，若此時(shí)激光器發(fā)出的激光在分光基片表面的反射光強(qiáng)為I_r1，則透過分光鏡入射到標(biāo)識(shí)表面的激光光強(qiáng)為I₀₁＝kI_r1；當(dāng)激光束照射在標(biāo)識(shí)上無光柵處即噪聲點(diǎn)處時(shí)，待測標(biāo)識(shí)表面的衍射光強(qiáng)度為I_N，若此時(shí)反射光強(qiáng)為I_r2，則入射到標(biāo)識(shí)表面的激光光強(qiáng)為I₀₂＝kI_r2。使用下面兩式可以計(jì)算出標(biāo)識(shí)的信噪比SNR及衍射效率η