本發明涉及一種改進的光學圖象信息處理儀，特別是一種以重鉻酸明膠為記錄介質的全息元件作為傅里葉變換透鏡的光學系統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過其光學系統的處理，在輸出屏上顯示出彩色圖象?，F有的光學圖象信息處理儀，其處理系統是采用傳統的4f系統。這種4f系統一方面需要用光學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，而且這種光學系統又無放大作用，光能利用低、輸出信號弱，為了顯示出大而亮的彩色圖象，一般需要配置攝象機和彩色電視接收機進行輸出信號放大。這樣就使由4f系統組成的圖象信息處理儀價格高。另外該系統高頻損失大，由于上述原因，限制了它的實用性，難于推廣普及。本發明對上述方面作了重要改進。

本發明的圖象彩色化顯示儀，其特點是：用重鉻酸明膠為記錄介質的全息光學元件（包括全息光柵或全息透鏡）來實現系統的色散和部分聚光功能；在光源和輸出屏之間采用發散、會聚的非平行光系統；成象透鏡放置在頻譜前后，由于上述改進，降低了儀器的造價、并提高了使用效果。

本發明的技術方案可進一步用附圖說明：圖1是光路示意圖，圖2是儀器的結構示圖，圖中1是光源、2是準透鏡、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。

發明的整個光學系統分成兩組成象系統：在第一組成象系統中，光源1經過準透鏡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經過緊靠全息元件的被處理過的圖片10，所以頻譜面上光源1的每個單色象點都包含了圖象信息。第二組成象系統是緊靠全息元件的輸入圖片10，經過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。

因為第一組成象系統主要是為了造成光源的色散象譜，對成象透鏡的色差沒有要求（下面說到對象差也沒有要求）。以重鉻酸明膠為記錄介質的全息元件具有透明度好，衍射率高、有會聚色散功能等特點，所以用全息元件并配合使用普通的玻璃透鏡作色散和會聚系統已能滿足要求，且能佐助全息元件的屈光功能，即縮短組合透鏡的焦距。光學系統采用發散、會聚的非平行光系統，為使用較大面積的全息元件創造了條件。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足需要。在第二組成象系統中，輸入圖片10緊貼全息元件4，因此全息元件4不參加對輸入圖片10的成象，所以對象差也沒有要求。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、蘭三原色能穿過成象透鏡7的孔徑，這樣用較小孔徑的透鏡即能滿足要求，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有較大的線色散，能方便地實施空間濾波操作，只要放置一遮光屏，在屏上對最后成象所需要的頻譜按三原色波段紅、綠、蘭分別開孔使其通過，這些原色帶了圖象信息成為對成象有貢獻的彩色頻譜成分。由于這些信息是通過消色差和消象差的物鏡7來成象的，所以系統最后在輸出屏8上顯示的全色象是高質量的。設計中有數片反射鏡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，衛星遙感片等的彩色化及特征強化、可進行編碼、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、透明異質物互溶及氣體液體的流場等實時彩色顯示。

作為一個實施例，圖象彩色化顯示儀的光源1是24v150w通用溴鎢燈，其發光面積是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。