[发明专利]一种测量全息母版刻槽深度的方法

说明书

本发明公开了一种测量全息母版刻槽深度的方法，属于颜色测量技术领域；其步骤包括：(1)选取n种不同类别、不同种类的全息母版作为待测试母版；(2)选择颜色测量仪器，测量待测试母版的明度值L^*；(3)测量刻槽深度值h，(3)绘制成散点图；(4)拟合、建立数学回归关系曲线；(5)重复步骤(2)的操作，测量任一待测试母版的明度值L^*，计算得出相应的刻槽深度值h。本发明的方法，避免每次测量时使用高倍数光学显微系统，可快速、准确的判断不同全息母版的刻槽深度差异以及同一全息母版的刻槽深度变化(即全息母版磨损程度)。

技术领域

本发明涉及一种测量全息母版刻槽深度的方法，建立全息母版的明度值L^*和光栅刻槽深度值h间的变化关系，可根据测量得到母版的明度值计算其刻槽深度，从而判断不同全息母版刻槽深度的变化以及同一全息母版的磨损程度；属于颜色测量技术领域。

背景技术

全息承印材料由于其高亮度或/和绚丽的亮彩虹效果，在包装印刷领域得到了广泛应用。全息单元的光栅微观参数，包括光栅形状、光栅常数、刻槽深度、光栅偏转方向等，都是影响其在不同角度、接收不同波长干涉极大或极小能量的决定因素。

目前，对全息承印材料微观参数的研究多集中在如何进行其光栅常数的测量和计算。

中国发明专利CN104330240B公开了一种使用多角度分光光度计测量光柱镭射纸光栅常数的方法，该方法主要是针对亮彩虹光柱镭射承印物，需要在光柱镭射纸的光柱方向和垂直于光柱方向的不同位置进行光谱能量的采集，进而用光栅方程计算其光栅常数。

中国发明专利CN106950182B公开了一种使用多角度分光光度计判别不同素面彩虹镭射母版微观结构的方法，该方法需要测量不同素面镭射母版上固定位置的色度信息和光谱信息。测量时需在固定位置采样，通过旋转颜色测量仪器，在[0°，45°]范围内每间隔5°，依次记录颜色测量仪器在45°入射角和45°探测角度的色度值L^*。通过待比较镭射母版L^*值最大值出现的位置与标准母版L^*值最大值出现的位置，将不同母版初始采样位置对齐；然后再采集标准母版和待比较素面镭射母版上任一处位置的光谱信息，进而用光栅方程计算其光栅常数。

中国发明专利申请CN109709053A公开了一种用分光光度计测量素面镭射母版光栅常数的方法，提出选择一种几何测量条件为45/0(光源入射角度为45°，光电探测器接收角度为0°)环形光源照明的颜色测量仪器，采集素面彩虹镭射母版上任意一个位置的光谱能量信息，进而计算素面镭射母版的光栅常数。

上述现有技术中主要是选用测量几何条件为45°角照明，不同角度接收的颜色测量仪器，基于采集到的光谱能量，结合光栅方程对不同类别全息母版的光栅常数进行计算。通过对全息母版的呈色原理分析可知，在光线干涉、衍射的过程中，除光栅常数外，光栅的刻槽深度也是全息母版呈现不同颜色的关键影响因素。现有研究主要关注光栅的刻槽深度与光栅衍射效率之间的关系。文献(刘荣祁等，浮雕矩形光栅刻槽深度的衍射测量方法.应用激光，2009，29(3)：252-255)中利用矩形光栅的0级衍射与1级衍射的衍射强度比，推导出矩形光栅的刻槽深度和折射率的计算公式。文献(QIUJIE YANG,Terahertz dispersionusing multi-depth phase modulation grating.Opt.Express,2019,27(9):12732-12747)研究了太赫兹范围内的多深度相位调制光栅，发现刻槽深度对0级和±1级衍射光的强度有很强的调节作用。即当光栅刻槽深度不同时，0阶和±1阶衍射光的强度也不同。但是，上述研究主要是旨在建立光栅的刻槽深度与不同级次衍射光强间的关系，在工业界很难推广使用，如何定量化地比较不同全息母版刻槽深度间的差异，如何比较同一母版在使用过程中的磨损程度，是工业界需要解决的关键问题。而且，即使能使用，由于必须使用高倍数显微镜测量全息母版的光栅刻槽深度等原因，导致测量方法操作复杂、成本高昂。