一种全息传感器，其包括响应要被检测的物质而经历改变的薄膜聚合物基体，所述基体在其体积内含有一组具有两个或多个的全息记录，当传感器被照亮时，每个记录提供一个全息图像，其中每个图像的存在或出现作为传感器对于要被检测的物质的响应的函数是可由眼睛看到的。所述图像提供传感器的动态范围。这种传感器可用于响应分析物的改变或出现提供眼睛可见的图像。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
具有全息多重图像显示的传感器专利
本专利技术一般涉及一种传感器，尤其涉及一种全息多重图像(multiplexed image)传感器。 专利技术背景呈体积全息图形式的特別是由聚合物层制成的化学传感器和生物 传感器是公知的。WO-A-95/26499披露了一种传感器，其包括由聚合材 料的薄膜制成的反射全息图，其中所述聚合物和要被检测的物质发生 反应，从而改变全息图的光学特性，借以提供检测或定量所述物质的 装置。更一般地说，这个参考资料以及WO-A- 99/64308披露了用于 提供可测量的或可观察的光学改变的体积全息图传感器的概念。在全息图领域中，多个全息图像以及在一个全息记录材料上产生这 些图^f象的方法是/^知的。US-A- 4509818披露了一种由一系列二维图 像形成三维多重图像的方法。US-A - 5103325披露了一种全息记录一 系列二维图像的方法，使得被观看的全息图像被相互分开并且清楚地 观看。US - A - 5734485披露了 一种产生三维静止的或运动的场景全息 图的方法，包括记录计算机产生的场景。这些已知的系统产生 一 组全息图像，它们仅以在空间上的 一 种自由 度被多路传输，其中打算使这些图像作为人工产生的三维图像，或者 作为 一组在空间上在相应的一组视角范围内分开的图像可由观看者观 看。在正常起作用时，打算使在其中形成这些全息图的材料的光学性 能可随时间而变化，而不打算在化学上改变这些材料。专利技术概述本专利技术的目的在于提供一种提供全息图像的多重性的全息图传感 器，其中一组图像以作为传感器的动态检测范围的自由度被多路传输， 其中每个图像，在可以看到时，表示动态检测范围的一个有限区域。按照本专利技术的第一方面， 一种全息传感器包括一个或几个膜，在每 个膜的体积内包括一组两个或多个的全息记录，当传感器由光照射时， 每个记录提供一个反射的全息图像，并且其中每个图像作为一个指示 器是可由眼睛看到的，使得所述传感器显示对于被检测的物质或物质组的一个预定范围的浓度的响应。更具体地说，存在的或出现的每个 图像作为传感器对于被检测的物质的响应的函数是可由眼睛看到的， 所述响应可以涉及可视图4象的出现或不出现，或者涉及可视图像中的 改变。一般地说，在一组图像中的每个图像具有以其在可见的或不可见的 光谱中的位置为特征的反射光谱。对于每个图像，其在光谱中的位置 是唯一的，使得所述图像可以利用波长选择装置分开，并因此按照波 长被多路传输。附图说明图1表示一般由多重全息传感器呈现的多重反射全息图的多个光诿峰值的一个例子；图2表示一般由多重全息传感器呈现的多重反射全息图的多个光 谱峰值的另一个例子；图3a和3b是显示改变着的有图画的图像的全息传感器的示意图；图4a-4d是全息传感器的每个示意的图画，表示按照检测的物质的 数量而改变着的图像；图5是三维图像的多个特征的示意的图画；图6a-6e是具有改变着的数字图像的全息传感器的每个示意的表示；图7a-7e是具有校准的数字图像的全息传感器的每个示意的表示； 图8a-8e是具有改变着的字母图像的全息传感器的每个示意的表示；图9a，9b是全息传感器的每个示意的表示，说明呈和所述传感器的应用有关的信息的形式的改变着的图像；图10a-10c是全息传感器的每个示意的表示，说明呈和物质或正被 检测的物质有关的信息的形式的改变着的图像；图11是全息传感器的示意的表示，说明对于固定的刻度呈运动着 的指示器形式的改变着的图像；图12是全息传感器的示意的表示，说明对于位于图像深度中的刻 度的图像呈沿图像的深度运动着的指示器形式的改变着的图像；以及图13是一种示意的光学布置，所述光学布置可以用于使光敏的全 息膜对多个图像曝光，以便形成有关波长多重的全息传感器。本专利技术的说明本专利技术的传感器可以基本上以在WO - A - 95/26499或WO - A-99/63408中说明的方式构成和使用。这些专利/>开的内容以及此处引 用的其它的文件的内容被包括在本说明中作为参考。因而，例如，在 其中形成全息图像的基体可以是化学敏感的聚合物膜，或者其可以包 括多个基本上平行的膜(相邻或者由另一种层隔开)。在这种结构中， 每个膜可以具有其自身的动态范围，每个膜可被设计用于检测或测量 一种特定的物质。每个膜可以具有一个图像或一个子组图像，在传感 器的动态范围内具有其自身的位置，所述动态范围通过具有提供多个 图像或一组图像的多个膜来产生。更具体地说，本专利技术的传感器可以呈聚合物膜的形式，或者呈被涂 覆或淀积在透明的或不透明的，柔性的，半刚性或刚性的衬底例如玻 璃、塑料、纸或金属上的多个膜。所述衬底可以被印刷，雕刻，或者 利用图形或字母数字标记进行标记，使得对于所述全息图像提供参考。此外，传感器可以被提供在一种材料上，所述材料是一种装置的元 件或者构成一种装置，例如接触透镜，眼镜片，反应容器中的光学窗 口，仪器显示窗，家用窗，视觉显示装置，或其周围环境要被监视或 检测的任何元件。此外，传感器可以提供在一种材料上，所述材料是服装品的元件或 者构成服装品，使得给予监视或检测关于服装的穿戴者的环境物质或 生理物质的能力。本专利技术可以呈多层的全息聚合物膜的形式，其和其它类型的层交的输送介质。由环境人造光或自然光提供的全息图的照明可以直接照射到平面 上，或者，可以沿着聚合物膜的边沿照射聚合物膜，这样的全息图通 常被称为"边沿照明"全息图。作为本专利技术的敏感元件的聚合物膜可 以直接对环境物质敏感，或者可以对在所述环境物质和一个或几个其 它的环境物质之间的反应或相互作用敏感，或者对专门提供作为全息 传感器装置的元件的物质敏感。这种膜本文可以称为化学敏感的膜， 但是这只是为了说明而已。各种物质或分析物都可以利用本专利技术进行检测，其中包括但不限于现有技术中所述的那些；本文称为的"一种物质"包括使用两个或几 个这种物质。分析物的例子有水，有机液体，离子，半抗原，核苷， 细胞，乙醛，酶，蛋白质，气体，代谢物，病毒，细菌，真菌类和酵 母。分析物或载体介质可以和全息基体相互作用。在一个特定的例子 中，分析物处于液体中，例如水中的酶或乙醇，或者有机溶剂中的水。在本专利技术的优选实施例中，来自 一组可被观看的图画图像的每个图 像描述和传感器应用相关的主题。每个图像可以描述和由传感器指示 的响应状态相关的主题。图像可以从一个图画改变为和由传感器检测的一种或几种物质的 浓度相关的另一个图画。图画图像中的改变可以限制于图像的一个或 几个部分。被限制于图像的一个部分的图画图像中的改变可能是由于 对要被检测的特定物质的响应，这样，图像的另一部分中的改变则是由于对于被检测的另一种特定物质的响应。可以#:改变的图像的每个部分可以位于三维的全息图4象中的任何位置。在本专利技术的另 一 个实施例中， 一 组图像表示 一 个许多信息的序列， 所述信息以相应于被传感器检测的一个或几个物质的浓度的顺序出 现。最好是，传感器的响应被这样校准，使得许多图像表示和由传感 器检测的物质的浓度直接相应的许多数量。在本专利技术的另一个优选实施例中，一组图像表示一个字母信息的序 列，所述信息以相应于由传感器检测的物质的浓度的顺序出现。最好 是，所述字母信息呈和与传感器的应用有关的信息的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全息传感器，其包括响应要被检测的物质的存在而发生体积改变的薄膜聚合物基体，所述基体在其体积内含有一组具有两个或多个的全息记录，当传感器被照亮时，每个记录提供一个全息图像，其中每个图像的存在或出现作为传感器对于要被检测的物质的响应的函数是可由眼睛看到的，并且所述图像提供传感器的动态范围，该传感器在所述物质存在时提供第一可见全息图像，在物质不存在时提供第二可见全息图像。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RB米林顿，
申请(专利权)人：精灵全息摄影有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[]
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