[发明专利]大幅面光学偏振图案生成装置及生成方法

权利要求书

1.一种大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的照明部件、偏振图案生成部件、微缩成像部件、成像检测及拼接部件；

照明部件，用于实现单一偏振准直均匀面光斑；

偏振图案生成部件包括波片和相位调制器，用于输出偏振图案；

微缩成像部件用于对偏振图案生成部件输出的偏振图案进行微缩，并写入到光敏材料中；

成像检测及拼接部件包括成像检测子部件和焦距标定子部件；

焦距标定子部件，包括感光材料不敏感的常开光源及垂直方向矫正组件，用于矫正运动产生的离焦现象；成像检测子部件包括双光路图案监测成像组件和图案拼接组件；所述图案拼接组件，用于将微缩后的偏振图案光场进行拼接；其中，

所述大幅面光学偏振图案生成装置还包括控制器；所述控制器包括运动控制模块，所述运动控制模块包括载样台运动控制单元；所述载样台运动控制单元，用于控制所述感光材料在二维平面运动，以通过图案拼接组件实现偏振光场拼接或者不同偏振光场之间的互联，并且其中，

通过运动控制模块将载有感光材料的平台移动到下一个指定位置的移动距离为单次取向单元的尺寸，且移动方式为逐行依次移动扫描。

2.根据权利要求1所述的大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，所述照明部件，包括激光器、准直组件和起偏器；

所述准直组件用于将从所述激光器发出的线光源或点光源调整为平行的面光源并输出至所述偏振图像生成部件；

所述起偏器用于产生单一偏振光，所述起偏器与所述准直组件相连，用于控制光的初始偏振方向，生成0-179度范围内的任意偏振方向的面光源。

3.根据权利要求1所述的大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，所述偏振图案生成部件包括依次连接的旋光器和分光器；

所述旋光器，包括依次连接的四分之一波片和相位调制器，用于产生任意偏振分布的图形；所述相位调制器与所述分光器相连；

所述分光器与所述成像检测子部件相连，用于将从感光材料反射回来的图形投射进所述成像检测子部件。

4.根据权利要求3所述的大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，所述旋光器包括相位调制器和至少一个四分之一波片；

所述至少一个四分之一波片包括第一四分之一波片；

所述第一四分之一波片设置于所述相位调制器和所述分光器之间；

所述相位调制器为液晶空间光调制器，是相位差可调的像素型相位延迟器；所述相位调制器的液晶快轴与所述第一四分之一波片快轴方向成45度。

5.根据权利要求4所述的大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，所述至少一个四分之一波片包括第一四分之一波片和第二四分之一波片；

所述第一四分之一波片设置于所述相位调制器和所述分光器之间，所述第二四分之一波片设置于起偏器和相位调制器之间；

所述第二四分之一波片快轴和第一四分之一波片快轴方向成90度。

6.根据权利要求1所述的大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，所述双光路图案监测成像组件包括第一光路图案监测成像组件和第二光路图案监测成像组件；

所述第一光路图案监测成像组件包括依次连接的第一分光片、管状透镜、微缩物镜、第一透镜、第一成像CCD；所述管状透镜与所述微缩物镜之间为设置第一平行光光路；

所述第二光路图案监测成像组件包括依次连接的检测光源、指定波段反射平片、第二分光片、第二透镜及第二成像CCD；

第一成像CCD通过第一光路图案监测成像组件将投射到感光材料面的像反射到第一成像CCD中，第一成像CCD与相位调制器成共轭像；所述成像检测子部件，用于检测并调整所述微缩物镜与感光材料的距离，使得所述微缩物镜的聚焦面始终保持在感光材料表面；

所述焦距标定子部件，通过第二成像CCD检测投射在感光材料面的光斑的大小来判断感光材料面是否在所述微缩物镜的聚焦面。

7.根据权利要求6所述的大幅面光学偏振图案生成装置，其特征在于，

所述检测光源出射光的波长为550nm到700nm之间的任意值；

所述指定波段反射平片为镀有检测光源波长反射膜的反射平片。