[实用新型]一种点扫描图案化液晶光取向系统

说明书

本实用新型公开了一种点扫描图案化液晶光取向系统，包括依次连接的光源模块、光学整形及微缩子系统、成像检测组件、功率检测子系统、聚焦检测及校正子系统、偏振态调制子系统、运动控制子系统；本实用新型实现在每个区域都能将干涉图案精确聚焦投影在感光材料表面进而高质量大幅面图案化液晶光取向，且具有光效利用率高、偏振态调控精确且线性的优点。

技术领域

本实用新型涉及液晶取向排列控制领域，尤其涉及一种点扫描图案化液晶光取向系统。

背景技术

液晶在信息显示、光学及光子学器件等领域具有广泛应用；液晶能够按照设计的取向排列进一步实现对光的振幅、相位以及偏振调制，在这些应用中发挥着重要的作用，因此液晶的取向排列控制方式成为了学术和工业生产的研究热点，目前公开的现有技术主要是摩擦取向技术和光控取向技术：

光控取向是新近发展起来的一种非接触式的液晶取向方法，它利用光敏材料在紫外或蓝光偏光照射下发生定向光交联、异构化或光裂解反应而得到所需的排列，目前光控取向技术分为四种：掩模套刻偏振图案技术、利用全息干涉的方法获得的周期性的液晶取向技术、基于DMD的动态掩模光取向技术，还有基于空间调制器的偏振取向技术。

基于液晶空间调制器的偏振取向技术是一种能够对入射光的相位和振幅进行调制的可编程控制器件，单次投影取向可以实现不同选区液晶不同取向排列的图案记录。

专利申请号CN201820881217.1公开了一次曝光实现任意分布的光取向装置，它介绍了一种采用像素化电控相位延迟器件进行单次曝光的光控取向方法，其中，像素化电控相位延迟器件的每个像素的相位延迟由对应的电压分别控制，用于产生任意图形分布的相位延迟，但是通过一次曝光来产生位相图案带来的问题是数据量与幅面大小成正比，这限制了所制备器件的幅面大小，而且也注定无法产生高精度高分辨率的光取向图案。

国外beam公司提供了一种使用连续激光照射LCOS位相调制器件进行光取向的装置和方法(De Sio L,Roberts D E,Liao Z,et al.Digital polarization holographyadvancing geometrical phase optics[J].Optics express,2016,24(16):18297-18306.)，他们采用了低能量连续激光进行曝光，考虑到图像的信息量以及曝光均匀性和材料热容量、热扩散等性能，对单个视场曝光需要数十秒到数十分钟，而且曝光幅面受图像信息限制，无法对大面积幅面进行光取向。

专利号2012102250939公开了一种基于DMD动态掩模光控取向技术，通过控制DMD中微反射镜的偏转来实现动态掩模功能，虽然此方法无需更换掩模就可以实现液晶选区取向排列，但是无法在单次光控取向过程中实现液晶选区任意取向排列图案的记录，它每次光控取向操作只能实现单一方向偏振图案记录，若要实现不同选区不同方向偏振图案的记录，需要绘制多张设计图不断重复加载到DMD控制芯片来实现不同选区取向，而且每加载一次就需要旋转偏振片一次来控制光的偏振方向，造成了生产效率低，存在机械旋转误差等问题。

因此，亟待一种在液晶显示领域新的输出偏振图案的装置和方法。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，一方面，本实用新型公开了一种点扫描图案化液晶光取向系统，所述系统包括依次连接的光源模块、光学整形及微缩系统、成像检测组件、功率检测子系统、聚焦检测及校正子系统、偏振态调制子系统、运动控制子系统；

所述光源模块，用于提供激光光源且将所述激光光源发出的光调制为均匀的偏振光；

所述偏振态调制子系统，用于将所述光源模块的偏振光调整为任意角度的偏振光；

所述成像检测组件，用于对输出到工件上的偏振图案的成像进行检测；

所述光学整形及微缩系统，用于将所述光源模块发出的光源整形为固定形状的光斑，并微缩至指定倍率；