[发明专利]一种产生环形结构光的装置及其制备方法

权利要求书

1.一种产生环形结构光的装置，其特征在于，该装置包括依次设置的氦氖激光器(1)、偏振片(2)、液晶盒(3)、LED紫外光源(4)和CCD(5)；所述液晶盒(3)包括表面涂覆有取向膜的两层基板，间隔粒子和液晶层，所述间隔粒子放置在两层取向膜相对的基板间，形成填充空间用于注入液晶层。

2.根据权利要求1所述产生环形结构光的装置，其特征在于，该装置还包括1/4波片(6)，所述1/4波片(6)设在偏振片(2)和液晶盒(3)之间。

3.根据权利要求1所述产生环形结构光的装置，其特征在于，所述两层基板中的其中一层基板，其表面取向膜侧的液晶分子指向呈周期性排列，在单位周期内，分子指向矢指向从0°到180°渐变，分子指向矢分布满足其中α(x)表示在x轴不同位置的分子指向，A为周期；所述两层基板中的另一层基板，其表面取向膜侧的液晶分子指向呈垂直于基板排列。

4.根据权利要求1所述产生环形结构光的装置，其特征在于，所述取向膜的材料选自表面活性剂、摩擦取向剂、光交联材料、光降解材料或光致顺反异构材料中的一种。

5.根据权利要求1或4所述产生环形结构光的装置，其特征在于，所述两层取向膜的材料分别为偶氮类光控取向材料SD1和N，N-二甲基-N-[3-(三甲氧硅)丙基]氯化十八烷基铵DMOAP。

6.根据权利要求1所述产生环形结构光的装置，其特征在于，所述间隔粒子为球形微米粒子。

7.根据权利要求1所述产生环形结构光的装置，其特征在于，所述取向膜包括第一取向膜和第二取向膜；

所述第一取向膜的制备方法为：

将该取向膜材料均匀旋涂在基板上，退火；然后对取向膜进行取向处理，通过控制线偏振光曝光时的偏振方向来照射取向膜内的分子，使得该取向膜内的分子沿着与线偏振光方向垂直的方向排列；

所述第二取向膜的制备方法为：

将第二基板在取向剂溶液中浸泡，冲洗，退火，在第二基板上形成对液晶分子具有垂直取向效果的第二取向膜。

8.根据权利要求1所述产生环形结构光的装置，其特征在于，所述氦氖激光器(1)的功率为0.3-0.5mw，所述LED紫外光源(4)的功率为50-100μw。

9.一种利用权利要求1所述装置产生环形结构光的方法，其特征在于，该方法是将所述氦氖激光器(1)和LED紫外光源(4)同时打开，使所述氦氖激光和LED紫外光同时照射在液晶盒，通过CCD(5)拍摄得到环形结构光图案。