应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统，所述低速运动控制系统包括工作台、运动控制器、电机驱动电路和电机；所述运动控制器，用于接收所述工作台的二维物理坐标信号且向LCOS系统位相调制器件发送曝光的开关指令；所述电机驱动电路，用于发出的驱动电压控制信号。本实用新型专利技术利用脉冲激光能量大、脉宽短、重复频率高特点，基于单个脉冲实现单帧偏振图案记录，对于工作台的运动精准控制，实现了曝光面积大、效率高、可靠性好的优点。

【技术实现步骤摘要】
应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统
本技术涉及液晶取向排列控制领域，尤其涉及一种应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统。
技术介绍
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(DeSioL，RobertsDE，LiaoZ，etal.Digitalpolarizationholographyadvancinggeometricalphaseoptics[J].Opticsexpress，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。因此，亟待一种在液晶显示领域新的输出偏振图案的装置及与装置相匹配的工作台运动控制系统，以实现高效、准确大面积幅面光取向。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术实施例公开了一种应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统，所述低速运动控制系统包括工作台、运动控制器、电机驱动电路和电机；所述运动控制器，用于接收所述工作台的二维物理坐标信号且向LCOS系统位相调制器件发送曝光的开关指令；所述电机驱动电路，用于发出的驱动电压控制信号；所述电机，用于受控于所述电机驱动电路以驱动工作台；所述工作台包括扫描轴及与位置反馈模块，所述位置反馈模块用于实时检测所述扫描轴的移动位置。作为本技术实施方式的进一步改进，所述低速运动控制系统还包括检测装置，用于实时监测所述电机的运动状态信息，并将所述电机的运动位置及速度发送给运动控制器。作为本技术实施方式的进一步改进，所述工作台载带所述光偏振敏感材料在二维平面运动，以进一步实现偏振光场拼接或者不同偏振光场之间的互联。相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：1、本技术涉及的应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统实现了对于工作台的运动精准控制，进一步利用脉冲激光照明的高速曝光图案化液晶光取向方法实时控制单个曝光区域的位相变化，做到高精度高分辨率曝光；2、本技术利用脉冲激光能量大、脉宽短、重复频率高特点，基于单个脉冲实现单帧偏振图案记录，实现了曝光面积大、效率高、可靠性好的优点；3、本技术采用高精度工作台精确控制样品做二维平面移动，为实现大幅面书写提供有利条件；4、本技术采用由于光能量不集中，提出通过控制单视场尺寸和单次平移距离的关系，消除每个光控取向视场之间的拼缝，提高分辨率；5、本技术具有单次曝光偏振图案高精度任意可控、大面积书写、效率高的优点，对于设计和制作大尺寸、高精度、多功能的液晶光学器件有着重要意义。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制方法流程图；图2是本技术实施例提供的应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统结构示意图；图3是本技术实施例提供的高速曝光图案化液晶光取向装置结构示意图；图4是本技术实施例中高速曝光图案化液晶光取向装置的脉冲激光频率与位相调制器件刷新频率的选取示意图；图5是本技术实施例中采用的一种光偏振敏感材料的峰值吸收特性示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。一方面，本技术实施例公开了一种应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制方法，如图1所示，低速运动控制方法包括以下步骤：S1、将大幅面加工图形进行数据处理，生成对应的灰度图形；数据处理具体包括将大幅面加工图形的灰度值进行预校正，使文件的灰度值与LCOS的位相调控相匹配；S2、将灰度图形分割为若干个灰度图形块，生成对应每个灰度图形块的二维物理坐标及图形块编号，并将所述二维物理坐标和图形块编号记录到位置文件中，且将图形块编号和所述图形块编号的文件路径记录到序列文件中；分割操作具体包括将大幅面的加工图形按不大于视场分辨率的尺寸分割为M*N个图形块；其中，视场分辨率的尺寸为LOCS像素宽度*像素高度，选自1024*768、1920*1080、1920*1152中的任意一种；S3、运动控制器读取所述位置文件中的所述二维物理坐标，控制工作台移动到所述二维物理坐标对应的指定位置；S4、根据所述二维物理坐标对应的图形块编号，在序列文件中找到对应所述图形块编号的文件路径并获取所述灰度图形块文件；S5、将所述灰度图形块文件上载到LCOS板卡内存中并在LCOS面板上显示所述灰度图形块；S6、运动控制器控制脉冲光源开关，形成一次曝光；S7、所述工作台移动到下个二维物理坐标对应的指定位置，重复S4-S6的操作，直至整个大幅面加工图形的二维物理坐标点都执行完毕。具体地，S7中所述工作台移动到下个二维物理坐标对应的指定位置的二维运动方式与所述位置文件中的二维物理坐标点的排列顺序一致，当所述位置文件中的二维物理坐标点为逐个按行排列，则运动工作台按行逐点移动；当所述二维物理坐标点排序为逐个按列排列，则运动工作台按列逐点移动；当所述二维物理坐标点排序为随机排列，则运动工作台随机运动。在本技术实施例中，低速运动控制方法采用控制器内存和LCOS板卡内存并行处理方式；控制器内存和LCOS板卡内存的存放点数均为N；在所述控制器内存中上载2*N个二维物理坐标数据；在所述LCOS板卡内存中上载2*N个图形块编号数据。其中，低速运动控制方法中控制器内存和LCOS板卡内存并行处理方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统，其特征在于，所述低速运动控制系统包括工作台、运动控制器、电机驱动电路和电机；/n所述运动控制器，用于接收所述工作台的二维物理坐标信号且向LCOS系统位相调制器件发送曝光的开关指令；/n所述电机驱动电路，用于发出的驱动电压控制信号；/n所述电机，用于受控于所述电机驱动电路以驱动工作台；/n所述工作台包括扫描轴及与位置反馈模块，所述位置反馈模块用于实时检测所述扫描轴的移动位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于LCOS系统位相调制工作台的低速运动控制系统，其特征在于，所述低速运动控制系统包括工作台、运动控制器、电机驱动电路和电机；
所述运动控制器，用于接收所述工作台的二维物理坐标信号且向LCOS系统位相调制器件发送曝光的开关指令；
所述电机驱动电路，用于发出的驱动电压控制信号；
所述电机，用于受控于所述电机驱动电路以驱动工作台；
所述工作台包括扫描轴及与位置反馈模块，所述位置反馈模块用于实时检测所述扫描轴的移...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文彬，张新君，郑致刚，王骁乾，
申请(专利权)人：苏州大学，华东理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32