一种蓝相液晶微透镜自适应调试方法及其使用的系统

摘要

本发明涉及一种调试系统，特别涉及一种蓝相液晶微透镜自适应调试系统。它包括以下步骤：1）获得单色平行光源；2）获得双光束干涉平行光；3）获得干涉条纹；4）传送给计算机；5）获得归一化的光强分布曲线；6）对两种曲线进行比较；7）对比满足的再施加给蓝相液晶透镜驱动装置；8）蓝相液晶透镜驱动装置；9）对透过待调试的蓝相液晶透镜的光进行调制；10）重复上述步骤。本发明用于蓝相液晶透镜的调试，对具有亚毫秒的响应速度蓝相液晶透镜实现高性能的应用具有重要的意义。

权利要求

1.一种蓝相液晶微透镜自适应调试方法，其特征是，包括以下步骤：

1）获得单色平行光源；

2）单色平行光源通过补偿装置获得补偿后的双光束干涉平行光；

3）双光束干涉平行光经过CCD成像透镜组干涉后获得干涉条纹；

4）成像元件CCD将监测到的干涉条纹传送给计算机；

5）计算机中设计的程序处理干涉条纹获得归一化的光强分布曲线；

6）计算机将上述获得的光强分布曲线与计算机中理想干涉条纹归一化的光强分布曲线进行比较，判定二者差别是否符合条件，如果满足，计算机输出电机最佳电压值文件；如果不满足，则进行下一步；

7）如果不满足条件，计算机设计的程序生成电极的驱动电压施加给蓝相液晶透镜驱动装置；

8）蓝相液晶透镜驱动装置：将电脑设置的电极电压值送给蓝相液晶透镜，同时给蓝相液晶透镜的电极提供工作时的电压；

9）对透过待调试的蓝相液晶透镜的光进行调制；

10）重复上述步骤，直至得到最佳电压值。

2.权利要求1所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，包括单色平行光源、接受单色平行光源并获得双光束干涉平行光的补偿装置，接收双光束干涉平行光的CCD成像透镜组，与CCD成像透镜组一次电路连接的CCD成像元件、计算机、液晶透镜驱动板，在补偿装置后方和待调试蓝相液晶透镜后方各有一个反射镜。

3.根据权利要求2所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，所述补偿装置包括两块平行的透明平板和补偿用蓝相液晶透镜，其中靠近光源一侧的透明平板的背面镀有半透明的银膜。

4.根据权利要求3所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，所述透明平板为玻璃板。

5.根据权利要求2所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，所述补偿装置包括分光棱镜和补偿用蓝相液晶透镜。

6.根据权利要求2至5任一项所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，所述单色平行光源通过以下装置取得：包括依次摆放的激光器、会聚透镜、孔径光阑、准直透镜和光阑。

7.根据权利要求2至5任一项所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，所述单色平行光源通过以下装置取得：包括依次摆放的点光源、孔径光阑、准直透镜、窄带滤光片和可调光阑。

8.根据权利要求2至5任一项所述的蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，所述单色平行光源通过以下装置取得：包括依次摆放的风扇、椭球灯罩、孔径光阑、准直透镜、窄带滤光片和可调光阑。

说明书

一种蓝相液晶微透镜自适应调试方法及其使用的系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种调试系统，特别涉及一种蓝相液晶微透镜自适应调试系统及其调试方法。

背景技术

[0002] 文献中报道了很多液晶透镜工作原理、设计与工艺的研究，结论往往是可以获得具有一定的透镜功能的器件，但是对于其光学性能与理性透镜相比差多少，液晶透镜的那些精确位置有问题造成的光学性能差，以及如何有针对性地提出改进液晶透镜的设计与工艺来提高其性能，文献中往往不明确，其主要原因是目前传统的液晶透镜调试方法是采用液晶透镜对平行线偏振光的会聚效果来评判液晶透镜的性能，但仅从液晶透镜的会聚效果不能获得其折射率分布，因此很难判断液晶透镜那一局部区域液晶分子方向需要调整，那一局部区域液晶分子方向不需要调整，因此一般是根据经验多次尝试调出透镜效果，也不易有针对性的改善设计与工艺。申请号为201410446532.8的已授权专利：液晶透镜优化方法及使用其的系统记载了用于向列相液晶透镜的优化调试，由于该向列相液晶透镜具有偏振依赖性，采用线偏振光干涉原理获得干涉条纹，但由于蓝相液晶物品偏振依赖性，该方法对于蓝相液晶透镜的调试并不适用。

发明内容

[0003] 本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种响应速度快的蓝相液晶微透镜自适应调试方法及其使用的系统。

[0004] 本发明是通过如下技术方案实现的：一种蓝相液晶微透镜自适应调试方法，其特征是，包括以下步骤：
1）获得单色平行光源；
2）单色平行光源通过补偿装置获得补偿后的双光束干涉平行光；
3）双光束干涉平行光经过CCD成像透镜组干涉后获得干涉条纹；
4）成像元件CCD将监测到的干涉条纹传送给计算机；
5）计算机中设计的程序处理干涉条纹获得归一化的光强分布曲线；
6）计算机将上述获得的光强分布曲线与计算机中理想干涉条纹归一化的光强分布曲线进行比较，判定二者差别是否符合条件，如果满足，计算机输出电机最佳电压值文件；如果不满足，则进行下一步；
7）如果不满足条件，计算机设计的程序生成电极的驱动电压施加给蓝相液晶透镜驱动装置；
8）蓝相液晶透镜驱动装置：将电脑设置的电极电压值送给蓝相液晶透镜，同时给蓝相液晶透镜的电极提供工作时的电压；
9）对透过待调试的蓝相液晶透镜的光进行调制；
10）重复上述步骤，直至得到最佳电压值。

[0005] 上述蓝相液晶微透镜自适应调试方法所使用的系统，其特征是，包括单色平行光源、接受单色平行光源并获得双光束干涉平行光的补偿装置，接收双光束干涉平行光的CCD成像透镜组，与CCD成像透镜组一次电路连接的CCD成像元件、计算机、液晶透镜驱动板，在补偿装置后方和待调试蓝相液晶透镜后方各有一个反射镜。

[0006] 所述补偿装置包括两块平行的透明平板和补偿用蓝相液晶透镜，其中靠近光源一侧的透明平板的背面镀有半透明的银膜。

[0007] 所述透明平板为玻璃板。

[0008] 所述补偿装置包括分光棱镜和补偿用蓝相液晶透镜。

[0009] 所述单色平行光源通过以下装置取得：包括激光器依次摆放的激光器、会聚透镜、孔径光阑、准直透镜和光阑。

[0010] 所述单色平行光源也可以通过以下装置取得：包括依次摆放的点光源、孔径光阑、准直透镜、窄带滤光片和可调光阑。

[0011] 所述单色平行光源还可以通过以下装置取得：包括依次摆放的风扇、椭球灯罩、孔径光阑、准直透镜、窄带滤光片和可调光阑。

[0012] 本发明的有益效果是：本发明根据设计液晶透镜的理想干涉条纹与实际测得的干涉条纹透过率分布的对比，即可判断需要调试的位置以及对应的电极的电压该如何变化，使液晶透镜干涉条纹的透过率分布与理想蓝相液晶透镜干涉条纹透过率分布更吻合，对蓝相液晶透镜性能的调整提供指导，对具有亚毫秒的响应速度蓝相液晶透镜实现高性能的应用具有重要的意义。

附图说明

[0013] 下面结合附图对本发明作进一步的说明：图1为获得单色平行光源的第一种实施方式；
图2为获得单色平行光源的第二种实施方式
图3为获得单色平行光源的第三种实施方式；
图4为补偿装置的第一种实施方式
图5为补偿装置的第二种实施方式；
图6为成像元件CCD监测到的干涉条纹分布；
图7为为干涉条纹透过率与电极对应关系；
图8为计算机调试过程界面图；
图9为本发明的实验装置示意图；
图10位本发明的工作原理流程示意图。

[0014] 图中：1激光器，2会聚透镜，3孔径光阑，4准直透镜，5光阑，6点光源，7窄带滤光片，8可调光阑，9风扇，10椭球灯罩，11分光棱镜，P1镀有半透明银膜的透明平板、P2透明平板，M1、M2反射镜，L1待调试的蓝相液晶透镜，L2补偿用蓝相液晶透镜，L3 CCD成像透镜组，C成像元件CCD，D液晶透镜驱动板，P计算机，LX理想液晶液晶透镜的干涉条纹透过率分布，HX调试的蓝相液晶透镜的干涉条纹的透过率分布。

具体实施方式

[0015] 附图为本发明的具体实施例。如图1至图10所示，该种蓝相液晶微透镜自适应调试方法，包括以下步骤：1）获得单色平行光源；有三种办法：第一种如图1所示，通过激光器1发出光束，光束依次通过会聚透镜2、孔径光阑3、准直透镜4和光阑5后得到光强均匀的单色平行光源，使用时要做激光散斑处理，使光强均匀化，可采用一个、多个转动或震动的漫射体或者随机相位片优化光源均匀度；第二种如图2所示，点光源6发出的光束依次通过孔径光阑3、准直透镜4、窄带滤光片7和可调光阑8后得到光强均匀的单色平行光源；第三种如图3所示，安装一个风扇9，风扇9前方安置一个椭球灯罩10，椭球灯罩10发出的光依次通过孔径光阑3，准直透镜
4、窄带滤光片7和可调光阑8后得到光强均匀的单色平行光源；
2）上述得到的单色平行光源通过补偿装置获得补偿后的双光束干涉平行光，补偿装置有两种：第一种如图4所示，两块倾斜并平行的透明平板和补偿用蓝相液晶透镜L2，靠近光源一侧的为背面镀有半透明银膜的透明平板P1，起分光作用，另一块透明平板P2起补偿作用，补偿光程差，透明平板可以使用玻璃板，补偿用蓝相液晶透镜L2与待调试的蓝相液晶透镜L1垂直；第二种如图5所示，包括一个分光棱镜11和补偿用蓝相液晶透镜L2，同样补偿用蓝相液晶透镜L2与待调试的蓝相液晶透镜L1垂直；单色平行光源经过上述的补偿装置时，通过第一块透明平板P1或者分光棱镜11分成反射光速a和透射光束b，反射镜M1入射光a1并反射光a2，反射镜M2入射光b1并反射光b2，a2 和b2即为得到的双光束干涉平行光；（在图4和图5中，将入射光a1和反射光a2、入射光b1和反射光b2分开绘制，是为了便于理解）；
3）上述得到的双光束干涉平行光经过CCD成像透镜组L3干涉后获得干涉条纹；
4）成像元件CCD C将监测到的干涉条纹传送给计算机P；如图6所示即为成像元件CCD监测到的干涉条纹分布；
5）计算机P中设计的程序处理干涉条纹获得归一化的光强分布曲线；如图7所示即为干涉电条纹透过率与电极对应关系；
6）计算机P将上述获得的光强分布曲线与计算机中理想干涉条纹归一化的光强分布曲线进行比较，判定二者差别是否符合条件，如果满足，计算机输出电机最佳电压值文件；如果不满足，则进行下一步；如图8所示即为计算机调试过程界面图，其中LX代表理想液晶液晶透镜的干涉条纹透过率分布，HX代表调试的蓝相液晶透镜的干涉条纹的透过率分布；
7）如果不满足条件，计算机设计的程序生成极的驱动电压施加给蓝相液晶透镜驱动装置；
8）蓝相液晶透镜驱动装置将电脑设置的电极电压值送给蓝相液晶透镜，同时给蓝相液晶透镜的电极提供工作时的电压；
9）对透过待调试的蓝相液晶透镜L1的光进行调制；
10）重复上述步骤，直至得到最佳电压值。

[0016] 除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。