[发明专利]偏振测量装置、偏振测量方法及光配向方法

权利要求书

1.一种偏振测量装置，其特征在于，包括光源、起偏偏振器、检偏偏振器、旋转模块、图像传感器及分析模块，所述光源发出具有一定入射角度范围的光经过所述起偏偏振器起偏，经过所述检偏偏振器检偏后被所述图像传感器探测，所述旋转模块驱动所述检偏偏振器以所述检偏偏振器的法线方向为转动轴按照一定的步距进行旋转，所述图像传感器实时获取所述检偏偏振器每旋转一个角度后经过检偏的偏振光的成像信息，所述分析模块根据所述成像信息计算所述起偏偏振器在不同入射角度下的偏振特性，所述图像传感器采集的成像信息包括所述图像传感器的像素阵列中各个像素点采集的入射光线的光强信息，以及所述图像传感器的像素阵列中各个像素点相对于所述光源的位置所确定的入射光线的相位信息。

2.如权利要求1所述的偏振测量装置，其特征在于，所述光源、起偏偏振器、检偏偏振器及图像传感器的中心轴对准。

3.如权利要求1所述的偏振测量装置，其特征在于，所述光源发出的光为自然光。

4.如权利要求1所述的偏振测量装置，其特征在于，所述偏振测量装置还包括光阑及准直透镜，所述光源发出的光经过所述起偏偏振器起偏，经过所述光阑角度约束，经过所述准直透镜准直后入射所述检偏偏振器。

5.如权利要求4所述的偏振测量装置，其特征在于，所述旋转模块包括旋转电机和检偏器安装盒，所述检偏偏振器安装在所述检偏器安装盒上，所述旋转电机驱动所述检偏器安装盒旋转。

6.如权利要求1所述的偏振测量装置，其特征在于，所述图像传感器为CCD图像传感器。

7.如权利要求5所述的偏振测量装置，其特征在于，所述偏振测量装置还包括框架，所述起偏偏振器、光阑、准直透镜、检偏偏振器、检偏器安装盒及旋转电机均设置在所述框架上。

8.如权利要求1所述的偏振测量装置，其特征在于，所述起偏偏振器和检偏偏振器均为透射式偏振器。

9.一种采用如权利要求1-8中任意一项所述偏振测量装置的偏振测量方法，其特征在于，包括：

提供一起偏偏振器对光源发出的具有一定入射角度范围的光进行起偏，得到偏振光；

提供一检偏偏振器对所述偏振光进行检偏；

驱动所述检偏偏振器按照预设的速度及步距以所述检偏偏振器的法线为转动轴旋转，利用图像传感器实时获取所述检偏偏振器每旋转一个角度后经过检偏的偏振光的成像信息；以及

分析模块根据所述成像信息计算所述起偏偏振器在不同入射角度下的偏振特性。

10.如权利要求9所述的偏振测量方法，其特征在于，在所述起偏偏振器进行起偏之后，在所述检偏偏振器进行检偏之前，所述偏振测量方法还包括：

提供一光阑对所述偏振光进行角度约束；

提供一准直透镜对所述偏振光进行准直。

11.如权利要求9所述的偏振测量方法，其特征在于，所述成像信息包括所述图像传感器上各个像素点采集的灰度值及各个像素点对应的相位信息。

12.如权利要求9所述的偏振测量方法，其特征在于，所述检偏偏振器的旋转范围至少为180度。

13.如权利要求9所述的偏振测量方法，其特征在于，所述分析模块根据所述成像信息计算所述起偏偏振器在不同入射角度下的偏振特性的步骤包括：

通过所述图像传感器上各个像素点与所述光源的相对位置确定各个像素点对应的入射光的入射角度；

提取所述图像传感器上每个像素点在所述检偏偏振器的不同旋转角度下采集到的图像灰度值，根据马吕斯定律进行三角函数拟合；

根据拟合得到的三角函数计算确定各个像素点对应的偏振光的偏振特性，进而得到所述起偏偏振器在不同入射角度下的偏振特性。