[发明专利]一种液晶偏振成像透镜装置、制备方法及偏振成像系统

权利要求书

1.一种液晶偏振成像透镜装置，其特征在于，包括：

基板、取向膜以及液晶层；

所述取向膜设置于所述基板的一侧，所述液晶层设置于所述取向膜远离所述基板的一侧；

所述取向膜具有分子指向矢呈设定分布的控制图形，以使所述液晶层中的液晶分子自组装成设定的液晶焦锥畴周期结构；其中，所述设定分布包括格状或同心圆环状；

所述液晶焦锥畴周期结构包含多个具有旋转对称性破缺的液晶焦锥畴，其中，至少两个周期的所述液晶焦锥畴的尺寸不同。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液晶焦锥畴周期结构为液晶焦锥畴阵列；所述取向膜具有分子指向矢分布呈格状的控制图形，以使所述液晶层中的液晶分子自组装形成液晶焦锥畴阵列；

其中，所述格状的控制图形包括多行多列单元格，奇数行的所述单元格沿列方向上的尺寸小于偶数行所述单元格沿列方向上的尺寸。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液晶焦锥畴周期结构为液晶焦锥畴阵列；所述取向膜具有分子指向矢分布呈格状的控制图形，以使所述液晶层中的液晶分子自组装形成液晶焦锥畴阵列；

其中，所述格状的控制图形包括多列单元格，每列单元格中包含多个所述单元格，至少两列所述单元格沿行方向上的尺寸不同。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，每个所述单元格中的所述取向膜的分子指向矢关于所述单元格的列方向的中心分割线镜像对称，且所述单元格中的所述取向膜的分子指向矢与所述单元格的列方向的中心分割线的夹角均为，30°≤≤40°；

每列单元格的奇数行中，所述单元格中的所述取向膜的分子指向矢呈倒八字；每列单元格的偶数行中，所述单元格中的所述取向膜的分子指向矢呈正八字。

5.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，每个所述单元格的沿行方向的尺寸范围为6um-22um，每列单元格的奇数行中，所述单元格的沿列方向的尺寸的范围为1-2 um，每列单元格的偶数行中，所述单元格的沿所述列方向的尺寸与所述单元格的沿所述行方向的尺寸的比例的范围为1.6:1-2.1:1。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述取向膜具有分子指向矢分布呈同心圆环状的控制图形，以使所述液晶层中的液晶分子自组装形成同心圆环液晶焦锥畴周期结构；所述同心圆环液晶焦锥畴周期结构包括多个同心圆环液晶焦锥畴周期；

其中，所述同心圆环状的控制图形包括多个同心圆环，至少两个周期的所述液晶焦锥畴的尺寸不同包括至少两个同心圆环液晶焦锥畴周期的尺寸不同；所述控制图形中至少两个同心圆环沿径向方向的尺寸不同，以使所述至少两个同心圆环液晶焦锥畴周期的尺寸不同。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制图形中多个所述同心圆环的尺寸沿圆心指向圆周的径向方向逐渐增大。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每个所述同心圆环沿径向的尺寸范围为6um-22um。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制图形中每个所述同心圆环的中心线两侧的所述取向膜的分子指向矢镜像对称，且每个所述同心圆环的中心线两侧的所述取向膜的分子指向矢与所述同心圆环的中心线的切线的夹角均为，30°≤≤40°。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液晶层的厚度范围为1.3um-1.4 um。

11.一种偏振成像系统，包括权利要求1-10任一所述的液晶偏振成像透镜装置以及图像采集处理装置；

所述液晶偏振成像透镜装置和所述图像采集处理装置的光轴位于同一直线；

所述偏振成像透镜装置用于对目标探测物发出的偏振光进行调制；

所述图像采集处理装置设置在与目标探测物相对的一侧，用于采集并处理调制后的目标探测物发出的光束。