[发明专利]运动控制系统

说明书

本发明公开了一种运动控制系统，包括工作台、运动控制器、电机和电机驱动装置，运动控制器包括聚焦平面运动控制单元和工作台运动控制单元，分别用于控制成像物镜组作竖直方向的上下移动、通过成像检测部件聚焦并将聚焦平面始终保持在光偏振敏感材料表面和用于控制载带有光偏振敏感材料的工作台在二维平面运动；电机驱动装置用于驱动电机带动所述聚焦平面和工作台运动。本发明采用高精度工作台精确控制样品做二维平面移动，对于实现大幅面书写具有重大意义。

技术领域

本发明涉及液晶取向排列控制领域，尤其涉及一种图案化液晶光取向装置中的运动控制系统。

背景技术

液晶在信息显示、光学及光子学器件等领域具有广泛应用；液晶能够按照设计的取向排列进一步实现对光的振幅、相位以及偏振调制，在这些应用中发挥着重要的作用，因此液晶的取向排列控制方式成为了学术和工业生产的研究热点，目前公开的现有技术主要是光控取向技术。

光控取向是新近发展起来的一种非接触式的液晶取向方法，它利用光敏材料在紫外或蓝光偏光照射下发生定向光交联、异构化或光裂解反应而得到所需的排列，目前光控取向技术分为四种：掩模套刻偏振图案技术、利用全息干涉的方法获得的周期性的液晶取向技术、基于DMD的动态掩模光取向技术，还有基于空间调制器的偏振取向技术。

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(De Sio L，Roberts D E，Liao Z，et al.Digital polarization holographyadvancing geometrical phase optics[J].Optics express，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，亟待一种可实现大幅面的图案化液晶光取向的装置。

发明内容

为了解决现有技术的问题，一方面，本发明公开了一种运动控制系统，包括工作台、运动控制器、电机和电机驱动装置，所述运动控制器用于将采集的包括运动信息的光路数据转换成控制信号并发送给各执行部件；

所述运动控制器包括聚焦平面运动控制单元和工作台运动控制单元；

所述聚焦平面运动控制单元，用于控制成像物镜组作竖直方向的上下移动，通过成像检测部件聚焦并将聚焦平面始终保持在光偏振敏感材料表面；

所述工作台运动控制单元，用于控制载带有光偏振敏感材料的工作台在二维平面运动，以实现偏振光场拼接或者不同偏振光场之间的互联；

所述电机驱动装置用于驱动电机带动所述聚焦平面和工作台运动。

作为本发明实施方式的进一步改进，所述成像物镜组的光路的主轴方向垂直于所述工作台，所述电机驱动所述成像物镜组作竖直方向的上下移动，在所述工作台上形成所述聚焦平面。