致动器、光纤扫描器及投影设备制造技术

本发明专利技术涉及一种致动器、光纤扫描器及投影设备，用于解决现有技术中光纤扫描器的致动器性能较差的技术问题，从而提高增强致动器的机械性能，增强光纤扫描器的稳定性。该致动器包括：压电纤维和沿轴线延伸的基体件，所述压电纤维沿所述基体件周向均匀分布，且所述压电纤维沿轴向延伸，能有效提高致动器的机械性能、韧性强，使得致动器具有较好的抗断性，提高光纤扫描器的可靠性，从而保证光纤扫描器驱动控制的精度，有效提高扫描图像的显示质量。有效提高扫描图像的显示质量。有效提高扫描图像的显示质量。

【技术实现步骤摘要】
致动器、光纤扫描器及投影设备


[0001]本专利技术涉及扫描显示
，特别涉及一种致动器、光纤扫描器及投影设备。

技术介绍

[0002]光纤共振型压电扫描器是一种利用光纤悬臂的正交方向上的共振特性来实现静态或动态图像扫描功能的新型扫描器，相比于MEMS(Micro-Electro-Mechanical System；微机电系统)扫描器，光纤共振型压电扫描器的体积更小，成本更低，而且制造工艺简便，更易集成。
[0003]现有的光纤扫描器的结构通常包括底座、致动器、光纤和透镜，光纤一部分固定在致动器上，一部分伸出致动器作为光纤悬臂。工作时，致动器以与底座相固定的一端为固定端，另一端为自由端；致动器具有两个独立的振动方向，自由端的扫动轨迹为两个独立振动方向的合成轨迹；光纤悬臂随之也被带动扫描，光纤悬臂末端在三维空间中以螺旋或螺旋桨、李萨茹、栅格式等轨迹扫描。
[0004]但现有压电类驱动器，通常是采用压电陶瓷作为驱动器，但超薄壁的压电陶瓷致动器在烧结过程中，容易产生壁厚不均、变形甚至弯曲的情况，导致光纤扫描器在扫描过程中难以保证驱动控制精度，影响图像显示质量。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的是提供一种致动器、光纤扫描器及投影设备，用于解决现有技术中光纤扫描器的致动器性能较差的技术问题，从而提高增强致动器的机械性能，增强光纤扫描器的稳定性。
[0006]本专利技术实施例中提供的具体技术方案如下：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种致动器，包括压电纤维和沿轴线延伸的基体件，所述压电纤维沿所述基体件周向均匀分布，且所述压电纤维沿轴向延伸。
[0008]可选的，所述压电纤维为压电纤维棒。
[0009]可选的，所述致动器还包括驱动电极，设置在所述基体件中与所述压电纤维对应的部分；其中，所述驱动电极包括内电极和与所述内电极配合的外电极，所述内电极沿所述基体周向设置于所述基体件内部，所述外电极沿所述基体的周向分离且对称地设置于所述基体件外表面，所述压电纤维处于所述内电极与所述外电极之间。
[0010]可选的，所述致动器还包括由所述基体件沿轴线正方向延伸形成的放大部；在所述轴线方向上，所述放大部的长度大于所述压电纤维部分的长度。
[0011]可选的，所述致动器还包括基座部，所述基座部由所述基体件沿轴线反向延伸形成。
[0012]可选的，所述基座部的截面面积大于所述压电纤维所在的基体件的截面面积。
[0013]可选的，所述基体件的材料为树脂材料。
[0014]可选的，所述基体件的形状呈柱状或管状。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供一种光纤扫描器，至少包括光纤、底座和前述第一方面所述的致动器，所述致动器固定在所述底座上，所述光纤固定在所述致动器上，所述光纤超出所述致器的部分形成光纤悬臂，所述致动器在驱动信号的作用下带动所述光纤按照设定轨迹摆动。
[0016]第三方面，本专利技术实施例提供一种投影设备，包括光源和如权利要求9所述的光纤扫描器，所述光源用于调制输出待显示图像的光束，所述光束经所述光纤扫描器扫描出射，形成与所述待显示图像对应的投影图像。
[0017]采用本申请实施例中的技术方案可以实现以下技术效果：
[0018]本专利技术实施例中，致动器在致动部位的基体件内部设置了压电纤维，能有效提高致动器的机械性能、韧性强，使得致动器具有较好的抗断性和抗震性，提升致动器的跌落表现，提高光纤扫描器中致动器的可靠性、抗疲劳特性等，从而保证光纤扫描器驱动控制的精度，有效提高扫描图像的显示质量。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：
[0020]图1A-图1B为现有技术中光纤扫描投影成像系统的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例中致动器的一种结构示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例中致动器的剖面结构示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例中致动器的截面示意图。
[0024]图5为本专利技术实施例中光纤扫描器的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]首先，对现有的光纤扫描投影成像系统进行介绍，以便本领域技术人员了解本申请中光纤扫描器的应有场景。
[0027]光纤扫描投影成像系统利用光纤扫描器中的致动器带动光纤高速振动，并配合激光调制算法，实现图像信息的显示。如图1A所示，为现有的一种光纤扫描投影成像系统，其主要包括：处理器100、激光器组110、光纤扫描器120、传输光纤130、光源调制电路140、扫描驱动电路150及合束单元160。
[0028]其中,处理器100可以为图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或者其它具有控制功能、图像处理功能的芯片或电路，这里并不进行具体限定。
[0029]系统工作时，处理器100可根据待显示的图像数据控制光源调制电路140对激光器
组110进行调制，激光器组110中包含多个单色激光器，分别发出不同颜色的光束。从图1中可见，激光器组中具体可采用红(Red，R)、绿(Green，G)、蓝(Blue，B)三色激光器。激光器组110中各激光器发出的光束经由合束单元160合束为一束激光并耦入至传输光纤130中。
[0030]处理器100还可控制扫描驱动电路150驱动光纤扫描器120进行扫动，从而将传输光纤130中传输的光束扫描输出。
[0031]由光纤扫描器120扫描输出的光束作用于介质表面上某一像素点位置，并在该像素点位置上形成光斑，便实现了对该像素点位置的扫描。在光纤扫描器120带动下，传输光纤130输出端按照一定扫描轨迹扫动，从而使得光束移动至对应的像素点位置进行扫描。实际扫描过程中，传输光纤130输出的光束将在每个像素点位置形成具有相应图像信息(如：颜色、灰度或亮度)的光斑。在一帧的时间里，光束以足够高的速度遍历每一像素点位置完成一帧图像的扫描，由于人眼观察事物存在“视觉残留”的特点，故人眼便无法察觉光束在每一像素点位置上的移动，而是看见一帧完整的图像。
[0032]继续参考图1B，为现有的光纤扫描器120的结构，其主要包括：压电致动器121、光纤悬臂122、透镜123、扫描器封装壳124以及固定件125。压电致动器121通过固定件125固定于扫描器封装壳124本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种致动器，其特征在于，包括压电纤维和沿轴线延伸的基体件，所述压电纤维沿所述基体件周向均匀分布，且所述压电纤维沿轴向延伸。2.如权利要求1所述的致动器，其特征在于，所述压电纤维为压电纤维棒。3.如权利要求2所述的致动器，其特征在于，所述致动器还包括驱动电极，设置在所述基体件中与所述压电纤维对应的部分；其中，所述驱动电极包括内电极和与所述内电极配合的外电极，所述内电极沿所述基体周向设置于所述基体件内部，所述外电极沿所述基体的周向分离且对称地设置于所述基体件外表面，所述压电纤维处于所述内电极与所述外电极之间。4.如权利要求3所述的致动器，其特征在于，所述致动器还包括由所述基体件沿轴线正方向延伸形成的放大部；在所述轴线方向上，所述放大部的长度大于所述压电纤维部分的长度。5.如权利要求4所述的致动器，其特征在于，所述致动器还包括基...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClG零二B二六一零，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：发明
国别省市：