[發(fā)明專利]一種掃描致動器、光纖掃描器及驅動方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910319121.5
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN111830702A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權）人: 成都理想境界科技有限公司
• 主分類號: G02B26/10
• 分類號: G02B26/10;H02N2/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種掃描致動器、光纖掃描器及驅動方法，所述掃描致動器為四分壓電管，掃描致動器包括第一致動部和第二致動部，第一致動部本體的至少一個固有頻率相關參數(shù)與第二致動部本體的固有頻率相關參數(shù)不同；其中，所述固有頻率相關參數(shù)包括所述第一致動部本體/所述第二致動部本體的值和/或長度值，I為所述第一致動部本體/所述第二致動部本體被垂直于所述四分壓電管的軸線的平面截得的截面的慣性矩，A是所述截面的面積，所述第一致動部本體/第二致動部本體的固有頻率與值成正比，與所述長度值成反比。上述方案用于降低慢軸的固有頻率或增大快軸的固有頻率，使得快軸/慢軸的固有頻率接近對應的驅動頻率，增大快軸/慢軸的振幅。

技術領域

本發(fā)明涉及掃描成像領域，尤其涉及一種掃描致動器、光纖掃描器及驅動方法。

背景技術

光纖掃描投影技術的成像原理是，通過光纖掃描器帶動掃描光纖進行預定二維掃描軌跡的運動，并調制光源出光，即調制出待顯示圖像的每個像素點對應的光，然后，通過掃描光纖將待顯示圖像的每個像素點對應的光逐一投射到投影屏幕上，從而形成投射畫面。

目前的光纖掃描器領域中，常常將壓電陶瓷管作為掃描致動器。如圖1A和圖1B所示，包括壓電陶瓷管1及設置在壓電陶瓷管1上的第一電極對001、第二電極對002、第三電極對003、第四電極對004。在第一電極對001和與之相對設置的第二電極對002上施加電信號時，壓電陶瓷管1被這兩個電極所施加電場覆蓋的部分在y方向上彎曲；在第三電極對003和與之相對設置的第四電極004對上施加電信號時，壓電陶瓷管1被這兩個電極所施加電場覆蓋的部分在x方向上彎曲，x方向與y方向相交。光纖固定在壓電陶瓷管1的外壁或內壁，使得壓電陶瓷管1的彎曲能夠帶動光纖彎曲。

由于螺旋掃描在兩個方向上的驅動頻率基本相同，上述壓電陶瓷管1適合用于帶動光纖進行螺旋掃描，若要采用上述壓電陶瓷管1帶動光纖進行李薩茹掃描或柵格式掃描，由于李薩茹掃描和柵格式掃描均要求掃描致動器在兩個掃描方向上具有不同的驅動頻率，傳統(tǒng)的壓電陶瓷管1存在固有頻率和驅動頻率無法匹配的問題，導致兩個方向都無法達到最大振幅。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種掃描致動器、光纖掃描器及驅動方法，用于降低慢軸的固有頻率或增大快軸的固有頻率，使得快軸/慢軸的固有頻率接近對應的驅動頻率，從而增大振幅。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明實施例第一方面提供一種掃描致動器，所述掃描致動器為四分壓電管，所述掃描致動器包括第一致動部和第二致動部，所述第一致動部本體的至少一個固有頻率相關參數(shù)與所述第二致動部本體的固有頻率相關參數(shù)不同，使得所述第一致動部本體的固有頻率小于所述第二致動部本體的固有頻率；其中，所述固有頻率相關參數(shù)為所述第一致動部本體/所述第二致動部本體的值和/或長度值，I為所述第一致動部本體/所述第二致動部本體被垂直于所述四分壓電管的軸線的平面截得的截面的慣性矩，A是所述第一致動部本體/所述第二致動部本體的被垂直于四分壓電管的軸線的平面截得的截面的面積，所述第一致動部本體/第二致動部本體的固有頻率與值成正比，與所述長度值成反比。

可選的，所述第一致動部本體的內徑與所述第二致動部本體的內徑相同，所述第一致動部本體的外徑小于所述第二致動部本體的外徑。

可選的，所述第一致動部本體的外徑和所述第二致動部本體的外徑相同，所述第一致動部本體的內徑小于所述第二致動部本體的內徑。

可選的，所述四分壓電管的內側面為橢圓柱面，所述內側面被垂直于所述四分壓電管的軸線的平面截得的截面為橢圓，所述第一致動部本體沿橢圓的短軸方向相對設置，所述第二致動部本體沿橢圓的長軸方向相對設置；或

所述四分壓電管的內側面為方柱面，所述內側面被垂直于所述四分壓電管的軸線的平面截得的截面為矩形，所述第一致動部本體的內側面面積大于所述第二致動部本體的內側面的面積。

可選的，所述第一致動部本體的長度大于所述第二致動部本體的長度。