[實用新型]一種光纖掃描器光纖封裝結構

有效

• 申請號: 202022361470.4
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN213690107U
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種光纖掃描器光纖封裝結構，包括致動器、光纖、套管和支撐件，所述的致動器的前后兩端分別為自由端和固定端，套管的后端與致動器的自由端固定連接，支撐件設置于套管內，光纖從后側經支撐件的安裝孔穿入位于支撐件前側的套管空間內。本實用新型解決了現有光纖掃描裝置掃描幅度小的技術問題，可以在不改變光纖懸臂的長度的前提下，使得光纖懸臂的末端獲得大振幅，且振動頻率仍為光纖懸臂的大振幅振動頻率。

技術領域

本實用新型涉及光纖掃描成像技術領域，尤其涉及一種光纖掃描器光纖封裝結構。

背景技術

光纖掃描投影技術的成像原理是，通過致動器帶動掃描光纖進行預定二維掃描軌跡的運動，同時調制光源出光功率，將待顯示圖像的每個像素點信息逐一投射到成像區域上，從而形成投射畫面。

光纖掃描投影系統包括：處理器、光源調制模塊、光源合束模塊、光纖掃描器和掃描驅動電路。處理器通過向掃描驅動電路發送電控制信號來控制光纖掃描器振動掃描，同時，處理器通過向光源調制模塊發送電控制信號來控制光源合束模塊的出光功率。光源調制電路根據接收到的控制信號輸出光源調制信號，以調制光源合束模塊中的一個或多個顏色的光源單元(可以是激光器/發光二極管等)。

光源合束模塊中每種顏色的光源單元產生的光經合束后逐一產生每個像素點的色彩和灰度信息，光源合束模塊出射的合束光束通過光纖導入光纖掃描器。同步地，掃描驅動電路根據接收到的控制信號輸出掃描驅動信號，以控制光纖掃描器中的掃描光纖以預定的二維掃描軌跡(螺旋掃描、柵格式掃描、李薩如掃描等)進行運動。一些光纖掃描器還設置有反饋結構或監測結構，反饋結構或監測結構通過信號線連接反饋信號采集電路或監測信號采集電路。

如圖1所示，為現有光纖掃描器的結構，其包括致動器101、光纖102、固定件103和封裝外殼104。如圖中虛線部分，致動器101的尾端需要與封裝外殼104實現結構固定，致動器101尾端的光纖102與合束模塊105連接，致動器101的電信號引腳需要與外圍電路通過導線連接，所述的電信號引腳例如可以包括電極引腳、反饋信號引腳、監測信號引腳等，外圍電路例如可以包括驅動電路、反饋信號采集電路或監測信號采集電路等。

目前的光纖掃描器中，由于光纖懸臂長度與光纖彎折損耗的共同限制，光纖懸臂出射端的掃描角度并不能做到很大。若光纖彎折至曲率半徑過小時，則光纖內的激光能量會大幅衰減；同時，由于在光纖掃描器中光纖懸臂長度一般較小，這更加限制了光纖的可彎折范圍。在美國專利US10880008中記載的用于掃描內窺鏡的光纖掃描器，其結構原理與本專利中用于顯示的光纖掃描器基本相同，該專利中的光纖懸臂長度為8mm，光纖懸臂出射端的掃描角度僅為11°，該專利中掃描角度主要受光纖的彎折損耗所限制。若想通過加長光纖懸臂長度來加大掃描角度更不可取，其會導致光纖掃描器的體積增大、光纖懸臂控制難度加大、圖像隨機噪聲增大。

綜合因素下，光纖懸臂的擺動范圍或可擺動角度無法做到很大，這也就限制了單個光纖掃描器所能夠掃描顯示的圖像過小，相應的可能會影響顯示圖像的分辨率、畫質等參數。

另一方面，由于光纖掃描器的光纖懸臂驅動部件多采用壓電陶瓷，其本身振幅無法做到很大；盡管通過增大驅動電壓可以增大掃描器的擺動幅度，從而增大光纖的掃描幅度，但掃描器本身的響應與驅動之間并非線性，隨著驅動的增大，掃描器振動幅度增速放緩，并逐漸趨于飽和直至掃描器被擊穿，因此此方法能力有限。

實用新型內容

本實用新型實施例提供一種光纖掃描器光纖封裝結構，用以解決現有光纖掃描裝置掃描幅度小的技術問題，可以在不改變光纖懸臂的長度的前提下，使得光纖懸臂的末端獲得大振幅，且振動頻率仍為光纖懸臂的大振幅振動頻率。