[实用新型]一种扫描致动器及光纤扫描器

说明书

本实用新型公开了一种扫描致动器，包括依次连接的第一致动部和第二致动部，第一致动部包括压电陶瓷基板，以压电陶瓷基板的厚度方向为水平方向，所述的压电陶瓷基板的上侧和下侧中至少有一侧设置有驱动电极对；第二致动部包括压电陶瓷基板，以压电陶瓷基板的厚度方向为垂直方向，所述的压电陶瓷基板的左侧和右侧中至少有一侧设置有驱动电极对，所述的第二致动部的压电陶瓷基板的固定端与第一致动部的压电陶瓷基板的自由端固定连接。第一致动部和第二致动部均采用板结构的宽度方向的横向振动模态进行驱动，使得扫描器制作时，光纤和致动器的频率匹配更容易，适配区间更广，有利于提升成品良品率以及制作效率，更容易提高成品的一致性。

技术领域

本实用新型涉及扫描显示技术领域，尤其涉及一种扫描致动器及光纤扫描器。

背景技术

扫描显示成像作为一种新兴的显示技术，可用于投影显示、近眼显示等多种显示场景。

扫描显示成像除了可由目前应用较广泛的数字微镜设备(Digital MicromirrorDevice，DMD)实现以外，还可由光纤扫描器所实现。

一种典型的光纤扫描器结构如图1所示，该光纤扫描器主要包括：采用快慢轴结构的扫描致动器，以及，用于扫描出光的光纤。固定于基座上的扫描致动器按照从后向前的方向依次包括慢轴、隔离部、快轴，一些光纤扫描器也可以不必具有隔离部，慢轴用于在第一方向(竖直方向，即图1中参考坐标系的Y轴方向)以相对较慢的频率振动，快轴用于在第二方向(水平方向，即图1中参考坐标系的X轴方向)以相对较快的频率振动，慢轴的振动通过隔离部累加在快轴上，或在不具有隔离部的实施例中慢轴的振动直接累加在快轴上，从而可带动光纤在第一方向及第二方向上进行二维扫动，实现二维格栅式扫描，投射出图像。

当光纤扫描器用于实现大屏显示或拼接显示时，通常需要数量众多的光纤扫描器同时工作，各光纤扫描器出射的图像在显示屏上相互拼接。这时候单个光纤扫描器的功耗的稍微增大都会对整体的功耗造成显著的增加，因此带来的设备成本、使用成本、散热需求等都明显上升。因而如何降低单个扫描器的功耗成为亟需解决的技术问题。

同时，扫描器是否易于制造、批量生产一致性如何、是否方便精确定位装配，也制约着成像质量。要想获得稳定的扫描范围、并精确操控扫描轨迹，需要光纤扫描器的扫描轨迹具有精确的一致性，任何安装结构的不牢固、位置误差都会使得致动器的振动变得不易控制或产生杂乱的振动分量。如何避免不受控或杂乱的振动分量也是是提高扫描质量的重要因素之一。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种扫描致动器及光纤扫描器，用以至少解决上述的因功耗上升所带来的技术问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型实施例第一方面提供了一种扫描致动器，包括依次连接的第一致动部和第二致动部，所述的第一致动部包括压电陶瓷基板，以压电陶瓷基板的前后两端分别为固定端和自由端，以压电陶瓷基板的厚度方向为水平方向，所述的压电陶瓷基板的上侧和下侧中至少有一侧设置有驱动电极对，所述的驱动电极对包括设置于压电陶瓷基板左表面的左电极层和设置于压电陶瓷基板右表面的右电极层，压电陶瓷基板位于驱动电极对之间的部分沿水平方向极化，

所述的第二致动部包括压电陶瓷基板，以压电陶瓷基板的前后两端分别为固定端和自由端，以压电陶瓷基板的厚度方向为垂直方向，所述的压电陶瓷基板的左侧和右侧中至少有一侧设置有驱动电极对，所述的驱动电极对包括设置于压电陶瓷基板上表面的上电极层和设置于压电陶瓷基板下表面的下电极层，压电陶瓷基板位于驱动电极对之间的部分沿垂直方向极化，

所述的第二致动部的压电陶瓷基板的固定端与第一致动部的压电陶瓷基板的自由端固定连接。

第一致动部和第二致动部均采用板结构的宽度方向的横向振动模态进行驱动，等效阻尼更大，响应带宽更宽，非线性作用更小，使得扫描器制作时，光纤和致动器的频率匹配更容易，适配区间更广，有利于提升成品良品率以及制作效率，更容易提高成品的一致性。