[发明专利]一种压电驱动器、光纤扫描模组和投影设备

说明书

本发明公开了一种光纤扫描模组和投影设备，所述压电驱动器，包括压电本体和电极，所述压电本体为极化后的压电材料，部分电极或全部电极与压电本体分离设置，且与压电本体分离设置的电极以可移动的方式设置在压电本体周围。本发明的压电驱动器的部分电极或全部电极与压电本体分离设置，且与压电本体分离设置的电极以可移动的方式设置在压电本体周围，使得可以通过分离电极实现驱动力方向的改变，实现扫描器响应的补偿、灵活方便，提升成像质量，另外还可以实现一对电极实现多维扫描。

技术领域

本发明涉及光学成像领域，尤其涉及一种压电驱动器、光纤扫描模组和投影设备。

背景技术

光纤扫描投影成像系统利用驱动器带动光纤高速振动，配合激光调制算法，实现图像信息的显示。另外，现有压电类驱动器，电极通过印刷等方式紧紧依附在压电陶瓷(或其他压电类材料)上，随着驱动器本体一起运动，其电场方向完全固定，因而施力方向固定，若要实现二维扫描，至少需要两个方向的施力，即至少需要2对电极。

另外光纤扫描器为了实现最大幅度的振动，光纤一般设置为工作在共振模式，而共振状态下光纤的扫描特性复杂，由于振动的非线性效应、光纤对称性、扫描器安装的对称性、稳定性等因素，导致光纤在共振区内振动幅度较大时，快轴的扫描轨迹不再是理想的水平的直线，而是倾斜的直线、甚至是椭圆。根据文献：High performance open loopcontrol of scanning with a small cylindrical cantilever beam，Journal of Soundand Vibration 330(2011)1762–1771的研究结果显示：由于施力方向和受迫振动悬臂梁的本征轴之间无法精确重合，将引起非激励平面的响应，影响成像效果。理想状态下，均匀分布、完美圆形截面光纤的沿半径各方向的振动性能应该是无限接近的，而实际上，由于加工制作、重力等不可避免的因素，导致光纤并非完美对称的，使得本征轴略有偏移，而在扫描器制作过程中，这种偏移的程度无法通过安装进行精确对准调整，因此会产生非激励平面的响应，非激励平面的响应引起的倾斜直线、椭圆将严重影响成像质量，该问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种压电驱动器、光纤扫描模组和投影设备，解决现有压电驱动器因电场方向固定而无法通过改变施力方向进行扫描轨迹偏差校正的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种压电驱动器，包括压电本体和电极，所述压电本体为极化后的压电材料，部分电极或全部电极与压电本体分离设置，且与压电本体分离设置的电极以可移动的方式设置在压电本体周围。

优选的，所述压电本体为压电管，所述电极包括内电极和外电极，内电极依附在压电管内侧，至少一对外电极与压电管分离。

优选的，所述压电驱动器还包括用于封装所述压电管的壳体，与压电管分离的外电极设置在所述壳体内侧；所述壳体可转动，或所述与压电管分离的外电极以可滑动的方式设置于所述壳体内侧。

优选的，所述与压电管分离的外电极以可滑动的方式设置于所述壳体内侧的设置方式包括：在所壳体内壁上设置用于安装外电极的导轨，在导轨上对称设置所述至少一对可沿导轨滑动的外电极。

优选的，所述压电驱动器包括两对外电极，一对外电极与压电管分离，一对外电极与压电管固定。

优选的，所述压电驱动器只有一对外电极且该对外电极与压电管分离。

优选的，所述压电管为圆柱形压电管或方棒型压电管。

优选的，当所述压电管为圆柱形压电管时，所述与压电管分离的外电极是与压电管同心的弧形电极。

优选的，所述弧形电极的长度与扫描器有效长度一致。

优选的，所述压电本体为压电管，所述电极包括内电极和外电极，外电极依附在压电管外侧，至少一对内电极与压电管分离。