一种光纤扫描器抗震保护封装结构的制作方法

本技术涉及光纤扫描器封装，尤其涉及一种光纤扫描器抗震保护封装结构。

背景技术：

1、光纤扫描器是一种利用扫描致动器驱动光纤摆动从而出射一幅图案的显示技术，该技术所照射的图案的色彩锐利饱和、对比度高、亮度高，且结构体积非常小，其主要用在光纤扫描显示(fsd)技术和光纤扫描内窥镜(fse)技术中。格栅式光纤扫描器的致动器主要包括驱动致动器的自由端沿第一轴进行行扫描的快轴驱动部和驱动致动器的自由端沿第二轴进行帧扫描的慢轴驱动部。

2、当光纤扫描器受到外部剧烈冲击时，如跌落等情况时，瞬时加速导致悬臂梁自由端弯曲变形。在封装紧凑的应用场合，封装内壁空间有限，扫描器在受冲击弯曲时，自由端非常容易碰触内壁，造成光纤/致动器损伤。

3、因而，如何能够有效避免因外部剧烈冲击而导致的扫描器损伤，成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供一种光纤扫描器抗震保护封装结构，用以解决光纤扫描器受震易损伤或断裂的技术问题。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种光纤扫描器抗震保护封装结构，包括用于封装光纤扫描器的管状壳体，所述的光纤扫描器包括固定安装于管状壳体内的致动器和光纤，光纤以悬臂支撑的方式固定设置于致动器的自由端，致动器在驱动信号的驱动下其自由端沿第一方向振动以实现行扫描、同时其自由端沿第二方向振动以实现帧扫描，以第二方向为垂直方向，管状壳体内设置有分设于致动器自由端上方和下方的第一防撞构件和第二防撞构件，第一防撞构件和第二防撞构件均为通过形变吸能的缓冲构件，缓冲构件在垂直方向上的厚度被配置为不干涉致动器的正常工作，以保证光纤扫描器的正常扫描显示。具体的，缓冲构件的限位位置应距离正常扫描摆动范围留有一定安全间隙，进行避让。

3、由于帧扫描频率远低于行扫描频率，故致动器在第二方向的固有频率远低于其在第一方向的固有频率、第二方向等效刚度远低于第一方向，因而在受到外部冲击时，致动器响应该冲击的振幅主要表现在第二方向，通过设置两个缓冲构件来对致动器自由端在第二方向上的运动极限位置进行缓冲限位，通过弹性形变吸收致动器自由端的冲击能量，从而限制了致动器自由端的位移，同时避免了光纤扫描器与壳体的碰撞，在不增加封装体积的前提下解决了因外部冲击导致光纤扫描器受损的技术问题。

4、可选的，所述的缓冲构件为橡胶、乳胶、发泡胶、泡棉、epe、弹性片或压缩弹簧。

5、进一步优选的，为了进一步减小致动器与缓冲构件接触时的应力集中，缓冲构件与致动器的接触面为用于增大与致动器接触面积的斜面。

6、进一步优选的，缓冲构件与致动器的接触面外形根据致动器一阶弯曲模态的形状设计而成，缓冲构件与致动器的接触面与致动器一阶弯曲模态的外表面形状完全相同，在致动器弯曲到极限位置时，缓冲构件的表面轮廓与致动器重合。从而，尽可能增大接触面积，且防止致动器局部产生一阶弯曲模态外的形变，避免局部应力异常集中，在扫描器受到剧烈振动冲击时，使致动器碰撞缓冲构件时的应力均匀分布。

7、进一步优选的，所述的缓冲构件为弹性片，弹性片与致动器的接触面外形根据致动器一阶弯曲模态的形状设计而成，弹性片与致动器的接触面与致动器一阶弯曲模态的外表面形状完全相同，在致动器弯曲到极限位置时，缓冲构件的表面轮廓与致动器重合。弹性片沿致动器延伸方向的两端中的任意一端通过向管状壳体弯曲的连接部与管状壳体固定连接，通过弹性片的形变吸能对致动器进行缓冲限位；或弹性片通过压缩弹簧与管状壳体固定连接，通过压缩弹簧的形变吸能对致动器进行缓冲限位。

8、本实用新型实施例中的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

9、本实用新型通过设置两个缓冲构件来对致动器自由端在第二方向上的运动极限位置进行缓冲限位，通过弹性形变吸收致动器自由端的冲击能量，从而限制了致动器自由端的位移，同时避免了致动器与壳体的碰撞，在不增加封装体积的前提下解决了因外部冲击导致光纤扫描器受损的技术问题。

技术特征：

1.一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，包括用于封装光纤扫描器的管状壳体，所述的光纤扫描器包括固定安装于管状壳体内的致动器和光纤，光纤以悬臂支撑的方式固定设置于致动器的自由端，致动器在驱动信号的驱动下其自由端沿第一方向振动以实现行扫描、同时其自由端沿第二方向振动以实现帧扫描，以第二方向为垂直方向，管状壳体内设置有分设于致动器自由端上方和下方的第一防撞构件和第二防撞构件，第一防撞构件和第二防撞构件均为通过形变吸能的缓冲构件，缓冲构件在垂直方向上的厚度被配置为不干涉致动器的正常工作。

2.如权利要求1所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，所述的缓冲构件为橡胶、乳胶、发泡胶、泡棉、epe、弹性片或压缩弹簧。

3.如权利要求1或2所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，缓冲构件与致动器的接触面为用于增大与致动器接触面积的斜面。

4.如权利要求3所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，缓冲构件与致动器的接触面外形根据致动器一阶弯曲模态的形状设计而成，缓冲构件与致动器的接触面与致动器一阶弯曲模态的外表面形状完全相同，在致动器弯曲到极限位置时，缓冲构件的表面轮廓与致动器重合。

5.如权利要求3所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，所述的缓冲构件为弹性片，弹性片沿致动器延伸方向的两端中的任意一端通过向管状壳体弯曲的连接部与管状壳体固定连接，通过弹性片的形变吸能对致动器进行缓冲限位。

6.如权利要求4所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，所述的缓冲构件为弹性片，弹性片沿致动器延伸方向的两端中的任意一端通过向管状壳体弯曲的连接部与管状壳体固定连接，通过弹性片的形变吸能对致动器进行缓冲限位。

7.如权利要求3所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，所述的缓冲构件为弹性片，弹性片通过压缩弹簧与管状壳体固定连接，通过压缩弹簧的形变吸能对致动器进行缓冲限位。

8.如权利要求4所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，所述的缓冲构件为弹性片，弹性片通过压缩弹簧与管状壳体固定连接，通过压缩弹簧的形变吸能对致动器进行缓冲限位。

9.如权利要求1所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，所述的致动器为压电陶瓷致动器。

10.如权利要求1所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，管状壳体的出光端安装有成像镜头。

11.如权利要求1所述的一种光纤扫描器抗震保护封装结构，其特征在于，光纤的进光端连接光源，致动器通过线路连接驱动器件。

技术总结
本技术公开了一种光纤扫描器抗震保护封装结构，包括用于封装光纤扫描器的管状壳体，所述的光纤扫描器包括固定安装于管状壳体内的致动器和光纤，管状壳体内设置有分设于致动器自由端上方和下方的第一防撞构件和第二防撞构件，第一防撞构件和第二防撞构件均为通过形变吸能的缓冲构件。本技术通过设置两个缓冲构件来对致动器自由端在第二方向上的运动极限位置进行缓冲限位，通过弹性形变吸收致动器自由端的冲击能量，从而限制了致动器自由端的位移，同时避免了致动器与壳体的碰撞，在不增加封装体积的前提下解决了因外部冲击导致光纤扫描器受损的技术问题。

技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：成都理想境界科技有限公司
技术研发日：20230414
技术公布日：2024/2/8