CN113050271A - 扫描致动器、光纤扫描器及扫描显示模组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种扫描致动器、光纤扫描器及扫描显示模组，其中，扫描致动器包括：第一致动部及第二致动部，第一致动包括第一致动单元、第一转动部及基座，第一致动单元固定于基座上，并与第一转动部相接；第二致动部包括第二致动单元及第二转动部，第二致动单元与第二转动部相接；第二致动单元连接于第一转动部上，使得第二致动部与第一致动部相接；致动状态下，第一致动部带动第二致动部整体在第一方向上摆动；第二致动部在第二方向上摆动。本申请实施例中扫描致动器能够提供更大的驱动力，并可以减小两个扫描轴之间的耦合作用，在需要大致动力和/或大尺寸扫描显示的场景下，更具优势。

Description

扫描致动器、光纤扫描器及扫描显示模组

技术领域

本申请涉及扫描显示技术领域，具体涉及一种扫描致动器、光纤扫描器及扫描显示模组。

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。

一种较为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，其中，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，从而可带动光纤在第一方向及第二方向上进行二维扫动，实现二维扫描，投射出图像。

在一些实际应用场景中，对扫描致动器快轴的致动力、振幅的要求较高，现有的上述扫描致动器的结构对致动力、振幅的提升存在一定程度的局限性。

发明内容

本申请的目的在于提供一种扫描致动器、光纤扫描器及扫描显示模组，用以解决现有扫描致动器的致动力及振幅局限性较大的问题。

本申请实施例提供一种扫描致动器，至少包括：第一致动部及第二致动部，其中，

所述第一致动包括第一致动单元、第一转动部及基座，所述第一致动单元固定于所述基座上，并与所述第一转动部相接；

所述第二致动部包括第二致动单元及第二转动部，所述第二致动单元与所述第二转动部相接；

所述第二致动单元连接于所述第一转动部上，使得所述第二致动部与所述第一致动部相接；

致动状态下，所述第一转动部在所述第一致动单元的致动作用下，以第一频率基于第一转动中心在第一方向上进行设定角度范围内的摆动，带动所述第二致动部整体在第一方向上位移；所述第二转动部在所述第二致动单元的致动作用下，以第二频率基于第二转动中心在第二方向上进行设定角度范围内的摆动。

可选地，所述扫描致动器还包括：悬臂梁，所述悬臂梁沿其轴向具有设定长度，一端固定连接于所述第二摆动部上；

致动状态下，所述悬臂梁在所述第一致动部及所述第二致动部的共同致动作用下，基于所述第一方向及所述第二方向进行二维振动。

可选地，所述第一致动单元呈柱体结构，一端固定于所述基座上，另一端与所述第一转动部朝向所述基座的表面相接；

致动状态下，所述第一致动单元以所述第一频率沿自身轴向进行伸缩致动，推动所述第一转动部以所述第一频率基于所述第一转动中心在设定角度范围内摆动。

可选地，所述第一致动单元的数量为至少两个；

所述至少两个第一致动单元分别设于所述基座同一表面上两个在所述第一方向上相对的区域中，所述第一转动部朝向所述基座的表面分别与各所述第一致动单元连接。

可选地，设于所述相对的区域中的所述第一致动单元在致动时的伸缩状态相反。

可选地，所述第一转动部一端可转动连接于所述基座上，该可转动连接处作为所述第一转动部的转动中心；

所述第一致动单元的数量为至少一个，与所述可转动连接处在所述第一方向上相距设定距离。

可选地，所述第一转动部铰接于所述基座上。

可选地，所述第二致动单元呈柱体结构，一端固定于所述第一转动部上，另一端与所述第二转动部朝向所述第一转动部的表面相接；

致动状态下，所述第二致动单元以第二频率沿自身轴向进行伸缩致动，推动所述第二转动部以所述第二频率绕所述第二转动中心在设定角度范围内转动。

可选地，所述第二致动单元的数量为至少两个；

所述至少两个第二致动单元分别设于所述第一转动部同一表面上两个在所述第二方向上相对的区域中，所述第二转动部朝向所述第一转动部的表面分别与各所述第二致动单元连接。

可选地，设于所述相对的区域中的所述第二致动单元在致动时的伸缩状态相反。

可选地，所述第二转动部一端可转动连接于所述第一转动部上，该可转动连接处作为所述第二转动部的转动中心；

所述第二致动单元的数量为至少一个，与所述可转动连接处在所述第二方向上相距设定距离。

可选地，所述第二转动部铰接于所述第一转动部上。

可选地，所述悬臂梁沿其轴向设有用以安装光纤的贯穿通道。

可选地，所述第一致动部及所述第二致动部上与所述悬臂梁的所述贯穿通道相对应的位置设有通孔，用以安装光纤。

本申请实施例中还提供一种光纤扫描器，包括前述的扫描致动器以及光纤，所述光纤安装于所述扫描致动器上，并延伸形成光纤悬臂，在致动状态下，所述光纤悬臂的自由端基于所述扫描致动器的致动作用，按照设定轨迹扫动。

本申请实施例中还提供一种扫描显示模组，至少包括前述的光纤扫描器，光源以及控制电路；

在所述控制电路的控制下，所述光源输出图像光并由所述光纤扫描器进行扫描显示。

采用本申请实施例中的技术方案可以实现以下技术效果：

不同于现有的第一致动部、第二致动部共轴结构的扫描致动器而言，本申请中扫描致动器的两个致动部均不进行弯曲振动，而是通过致动单元的伸缩振动，使得各致动部中的转动部在一定角度范围内进行设定频率的周期性摆动，也即，第一致动部中的第一转动部以第一频率带动第二致动部在第一方向上摆动，而第二致动部中的第二转动部又可在第二方向以第二频率摆动，从而扫描致动器便可以实现二维致动。一方面，相较于弯曲振动，通过伸缩致动实现设定角度摆动的第一致动部/第二致动部可以提供更大的驱动力，振幅也更显著，在需要大致动力和/或大尺寸扫描显示的场景下，更具优势。另一方面，采用摆动的方式使得在致动状态下第一致动部和第二致动部之间振动的耦合作用较小，当用作光纤扫描器时，对扫描轨迹的影响也更小。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请的技术方案而了解。本申请的目的和其它优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是现有技术中一种示例性的光纤扫描器的结构示意图；

图2a是本申请实施例提供的一种说明性扫描显示模组的结构示意图；

图2b是图2a所示的说明性扫描显示模组中的光纤扫描器的结构示意图；

图3是图2b所示的光纤扫描器中压电陶瓷管的致动原理示意图；

图4a是本申请实施例提供的第一种扫描致动器40的结构示意图；

图4b是图4a所示的扫描致动器在视角位于X轴方向的示意图；

图5是第二致动单元421的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的第二种扫描致动器60中第一致动部610的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的第三种扫描致动器70的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的多个致动单元821的分布示意图；

图9是本申请实施例提供的一种光纤扫描器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

说明性扫描显示模组

如图2a所示，为一种说明性的扫描显示模组，其中主要包括：

处理器100、激光器组110、光纤扫描器120、传输光纤130、光源调制电路140、扫描驱动电路150及合束单元160。其中，

处理器100可以为图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)或者其它具有控制功能、图像处理功能的芯片或电路，这里并不进行具体限定。

工作时，处理器100可根据待显示的图像数据控制光源调制电路140对激光器组110进行调制，激光器组110中包含多个单色激光器，分别发出不同颜色的光束。从图1中可见，激光器组中具体可采用红(Red，R)、绿(Green，G)、蓝(Blue，B)三色激光器。激光器组110中各激光器发出的光束经由合束单元160合束为一束激光并耦入至传输光纤130中。

处理器100还可控制扫描驱动电路150驱动光纤扫描器120中的光纤扫描器进行扫动，从而将传输光纤130中传输的光束扫描输出。

由光纤扫描器120扫描输出的光束作用于介质表面上某一像素点位置，并在该像素点位置上形成光斑，便实现了对该像素点位置的扫描。实际扫描过程中，传输光纤130输出的光束将按照设定的扫描轨迹，在每个像素点位置形成具有相应图像信息(如：颜色、灰度或亮度)的光斑。在一帧的时间里，光束以足够高的速度遍历每一像素点位置完成一帧图像的扫描，由于人眼观察事物存在“视觉残留”的特点，故人眼便无法察觉光束在每一像素点位置上的移动，而是看见一帧完整的图像。

继续参考图2b，为光纤扫描器120的具体结构，其中包括：扫描致动器121、光纤悬臂122、镜组123、扫描器封装壳124以及固定件125。扫描致动器121通过固定件125固定于扫描器封装壳124中，传输光纤130在扫描致动器121的前端延伸形成光纤悬臂122(也可称为扫描光纤)，工作时，扫描致动器121在扫描驱动信号的驱动下，其慢轴121a(也称第一致动部)沿竖直方向(该竖直方向平行于图2a、2b中参考坐标系内的Y轴，在本申请中，该竖直方向也可称为第一方向)振动，其快轴121b(也称第二致动部)沿水平方向(该水平方向平行于图2a、2b中参考坐标系内的X轴，在本申请中，该水平方向也可称为第二方向)振动，受扫描致动器121带动，光纤悬臂122的前端按预设轨迹进行二维扫动并出射光束，出射的光束便可透过镜组123实现扫描成像。一般性地，可将扫描致动器121及光纤悬臂122所构成的结构称为：光纤扫描器。所说的第一方向和第二方向互为正交关系。

需要说明的是，在本申请实施例中，所使用的“后端”、“前端”的描述方式，通常是按照光束传输的方向确定的，也即，从前至后的方向与光束传输的方向一致，所述的扫描致动器的后端，是指扫描致动器用作固定的一端；所述的扫描致动器的前端，是指扫描致动器上与后端相对的另一端，在部分实施例中，也可称为自由端，是扫描致动器上形变和振幅最显著的部位。另外，光纤悬臂的出光端，也可以称为光纤悬臂的前端，或，光纤悬臂的自由端。当然，此处有关自由端、前端或者后端等概念的定义和解释，同样适用于本申请其他实施例中的扫描致动器、光纤悬臂或其他结构。但应注意的是，在本申请的后续实施例中，对于某些不具备上述的“前”、“后”概念的结构，将直接使用“固定端”、“自由端”等描述，当然，这样的描述仅为了便于本领域技术人员准确、直观地理解，而并不应认为是对本申请的限定。

上述说明性扫描显示模组仅是为了便于理解本申请后续方案给出的一种示例性的内容，在实际应用中，扫描显示模组内的具体架构以及各个单元模块的结构并不限制于图2a及图2b所示，可能会发生变化，如：光源调制电路140、扫描驱动电路150可以合并为处理电路；又如：处理器100可以独立于扫描显示模组之外，而不是作为扫描显示模组中的一个构成单元；还例如：光纤扫描器120中扫描致动器121通过基座进行固定，而非图2b中通过固定件125进行固定等等，对于不同的变化形式，这里不再一一赘述。也就是说，上述的示例性内容并不应理解为对本申请的限定。

现在参考图3，示出了扫描致动器121中慢轴121a或快轴121b的致动方式，其中，慢轴121a或快轴121b均为压电陶瓷管，图3中展示出压电陶瓷管一部分管壁的轴向截面，具体而言，管壁基体21由压电陶瓷材料构成，在管壁基体21的内外表面，分别布设有电极22，当电极22通电时管壁基体21产生压电效应，自身发生弯曲形变，通过周期性调节电极22所形成的电势差，将使得管壁基体21产生周期性弯曲形变，通过设置电极的位置，便可以实现慢轴121a产生第一方向的弯曲振动，快轴121b产生第二方向的弯曲振动。

但上述的振动方式所产生的振幅及致动力偏小，并不能较好的适用于某些对振动、致动力要求较高的应用场景，因此，本申请实施例中提供相应的扫描致动器，相对于现有快慢轴共轴结构的扫描致动器而言，可提供更强的致动力以及更大的致动幅度。

对于现有的快慢轴共轴结构的扫描致动器来说，除了上述快轴的致动力及振动幅度的局限性以外，慢轴在致动状态下在第一方向上以一定频率进行振动，所产生的第一方向的振动将部分传递至快轴上靠近慢轴的部分，造成快轴自身所产生的第二方向的振动受到第一方向振动的干扰。相应地，当快轴在致动状态下时，其产生的第二方向上的振动也会传递给慢轴上靠近快轴的部分，对慢轴自身所产生的第一方向的振动造成干扰。快慢轴这样的振动干扰耦合(也可称作是快慢轴之间的耦合作用)将导致扫描致动器整体的扫描轨迹出现变形、难以控制等问题。

为此，在本申请的后续实施例中，提供相应地扫描致动器及光纤扫描器，以在一定程度减弱甚至避免上述问题。

扫描致动器

参考图4a及4b，本实施例中提供一种扫描致动器40，至少包括：第一致动部410及第二致动部420。其中：

第一致动部410包括第一致动单元411、第一转动部413以及基座415。第一致动单元411的数量为两个，两个第一致动单元411沿Y轴方向相对设置于基座415的同一侧表面上。当然，两个第一致动单元411实际上可看作分别设置在Y轴方向相对的两个区域中，两个相对区域的设置方式具体可以参考图8所对应的实施例内容，在此不过多赘述。两个第一致动单元411均采用柱体结构，任意一个第一致动单元411的一端固定于基座415的表面，并可以在柱轴方向进行伸缩致动，另一端与第一转动部413相接。第一致动单元411可以为第一转动部413提供致动力。一般性地，第一致动单元411的柱轴方向平行于Z轴。本实施例中，第一转动部413为矩形片状，朝向基座415的表面同时与两个第一致动单元411固定连接。在本申请的不同实施方式中，第一致动单元411还可以为方柱形或圆柱形。

第二致动部420的结构与第一致动部410的结构类似，包括第二致动单元421以及第二转动部423。第二致动单元421的数量同样也为两个，两个第二致动单元421沿X轴方向相对设置于第一转动部413上Z轴方向的外表面。相似地，两个第二致动单元421可看作分别设置在X轴方向相对的两个区域中，两个相对区域的设置方式具体可以参考图8所对应的实施例内容，在此便不过多赘述。两个第二致动单元421的结构和连接方式与第一致动单元411相类似，即，第二致动单元421均为柱体结构，一端固定于第一转动部413的表面，并可以在柱轴方向进行伸缩致动，另一端与第二转动部423相接。该第二致动单元421可以为第二转动部423提供致动力。一般性地，第二致动单元421的柱轴方向平行于Z轴。在本申请的不同实施方式中，第二致动单元421可以为方柱形或圆柱形。

扫描致动器40处于工作状态时，对于第一致动部410而言，两个第一致动单元411分别以设定频率(该频率也可称为第一频率)、设定振幅(该振幅也可称为第一振幅)在Z轴方向上交错进行伸缩振动，也就是说，当其中一个第一致动单元411进行“伸”动作时，另一个第一致动单元411进行“缩”动作。第一转动部413受到两个第一致动单元411的致动作用，以第一转动部413的中段位置E区域(图4b中灰色部分)为摆动中心，进行第一频率的翘板式摆动，从而带动第二致动部420整体在Y轴方向上摆动。

对于第二致动部420而言，两个第二致动单元421分别以设定频率(该频率也可称为第二频率)、设定振幅(该振幅也可称为第二振幅)在Z轴方向上交错进行伸缩振动，第二转动部423受到两个第二致动单元421的致动作用，以第二转动部423的中段位置为摆动中心，进行第二频率的翘板式摆动，从而第二转动部423可以实现在X方向上摆动。

第一致动部410、第二致动部420分别进行第一方向、第二方向的摆动，扫描致动器40便可以实现二维致动。

通常，第一频率小于第二频率，第一振幅与第二振幅可以相同也可不同，具体将视实际应用需要而定。第一转动部413、423的摆动角度分别与第一致动单元411、421的振幅相关(呈正比或正相关的关系)。

在本实施例中，第二转动部423、第一转动部413及基座415的相应位置设置有通孔(图4a中仅示出了第二转动部423上设置的通孔34)，以便扫描致动器40用作光纤扫描器时安装光纤。

在一种实施例中，第一致动部410的第一致动单元411以及第二致动部420的第二致动单元421，均采用堆叠式压电材料结构，这里仅以第二致动单元421为例进行具体说明。具体可参考图5，第二致动单元421中包括沿伸缩方向(Z轴方向)相互堆叠的多个压电材料片455，每一压电材料片455沿伸缩方向的两面分别布设有电极466(分为正电极及负电极)。在实际应用时，堆叠的不同压电材料片455的电极466之间可以相互绝缘，具体可通过诸如绝缘膜层实现，这里并不作具体限制。在第二致动单元421两侧，还设置有导通电极477，两侧的导通电极477分别用于连接各压电材料片455两面的正负电极，并与相反极性的电极保持绝缘接触。采用堆叠式压电片的结构作为致动单元，该致动单元的驱动电压小，相对于如图1所示的致动结构中的轴体弯曲形变的致动方式而言，堆叠式致动结构的带载能力更强，并且具有良好的直线性，当用作光纤扫描器时，更容易进行扫描轨迹控制，且更适于大摆幅、大致动力的应用场景。

此外，第一致动单元411并不一定总是凸出于基座415的表面，第二致动单元421也并不一定总是凸出于第一转动部413的表面。在某些实施方式中，基座415与第一致动单元411对应的位置，以及，第一转动部413上与421对应的位置均设有槽、孔、凹坑等结构，使得第一致动单元411、421可以容纳于其中，在第一致动单元411、421不进行致动时，第一致动单元411、421的外侧端面与基座425、第一转动部413的表面平齐。

在本实施例中，基座415与第一致动单元411之间、第一致动单元411与第一转动部413之间、第一转动部413与第二致动单元421之间、第二致动单元421与第二转动部423之间可以采用诸如粘接、焊接(如：激光焊接)等方式实现，当然，也可以采用一体成型的方式制成。在此并不进行具体限定。

对于本实施例中的上述扫描致动器而言，不同于目前快慢轴进行弯曲振动的方式，第一致动部410及第二致动部420均不进行弯曲振动，而是通过致动单元的伸缩振动，使得各致动部中的转动部在一定角度范围内进行设定频率的周期性摆动，也即，第一致动部410中的第一转动部413以第一频率带动第二致动部420在Y轴方向上摆动，而第二致动部420中的第二转动部423又可在X轴方向以第二频率摆动，从而扫描致动器便可以实现二维致动。一方面，相较于弯曲振动，通过伸缩致动实现设定角度摆动的第一致动部/第二致动部可以提供更大的驱动力，振幅也更显著，在需要大致动力和/或大尺寸扫描显示的场景下，更具优势。另一方面，采用摆动的方式使得在致动状态下第一致动部410和第二致动部420之间振动的耦合作用较小，当用作光纤扫描器时，对扫描轨迹的影响也更小。

上述实施例中的第一致动部410和/或第二致动部420还可以采用另一种结构。这里仅以第一致动部进行举例说明，参考图6，为第一致动部610的具体结构，其中包括致动单元611、转动部613以及基座615。与前述实施例中的区别在于，转动部613一侧以活动固定的方式连接于基座615上，与致动单元611连接的位置靠近与固定侧相对的另一侧。处于致动状态时，致动单元611以第一频率、第一振幅沿Z轴方向进行伸缩振动，转动部613受到致动单元611的致动作用，以活动固定处作为转动中心，按照致动单元611的振动频率在一定角度范围内摆动，同样可以实现前述实施例中第一致动部410的致动作用。在本实施例中，转动部613与基座615的连接方式可以采用铰接。对于第二致动部的类似结构，可以参考针对第一致动部的上述内容，这里便不再过多赘述。

参考图7，本申请另提供一种扫描致动器70。至少包括：第一致动部710、第二致动部720及悬臂梁730。

第一致动部710中进一步包括：第一致动单元711、第一转动部713以及基座715，第二致动部720中进一步包括：第一致动单元721及第二转动部723。关于扫描致动器70中各部件的结构、连接关系、致动方式等可参考前述实施例，这里不进行过多说明。

悬臂梁730在本实施例中为圆管结构，在其他实施方式中也可以为方管、方/圆棒(柱)或片状结构，或者是其他长度轴方向具有设定长度的结构，具体将视实际应用需要而定。悬臂梁730自身并不发生自主振动，当扫描致动器70用作光纤扫描器时，相应的光纤可以安装设置于悬臂梁730上，进而，第一致动部710和第二致动部720的致动作用通过悬臂梁730传递至光纤，使得光纤能够充分利用致动作用进行扫描。悬臂梁730的固定端与转动部723中段部分的侧表面相接，且悬臂梁730的长度轴平行于Z轴。

悬臂梁730整体可以采用刚性材料制成，也可以采用具有一定柔性的材料制成，本领域技术人员容易理解，刚性材料不易发生形变，而柔性材料在受到第一致动部710和第二致动部720的致动作用下时，可以产生一定幅度的形变，当扫描致动器用作光纤扫描器时，相对于刚性材料的悬臂梁730，柔性材料制成的悬臂梁730可使得光纤能够获得更大的摆幅。

在本实施例中，悬臂梁730沿其轴心设有贯穿通道734，以便扫描致动器70用作光纤扫描器时安装光纤。在另一些实施例方式中，悬臂梁730可以不设置贯穿通道734，光纤可以贴附在悬臂梁730的外壁。当然，具体采用何种方式将根据实际应用的需要而定，这里并不进行具体限制。

在本实施例中，第一致动部710、第二致动部720和悬臂梁730之间可以采用诸如粘接、焊接(如：激光焊接)等方式实现，也可以采用一体成型的方式制成。在此并不进行具体限定。

一般性地，当扫描致动器70处于非致动状态下时，悬臂梁730的长度轴通常可保持水平，或，与水平方向之间的角度关系在预设值之内(这里的水平或水平方向，可认为是在图7所示的参考坐标系中，平行于XZ平面的方向)，这是因为，悬臂梁730的长度轴方向过于偏离水平方向，则扫描致动器70用作光纤扫描器时，会造成光路偏斜，也会对扫描输出的光线的扫描轨迹产生影响。

这里需要说明的是，对于前述的各实施例而言，无论是否具有悬臂梁，第一致动部和/或第二致动部中都可以采用更多个致动单元。在此以第二致动部为例进行说明，本领域技术人员容易理解，第一致动部中致动单元的设置方式可以适应性地参考以下内容。具体地，如图8所示，示出了第二致动部采用4个致动单元的情形，也即，4个致动单元821分别设置在第一致动部的转动部813的同一表面上的两个区域中(即区域84和区域85)。区域84和区域85在转动部813同一表面并且在X轴方向上相对设置，且设置于区域84和区域85中的致动单元821在致动时的致动状态相反，也就是说，若区域84中的各致动单元821均处于“伸”状态，则区域85中的各致动单元821均处于“缩”状态。

图8中示出了致动单元821以对称的数量、对称的位置分别设置于两个区域中的情形，在实际应用时的一些实施方式中，致动单元821还可以按照数量不对称的方式设置在两个区域中，如：区域84中设置一个致动单元821，而区域85中设置3个致动单元821。在实际应用时的另一些实施方式中，致动单元821还可以按照数量对称但位置不对称的方式设置于两个区域中，如：区域84和区域85中分别设置有2个致动单元821，但区域84中的致动单元821以平行于X轴的方向排列设置，区域85中的致动单元821以平行于Y轴的方向排列设置。

如图8所示的有关致动单元821的设置方式，同样适于数量更多的致动单元的情形，这里便不再过多赘述。

当然，本领域技术人员容易理解，当采用多个致动单元时，各致动单元所设置的位置、数量等将与转动部相应配合，使得多个致动单元能够共同驱动致动部。并且，转动部与多个致动单元相接触的侧面应具有足够的长度及宽度，如，转动部采用矩形片状的结构，而不是前述实施例中条形片状的结构。相较前述1～2个致动单元的情形来说，采用多个致动单元可以提供更强的致动力。当然，具体在实际应用中采用何种方式，可根据实际应用的需要来确定，这里并不进行具体限制。

这里需要说明的是，本申请各实施例所对应的附图仅是为了便于直观展示结构细节，其中所示出的尺寸大小及比例并不构成对本申请方案的限制，在实际应用时，具体结构的尺寸、比例等将根据实际应用的需要而定。

上述各实施例中的扫描致动器均可以实现二维扫描，对于本申请以上各实施例中的扫描致动器而言，致动部的结构不同于现有的共轴结构，无论对于第一致动部还是第二致动部，其致动方式均不同于现有共轴结构的扫描致动器中快慢轴自身通过弯曲振动的方式实现致动，本申请实施例中扫描致动器的各致动部均通过堆叠式致动单元实现摆动，此种致动方式可以提供更强的致动力，以及更大幅度的摆渡，更适用于对致动力、扫描尺寸要求较高的应用场景，并且，本申请扫描致动器中的慢轴、快轴由于不采用共轴的结构，因此可以有效降低彼此间振动的耦合作用，扫描轨迹更稳定。

光纤扫描器

如图9所示，示出了一种光纤扫描器90的结构，该光纤扫描器90以前述图7所示的扫描致动器70的形态为例。其中，该光纤扫描器90包括第一致动部910、第二致动部920、悬臂梁930和光纤500，第一致动部进一步包括：第一致动单元911、第一转动部913及基座915；第二致动部920进一步包括：第二致动单元921及第二转动部923；关于第一致动部910、第二致动部920、悬臂梁930之间的连接关系、具体结构、致动方式等可参考前述实施例，这里不进行过多说明。

光纤扫描器90的悬臂梁930轴心位置设有贯穿通道，相应地，第一致动部910中的转动部913及第二致动部920中的转动部923上对应的位置也都设置有通孔(图9中并未示出)，光纤500通过通孔以及悬臂梁930的贯穿通道，实现安装设置，并在悬臂梁930的前端延伸形成悬臂式结构(即，光纤悬臂)。当光纤扫描器工作时，第一致动部910通过其中的第一致动单元911推动第一转动部913以第一频率进行Y轴方向的摆动，带动第二致动部920、悬臂梁930在Y轴方向上振动；第二致动部920的第二转动部923在第二致动单元921的致动作用下以第二频率在X轴方向上进行摆动，从而带动悬臂梁930在X轴方向上摆动，通过控制第一致动部910及第二致动部920的致动幅度、致动频率、致动力、致动时序等，便可带动光纤500按照设定的扫描轨迹进行二维扫描。

在实际应用时，光纤扫描器90还可以包括封装壳、相应的固定件等。当然，对于前述其他实施例中的扫描致动器而言，同样也可以制成相应的光纤扫描器，这里便不再一一展开描述。

扫描显示模组

前述的扫描致动器可配合诸如光源、控制电路等构成相应的扫描显示模组，在控制电路的作用下，光源输出图像管并由光纤扫描器进行扫描显示。具体可参考前述图2a、2b所对应的实施例，这里不再过多赘述。

在本公开的各种实施方式中所使用的表述“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可修饰各种部件而与顺序和/或重要性无关，但是这些表述不限制相应部件。以上表述仅配置为将元件与其它元件区分开的目的。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

本申请的上述方案可以进行以下概括：

A1、一种扫描致动器，其特征在于，至少包括：第一致动部及第二致动部，其中，

所述第一致动包括第一致动单元、第一转动部及基座，所述第一致动单元固定于所述基座上，并与所述第一转动部相接；

所述第二致动部包括第二致动单元及第二转动部，所述第二致动单元与所述第二转动部相接；

所述第二致动单元连接于所述第一转动部上，使得所述第二致动部与所述第一致动部相接；

致动状态下，所述第一转动部在所述第一致动单元的致动作用下，以第一频率基于第一转动中心在第一方向上进行设定角度范围内的摆动，带动所述第二致动部整体在第一方向上位移；所述第二转动部在所述第二致动单元的致动作用下，以第二频率基于第二转动中心在第二方向上进行设定角度范围内的摆动。

A2、如A1项所述的扫描致动器，其特征在于，所述扫描致动器还包括：悬臂梁，所述悬臂梁沿其轴向具有设定长度，一端固定连接于所述第二摆动部上；

致动状态下，所述悬臂梁在所述第一致动部及所述第二致动部的共同致动作用下，基于所述第一方向及所述第二方向进行二维振动。

A3、如A1或A2项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一致动单元呈柱体结构，一端固定于所述基座上，另一端与所述第一转动部朝向所述基座的表面相接；

致动状态下，所述第一致动单元以所述第一频率沿自身轴向进行伸缩致动，推动所述第一转动部以所述第一频率基于所述第一转动中心在设定角度范围内摆动。

A4、如A3项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一致动单元的数量为至少两个；

所述至少两个第一致动单元分别设于所述基座同一表面上两个在所述第一方向上相对的区域中，所述第一转动部朝向所述基座的表面分别与各所述第一致动单元连接。

A5、如A4项所述的扫描致动器，其特征在于，设于所述相对的区域中的所述第一致动单元在致动时的伸缩状态相反。

A6、如A3项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一转动部一端可转动连接于所述基座上，该可转动连接处作为所述第一转动部的转动中心；

所述第一致动单元的数量为至少一个，与所述可转动连接处在所述第一方向上相距设定距离。

A7、如A6项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一转动部铰接于所述基座上。

A8、如A1或A2项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第二致动单元呈柱体结构，一端固定于所述第一转动部上，另一端与所述第二转动部朝向所述第一转动部的表面相接；

致动状态下，所述第二致动单元以第二频率沿自身轴向进行伸缩致动，推动所述第二转动部以所述第二频率绕所述第二转动中心在设定角度范围内转动。

A9、如A8项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第二致动单元的数量为至少两个；

所述至少两个第二致动单元分别设于所述第一转动部同一表面上两个在所述第二方向上相对的区域中，所述第二转动部朝向所述第一转动部的表面分别与各所述第二致动单元连接。

A10、如A9项所述的扫描致动器，其特征在于，设于所述相对的区域中的所述第二致动单元在致动时的伸缩状态相反。

A11、如A8项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第二转动部一端可转动连接于所述第一转动部上，该可转动连接处作为所述第二转动部的转动中心；

所述第二致动单元的数量为至少一个，与所述可转动连接处在所述第二方向上相距设定距离。

A12、如A11项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第二转动部铰接于所述第一转动部上。

A13、如A2项所述的扫描致动器，其特征在于，所述悬臂梁沿其轴向设有用以安装光纤的贯穿通道。

A14、如A13项所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一致动部及所述第二致动部上与所述悬臂梁的所述贯穿通道相对应的位置设有通孔，用以安装光纤。

Claims (10)

1.一种扫描致动器，其特征在于，至少包括：第一致动部及第二致动部，其中，

所述第一致动包括第一致动单元、第一转动部及基座，所述第一致动单元固定于所述基座上，并与所述第一转动部相接；

所述第二致动部包括第二致动单元及第二转动部，所述第二致动单元与所述第二转动部相接；

所述第二致动单元连接于所述第一转动部上，使得所述第二致动部与所述第一致动部相接；

致动状态下，所述第一转动部在所述第一致动单元的致动作用下，以第一频率基于第一转动中心在第一方向上进行设定角度范围内的摆动，带动所述第二致动部整体在第一方向上位移；所述第二转动部在所述第二致动单元的致动作用下，以第二频率基于第二转动中心在第二方向上进行设定角度范围内的摆动。

2.如权利要求1所述的扫描致动器，其特征在于，所述扫描致动器还包括：悬臂梁，所述悬臂梁沿其轴向具有设定长度，一端固定连接于所述第二摆动部上；

致动状态下，所述悬臂梁在所述第一致动部及所述第二致动部的共同致动作用下，基于所述第一方向及所述第二方向进行二维振动。

3.如权利要求1或2中所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一致动单元呈柱体结构，一端固定于所述基座上，另一端与所述第一转动部朝向所述基座的表面相接；

致动状态下，所述第一致动单元以所述第一频率沿自身轴向进行伸缩致动，推动所述第一转动部以所述第一频率基于所述第一转动中心在设定角度范围内摆动。

4.如权利要求3所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一致动单元的数量为至少两个；

所述至少两个第一致动单元分别设于所述基座同一表面上两个在所述第一方向上相对的区域中，所述第一转动部朝向所述基座的表面分别与各所述第一致动单元连接。

5.如权利要求1或2中所述的扫描致动器，其特征在于，所述第二致动单元呈柱体结构，一端固定于所述第一转动部上，另一端与所述第二转动部朝向所述第一转动部的表面相接；

致动状态下，所述第二致动单元以第二频率沿自身轴向进行伸缩致动，推动所述第二转动部以所述第二频率绕所述第二转动中心在设定角度范围内转动。

6.如权利要求5所述的扫描致动器，其特征在于，所述第二致动单元的数量为至少两个；

所述至少两个第二致动单元分别设于所述第一转动部同一表面上两个在所述第二方向上相对的区域中，所述第二转动部朝向所述第一转动部的表面分别与各所述第二致动单元连接。

7.如权利要求2所述的扫描致动器，其特征在于，所述悬臂梁沿其轴向设有用以安装光纤的贯穿通道。

8.如权利要求7所述的扫描致动器，其特征在于，所述第一致动部及所述第二致动部上与所述悬臂梁的所述贯穿通道相对应的位置设有通孔，用以安装光纤。

9.一种光纤扫描器，其特征在于，至少包括如权利要求1至8中任一种所述的扫描致动器，以及光纤；

所述光纤安装于所述扫描致动器上，并延伸形成光纤悬臂，在致动状态下，所述光纤悬臂的自由端基于所述扫描致动器的致动作用，按照设定轨迹扫动。

10.一种扫描显示模组，其特征在于，至少包括权利要求20所述的光纤扫描器，光源以及控制电路；

在所述控制电路的控制下，所述光源输出图像光并由所述光纤扫描器进行扫描显示。

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