CN114839764A - 一种光纤扫描器及光纤扫描模组 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光纤扫描器及光纤扫描模组，光纤扫描器的扫描输出方式为栅格扫描，第一致动部、第二封装壳以及第一镜组沿光束传播方向顺序设置并共同封装于第一封装壳中，第一镜组设置于第一封装壳的出光端，第二封装壳固定在第一致动部上，工作时，第一致动部带动第二封装壳整体在一维方向上振动，第二致动部、扫描光纤以及第二镜组沿光束传播方向独立封装于第二封装壳中，扫描光纤设置于第二致动部的自由端上形成悬臂式结构，第二镜组设置于扫描光纤的出射光路上，工作时，第二致动部带动扫描光纤在一维方向上扫动。通过上述方案能够有效降低镜头的设计难度。

Description

一种光纤扫描器及光纤扫描模组

本申请是申请号为：201910719539.5，发明名称为：一种光纤扫描器的专利的分案申请。

技术领域

本申请涉及扫描显示技术领域，具体涉及一种光纤扫描器及光纤扫描模组。

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。

扫描显示成像具体可由诸如数字微镜设备(Digital Micromirror Device，DMD)或光纤扫描器等具有扫描显示功能的器件实现。特别对于光纤扫描器而言，在进行扫描显示成像时，其中的光纤按照一定的扫描轨迹在二维方向上扫动，同时出射图像光束，图像光束经过相应的镜头/镜头组输出至介质表面上成像。然而，受光纤扫动轨迹的影响，光纤的出光端面在空间上形成自由曲面，这样一来，对光纤扫描中镜头/镜头组的设计要求非常高，进而导致生产难度、生产成本的提升。

发明内容

本申请的目的在于提供一种光纤扫描器及光纤扫描模组，用以降低镜头的设计、制造难度。

基于本申请的一方面，提供一种光纤扫描器，所述光纤扫描器扫描输出方式为栅格扫描，所述光纤扫描器至少包括：第一致动部，第二致动部、扫描光纤、第一镜组、第二镜组、第一封装壳以及第二封装壳，其中，

所述第一致动部、第二封装壳以及第一镜组沿光束传播方向顺序设置并共同封装于所述第一封装壳中，所述第一镜组设置于所述第一封装壳的出光端，所述第二封装壳固定在所述第一致动部上，工作时，所述第一致动部带动所述第二封装壳整体在一维方向上振动；

所述第二致动部、扫描光纤以及第二镜组沿所述光束传播方向独立封装于所述第二封装壳中，所述扫描光纤设置于所述第二致动部的自由端上形成悬臂式结构，所述第二镜组设置于所述扫描光纤的出射光路上，工作时，所述第二致动部带动所述扫描光纤在一维方向上扫动。

可选地，所述第二封装壳的出光朝向与所述第一封装壳的出光朝向一致。

可选地，所述第一致动部在第一轴方向进行一维致动，并带动所述第二封装壳整体在所述第一轴方向平移振动或扫动。

可选地，所述第一致动部带动所述第二封装壳整体在所述第一轴方向扫动时，从所述扫描光纤输出的光束经所述第二镜组后，在所述第二镜组和第一镜组之间形成第一轴方向呈曲面的中间像面，所述第一镜组将形成的第一轴方向呈曲面的中间像面转换为平直像面。

可选地，所述中间像面的弯曲程度与所述光纤扫描器在所述第一轴方向的摆动臂长及摆动幅度相关；

其中，在所述第一轴方向上的所述摆动臂长为从所述第一致动部末端至所述第二封装壳的出射端的长度。

可选地，在第一轴方向的所述摆动臂长及所述摆动幅度满足条件：0<H/L<0.3，其中，L为在第一轴方向的所述摆动臂长，H为所述摆动幅度。

可选地，第一轴方向呈曲面的中间像面，在第二轴方向的曲率为0。

可选地，所述第二致动部在第二轴方向进行一维致动，并带动所述扫描光纤在所述第二轴方向扫动。

可选地，所述第二致动部带动所述扫描光纤在所述第二轴方向扫动时，从所述扫描光纤输出的光束形成弯曲的扫描轨迹，所述第二镜组将在所述第二轴方向的弯曲的扫描轨迹转换为平直图像轨迹。

可选地，所述光纤扫描器中设有至少两个第二封装壳，每一所述第二封装壳中均沿出光方向顺序设置第二致动部、扫描光纤以及第二镜组，在所述第一致动部和各所述第二致动部的作用下，各所述扫描光纤扫描输出的光束经各所述第二镜组后，形成至少两个平面式的中间像面，且各所述中间像面彼此拼接，共同经过所述第一镜组后在投影介质表面成像。

基于本申请的另一方面，提供一种光纤扫描模组，至少包括前述的光纤扫描器、光源及控制电路；

在所述控制电路的控制下，所述光源输出图像光并经由所述光纤扫描器输出后实现扫描显示。

采用本申请实施例中的技术方案可以实现以下技术效果：

在光纤扫描器进行栅格式扫描的过程中，扫描光纤出光端面的运动轨迹会形成一种自由曲面，而自由曲面需要最终成像在平面的介质表面，从自由曲面的物面转换至平面的像面，该过程对镜头提出了极高的设计要求和加工难度。故在本申请的方案中，将第二致动部、扫描光纤以及第二镜组单独进行封装，这样一来，这三者之间的Y轴方向的相对运动极小，理想情况下甚至没有Y轴方向的相对运动，也就是说，在单独封装的情况下，扫描光纤在第二致动部带动下，只在X轴方向进行扫动，其出光端面的扫描轨迹在X轴方向形成一条曲线，经第二镜组后，光束的扫描轨迹可形成一条直线，相较于自由曲面，此情况下对第二镜组的设计要求显著降低。当第一致动部沿Y轴方向平移振动时，将带动第二封装壳整体在Y轴方向平移振动，从而，透过第二镜组的光束在第一致动部、第二致动部共同作用下，形成平面形态的中间像面。平面形态的中间像面透过第一镜组，最终投射在介质表面，对于第一镜组而言，将平面形态的中间像面转换为最终的平面像面，相较于自由曲面，其设计要求也显著降低。

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1a是本申请实施例提供的一种说明性光学模组的结构示意图；

图1b是本申请实施例提供的一种光纤扫描器的结构示意图；

图2a是栅格扫描时扫描光纤在X轴方向的扫动状态示意图；

图2b是栅格扫描时扫描光纤在Y轴方向的扫动状态示意图；

图2c是栅格扫描时扫描光纤的出光端面的扫动轨迹示意图；

图3是本申请实施例提供的一种光纤扫描器的结构示意图；

图4a是经过第二镜组的光路示意图；

图4b是第一致动部进行平移运动形成的平面式的中间像面示意图；

图5a及5b是本申请实施例提供的第一致动部采用压电材料平移振动方式时的封装结构示意图；

图5c是第一致动部采用堆叠式的结构示意图；

图6a及6b是本申请实施例提供的第一致动部采用磁驱平移振动方式时的封装结构示意图；

图7是本申请实施例提供的第一致动部采用电机平移振动方式时的封装结构示意图；

图8a及8b是本申请实施例提供的第一致动部采用摆动方式时的封装结构示意图；

图8c是第一致动部进行摆动形成的曲面式的中间像面示意图；

图8d及8e是本申请实施例提供的在Y轴方向的摆臂长度及摆动幅度的示意图；

图9是采用拼接投影时的封装结构示意图。

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。

说明性光学模组

如图1a所示，为本申请中的一种说明性的光学模组，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。

系统工作时，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。在光纤扫描器120带动下，传输光纤130输出端按照一定扫描轨迹扫动，从而使得光束移动至对应的像素点位置进行扫描。实际扫描过程中，传输光纤130输出的光束将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1b，为光纤扫描器120的具体结构，其中包括：致动部121、光纤悬臂122、镜头123、扫描器封装壳124以及固定件125。致动部121通过固定件125固定于扫描器封装壳124中，传输光纤130在致动部121的自由端延伸形成光纤悬臂122(也可称为扫描光纤)，工作时，致动部121在扫描驱动信号的驱动下沿Y轴方向(也可称为第一轴方向)及X轴方向(也可称为第二轴方向)振动，受致动部121带动，光纤悬臂122的自由端按预设轨迹扫动并出射光束，出射的光束便可透过镜头123在介质表面上扫描。

换言之，光纤悬臂122在致动部121带动下，进行二维扫描，具体的扫描方式可包括但不限于：栅格扫描、螺旋扫描或利萨如扫描等，不同的扫描方式具有不同的扫描轨迹。在上述的扫描方式中，栅格扫描相较于其它的扫描方式，更具优势：

一方面，栅格扫描的扫描成像的区域是规则矩形，与常规图像源规格相匹配；

另一方面，栅格扫描可通过控制信号使慢轴网格均匀，最大限度地利用扫描轨迹进行成像，使显示规格最大化；

再一方面，栅格扫描对像素点位置的点亮顺序总体上遵循从左至右、自上而下，与常规视频信号序列匹配度最高，延时最小，对驱动电路的要求较低。

基于上述优势，在实际应用中光纤扫描器多采用栅格扫描。但栅格扫描由于致动部在两个方向上振动形式的差异性，导致对镜头设计要求极高。具体而言，当光纤扫描器进行栅格扫描时，扫描光纤的扫描轨迹呈Z字型，其X轴方向的扫动频率远大于Y轴方向的扫动频率。参考图2a及图2b，分别示出了在X轴方向及Y轴方向上的侧视图，从图中可见，由于扫描光纤在X轴、Y轴两个方向上扫动频率不同，使得扫描光纤在X轴方向的形变程度大于在Y轴方向上的形变程度，也即，扫描光纤的出光端面在X轴方向上扫动形成的曲线的曲率大于在Y轴方向上扫动形成的曲线的曲率；同时，又由于扫描光纤在实际进行栅格扫描时，整体的扫动速度非常快(扫描遍历一帧图像中的全部像素点位置在毫秒级别)，使得在实际进行栅格扫描时，扫描光纤出光端面的扫动轨迹相当于在三维空间中形成了一个非旋转对称的自由曲面，即，如图2c所示。

然而，投影介质表面(如：投影幕布)通常是一个平面，要将一个非旋转对称的自由曲面成像在平面上且需保证成像后的图像不产生畸变，则对镜头的设计要求极高，这无疑增加了镜头的设计难度以及制造成本。这里需要说明的是，光纤扫描器所采用的镜头通常是多个不同光学功能的镜片堆叠形成的镜头组，故在后续的描述中可称为“镜组”，这里并不应理解为对本申请的限制。

为此，在本申请中提供了相应的光纤扫描器，用以降低镜头的设计难度以及镜头的生产制造成本。以下将详细阐述本申请中的方案。

光纤扫描器

参考图3，在本申请中提供一种光纤扫描器，主要包括：第一致动部301，第二致动部302、扫描光纤303、第一镜组401、第二镜组402、第一封装壳31以及第二封装壳32。其中：

第一致动部301作为慢轴，工作时在Y轴方向上振动；第二致动部302作为快轴，工作时在X轴方向上振动，且第二致动部302的振动频率远大于第一致动部301的振动频率。

第一封装壳31或第二封装壳32可以采用诸如中空管状结构和/或中空柱状结构，当然，这里并不进行具体限制。第一致动部301、第二封装壳32以及第一镜组401分别沿光束传播方向依次安装设置于第一封装壳31中。第一致动部301的尾部可通过相应的固定件固定于第一封装壳31中(如前述图1a所示结构)，第二封装壳32固定在第一致动部301上，第二封装壳32和第一镜组401设置于同一光路上，第一镜组401固定在第一封装壳31的出光端。第一封装壳31的出光朝向与第二封装壳32的出光朝向一致。第二封装壳32与第一致动部301之间可通过诸如：胶粘、焊接、一体成型等多种方式连接固定，这里不具体限制。

第二致动部302连同扫描光纤303以及第二镜组402也同样按照光束传播方向依次封装于第二封装壳32中。第二致动部302可以采用与第一致动部301相同的固定方式固定于第二封装壳32中，扫描光纤303设置于第二致动部302的自由端上，形成悬臂式结构(故在本申请中扫描光纤也可称为光纤悬臂)。作为一种可行方式，扫描光纤303可由传输光纤300延伸形成(即，扫描光纤303与传输光纤300是一体的)，或者，作为另一种可行方式，传输光纤130在第二致动部302内部与扫描光纤303精密对接，从而可将光束输出至扫描光纤303中(也即，传输光纤300和扫描光纤303不是一体的)。

在进行栅格扫描时，第一致动部301带动第二封装壳32整体在Y轴方向上运动，在第二封装壳32之内，第二致动部302、扫描光纤303以及第二镜组402彼此之间在Y轴方向上的相对运动极小甚至完全没有Y轴方向上的相对运动。也就是说，由于采用单独封装的结构，第二致动部302带动扫描光纤303只在X轴方向扫动，扫描光纤303的出光端面的运动轨迹为沿X轴方向的曲线，因此，第二镜组402的设计只需考虑扫描光纤303沿X轴扫动所形成的曲线光束透过，而无需考虑Y轴方向上的光束。这样一来，在一定程度降低了第二透镜402的设计难度。

参考图4，为经过第二镜组402的光路示意图(在Y轴方向的视角)，图4可以看作为一个简单的光学系统，光束从右至左传输，最右侧为扫描光纤303出光端面扫动后形成的曲线轨迹(可看作物面)，光束经第二镜组402作用后输出为平直的轨迹(可看作像面)，也就是说，经过第二镜组402作用，将带有曲线轨迹的物面转换为了平直的像面，并且，曲线轨迹只沿X轴方向分布，并没有在Y轴方向的分量，故降低了第二镜组402对应的各透镜参数的要求。其中，本申请实施例中所述的透镜参数，可包括但不限于：透镜的表面类型、半径、厚度、材料折射率、材料色散、半高等。当然，在实际应用中，第二镜组402可将扫描光纤303出光端面形成的曲线轨迹按照1:N的放大比例转换为平直的轨迹(N>0)，具体满足公式：

其中，β为放大倍率，y’为像高，y为物高，x’为焦像距，f’为焦距，l’为像距。可见，具体的放大比例与上述参数有关，具体将根据实际应用的需要而定，这里便不再过多赘述。

基于此，参考图4b，作为本申请中一种可行的实施方式，第一致动部(未在图4b中示出)可在Y轴方向进行平移振动，从而带动第二封装壳32整体在Y轴方向上平移振动，此时，扫描光纤303的出光端面的扫动轨迹形成一条X轴方向的曲线，扫描光纤303输出的光束经第二镜组402后，在X轴方向上形成平直的像。同时，受第一致动部平移振动的作用，在Y轴方向上也形成平直的像，因此，在第一镜组401和第二镜组402之间产生一个平面的像面S1(由于该像面S1并非最终成像的像面，故也可称为中间像面)，中间像面S1进一步通过第一镜组401投射在投影介质表面上(即，投影平面上)形成图像。

在此过程中，由于中间像面S1为平面，而通过第一镜组401后在投影介质表面所成的像也是平面，因此，也进一步降低了第一镜组401的设计难度以及对透镜参数的要求。

综上所述，通过采用对第二致动部302(即，快轴)、扫描光纤303、第二镜组402共同进行独立封装的方式，能够在一定程度上降低镜组的设计难度和对透镜参数的要求，进一步降低镜组的制造难度，有利于实际生产。

在Y轴方向平移振动的第一致动部

参考图5a及图5b，在本申请的一种实施例中，第一致动部501在Y轴方向上伸缩运动，从而可带动第二封装壳32整体在Y轴方向上平移，第二封装壳32设置于第一致动部501伸缩方向的上表面，且第二封装壳32及第一致动部501的尾端均固定在第一封装壳31尾端，应理解，第二封装壳32及第一致动部501的固定方式应不影响第一致动部501进行Y轴方向上的平移振动为宜。进一步参考图5c，第一致动部501可采用堆叠式且设定数量的压电材料片01。具体而言：

第一致动部501中包括沿伸缩方向相互堆叠的多个压电材料片01，每一压电材料片01的两面分别布设有电极02。在实际应用时，堆叠的不同压电材料片01的电极可以相互绝缘，具体可通过诸如绝缘膜层实现，这里并不作具体限制。每一压电材料片01两面所布设的电极02具体包括第一电极021和第二电极022，一般性地，第一电极021和第二电极022在通电后的之间存在电势差。

在本实施例中，压电材料片01预先经过极化处理，使得压电材料片01的极化方向与电极02通电时所产生的电场方向一致(这里对极化处理过程不进行过多赘述)，由此，压电材料片01受电场作用沿垂直于电极02的方向(即，第一方向)发生伸缩形变。容易理解，压电材料片01的形变方式与电场的方向有关，在一种可能的方式中，第一电极021作为正电极、第二电极022作为负电极时，压电材料片01沿Y方向延伸形变；而第一电极021作为负电极、第二电极022作为正电极时，压电材料片01沿Y方向收缩形变。当然，压电材料片701的形变幅度与施加的电压有关，具体可满足以下公式：

Δl＝d₃₃*E

其中，Δl为压电材料片01的伸缩形变率；d₃₃为压电材料片01在平行于电场方向(即，Y轴方向)上的压电系数；U为电场强度。

对于第一致动部501而言，总伸缩形变量可认为是各压电材料片01的伸缩形变量之和。当然，第一致动部501中包含的压电材料片01的数量可根据实际应用的需要进行调整设置。

本实施例中的第一致动部501并不进行弯曲振动，而是在Y方向进行伸缩振动，相较于弯曲振动，伸缩振动的驱动力更大，振幅也更大，在需要大致动力和/或大尺寸扫描显示的场景下，更具优势。

参考图6a及图6b，在一种实施例中，第一致动部601采用磁驱动方式带动第二封装壳32整体在Y轴方向上平移。具体而言，第一致动部601进一步包括：与第二封装壳32固定连接的磁体611，以及缠绕在磁体611周围的线圈622。其中，磁体611呈柱状/管状/棒状，其轴向与Y轴方向平行，线圈622沿磁体611的轴向缠绕在磁体611周围，同时从图6b中可见，线圈622两端分别连接于第一封装壳31外部的驱动电路上，从而当线圈622通电后，在驱动电路的驱动信号作用下，使磁体611在Y轴方向上平移振动，进一步带动第二封装壳32整体在Y轴方向上平移振动。在第二封装壳32内，第二致动部602、扫描光纤303以及第二镜组402之间在Y轴方向上的相对移动可忽略，扫描光纤303只在X轴方向扫动，结合第一致动部601的平移振动，使得光束经第二镜组402后构成的中间像面(未在图6a或6b中示出)为一个平面，再通过第一镜组401后成像在平面的投影介质表面上。

参考图7，在一种实施例中，第一致动部701可采用电机致动，具体而言：第一致动部701包括致动电机711以及物台712，其中，物台712的尾端与致动电机711的驱动杆(并未在图7中示出)相连，致动电机711的驱动杆可在Y轴方向上按照设定频率振动，从而带动物台712在Y轴方向平移振动。

在Y轴方向摆动的第一致动部

以上实施例中说明了第一致动部在Y轴方向上平移振动的不同方案，在本申请中，第一致动部也可在Y轴方向上摆动。参考图8a及图8b，第一致动部801分别采用压电陶瓷片(如图8a所示)或压电陶瓷管(如图8b所示)，其致动原理与现有的光纤扫描器的慢轴致动原理相同，在本申请方案的基础上，第二封装壳32整体安装于第一致动部801的自由端一侧的上表面，并交错一定距离，这种结构能够有效减少第一封装壳31整体的体积，同时，由于第二封装壳32附于第一致动部801的自由端上，相当于给第一致动部801增加了质量块，降低了第一致动部801的固有频率，从而在减小第一致动部801尺寸的同时满足第一致动部801的谐振条件。

这里需要说明的是，第一致动部801在Y轴方向上摆动，会带动第二封装壳32也在Y轴方向上摆动而非平移，这就造成了第二封装壳32的出光端面在Y轴方向的运动轨迹为曲线，从而如图8c所示，所形成的中间像面S2在Y轴方向呈现出一定程度弯曲(及，中间像面S2为曲面)。当然，在本实施例中，在Y轴方向的摆臂长度远大于在Y轴方向的摆动幅度。具体而言，参考图8d，从第一致动部801的摆动位置起至第二封装壳32的出光端面，可看作是Y轴方向的等效摆臂，其距离就相当于是摆臂长度，记为L(其中，第一致动部801上灰色部分表示固定部，并不发生摆动形变，固定部右侧为第一致动部801摆动形变的起始位置)；同时，参考图8e，为便于直观理解，将图8d中长度为L的距离等效表示为一段相同长度的摆臂，在Y轴方向的摆动幅度记为H。L和H满足条件：

0<H/L<0.3

也即，摆幅与臂长的比值在(0，0.3)的数值范围内。此情况下，中间像面存在的曲率可以忽略不计，不影响最终成像。

其它实施例

在一些应用场景中，可以设置多个扫描光纤，以进行拼接投影显示。参考图9，光纤扫描器中设置了两个第二封装壳84、85，其中的元件类型、规格一致，在此以第二封装壳84为例，在第二封装壳84中，第二致动部840、扫描光纤841以及第二镜组842沿出光方向顺序安装设置，与前述图3所示的实施例相类似，第二致动部840、扫描光纤841以及第二镜组842在Y轴方向上的相对运动极小甚至完全没有Y轴方向上的相对运动，扫描光纤841只在X轴方向扫动并输出光束，从而可降低第二镜组842的设计难度。在第一致动部(图9中未示出)的共同致动作用下，扫描光纤841输出的光束经第二镜组842后可形成中间像面S4，该中间像面S4为平面像面，相类似地，第二封装壳85中扫描光纤851输出的光束经第二镜组852后可形成中间像面S5。这里需要说明的是，针对第二封装壳84及85之间距离进行设置，并且，针对第二镜组842及852透镜参数进行调节，可使得中间像面S4及S5拼接在一起，从而构成完整的图像，进一步彼此拼接的中间像面S4和S5经过第一镜组810，可投射在幕布上以进行投影显示。

在拼接显示的应用场景下，采用本申请中的方案，在光纤扫描器中针对每个扫描光纤和相应的致动部，设置了独立的封装结构，当光纤扫描器进行栅格式扫描时，在独立的封装结构中，扫描光纤和第二镜组之间没有在Y轴方向上的相对移动，仅有X轴方向上的光束输出，所以降低了各第二镜组的设计难度，光束经过各第二镜组，形成了平面式的中间像面，各中间像面彼此拼接，并共同经过第一镜组放大后，投射至相应的投影介质表面上成像，显示出一幅拼接后的完整图像。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、设备和介质类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可，这里就不再一一赘述。

至此，已经对本主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作可以按照不同的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序，以实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。

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。例如，第一用户设备和第二用户设备表示不同的用户设备，虽然两者均是用户设备。例如，在不背离本公开的范围的前提下，第一元件可称作第二元件，类似地，第二元件可称作第一元件。

当一个元件(例如，第一元件)称为与另一元件(例如，第二元件)“(可操作地或可通信地)联接”或“(可操作地或可通信地)联接至”另一元件(例如，第二元件)或“连接至”另一元件(例如，第二元件)时，应理解为该一个元件直接连接至该另一元件或者该一个元件经由又一个元件(例如，第三元件)间接连接至该另一个元件。相反，可理解，当元件(例如，第一元件)称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件(第二元件)时，则没有元件(例如，第三元件)插入在这两者之间。

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。

Claims (10)

1.一种光纤扫描器，其特征在于，所述光纤扫描器扫描输出方式为栅格扫描，所述光纤扫描器至少包括：第一致动部，第二致动部、扫描光纤、第一镜组、第二镜组、第一封装壳以及第二封装壳，其中，

所述第一致动部、第二封装壳以及第一镜组沿光束传播方向顺序设置并共同封装于所述第一封装壳中，所述第一镜组设置于所述第一封装壳的出光端，所述第二封装壳固定在所述第一致动部上，工作时，所述第一致动部带动所述第二封装壳整体在一维方向上振动；

所述第二致动部、扫描光纤以及第二镜组沿所述光束传播方向独立封装于所述第二封装壳中，所述扫描光纤设置于所述第二致动部的自由端上形成悬臂式结构，所述第二镜组设置于所述扫描光纤的出射光路上，工作时，所述第二致动部带动所述扫描光纤在一维方向上扫动。

2.如权利要求1所述的光纤扫描器，其特征在于，所述第一致动部在第一轴方向进行一维致动，并带动所述第二封装壳整体在所述第一轴方向平移振动或扫动。

3.如权利要求2所述的光纤扫描器，其特征在于，所述第一致动部带动所述第二封装壳整体在所述第一轴方向扫动时，从所述扫描光纤输出的光束经所述第二镜组后，在所述第二镜组和第一镜组之间形成第一轴方向呈曲面的中间像面，所述第一镜组将形成的第一轴方向呈曲面的中间像面转换为平直像面。

4.如权利要求3所述的光纤扫描器，其特征在于，所述中间像面的弯曲程度与所述光纤扫描器在所述第一轴方向的摆动臂长及摆动幅度相关；

其中，在所述第一轴方向上的所述摆动臂长为从所述第一致动部末端至所述第二封装壳的出射端的长度。

5.如权利要求4所述的光纤扫描器，其特征在于，在第一轴方向的所述摆动臂长及所述摆动幅度满足条件：0<H/L<0.3，其中，L为在第一轴方向的所述摆动臂长，H为所述摆动幅度。

6.如权利要求3所述的光纤扫描器，其特征在于，第一轴方向呈曲面的中间像面，在第二轴方向的曲率为0。

7.如权利要求1所述的光纤扫描器，其特征在于，所述第二致动部在第二轴方向进行一维致动，并带动所述扫描光纤在所述第二轴方向扫动。

8.如权利要求7所述的光纤扫描器，其特征在于，所述第二致动部带动所述扫描光纤在所述第二轴方向扫动时，从所述扫描光纤输出的光束形成弯曲的扫描轨迹，所述第二镜组将在所述第二轴方向的弯曲的扫描轨迹转换为平直图像轨迹。

9.如权利要求1至8中任一所述的光纤扫描器，其特征在于，所述光纤扫描器中设有至少两个第二封装壳，每一所述第二封装壳中均沿出光方向顺序设置第二致动部、扫描光纤以及第二镜组，在所述第一致动部和各所述第二致动部的作用下，各所述扫描光纤扫描输出的光束经各所述第二镜组后，形成至少两个平面式的中间像面，且各所述中间像面彼此拼接，共同经过所述第一镜组后在投影介质表面成像。

10.一种光纤扫描模组，其特征在于，至少包括权利要求1-9中任一所述的光纤扫描器、光源及控制电路；

在所述控制电路的控制下，所述光源输出图像光并经由所述光纤扫描器输出后实现扫描显示。

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