一种光纤扫描器密封装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种光纤扫描器密封装置，包括：外壳，其包括上部开口的下壳体和上壳体，上壳体封盖下壳体的上部开口，下壳体的上端面设置有第一止口部，上壳体的下端面设置有与所述第一止口部相配合的第二止口部，下壳体和上壳体之间设置有焊接密封结构和/或密封圈密封结构；基座，固定安装于所述的外壳内；基座上安装有由压电元件驱动振动的光纤。本实用新型专利技术实现了外壳的整体密封，能够为光纤扫描部件提供一个密闭的环境，避免了气流或杂质的影响。

A sealing device for optical fiber scanner

The utility model discloses a sealing device for an optical fiber scanner, which comprises a shell including a lower shell with an upper opening, an upper shell with an upper opening, an upper opening of the lower shell with a upper cover, a first stop part on the upper end face of the lower shell, and a second stop part matching the first stop part on the lower end face of the upper shell. A welding sealing structure and/or a sealing ring sealing structure are arranged between the lower shell and the upper shell; a base is fixed in the shell; and a base is provided with a fiber driven by a piezoelectric element to vibrate. The utility model realizes the integral sealing of the outer shell, provides an airtight environment for the optical fiber scanning parts, and avoids the influence of air flow or impurities.

【技术实现步骤摘要】
一种光纤扫描器密封装置
本技术涉及光纤扫描设备结构
，尤其涉及一种光纤扫描器密封装置。
技术介绍
现有光纤扫描器，其通过使用压电元件而使光纤以高速振动并射出照明光，从而在被检体上扫描照明光。现有的压电元件或为管状的压电元件(PZT管)、在该PZT管的表面上以相同间隔排列在周向上的4个电极、以及被插入到PZT管内的光纤，并通过连结部件而将光纤的末端部固定在PZT管上。如果PZT管发生弯曲变形，则经由连结部件对光纤作用垂直方向上的力，并通过该力而使光纤产生弯曲振动。并且，通过考虑振幅和相位对在光纤上正交的2个方向上所产生的弯曲振动进行合成，从而使光纤的末端产生螺旋状振动而可以二维扫描照明光。现有的压电元件也可为四片压电陶瓷，四片压电陶瓷包裹一段未端去掉涂覆层光纤，将四片压电陶瓷块的两头粘在光纤周围并预留出一段裸光纤，四片陶瓷片形成一个四方腔体，在四片陶瓷片的外壁各自用锡焊接出导线，腔体上四片陶瓷片的内壁用导电胶导通并引出一根导线，水平方向两块相对的陶瓷片的导线相连，竖直方向两块相对的陶瓷片的导线相连。扫描器水平方向两块相对的陶瓷片极化方向一致，扫描器竖直方向两块相对的陶瓷片极化方向一致。由于相对的陶瓷片极化方向一致，因此两者外壁加上同样电压的时候，产生电场方向相反。即，当相对的两片陶瓷片中一片的极化方向与电场方向一致时，另一片的极化方向与电场方向相反。由此实现了相对的两片陶瓷一片伸长一片缩短。该系统只需要一个驱动水平方向振动的信号源和一个驱动竖直方向振动的信号源总共两路信号即可实现二维扫描驱动。光纤扫描器在工作过程中，需要保证在低空气扰动和空气杂质的环境中工作，以保证稳定性，因此有必要对光纤扫描器进行密闭封装。
技术实现思路
本技术实施例提供一种光纤扫描器密封装置，用以为光纤扫描部件提供不受气流杂质影响的工作环境。一种光纤扫描器密封装置，包括：外壳，其包括上部开口的下壳体和上壳体，上壳体封盖下壳体的上部开口，下壳体的上端面设置有第一止口部，上壳体的下端面设置有与所述第一止口部相配合的第二止口部，下壳体和上壳体之间设置有焊接密封结构和/或密封圈密封结构；基座，固定安装于所述的外壳内；压电元件，具有固定端和自由端，其固定端固定安装于所述基座上，并在交变电压的驱动下其自由端做一维振动或二维振动；光纤，固定于压电元件的自由端，用于导光并从端面射出扫描光束，光纤的扫描光束射出端超出压电元件自由端并成为悬臂部。所述的第一止口部与第二止口部相配合构成完整止口配合结构，方便装配，并辅以焊接密封结构或密封圈密封结构，实现外壳的整体密封，能够为光纤扫描部件提供一个密闭的环境，避免气流或杂质的影响。可选的，所述的外壳上设置有用于供光纤射出的扫描光束通过的透明窗口，透明窗口处安装有封盖所述透明窗口的透明封板，透明封板与外壳间为密封连接。如，透明封板可透过粘结剂与外壳密封粘接，从而维持外壳的密闭性能。进一步的，所述的透明窗口可设置于上壳体上，也可以设置于下壳体上，也可以由设置于上壳体上的第一窗口分部和设置于下壳体上的第二窗口分部拼合而成。其设置的部位需与光纤扫描位置相配合。当透明窗口由设置于上壳体上的第一窗口分部和设置于下壳体上的第二窗口分部拼合而成时，所述的第一止口部、第二止口部、焊接密封结构和密封圈密封结构均因缺少设置基础或配合基础而在此透明窗口处设置有缺口。而此缺口由透明封板与外壳间的密封连接实现密封。可选的，所述的外壳内还安装有用于会聚所述光纤射出的扫描光束的光学放大系统。光学放大系统位于光纤光束射出方向正前部，优选的，所述的光学放大系统通过固定底座安装于外壳内。可选的，所述的光学放大系统为投影物镜，如会聚透镜。所述的透明窗口与光学放大系统同轴设置，用于将光学放大系统射出的扫描光束通过。进一步的，所述的焊接密封结构为上壳体与下壳体的接触面通过焊接密封连接，从而实现对上壳体与下壳体之间间隙的密封。优选的，所述的焊接密封结构为通过超声焊接得到的超声焊接密封结构。所述的密封圈密封结构为上壳体与下壳体之间设置有一道或多道密封上壳体与下壳体之间间隙的密封圈。所述的下壳体和上壳体之间可以仅设置焊接密封结构或密封圈密封结构，也可以焊接密封结构和密封圈密封结构同时设置。可选的，所述的第一止口部为凸止口，所述的第二止口部为凹止口；或，所述的第一止口部为凹止口，所述的第二止口部为凸止口。优选的，所述的第一止口部为环绕下壳体上端面一周的凹槽或凸棱，对应的，所述的第二止口部为与第一止口部相配合的环绕上壳体下端面一周的凸棱或凹槽。更为优选的，所述的第一止口部为两道或多道环绕上壳体上端面一周的凹槽或凸棱，对应的，所述的第二止口部为两道或多道与第一止口部相配合的环绕上壳体下端面一周的凸棱或凹槽，从而构成双止口密封结构或多止口密封结构，密封效果更佳。所述的密封圈可设置于上述凹槽的槽底。如上所述，当透明窗口由设置于上壳体上的第一窗口分部和设置于下壳体上的第二窗口分部拼合而成时，所述的第一止口部、第二止口部、焊接密封结构和密封圈密封结构均因缺少设置基础或配合基础而在此透明窗口处设置有缺口，而此缺口由透明封板与外壳间的密封连接实现密封。上述光纤扫描器密封装置对扫描部件构成密封环境，但由于压电部件驱动产生振动的过程中压变元件及产生振动的形变部件均会产生热量，若热量不能很好的散出，则会影响各元件的性能，进而会影响扫描器的工作性能。为了解决上述问题，优选的，所述的基座通过导热件连接壳体，基座、导热件和壳体的材质均为高导热材质。从而压电元件产生的热量经基座和导热件传导至壳体，通过壳体将热量尽快散发到外界，因此可以将扫描器工作产生的热量带走，降低对扫描器工作的影响。所述的导热件两端分别连接基座和壳体，以将基座的热量传递至壳体，导热件与基座及壳体之间的连接可以为固定连接、一体成型、紧密贴合等任何可以进行热传导的连接结构。所述的导热件可以为片型、块型、杆型、柱形等任何可以传导热量的形状，例如其可以为片、柱、块等。所述的高导热材质为导热系数不低于1W/(m·K)的材料。进一步优选的，所述的高导热材质可以为石墨、铜、铝、金、银或其他金属。所述的压电元件可为压电陶瓷管，光纤通过连接件固定于压电陶瓷管的自由端。压电陶瓷管的表面上沿周向均匀布设有4个电极，压电陶瓷管的自由端在交变电压的驱动下做二维振动，从而带动光纤末端二维振动，实现二维扫描。压电陶瓷管振动产生的热量可以经基座和导热件传导至壳体。但上述结构的扫描装置在压电陶瓷管发生弯曲变形时，需要通过连接部件向光纤传递压电陶瓷发生弯曲变形的力，使得压电陶瓷的振动形成的扫描位移不能完全有效地传递给光纤，形成一定损耗，从而降低了光纤的振动幅度，增加了压电扫描器的功耗。为了解决上述问题，本申请进一步提供了如下结构的扫描装置。所述的压电元件为固定连接的第一双压电晶片和第二双压电晶片，第一双压电晶片和第二双压电晶片均具有固定端和自由端，第一双压电晶片的固定端固定安装于基座上，第二双压电晶片的固定端与第一双压电晶片的自由端固定连接。第一双压电晶片在压变电压的驱动下其自由端沿第一轴振动，第二双压电晶片在压变电压的驱动下其自由端沿第二轴振动，光纤固定于第二双压电晶片的自由端。从而第一双压电晶片自由端带动第二双压电晶片及光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，包括：外壳，其包括上部开口的下壳体(1)和上壳体(2)，上壳体(2)封盖下壳体(1)的上部开口，下壳体(1)的上端面设置有第一止口部(3)，上壳体(2)的下端面设置有与所述第一止口部(3)相配合的第二止口部(4)，下壳体(1)和上壳体(2)之间设置有焊接密封结构(5)和/或密封圈密封结构；基座(6)，固定安装于所述的外壳内；压电元件(7)，具有固定端和自由端，其固定端固定安装于所述基座(6)上，并在交变电压的驱动下其自由端做一维振动或二维振动；光纤(8)，固定于压电元件(7)的自由端，用于导光并从端面射出扫描光束，光纤(8)的扫描光束射出端超出压电元件(7)自由端并成为悬臂部。

【技术特征摘要】
1.一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，包括：外壳，其包括上部开口的下壳体(1)和上壳体(2)，上壳体(2)封盖下壳体(1)的上部开口，下壳体(1)的上端面设置有第一止口部(3)，上壳体(2)的下端面设置有与所述第一止口部(3)相配合的第二止口部(4)，下壳体(1)和上壳体(2)之间设置有焊接密封结构(5)和/或密封圈密封结构；基座(6)，固定安装于所述的外壳内；压电元件(7)，具有固定端和自由端，其固定端固定安装于所述基座(6)上，并在交变电压的驱动下其自由端做一维振动或二维振动；光纤(8)，固定于压电元件(7)的自由端，用于导光并从端面射出扫描光束，光纤(8)的扫描光束射出端超出压电元件(7)自由端并成为悬臂部。2.如权利要求1所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的外壳上设置有用于供光纤(8)射出的扫描光束通过的透明窗口(9)，透明窗口(9)处安装有封盖所述透明窗口(9)的透明封板(10)，透明封板(10)与外壳间为密封连接。3.如权利要求1或2所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的外壳内还安装有用于会聚所述光纤(8)射出的扫描光束的光学放大系统(11)。4.如权利要求1或2所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的焊接密封结构(5)为上壳体(2)与下壳体(1)的接触面通过焊接密封连接。5.如权利要求3所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的焊接密封结构(5)为上壳体(2)与下壳体(1)的接触面通过焊接密封连接。6.如权利要求1、2和5中任意一项所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的密封圈密封结构为上壳体(2)与下壳体(1)之间设置有一道或多道密封上壳体(2)与下壳体(1)之间间隙的密封圈(12)。7.如权利要求3所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的密封圈密封结构为上壳体(2)与下壳体(1)之间设置有一道或多道密封上壳体(2)与下壳体(1)之间间隙的密封圈(12)。8.如权利要求4所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的密封圈密封结构为上壳体(2)与下壳体(1)之间设置有一道或多道密封上壳体(2)与下壳体(1)之间间隙的密封圈(12)。9.如权利要求6所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的第一止口部(3)为环绕下壳体(1)上端面一周的凹槽或凸棱，所述的第二止口部(4)为与第一止口部(3)相配合的环绕上壳体(2)下端面一周的凸棱或凹槽。10.如权利要求7或8所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的第一止口部(3)为环绕下壳体(1)上端面一周的凹槽或凸棱，所述的第二止口部(4)为与第一止口部(3)相配合的环绕上壳体(2)下端面一周的凸棱或凹槽。11.如权利要求9所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的密封圈(12)设置于所述凹槽的槽底。12.如权利要求10所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的密封圈(12)设置于所述凹槽的槽底。13.如权利要求1、2、5、7、8、9、11和12中任意一项所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的压电元件(7)可为压电陶瓷管(71)，光纤(8)通过连接件固定于压电陶瓷管(71)的自由端，压电陶瓷管(71)的表面上沿周向均匀布设有4个电极，压电陶瓷管(71)的自由端在交变电压的驱动下做二维振动。14.如权利要求3所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的压电元件(7)可为压电陶瓷管(71)，光纤(8)通过连接件固定于压电陶瓷管(71)的自由端，压电陶瓷管(71)的表面上沿周向均匀布设有4个电极，压电陶瓷管(71)的自由端在交变电压的驱动下做二维振动。15.如权利要求4所述的一种光纤扫描器密封装置，其特征在于，所述的压电元件(7)可为压电陶瓷管(71)，光纤(8)通过连接件固定于压电陶瓷管(71)的自由端，压电陶瓷管(71)的表面上沿周向均匀布设有4...

【专利技术属性】
技术研发人员：周旭东，宋海涛，王凌空，
申请(专利权)人：成都理想境界科技有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51