在光纤光学成像系统中使用的机械连接件技术方案

一种设备包括：光纤；致动器；以及连接件，其将致动器机械地耦接到光纤。该光纤穿过通过颈部的沿着轴延伸的孔。该光纤在颈部的面向轴的表面处被附接到连接件。该连接件还包括衬套，该衬套沿着轴延伸。该致动器在衬套的面向轴的内表面处机械地被附接到连接件。该连接件还包括柔性元件，该柔性元件从颈部径向延伸到衬套。在操作期间，连接件将来自致动器的力耦合到光纤，以改变从颈部延伸的光纤的一部分相对于轴的取向。对于轴的取向。对于轴的取向。

【技术实现步骤摘要】
在光纤光学成像系统中使用的机械连接件
[0001]本申请是申请日为2018年5月29日、申请号为201880048898.6、名 称为"在光纤光学成像系统中使用的机械连接件"的专利申请的分案申 请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请主张在2017年5月31日提交的序列号为62/513,082的美国临 时申请的优先权益。序列号为62/513,082的美国申请的全部内容通过引用 并入此文。


[0004]本公开涉及在诸如光纤扫描显示装置之类的光纤光学成像系统中使用 的机械连接件。

技术介绍

[0005]成像系统可用于向用户呈现视觉信息。例如，成像系统可以包括将图 像投影到成像表面上以使得一个或多个用户可以观看该图像的光学部件。 在某些情况下，可以将成像系统并入头戴式显示装置中，从而以更加沉浸 的方式来呈现视觉信息。例如，头戴式显示器可用于呈现用于虚拟现实(VR) 或增强现实(AR)系统的视觉信息。

技术实现思路

[0006]本文描述了用于将致动器物理地耦接到波导的机械连接件的实施方式。 所描述的实施方式中的一者或多者可以与诸如光纤扫描显示装置之类的光 纤光学成像系统结合使用。
[0007]机械连接件的实施方式可以提供各种优势。例如，本文描述的机械连 接件中的一者或多者使光纤光学成像系统能够以高精度运行，从而改善图 像质量。此外，本文描述的机械连接件中的一者或多者可以精确且一致地 构造，因此可适合用于特定变化(variation
‑
specific)的应用(例如，用于 诸如光纤扫描显示装置之类的对机械连接件的特性高度敏感的成像系统)。 此外，机械连接件能易于大量制造。而且，机械连接件的设计易于修改和 实现，因此能容易地用于各种不同的应用。
[0008]通常，在一方面，一种设备包括：光纤；致动器；以及连接件，其将 所述致动器机械地耦接到所述光纤。所述连接件包括颈部，所述颈部沿着 轴延伸。所述光纤穿过通过所述颈部的沿着所述轴延伸的孔。所述光纤在 所述颈部的面向所述轴的表面处被附接到所述连接件。所述连接件还包括 衬套，所述衬套沿着所述轴延伸。所述致动器在所述衬套的面向所述轴的 内表面处机械地被附接到所述连接件。所述连接件还包括柔性元件，所述 柔性元件从所述颈部径向延伸到所述衬套。在操作期间，所述连接件将来 自所述致动器的力耦合到所述光纤，以改变从所述颈部延伸的所述光纤的 一部分相对于所述轴的取向。
[0009]此方面的实施方式可以包括以下一个或多个特征。
[0010]在一些实施方式中，所述柔性元件可以包括在所述颈部和所述衬套之 间延伸的环形部分。
[0011]在一些实施方式中，所述柔性元件可以包括在所述颈部和所述衬套之 间延伸的一个或多个梁。
[0012]在一些实施方式中，所述衬套可以在远离所述颈部的方向上沿着所述 轴延伸。
[0013]在一些实施方式中，所述衬套可以绕所述颈部的外围沿着所述轴延伸。
[0014]在一些实施方式中，所述连接件可以关于所述轴旋转对称。所述连接 件可以具有关于所述轴的至少四重旋转对称性。
[0015]在一些实施方式中，所述连接件可以具有相对于所述轴的第一刚度、 相对于第一径向的第二刚度以及相对于与所述第一径向正交的第二径向的 第三刚度。所述第一刚度可以大于所述第二刚度和所述第三刚度。所述第 二刚度和所述第三刚度可以基本相等。
[0016]在一些实施方式中，所述连接件可以包括晶体硅。所述晶体硅可以具 有(111)晶体结构。
[0017]在一些实施方式中，所述连接件可以包括非晶硅。
[0018]在一些实施方式中，所述连接件可以包括一层或多层硅和一层或多层 电绝缘材料。所述电绝缘材料可以包括二氧化硅。
[0019]在一些实施方式中，所述外部部分可以具有基本圆形的横截面。所述 颈部可以具有小于200μm的内径。所述颈部可以具有小于300μm的外径。
[0020]在一些实施方式中，所述颈部可以限定沿着所述颈部的外围的一个或 多个狭槽。
[0021]在一些实施方式中，所述衬套可以具有基本圆形的横截面。所述衬套 可以具有小于1500μm的内径。所述衬套可以具有小于2000μm的外径。
[0022]在一些实施方式中，所述衬套可以限定沿着所述衬套的外围的一个或 多个狭槽。
[0023]在一些实施方式中，所述设备可以进一步包括照射源，所述照射源与 所述光纤光学连通。所述照射源可以被配置为在操作期间将光引导到所述 光纤中。所述致动器可以被配置为在操作期间改变所述光纤的一部分的取 向，以使得所述光纤的第一端遍历(traverse)预定图案。所述光导可以被 配置为在操作期间接收来自所述照射源的光，将所接收的光导向到所述光 纤的一端，以及从所述光纤的所述第一端发射所接收的光。
[0024]在一些实施方式中，所述柔性元件可以限定延伸通过所述柔性元件的 一个或多个狭槽。
[0025]在一些实施方式中，所述一个或多个狭槽可以绕所述轴螺旋地布置。
[0026]在一些实施方式中，所述柔性元件可以包括万向节结构。所述万向节 结构可以包括环、将所述颈部机械地耦接到所述环的多个内梁以及将所述 环机械地耦接到所述衬套的多个外梁。
[0027]在附图和下面的实施方式中阐述一个或多个实施例的细节。根据实施 方式和附图，并根据权利要求，其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
[0028]图1A是示例光纤扫描显示装置的示意图。
[0029]图1B示出了波导尖端的示例偏转。
[0030]图1C示出了示例调制模式的曲线图。
[0031]图1D示出了示例扫描图案。
[0032]图2A示出了示例致动器、示例波导和示例机械连接件的透视图。
[0033]图2B示出了图2A所示的部件的截面图。
[0034]图3A示出了图2A和图2B所示的示例机械连接件的前透视图。
[0035]图3B示出了图2A和图2B所示的示例机械连接件的后透视图。
[0036]图3C示出了图2A和图2B所示的示例机械连接件的截面图。
[0037]图3D示出了图2A和图2B所示的示例机械连接件的俯视图。
[0038]图4A示出了图2A和图2B所示的示例机械连接件的后透视图。
[0039]图4B示出了图2A和图2B所示的示例机械连接件的俯视图。
[0040]图4C示出图2A所示的示例致动器、示例波导和示例机械连接件的 透视图。
[0041]图5A示出了另一示例机械连接件的透视图。
[0042]图5B示出了图5A所示的机械连接件的俯视图。
[0043]图5C示出了图5A所示的机械连接件的截面图。
[0044]图6A示出了另一示例机械连接件的透视图。
[0045]图6B示出了图6A所示的机械连接件的俯视图。
[0046]图6C示出了图6A所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，包括：光纤；致动器，其被配置为生成以改变所述光纤的第一端的取向的力；以及连接件，其将所述致动器机械地耦接到所述光纤，其中所述连接件被配置为将由所述致动器生成的所述力耦合到所述光纤，其中所述连接件包括：颈部，其沿着轴延伸，所述光纤穿过通过所述颈部的沿着所述轴延伸的孔，其中，所述光纤在所述颈部的面向所述轴的表面处被附接到所述连接件，衬套，其沿着所述轴延伸，其中，所述致动器在所述衬套的面向所述轴的内表面处机械地被附接到所述连接件，以及柔性元件，其从所述颈部径向延伸到所述衬套，其中所述连接件具有相对于所述轴的第一刚度、相对于第一径向的第二刚度以及相对于与所述第一径向正交的第二径向的第三刚度，以及其中，所述第一刚度大于所述第二刚度和所述第三刚度。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接件包括晶体硅。3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述晶体硅具有(111)晶体结构。4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接件包括非晶硅。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接件包括一层或多层硅和一层或多层电绝缘材料。6.一种设备，包括：光纤；致动器，其被配置为生成以改变所述光纤的第一端的取向的力；以及连接件，其将所述致动器机械地耦接到所述光纤，其中所述连接件被配置为将由所述致动器生成的所述力耦合到所述光纤，其中所述连接件包括：颈部，其沿着轴延伸，所述光纤穿过通过所述颈部的沿着所述轴延伸的孔，其中，所述光纤在所述颈部的面向所述轴的表面处被附接到所述连接件，并且其中所述颈部限定沿着所述颈部的外围的一个或多个狭槽，衬套，其沿着所述轴延伸，其中，所述致动器在所述衬套的面向所述轴的内表面处机械地被附接到所述连接件，以及柔性元件，其从所述颈部径向延伸到所述衬套。7.根据权利要求6所述的设备，其中所述一个或多个狭槽可以绕所述轴螺旋地布置。8.一种设备，包括：光纤；致动器，其被配置为生成以改变所述光纤的第一端的取向的力；以及连接件，其将所述致动器机械地耦接到所述光纤，其中所述连接件被配置为将由所述致动器生成的所述力耦合到所述光纤，其中所述连接件包括：颈部，其沿着轴延伸，所述光纤穿过通过所述颈部的沿着所述轴延伸的孔，其中，所述光纤在所述颈部的面向所述轴的表面处被附接到所述连接件，衬套，其沿着所述轴延伸，其中，所述致动器在所述衬套的面向所述轴的内表面处机械地被附接到所述连接件，以及
柔性元件，其从所述颈部径向延伸到所述衬套，其中所述柔性元件包括万向节结构。9.一种设备，包括：光纤；致动器，其被配置为生成以改变所述光纤的第一端的取向的力；以及连接件，其将所述致动器机械地耦接到所述光纤，其中所述连接件被配置为将由所述致动器生成的所述力耦合到所述光纤，其中所述连接件包括：颈部，其沿着轴延伸，所述光纤穿过通过所述颈部的沿着所述轴延伸的孔，其中，所述光纤在所述颈部的面向所述轴的表面处被附接到所述连接件，衬套，其沿着所述轴延伸，其中，所述致动器在所述衬套的面向所述轴的内表面处机械地被附接到所述连接件，以及柔性元件，其从所述颈部径向延伸到所述衬套，其中所述柔性元件包括从所述颈部延伸到所述衬套的一个或更多个梁。10.一种设备，包括：光纤；致动器，其被配置为生成以改变所述光纤的第一端的取向的力；以及连接件，其将所述致动器机械地耦接到所述光纤，其中所述连接件被配置为将由所述致动器生成的所述力耦合到所述光纤，其中所述连接件包括：颈部，其沿着轴延伸，所述光纤穿过通过所述颈部的沿着所述轴延伸的孔，其中，所述光纤在所述颈部的面向所述轴的表面处被附接到所述连接件，衬套，其沿着所述轴延伸，其中，所述致动器在所述衬套的面向所述轴的内表面处机械地被附接到所述连接件，以及柔性元件，其从所述颈部径向延伸到所述衬套，其中所述柔性元件包括从所述颈部延伸到所述衬套的多个梁。11.根据权利要求1所述的设备，进一步包括照射源，所述照射源与所述光纤光学连通，其中，所述照射源被配置为在操作期间将光引导到所述光纤中。12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述致动器被配置为在操作期间改变所述光纤的一部分的取向，以使得所述光纤的第一端遍历预定图案。13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述光导被配置为在操作期间接收来自所述照射源的光，将所接收的光导向到所述光纤的一端，以及从所述光纤的所述第一端发射所接收的光。14.一种方法，包括：将...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓扬，V，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：