JP6758680B2 - 屈曲ピエゾアクチュエータによるファイバーの励起 - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、ファイバーの励起に関する。本発明は、特に、第１の屈曲ピエゾアクチュエータと第２のピエゾ屈曲アクチュエーアによるファイバーの励起に関する。

技術の種々の分野において、ファイバーを励起すること、すなわちファイバーの運動をもたらすことは、追求に値する。たとえばファイバーの運動によってエンドスコープを実装することができる。たとえばRivera, David R., et al. “Compact and flexible raster scanning multiphoton endoscope capable of imaging unstained tissue.”（「未染色組織を画像化することができるコンパクトで柔軟なラスター走査多光子内視鏡」） Proceedings of the National Academy of Sciences 108.43 (2011): 17598-17603を参照。ファイバーの運動は、脈動するレーザー光をスキャンするために使用することもできる。たとえばLeach, Jeffrey H., Stephen R. Chinn, and Lew Goldberg. “Monostatic allfiber scanning LADAR system,”（「モノスタティック全ファイバー走査ＬＡＤＡＲシステム」） Applied optics 54.33 (2015): 9752-9757を参照。

ファイバーを励起するために、しばしばパイプ形状のピエゾアクチュエータが使用される。これは、たとえばファイバーの長手軸線に沿って延びることができる。たとえばSmithwick, Q. Y. J., et al. “Modeling and control of the resonant fiber scanner of a novel scanning scope. ”（「新たな走査スコープの共鳴ファイバスキャナのモデリングと制御」）Engineering in Medicine and Biology, 2002. 24th Annual Conference and the Annual Fall Meeting of the Biomedical Engineering Society EMBS/BMES Conference, 2002. Proceedings of the Second Joint. Vol. 2. IEEE, 2002を参照。

しかしこの種の技術は、所定の欠点と限定を有している。たとえば、運動の振幅は、励起の幾何学配置によっては、比較的限定される場合がある。これは、光学的な適用については、視認領域を限定することになり得る。さらに、しかるべき幾何学配置の励起によって励起することができる運動の自由度が、制限されることがあり得る。

Rivera, David R., et al. "Compact and flexible raster scanning multiphoton endoscope capable of imaging unstained tissue." Proceedings of the National Academy of Sciences 108.43 (2011): 17598-17603 Leach, Jeffrey H., Stephen R. Chinn, and Lew Goldberg. "Monostatic allfiber scanning LADAR system," Applied optics 54.33 (2015): 9752-9757 Smithwick, Q. Y. J., et al. ,,Modeling and control of the resonant fiber scanner of a novel scanning scope. "Engineering in Medicine and Biology, 2002. 24th Annual Conference and the Annual Fall Meeting of the Biomedical Engineering Society EMBS/BMES Conference, 2002. Proceedings of the Second Joint. Vol. 2. IEEE, 2002

したがってファイバーを励起するための改良された技術を求める需要が存在する。特に上述した欠点と制限の少なくともいくつかを軽減し、あるいは除去する技術を求める需要が存在する。

この課題は、独立した特許請求項の特徴によって解決される。従属の特許請求項の特徴が、実施形態を定める。

例において、ファイバーを励起する装置は、第１の屈曲ピエゾアクチュエータと第２の屈曲ピエゾアクチュエータを有している。装置は、接続部分も有している。接続部分は、第１の屈曲ピエゾアクチュエータと第２の屈曲ピエゾアクチュエータとの間に配置されている。装置は、移動可能なファイバーも有しており、そのファイバーが接続部分に取り付けられている。

他の例において、方法は第１の信号形状で第１の屈曲ピエゾアクチュエータを駆動すること及び第２の信号形状で第２のピエゾアクチュエータを駆動することを有している。それによって、第１の屈曲ピエゾアクチュエータと第２の屈曲ピエゾアクチュエータの間に配置された接続部分に取り付けられた、移動可能なファイバーが励起される。

他の例において、システムは細長い第１のハウジングと細長い第２のハウジングとを有している。細長い第２のハウジングは、少なくとも第１のハウジングに沿った部分において延びている。システムは、高周波アンテナも有している。高周波アンテナは、第１のハウジング内に配置されている。システムは、ここに記述される種々の他の例に基づく、第１の屈曲ピエゾアクチュエータと第２の屈曲ピエゾアクチュエータ、接続部分及び移動可能なファイバーを備えた装置も有している。

この種の例は、他の種々の例において互いに組み合わせることができる。

種々の実施形態に基づく２つの屈曲ピエゾアクチュエータを有する、ファイバーを励起する装置を図式的に示している。 種々の実施形態に基づく屈曲ピエゾアクチュエータを図式的に示している。 種々の実施形態に基づく２つの屈曲ピエゾアクチュエータを有する、ファイバーを励起する装置を図式的に示している。 少なくとも１つのアクチュエータ用のドライバと、たとえば屈曲ピエゾアクチュエータのような少なくとも１つのアクチュエータとを有する、種々の実施形態に基づく装置を図式的に示している。 種々の実施形態に基づく方法のフローチャートである。 信号形状の信号寄与（Signalbeitrage von Signalformen）を図式的に示しており、ドライバがその信号形状によって種々の実施形態に基づく屈曲ピエゾアクチュエータを駆動し、その場合に信号寄与は逆位相で形成されている。 信号形状の信号寄与を図式的に示しており、ドライバがその信号形状によって種々の実施形態に基づく屈曲ピエゾアクチュエータを駆動し、その場合に信号寄与は同位相で形成されている。 信号形状の信号寄与を図式的に示しており、ドライバがその信号形状によって種々の実施形態に基づく屈曲ピエゾアクチュエータを駆動し、その場合に信号寄与は逆位相で形成されており、かつＤＣ成分を有している。 信号形状の信号寄与を図式的に示しており、ドライバがその信号形状によって種々の実施形態に基づく屈曲ピエゾアクチュエータを駆動し、その場合に信号寄与は同位相で形成されており、かつＤＣ成分を有している。 種々の実施形態に基づく２つの屈曲ピエゾアクチュエータと磁場源とを有する、ファイバーを励起する装置を図式的に示している。 接続部分を図式的に示す上面図であって、接続部分は種々の実施形態に基づいて２つの屈曲ピエゾアクチュエータの間に配置されている。 図１１に示す接続部分を図式的に示す側面図である。 接続部分を図式的に示す上面図であって、接続部分は種々の実施形態に基づいて２つの屈曲ピエゾアクチュエータの間に配置されている。 図１３に示す接続部分を図式的に示す側面図である。 種々の実施形態に基づく２つの屈曲ピエゾアクチュエータを有する、ファイバーを励起する装置を図式的に示している。 種々の実施形態に基づくシステムを図式的に示しており、システムは高周波アンテナを備えた第１のハウジングと、種々の実施例に基づくファイバーを励起する装置を備えた第２のハウジングとを有している。

この発明の上述した特性、特徴及び利点並びにこれらがどのように得られるか、のやり方が、実施例についての以下の説明に関連して明確かつはっきりと明らかにされ、それらの実施例は図面との関連において以下で詳細に説明される。

以下、図面を参照しながら好ましい実施形態を用いて本発明を詳細に説明する。図において、同一の参照符号は同一もしくは類似の部材を表す。図は、本発明の種々の実施形態を図式的に示している。図に示される部材は、必ずしも縮尺どおりには示されていない。むしろ図に示す種々の部材は、その機能及び一般的な目的が当業者にわかるように示されている。図に示す、機能的ユニットと部材の間の接続と結合は、間接的な接続又は結合として実装することもできる。接続又は結合は、ワイヤ接続又はワイヤレスで実装することができる。機能的なユニットは、ハードウェア、ソフトウェアあるいはハードウェアとソフトウェアの結合として実装することができる。

以下、ファイバー形状の部材を励起する技術を説明する（ファイバー形状の部材は、以下においては簡潔にする理由から短くファイバーと称される）。ファイバーの励起は、ファイバーの運動をもたらす。ここに記述される種々の例において、ファイバーの運動の様々な動きもしくは自由度を励起することができる。例は、トーションモードを有し、それにおいてファイバーはその長手軸に沿って捻れる。他の例は、１つ又は複数のトランスバーサルモードを有し、それにおいてファイバーはその長手軸に対して垂直に変位される。多くの例において、様々な方位の−たとえば互いに対して垂直の−トランスバーサルモード、すなわち直交するトランスバーサルモードを励起することが、可能である。多くの例において、様々な次数の、たとえば１次又は２次の、トランスバーサルモードを励起することが、可能である。様々な次数のトランスバーサルモードは、様々な数のノード（Knoten）と腹（Bauchen）を有することができる。

様々なタイプのファイバーを使用することができる。たとえば光ファイバーを使用することができ、それはグラスファイバーとも称される。しかしこれは、必ずしもそうである必要はない。しかしその場合に、ファイバーがガラスから形成されることは、不要である。ファイバーは、たとえばプラスチック、ガラス、シリコンまたは他の材料から形成することができる。たとえば、ファイバーは、クォーツガラスから形成することができる。たとえばファイバーは、７０ＧＰａの弾性係数、あるいは４０ＧＰａ−８０ＧＰａの範囲内の、好ましくは６０−７５ＧＰａの範囲内の弾性係数を有することができる。たとえばファイバーは、１４０ＧＰａ−２００ＧＰａの範囲内の弾性係数を有することができる。たとえばファイバーは、４％までの材料伸張を可能にする。多くの例において、ファイバーはコアを有し、そのコア内で供給されたレーザー光が伝播し、かつ端縁におけるトータル反射によって封じ込められている（オプティカルウェーブガイド）。しかしファイバーは、コアを有する必要はない。種々の例において、いわゆるシングルモード光ファイバー（英語single mode fibers）又はマルチモード光ファイバー（英語 multimode fibers）を使用することができる。ここに記述される種々のファイバーは、たとえば円形の横断面を有することができる。たとえば、ここに記述される種々のファイバーは、５０μｍより小さくなく、選択的に１５０μｍより小さくなく、さらに選択的に５００μｍより小さくなく、さらに選択的に１ｍｍより小さくない、直径を有することが、可能である。しかし直径は、１ｍｍより小さく、選択的に５００μｍより小さく、さらに選択的に１５０μｍより小さくてもよい。たとえばここに記述される種々のファイバーは、曲げ可能もしくは湾曲可能、すなわちフレキシブルとすることができる。そのためにここに記述されるファイバーの材料は所定の柔軟性を有することができる。したがってファイバーは、ばね部材と称することもできる。ファイバーは、たとえば３ｍｍから１２ｍｍの範囲内の、選択的に４ｍｍから８ｍｍの範囲内の長さを有することができる。

この種のファイバーは、様々な適用分野において使用することができる。例は、脈動するレーザー光による距離測定を有する（英語：Light detection and ranging, LIDAR、多くはLADARとも称される）。このような場合においてレーザー光はファイバーのコアの領域内でオプティカルウェーブガイドを通して案内され、かつファイバーの移動可能な端部においてファイバーから出射することが、可能である。しかしその代わりに、あるいはそれに加えて、レーザー光がファイバーを通って延びず、たとえば、ファイバーの移動可能な端部に取り付けられた−プリズム又はミラーのような−偏向ユニットによって偏向されることも可能である。たとえばミラーの後ろ側固定を使用することができる：その場合にファイバーはミラーの、ミラー面とは逆の後ろ側から離れるように延びる。したがって脈動するレーザー光をスキャンすることが可能である。他の適用形態は、たとえば内視鏡である。他の適用分野は、たとえばプロジェクタであり、プロジェクタは、たとえば赤、緑及び青のような様々な色を有する可視光をスキャンする。

以下で、光をスキャンする種々の技術が記述される。以下で記述される技術は、たとえば光の１次元又は２次元のスキャンを可能にする。スキャンは、様々な放出角度もしくは角度領域で光を繰り返し送出することを表すことができる。所定の角度領域を繰り返し変換することが、スキャナの繰り返し率を定めることができる。角度領域の量が、スキャン領域もしくは画像領域を定めることができる。スキャンは、光によって周囲の様々なスキャン点を繰り返し検出することと言える。各スキャン点について、測定信号を求めることができる。

多くの例において、１次元のスキャン領域が実装される。そのために、たとえば、ファイバーの運動の個々の自由度を所望に励起することが、可能である。しかし他の例においては、２次元のスキャン領域を実装することも可能である。そのためにたとえば、ファイバーの運動の第１の自由度にファイバーの運動の第２の自由度を重畳して励起することが、可能である。これは、ファイバーが時間的かつ場所的に重畳された運動を実施できることを、意味している。たとえば、ファイバーのトランスバーサルモードにファイバーのトーションモードを重畳して励起することが、可能である。たとえばファイバーの１次及び／又は２次のトランスバーサルモードにファイバーのトーションモードを重畳して励起することができる。

種々の例において、ファイバーは共振で、すなわち共振周波数において、あるいはその近傍で、励起することができる。たとえばファイバーは、セミ共振で、すなわち共振カーブの側面において、励起することができる。

種々の例において、ファイバーを励起するために屈曲ピエゾアクチュエータを使用することができる。たとえば第１と第２の屈曲ピエゾアクチュエータを使用することができる。第１と第２の屈曲ピエゾアクチュエータがプレート形状に形成されることが、可能である。一般的に、屈曲ピエゾアクチュエータの厚みは、たとえば２００μｍ−１ｍｍの領域内、選択的に３００μｍ−７００μｍの領域内にあることができる。たとえば、第１の屈曲ピエゾアクチュエータ及び／又は第２の屈曲ピエゾアクチュエータが、複数の圧電材料の交互の配置をもった層構造を有することが、可能である。これは、様々な強さの圧電効果を有することができる。それによって、温度変化におけるバイメタル細片に似た、曲がりをもたらすことができる。たとえば、第１の屈曲ピエゾアクチュエータ及び／又は第２の屈曲ピエゾアクチュエータが固定箇所に固定されることが、可能である：その場合に固定箇所とは反対側の端部は、第１の屈曲ピエゾアクチュエータ及び／又は第２の屈曲ピエゾアクチュエータの曲がりもしくは湾曲に基づいて移動することができる。

屈曲ピエゾアクチュエータを使用することによって、ファイバーの特に効率的かつ激しい励起を得ることができる。さらに、ファイバーを励起する装置の高い統合を得ることが可能である。これは、必要な組み込み空間を特に小さく寸法設計できることを、意味する。

図１は、装置１００に関する視点を示している。特に図１は、ファイバー１５０に関するピエゾアクチュエータ１１０、１２０の配置に関する視点を示している。図１の例において、ピエゾアクチュエータ１１０、１２０は屈曲ピエゾアクチュエータとして形成されている。これは、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の電気的接点１１２、１２２に電圧が印加されると、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０がその長手軸１１０、１２９に沿って湾曲し、もしくは屈曲することを、意味している。そのために屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０は層構造を有している（図１においては示されず、かつ図面平面に対して垂直に方向づけされている）。このようにして屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の端部１１５、１２５が固定箇所１１１、１２１に対して、それぞれの長手軸１１９、１２９に対して垂直に変位される（変位は、図１の例において図面平面に対して垂直に方向づけされている）。屈曲に基づく屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の変位１９９が、図２に示されている。図２は、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の側面図である。図２は、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を休止位置において、たとえばドライバ信号もしくは応力／湾曲なしで、示している。

たとえば固定箇所１１１、１２１は、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０と装置１００（図１には示されない）のハウジングとの間の堅固な結合を形成する。

図１の例において、装置１００は接続部分１３０も有している。接続部分１３０は、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の間において、移動可能な端部１１５、１２５に隣接した領域内に配置されている。それによって屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の変位１９９は、接続部分１３０の移動ももたらす。

接続部分１３０は、たとえば接着剤によって、ファイバー１５０とも結合されている。接続部分１３０は、ファイバー１５０と一体的に形成することもできる。それによって屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の運動が接続部分１３０を介してファイバー１５０へ伝達される。ファイバー１５０は、接続部分１３０から離れるように延びている。それによってファイバー１５０を励起することができる。たとえばファイバー１５０のトランスバーサルモード及び／又はトーションモードを励起することができる。それによって特に、ファイバー１５０の、接続部分１３０とは反対側に配置された移動可能な端部１５５を移動させることができる。たとえばトランスバーサルモード及び／又はトーションモードによって、移動可能な端部１５０の領域内でファイバー１５０を湾曲させ、あるいはひねることができる。

ファイバーは、移動可能な端部から離れる方向に、接続部分１５０を越えてさらに案内することもできる（図１にはある程度だけ示唆されている）。その場合には、たとえば、ファイバー内へ光を供給して、移動可能な端部１５５へ案内することができる。

装置１００は、ファイバー１５０の特に効率的な励起を可能にする。たとえばファイバー１５０を特に大きい振幅で励起することができる。さらに、装置１００によってファイバー１５０のトーションモードを特に効率的に励起できることが観察されている。

ファイバー１５０の移動可能な端部１５５には、光学素子１５１も取り付けられている。光学素子１５１は、ファイバー１５５の運動を光、たとえばレーザー光の偏向に変換することができる。それによって光をスキャンすることができる。多くの例において光は、長手軸線に沿ってファイバー１５０を通って、たとえばファイバー１５０のコア近傍の導波管内に延びることができる。しかし他の例においては、光は他のルートで光学素子１５１へ達することもできる。たとえば光学素子１５１は、たとえばＧＲＩＮレンズ（英語：graded index lense）のような、レンズを有することができる。たとえば、光学素子１５１が偏向ユニット、たとえばミラー又はプリズムを有することが可能である。

図１の例において、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０の長手軸１１９は、屈曲ピエゾアクチュエータ１２０の長手軸１２９に対して平行である。これは、長手軸１１９、１２９が互いに対して０°の角度を形成することを意味している。一般的に、長手軸１１９、１２９が互いに対して比較的小さい角度を形成すること、すなわち互いに対してほぼ平行に延びることが、可能である。たとえば長手軸１１９、１２９が互いに対して２０°より小さい、選択的に１０°より小さい、さらに選択的に１°より小さい角度を形成することが、可能である。屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０のこのように平行な構成によって、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の運動を特に効率的にファイバー１５０の運動に変換することができる。さらに、装置１００によって必要とされる組込み空間を特に小さく寸法設計することが、可能である。これはたとえば、特に屈曲ピエゾアクチュエータが互いに対して比較的大きい角度を形成する参照実装に関して言えることである。

図１の例において、長手軸１１９はファイバー１５０の長手軸に対して平行である。さらに長手軸１２９はファイバー１５０の長手軸に対して平行である。一般的に、長手軸１１９、１２９がファイバー１５０の長手軸と比較的小さい角度を形成し、すなわちファイバー１５０の長手軸に対してほぼ平行に延びることが、可能である。たとえば、長手軸１１９及び／又は長手軸１２９がファイバー１５０の長手軸と、２０°より小さい、選択的に１０°より小さい、さらに選択的に１°より小さい角度を形成することが、可能である。ファイバー１５０に対する屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、２０のこのような平行の配置が、装置１００の高い統合を可能にする。組込み空間は、特に小さく寸法設計することができる。これはたとえば特に、アクチュエータがファイバー１５０に対して垂直に方向づけされる、参照実装に関して言えることである。

図１の例において示される構成においては、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０はその長手軸線１１９、１２９に沿ってファイバー１５０の移動可能な端部１５５から離れるように延びている。これは、ファイバー１５０の変位の領域が、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０から離れるように配置されていることを、意味している。しかしまた、他の構成も考えられる。

図３は、装置１００に関する視点を示している。特に図３は、ファイバー１５０に関する屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の配置に関する視点を示している。図３の例は、図１の例に原則的に相当する。しかし図３の例においては、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０はその長手軸１１９、１２９に沿ってファイバー１５０の移動可能な端部１５５へ近づくように延びている。それによって装置１００の特に高い統合を達成することができる。

たとえば図１及び２つの図を比較するとわかるように、図１の例においては接続部分１３０は固定箇所１１１、１２１とファイバー１５０の移動可能な端部１５５との間に位置しているが、図３の例においては固定箇所１１１、１２１は接続部分１３０と移動可能な端部１５５との間に配置されている。

図４は、装置１００に関する視点を示している。特に図４は、運動のドライバ１０１に関する視点を示している。たとえばドライバ１０１は、１つ又は複数のドライバ回路を有することができる。たとえばドライバ１０１は、所定の信号形状を有するドライバ信号を１つ又は複数のアクチュエータ−たとえば屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０及び／又は磁気アクチュエータ−へ出力するように、構成することができる。ドライバ１０１は、アナログコンポーネント及び／又はデジタルコンポーネントを有することができる。たとえばドライバ１０１は、デジタル制御信号に従ってアクチュエータを駆動するように、構成することができる。ドライバ信号は、種々のアクチュエータを駆動するのに使用することができる、所定の信号形状を有することができる。ドライバ信号は、典型的にアナログ信号である。

図５は、種々の例に基づく方法のフローチャートを示している。たとえば、図５に示す方法は、ドライバ１０１によって実施することができる。

まずブロック１００１において、第１の屈曲ピエゾアクチュエータ１１０が第１の信号形状によって駆動される。これは、たとえば電圧及び／又は電流の調達を有することができる。

その後、ブロック１００２において、第２の屈曲ピエゾアクチュエータ１２０が第２の信号形状によって駆動される。これは、たとえば電圧及び／又は電流の調達を有することができる。

一般的に、−たとえば屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０のような−種々のアクチュエータが少なくとも部分的に時間並列で駆動されることが、可能である。特に、種々のアクチュエータが位相コヒーレントで駆動されることが、可能である。これは、種々のアクチュエータを駆動するための種々の信号形状が、互いに対してはっきりと定義された位相関係を有することを、意味することができる。

図６は、ここに記述される種々の実施例に基づく屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を駆動するために使用することができる、信号形状２００に関する視点を示している。図６は、特に信号形状２００の振幅の推移を時間の関数として示している。

図６の例において、信号寄与２１１（実線）が示されており、それは、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０を駆動するために使用される。さらに図６の例においては、信号寄与２２１（破線）が示されており、それは、屈曲ピエゾアクチュエータ１２０を駆動するために使用される。図６の例から明らかなように、信号寄与２１１、２２１は、逆位相で構成されている。これは、図６の例において、信号寄与２１１、２２１が同一の周波数と１８０°の位相変位とを有することを意味している。

それによって屈曲ピエゾアクチュエータ１１０は上方へ向かって湾曲もしくは移動（下方へ向かって湾曲もしくは移動）し、屈曲ピエゾアクチュエータ１２０は下方へ向かって湾曲もしくは移動（上方へ向かって湾曲もしくは移動）することができる。それによって、接続部分１３０は交互に左と右へ向かって傾くことができる（ファイバー１５０の長手軸に関して）。したがって信号形状２００のこのような構成によって、ファイバー１５０のトーションモードの特に効率的な励起を得ることができる。

図７は、信号形状２００に関する視点を示しており、その信号形状は、ここに記述される種々の例に基づく屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を駆動するために使用することができる。図７は特に、信号形状２００の振幅の推移を時間の関数として示している。

図７の例において、信号寄与２１２（実線）が示されており、それは屈曲ピエゾアクチュエータ１１０を駆動するために使用される。さらに図７の例において、信号寄与２２２（破線）が示されており、それは、屈曲ピエゾアクチュエータ１２０を駆動するために使用される。図７の例からは、信号寄与２１２、２２２は同位相で構成されていることが、明らかにされる。これは、図７の例において、信号寄与２１２、２２２が同一の周波数と０°の位相変位を有していることを、意味している。多くの例において、同位相の信号寄与２１２、２２２が振幅変調を有することが、可能である。

同位相の信号寄与２１２、２２２によって、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０は上方へ向かって湾曲もしくは移動（下方へ向かって湾曲もしくは移動）し、屈曲ピエゾアクチュエータ１２０は上方へ向かって湾曲もしくは移動（下方へ向かって湾曲もしくは移動）することができる。それによってここでも、接続部分１３０は交互の上方及び下方へ移動することができる（ファイバー１５０の長手軸に関して）。したがって信号形状２００のこのような構成によって、ファイバー１５０内にトランスバーサルモードを特に効率的に励起することができる。

ここに記述される種々の例において、信号寄与２１２、２２２、２２１、２２２の典型的な周波数は、たとえば５０Ｈｚ−１．５ｋＨｚの領域内、選択的に２００Ｈｚ−１ｋＨｚの領域内、さらに選択的に５００Ｈｚ−７００Ｈｚの領域内にある。このようにして適切な画像繰り返し周波数を得ることができる。

図６と図７の例においては、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を励起するための逆位相の信号寄与２１１、２２１が、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を励起するための同位相の信号寄与２１２、２２２とほぼ同一の周波数を有するシナリオが示されている。一般的に、逆位相の信号寄与２１１、２２１は、同位相の信号寄与２１２、２２２の第２の周波数の９５−１０５％の範囲内の第１の周波数を有することが、可能である。信号形状２００の周波数のこの種の実装によって、ファイバー１５０の運動の種々の自由度の−たとえばトーションモードとトランスバーサルモードの−特に効率的な重畳図を得ることができる。特にそれによって、高い画像繰り返し率を得ることができ、重畳図内のノードによってスキャン領域の所定の領域が多重にスキャンされることはない。特に信号形状２００の周波数のこの種の実装は、周波数空間内にファイバー１５０の運動の種々の励起される自由度の退縮が存在することを、利用することができる。たとえば、ファイバー１５０のトーションモードの周波数及びファイバー１５０のトランスバーサルモードの周波数の退縮を、以下のパラメータの１つ又は複数のものの適切な構成によって達成することが可能である：ファイバー１５０の長さ；ファイバー１５０及び／又はファイバー１５０に取り付けられたバランスウェイトの質量慣性モーメント；及び光学素子１５１の質量慣性モーメント。

しかし他の例においては、逆位相の信号寄与２１１、２２１が同位相の信号寄与２１２、２２２の第２の周波数とは異なる第１の周波数を有することも可能である。たとえば、逆位相の信号寄与２１１、２２１の第１の周波数は、同位相の信号寄与２１２、２２２の第２の周波数の４５−５５％の領域内にあり、すなわち第２の周波数のほぼ半分であることが、可能である。他の例においては、第１の周波数は第２の周波数のほぼ２倍の大きさであり、あるいは全く他の値をとることも可能である。逆位相の信号寄与２１１、２２１と同位相の信号寄与２１２、２２２によって励起されるファイバー１５０の運動の種々の自由度の間の退縮をこのように無効化することによって、運動のしかるべき自由度の間の非線形の相互作用を回避することができる。たとえば、トランスバーサルモード及び／又はトーションモードによるパラメトリックな発振器の形成を回避することができる。それによってファイバー１５０の特に所望の励起を得ることができる。

同位相の信号寄与２１１、２２１を逆位相の信号寄与２１２、２２２と重畳させることから、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０における信号形状２００は、屈曲ピエゾアクチュエータ１２０における信号形状２００に対して所定の位相シフトを有することができる。この位相シフトは、たとえば同位相の信号寄与２１１、２２１と同位相の信号寄与２１２、２２２の互いに対する相対的振幅に従って、変化させることができる。言い換えると、実際の信号形状２００は、同位相の信号寄与２１１、２２１と逆位相の信号寄与２１２、２２２に分解することができる。多くの場合において、信号形状２００を発生させるために使用されるファンクションジェネレータは、同位相の信号寄与２１１、２２１を逆位相の信号寄与２１２、２２２と重畳させることにおいてすでに形成することができる。

ここに記述される多くの例において、光をスキャンするために、トーションモードによって偏向ユニット１５１の捻れの大きな振幅を得ることは、追求に値する。たとえば偏向ユニット１５１の捻れの振幅は、ゼロより大きく、たとえば１０°−１２０°の領域内にある、所定の値に閉ループ制御することができる。他方で、同位相の信号寄与２１１、２２１を所望に使用することによって、外部のショックによるトランスバーサルモードの望ましくない励起をアクティブに緩衝することができる。そのためにたとえば、位置センサを設けることができ、その位置センサが偏向ユニット１５１のトランスバーサル変位を測定する；その後位置センサの測定信号に基づいて、同位相の信号寄与２１１、２２１の振幅及び／又は位相を調節することができる；たとえば、目標量として偏向ユニット１５１の最小のトランスバーサル変位を定める、閉ループ制御ループを実装することができる。偏向ユニット１５１のトランスバーサル変位の測定の代わりに、あるいはそれに加えて、移動可能な端部１１１、１２１の参照座標系内に加速度センサを配置して、外部のショックを測定することもできる。

図８は、信号形状２００に関する視点を示しており、その信号形状はここに記述される種々の例に基づく屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を駆動するために使用することができる。図８は特に、信号形状２００の振幅の推移を時間の関数として示している。

図８の例は、原則的に図６の例に相当するが、図８の例においては信号寄与２１１、２２１はそれぞれＤＣ成分２０１を有している。多くの場合において、信号寄与２１１、２２１の一方のみがＤＣ成分２０１（図８において水平の破線）を有することも可能である。多くの場合において、２つの信号寄与２１１、２２１が、たとえば大きさ及び／又は符号において、異なるように寸法設計されたＤＣ成分２０１を有することも可能である。

ＤＣ成分２０１の存在によって、ファイバー１５０の付勢（英語：bias）、すなわちファイバー１５０のＤＣ変位を実装することができる。それによってたとえば、ファイバーのずれ及び／又は該当するスキャナの視野のための設定を補償し、あるいは考慮することができる。

図９は、信号形状２００に関する視点を示しており、これは、ここに記述される種々の例に基づく屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０を駆動するために使用することができる。図９は特に、信号形状２００の振幅の推移を時間の関数として示している。

図９の例は、原則的に図７の例に相当する。しかし、図９の例において信号寄与２１２、２２２はそれぞれＤＣ成分２０１を有している。一般的に、信号寄与２１１、２１２、２２１、２２２の個々のもののみがＤＣ成分２０１を有することが可能である。様々な信号寄与２１１、２１２、２１２、２２２が異なるように寸法設計されたＤＣ成分２０１を有することも、可能である。

図１０は、装置１００に関する視点を示している。図１０の例は、原則的に図１の例に相当する。図１０の例において装置１００はさらに磁石１６１を有しており、その磁石はファイバー１５０に取り付けられている。特に磁石１６１は、移動可能な端部１５５と接続部分１３０の間に配置された領域内でファイバー１５０に取り付けられている。たとえば磁石１６１は、強磁性のバルク材料とすることができる。たとえば磁石１６１は、バランスウェイトを形成することができる。たとえば磁石１６１は、ファイバー１５０の表面の薄膜コーティングとして、たとえば２０−５００ｎｍの層厚をもって、形成することができる。図１０の例において、装置１００は磁場源１６０も有している。たとえば磁場源１６０は、たとえば鉄ヨーク（図１０には示されていない）を有する、コイル巻き線によって実装することができる。−たとえばドライバ１０１によって駆動することができる−磁場源１６０によって、ファイバー１５０へ付勢を与えることを、可能とすることができる。そのためにドライバ１０１は磁場源１５０をＤＣ成分を有する信号形状によって駆動することができ、したがってＤＣ磁場１６２を実装することができる。図１０の例においては、磁場源１６０によって発生される磁場１６２に基づくファイバー１５０のＤＣ変位が示されている。ファイバー１５０のこの付勢がファイバー１５０の湾曲をもたらし、それによってたとえばファイバー１５０の休止状態において光が偏向ユニット１５１によって、湾曲なしとは異なる放射角度で放出される。それによってたとえば、たとえばドリフトに基づくファイバーの変位及び／又は該当するスキャナの視野のための設定を補償し、あるいは考慮することができる。ファイバー１５０のこのＤＣ変位はその後、ＡＣ変位を重畳することができ、そのＡＣ変位はたとえば、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０によって使用される信号形状２００の影響を受けることがあり得る。

図１１は、接続部分１３０に関する視点を示している。図１１は、接続部分１３０の上面を示している。接続部分１３０は、サイド領域３０１と、そのサイド領域１３１に対向するサイド領域３０２とを有している。それらの間に中央領域３０５が配置されている。中央領域３０５内には、膨出部３０６が配置されており、それは中央領域３０５がサイド領域３０１、３０２に対して膨出することによって（図１１の図面平面から、あるいは図１１の図面平面内へ方向づけて）形成することができる。サイド領域３０１、３０２は載置面を形成することができ、その載置面に屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０が、たとえば接着によって、取り付けられている。

図１２は、接続部分１３０に関する視点を示している。図１２は、図１１の例に基づく接続部分１３０の上面を示している。図１２においては、ファイバー１５０が膨出部３０６の領域内で接続部分１３０に配置されていることが、見られる。たとえばファイバー１５０は、膨出部３０６の領域内で接続部分１３０に接着することができる。

膨出部３０６を形成することによって、接続部分１３０とファイバー１５０の間の特に堅固な結合を得ることができる。たとえば膨出部３００は、Ｕ字状に形成することができる。その場合にこのように形成されたＵ字形状の領域の「底」の領域内に、ファイバー１５０の長手軸に沿ってファイバー１５０用のガイドを提供することができる。これは、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の変位１９９による特に大きい力の流れを、破断が生じることなしに、保証することができる。

図１３と図１４は、接続部分１３０に関する視点を示している。その場合に図１３は、接続部分１３０の上面図であり、図１４は接続部分２３０の側面図である。図１３と図１４の例は、原則的に図１１と図１２の例に相当する。図１３と図１４の例において、接続部分１３０はＵ字状に形成されている。しかし膨出部３０６は尖ってはおらず、連続的な湾曲を有している。それによって接続部分１３０の材料安定性を向上させることができる。さらに鋭いバリを回避することができる。

このような連続的な移行は、サイド領域３０１、３０２と中央領域３０５との間に実装することができる（図１４には示されていない）。

ここに記述される種々の例において、接続部分１３０が金属から形成されることが、可能である。たとえば接続部分１３０は、鋼から形成することができる。また、接続部分１３０が真鍮から形成されることも、可能である。このようにして接続部分１３０のために充分に大きい安定性を提供することができるので、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の変位１９９に基づいて接続部分１３０の材料疲労が生じることはなく、あるいは顕著な材料疲労が生じることはない。

しかし他の例においては、接続部分１３０はファイバー１５０と同じ材料から形成することができる。たとえば接続部分１３０とファイバー１５０は、同じ材料から一体的に形成することができる。そのために、たとえばマイクロマシーニングコンセプトを使用することができ、それにおいてファイバー１５０と接続部分１３０はウェファ、たとえばシリコンウェファ又はシリコン−オン−インシュレータ−ウェファから形成することができる。このようにしてファイバー１５０と接続部分１３０の間の特に強靱な結合をもたらすことができる。特にこの種のシナリオにおいては、接続部分１３０が膨出部をもたず、平坦に形成されることが、可能である。接続部分１３０は、ファイバー１５０と同じ平面内に延びることができる。

多くの例において、接続部分が特に小さい厚み３０９を有することが、追求に値する。たとえば接続部分１３０の厚み３０９は、５−１５０μｍの領域内、選択的に１０−１００μｍの領域内、さらに選択的に４０−６０μｍの領域内にあることができる。このようにして接続部分１３０は所定の弾性を有することができ、それによって屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の変位１９９を緩衝せず、あるいは顕著に緩衝しない。それによってファイバー１５０は、大きい振幅で励起することができる。

図１５は、装置１００に関する視点を示している。特に図１５は、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０もしくはファイバー１５０に関する接続部分１３０の寸法設計に関する視点を示している。図１５の例は、原則的に図１の例に相当するが、図１５の例においては接続部分１３０は図１５の例におけるよりも長く寸法設計されている。これは、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の長手軸１１９、１２９に対して平行の接続部分１３０の長手方向の延び３１０が、図１５の例においては、図１の例におけるよりも大きく寸法設計されていることを、意味している。

たとえば一般的に、接続部分１３０が屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の長手軸１１０、１２９に沿って、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の長さ１１６、１２６の２−２０％の領域内、選択的に５−１５％の領域内にある長手方向の延び３１０を有することが、可能である。接続部分１３０の長手方向の延び３１０のこのような寸法設計によって、一方で、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の変位１９９が接続部分１３０によって特に著しく緩衝されないことを、保証することができる。それによってファイバー１５０の運動は、大きい振幅をもって励起することができる。他方では、屈曲ピエゾアクチュエータ１１０、１２０の間の力の流れが接続部分１３０を介してファイバー１５０へ、小さい空間領域内で大きすぎる応力をもたらさないことを、保証することができる。それによって装置１００は、より安定的に実装することができる。

上では、ファイバーの特に効率的な励起を可能にする技術が要約して説明されている。上述した技術は、特に、該当する装置の比較的高い統合によってファイバーを効率的に励起することを可能にする。これは、該当する装置が大きい場所を必要とすることなく、ファイバーの種々の運動自由度を励起できることを、意味している。
ここに記述される種々の技術において、特に、ファイバーを励起するために使用される装置が細長い組立て形状を有することを、可能にすることができる。これは、ファイバーが２つ以上の屈曲ピエゾアクチュエータの長手軸に対して実質的に平行に延びる長手軸を有するという事実に基づくことができる。たとえば絶対的な寸法設計において、ファイバーはその長手軸に沿って２−１０ｍｍの範囲内の広がりを有することができる。したがってたとえば、使用される屈曲ピエゾアクチュエータがその長手軸に沿って２−２０ｍｍの範囲内の広がりを有することが可能である。

この種の技術に基づいて、該当する装置を特にフレキシブルにシステム内へ統合することができる。特に該当する装置はＬＩＤＡＲシステムのために自動車内へ統合することができる。

図１６は、システム４００に関する視点を示している。特に図１６は、システム４００内への装置１００の統合に関する視点を示している。

システム４００は、細長いハウジング４１０と他の細長いハウジング４２０とを有している。細長いハウジング４１０、４２０は、互いに対して平行に配置されている。したがってハウジング４２０はハウジング４１０に沿って延びている。システム４００は、高周波アンテナ４１２も有しており、それがハウジング４１０内に配置されている。高周波アンテナ４１２は、たとえばラジオ受信、テレビ受信、サテライト受信及び／又はモバイル無線受信などのために使用することができる。

ここに記述される種々の例に基づく装置１００は、たとえばハウジング４２０内に配置されている。ハウジング４２０もハウジング４１０も、システム４００の他のハウジング４０１内に統合されている。たとえばハウジング４０１は、サメのヒレ形状を有することができ、たとえば自動車のルーフの領域内に配置することができる。ハウジング４０１とハウジング４２０は、透明な窓４０２を有している。透明な窓４０２は、ファイバー１５０の偏向ユニット１５１によって偏向された光を透過することができる。たとえば偏向ユニット１５１は、窓４０２の領域内に配置することができる。

図１６の例において、ハウジング４１０、４２０の長手軸４１１、４２１も示されている。たとえば、ハウジング４２０の長手軸４２１はファイバー１５０の長手軸に対して平行、もしくは屈曲ピエゾアクチュエータ１１０の長手軸１１９に対して平行及び／又は屈曲ピエゾアクチュエータ１２０の長手軸１２９に対して平行に延びることが、可能である。それによって長手軸４２１に対して垂直に、ハウジング４２０の特に小さい広がりを得ることができ、したがって高い統合を得ることができる。

図１６の例から明らかなように、ハウジング４２０はハウジング４１０を越えて露出された領域４２５内に延びている。それによって、露出された領域４２５内に配置された窓４０２は、長手軸４２１に対して垂直に、たとえば５０°より少なくない、選択的に１２０°より少なくない、さらに選択的に２００°より少なくない、さらに選択的に３６０°の、大きい範囲を有することができる。これは、光が偏向ユニット１５１によって大きい周囲領域内へ放射できることを、意味することができる。これは、ＬＩＤＡＲ技術のためには、視野領域が大きいという利点を有することができる。同時に光の偏向が、ハウジング４１０によってブロックされない。

ハウジング４１０、４２０は、共通のベースプレート４０３を有している。ベースプレート４０３は、露出された領域４２５に対向して配置されている。たとえば、ベースプレート４０３を自動車のルーフの表面に取り付けることが、可能である。装置１００をこのように隆起するように取りつけることによって、装置１００によってＬＩＤＡＲシステムが実装された場合に、特に大きいヴィジョンを得ることができる。

もちろん、上述した実施形態の特徴と本発明の視点を互いに組み合わせることができる。特に特徴は、本発明の範囲を逸脱することなしに、記述された組合せにおいてだけでなく、他の組合せにおいて、あるいはそれ自体使用することができる。

たとえば上述した例は、レーザー光に関して記述されている。しかしこのような技術は、他の光のために使用することもできる。

さらに、上で記述された種々の例においては、膨出部を有する接続部分が使用される。しかし他の例においては、接続部分が平坦かつ膨出部なしで形成されることも、可能である。

Claims (24)

1. ファイバー形状の素子（１５０）を励起する装置（１００）であって、前記装置が、
   −第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）、
   −第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）、
   −第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）と第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）の間に配置され、かつ、平坦な、接続部分（１３０）、及び
   −接続部分（１３０）に取り付けられた、移動可能なファイバー形状の素子（１５０）、
   を有している、装置。
2. 第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が、第１の長手軸（１１９、１２９）に沿って細長い形状を有し、
   第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が、第２の長手軸（１１９、１２９）に沿って細長い形状を有し、
   第１の長手軸（１１９、１２９）と第２の長手軸（１１９、１２９）が互いに、２０°より小さい、選択的に１０°より小さい、さらに選択的に１°より小さい角度を形成する、
   請求項１に記載の装置（１００）。
3. 第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が、第１の長手軸（１１９、１２９）に沿って細長い形状を有し、
   第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が、第２の長手軸（１１９、１２９）に沿って細長い形状を有し、
   第１の長手軸（１１９、１２９）及び／又は第２の長手軸（１１９、１２９）がファイバー形状の素子（１５０）の長手軸と、２０°より小さい、選択的に１０°より小さい、さらに選択的に１°より小さい角度を形成する、
   請求項１又は２に記載の装置（１００）。
4. 接続部分（１３０）が膨出部（３０６）を有し、
   ファイバー形状の素子（１５０）が膨出部（３０６）の領域内に取り付けられている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の装置（１００）。
5. 接続部分（１３０）が金属から形成されており、かつ５−１５０μｍの範囲内、選択的に１０−１００μｍの範囲内、さらに選択的に４０−６０μｍの範囲内の厚み（３０９）を有している、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の装置（１００）。
6. 接続部分（１３０）が、第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）の第１の長手軸（１１９、１２９）に沿って、第１の長手軸（１１９、１２９）に沿った第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）の長さの２−２０％の範囲内の、選択的に５−１５％の範囲内の、長手方向の広がりを有し、かつ／又は
   接続部分（１３０）が第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）の第２の長手軸（１１９、１２９）に沿って、第２の長手軸（１１９、１２９）に沿った第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）の長さの２−２０％の範囲内の、選択的に５−１５％の範囲内の、長手方向の広がりを有している、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の装置（１００）。
7. 第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が第１の長手軸（１１９、１２９）に沿って細長い形状を有し、
   第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が第２の長手軸（１１９、１２９）に沿って細長い形状を有し、
   第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が第１の長手軸（１１９、１２９）に沿って、第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）が第２の長手軸（１１９、１２９）に沿って、ファイバー形状の素子（１５０）の自由に移動可能な端部へ向かって、ファイバー形状の素子（１５０）の長手軸に沿って延びている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の装置（１００）。
8. さらに、
   ドライバ（１０１）を有し、前記ドライバが、第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）を第１の信号形状（２００）によって駆動し、第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）を第２の信号形状（２００）によって駆動するように、構成されており、
   第１の信号形状（２００）と第２の信号形状（２００）が逆位相の信号寄与（２１１、２２１）を有している、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の装置（１００）。
9. ファイバー形状の素子（１５０）が第１の端部において接続部分（１３０）に取り付けられており、
   装置（１００）の光学素子（１５１）がファイバー形状の素子（１５０）の第１の端部とは反対側の第２の端部に取り付けられており、
   ドライバ（１０１）が、光学素子（１５１）による光のスキャンのために逆位相の信号寄与（２１１、２２１）によって光学素子（１５１）の捻れをもたらすように、構成されている、
   請求項８に記載の装置（１００）。
10. 第１の信号形状（２００）と第２の信号形状（２００）が同位相の他の信号寄与（２１２、２２２）を有し、前記信号寄与が選択的に振幅変調されている、請求項８又は９に記載の装置（１００）。
11. ファイバー形状の素子（１５０）が第１の端部において接続部分（１３０）に取り付けられており、
    光学素子（１５１）が、ファイバー形状の素子（１５０）の第１の端部とは反対側の第２の端部に取り付けられており、
    ドライバ（１０１）が、同位相の信号寄与（２１２、２２２）による光学素子（１５１）のトランスバーサル変位を緩衝するように、構成されている、
    請求項１０に記載の装置（１００）。
12. 信号寄与が第１の周波数を有し、
    他の信号寄与が第２の周波数を有し、
    第１の周波数が第２の周波数の９５−１０５％の範囲内に、あるいは第２の周波数の４５−５５％の範囲内にある、
    請求項１０又は１１に記載の装置（１００）。
13. さらに
    −ドライバ（１０１）を有し、前記ドライバが第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）を第１の信号形状（２００）によって駆動し、かつ第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）を第２の信号形状（２００）によって駆動するように、構成されており、
    第１の信号形状（２００）が、２００Ｈｚより少なくない、選択的に５００Ｈｚより少なくない、周波数を備えた信号寄与を有し、
    第２の信号形状（２００）が、２００Ｈｚより少なくない、選択的に５００Ｈｚより少なくない、周波数を備えた信号寄与を有する、
    請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置（１００）。
14. 第１の信号形状（２００）及び／又は第２の信号形状（２００）がＤＣ成分を有している、請求項１３に記載の装置（１００）。
15. さらに、
    −磁石を有し、前記磁石がファイバー形状の素子（１５０）に取り付けられており、かつ
    −磁場源を有し、前記磁場源が、磁石の領域内に可変の方位を有する磁場を発生させるように、構成されている、
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置（１００）。
16. さらに、
    −ドライバ（１０１）を有し、前記ドライバが、ＤＣ成分を有する信号形状（２００）によって磁場源を駆動するように、構成されている、請求項１５に記載の装置（１００）。
17. 第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）と第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）との間に配置された接続部分（１３０）から離れるように延びる、ファイバー形状の素子（１５０）を励起する方法であって、
    前記方法が
    −第１の信号形状（２００）によって第１の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）を駆動すること、及び
    −第２の信号形状（２００）によって第２の屈曲ピエゾアクチュエータ（１１０、１２０）を駆動すること、
    を有している、方法。
18. 第１の信号形状（２００）と第２の信号形状（２００）が、逆位相の信号寄与（２１１、２２１）を有している、請求項１７に記載の方法。
19. さらに、
    ファイバー形状の素子（１５０）が第１の端部において接続部分（１３０）に取り付けられており、
    光学素子（１５１）が、ファイバー形状の素子（１５０）の第１の端部とは反対側の第２の端部に取り付けられており、
    前記方法がさらに、
    −光学素子（１５１）によって光をスキャンするために、逆位相の信号寄与（２１１、２２１）によって光学素子（１５１）の捻れをもたらす、
    ことを有している、
    請求項１８に記載の方法。
20. 第１の信号形状（２００）と第２の信号形状（２００）が同位相の信号寄与（２１２、２２２）を有し、前記信号寄与が選択的に振幅変調されている、請求項１７から１９のいずれか１項に記載の方法。
21. ファイバー形状の素子（１５０）が第１の端部において、接続部分（１３０）に取り付けられており、
    光学素子（１５１）が、ファイバー形状の素子（１５０）の第１の端部とは反対側の第２の端部に取り付けられており、
    前記方法がさらに、
    −同位相の信号寄与（２１２、２２２）によって光学素子（１５１）のトランスバーサル変位を緩衝する、
    ことを有する、請求項２０に記載の方法。
22. システム（４００）であって、
    −細長い第１のハウジング（４１０）、
    −少なくとも第１のハウジングに沿った部分において延びる、細長い第２のハウジング（４２０）、
    −第１のハウジング内に配置されている、高周波アンテナ、及び
    −第２のハウジング内に配置されている、請求項１から１６のいずれか１項に記載の装置（１００）、
    を有する、システム。
23. 第２のハウジングが、露出された領域（４２５）内で第１のハウジングを越えて延びており、
    第２のハウジングが、露出された領域内に透明な窓（４０２）を有し、前記窓が第１のハウジングの長手軸に対して垂直に５０°より少なくない、選択的に１２０°より少なくない、さらに選択的に２００°より少なくない範囲を有している、
    請求項２２に記載のシステム（４００）。
24. 第１のハウジングと第２のハウジングが共通のベースプレート（４０３）を有し、前記ベースプレートが露出された領域に対向して配置されている、請求項２３に記載のシステム（４００）。