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Title:
LIDAR SYSTEM HAVING A MOVABLE OPTICAL FIBRE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/029136
Kind Code:
A1
Abstract:
An arrangement comprises an optical fibre (201) having a first end (205) and a second end. The arrangement (100) comprises a fastening (250) that fastens the optical fibre (201) to a fastening point (206). Light (191, 192) can be fed into the second end of the optical fibre (201). An actuator is configured to move the first end (205) of the optical fibre (201) relative to the fastening point (206). In some examples, a LIDAR system is configured to carry out a scanned distance measurement of objects in the surroundings of the arrangement, on the basis of the light (191, 192).

Inventors:
PETIT FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/069909
Publication Date:
February 15, 2018
Filing Date:
August 07, 2017
Export Citation:
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Assignee:
BLICKFELD GMBH (DE)
International Classes:
G01S7/481; G02B26/10
Foreign References:
US20020139920A12002-10-03
US5133035A1992-07-21
US20140231647A12014-08-21
EP2952950A12015-12-09
DE102009014478B42013-07-18
Other References:
AUS LEACH; JEFFREY H.; STEPHEN R. CHINN; LEW GOLDBERG: "Monostatic all-fiber scanning LADAR system", APPLIED OPTICS, vol. 54, no. 33, 2015, pages 9752 - 9757
MOKHTAR, M. H. H.; R. R. A. SYMS.: "Tailored fibre waveguides for precise two-axis Lissajous scanning", OPTICS EXPRESS, vol. 23, no. 16, 2015, pages 20804 - 20811
Attorney, Agent or Firm:
NEUSSER, Sebastian (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1 . Anordnung (100), die umfasst:

- eine Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) mit einem ersten Ende (205) und einem zweiten Ende,

- eine Fixierung (250), welche die Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) an einer Fixierstelle (206) zwischen dem ersten Ende (205) und dem zweiten Ende fixiert,

- einen Anschluss, der eingerichtet ist, um Licht (191 , 192) in das zweite Ende der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) einzuspeisen, und

- mindestens einen Aktuator (900, 901 -903, 913), der eingerichtet ist, um die

Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) im Bereich zwischen der Fixierstelle (206) und dem ersten Ende (205) zwischen einer ersten Torsion (371 , 372) und einer zweiten Torsion (371 , 372) zu bewegen.

2. Anordnung (100) nach Anspruch 1 , die weiterhin umfasst:

- eine Linse (451 ), die ortsfest mit dem ersten Ende (205) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) verbunden ist, und

- eine Umlenkeinheit (452), die ortsfest mit dem ersten Ende (205) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 202-2) verbunden ist und die eingerichtet ist, um das Licht (191 , 192) gegenüber der Zentralachse (202) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) umzulenken.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,

wobei der mindestens einen Aktuator (900, 901 -903, 913) weiterhin eingerichtet ist, um die Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) im Bereich zwischen der Fixierstelle (206) und dem ersten Ende (205) zwischen einer ersten Krümmung (31 1 , 321 ) und einer zweiten

Krümmung (31 1 , 321 ) zu bewegen.

4. Anordnung nach Anspruch 3,

wobei der mindestens eine Aktuator (900, 900-903, 913) eingerichtet ist, um die

Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) zwischen der ersten Krümmung (31 1 , 321 ) und der zweiten Krümmung (31 1 , 321 ) resonant in einer Eigenmode zweiter Ordnung oder höher zu bewegen.

5. Anordnung (100) nach Anspruch 3 oder 4, die weiterhin umfasst:

- eine Steuerung (950), die eingerichtet ist, um den mindestens einen Aktuator (900, 901 -903, 913) anzusteuern, sodass dieser die Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) über einen Torsions-Winkelbereich (1 10-2) zwischen der ersten Torsion (371 , 372) und der zweiten Torsion scannt und über einen Krümmungs-Winkelbereich (1 10-1 ) zwischen der ersten Krümmung (31 1 , 321 ) und der zweiten Krümmung (31 1 , 321 ) scannt,

wobei der Torsions-Winkelbereich (1 10-2) optional um mindestens einen Faktor 2 größer ist als der Krümmungs-Winkelbereich (1 10-1 ), weiter optional um mindestens einen Faktor 3,5,

wobei der Torsions-Winkelbereich (100-2) optional größer als 90° ist, optional größer als 140°, weiter optional größer als 170° ist. 6. Anordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, die weiterhin umfasst:

- ein Positioniervorrichtung (560), die eingerichtet ist, um ein Signal auszugeben, das indikativ für einen Abstrahlwinkel des Lichts (191 , 192) aus der Anordnung (100) ist,

wobei die Positioniervorrichtung eingerichtet ist, um den Abstrahlwinkel des Lichts

(191 , 192) optisch zu messen.

7. Anordnung (100) nach Anspruch 6,

wobei die Positioniervorrichtung (560) einen Positions-sensitiven Detektor (552), PSD umfasst, der eingerichtet ist, um das aus dem ersten Ende (205) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) austretende Licht (191 , 192) zu messen,

wobei die Positioniervorrichtung (560) weiterhin einen Strahlteiler (801 ) umfasst, der ortsfest mit dem Ende (205) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) verbunden ist und der eingerichtet ist, um einen Teilstrahlengang (802) des aus dem ersten Ende (205) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) austretenden Lichts (191 , 192) zum PSD zu lenken. 8. Anordnung (100) nach Anspruch 6 oder 7,

wobei die Positioniervorrichtung (560) mindestens ein Faser-Bragg-Gitter (51 1 -516) umfasst.

9. Anordnung (100) nach Anspruch 8, die weiterhin umfasst:

- mindestens eine weitere Lichtfaser (501 -1 , 501 -2), die mit der Lichtfaser (201 , 201 -

1 , 201 -2) verbunden ist und parallel zu dieser verläuft,

wobei das mindestens eine Faser-Bragg-Gitter (51 1 -516) in der mindestens einen weiteren Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) angeordnet ist. 10. Anordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Aktuator (900, 901 -903, 913) mindestens einen exzentrisch ausgelenkten Hebel (951 , 952) umfasst, der sich senkrecht zu einer

Zentralachse (202) der Lichtfaser (201 , 201 -1 - 201 -2) erstreckt, und/oder

wobei der mindestens eine Aktuator (900, 901 - 903, 913) mindestens eine

Drehmagnetfeldquelle und zwei gegenläufig gepolte Magnete umfasst, die an

unterschiedlichen Seiten (251 , 252) der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) angeordnet sind.

1 1 . Anordnung (100) nach einem der voranstehenden Ansprüche, die weiterhin umfasst:

- ein LIDAR-System (103), das eingerichtet ist, um basierend auf dem Licht (191 , 192) eine gescannte Abstandmessung von Objekten (195, 196) im Umfeld der Anordnung (100) durchzuführen.

12. Verfahren, das umfasst:

- Einspeisen von Licht in ein zweites Ende einer Lichtfaser,

- Fixieren der Lichtfaser zwischen einem ersten Ende der Lichtfaser und dem zweiten

Ende der Lichtfaser, an einer Fixierstelle der Lichtfaser, und

- Bewegen der Lichtfaser im Bereich zwischen der Fixierstelle und dem ersten Ende zwischen einer ersten Torsion und einer zweiten Torsion. 13. Verfahren, das umfasst:

- Scannen von Licht (191 , 192) durch eine Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) mit einem ersten Ende (205) und einem zweiten Ende, wobei die Lichtfaser mittels einer Fixierung

(205) an einer Fixierstelle (206) zwischen dem ersten Ende (205) und dem zweiten Ende fixiert ist, und

- Bewegen der Lichtfaser (201 , 201 -1 , 201 -2) im Bereich zwischen der Fixierstelle

(206) und dem ersten Ende (205) zwischen einer ersten Torsion (371 , 372) und einer zweiten Torsion (371 , 372).

Description:
LIDAR-SYSTEM MIT BEWEGLICHER LICHTFASER

TECHNISCHES GEBIET Verschiedene Ausführungsformen betreffen eine Anordnung, welche eine Lichtfaser und einen Aktuator umfasst, der eingerichtet ist, um ein erstes Ende der Lichtfaser gegenüber einer Fixierstelle der Lichtfaser zu bewegen. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst die Anordnung auch ein LIDAR-System, welches eingerichtet ist, um basierend auf Laserlicht eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung durchzuführen.

HINTERGRUND

Die Abstandsmessung von Objekten ist in verschiedenen Technologiefeldern erstrebenswert. Zum Beispiel kann es im Zusammenhang mit Anwendungen des autonomen Fahrens erstrebenswert sein, Objekte im Umfeld von Fahrzeugen zu erkennen und insbesondere einen Abstand zu den Objekten zu ermitteln.

Eine Technik zur Abstandsmessung von Objekten ist die sogenannte LIDAR-Technologie (engl. Light detection and ranging; manchmal auch LADAR). Dabei wird gepulstes Laserlicht von einem Emitter ausgesendet. Die Objekte im Umfeld reflektieren das Laserlicht. Diese Reflexionen können anschließend gemessen werden. Durch Bestimmung der Laufzeit des Laserlichts kann ein Abstand zu den Objekten bestimmt werden.

Um die Objekte im Umfeld ortsaufgelöst zu erkennen, kann es möglich sein, das Laserlicht zu scannen. Je nach Abstrahlwinkel des Laserlichts können dadurch unterschiedliche Objekte im Umfeld erkannt werden.

Herkömmliche ortsaufgelöste LIDAR-Systeme weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie vergleichsweise teuer, schwer, wartungsintensiv und/oder groß sein können. Typischerweise wird bei LIDAR-Systemen ein Scanspiegel verwendet, der in unterschiedliche Positionen gebracht werden kann. Eine Genauigkeit, mit der die Position des Scanspiegels ermittelt werden kann, begrenzt dabei typischerweise die Genauigkeit der Ortsauflösung der LIDAR- Messung. Außerdem ist der Scanspiegel oftmals groß und die Verstell-Mechanik kann wartungsintensiv und/oder teuer sein.

Aus Leach, Jeffrey H., Stephen R. Chinn, and Lew Goldberg. "Monostatic all-fiber scanning LADAR System." Applied optics 54.33 (2015): 9752-9757 sind Techniken bekannt, um Mittels einer einstellbaren Krümmung einer Lichtfaser eine gescannte LIDAR-Messung durchzuführen. Entsprechende Techniken sind auch aus Mokhtar, M. H. H., and R. R. A. Syms. "Tailored fibre waveguides for precise two-axis Lissajous scanning." Optics express 23.16 (2015): 20804-2081 1 bekannt.

Solche Techniken weisen den Nachteil auf, dass die Krümmung der Lichtfaser vergleichsweise limitiert ist. Außerdem kann es schwierig möglich sein, eine Optik zu implementieren, die eine Strahldivergenz von Laserlicht, das aus dem Ende der Lichtfaser austritt, zu vermeiden. ZUSAMMENFASSUNG

Deshalb besteht ein Bedarf für verbesserte Techniken zur Abstandsmessung von Objekten im Umfeld einer Anordnung. Insbesondere besteht ein Bedarf für solche Techniken, welche zumindest einige der oben genannten Einschränkungen und Nachteile beheben.

Diese Aufgabe wird von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Die Merkmale der abhängigen Patentansprüche definieren Ausführungsformen.

In einem Beispiel umfasst eine Anordnung eine Lichtfaser mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Die Anordnung umfasst auch eine Fixierung, welche die Lichtfaser an einer Fixierstelle zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende fixiert. Die Anordnung umfasst auch einen Anschluss, der eingerichtet ist, um Licht in das zweite Ende der Lichtfaser einzuspeisen. Die Anordnung umfasst auch mindestens einen Aktuator. Der mindestens eine Aktuator ist eingerichtet, um die Lichtfaser im Bereich zwischen der Fixierstelle und dem ersten Ende zu bewegen. Dabei erfolgt die Drehung zwischen einer ersten Torsion und einer zweiten Torsion. Die Anordnung umfasst auch ein LIDAR-System. Das LIDAR-System ist eingerichtet, um basierend auf dem Licht eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung durchzuführen. In einem weiteren Beispiel umfasst eine Anordnung eine Lichtfaser mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Die Anordnung umfasst auch eine Fixierung, welche die Lichtfaser an einer Fixierstelle zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende fixiert. Die Anordnung umfasst auch einen Anschluss, der eingerichtet ist, um Licht in das zweite Ende der Lichtfaser einzuspeisen. Die Anordnung umfasst auch mindestens einen Aktuator, der eingerichtet ist, um die Lichtfaser im Bereich zwischen der Fixierstelle und dem ersten Ende zu bewegen. Die Anordnung umfasst auch eine Linse, die ortsfest mit dem ersten Ende der Lichtfaser verbunden ist. Die Anordnung umfasst auch ein LIDAR-System, welches eingerichtet ist, um basierend auf dem Licht eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung durchzuführen.

In einem Beispiel umfasst eine Anordnung eine Lichtfaser mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Die Anordnung umfasst auch eine Fixierung, welche die Lichtfaser an einer Fixierstelle zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende fixiert. Die Anordnung umfasst auch einen Anschluss, der eingerichtet ist, um Licht in das zweite Ende der Lichtfaser einzuspeisen. Die Anordnung umfasst auch mindestens einen Aktuator. Der mindestens eine Aktuator ist eingerichtet, um die Lichtfaser im Bereich zwischen der Fixierstelle und dem ersten Ende zu bewegen. Dabei erfolgt die Bewegung zwischen einer ersten Torsion und einer zweiten Torsion. Beispielsweise könnte die Anordnung einen RGB-Projektor - z.B. an einer Datenbrille angebracht - oder ein Endoskop implementieren.

In einem weiteren Beispiel umfasst ein Verfahren das Einspeisen von Licht in ein zweites Ende einer Lichtfaser. Das Verfahren umfasst weiterhin das Fixieren der Lichtfaser zwischen einem ersten Ende der Lichtfaser und dem zweiten Ende der Lichtfaser, an einer Fixierstelle der Lichtfaser. Das Verfahren umfasst auch das Bewegen der Lichtfaser im Bereich zwischen der Fixierstelle und dem ersten Ende zwischen einer ersten Torsion und einer zweiten Torsion. Das Verfahren umfasst optional auch das Durchführen einer gescannten LIDAR- Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung basierend auf dem Licht oder einer RGB-Projektion oder einer Endoskopie.

In einem Beispiel umfasst eine Anordnung eine Lichtfaser mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende. Die Anordnung umfasst auch eine Fixierung, welche die Lichtfaser an einer Fixierstelle zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende fixiert. Die Anordnung umfasst auch einen Anschluss, der eingerichtet ist, um Licht in das zweite Ende der Lichtfaser einzuspeisen. Die Anordnung umfasst auch einen Aktuator, der eingerichtet ist, um das erste Ende der Lichtfaser gegenüber der Fixierstelle zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position zu bewegen. Die Anordnung umfasst optional auch ein LIDAR-System, das eingerichtet ist, um basierend auf dem Licht eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung durchzuführen.

In einem weiteren Beispiel umfasst ein Verfahren das Einspeisen von Licht in ein zweites Ende einer Lichtfaser. Das Verfahren umfasst weiterhin das Fixieren der Lichtfaser zwischen einem ersten Ende der Lichtfaser und dem zweiten Ende der Lichtfaser, an einer Fixierstelle der Lichtfaser. Das Verfahren umfasst auch das Bewegen des ersten Endes der Lichtfaser gegenüber der Fixierstelle zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position. Das Verfahren umfasst optional auch das Durchführen einer gescannten LIDAR- Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung basierend auf dem Licht.

Die oben dargelegten Merkmale und Merkmale, die nachfolgend beschrieben werden, können nicht nur in den entsprechenden explizit dargelegten Kombinationen verwendet werden, sondern auch in weiteren Kombinationen oder isoliert, ohne den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

FIG. 1A illustriert schematisch eine Anordnung, die eingerichtet ist, um eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen durchzuführen, wobei die Anordnung einen Emitter für Laserlicht, einen Detektor für Laserlicht und ein LIDAR-System aufweist.

FIG. 1 B illustriert schematisch die Anordnung der FIG. 1A in größerem Detail, wobei die Anordnung eine Scanvorrichtung umfasst, die eingerichtet ist, um das Laserlicht zu scannen. FIG. 2 illustriert schematisch eine Scanvorrichtung mit einer Lichtfaser mit einem beweglichen Ende gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 3A illustriert schematisch eine Scanvorrichtung mit einer Lichtfaser mit einem beweglichen Ende gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei FIG. 3A eine Krümmung der Lichtfaser illustriert.

FIG. 3B illustriert schematisch eine Scanvorrichtung mit einer Lichtfaser mit einem beweglichen Ende gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei FIG. 3B eine Torsion der Lichtfaser illustriert.

FIG. 4A illustriert schematisch eine Scanvorrichtung mit einer Lichtfaser mit einem beweglichen Ende und mit einer Linse gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 4B illustriert schematisch die Brennweite der Linse der FIG. 4A gemäß verschiedener Ausführungsformen. FIG. 4C illustriert schematisch eine Scanvorrichtung mit einer Lichtfaser mit einem beweglichen Ende und mit einer mit dem beweglichen Ende ortsfest verbundenen Linse und einer mit dem beweglichen Ende ortsfest verbundenen Umlenkeinheit gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 5 illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung einer Faser-Bragg-Gitter umfasst. FIG. 6A illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung zwei Faser-Bragg-Gitter umfasst.

FIG. 6B illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung zwei Faser-Bragg-Gitter umfasst.

FIG. 6C illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung vier Faser-Bragg-Gitter umfasst.

FIG. 7 illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung vier Faser-Bragg-Gitter umfasst.

FIG. 8A illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung vier Faser-Bragg-Gitter umfasst. FIG. 8B illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung einen Strahlteiler und einen Positions-sensitiven Detektor (PSD) umfasst. FIG. 8C illustriert schematisch eine Positioniervorrichtung zum Bestimmen einer Position des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen, wobei die Positioniervorrichtung einen Strahlteiler und einen PSD umfasst. FIG. 9 illustriert schematisch einen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen. FIG. 10A illustriert schematisch einen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 10B illustriert schematisch einen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 10C illustriert schematisch einen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 1 1 illustriert schematisch einen Aktuator zum Bewegen des beweglichen Endes der Lichtfaser gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 12A illustriert schematisch eine Anordnung, die eingerichtet ist, um eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen durchzuführen.

FIG. 12B illustriert schematisch eine Anordnung, die eingerichtet ist, um eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen durchzuführen. FIG. 12C illustriert schematisch eine Anordnung, die eingerichtet ist, um eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen durchzuführen.

FIG. 13 illustriert schematisch eine Anordnung, die eingerichtet ist, um eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen durchzuführen.

FIG. 14 illustriert schematisch eine Anordnung, die eingerichtet ist, um eine gescannte Abstandsmessung von Objekten im Umfeld der Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen durchzuführen.

FIG. 15 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß verschiedener Ausführungsformen. FIG. 16 illustriert schematisch eine Krümmungs-Mode erster Ordnung und eine Krümmungs- Mode zweiter Ordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen. FIG. 17 illustriert schematisch eine Anordnung gemäß verschiedener Ausführungsformen.

FIG. 18 illustriert schematisch einen zweidimensionalen Scanbereich der Anordnung der FIG. 17.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Elemente. Die Figuren sind schematische Repräsentationen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung. In den Figuren dargestellte Elemente sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu dargestellt. Vielmehr sind die verschiedenen in den Figuren dargestellten Elemente derart wiedergegeben, dass ihre Funktion und genereller Zweck dem Fachmann verständlich wird. In den Figuren dargestellte Verbindungen und Kopplungen zwischen funktionellen Einheiten und Elementen können auch als indirekte Verbindung oder Kopplung implementiert werden. Funktionale Einheiten können als Hardware, Software oder eine Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Nachfolgend werden verschiedene Techniken zum Scannen von Licht beschrieben. Die nachfolgenden Techniken können zum Beispiel das zweidimensionale Scannen von Licht oder das eindimensionale Scannen von Licht ermöglichen. Das Scannen kann wiederholtes Aussenden des Lichts unter unterschiedlichen Abstrahlwinkeln bezeichnen. Das Scannen kann das wiederholte Abtasten von unterschiedlichen Punkten in der Umgebung mittels des Lichts bezeichnen. Z.B. kann die Menge der unterschiedlichen Punkte in der Umgebung und/oder die Menge der unterschiedlichen Abstrahlwinkel einen Scanbereich festlegen. In verschiedenen Beispielen ist es möglich, Laserlicht zu scannen. Dabei kann zum Beispiel kohärentes oder inkohärentes Laserlicht verwendet werden. Es wäre möglich, polarisiertes oder unpolarisiertes Laserlicht zu verwenden. Beispielsweise wäre es möglich, dass das Laserlicht gepulst verwendet wird. Zum Beispiel können kurze Laserpulse mit Pulsbreiten im Bereich von Femtosekunden oder Pikosekunden oder Nanosekunden verwendet werden. Das Laserlicht kann eine Wellenlänge im Bereich von 700 - 1800 nm aufweisen. Aus Gründen der Einfachheit wird nachfolgend vornehmlich Bezug genommen auf Laserlicht; die verschiedenen hierin beschriebenen Beispiele können aber auch zum Scannen von Licht aus anderen Lichtquellen, zum Beispiel Breitbandlichtquellen oder RGB-Lichtquellen, angewendet werden. RGB-Lichtquellen bezeichnen hierin im Allgemeinen Lichtquellen im sichtbaren Spektrum, wobei der Farbraum durch Überlagerung mehrerer unterschiedlicher Farben - beispielsweise rot, grün, blau oder cyan, magnta, gelb, schwarz - abgedeckt wird.

In verschiedenen Beispielen wird zum Scannen des Laserlichts ein bewegliches Ende einer Lichtfaser verwendet. Manchmal werden Lichtfasern auch als Lichtwellenleiter oder Glasfasern bezeichnet. Dabei ist es aber nicht erforderlich, dass die Lichtfasern aus Glas hergestellt sind. Die Lichtfasern können zum Beispiel aus Kunststoff, Glas oder einem anderen Material hergestellt sein. Typischerweise weisen die Lichtfasern einen Kern auf, in welchem das eingespeiste Laserlicht propagiert und durch Totalreflektion an den Rändern eingeschlossen ist. In verschiedenen Beispielen können sogenannte Einmoden-Lichtfasern (engl. Single mode fibers) oder Mehrmoden-Lichtfasern (engl, multimode fibers) verwendet werden. Die verschiedenen hierin beschriebenen Lichtfasern können zum Beispiel einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Es wäre zum Beispiel möglich, dass die verschiedenen hierin beschriebenen Lichtfasern einen Durchmesser aufweisen, der nicht kleiner als 50 μηη ist, optional nicht <150 μηη ist, weiter optional nicht <500 μηη ist, weiter optional nicht <1 mm ist. Zum Beispiel können die verschiedenen hierin beschriebenen Lichtfasern verbiegbar bzw. krümmbar ausgestaltet sein. Dazu kann das Material der hierin beschriebenen Lichtfasern eine gewisse Elastizität aufweisen. Beispielsweise könnte das bewegliche Ende der Faser in einer Dimension oder in zwei Dimensionen bewegt werden. Beispielsweise wäre es möglich, dass das bewegliche Ende der Faser gegenüber einer Fixierstelle der Lichtfaser verkippt wird; dies resultiert in einer Krümmung der Lichtfaser. Alternativ oder zusätzlich wäre es möglich, dass das bewegliche Ende der Faser entlang der Faserachse verdreht wird (Torsion). Durch das Bewegen des beweglichen Endes der Lichtfaser kann erreicht werden, dass das in die Lichtfaser eingespeiste Laserlicht unter verschiedenen Winkeln abgestrahlt wird. Dadurch kann ein Umfeld mit dem Laserlicht gescannt werden. Je nach Stärke der Bewegung des beweglichen Endes können unterschiedlich große Scanbereiche implementiert werden.

In den verschiedenen hierin beschriebenen Beispielen ist es jeweils möglich, eine Torsion des beweglichen Endes der Lichtfaser alternativ oder zusätzlich zu einer Krümmung des beweglichen Endes der Lichtfaser zu implementieren.

Im Allgemeinen können solche Techniken zum Scannen von Licht in unterschiedlichsten Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Beispiele umfassen Endoskope und RGB- Projektoren und Drucker. In verschiedenen Beispielen können LIDAR-Techniken angewendet werden. Die LIDAR-Techniken können dazu genutzt werden, um eine ortsaufgelöste Abstandsmessung von Objekten im Umfeld durchzuführen. Zum Beispiel kann die LIDAR- Technik Laufzeitmessungen des Laserlichts zwischen dem beweglichen Ende der Faser, dem Objekt und einem Detektor umfassen.

Obwohl verschiedene Beispiele in Bezug auf LIDAR-Techniken beschrieben werden, ist die vorliegende Anmeldung nicht auf LIDAR-Techniken beschränkt. Zum Beispiel können die hierin beschriebenen Aspekte in Bezug auf das Scannen des Laserlichts mittels des beweglichen Endes der Lichtfaser auch für andere Anwendungen eingesetzt werden. Beispiele umfassen zum Beispiel das das Projizieren von Bilddaten in einem Projektor - dabei könnte z.B. eine RGB-Lichtquelle verwendet werden.

Verschiedenen Beispielen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es erstrebenswert sein kann, das Scannen des Laserlichts mit einer hohen Genauigkeit bezüglich des Abstrahlwinkels durchzuführen. Zum Beispiel kann im Zusammenhang mit LIDAR-Techniken eine Ortsauflösung der Abstandsmessung durch eine Ungenauigkeit des Abstrahlwinkels begrenzt sein. Typischerweise wird eine höhere (niedrigere) Ortsauflösung erreicht, je genauer (weniger genau) der Abstrahlwinkel des Laserlichts bestimmt werden kann. Dabei ist es in verschiedenen Beispielen nicht erforderlich, dass bestimmte Abstrahlwinkel bzw. Positionen des beweglichen Endes der Faser in verschiedenen Scanpositionen reproduzierbar umgesetzt werden. Eine Unterbrechung des Scanvorgangs an bestimmten Positionen des beweglichen Endes der Faser ist nicht erforderlich: es kann eine continuous step-and-shoot Technik umgesetzt werden, anstatt einer step-and-shoot Technik. Durch eine genaue Messung der Position des beweglichen Endes der Faser kann vielmehr an beliebigen Abstrahlwinkeln eine LIDAR-Messung umgesetzt werden und durch die entsprechende Information über den Abstrahlwinkel z.B. auf ein fest vorgegebenes Winkelraster interpoliert werden.

Verschiedene Beispiele betreffen eine Positioniervorrichtung, die eingerichtet ist, um ein Signal auszugeben, das indikativ für den Abstrahlwinkel ist. Dies bedeutet, dass die Positioniervorrichtung eingerichtet sein könnte, um ein Signal auszugeben, das indikativ für die Position des beweglichen Endes der Lichtfaser ist. Zum Beispiel wäre es möglich, dass Anwendungen, die auf das Scannen des Laserlichts zurückgreifen, das Signal der Positioniervorrichtung verwenden, um eine höhere Genauigkeit zu erzielen. Durch die Positioniervorrichtung ist es entbehrlich, bestimmte Positionen des Endes der Faser wiederholt umzusetzen: es kann vielmehr die tatsächliche Position des beweglichen Endes der Faser bzw. der tatsächliche Abstrahlwinkel gemessen werden. Dies reduziert die Komplexität der Ansteuerung des Aktuators zum Positionieren des beweglichen Endes der Faser: Der Aktuator kann z.B. eingerichtet sein, um das bewegliche Ende zwischen zwei Extremstellungen kontinuierlich hin- und herzubewegen - etwa im Gegensatz zu sogenannten Step-and-Shoot Ansätzen, wo der Scanprozess für die Messung in einer Zwischenposition unterbrochen wird. Der Aktuator muss nicht eingerichtet sein, um bestimmte Positionen zwischen den Extremstellungen aufgelöst umzusetzen. Der Aktuator kann z.B. eingerichtet sein, um das bewegliche Ende der Faser zwischen zwei Extremstellungen mit im Wesentlichen konstanter Geschwindigkeit hin- und her zu bewegen. Insbesondere kann der Aktuator eingerichtet sein, dass beim Bewegen der beweglichen Faser zwischen zwei Extremstellungen keine Abnahme der Geschwindigkeit auf Null an Zwischenpositionen stattfindet.

In manchen Beispielen kann die Positioniervorrichtung eingerichtet sein, um eine optische Messung durchzuführen. Beispielsweise könnte die Positioniervorrichtung eingerichtet sein, um die Krümmung und/oder die Torsion der Lichtfaser optisch zu messen. Alternativ oder zusätzlich könnte die Positioniervorrichtung eingerichtet sein, um den Abstrahlwinkel des Laserlichts optisch zu messen, beispielsweise basierend auf dem Laserlicht selbst. Eine solche optische Messung der Position kann insbesondere besonders genau sein. Außerdem können hohe Abtastfrequenzen möglich sein. Dies fördert continuous step-and-shoot Scantechniken.

In manchen Beispielen kann die Positioniervorrichtung eingerichtet sein, um die Position des beweglichen Endes der Lichtfaser durch eine Zustandsmessung des aus der Lichtfaser austretenden Lichts zu bestimmen. Im Gegensatz zu anderen indirekten Techniken - die zum Beispiel eine Zustandsmessung des Aktuators berücksichtigen - kann derart eine besonders genaue Bestimmung des Winkels, unter welchem das Laserlicht ausgesendet wird, erfolgen. Außerdem kann eine besonders schnelle Bestimmung des Winkels, unter welchem das Laserlicht ausgesendet wird, erfolgen. Die Abtastfrequenz, mit der die Positioniervorrichtung das Signal ausgibt, kann besonders hoch sein. In manchen Beispielen kann die Positioniervorrichtung eingerichtet sein, um die Position des beweglichen Endes der Lichtfaser durch eine Zustandsmessung der Lichtfaser selbst zu bestimmen. Im Gegensatz zu anderen indirekten Techniken - die zum Beispiel eine Zustandsmessung des Aktuators berücksichtigen - kann derart eine besonders genaue Bestimmung des Winkels, unter welchem das Laserlicht ausgesendet wird, erfolgen. Außerdem kann eine besonders schnelle Bestimmung des Winkels, unter welchem das Laserlicht ausgesendet wird, erfolgen. Die Abtastfrequenz, mit der die Positioniervorrichtung das Signal ausgibt, kann besonders hoch sein.

In verschiedenen Beispielen umfasst die Positioniervorrichtung ein PSD. Der PSD kann z.B. basierend auf dem lateralen photoelektrischen Effekt betrieben werden. Dazu kann beispielsweise eine PIN-Diode verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich könnte auch ein diskreter PSD verwendet werden. Dieser könnte beispielsweise mehrere diskrete Bildpunkte umfassen, beispielsweise in Form eines CCD-Sensors oder eines CMOS-Sensors. Mittels des PSD kann es möglich sein, den aktuellen Winkel unter welchem das Laserlicht abgestrahlt wird, zu bestimmen. In manchen Beispielen kann ein lichtdurchlässiges PSD (engl, translucent PSD) verwendet werden, um eine Beschädigung zu vermeiden.

In verschiedenen Beispielen umfasst die Positioniervorrichtung mindestens ein Faser-Bragg- Gitter. Das Faser-Bragg-Gitter kann eine periodischen Modulation des Brechungsindex eines Kerns einer Lichtfaser entsprechen. Das Faser-Bragg-gitter kann eine Länge im Bereich von 100 μηι - 1 mm aufweisen. Eine Periodizität des Faser-Bragg-Gitters kann im Bereich der Wellenlänge von Licht liegen. Wenn Licht auf das Faser-Bragg-Gitter auftritt, dessen Wellenlänge die Bragg-Beziehung erfüllt, dann kann ein signifikanter Anteil des einfallenden Lichts reflektiert werden. Indem die Amplitude des reflektierten Lichts gemessen wird, kann auf eine Längenänderung der Lichtfaser im Bereich des Faser-Bragg-Gitters zurückgeschlossen werden. Beispielsweise kann die Längenänderung der Lichtfaser im Bereich des Faser-Bragg-Gitters durch eine Krümmung der Lichtfaser aufgrund der Bewegung des freien Endes der Lichtfaser hervorgerufen werden. Zur Auswertung des reflektierten Lichts kann zum Beispiel ein Spektrometer verwendet werden. Es wäre aber auch möglich, dass zur Auswertung des reflektierten Lichts ein Kantenfilter verwendet wird, der einen Bandpass im Bereich einer Flanke der Filterkurve des Faser-Bragg-Gitters aufweist. Derart können unterschiedliche Intensitäten hinter dem Kantenfilter indikativ für eine Änderung der Reflexion am Faser-Bragg-Gitter sein. Entsprechende Techniken sind in DE 10 2009 014 478 B4 offenbart, wobei der entsprechende Offenbarungsgehalt hierin durch Querverweis übernommen wird. Der Aktuator kann z.B. eingerichtet sein, um einen resonanten Antrieb zu implementieren. Dies bedeutet, dass der Aktuator eingerichtet sein kann, um die Masse des Endes der Lichtfaser und weiterer Elemente in diesem Bereich - wie beispielsweise weiterer Lichtfasern und/oder Linsen, etc. - resonant anzuregen. Dabei kann grundsätzlich eine Eigenmode erster Ordnung und/oder eine oder mehrere Eigenmoden höherer Ordnung resonant angeregt werden: Dies betrifft die Krümmung und/oder die Torsion der Lichtfaser. Es wäre aber auch möglich, dass der Aktuator einen nicht-resonanten Antrieb implementiert.

Mittels der hierin beschriebenen Techniken können verschiedene Effekte erzielt werden. Zum Beispiel kann es möglich sein, eine Anordnung zu implementieren, die das Scannen von Laserlicht besonders einfach, robust und mit kleinem Bauraum implementiert. Insbesondere im Vergleich zu Referenzimplementierungen, die einen Scanspiegel verwenden, kann die Bewegung des freien Endes der Lichtfaser mit einfachen Bauteilen und besonders hoch integriert umgesetzt werden. Außerdem kann eine Abnutzung einer entsprechenden Anordnung im Verlauf des Betriebs weniger stark sein, wie für Scanspiegel.

Durch die Verwendung einer Positioniervorrichtung - insbesondere mit einem PSD und/oder einem Faser-Bragg-Gitter - kann eine besonders genaue Positionierung des beweglichen Endes der Lichtfaser durchgeführt werden. Dadurch kann es wiederum möglich sein, eine hohe Ortsauflösung für Anwendungen wie beispielsweise die LIDAR-Technik, die auf das Scannen des Laserlichts über das Umfeld zurückgreifen, zu gewährleisten. Die hohe Ortsauflösung kann auch für continuous step-and-shoot Ansätze erreicht werden.

FIG. 1 A illustriert Aspekte in Bezug auf eine gescannte Abstandsmessung von Objekten 195, 196. Insbesondere illustriert FIG. 1A Aspekte in Bezug auf eine Abstandsmessung auf Grundlage der LIDAR-Technik.

In FIG. 1A ist eine Anordnung 100 dargestellt, die einen Emitter 101 für Laserlicht 191 , 192 umfasst. Der Emitter 101 könnte z.B. eine Laserlichtquelle sein und / oder ein Ende einer Lichtfaser, die Laserlicht aussendet. Dabei könnte beispielsweise das Laserlicht über einen Anschluss bzw. einen optischen Koppler in das weitere Ende der Lichtfaser eingespeist werden. Das Laserlicht wird beispielsweise gepulst ausgesendet (Primärstrahlung). Die Laufzeit eines Laserlicht-Pulses zwischen dem Emitter 101 , einem Objekt 195, 196 und einem Detektor 102 kann dazu verwendet werden, um einen Abstand zwischen der Anordnung 100 und den Objekten 195, 196 zu bestimmen. Als Detektor 102 kann zum Beispiel eine Fotodiode eingesetzt werden, die mit einem Wellenlängen-Filter gekoppelt ist, der selektiv Licht mit den Wellenlängen des Laserlichts 191 , 192 passieren lässt. Dadurch kann das von den Objekten 195, 196 reflektierte Laserlicht 191 , 192 (Sekundärstrahlung) detektiert werden. Grundsätzlich ist es möglich, dass der Emitter 101 und der Detektor 102 als separate Bauteile implementiert sind; es wäre aber auch möglich, dass das reflektierte Laserlicht 191 , 192 über dieselbe Optik detektiert wird, die auch den Emitter 101 implementiert wird. Der Detektor 102 kann z.B. eine Avalanche-Photodiode umfassen. Der Detektor 102 kann z.B. mittels Photon-Korrelation betrieben werden. Der Detektor 102 kann z.B. eingerichtet sein, um einzelne Photonen zu detektieren.

Ein LIDAR-System 103 ist vorgesehen, dass mit dem Emitter 101 und dem Detektor 102 gekoppelt ist. Zum Beispiel kann das LIDAR-System eingerichtet sein, um eine Zeitsynchronisation zwischen dem Emitter 101 und dem Detektor 102 zu erzielen. Das LIDAR- System 103 kann eingerichtet sein, um die Abstandsmessung der Objekte 195, 196 basierend auf Messsignalen, die von dem Detektor 102 erhalten werden, durchzuführen. Zum Beispiel kann das LIDAR-System 103 eingerichtet sein, um ein Signal auszugeben, welches indikativ für den Abstand und/oder die Positionierung der Objekte 195, 196 in Bezug auf die Anordnung 100 ist. In manchen Beispielen kann das LIDAR-System 103 auch ein Signal ausgeben, welches indikativ für eine Geschwindigkeit der Objekte 195, 196 und/oder ein Material der Objekte 195, 196 ist. Um zwischen den Objekten 195, 196 unterscheiden zu können - das heißt, um eine Ortsauflösung bereitstellen zu können - ist der Emitter 101 eingerichtet, um das Laserlicht 191 , 192 unter verschiedenen Winkeln 1 10 abzustrahlen. Je nach eingestelltem Winkel 1 10 wird dadurch das Laserlicht 191 , 192 entweder von vom Objekt 196 oder von dem Objekt 195 reflektiert. Indem das LIDAR-System 103 Information über den jeweiligen Winkel 1 10 erhält, kann die Ortsauflösung bereitgestellt werden. In FIG. 1 ist der Scanbereich, innerhalb dessen die Winkel 1 10 variiert werden können, mit einer gepunkteten Linie illustriert.

FIG. 1 B illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. FIG. 1 B illustriert die Anordnung 100 in größerem Detail als die FIG. 1A.

In dem Beispiel der FIG. 1 B ist der Emitter 101 durch eine Laserlichtquelle 599 und eine Scanvorrichtung 500 implementiert. Z.B. könnte die Laserlichtquelle 599 ein Faserlaser oder eine Laserdiode sein. Die Anordnung 100 umfasst auch einen Aktuator 900, der eingerichtet ist, um die Scanvorrichtung 500 zu betätigen. Die Scanvorrichtung 500 ist eingerichtet, um das Laserlicht 191 , 192, welches von der Laserlichtquelle 599 ausgesendet wird, abzulenken, so dass dieses unter verschiedenen Winkeln 1 10 abgestrahlt wird. Die Scanvorrichtung 500 kann ein eindimensionales Scannen oder ein zweidimensionales Scannen der Umgebung ermöglichen.

Der Aktuator 900 ist typischerweise elektrisch betreibbar. Der Aktuator 900 könnte magnetische Komponenten und/oder piezoelektrische Komponenten umfassen. Beispielsweise könnte der Aktuator eine Rotationsmagnetfeldquelle umfassen, die eingerichtet ist, um ein als Funktion der Zeit rotierendes magnetisches Feld zu erzeugen.

Zur Ansteuerung des Aktuators 900 ist eine Steuerung 950 - beispielsweise eine elektrische Schaltung, ein Mikrokontroller, ein FPGA, ein ASIC, und/oder ein Prozessor, etc. - vorgesehen, die eingerichtet ist, um Steuersignale an den Aktuator 900 zu senden. Die Steuerung 950 ist insbesondere eingerichtet, um den Aktuator 900 derart anzusteuern, so dass dieser Scanvorrichtung zum Abscannen der eines bestimmten Winkelbereichs 1 10 betätigt. Dabei kann die Steuerung eine bestimmte Scanfrequenz implementieren. Beispielsweise könnten unterschiedliche Raumrichtungen mit unterschiedlichen Scanfrequenzen gescannt werden. Typische Scanfrequenzen können im Bereich von 0,5 kHz - 2,5 Hz, optional im Bereich von 0,7 kHz - 1 ,5 kHz liegen. Das Abscannen kann kontinuierlich in einer continuous step-and- shoot Technik erfolgen.

Außerdem ist in FIG. 1 B eine Positioniervorrichtung 560 vorgesehen. Die Positioniervorrichtung 560 ist eingerichtet, um ein Signal auszugeben, das indikativ für den Abstrahlwinkel ist, mit welchem das Laserlicht 191 , 192 abgestrahlt wird. Dazu wäre es zum Beispiel möglich, dass die Positioniervorrichtung 560 eine Zustandsmessung des Aktuators 900 und/oder der Scanvorrichtung 500 vornimmt. Die Positioniervorrichtung 560 könnte beispielsweise auch direkt das abgestrahlte Laserlicht 191 , 192 messen. Die Positioniervorrichtung 560 könnte in einer einfachen Implementierung auch Steuersignale von der Steuerung 950 empfangen und basierend auf den Steuersignalen das Signal bestimmen. Es sind auch Kombinationen der oben genannten Techniken möglich.

Das LIDAR-System 103 kann zur gescannten Abstandsmessung der Objekte das Signal, welches von der Positioniervorrichtung 560 bereitgestellt wird, verwenden. Das LIDAR-System 103 ist auch mit dem Detektor 102 gekoppelt. Basierend auf dem Signal der Positioniervorrichtung 560 und basierend auf dem von dem Detektor 102 detektierten Laserlicht 191 , 192 kann das LIDAR-System 103 dann die Abstandsmessung der Objekte 195, 196 im Umfeld der Anordnung 100 vornehmen. Das LIDAR-System 103 kann beispielsweise basierend auf dem Signal der Positioniervorrichtung 560 die Ortsauflösung der Abstandsmessung implementieren.

In einem Beispiel wäre es auch möglich, dass die Positioniervorrichtung 560 mit der Steuerung 950 des Aktuators 900 verbunden ist (in FIG. 1 B nicht dargestellt). Dann könnte eine Regelschleife implementiert werden, wobei die Scanvorrichtung 500 basierend auf dem Signal der Positioniervorrichtung 560 geregelt wird. Die Regelschleife könnte analog und/oder digital implementiert werden. Dies bedeutet, dass die Steuerung 950 den Aktuator 900 basierend auf dem Signal der Positioniervorrichtung 560 ansteuern kann. Dann kann ein reproduzierbares Scannen des Umfelds ermöglicht werden. Z.B. können Messpunkte der LIDAR-Messung an wiederholt an denselben Abstrahlwinkeln erfasst werden. Dies kann eine besonders einfache Auswertung ermöglichen.

FIG. 2 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 3 Aspekte in Bezug auf die Scanvorrichtung 500. In dem Beispiel der FIG. 2 umfasst die Anordnung 100 eine Lichtfaser 201 . Die Lichtfaser 201 implementiert die Scanvorrichtung 500. Die Lichtfaser 201 erstreckt sich entlang einer Zentralachse 202. Die Lichtfaser 202 umfasst ein bewegliches Ende 205 mit einer Endfläche 209. An einem dem beweglichen Ende 205 gegenüberliegenden Ende (in FIG. 2 nicht dargestellt) der Lichtfaser 201 wird das Laserlicht 191 , 192 in die Lichtfaser 201 eingespeist. Dazu kann ein Anschluss verwendet werden. Zum Beispiel könnte die Laserlichtquelle 599 an dem dem beweglichen Ende 205 gegenüberliegenden Ende der Lichtfaser 201 angeordnet sein. Das Laserlicht 191 , 192 kann dann durch die Lichtfaser 201 propagieren und am beweglichen Ende 205 durch die Endfläche 209 austreten. Ein Teil des Laserlichts kann am Ende 205 reflektiert werden: basierend auf dem reflektierten Teil könnte eine Laufzeitmessung in der Lichtfaser 201 durchgeführt werden, z.B. als Referenzmessung für die LIDAR-Abstandsmessung.

Die Anordnung 100 umfasst auch eine Fixierung 250. Beispielsweise könnte die Fixierung 250 aus Kunststoff oder Metall gefertigt sein. Die Fixierung 250 könnte zum Beispiel Teil eines Gehäuses sein, welches das bewegliche Ende 250 der Lichtfaser 201 aufnimmt. Das Gehäuse könnte z.B. ein DPAK oder DPAK2 Gehäuse sein.

Die Fixierung 250 fixiert die Lichtfaser 201 an einer Fixierstelle 206. Zum Beispiel könnte die Fixierung 250 die Lichtfaser 201 an der Fixierstelle 206 durch eine Klemmverbindung und/oder eine Lötverbindung und/oder eine Klebeverbindung implementiert sein. Im Bereich der Fixierstelle 206 ist die Lichtfaser 201 deshalb ortsfest bzw. starr mit der Fixierung 250 gekoppelt. In FIG. 2 ist weiterhin eine Länge 203 der Lichtfaser 201 zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 dargestellt. Aus FIG. 2 ist ersichtlich, dass das bewegliche Ende 205 gegenüber der Fixierstelle 206 beabstandet ist. Zum Beispiel könnte in verschiedenen Beispielen die Länge 203 im Bereich von 0,5 cm - 10 cm liegen, optional im Bereich von 1 cm - 5 cm, weiter optional im Bereich von 1 ,5 - 2,5 cm. Zum Beispiel könnte die Länge 203 im Bereich von 5 mm - 10 mm liegen.

Das bewegliche Ende 205 steht also frei im Raum. Durch diesen Abstand des beweglichen Endes 205 gegenüber der Fixierstelle 206 kann erreicht werden, dass die Position des beweglichen Endes 205 der Lichtfaser 201 gegenüber der Fixierstelle 206 verändert werden kann. Dabei ist es beispielsweise möglich, die Lichtfaser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 zu krümmen und/oder zu verdrehen.

FIG. 3A illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 3A Aspekte in Bezug auf die Scanvorrichtung 500. In dem Beispiel der FIG. 3A umfasst die Anordnung 100 eine Lichtfaser 201 . Die Lichtfaser 201 implementiert die Scanvorrichtung 500. Das Beispiel der FIG. 3A entspricht dem Beispiel der FIG. 2. FIG. 3A zeigt einen dynamischen Zustand der Scanvorrichtung 500.

In dem Beispiel der FIG. 3A ist das Ender 205 der Lichtfaser 201 in einer Position 301 und einer Position 302 (gestrichelte Linie in FIG. 3A) dargestellt. Diese Positionen 301 , 302 implementieren Extrempositionen der Lichtfaser 201 : Z.B. könnte ein Anschlag vorgesehen sein, welcher eine weitere Bewegung des Endes 205 über die Positionen 301 , 302 hinaus verhindert (in FIG. 3A nicht dargestellt). Die Lichtfaser 201 kann sich zwischen den Positionen 301 , 302 hin- und herbewegen, z.B. periodisch. In dem Beispiel der FIG. 3A entspricht die Position 301 einer Krümmung 31 1. Die Position 302 entspricht einer Krümmung 321. Die Krümmungen 31 1 , 321 weisen entgegengesetzte Vorzeichen auf.

Wie aus FIG. 3A ersichtlich ist, wird je nach Position 301 , 302 das Laserlicht 191 , 192 unter verschiedenen Winkeln, d.h. einem Krümmungs-Winkelbereich 1 10-1 abgestrahlt. Zum Bewegen der Lichtfaser 201 zwischen den Positionen 301 , 302 kann der Aktuator 900 vorgesehen sein (der Aktuator 900 ist in FIG. 3A nicht dargestellt). Während in FIG. 3A eine eindimensionale Bewegung (in der Zeichenebene der FIG. 3A) dargestellt ist, wäre auch eine zweidimensionale Bewegung (mit einer Komponente senkrecht zur Zeichenebne der FIG. 3A) möglich. Durch das Bereitstellen der Krümmungen 31 1 ,321 in den Positionen 301 , 302 wird erreicht, dass das Laserlicht 191 , 192 über den Krümmungs-Winkelbereich 1 10-1 abgestrahlt wird. Dadurch ist es möglich, den Umfeldbereich der Anordnung 100 mittels des Laserlichts 191 , 192 abzuscannen. In dem Beispiel der FIG. 3A ist auch ein beispielhafter Krümmungsradius 312 für die Krümmung 31 1 illustriert. Außerdem ist ein beispielhafter Krümmungsradius 322 für die Krümmung 321 illustriert. Die Krümmungsradien 312, 322 sind jeweils ca. 1 ,5-fach so groß wie die Länge 203 der Lichtfaser 201 zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205. In anderen Beispielen könnten auch schwächere Krümmungen 31 1 , 321 oder stärkere Krümmungen 31 1 , 321 implementiert werden. Dabei entsprechen schwächere Krümmungen 31 1 , 321 größeren Krümmungsradien 312, 322, insbesondere in Bezug auf die Länge 203.

Verschiedenen Implementierungen liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Abwägung zwischen einem großen Scanbereich und kleinen Krümmungen 31 1 , 321 erstrebenswert sein kann. Einerseits können kleine Krümmungen 31 1 , 321 in Bezug auf eine Scanfrequenz und/oder eine Materialermüdung der Lichtfaser 201 erstrebenswert sein. Andererseits können große Krümmungen 31 1 , 321 in Bezug auf einen großen Scanbereich erstrebenswert sein.

In manchen Beispielen kann es möglich sein, dass die Krümmungen 31 1 , 321 in den Positionen 301 , 302 je nach Position entlang der Achse 202 der Lichtfaser 201 unterschiedliche Krümmungsradien 312, 322 aufweisen. Beispielsweise wäre es möglich, dass nahe bei (beabstandet von) dem Ende 205 der Lichtfaser 201 größere (kleinere) Krümmungsradien 312, 322 in den Positionen 301 , 302 vorliegen, oder andersherum. Beispielsweise wäre es möglich, dass nahebei (beabstandet von) dem Ende 205 der Lichtfaser Krümmungsradien 312, 322 in den Positionen 301 , 302 vorliegen, die einen positiven (negativen) Krümmungsradius 312, 322 aufweisen. In anderen Worten wäre es möglich, dass die Krümmungen 31 1 , 321 jeweils einen Wendepunkt aufweisen. Eine derartige Ausgestaltung der Krümmungen 31 1 , 321 kann beispielsweise durch ein geeignetes Zusammenwirken des Aktuators 900 mit der Lichtfaser 201 erreicht werden. Zum Beispiel könnte eine Kraftwirkung des Aktuators 900 an einem Punkt auf die Lichtfaser 201 einwirken, welcher näher bei dem Ende 205, als bei der Fixierstelle 206 liegt (oder aber näher bei der Fixierstelle 206 liegt). Zum Beispiel könnte eine Krümmung-Mode zweiter Ordnung oder höherer Ordnung resonant angeregt werden. Mittels solcher Techniken kann erreicht werden, dass ein besonders großer Scanbereich mittels des Laserlichts 191 , 192 abgescannt werden kann.

FIG. 3B illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 3B Aspekte in Bezug auf die Scanvorrichtung 500. In dem Beispiel der FIG. 3B umfasst die Anordnung 100 eine Lichtfaser 201 . Die Lichtfaser 201 implementiert die Scanvorrichtung 500. Das Beispiel der FIG. 3B entspricht dem Beispiel der FIG. 2. FIG. 3B zeigt einen dynamischen Zustand der Scanvorrichtung 500. In dem Beispiel der FIG. 3B wird das Ende 205 der Lichtfaser 201 derart bewegt, dass sich die Lichtfaser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 zwischen einer ersten Torsion 371 und einer zweiten Torsion 372 bewegt. Dies entspricht einer Verdrillung der Lichtfaser 201 entlang der Zentralachse 202. Durch das Bereitstellen der Torsionen 371 , 372 wird erreicht, dass das Laserlicht 191 , 192 über einem entsprechenden Torsions-Winkelbereich 1 10-2 abgestrahlt werden kann, z.B. im Zusammenhang mit einer Umlenkeinheit (in FIG. 3B nicht dargestellt, die das Laserlicht 191 , 192 gegenüber der Zentralachse 202 umlenkt). Dies entspricht der Funktionsweise eines drehbaren Periskops. Dadurch ist es möglich, den Umfeldbereich der Anordnung 100 mittels des Laserlichts 191 , 192 abzuscannen.

Es kann wiederum ein entsprechender Aktuator vorgesehen sein, der eingerichtet ist, um die verschiedenen Torsionen 371 , 372 zu implementieren. Zum Beispiel können die in FIG. 3B dargestellten Torsionen 371 , 372 Extrempositionen des beweglichen Endes 205 entsprechen. Es wäre zum Beispiel möglich, dass ein entsprechender Anschlag vorgesehen ist, der eine weitere Verdrehung des beweglichen Endes 205 über die Torsionen 371 , 372 hinaus verhindert (in FIG. 3B nicht dargestellt). Alternativ oder zusätzlich wäre es auch möglich, dass der Aktuator eingerichtet ist, um eine weitere Verdrehung des beweglichen Endes 205 über die Torsionen 371 , 372 hinaus zu vermeiden. In FIG. 3B ist weiterhin der Winkelbereich 1 10- 2 dargestellt, der zum Beispiel im Zusammenwirken mit einer Umlenkeinheit (in FIG. 3B nicht dargestellt) mittels der Torsion 371 , 372 des beweglichen Endes 205 der Lichtfaser 201 implementiert werden kann.

FIG. 4A illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 4A Aspekte in Bezug auf die Scanvorrichtung 500. In dem Beispiel der FIG. 4A umfasst die Anordnung 100 eine Lichtfaser 201 . Die Lichtfaser 201 implementiert die Scanvorrichtung 500. Das Beispiel der FIG. 4A entspricht grundsätzlich dem Beispiel der FIG. 3A. Eine entsprechende Anordnung wäre auch für die Implementierung der FIG. 3B mittels Torsionen 371 , 372 möglich. In dem Beispiel der FIG. 4A umfasst die Anordnung 100 weiterhin eine Linse 400, die starr mit der Fixierung 250 verbunden ist. Das bewegliche Ende 205 der Lichtfaser 201 ist dabei zwischen der Linse 400 und der Fixierung 250 in einem entsprechenden Raum 450 angeordnet.

Mittels der Linse ist es möglich, einen divergenten Strahlquerschnitt des Laserlichts 191 , 192 (in FIG. 4A ist der Strahlquerschnitt des Laserlichts 191 , 192 nicht dargestellt) zu sammeln. Insbesondere kann erreicht werden, dass der Strahlquerschnitt des Laserlichts 191 , 192 hinter der Linse 400 nicht als Funktion des Ortes mit zunehmender Entfernung zu dem beweglichen Ende 205 signifikant zunimmt. Dadurch kann eine besonders hohe Ortsauflösung zum Beispiel im Zusammenhang mit der LIDAR-Technik bereitgestellt werden. Das Laserlichts 191 , 192 wird in kleine Raumwinkel abgestrahlt.

Während in dem Beispiel der FIG. 4A eine Implementierung dargestellt ist, in welcher die Linse 400 ortsfest mit der Fixierung 250 verbunden ist - das heißt das Ende 205 der Lichtfaser 201 bewegt sich gegenüber der Linse 400 -, wäre es in anderen Implementierungen auch möglich, dass eine alternative oder zusätzliche Linse ortsfest bzw. starr mit dem Ende 205 bzw. der Fläche 209 der Lichtfaser 201 gekoppelt ist. Derart wäre es möglich, eine besonders einfache Optik zur Vermeidung der Divergenz des Laserlichts 191 , 192 zu ermöglichen.

Während in dem Beispiel der FIG. 4A eine Implementierung dargestellt ist, bei der lediglich eine einzelne Linse 400 verwendet wird, wäre es in anderen Implementierungen auch möglich, eine größere Anzahl von Linsen 400, zum Beispiel ein Linsen-System, zu verwenden. Zum Beispiel könnte zumindest eine Sammellinse verwendet werden. Es wäre auch möglich, dass die ein oder die mehreren Linsen eine Fischaugen-Optik implementieren.

Mittels solcher Techniken kann es möglich sein, den Scanbereich zu erweitern. Insbesondere ist es dadurch möglich, das Laserlicht 191 , 192 weg von der Zentralachse 202 der Faser 201 im Bereich der Fixierstelle 206 zu brechen (wie in FIG. 4A dargestellt). Dadurch kann durch vergleichsweise kleine Auslenkung in der Lichtfaser 201 trotzdem ein signifikanter Scanbereich erreicht werden. Dies kann es wiederum ermöglichen, die Scanfrequenz, mit welcher der Aktuator 900 die Lichtfaser 201 zwischen den Positionen 301 , 302 hin-und her bewegt, zu erhöhen. In manchen Beispielen wäre es zum Beispiel möglich, dass der Raum 450, in welchem sich die Lichtfaser 201 bewegt, gegenüber der Umgebung 451 luftdicht abgeschlossen ist. Zum Beispiel wäre es möglich, dass im Raum 450 ein Unterdruck gegenüber dem Umgebungsdruck vorherrscht. Dadurch kann erreicht werden, dass der Luftwiderstand beim Bewegen der Lichtfaser 201 zwischen dem Positionen 301 , 302 besonders gering ist. Dadurch können höhere Scanfrequenzen, mit welchen der Aktuator 900 die Lichtfaser 201 zwischen dem Positionen 301 , 302 hin-und her bewegt, erreicht werden. Außerdem kann eine Materialermüdung der Lichtfaser 201 reduziert werden. FIG. 4B illustriert Aspekte in Bezug auf die Linse 400. In dem Beispiel der FIG. 4B ist die Brennweite 405 der Linse 400 als Funktion der Position senkrecht zur optischen Achse der Linse 400 dargestellt. Aus FIG. 4B ist ersichtlich, dass die Brennweite 405 als Funktion der Position senkrecht zur optischen Achse variiert. In dem Beispiel der FIG. 4B ist weiterhin der Pfad 305 dargestellt, dem das Ende 205 der Lichtfaser 201 bei der Bewegung zwischen den Positionen 301 , 302 folgt. Aus FIG. 4B ist ersichtlich, dass die Brennweite 405 der Linse 400 dem Pfad 305 entspricht. Dies bedeutet, dass sich das Ende 205 der Lichtfaser 201 für unterschiedliche Positionen 301 , 302 jeweils in der Fokusebene der Linse 400 befindet: die variable Brennweite 405 kann den veränderlichen Abstand des Endes 205 der Lichtfaser 201 von der Linse 400 aufgrund der Krümmungen 31 1 , 321 für verschiedene Positionen 301 , 302 kompensieren. Dadurch kann eine besonders gute Sammlung des divergenten Laserlichts 191 , 192 durch die Linse 400 erfolgen.

Obwohl in FIG. 4B wiederum eine Implementierung dargestellt ist, bei der lediglich eine einzelne Linse 400 vorhanden ist, wäre es in anderen Beispielen auch möglich, diese Techniken für mehr als eine Linse 400 zu implementieren.

In den Beispielen der FIGs. 4A sowie 4B ist jeweils eine Linse 400 vorgesehen, die gegenüber dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 ortsfest verbleibt. In anderen Beispielen wäre es aber auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich eine oder mehrere Linsen vorgesehen sind, die ortsfest mit dem beweglichen Ende 205 verbunden sind und sich deshalb bei Bewegung des beweglichen Endes 205 mit diesem mitbewegen.

FIG. 4C illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 4C Aspekte in Bezug auf eine Linse 451 , die ortsfest mit dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 verbunden ist. In dem Beispiel der FIG. 4C ist die Linse 451 angrenzend an das bewegliche Ende 205 angebracht. Das Beispiel der FIG. 4C könnte mit den Beispielen der FIGs. 4A und 4B kombiniert werden.

Die Linse 451 könnte zum Beispiel eine Gradientenindex (GRIN)-Linse sein oder eine Kugellinse. Die Linse 451 könnte beispielsweise aufgeklebt oder gespliced sein. Zur besseren Abstützung der Linse 451 könnte eine Hülse im Bereich des beweglichen Endes 205 um die Faser 201 gelegt sein; auf dieser Hülse (in FIG. 4C nicht dargestellt) könnte die Linse 451 abgestützt sein. Die Linse 451 könnte beispielsweise einen Durchmesser aufweisen, der nicht größer als 500 % des Durchmessers der Lichtfaser 201 im Bereich des beweglichen Endes 205 ist, bevorzugt nicht größer als 250 %, besonders bevorzugt nicht größer als 150 %. Beispielsweise könnte der Durchmesser der Linse 451 in etwa 1 mm betragen. Durch die Linse

451 kann beispielsweise ein Durchmesser der Laserlichts 191 , 192 von ca. 10 cm in 100 m erreicht werden. Dadurch kann erreicht werden, dass die Linse 451 vergleichsweise wenig Masse aufweist: dadurch kann wiederum erreicht werden, dass die Bewegung des beweglichen Endes 205 durch den Aktuator einfach möglich ist. Zum Beispiel kann - bei einer Torsion und/oder Krümmung der beweglichen Faser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 - die Linse 451 die entsprechende Bewegung zusammen mit dem Ende 205 durchführen. Durch die Verwendung der zusammen mit dem beweglichen Ende 205 beweglichen Linse 451 können verschiedene Effekte erzielt werden. Zum einen ist es möglich, dass eine komplizierte und großflächige Ausgestaltung einer ortsfest verbleibenden Linse (vergleiche FIGs. 4A und 4B) vermieden werden kann. Weiterhin ist es möglich, dass Veränderungen des optischen Systems, die durch das bewegliche Ende 205 der Lichtfaser 201 und die ortsfest verbleibenden Linse aufgrund von zum Beispiel thermischen Einflüssen induziert werden, vermieden werden können: Zum Beispiel kann ein Versatz zwischen der ortsfest verbleibenden Linse und dem beweglichen Ende 205 aufgrund von thermischer Expansion oder Kontraktion vermieden werden. Dadurch kann ein besonders stabiler Aufbau gewährleistet werden. Weiterhin kann es möglich sein, den Winkel unter welchem das Licht 191 , 192 abgestrahlt wird, besonders genau zu bestimmen. Indem nämlich eine Unsicherheit durch die beabstandet angeordnete ortsfest verbleibenden Linse beseitigt oder reduziert werden kann, kann vermieden werden, dass zusätzliche Störeinflüsse durch Ungenauigkeiten der Positionierung dieser beabstandet angeordneten ortsfesten Linse entstehen. FIG. 4C illustriert weiterhin Aspekte in Bezug auf eine Umlenkeinheit 452. Die Umlenkeinheit

452 ist ortsfest mit dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 verbunden. Die Umlenkeinheit 452 ist eingerichtet, das Licht 191 , 192 nach Austritt aus dem beweglichen Ende 205 gegenüber der Zentralachse 202 umzulenken. Innerhalb der Lichtfaser 201 wird das Licht 191 , 192 entlang der Zentralachse 202 geführt. In FIG. 4C ist ein Winkel 452A dargestellt, um welchen das Licht 191 , 192 gegenüber der Zentralachse 202 umgelenkt wird. In dem Beispiel der FIG. 4C beträgt dieser Winkel 452A in etwa 90°. In anderen Beispielen könnten auch größere oder kleinere Winkel implementiert werden, die zum Beispiel im Bereich von 10° bis 170° liegen.

In dem Beispiel der FIG. 4C ist eine Implementierung dargestellt, in welche die Linse 451 zwischen der Umlenkeinheit 452 und dem Ende 205 der Lichtfaser 201 angeordnet ist. In anderen Beispielen wäre es auch möglich, dass die Umlenkeinheit 452 zwischen der Linse

451 und dem Ende 205 der Lichtfaser 201 angeordnet ist.

Es ist nicht notwendig, dass die Linse 451 immer in Zusammenwirkung mit der Umlenkeinheit

452 implementiert wird. Es wären auch Beispiele möglich, in denen entweder die Linse 451 oder die Umlenkeinheit 452 verwendet wird, um aus dem Ende 205 der Lichtfaser 201 austretendes Licht 191 , 192 zu formen.

FIG. 5 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 5 Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 5 ist die Positioniervorrichtung 560 eingerichtet, um die Bewegung des Endes 205 der Lichtfaser 201 zu messen. Insbesondere ist die Positioniervorrichtung 560 eingerichtet, um die Krümmung 31 1 , 321 der Lichtfaser 201 zu messen. Insbesondere ist die Positioniervorrichtung 560 eingerichtet, um die Krümmung 31 1 , 321 der Lichtfaser 201 optisch zu messen. Dazu wird einfallendes Licht 591 - z.B. mit einer anderen Wellenlänge als das Laserlicht 191 , 192 - verwendet. Z.B. kann das Licht 591 durch eine Breitbandlichtquelle bereitgestellt werden. Das Spektrum des Lichts 591 kann z.B. eine Spektralbreite von nicht weniger als 50 nm aufweisen, bevorzugt von nicht weniger als 150 nm, besonders bevorzugt von nicht weniger als 500 nm. Reflektiertes Licht 592 - manchmal auch als Sekundärstrahlung bezeichnet - wird von einem entsprechenden Detektor detektiert. Das reflektierte Licht 592 ist indikativ für eine Krümmung 31 1 , 312 der Lichtfaser 201 und damit für die Position 301 , 302 des Endes 205. Basierend auf dem reflektierten Licht 592 kann dann das Signal bereitgestellt werden, welches indikativ für die Krümmung 31 1 , 321 der Lichtfaser 201 ist. Zum Beispiel kann dieses Signal von dem LIDAR-System 103 verwendet werden. Durch die optische Messung kann der Abstrahlwinkel unter welchem das Laserlicht 191 , 192 abgestrahlt wird, besonders genau bestimmt werden. In dem Beispiel der FIG. 5 ist die Positioniervorrichtung 560 durch ein Faser-Bragg-Gitter 51 1 implementiert. Das Faser-Bragg-Gitter 51 1 weist eine Ausdehnung parallel zur Zentralachse 202 der Faser 201 auf: Entlang dieser Ausdehnung ist die Brechzahl des Materials periodisch moduliert. Das Faser-Bragg-Gitter 51 1 ist in der Faser 201 zwischen der Fixierstelle 206 und dem Ende 205 angeordnet. Durch eine geeignete Anordnung des Faser-Bragg-Gitters 51 1 in der Lichtfaser 201 kann erreicht werden, dass die Krümmung 31 1 , 321 der Lichtfaser 201 in einer Längenänderung des Faser-Bragg-Gitters 51 1 resultiert. Z.B. könnte das Faser-Bragg- Gitter 51 1 beabstandet gegenüber der Zentralachse 202 der Lichtfaser 201 angeordnet sein (in FIG. 5 nicht dargestellt). Diese Längenänderung des Faser-Bragg-Gitters 51 1 kann wiederum in einer Änderung der Amplitude des reflektierten Lichts 592 im Bereich der Wellenlängen, welche die Bragg-Bedingung erfüllen, resultieren. Dazu ist die Periodizität des Faser-Bragg-Gitters 51 1 abgestimmt auf die Wellenlänge des Lichts 591 . Die Positioniervorrichtung 560 kann dann eingerichtet sein, um das Signal basierend auf einer Amplitude des reflektierten Lichts 592 zu bestimmen. Insbesondere kann es möglich sein, die Amplitude des reflektierten Lichts 592 besonders genau und/oder besonders schnell zu bestimmen. Dadurch kann es möglich sein, die Krümmung 31 1 , 321 besonders genau zu bestimmen. Dadurch kann es wiederum möglich sein, die Position des Endes 205 bzw. den Winkel 210 in der Position besonders genau zu bestimmen. Die Periodizität des Faser-Bragg-Gitters 51 1 kann von der Wellenlänge des Laserlichts 191 , 192 verschieden sein. Deshalb wird die Propagation des Laserlichts 191 , 192 durch das Faser- Bragg-Gitter 51 1 nicht signifikant beeinflusst.

Das Faser-Bragg-Gitter 51 1 weist eine Länge 525 auf, die in etwa 80 % der Länge der Lichtfaser 201 zwischen der Fixierstelle 206 und dem Ende 205 entspricht. Anderen Beispielen wäre es auch möglich, dass die Länge 525 mindestens 50 % der Länge 203 beträgt, bevorzugt mindestens 70 %, besonders bevorzugt mindestens 90 %. Durch eine solche Ausdehnung des Faser-Bragg-Gitters 51 1 entlang der Länge 203 kann die Krümmung 31 1 , 321 besonders genau bestimmt werden.

In manchen Beispielen kann es möglich sein, dass die Positioniervorrichtung 560 einen Kantenfilter aufweist. Mittels des Kantenfilters kann es möglich sein, die Amplitude des reflektierten Lichts 592 besonders schnell zu bestimmen. Zum Beispiel kann eine Transmissionsspitze des Kantenfilters im Bereich einer Flanke der Reflektionskurve des Faser-Bragg-Gitters 51 1 angeordnet sein. Dadurch können leichte Längenänderungen des Faser-Bragg-Gitters 51 1 zu einer starken Variation der durch den Kantenfilter hindurchgelassenen Amplitude führen. Dadurch kann die Amplitude des reflektierten Lichts 592 genau und schnell bestimmt werden. Es können schnelle Abtastfrequenzen, mit denen die Position des Endes 205 bestimmt wird, erreicht werden. Beispielsweise wäre es möglich, dass die Positioniervorrichtung 560 eingerichtet ist, um das Signal mit einer Abtastfrequenz zu aktualisieren, die mindestens 500 Hz beträgt, bevorzugt mindestens 1 kHz, besonders bevorzugt mindestens 1 ,5 kHz.

In den verschiedenen hierin beschriebenen Beispielen wäre es möglich, dass die Positioniervorrichtung 560 eingerichtet ist, um das Signal mit einer Abtastfrequenz zu aktualisieren, die mindestens um einen Faktor 1 ,5 größer ist, als die Scanfrequenz, mit welcher der Aktuator 900 das Ende 205 der Lichtfaser 201 bewegt, bevorzugt mindestens um einen Faktor 2, besonders bevorzugt mindestens um einen Faktor 3. Dadurch kann eine sehr genaue Bestimmung des Winkels 1 10, unter welchem das Laserlicht 191 , 192 abgestrahlt wird, erfolgen. Continuous step-and-shoot Techniken werden ermöglicht. FIG. 6A illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 6A Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 6A ist die Positioniervorrichtung 560 durch zwei Faser-Bragg-Gitter 51 1 , 512 implementiert.

Das Faser-Bragg-Gitter 51 1 befindet sich in einer Lichtfaser 501 -1 , die verschieden von der Lichtfaser 201 ist. Das Faser-Bragg-Gitter 512 befindet sich in einer Lichtfaser 501 -2, die auch verschieden von der Lichtfaser 201 ist. In einem Beispiel sind die Lichtfasern 501 -1 , 501 -2 an gegenüberliegenden Seiten 251 , 252 der Lichtfaser 201 an der Lichtfaser 201 angebracht. In einem weiteren Beispiel könnte eine Mehrkern-Faser verwendet werden, um die Lichtfaser

201 und die Lichtfaserns 501 -1 , 501 -2 zu implementieren.

Die Zentralachsen 502-1 , 502-2 der Lichtfaser 501-1 , 501 -2 verlaufen parallel zu Zentralachse

202 der Lichtfaser 201 . Dadurch bewirkt eine Krümmung 31 1 , 321 der Lichtfaser 201 eine entsprechende Krümmung der Lichtfaser 501 -1 , 501 -2. Zum Beispiel bewirkt die Krümmung 31 1 im Gegenuhrzeigersinn (vergleiche FIG. 3A) eine Stauchung der Lichtfaser 501 -1 und damit eine Verkürzung des Faser-Bragg-Gitters 51 1 ; die Krümmung 31 1 im Gegenuhrzeigersinn bewirkt auch eine Dehnung der Lichtfaser 501 -2 und damit eine Verlängerung des Faser-Bragg-Gitters 512. Durch die exzentrische Anordnung der Lichtfaser 501 -1 , 501 -2 in Bezug auf die Zentralachse 202 können diese Verkürzung und Verlängerung der Faser-Bragg-Gitter 51 1 , 512 besonders signifikant ausfallen. Dadurch kann die Position des Endes 205 basierend auf von den Fasern 51 1 , 512 reflektierten Licht 592 besonders genau bestimmt werden. Entsprechende Längenänderungen können auch bei einer Torsion 371 , 372 beobachtet werden. FIG. 6B illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 6B Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 6B ist die Positioniervorrichtung 560 durch zwei Faser-Bragg-Gitter 51 1 , 512 implementiert. Das Beispiel der FIG. 6B ist dabei eine Aufsicht auf das Beispiel der FIG. 6A.

FIG. 6C illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 6C Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 6C ist die Positioniervorrichtung 560 durch vier Faser-Bragg-Gitter implementiert (in FIG. 6C nicht dargestellt). Das Beispiel der FIG. 6C entspricht dabei grundsätzlich dem Beispiel der FIGs. 6A, 6B. Dabei ist aber in dem Beispiel der FIG. 6C eine größere Anzahl an Fasern 501 -1 - 501 -4 mit jeweiligen Faser-Bragg-Gittern (in FIG. 6C nicht dargestellt) vorgesehen, z.B. wiederum als Mehrkern-Fasern. Mittels der Implementierung der FIG. 6C können insbesondere Bewegungen des Endes 205 in zwei Dimensionen (in der Zeichenebene der FIG. 6C) detektiert werden. Ein zweidimensionaler Scanbereich kann überwacht werden. Zum Beispiel weisen die Faser-Bragg-Gitter in den Fasern 501 -1 , 501 -2 eine Sensitivität für Krümmungen entlang der in FIG. 6C mit x bezeichneten Richtung auf. Zum Beispiel weisen die Faser-Bragg-Gitter in den Fasern 501 -3, 501 -4 eine Sensitivität für Krümmungen entlang der in FIG. 6C mit y bezeichneten Richtung auf. FIG. 7 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 7 Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 7 ist die Positioniervorrichtung 560 durch vier Faser-Bragg-Gitter 51 1 - 514 implementiert.

Die Faser-Bragg-Gitter 51 1 , 513 befinden sich in der Faser 501 -1. Die Faser-Bragg-Gitter 512, 514 befinden sich in der Faser und 501 -2. In manchen Beispielen wäre es auch möglich, dass sich mehr als zwei seriell geschaltete Faser-Bragg-Gitter in den jeweiligen Fasern 501 -1 , 501 - 2, 201 befinden (vergleiche FIG. 8A).

Durch Verwendung unterschiedlicher Gitterkonstanten für die jeweils seriell geschalteten Faser-Bragg-Gitter 51 1 -514 können die einzelnen Faser-Bragg-Gitter 51 1 -514 individuell angesteuert werden. Dazu kann genügend breitbandiges Licht verwendet werden.

Insbesondere für einen Fall, in welchem der Krümmungsradius als Funktion der Position entlang der Länge der Faser 201 veränderlich ist, kann dann durch einen Vergleich der Amplituden des von den seriell angeordneten Faser-Bragg-Gittern 51 1 , 513 bzw. 512, 514 reflektierten Lichts 592 eine besonders genaue Bestimmung der Position des Endes 205 der Lichtfaser 201 erfolgen. Zum Beispiel wäre es nämlich möglich, dass basierend auf einer Differenz der Amplituden des von den seriell angeordneten Faser-Bragg-Gittern 51 1 , 513 bzw. 512, 514 reflektierten Lichts 592 das Signal, welches indikativ für die Position 301 , 302 des Endes 205 der Lichtfaser 201 ist, von der Positioniervorrichtung 560 bestimmt wird. FIG. 8B illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 8B Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 8B ist die Positioniervorrichtung 560 durch ein PSD 552 implementiert. Der PSD 552 kann isotrop oder diskret implementiert sein. Beispielsweise kann der PSD 552 mehrere Bildpunkte umfassen oder z.B. eine PIN-Diode umfassen.

In dem Beispiel der FIG. 8B umfasst die Anordnung 100 die Linse 451 , welche ortsfest mit dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 verbunden ist. Der PSD 552 ist eingerichtet, um das Laserlicht 191 , 192, welches aus dem Ende 205 der Lichtfaser 201 austritt, zu messen. Der PSD 552 misst die Position des Laserlichts 191 , 192 auf seiner Sensorfläche. Dazu ist eine Linse 551 vorgesehen, die das Licht 191 , 192 auf der Sensorfläche des PSD 552 fokussiert. Die Anordnung 100 umfasst dazu weiterhin einen Strahlteiler 801 . Auch der Strahlteiler 801 ist ortsfest mit dem Ende 205 der Lichtfaser 201 verbunden. Der Strahlteiler 801 ist eingerichtet, um einen Teilstrahlengang 802 des Lichts 191 , 192 zum PSD 552 zu lenken.

Durch eine entsprechende Anordnung des PSD 552 in Bezug auf das bewegliche Ende 205 kann erreicht werden, dass die Position des Lichtpunkts auf der Sensorfläche des PSD 552 indikativ für die Position des beweglichen Endes 205 der Lichtfaser 201 bzw. für den Austrittswinkel des Laserlichts 191 , 192 ist. Deshalb kann basierend auf dieser großen Messung das Signal bereitgestellt werden, welches indikativ für die Position des beweglichen Endes 205 ist, und insbesondere indikativ für die Krümmung 31 1 , 321 und/oder die Torsion 371 , 372 der Lichtfaser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 ist. Das Signal kann indikativ für den Austrittswinkel des Laserlichts 191 , 192 sein. Durch die Anordnung des Strahlteiler 801 im Strahlengang des austretenden Laserlichts 191 , 192 hinter der Linse 451 kann erreicht werden, dass bei der Messung durch den PSD 552 eventuelle Einflüsse der Linse 451 berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann ein Versatz des austretenden Laserlichts 191 , 192 aufgrund der Geometrie der Befestigung der Linse 451 an dem beweglichen Ende 205 berücksichtigt werden. Insbesondere kann derart auch ein Drift über die Lebensdauer aufgrund eines zeitvariablen Versatzes des austretenden Laserlichts 100 eine 90, 192 berücksichtigt werden. Die Langzeit-Stabilität kann dadurch erhöht werden. FIG. 8C illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 8C Aspekte in Bezug auf die Positioniervorrichtung 560. In dem Beispiel der FIG. 8C ist die Positioniervorrichtung 560 durch ein PSD 552 implementiert. Das Beispiel der FIG. 8C entspricht grundsätzlich dem Beispiel der FIG. 8B. In dem Beispiel der FIG. 8C ist der Strahlteiler 801 zwischen der Umlenkeinheit 452 und der Linse 451 angeordnet. In anderen Beispielen wäre es auch möglich, dass zum Beispiel die Umlenkeinheit 452 zwischen dem Strahlteiler 801 und der Linse 451 angeordnet ist. FIG. 9 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 9 Aspekte in Bezug auf den Aktuator 900. In dem Beispiel der FIG. 9 umfasste Aktuator 900 eine Spulenanordnung 901 , die Leiterwindungen umfasst und eingerichtet ist, um ein Magnetfeld im Bereich der Lichtfaser 201 zu erzeugen. Die Lichtfaser 201 ist mit einem magnetischen Material 903 beschichtet, z.B. durch Sputtern. Es wäre auch möglich, einen Magneten aufzukleben oder aufzulöten etc. Das magnetische Material ist z.B. ferromagnetisch oder paramagnetisch oder diamagnetisch.

Außerdem umfasste Aktuator 900 eine Führung, entlang welcher das Ende 205 eindimensional geführt wird. Dies bedeutet, dass der Aktuator 900 gemäß dem Beispiel der FIG. 9 eingerichtet ist, um die Lichtfaser 205 eindimensional zu scannen. Durch Anwenden eines zeitvariablen Stroms auf die Spulenanordnung 901 kann im Bereich des magnetischen Materials 903 ein zeitvariables Magnetfeld erzeugt werden. Dadurch wird die Lichtfaser 205 entlang der Führung 902 ausgelenkt. Die Lichtfaser 205 kann insbesondere zwischen den Positionen 301 , 202 gescannt werden.

Es wäre möglich, dass die Steuerung eingerichtet ist, um den Aktuator 900 anzusteuern, sodass dieser das Ende 205 der Lichtfaser 201 zwischen den Umkehrpositionen 301 , 302 mit einer Scanfrequenz von mindestens 500 Hz scannt, optional von mindestens 700 Hz, weiter optional von mindestens 1 ,2 kHz scannt. Scannen kann in den verschiedenen hierin beschriebenen Beispielen bedeuten, dass die Steuerung 950 den Aktuator 900 wiederholt ansteuert, so dass dieser für mehrere Wiederholungen bzw. periodisch die Bewegung des Endes 205 bewirkt.

In anderen Beispielen wäre es aber auch möglich, dass der Aktuator 900 eingerichtet ist, um die Lichtfaser 201 zweidimensional zu scannen. Die Führung 902 kann dann entbehrlich sein. FIG. 10A illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 10A Aspekte in Bezug auf den Aktuator 900. in dem Beispiel der FIG. 10A umfasst der Aktuator

902 orthogonale Spulenpaare 901 (in FIG. 10A ist lediglich ein Spulenpaar 901 dargestellt; das weitere orthogonale Spulenpaar ist in einer Ebene senkrecht zur Zeichenebene angeordnet). Durch abwechselndes Bestromen der orthogonale Spulenpaare 901 kann eine zweidimensionale Bewegung des Endes 205 der Lichtfaser 201 erreicht werden.

FIG. 10B illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 10B Aspekte in Bezug auf den Aktuator 900. in dem Beispiel der FIG. 10B umfasst der Aktuator 902 an den gegenüberliegenden Seiten 251 , 252 der Lichtfaser 201 angebrachte Hebel 951 , 952. Die Hebel 951 , 952 erstrecken sich senkrecht zur zentralen Achse 202 der Lichtfaser 201 . Die Hebel 951 , 952 könnten beispielsweise aus Kunststoff, Silizium, Glas, etc. gefertigt sein. An den Hebeln 951 , 952 ist beabstandet von der Zentralachse 202 jeweils ein Magnet

903 vorgesehen. Dadurch kann durch ein durch die Spulen 901 erzeugte Magnetfeld eine exzentrische Auslenkung der Hebel 951 , 952 in Bezug auf die Zentralachse 202 erfolgen.

Dadurch kann ein Drehmoment auf die Faser 201 wirken. Dadurch kann insbesondere eine Torsion der Faser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 bewirkt werden. FIG. 10C illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 10C Aspekte in Bezug auf den Aktuator 900. In dem Beispiel der FIG. 10C umfasst der Aktuator 900 eine Drehmagnetfeldquelle (in FIG. 10C nicht dargestellt), die eingerichtet ist, um ein Magnetfeld 961 zu erzeugen, welches als Funktion der Zeit in einer senkrecht zur Zentralachse 202 der Faser 201 definierten Ebene (Zeichenebene der FIG. 10C, oben) rotiert. In FIG. 10C ist ein Winkel 962 eingezeichnet, den das Magnetfeld 961 zu zwei beliebigen Zeitpunkten einnimmt.

In dem Beispiel der FIG. 10C umfasst der Aktuator 900 weiterhin zwei Magnete 903. Die Magnete 903 könnten auf die Lichtfaser 201 aufgeklebt sein. Sputtern wäre möglich. Die Magnete 903 könnten als dünne Filme ausgebildet sein. Ein erster Magnet 903 ist auf der Seite 251 der Faser 201 angeordnet. Ein zweiter Magnet 903 ist auf der gegenüberliegenden Seite 252 der Faser 201 angeordnet. Die beiden Magnete 903 sind gegenläufig gepolt. In dem Beispiel der FIG. 10C ist die Magnetisierung des ersten Magneten 903 (in FIG. 10C linksseitig dargestellt) aus der Zeichenebene herausorientiert; die Magnetisierung des zweiten Magneten 903 (in FIG. 10C rechtzeitig dargestellt) ist in die Zeichenebene hineinorientiert. Deshalb bewirkt das Magnetfeld 961 gegenläufig orientierte Kraftwirkungen in der Ebene senkrecht zur Zentralachse 202 (Zeichenebene der FIG. 10C). Dadurch kann insbesondere eine Torsion der Faser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 bewirkt werden.

Durch die Dimensionierung des Winkels 962 kann der Scanbereich aufgrund der Torsion der Lichtfaser 201 eingestellt werden. Dies ist in FIG. 10C, unten illustriert. In FIG. 10C, unten ist der Verlauf des Winkels 962 des Drehmagnetfelds 961 als Funktion der Zeit dargestellt. Aus FIG. 10C ist ersichtlich, dass der Winkel 962 zwischen Maximalwerten periodisch variiert wird. Die Torsion der Faser 201 folgt beispielsweise dem Winkel 962, so dass der durch die Torsion definierte Winkelbereich 1 10-2 dem Hub des Winkels 962 entspricht.

Beispielsweise könnte als Drehmagnetfeldquelle ein System aus mehreren Spulen, deren Spulenachsen Winkel von beispielsweise 120° miteinander einschließen, verwendet werden. Durch zeitversetztes Ansteuern der Spulen kann dadurch das Drehmagnetfeld erzeugt werden.

FIG. 1 1 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. Insbesondere illustriert FIG. 1 1 Aspekte in Bezug auf den Aktuator 900. In dem Beispiel der FIG. 1 1 umfasst der Aktuator 902 an den unterschiedlichen Seiten 251 , 252 der Lichtfaser 201 angebrachte piezoelektrische Leiter 913. Bei Aufprägen eines Stromflusses durch die piezoelektrische Leiter 913 verändern diese ihre Länge, sodass die Krümmung 31 1 , 312 bzw. die Bewegung der Lichtfaser 201 zwischen den Positionen 301 , 302 resultiert.

FIG. 12A illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. In dem Beispiel der FIG. 12A umfasst die Anordnung 100 den Laser 599, die Breitbandlichtquelle 1201 zum Erzeugen des Lichts 591 , das eine Wellenlänge aufweist, die abgestimmt ist auf die Gitterperiodizität des einen oder der mehreren Faser-Bragg-Gitter 51 1 -516, sowie einen Detektor 1202, der das von dem einen oder den mehreren Faser-Bragg-Gittern reflektierte Licht 592 detektieren kann. Zum Beispiel kann der Detektor 1202 ein oder mehrere Kantenfilter aufweisen. Die Anordnung 100 umfasst außerdem einen Multiplexer 1250, der eingerichtet ist, um das Laserlicht 191 , 192 der Laserlichtquelle 599, sowie das Licht 591 der Breitbandlichtquelle 1201 in die Lichtfaser 201 einzukoppeln. Der Multiplexer 1250 kann auch das von dem einen oder den mehreren Faser-Bragg-Gittern reflektierte Licht 592 zum Detektor 1202 lenken.

Während in dem Beispiel der FIG. 12A ein Szenario dargestellt ist, in dem lediglich die Lichtfaser 201 vorhanden ist, wären Beispiele mit mehreren dedizierten Lichtfasern 501 -1 - 501 -4 für das oder die Faser-Bragg-Gitter wie obenstehend diskutiert, entsprechend möglich. In dem Beispiel der FIG. 12A ist die Scanvorrichtung mit dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 beabstandet gegenüber den Lichtquellen 599, 1201 angeordnet. Z.B. kann die Länge der Lichtfaser 201 mindestens 0,1 m betragen, optional mindestens 0,5 m, weiter optional mindestens 2 m. Dies ermöglicht eine flexible Positionierung der Scanvorrichtung 500 gegenüber der Laserlichtquelle 599 und/oder der Breitbandlichtquelle 1201. Insbesondere kann die Scanvorrichtung 500 sehr platzsparend integriert werden. Zur Kompensation der Laufzeit innerhalb der Lichtfaser 201 kann die Laufzeit des Laserlichts in der Lichtfaser 201 gemessen werden. Dazu kann beispielsweise die Reflektion des Laserlichts 191 , 192 an dem Ende 205 der Lichtfaser 201 im genutzt werden, um in Bereich der Laserlichtquelle 599 mittels einem entsprechenden Detektor das reflektierte Laserlicht zu messen.

In dem Beispiel der FIG. 12A könnte der Detektor 102 zum Detektieren des von den Objekten 196, 195 im Umfeld der Anordnung 100 reflektierten Laserlichts 191 , 192 beispielsweise neben der Scanvorrichtung 500 angeordnet sein (in FIG. 12A ist der Detektor 102 nicht dargestellt). In einem solchen Beispiel wäre es möglich, dass der Detektor 102 ein elektrisches Signal ausgibt. Deshalb ist es nicht erforderlich, dass das Signal des reflektierten Lichts über die Lichtfaser 201 zurückgeleitet wird.

FIG. 12B illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. In dem Beispiel der FIG. 12B erfolgt die Detektion des von den Objekten 196, 195 reflektierten Laserlichts 191 , 192 über die Optik der Scanvorrichtung 500. Zum Beispiel könnte das reflektierte Licht 195, 196 über die Linse 400 oder über die Linse 451 in die Lichtfaser 201 eingekoppelt bzw. rückgekoppelt werden. Dann ist es möglich, dass der Detektor 102 hinter dem Multiplexer 1250 angeordnet ist. Das Beispiel der FIG. 12B könnte mit Faser-Bragg-Sensorik 1201 , 1202 gemäß FIG. 12A kombiniert werden.

Typischerweise tritt die höchste Intensität des reflektierten Laserlichts 195, 196 entlang desselben optischen Pfads auf, entlang welchem das primär aus der Lichtfaser 201 ausgekoppelte Laserlicht 191 , 192 das entsprechende Objekt 195, 196 erreicht. Deshalb kann eine Technik gemäß FIG. 12B eine besonders hohe Sensitivität aufweisen.

In einem Beispiel gemäß FIG. 12B kann es erstrebenswert sein, wenn die Geschwindigkeit der Bewegung des beweglichen Endes 205 der Lichtfaser 201 beschränkt ist. Insbesondere kann derart gewährleistet werden, dass auf direktem Weg reflektierte Laserlicht 191 , 192 in die Lichtfaser 201 Einkoppeln kann, bevor sich das bewegliche Ende 205 der Lichtfaser 201 fortbewegt hat. Typische Entfernungen zwischen dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 und den Objekten 195, 196 können beispielsweise im Bereich von 100 m bis 200 m liegen. Deshalb kann es erstrebenswert sein, wenn die Steuerung 950 eingerichtet ist, um Scanfrequenzen im Bereich von 500 Hz bis 2,5 kHz bei der Ansteuerung des Aktuators 900 zu implementieren, optional im Bereich von 700 Hz bis 1 ,5 kHz.

Typischerweise weisen die Eigenmoden der Bewegung des Bereichs der Lichtfaser 201 zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 Eigenfrequenzen im entsprechenden Frequenzbereich auf. Deshalb kann es möglich sein, einen resonanten Antrieb der Lichtfaser 201 zu ermöglichen, während gleichzeitig die Einkopplung des reflektierten Laserlichts 191 , 192 über denselben optischen Pfad möglich ist.

FIG. 12C illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. In dem Beispiel der FIG. 12C ist der Detektor 102 für das reflektierte Laserlicht 191 , 192 separat von der Scanvorrichtung 500 implementiert. Insbesondere findet keine Detektion von in die Lichtfaser 201 rückgekoppeltem, reflektierten Laserlicht 191 , 192 statt. Eine solche Anordnung ermöglicht es, besonders große Sammellinsen zu verwenden, um einen Detektor 102 mit großer Sensitivität zu implementieren. Das Beispiel der FIG. 12C könnte mit Faser-Bragg-Sensorik 1201 , 1202 gemäß FIG. 12A kombiniert werden.

FIG. 13 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. n dem Beispiel der FIG. 13 sind zwei Lichtfasern 201 -1 , 201 -2 und zwei Scanvorrichtungen 500-1 , 500-2 vorhanden. Dadurch ist es möglich, die Lichtquellen 599, 1201 für das Scannen unterschiedlicher Umfeldbereiche mittels mehrerer Scanvorrichtungen 500-1 , 500-2 wieder zu verwenden. Z.B. könnte die Scanvorrichtung 500-1 an einer Vorderseite eines Fahrzeugs befestigt sein und die Scanvorrichtung 500-2 an der Rückseite eines Fahrzeugs befestigt sein. In dem Beispiel der FIG. 13 sind die Lichtfaser 201 -1 , 201 -2 mit dem Multiplexer 1250 verbunden. Es wäre auch eine Kopplung der Lichtfasern 201 -1 , 201 -2 über eine Faser-Weiche 1400 denkbar (vergleiche FIG. 14).

Die Beispiele der FIGs. 13 und 14 könnte mit Faser-Bragg-Sensorik 1201 , 1202 gemäß FIG. 12A kombiniert werden. FIG. 15 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß verschiedener Beispiele. In Block 5001 wird Laserlicht in ein zweites Ende einer Lichtfaser eingespeist.

In Block 5002 wird das gegenüberliegende erste Ende der Lichtfaser bewegt. Dabei können continuous step-and-shoot Techniken eingesetzt werden. Das bewegliche erste Ende der Lichtfaser kann dabei derart bewegt werden, dass eine Krümmung und/oder Torsion der Lichtfaser im Bereich des beweglichen Endes erreicht wird. Dadurch kann der Winkel, unter dem Laserlicht aus der Lichtfaser abgestrahlt wird, verändert werden. In Block 5003 wird optional eine LIDAR-Abstandsmessung basierend auf dem in Block 5002 implementierten Umfeldscanning mittels des Laserlichts implementiert. Es könnten auch Anwendungen wie Projizieren von Licht oder Endoskopie umgesetzt werden.

FIG. 16 illustriert Aspekte in Bezug auf die Bewegung des beweglichen Endes 205 der Lichtfaser 201 . In dem Beispiel der FIG. 16 ist die Amplitude der Auslenkung der Lichtfaser 201 für verschiedene Positionen zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 dargestellt. In dem Beispiel der FIG. 16 ist die Amplitude der Auslenkung der Lichtfaser 201 für die Eigenmode erster Ordnung (durchgezogene Linie) und die Eigenmode zweiter Ordnung (gestrichelte Linie) dargestellt. Aus FIG. 16 ist ersichtlich, dass mittels der Eigenmode zweiter Ordnung kleinere Krümmungsradien und damit größere Winkel 1 10-1 unter denen das Laserlicht 191 , 192 abgestrahlt wird, implementiert werden können. Typischerweise weist die Eigenmode zweiter Ordnung eine höhere Eigenfrequenz auf, als die Eigenmode erster Ordnung. Darüber hinaus wurde beobachtet, dass die Materialbelastung des Materials der Lichtfaser 201 für die Eigenmode zweiter Ordnung geringer ist, als für die Eigenmode erster Ordnung. Insbesondere im Bereich der Fixierstelle 206 konnte eine geringere Materialbelastung im Zusammenhang mit der Eigenmode zweiter Ordnung erzielt werden. In manchen Beispielen ist es deshalb möglich, dass der Aktuator 900 eingerichtet ist, um die Lichtfaser 201 resonant in der Eigenmode zweiter Ordnung oder höher zu bewegen. FIG. 17 illustriert Aspekte in Bezug auf die Anordnung 100. In dem Beispiel der FIG. 17 umfasst die Anordnung 100 ein Gehäuse 1700, welches ein lichtdurchlässiges Element 1701 aufweist. Das aus dem beweglichen Ende 205 der Lichtfaser 201 austretendes Laserlicht 191 , 192 kann durch das lichtdurchlässiges Element 1701 - beispielsweise eine Kunststoffscheibe oder eine Glasscheibe - austreten. In manchen Beispielen könnte das lichtdurchlässiges Element 1701 eine Brechkraft aufweisen und damit eine Linse implementieren (in FIG. 17 nicht dargestellt). Zum Beispiel könnte das lichtdurchlässiges Element 1701 durch die Linse 400 (vergleiche FIGs. 4A, 4B) implementiert werden in dem Beispiel der FIG. 17 ist der Bereich, in welchem sich das bewegliche Ende 205 der Lichtfaser 201 bewegt evakuiert. Dies bedeutet, dass der Raum 450 zwischen dem lichtdurchlässiges Element 1701 und der Fixierung 250 luftdicht ausgebildet ist. Dadurch kann die Bewegung des beweglichen Endes 205 ohne Luftreibung implementiert werden. Außerdem können äußere Störeinflüsse vermieden werden.

Beispielsweise könnte das Gehäuse 1700 eine passive Temperaturkompensation aufweisen. Zum Beispiel könnte das Gehäuse 1700 Wärmespeicher aufweisen, welche starke Temperaturschwankungen reduzieren können.

Zum Beispiel könnte das Gehäuse 1700 eine aktive und/oder passive Stoßdämpfung aufweisen. Dadurch könnten Kraftstöße von außerhalb der Anordnung 100 absorbiert oder in der Amplitude herabgesetzt werden, sodass eine negative Beeinflussung der Bewegung des beweglichen Endes 205 der Lichtfaser 201 reduziert werden kann.

In dem Beispiel der FIG. 17 sind die Laserlichtquelle 599 und der Detektor 102 auch in dem Gehäuse 1700 angeordnet. In anderen Beispielen könnten die Laserlichtquelle 599 und/oder der Detektor 102 außerhalb des Gehäuses 1700 angeordnet sein. In einem solchen Fall wäre es möglich, dass das Gehäuse 100 einen optischen Steckkontakt aufweist.

FIG. 18 illustriert Aspekte in Bezug auf das zweidimensionale Scannen eines Umfeldbereichs, der sich entlang zweier orthogonaler Raumrichtungen x,y erstreckt. In dem Beispiel der FIG. 18 wird ein Umfeldbereich 1800 gescannt, der zweidimensionale Ausdehnung aufweist. Der Umfeldbereich 1800 kann z.B. durch ein Lissajous-Muster aus der Überlagerung zweier eindimensionaler Scan-Vorgänge erhalten werden.

Der Torsions-Winkelbereich 1 10-2 wird dadurch durch die Torsion der Lichtfaser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 erreicht. Der Torsions- Winkelbereich 1 10-2 ist größer als der Krümmungs-Winkelbereich 1 10-2, der durch die Krümmung der Lichtfaser 201 erreicht wird. Es wurde beobachtet, dass besonders gute Ergebnisse erzielt werden können, wenn der Torsion-Winkelbereich 1 10-2 um mindestens einen Faktor 2 größer ist als der Krümmung-Winkelbereich 1 10-1 , optional um mindestens einen Faktor 3,5, weiter optional um mindestens einen Faktor 5.

Beispielsweise könnte der Torsion-Winkel 1 10-2 > 90° sein, optional >140° sein, weiter optional >170° sein. Ein kleinerer Winkelbereich 1 10-1 wird durch die Krümmung der Lichtfaser 201 im Bereich zwischen der Fixierstelle 206 und dem beweglichen Ende 205 erreicht. Beispielsweise könnte der Krümmung-Winkelbereich 1 10-1 zwischen 10° und 60° betragen.

Einer solchen Implementierung des Umfeldbereichs 1800 liegt die Erkenntnis zugrunde, dass aufgrund der Torsion der Lichtfaser 201 ein besonders effizientes Scannen von großen Winkelbereichen 1 10-2 erreicht werden kann. Insbesondere kann in einer solchen Implementierung auch das direkte Rückkoppeln von reflektiertem Laserlicht 191 , 192 einfach ermöglicht werden. Gleichzeitig kann durch die Kombination mit der Krümmung der Lichtfaser 201 ein zweidimensionales Scannen ermöglicht werden.

Selbstverständlich können die Merkmale der vorab beschriebenen Ausführungsformen und Aspekte der Erfindung miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale nicht nur in den beschriebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder für sich genommen verwendet werden, ohne das Gebiet der Erfindung zu verlassen.

Während voranstehend verschiedene Beispiele in Bezug auf eine LIDAR-Anwendung beschrieben wurden, wäre es in anderen Beispielen auch möglich, andere Anwendungen zu implementieren. Beispiele umfassen z.B. einen Projektor mit einer RGB-Lichtquelle etc.