(57)【要約】【課題】  望遠鏡のミラーの光学的欠陥を修正するための装置を提供する。【解決手段】  本発明は、重量、信頼性、稼動寿命、費用、及び極端な温度に対する抵抗性の判定基準が重要な、宇宙環境での使用に適合する、望遠鏡のミラーの光学的欠陥を修正するための装置に関し、それが少なくとも１つの制御可能な長さの要素（２）、この要素の長さを制御する手段（４）を備え、この要素は、直径方向に又は対角線上に反対で、ミラーの周囲に近い領域において、その端部でこのミラー（１）に接続され、制御可能な長さの要素とそのミラーとの間の接続が、これら２つの取付け領域を結合する軸の上では剛性であり、他の自由度においては柔軟性のある取付け具を含むことを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学面の形状を修正するための装置であって、それが少なくとも１つの制御可能な長さの要素（２）、この要素の長さを制御する手段（４）を備え、この要素は、直径方向に又は対角線上に反対で、光学面（１）の周囲に近い領域（２４）において、その端部でこの光学面に接続され、制御可能な長さの要素と前記光学面との間の接続が、これら２つの取付け領域を結合する軸の上では剛性であり、他の自由度においては柔軟性のある取付け具（３１）を含むことを特徴とする修正装置。
【請求項２】
制御手段（４）が、光学面の温度に対して梁の温度を変更するための手段を備え、膨張又は収縮により梁の長さの修正を行うことを特徴とする、請求項１に記載の修正装置。
【請求項３】
制御手段が、周囲温度の変化による梁の長さ変化を補償するためのセルを備え、このセルが「Ｕ」を形成する２つの分枝（１４０、１４１）を含み、長さを制御する手段（１４４）がそれらの１つに設置され、これらの分枝が４０Ｋ程度の低い温度においても無視できない熱膨張係数を持つ材料で作られることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の修正装置。
【請求項４】
制御手段が、周囲温度の変化による梁の長さ変化を補償するためのセル（１４５）を備え、このセルが制御可能な長さの要素の２つの部分（１３７、１３８）の間に挿入され、制御可能な長さの要素の全長を変えないように、次々に曲折している７つの分枝（１４６〜１５２）を含み、これらの分枝が交互にアルミニウムとガラス繊維タイプの材料で作られていることを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の修正装置。
【請求項５】
制御可能な長さの要素が少なくとも２本の実質的に同じ半分の梁（２１）から成り、制御手段が２本の半分の梁を組み合わせた、制御された長さを有する機械的又は熱弾性的な組立品と、前記機械的組立品の長さを制御するための手段とを備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の修正装置。
【請求項６】
前記制御手段が圧電装置（４３）又は熱弾性装置であることを特徴とする、請求項５に記載の修正装置。
【請求項７】
機械的組立品が４枚の同じ薄板（４２）を用いて作られた４頂点の機械的パンタグラフ（４１）を備え、第１の頂点が第１の半分の梁に接続され、第３の頂点が第２の半分の梁に、第２と第４の頂点が圧電装置（４３）に接続されることを特徴とする、請求項５あるいは６に記載の修正装置。
【請求項８】
機械的組立品が２本の半分の梁（２１）に接続された、互いに平行な４つの同一のパンタグラフ（４１）を備えることを特徴とする、請求項７に記載の修正装置。
【請求項９】
制御可能な長さの要素と光学面の間の接続が、「Ａフレーム」と呼ばれる構造を形成するＡの形に設置された２枚の柔軟な薄板（３１）を含む二脚を備え、これらの薄板が一方で梁に固定され、他方で光学面の後面に固定されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の修正装置。
【請求項１０】
それがミラーに適用され、ミラーの非点収差及びその曲率半径を個別に制御するために、第１の梁から９０°に位置し、その長さが第１の梁（１２９、１３７）の長さとは別々に修正される、第２の梁（１３０〜１３３、１３８）をまた備え、２本の梁がそれらの中央で接続されるか、又は互いに自由であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の修正装置。
【請求項１１】
それがミラーに適用され、曲率半径を修正することなくミラーの非点収差を個別に制御するために、平行四辺形に設置されそして継手（２３）により共に接続された、４本の実質的に同一の梁（２２）から成る機械的構造をまた備え、前記平行四辺形の２つの頂点が梁の端部に固定され、他の２つの頂点が２つの旋回軸（２４）によりミラーの後面に固定されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の修正装置。
【請求項１２】
制御可能な長さの要素が光学面と同じ材料で作られることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の修正装置。
【請求項１３】
前記材料が次の材料：商標「Ｃｅｓｉｃ（登録商標）」で知られるマトリックス複合材料構造又はガラス、セラミック、金属材料、あるいは複合材料のうちの１つであることを特徴とする、請求項１２に記載の修正装置。
【請求項１４】
二脚（３１）、継手（２３）、及び旋回軸（２４）がインバールで作られることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の修正装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の修正装置を備え、この装置がこのミラーの非点収差及び／又は曲率半径に対して作用することを特徴とする、望遠鏡のミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は形状を修正するため、そしてとりわけ望遠鏡のミラー又は、例えばレフレクターなどのあらゆる他の堅い表面のような、光学面の形状を修正するための装置、及びそのように装備されるミラーに関する。
【０００２】
本発明の分野は特に、しかし限定はしないが、望遠鏡のミラー及びより具体的には宇宙望遠鏡ミラーのものである。近年、新しい光学的機能を生み出すことを可能にする新たな概念が開発されて来た。例えば、宇宙におけるより軽い望遠鏡の配備、分割されたミラーに基づく大口径の望遠鏡の生産、開口の合成を可能にする一対にされた望遠鏡の設置、又は大きな干渉計の生産などが挙げられよう。
【背景技術】
【０００３】
当然、これらの望遠鏡の光学収差及び欠陥は、周知徹底されなければならず、完全な画像品質を保つように制御されなければならない。とりわけ、ミラーの非点収差及び／又は曲率半径は知られ、修正されなければならない。単純なやり方で、ミラーはその中心を通る２つの直交する断面内で、それが２つの異なる曲率半径を有するとき、非点収差であると呼ばれる。非点収差を制御することを可能にする、様々な技術が存在する。例えば、主ミラーを形成する複数の２次ミラーの形状を修正可能にする、アクティブ制御装置を用いることができる。これらの装置は宇宙の用途には適格とされておらず、非常に重く、それらの信頼性は限られており、そのＭＴＢＦ（平均故障間隔）は比較的短い。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の主題は、光学面の形状を修正するため、そしてとりわけ望遠鏡のミラーの光学的欠陥を修正するための装置であり、この装置は適用が簡単かつできる限り安価であり、そのようなミラーの非点収差を修正可能にし、そして個別に、そのようなミラーの曲率半径及び非点収差は、重量、信頼性、稼動寿命、費用、及び極端な温度に対する抵抗性の判定基準が重要な、宇宙環境での使用に適合するものである。
【０００５】
本発明による光学面の形状を修正するための装置は、それが少なくとも１つの（これ以降梁と呼ばれる）制御可能な長さの要素、この要素の長さを制御する手段を備え、この要素は、直径方向に又は対角線上に反対で、この光学面の周囲に近い領域において、その端部でその光学面に接続され、制御可能な長さの要素とその表面との間の接続は、これら２つの取付け領域を結合する軸の上では剛性であり、他の自由度においては柔軟性のある取付け具を含むことを特徴とする。
【０００６】
本発明の好適な適用例によれば、光学面は望遠鏡のミラーであり、修正装置はこのミラーの光学的欠陥を修正するための装置である。
【０００７】
本発明の別の特徴によれば、ミラーの曲率半径及び非点収差を個別に制御するために、装置はその長さが別々に制御可能な２つの要素から成る機械構造と、これら２つの要素の長さを制御する手段とを備え、これら２つの要素は互いに対して９０°に置かれ、直径方向に又は対角線上に反対で、このミラーの周囲に近い領域において、それらの両端でそのミラーに接続され、制御可能な長さの要素とそのミラーとの間の接続は、これら２つの取付け領域を結合する軸上では剛性であり、他の自由度において柔軟性のある取付け具を含む。２つの要素はそれらの中央で互いに取り付けられるか、あるいは互いに自由であり得る。
【０００８】
本発明の別の特徴によれば、曲率半径を修正することなくミラーの非点収差を独立に制御するために、本装置は平行四辺形に設置され継手で共に接続された、４本の実質的に同一の梁から成る機械的構造を含み、平行四辺形の２つの頂点は梁の端部に固定され、他の２つの頂点は２本の旋回軸によりミラーの後面に固定される。
【０００９】
本発明による修正装置は前述の不都合の軽減を可能にする。その動作原理は次の通りである。ミラーと同じ材料で作られた直線梁が、その後面に取り付けられてその自由度を制限する。適切な手段で梁の長さを変えることにより、梁の伸長は取付けポイントにおいて半径方向の力を発生する。これらの力はミラーの慣性中心から一定の距離に作用するため、それらは接線方向のモーメントを生じ、それは順に、制御されたやり方でミラーの非点収差を梁の方向に修正する。
【００１０】
有利には、制御手段はミラーの温度に対して梁の温度を変える手段を含み、膨張又は圧縮により梁の長さの修正を行う。
【００１１】
本発明の一変形は、制御手段を備える機械的組立品により結合された、少なくとも２つの実質的に同じ半分の梁から成る梁を用いることにあり、前記制御手段は圧電型の装置又は熱アクチュエータに基づく装置である。圧電型の手段が使われる場合、機械的組立品は、４枚の同じ薄板を用いて作られた、少なくとも１つの４頂点形の機械的パンタグラフを含んでもよく、第１の頂点は第１の半分の梁に接続され、第３の頂点は第２の半分の梁に接続され、第２と第４の頂点は圧電装置に接続され得る。より正確には、機械的組立品は、互いに平行で２本の半分の梁に接続された、４つの同一のパンタグラフを含み得る。
【００１２】
有利には、取付け手段は「Ａフレーム」と呼ばれる構造を形成する、Ａ形の２枚の柔軟な薄板を含む均衡した二脚であり、薄板は一方で梁に、他方でミラーの後面に固定されている。
【００１３】
特定の一実施形態において、修正手段はまた平行四辺形に置かれ、継手で共に接続されて、平行四辺形の２つの頂点が梁の端部に固定され、他の２つの頂点がミラーの後面に旋回軸で固定されている、４本の実質的に同一の梁から成る機械的構造を含む。
【００１４】
梁又は半分の梁あるいは複数の梁は、長方形の平行６面体形状を実質的に有し、ミラーと同じ材料で作られ、この材料は商標「Ｃｅｓｉｃ（登録商標）」で知られる、炭化ケイ素ベースのマトリックス複合材料構造であってもよく、二脚及び旋回軸はインバールで作られることが望ましい。
【００１５】
本発明は限定されない例として取り上げられ、添付図面により例示されている一実施形態の詳細な説明を読むことにより、より良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による制御手段を備えるミラーの正面図を表わす。
【図２】本発明による制御手段を備えるミラーの上面図を表わす。
【図３】図１及び２のミラーの後面への、梁の取付けを詳細に表わす。
【図４】本発明による制御手段の第１実施形態の斜視図である。
【図５】本発明による制御手段の第２実施形態の斜視図である。
【図６】この第２実施形態の制御手段の詳細を表わす。
【図７】平行四辺形の形状の機械的構造を備える、本発明の装置の一変形実施形態の上面図である。
【図８】図７の変形実施形態の斜視図である。
【図９】図８の詳細図である。
【図１０】図８の詳細図である。
【図１１】ミラーの曲率半径及び非点収差を個別に修正することを可能にする、本発明の装置の変形の図である。
【図１２】この変形において使用され得る梁の一実施形態の斜視図である。
【図１３】本発明の装置の梁の長さを制御するための、「熱的−非熱的」装置の実施形態の単純化された図である。
【図１４】本発明の装置の梁の長さを制御するための、「熱的−非熱的」装置の実施形態の単純化された図である。
【図１５】本発明の装置の梁の長さを制御するための、「熱的−非熱的」装置の実施形態の単純化された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による装置の原理は図１及び２により例示されている。図１は本装置の正面図、そして図２は上面図である。これらの図及びそれ以降の図において、示されているミラーは円形の平らなミラーである。当然、本発明による装置は全てのタイプのミラー（凹型又は凸形）及び、あらゆる形状（六角形、正方形、長方形等）に適合し得る。
【００１８】
本発明の装置の基本版において、非点収差を修正する手段はミラー１の後面に置かれ、ミラーの主要寸法の１つ（ミラーが円形の場合は直径）に実質的に等しい長さの、少なくとも１本の梁２を含む。梁２の方向は、ミラーの非点収差を修正することが望まれる方向である。梁２はその両端に、ミラーの後面に取り付けるための手段３を備える。制御手段４は決められた方法で梁２の長さを修正可能にする。それらは図１及び２のハッチングを施された領域により表わされている。
【００１９】
より正確には、取付け手段３は逆Ａの形状で設置された２枚の柔軟な薄板３１を備える二脚（図３参照）であり、「Ａフレーム」と呼ばれる柔軟な構造を形成し、薄板は一方で２つのポイント３２及び３３において梁に固定され、他方で２枚の薄板３１に共通の第３のポイント３４において、ミラーの後面に固定されている。この構造は宇宙空間の２方向（図３の平面におけるＸ方向及びＺ方向）には剛性で、宇宙空間の第３方向（図２のＹ軸）には柔軟であり、回転は第３の取付けポイント（ミラーへの取付け）まわりに、３つの回転軸方向に柔軟である。
【００２０】
動作原理は図３に例示されている。梁が長さの変化（伸び又は収縮、しかし本文の残りにおいては主に伸びの問題であるが、それは収縮の問題にもなり得ることが理解される）を受け、そしてこの場合は伸びが矢印５で表わされるとき、この伸びはミラーへの取付けポイントにおいて、矢印６により表わされる力Ｆを発生し、その力は伸びと、柔軟な「Ａフレーム」取付け構造の様々な機械的パラメータとの関数である。ミラー１の内側には、「中立面」７と呼ばれる平面が存在し、力がこの平面内のミラーに作用するとき、このミラーは曲げを受けない。逆に、この平面に平行な平面内に位置する力はミラーの曲げを引き起こすであろう。ｄを中立面における取付けポイントからの距離とすると、力６はミラーに積Ｆ．ｄに等しい機械的モーメント８を作用させ、それはミラーの変形を生じる。力Ｆと距離ｄは、計算あるいは較正により非常な高精度で知られ得る。それゆえ既知の伸びに対して、ミラーに作用するモーメントと、その結果として生じる変形とを正確に決定することが可能である。従って、様々な利用できるパラメータ（取付け手段の位置決め及び特性、作用する伸び）を調整することにより、望まれる修正を得るためにミラーの変形の法則を決定することができる。本発明は、ミラーの光学面の形状変化（曲率半径の変化及び／又は非点収差の変化）を故意に、そして制御されたやり方で導入するためにここで記述されているが、しかしそれは或る場合には、ミラーの光学的欠陥の修正（とりわけミラーの曲率半径の非常に精密な適合）に適用され得ることが理解され、その結果として本記述は、この項目が特定の変形の意図的な導入にも同様にうまく適用されると知った上で、欠陥の修正のみに関係する。
【００２１】
図４は本発明によるミラー１及び梁２の１つの例示的実施形態を表わす。梁及びミラーは、余計な伸びを生じる危険性のある、熱的変化に起因する異なった膨張を避けるように、同じ材料で作られることが非常に重要である。この図において、ミラー１は円形で梁２は平行６面体の形を有する。当然、他の幾何学的形状が可能である。共通の材料は、例えば商標「Ｃｅｓｉｃ（登録商標）」で知られ、特にＥＣＭ社により市販されている、マトリックス複合材料構造であってもよい。この材料の主な特徴は、それが非常に大きな剛性、大きい熱伝導率、小さい膨張係数、低密度、及び比較的安い製作費を有することである。それは大きな宇宙望遠鏡のミラーを生産するためには理想的である。基本材料は全てがシリコンとの反応により炭化ケイ素に変換されている、樹脂含浸処理された炭素繊維である。マトリックスの網目は典型的には六角形である。図４において、ミラーの周辺に三角に置かれた３本の太い線は、構造内に組み込まれているミラーの均衡同期化システム９を表わす。
【００２２】
梁の長さを修正する様々な手段が存在する。梁に設置された加熱要素を用いることが可能であり、熱膨張は伸びを生じる。（図５及び６に示す）別の可能性は、この要素の様々な部分にある加熱要素によって、この要素の長さにおける変化（膨張又は圧縮）を確保する、熱弾性制御された要素を、梁の長さの２部分の間へ加えることにある。
【００２３】
図６は図５の中央に示される制御手段の詳細図である。これらの図において、梁は制御手段として圧電装置を含む中央の機械的組立品４により結合された、少なくとも２本の実質的に同一の半分の梁２１から成る。
【００２４】
図６に示すように、制御手段４は互いに平行で２本の半分の梁２１に接続された、４つの同じパンタグラフ４１から成る機械的組立品を備える。パンタグラフは四角に設置される。各機械的パンタグラフは４枚の同一の薄板４２を用いて作られ、４つの頂点を備え、第１の頂点は第１の半分の梁に接続され、第３の頂点は第２の半分の梁に、第２と第４の頂点は高さが電気的に制御される圧電装置４３に接続される。薄板はインバールで作られることが望ましい。この構成は幾つかの利点を有する。このシステムは圧電性の集合体を含む積み重ねが、せん断力を直接受けることを防止する。さらに、それは圧電効果を増大させることを可能にし、それにより梁の伸びの振幅を増す。当然、これらの図５及び６に記載されている構成は、同じ機械的原理を維持しつつ、パンタグラフの配列とそれらの構成の両方において、多くの変形を甘受し得る。
【００２５】
梁又は半分の梁の集合体を含むシステムは、単純さという利点を有する。それは純粋で完全に制御された非点収差の導入を可能にする。しかしながら、それは或るピントの欠如を生じ得る。また、このシステムは有利にも、この欠陥を直すために設計された平行四辺形の第２の機械的構造により補完され得る。そして、ミラーの非点収差及び曲率半径を個別に制御できるようにする。この構造は図７〜１０に説明され、図７は前記機械的構造を含むミラーの上面図、図８はこの構造の立体視図、そして図９及び１０は図８の構造の詳細図である。
【００２６】
図８に示すように、追加された機械的構造は平行四辺形に設置され、継手２３（図７の黒い太線）により共に接続された４本の実質的に同一の梁２２から成り、平行四辺形の２つの頂点は梁の端部に接続され、他の２つの頂点は旋回軸２４によりミラーの後面に固定されている。
【００２７】
中央の梁２が伸びるとき、結果的に生じる伸びは、ミラーへの取り付けポイントにおいて反対の方向を指し、ミラーの外側方向（図７のＸ軸）へ向いている、２つの白い矢印により表わされる拮抗した力６を生じ、これらの力は柔軟な「Ａフレーム」取付け構造の伸びと様々な機械的パラメータとに依存する。梁に固定された４つの梁端部はこの伸びに追随する。その結果、その他の４つの端部は２つの旋回軸に対して「引っ張る」。各旋回軸において、もたらされる力６０は拮抗し、ミラーの内側方向へ向かい、梁により作用する力６の方向に直角である（図７のＹ軸）。従って、梁２が第１の方向にミラー上の曲率変化を生じる場合、梁２２は反対の方向に曲率変化を生じる。これは厄介なピントの欠如がない「純粋な」非点収差の変化を与える。
【００２８】
図８は斜視図におけるこの装置の１つの例示的実施形態を示す。この例において、ミラー１、主梁２、及び梁２２はＣＥＳＩＣで作られる。各種の旋回軸２４、継手２３、及び要素２と２２を共に接続し、そしてミラー１に接続している取付け手段３はインバールで作られる。
【００２９】
図９は梁を中央梁に連接するための装置の詳細を示す。各継手は主としてミラーの後面に直角な、インバール製の柔軟で平らな薄板２３から成り、一方で梁２の一端に、そして他方で梁２２の一端に接続される。
【００３０】
図１０は取付け旋回軸２４周りの梁２２を連接した装置の詳細を示す。各継手はまた主としてミラーの後面に直角な、インバール製の柔軟で平らな薄板２３から成り、一方で梁２２の一端に、そして他方で旋回軸２４に接続される。
【００３１】
図１１は上述のタイプの２本の梁を用いて、非点収差及び曲率半径を個別に是正又は修正できるようにする、本発明の装置の１つの変形図であり、この変形において使用される梁の１つの例示的実施形態は図１２に示されている。
【００３２】
同じ長さの２本の梁１２５、１２６は互いに直角をなし、それらの交点は（この場合は円形である）ミラー１２７の中心に一致する。梁１２５、１２６の各々は、それぞれ２つの二脚１２５Ａ、１２５Ｂと、１２６Ａ及び１２６Ｂによりミラー１２７に接続される。これらの二脚は有利には、図３に関連して上述されているタイプであり、すなわちそれらは宇宙の２方向（図３の平面におけるＸ方向及びＺ方向）に関して剛性であり、宇宙の第３の方向（図２におけるＹ軸）に関して柔軟であり、回転は３つの回転軸に関して第３の取付けポイント（ミラーへの取付け）周りに柔軟である。これら２本の梁は、ミラー１２７の非点収差及び曲率半径をそれぞれ修正したい方向（Ｘ及びＹ）に設置される。それらは（図１２に示すように）それぞれの中央部において共に結合されるか、あるいは別々にされ得る。
【００３３】
図１２に示す梁の組立品１２８は、その分枝の各端部において、それぞれ１３０〜１３３である梁の一部分が例えばねじ締めで取り付けられる、Ｃｅｓｉｃで作られた「＋」形の中央部分１２９を基本的に備える。（互いに直角をなす）梁の部分１３０及び１３３は中央部分１２９に直接取り付けられ、その一方で梁の部分１３１及び１３２はそれぞれ長さ制御セル１３４、１３５を用いて、この中央部分に取り付けられる。セル１３４は、それに組立品１２８が取り付けられる、（図１２に示されていない）ミラーの例えば非点収差を制御し、その一方でセル１３５はその時このミラーの曲率半径を制御する。
【００３４】
梁の各部分１３０〜１３３は、その自由端の近くに、それぞれ１３０Ａ〜１３３Ａの（図３に関連して説明されたものと類似の）均衡した二脚を備える。これらの梁の部分及び中央部分１２９は、全て上述のやり方による複合材料で作られることが有利である。梁のこの実施形態はＸ、Ｙ、Ｚの３方向に非常に大きな剛性を有し、このミラーを装備した人工衛星が打ち上げられるとき、このように装備されるミラーの積み重ね装置を省略することを可能にし得る。２本の梁集合体のミラーへの取付けは、純粋には均衡せず、従ってそれらが衛星内へ組み込まれるとき、非常な注意を払うことが必要である。しかしながらこれを改善するため、二脚装置の１つにＺ軸に対する自由度を加えることが可能である。
【００３５】
本発明による装置の梁の長さを制御するための装置の可能な実施形態は、上記に規定されているように熱的タイプであり、梁を形成する材料は、温度が周囲温度と宇宙における用途の極低温との間にあるとき、梁の異なる伸びを防ぐ目的のためにミラーと同じである。しかしながらこの利点は、Ｃｅｓｉｃの熱膨張係数が２０Ｋと１００Ｋの間ではほぼゼロであり、それが梁の一般的な温度において無視出来ない増加をもたらすため、限定的である。そのような温度の増加はミラーにおける高度の熱流束の発生及び、梁の制御装置とミラーとの間の急峻な熱勾配を生じる可能性があり、それは次々とミラーにおける局部的な温度勾配を引き起こすであろう。上述のシステムは従って一方向（単一の梁の伸び）にしか作用できず、それは動きが仮想の放物線上で生じるときの場合に当てはまる、反対方向に非点収差と、曲率半径の修正とを生み出そうとする時に不利である。
【００３６】
図１３から１５に関連して以下に記述される、他の実施形態は、熱に起因するそのような不都合を取り除くことを可能にする。これらの実施形態は、「非熱的」概念（ミラー及び、梁の制御装置が約３００Ｋから４０Ｋに冷却されるときのゼロの変形差）、ならびに単純な熱制御システムを用いて梁の伸び又は収縮を制御する可能性の両方の利点を共通に有する。
【００３７】
これらの別の実施形態は共通に、適切な位置で中断された梁の２つの部分の間（例えば図１２に示すように、装置１３４と１３５）に、補償セルを挿入する。この補償セルは一般的に、互いに平行でさらに梁の２つの部分に平行な、２つの分枝を伴うＵ形であり、その環境における熱的変化（特にそれが３００Ｋから４０Ｋに冷却されるとき）をそれが受ける場合、梁の全長が変わらないことを意味する。梁の長さにおける変化は、補償セルの１つの分岐のみを加熱（又は冷却）することにより得られる。この補償セルの両方の分枝は、例えばアルミニウム７０７５のような金属で作られ、それは４０Ｋという低い温度においても無視できない熱膨張係数（約２．５×１０−６ｍ／ｍ℃）を持つ利点を有する。この例において、長さ２００ｍｍの分枝がその温度をおよそ１℃増すために加熱された場合、０．５μｍの伸びがこの分枝において、それゆえ梁の全長において得られる。
【００３８】
図１３に図式化されている補償セル１３６は、例えば図１２に示すように、その全長を修正することなくＣｅｓｉｃ製の梁の２つの部分１３７、１３８の間に挿入される。そこにＵ形のセルが取り付けられる、これら梁の２つの部分の端部１３７Ａ、１３８Ａは一方が他方の下方に置かれ、端部は線１３９が図中に示されている同一面に至る。補償セルの２つの分枝１４０、１４１の各々は、対応する分枝に直角の短い取付け付属物、それぞれ１４０Ａ、１４０Ｂ、１４１Ａ、１４１Ｂで終端となっている。同様に、梁の２つの部分の２端１３７Ａ、１３８Ａは、それに対して直角な取付け付属物１３７Ｂ、１３８Ｂで終端となっている。２つの分枝１４０、１４１はそれらの付属物１４０Ｂ、１４１Ｂにより、前記「Ｕ」を形成するために共に接続され、それらは熱的絶縁座金１４２（１４０Ｂと１４１Ｂの間）及び１４３（１３７Ｂと１４０Ａの間）を介在させ、ネジを用いてそれらの付属物１４０Ａ、１４１Ａにより、それぞれ付属物１３７Ｂ、１３８Ｂに接続される。これらの熱的絶縁座金はジルコニウムで作られることが有利である。適切な加熱装置１４４は図に示すように、「Ｕ」の２つの分枝の１つ、例えば分枝１４０に設置される。
【００３９】
図１４に示されているのは、図１３の装置１３６の１つの変形１３６Ａである。図１３の装置の要素と類似の要素は同じ参照番号を割り当てられている。これら２つの装置間の本質的な差は、加熱装置１４４’の設置にあり、それはここで分枝１４１’に設置され、もはや分枝１４０’にではない（この例において、分枝１４０及び１４１の位置は図１３における位置に対して逆にされている）。その結果、熱的絶縁座金１４２及び１４３は２つの分枝１４０と１４１の接合部、及び分枝１４０と梁の部分１３８との間に設置される。
【００４０】
図１３及び１４のこれら２つの実施形態は、座金１４２、１４３を介する、加熱された部分と非加熱部分との間の激しい熱伝達に起因する、温度における動作の制限を示す。（画像用途に関する場合のように、例えば数μｍ超の）大きな振幅の収縮又は伸びを得ることが必要なとき、対応する「Ｕ」の分枝を強く加熱又は冷却することが当然必要であり、この大きな熱的寄与は絶縁座金にもかかわらず梁に伝播し、次にミラーに伝播する。図１５の実施形態は以下に記述するようなガラス繊維の薄板を追加するおかげで、この不都合を防止できるようにする。
【００４１】
図１５の補償セル１４５は２つの梁の部分１３７、１３８の間に挿入される。それに補償セル１４５が取り付けられている付属物１３７Ａ及び１３８Ａの面は、図中にその線１４５Ａが示されている、（図面の平面に直角な）同一の平面内にある。
【００４２】
セル１４５は部分１３７から部分１３８への順に、ガラス繊維の薄板１４６、アルミニウムの薄板１４７、別のガラス繊維の薄板１４８、アルミニウムのバー１４９、ガラス繊維の薄板１５０、アルミニウムの薄板１５１、及びガラス繊維の薄板１５２を備える。バー１４９は薄板１４６〜１４８、及び１５０〜１５２の長さの実質的に２倍の長さを有し、そこに薄板１４８及び１５０が取り付けられている、その端部の面は互いに平行で図面の平面に直角な平面内に位置し、それらの各自の線はそれぞれ１４９Ａ及び１４９Ｂと参照番号を付けられている。薄板１４６〜１４８は互いに平行で、１つが他方の上方に設置され、それら各自の取付け面が、線１４５Ａ及び１４９Ａを通過する平面内に交互に位置するような長さを有する。同様に、薄板１５０〜１５２は互いに平行で、１つが他方の上方に設置され、それら各自の取付け面が、線１４９Ｂ及び１４５Ａを通過する平面内に交互に位置するような長さを有する。この装置は各種要素１３７、１３８、及び１４６〜１５２の間の連結部において、熱的絶縁座金を含まない。熱制御装置１５３、１５４、及び１５５はそれぞれ要素１４７、１４９、及び１５１に取り付けられる。アルミニウム及びガラス繊維は上記に例として挙げられているが、類似の機械的及び熱的品質を有する材料は、それらの代わりに使用され得ることが理解される。
【００４３】
このように生産された装置１４５は、周囲温度だけが変化するとき、線１４５Ａを通る平面に対して、付属物１３７Ａ及び１３８Ａの取付け面を移動することなく、すなわちそれが設置されているミラーに作用することなく、広範囲の周囲温度（例えば２０〜３００Ｋ）にわたって使用され得るという利点を有する。
【符号の説明】
【００４４】
１  ミラー、光学面
２  梁、制御可能な長さの要素
３  取付け手段
４  制御手段、要素の長さを制御する手段、中央の機械的組立品
５  矢印
６  矢印、力
７  中立面
８  モーメント
９  均衡同期化システム
２１  半分の梁
２２  梁、要素 
２３  継手、柔軟で平らな薄板
２４  旋回軸、直径方向に又は対角線上に反対で、光学面の周囲に近い領域
３１  薄板、取付け具、柔軟な薄板、二脚
３２  ポイント
３３  ポイント
３４  第３のポイント
４１  パンタグラフ
４２  薄板
４３  圧電装置
６０  もたらされる力
１２５  梁
１２５Ａ  二脚
１２５Ｂ  二脚
１２６  梁
１２６Ａ  二脚
１２６Ｂ  二脚
１２７  ミラー
１２８  梁の組立品
１２９  中央部分、第１の梁
１３０  梁の部分、第２の梁
１３０Ａ  均衡した二脚
１３１  梁の部分、第２の梁
１３１Ａ  均衡した二脚
１３２  梁の部分
１３２Ａ  均衡した二脚
１３３  梁の部分
１３３Ａ  均衡した二脚
１３４  長さ制御セル
１３５  長さ制御セル
１３６  補償セル、装置
１３６Ａ  装置１３６の変形
１３７  Ｃｅｓｉｃ製の梁の部分、要素、第１の梁、制御可能な長さの要素の部分
１３７Ａ  梁の部分の端部、付属物
１３７Ｂ  取付け付属物
１３８  Ｃｅｓｉｃ製の梁の部分、要素、第２の梁、制御可能な長さの要素の部分
１３８Ａ  梁の部分の端部、付属物
１３８Ｂ  取付け付属物
１３９  線
１４０  分枝
１４０Ａ  短い取付け付属物
１４０Ｂ  短い取付け付属物
１４１  分枝
１４１Ａ  短い取付け付属物
１４１Ｂ  短い取付け付属物
１４２  熱的絶縁座金
１４３  熱的絶縁座金
１４４  加熱装置、長さを制御する手段
１４４’  加熱装置
１４５  補償セル、周囲温度の変化による梁の長さ変化を補償するためのセル
１４５Ａ  線
１４６  ガラス繊維の薄板、要素、分枝
１４７  アルミニウムの薄板、要素、分枝
１４８  ガラス繊維の薄板、要素、分枝
１４９  アルミニウムのバー、要素、分枝
１４９Ａ  線
１４９Ｂ  線
１５０  ガラス繊維の薄板、要素、分枝
１５１  アルミニウムの薄板、要素、分枝
１５２  ガラス繊維の薄板、要素、分枝
１５３  熱制御装置
１５４  熱制御装置
１５５  熱制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【外国語明細書】
2010020319000001.pdf