(57)【要約】      （修正有）【課題】精密復帰アクチュエータを提供する。【解決手段】アクチュエータ１０は、ベース部１１、中間構造体１２、出力連結部１３を含む。アクチュエータ１０は、それぞれ第１および第２の端部間で、同じ長手方向５０に制御可能に伸長する２つの直線状要素を含む。第１の要素１４は、中間構造体１２に固定された第１の端部と、ベース部１１に固定された第２の端部とを有し、第２の要素１５は、中間構造体１２に固定された第１の端部と、出力連結部１３に固定された第２の端部とを有する。ベース部１１および中間構造体１２は、第２の要素１５の制御可能な伸長により、アクチュエータ１０が第１の方向５１に変位し、第１の要素１４の制御可能な伸長により、アクチュエータ１０が、ベース部１１に対して、第１の方向５１とは反対の第２の方向５２に変位するように配置される。【選択図】図１
2015122947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ベース部（１１）と、
−中間構造体（１２）と、
−出力連結部（１３）と、
を含むアクチュエータ（１０、１００）であって、
それぞれ第１および第２の端部間で、同じ長手方向（５０）に制御可能に伸長する２つの直線状要素（１４、１５、４１、４２、４３）を含み、前記２つの要素の第１の方（１４）は、前記中間構造体（１２）に固定された第１の端部と、前記ベース部（１１）に固定された第２の端部とを有し、前記２つの要素の第２の方（１５）は、前記中間構造体（１２）に固定された第１の端部と、前記出力連結部（１３）に固定された第２の端部とを有することと、
前記ベース部（１１）および前記中間構造体（１２）は、前記第２の要素（１５）の前記制御可能な伸長により、前記出力連結部（１３）が第１の方向（５１）に変位し、前記第１の要素（１４）の前記制御可能な伸長により、前記出力連結部（１３）が、前記ベース部（１１）に対して、前記第１の方向（５１）とは反対の第２の方向（５２）に変位するように配置されることと、
前記要素（１４、１５）に取り付けられた変形ゲージ（３１、３２、３３、３４）を含み、前記ゲージ（３１、３２、３３、３４）は、前記ベース部（１１）と前記出力連結部（１３）との間の伸長を測定するために、効果を増幅するように接続されることと、
を特徴とするアクチュエータ（１０、１００）。
【請求項２】
前記ベース部（１１）、前記中間構造体（１２）、前記出力連結部（１３）、および前記２つの要素（１４、１５、４１、４２、４３）は、積み重ね体を形成する複数の構成要素を形成することと、前記積み重ね体は、前記積み重ね体の２つの構成要素間に配置された熱調整挿入物（２０）を含むこととを特徴とする、請求項１に記載のアクチュエータ（１０、１００）。
【請求項３】
前記中間構造体（１２）は、前記長手方向（５０）に平行な中央部分（６０）と、前記第２の要素（１５）が固定された第１の部分（６１）と、前記第１の部分（６１）に平行で、前記中央部分（６０）にほぼ垂直な第２の部分（６２）とで構成されたＵ字形状を有することと、前記熱調整挿入物（２０）は、前記第２の部分（６２）と前記第１の要素（１４）との間に配置されることとを特徴とする、請求項２に記載のアクチュエータ（１０）。
【請求項４】
前記中間構造体（１２）は、前記アクチュエータ（１０）の熱膨張係数が所定の値を有するように構成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１０）。
【請求項５】
前記要素（１４、１５、４１、４２、４３）は、圧電、磁歪、または電歪材料を基材とすることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１０、１００）。
【請求項６】
前記要素（１４、１５、４１、４２、４３）は同一であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１０、１００）。
【請求項７】
前記２つの要素（１４、１５、４１、４２、４３）に共通な制御（２１）を含むことと、前記制御（２１）は、一方の要素（１４、４２、４３）に第１の効果を及ぼし、前記第２の要素（１５、４１））に第１の効果とは逆の第２の効果を及ぼすように構成されることとを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のアクチュエータ（１０、１００）。
【請求項８】
前記ベース部（１１）と前記出力連結部（１３）との間の伸長の測定値（９０）に応じた、制御（２１）の閉ループフィードバックを含むことを特徴とする、請求項７に記載のアクチュエータ（１０）。
【請求項９】
共通制御（２１）は振幅Ａを有し、共通制御（２１）とは、Ａ／２に等しい制御値に対して前記アクチュエータ（１０）の基準位置を画定することにあることを特徴とする、請求項７または８に記載のアクチュエータ（１０）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノメートルスケールの精密アクチュエータに関し、例えば、能動光学用途の宇宙応用分野で使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
望遠鏡は、主鏡とも呼ばれるメインミラーを有する。主鏡は、副鏡に向かって光線を集中させ、副鏡は、その光線を反射して望遠鏡の焦点に戻す。主鏡は、例えば、重力の影響を受けて変形してはならない。多くの場合、変形可能な中間鏡を使用して、主鏡の欠陥を修正する。さらに中間鏡は、１つまたは複数のアクチュエータによって変形される。
【０００３】
能動光学用途の場合、非常に高い精度および安定性を有するアクチュエータが求められる。ナノメートルレベルの精度、言い換えるとナノメートル程度の精度を有するのが望ましいことさえある。理想的には、アクチュエータは、その初期位置付近で最良の状態で動作しなければならない。これが、機械的ゼロのまわりに対称の動程を有すると称されるものである。最後に、文献においてＣＴＥで示されるその膨張係数は、可能な限り小さくしなければならない。
【０００４】
様々な応用分野において、精密アクチュエータが必要とされる。精密アクチュエータの中でも圧電アクチュエータが言及されることがある。
【０００５】
直接圧電効果とは、特定の水晶またはセラミックに機械負荷を加えることで、その材料の表面に電荷が現れる特性である。直接圧電効果は、圧力センサなどのセンサの設計に利用することができる。
【０００６】
逆圧電効果とは、電界を圧電材料にかけることで、圧電材料が変形する特性である。逆圧電効果により、アクチュエータを設計することが可能になる。
【０００７】
非常に多くの圧電材料が存在する。最もよく知られているのは石英である。しかし、同様に当業界で今日幅広く使用されているのは合成セラミックＰＺＴ（文献ではＬＺＴとしても公知のチタン酸ジルコン酸鉛）である。
【０００８】
２つの主要なタイプの圧電アクチュエータがある。第１のタイプのアクチュエータは、直接アクチュエータと呼ばれ、得られる変位が圧電材料の変形に等しい。直接アクチュエータは、０〜１００マイクロメートルの動程が得られるのを可能にする。第２のタイプのアクチュエータには、機械装置がこの移動を２〜２０倍だけ増幅する増幅型アクチュエータがある。増幅型アクチュエータは通常、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲の動程を有する。
【０００９】
今日、圧電アクチュエータに一般的に使用されているものに多層セラミック（文献において多層アレイを表すＭＬＡとしても公知）がある。このタイプの材料の一体化では、特定の注意事項が課される。機械的な予圧を付与する、またはねじり力を回避する必要性について特に言及されることがある。良好に設計および実装された場合、圧電アクチュエータは非常に信頼性があり、頑強である。
【００１０】
その信頼性および頑強性により、宇宙応用分野でアクチュエータを使用することが可能になった。圧電アクチュエータは、例えば、ナノメートル単位の位置決め、振動の生成、および振動の能動制御にも使用される。
【００１１】
今日、宇宙応用分野を除いて、圧電アクチュエータはいくつかの領域で使用されている。以下について、特に言及されることがある。
・産業における、振動を発生させることによる機械加工の補助について。
・圧電材料を用いて実施される、自動車産業における特定の噴射装置の制御。この技術は、特に、燃料噴射プロセスが良好に制御されるのを可能にする。
・用紙上に放射される微細液滴を生成するために、圧電要素を使用する一部のインクジェットプリンタ。
【００１２】
現在のところ、与圧された圧電アクチュエータが、中間鏡を変形させるのに使用されている。休止した状態において、アクチュエータは、機械的ゼロ位置とも称されるその初期位置または基準位置にあると言われる。そのようなアクチュエータの動程は非対称である。例えば、アクチュエータは、−５μｍ〜＋４０μｍの範囲の動程を有する。問題は、中心位置で電圧のかなりの偏りがあることを意味する動程の中心ずれにある。この場合に、初期位置はもはや望ましい機械的ゼロではない。
【００１３】
別の問題解決策は、逆に接続された（文献では「プッシュプル」とも称される）２つのアクチュエータを使用することにあり、この場合に２つのアクチュエータの力が合算される。各アクチュエータは、駆動されたときに他方を変形させなければならない。この問題解決策は、単に動程を制限することを可能にするに過ぎない。より正確には、アクチュエータは相補的に変位する。しかし、変位の非対称性により、中間点、または休止状態で残存力が生じる。直列のプッシュプルは、一定の動程に対して力を２倍にする。
【００１４】
したがって、圧電アクチュエータ単独の使用により、所望の対称動程を得ることはできないことが分かる。システムを与圧し、機械的ゼロをずらす必要がある。これにより、アクチュエータが端部位置でブロックされる障害が起こり得る場合が問題になる。
【００１５】
アクチュエータを「プッシュプル」モードで使用することは公知であり、有益な問題解決策である。それにもかかわらず、プッシュプルモードを使用することで、アクチュエータの全動程が短くなり、所望通りの動程を得るために、大型のアクチュエータの使用が課される。
【００１６】
最後に、細分化を可能にする、マイクロモータ、減速機、およびねじを有するアクチュエータの使用は有益である。それにもかかわらず、この細分化により、大きくなりすぎることがあるアクチュエータの動程における要件が増える。したがって、このタイプのアクチュエータは、宇宙応用に想定することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の目的は、対称動程で、かつ膨張係数を制御して、初期位置のまわりを動作できる精密アクチュエータを提供することにより、上記の問題のすべて、または一部を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このために、本発明の１つの対象は、
−ベース部と、
−中間構造体と、
−出力連結部と、
を含むアクチュエータであり、このアクチュエータは、
それぞれ第１および第２の端部間で、同じ長手方向に制御可能に伸長する２つの直線状要素を含み、２つの要素の第１の方は、中間構造体に固定された第１の端部と、ベース部に固定された第２の端部とを有し、２つの要素の第２の方は、中間構造体に固定された第１の端部と、出力連結部に固定された第２の端部とを有することと、
ベース部および中間構造体は、第２の要素の制御可能な伸長により、アクチュエータが第１の方向に変位し、第１の要素の制御可能な伸長により、アクチュエータがベース部に対して第１の方向とは反対の第２の方向に変位するように配置されることと、
を特徴とする。
【００１９】
例として提示された一実施形態の詳細な説明を読んだときに、本発明がより深く理解され、他の特徴が明らかになるであろう。説明は添付図面によって図解される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるアクチュエータを概略的に示している。
【図２】アクチュエータ用の電源を概略的に示している。
【図３ａ】アクチュエータ上の変形ゲージの配置を示している。
【図３ｂ】変形ゲージのフルブリッジ構成を示している。
【図４】本発明によるアクチュエータを概略的に示している。
【図５】アクチュエータの伸長の測定値に応じたアクチュエータの制御の閉ループフィードバックを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
分かりやすくするために、様々な図において、同じ要素には同じ識別番号が付いている。
【００２２】
図１は、本発明によるアクチュエータ１０を概略的に示している。アクチュエータ１０は、ベース部１１、中間構造体１２、および出力連結部１３を含む。アクチュエータ１０は、それぞれ第１および第２の端部間で、同じ長手方向５０に制御可能に伸長する２つの直線状要素１４、１５を含む。２つの要素の第１の方１４は、中間構造体１２に固定された第１の端部１７と、ベース部１１に固定された第２の端部１６とを有する。２つの要素の第２の方１５は、中間構造体１２に固定された第１の端部１８と、出力連結部１３に固定された第２の端部１９とを有する。ベース部１１および中間構造体１２は、第２の要素１５の制御可能な伸長により、アクチュエータ１０がベース部に対して第１の方向５１に変位し、第１の要素１４の制御可能な伸長により、アクチュエータ１０がベース部に対して、第１の方向５１とは反対の第２の方向５２に変位するように配置されている。図１では、２つの要素が示されている。例えば、３つ、４つ、またはそれを超えるなど、いくつかの他の要素を含むアクチュエータも全く同様に想定される。
【００２３】
ベース部１１、中間構造体１２、出力連結部１３、および２つの要素１４、１５は、積み重ね体を形成する複数の構成要素を形成している。したがって、要素１５が伸長すると、要素１５は、積み重ね体を方向５１に移動させる。要素１４が伸長すると、要素１４は、中間構造体１２を方向５２に移動させる。初期位置のまわりに対称動程を有することができるアクチュエータがこうして得られる。
【００２４】
さらに、中間構造体１２は、様々な形態をとることができる。特に区別することができるものは、図４に示すアクチュエータ１００用などの横方向と称される中間構造体に対する、（図１の場合のような）長手方向に要素が重なって軸方向と称される中間構造体である。アクチュエータ１００は、３つの要素４１、４２、４３を含むことを除いて、アクチュエータ１０と同じである。要素４１、４２、４３は、長手方向５０に制御可能に伸長する。要素は、長手方向５０に平行に並んで配置されている。要素４１は方向５１に制御可能に伸長し、要素４２、４３が伸長することで、アクチュエータ１００が方向５２に移動する。図４では、３つの要素が示されている。アクチュエータ１００は、３つの要素の他にいくつかを含むことができる。例えば、要素４１は、２つの要素で置き換えることができる。軸方向と称される中間構造体を有するアクチュエータは、長手方向に、より大きな空間を占有し、それに対して、横方向と称される中間構造体を有するアクチュエータは、長手方向に、より小さい空間を占有するが、横方向に、より大きな空間を占有する。実際上、中間構造体１２の形状は、環境内でアクチュエータ１０が占有できる空間に基づいて選択される。
【００２５】
中間構造体１２は、アクチュエータ１０の熱膨張係数が所定の値を有するように構成されている。実際に、中間構造体１２の厚さおよび材料を適切に選択することで、アサーマルと称される積み重ね体を得ることができる。所与の温度上昇を受けるアクチュエータ１０の膨張が以下に検討される。膨張すると、要素１５は、方向５１に距離ｅだけより長くなる。同一か、または少なくとも類似した要素１４、１５を選択することで、要素１４は同様に膨張する、言い換えると、要素１４も距離ｅだけ膨張する。しかし、要素１４は、ベース１１と中間構造体１２との間に配置されているので、要素１４の膨張により、中間構造体１２が、方向５２に距離ｅだけ変位する。要素１５の膨張、および要素１４の膨張は互いに補償し合う。
【００２６】
要素１４、１５を除いて、積み重ね体の他の構成要素は、膨張係数が可能な限り小さい材料で形成することができる。中間構造体１２およびベース部１１は、例えば、鉄（６４％）とニッケル（３６％）との合金で構成される。この合金は、非常に小さい膨張係数（１．２ｘ１０−６Ｋ−１）を有する。中間構造体１２およびベース部１１は、例えば、窒化ケイ素などのセラミックで形成することもできる。出力連結部１３は、ガラスセラミックタイプのガラスで形成することができ、非常に小さい熱膨張係数を有することもできる。
【００２７】
より大きい膨張係数を有する積み重ね体の構成要素を選択し、それと同時に、積み重ね体の全体熱膨張係数をゼロに維持することができる。中間構成要素を挿入することで、積み重ね体の全体熱膨張係数をゼロにすることも可能である。中間構造体１２は、長手方向５０に平行な中央部分６０と、第２の要素１５が固定された第１の部分６１と、第１の部分６１に平行で、中央部分６０にほぼ垂直な第２の部分６２とで構成されたＵ字形状を有することができる。
【００２８】
中間構造体１２が膨張する場合、長手方向５０に有意な態様で膨張するのは部分６０である。したがって、要素１５が中間構造体１２の膨張と共に移動する。アクチュエータ１０は、積み重ね体の２つの構成要素間に配置された熱調整挿入物２０を含むことができる。有利にも、熱調整挿入物２０は、第２の部分６２と第１の要素１４との間に配置されている。言い換えると、挿入物２０は、第１の要素１４の第１の端部と中間構造体１２との間に配置されている。挿入物２０は、中間構造体１２の中央部分６０の長さを調整するように形成することができる。挿入物２０は、大きい熱膨張係数を有する材料から形成することができる。この場合に、挿入物２０は、中間構造体１２と同じだけ膨張し、中間構造体１２の膨張による方向５１への変位を相殺するように、中間構造体１２を方向５２に移動させる。要素１４と中間構造体１２との間に配置されると、挿入物２０は、積み重ね体の全体熱膨張係数がゼロになることを可能にする。挿入物２０の高さを調整することで、積み重ね体の膨張係数が伸長および収縮の両方向に調整される。
【００２９】
動作時、要素１４は、その第１の端部で伸長し、これは、中間構造体１２を引き寄せると称される。中間構造体１２に取り付けられた要素１５は、その第２の端部で伸長し、これは、アクチュエータを押すと称される。機械的に、各２つの要素１４、１５は動程の半分をもたらし、これが「復帰」動作と称されるものである。アクチュエータ１０は、こうして対称動程を得る。
【００３０】
アクチュエータ１０が、温度変動を受ける環境で動作する場合、２つの要素１４、１５は膨張する。復帰動作は、アクチュエータの連結部１３が静止したままであるのを可能にする。言い換えると、アクチュエータ１０は、要素の同時膨張の影響を受けず、これは、アクチュエータに位置繰返し精度を付与する。
【００３１】
要素１４、１５は、圧電、磁歪、電歪材料を基材とすることができる。
【００３２】
要素１４、１５は、アクチュエータ１０が剛性化されるのを可能にする伸縮自在の案内要素を装備することができる。
【００３３】
アクチュエータ１０は、動程を拡大して使用することができる。動程の拡大は、アクチュエータ１０がレバーアームを用いて連結される機械装置により達成される。動程の拡大により、剛性および精度が損なわれるのに対して、動程がより長くなるのが可能になる。
【００３４】
有利にも、要素１４、１５は同一である。
【００３５】
図２は、アクチュエータ１０用の電源を概略的に示している。アクチュエータ１０は、２つの要素１４、１５に共通な制御２１を含む。制御２１は、一方の要素に第１の効果を及ぼし、第２の要素に第１の効果とは逆の第２の効果を及ぼすように構成されている。逆効果制御２１は、例えば、３つの電圧Ｖ０、Ｖｃｃ、Ｖｃｏｍを用いて実施される。電圧Ｖ０、Ｖｃｃは固定され、電圧Ｖｃｏｍは、Ｖ０とＶｃｃとの間で変化する。要素１４は、電圧Ｖ０、Ｖｃｏｍ間で制御される。要素１５は、電圧Ｖｃｏｍ、Ｖｃｃ間で制御される。したがって、要素１５の端子間の電圧はＶｃｃ−Ｖｃｏｍであり、要素１４の端子間の電圧はＶｃｏｍ−Ｖ０である。共通制御２１は、Ｖｃｃ−Ｖ０に近い振幅Ａを有する。初期位置または機械的ゼロとも称されるアクチュエータ１０の基準位置は、Ａ／２に等しい制御値に対して画定される。共通制御２１は、要素１４（または１５）の端子間に正の電圧変化（または負）およびその逆をもたらすＶｃｏｍに作用する。各要素１４、１５の端子間のこの電圧変化の効果を受けて、その結果として、２つの要素の一方が伸長（または収縮）する。言い換えると、例えば、Ｖｃｏｍを負側に変化させることで、要素１５の端子間の電圧は大きくなる。要素１５は、長手方向５０で方向５１に伸長し、したがって、距離ｄ／２だけ出力連結部を移動させる。Ｖｃｏｍを正側に変化させることで、要素１４の端子間の電圧は大きくなる。要素１４は、長手方向５０で方向５２に伸長し、要素１４の第２の端部がベース部１１に固定されているので、中間構造体１２を移動させる。言い換えると、アクチュエータ１０は、長手方向５０で方向５２に距離ｄ／２だけ移動する。各要素の動程は合算される。したがって、アクチュエータ１０はｄに等しい動程を有する。実際上、約３０マイクロメートル程度の長い動程長さを得ることができる。こうして得られた動程は、アクチュエータ１０を変位させて、中間鏡（図２には示していない）が、所望の方向に所望の大きさで変形するのが可能になる。
【００３６】
共通制御２１は、機械的ゼロ付近の良好な線形性が、振幅Ａ／２を用いて得られるのを可能にし、したがって、（ナノメートル程度の）高い精度および高い安定性を保証する。要素ごとに電源が独立している場合、ひいては、制御が独立している場合、一方の制御から他方に切り換えることが必要であり、これは、制御をより複雑にする。
【００３７】
さらに、共通制御２１は、かかるアクチュエータの実装を簡単にし、複数のアクチュエータが使用される場合に特に有利である。
【００３８】
最後に、例えば、アクチュエータ１０にもはや電力が供給されない場合など、障害が発生した場合に、共通制御２１は特に有利である。アクチュエータ１０は、機械的ゼロのその基準位置にあるままであり、それに対して、例えば、独立した電源を用いて−５μｍ〜＋４０μｍの範囲の動程を有するアクチュエータの場合、アクチュエータは端部位置でブロックされる。
【００３９】
図３ａは、４つの変形ゲージをアクチュエータ１０に配置した概略的な一例を示している。アクチュエータ１０は、要素１４、１５に取り付けられた変形ゲージを含む。要素１４、１５はそれぞれ、要素の伸長に応じて変形する２つの変形ゲージを含む。要素１４は、２つの変形ゲージ３２、３４を含み、要素１５は、２つの変形ゲージ３１、３３を含む。ゲージは、ベース１１と出力連結部１３との間の伸長を測定するために、効果を増幅するように連結されている。ゲージ３１、３２、３３、３４は、要素１４、１５の長手方向５０の変形が測定されるのを可能にする。
【００４０】
なお、１つのゲージを使用する簡略化した構成も想定できる。この例は、ハーフブリッジ構成として公知である。しかし、この構成は、アクチュエータの曲がりに感応する。
【００４１】
変形ゲージは、変形を定量化するのが望ましい要素に置かれた絶縁媒体上に印刷された、または接着された非常に微細な抵抗電線である。媒体が変形すると電線は伸びる。その場合に、電線の電気抵抗が、長さの変化に比例して変わる。抵抗変化を測定することで、電線の変形が推定され、その結果として、要素の変形が推定される。できるだけ正確に要素の変形を伝えるために、ゲージを担持する媒体は、きわめて特有な特性を有さなければならない。例えば、接着に対する良好な適性、低い膨張係数、さらに、温度変化に耐える能力などを挙げることができる。
【００４２】
変形ゲージの抵抗変化は非常に小さいので直接測定することができない。したがって、変形ゲージは、抵抗変化を求めることを可能にするフルブリッジの電気構成に従って組み立てられる。図３ａでは、変形ゲージ３１、３２、３３、３４は、同じ接着条件下で要素１４、１５に配置されている。
【００４３】
図３ｂは、変形ゲージ３１、３２、３３、３４のフルブリッジ構成を示している。ゲージ３１は、２つの点１０１、１０２間に位置し、ゲージ３２は、２つの点１０２、１０３間に位置し、ゲージ３３は、２つの点１０３、１０４間に位置し、ゲージ３４は、点１０４、１０１間に位置している。ゲージ３１、３２は、点１０１、１０３間に直列に接続されている。同様に、ゲージ３３、３４は、点１０１、１０３間に直列に接続されている。ゲージ３３、３４の端子間の電圧と同じである、直列に接続されたゲージ３１、３２の端子間の電圧は、ブリッジ用の供給電圧と称される。
【００４４】
フルブリッジ構成は、最適な感度が得られるのを可能にする。要素の伸長の測定においてバイアスはなく、ブリッジは、有意な変形に感応するだけである。言い換えると、要素１４、１５の熱変形の場合、４つのゲージでは、それらの抵抗が同時に、かつ同じ方向に変わる。そのような変化が起こった場合、ブリッジの出力電圧は変わらないままである。ゲージブリッジは、測定値を処理および増幅するコンパレータ７２に接続されている。
【００４５】
図３ａおよび図３ｂはまた、電源回路７１によるアクチュエータ１０の電源を示している。２つの電線７３、７４はブリッジに電力を供給する。他の２つの電線７５、７６は、ゲージの電気抵抗が変化した場合に、ブリッジの不平衡をコンパレータ７２に返す。帰線とも称される他の２つの電線７７、７８は、点１０１、１０３間の供給電圧の測定を可能にし、その電圧はコンパレータ７０に返される。この場合に、コンパレータ７０は、電源電圧を一定に保つように電源回路７１に作用する。６つの電線を有するこの構成は、ケーブル布線の抵抗のために起こり得る布線内損失がなくなるのを可能にする。
【００４６】
図５は、コンパレータから来たアクチュエータ１０の伸長の測定値９０に応じた、アクチュエータ１０の制御の閉ループフィードバックを示している。アクチュエータ１０は、２つの要素１４、１５に対する共通制御２１と要素の伸長の測定値９０との間にアクティブ閉ループを含む。中間鏡を所望の方向に変形させるために、初期コマンド８０は、ブリッジに電力を供給するように電源回路７１に指示する。要素１４、１５は、長手方向５０で所望の方向に変形する。要素１４、１５の長手方向５０の変形８５は、変形ゲージによる変形の測定値９０によって定量化することができる。この測定値９０は、コンパレータ７０に返すことができ、コンパレータ７０は、測定した値を初期目標値と比較し、それに応じて、ブリッジの電源電圧を調整する。アクチュエータ１０は、ベース部１１と出力連結部１３との間の伸長の測定値に応じた、制御２１の閉ループフィードバックを含む。
【００４７】
２つの要素１４、１５に共通の制御２１がない場合、言い換えると、要素１４、１５が独立して制御される場合、アクチュエータ１０は、要素当たり１つのループを含む。
【００４８】
上記のように、本発明によるアクチュエータ１０は、その基準位置に関して対称である大きい動程を有する。アクチュエータ１０はアサーマルである。アクチュエータ１０は、単純な制御および閉ループフィードバックを有する。最後に、アクチュエータ１０は適度な空間を占有し、それと同時に、宇宙応用の分野での使用に適した頑強性および寿命特性を有する。
【符号の説明】
【００４９】
１１  ベース部
１２  中間構造体
１３  出力連結部
１４  第１の要素
１５  第２の要素
５０  長手方向
５１  第１の方向
５２  第２の方向
【図１】
2015122947.tif 000003
【図２】
2015122947.tif 000004
【図３ａ】
2015122947.tif 000005
【図３ｂ】
2015122947.tif 000006
【図４】
2015122947.tif 000007
【図５】
2015122947.tif 000008
【外国語明細書】
2015122947000001.pdf