FR3024805B1

FR3024805B1 - Une technique d'actionnement d'une structure resonante

Info

Publication number: FR3024805B1
Application number: FR1401821A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Abele; Patrick Gerard McGlew
Original assignee: Lemoptix SA; Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2019-07-05
Anticipated expiration: 2034-08-07
Also published as: FR3024805A1

Abstract

La présente invention concerne un procédé pour actionner une structure résonante dans un microsystème électromécanique. La fréquence de résonance de la structure résonante mécanique peut se varier entre une fréquence de résonance minimale et une fréquence de résonance maximale définissant une bande de fréquence de résonance. Le procédé comprend: la génération (21) d'un premier signal d'actionnement périodique à une première fréquence; la génération (23) d'un deuxième signal d'actionnement périodique à une deuxième fréquence; le sélection (25) du premier signal d'actionnement et/ou du deuxième signal d'actionnement; et l'application (31) successivement du premier signal d'actionnement et du deuxième signal d'actionnement ou simultanément d'une combinaison du premier signal d'actionnement et du deuxième signal d'actionnement à la structure résonante pour faire osciller la structure résonante à sa fréquence de résonance. La première fréquence se trouve au-dessous de la bande de fréquence de résonance alors que la deuxième fréquence se trouve au-dessus de la bande de fréquence de résonance. De cette manière on peut faire osciller la structure résonante à sa fréquence de résonance.

Description

UNE TECHNIQUE D’ACTIONNEMENT D’UNE STRUCTURE RESONANTE

DOMAINE DE L'INVENTION L'invention se rapporte à une technique d’actionnement d’une structure oscillante dans un système de contrôle, qui est un microsystème électromécanique (“MEMS”). Le procédé proposé permet de faire osciller la structure à sa fréquence de résonance. L'invention se rapporte aussi à un élément agencé pour mettre en œuvre le procédé, à un système comprenant l’élément, et à un programme d'ordinateur pour exécuter le procédé.

DESCRIPTION DE L'ART ANTERIEUR

Le fonctionnement d’une structure oscillante d’un système de contrôle peut être contrôlé par un signal d’actionnement à une fréquence donnée. Si la fréquence de ce signal est choisie de manière souhaitée, on peut faire osciller la structure oscillante à sa fréquence de résonance, ce qui est souvent souhaitable. Ces types de structures oscillantes se trouvent souvent dans des microsystèmes. Un microsystème est un assemblage de dispositifs de taille micrométrique. Quand le microsystème comprend des parties mobiles, on emploie le terme de microsystème électromécanique ou l’abréviation MEMS. Souvent les MEMS comprennent une structure résonante, telle qu’un miroir, dont la fréquence de résonance varie en fonction de certains paramètres. Ces paramètres sont par exemple la température ambiante, la pression de l’air, l’usure de la structure etc.

Pour qu’une structure oscillante oscille à sa fréquence de résonance, la structure devrait être actionnée avec un signal d’actionnement ayant une fréquence égale à la fréquence de résonance actuelle de la structure ou proche de cette fréquence. Si la structure est actionnée de cette manière, on peut ainsi minimiser la consommation d’énergie dans la structure. Toutefois, en réalité, il est très difficile d’ajuster la fréquence d’actionnement de telle manière qu’elle soit exactement la même ou très près de la fréquence de résonance.

Dans les solutions connues, pour obtenir une fréquence d’actionnement souhaitée, on génère un signal à une fréquence donnée, puis on divise ce signal par un nombre de périodes entières. Pour obtenir une fréquence précise, il faut générer un signal dont la fréquence est très haute (typiquement plus que 1 GHz), parce que le diviseur peut seulement être un nombre entier. La situation devient encore plus difficile lorsqu’on a une structure résonante avec un facteur de qualité Q élevé. Plus le facteur Q est élevé, plus la structure peut potentiellement amplifier des oscillations. Toutefois, ceci signifie souvent que la courbe de réponse en amplitude/fréquence devient pointue telle qu’illustré sur la figure 1, et une petite imprécision dans la fréquence d’actionnement signifie que la structure nécessite beaucoup d’énergie pour obtenir une amplitude d’oscillation élevée. Le sommet de cette courbe coïncide avec la fréquence de résonance actuelle. Par exemple, pour une application où une précision d’actionnement de quelques mHz est requise, la fréquence du signal généré devrait être environ entre 500 MHz et 1 GHz. Pourtant, un signal à cette fréquence est très difficile à générer. Il est à noter que pour obtenir un signal d’actionnement, ce signal généré est normalement d’abord divisé par le diviseur pour obtenir une fréquence à quelques kHz, qui est une fréquence d’actionnement typique pour des MEMS, par exemple.

En se référant encore à la figure 1, si on utilise un signal d’actionnement à une fréquence fa, l’amplitude de l’oscillation de la structure sera moins que l’amplitude maximale d’oscillation de cette structure et la phase de l’oscillation par rapport à la phase du signal d’actionnement va dévier de 90 degrés, voir la figure 2. Il est à noter que dans beaucoup de structures, la différence de phase entre les oscillations de la structure oscillante/résonante et le signal d’actionnement est de 90 degrés lorsque la structure est actionnée ou entraînée par un signal dont la fréquence est égale à la fréquence de résonance. En revanche, si on choisit la fréquence fb pour l’actionnement, la situation va s’améliorer un peu, mais reste loin d’une solution optimale. On peut donc constater que même une petite imprécision dans la fréquence d’actionnement va induire une grande différence dans l’amplitude de l’oscillation de la structure oscillante par rapport à l’amplitude maximale. Cette imprécision est aussi bien visible dans les courbes des figures 1 et 2 lorsque la fréquence fa ou fi, est appliquée à la structure oscillante. L'objet de la présente invention est donc surmonter les problèmes identifiés ci-dessus liés à l’actionnement d’une structure résonante.

RESUME DE L’INVENTION

La présente invention propose donc une technique d’actionnement d’une structure résonante, comme expliqué plus en détail plus loin. A cet effet, l'invention a pour objet selon un premier aspect un procédé pour actionner une structure résonante dans un microsystème électromécanique, dans lequel la fréquence de résonance mécanique de la structure résonante peut varier entre une fréquence de résonance minimale et une fréquence de résonance maximale définissant une bande de fréquence de résonance, le procédé comprenant: • la génération d’un premier signal d’actionnement périodique à une première fréquence; • la génération d’un deuxième signal d’actionnement périodique à une deuxième fréquence; • la sélection du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement, • selon la sélection, l’application successivement du premier signal d’actionnement et du deuxième signal d’actionnement ou simultanément d’une combinaison du premier signal d’actionnement et du deuxième signal d’actionnement à la structure résonante pour faire osciller la structure résonante substantiellement à sa fréquence de résonance mécanique, dans lequel la première fréquence se trouve en-dessous de la bande de fréquence de résonance alors que la deuxième fréquence se trouve au-dessus de la bande de fréquence de résonance.

Par la présente solution on peut obtenir un signal d’actionnement effectif dont la fréquence moyenne peut être définie très précisément sans avoir la nécessité de générer un signal de haute fréquence qui par la suite serait divisé pour générer le signal d’actionnement. En effet, en utilisant la présente solution, la fréquence d’actionnement moyenne devient très près de la fréquence de résonance actuelle de la structure résonante. Ceci peut être aussi dû au fait que l’on arrive à contrôler très précisément la durée du signal appliquée. La solution proposée permet aussi de générer une oscillation de la structure résonante qui n’a pas de sauts d’amplitude visibles. Dans certaines applications, telles que dans des miroirs oscillants, ceci est très avantageux car les sauts d’amplitude peuvent produire des mouvements parasitaires de la structure.

Selon une variante de l’invention, avant l’étape de l’application du signal, le procédé comprend la détermination: • d’un nombre de cycles du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement pour être appliqués à la structure résonante, et/ou • d’une amplitude du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement.

Selon une autre variante de l’invention la sélection et/ou la détermination est/sont basée(s) sur le fonctionnement de la structure résonante lorsqu’elle est actionnée par au moins l’un des signaux d’actionnement.

Selon une autre variante de l’invention le fonctionnement de la structure résonante est mesuré par au moins l’un des éléments suivants: une jauge de déformation ou jauge de contrainte, une photodiode, un détecteur d’une variation de capacité, une piézo-résistance et/ou une bobine placée sur la structure résonante.

Selon une autre variante de l’invention la sélection et/ou la détermination est/sont basée(s) sur une différence de phase entre la phase des oscillations de la structure résonante d’une part et la phase d’un signal d’actionnement moyen appliqué à la structure résonante d’autre part.

Selon une autre variante de l’invention le procédé comprend en plus: • la détermination d’une réponse en amplitude de la structure résonante lorsqu’il est actionné par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part; • la génération d’un troisième signal d’actionnement à une troisième fréquence dont la fréquence est essentiellement égale à la fréquence du signal d’actionnement générant la réponse en amplitude plus basse en réponse à l’actionnement par le premier ou deuxième signal d’actionnement augmentée ou réduite respectivement par une valeur donnée, dans lequel la fréquence est augmentée lorsque le premier signal d’actionnement génère une réponse en amplitude plus basse que le deuxième signal d’actionnement, alors que la fréquence est réduite lorsque le deuxième signal d’actionnement génère une réponse en amplitude plus basse que le premier signal d’actionnement; et • l’application du troisième signal d’actionnement à la structure résonante.

Selon une autre variante de l’invention l’amplitude du troisième signal est supérieure à l’amplitude du premier ou deuxième signal d’actionnement par une différence essentiellement égale à la différence de la réponse en amplitude de la structure résonante lorsqu’elle est actionnée par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part.

Selon une autre variante de l’invention le procédé comprend en plus: • la détermination d’une réponse en amplitude de la structure résonante lorsqu’il est actionné par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part; • l’augmentation ou la diminution de l’amplitude du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement, dont la variation d’amplitude est essentiellement égale à la différence de la réponse en amplitude de la structure résonante lorsqu’elle est préalablement actionnée par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part, et • l’application de la/des nouvelle(s) amplitude(s) au premier signal d’actionnement et/ou deuxième signal d’actionnement.

Selon une autre variante de l’invention un nouveau signal d’actionnement à une nouvelle fréquence est généré ou l’amplitude du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement est variée de façon à ce que la réponse en amplitude de la structure résonante dépasse la réponse en amplitude de la structure résonante lorsqu’elle est actionnée par le premier ou le deuxième signal d’actionnement générant la réponse en amplitude plus élevée.

Selon une autre variante de l’invention le procédé comprend en plus: • la génération d’un facteur de précision; • l’application du premier signal d’actionnement à la structure résonante; • l’ajout d’un chiffre à un registre à chaque cycle du premier signal d’actionnement lorsqu’il est appliqué à la structure résonante, le chiffre étant égal ou proportionnel à la différence entre la première et la deuxième fréquence divisée par le facteur de précision; • la détermination de la différence de phase entre les oscillations de la structure résonante et le premier signal d’actionnement; • l’application du deuxième signal au lieu du premier signal à la structure résonante pour une durée donnée lorsque le contenu dans le registre dépasse 1; • la soustraction d’un chiffre égal à 1 lorsque le contenu dans le registre dépasse 1; et • l’application du troisième signal d’actionnement à la structure résonante, dans lequel la durée ou fréquence du troisième signal d’actionnement est augmentée par une durée ou fréquence donnée par rapport à la durée de l’application ou la fréquence du premier signal d’actionnement si ladite différence de phase est moins qu’une valeur donnée, alors que la durée ou fréquence du troisième signal d’actionnement étant diminuée par une durée ou fréquence donnée par rapport à la durée de l’application ou la fréquence du premier signal d’actionnement si ladite différence de phase est plus qu’une valeur donnée.

Selon une autre variante de l’invention le premier signal d’actionnement et le deuxième signal d’actionnement sont appliqués successivement ou une combinaison de ces signaux est appliquée simultanément à la structure résonante pour une durée totale égale à au moins un demi-cycle de signal.

Selon une autre variante de l’invention, le procédé comprend en plus • la génération d’un ou plusieurs signaux d’actionnement supplémentaires, • la sélection du premier signal d’actionnement, du deuxième signal d’actionnement et/ou d’au moins l’un des signaux d’actionnement supplémentaires, et • l’application successivement du premier signal d’actionnement, du deuxième signal d’actionnement et au moins l’un des signaux d’actionnement supplémentaires ou simultanément d’une combinaison du premier signal d’actionnement, du deuxième signal d’actionnement et au moins l’un des signaux d’actionnement supplémentaires à la structure résonante pour faire osciller la structure résonante à sa fréquence de résonance.

Selon une autre variante de l’invention une enveloppe en amplitude des signaux d’actionnement est essentiellement plate.

Selon une autre variante de l’invention une enveloppe en amplitude des signaux d’actionnement varie en fonction des variations d’un facteur de qualité de la structure résonante de manière à ce que plus le facteur de qualité est petit pour une fréquence de résonance donnée, plus l’amplitude du signal d’actionnement autour de cette fréquence est élevée, alors que plus le facteur de qualité est élevé pour une fréquence de résonance donnée, plus l’amplitude du signal d’actionnement autour de cette fréquence est petite. L'invention a aussi pour objet selon un deuxième aspect une unité d’actionnement pour actionner une structure résonante dans un microsystème électromécanique, dans laquelle la fréquence de résonance mécanique de la structure résonante peut varier entre une fréquence de résonance minimale et une fréquence de résonance maximale définissant une bande de fréquence de résonance, l’unité d’actionnement comprenant des moyens pour: • recevoir un premier signal d’actionnement périodique à une première fréquence; • recevoir un deuxième signal d’actionnement périodique à une deuxième fréquence; • sélectionner le premier signal d’actionnement et/ou le deuxième signal d’actionnement, • appliquer, selon la sélection, successivement le premier signal d’actionnement et le deuxième signal d’actionnement ou simultanément une combinaison du premier signal d’actionnement et du deuxième signal d’actionnement à la structure résonante pour faire osciller la structure résonante substantiellement à sa fréquence de résonance mécanique, dans laquelle la première fréquence se trouve au-dessous de la bande de fréquence de résonance alors que la deuxième fréquence se trouve au-dessus de la bande de fréquence de résonance.

BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après faite à titre d'exemple non limitatif en regardant les dessins ci-annexés qui représentent schématiquement: - fïg. 1: une courbe de réponse en amplitude/fféquence d’une structure oscillante, - fig. 2: une courbe de réponse en différence de phase/fréquence d’une structure oscillante, - fïg. 3: un schéma fonctionnel d’un système exemplaire où la technique d’actionnement selon la présente invention peut être appliquée, - fïg. 4: un diagramme dans le domaine fréquentiel indiquant deux signaux d’actionnement et une courbe de réponse en amplitude de la structure oscillante, - fig. 5: un diagramme dans le domaine fréquentiel indiquant l’enveloppe des fréquences appliquées à la structure oscillante, et - fig. 6: un organigramme illustrant le procédé d’actionnement de la structure oscillante selon un exemple simplifié de la présente invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION

En se reportant aux dessins, quelques modes de réalisation conformes à la présente invention sont maintenant expliqués plus en détail.

Figure 3 illustre un exemple de schéma fonctionnel d’un système où la technique d’actionnement selon la présente invention peut être appliquée. Un générateur de fréquence 1 est agencé pour générer un signal périodique à une fréquence donnée. Ce générateur de fréquence est essentiellement stable au moins pour une durée de quelques secondes, si on souhaite de générer une fréquence dont la précision est quelques fractions d’un Hertz. La forme des impulsions du signal généré peut être par exemple sinusoïdale, carrée, triangulaire, en dents de scie etc. La fréquence est typiquement entre 1 MHz et 500 MHz, mais plus souvent entre 10 MHz et 100 MHz. Ce signal peut être divisé par un premier diviseur 3 et/ou par un deuxième diviseur 5 de signal. On pourrait aussi envisager d’avoir plus que deux diviseurs de signal. Dans le premier diviseur 3 le signal généré est divisé par un nombre entier x, alors que dans le deuxième diviseur le signal généré est divisé par un nombre entier y, le nombre entier x étant différent du nombre entier y. De cette manière on obtient deux signaux avec des fréquences différentes, notamment un premier signal d’actionnement à la première fréquence fi émanant du premier diviseur 3 et un deuxième signal d’actionnement à la deuxième fréquence f2 émanant du deuxième diviseur 5.

Les deux signaux sont envoyés par les diviseurs respectifs à un sélecteur 7 qui est agencé pour sélectionner un signal à la fois pour actionner une structure oscillante ou résonante 9. Une autre implémentation utilise un diviseur qui combine les modules 3, 5 et 7, ayant éventuellement un facteur de division variable, qui permet de choisir entre les facteurs de division correspondant au diviseur 3 ou au diviseur 5. La sélection du facteur de division est effectuée à la base d’un signal de contrôle à la même manière que le sélecteur 7, et remplace celui-ci dans cette implémentation alternative. Un avantage de cette autre implémentation permet d’éviter des sauts (glitch) à la commutation entre les diviseurs. La sélection du signal est effectuée à la base d’un signal de contrôle émanant d’un processeur 11 dont le fonctionnement va être expliqué plus en détail plus loin. Lors du fonctionnement du système, le sélecteur envoie donc un signal d’actionnement, excitation ou entraînement à la structure oscillante 9 pendant une période d’actionnement. Dans cet exemple la structure oscillante est un miroir de balayage d’un microsystème électromécanique (miroir MEMS). Le miroir peut avoir par exemple la structure illustrée dans la publication EP2294472B1. Le miroir comporte une plaquette ou couche réfléchissante. La plaquette est fixée à un cadre par des bras. Une piste conductrice formant une bobine suit la périphérie de la face avant de la plaquette. Lorsqu'un courant parcourt la piste conductrice de la bobine du miroir sous l’influence d’un champ magnétique, ceci provoque une rotation de la plaquette autour de son axe. La rotation présente une direction et un angle dépendants du sens et l'intensité du courant du signal d’actionnement parcourant la piste conductrice et de certains autres paramètres dont la direction du champ permanent magnétique généré par l’aimant externe, la position des bras d’encrage de la plaquette mobile. Il est donc possible de moduler l'orientation et l'inclinaison de la plaquette en faisant varier le signe et la valeur de la tension appliquée.

La fréquence de résonance mécanique du miroir 9 varie en fonction de la température ambiante, la pression d’air, etc. Dans le cas où l’on connaît les limites maximales environnementales d’application du miroir, le design du miroir et les tolérances de fabrication du miroir, on peut déterminer une bande de résonance du miroir définie par une première fréquence de résonance d’extrémité fres min et une deuxième fréquence de résonance d’extrémité freSmax· La bande de résonance de résonance s’étend alors de la première fréquence de résonance d’extrémité jusqu’à la deuxième fréquence de résonance d’extrémité. Selon la présente invention, les fréquences des premier et deuxième signaux d’actionnement sont en dehors de cette bande de fréquence. Dans cet exemple, comme il est illustré sur la figure 4, c’est la fréquence fi, qui se trouve au-dessous de la fréquence ficsmin, alors que la fréquence Î2 se trouve au-dessus de la fréquence fres max· Sur la figure 4, la fréquence de résonance mécanique actuelle est indiquée par fres.

Typiquement la fréquence fi est choisie pour être très proche de la fréquence fies min? alors que la fréquence f2 est choisie pour etre très proche de la fréquence fies max. Par très proche on comprend un ou quelques pas de fréquence, par exemple quelques milliHz ou quelques Hz. Il est à noter que plus les fréquences fi et fi> sont éloignées de la bande de fréquence de résonance, moins on réussit à fournir de l’énergie utile pour le miroir 9. Par exemple, fi peut être égale à fres m.n moins 1-30 Hz, alors que la fréquence fi peut être égale à fresmax plus 1-30 Hz. Par cet arrangement des fréquences d’actionnement, on peut être confient que l’on arrive à fournir de l’énergie au miroir à la fréquence de résonance actuelle comme expliqué plus loin et que par conséquent le miroir 9 va osciller à sa fréquence de résonance mécanique et suivant son axe de vibration préférentiel, par exemple en torsion au tour de son/ses axes de rotation. Pour choisir les fréquences fi et f2, on peut les mesurer par une photodiode par exemple. Ou alternativement on peut les estimer, parce que l’on connaît le design mécanique du miroir et les tolérances du procédé de la fabrication. A partir de ces informations on peut créer une simulation et définir ces fréquences pour savoir la variation de la fréquence de résonance du miroir. On pourrait aussi calculer ou simuler l’effet de la température sur les miroirs et estimer la variation de la fréquence de résonance pour déterminer les fréquences fi et f2.

Selon un autre aspect, les valeurs de fres min et/ou fres max et/ou les valeurs de fi et f2 peuvent être reconfigurable au cours du temps, par exemple pendant le fonctionnement du miroir. Par exemple on pourrait diminuer ou augmenter dynamiquement les valeurs de fres min et fres max si les conditions externes et internes qui génèrent des variations de fréquences de résonance du miroir fres, sont par exemple très lentes ou prédictibles. On pourrait alors synchroniser les variations de fres min et/ou fies max avec les variations prédictibles de la fréquence de résonance du miroir.

Si le nombre des signaux d’actionnement générés par les diviseurs est plus grand que deux, les fréquences de tous ces signaux peuvent se situer en dehors de la bande de résonance, ou certaines fréquences peuvent se situer dans la bande de résonance, donc entre les fréquences fiesmin et freSmax· Π est possible qu’aucune fréquence ne se trouve exactement à la fréquence de résonance actuelle. Le système de contrôle (les éléments 1, 3, 5 et 7) génère de préférence des signaux d’actionnement ayant les mêmes amplitudes entre eux, donc ignorant les changements du facteur de qualité Q du miroir dues aux changements des conditions environnementales, ce qui donne une enveloppe plate du signal d’actionnement vu par le miroir, telle qu’il est illustré sur la figure 5. L’énergie fournie au miroir est donc constante autour de la fréquence de résonance. Autrement dit, autour de la fréquence de résonance, l’énergie moyenne apportée par le signal d’actionnement est homogène. Si le facteur de qualité Q varie en fonction des conditions environnementales, il est aussi possible de changer l’amplitude du signal d’actionnement appliqué pour compenser le changement du facteur de qualité Q. Par exemple, si on estime que le facteur de qualité Q s’augmente dans une bande de fréquence donnée, on peut diminuer l’amplitude du signal d’actionnement dans cette bande de fréquence, alors que si le facteur de qualité Q se diminue, on peut augmenter l’amplitude du signal d’actionnement d’une fréquence à l’autre. De cette manière l’enveloppe du signal d’actionnement, telle qu’elle est appliquée au miroir 9 peut avoir une enveloppe non constante autour de la fréquence de résonance, donc par exemple montante ou descendante, contrairement à l’enveloppe illustrée sur la figure 5.

On a le choix entre plusieurs modes de réalisation pour choisir comment appliquer les différents signaux d’actionnement. Par exemple, on peut définir, combien de cycles il faut appliquer le premier signal d’actionnement et combien de cycles il faut appliquer le deuxième signal d’actionnement. Ces modes de réalisation vont être expliqués maintenant. Dans tous ces modes de réalisation selon les exemples expliqués, on commence par appliquer premièrement le premier signal d’actionnement pour un nombre de cycles donné, puis le deuxième signal d’actionnement durant un nombre de cycles donné, mais bien évidement on pourrait commencer aussi par le deuxième signal d’actionnement et puis appliquer le premier signal d’actionnement.

Le nombre de cycles donné peut être par exemple un cycle, mais il pourrait être moins qu’un cycle, ou encore plus qu’un cycle.

Selon le premier mode de réalisation, on détermine la différence de phase entre les oscillations du miroir, et plus spécifiquement les oscillations du signal de position du miroir, et les oscillations du signal d’actionnement. Ces mesures peuvent être effectuées par exemple par le processeur 11 ou par un capteur de mesure connecté ou autrement lié au miroir 9. Le signal d’actionnement peut être considéré ici comme un signal moyen reçu par le miroir et est donc caractérisé par une fréquence moyenne appliquée au miroir 9. Pour calculer la fréquence moyenne, on détecte la fréquence de chaque signal d’actionnement, signal en sortie du générateur 1, et on compte les cycles de chaque signal. Une autre implémentation pour le calcul de la fréquence moyenne est par le fait de moyenner la fréquence de commande elle-même. La moyenne de la fréquence de commande se faisant au sein du générateur 1, avant l’envoi du signal d’actionnement. De cette manière on peut calculer la fréquence moyenne vue par le miroir. Le capteur ou le processeur mesure la phase à partir d’un signal qu’il reçoit du miroir 9. Le capteur ou le processeur 11 obtient les signaux appliqués au miroir directement du sélecteur 7 et les comparent aux signaux envoyés par le miroir 9. Si la phase des signaux envoyés par le miroir est plus grande qu’une phase spécifique, qui dans cet exemple est substantiellement égal à 90 degrés, on peut déterminer que la fréquence moyenne, ou effective, d’actionnement est plus haute que la fréquence de résonance actuelle du miroir. Dans ce cas-là, le processeur instruit le sélecteur de mettre plus de poids sur la fréquence fi, donc plus de cycles pour le signal à la fréquence fi, qui est donc une fréquence plus basse que la fréquence En revanche, si la phase des signaux envoyés par le miroir est plus petite qu’une phase spécifique, dans cet exemple 90 degrés, on peut déterminer que la fréquence moyenne est plus basse que la fréquence de résonance actuelle. Dans ce cas-là, le processeur instruit le sélecteur de mettre plus de poids sur la fréquence fà, qui est donc une fréquence plus haute que la fréquence fij. Dans ce premier mode de réalisation la comparaison entre la fréquence moyenne variable ou mobile et la fréquence de résonance du miroir est donc utilisée en tant que critère de décision pour le sélecteur 7. Les amplitudes des premier et deuxième signaux d’actionnement pourraient être initialement les mêmes ou différentes, mais on aurait par la suite la possibilité de varier aussi les amplitudes des signaux d’actionnement.

Selon un deuxième mode de réalisation, on détermine la réponse en amplitude du miroir 9 lorsqu’il est actionné par des signaux d’actionnement différents. La procédure commence par appliquer le premier signal d’actionnement à la fréquence fi au miroir pendant un nombre de cycles donné (par exemple un cycle). On mesure par exemple par le capteur ou par le processeur 11 la réponse en amplitude du miroir. Après ça, le deuxième signal d’actionnement à la fréquence f2 est appliqué au miroir pendant un nombre de cycles donné, qui est dans cet exemple le même nombre que le nombre de cycles du premier signal. L’énergie fournie par le premier signal d’actionnement peut être la même que celle fournie par le deuxième signal d’actionnement. Selon un autre aspect préférentiel, le nombre de cycles du premier signal et du deuxième signal sont choisis pour que l’énergie fournie par le premier signal d’actionnement soit sensiblement la même que celle fournie par le deuxième signal d’actionnement. Puis on mesure la réponse en amplitude du miroir. Dans l’exemple illustré, c’est le signal à la fréquence £2 qui provoque une réponse en amplitude du miroir plus élevée que le signal à la fréquence fi. Si l’amplitude des oscillations du miroir lorsque le premier signal est appliqué est plus basse par rapport à la situation où le deuxième signal est appliqué, sur la prochaine étape on applique au miroir un autre signal d’actionnement dont la fréquence est augmentée par un ou plusieurs pas de fréquence par rapport à la fréquence fi. A cette fin, le processeur 11 pourrait instruire le générateur de fréquence de générer un signal à la fréquence souhaitée. De façon alternative selon une deuxième implémentation on pourrait varier, dans cet exemple augmenter, l’amplitude de ce nouveau signal d’actionnement à la fréquence fi par rapport à l’amplitude du premier signal d’actionnement par exemple par la différence de la réponse en amplitude des oscillations du miroir lorsqu’il est actionné par le premier signal d’actionnement à la fréquence fi d’un côté et par le deuxième signal d’actionnement à la fréquence £2 d’autre côté. L’amplitude de ce nouveau signal d’actionnement pourrait être multipliée par exemple par un facteur qui est le rapport entre les amplitudes de réponse du miroir à la fréquence fi et à la fréquence £2. L’amplitude de ce nouveau signal d’actionnement pourrait être augmentée par exemple par le générateur de fréquence 1 ou par le sélecteur lui-même si celui-ci est à gain variable.

Puis on mesure de nouveau la réponse en amplitude des oscillations du miroir et si l’amplitude est toujours plus basse que dans la situation où le signal à la fréquence £2 est appliqué, on va appliquer un nouveau signal d’actionnement à la fréquence fi augmentée par deux pas ou plus. De façon alternative, ce nouveau signal d’actionnement à la fréquence fi peut avoir l’amplitude augmentée par la nouvelle différence entre la réponse en amplitude du miroir lorsqu’il est actionné par le deuxième signal d’actionnement et par le signal d’actionnement actuel. On continue aussi longtemps que l’amplitude des oscillations du miroir 9 reste au-dessous de l’amplitude lorsque le miroir est actionné par le deuxième signal d’actionnement à la fréquence £2. Dans une troisième implémentation, on pourrait changer en même temps la fréquence et l’amplitude de ce nouveau signal d’actionnement, ce qui aurait pour avantage d’apporter de l’énergie au miroir de façon plus optimale pour qu’il oscille à sa fréquence de résonance, ou proche de sa fréquence de résonance, plus rapidement que dans le cas de l’actionnement avec les deux autres implémentations.

Dans une quatrième implémentation, on pourrait garder les mêmes fréquences de fi et £2, garder la même amplitude mais faire varier le nombre de cycles de fi et/ou f2. Un avantage de cette implémentation est la simplification de l’algorithme de contrôle et de son implémentation en portes logiques. Dans une cinquième implémentation, la variation du nombre de cycles est combinée avec n’importe quelle des implémentations 1 à 3.

Une fois que l’amplitude des oscillations dépasse l’amplitude obtenue lorsque le signal à la fréquence f2 est appliqué, on peut éventuellement arrêter les mesures et continuer à actionner le miroir par un signal à la fréquence et l’amplitude avec lequel l’amplitude des oscillations du miroir a dépassée l’amplitude lorsqu’il était actionné par le signal à la fréquence f2. Il est à noter que le principe ci-dessus s’applique également lorsque c’est le signal à la fréquence fi qui provoque une réponse en amplitude du miroir plus élevée que le signal à la fréquence f2. Dans ce cas, parce que la fréquence f2 est plus élevée que la fréquence fi, on diminue la fréquence du signal appliqué pas par pas en partant de la fréquence f2 éventuellement en même temps augmentant l’amplitude du signal d’actionnement aussi longtemps que l’amplitude des oscillations du miroir ne dépasse pas l’amplitude des oscillations lorsque le signal à la fréquence fi est appliqué.

On peut aussi améliorer la précision de l’algorithme selon le deuxième mode de réalisation et/ou un troisième mode de réalisation expliqué plus loin en combinant cet algorithme avec la méthode expliquée en rapport avec le premier mode de réalisation. Plus précisément, une fois que la procédure d’ajustement de la fréquence et de l’amplitude est terminée, on peut appliquer l’algorithme selon le premier mode de réalisation. Autrement dit, on peut déterminer la différence de phase comme expliquée pour encore améliorer la précision de la fréquence du signal d’actionnement vu par le miroir 9. Le système peut continuer à appliquer constamment la procédure selon le deuxième et/ou troisième mode de réalisation pour tenir compte des variations de la fréquence de résonance au cours du temps, par exemple dans le cas d’une variation de paramètres d’environnement. Aussi, vu qu’il est possible d’augmenter l’amplitude du signal d’actionnement, il est possible que le signal d’actionnement atteigne son amplitude maximale. Dans ce cas-là, pour atteindre l’énergie que l’on veut fournir au miroir, on peut appliquer successivement le même signal plus qu’une fois. Selon le deuxième mode de réalisation il serait aussi possible de diminuer l’amplitude du signal d’actionnement pour donner moins de poids pour la fréquence d’actionnement actuelle.

Dans le troisième mode de réalisation le capteur ou le processeur 11 opère en tant que compteur et plus précisément en tant que compteur fractionnel pour déterminer comment appliquer les signaux aux fréquences fi et fj. Selon ce mode de réalisation les fréquences fi et £2 sont appliquées selon une séquence déterminée par le compteur. Dans ce mode de réalisation il faut aussi définir un facteur de précision P. Plus ce facteur est choisi élevé, plus la fréquence d’actionnement moyenne est précise, alors que plus ce facteur est choisi petit, plus courtes seront les séquences d’actionnement de fi et de Î2 et donc plus on augmente la stabilité du système. En effet, si le miroir a un facteur de qualité faible et si P est choisi avec une valeur trop élevée, soit des séquences de fi et Î2 trop longues, le miroir risque de répondre mécaniquement à la fréquence de l’un ou l’autre de ces signaux d’actionnement et non à la moyenne des deux, et donc ne pas fonctionner à sa fréquence mécanique de résonance. Dans cet exemple la valeur du facteur P est égale à 64. Selon cet exemple, on commence la procédure en appliquant le signal à la fréquence fi et puis pour chaque cycle du signal on ajoute Νχφ - fi)/P au compteur, dans laquelle N est un paramètre d’ajustement, dont la valeur est positive, mais pas forcément un nombre entier. La valeur de N est préférentiellement un nombre entier, car une valeur non-entier de N est équivalent à un système avec les paramètres N et P où N est entier et P est plus grande. Autrement dit, on ajoute N fois la différence entre les fréquences f2 et fi divisé par le facteur P. Par exemple, pour N égal 3 dans cet exemple donné, si la différence Af (£2 - fi) est initialement égale à 1 Hz, on ajoute alors au compteur 3/64 pour chaque cycle du signal à la fréquence fi. Dès que la valeur dans le compteur dépasse 1, on soustrait de la valeur actuelle sauvegardée dans le compteur la valeur égale à 1. Après avoir effectué cette soustraction, le signal d’actionnement va être changé par le signal à la fréquence f2. Dans cet exemple ce signal à la fréquence f2 est appliqué pendant une durée donnée, qui dans cet exemple correspond à la durée d’un cycle de signal, et après on applique à nouveau le signal à la fréquence fi et on continue à ajouter une valeur NxAf/64 pour chaque cycle de signal à la fréquence actuelle.

Selon ce mode de réalisation on suit aussi la différence de phase entre les oscillations du miroir et le signal d’actionnement. Si cette différence dévie d’une phase donnée (dans cet exemple 90 degrés), on va ajuster Af. Plus spécifiquement, si la différence de phase (Δρ) est moins que 90 degrés, la fréquence d’actionnement moyenne est plus basse que la fréquence de résonance actuelle. Ceci signifie que l’on va augmenter la fréquence actuellement appliquée par rapport à la fréquence fi, par un ou plusieurs pas de fréquence générant ainsi un nouveau signal d’actionnement à une nouvelle fréquence. De cette manière Δρ devient plus proche à 90 degrés. Si la différence de phase (Δρ) est plus que 90 degrés, la fréquence d’actionnement moyenne est plus haute que la fréquence de résonance actuelle. Ceci signifie que l’on va diminuer le paramètre N qui contribue donc à la détermination de la fréquence moyenne actuellement appliquée. Cet ajustement du paramètre N peut être effectué lorsqu’on ajoute la prochaine valeur au compteur.

Selon ce mode de réalisation, la durée ou fréquence de ce nouveau signal d’actionnement est augmentée par une durée et/ou fréquence donnée par rapport à la durée de l’application et/ou la fréquence du premier signal d’actionnement à la fréquence fi si ladite différence de phase est moins qu’une valeur donnée, alors que la durée ou fréquence de ce nouveau signal d’actionnement étant diminuée par une durée et/ou fréquence donnée par rapport à la durée de l’application et/ou la fréquence du premier signal d’actionnement à la fréquence fi si ladite différence de phase est plus qu’une valeur donnée.

Selon ce mode de réalisation, on pourrait aussi modifier les fréquences fi et f2 et puis éventuellement en tenir compte pour la suite. Selon une autre implémentation, on pourrait aussi inverser les fréquences fi et f2 et puis éventuellement en tenir compte pour la suite. On pourrait aussi envisager d’ajuster le paramètre N et/ou les fréquences fi et/ou £2 par un ou plusieurs pas après chaque cycle de signal. Comme nous avons vu ci-dessus, en augmentant la valeur du paramètre N, on peut ainsi diminuer la durée d’application du signal actuel (dans l’exemple donné la fréquence en-dessous de la fréquence de résonance) au miroir.

Pour effectuer des mesures de l’amplitude, de la fréquence et/ou de la phase, il existe plusieurs possibilités. Par exemple, une ou plusieurs bobines du miroir peut être utilisée à cette fin. Plus spécifiquement on peut mesurer la température et/ou l’impédance de la/des bobine(s). Le miroir 9 s’échauffe lorsqu’on applique un courant sur la bobine mais en même temps se refroidit à cause de son mouvement dans l’air. Lorsque la position du miroir en oscillation atteint l’amplitude maximale (le miroir est immobile à ce moment), le courant appliqué est aussi maximal et le miroir atteint sa température et son impédance maximales. En effet dans l’impédance on peut remarquer un pic à ce moment. Par conséquent, on peut utiliser ces valeurs maximales pour déterminer la fréquence et la phase des oscillations ainsi que l’amplitude. On peut noter, que la bobine utilisée pour mesurer le fonctionnement du miroir peut être la même bobine, qui est utilisée pour actionner le miroir ou la structure du miroir peut comprendre une deuxième bobine dont le but principal est de mesurer le fonctionnement du miroir.

Pour des miroirs actionnés de manière électromagnétique, on peut aussi utiliser la tension induite de la bobine, tension induite qui est générée aux bornes de la bobine lorsque celle-ci se déplace dans un champ magnétique permanent. On peut alors soit utilisé la tension induite aux bornes de la bobine d’actionnement, soit la tension induite aux bornes d’une autre bobine, se trouvant aussi sur la partie mobile du miroir, mais dans laquelle le courant d’actionnement n’est pas appliqué, l’avantage de cette dernière solution étant d’obtenir un signal de tension induit très peu bruité, qui ne contient pas par exemple de bruits générés par l’alimentation du signal d’actionnement ou par le signal d’actionnement lui-même. Pour des miroirs actionnés de manière électrostatique, on peut utiliser une détection capacitive. C’est un cas ou la partie mobile du miroir est à un potentiel défini (ou flottant). Cette partie mobile pouvant alors être considérée comme étant une électrode, et les parties fixes de part et d’autre du miroir sont à un autre/d’autres potentiel(s) (considérés comme deux électrodes). Un des côté du miroir est utilisé pour l’actionnement du miroir (la différence de potentiel entre l’électrode de la partie fixe et celle de la partie mobile va générer une force qui va faire bouger le miroir) et de l’autre côté du miroir, on va venir mesurer la variation de capacité entre les deux électrodes, cette capacité variant en fonction de l’angle du miroir (plus l’angle est élevé, moins les électrodes sont en face l’une de l’autre et donc moins la capacité est élevé, et vice-versa). Dans une autre configuration, les deux électrodes de part et d’autre du miroir sont utilisées pour l’actionnement de celui-ci et une autre ou plusieurs autres électrodes sont aussi placées soit d’un seul côté, soit de part et d’autre du miroir, ces dernières étant utilisées pour la détection capacitive qui permet de déterminer la position du miroir. Pour tous les types de miroirs ayant des piézo-résistances on peut utiliser la détection piézo-résistive. Lorsque des piézo-résistances sont placés sur des bras du miroir et à cause du mouvement du miroir, le stress sur les piézo-résistances change et par conséquent on peut dériver l’information concernant la position du miroir. Le maximum de valeur de piézo-résistance correspond au maximum du stress dans les bras de suspension du miroir, et donc du maximum d’angle de rotation du miroir. La valeur de piézo-résistance la plus faible correspond à l’angle du miroir nul. Il est aussi possible d’utiliser une photodiode externe, possiblement en combinaison d’un deuxième laser visé sur le miroir, pour détecter l’amplitude du mouvement du miroir, la fréquence et/ou la phase. Dans ce cas, le miroir scanne à un certain angle le faisceau laser. Si on ajoute dans le chemin optique, après le balayage du miroir, une photodiode placée aux extrémités de l’angle de balayage du miroir, pour toutes les périodes d’oscillation, le faisceau va passer devant cette photodiode, ce qui va permettre de connaître la phase, l’amplitude et/ou la fréquence du miroir. L’amplitude et phase des oscillations peuvent être déterminées aussi par exemple par une jauge de déformation.

Dans les exemples ci-dessus, on a appliqué les différents signaux d’actionnement successivement ou d’une manière séquentielle, donc un signal d’actionnement à la fois, à la structure oscillante pour faire osciller cette structure. On a appris qu’on peut varier la fréquence, le nombre de cycles et/ou l’amplitude des signaux d’actionnement. Le signal d’entrée de la structure oscillante pendant une période du temps donnée est donc E(MixTj), où M; est le nombre de cycles du signal i, alors que Tj est la durée d’un cycle du signal i. La structure oscillante (le miroir) agit comme un filtre et fournit à la sortie du capteur de la structure oscillante un signal régulier dont la durée du cycle est alors T0Ut=(MixTi+M2xT2+...+MyXTy)/£Mi. La solution selon la présente invention remplit aussi la condition suivante nécessaire pour que la structure oscillante oscille à sa fréquence de résonance: G(fact)xEin(fact) < QxEin(fres), où G est le gain (en amplitude) de la structure oscillante à fact, Ejn est l’énergie du signal d’entrée (le signal d’actionnement) à fact, et fact est la fréquence d’actionnement, Q est la facteur de qualité de la structure oscillante, et fres est sa fréquence de résonance mécanique. Autrement dit, la condition suivante est remplie: le gain à la fréquence d’actionnement multiplié par l’énergie du signal d’actionnement à la fréquence d’actionnement < facteur de qualité de la structure oscillante multiplié par l’énergie du signal d’actionnement à la fréquence de résonance.

Contrairement aux exemples donnés ci-dessus, il serait aussi possible de fournir plus qu’un signal d’actionnement simultanément à la structure oscillante.

Selon cette variante, le sélecteur 7 pourrait choisir plus qu’un signal d’actionnement et envoyer ces signaux d’actionnement en parallèle à la structure oscillante 9 pour la faire actionner. Le sélecteur pourrait en effet selon cette variante fonctionner comme un multiplexeur agencé pour combiner plusieurs fréquences pour actionner la structure oscillante. Dans ce cas, les différents signaux fournis simultanément à la structure oscillante auront possiblement chacun une fréquence différente de l’une à l’autre. Aussi dans ce cas, la structure oscillante agira comme un filtre pour fournir un signal périodique à la sortie. L’organigramme de la figure 6 résume le procédé pour actionner une structure oscillante ou résonante selon un exemple simplifié de la présente invention. A l’étape 21 le générateur de fréquence 1 génère le premier signal d’actionnement alors qu’à l’étape 23 le générateur de fréquence 1 génère le deuxième signal d’actionnement. La génération du signal comprend aussi la division ce ces signaux par les diviseurs 3, 5 pour obtenir les fréquences souhaitées. A l’étape 25 le sélecteur 7 sélectionne le signal d’actionnement qui sera appliqué ensuite à partir des instructions reçues du processeur 11. A l’étape 27 le sélecteur détermine la durée de l’application du signal d’actionnement choisi dans le domaine temporel. A l’étape 29 le sélecteur détermine l’amplitude du signal d’actionnement avant l’application de ce signal à la structure oscillante à l’étape 31 pour la faire osciller substantiellement à sa fréquence de résonance. Pour choisir un prochain signal d’actionnement le procédé continue à l’étape 25.

Le nombre total des cycles des signaux appliqués varie en fonction de l'implémentation. Il est toutefois au moins égal à un demi-cycle, mais selon une implémentation, il est égal à un cycle entier, mais il peut aussi être plus qu’un cycle.

Si le nombre total £Mi des cycles est égal à 1, la fréquence de sortie du capteur de la structure oscillante est fout = Mixfi+M2xf2+...+Myxfy, qui est donc aussi la fréquence d’oscillation de la structure oscillante.

La structure oscillante ne fait pas nécessairement partie d’une boucle fermée. Ceci est par exemple le cas dans le troisième mode de réalisation selon lequel, il n’est pas nécessaire qu’il ait une connexion entre la structure oscillante 9 et le processeur IL Sur la figure 3, le processeur est présenté en tant qu’un élément indépendant physiquement séparé des autres éléments. Toutefois, ceci n’est pas nécessaire, car le fonctionnement de ce processeur pourrait être intégré à la structure oscillante. Il serait aussi possible de diviser le fonctionnement du processeur entre au moins un autre élément, qui peut être le capteur de mesure ou une mesure de phase, suivi d’un élément agencé pour traiter les mesures effectuées. Par exemple, sur la figure 3 on pourrait avoir à la place du processeur un élément de comparaison, par exemple le capteur agencé pour mesurer et/ou comparer différents paramètres, et puis connecté à cet élément on pourrait avoir un élément agencé pour décider comment appliquer les différentes fréquences. Ce dernier élément serait donc connecté au sélecteur 7 pour instruire le sélecteur comment choisir la fréquence souhaitée.

On pourrait aussi envisager plusieurs autres variantes dans les configurations expliquées ci-dessus sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Un procédé pour actionner une structure résonante (9) dans un microsystème électromécanique, dans lequel la fréquence de résonance (fres) mécanique de la structure résonante (9) varie entre une fréquence de résonance minimale (fres mm) et une fréquence de résonance maximale (fres max) définissant une bande de fréquence de résonance, le procédé comprenant: • la génération (21) d’un premier signal d’actionnement périodique à une première fréquence (fl); • la génération (23) d’un deuxième signal d’actionnement périodique à une deuxième fréquence (f2); et • l’application (31), l’un après l’autre, du premier signal d’actionnement et du deuxième signal d’actionnement ou simultanément d’une combinaison du premier signal d’actionnement et du deuxième signal d’actionnement à la structure résonante (9) pour faire osciller la structure résonante (9) substantiellement à sa fréquence de résonance mécanique (fies), dans lequel la première fréquence (fi) se trouve en-dessous de la bande de fréquence de résonance alors que la deuxième fréquence (f2) se trouve au-dessus de la bande de fréquence de résonance.
2. Le procédé selon la revendication 1, dans lequel avant l’étape de l’application du signal, le procédé comprend la détermination (27, 29): • d’un nombre de cycles du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement pour être appliqués à la structure résonante (9), et/ou • d’une amplitude du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement.
3. Le procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la sélection et/ou la détermination est/sont basée(s) sur le fonctionnement de la structure résonante (9) lorsqu’elle est actionnée par au moins l’un des signaux d’actionnement.
4. Le procédé selon la revendication 3, dans lequel le fonctionnement de la structure résonante (9) est mesuré par au moins l’un des éléments suivants: une jauge de déformation, jauge de contrainte, une photodiode, un détecteur d’une variation de capacité ou de piézo-résistance et une bobine placée sur la structure résonante (9).
5. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la sélection et/ou la détermination est/sont basée(s) sur une différence de phase entre la phase des oscillations de la structure résonante (9) d’une part et la phase d’un signal d’actionnement moyen appliqué à la structure résonante (9) d’autre part.
6. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend en plus: • la détermination d’une réponse en amplitude de la structure résonante (9) lorsqu’il est actionné par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part; • la génération d’un troisième signal d’actionnement à une troisième fréquence dont la fréquence est essentiellement égale à la fréquence du signal d’actionnement générant la réponse en amplitude plus basse en réponse à l’actionnement par le premier ou deuxième signal d’actionnement augmentée ou réduite respectivement par une valeur donnée, dans lequel la fréquence est augmentée lorsque le premier signal d’actionnement génère une réponse en amplitude plus basse que le deuxième signal d’actionnement, alors que la fréquence est réduite lorsque le deuxième signal d’actionnement génère une réponse en amplitude plus basse que le premier signal d’actionnement; et • l’application du troisième signal d’actionnement à la structure résonante (9)·
7. Le procédé selon la revendication 6, dans lequel l’amplitude du troisième signal est supérieure à l’amplitude du premier ou deuxième signal d’actionnement par une différence essentiellement égale à la différence de la réponse en amplitude de la structure résonante (9) lorsqu’elle est actionnée par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part.
8. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend en plus: • la détermination d’une réponse en amplitude de la structure résonante (9) lorsqu’il est actionné par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part; • l’augmentation ou la diminution de l’amplitude du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement, dont la variation d’amplitude est essentiellement égale à la différence de la réponse en amplitude de la structure résonante (9) lorsqu’elle est préalablement actionnée par le premier signal d’actionnement d’une part, et par le deuxième signal d’actionnement d’autre part, et • l’application de la/des nouvelle(s) amplitude(s) au premier signal d’actionnement et/ou deuxième signal d’actionnement.
9. Le procédé selon la revendication 6, 7 ou 8, dans lequel un nouveau signal d’actionnement à une nouvelle fréquence est généré ou l’amplitude du premier signal d’actionnement et/ou du deuxième signal d’actionnement est variée de façon à ce que la réponse en amplitude de la structure résonante (9) dépasse la réponse en amplitude de la structure résonante (9) lorsqu’elle est actionnée par le premier ou le deuxième signal d’actionnement générant la réponse en amplitude plus élevée.
10. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comprend en plus: • la génération d’un facteur de précision; • l’application du premier signal d’actionnement à la structure résonante (9); • l’ajout d’un chiffre à un registre à chaque cycle du premier signal d’actionnement lorsqu’il est appliqué à la structure résonante (9), le chiffre étant égal ou proportionnel à la différence entre la première et la deuxième fréquence divisée par le facteur de précision; • la détermination de la différence de phase entre les oscillations de la structure résonante (9) et le premier signal d’actionnement; • l’application du deuxième signal au lieu du premier signal à la structure résonante (9) pour une durée donnée lorsque le contenu dans le registre dépasse 1; • la soustraction d’un chiffre égal à 1 lorsque le contenu dans le registre dépasse 1; et • l’application du troisième signal d’actionnement à la structure résonante (9), dans lequel la durée ou fréquence du troisième signal d’actionnement est augmentée par une durée ou fréquence donnée par rapport à la durée de l’application ou la fréquence du premier signal d’actionnement si ladite différence de phase est moins qu’une valeur donnée, alors que la durée ou fréquence du troisième signal d’actionnement étant diminuée par une durée ou fréquence donnée par rapport à la durée de l’application ou la fréquence du premier signal d’actionnement si ladite différence de phase est plus qu’une valeur donnée.
11. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier signal d’actionnement et le deuxième signal d’actionnement sont appliqués successivement ou une combinaison de ces signaux est appliquée simultanément à la structure résonante (9) pour une durée totale égale à au moins un demi-cycle de signal.
12. Le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en plus • la génération d’un ou plusieurs signaux d’actionnement supplémentaires, • la sélection du premier signal d’actionnement, du deuxième signal d’actionnement et/ou d’au moins l’un des signaux d’actionnement supplémentaires, et • l’application successivement du premier signal d’actionnement, du deuxième signal d’actionnement et au moins l’un des signaux d’actionnement supplémentaires ou simultanément d’une combinaison du premier signal d’actionnement, du deuxième signal d’actionnement et au moins l’un des signaux d’actionnement supplémentaires à la structure résonante (9) pour faire osciller la structure résonante (9) à sa fréquence de résonance.
13. Le procédé selon la revendication 12, dans lequel une enveloppe en amplitude des signaux d’actionnement est essentiellement plate.
14. Le procédé selon la revendication 12, dans lequel une enveloppe en amplitude des signaux d’actionnement varie en fonction des variations d’un facteur de qualité de la structure résonante (9) de manière à ce que plus le facteur de qualité est petit pour une fréquence de résonance donnée, plus l’amplitude du signal d’actionnement autour de cette fréquence est élevée, alors que plus le facteur de qualité est élevé pour une fréquence de résonance donnée, plus l’amplitude du signal d’actionnement autour de cette fréquence est petite.
15. Une unité d’actionnement (7) pour actionner une structure résonante (9) dans un microsystème électromécanique, dans laquelle la fréquence de résonance mécanique (fres) de la structure résonante (9) varie entre une fréquence de résonance minimale (ij-es min) et une fréquence de résonance maximale (fres max) définissant une bande de fréquence de résonance, l’unité d’actionnement (7) comprenant des moyens pour: • recevoir un premier signal d’actionnement périodique à une première fréquence (fi); • recevoir un deuxième signal d’actionnement périodique à une deuxième fréquence (fè); et • appliquer, l’un après l’autre, le premier signal d’actionnement et le deuxième signal d’actionnement ou simultanément une combinaison du premier signal d’actionnement et du deuxième signal d’actionnement à la structure résonante (9) pour faire osciller la structure résonante (9) substantiellement à sa fréquence de résonance mécanique, dans laquelle la première fréquence (fi) se trouve au-dessous de la bande de fréquence de résonance alors que la deuxième fréquence (fz) se trouve au-dessus de la bande de fréquence de résonance.