JP2002501222A - 宇宙望遠鏡の鏡などの装置のための、位置補正機能をもつ一体および小型の均衡取付けアセンブリ - Google Patents
宇宙望遠鏡の鏡などの装置のための、位置補正機能をもつ一体および小型の均衡取付けアセンブリInfo
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Abstract
Description
の位置に対する補正を可能にするために設計された小型および一体型のアセンブ
リに関する。
に発生しないことを意味する。
らゆる変形を生ずることがない、高精度を有する支持された装置の位置および方
向を補正することが可能であることが望ましい多数の技術分野で使用されること
が可能である。
遠鏡に関する。
)の精度に強く関連している。従って、要求される精度は、増大する要求性能と
ともに増大している。
小変形); ・材料のエージング; ・熱弾性(繰返し)および湿気弾性効果。
1つまたはいくつかの光学要素の位置に対して精密な補正によって、これらの乱
れている現象を補償することが可能であることが望ましい(一般に光学軸まわり
の光学要素の回転は、光学性能に影響を及ぼさない)。この位置補正は、搭載さ
れたコンピュータによって、あるいは可変周波数および振幅で、地上からの遠隔
制御によって制御されることが可能である。
リによって支持構造体に連結されている。
、フィルタ装置を備える必要がある。
鏡の光路には存在してはならない。これは、望遠鏡の放射分析性能の損失を生ず
る。従って、取付けアセンブリは最小可能容積を占めることが重要である。特に
、光学要素が鏡である場合、これは、取付けアセンブリが鏡の後ろに配置される
ことが可能であることを意味している。
る取付けアセンブリを提案している。
ことが可能なように支持される望遠鏡の副鏡を提案している。望遠鏡は、外管を
備え、その内側に、副鏡が、径方向に向けられたアームによって設置されている
。記述された装置において、副鏡の位置および方向に対して遠隔制御された補正
を行うために使用されるモータは、外管の外側に位置している。運動は、この場
合管状であるいくつかのアームに配置されるロッドによって、モータと、この副
鏡のフレキシブルサポートとの間に伝達される。
利な点を有している。チューブの外側にモータを配置することは、チューブの直
径が、別の方法よりも小さくなければならないことを意味している。機器の性能
は、従って減少される。
ドを使用する取付けアセンブリは、多数の文献、特に、文献FR−A−2 51
7 019、文献FR−A−2 180 252、文献FR−A−2 724
236などに記述されている。しかし、これらのアセンブリのいずれも、位置お
よび/または方向づけ調整をすることができない。
るフレキシブルジョイントは、鏡に許容できない応力を加えることなく、サポー
トに対する鏡の相対変位を可能にする。しかし、このタイプのメカニズムによっ
て提供される調整の可能性は、地上で行われる調整後に生ずる外乱によって生じ
る要求を満たすのに十分ではない。
動においては数100マイクロメートル、また回転においては数100マイクロ
ラジアンまでの距離を超えて、6の自由度まわりに自動位置および姿勢補正を可
能にする、支持構造体に装置を取り付けるための小型で一体化されたアセンブリ
にある。
り、第1アームに対向する第1頂点が、前記装置に接続可能である、変形可能な
三角形の形状をそれぞれがなす3つの取付け装置を備えていることを特徴とする
、支持構造体上の装置のための取付けアセンブリを使用して達成される。
均等に配置されることが好ましく、取付け装置によって形成される三角形を含む
平面が、上述した対称軸の中心に置かれる円にほぼ接している。
か、あるいは可変長アームかのいずれかによって、実現されることが可能である
。固定アームについて、三角形の3つのアームは、遊びのない無摩擦ヒンジによ
って互いに接続されている。
、かつアームと整合する三角形の他の2つのアームの各端部を少なくとも越えて
支持される複数対のフレキシブルストリップを備えている。各対のフレキシブル
ストリップは、この場合、それらが伸長するアームの長手軸に沿って端と端を突
き合わせて固定され、かつ互いに直交し、前記長手軸を通る2つの平面に位置す
る2つのフレキシブルストリップを備えている。
装置に固定可能な支持部分によって通常実現されている。三角形の他の2つのア
ームは、この場合、遊びのない無摩擦ヒンジの1つを介して、支持部分に接続さ
れている。
によって実現されることが好ましい。三角形の他の2つのアームは、この場合、
遊びのない無摩擦ヒンジの1つによって各連結部分に接続されている。
の第1アームは、互いにほぼ平行に並列して位置する2つの可変長アームによっ
て実現されている。これら2つのアームのそれぞれの2つの第1の対向する端部
は、支持構造体に取り付けられることが可能な2つのアンカー部分に接続されて
いる。2つのアームの2つの対向端部は、ガイド手段を介して、2つのアンカー
部分と協働する。
ガイド手段は、連結部分とアンカー部分との間に挿入されている。
、この第1端部が接続されるアンカー部分との間に挿入されることが好ましい。
ムを備える取付け装置によって形成される三角形を含む平面、あるいは、この平
面にほぼ垂直な平面のいずれかであってよい平面に位置されている。
形の第1アームは、共通の長手軸に沿って端と端を突き合わせて位置する2つの
可変長アームによって実現されている。これら2つのアームのそれぞれの2つの
第1の隣接端部は、この場合、第1アンカー部分に接続され、また2つのアーム
のそれぞれの第2の対向端部は、ガイド手段を介して、2つの第2アンカー部分
と協働している。第1および第2アンカー部分は、支持構造体に取り付けられる
ように設計されている。
好ましく、またガイド手段は、連結部分と第2アンカー部分との間に挿入されて
いる。
、第1アンカー部分とアームのそれぞれの第1端部との間、あるいはアームのそ
れぞれの第2端部とアームが接続される連結部分との間のいずれかに挿入される
ことが可能である。
1アームは、単一の可変長アームによって実現され、その第1端部は、第1アン
カー部分に固定され、またその第2端部は、ガイド手段を介して、第2アンカー
部分と協働している。第1および第2アンカー部分は、この場合、支持構造体に
取り付けられている。
第2連結部分は、この場合、単一のアームの第2端部に固定され、またガイド手
段は、第2連結部分と第2アンカー部分との間に挿入されている。
よって形成される三角形を含む平面に垂直な軸まわりに回転する回転ガイド手段
のいずれかである。前者の場合、ガイド手段は、有利な点として、これらのガイ
ド手段が協働するアームの長手軸に垂直な少なくとも1つのフレキシブルストリ
ップを備えている。フレキシブルストリップは、この場合、このアームを隣接し
たアンカー部分に接続されている。
述している。
リによって支持される装置(図示せず)の対称軸10まわりに対称的に配置され
る取付けアセンブリの場合に関する。その他の実施形態(図示せず)において、
支持されるべき装置が対称軸を有していないか、あるいはこの対称がサイズの問
題などの実際上の理由のために考慮することができないかのいずれかの理由で、
この対称性は存在していない。
装置が宇宙望遠鏡の副鏡などの鏡である場合に適している。しかし、その他の適
用は、本発明の枠から外れることなしに考慮されることができる。
好ましい3つの取付け装置12を備えている。図1に図示されている対称的な配
置において、3つの取付け装置12は、支持される装置の対称軸10まわりに互
いに120度の間隔で均等に配置されている。
称軸10に平行な平面においてほぼ変形可能な三角形の形状をなしている。より
正確には、取付け装置12のそれぞれによって形成される三角形の平面は、対称
軸10(図1)の中心に置かれる円にほぼ接している。
形は、2つのアンカー部分16によって支持構造体(図示せず)に取付けられる
ように設計される第1可変長アーム14を備えている。変形可能な三角形はさら
に、通常等しい長さであり、第1アーム14と対向する三角形の第1頂点で互い
に接続され、かつ支持部分20によって実現(具体化)される2つの第2側辺部
(サイド)18を備えている。
、接着によって、支持される装置に固定されるように設計されている。その結果
として、表面22の形状は、支持される装置の形状に対して相補的である。表面
22は、取付け装置12によって形成される三角形の平面にほぼ垂直であり、こ
の三角形の外側を向いている。表面22は、さらに、支持される装置からの周囲
の力に対抗する場合、三角形の平面に平行となる。
の2つの頂点を形成する。それらは、支持部分20の表面22と、第1アーム1
4の長手軸とにほぼ平行な共面の面17によって支持構造体(図示せず)に固定
されるように設計されている。この場合、アンカー部分16は、ねじあるいはボ
ルト24によって支持構造体に取り付けられている。表面17は、取付け装置1
2によって形成される三角形の外側に、すなわち、支持部分20の表面22の反
対側を向いている。
4は、互いにほぼ平行に並行して配列される2つの可変長アーム30によって実
現されている。第1アーム14(図2の前方に位置する)の第1端部は、第1ア
ンカー部分16(図2の左側)に接続されている。この第1アーム30の第2端
部(図2の右側)は、それ自体が第2側辺部18の1つによって支持部分20に
接続される連結部分28に固定されている。他の第2側辺部18は、支持部分2
0を第2連結部分28(図2の左側)に接続している。この第2連結部分28は
、それ自体、第1アンカー部分16に接続される第1アーム30の端部に隣接す
る別の第1アーム30(図2の後方)の第1端部に固定されている。最後に、別
の第1アーム30の第2端部(図2の右側)は、第2アンカー部分16に接続さ
れている。
辺部18のそれぞれの1つの端部は、遊びのない(zero play)無摩擦(friction f
ree)ヒンジ26によって支持部分20に接続されている。第2側辺部18のそれ
ぞれの第2端部は、遊びのない別の無摩擦ヒンジ26によって第1アーム14の
対応する端部に固定された連結部分28に接続されている。任意に、遊びのない
別の無摩擦ヒンジ26は、第1アーム30(図2の前方)の第1端部と、第1ア
ンカー部分16(図2の左側)との間に、および別のアーム30(図2の後方)
の第2端部と、第2アンカー部分16(図2の右側)との間に挿入されている。
それぞれは、一対のフレキシブルストリップ36を備えている。各ヒンジ手段2
6のフレキシブルストリップ36は、このアームの長手軸に沿って、対応するア
ーム14または18の端部に並べられ、端と端とをつないで配置されている。さ
らに、同じヒンジ26の2つのフレキシブルストリップ36は、静止状態で平坦
であり、かつ互いに直交する2つの平面に位置され、対応するアームの長手軸を
通っている。より正確には、各ヒンジ26のフレキシブルストリップ36の1つ
は、取付け装置12によって形成される三角形の平面に位置し、この同じヒンジ
26の別のフレキシブルストリップ36は、上述の三角形の平面に垂直な平面に
位置している。
ンジ26を介してこのアンカー部分に接続されていないアーム30の端部との間
に設けられている。これらのガイド手段は、全体として、図2において符号32
で示されている。
手段32は、遊びのない無摩擦の平行移動あるいは並進運動(トランスレーショ
ン)ガイド手段である。それらは、アンカー部分16と、アーム30の対応する
端部に固定される連結部分28との間に挿入されている。
張が、最小および最大延張間のほぼ中間であるとき、並進運動ガイド手段32は
、ほぼ平面の2つのフレキシブルストリップ34を備えている。各ガイド手段3
2の2つのフレキシブルストリップ34は、互いに平行であり、かつそれらが案
内するアーム30の長手軸に垂直である。さらに、2つのフレキシブルストリッ
プ34のそれぞれは、これらのストリップが挿入されるアンカー部分16と連結
部分28とに異なる位置で固定されている。
4は、中央近傍で連結部分28に、両端でアンカー部分16に固定されているほ
ぼ矩形のストリップである。
ブルストリップ34は変形する。この変形は、アーム30の長手軸に平行なアン
カー部分16に対して並進運動で連結部分28の相対変位(移動)を可能にする
。すべてのその他の相対運動は防止される。
エータによって形成され、その長さは、電気的、機械的あるいは熱的な遠隔制御
によって変更され得る。従って、図1および図2に示される実施形態の第1アー
ム30を形成するリニアアクチュエータは、例えば、圧電素子、電気ひずみまた
は磁気ひずみモータ、ボルトナット式のメカニズム、または熱膨張の結果として
膨張する要素などであってよい。
2によって形成される三角形の他の2つの側辺部18は、固定した一定の長さの
アーム38によって実現されている。
ーム30それぞれの長さの変化が同時に制御されると、それらがアンカー部分1
6間で反対方向に組み込まれているので、この長さの変化は各アームで反対方向
になされる。
を互いに離れるように移動させ、またその結果として、取付け装置12のそれぞ
れによって形成される三角形の変形は、支持部分20を2つのアンカー部分16
に、アセンブリの対称軸10に平行に近づけるように作用する。この変形は、固
定アーム38と同じラインに沿って位置するヒンジ26により可能となる。機械
的強度のために必要であれば、第1アーム30と整合する別のヒンジ26が、こ
れらのアームのリニアアクチュエータにおける曲げを減少する。これは、特に、
これらのアクチュエータが圧電素子である場合である。
よって得ることが可能である。従って、要求される運動に応じて、組み合わされ
たあるいは独立した方法で、軸10の方向に、またこの軸の中心に置かれる円の
接線方向に、支持部分20を移動することが可能である。
に平行な方向に沿った、あるいは、この軸の中心に置かれる円の接線方向に沿っ
た変位を優先的に、支持部分20に与えることに留意されたい。要するに、軸1
0に沿った変位は、この角度が開いているときに優先され、また接線方向に沿う
変位は、角度が閉じているときに優先される。
構成するアクチュエータとに影響を及ぼす。それ故、アセンブリが設計されると
き、この角度の選択は、要求される変位の大きさと、アクチュエータの許容可能
力との間の妥協である。
付けアセンブリ上の支持装置のために必要とされる6の自由度を得るために使用
されることが可能である。
2つのアーム30の相対配置によって主として特徴付けられ、そのそれぞれは、
上述のようなリニアアクチュエータから成っている。従って、平行な長手軸によ
って形成される平面は、各取付け装置12によって形成される三角形の平面に垂
直であるように配置される代わりに、これら2つの平面が全く一致するように、
2つのアーム30は取り付けられる。換言すれば、第1の2つのアーム30の平
行な長手軸は、三角形の平面内にある。
を有することを意味している。それは、さらに、連結部分28のそれぞれと、隣
接したアンカー部分16との間に挿入される並進運動ガイド手段32の形状が変
更されることをも意味している。
の1つに接続する、図3の右側に位置する連結部分28には、通路40が設けら
れている。対応する第1アーム30の端部が支持部分20に最も近接するアンカ
ー部分16の部分42は、自由に、好ましくは、如何なる摩擦も如何なる遊隙も
なく、この通路40を貫通することが可能である。
リップ34から成る。この矩形形状のストリップ34は、両端によって、連結部
分28の1つと、隣接したアンカー部分16とにそれぞれに固定されている。
つの取付け装置12の1つを示している。
三角形の第1アーム14は、長手軸が全く一致するように、端と端とをつないで
配置される2つのアーム30を備えている。
意に介して、第1アンカー部分16aに接続されている。
並進運動ガイド手段32を介して2つの第2アンカー部分16bに組み込まれて
いる2つの連結部分28に堅固に取り付けられている。
前に記述された好ましい実施形態と同じ方法で形成されている。
けるように、ボルト24を使用して支持構造体(図示せず)に固定されている。
装置12の1つを示している。
て形成される三角形の第1アーム14は、単一のアーム30によって実現され、
その1つの第1端部は、第1連結部分28aに固定される第1アンカー部分16
aに固定されている。アーム30の第2端部は、無摩擦並進運動ガイド手段32
を介して、第2アンカー部分16bと協働して働く第2連結部分28bに固定さ
れている。
を参照にして上述したように形成されることが好ましい。
アーム30、換言すれば、単一のリニアアクチュエータを備えているので、支持
部分20の変位は、アセンブリの対称軸10に平行な方向に沿う変位と、接線方
向に沿う変位とを必然的に兼ね備えている。
の間に挿入されるガイド手段32の別の実施形態を図示している。この別の実施
形態は、図4を参照にして上述した変形の構成で示されている。しかし、それは
、さらに、本発明の枠から外れることなしに、好ましい実施形態および第1の記
述された変形に適用することも可能である。
ガイド手段32は、当該取付け装置によって形成される三角形の平面に垂直なピ
ボット軸44まわりの回転ガイド手段から成る。
応するアンカー部分16bで旋回するように組み立てられている。軸44は、2
つのアーム30に共通な長手軸に対して支持部分20の方にずらされ、連結部分
28は、この場合、2つのピボットレバーの形をとる。
び第2アーム38の対応する隣接端部にそれぞれ接続する。
い実施形態と同じ方法で形成される。
第2側辺部18の別の実施形態を示している。この実施形態には、図1および図
2を参照して上述された好ましい実施形態の場合が図示されている。しかし、そ
れは、さらに、本発明の枠を逸脱することなく、上述された第1および第2の変
形にも適用されることが可能である。
る代わりに、三角形の第2側辺部18は、可変長アーム38’によって実現され
る。1つまたは複数のアーム30のように、これら可変長アーム38’は、あら
ゆる適切な手段によって制御されることが可能なリニアアクチュエータから構成
されている。この配置は、支持される装置(図示せず)に取り付けられる支持部
分20の運動能力を拡大することが可能である。
自由度で、支持された装置の位置を補正し、同時に、この装置のあらゆる変形を
防止するフィルタ装置を提供することが可能な、一体かつ小型のアセンブリが実
現する。その結果としての位置補正は、1マイクロメートルの数10分の1の分
解能で、並進運動においては数100マイクロメートル、および回転においては
数100マイクロラジアンの運動距離によって特徴付けられる。
観察される、本発明による取付けアセンブリを示している。
を図示している斜視図である。
る。
図である。
である。
ている、図2から図5に類似する斜視図である。
示している、図2から図6に類似する斜視図である。
および小型の均衡取付けアセンブリ
の位置に対する補正を可能にするために設計された小型および一体型のアセンブ
リに関する。
に発生しないことを意味する。
らゆる変形を生ずることがない、高精度を有する支持された装置の位置および方
向を補正することが可能であることが望ましい多数の技術分野で使用されること
が可能である。
遠鏡に関する。
)の精度に強く関連している。従って、要求される精度は、増大する要求性能と
ともに増大している。
小変形); ・材料のエージング; ・熱弾性(繰返し)および湿気弾性効果。
1つまたはいくつかの光学要素の位置に対して精密な補正によって、これらの乱
れている現象を補償することが可能であることが望ましい(一般に光学軸まわり
の光学要素の回転は、光学性能に影響を及ぼさない)。この位置補正は、搭載さ
れたコンピュータによって、あるいは可変周波数および振幅で、地上からの遠隔
制御によって制御されることが可能である。
リによって支持構造体に連結されている。
、フィルタ装置を備える必要がある。
鏡の光路には存在してはならない。これは、望遠鏡の放射分析性能の損失を生ず
る。従って、取付けアセンブリは最小可能容積を占めることが重要である。特に
、光学要素が鏡である場合、これは、取付けアセンブリが鏡の後ろに配置される
ことが可能であることを意味している。
る取付けアセンブリを提案している。
ことが可能なように支持される望遠鏡の副鏡を提案している。望遠鏡は、外管を
備え、その内側に、副鏡が、径方向に向けられたアームによって設置されている
。記述された装置において、副鏡の位置および方向に対して遠隔制御された補正
を行うために使用されるモータは、外管の外側に位置している。運動は、この場
合管状であるいくつかのアームに配置されるロッドによって、モータと、この副
鏡のフレキシブルサポートとの間に伝達される。
利な点を有している。チューブの外側にモータを配置することは、チューブの直
径が、別の方法よりも小さくなければならないことを意味している。機器の性能
は、従って減少される。
ドを使用する取付けアセンブリは、多数の文献、特に、文献FR−A−2 51
7 019、文献FR−A−2 180 252、文献FR−A−2 724
236などに記述されている。しかし、これらのアセンブリのいずれも、位置お
よび/または方向づけ調整をすることができない。
るフレキシブルジョイントは、鏡に許容できない応力を加えることなく、サポー
トに対する鏡の相対変位を可能にする。しかし、このタイプのメカニズムによっ
て提供される調整の可能性は、地上で行われる調整後に生ずる外乱によって生じ
る要求を満たすのに十分ではない。
ムが、このプラットフォームでフライト運動を模擬実験するためにフロアとプラ
ットフォームとの間に挿入されている。このシステムは、3つの点でフロアにま
た、3つの別の点でプラットフォームに接続されている。2つのジャッキは、こ
れらの点のそれぞれにヒンジが付けられている。これらのジャッキの対向する端
部は、1組の隣接した変形可能な三角形を形成するために、3つの別のジャッキ
によって実現される変形可能な三角形の頂点に接続されている。
、人工衛星のプラットフォームに望遠鏡とその光学台とを支持するプレートを設
置することを提案し、そのそれぞれは、2つの望遠鏡のロッドによってV−構造
に実現され、その端部は、プラットフォームの3つの点で、またプレートの6つ
の点で、玉継手に取り付けられている。
動においては数100マイクロメートル、また回転においては数100マイクロ
ラジアンまでの距離を超えて、6の自由度まわりに自動位置および姿勢補正を可
能にする、支持構造体に装置を取り付けるための小型で統合されたアセンブリに
ある。
る一対の対応するアンカー部分の対向する端部に取り付けられ、第1アームに対
向する第1頂点が、取り付けられる装置に固定可能な対応する支持部分によって
実現される、変形可能な三角形の形をそれぞれがとる3つの取付け装置を備えて
いることを特徴とする、支持構造体に装置を取り付けるための取付けアセンブリ
を使用して達成される。
均等に配置されることが好ましく、取付け装置によって形成される三角形を含む
平面が、上述した対称軸の中心に置かれる円にほぼ接している。
か、あるいは可変長アームかのいずれかによって、実現されることが可能である
。固定アームについて、三角形の3つのアームは、遊びのない無摩擦ヒンジによ
って互いに接続されている。
、かつアームと整合する三角形の他の2つのアームの各端部を少なくとも越えて
支持される複数対のフレキシブルストリップを備えている。各対のフレキシブル
ストリップは、この場合、それらが伸長するアームの長手軸に沿って端と端を突
き合わせて固定され、かつ互いに直交し、前記長手軸を通る2つの平面に位置す
る2つのフレキシブルストリップを備えている。
摩擦を有する無摩擦ヒンジの1つを介して支持部分に接続されている。
によって実現されることが好ましい。三角形の他の2つのアームは、この場合、
遊びのない無摩擦ヒンジの1つによって各連結部分に接続されている。
の第1アームは、互いにほぼ平行に並列して位置する2つの可変長アームによっ
て実現されている。これら2つのアームのそれぞれの2つの第1の対向する端部
は、支持構造体に取り付けられることが可能な2つのアンカー部分に接続されて
いる。2つのアームの2つの対向端部は、ガイド手段を介して、2つのアンカー
部分と協働する。
り、ガイド手段は、連結部分とアンカー部分との間に挿入されている。
、この第1端部が接続されるアンカー部分との間に挿入されることが好ましい。
ムを備える取付け装置によって形成される三角形を含む平面、あるいは、この平
面にほぼ垂直な平面のいずれかであってよい平面に位置されている。
形の第1アームは、共通の長手軸に沿って端と端を突き合わせて位置する2つの
可変長アームによって実現されている。これら2つのアームのそれぞれの2つの
第1の対向端部は、この場合、ガイド手段を介して前記一対のアンカー部分と協
働し、また2つのアームのそれぞれの2つの第2の隣接端部は、支持構造体に固
定されることが可能な第3アンカー部分に接続されている。
好ましく、またガイド手段は、連結部分と一対のアンカー部分との間に挿入され
ている。
、第3アンカー部分とアームのそれぞれの第2端部との間、あるいはアームのそ
れぞれの第1端部とアームが接続される連結部分との間のいずれかに挿入される
ことが可能である。
1アームは、単一の可変長アームによって実現され、その1つの第1端部は、前
記一対の第1アンカー部分に固定され、その第2端部は、ガイド手段を介して、
前記一対の第2アンカー部分と協働している。第1および第2アンカー部分は、
この場合、支持構造体に取り付けられている。
第2連結部分は、この場合、単一のアームの第2端部に固定され、またガイド手
段は、第2連結部分と第2アンカー部分との間に挿入されている。
よって形成される三角形を含む平面に垂直な軸まわりに回転する回転ガイド手段
のいずれかである。前者の場合、ガイド手段は、有利な点として、これらのガイ
ド手段が協働するアームの長手軸に垂直な少なくとも1つのフレキシブルストリ
ップを備えている。フレキシブルストリップは、この場合、このアームを隣接し
たアンカー部分に接続されている。
述している。
リによって支持される装置(図示せず)の対称軸10まわりに対称的に配置され
る取付けアセンブリの場合に関する。その他の実施形態(図示せず)において、
支持されるべき装置が対称軸を有していないか、あるいはこの対称がサイズの問
題などの実際上の理由のために考慮することができないかのいずれかの理由で、
この対称性は存在していない。
装置が宇宙望遠鏡の副鏡などの鏡である場合に適している。しかし、その他の適
用は、本発明の枠から外れることなしに考慮されることができる。
好ましい3つの取付け装置12を備えている。図1に図示されている対称的な配
置において、3つの取付け装置12は、支持される装置の対称軸10まわりに互
いに120度の間隔で均等に配置されている。
称軸10に平行な平面においてほぼ変形可能な三角形の形状をなしている。より
正確には、取付け装置12のそれぞれによって形成される三角形の平面は、対称
軸10(図1)の中心に置かれる円にほぼ接している。
形は、2つのアンカー部分16によって支持構造体(図示せず)に取付けられる
ように設計される第1可変長アーム14を備えている。変形可能な三角形はさら
に、通常等しい長さであり、第1アーム14と対向する三角形の第1頂点で互い
に接続され、かつ支持部分20によって実現(具体化)される2つの第2側辺部
(サイド)18を備えている。
、接着によって、支持される装置に固定されるように設計されている。その結果
として、表面22の形状は、支持される装置の形状に対して相補的である。表面
22は、取付け装置12によって形成される三角形の平面にほぼ垂直であり、こ
の三角形の外側を向いている。表面22は、さらに、支持される装置からの周囲
の力に対抗する場合、三角形の平面に平行となる。
の2つの頂点を形成する。それらは、支持部分20の表面22と、第1アーム1
4の長手軸とにほぼ平行な共面の面17によって支持構造体(図示せず)に固定
されるように設計されている。この場合、アンカー部分16は、ねじあるいはボ
ルト24によって支持構造体に取り付けられている。表面17は、取付け装置1
2によって形成される三角形の外側に、すなわち、支持部分20の表面22の反
対側を向いている。
4は、互いにほぼ平行に並行して配列される2つの可変長アーム30によって実
現されている。第1アーム14(図2の前方に位置する)の第1端部は、第1ア
ンカー部分16(図2の左側)に接続されている。この第1アーム30の第2端
部(図2の右側)は、それ自体が第2側辺部18の1つによって支持部分20に
接続される連結部分28に固定されている。他の第2側辺部18は、支持部分2
0を第2連結部分28(図2の左側)に接続している。この第2連結部分28は
、それ自体、第1アンカー部分16に接続される第1アーム30の端部に隣接す
る別の第1アーム30(図2の後方)の第1端部に固定されている。最後に、別
の第1アーム30の第2端部(図2の右側)は、第2アンカー部分16に接続さ
れている。
辺部18のそれぞれの1つの端部は、遊びのない(zero play)無摩擦(friction f
ree)ヒンジ26によって支持部分20に接続されている。第2側辺部18のそれ
ぞれの第2端部は、遊びのない別の無摩擦ヒンジ26によって第1アーム14の
対応する端部に固定された連結部分28に接続されている。任意に、遊びのない
別の無摩擦ヒンジ26は、第1アーム30(図2の前方)の第1端部と、第1ア
ンカー部分16(図2の左側)との間に、および別のアーム30(図2の後方)
の第2端部と、第2アンカー部分16(図2の右側)との間に挿入されている。
それぞれは、一対のフレキシブルストリップ36を備えている。各ヒンジ手段2
6のフレキシブルストリップ36は、このアームの長手軸に沿って、対応するア
ーム14または18の端部に並べられ、端と端とをつないで配置されている。さ
らに、同じヒンジ26の2つのフレキシブルストリップ36は、静止状態で平坦
であり、かつ互いに直交する2つの平面に位置され、対応するアームの長手軸を
通っている。より正確には、各ヒンジ26のフレキシブルストリップ36の1つ
は、取付け装置12によって形成される三角形の平面に位置し、この同じヒンジ
26の別のフレキシブルストリップ36は、上述の三角形の平面に垂直な平面に
位置している。
ンジ26を介してこのアンカー部分に接続されていないアーム30の端部との間
に設けられている。これらのガイド手段は、全体として、図2において符号32
で示されている。
手段32は、遊びのない無摩擦の平行移動あるいは並進運動(トランスレーショ
ン)ガイド手段である。それらは、アンカー部分16と、アーム30の対応する
端部に固定される連結部分28との間に挿入されている。
張が、最小および最大延張間のほぼ中間であるとき、並進運動ガイド手段32は
、ほぼ平面の2つのフレキシブルストリップ34を備えている。各ガイド手段3
2の2つのフレキシブルストリップ34は、互いに平行であり、かつそれらが案
内するアーム30の長手軸に垂直である。さらに、2つのフレキシブルストリッ
プ34のそれぞれは、これらのストリップが挿入されるアンカー部分16と連結
部分28とに異なる位置で固定されている。
4は、中央近傍で連結部分28に、両端でアンカー部分16に固定されているほ
ぼ矩形のストリップである。
ブルストリップ34は変形する。この変形は、アーム30の長手軸に平行なアン
カー部分16に対して並進運動で連結部分28の相対変位(移動)を可能にする
。すべてのその他の相対運動は防止される。
エータによって形成され、その長さは、電気的、機械的あるいは熱的な遠隔制御
によって変更され得る。従って、図1および図2に示される実施形態の第1アー
ム30を形成するリニアアクチュエータは、例えば、圧電素子、電気ひずみまた
は磁気ひずみモータ、ボルトナット式のメカニズム、または熱膨張の結果として
膨張する要素などであってよい。
2によって形成される三角形の他の2つの側辺部18は、固定した一定の長さの
アーム38によって実現されている。
ーム30それぞれの長さの変化が同時に制御されると、それらがアンカー部分1
6間で反対方向に組み込まれているので、この長さの変化は各アームで反対方向
になされる。
を互いに離れるように移動させ、またその結果として、取付け装置12のそれぞ
れによって形成される三角形の変形は、支持部分20を2つのアンカー部分16
に、アセンブリの対称軸10に平行に近づけるように作用する。この変形は、固
定アーム38と同じラインに沿って位置するヒンジ26により可能となる。機械
的強度のために必要であれば、第1アーム30と整合する別のヒンジ26が、こ
れらのアームのリニアアクチュエータにおける曲げを減少する。これは、特に、
これらのアクチュエータが圧電素子である場合である。
よって得ることが可能である。従って、要求される運動に応じて、組み合わされ
たあるいは独立した方法で、軸10の方向に、またこの軸の中心に置かれる円の
接線方向に、支持部分20を移動することが可能である。
に平行な方向に沿った、あるいは、この軸の中心に置かれる円の接線方向に沿っ
た変位を優先的に、支持部分20に与えることに留意されたい。要するに、軸1
0に沿った変位は、この角度が開いているときに優先され、また接線方向に沿う
変位は、角度が閉じているときに優先される。
構成するアクチュエータとに影響を及ぼす。それ故、アセンブリが設計されると
き、この角度の選択は、要求される変位の大きさと、アクチュエータの許容可能
力との間の妥協である。
付けアセンブリ上の支持装置のために必要とされる6の自由度を得るために使用
されることが可能である。
2つのアーム30の相対配置によって主として特徴付けられ、そのそれぞれは、
上述のようなリニアアクチュエータから成っている。従って、平行な長手軸によ
って形成される平面は、各取付け装置12によって形成される三角形の平面に垂
直であるように配置される代わりに、これら2つの平面が全く一致するように、
2つのアーム30は取り付けられる。換言すれば、第1の2つのアーム30の平
行な長手軸は、三角形の平面内にある。
を有することを意味している。それは、さらに、連結部分28のそれぞれと、隣
接したアンカー部分16との間に挿入される並進運動ガイド手段32の形状が変
更されることをも意味している。
の1つに接続する、図3の右側に位置する連結部分28には、通路40が設けら
れている。対応する第1アーム30の端部が支持部分20に最も近接するアンカ
ー部分16の部分42は、自由に、好ましくは、如何なる摩擦も如何なる遊隙も
なく、この通路40を貫通することが可能である。
リップ34から成る。この矩形形状のストリップ34は、両端によって、連結部
分28の1つと、隣接したアンカー部分16とにそれぞれに固定されている。
つの取付け装置12の1つを示している。
三角形の第1アーム14は、長手軸が全く一致するように、端と端とをつないで
配置される2つのアーム30を備えている。
意に介して、第1アンカー部分16aに接続されている。
並進運動ガイド手段32を介して2つの第2アンカー部分16bに組み込まれて
いる2つの連結部分28に堅固に取り付けられている。
前に記述された好ましい実施形態と同じ方法で形成されている。
けるように、ボルト24を使用して支持構造体(図示せず)に固定されている。
装置12の1つを示している。
て形成される三角形の第1アーム14は、単一のアーム30によって実現され、
その1つの第1端部は、第1連結部分28aに固定される第1アンカー部分16
aに固定されている。アーム30の第2端部は、無摩擦並進運動ガイド手段32
を介して、第2アンカー部分16bと協働して働く第2連結部分28bに固定さ
れている。
を参照にして上述したように形成されることが好ましい。
アーム30、換言すれば、単一のリニアアクチュエータを備えているので、支持
部分20の変位は、アセンブリの対称軸10に平行な方向に沿う変位と、接線方
向に沿う変位とを必然的に兼ね備えている。
の間に挿入されるガイド手段32の別の実施形態を図示している。この別の実施
形態は、図4を参照にして上述した変形の構成で示されている。しかし、それは
、さらに、本発明の枠から外れることなしに、好ましい実施形態および第1の記
述された変形に適用することも可能である。
ガイド手段32は、当該取付け装置によって形成される三角形の平面に垂直なピ
ボット軸44まわりの回転ガイド手段から成る。
応するアンカー部分16bで旋回するように組み立てられている。軸44は、2
つのアーム30に共通な長手軸に対して支持部分20の方にずらされ、連結部分
28は、この場合、2つのピボットレバーの形をとる。
び第2アーム38の対応する隣接端部にそれぞれ接続する。
い実施形態と同じ方法で形成される。
第2側辺部18の別の実施形態を示している。この実施形態には、図1および図
2を参照して上述された好ましい実施形態の場合が図示されている。しかし、そ
れは、さらに、本発明の枠を逸脱することなく、上述された第1および第2の変
形にも適用されることが可能である。
る代わりに、三角形の第2側辺部18は、可変長アーム38’によって実現され
る。1つまたは複数のアーム30のように、これら可変長アーム38’は、あら
ゆる適切な手段によって制御されることが可能なリニアアクチュエータから構成
されている。この配置は、支持される装置(図示せず)に取り付けられる支持部
分20の運動能力を拡大することが可能である。
自由度で、支持された装置の位置を補正し、同時に、この装置のあらゆる変形を
防止するフィルタ装置を提供することが可能な、一体かつ小型のアセンブリが実
現する。その結果としての位置補正は、1マイクロメートルの数10分の1の分
解能で、並進運動においては数100マイクロメートル、および回転においては
数100マイクロラジアンの運動距離によって特徴付けられる。
観察される、本発明による取付けアセンブリを示している。
を図示している斜視図である。
る。
図である。
である。
ている、図2から図5に類似する斜視図である。
示している、図2から図6に類似する斜視図である。
Claims (24)
- 【請求項1】 支持構造体上の装置のための取付けアセンブリであって、第
1可変長アーム(14)が前記支持構造体に接続可能であり、前記第1アームに
対向する第1頂点が前記装置に接続可能である、変形可能な三角形の形状をそれ
ぞれがなす3つの取付け装置(12)を備えていることを特徴とする取付けアセ
ンブリ。 - 【請求項2】 前記3つの取付け装置(12)が同一である請求項1に記載
のアセンブリ。 - 【請求項3】 対称軸を有する前記装置および前記3つの取付け装置(12
)が、この軸まわりに均等に配置される請求項1または2に記載のアセンブリ。 - 【請求項4】 前記取付け装置(12)によって形成される三角形を含む平
面が、前記軸の中心に置かれる円にほぼ接している請求項3に記載のアセンブリ
。 - 【請求項5】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の他の側辺
部(18)が、可変長アーム(38’)によって実現されている請求項1から4
のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項6】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の他の側辺
部(18)が、固定アーム(38)によって実現され、前記三角形の3つのアー
ムが、遊びのない無摩擦ヒンジ(26)によって互いに接続されている請求項1
から4のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項7】 前記遊びのない無摩擦ヒンジ(26)が、各取付け装置(1
2)によって形成される三角形の他の2つの側辺部(18)の各端部を少なくと
も越えて支持され、かつ前記アームと整合する複数対のフレキシブルストリップ
(36)を備え、各対のフレキシブルストリップ(36)が、それらが伸長する
前記側辺部(18)の長手軸に沿って端と端を突き合わせて固定され、互いに直
交する2つの平面に位置し、前記長手軸を通る2つのフレキシブルストリップ(
36)を備えている請求項6に記載のアセンブリ。 - 【請求項8】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の第1頂点
が、取り付けられるべき装置に固定可能な支持部分(20)によって実現され、
前記三角形の他の2つの側辺部(18)が、遊びのない無摩擦ヒンジ(26)の
1つを介して、前記支持部分(20)に接続されている請求項6または7に記載
のアセンブリ。 - 【請求項9】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の他の2つ
の頂点が、2つの連結部分(28)によって実現され、前記三角形の他の2つの
側辺部(18)が、遊びのない無摩擦ヒンジ(26)の1つによって、各連結部
分(28)に接続されている請求項6から8のいずれか一項に記載のアセンブリ
。 - 【請求項10】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の前記第
1アーム(14)が、互いにほぼ平行に並列して位置する2つの可変長アーム(
30)によって実現され、これら2つのアーム(30)のそれぞれの2つの第1
の対向端部が、前記支持構造体に組み合わされることが可能な2つのアンカー部
分(16)に接続され、前記2つのアーム(30)の他の2つの対向端部が、ガ
イド手段(32)を介して、前記2つのアンカー部分(16)と協働する請求項
1から9のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項11】 各連結部分(28)が、前記アーム(30)の他の対向端
部の1つに固定され、ガイド手段(32)が、前記連結部分(28)と前記アン
カー部分(16)との間に挿入されている請求項9に従属する請求項10に記載
のアセンブリ。 - 【請求項12】 遊びのない無摩擦ヒンジ(26)の1つが、前記アーム(
30)のそれぞれの第1端部と、前記第1端部が接続される前記アンカー部分(
16)との間に挿入されている請求項11に記載のアセンブリ。 - 【請求項13】 前記2つのアーム(30)の長手軸が、これらアーム(3
0)を備える前記取付け装置(12)によって形成される三角形を含む平面にほ
ぼ垂直な平面に位置する請求項10から12のいずれか一項に記載のアセンブリ
。 - 【請求項14】 前記2つのアーム(30)が、これらアーム(30)を備
える前記取付け装置(12)によって形成される三角形を含む平面に位置する長
手軸を備えている請求項10から12のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項15】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の第1ア
ームが、共通の長手軸に沿って端と端を突き合わせて位置する2つの可変長アー
ム(30)によって実現され、これら2つのアームのそれぞれに隣接する2つの
第1端部が、第1アンカー部分(16a)に接続され、前記2つのアームのそれ
ぞれの2つの対向する第2端部が、ガイド手段(26)を介して、2つの第2ア
ンカー部分(16b)と協働し、前記第1および第2アンカー部分(16a、1
6b)が、前記支持構造体に取り付けられるように設計されている請求項1から
9のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項16】 各連結部分(28)が、前記アーム(30)の第2の対向
端部の1つに接続され、ガイド手段(32)が、前記連結部分(28)と前記第
2アンカー部分(16b)との間に挿入されている請求項9に従属する請求項1
5に記載のアセンブリ。 - 【請求項17】 遊びのない無摩擦ヒンジ(26)の1つが、前記第1アン
カー部分(16a)と前記アーム(30)のそれぞれの第1端部との間に挿入さ
れている請求項15または16に記載のアセンブリ。 - 【請求項18】 遊びのない無摩擦ヒンジ(26)の1つが、前記アーム(
30)のそれぞれの第2端部と、前記アームが接続される前記連結部分(28)
との間に挿入されている請求項16に記載のアセンブリ。 - 【請求項19】 各取付け装置(12)によって形成される三角形の前記第
1アーム(14)が、単一の可変長アーム(30)によって実現され、その第1
端部が、第1アンカー部分(16a)に固定され、その第2端部が、ガイド手段
(32)を介して、第2アンカー部分(16b)と協働し、前記第1および第2
アンカー部分(16a、16b)が、前記支持構造体に取り付けられることが可
能である請求項1から9のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項20】 第1連結部分(28a)が、前記第1アンカー部分(16
a)に固定され、前記第2連結部分(28)が、前記単一アーム(30)の前記
第2端部に固定されており、ガイド手段(32)が、前記第2連結部分(28b
)と前記第2アンカー部分(16b)との間に挿入されている請求項9に従属す
る請求項19に記載のアセンブリ。 - 【請求項21】 前記ガイド手段(32)が、遊びのない無摩擦並進運動ガ
イド手段である請求項10から20のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項22】 前記ガイド手段(32)が、これらのガイド手段が協働す
る前記アーム(30)の前記長手軸に垂直な少なくとも1つのフレキシブルスト
リップ(34)を備え、前記フレキシブルストリップ(34)が、このアーム(
30)を隣接したアンカー部分(16)に接続する請求項21に記載のアセンブ
リ。 - 【請求項23】 前記ガイド手段(32)が、各取付け装置(12)によっ
て形成される三角形を含む平面に垂直な軸(44)まわりに回転するガイド手段
である請求項10から20のいずれか一項に記載のアセンブリ。 - 【請求項24】 支持される前記装置が、宇宙望遠鏡の鏡である請求項1か
ら23のいずれか一項に記載のアセンブリ。
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