JP2015511320A - 共通校正システムおよび校正方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、可変形状の表面（２）と、処理回路（１２）で収集する第１および第２の測定信号（Ｓ１、Ｓ２）を供給するように設計された第１および第２のセンサ（Ｃ１、Ｃ２）とを備えたシステム（１）であって、上記第１および第２の測定信号（Ｓ１、Ｓ２）を収集する第１および第２の測定経路（Ｖ１、Ｖ２）を備え、前記第１および第２の測定経路（Ｖ１、Ｖ２）に校正信号（ＳＥ）を同時に投入する共通校正部材（２０）を備えており、測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）を介して復元された画像信号（Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎ）が上記可動性の表面（２）とは独立となるように上記共通校正部材（２０）が設計されたことを特徴とするシステム（１）に関する。可変形状ミラーのような可変形状の可動性表面のシステムである。

Description

本発明は、たとえば天文学、医学（特に、眼科）、通信、計測学等の様々な用途における圧力センサ、スピーカ、または優先的に、補償光学系で用いられる可変形状ミラー等、可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムの一般的な分野に関する。

より具体的に、本発明は、可動性および／または可変形状の表面のほか、当該可動性および／または可変形状の表面の形状および／または位置に関し、当該可動性および／または可変形状の表面の形状および／または位置を決定するように設計された処理回路で収集される第１および第２の測定信号をそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１および第２のセンサを備えたシステムであって、この目的のために、上記第１の測定信号を収集可能な少なくとも１つの第１の測定経路と、上記第２の測定信号を収集可能な少なくとも１つの第２の測定経路と、を備えたシステムに関する。

また、本発明は、可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムの処理回路を校正する方法に関する。

可変形状ミラーを用いて、光ビームの波面の不揃いを修正することが知られている。

この目的のため、このような可変形状ミラーには、局所的な膜操作を可能とするアクチュエータが背面に結合された柔軟膜によって全体的に形成された可変形状反射表面が設けられている。

したがって、膜上で反射されるビームを構成する種々光線が通過する光路を変更することにより、波面の変形の原因となる位相シフトを補償可能である。

膜ひいてはアクチュエータの位置のサーボ制御に必要な精度を考慮すると、そのようなミラーを校正し、それによってアクチュエータおよびミラー形状の校正が必要になり、ひいては動特性の測定を行うことも不可欠である。

この目的のため、たとえば干渉計またはシャックハルトマン型センサ等の波面センサにより、ミラーの反射表面の照射および反射ビームの分析によって、光学測定によるミラーの校正を行うことができる。

ただし、このような手順においては、非常に扱い難くて高価な外部装置の実装を伴い、ミラーの校正を目的とした測定結果が不正とならないように装置自体を校正する必要がある。また、波面センサのサイズに適するようにミラーのサイズを適応させる必要がある場合、このような手順は外部誤差源となる。したがって、光ビームのサイズを適応させるため、形状を完全に把握していない機器を追加せざるを得ない。

さらに、採用する既知の校正手順がどのようなものであっても、後者によって、ミラーの利用の中断が必要となる。すなわち、後者を取り外して、然るべき測定ベンチ上で試験を行う必要がある。また、外部条件（温度と、場合により圧力）が変化した場合には、校正が必要となる。

当然のことながら、ミラーの校正を目的としたこのような保守作業は、無視できない運用コストを生じる一方、ミラーのユーザからそれに対応した時間を奪ってしまう。

結果として、本発明に割り当てられた主題は、上述の様々な欠点を是正するとともに、特に可変形状ミラー等、可動性および／または可変形状の表面を備えた新規なシステムであって、校正が簡単かつ迅速に行え、利用を長期間にわたって中断する必要のないシステムを提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた別の主題は、特に可変形状ミラー等、可動性または可変形状の表面を備えた新規なシステムであって、非常に単純、堅牢、かつ小型の構造、特に校正手段を提供するシステムを提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた別の主題は、特に可変形状ミラー等、可動性または可変形状の表面を備えた新規なシステムであって、その校正および動作が非常に正確、確実、かつ再現可能なシステムを提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた別の主題は、特に可変形状ミラー等、可動性および／または可変形状の表面を備えた新規なシステムであって、その動作を著しく阻害することなく校正を自動的かつ頻繁に実施可能なシステムを提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた別の主題は、可変形状ミラー等、可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムのサーボ制御回路を校正する新規な方法であって、当該システムを簡単、迅速、かつ低コストで校正可能な方法を提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた別の主題は、可変形状ミラー等、可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムの利用を阻害することなく、あるいは全く中断しない新規な校正方法を提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた別の主題は、可変形状ミラー等、可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムの様々な校正および運用構成に適するように適応できる新規な多用途の校正方法を提案することを目的とする。

最後に、本発明に割り当てられた主題は、可変形状ミラー等、非常に正確、確実、かつ再現可能な可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムを校正する新規な方法を提案することを目的とする。

本発明に割り当てられた上記主題は、可動性および／または可変形状の表面のほか、当該可動性および／または可変形状の表面の形状および／または位置に関する第１および第２の測定信号であって、当該可動性および／または可変形状の表面の形状および／または位置を当該測定信号に基づいて決定するように設計された処理回路で収集する当該第１および第２の測定信号をそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１および第２のセンサを備えたシステムであって、上記目的のために、上記第１の測定信号を収集可能な少なくとも１つの第１の測定経路と、上記第２の測定信号を収集可能な少なくとも１つの第２の測定経路とを備えたシステムにおいて、上記第１の測定経路および上記第２の測定経路に既知の校正信号を同時に投入することにより、上記処理回路の全部または一部の校正を可能とする共通校正部材を備えており、上記校正信号の投入に応じて上記測定経路により読み出される画像信号が上記可動性の表面の形状および位置とは実質的に独立となるように上記共通校正部材が設計されたことを特徴とするシステムにより実現される。

また、本発明に割り当てられた上記主題は、可動性および／または可変形状の表面のほか、当該可動性および／または可変形状の表面の形状および／または位置に関する第１および第２の測定信号であって、第１および第２の測定経路それぞれにより、当該可動性および／または可変形状の表面の形状および／または位置を当該測定信号に基づいて決定するように設計された処理回路で収集する当該第１および第２の測定信号をそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１および第２のセンサを備えたシステムのサーボ制御回路の校正方法において、上記各測定経路に所定の校正信号を同時に投入する投入サブステップと、上記測定経路により読み出され、上記可動性の表面の形状および位置とは実質的に独立の画像信号を対応する上記校正信号と比較する比較サブステップと、上記システムを校正し、各経路の高さにおいて、適用した校正信号に忠実な画像信号を取得する修正サブステップとを含む共通校正ステップを含むことを特徴とする方法により実現される。

本発明のその他の主題、特徴、および利点については、以下の説明および添付の図面を参照することによって、より詳細が明らかとなるであろう。ただし、図面は、何らかの限定を意図して示したものではない。

本発明の一変形実施形態に係る、可変形状ミラーの斜視切断図である。 本発明の一変形実施形態に係る、可変形状ミラーの概略断面図である。 本発明の一変形構成に係る、図２に示すミラーにおけるセンサおよび共通校正部材の上面概略図である。 本発明の別の変形構成に係る、センサおよび校正部材の上面概略図である。 一変形レイアウトに係る、図４に対応したセンサおよび校正部材の概略部分断面図である。 本発明に係る校正方法を適用するサーボ制御システムが制御する可変形状ミラーの動作態様を示した簡易ブロック図である。 本発明の一変形構成に係る、可変形状ミラーにおけるセンサおよび校正部材の上面概略部分断面図である。 一変形構成に係る、特に図１、図２、および図７に示す変形実施形態に適用可能な可変形状ミラーの下面概略図である。

本発明は、可動性および／または可変形状の表面２を備えたシステム１に関する。ここで、「可動性」とは、表面２が少なくとも局所的に、任意選択として全体的に（固体変位）移動可能である事実を意味する。また、「可変形状」とは、力の印加の影響下において、表面２の寸法または形状が変化可能である事実を意味する。当然のことながら、表面２は、全体的な移動および変形が同時に起こることも可能であり、この場合、その変位は局所的に、固体変位の成分と変形による変位の成分とに分解される。したがって、最終的に、表面２は、シフト表面となる。

たとえば、システム１は、スピーカを構成していてもよい。この場合、表面２は、スピーカの電気音響膜の外面から成る。別の例によれば、システム１は、圧力センサを構成可能である。この場合、表面２は、圧力感応膜の外面から成る。

システム１は、優先的には可変形状ミラーを構成する。この場合、可動性および／または可変形状の表面２は、反射部材を構成する。以下では、説明の簡素化および便宜上、表面２により反射部材が形成された可変形状ミラーを構成するシステム１についてのみ言及する。したがって、以下においては、符号１、２が可変形状ミラーおよび反射部材をそれぞれ表す。可変形状ミラー１は、たとえば天文学、医学（特に、眼科）、通信、計測学、スペクトル解析、レーザビームの生成および結合等の分野における任意の補償光学用途において、波面の修正、特に歪補正を行うことを意図したものである。

この目的のため、特に図１および図２に示すように、可変形状ミラー１は、図中の上面に相当し、入射電磁ビームを反射するための反射表面３のほか、好ましくは当該反射表面３と実質的に平行な「隠れ面」４と称する反対面を有する可変形状反射部材２を備える。当然のことながら、反射部材２は、任意の電磁ビーム、特に可視および／または不可視スペクトルの光ビームを反射するように構成可能である。さらに、反射部材２は、相互に独立かつ可動または連結された一組の並列剛性板により形成することによって、結合して断片化反射面を構成するファセットを構成することも可能である。あるいは、優先的な一変形実施形態によれば、反射部材２を柔軟膜により形成することも可能であり、したがって反射表面３が連続的となって都合が良い。

以下においては、説明の便宜上、反射部材２を可変形状膜と見なすこともできるので、符号２により、反射部材を構成する上記膜を表すことができる。反射部材２は、好ましくは剛性を有し、特に上部を膜２で覆われた中空ケーシングを構成可能な主支持部５上に取り付けられる。任意選択として、ケーシングは、漏れ止めの構成が可能である。膜２の構成材料および厚さについては、一切の制限がなく、当然のことながら、変形をもたらすアクチュエータ６（以下参照）により発生可能な力との調和を維持しつつ、特に柔軟性または共振周波数に関して膜２に然るべき機械特性を付与するように選定する。一例として、膜２は、ポリマーフィルムあるいは薄いシリコンブランケットで構成されていてもよく、その厚さは、実質的に一定であるのが好ましいが、実質的に１０μｍ〜５０μｍであってもよい。さらに、反射部材２、より具体的に、反射表面３の平均プロファイルＰ_０は、自由に選定してもよく、特に、図２に示すように、反射表面３が実質的に平面となるように実質的に直線であってもよいし、反射表面３がドーム状プロファイル、好ましくは凹部を提供するとともに、たとえば図１に示すように球面キャップ状あるいは放物線状の凹みを構成するように、好ましくは均一に、わずかに内側へ湾曲していてもよい。反射表面３および隠れ面４は、実質的に平行かつ均一であり、実質的に同じ平均プロファイルに従うのが好ましい。

説明の便宜上、図中に示すように、ミラー１の中心光軸（ＺＺ’）は、上位にある反射表面３および下位にあるケーシング５の底面５Ａと実質的に垂直ないわゆる「軸」方向において実質的に垂直に延伸しているものと考える。この中心光軸（ＺＺ’）は、ケーシング５の側壁と実質的に平行であるのが好ましい。さらに、反射部材２、より具体的に、可変形状の反射表面３の横方向の範囲を定める輪郭は、光軸（ＺＺ’）と実質的に直交あるいは軸方向に垂直ないわゆる「半径」方向において、任意の形状であってもよい。ただし、輪郭は、長方形等の多角形、好ましくは正方形等の正多角形、あるいは円形に対応しているのが好ましい。

光軸（ＺＺ’）は、ミラーの回転軸すなわち回転時の固定軸に対応していると都合が良い。ミラーは、特に図１に示すように、生成軸が光軸（ＺＺ’）に対応する円筒あるいは円盤の形態を特に有することができる。

また、ミラー１は、少なくとも１つのアクチュエータ６を備え、好ましくは複数のアクチュエータ６がネットワークとして配置され、実質的に変形方向（ＸＸ’）において、局所的に変位した反射部材２を駆動することで、反射表面３を変形可能である。変形方向（ＸＸ’）は、反射表面と実質的に垂直かつミラーの光軸（ＺＺ’）と実質的に平行であるのが好ましい。これにより、反射表面３の局所的な変形は実質的に、好ましくは実質的に直線である垂直方向の変形軌跡に従う。各アクチュエータ６は、隠れ面４上において、反射部材２、より具体的には膜２の背面に固定された少なくとも１つの可動性リグ７を有することにより、局所的に変位した反射部材２、より具体的には反射表面３を駆動可能であるのが好ましい。

可動性リグ７と膜２間のリンクの性質は、変形例の対象となり得るが、たとえばエラストマー接着剤により得られる接着シール８で実現するのが好ましい。接着シール８は、実質的に点状の接着液滴によって各アクチュエータ６の上端を直接かつ個別に隠れ面４に固定可能な別個の接着領域により形成されているのが好ましい。このような手段により、接着剤の使用量を制限して、真空下でミラーを加工する必要がある場合の脱気現象の可能性を抑え、最終的に、膜の機械特性の低下（重量過多、共振周波数の低下）および熱特性の低下（散逸、不均一な膨張によるバイメタル板状の反り）の影響を及ぼす被覆層を膜の背面に追加する必要がなくなるため都合が良い。さらに、接着剤で占められた表面がミラーのサーボ制御チェーンの部材上に突出することを防止でき、特に、たとえば周囲湿度に対する接着剤の感応性のため、サーボ制御チェーンにおいて実施され得る容量測定が変化してしまうことを防止できる。これについては、以下に詳述する。当然のことながら、本発明は、特定の種類のアクチュエータに限定されるものではなく、特に、たとえば機械的、電気的、電磁的、静電的、圧電的、空圧的、油圧的、熱的な変形運動または膨張をもたらす可能性がある任意の技術に対応可能である。

さらに、各アクチュエータ６は、ベース部材９を備えているのが好ましい。このベース部材９に対しては、関連する可動性リグ７の変位が起こり得る。また、ベース部材９は、それと別個に独立しているのが好都合である可動性リグ７の変位および位置保持の実行および制御が可能な起動部材を構成しているのが好ましい。さらに、ベース部材９は、説明の便宜上、以下において起動部材９と見なす場合もあるが、主支持部５に固定すると都合が良く、好ましくはケーシングの底面５Ａに固定して、あるいは収容または囲饒すると都合が良い。

図１、図２、および図５に対応する優先的な一変形実施形態によれば、アクチュエータ６は電磁式であり、ベース部材９は、可動性リグ７に印加する磁界の強度および極性を制御可能な誘導コイルにより形成可能である。可動性リグ７は、１または複数の永久磁石により形成可能であって、以下では説明の便宜上、永久磁石と見なす場合もある駆動要素１０を備えているのが好ましい。

駆動要素１０は、剛性棒状のブレース１１によって、反射部材２から懸架可能であれば都合が良い。また、ブレース１１は、要素１０よりも断面が小さいと都合が良い。

また、ミラー１は、第１の測定信号Ｓ１および第２の測定信号Ｓ２をそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１のセンサＣ１および第２のセンサＣ２を備えていると都合が良い。測定信号Ｓ１、Ｓ２は、それらに基づいて可動性および／または可変形状の表面２の形状および／または位置を決定するように設計された処理回路１２が収集する。これら第１および第２の測定信号Ｓ１、Ｓ２は、可動性および／または可変形状の表面２の形状および／または位置に関連し、より正確には、可動性および／または可変形状の表面２により適応された瞬間的な形態に関連する。また、第１および第２の測定信号Ｓ１、Ｓ２は、表面２、好ましくは反射表面３によって少なくとも局所的に適応された形状の全部または一部を表しているのが好ましい。ここで、「形状および／または位置に関する信号」とは、空間的な位置自体またはこの空間的な位置の時間的な変化（速度または加速度）を表すことができる信号である。この信号を収集するため、ミラー１は、第１の測定信号Ｓ１を収集可能な少なくとも１つの第１の測定経路Ｖ１のほか、第２の測定信号Ｓ２を収集可能な第２の測定経路Ｖ２を備える。図中に示す優先的な実施形態において、処理回路１２は、都合良く構成する可動性および／または可変形状の表面２の変形および／または変位を制御するサーボ制御回路であるのが好ましい。したがって、優先的な本実施形態においては、反射部材２の変形および／または変位を制御するサーボ制御回路を処理回路１２が構成する。この目的のため、処理回路１２は、測定信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて可動性および／または可変形状の表面２の形状および／または位置を決定するのみならず、測定信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて決定した可動性および／または可変形状の表面２の形状および／または位置の関数として、アクチュエータ６の制御設定値を生成するように設計されている。以下においては、説明の簡素化および単純化のため、サーボ制御回路を構成する処理回路についてのみ言及する。ただし、当然のことながら、本発明は、この特定の例に限定されるものではない。

サーボ制御回路１２は、システム１の要部を構成しているのが好都合であるが、特に従来、センサＣ１、Ｃ２から生じる情報を収集および処理するための測定解析回路１２Ａを一方で備え、好ましくは、各アクチュエータ６を制御する設定値を生成するための制御回路１２Ｂを他方で備えることができる。当然のことながら、サーボ制御回路１２は、任意の回路、コンピュータ、プログラム可能なオートマトン、または適当な電子カードに基づいて具現化可能である。

センサＣ１、Ｃ２は、反射部材２、より具体的には、ミラー、より具体的にはケーシング５に組み込まれた基準支持部１４に対して、センサの高さにある反射部材の部分の可変位置を局所的に記録可能な位置センサを構成しているのが好ましい。基準支持部１４は特に、光軸（ＺＺ’）と実質的に垂直および／または反射部材２が静止状態または中立基準位置と考えられる所定の位置にある場合に全体として採用する平均プロファイルＰ_０により規定される表面と実質的に平行な表面に従って、反射部材２の反対側、より具体的には隠れ面４の反対側に延伸可能である。当然のことながら、センサＣ１、Ｃ２を採用することによって、基準支持部１４に対する膜２の相対位置、あるいは膜２および／または関連する可動性リグ７の変位の振幅または速度を追加または代替として十分に測定可能である。

さらに、センサは、誘導センサ、抵抗センサ、圧電センサ、あるいはプローブ、またはたとえばレーザビーム等を用いた光学センサによって、十分同等に形成可能である。ただし、センサＣ１、Ｃ２は、容量センサであるのが好ましく、この目的のため、反射部材２とは反対の基準支持部１４上に配設された少なくとも１つの第１の固定アーマチャ１５と、反射部材２に固定または一体化され、第１のアーマチャ１５と実質的に垂直な第２の可動アーマチャ１６とを備えているのが好ましい。任意選択として、第２の（１または複数の）アーマチャ１６は、たとえば金属付着によって、膜２の隠れ面４に固定または形成可能である。あるいは、一変形実施形態によれば、膜２が導電性である場合、膜２と一体形成可能である。この点で特筆すべきこととして、アーマチャ１５、１６の被覆とも重複ともならず、その占有表面を露出する点状の接着シール８を用いて可動性部材７を膜２に固定すると、アーマチャ１５、１６間における材料層の介在が回避される。この場合、接着剤は、特にその湿度に対する感応性によって、誘電体層の特性、より具体的にはその誘電率を変化させてしまい、容量測定結果が不正となるリスクがある。

さらに特筆すべきこととして、アクチュエータ６は、１０個以上、５０個以上、あるいは１００個以上の多数のアクチュエータを含み得る、好ましくは均一の（第１の）アクチュエータ６の幾何学的ネットワークに従って配置されていてもよい。アクチュエータ６は、光軸（ＺＺ’）に直交して、反射部材２と垂直に延伸するネットワークの各ノードに分布されているのが好ましい。また、実質的には、光軸（ＺＺ’）に垂直な平面内に存在かつ／または、より具体的に、基準支持部１４の延伸平面に沿っているのが好ましい。さらに、そのメッシュセルは、たとえば正方形、菱形、長方形、あるいは六角形のハチの巣形状であってもよい。

さらに、ミラー１は、（第２の）幾何学的ネットワークに従って反射部材２と実質的に垂直に配設された複数のセンサＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃｉ、・・・、Ｃｎ（ｎは整数（たとえば図７のように、ｎは２５であってもよい））を備えているのが好ましい。

アクチュエータ６のネットワークと同じように、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎのネットワークについても、光軸（ＺＺ’）に直交して、反射部材２と垂直に伸びているのが好ましい。また、実質的には、光軸（ＺＺ’）に垂直な平面内に存在かつ／または、より具体的に、基準支持部１４に従っているのが好ましい。当然のことながら、種々センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎの数、形状、表面積、および分布については、一切の制限がなく、センサごとに同じであってもよいし、その逆に異なっていてもよい。

特に同種の優先的な一変形実施形態によれば、アーマチャ、特に種々センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎの第１のアーマチャ１５はすべて、実質的に同じ形状および表面積を有し、任意選択として、光軸に直交する２つの空間方向において実質的に同等に、実質的に一定の間隔に従って分布する。

場合により、センサＣ１、・・・、Ｃｎのネットワークは、重畳するアクチュエータ６のネットワークと同等あるいは異なるレイアウト図、より具体的には形状および／または間隔を提供可能である。

一変形実施形態（図示せず）によれば、アクチュエータ６のネットワークおよびセンサネットワークＣ１、Ｃｎは、各アクチュエータ６に対してセンサが実質的に重畳または隣接、好ましくは実質的に同心となるように、同一かつ一致することも可能である。

このように、全部または一部のセンサの第１のアーマチャ１５は、たとえば中心を穿設された環状ペレットの形態として、対応する可動性リグ７のロッド１１が前後に往復可能な通路のオリフィスを規定することができる。

特に図７に対応する別の変形実施形態によれば、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎは、アクチュエータ６に対して五つ目型に配設され、より具体的には、実質的にアクチュエータ６のネットワークの異なるメッシュセルを中心としていてもよい。

このような配設によれば、隣接ロッド１１間の空いた空間を占有することによって、第１のアーマチャ１５のサイズを最大化することができるため、信号／雑音比の改善によるミラーのサーボ制御の精密化および小型化が可能となって都合が良い。

本発明によれば、ミラー１は、第１の測定経路Ｖ１および第２の測定経路Ｖ２に既知の校正信号Ｓ_Ｅ（この例では、可動性および／または可変形状の表面２の変位および変形とは独立）を同時に投入することによって、サーボ制御回路１２の全部または一部の校正を可能とする共通校正部材２０を備える。センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎと関連する種々測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎに共通の校正部材２０を用いることにより、単純、低コスト、かつ小型の手段によって既知の使い慣れた評価信号Ｓ_Ｅを適用できるとともに、各測定経路によって、該当する測定経路の動作状態および特性を知らせる画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎの形態で校正信号の写しを記録できて都合が良い。この場合の共通校正部材２０は、校正信号Ｓ_Ｅの投入に応じて測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎにより読み出される画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎが可動性の表面２の形状および位置とは実質的に独立となるように設計されている。ここで、「実質的に独立」とは、可動性および／または可変形状の表面２の形状および位置が画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎに及ぼす影響が校正精度の度合いに対して無視できるように、共通校正部材２０が具体的に設計されている事実を意味する。ただし、当然のことながら、影響をゼロにすることは、実際には明らかに不可能である。複数の測定経路あるいはすべての測定経路に対して実質的に同一の校正信号Ｓ_Ｅを同時に投入すると、測定経路の組全体に加え、必要に応じて測定回路１２Ａあるいは制御回路１２Ｂを迅速かつ簡単に試験および校正可能となるため都合が良い。より具体的に、校正信号Ｓ_Ｅによれば、その投入領域と測定回路１２Ａとの間に大部分が存在する測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの下流部分全体を試験可能である。特に、ある瞬間において、測定回路１２Ａの動作および特性（たとえば、利得および／またはフィルタリングパラメータ等）の試験または識別が可能となる。この点について、共通校正部材２０は、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの極力上流に配設されているのが好ましく、特に、反射部材２、より具体的には反射表面３の位置のサーボ制御に有用な情報を収集するセンサの極力近くに配設するのが好ましい。これにより、測定チェーンの全体ではないが、第１のアーマチャ１５から測定処理回路１２Ａに至るまでの大部分を試験可能である。

この点で特筆すべきこととして、校正部材２０は、ミラー１に組み込まれていると都合が良く、より具体的には、ケーシング５に収容されていると都合が良い。また、基準支持部１４に組み込まれているのが好ましい。

校正信号Ｓ_Ｅは、ミラー１の通常動作中にセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎから戻される信号と実質的に同じ物理的性質、より具体的には同じ電気的性質であるのが好ましい。より具体的に、校正信号Ｓ_Ｅは、性質と振幅が測定信号Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎに匹敵する電気信号で構成可能である。特に、膜２の静的または動的な制御中に当該膜の位置のサーボ制御において通常測定および利用される測定信号Ｓ１、Ｓｎの特性値と同じ周波数、同じ電圧、および／または同じ強度である。

この目的のため、校正信号Ｓ_Ｅは、適当な発生器２１によって共通校正部材２０に供給可能であれば都合が良い。発生器２１は、任意の種類の適当な校正信号Ｓ_Ｅを発生でき、特に信号の電圧または電流の形状（たとえば、正弦波、正方形、または三角形等）、周波数、振幅を変更できるように構成可能であれば都合が良い。発生器２１およびサーボ制御回路１２は、必要に応じて協調し、センサのアーマチャ１５、１６間に適用して起動するとともに、それに応じて対応する測定信号Ｓ１、Ｓｎを収集する励起信号Ｓ_Ｉに対して校正信号Ｓ_Ｅを同期させることができる。

さらに、第１および第２の測定経路Ｖ１、Ｖ２、好ましくは、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの全体ではないがその大部分は、好ましくは幅と厚さがすべて同じである導電性トラック２２により形成可能である。そして、共通校正部材２０は、トラック２２に共通の電極２３により形成するのが好ましい。したがって、校正部材は、形状および寸法が適当な受動導電性材料の同一のシートまたはブロックにより一体的に構成するのが好ましい。

特に優先的な態様において、共通校正部材２０は、誘電体層２４（電気的絶縁）により測定経路、特に第１および第２の測定経路Ｖ１、Ｖ２から分離され、静電結合により当該測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎと協調する。

測定経路Ｖ１、Ｖ２と直接接触するタップが不要であり、校正段階以外では経路の動作を阻害することのない校正部材２０は、上記のように特に単純かつ小型の態様で具現化可能であれば都合が良い。この点について、校正部材２０が各測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎと重複、より具体的には（好ましくは、実質的に垂直に）交差する高さの交差領域２０Ａは、寸法、形状、および範囲がそれぞれ実質的に同じであるのが好ましい。したがって、交差領域２０Ａは、静電容量が実質的に同じキャパシタを構成しているのが好ましい。また、共通校正部材２０を一方とし、各測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎを他方とする結合容量は、交差部２０Ａごとに実質的に類似しているのが好ましい。

発生器２１による同一の校正信号Ｓ_Ｅの校正部材２０への適用により、各測定経路において実質的に同じ画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎが理論通りに発生すると都合が良い。

特に図７に示すように、特に優先的な態様においては、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの長手方向と実質的に垂直に共通校正部材２０が交差しているのが好ましい。この点について、図３に図示する変形実施形態では実際に、実質的に円形の共通校正電極２３に対して実質的に半径方向に延伸するトラック２２を提供可能である。特に図４に対応する一変形実施形態によれば、共通校正部材２０は、対応するセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎと実質的に垂直にそれぞれ配設された複数の電気連結導電長部２４を備えることができ、センサに対して反射部材２の反対側に配設されていると都合が良い。別途記載するが、図４および図５に示すように、各導電長部２４は、センサの第１のアーマチャ１５の下方において、センサの反対側に配設可能であれば都合が良い。また、各導電長部２４は、センサのアーマチャ１５以上の表面積を有し、実質的に全体を覆っているのが好ましい。

そして、交差部２０Ａは、同時に（一方側を）導電長部２４で覆われ、（他方側を）対応するセンサのアーマチャ１５で覆われた表面に実質的に対応可能である。

一例として、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎのネットワークおよび導電長部２４の同じネットワークは、一致するように重畳可能である一方、図４に示すように、アクチュエータ６のネットワークに対して間隔の半分だけ五つ目型にシフトしていると都合が良い。

特に図１、図２、図３、図７、および図８に対応する別の一変形実施形態によれば、校正部材２０は、ミラーの周辺に配設され、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎのネットワーク全体と、必要に応じてアクチュエータ６のネットワーク全体とを囲む電極２３により形成されているのが好ましい。この点について、電極２３は特に、好ましくは閉じており、実質的にミラー１の輪郭、より具体的にはケーシング５の内側輪郭に接合した輪郭を提供可能であるとともに、たとえば図３に示すように、実質的に円環状あるいは実質的に正方形（図７）または長方形（図８）のフレームの形態を特に取ることができる。

たとえば図２、図３、図７、および図８に示すように、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎは部分的に、ミラー１の周辺に向けてそれぞれのセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎ、より具体的には実質的に内部、特に電極２３によって範囲が定められた空間の中心から外部に向かって、ケーシング５の縁部まで、あるいは縁部を越えてオフセットしているのが好ましい。このような構成によれば、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎは、センサの好ましくは高密度のネットワークを離れ、任意選択として測定回路１２Ａがケーシング５の外部に存在する場合に結合される接続端子板により、ミラー、より具体的には測定回路１２Ａの周辺に再結合する一方、電極２３と好ましくは実質的に垂直に交差可能であるため都合が良い。このような構成によれば、ミラー、より具体的にはケーシングの内部の整然とした領域（反射部材２の可変形状部から離間）に校正部材２０を収容できる一方、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの比較的上流に校正信号Ｓ_Ｅを投入できて都合が良い。

校正部材２０は、たとえば異なる測定経路によりそれぞれ記録される少なくとも１０個、２０個、５０個、あるいは１００個のセンサのネットワークをミラーが備える場合、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの組全体に共通であるのが好ましい。実際、本発明に係る校正部材２０の実現原則および構成は、使用するセンサの数、占有する総表面積、および分布の空間密度の如何に依らず、拡張および適応可能であるため都合が良い。

さらに、完全な発明を構成する特徴によれば、共通校正部材２０は、校正信号発生器２１またはグランドへの接続を可能とする、たとえば機械的、電気機械的、あるいはトランジスタのような電子的スイッチ等のスイッチング手段２５と関連付けることができる。特に好都合な態様においては、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ間における共通校正部材２０の結合を防止できる。さらには、少なくとも校正部材２０の起動による校正信号Ｓ_Ｅの投入を行っていない期間において、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎおよび／または関連する測定経路を電磁妨害から保護する電磁遮蔽スクリーンとして校正部材、より具体的には電極２３を使用可能である。

さらに、共通校正部材２０は、第１および第２の測定経路、好ましくはより全体的に、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの組全体に対する固定位置を占有するのが好ましい。より具体的に、共通校正部材２０は、膜２から区別および分離可能であるとともに、特に基準支持部１４の上側または内側においてケーシングに対する固定位置を占有可能であれば都合が良い。このような構成によれば、耐用期間にわたって実質的に不変の単純で機械的に安定した堅牢な取り付けの利益を享受可能であるとともに、校正部材２０と各測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ間において、ミラー１の使用条件の影響および環境の変化の影響をほとんど受けない実質的に一定の静電容量の利益を享受可能であるため都合が良い。

さらに、上記のような発明を構成可能な優先的な特徴によれば、共通校正部材２０および測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎは、特に図５および図７に示すような同一の多層構造３０に属する。この多層構造３０は、たとえばプリント配線板で構成可能である。また、多層構造３０は、好ましくは剛性を有し、変形時に反射部材２が相対移動する基準支持部１４を構成しているのが好ましい。また、この基準支持部１４は、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎ、より具体的にはそれぞれの第１のアーマチャ１５を支えているのが好ましい。したがって、校正部材２０、より具体的には電極２３と、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎの全体ではないが少なくとも一部とをグループ化可能であり、より全体的には、基準支持部１４と一致可能であれば好都合な多層構造の内部にこれらの要素を組み込むことができ、ケーシング５から区別および分離して内部に嵌合可能な一貫した多層サブセットを実現可能であるため都合が良い。このような構成によれば、ミラー１の製造および機能サブセットに基づく組み立てを簡素化可能である一方、ミラーの小型化および堅牢化が可能となるため都合が良い。多層構造３０は、複数のトラック２２が形成され、分離によりセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎに接続されているのが好都合である少なくとも１つの導電配線層３１を備えているのが好ましい。また、トラック２２は、一方では光軸（ＺＺ’）と、他方では変形方向（ＸＸ’）と実質的に垂直な平面において、実質的に水平に配置されることにより、小型化、製造コストの低減、および経路間の有害な結合の回避によって、トラック２２の相互のクロスオーバすなわち、好ましくは相互に十分離隔したままの種々測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ間のクロスオーバを回避できるのが好ましい。また、トラックはすべて、同一の単層において、同一の平面内にあるのが好ましい。ただし、センサおよびトラックの高密度化が必要な場合は、複数の実質的に平行な平面において、重畳層を構成する複数の層にトラック２２を分布させることも可能である。トラック２２は、必要に応じて、たとえば図７に示すように、同一の水平面内および／または複数の異なる平面間で垂直に波状の軌跡を提供可能である。これにより、ミラーの同一の横縁部方向において、実質的に相互に平行して延伸する一方、アクチュエータ６またはその他のトラック２２によって形成された障害物を回避する。

さらに、多層構造３０には、アクチュエータ６、より具体的には可動性リグ７が通過可能な通路３２を穿設するのが好ましい。特に好都合な態様においては、アクチュエータ６の上部の高さ、より具体的には膜に結合された可動性リグの端部と磁石１０が存在する反対側の端部との間にある狭隙空間において、膜２、より具体的には隠れ面４の直近に多層構造３０を配設可能である。より全体的に、中間の基準支持部１４は、反射部材２とケーシング底部５Ａとの間に配設されているのが好ましく、特に優先的な態様においては、反射部材２の隠れ面４とアクチュエータ、特にその可動性リグ７の最も幅広な部分との間の狭隙空間に配設されているのが好ましく、かつ／またはこの配設の代替または追加として、可動性リグ７の近位端（すなわち、反射部材２に最も近い上端）と遠位端（すなわち、反射部材２から最も遠い下端）との間、より具体的には隠れ面４（一定距離）と永久磁石１０の上部との間の狭隙空間に配設されているのが好ましい。そして、この通路３２により、ロッド１１は、基準支持部１４を通過可能である。このような構成によれば、とりわけ、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎだけでなくその配線についても、通常使用しない狭隙空間に配設可能であり、さらに、アクチュエータ６と実質的に重ねて載置できるため都合が良い。このような垂直方向の積層によれば、アクチュエータ６、特にコイル９の最も大きな部分を下層に分布可能である一方、センサのアーマチャ１５については、好ましくは各センサの２つのアーマチャ１５、１６間に残存する空気のみによって占められた、たとえば１００μｍオーダーの非常に小さな分離距離を保ちつつ、膜の正反対の上層に載置される。当然のことながら、このような配設によれば、特にアーマチャ１５の有効表面積ひいてはセンサの利得および精度の最適化および最大化が可能であり、その動作、特に静電容量は、重い本体、特にアクチュエータ６の部分が存在することによる害を受けない。

さらに、多層構造３０は、第１の保護スクリーン３３（この例では、膜２側に配向）と、第１のスクリーンから離間して、反対方向に配向した第２の保護スクリーン３４（この例では、ケーシング底部５Ａ側に配向）とを提供するのが好ましい。保護スクリーン３３、３４は、導電性であって、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎが通過するトンネル３５の範囲を定める電磁遮蔽を構成する。また、スクリーン３３、３４を接地することによって、トンネル３５を電磁妨害から隔離するとともに、測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ、Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎが非常に弱くても保護可能であるため、非常に小型かつ細身の構造によって、測定チェーンの精度を向上可能な優れた信号対雑音比と見なされるすべての対象を取得できて都合が良い。たとえば図５に示すように、第１の保護スクリーン３３自体は、膜２側にある面を電気絶縁（誘電体）層３６で覆うことができ、その自由表面には、好ましくは実質的に平面の第１のアーマチャ１５が配設されている。そして、トラック２２は、アーマチャ１５の背面において退出することにより、基準支持部１４に進入し、好ましくはアーマチャ１５の中心と垂直に配置された金属化垂直ウェルすなわち「ビア」３７を通って、引き続き上部絶縁層３６および第１の保護スクリーン３３を通過することにより、支持部１１、より具体的には膜２の外周と実質的に垂直なケーシング５の側壁の周辺へと横断可能である。そこでは、コネクタによって、測定回路１２Ａが信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎを収集可能である。

図４および図５に示す一変形実施形態によれば、校正部材２０の電極２３は、センサの第１のアーマチャ１５と第１の保護スクリーン３３との間において、これら２つの各要素から一定の距離をおいて絶縁層３６中に介在可能とすることにより、アーマチャ１５の高さ、より具体的にはその背面において校正信号Ｓ_Ｅを直接投入でき、測定チェーンの全体を試験可能であるため都合が良い。

さらに、上述の特徴と組み合わせても組み合わせなくてもよく、必要に応じて完全な発明を構成する別の特徴によれば、校正部材２０の電極２３は、たとえば図８に示すように、スクリーン３３、３４の一方または他方、特に第２のスクリーン３４の構成導電層と同じ高さにある導電層において構成可能であれば都合が良い。

特に、電極２３は、好ましくは輪状に全体を囲んだ内側部分であるスクリーン３３、３４の第１の（半径方向）内側部分３３Ａ、３４Ａを外側から縁取る、好ましくはそれ自体で閉じたトラックの形態を取ることができる。

また、電極２３自体は、同じスクリーン３３、３４の第２の外側部分３３Ｂ、３４Ｂにより囲うことができ、一方ではスクリーン３３、３４の第１の内側部分３３Ａ、３４Ａと、他方では第２の外側部分３３Ｂ、３４Ｂとの間に（半径方向に）存在する。ただし、電極２３は、その内側縁部および外側縁部の範囲を定めることにより導電層を遮断する電気絶縁境界３８によって、これら２つの内側部分および外側部分から分離されている。

別途記載するが、電極２３は、ミラーの軸（ＺＺ’）と垂直な同じ平面において、スクリーン３４の２つの実質的に同心の部分の間に実質的に（半径方向に）挟むことができれば都合が良い。

このように、校正部材２０は、第１の保護スクリーン３３または第２の保護スクリーン３４と同じ導電層に属する電極２３により形成可能であり、この電極は、保護スクリーンを外側から縁取る周囲長部または当該保護スクリーンの２つの同心部３３Ａ、３３Ｂ、３４Ａ、３４Ｂ間に実質的に収容された中間長部を構成する。特に好都合な態様においては、このような配設によって、スイッチング手段２５により発生器２１に接続されている場合は校正部材２０として使用可能であり、またはグランドに接続されて、同一平面にあるスクリーン３３、３４の連続性を実質的に確保する場合には保護スクリーンとして使用可能な電極２３を簡単かつ低コストで極小に製造可能である。

このように、種々測定経路に共通の校正部材が存在する利点と、構造の簡潔さおよび校正段階以外に測定される信号の優れた保護の利点とを組み合わせることができる。

当然のことながら、基準支持部１４、より具体的に、多層構造３０は、測定回路１２Ａに属し、センサから生じる信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎの処理に有用な特定の電子部品、特に抵抗またはキャパシタ等の受動素子を組み込み可能である。この点について、多層構造３０は、「マルチチップモジュール」（ＭＣＭ）のような本物の埋め込み電子カードを一体的に構成可能であれば都合が良く、構造３０の下面または上面あるいは深層における導電性または半導電性の付着によって、特定の部品、特に抵抗またはキャパシタ等の受動素子を構成可能であるため、反射部材２の形状を表す測定信号の少なくとも一部を取得して処理することができる。

センサから生じる信号はさらに、任意選択としてケーシング５あるいは基準支持部１４に埋め込まれた微小な電子機器により、必要に応じて多重化することにより、測定回路１２Ａに属する処理用電子機器の複雑性およびコストを低減可能である。

さらに、完全な発明を構成可能な優先的な特徴によれば、基準支持部１４、より具体的に、多層構造３０は、たとえば図７に示すように、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎをアクチュエータ６から分離するとともにセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎ同士を分離する隔壁のネットワークを構成する接地用導電性ガードライン４０を備えることにより、センサの動作を阻害する可能性がある静電容量の結合または変化の現象を制限する。このガードライン４０は、アクチュエータ６、通路３２、およびアーマチャ１５の間において、支持部１４の上面の上方で蛇行する導電帯のネットワークの形態を取ることができれば、好ましくはそれらの周囲において、特に正方形または菱形のポケットを構成するため都合が良い。

当然のことながら、プリント配線板の形態での多層構造３０、より具体的には基準支持部１４の好都合な具現化によれば、とりわけ、導電性ペレットによる第１のアーマチャ１５の具現化、銅帯によるトラック２２の具現化、およびフォトリソグラフィおよび電解析出等の低コストで使い慣れた方法により多層構造３０に密に組み込まれた実質的に連続平面の導電帯または導電層の形態での保護スクリーン３３、３４、ガードライン４０、あるいは電極２３の具現化が可能となる。

当然のことながら、当業者であれば、上述の特徴の一方または他方を自由に組み合わせたり分離したりすることによって、本発明を適応させることができる。

当然のことながら、本発明は、本発明に係る１または複数の可変形状ミラー１を組み込んだ任意の装置のほか、上述のような、少なくとも１つの第１および第２の測定経路Ｖ１、Ｖ２と、特に静電結合によって第１および第２の測定経路に校正信号Ｓ_Ｅを同時に投入可能な電極２３状の共通校正部材２０とを備えた分離部分を構成する任意の多層構造型サブセット３０にも同様に関連する。

さらに、当然のことながら、本発明は、可動性および／または可変形状の表面２のほか、当該可動性および／または可変形状の表面２の形状および／または位置に関する第１および第２の測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎであって、第１および第２の測定経路Ｖ１、Ｖ２それぞれにより、当該可動性および／または可変形状の表面２の形状および／または位置を当該測定信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて決定するように設計された処理回路１２で収集する当該第１および第２の測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎをそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１および第２のセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎを備えたシステム１の処理回路１２の校正方法に関する。システム１は、上記説明に従うのが好ましく、以上に詳述したような可変形状ミラーにより形成されていると都合が良い。以下においては、単純化および簡素化のため、この可変形状ミラーについてのみ言及する。この場合、可動性および／または可変形状の表面２は、以上に詳しく示したように、反射部材を構成していると都合が良い。また、上述の通り、処理回路１２は、可動性および／または可変形状の表面２の変形および／または変位を制御するサーボ制御回路であるのが好ましい。

以下、図示の変形実施形態、特に図６のブロック図を参照して、上記のような方法を説明する。

本発明によれば、上記方法は、各測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎに所定の校正信号Ｓ_Ｅを同時に投入する投入サブステップ（ａ１）と、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎにより読み出され、（上述の通り）可動性の表面２の形状および位置とは実質的に独立の画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎを対応する校正信号Ｓ_Ｅと比較する比較サブステップ（ａ２）と、各測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎそれぞれの利得等のサーボ制御回路１２の１または複数の特性を変更し、各測定経路の高さにおいて、適用した校正信号に忠実な画像信号を取得する修正サブステップ（ａ３）とを含む共通校正ステップ（ａ）を含む。より具体的には、この目的のため、スイッチング手段２５を切り替えて、電極２３をグランドから切断して発生器２１に結合した後、発生器２１により、通常は交流電気信号である所定の校正信号Ｓ_Ｅを電極２３に適用することによって、励起子である電極２３とトラック２２間に存在する静電結合により各測定経路に流れる画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎの電流の強度を収集および測定可能とする。特に優先的な態様においては、実質的に同じ校正信号を測定経路の組全体に投入することによって、各経路を実質的に同じ態様で起動し、これに応じて、原理上は各測定経路において実質的に同等である画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎを収集する。

現実的な条件下において測定経路を試験して、可能な限り実際の運用条件に近い状態で校正できるように、校正信号Ｓ_Ｅは、ミラーの運用の枠組みで通常収集される測定信号に性質と振幅が匹敵する電気信号から成るのが好ましい。特に、校正信号Ｓ_Ｅは、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎが主励起信号Ｓ_Ｉを供給され、反射部材２の作用、より具体的には膜２の撓み曲線のプロファイルの性質および変化を知らせる場合に測定経路に記録される通常または予測可能な値と実質的に同じ周波数および同じ電圧または同じ強度であってもよい。

所定の「現実的な」校正信号Ｓ_Ｅを投入する校正部材２０により、測定経路、より全体的にはサーボ制御回路１２において直接、センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎひいては予想される画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎの値の既知の仮想構成に対応する自由選定の使い慣れたミラーの仮想状態を模擬する条件を再現可能であれば都合が良い。この場合には、種々測定経路から実際に生じる画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎ間の経路ごとの相対的な不一致が見られるか否か、および／または一方もしくは他方の測定経路において、実際に収集された画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎと、（投入した校正信号Ｓ_Ｅに関する）対象の測定経路が通常の機能を有し、適切に校正されている場合に理論上予想される画像信号との間に絶対的な不一致が見られるか否かを追求可能である。結果として、１つの測定経路における障害の可能性の検出あるいは各測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎにおいて予想される絶対的な画像信号の取得および／または種々経路間のそれぞれの応答の相対的な調和に関する測定経路の特性の修正が可能となる。

測定チェーンに対する電極２３の上記配設によれば、特に励起信号Ｓ_Ｉの量（たとえば、電極と第１のアーマチャ１５との結合が上流で発生する場合）ならびに／もしくは容量センサが励起信号Ｓ_Ｉを受け、実質的に膜２および関連する可動性リグ７の移動に対応した（軸方向の）距離にわたってアーマチャ１５、１６が相互に接近または離隔移動するために静電容量が変化する場合に容量センサから生じる応答に対応した機能的測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎの量（たとえば、トラック２２自体の高さにおいて、センサおよびそのアーマチャ１５の下流で結合が発生する場合）に対して、校正信号Ｓ_Ｅに特有の量が類似する場合がある。

励起信号Ｓ_Ｉは、一方では膜２と、他方では各センサの第１のアーマチャ１５との間に交流電圧を印加するとともに、好ましくは膜２の周辺から給電することによって生成するのが好ましい。この点で特筆すべきこととして、完全な発明を構成可能な特徴によれば、測定回路１２Ａは、測定信号の値が好ましくはその振幅に関してのみ読み出されるように、測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎまたは画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎの位相に感応しないように設計されているのが好ましい。この目的のため、全波整流器、好ましくは信号を重畳させる２つの半波整流器を用いて、各センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎから生じる交流信号、より具体的には各測定経路で収集される交流信号を収集およびフィルタリングし、位相ではなくピーク強度のみによって決まる整流信号の平均強度を観測可能であれば都合が良い。このような構成によれば、膜２の半径がその中心方向で特徴付けられている場合に、種々センサへの連続給電による導電膜の抵抗損失（微小であっても）および中間容量損失のため膜の周辺から中心に向かう位相シフトが一般的に観測される場合であっても、測定誤差を回避できるため都合が良い。

本発明に係る校正方法は、独立した複数のアクチュエータ６および複数のセンサＣ１、Ｃ２、Ｃｎによって反射部材２の変形を動的に誘導、監視、制御可能なサーボ制御のより全体的な方法において実施可能であれば都合が良い。

動作の一変形例によれば、センサへの主励起信号Ｓ_Ｉの供給に応じて、膜２の変形プロファイルに従った測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎを生成可能とする場合、校正信号Ｓ_Ｅは、測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎに適用されて、機能的測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎに重畳可能となる。

そして、特に優先的な態様においては、主測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎとの位相シフト、より具体的には位相反転状態ならびに／もしくは励起信号Ｓ_Ｉとの位相シフトまたは位相反転の状態で校正信号Ｓ_Ｅを測定経路に適用可能である。

これにより、一方では膜２により形成された共通の可動アーマチャ１６と、他方では各センサに固有の個別の固定アーマチャ１５との間に励起信号Ｓ_Ｉを適用し、それと同時に、一方では膜２から区別および独立した電極２３と、他方では関連する測定経路Ｖ１、Ｖｎに対応した固定アーマチャ１５またはトラック２２との間に校正信号Ｓ_Ｅを適用することによって、センサの機能的励起を同時に、任意選択として恒久的に適用可能となるため都合が良い。

このように、一方では、整流または整合フィルタリングにより、第１の位相に従って発せられた励起信号Ｓ_Ｉに対する応答に対応した測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎを収集することによって膜２の撓み曲線を測定可能であり、他方では、実質的に同時に、同一のサイクルにおいて、上記とは異なる整流またはフィルタリングにより、第２の位相に従って発せられた校正信号Ｓ_Ｅに対する応答に対応した画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎを収集することによって測定経路の状態を監視可能である。したがって、本発明によれば、種々測定経路のたとえば熱的または電子的な動作異常および／またはドリフトの実質的に実時間での検出ならびに／もしくは同じチャンネル（同じ測定経路Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）を進む校正信号Ｓ_Ｅの画像信号Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎへの照会による測定信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎの正規化が可能となる。結果として、測定チェーンの不具合またはドリフトの可能性を即刻かつ略実時間に修正可能となって都合が良い。

動作の別の変形例によれば、この方法は、主励起信号Ｓ_Ｉ（のみ）をセンサに適用して膜２の変形を測定する通常の動作段階または校正信号Ｓ_Ｅ（のみ）を適用する校正段階を排他的に交互に行うことができる。より具体的に、校正信号Ｓ_Ｅの測定経路への適用中は、励起信号Ｓ_Ｉを遮断可能である。

このようなシステムには、校正信号Ｓ_Ｅと、各アクチュエータ６に一致する膜２の位置および／または局所的変位を伝達する主信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎとの干渉が生じないという利点がある。

この点については特に、ミラーの位置保持すなわちアクチュエータ６自体の励起を中断することなく、実際の変形の測定を時折中断し、校正を行った後、測定回路による変形の監視を再開することによって、ミラー１、より具体的にはサーボ制御回路１２の測定回路１２Ａを周期的に校正することが考えられる。

当然のことながら、校正段階が終了した際には、電極２３を発生器２１から切断し、グランドに再接続して、トラック２２の電磁気防御に寄与できれば都合が良い。

特筆すべきこととして、本発明に係る校正方法およびミラー１は、特に反射部材２の実際の位置の通常測定と重畳して同時に有効となる校正を行うためにミラー１を取り外したり、その利用を実際に中断したりする必要がないため都合が良い。必要に応じて校正と変形の監視との交互実施を仮定すると、サーボ制御回路１２は、アクチュエータ６の位置および／または変位の制御を恒久的に継続可能となる。この点について、反射部材２の構成は、監視を一時中断している校正段階の直前の最終構成に「凍結」可能であれば都合が良い。この目的のため、アクチュエータ６に適用される設定値は、バッファメモリに格納可能であるとともに、校正に必要な期間にわたって既知の最終値に保持可能である。その後、反射部材２、より具体的に、設定値の構成は、校正段階が終わって実行中の監視段階が再開となったらすぐに、再リフレッシュ可能である。

本発明に係るミラー１は、１または複数のアクチュエータ６の有効移動距離が実質的に１μｍ〜２０μｍあるいは４０μｍ、所与の設定値に対する位置決めおよびサーボ制御の精度が実質的に１ｎｍ〜１０ｎｍ、そして実質的に１０Ｈｚ〜１０ｋＨｚのリフレッシュ周波数で設定値を変更可能なマイクロミラーを構成可能であれば都合が良い。

特に、膜２は、横断寸法、特に直径が実質的に５ｍｍ〜３０ｍｍ、厚さが実質的に５μｍ〜５０μｍであり、ケーシングの全高が実質的に１０ｍｍ〜１００ｍｍ、２つのアクチュエータ６間の直線間隙が１ｍｍ〜３ｍｍ、ロッド１１の幅が５０μｍ〜３００μｍ、磁石１０の直径が５００μｍ〜１０００μｍ、コイル９の直径が１０００μｍ〜１７００μｍに設定可能である。また、容量センサＣ１、Ｃ２、Ｃｎの静電容量は、実質的に１ｐｆあるいは０．１ｐｆ未満、特に実質的に０．０４ｐｆまたは０．０５ｐｆ〜０．５ｐｆに設定可能である。

励起信号Ｓ_Ｉおよび校正信号Ｓ_Ｅはともに、特に振幅が実質的に１０Ｖ〜４００Ｖ、たとえば１００Ｖで、周波数が実質的に１０Ｈｚ〜５００ｋＨｚ、たとえば１００ｋＨｚのたとえば正弦波、正方形、または三角形の周期信号により構成可能である。

本発明に係るミラー１および対応する方法は、ユーザに全く意識させることなく、耐用期間にわたるミラーの優れた信頼性、ドリフトに関する高い堅牢性、および特に熱的、電子的、または電磁的な動作条件における変化の関数としての自動的な自己修正能力を示していれば都合が良い。この方法により、ミラーの制御および校正を定期的に行うことで、高速に変化する変形または振幅が大きな変形においても、精度、速度、および安定性に関するミラーの性能が同時に向上する。さらに、製造および組み立てが比較的簡単かつ低コストで、体積の増加なくミラーを埋め込み可能であり、共通校正部材全体をケーシングに包含可能な非常に単純、小型、軽量、および好ましくはモジュール式の構造により実施可能であれば都合が良い。また、校正誤差源ひいては測定誤差源となる可能性がある高価な外部機械治具または校正機器の使用を回避可能である。

本発明は、可動性および／または可変形状の表面を備えたシステムの設計、製造、および使用において、産業上の利用可能性がある。

Claims (25)

1. 可動性および／または可変形状の表面（２）と、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の形状および／または位置に関する第１および第２の測定信号（Ｓ１、Ｓ２）をそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１および第２のセンサ（Ｃ１、Ｃ２）と、を備え、前記第１および第２の測定信号（Ｓ１、Ｓ２）は、前記測定信号（Ｓ１、Ｓ２）に基づいて前記可動性および／または可変形状の表面（２）の形状および／または位置を決定するように設計された処理回路（１２）で収集され、前記目的のために、前記第１の測定信号（Ｓ１）を収集可能な少なくとも１つの第１の測定経路（Ｖ１）と、前記第２の測定信号（Ｓ２）を収集可能な少なくとも１つの第２の測定経路（Ｖ２）と、を備えたシステム（１）において、
   前記第１の測定経路（Ｖ１）および前記第２の測定経路（Ｖ２）に既知の校正信号（Ｓ_Ｅ）を同時に投入可能にすることにより、前記処理回路（１２）の全部または一部の校正を可能とする共通校正部材（２０）を備え、前記共通校正部材（２０）は、前記校正信号（Ｓ_Ｅ）の投入に応じて前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）により読み出される画像信号（Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎ）が前記可動性の表面（２）の形状および位置とは実質的に独立となるように設計されていることを特徴とするシステム。
2. 前記処理回路（１２）が、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の変形および／または変位を制御するサーボ制御回路であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
3. 前記第１および第２の測定経路（Ｖ１、Ｖ２）が導電性トラック（２２）により形成され、前記共通校正部材（２０）が、前記トラック（２２）に共通の電極（２３）により形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシステム。
4. 前記共通校正部材（２０）が、誘電体層（２４）により前記第１および第２の測定経路（Ｖ１、Ｖ２）から分離され、静電結合により前記測定経路と協働することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
5. 前記共通校正部材（２０）と前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）とが、プリント配線板のような同一の多層構造（３０）に属す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システム。
6. 前記多層構造（３０）が、前記センサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）を搬送する剛性基準支持部（１４）を構成し、前記基準支持部（１４）に対して、前記可動性および／または可変形状の表面（２）がその変形時に移動可能であることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
7. 前記可動性および／または可変形状の表面（２）に固定された可動性リグ（７）を有し、変位した前記可動性および／または可変形状の表面（２）を局所的に駆動可能な複数のアクチュエータ（６）を備え、前記可動性リグ（７）が通過可能な通路（３２）が前記多層構造（３０）に穿設されていることを特徴とする請求項５または６に記載のシステム。
8. 前記多層構造（３０）が、第１の保護スクリーン（３３）と、前記第１の保護スクリーン（３３）から離間した第２の保護スクリーン（３４）とを提供し、前記スクリーン（３３、３４）は導電性であって、前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）が通過するトンネル（３５）の範囲を定める電磁遮蔽を構成していることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載のシステム。
9. 前記校正部材（２０）が、前記第１の保護スクリーン（３３）または前記第２の保護スクリーン（３４）と同じ導電層に属する電極（２３）により形成され、前記電極が、前記保護スクリーンを外側から縁取る周囲長部または前記スクリーンの２つの同心部（３３Ａ、３３Ｂ、３４Ａ、３４Ｂ）間に実質的に収容された中間長部を構成していることを特徴とする請求項８に記載のシステム。
10. 前記共通校正部材（２０）が、電気的に一体結合されるとともに、前記センサに対する前記可動性および／または可変形状の表面（２）の反対側において前記対応するセンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）と実質的に垂直にそれぞれ配設された複数の導電長部（２４）を備えていることを特徴とする請求項３〜９のいずれか一項に記載のシステム。
11. 前記可動性および／または可変形状の表面（２）と実質的に垂直に配設されたセンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）のネットワークを備え、前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）が前記システム（１）の周辺に向けてそれぞれのセンサからオフセットしており、前記校正部材（２０）が前記システム（１）の周辺に配設され、好ましくはセンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）のアレイ全体を囲む電極（２３）により形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のシステム。
12. 異なる測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）によりそれぞれ記録された少なくとも１０個、２０個、５０個、あるいは１００個のセンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）のネットワークを備え、前記校正部材（２０）が前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）の組全体に共通であ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システム。
13. 前記センサ（Ｃ１、Ｃ２）が、前記システムに組み込まれた基準支持部（１４）に対する前記可動性および／または可変形状の表面（２）の可変位置を局所的に記録可能な位置センサを構成することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のシステム。
14. 前記センサ（Ｃ１、Ｃ２）が容量性であって、前記可動性および／または可変形状の表面（２）とは反対の前記基準支持部（１４）上に配設された少なくとも１つの第１のアーマチャ（１５）と、前記可動性および／または可変形状の表面（２）に固定または一体化され、前記第１のアーマチャ（１５）と実質的に垂直な第２のアーマチャ（１６）とを備えたことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
15. 前記共通校正部材（２０）が、校正信号発生器（２１）またはグランドへの接続を可能とするスイッチング手段（２５）と関連したことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のシステム。
16. 前記共通校正部材（２０）が、前記第１および第２の測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）に対する固定位置を占有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のシステム。
17. 前記可動性および／または可変形状の表面（２）が導電性膜により形成されたことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
18. 可変形状ミラーを構成する前記システムであって、前記可動性および／または可変形状の表面（２）が反射部材を構成することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のシステム。
19. 可動性および／または可変形状の表面（２）と、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の形状および／または位置に関する第１および第２の測定信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）をそれぞれ供給するように設計された少なくとも１つの第１および第２のセンサ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃｎ）と、を備え、前記第１および第２の測定信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）は、第１および第２の測定経路（Ｖ１、Ｖ２）により、前記測定信号（Ｓ１、Ｓ２）に基づいて、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の形状および／または位置を決定するように設計された処理回路（１２）で収集されるシステム（１）における前記処理回路（１２）の校正方法であって、
    前記各測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）に所定の校正信号（Ｓ_Ｅ）を同時に投入する投入サブステップ（ａ１）と、前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）により読み出され、前記可動性の表面（２）の形状および位置とは実質的に独立の画像信号（Ｓ’１、Ｓ’２、Ｓ’ｎ）を対応する前記校正信号（Ｓ_Ｅ）と比較する比較サブステップ（ａ２）と、各測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）それぞれの利得等のサーボ制御回路の１または複数の特性を変更し、各経路の高さにおいて適用した校正信号（Ｓ_Ｅ）に忠実な画像信号を取得する修正サブステップ（ａ３）と、を含む共通校正ステップ（ａ）を含むことを特徴とする校正方法。
20. 前記処理回路（１２）が、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の変形および／または変位を制御するサーボ制御回路であることを特徴とする請求項１９に記載の校正方法。
21. 実質的に同じ校正信号（Ｓ_Ｅ）を前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）の組全体に投入することを特徴とする請求項１９または２０に記載の校正方法。
22. 前記校正信号（Ｓ_Ｅ）が、性質と振幅が前記測定信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）に匹敵する電気信号から成ることを特徴とする請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の校正方法。
23. 前記センサに主励起信号（Ｓ_Ｉ）を供給し、それに応じて、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の変形プロファイルに従ったそれぞれの測定信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）を生成可能とし、前記校正信号（Ｓ_Ｅ）を前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）に適用して、好ましくは前記測定信号および／または前記励起信号に対してシフトあるいは位相反転した状態で前記測定信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）に重畳することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の校正方法。
24. 前記センサに主励起信号（Ｓ_Ｉ）を供給し、それに応じて、前記可動性および／または可変形状の表面（２）の変形プロファイルに従ったそれぞれの測定信号（Ｓ１、Ｓ２、Ｓｎ）を生成可能とし、前記校正信号（Ｓ_Ｅ）の前記測定経路（Ｖ１、Ｖ２、Ｖｎ）への適用中に前記励起信号（Ｓ_Ｉ）を中断することを特徴とする請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の校正方法。
25. 前記システム（１）が可変形状ミラーであって、前記可動性および／または可変形状の表面（２）が反射部材を構成することを特徴とする請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の校正方法。
    

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