JP4237266B2 - 宇宙光学部品設定台用の６自由度ミクロン単位位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、スペースシステムすなわち例えば人工衛星、軌道ステーション、惑星探査用無人宇宙船などといった宇宙空間に打上げるためのシステムに組込まれた光学素子支持体のマイクロメータ位置決め装置に関するものである。
スペースシステムは往々にして、例えば画像の受信（惑星または天文観測）さらには光線または光信号等の送信のための光学システムを内蔵している。ところで、これらのシステムの効率および精度は、スペースシステムと一体化したフレームに対する、これらの光学システムを構成する光学素子の正しい立置決めと密接に関係している。
搭載される一部の光学システムは、宇宙空間で地表から調節することが可能である、いわゆる能動的な光学素子を有している。これらのシステムは精巧で、重くそして嵩張るもので、従って極めてコストが高いものであり、そしてその利用は作動中の可動性と調節が不可欠な分野（例えば天文観測）に限られている。
これに対して、スペースシステムに組込まれる数多くの光学システムは、いわゆる受動的な光学素子すなわち、地表においてフレームに対して調節そして固定され、飛行中にはその位置を調節することができない光学素子を有している。かかる光学システムにこの場合起こる問題は、地表での初期調節の精度および離陸の段階（この間システムは標準的に３０ｇ以上の強い加速度に耐えることができなくてはならない）の際そして宇宙空間における無重力状態でこの調節した位置を維持しなくてはならないということである。ところで、これらの調節を一つ、二つまたは三つの自由度に従って（例えば球面鏡の心出し（ｃｅｎｔｒａｇｅ）用）、または低い精度（１０μｍ超）で容易に実施することができるとしても、かかる光学素子を地表で、ミクロン単位の精度で六自由度に従って位置決めしなくてはならないという問題が出てくる。この問題は特に、その位置決め欠陥を球面鏡（ｍｉｒｏｉｒ ｓｐｈｅｒｉｑｕｅ）を有する望遠鏡の場合のように偏心によって補償することができず、また、きわめて微細な解像度の獲得を可能にしなくてはならない惑星観測望遠鏡の非球面鏡（ｍｉｒｏｉｒ ａｓｐｈｅｒｉｑｕｅ）の位置決めにおいて発生する。
従って、本発明は、地表における高精度での調節、所定の位置でのロックならびに離陸時および宇宙空間で精度を保ったままでの所定の位置への維持を可能にする、スペースシステムのフレームに対する光学素子の六自由度に従ったマイクロメータ位置決め装置を提案することにより、これらの欠点を補正することを目的としている。
本発明は同様に、単純で低コストな手法で、そしてスペースシステムに組込まれる重量が軽くかつ嵩張らない部品を用いることによって、この位置決めを得ることをも目的としている。
本発明は、より詳細には、地球観測衛星に組込まれる非球面鏡望遠鏡の鏡のためのマイクロメータ位置決め装置を提案することを目的とする。
このため本発明は、スペースシステムに組込まれる光学素子の支持体の、フレームに対するマイクロメータ位置決め装置に関するものであり、該装置は、フレームと一体化した三つのマウントを含むものであり、各々のマウントは：
・マウントに対する支持体の第一の部分の、第一の方向に沿った第一の並進調節手段と、
・マウントに対する支持体の第二の部分の、第一の方向と少なくともほぼ直交する第二の方向に沿った第二の並進調節手段と、
・支持体の第三の部分とマウントの対応する部分を離隔する距離をマイクロメータ測定する手段を含む第三のマイクロメータ調節手段であり、
マウントの第一、第二および第三の調節手段は、支持体および光学素子をフレームに対する所定の場所で支持し、維持できるよう、そして六自由度に沿ってフレームに対する支持体の位置を調節することができるように適合されている、
マウントに対する支持体の第三の部分の、第一および第二の方向と少なくともほぼ直交する第三の方向に沿った第三の並進マイクロメータ調節手段と、
・フレームに対する支持体の調節された位置をロックする手段であり、
−マウントに対して支持体がとり得る、相対的位置および方向づけと相容性があるように適合されたリンク手段を介して、マウントおよび支持体に結びつけられ、マウントの調節手段のための調節振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｄｅ ｒｅｇｌａｇｅ）に許容された範囲を考慮に入れており、ロックネジとリンク手段は、締着の後にマウントと支持体を互いに対する位置にロックするように適合されている、少なくとも一本のロックネジと、
−その厚みが支持体の第三部分とマウントの対応する部分の間で測定された距離に応じて決定され、前記リンク手段を用いてロックネジの周囲の支持体からマウントを離隔する距離を完全に埋めるような形で設置されており、
それは、フレームに対する支持体の位置が六自由度に従って地表において高精度で調節され、そして、スペースシステムの打上げの際および宇宙空間で、調節されたこの位置を維持することを可能にするロックネジでロックされるようになっている少なくとも一つのシムとを有するロックする手段
とを備えている。
三つの全く異なるマウントの位置で、直交する三つの方向に従って調節することが可能であることから、支持体および光学素子について六自由度での調節が可能となる。
なお、ロックネジ、そしてマイクロメータ厚み測定によって決定される厚みをもつシムを用いてロックすることにより、光学素子が離陸段階および飛行段階に狂うことなく耐えることを可能にする。
本出願全体において、「少なくともほぼ一つの方向に沿って」という表現は、この方向と、調節手段のための調節振幅に許容された範囲において、この方向に対して支持体が許される角度変動以下の角度をこの方向と成している方向とを包含する。この点に関して、マイクロメータ位置決めを可能にする装置は、調節振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｄｅ ｒｅｇｌａｇｅ）は小さいという点で留意されるものであり、それは、空間における三つの方向が、装置の一般運動学の場合と同等のやり方で、つまり、支持体またはフレームを基準にして画定されるようにしてなされる。また、支持体は、（全ての部品および組立てが完璧である場合に理論的に画定されるようなフレームに対する支持体の位置に対応する）公称位置においてフレームの調節手段の基準面および支承面に対して平行である調節手段の基準面および支承面を画定するように適合される。
この測定において、前記第一、第二および第三の方向は、フレームに対して、または支持体に対して、画定および固定されていて良い。好ましくは、これら三つの方向はフレームに対して画定され、そして固定されている。
また、第一、第二および第三の方向は、三つのマウントに共通の幾何学的方向を示す。
第一、第二および第三の方向は、二つずつの少なくともほぼ直交する三つの方向であり、すなわち該方向は、通常、フレームに対する光学素子の公称位置において二つずつ直交している。
しかし、そのうちの一つまたは複数の方向が、少なくとも一つのある方向がフレームに対して画定および固定されている一方で、少なくとも一つのそれ以外の方向は支持体に対して画定および固定されているような変形形態においては、この厳密な直交の条件をある一定の位置で満たさない可能性がある。
かくして、これら三つの方向および調節手段が満たすべき主要な条件は、六自由度に従った最適な作動位置での光学素子のマイクロメータ位置決めを可能にする、少なくとも一つの一定の振幅範囲（ｐｌａｇｅ ｄ’ａｍｐｌｉｔｕｄｅ）での相対的な変位（ｄｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）を可能にすることにある。
有利には、そして本発明に従うと、第三のマイクロメータ調節手段は、少なくとも三つの全く異なる精度、すなわち粗精度、中精度および微精度に従った調節を可能にするように適合されている。有利には、そして本発明に従うと、微精度は１μｍ以下であり、そして前記粗精度および中精度はそれぞれおよそ１００μｍおよび１０μｍである。
有利には、そして本発明に従うと、第三のマイクロメータ調節手段は、粗精度に従った調節を可能にするように適合された粗調節装置、および中精度および微精度に沿った調節を可能にするように適合された全く異なる（ｄｉｓｔｉｎｃｔ）微調節装置を含んでいる。
有利には、そして本発明に従うと、粗調節装置には、支持体の第三の部分とマウントの対応する部分の間の距離を測定する手段が備わっていない。これらの測定手段は、微調節装置に内蔵されるか形成されていてよく、あるいは、変形形態においては粗および微調節装置とは全く異なっていてもよく、個別に具備され得るものである。
有利には、そして本発明に従うと、粗調節装置は、
−マウントあるいは支持体と一体化している第一の部品において、拮抗する復元力を加えるように適合された二つの弾性復元機構と、
−（第一の部品がマウントと一体化している場合は）支持体あるいは（第一の部品が支持体と一体化している場合は）マウントにそれぞれ一体化した第二の部品と相補的部品との間の距離を調節するネジ／ナットシステムとを含むものであり、弾性復元機構のうちの一方は、前記相補的部品に支承されるが、もう一方の弾性復元機構はこの第二の部品に支承される。「一体化した」というのは、部品がマウントまたは支持体により担持されているかまたは形成されていることを意味する。
有利には、そして本発明に従うと、前記弾性復元機構は圧縮して機能する。
有利には、そして本発明に従うと、上記二つの弾性復元機構は、圧縮弾性合成材料のシリンダであり、ネジ／ナットシステムは、二本のシリンダが任意の調節位置において圧縮された状態となるように適合されている。
有利には、そして本発明に従うと、弾性復元機構の各々の剛性は、重力の作用下でフレームに対して支持体を所定の位置に維持することを可能にするように適合されているものの、第一および第二の調節手段および第三のマイクロメータ調節手段の微調節装置に作用することにより調節を可能にするように適合されている。
有利には、そして本発明に従うと、ネジ／ナットシステムは、前記第一の部品を横断して設けられた中ぐりを通過するロッドを含んでおり、そしてこの中ぐりの内径は、前記第一および第二の方向に沿った相対的変位と調節が可能になるよう、ロッドの外径よりも大きい。
有利には、そして本発明に従うと、静止摩擦係数の低い材料でできた座金が、第一および第二の調節手段の作用下で第一および第二の方向に沿った相対的変位を容易にするように、第一の部品の対応する支承面と弾性復元機構の各端部の間で、中ぐりの両側に介在させられている。
有利には、そして本発明に従うと、微調節装置は、粗調節装置の弾性復元機構に対抗して、前記第一および第二の部品を押し返すように適合されている。
有利には、そして本発明に従うと、微調節装置は、二つの全く異なる感度、すなわち中感度および微感度に従った、支持体の第三の部分とマウントの対応する部分を離隔する距離のマイクロメータ測定手段を含んでいる。有利には、そして本発明に従うと、中感度と微感度は前記中精度および微精度に対応しており、特にそれらの感度は、それぞれ約１０μｍおよび１μｍ以下である。
有利には、そして本発明に従うと、微調節装置は、マウントにより担持された本体および第三の方向に沿って可動なロッドを含んでおり、該ロッドの自由端部は、支持体の第三の部分の担持面に接触して（ａｕ ｃｏｎｔａｃｔ）支承されるものである。有利には、そして本発明に従うと、微調節装置は、差動マイクロメータヘッドで構成されている。有利には、そして本発明に従うと、この差動マイクロメータヘッドは、一つの担持面に支承される自由端部を有する可動ロッドを含むものであり、そしてこの担持面は、少なくとも公称位置において、このヘッドの可動ロッドの変位軸方向（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｘｉａｌｅ ｄｅ ｄｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ）に対して直角である。
有利には、そして本発明に従うと、各々のロックネジは、少なくともほぼ前記第三の方向に沿って延びている。
なお、有利には、そして本発明に従うと、リンク手段が各々のロックネジに接触する二対の球形担持座金（ｄｅｕｘ ｐａｉｒｅｓ ｄｅ ｒｏｎｄｅｌｌｅｓ ａ ｐｏｒｔｅｅｓ ｓｐｈｅｒｉｑｕｅｓ ｅｎ ｃｏｎｔａｃｔ）を含んでおり、これらの座金対は、逆方向に向けられた担持面にそれぞれ支承されるものであり、それは支持体およびマウントの相対的に異なる方向づけでのロックネジの締着を可能にするようになされる。変形形態においては、そして本発明に従うと、リンク手段は、各ロックネジに玉継手リンク（ｌｉａｉｓｏｎ ｒｏｔｕｌｅ）を含んでいる。
有利には、そして本発明に従うと装置は、各々のロックネジにおいて、支持体がロックネジの一端部のための収容用タップを含み、そしてマウントがロックネジの頭の支承担持面ならびにロックネジが通過する中ぐりを含んでいることと、中ぐりの内径がロックネジ外径よりも大きいことを特徴とするものであり、該内径は、あらかじめ行われる調節行程での測定で、支持体が第一および第二の方向に沿って調節されたフレームに対してとりうるあらゆる位置においてタップの中にロックネジを締着するのに充分な値だけの大きさである。
有利には、そして本発明に従うと、リンク手段は、ロックネジの頭とマウントの支承担持面の間に介在する、一対の接触球形担持座金と、マウントと支持体の間でロックネジの周囲に設置された一対の接触球形担持座金を有している。より詳細には、有利には、そして本発明に従うと、一対の接触球形担持座金が、支持体の方に向けられたマウントの担持面と接触することになる。有利には、そして本発明に従うと、シムは、マウントの担持面と接触することになるこの一対の接触球形担持座金と、支持体の第三の部分の担持面の間に介在している座金である。
なお、有利には、そして本発明に従うと、第一の調節手段および／または第二の調節手段は、マウントまたは支持体により担持されたマイクロメータヘッドを有しており、このマイクロメータヘッドは、それぞれ支持体またはマウントの対応する担持面と接触する自由端部をもつロッドを有する。有利には、各々の担持面は、ヘッドのロッドの変位軸方向に対して直角な公称位置に少なくともある。
好ましくは、本発明に従うと、第一、第二および第三の調節手段のマイクロメータヘッドは、マウントにより担持され、その可動ロッドは支持体の対応する担持面に支承される。
有利には、そして本発明に従うと、三つのマウントは、前記第三の方向に対して少なくともほぼ垂直な同一の平面に沿って全体的に広がっており、第一および第二の方向に沿った調節手段は、マウントに対する光学素子の心出し手段である。三つのマウントは、好ましくは、第三の方向に対して少なくともほぼ平行な軸の周囲で互いに１２０度の分布に（装置および光学システムのその他の制約条件、特に光学素子の形状を考慮に入れて）可能なかぎり近い相対的角度分布（ｒｅｐａｒｔｉｔｉｏｎ ａｎｇｕｌａｉｒｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ）に従って、配置されている。
有利には、そして本発明に従うと、調節手段は、調節位置でのロック後にフレームおよび／または支持体から取外し可能かつ切離し可能なように適合された部品を有している。特に、有利には、そして本発明に従うと、第三のマイクロメータ調節手段の粗調節装置のネジ／ナットシステムと弾性復元機構、およびマイクロメータヘッドは、調節位置でのロック後に取外し可能な形で取付けられている。
有利には、そして本発明に従うと、ロック手段は、調節を修正することなくあらゆる方向において１５ｇ〜６０ｇの間に含まれる最大加速に耐えることができるようにサイズ決定されている。
本発明は同様に、以上または以下で言及されている特徴の全てまたは一部分を組合せた形で含むことを特徴とする装置にも拡大される。
本発明は同様に、より詳細には、宇宙空間からの地球を観測する望遠鏡の非球面鏡のマイクロメータ位置決めのための、本発明に従った装置の応用にも関するものである。しかしながら本発明は、その他の光学システム（干渉計…）またはその他のスペースシステム（惑星探査用無人宇宙船、天文観測衛星、軌道ステーション…）のためのその他のあらゆる類似の光学素子（検出器、光源、レンズ…）のマイクロメータ位置決めをも可能にするものである。
本発明のその他の特徴、目的および利点は、添付図面を参考にして以下の記述を読むことで明らかになるものである。
図１は、調節コンフィギュレーションで表わされた非球面鏡のマイクロメータ位置決めのための本発明に従った装置の一つの実施形態を例示する斜視図である。
図２は、装置が飛行コンフィギュレーションで表わされている、図１と類似の図である。
図３は、調節コンフィギュレーションでの図１の装置の、一つのマウントのロックネジの平面に沿って切取った斜視断面図である。
図４は、装置が飛行コンフィギュレーションで表わされている、ロックネジの部分断面詳細図を伴う、図３と類似の図である。
図５は、調節コンフィギュレーションでの図１の装置の、一つのマウントの第三の調節手段を通過する第二の方向に沿った平面で切取った斜視断面図である。
図６は、装置が飛行コンフィギュレーションで表わされている、図５に類似した図である。
図１では、地球観測衛星に組込まれた非球面鏡望遠鏡の一部を成す非球面鏡３の支持体２のフレーム１に対するマイクロメータ位置決め装置を表わした。フレーム１は衛星の構造と一体化されている。望遠鏡の各々の鏡は本発明に従ったマイクロメータ位置決め装置によりフレーム１に連結された支持体上に取付けられているため、鏡は非常に高い精度で互いに対して位置決めされる。
図１では、マイクロメータ位置決め装置は、鏡３の主光学軸が少なくともほぼ水平である状態で、地表での調節コンフィギュレーション（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄｅ ｒｅｇｌａｇｅ）で表わされている。
本発明に従った装置は、フレーム１と一体化され、支持体２を収容するためフレーム１を横断して設けられた開口部７を中心として配置されている三つのマウント４、５、６を含む。マウント４、５、６は開口部７の周囲で互いに１２０°の分布に可能なかぎり近い相対的角度分布に従って配置されている。マウント４、５、６は、開口部７内に挿入された支持体２に対応するように、開口部７の中心に向かって半径方向に突出して延びている部分を提示するような形で、全体的にブラケットの形をしている。
支持体２は、全体的に剛性の枠の形状を有し（図３および４）、そして鏡３はそれ自体既知の仕方で、均衡な取付けを実施するのに適切な固定用足状部８を介して、この支持体２に連結されている。
各マウント４、５、６は、第一の方向に沿って並進運動をする、調節のための少なくとも一つのマイクロメータヘッド９、１０、１１、１２を含んでおり、該第一の方向は、支持体２の対応する第一の部分１３、１４、１５、１６の図示した実施形態においては垂直方向である。
各々のマイクロメータヘッド９、１０、１１、１２は、マウント４、５、６により担持されるヘッド本体１７と、ロッド１８の軸方向（すなわち垂直方向）に対して少なくともほぼ直角であり、支持体２の前記第一の部分１３、１４、１５、１６と一体化した担持面１９によって支承される作動ロッド１８とを含む。好ましくは、担持面１９は、硬度の高い特殊合金（例えばｍａｒｖａｌ鋼）でできた追加部品で形成される。
図示された実施形態においては、好ましくは本発明に従うと、装置は、右上のマウント４、右下のマウント５および中央高さに設置された左のマウント６を含む。
右上マウント４は、支持体２の対応する第一の部分１３を下向きに押し返すように適合された垂直なマイクロメータヘッド９を含む。右下マウント５は、支持体２の対応する第一の部分１４を上向きに押し返すように適合された垂直マイクロメータヘッド１０を含む。左中央マウント６は、対応する支持体２の部分１５を下向きに押し返す上部垂直マイクロメータヘッド１１と、支持体２の対応する部分１６を上向きに押し返す下部垂直マイクロメータヘッド１２とを含む。かくして、異なるヘッド９〜１２が、相対する方向に垂直方向に沿って作用するように適合されており、従って均衡な調節を可能にする。
支持体２は、二つのマイクロメータヘッド１０、１２により、垂直方向に担持されており、該マイクロメーターヘッドの作動ロッドは垂直に上方に向けられている。
各マウント４、５、６は同様に、第二の方向に沿って並進運動をする、調節のための少なくとも一つのマイクロメータヘッド２０、２１、２２を含んでおり、該第二の方向は、支持体２の対応する第二の部分２４、２５の開口部７の平面に対して平行な横断水平方向である。この第二の方向は、第一の方向に直交している。
これらのマイクロメータヘッド２０、２１、２２は、垂直のマイクロメータヘッド９、１０、１１、１２と同じ仕方で構成されており、従って、マウント４、５、６により担持される本体１７と、支持体２と一体化された対応する担持面２６に支承される自由端部をもつ可動ロッド１８とを含む。担持面２６は、ヘッド２０、２１、２２の可動ロッドの軸に対して少なくともほぼ直角に延びており、有利には硬度の高い合金でできた支持体２に追加された部品によって構成されている。
右上マウント４は、支持体２の対応する部分（図中には見えず）を左水平方向へと押し返す水平マイクロメータヘッド２０を含む。右下マウント５は、支持体２の対応する第二の部分２４を左水平方向へと押し返すマイクロメータヘッド２１を含む。左中央マウント６は、支持体２の対応する第二の部分２５を右水平方向へと押し返す水平マイクロメータヘッド２２を含む。異なるヘッド２０〜２２は同様に、反対の向きで横断水平方向に従って作用するように適合されており、かくして均衡な調節を可能にする。このようにして、異なる垂直マイクロメータヘッド９、１０、１１、１２および水平マイクロメータヘッド２０、２１、２２は、それぞれ、三つのマウント４、５、６に対し、そしてフレーム１の開口部７に対し支持体２の心出しを可能にする垂直方向に沿った並進運動による第一の調節手段９〜１２と、水平な並進運動による第二の調節手段２０〜２２を形成する。
支持体２は、各々のマウント４、５、６と対応する形で該支持体の平面に対し直角に延びる三つの延長部分２７、２８、２９を含んでおり、それは、開口部７での支持体２の心出しのための異なる垂直および水平マイクロメータヘッド９〜１２および２０〜２２と連動する支持体２の異なる部分を画定するためである。従って三つの延長部分２７、２８、２９は、支持体２を形成する枠において互いにマウント４、５、６と同じ角度分布、すなわち少なくともほぼ１２０°で配置されている。
かくして、垂直マイクロメータヘッド９、１０、１１、１２は、マウント４、５、６に対して支持体２の第一の部分１３〜１６の第一の垂直な方向に沿った並進運動による第一の調節手段９〜１２を形成する。開口部７の平面に対して平行に延びる横断水平方向のマイクロメータヘッド２０、２１、２２は、マウント４、５、６に対する支持体２の第二の部分の、第一の方向に直交する第二の方向に沿った並進運動による第二の調節手段２０〜２２を形成する。従って図示されたコンフィギュレーションにおいては、この第二の方向は、横断水平方向すなわち開口部７の平面に対して平行な水平方向に対応するものである。
本発明に従ったマイクロメータ位置決め装置はさらに、マウント４、５、６に対する支持体２の第三の部分３６、３７、３８の、第一および第二の方向に直交する第三の方向に沿った並進運動による第三のマイクロメータ調節手段３０〜３５をも有している。この第三の方向は、好ましくは開口部７の水平軸方向、すなわち第一の垂直方向および第二の横断水平方向に直交する水平方向である。この第三の方向は同様に一般的に、望遠鏡の光学視軸および／または鏡３の主軸に対応するものであり、支持体２は（心出しされたまたは軸外れの）光学システムのコンフィギュレーションに従い、この第三の方向に対して僅かに傾斜しているかまたは傾斜していない。
より詳細には、平面枠の形をした支持体２がその完璧な調節位置にある場合、延長部分２７、２８、２９は、開口部７の垂直平面に対して、つまりはマウント４、５、６によって画定される垂直平面に対して、僅かに傾斜しているかまたは傾斜していない垂直平面を画定しているという点に留意されたい。この傾斜は、特に、フレーム１を基準にしてとった第一、第二および第三の方向と、支持体２を基準にしてとった対応する垂直方向、横断水平方向および水平軸方向との間の相対的角度が、それぞれ第三の方向に沿った支持体２が許容する最大の調節行程に対応する約数十ミリラジアン（ｍｉｌｌｉｒａｄｉａｎ）の値を呈するのに、充分小さいものである。
三つのマウント４、５、６は、全体的に第三の方向に対して直角な同じ平面に沿って延びており、それぞれ第一の方向および第二の方向に沿った第一の調節手段９〜１２および第二の調節手段２０〜２２は、マウント４、５、６に対する、そして開口部に対する支持体２および鏡３の心出し手段である。三つのマウント４、５、６は好ましくは、少なくとも第三の方向にほぼ平行である軸の周囲に互いに少なくともほぼ１２０°で配置されている。好ましくは、調節の際は、第三の方向は少なくともほぼ水平であり、第一の方向は少なくともほぼ垂直である。しかしながら、調節の際の装置の方向づけは、実際は重要なものではなく、その他の方向づけも可能である。特に、変形形態では、鏡の光学軸に対応する第三の方向は、地表での組込みの際には垂直方向において同一線上にあって良い。
本発明に従った装置のロケットの推力方向に対する発射時の方向づけも、あらゆる方向において離陸の加速度（３０ｇ以上）に耐えうるよう締着／ロックされたコンフィギュレーションにより寸法決定されていることから、同じく重要なものではない。
第三のマイクロメータ調節手段３０〜３５は、各々のマウント４、５、６について、粗精度に従った調節を可能にするように適合された粗調節装置３０、３１、３２ならびに中精度および微精度に従った調節を可能にするように適合された微調節装置３３、３４、３５を含む。
図３および５は、左中央マウント６の第三の調節手段３２、３５を断面図で表わしている。以下では、これらの第三の手段３２、３５のみが詳細に記述されるが、当然のことながら、他の二つの右上４および右下５のマウントについても同じ機構および装置が具備されている。
粗調節装置３２は、一方の端部が支持体２の盲タップ４１にネジ留めされているネジ切りロッド４０を含んでいる。該ロッド４０と該タップ４１は、支持体２の水平軸方向に平行に、すなわちほぼ第三の方向に沿って延びており、これら二つの方向の間の傾斜は公称位置においてはゼロであり、そして調節の後は僅かなものである。ロッド４０はマウント６の方向に延びており、該ロッド４０は、ロッド４０の外径よりも大きい内径をもつ中ぐり４２を通って該マウントを通過している。マウント６に対応する支持体２の第三の部分３８は、ロッド４０が軸方向に通過している弾性合成材料のシリンダ４４を収容する収納部４３を含んでいる。従って、このシリンダ４４は、支持体２とマウント６の間に介在させられ、ロッド４０の周囲に延びている。例えばＴＥＦＬＯＮ製かまたはＮＵＦＬＯＮ（登録商標）でコーティングされた静止摩擦係数の低い材料でできた少なくとも一つの座金４５が、支持体２の収納部４３の底面とシリンダ４４の対応する端部の間に介在させられている。同様にして、シリンダ４４のもう一方の端部とマウント６の担持面５２の間には、静止摩擦係数の低い材料でできた少なくとも一つの座金４６が介在させられている。シリンダ４４および座金４５、４６は、ロッド４０の外径に対応する内径を有する。好ましくは、二つの座金４５、４６は、シリンダ４４の両端部に具備されている。
ロッド４０は、この中ぐり４２およびマウント６のもう一方の側で、シリンダ４４と類似の弾性合成材料のシリンダ４７を収容できるよう、中ぐり４２を越えて延長されている。ロッド４０は軸方向にシリンダ４７を通過し、そして、このロッド４０の端部はナット４８を収容する。静止摩擦係数の低い材料でできた少なくとも一つの座金５０が、ナット４８とシリンダ４７の対応する端部の間に介在している。同様に、シリンダ４７のもう一方の端部と中ぐり４２の周囲に画定されたマウント６の対応する担持面との間に、静止摩擦係数の低い材料でできた少なくとも一つの座金５１が介在させられている。好ましくは、二つの座金５０、５１がシリンダ４７の両端部に具備されている。
このようにして、異なる座金４５、４６、５０、５１は、第一および第二の調節手段の作用下において、マウント６に対する支持体２の第一および第二の方向に沿った相対的変位を容易にし、かつ可能にする。
ロッド４０の自由端部は、支持体２のタップ４１に対するこのロッド４０のネジ留めおよび緩めのための工具により、その連動が可能となるように適合されている。例えば、この自由端部４９は正方形である。
ナット４８は、二本のシリンダ４４、４７を軸方向に圧縮するためロッド４０にネジ留めされる。これら二本のシリンダ４４、４７は各々、フレーム１に対する支持体２のあらゆる調節位置において、二本とも圧縮状態となるような長さを有している。
かくして、二本の弾性シリンダ４４、４７は、マウント６すなわちそれぞれ中ぐり４２の両側に、拮抗する復元力を及ぼす弾性復元機構を構成する。ロッド４０とナット４８は、支持体２の第三の部分３８とナット４８の間の距離のネジ／ナット調節システムを構成し、シリンダ４７は、シリンダ４４が一つまたは複数の座金５１を介して支持体２のこの第三の部分を支承としているのに対し、一つまたは複数の座金５０を介してナット４８に支承されている。
軸方向（第三の方向）における各シリンダ４４、４７の剛性は、重力の作用下でフレーム１に対して支持体２を所定の位置に維持できるように、ただし第一の調節手段９〜１２および第二の調節手段２０〜２２、そして以下で記述する第三のマイクロメータ調節手段３０〜３５の微調節装置３３〜３５に作用することでの調節を可能にするように、適合される。
中ぐり４２の内径とロッド４０の外径の間の差は、第一および第一の方向に沿った相対的変位および調節を可能にするように適合されている。
見ればわかるように、この粗調節装置３２は、（座金４６を介してシリンダ４４が支承される中ぐり４２の周囲の担持面５２により形成されている）マウント６の対応する部分から支持体２の第三の部分３８を離隔する距離の測定手段を備えていない。粗調節の際の測定は、実際には、微調節装置３５によって形成されたマイクロメータ測定手段によって実施される。
ネジ切りロッド４０にナット４８を締めることにより、二本のシリンダ４４、４７を圧縮し、第三の軸方向に沿ってマウント６と支持体２を接近させる。ネジ切りロッド４０のピッチをｐとし、ナット４８とマウント６の間に介在させられたシリンダ４７の軸方向の弾性剛性係数をＫ１とし、支持体２とマウント６の間に介在させられたシリンダ４４の軸方向の剛性係数をＫ２とすると、この調節装置３２の粗精度は、ナット４８一周あたりｐ×Ｋ２／（Ｋ１＋Ｋ２）に等しく、つまりはＫ１＝Ｋ２の場合ｐ／２となる。かくして、ネジ切りロッド４０およびナット４８のピッチｐおよびＫ１／Ｋ２比を適切に選択することにより、この粗精度をＫ１およびＫ２について考えられる値の限界の範囲内で所望の値に適合させることができる。例えば、ピッチｐが０．５ｍｍ／周に等しく、Ｋ１＝Ｋ２である場合、約６２．５μｍという四分の一周についての粗精度が得られる。シリンダ４４、４７は、有利には、例えば約５０Ｎ／ｍｍの剛性をもつゴムといったようなエラストマ材料で構成される。変形形態では、シリンダ４４、４７の代わりに圧縮バネを利用することができる。
この粗調節装置３０〜３２の他の変形実施形態が可能であるという点に留意すべきである。例えば、ロッド４０とナット４８は、その頭がナット４８に置き換わり、そしてその自由端部が、調節を目的とするそのネジの締着と緩めを可能にするのに充分な長さの支持体２のタップに挿入されるネジと置換することが可能である。もう一つの変形形態においては、ロッド４０は支持体２を通過することができ、該支持体はこのとき、タップ４１の代りに直径がさらに大きい中ぐりを備えており、ネジ切りロッドはこのときマウント６のタップの中にネジ留めされ、締着ナットは、支持体２のもう一方の側すなわち鏡３の側に配置される。この場合、弾性復元シリンダは、支持体２の両側に設置され、拮抗する復元力をマウントに対してではなく支持体２に及ぼす。運動学的観点から見ると、この後者の取付けは、ナットの締着がさらに二本のシリンダを圧縮し、支持体２とマウント６を接近させるという効果をもつかぎりにおいて、前者のものと等価である。
微調節装置３５は、粗調節装置３２の弾性復元シリンダ４４、４７に対抗して支持体２およびマウント６を押し返すように適合されている。この微調節装置３５は、差動（ｄｉｆｅｒｅｎｔｉｅｌｌｅ）マイクロメータヘッド、すなわち二つの異なる精度に従った二つの調節用ノブ（ｍｏｌｅｔｔｅ）、つまりは中精度に従った調節用ツマミと微精度に従った調節用ツマミとを含む、マイクロメータヘッドで構成されている。微精度は、第三の方向に沿ってミクロン単位で調節できるように、１μｍ以下である。中精度は例えば約１０μｍである。差動マイクロメータヘッド３５は、マウント６が担持する本体５３および、支持体２の第三の部分３８の対応する担持面５５に支承され接触することになる自由端部をもつ、第三の方向に沿った可動ロッド５４を含む（図５）。ヘッド３５の調節用ツマミを回転させることにより、ロッド５４は展開し、そしてこの担持面５５を押し返し、結果、マウント６から支持体２を遠ざけ、ひいてはシリンダ４７を圧縮しながらシリンダ４４を圧縮解除することになる。
三つの差動マイクロメータヘッド３３〜３５は、三つ共同じ向きで水平軸方向に沿って支持体２を押し戻し、もう一方の向きへの復元（ｒａｐｐｅｌ）は粗調節装置３０〜３２の弾性シリンダ４４、４７により確保されている、という点に留意されたい。従って、フレーム１に対する支持体２のこの第三の方向に従った均衡調節も可能となる。
この差動マイクロメータヘッド３５は同様に、支持体２の第三の部分３８とマウント６の対応する部分を離隔する距離をマイクロメータ測定できるようにする手段をも構成しており、それは、二つの全く異なる感度に従って、つまり約１０μｍの中感度と１μｍ以下の微感度に従って行われる。差動マイクロメータヘッド３５は、第三の方向に沿ったマウント６に対する支持体２の位置のマイクロメータの調節として用いられるのと同時にマウント６と支持体２の離隔距離のマイクロメータ測定にも用いられることから、中感度および微感度は中および微精度に対応するものである。ただし、変形形態においては、律調節装置と全く異なるマイクロメータ測定手段を具備することが可能であるという点に留意されたい。
この距離を測定するためには、調節された位置から、ヘッド３５のロッド５４の周囲に標準的な厚みを有するシムを挿入し、支持体２の担持面５５およびマウント６の対応する担持面５１が標準的な厚みを有するシムと接触することになるまで、このヘッドを緩める（すなわちツマミに作用することでロッド５４を引込める）だけでよい。このシムの厚みはわかっていることから、支持体の担持面５５とマウント６の担持面５２の間の初期距離を決定することが可能である。さらに、差動マイクロメータヘッド３５には副尺が備わっていることから、この調節位置に、それも１μｍという希望の精度で復帰することは容易である。
従って、本発明に従ったマイクロメータ位置決め装置は、全て上述の装置３２に類似している三つの粗調節装置３０、３１、３２と、上述のヘッド３５と類似している三つの差動マイクロメータヘッド３３、３４、３５とを含む。かくして、第三の方向に従った第三のマイクロメータ調節手段３０〜３５は、二段式の調節手段、つまり、ネジ／ナット式の粗段階と差動マイクロメータヘッドを用いた微段階である。
三つの直交する方向に沿った本発明に従った装置の異なる調節手段９〜１２、２０〜２２、および３０〜３５は、支持体２とフレーム１との間にリンクのための均衡アセンブリを構成する。従って、一つの方向に沿って実施された支持体２の相対的変位が、直交するその他の二つの方向において、支持体２の位置の調節に影響を及ぼさないことから、調節は大幅に容易になる。
ここで、支持体２の延長部分２７、２８、２９が、対応するマイクロメータヘッド９〜１２、２０〜２２、３３〜３５の推力方向に直角に延びる平坦な担持面１９、２６、５５を画定する、という点に留意されたい。粗調節装置３０〜３２のタップ４１およびネジ切りロッド４０の軸に対して直角である、シリンダ４４、４７が支承される各マウント４、５、６の各々の担持面についても、同様のことが言える。
宇宙空間の三つの方向に沿って、そして三つのマウント４、５、６について、つまり六自由度に従い、上述の調節手段によって作動最適位置の調節がひとたび行なわれると、図２、４および６に図示されている装置のロック手段５６〜７６、７９〜８２により、フレーム１に対する位置での支持体２のロックが行われる。調節された位置へのロック手段も、以下で左中央マウント６に関してのみ記述されているが、当然のことながら、それらはその他の二つのマウント４、５についても類似している。
ロック手段は、ネジ切りされた自由端部をもつ平行な二本のネジ５６、５７を有しており、該自由端部は、支持体２の第三の部分３８において第三の軸方向に沿って設けられた盲タップ５８、５９に係合されている。各々のロックネジ５６、５７について、マウント６は、収容用収納部６０、６１と、マウント６に対する支持体２の調節された位置に関係なく盲タップ５８、５９にネジ５６、５７が係合されるよう、ネジ５６、５７の外径よりも大きい内径をもつ中ぐり６３、６４とを含んでいる。収納部６０、６１はネジ５６、５７のヘッド６５、６６を収容する。各ロックネジについて、接触球形担持面をもつ一対の座金６７、６８が、ネジのヘッド６５、６６とマウント６の収納部６０、６１の底面の間に介在させられており、それは、この収納部底面に対して、そして中ぐり６３、６４の軸に対してロックネジの軸が呈し得る傾斜の如何に関わらず、ロックネジ５６、５７がこの収納部底面、ひいてはマウント６に支承されるようになされている。
中ぐり６３、６４のもう一方の側では、接触球形担持面をもつもう一対の座金６９、７０がネジ５６、５７の周囲に設置され、マウント６の担持面７１、７２と接触している。さらに、接触球形担持面をもつこの一対の座金６９、７０と、支持体２の第三の部分３８と対応する担持面７５、７６との間に、座金７３、７４が介在させられる。従って、二本のロックネジ５６、５７は、それぞれ反対向きに方向づけされたマウント６の担持面に支承される、接触球形担持面をもつ二対の座金６７、６８および６９、７０を含むリンク手段によって、マウント６に結びつけられる。従って、第一対の座金６７、６８はネジ５６、５７のヘッドに向かって方向づけされた収納部６０、６１の底面に支承され、そして第二対の座金６９、７０は、支持体２に向かって方向づけされた担持面７１、７２に支承される。これらの担持面（収納部６０、６１の底面および担持面７１、７２）は、マウント６の中ぐり６３、６４の開通端部の周囲の第三の軸方向に対して直角な平坦面によって画定される。マウント６の担持面７１、７２は、座金対６７、６８を介したロックネジ５６、５７のヘッド６５、６６の支承担持面である。
接触球形担持面をもつ一対の座金６９、７０と支持体２の第三の部分３８の前記担持面７５、７６との間に介在する座金７３、７４は、差動マイクロメータヘッド３５により支持体２の第三の部分３８とマウント６の対応する部分の間で測定された距離に応じて（例えば研削により）調節の際に適合される厚みをもつシムの代りを果たす。かくして、この座金７３、７４は、球形担持面をもつ座金対６９、７０と共に、ロックネジ５６、５７の周囲のマウント６および支持体２の離隔距離を完全にふさぐ。
従ってロックネジ５６、５７の締着に際して、この距離は保たれる。さらに、マウント６の対応する担持面と、接触球形担持面をもつ座金対６７、６８および６９、７０の表面は、ロックネジ５６、５７の締着が、第一および第二の方向に沿った相対的変位を妨げながらマウント６に対して支持体２もロックするよう、可能なかぎり高い静止摩擦係数を呈するようなものである。
図示されている実施形態においては、各々のマウント４、５、６について、装置は少なくとも有利には二本のロックネジ５６、５７；７９、８０；８１、８２を含んでおり、互いに平行な該ロックネジは、粗調節装置３０〜３２の両側に、そしてこの粗調節装置３０〜３２に可能なかぎり近いところに配置されている。具備されるロックネジの数は、（特に離陸時の）利用状況において、これらのネジが耐えなくてはならない機械的応力に応じて適合される。粗調節装置３０〜３２、微調節装置３３〜３５そして二本のロックネジ５６、５７；７９、８０；８１、８２は、支持体２の第三の方向に沿って軸方向の延長部分２７、２８、２９と連動するように、そして、可能なかぎり互いに近づくように配置される。
接触球形担持面をもつ座金と、中ぐり６３、６４とロックネジの間の直径の差のおかげで、これらのロックネジ５６、５７；７９、８０；８１、８２を、異なるマウントの異なる調節手段の調節振幅の許容範囲を考慮したうえで、マウント４、５、６に対して支持体２がとることのできる異なる相対的位置および方向づけで、支持体２の盲タップ５８、５９に締着することが可能である。ロックネジおよび支持体２およびマウント６に対するそれらのリンク手段５８、５９、６７〜７０は、締着後にマウント６および支持体２を所定の位置にロックするように適合されており、ロックネジは少なくともほぼ第三の軸方向に沿って延びている。好ましくは、ロックネジは全て軸方向に方向づけされ、同じ方向に締着されている。
図示されていない変形形態において、各々のロックネジは、接触球形担持面をもつ二対の座金を玉継手リンクに置き換えることができる。
また、異なる調節手段は、調節された位置でのロックの後に、フレーム１および／または支持体２から取外しおよび切離しされるように適合された部品を提示している。特に、弾性シリンダ４４、４７、そのナット４８およびその座金４５、４６、５０、５１を伴うネジ切りロッド４０、すなわち第三のマイクロメータ調節手段の粗調節装置３２全体、そして垂直方向、横断水平方向および水平軸方向の異なるマイクロメータヘッド９〜１２、２０〜２２、３３〜３５は、調節された位置でのロックの後に取外し可能であり、マウント６および支持体２から切離すことができる。
差動マイクロメータヘッド３５のロッド５４を支承する支持体２の第三の部分３８の担持面５５は、ネジによって支持体２の対応する延長部分２７、２８、２９に対して取外し可能な形で取付けられている部品７７により形成される。この取外し可能な部品７７は、弾性シリンダ４４を収容するため支持体２の第三の部分３８に設けられた溝の形をした収納部４３を閉じるように配置されている。かくして、担持面５５を画定するこの部品７７が取り除かれると、収納部４３は支持体２の中心に向かって開放され、シリンダ４４を横方向に引き抜くことができる。従って、粗調節装置３２を分解するには、その正方形の端部４９に作用してネジ切りロッド４０を緩め、担持面５５を形成する部品７７を取り除き、収納部４３のこのように解放された開口部からシリンダ４４を引き抜くだけでよい。
第一および第二の方向に沿った調節マイクロメータヘッド９〜１２および２０〜２２は有利には、ネジにより各マウントに固定された個々の支持体７８によって担持されている。個々の支持体７８を分解することにより、同時に対応するマイクロメータヘッドが分解される。変形形態においては、いくつかのマイクロメータヘッドについて、例えばマウント６の横断水平方向のマイクロメータヘッド２２、そして軸方向の差動マイクロメータヘッド３３、３４、３５については、これらのマイクロメータヘッドの本体は、マウントのタップにネジ留めにより直接固定される。
全てのロックネジ５６、５７；７９、８０；８１、８２が締着され、調節手段の異なる部品が分解されると、位置決め装置は、図２、４、６に表わされている通りの飛行コンフィギュレーション（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｄｅ ｖｏｌ）となる。
図４では、垂直マイクロメータヘッド９〜１２のための接触担持面１９が表されているが、これらの担持面を離陸の前に分解することも可能である。図３および４では、明確さを期してフレーム１は表わされておらず、マウント４、５、６のみが表わされている。
同様に、（真空状態でのゴムの脱ガスを考慮すると）スペースシステムに組込むことはできないと思われるエラストマ材料製のシリンダ４４、４７は、調節された位置にある支持体２のロックの後に分解されるという点に留意されたい。
異なるマイクロメータヘッドおよびそれらが支承される担持面１９、２６および５５は、かくして懸垂される（ｓｕｓｐｅｎｄｕｅ）総質量を考慮して地表での調節の際の支持体２および鏡３の調節および支持を可能にするように適合された材料で作られている。さらに、差動マイクロメータヘッド３３、３４、３５の可動ロッドの支承担持面５５そしてこれらのヘッド自体は、弾性シリンダ４７に対抗して支持体２をマウントから離隔させることができるように選択される。これらのヘッドおよびそれに対応する担持面のアセンブリは、極めて硬質の材料で作られ、最大で１５ｋｇとなる総質量を有する支持体２および鏡３では特におよそ５０Ｎ〜１５０Ｎである大きい軸方向の応力に耐えうるように適合されている。異なるマイクロメータヘッド９〜１２、２０〜２２および３３〜３５は例えば、ＭＩＣＲＯ−ＣＯＮＴＲＯＬＥ社（Ｅｖｒｙ、ＦＲＡＮＣＥ）から市販されているようなヘッドである。
同様にして、異なるマウント４、５、６は、ロックネジ５６、５７の締着の際、そして離陸の際に、鏡３の位置の調節のあらゆる変更を回避するべく、きわめて丈夫で剛性の高い材料で形成される。
本発明に従った装置は、以下の仕方で機能する。
まず最初に、マウント４、５、６の中ぐり４２を通して支持体２に予め固定されたネジ切りロッド４０を係合することにより、そして座金４５、４６とシリンダ４４を挿入した後に、開口部７に支持体２を設置する。マウント４、５、６は、調節マイクロメータヘッド９〜１２、２０〜２２、３３〜３５を備えている。これに対し、調節の際には、ロックネジは設置されない。
この初期の心出しを容易にするため、後にロックネジのために用意されたタップ５８、５９にそれぞれ取付けられている、少なくとも二つの心出しスタッドを具備することができる。これらのスタッドは、かくしてマウント４、５、６の対応する中ぐり６３、６４において半径方向で支承されている。
その後、異なる粗調節装置３０、３１、３２のナット４８を締着する。
その後、七本の垂直方向のヘッド９〜１２と横断水平方向のヘッド２０〜２２を、そのそれぞれの担持面と接触させることにより、支持体２と鏡３の心出しを実施する。
その後、まずは粗調節装置３０〜３２のナット４８によって、次にミクロン単位の差で、最初に中精度に従い、次に微精度に従い、差動マイクロメータヘッド３３〜３５によって、ティルト（ｔｉｌｔ）およびフォーカス（ｆｏｃｕｓ）で、すなわち開口部７の軸に対する傾斜および軸方向の位置で支持体２の位置を調節する。これらの調節は、光学的測定および連続的な反復（ｉｎｔｅｒａｔｉｏｎ）によって、得られた画像の質を制御しながら実施される。最適な位置の調節が得られると、上述のように異なる差動マイクロメータヘッド３３〜３５により、第三の軸方向でのマウント４、５、６の担持面５２と支持体２の担持面５５とを隔離する軸方向の距離を測定する。次に、この距離測定に応じて決定された厚みの座金７３、７４（シム）の各々を選択し、その後、異なるロックネジ５６、５７；７９、８０；８１、８２を据えつけ、公称締着トルク（ｃｏｕｐｌｅ ｄｅ ｓｅｒｒａｇｅ ｎｏｍｉｎａｌｅ）で締着する。得られた画質の光学的制御を改めて実施する。画質が満足のいくものでない場合には、座金７３、７４（シム）に加えるべき修正を算定するために、新たにマイクロメータ測定を実施する。その後、ロックネジおよびシム座金を緩め、そして取り除き、先行の測定に従ってシム座金の厚みを修正し、ロックネジを再度取付け、そして新たな光学的制御に着手する。公称トルクでのロックネジの締着後に得られた画像が満足のいくものとみなされるまで、連続的な反復により、このように作業を進める。その後、上述の通りの調節に用いた取外し可能な部品全体を分解する。
本発明に従った装置は、フレーム１に対する支持体２の均衡調節とそれに続く均衡ロックを可能にする。かくして、フレーム１に対する鏡３の位置決めのきわめて微細なマイクロメータ調節と、離陸時に装置が受ける加速度（標準的には３０ｇ以上）と相容性のある、このようにして調節された鏡３の位置のロックが得られる。
図に表わされている装置は、宇宙空間から地球を観測するための望遠鏡の非球面鏡のマイクロメータ位置決めに適用することが可能である。しかしながら、本発明は、スペースシステムに組込まれる光学システムにおける、他のあらゆる光学素子の六自由度にしたがったマイクロメータ位置決めにも適用することができる。
なお、記述され図中に示された実施形態は数多くの変形形態の対象となり得る。特に、運動学および力学的観点から見て同等な、異なる調節およびロック手段のその他の実施形態を想定することができる。例えば、マイクロメータヘッド９〜１２、２０〜２２、および３３〜３５は、マウント４、５、６ではなく支持体２により担持され得る。同様に、粗調節装置３０〜３２は、支持体２ではなくマウント４、５、６により固定担持され得る。同様に、ロックネジ５６、５７；７９、８０；８１、８２は、マウントに直接支承させること、および／またはマウントのタップにネジ留めすることが可能であり、ロックネジが通過する中ぐりを備えた支持体２と連動するために、球形担持面をもつ座金または玉継手リンクが具備される。また、考慮される光学素子の幾何形状に従うと、三つのマウント４、５、６の相対的位置は、図示され記述されたものとは異なるものであり得る。

Claims (29)

1. スペースシステムに組込まれる光学素子（３）の支持体（２）のフレーム（１）に対するマイクロメータ位置決め装置であり、該装置は、フレーム（１）と一体化した三つのマウント（４、５、６）を含むものであり、各々のマウント（４、５、６）は：
   ・マウント（４、５、６）に対する支持体（２）の第一の部分（１３〜１５）の、第一の方向に沿った第一の並進調節手段（９〜１２）と、
   ・マウント（４、５、６）に対する支持体（２）の第二の部分（２４、２５）の、第一の方向と少なくともほぼ直交する第二の方向に沿った第二の並進調節手段（２０〜２２）と、
   ・支持体（２）の第三の部分（３６〜３８）とマウント（４、５、６）の対応する部分を離隔する距離をマイクロメータ測定する手段を含む第三の並進マイクロメータ調節手段であり、
   マウント（４、５、６）の第一、第二および第三の調節手段（９〜１２、２０〜２２、３０〜３５）は、支持体（２）および光学素子（３）をフレーム（１）に対する所定の場所で支持し、維持できるよう、そして六自由度に沿って、独立してフレーム（１）に対する支持体（２）の位置を均衡に調節することができるように適合されている、
   マウント（４、５、６）に対する支持体（２）の第三の部分（３６〜３８）の、第一および第二の方向と少なくともほぼ直交する第三の方向に沿った第三の並進（ｅｎ ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）マイクロメータ調節手段（３０〜３５）と、
   ・フレーム（１）に対する支持体の調節された位置をロックする手段であり、
   −マウント（４、５、６）に対して支持体（２）がとり得る、相対的位置および方向づけと相容性があるように適合されたリンク手段を介して、マウント（４、５、６）および支持体（２）に結びつけられ、マウントの調節手段のための調節振幅（ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｄｅ ｒｅｇｌａｇｅ）に許容された範囲を考慮に入れており、ロックネジ（５６、５７、７９〜８２）とリンク手段は、締着の後にマウント（４、５、６）と支持体（２）を互いに対する位置にロックするように適合されている、少なくとも一本のロックネジ（５６、５７、７９〜８２）と、
   −厚みが支持体（２）の第三部分（３６〜３８）とマウントの対応する部分の間で測定された距離に応じて決定され、前記リンク手段を用いてロックネジ（５６、５７、７９〜８２）の周囲の支持体（２）からマウント（４、５、６）を離隔する距離を完全に埋めるような形で設置されており、
   フレーム（１）に対する支持体（２）の位置が六自由度に従って、独立して地表において調節され、そして、スペースシステムの打上げの際および宇宙空間で、調節されたこの位置を維持することを可能にするロックネジ（５６、５７、７９〜８２）でロックされるようになっている少なくとも一つのシム（７３、７４）とを有する、ロック手段
   を備えていることを特徴とする、マイクロメータ位置決め装置。
2. 第三のマイクロメータ調節手段（３０〜３５）は、少なくとも三つの全く異なる精度、すなわち粗精度、中精度および微精度に従った調節を可能にするように適合されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 微精度は１μｍ以下であることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記粗精度および中精度はそれぞれおよそ１００μｍおよび１０μｍであることを特徴とする、請求項２または３に記載の装置。
5. 第三のマイクロメータ調節手段（３０〜３５）は、粗精度に従った調節を可能にするように適合された粗調節装置（３０〜３２）、および中精度および微精度に沿った調節を可能にするように適合された全く異なる微調節装置（３３〜３５）を含んでいることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一つに記載の装置。
6. 粗調節装置（３０〜３２）には、支持体（２）の第三の部分（３８）とマウント（４、５、６）の対応する部分の間の距離を測定する手段が備わっていないことを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 粗調節装置（３０〜３２）は、
   −マウント（４、５、６）あるいは支持体（２）と一体化している第一の部品において、拮抗する復元力を加えるように適合された二つの弾性復元機構（４４、４７）と、
   −支持体（２）あるいはマウント（４、５、６）にそれぞれ一体化した第二の部品と相補的部品（４８）との間の距離を調節するネジ／ナットシステムとを含むものであり、弾性復元機構のうちの一方（４７）は、前記相補的部品（４８）に支承されるが、もう一方の弾性復元機構（４４）はこの第二の部品に支承されることを特徴とする、請求項５または６に記載の装置。
8. 二つの弾性復元機構（４４、４７）は、圧縮弾性合成材料のシリンダであり、ネジ／ナットシステム（４０、４８）は、二本のシリンダ（４４、４７）があらゆる調節位置において圧縮された状態となるように適合されていることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 弾性復元機構（４４、４７）の各々の剛性は、重力の作用下でフレーム（１）に対して支持体（２）を所定の位置に維持することを可能にするように適合されているものの、第一および第二の調節手段および第三のマイクロメータ調節手段の微調節装置（３３〜３５）に作用することにより調節を可能にするように適合されていることを特徴とする、請求項７または８に記載の装置。
10. ネジ／ナットシステム（４０、４８）は、前記第一の部品を横断して設けられた中ぐり（４２）を通過するロッド（４０）を含んでおり、そしてこの中ぐり（４２）の内径は、前記第一および第二の方向に沿った相対的変位と調節が可能になるよう、ロッド（４０）の外径よりも大きいことを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一つに記載の装置。
11. 静止摩擦係数の低い材料でできた座金（４５、４６、５０、５１）は、第一および第二の調節手段の作用下で第一および第二の方向に沿った相対的変位を容易にするように、第一の部品の対応する支承面と弾性復元機構（４４、４７）の各端部の間で、中ぐり（４２）の両側に介在させられていることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一つに記載の装置。
12. 微調節装置（３３〜３５）は、粗調節装置（３０〜３２）の弾性復元機構（４４、４７）に対抗して、前記第一および第二の部品を押し返すように適合されていることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれか一つに記載の装置。
13. 微調節装置（３３〜３５）は、二つの全く異なる感度、すなわち中感度および微感度に従った支持体の第三の部分とマウントの対応する部分を離隔する距離のマイクロメータ測定手段を含んでいることを特徴とする、請求項５〜１２のいずれか一つに記載の装置。
14. 中感度と微感度は前記中精度および微精度に対応することを特徴とする、請求項５および１３に記載の装置。
15. 微調節装置（３３〜３５）は、マウント（４、５、６）により担持された本体（５３）および第三の方向に沿って可動なロッド（５４）を含んでおり、該ロッドの自由端部は、支持体（２）の第三の部分（３６〜３８）の担持面（５５）に支承されることによって接触するものであることを特徴とする、請求項５〜１４のいずれか一つに記載の装置。
16. 微調節装置（３３〜３５）は差動マイクロメータヘッドで構成されていることを特徴とする、請求項５〜１５のいずれか一つに記載の装置。
17. 各々のロックネジ（５６、５７、７９〜８２）が少なくともほぼ前記第三の方向に沿って延びていることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一つに記載の装置。
18. リンク手段は各々のロックネジ（５６、５７、７９〜８２）に接触する二対の（６７〜７０）球形担持座金を含んでおり、該座金対は、逆方向に向けられた担持面（６０、６１、７１、７２）に支承されるものであり、それは支持体（２）とマウント（４、５、６）の相対的に異なる方向づけでのロックネジ（５６、５７、７９〜８２）の締着を可能にするようになされることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の装置。
19. リンク手段が各ロックネジ（５６、５７、７９〜８２）に玉継手リンクを含んでいることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一つに記載の装置。
20. 各々のロックネジ（５６、５７、７９〜８２）において、支持体（２）がロックネジの一端部のための収容用タップ（５８、５９）を含み、そしてマウント（４、５、６）がロックネジの頭（６５、６６）の支承担持面（６０、６１）ならびにロックネジが通過する中ぐり（６３、６４）を含んでいることと、中ぐり（６３、６４）の内径がロックネジの外径よりも大きいことを特徴とするものであり、該内径は、支持体（２）が第一および第二の方向に沿って調節されたフレーム（１）に対してとりうるあらゆる位置においてタップ（５８、５９）の中にロックネジを締着するのに充分な値だけの大きさであることを特徴とする、請求項１〜１９のいずれか一つに記載の装置。
21. リンク手段は、ロックネジ（５６、５７、７９〜８２）の頭（６５、６６）とマウント（４、５、６）の支承担持面（６０、６１）の間に介在する、一対の接触球形担持座金（６７、６８）と、マウント（４、５、６）と支持体（２）の間でロックネジの周囲に設置された一対の接触球形担持座金（６９、７０）を有していることを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか一つに記載の装置。
22. 一対の接触球形担持座金（６９、７０）が、支持体（２）の方に向けられたマウント（４、５、６）の担持面（７１、７２）と接触することになることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
23. シム（７３、７４）は、マウントの担持面（７１、７２）と接触することになる一対の接触球形担持座金（６９、７０）と、支持体（２）の第三の部分（３６〜３８）の担持面（７５、７６）の間に介在している座金であることを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
24. 第一の調節手段（９〜１２）および第二の調節手段（２０〜２２）は、マウント（４、５、６）または支持体（２）により担持されたマイクロメータヘッドを有しており、このマイクロメータヘッドは、それぞれ支持体（２）またはマウント（４、５、６）の対応する担持面（１９、２６）と接触する自由端部をもつロッド（１８）を有することを特徴とする、請求項１〜２３のいずれか一つに記載の装置。
25. 三つのマウント（４、５、６）は、前記第三の方向に対して少なくともほぼ直角な同一の平面に沿って全体的に広がっており、第一および第二の方向に沿った調節手段は、マウント（４、５、６）に対する光学素子（３）の心出し手段であることを特徴とする、請求項項１〜２４のいずれか一つに記載の装置。
26. 調節手段（９〜１２、２０〜２２、３０〜３５）は、調節位置でのロック後にフレーム（１）および／または支持体（２）から取外し可能かつ切離し可能なように適合された部品を有していることを特徴とする、請求項１〜２５のいずれか一つに記載の装置。
27. 第三のマイクロメータ調節手段（３０〜３５）の粗調節装置（３０〜３２）のネジ／ナットシステム（４０、４８）と弾性復元機構（４４、４７）、およびマイクロメータヘッド（９〜１２、２０〜２２、３３〜３５）は、調節位置でのロック後に取外し可能な形で取付けられていることを特徴とする、請求項７、２４および２６に記載の装置。
28. ロック手段（５６〜７６、７９〜８２）は、調節を修正することなくあらゆる方向で１５ｇ〜６０ｇの間に含まれる最大加速に耐えることができるような形でサイズ決定されていることを特徴とする、請求項１〜２７のいずれか一つに記載の装置。
29. 宇宙空間から地球を観測する三枚鏡（ｔｒｏｉｓ ｍｉｒｏｉｒｓ）を有する望遠鏡の非球面鏡（３）のマイクロメータ位置決めのための、請求項１〜２８のいずれか一つに記載の装置の応用。

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