EP1012637A1 - Improved telescope - Google Patents

Improved telescope

Info

Publication number
EP1012637A1
EP1012637A1 EP97902413A EP97902413A EP1012637A1 EP 1012637 A1 EP1012637 A1 EP 1012637A1 EP 97902413 A EP97902413 A EP 97902413A EP 97902413 A EP97902413 A EP 97902413A EP 1012637 A1 EP1012637 A1 EP 1012637A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mirror
membrane
sagittal
folding aid
analyzer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP97902413A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Goulven Jean Alain Vernois
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9601132A external-priority patent/FR2744244B1/en
Priority claimed from FR9603027A external-priority patent/FR2745916B1/en
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1012637A1 publication Critical patent/EP1012637A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0825Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a flexible sheet or membrane, e.g. for varying the focus

Definitions

  • the field of the invention is that of membranous mirror telescopes.
  • the mirror stage 2 comprises a mirror membrane and a control membrane, secured by a spacer 5.
  • the foyer stage 3 comprises means 9 for examining the image.
  • the mirror control stage 4 comprises a sagittal analyzer 10.
  • the parabolic mirror (or of another shape), and the associated control membrane are brought into contact and made quasi-plane by a succession of alternating concentric deformations, and the quasi-plane obtained is wound on itself one or more times to form a cylinder.
  • the control membrane 7 has conductive and semiconductor elements constituting buses or integrated circuits, and making it possible to carry electrodes to selected potentials or to circulate currents therein.
  • the sagittal analyzer 10 consists (( Figure 2) of a perforated screen 13 perpendicular to the optical axis 14, centered on this axis at the sagittal segment 15, and movable along this axis, and which can be simulated by a stack of polarizing screens 16 with an inactive central circular area 17, and a photoelectric matrix 18 perpendicular to the optical axis and located beyond the polarizing screens with respect to the mirror.
  • Insulated conductors 19 or coils .20 are located at the level of the mirror stage, of the hearth stage, of the control stage, and on the envelope for securing the stages.
  • auxiliary folding membrane To facilitate the folding of the mirror 6 and its control membrane 7, there exists, according to the invention, a preformed auxiliary membrane 8 comprising concentric undulations on which the control membrane and the mirror will be applied and which we will call auxiliary folding; we will call the optical assembly the assembly consisting of the mirror, the control membrane and the folding aid.
  • each undulation of the generator has a minimum curvature.
  • This preformed folding aid, after unfolding, can be fixed by its periphery, with damped elastic means, at the top of the lower part of the telescope.
  • This fixing will ensure the flatness of the folding aid and the circularity of the top of this bottom element of the telescope.
  • Electrical circuits integrated into this folding aid participate in the positioning of the control membrane. Sectorization of electrical control circuits. To increase the efficiency of the electrical circuits for positioning the control membrane or the folding aid, these are sectorized.
  • the invention improves the control of the control membrane 7, the mirror membrane interactions, and the sagittal analyzer 10.
  • the control of the membrane 7 is improved by ensuring the circularity of its periphery 21 made reflective, using the sagittal analyzer 10.
  • Membrane-mirror interactions are improved by introducing electromagnetic effects and radiation pressure effects.
  • the damping of the vibrations of the membrane is improved, in the case of a significant difference in the surface masses of the membrane and of the mirror, by introducing a second membrane 22 with a surface mass close to that of the first, and whose mechanical properties are first with those of this first membrane.
  • the sagittal analyzer 10 is improved by introducing successive independent circular central screens and by adapting the diameters of the central screens to the diameters of the diffraction spots or of their rings.
  • the sagittal analyzer is also improved, (FIG. 3), by replacing the multiple superimposed screens with a single screen 23 with multiple concentric annular polarizing zones 24.
  • the direct control of the membrane is improved by alternating magnetic fields causing eddy currents in the reflective conductive deposit of the mirror.
  • FIG. 4 The performance of the telescope is improved (FIG. 4), by allowing it, thanks to a geostationary deflection mirror 25, to perceive the whole of the sky.
  • Figure 1 telescope 1.
  • Figure 2 sagittal analyzer 10.
  • Figure 3 single screen sagittal analyzer.
  • Figure 4 geostationary mirror.
  • Figure 5 illuminating beam of the sagittal analyzer.
  • Figure 6 section of the control membrane 7.
  • Figure 7 action matrix of the control membrane.
  • Figure 8 polarizing screen with multiple central rings.
  • Figures 9a and 9b circular electrodes of the single polarizing screen in two different states.
  • Figure 10 annular photoelectric matrix.
  • Figures 11 and 12 groups of pixels.
  • Figure 13 illuminating arc or segment in groups of pixels.
  • Figure 14 annular slot of the single polarizing screen.
  • Figure 15 knife screens.
  • Figure 16 central knife screens.
  • Figure 17 star analyzer.
  • Figure 18 sagittal star analyzer.
  • Figure 19 quasi-plane mirror.
  • Figures 20, 21 and 22 weakly convex mirrors.
  • Figure 23 mast end.
  • Figure 24 Herschell assembly.
  • Figures 25 and 26 convex mirrors.
  • Figure 27 sections of the mirror 6 and the folding aid 8.
  • Figure 28 principle of folding.
  • Figure 29 generator element of the folding aid 8.
  • Figure 30 generator element with minimum curvature.
  • Figure 31 overall section of the optical unit.
  • Figure 32 detail of the connecting rings on a ball joint.
  • Figure 33 bi-cylindrical winding.
  • Figure 34 mono-cylindrical winding.
  • Figure 35 meeting of the folded optical unit and the mirror stage.
  • Figure 36 magnetic control windings.
  • Figure 37 sectored windings.
  • Figure 38 sectorization of the control membrane.
  • FIG. 27 shows the generator 51 of a mirror 6 and the generator 52 with angular connection of a folding aid 8.
  • the generator 52 of the folding aid 8 consists of the succession of orthogonal projections of direct elements 51a and 51b inverted from the generator 51 of the mirror 6 cut by planes 53, equidistant and parallel to each other, perpendicular to the axis optic 14 of the mirror, and separated by a distance 54.
  • the angular connection implies unacceptable deformations of the mirror or of the control membrane at the level of this angular deformation, but it makes it possible to better understand the principle of the folding of the membrane.
  • connection elements 55 are arcs of circles of radius R, centered on the straight lines 56 projecting the generator elements 51a and 51b.
  • the radius of curvature R and the position of the centers of curvature of the arcs of the circle constituting the connecting elements 55 must be such that the sum of the lengths of the different elements of the elementary generatrix constituted by the high circular arc AB, the arc of low circle CD, and the quasi-parabolic element BC with tangential connection with the two arcs of a circle, either equal or slightly greater than the length of the corresponding element 51a or 51b of the generator 51 of the mirror.
  • the mirror On a generator element 52a or 52b of the folding aid 8 slightly longer than the corresponding generator element 51a or 51b of the mirror, the mirror may be applied with a slight tension favorable to correct positioning, without this generating large-scale radial deformation. Ripples with constant pitch.
  • the generator 51 is cut by equidistant lines parallel to the optical axis 14, generating generator elements 51a and 51b of decreasing height from the periphery towards the center. Simultaneous or successive folding of the mirror and the control membrane.
  • the folding of the control membrane is necessarily done before the folding of the mirror membrane, or simultaneously.
  • the generator 51 of FIG. 27 can represent the control membrane, the mirror membrane, or both simultaneously.
  • Principle of folding a membrane (Figure 28)
  • the membrane to be folded is placed on the folding aid 8 by a vertical displacement parallel to the optical axis 14.
  • the pressure above the membrane to be folded is greater than that existing below. , so as to cause tension in the membrane to be folded in the direction of its concavity.
  • the volume of the concavity of the mirror is filled with a liquid which ensures the overpressure.
  • the first generator element 51a is brought into contact with the corresponding generator element 52a of the folding aid 8 of which it has the shape.
  • the membrane slightly stretched by the overpressure is applied to the folding aid along the curvature of the first connection element 55. Then the membrane to be folded is gradually deformed to be applied to the reverse element generator 52, until it reaches the second connecting element 55.
  • the folding cycle is then repeated until the entire membrane to be folded is applied to the folding aid 8.
  • Folding aid with minimum curvature.
  • each elementary generator of the bending aid consists of two arcs of circles of the same radius R, connected by an inflection point BC.
  • the arcs in dashed lines show that there is always at least one such arc of a circle, between the arc too small and the arc too large.
  • the generator elements direct or inverted, can be replaced, while retaining the same developed length, or a slightly greater length, by a particular curve whose maximum curvature n 'does not cause permanent deformation of the mirror. Orders of magnitude.
  • a relative elastic elongation of 1/1000 allows, for a film 10 microns thick, a radius of curvature of 5 mm.
  • the slope of the periphery of a mirror open at F 1 is 1/4; planes at a distance of 1 mm cut generator elements 4 mm wide at this periphery, the arcs of a circle of minimum curvature having a radius of approximately 5 mm.
  • the folding aid 1 mm thick must have, with the same yield strength, a minimum winding radius of 500 mm. Maintained by depression.
  • the air is extracted between the membrane to be folded and the folding aid 8. so as to keep the membrane folded against this folding aid, and allow the cylindrical winding of the assembly without separation of the folded membrane. Maintenance by electrostatic attraction.
  • the folded membrane is secured to the folding aid by electrostatic attraction. Separation of the folded membrane and the folding aid.
  • the folding aid After unfolding of the cylindrical winding, the folding aid regains its pseudo flatness. Electrostatic separation.
  • the folding aid has centered circular conductors which can be brought individually to a selected potential.
  • the resulting force will draw the periphery of the folded membrane away from the folding aid.
  • the membrane By successively loading the various circular conductors of the folding aid 8, the membrane will gradually be moved away from it.
  • the membrane Under the effect of its electrical charges, the membrane will resume its paraboloidal shape as it is freed from the folding aid. Separation by gas insufflation.
  • the folding aid is porous or micro-perforated, it is doubled on its dorsal surface by a waterproof film.
  • the various membranes of the optical unit, mirror 6, control membrane 7 and folding aid 8 have a central opening, and are provided, at this opening, with rigid connecting rings 58, 59. 60 allowing the joining of these membranes inside the mirror stage of the telescope. Rigid operating elements. ( Figures 33 and 34)
  • a diametrical linear reinforcement 61 of the folding aid ensuring its rigidity along the diameter parallel to the axis of l cylindrical winding and dividing this folding aid into two semicircles.
  • a second rigid linear element which can be arranged crossed with respect to the first, after unwinding of the folding aid.
  • an inflatable and rigidifiable circular tube 63 At its periphery an inflatable and rigidifiable circular tube 63, and on its dorsal face symmetrically arranged inflatable radial tubes and rigid iables.
  • the two half-membranes are wound separately to give two cylinders 64 and 65 parallel to the linear rigid element.
  • cylindrical folding is carried out in two stages.
  • one of the half-membranes is wound above the linear rigid element 62 to form a cylindrical winding parallel to this rigid linear element and external to it, and secondly, the other half-membrane is wrapped around the first cylindrical winding and the rigid element linear.
  • the folding aid In order to facilitate the maintenance of the folding aid during its orbiting, it has the shape of a square.
  • a circular set of perforations facilitates cutting of the circular central part when the folding aid is unrolled; this cutting is obtained using a tool fixed on the rigid linear element secured to the connecting rings, and in front of which the folding aid rotates.
  • this optical unit is definitively secured to the mirror stage before its orbiting.
  • FIG. 35 shows the union of a bi-cylindrically wound optical unit and a bottom element 66 folded by telescopic invagination and tangential winding. Magnetic control fields.
  • Figure 36 shows the union of a bi-cylindrically wound optical unit and a bottom element 66 folded by telescopic invagination and tangential winding. Magnetic control fields.
  • the conductive surface of the mirror constitutes a screen for the magnetic fields generated by coils 20 or 67 located on the hearth stage, or the coils 68 located a short distance above said mirror.
  • Conductors 69 located at the periphery of the conductive surface of the mirror will interact with these windings 20, 67 and 68. and allow control of the shape and the position of the mirror.
  • windings 20, 67, and 68 will also interact with the conductors of the peripheral part of the membrane possibly external to the reflecting surface of the mirror.
  • a coil 20 of the enclosure of the mirror stage, or a centered circular coil 70 of the casing of the telescope, located under the mirror, will have an action on the conductors 71 linked to the control membrane 7, or the conductors 72 linked to the folding auxiliary 8. Sectorization of electrical circuits.
  • the electrical circuits are partly radiating and partly shielded.
  • Each turn of the centered circular windings of the telescope casing is cut symmetrically into several elements isolated from each other and able to be supplied individually.
  • Figure 37 shows in plan and elevation such a turn.
  • the small circles 73 symbolically represent the shields 74 eliminating the influence of the conductors supplying the elements 75 of the turns.
  • Figure 38 shows the 76 sectorized circular turns of the control membrane or the folding aid, and the shielding 77 of their radial feeds.
  • radial conductors which can be supplied individually, and whose supply is made by shielded conductors.
  • the number of radial conductors of the control membrane differs at least by one unit from that of the folding aid.
  • the mirror membrane is composed of several layers of different materials.
  • the first layer deposited on this liquid is made up of small molecules.
  • a final layer of the same composition as the first layer, will be deposited to equalize the surface, and to avoid an asymmetry inducing deformations by differential expansion. Turning over the mirror membrane.
  • the diameter of the membrane is greater than that of the mirror, and, according to the invention, the part 21 of the membrane protruding from the mirror is reflective.
  • a circular screen 26 linked to the envelope of the telescope, and of an inner diameter smaller than that of the mirror, is placed above the mirror in such a way that the peripheral reflecting ring of the membrane cannot receive photons parallel to the optical axis of the telescope, but that the light beam from the sagittal analyzer can illuminate it.
  • the light beam of the sagittal analyzer is such, according to the invention, that the mirror or the reflecting ring of the control membrane can be illuminated individually.
  • FIG. 5 This is obtained, in a particular embodiment, (FIG. 5), by a polarizing screen 27 intercepting the beam and having two individually polarizing zones.
  • the first zone 28 is a central circular zone such that when this zone is transparent, the mirror is illuminated and the reflecting ring of the control membrane is not illuminated
  • the second zone 29 is a peripheral annular zone such that when this area is transparent, the reflecting ring of the control membrane is lit, and the mirror is not lit. In this way the illumination of the peripheral ring of the control membrane located behind the mirror does not disturb the examination of the shape of the mirror by the sagittal analyzer, and vice versa. Strain gauges.
  • the face of the membrane facing the mirror has action electrodes 30 on the mirror, and the other face has action electrodes 31 allowing control of the shape and positioning of the membrane itself.
  • Electromagnetic shielding 32 exists in the membrane between the two faces so that the magnetic fields controlling the membrane do not induce eddy currents in the conductive surface of the mirror. Electric voltage of the mirror.
  • This assembly is placed in the conductive envelope of the telescope.
  • the local mass of the membrane, its local thickness, or its local physical properties are distributed in a plurality of zones where these properties are, from one zone to another, primary between them.
  • each of the zones of this first plurality also exist a second plurality of zones of the same type, and so on up to zones where there can practically be only one natural frequency.
  • the mirror has a much lower surface mass than that of the membrane, it is not possible to dampen the parasitic vibrations or movements of the membrane by a reciprocal action.
  • a second control membrane 22 with a surface mass close to that of the first, and whose mechanical properties are first with those of this first membrane.
  • This second membrane has all the features of the first, and is located at a distance such that the interactions between the mirror and the first membrane can exist between these two membranes.
  • thermometric elements and heating elements exist on the control membrane.
  • the central computer determines the temperature differences of the mirror by analyzing its shape.
  • the mirror image is formed on a photoelectric matrix sensitive to infrared. Raw properties between them.
  • each semiconductor assembly integrated into the control membrane, and called local processor 34 controls the potentials of a plurality of electrodes 35, or linear 36 or circular inductor elements 37 united in a local action matrix 38.
  • the local processors 34 of the contiguous local action matrices are interconnected so that the voltages applied to the boundary electrodes, or the currents flowing in the boundary circuits obey the same law in the two matrices, to produce identical potentials, or gradients without discontinuity.
  • Local mirror-membrane distances are determined from local accelerations of the mirror under the effect of electric fields or magnetic fields whose action depends on the distance.
  • the sagittal analyzer measures the local relative positions of the mirror at known time intervals.
  • the central unit deduces from this the local displacement speeds of the mirror and its local accelerations.
  • the central unit knowing the local potentials or the local inducing currents, deduces the local mirror-membrane distances.
  • this determination of the local mirror-membrane distances is made by the local processors. Reciprocal shaping of two membranes.
  • Two control membranes can be positioned relatively to each other by their only means of control and interaction.
  • turns 37 situated on the membrane, on the side of the mirror are supplied by a device capable of detecting the variation of their inductance and of deducing therefrom the distance, or the variations in distance, between the mirror and the membrane.
  • the local action matrices on the mirror have electrodes with electrostatic action 35, and circular electrodes 37 with magnetic action.
  • the magnetic fields created by these circular electrodes create eddy currents in the conductive surface of the mirror, either when they are established or, once they are established, when the distance between mirror and membrane varies.
  • the magnetic electrodes and the electrostatic electrodes are separated.
  • a plurality of inductive turns 37 single or multiple, controlled by the local processors, and united in local matrices, generate variable magnetic fields repelling the mirror.
  • This repulsive action is associated with attractive electrostatic forces generated by the potentials of electrostatic electrodes associated with these turns, and also controlled by the local processors.
  • ferromagnetic cores are located inside the electromagnetic action turns. Positioning by eddy currents only.
  • a coil 20 of the hearth stage or located above this hearth stage, generates a variable electromagnetic field.
  • the conducting mirror is repelled by the eddy currents generated by this field.
  • These laser diodes are particularly suitable for integration into the control membrane during its manufacture, on the side looking at the mirror.
  • the emissive surfaces can be of any shape and they can form an almost continuous emitting matrix, the surface not occupied by one emitting having to be sufficient to supply the surface elements.
  • these laser diodes are combined into action matrices controlled by local processors which establish Uniform transmit power fields, or transmit power gradients.
  • the high number of action points on the mirror allows the use of a very fine membranous mirror. Protection of the hearth by vibration of the mirror.
  • space optical systems are generally provided with means which prohibit the direct exposure of the mirror to solar radiation.
  • Hubble has a cover.
  • Such a device is difficult to implement in a telescope of the type described here.
  • the mirror is animated by centered circular waves moving radially.
  • the optical unit tilts so that possible focusing cannot occur in the environment of the hearth, and this hearth itself is closed by a reflective cover.
  • the sagittal analyzer is calibrated on a parabolic mirror, for example a rotating liquid mirror, and a model of sagittal exploration is stored in a permanent memory.
  • a centered annular slot moves close to the surface of the liquid.
  • the superimposed polarizing screens 16 of the sagittal analyzer have in their center circular rings which can be activated and deactivated individually so as to modify the diameter of the continuously transparent central zone. Diffraction spot diameters.
  • the sagittal analyzer tests successive rings of the mirror.
  • These rings have a variable diameter from the useful inside diameter to the outside diameter, and the diffraction spots therefore also have a variable diameter of one end to end of the sagittal segment.
  • the central rings of the polarizing screens have a diameter close to the diameter of the diffraction spot corresponding to the goint of the sagittal segment, or a diameter close to the diameter of the first ring or of one of the following rings accompanying this spot, so as to be able to use one of these rings as a means of control in the event that a ring of smaller diameter cannot be made correctly. Knife screens. ( Figure 15)
  • the central opening of the polarizing screens determines the fineness of the conical sheet reaching the photoelectric matrix, apart from the diffraction phenomenon.
  • the inner edge of the central screen is illuminated by the light beam from the mirror, and diffraction phenomena are superimposed on the geometric variations in illumination; they can lead to improved measurements.
  • the "knife”, or mobile screen intercepting light rays can pass exactly through the optical axis, which is not the case with the central screen which surrounds this optical axis.
  • polarizing screens 39 called knife screens, associated with annular screens, and made up of two adjoining independent zones whose rectilinear border passes through the optical axis of the sagittal analyzer, and which can be alternately or simultaneously transparent.
  • two screens of this type are associated, according to the invention, so that the borders are orthogonal.
  • an optical system divides the converging beam from the mirror into two converging beams illuminating two photoelectric arrays, and the knife screens are arranged on one of these beams.
  • the knife screens exist at the center of the annular openings (FIG. 16). Single polarizing screen with concentric annular zones. ( Figures 3 and 14)
  • a circular polarizing screen 23 centered on the optical axis 14 and perpendicular to this optical axis.
  • This screen consists of a plurality of polarizing rings 24 individually controllable and centered on the optical axis.
  • the radial displacement of the rings 24 made transparent allows the exploration of the sagittal segment by the top of the cone.
  • the polarizing rings have the practically practicable minimum width, and the width of the annular slot is determined by the transparency of several contiguous rings.
  • the screen with multiple rings is not planar but has the shape of a thin spherical meniscus with parallel faces whose radius of curvature is such that its center of curvature is in the vicinity of the middle of the sagittal segment.
  • the thin meniscus with parallel faces is a paraboloid of revolution arranged so that the light rays are perpendicular to its entry and exit surfaces.
  • the different annular screens must be supplied i ndividually.
  • the arms of the spiders supporting the control stages of the mirror and the focus determine unused areas of the mirror.
  • the annular screens are supplied from one or more spokes arranged to coincide with the arms of the spiders.
  • Annular screens are supplied from one or more spokes arranged to coincide with the arms of the spiders.
  • the electrodes 24 of the polarizing screens are necessarily separate, and this interval does not intercept the light rays.
  • the polarizing screens are doubled, either on two different supports, or on the two faces of the same support, or on two levels superimposed on the same face.
  • the electrodes of these two screens mutually cover the inter-electrode spaces of each.
  • the non-activatable spaces are incorporated into the exploration of the screen by the annular slot.
  • This annular slot moves by successive activations or deactivations of the elementary electrodes bordering each lip.
  • the minimum annular slot corresponds to the space between the electrodes, but in this case there exists between two successive minimum annular slots an opaque ring which is the overlap area of two successive screens.
  • the value of the desirable diffraction determines the width of the annular slot which will be greater than the width of an elementary screen.
  • the displacement step associated with the radial separating power of the photoelectric matrix, conditions the separating power of the sagittal analyzer at the level of the mirror.
  • An exploitable step of 1 micron roughly corresponds to a separating power of 1 mm on a mirror with 48 meters of average radius of curvature and 24 meters in diameter. Purpose of the sagittal analyzer.
  • the purpose of the sagittal analyzer is to obtain a paraboloid of revolution.
  • the sagittal analyzer must center on the optical axis the diffraction spot of a ring of the mirror, and put it in its place on the sagittal segment.
  • Matrices with orthogonal rows of square or rectangular pixels are not particularly suitable for the study of centered annular figures.
  • the photoelectric matrix 18 is, according to the invention, annular.
  • the pixels arranged in concentric rings are, according to the invention, triangular 40 and parallelepipedic 41.
  • the pixels are grouped in consecutive sequences of two head-to-tail triangles and of a parallelepiped. ( Figures 11 and 12)
  • the dimensions are such that two consecutive rings have either the same number of sequences or differ by an integer number of sequences.
  • the advantage of such an arrangement is that it detects the movement of a thin illuminating ring, or the edge of an illumination, included in the same ring of pixels, by measuring the differential illuminations of two head-to-tail triangles, the rectangular pixels giving the average value of the illumination.
  • the radial separating power of a single ring of pixels is necessarily better than the height of a pixel.
  • a photoelectric matrix 42 identical to that of this analyzer, is placed on a branch of the illuminating beam. Entering a star.
  • the matrix When the mirror is perfect, and the star on the optical axis, the matrix is uniformly illuminated; if it is not perfect, the high radial separating power of the matrix makes it possible to go back without any artifice to its real form.
  • the parabolic mirror gives an imperfect diffraction spot, whose imperfections are detected by the annular matrix.
  • the quality of the image will be improved on a ring centered on the optical axis, and the surface of this improved ring may be much larger than the circular image area acceptable accepting originally the optical axis.
  • the star is captured in a sagittal analyzer.
  • the telescope has an image transporter, this can be a membranous mirror, and the information collected on the secondary image is associated with that given by the sagittal analyzers of the two mirrors. Improvement of interf erential curvature analyzers.
  • the photoelectric matrix is simultaneously illuminated by a beam coming directly from the light source, and by a beam coming from the same source and reflected by the mirror.
  • This system is improved, according to the invention, by using the annular slit screen of the invention, which selects the interfering conical sheet. Correction of radial aberrations.
  • An annular matrix with triangular pixels is particularly suitable for the electronic correction of such aberrations.
  • the computer processing ring by ring, and pixel by pixel can simply take into account these aberrations to eliminate the effects, from rings to rings.
  • each optical system is accompanied by a read-only memory in which is stored a model of the aberrations which it is desired to correct.
  • This model is obtained by forming the image of suitable targets on an annular matrix, or by the only calculation.
  • a plurality of non-contiguous rings simultaneously transparent in the annular screen makes it possible, according to the invention, to decompose an annular photoelectric matrix into several annular zones which will be read simultaneously, and to entrust the analysis of these zones to different electronic units. .
  • the photoelectric matrix is broken down into several independent angular sectors.
  • the exploration of this matrix by the conical sheet can be done at the same time as the reading of successive rings of pixels, which optimizes the amount of information to be processed. .
  • the sagittal segment is simultaneously moved on this axis.
  • a screen pierced with an annular centered hole is then arranged, according to the invention, so that the sagittal segment moves in the central opening of the screen.
  • the screen is polarizing
  • the central opening consists of a plurality of independent polarizing rings, so as to adapt the diameter of the central opening to that of the diffraction spot.
  • knife rings in the vicinity of the screen, or only in the central part of the screen.
  • the central unit has, according to the invention, maps of the local mirror-membrane distances, local accelerations, local speeds, and local slopes. Local measurement points. Orders of magnitude.
  • the number of local measurement points necessary for checking the mirror depends on the elastic modulus of this mirror.
  • this modulus of elasticity determines the maximum deformations that can be produced locally on the mirror by the action of the elementary electrodes of the local control matrices or by parasitic vibrations.
  • the local distances are between a few tenths of a millimeter and a few centimeters.
  • the optimum is a local distance less than a centimeter, allowing elementary electrodes in limited numbers, and satisfactory accelerations.
  • control membrane is integrated into a thin meniscus whose shape is ensured by jacks of the prior art.
  • the roundness of the earth prohibits a telescope located in one hemisphere from seeing all objects visible from the other hemisphere.
  • a reflecting mirror 25 in geostationary orbit returning to the telescope the light rays coming from invisible objects directly from the telescope. Self-winding of the folding aid.
  • the shape at rest of the folding aid is that corresponding to a double cylindrical winding.
  • the inflatable tubes arranged, according to the invention, on the concave face of the windings, allow the unwinding of the auxiliary and its rewinding. After the deployment of the mirror and the control membrane, the folding aid rewinds so as to minimize the occultation of the mirror.
  • the folding aid can be separated from the optical unit.
  • Flat membranous mirror In another particular embodiment of the invention, the folding aid can be separated from the optical unit.
  • this beam meets a plane mirror perpendicular to its direction, it is returned on itself and converges towards the source located at the hearth, and which gave birth to it.
  • the plane mirror is perfect, the image will be reduced to a diffraction spot and its rings.
  • the quasi-plane mirror is concave for the incident beam, the reflected beam will be convergent and the image will form at a certain distance from the focal point, towards the parabolic mirror, and if it is convex, the beam will be divergent and the image on the other side of the fireplace.
  • a sagittal analyzer located at the focal point of the parabolic mirror makes it possible, according to the invention, to go back to the shape of the quasi-plane mirror, and ensure its flatness, or give it a controlled curvature by bringing the mirror locally or moving it away from the control membrane. .
  • Quasi-plane optical unit ( Figure 19)
  • the quasi-plane optical unit is made up, like the optical unit of the parabolic mirror, of a membranous mirror, of a control membrane and of an eliminable folding aid.
  • the mirror and the control membrane having zero or very weak arrows, the undulations of the folding aid will be few.
  • control membrane is pierced, according to the invention, with a plurality of holes.
  • Convex mirror with low curvature ( Figures 20 to 23)
  • FIGS. 20 and 21 show a cylinder or a cone of connection 43 having at one of its ends the optical unit without the folding aid, and at the other the sagittal analyzer 10.
  • the optical unit, mirror 6 and control membrane 7, is joined at the base of the cone, or at one end of the cylinder, by a spider 12.
  • the beam of the sagittal analyzer is inside the cone or the cylinder.
  • FIG. 22 shows a conical mast 43 situated inside the bundle of the sagittal analyzer and having at one end the mirror 6 and the control membrane 7, and at its other end the sagittal analyzer 10.
  • the mast is limited (FIG. 23) by a hyperbolic mirror 44 which sends the sagittal analyzer 10 towards it.
  • a skirt 45 protects the transparent window 46 which allows the passage of the beam of the sagittal analyzer 10.
  • an additional mirror returns the sagittal analyzer beyond the hyperbolic mirror, through a central window of this mirror.
  • control membrane is pierced with a plurality of holes to allow the passage of light rays from the sagittal analyzer.
  • the undulations of the folding aid will be much longer than in the case of a mirror with a large aperture, the radii of curvature are greater, and the rigidity of the mirror may be much greater.
  • French application 94/11458 describes an optical device making it possible to maintain such a shape.
  • Centered circular rings are drawn on the mirror, and an optical system controls the flatness of these rings.
  • the folding aid 8 In the application to the control of the convex mirror, the folding aid 8 is moved away, and the control membrane 7, if it is kept, is perforated.
  • the photoelectric matrix is replaced by a plurality of linear matrices arranged symmetrically and radially around the optical axis.
  • the image of the centered circular rings is formed on a mask 50, the opaque parts of which correspond to the white rings.
  • the surface of the mask to improve the contrast of the device, follows the surface of the image.
  • Photoelectric cells are located behind the mask.
  • the white bands When the mirror has returned to its original shape, the white bands have their images on the opaque rings of the mask, and the photoelectric cells receive very little light.
  • the value of the illumination is proportional to the deformation.
  • the sensitivity to deformation depends on the quality of the design of the rings, their contrast, the quality of the mask, and the quality of the optics forming the image.
  • the prior art knows devices of this type capable of detecting movements or deformations of the order of a micron.
  • the mask is obtained from an image of the back of the mirror given by the objective which will be used for the control, so as to integrate the defects of this objective.
  • the white rings are covered, according to the invention, with glass microbeads preferably returning the light in the direction of the light source.
  • the light source illuminating the rings is a real or virtual point source located on the optical axis, or a real annular source, or a plurality of sources, surrounding the objective.
  • the mirror, the image stage, and the securing elements have all the means of control and action of a control membrane, of the focal stage and of the telescope envelope.
  • Lighting of a terrestrial area from the satellite secondary mirror Lighting of a terrestrial area from the satellite secondary mirror.
  • a narrow illuminating beam coming from a terrestrial source and striking the satellite secondary mirror will be reflected in various ways depending on the shape of this secondary mirror.
  • this beam will be reflected without deformation and will illuminate an area with a diameter greater than that of the mirror, but of the same order of magnitude.
  • the mirror is concave for this illuminating beam, with a radius of curvature of the order of magnitude of the distance from the source to the mirror, if the source can be considered as a point, or double if it can be considered as a parallel beam, this mirror gives this source an image on the earth's surface reduced to a diffraction spot accompanied by rings.
  • the mirror is convex for the illuminating beam, this beam is open and illuminates a more or less large area, always with excellent efficiency.
  • Optical unit with flexible central opening.
  • the optical unit when the control membrane and the mirror are folded on the folding aid, is reduced to a flexible flat disc with central opening, if there are no central connecting rings, or if these central rings are flexible.
  • such a disc is folded into conical elements, with a minimum radius of curvature such that the materials constituting the mirror, the control membrane and the folding aid, always remain within the elastic limit.
  • the folding aid and its integral membranes are folded into a "pleated skirt". Editing by Herschell. ( Figure 24) In Herschell's montage, the image is considerably degraded.
  • membranous mirrors as the main, and elliptical secondary mirror 47, controlled by sagittal analyzers 10, and by one or more star analyzers, makes it possible, according to the invention, to obtain improved images.
  • the mirror and the control membrane are portions of a paraboloid of revolution, whether or not including the axis of revolution, or paraboloids of revolution.
  • Herschell assembly allows the use of a diaphragm at the level of the main mirror. Acoustic control.
  • devices making the air vibrate are arranged, according to the invention, inside the protective sheath, or outside, to suppress, by phase opposition, sound waves likely to reach the mirror. Mass loads of the membrane and the mirror.
  • the mold consists of a deformable meniscus shaped by jacks, or other means of the prior art, and the shape of which is controlled by a sagittal analyzer or means of prior art.

Abstract

A telescope comprising a membrane mirror (6) and a control membrane (7) of which the edges are free while the central areas are joined together. The telescope further comprises an auxiliary folding membrane (8) and a curvature analyser (10) providing sagittal scanning and having a single screen (23)

Description

TÉLESCOPE PERFECTIONNÉ DOMAINE DE L'INVENTION.IMPROVED TELESCOPE AREA OF THE INVENTION.
Le domaine de 1 ' invention est celui des télescopes à miroir membraneux . ART ANTÉRIEURThe field of the invention is that of membranous mirror telescopes. PRIOR ART
Les demandes françaises 94/11458, 95/07947, et 96/01132 décrivent, (figure 1), un télescope 1 constitué d'un étage miroir 2, d'un étage foyer 3 et d'un étage de contrôle du miroir 4.French applications 94/11458, 95/07947, and 96/01132 describe, (Figure 1), a telescope 1 consisting of a mirror stage 2, a focus stage 3 and a mirror control stage 4.
L'étage miroir 2 comporte une membrane miroir et une membrane de contrôle, solidarisées par une entretoise 5.The mirror stage 2 comprises a mirror membrane and a control membrane, secured by a spacer 5.
L ' étage foyer 3 comporte des moyens 9 d ' examen de 1 ' image .The foyer stage 3 comprises means 9 for examining the image.
L'étage 4 de contrôle du miroir comporte un analyseur sagittal 10.The mirror control stage 4 comprises a sagittal analyzer 10.
Ces trois étages sont solidarisés par une enveloppe 11 ou un châssis parallélépipédique et des araignées 12, ou par un châssis intérieur pyramidal.These three stages are joined by an envelope 11 or a parallelepipedic frame and spiders 12, or by an inner pyramid frame.
Pour leur pliage, le miroir parabolique (ou d'une autre forme), et la membrane de contrôle associée sont mis en contact et rendus quasi-plan par une succession de déformations concentriques alternées, et le quasi plan obtenu est enroulé sur lui-même une ou plusieurs fois pour former un cylindre.For their folding, the parabolic mirror (or of another shape), and the associated control membrane are brought into contact and made quasi-plane by a succession of alternating concentric deformations, and the quasi-plane obtained is wound on itself one or more times to form a cylinder.
La membrane de contrôle 7 possède des éléments conducteurs et semiconducteurs constituant des bus ou des circuits intégrés, et permettant de porter des électrodes à des potentiels choisis ou d'y faire circuler des courants.The control membrane 7 has conductive and semiconductor elements constituting buses or integrated circuits, and making it possible to carry electrodes to selected potentials or to circulate currents therein.
La mise en forme précise du miroir et son positionnement sont assurés par des champs électromagnétiques.The precise shaping of the mirror and its positioning are ensured by electromagnetic fields.
L'analyseur sagittal 10 est constitué, (figure 2), d'un écran perforé 13 perpendiculaire à l'axe optique 14, centré sur cet axe au niveau du segment sagittal 15, et mobile le long de cet axe, et qui peut être simulé par un empilage d'écrans polarisants 16 à zone circulaire centrale inactive 17, et d'une matrice photoélectrique 18 perpendiculaire à l'axe optique et située au-delà des écrans polarisants par rapport au miroir.The sagittal analyzer 10 consists ((Figure 2) of a perforated screen 13 perpendicular to the optical axis 14, centered on this axis at the sagittal segment 15, and movable along this axis, and which can be simulated by a stack of polarizing screens 16 with an inactive central circular area 17, and a photoelectric matrix 18 perpendicular to the optical axis and located beyond the polarizing screens with respect to the mirror.
Des conducteurs isolés 19 ou des bobines .20 sont situés au niveau de l'étage miroir, de l'étage foyer, de l'étage de contrôle, et sur l'enveloppe de solidarisation des étages. RESUME DE L'INVENTIONInsulated conductors 19 or coils .20 are located at the level of the mirror stage, of the hearth stage, of the control stage, and on the envelope for securing the stages. SUMMARY OF THE INVENTION
Inconvénients. L'inconvénient du pliage du miroir et de la membrane de contrôle tel que décrit est la difficulté de maintenir sans artifice la quasi planéité du pliage et son enroulement sur lui-même, au cours de la satellisation.Disadvantages. The disadvantage of folding the mirror and the control membrane as described is the difficulty of maintaining without artifice the almost flatness of the folding and its winding on itself, during orbiting.
L'inconvénient d'électrodes circulaires est une mauvaise optimisation des possibilités de manoeuvre de la membrane. Membrane auxiliaire de pliage. Pour faciliter le pliage du miroir 6 et de sa membrane de contrôle 7, il existe, selon l'invention, une membrane auxiliaire préformée 8 comportant des ondulations concentriques sur lesquelles viendront s'appliquer la membrane de contrôle et le miroir et que nous appellerons auxiliaire de pliage; nous appellerons bloc optique l'ensemble constitué par le miroir, la membrane de contrôle et l'auxiliaire de pliage.The drawback of circular electrodes is poor optimization of the possibilities for maneuvering the membrane. Auxiliary folding membrane. To facilitate the folding of the mirror 6 and its control membrane 7, there exists, according to the invention, a preformed auxiliary membrane 8 comprising concentric undulations on which the control membrane and the mirror will be applied and which we will call auxiliary folding; we will call the optical assembly the assembly consisting of the mirror, the control membrane and the folding aid.
Ces ondulations sont constituées d'une succession concentrique d'éléments circulaires dont la longueur développée de la génératrice est égale à la longueur développée de la génératrice 51 du miroir 6 , et le diamètre extérieur égal au diamètre du miroir .These undulations consist of a concentric succession of circular elements whose developed length of the generator is equal to the developed length of the generator 51 of the mirror 6, and the outside diameter equal to the diameter of the mirror.
Dans une réalisation préférée , chaque ondulation de la génératrice est à courbure minimale.In a preferred embodiment, each undulation of the generator has a minimum curvature.
Cet auxiliaire de pliage préformé , après dépliage, pourra être fixée par sa périphérie , avec des moyens élastiques amortis, au haut de la partie basse du télescope.This preformed folding aid, after unfolding, can be fixed by its periphery, with damped elastic means, at the top of the lower part of the telescope.
Cette fixation assurera la propre planéité de l ' auxiliaire de pliage et la circularité du haut de cet élément bas du télescope.This fixing will ensure the flatness of the folding aid and the circularity of the top of this bottom element of the telescope.
Des circuits électriques intégrés à cet auxiliaire de pliage participent au positionnement de la membrane de contrôle. Sectorialisation des circuits électriques de contrôle . Pour accroître l ' efficacité des circuits électriques de positionnement de la membrane de contrôle ou de l ' auxiliaire de pliage, ceux-ci sont sectorialisés .Electrical circuits integrated into this folding aid participate in the positioning of the control membrane. Sectorization of electrical control circuits. To increase the efficiency of the electrical circuits for positioning the control membrane or the folding aid, these are sectorized.
Pour améliorer le contrôle du miroir 6 , l ' invention améliore le contrôle de la membrane de contrôle 7 , les interactions membrane miroir , et l ' analyseur sagittal 10.To improve the control of the mirror 6, the invention improves the control of the control membrane 7, the mirror membrane interactions, and the sagittal analyzer 10.
Le contrôle de la membrane 7 est amélioré en assurant la circularité de sa périphérie 21 rendue réfléchissante , à l ' aide de l ' analyseur sagittal 10.The control of the membrane 7 is improved by ensuring the circularity of its periphery 21 made reflective, using the sagittal analyzer 10.
Les interactions membrane-miroir sont améliorées en introduisant des effets électromagnétiques et des effets de pression de radiation .Membrane-mirror interactions are improved by introducing electromagnetic effects and radiation pressure effects.
L ' amortissement des vibrations de la membrane est amélioré, dans le cas d ' une différence importante des masses surfaciques de la membrane et du miroir, en introduisant une seconde membrane 22 de masse surfacique voisine de celle de la première , et dont les propriétés mécaniques sont premières avec celles de cette première membrane.The damping of the vibrations of the membrane is improved, in the case of a significant difference in the surface masses of the membrane and of the mirror, by introducing a second membrane 22 with a surface mass close to that of the first, and whose mechanical properties are first with those of this first membrane.
L ' analyseur sagittal 10 est amélioré en introduisant des écrans centraux circulaires successifs indépendants et en adaptant les diamètres des écrans centraux aux diamètres des taches de diffraction ou de leurs anneaux .The sagittal analyzer 10 is improved by introducing successive independent circular central screens and by adapting the diameters of the central screens to the diameters of the diffraction spots or of their rings.
L ' analyseur sagittal est également amélioré , (figure 3) , en remplaçant les écrans superposés multiples par un écran unique 23 à zones polarisantes annulaires concentriques multiples 24.The sagittal analyzer is also improved, (FIG. 3), by replacing the multiple superimposed screens with a single screen 23 with multiple concentric annular polarizing zones 24.
Le contrôle direct de la membrane est amélioré par des champs magnétiques alternatifs entraînant des courants de Foucault dans le dépôt réfléchissant conducteur du miroir.The direct control of the membrane is improved by alternating magnetic fields causing eddy currents in the reflective conductive deposit of the mirror.
Les performances du télescope sont améliorées, (figure 4) , en lui permettant , grâce à un miroir de renvoi géostationnaire 25 , de percevoir la totalité de la voûte céleste. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Figure 1 : télescope 1. Figure 2 : analyseur sagittal 10. Figure 3 : analyseur sagittal à écran unique. Figure 4 : miroir géostationnaire.The performance of the telescope is improved (FIG. 4), by allowing it, thanks to a geostationary deflection mirror 25, to perceive the whole of the sky. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1: telescope 1. Figure 2: sagittal analyzer 10. Figure 3: single screen sagittal analyzer. Figure 4: geostationary mirror.
Figure 5 : faisceau éclairant de l ' analyseur sagittal . Figure 6: coupe de la membrane de contrôle 7. Figure 7: matrice d 'action de la membrane de contrôle. Figure 8: écran polarisant à anneaux centraux multiples. Figures 9a et 9b : électrodes circulaires de l ' écran polarisant unique en deux états différents. Figure 10: matrice photoélectrique annulaire. Figures 11 et 12: groupes de pixels.Figure 5: illuminating beam of the sagittal analyzer. Figure 6: section of the control membrane 7. Figure 7: action matrix of the control membrane. Figure 8: polarizing screen with multiple central rings. Figures 9a and 9b: circular electrodes of the single polarizing screen in two different states. Figure 10: annular photoelectric matrix. Figures 11 and 12: groups of pixels.
Figure 13: arc ou segment éclairants dans des groupes de pixels.Figure 13: illuminating arc or segment in groups of pixels.
Figure 14: fente annulaire de l'écran polarisant unique.Figure 14: annular slot of the single polarizing screen.
Figure 15: écrans couteaux.Figure 15: knife screens.
Figure 16: écrans couteaux centraux.Figure 16: central knife screens.
Figure 17: analyseur d'étoile.Figure 17: star analyzer.
Figure 18: analyseur sagittal d'étoile.Figure 18: sagittal star analyzer.
Figure 19: miroir quasi plan.Figure 19: quasi-plane mirror.
Figures 20, 21 et 22: miroirs faiblement convexes.Figures 20, 21 and 22: weakly convex mirrors.
Figure 23: extrémité de mât.Figure 23: mast end.
Figure 24: montage de Herschell.Figure 24: Herschell assembly.
Figures 25 et 26: miroirs convexes.Figures 25 and 26: convex mirrors.
Figure 27: coupes du miroir 6 et de l'auxiliaire de pliage 8.Figure 27: sections of the mirror 6 and the folding aid 8.
Figure 28: principe du pliage.Figure 28: principle of folding.
Figure 29: élément de génératrice de l'auxiliaire de pliage 8.Figure 29: generator element of the folding aid 8.
Figure 30: élément de génératrice à courbure minimale.Figure 30: generator element with minimum curvature.
Figure 31: coupe d'ensemble du bloc optique.Figure 31: overall section of the optical unit.
Figure 32: détail des anneaux de liaison sur une rotule.Figure 32: detail of the connecting rings on a ball joint.
Figure 33: enroulement bi-cylindrique.Figure 33: bi-cylindrical winding.
Figure 34: enroulement mono-cylindrique.Figure 34: mono-cylindrical winding.
Figure 35: réunion du bloc optique plié et de l'étage miroir.Figure 35: meeting of the folded optical unit and the mirror stage.
Figure 36: bobinages de contrôle magnétique.Figure 36: magnetic control windings.
Figure 37: bobinages sectorisés.Figure 37: sectored windings.
Figure 38: sectorisation de la membrane de contrôle.Figure 38: sectorization of the control membrane.
DESCRIPTION DETAILLEEDETAILED DESCRIPTION
Forme de principe de la génératrice de l'auxiliaire de pliage.Basic form of the generator of the folding aid.
La figure 27 montre la génératrice 51 d'un miroir 6 et la génératrice 52 à raccordement angulaire d'un auxiliaire de pliage 8.FIG. 27 shows the generator 51 of a mirror 6 and the generator 52 with angular connection of a folding aid 8.
La génératrice 52 de 1 ' auxiliaire de pliage 8 est constituée de la succession des projections orthogonales d'éléments 51a directs et 51b inversés de la génératrice 51 du miroir 6 découpé par des plans 53, équidistants et parallèles entre eux, perpendiculaires à l'axe optique 14 du miroir, et séparés par une distance 54.The generator 52 of the folding aid 8 consists of the succession of orthogonal projections of direct elements 51a and 51b inverted from the generator 51 of the mirror 6 cut by planes 53, equidistant and parallel to each other, perpendicular to the axis optic 14 of the mirror, and separated by a distance 54.
En pratique, le raccordement angulaire implique des déformations inacceptables du miroir ou de la membrane de contrôle au niveau de cette déformation angulaire, mais il permet de mieux comprendre le principe du pliage de la membrane.In practice, the angular connection implies unacceptable deformations of the mirror or of the control membrane at the level of this angular deformation, but it makes it possible to better understand the principle of the folding of the membrane.
Suivant l'invention, figure 29, les éléments de raccordement 55 sont des arcs de cercles de rayon R, centrés sur les droites 56 projetant les éléments de génératrices 51a et 51b.According to the invention, in FIG. 29, the connection elements 55 are arcs of circles of radius R, centered on the straight lines 56 projecting the generator elements 51a and 51b.
Le rayon de courbure R et la position des centres de courbure des arcs de cercle constituant les éléments de raccordement 55 doivent être tels que la somme des longueurs des différents éléments de la génératrice élémentaire constitué par l'arc de cercle haut AB, l'arc de cercle bas CD, et l'élément quasi parabolique BC à raccordement tangentiel avec les deux arcs de cercle, soit égale ou légèrement supérieur à la longueur de l'élément 51a ou 51b correspondant de la génératrice 51 du miroir.The radius of curvature R and the position of the centers of curvature of the arcs of the circle constituting the connecting elements 55 must be such that the sum of the lengths of the different elements of the elementary generatrix constituted by the high circular arc AB, the arc of low circle CD, and the quasi-parabolic element BC with tangential connection with the two arcs of a circle, either equal or slightly greater than the length of the corresponding element 51a or 51b of the generator 51 of the mirror.
Sur un élément 52a ou 52b de génératrice de l'auxiliaire de pliage 8 légèrement plus long que l'élément de génératrice 51a ou 51b correspondant du miroir, le miroir pourra être appliqué avec une légère tension favorable à un positionnement correct, sans que cela engendre une déformation radiale à grande échelle. Ondulations à pas constant. Dans une autre réalisation de l'invention, la génératrice 51 est découpée par des droites équidistantes parallèles à l'axe optique 14 , engendrant des éléments de génératrice 51a et 51b de hauteur décroissante de la périphérie vers le centre. Pliages simultanés ou successifs du miroir et de la membrane de contrôle.On a generator element 52a or 52b of the folding aid 8 slightly longer than the corresponding generator element 51a or 51b of the mirror, the mirror may be applied with a slight tension favorable to correct positioning, without this generating large-scale radial deformation. Ripples with constant pitch. In another embodiment of the invention, the generator 51 is cut by equidistant lines parallel to the optical axis 14, generating generator elements 51a and 51b of decreasing height from the periphery towards the center. Simultaneous or successive folding of the mirror and the control membrane.
Le pliage de la membrane de contrôle se fait nécessairement avant le pliage de la membrane miroir, ou simultanément.The folding of the control membrane is necessarily done before the folding of the mirror membrane, or simultaneously.
La génératrice 51 de la figure 27 peut représenter la membrane de contrôle, la membrane miroir, ou les deux simultanément. Principe du pliage d'une membrane. (Figure 28) La membrane à plier est posée sur l'auxiliaire de pliage 8 par un déplacement vertical parallèle à l'axe optique 14. Suivant l'invention, la pression au dessus de la membrane à plier est supérieure à celle existant au dessous, de manière à provoquer une tension de la membrane à plier dans le sens de sa concavité.The generator 51 of FIG. 27 can represent the control membrane, the mirror membrane, or both simultaneously. Principle of folding a membrane. (Figure 28) The membrane to be folded is placed on the folding aid 8 by a vertical displacement parallel to the optical axis 14. According to the invention, the pressure above the membrane to be folded is greater than that existing below. , so as to cause tension in the membrane to be folded in the direction of its concavity.
Ceci est obtenu, dans une première réalisation suivant l'invention, en fermant par un couvercle étanche le volume constituée par la concavité de la membrane à plier, et en créant une surpression à l'intérieur de cette enceinte, la périphérie de la membrane à plier et du couvercle étant maintenue par un anneau rigide pouvant se déplacer verticalement.This is obtained, in a first embodiment according to the invention, by closing with a tight cover the volume formed by the concavity of the membrane to be folded, and by creating an overpressure inside this enclosure, the periphery of the membrane to fold and the lid being held by a rigid ring that can move vertically.
Dans une seconde réalisation selon l'invention, le volume de la concavité du miroir est rempli d'un liquide qui assure la surpression.In a second embodiment according to the invention, the volume of the concavity of the mirror is filled with a liquid which ensures the overpressure.
Dans un premier temps, le premier élément de génératrice 51a est mis en contact avec I ' élément de génératrice 52a correspondant de l'auxiliaire de pliage 8 dont il possède la forme.Firstly, the first generator element 51a is brought into contact with the corresponding generator element 52a of the folding aid 8 of which it has the shape.
Ceci se fait sans déformation de la membrane à plier.This is done without deformation of the membrane to be folded.
Le mouvement de rapprochement se poursuivant, la membrane légèrement tendue par la surpression s'applique sur l'auxiliaire de pliage suivant la courbure du premier élément de raccordement 55. Puis la membrane à plier se déforme progressivement pour s'appliquer sur l'élément inverse de génératrice 52, jusqu'à ce qu'il atteigne le second élément de raccordement 55.As the closing movement continues, the membrane slightly stretched by the overpressure is applied to the folding aid along the curvature of the first connection element 55. Then the membrane to be folded is gradually deformed to be applied to the reverse element generator 52, until it reaches the second connecting element 55.
Au cours de la descente de la membrane à plier, en dehors d'une zone circulaire de pliage 57 qui se déroule sur l'élément de génératrice inversé 52, le reste libre de la membrane à plier conserve pratiquement sa génératrice originelle et 1 ' élément de génératrice 51a suivant est pratiquement parallèle à l'élément correspondant 52a de l'auxiliaire de pliage 8 sur lequel il vient s'appliquer.During the descent of the membrane to be folded, outside a circular folding zone 57 which takes place on the inverted generator element 52, the free remainder of the membrane to be folded practically retains its original generator and the element generator 51a following is substantially parallel to the corresponding element 52a of the folding aid 8 on which it is applied.
Le cycle de pliage se reproduit ensuite jusqu ' à ce que toute la membrane à plier soit appliquée sur l'auxiliaire de pliage 8. Auxiliaire de pliage à courbure minimale.The folding cycle is then repeated until the entire membrane to be folded is applied to the folding aid 8. Folding aid with minimum curvature.
Pour minimiser les contraintes de pliage, chaque génératrice élémentaire de l'auxiliaire de pliage est constituée de deux arcs de cercles de même rayon R, raccordés par un point d'inflexion BC.To minimize the bending stresses, each elementary generator of the bending aid consists of two arcs of circles of the same radius R, connected by an inflection point BC.
Ces arcs de cercles sont les extensions des éléments de raccordement 55 de la figure 29, qui se raccordent l'un à l'autre en éliminant la partie quasi linéaire.These arcs of circles are the extensions of the connection elements 55 of FIG. 29, which connect to each other by eliminating the almost linear part.
On voit, figure 30 à échelle verticale très aggrandie, un élément originel de génératrice inversée 52b, et en trait plein deux arcs de cercles de même rayon R constituant la génératrice optimale à courbure minimale dont la longueur est le même que celle de la génératrice inversée 52b.We see, Figure 30 on a very enlarged vertical scale, an original element of inverted generator 52b, and in solid line two arcs of circles of the same radius R constituting the optimal generator with minimum curvature whose length is the same as that of the reverse generator 52b.
Les arcs en traits hachés montrent qu'il existe toujours au moins un tel arc de cercle, entre l'arc trop petit et l'arc trop grand.The arcs in dashed lines show that there is always at least one such arc of a circle, between the arc too small and the arc too large.
Ces arcs de cercle sont centrés sur les droites 56 de projections des extrémités de l'élément de génératrice 51b du miroir; ils peuvent donc se raccorder aux arcs des génératrices adjacentes, centrés sur ces mêmes droites de projection, mais de rayons différents. Facilité de fabrication.These arcs of a circle are centered on the straight lines 56 of projections of the ends of the generator element 51b of the mirror; they can therefore be connected to the arcs of the adjacent generatrices, centered on these same projection lines, but of different radii. Ease of manufacture.
Pour des raisons de facilité de fabrication de l'auxiliaire de pliage, les éléments de génératrice, directs ou inversés, peuvent être remplacés, tout en conservant la même longueur développée, ou une longueur légèrement supérieure, par une courbe particulière dont la courbure maximale n'entraîne pas de déformation permanente du miroir. Ordres de grandeur.For reasons of ease of manufacture of the folding aid, the generator elements, direct or inverted, can be replaced, while retaining the same developed length, or a slightly greater length, by a particular curve whose maximum curvature n 'does not cause permanent deformation of the mirror. Orders of magnitude.
Un allongement élastique relatif de 1/1000 autorise, pour un film de 10 microns d'épaisseur, un rayon de courbure de 5 mm.A relative elastic elongation of 1/1000 allows, for a film 10 microns thick, a radius of curvature of 5 mm.
La pente de la périphérie d'un miroir ouvert à F 1 est 1/4; des plans distants de 1 mm découpent à cette périphérie des éléments de génératrice de 4 mm de largeur, dont les arcs de cercle de courbure minimale ont environ 5 mm de rayon.The slope of the periphery of a mirror open at F 1 is 1/4; planes at a distance of 1 mm cut generator elements 4 mm wide at this periphery, the arcs of a circle of minimum curvature having a radius of approximately 5 mm.
L'auxiliaire de pliage de 1 mm d'épaisseur devra avoir, avec cette même limite d'élasticité, un rayon minimal d'enroulement de 500 mm. Maintien par dépression.The folding aid 1 mm thick must have, with the same yield strength, a minimum winding radius of 500 mm. Maintained by depression.
Suivant l'invention, l'air est extrait entre la membrane à plier et l'auxiliaire de pliage 8. de manière à maintenir la membrane pliée contre cet auxiliaire de pliage, et permettre l'enroulement cylindrique de l'ensemble sans séparation de la membrane pliée. Maintien par attraction électrostatique.According to the invention, the air is extracted between the membrane to be folded and the folding aid 8. so as to keep the membrane folded against this folding aid, and allow the cylindrical winding of the assembly without separation of the folded membrane. Maintenance by electrostatic attraction.
Dans une autre réalisation de l'invention, la membrane pliée est solidarisée à l'auxiliaire de pliage par attraction électrostatique. Séparation de la membrane pliée et de l'auxiliaire de pliage.In another embodiment of the invention, the folded membrane is secured to the folding aid by electrostatic attraction. Separation of the folded membrane and the folding aid.
Après déroulement de l'enroulement cylindrique, l'auxiliaire de pliage retrouve sa pseudo planéité. Séparation électrostatique.After unfolding of the cylindrical winding, the folding aid regains its pseudo flatness. Electrostatic separation.
L'auxiliaire de pliage possède, suivant l'invention, des conducteurs circulaires centrés que l'on peut porter individuellement à un potentiel choisi.According to the invention, the folding aid has centered circular conductors which can be brought individually to a selected potential.
En mettant la membrane pliée à un certain potentiel, et en mettant au même potentiel le premier conducteur circulaire périphérique de l'auxiliaire de pliage, la force résultante écartera de l'auxiliaire de pliage la périphérie de la membrane pliée .By setting the folded membrane to a certain potential, and setting the first peripheral circular conductor of the folding aid to the same potential, the resulting force will draw the periphery of the folded membrane away from the folding aid.
En chargeant successivement les différents conducteurs circulaires de l'auxiliaire de pliage 8, on en écartera progressivement la membrane.By successively loading the various circular conductors of the folding aid 8, the membrane will gradually be moved away from it.
Sous l'effet de ses charges électriques la membrane reprendra sa forme paraboloïdale au fur et à mesure qu'elle sera libérée de l'auxiliaire de pliage. Séparation par insuflation de gaz. Dans une réalisation particulière l'auxiliaire de pliage est poreux ou micro perforé, il est doublé sur sa surface dorsale par un film étanche.Under the effect of its electrical charges, the membrane will resume its paraboloidal shape as it is freed from the folding aid. Separation by gas insufflation. In a particular embodiment, the folding aid is porous or micro-perforated, it is doubled on its dorsal surface by a waterproof film.
En introduisant un gaz entre le film et l'auxiliaire de pliage, on fait apparaître une couche de gaz entre cet auxiliaire de pliage et la membrane, provoquant leur séparation. Séparation par accélération.By introducing a gas between the film and the folding aid, a layer of gas appears between this folding aid and the membrane, causing their separation. Separation by acceleration.
En accélérant l'auxiliaire de pliage perpendiculairement à sa surface, on aide la membrane à reprendre sa forme initiale sous l'effet des charges électriques. Anneaux de liaison. (Figures 31 et 32)By accelerating the folding aid perpendicular to its surface, the membrane is helped to return to its original shape under the effect of electrical charges. Linking rings. (Figures 31 and 32)
Les différentes membranes du bloc optique, miroir 6, membrane de contrôle 7 et auxiliaire de pliage 8, possèdent une ouverture centrale, et sont munis, au niveau de cette ouverture, d'anneaux rigides de liaison 58, 59. 60 permettant la solidarisation de ces membranes à l'enceinte de l'étage miroir du télescope. Eléments rigides de manoeuvre. (Figures 33 et 34)The various membranes of the optical unit, mirror 6, control membrane 7 and folding aid 8, have a central opening, and are provided, at this opening, with rigid connecting rings 58, 59. 60 allowing the joining of these membranes inside the mirror stage of the telescope. Rigid operating elements. (Figures 33 and 34)
Pour permettre la manoeuvre de l'auxiliaire de pliage et des membranes qui y sont solidarisées, il existe, suivant l'invention, un renforcement linéaire diamétral 61 de l'auxiliaire de pliage assurant sa rigidité suivant le diamètre parallèle à l'axe de l'enroulement cylindrique et divisant cet auxiliaire de pliage en deux demi-cercles.To allow the operation of the folding aid and the membranes which are joined thereto, there is, according to the invention, a diametrical linear reinforcement 61 of the folding aid ensuring its rigidity along the diameter parallel to the axis of l cylindrical winding and dividing this folding aid into two semicircles.
Dans une autre réalisation, il existe, suivant l'invention, un élément rigide linéaire diamétral 62 solidaire en son milieu de l'anneau rigide central de l'auxiliaire de pliage, légèrement plus long que le diamètre de cet auxiliaire, et autour duquel celui-ci est enroulé.In another embodiment, according to the invention, there is a linear diametral rigid element 62 integral in its middle with the central rigid ring of the folding auxiliary, slightly longer than the diameter of this auxiliary, and around which that - it is rolled up.
Dans une autre réalisation, il existe un second élément linéaire rigide qui peut être disposé croisé par rapport au premier, après déroulement de l'auxiliaire de pliage.In another embodiment, there is a second rigid linear element which can be arranged crossed with respect to the first, after unwinding of the folding aid.
Dans une autre réalisation, il existe, pour faciliter l'enroulement et le déroulement de l'auxiliaire de pliage, des renforts dorsaux linéaires multiples parallèles au diamètre renforcé. Rigidité et planéité de l'auxiliaire de pliage. (Figure 31)In another embodiment, there are, to facilitate the winding and unwinding of the folding aid, multiple linear dorsal reinforcements parallel to the reinforced diameter. Rigidity and flatness of the folding aid. (Figure 31)
Pour redonner à l'auxiliaire de pliage 8 sa pseudo-planéité et assurer sa rigidité, il existe, selon l'invention, à sa périphérie un tube circulaire 63 gonflable et rigidif iable, et sur sa face dorsale des tubes radiaux disposés symétriquement, gonflables et rigidif iables.To restore the folding aid 8 to its pseudo-flatness and ensure its rigidity, there is, according to the invention, at its periphery an inflatable and rigidifiable circular tube 63, and on its dorsal face symmetrically arranged inflatable radial tubes and rigid iables.
Dans une autre réalisation, il existe des tubes gonflables et rigidif iables perpendiculaires au renforcement diamétral, et qui permettent par leur gonflement de dérouler l'auxiliaire de pliage Enroulements cylindriques. (Figures 34 et 35)In another embodiment, there are inflatable and rigidifiable tubes perpendicular to the diametrical reinforcement, and which allow their swelling to unwind the folding aid Cylindrical windings. (Figures 34 and 35)
Dans une première réalisation, les deux demi -membranes sont enroulées séparément pour donner deux cylindres 64 et 65 parallèles à l'élément rigide linéaire.In a first embodiment, the two half-membranes are wound separately to give two cylinders 64 and 65 parallel to the linear rigid element.
Dans une seconde réalisation, le pliage cylindrique est effectué en deux temps.In a second embodiment, the cylindrical folding is carried out in two stages.
Dans un premier temps, une des demi-membranes est enroulée au dessus de l'élément rigide linéaire 62 pour former un enroulement cylindrique parallèle à cet élément rigide linéaire et extérieur à lui, et dans un second temps, l'autre demi-membrane est enroulée autour du premier enroulement cylindrique et de l'élément rigide linéaire.Firstly, one of the half-membranes is wound above the linear rigid element 62 to form a cylindrical winding parallel to this rigid linear element and external to it, and secondly, the other half-membrane is wrapped around the first cylindrical winding and the rigid element linear.
Anisotropie de l'auxiliaire de pliage.Anisotropy of the folding aid.
Dans le but de donner une solidité maximale à l'auxiliaire de pliage dans le sens des contraintes de satellisation, et une flexibilité optimale dans le sens de l'enroulement cylindrique, il existe, suivant l'invention, une disposition anisotrope des fibres du matériau composite le constituant. Auxiliaire de pliage carré.In order to give maximum strength to the folding aid in the direction of the orbiting constraints, and optimal flexibility in the direction of the cylindrical winding, there is, according to the invention, an anisotropic arrangement of the fibers of the material. composite component. Square folding aid.
Dans le but de faciliter le maintien de l'auxiliaire de pliage au cours de sa satellisation, il a la forme d'un carré.In order to facilitate the maintenance of the folding aid during its orbiting, it has the shape of a square.
De cette manière l'auxiliaire de pliage peut être simplement suspendu, ce qui élimine d'éventuels problèmes de flambage.In this way the folding aid can be simply suspended, which eliminates possible buckling problems.
Un ensemble circulaire de perforations facilite le découpage de la partie centrale circulaire lorsque l'auxiliaire de pliage est déroulé; ce découpage est obtenu à l'aide d'un outil fixé sur l'élément rigide linéaire solidaire des anneaux de liaison, et devant lequel tourne l'auxiliaire de pliage.A circular set of perforations facilitates cutting of the circular central part when the folding aid is unrolled; this cutting is obtained using a tool fixed on the rigid linear element secured to the connecting rings, and in front of which the folding aid rotates.
Solidarisation originelle de l'élément bas du télescope et de l'auxiliaire de pliage.Original attachment of the bottom element of the telescope and the folding aid.
Dans le but de ne pas avoir à réunir dans l'espace le bloc optique et l'étage miroir, ce bloc optique est solidarisé définitivement à l'étage miroir avant sa satellisation.With the aim of not having to reunite in space the optical unit and the mirror stage, this optical unit is definitively secured to the mirror stage before its orbiting.
La figure 35 montre la réunion d'un bloc optique enroulé bi-cylindriquement et d'un élément bas 66 plié par invagination télescopique et enroulement tangentiel. Champs magnétiques de contrôle. Figure 36.FIG. 35 shows the union of a bi-cylindrically wound optical unit and a bottom element 66 folded by telescopic invagination and tangential winding. Magnetic control fields. Figure 36.
La surface conductrice du miroir constitue un écran pour les champs magnétiques engendrés par des bobinages 20 ou 67 situés à l'étage foyer, ou les bobinages 68 situés à peu de distance au dessus du dit miroir.The conductive surface of the mirror constitutes a screen for the magnetic fields generated by coils 20 or 67 located on the hearth stage, or the coils 68 located a short distance above said mirror.
Des conducteurs 69 localisés à la périphérie de la surface conductrice du miroir interagiront avec ces bobinages 20. 67 et 68. et permettront un contrôle de la forme et de la position du miroir.Conductors 69 located at the periphery of the conductive surface of the mirror will interact with these windings 20, 67 and 68. and allow control of the shape and the position of the mirror.
Ces bobinages 20, 67, et 68 interagiront également avec les conducteurs de la partie périphérique de la membrane éventuellement extérieure à la surface réfléchissante du miroirThese windings 20, 67, and 68 will also interact with the conductors of the peripheral part of the membrane possibly external to the reflecting surface of the mirror.
Un bobinage 20 de l'enceinte de l'étage miroir, ou un bobinage circulaire centré 70 de l'enveloppe du télescope, situés sous le miroir, auront une action sur les conducteurs 71 liés à la membrane de contrôle 7, ou les conducteurs 72 liés à l'auxiliaire de pliage 8. Sectorialisation des circuits électriques. Figure 37.A coil 20 of the enclosure of the mirror stage, or a centered circular coil 70 of the casing of the telescope, located under the mirror, will have an action on the conductors 71 linked to the control membrane 7, or the conductors 72 linked to the folding auxiliary 8. Sectorization of electrical circuits. Figure 37.
Dans le but de localiser les champs magnétiques contrôlant la forme et la position de la membrane de contrôle, les circuits électriques sont en partie rayonnants et en partie blindés.In order to locate the magnetic fields controlling the shape and position of the control membrane, the electrical circuits are partly radiating and partly shielded.
Chaque spire des bobinages circulaires centrés de l'enveloppe du télescope est découpée symétriquement en plusieurs éléments isolés les uns des autres et pouvant être alimentés individuellement.Each turn of the centered circular windings of the telescope casing is cut symmetrically into several elements isolated from each other and able to be supplied individually.
La figure 37 montre en plan et en élévation une telle spire. Les petits cercles 73 représentent symboliquement les blindages 74 éliminant l'influence des conducteurs alimentant les éléments 75 des spires.Figure 37 shows in plan and elevation such a turn. The small circles 73 symbolically represent the shields 74 eliminating the influence of the conductors supplying the elements 75 of the turns.
La figure 38 montre les spires circulaires 76 sectorialisées de la membrane de contrôle ou de l'auxiliaire de pliage, et le blindage 77 de leurs alimentations radiales.Figure 38 shows the 76 sectorized circular turns of the control membrane or the folding aid, and the shielding 77 of their radial feeds.
Il existe, selon l'invention, des conducteurs radiaux pouvant être alimentés individuellement, et dont l'alimentation est faite par des conducteurs blindés.According to the invention, there are radial conductors which can be supplied individually, and whose supply is made by shielded conductors.
Dans une réalisation particulière de l'invention, le nombre des conducteurs radiaux de la membrane de contrôle diffère au moins d'une unité de celui de l'auxiliaire de pliage.In a particular embodiment of the invention, the number of radial conductors of the control membrane differs at least by one unit from that of the folding aid.
Ceci permet d'engendrer un couple de rotation entre la membrane et l'auxiliaire, quelque soit leur position relative.This makes it possible to generate a torque between the membrane and the auxiliary, whatever their relative position.
Dans une réalisation particulière de l'invention, il y a des conducteurs radiaux sur la face dorsale du miroir, permettant d ' engendrer un couple de rotation entre ce miroir et la membrane de contrôle ou l'auxiliaire de pliage. Couche d'empreinte.In a particular embodiment of the invention, there are radial conductors on the dorsal face of the mirror, making it possible to generate a torque between this mirror and the control membrane or the folding aid. Imprint layer.
Suivant l'invention, la membrane miroir est composée de plusieurs couches de matériaux différents.According to the invention, the mirror membrane is composed of several layers of different materials.
Dans le but de prendre la meilleure empreinte possible du liquide en rotation, la première couche déposée sur ce liquide est constituée de molécules de petite taille.In order to take the best possible imprint of the rotating liquid, the first layer deposited on this liquid is made up of small molecules.
Une fois cette couche solidifiée, une couche composite comportant des fibres longues est déposée.Once this layer has solidified, a composite layer comprising long fibers is deposited.
Une couche finale, de même composition que la première couche, sera déposée pour égaliser la surface, et pour éviter une dissymétrie induisant des déformations par dilatation différentielle. Retournement de la membrane miroir.A final layer, of the same composition as the first layer, will be deposited to equalize the surface, and to avoid an asymmetry inducing deformations by differential expansion. Turning over the mirror membrane.
Dans le but de disposer de la meilleure surface comme surface réfléchissante, la membrane miroir est retournée, la surface convexe devenant la surface concave. Contrôle périphérique de la membrane de contrôle. (Figure 1)In order to have the best surface as a reflecting surface, the mirror membrane is inverted, the convex surface becoming the concave surface. Peripheral control of the control membrane. (Figure 1)
Dans le but de permettre le contrôle de la périphérie de la membrane de contrôle par l'analyseur sagittal et assurer sa circularité, le diamètre de la membrane est supérieur à celui du miroir, et, suivant l'invention, la partie 21 de la membrane débordant le miroir est réfléchissante.In order to allow the control of the periphery of the control membrane by the sagittal analyzer and to ensure its circularity, the diameter of the membrane is greater than that of the mirror, and, according to the invention, the part 21 of the membrane protruding from the mirror is reflective.
Un écran circulaire 26 lié à l'enveloppe du télescope, et d'un diamètre intérieur inférieur à celui du miroir, est placé au dessus du miroir de telle manière que l'anneau périphérique réfléchissant de la membrane ne puisse recevoir des photons parallèles à l'axe optique du télescope, mais que le faisceau lumineux de l'analyseur sagittal puisse l'illuminer.A circular screen 26 linked to the envelope of the telescope, and of an inner diameter smaller than that of the mirror, is placed above the mirror in such a way that the peripheral reflecting ring of the membrane cannot receive photons parallel to the optical axis of the telescope, but that the light beam from the sagittal analyzer can illuminate it.
Le faisceau lumineux de l'analyseur sagittal est tel, suivant l'invention, que le miroir ou l'anneau réfléchissant de la membrane de contrôle peuvent être éclairés individuellement.The light beam of the sagittal analyzer is such, according to the invention, that the mirror or the reflecting ring of the control membrane can be illuminated individually.
Ceci est obtenu, dans une réalisation particulière, (figure 5), par un écran polarisant 27 interceptant le faisceau et possédant deux zones polarisant individuellement.This is obtained, in a particular embodiment, (FIG. 5), by a polarizing screen 27 intercepting the beam and having two individually polarizing zones.
La première zone 28 est une zone circulaire centrale telle que lorsque cette zone est transparente, le miroir est éclairé et l'anneau réfléchissant de la membrane de contrôle n'est pas éclairé, et la seconde zone 29 est une zone annulaire périphérique telle que lorsque cette zone est transparente, l'anneau réfléchissant de la membrane de contrôle est éclairé, et le miroir n'est pas éclairé. De cette manière l'éclairage de l'anneau périphérique de la membrane de contrôle situé en retrait du miroir ne perturbe pas l'examen de la forme du miroir par l'analyseur sagittal, et vice versa. Jauges de contrainte.The first zone 28 is a central circular zone such that when this zone is transparent, the mirror is illuminated and the reflecting ring of the control membrane is not illuminated, and the second zone 29 is a peripheral annular zone such that when this area is transparent, the reflecting ring of the control membrane is lit, and the mirror is not lit. In this way the illumination of the peripheral ring of the control membrane located behind the mirror does not disturb the examination of the shape of the mirror by the sagittal analyzer, and vice versa. Strain gauges.
Dans le but de contrôler grossièrement la restitution de la forme d'origine de la membrane de contrôle, il existe sur cette membrane des jauges de contrainte. Membrane à surface réfléchissante.In order to roughly control the restitution of the original shape of the control membrane, there are strain gauges on this membrane. Membrane with reflective surface.
Dans une réalisation particulière de l'invention, il n'y a pas de miroir indépendant; la surface supérieure de la membrane unique est réfléchissante. Blindage. (Figure 6)In a particular embodiment of the invention, there is no independent mirror; the upper surface of the single membrane is reflective. Shielding. (Figure 6)
La face de la membrane tournée vers le miroir possède des électrodes d'action 30 sur le miroir, et l'autre face possède des électrodes d'action 31 permettant le contrôle de la forme et du positionnement de la membrane elle-même.The face of the membrane facing the mirror has action electrodes 30 on the mirror, and the other face has action electrodes 31 allowing control of the shape and positioning of the membrane itself.
Un blindage électromagnétique 32 existe dans la membrane entre les deux faces de manière à ce que les champs magnétiques de contrôle de la membrane d ' induisent pas de courants de Foucault dans la surface conductrice du miroir. Tension électrique du miroir.Electromagnetic shielding 32 exists in the membrane between the two faces so that the magnetic fields controlling the membrane do not induce eddy currents in the conductive surface of the mirror. Electric voltage of the mirror.
Dans le but de tendre le miroir, il est porté à un certain potentiel .In order to stretch the mirror, it is brought to a certain potential.
Cet ensemble est placé dans l'enveloppe conductrice du télescope .This assembly is placed in the conductive envelope of the telescope.
Il y a un effet d'image entre le miroir chargé et l'enveloppe, et une attraction réciproque modifiant la forme du miroir.There is an image effect between the charged mirror and the envelope, and a reciprocal attraction modifying the shape of the mirror.
En disposant des électrodes 33 au niveau du foyer et sur l'enveloppe du télescope, on peut créer une équipotentielle parabolique à la surface du miroir qui, dans ces conditions ne sera pas déformé. Vibrations forcées de la membrane et du miroir.By having electrodes 33 at the focal point and on the casing of the telescope, it is possible to create a parabolic equipotential on the surface of the mirror which, under these conditions will not be deformed. Forced vibrations of the membrane and the mirror.
Dans le but de faire disparaître d'éventuelles vibrations non radiales de la membrane ou du miroir, ceux-ci sont assujettis à des vibrations forcées radiales provoquées, par les anneaux de liaison ou par des électrodes d'action de la membrane.In order to remove any non-radial vibrations from the membrane or the mirror, these are subject to forced radial vibrations caused by the connecting rings or by the membrane's action electrodes.
De cette manière les défauts locaux au paraboloïde parfait seront de révolution et plus aisés à intégrer dans un programme de correction.In this way the local faults in the perfect paraboloid will be revolutionary and easier to integrate into a correction program.
D'autre part, ces ondulations radiales se comportent comme des plis rigidificateurs accélérant l'obtention de la circularité. Membrane à répartition fractale de propriétés physiques.On the other hand, these radial undulations behave like stiffening folds accelerating the obtaining of circularity. Membrane with fractal distribution of physical properties.
Dans le but d'interdire l'établissement d'ondes parasites intéressant l'ensemble de la membrane et d'amortir les ondes naissant localement, la masse locale de la membrane, son épaisseur locale, ou ses propriétés physiques locales sont réparties en une pluralité de zones où ces propriétés sont, d'une zone à l'autre, premières entre elles.In order to prohibit the establishment of parasitic waves affecting the whole of the membrane and to damp the waves originating locally, the local mass of the membrane, its local thickness, or its local physical properties are distributed in a plurality of zones where these properties are, from one zone to another, primary between them.
Dans chacune des zones de cette première pluralité existent également une seconde pluralité de zones du même type, et ainsi de suite jusqu'à des zones où il ne peut exister pratiquement qu'une seule fréquence propre.In each of the zones of this first plurality also exist a second plurality of zones of the same type, and so on up to zones where there can practically be only one natural frequency.
De cette manière les zones ayant des fréquences propres voisines, à partir d'un certain ordre, ne sont pas contiguës, et 7/28469 10 PC17FR97/00189In this way the zones having neighboring natural frequencies, from a certain order, are not contiguous, and 7/28469 10 PC17FR97 / 00189
cela diminue la possibilité de couplage entre plusieurs zones. Double membrane de contrôle. (Figure 1)this reduces the possibility of coupling between several zones. Double control membrane. (Figure 1)
Dans le cas où le miroir a une masse surfacique beaucoup plus faible que celle de la membrane , il n ' est pas possible d 'amortir les vibrations ou mouvements parasites de la membrane par une action réciproque .In the case where the mirror has a much lower surface mass than that of the membrane, it is not possible to dampen the parasitic vibrations or movements of the membrane by a reciprocal action.
II existe , selon l ' invention , une seconde membrane de contrôle 22 , de masse surfacique voisine de celle de la première, et dont les propriétés mécaniques sont premières avec celles de cette première membrane.According to the invention, there exists a second control membrane 22, with a surface mass close to that of the first, and whose mechanical properties are first with those of this first membrane.
Cette seconde membrane possède toutes les particularités de la première , et est située à une distance telle que les interactions existant entre le miroir et la première membrane puissent exister entre ces deux membranes.This second membrane has all the features of the first, and is located at a distance such that the interactions between the mirror and the first membrane can exist between these two membranes.
Ces deux membranes ont des fréquences propres différentes et premières entre elles .These two membranes have different and prime natural frequencies between them.
Le contrôle de leur distance mutuelle permet de maintenir cette distance constante et donc d ' amortir et d ' interdire toutes vibrations des deux membranes, ces vibrations ne pouvant être en phase du fait des propriétés mécaniques premières entre elles. Contrôle thermique du miroir.The control of their mutual distance makes it possible to maintain this constant distance and therefore to dampen and prohibit all vibrations of the two membranes, these vibrations being unable to be in phase because of the raw mechanical properties between them. Thermal control of the mirror.
Des inégalités de température entre différents points du miroir peuvent entraîner des déformations de ce miroir.Unequal temperatures between different points on the mirror can lead to deformations of this mirror.
Dans le but d ' uniformiser la température du miroir, des éléments thermomètriques et des éléments chauffants existent sur la membrane de contrôle.In order to standardize the temperature of the mirror, thermometric elements and heating elements exist on the control membrane.
Dans une réalisation particulière de l ' invention , l ' ordinateur central détermine les écarts de température du miroir en analysant sa forme.In a particular embodiment of the invention, the central computer determines the temperature differences of the mirror by analyzing its shape.
Dans une autre réalisation , l ' image du miroir est formée sur une matrice photo-électrique sensible à l ' infra-rouge. Propriétés premières entre elles.In another embodiment, the mirror image is formed on a photoelectric matrix sensitive to infrared. Raw properties between them.
Dans le but de minimiser les réactions dynamiques entre le miroir et la membrane , leurs caractéristiques mécaniques sont premières entre elles . Tolérance aux météorites.In order to minimize the dynamic reactions between the mirror and the membrane, their mechanical characteristics are primary to each other. Tolerance to meteorites.
Dans le but de diminuer la sensibilité du télescope aux météorites , divers éléments sont redondants , bus , processeurs locaux , jauges de contrainte, circuits électromagnétiques , sans que cette énumération soit limitative. Matrices locales d ' action à électrodes multiples. (Figure 7)In order to reduce the sensitivity of the telescope to meteorites, various elements are redundant, bus, local processors, strain gauges, electromagnetic circuits, without this list being limiting. Local action matrices with multiple electrodes. (Figure 7)
Dans le but de diminuer le travail de l ' unité centrale , de réduire les liaisons électroniques et d ' augmenter la vitesse globale de traitement, chaque ensemble semiconducteur intégré à la membrane de contrôle, et appelé processeur local 34 , commande les potentiels d ' une pluralité d ' électrodes 35 , ou d ' éléments linéaires 36 ou circulaires inducteurs 37 réunis en une matrice locale d ' action 38.In order to reduce the work of the central unit, to reduce the electronic connections and to increase the global speed of treatment, each semiconductor assembly integrated into the control membrane, and called local processor 34, controls the potentials of a plurality of electrodes 35, or linear 36 or circular inductor elements 37 united in a local action matrix 38.
Les processeurs locaux 34 des matrices locales d ' action contiguës sont interconnectés de manière à ce que les tensions appliquées aux électrodes frontières , ou les courants circulant dans les circuits frontières obéissent à la même loi dans les deux matrices , pour produire des potentiels identiques , ou des gradients sans discontinuité . Distances locales miroir-membrane. Selon l'invention, les distances locales miroir-membrane sont déterminées à partir des accélérations locales du miroir sous l'effet de champs électriques ou de champs magnétiques dont l'action dépend de la distance.The local processors 34 of the contiguous local action matrices are interconnected so that the voltages applied to the boundary electrodes, or the currents flowing in the boundary circuits obey the same law in the two matrices, to produce identical potentials, or gradients without discontinuity. Local mirror-membrane distances. According to the invention, the local mirror-membrane distances are determined from local accelerations of the mirror under the effect of electric fields or magnetic fields whose action depends on the distance.
L'analyseur sagittal mesure les positions relatives locales du miroir à intervalles de temps connus.The sagittal analyzer measures the local relative positions of the mirror at known time intervals.
L ' unité central en déduit les vitesses de déplacement locales du miroir et ses accélérations locales.The central unit deduces from this the local displacement speeds of the mirror and its local accelerations.
Dans une réalisation particulière de l'invention, l'unité centrale, connaissant les potentiels locaux ou les courants inducteurs locaux, en déduit les distances locales miroir-membrane.In a particular embodiment of the invention, the central unit, knowing the local potentials or the local inducing currents, deduces the local mirror-membrane distances.
Dans une autre réalisation de l'invention, cette détermination des distances locales miroir-membrane est faite par les processeurs locaux. Mises en forme réciproques de deux membranes.In another embodiment of the invention, this determination of the local mirror-membrane distances is made by the local processors. Reciprocal shaping of two membranes.
Les distances entre deux membranes de contrôle identiques et quasi parallèles sont connues dès que l'on connaît la forme des membranes et la distance de deux points homologues quelconques.The distances between two identical and almost parallel control membranes are known as soon as we know the shape of the membranes and the distance of any two homologous points.
Deux membranes de contrôle peuvent se positionner relativement l'une à l'autre par leurs seuls moyens de contrôle et d'action réciproques.Two control membranes can be positioned relatively to each other by their only means of control and interaction.
Ces deux membranes peuvent établir leurs distances locales mutuelles de manières à ce qu'elle reprennent leur forme naturelle de paraboloïde de révolution.These two membranes can establish their local mutual distances in such a way that they resume their natural form of paraboloid of revolution.
Ces paraboloïdes seront alors centrés sur l'axe optique si leurs anneaux centraux le sont.These dishes will then be centered on the optical axis if their central rings are.
Mesure de la distance miroir-membrane par couplage électromagnétique.Measurement of the mirror-membrane distance by electromagnetic coupling.
On sait que l'on peut détecter les mouvements d'un corps conducteur par les courants de Foucault induits par une variation de flux magnétique, et que, lorsque l'on connaît les propriétés conductrices de ce corps et les caractéristiques du champ magnétique, on peut déterminer la distance entre ce corps et le générateur de champ magnétique.We know that we can detect the movements of a conductive body by the eddy currents induced by a variation of magnetic flux, and that, when we know the conductive properties of this body and the characteristics of the magnetic field, we can determine the distance between this body and the magnetic field generator.
Suivant l'invention, des spires 37 situées sur la membrane, du coté du miroir, sont alimentées par un dispositif susceptible de détecter la variation de leur inductance et d'en déduire la distance, ou les variations de distance, entre le miroir et la membrane.According to the invention, turns 37 situated on the membrane, on the side of the mirror, are supplied by a device capable of detecting the variation of their inductance and of deducing therefrom the distance, or the variations in distance, between the mirror and the membrane.
Selon l'invention, lorsque ce détecteur de distance fonctionne, un champ électrostatique de rappel est appliqué pour compenser l'impulsion d 'éloignement engendré par cette mesure de la distance. Courants de Foucault; amortissement du miroir. (Figure 7)According to the invention, when this distance detector is operating, an electrostatic return field is applied to compensate for the distance pulse generated by this distance measurement. Eddy currents; damping of the mirror. (Figure 7)
Les matrices d'action locale sur le miroir possèdent des électrodes à action électrostatique 35, et des électrodes circulaires 37 à action magnétique.The local action matrices on the mirror have electrodes with electrostatic action 35, and circular electrodes 37 with magnetic action.
Les champs magnétiques crées par ces électrodes circulaires créent des courants de Foucault dans la surface conductrice du miroir, soit lorsqu'ils s'établissent, soit, une fois qu'ils sont établis, lorsque la distance miroir-membrane varie.The magnetic fields created by these circular electrodes create eddy currents in the conductive surface of the mirror, either when they are established or, once they are established, when the distance between mirror and membrane varies.
Ces courants établis freinent les mouvements relatifs miroir-membrane et conjuguent leur action avec les champs produits par les éléments conducteurs et les bobinages situés au dessus du miroir.These established currents slow down the relative mirror-membrane movements and combine their action with the fields produced by the conductive elements and the windings located above the mirror.
Dans une réalisation particulière de l'invention, les électrodes magnétiques et les électrodes électrostatiques sont séparées .In a particular embodiment of the invention, the magnetic electrodes and the electrostatic electrodes are separated.
Dans une autre réalisation, elles sont confondues. Equilibre entre une répulsion par courants de Foucault et une attraction électrostatique.In another embodiment, they are combined. Balance between an eddy current repulsion and an electrostatic attraction.
On sait que les courants de Foucault engendrés dans un corps conducteur par un champ magnétique variable créent une force de répulsion tendant à éloigner le corps conducteur de la source du champ magnétique variable.It is known that the eddy currents generated in a conductive body by a variable magnetic field create a repulsive force tending to distance the conductive body from the source of the variable magnetic field.
Selon l'invention, une pluralité de spires inductrices 37, simples ou multiples, contrôlées par les processeurs locaux, et réunies en matrices locales, engendrent des champs magnétiques variables repoussant le miroir.According to the invention, a plurality of inductive turns 37, single or multiple, controlled by the local processors, and united in local matrices, generate variable magnetic fields repelling the mirror.
Cette action répulsive est associée à des forces électrostatiques attractives engendrées par les potentiels d'électrodes électrostatiques associées à ces spires, et également contrôlées par les processeurs locaux.This repulsive action is associated with attractive electrostatic forces generated by the potentials of electrostatic electrodes associated with these turns, and also controlled by the local processors.
La conjugaison de ces deux actions antagonistes permet, suivant l'invention, le contrôle de la distance miroir-membrane avec un potentiel de signe constant.The combination of these two antagonistic actions allows, according to the invention, the control of the mirror-membrane distance with a constant sign potential.
Dans une réalisation particulière de l'invention, des noyaux ferromagnétiques se trouvent à l'intérieur des spires d'action électromagnétique . Positionnement par courants de Foucault seuls.In a particular embodiment of the invention, ferromagnetic cores are located inside the electromagnetic action turns. Positioning by eddy currents only.
Dans une réalisation particulière de l'invention, un bobinage 20 de l'étage foyer, ou situé au dessus de cet étage foyer, engendre un champ électromagnétique variable.In a particular embodiment of the invention, a coil 20 of the hearth stage, or located above this hearth stage, generates a variable electromagnetic field.
Le miroir conducteur est repoussé par les courants de Foucault engendrés par ce champ.The conducting mirror is repelled by the eddy currents generated by this field.
11 y a des actions antagonistes entre les courants de Foucault dus à ce champ et ceux dus aux spires multiples 37 de la membrane de contrôle. Positionnement par pression de radiation de diodes laser.There are antagonistic actions between the eddy currents due to this field and those due to the multiple turns 37 of the control membrane. Positioning by radiation pressure of laser diodes.
On sait qu'il existe des diodes laser surfaciques. dont l'épaisseur n'excède pas deux microns, et dont le rendement est élevé.We know that there are surface laser diodes. whose thickness does not exceed two microns, and whose yield is high.
Ces diodes laser sont particulièrement adaptées à une intégration à la membrane de contrôle durant sa fabrication, sur le coté regardant le miroir.These laser diodes are particularly suitable for integration into the control membrane during its manufacture, on the side looking at the mirror.
Les surfaces émissives peuvent être de forme quelconque et elles peuvent former une matrice émettrice quasi continue, la surface non occupée par 1 ' émission devant être suffisante pour alimenter les éléments de surface.The emissive surfaces can be of any shape and they can form an almost continuous emitting matrix, the surface not occupied by one emitting having to be sufficient to supply the surface elements.
L'avantage de la pression de radiation de telles diodes pour repousser le miroir, est que leur action est indépendante de la distance, et que leur champ d'action est bien localisé.The advantage of the radiation pressure of such diodes to repel the mirror, is that their action is independent of the distance, and that their field of action is well located.
Il existe, selon l'invention, à la surface de la membrane de contrôle regardant le miroir, des dépôts successifs de corps conducteurs, semi-conducteurs et isolants, organisés suivant l'art antérieur en diodes laser émettant une lumière cohérente perpendiculairement à la membrane, vers le miroir.According to the invention, there exist, on the surface of the control membrane looking at the mirror, successive deposits of conductive, semiconductor and insulating bodies, organized according to the prior art in laser diodes emitting coherent light perpendicular to the membrane. , towards the mirror.
Ces diodes laser sont réunies, suivant l'invention, en matrices d ' action contrôlées par des processeurs locaux qui établissent des champs de puissance uniforme d'émission, ou des gradients de puissance d'émission.According to the invention, these laser diodes are combined into action matrices controlled by local processors which establish Uniform transmit power fields, or transmit power gradients.
Ceci est obtenu, soit en contrôlant les tensions et les courants, soit, selon l'invention, en contrôlant des successions de durées d'émission.This is obtained either by controlling the voltages and currents, or, according to the invention, by controlling successions of transmission times.
Compte tenu du nombre élevé de diodes individuelles, il existe, selon l'invention, des processeurs locaux secondaires dépendant de processeurs locaux primaires qui reçoivent leurs instructions de l'unité centrale.Given the high number of individual diodes, there are, according to the invention, secondary local processors dependent on primary local processors which receive their instructions from the central unit.
Le nombre élevé des points d'action sur le miroir permet l'emploi d'un miroir membraneux très fin. Protection du foyer par vibration du miroir.The high number of action points on the mirror allows the use of a very fine membranous mirror. Protection of the hearth by vibration of the mirror.
On sait que les systèmes optiques spatiaux sont en général pourvus de moyens qui interdisent l'exposition directe du miroir au rayonnement solaire.It is known that space optical systems are generally provided with means which prohibit the direct exposure of the mirror to solar radiation.
En particulier, Hubble dispose d'un couvercle.In particular, Hubble has a cover.
Un tel dispositif est difficile à mettre en oeuvre dans un télescope du type de celui décrit présentement.Such a device is difficult to implement in a telescope of the type described here.
Il existe, selon l'invention, un programme de contrôle déformant le miroir membraneux de manière à le rendre quasi diffusant.There is, according to the invention, a control program deforming the membranous mirror so as to make it almost diffusing.
Dans une réalisation particulière de l'invention, le miroir est animé d'ondes circulaires centrées se déplaçant radialement.In a particular embodiment of the invention, the mirror is animated by centered circular waves moving radially.
Dans une autre réalisation, il existe un ensemble d'ondes stationnaires.In another embodiment, there is a set of standing waves.
L'avantage d'un tel système est qu'il est naturellement disponible et de mise en oeuvre très rapide.The advantage of such a system is that it is naturally available and very quick to implement.
Simultanément, suivant l'invention, le bloc optique s'incline pour qu ' une éventuelle focalisation ne puisse se produire dans l'environnement du foyer, et ce foyer lui-même est obturé par un couvercle réfléchissant. Etalonnage de l'analyseur sagittal stocké en mémoire permanente.Simultaneously, according to the invention, the optical unit tilts so that possible focusing cannot occur in the environment of the hearth, and this hearth itself is closed by a reflective cover. Calibration of the sagittal analyzer stored in permanent memory.
Pour compenser d'éventuels défauts de fabrication et intégrer les phénomènes de diffraction, l'analyseur sagittal est étalonné sur un miroir parabolique, par exemple un miroir liquide tournant, et un modèle de l'exploration sagittale est stocké dans une mémoire permanente.To compensate for any manufacturing defects and integrate diffraction phenomena, the sagittal analyzer is calibrated on a parabolic mirror, for example a rotating liquid mirror, and a model of sagittal exploration is stored in a permanent memory.
Dans une réalisation particulière, une fente annulaire centrée, de diamètre variable, se déplace à proximité de la surface du liquide.In a particular embodiment, a centered annular slot, of variable diameter, moves close to the surface of the liquid.
Lors du contrôle d'un miroir, les données conservées en mémoire sont utilisées pour interpréter les données fournies par l'analyseur sagittal. Ecrans polarisants à domaine central variable. (Figure 8)When checking a mirror, the data stored in memory is used to interpret the data provided by the sagittal analyzer. Polarizing screens with variable central range. (Figure 8)
Dans le but de faciliter la recherche de la tache de diffraction, les écrans polarisants superposés 16 de l'analyseur sagittal ont en leur centre des anneaux circulaires qui peuvent être activés et désactivés individuellement de manière à modifier le diamètre de la zone centrale continûment transparente. Diamètres des taches de diffraction.In order to facilitate the search for the diffraction spot, the superimposed polarizing screens 16 of the sagittal analyzer have in their center circular rings which can be activated and deactivated individually so as to modify the diameter of the continuously transparent central zone. Diffraction spot diameters.
En parcourant le segment sagittal , 1 ' analyseur sagittal teste des anneaux successifs du miroir.By traversing the sagittal segment, the sagittal analyzer tests successive rings of the mirror.
Ces anneaux on un diamètre variable depuis le diamètre intérieur utile jusqu'au diamètre extérieur, et les taches de diffraction ont donc également un diamètre variable d'une extrémité à l'autre du segment sagittal.These rings have a variable diameter from the useful inside diameter to the outside diameter, and the diffraction spots therefore also have a variable diameter of one end to end of the sagittal segment.
Suivant l'invention, les anneaux centraux des écrans polarisants ont un diamètre voisin du diamètre de la tache de diffraction correspondant au goint du segment sagittal, ou un diamètre voisin du diamètre du premier anneau ou d ' un des anneaux suivants accompagnant cette tache, de manière à pouvoir utiliser un de ces anneaux comme moyen de contrôle dans le cas ou on ne saurait pas réaliser correctement un anneau de plus faible diamètre. Ecrans couteaux. (Figure 15)According to the invention, the central rings of the polarizing screens have a diameter close to the diameter of the diffraction spot corresponding to the goint of the sagittal segment, or a diameter close to the diameter of the first ring or of one of the following rings accompanying this spot, so as to be able to use one of these rings as a means of control in the event that a ring of smaller diameter cannot be made correctly. Knife screens. (Figure 15)
L'ouverture centrale des écrans polarisants détermine la finesse de le nappe conique atteignant la matrice photoélectrique, hors phénomène de diffraction.The central opening of the polarizing screens determines the fineness of the conical sheet reaching the photoelectric matrix, apart from the diffraction phenomenon.
Lorsque cette ouverture centrale est de l'ordre de grandeur de la tache de diffraction, le moindre décentrage ou défaut de circularité de celle-ci se traduira par de forte variation d'éclairement de l'anneau lumineux formé sur la matrice photoélectrique.When this central opening is of the order of magnitude of the diffraction spot, the slightest decentering or lack of circularity of the latter will result in a large variation in illumination of the light ring formed on the photoelectric matrix.
Le bord intérieur de l'écran central est éclairé par le faisceau lumineux issu du miroir, et des phénomènes de diffraction se superposent aux variations géométriques d'éclairement; ils peuvent conduire à une amélioration des mesures.The inner edge of the central screen is illuminated by the light beam from the mirror, and diffraction phenomena are superimposed on the geometric variations in illumination; they can lead to improved measurements.
Dans la méthode de Foucault, le "couteau", ou écran mobile interceptant les rayons lumineux, peut passer exactement par l'axe optique, ce qui n'est pas le cas de l'écran central qui entoure cet axe optique.In Foucault's method, the "knife", or mobile screen intercepting light rays, can pass exactly through the optical axis, which is not the case with the central screen which surrounds this optical axis.
Pour conjuguer les avantages de l'écran central et du couteau, il existe, selon l'invention, des écrans polarisants 39, appelés écrans couteaux, associés aux écrans annulaires, et constituées de deux zones indépendantes contiguës dont la frontière rectiligne passe par l'axe optique de l'analyseur sagittal, et qui peuvent être alternativement ou simultanément transparents.To combine the advantages of the central screen and the knife, there are, according to the invention, polarizing screens 39, called knife screens, associated with annular screens, and made up of two adjoining independent zones whose rectilinear border passes through the optical axis of the sagittal analyzer, and which can be alternately or simultaneously transparent.
Pour déterminer l'axe optique, deux écrans de ce type sont associés, selon l'invention, de telle manière que les frontières soient orthogonales.To determine the optical axis, two screens of this type are associated, according to the invention, so that the borders are orthogonal.
Dans une réalisation particulière de 1 ' invention , un système optique divise le faisceau convergent issu du miroir en deux faisceaux convergents illuminant deux matrices photoélectriques, et les écrans couteaux sont disposés sur un de ces faisceaux. Dans une réalisation particulière de l'invention, les écrans couteaux existent au centre des ouvertures annulaires (figure 16). Ecran unique polarisant à zones annulaires concentriques. (Figures 3 et 14)In a particular embodiment of the invention, an optical system divides the converging beam from the mirror into two converging beams illuminating two photoelectric arrays, and the knife screens are arranged on one of these beams. In a particular embodiment of the invention, the knife screens exist at the center of the annular openings (FIG. 16). Single polarizing screen with concentric annular zones. (Figures 3 and 14)
La simulation du déplacement d'un écran opaque percé d'un trou central axé sur l'axe optique peut être réalisée par un écran unique 23 polarisant complexe. (Figure 3)The simulation of the displacement of an opaque screen pierced with a central hole centered on the optical axis can be performed by a single complex polarizing screen 23. (Figure 3)
U existe, suivant l'invention, dans le voisinage du segment sagittal, entre ce segment et le miroir, ou entre ce segment et la matrice photoélectrique, ou simultanément à ces deux emplacements, un écran 23 polarisant circulaire centré sur l'axe optique 14 et perpendiculaire à cet axe optique.According to the invention, there exists, in the vicinity of the sagittal segment, between this segment and the mirror, or between this segment and the photoelectric matrix, or simultaneously at these two locations, a circular polarizing screen 23 centered on the optical axis 14 and perpendicular to this optical axis.
Cet écran, suivant l'invention, est constitué d'une pluralité d ' anneaux polarisants 24 individuellement contrôlables et centrés sur l'axe optique.This screen, according to the invention, consists of a plurality of polarizing rings 24 individually controllable and centered on the optical axis.
Lorsqu'un de ces anneaux polarisants 24 est seul transparent. l ' écran ne laisse passer qu ' un cône lumineux mince dont le sommet est sur le segment sagittal .When one of these polarizing rings 24 is only transparent. the screen only lets through a thin light cone, the apex of which is on the sagittal segment.
Le déplacement radial des anneaux 24 rendus transparents permet l ' exploration du segment sagittal par le sommet du cône.The radial displacement of the rings 24 made transparent allows the exploration of the sagittal segment by the top of the cone.
Pour permettre une exploration optimale du segment sagittal , les anneaux polarisants ont la largeur minimale pratiquement réalisable , et la largeur de la fente annulaire est déterminée par la transparence de plusieurs anneaux contigus.To allow optimal exploration of the sagittal segment, the polarizing rings have the practically practicable minimum width, and the width of the annular slot is determined by the transparency of several contiguous rings.
Pour accélérer l ' exploration du segment sagittal , plusieurs anneaux transparents non contigus peuvent exister simultanément en conservant entre eux une distance radiale suffisante de manière que les phénomènes de diffraction accompagnant chaque anneau lumineux sur la matrice photoélectrique soient bien distincts et séparés , pour chaque anneau transparent de l 'écran polarisant. Ecran ménisque.To accelerate the exploration of the sagittal segment, several transparent non-contiguous rings can exist simultaneously while keeping a sufficient radial distance between them so that the diffraction phenomena accompanying each light ring on the photoelectric matrix are very distinct and separate, for each transparent ring of the polarizing screen. Meniscus screen.
Dans une réalisation particulière de l ' invention , l ' écran à anneaux multiples n ' est pas plan mais a la forme d ' un ménisque sphérique mince à faces parallèles dont le rayon de courbure est tel que son centre de courbure soit au voisinage du milieu du segment sagittal .In a particular embodiment of the invention, the screen with multiple rings is not planar but has the shape of a thin spherical meniscus with parallel faces whose radius of curvature is such that its center of curvature is in the vicinity of the middle of the sagittal segment.
De cette manière les rayons lumineux seront quasi perpendiculaires à la surface .In this way the light rays will be almost perpendicular to the surface.
Dans une autre réalisation particulière, le ménisque mince à faces parallèles est un paraboloïde de révolution disposé de manière à ce que les rayons lumineux soient perpendiculaires à ses surfaces d ' entrée et de sortie.In another particular embodiment, the thin meniscus with parallel faces is a paraboloid of revolution arranged so that the light rays are perpendicular to its entry and exit surfaces.
Les différente écrans annulaires doivent être alimentés i ndiv iduellement .The different annular screens must be supplied i ndividually.
Les bras des araignées supportant les étages de contrôle du miroir et du foyer déterminent des zones inutilisées du miroir.The arms of the spiders supporting the control stages of the mirror and the focus determine unused areas of the mirror.
Suivant l ' invention , les écrans annulaires sont alimentés à partir de un ou plusieurs rayons disposés pour coïncider avec les bras des araignées. Les écrans annulaires. (Figure 9)According to the invention, the annular screens are supplied from one or more spokes arranged to coincide with the arms of the spiders. Annular screens. (Figure 9)
Les électrodes 24 des écrans polarisants sont nécessairement séparées , et cet intervalle n ' intercepte pas les rayons lumineux .The electrodes 24 of the polarizing screens are necessarily separate, and this interval does not intercept the light rays.
Suivant l ' invention , pour éliminer ce défaut , les écrans polarisants sont doublés , soit sur deux supports différents , soit sur les deux faces d ' un même support , soit sur deux niveaux superposés de la même face.According to the invention, to eliminate this defect, the polarizing screens are doubled, either on two different supports, or on the two faces of the same support, or on two levels superimposed on the same face.
Les électrodes de ces deux écrans recouvrent mutuellement les espaces inter-électrodes de chacun .The electrodes of these two screens mutually cover the inter-electrode spaces of each.
Les espaces non activables sont incorporés dans l ' exploration de l ' écran par la fente annulaire.The non-activatable spaces are incorporated into the exploration of the screen by the annular slot.
Cette fente annulaire se déplace par les activations ou désactivations successives des électrodes élémentaires bordant chaque lèvre .This annular slot moves by successive activations or deactivations of the elementary electrodes bordering each lip.
La fente annulaire minimale correspond à l ' espace entre les électrodes , mais dans ce cas existe entre deux fentes annulaires minimales successives un anneau opaque qui est la zone de recouvrement de deux écrans successifs.The minimum annular slot corresponds to the space between the electrodes, but in this case there exists between two successive minimum annular slots an opaque ring which is the overlap area of two successive screens.
En supposant le recouvrement de deux électrodes successives des deux écrans associés égal à l ' espace séparant deux électrodes successives d ' un même écran , et donc la largeur d ' une électrode égale à 3 fois l ' espace inactif on voit que le pas de l ' écran sera le double de cet espace inactif. (Figures 9a et 9b) Diffraction de la fente annulaire.Assuming the overlap of two successive electrodes of the two associated screens equal to the space separating two successive electrodes of the same screen, and therefore the width of an electrode equal to 3 times the inactive space we see that the pitch of the screen will be double this inactive space. (Figures 9a and 9b) Diffraction of the annular gap.
La valeur de la diffraction souhaitable détermine la largeur de la fente annulaire qui sera supérieur à la largeur d'un écran élémentaire.The value of the desirable diffraction determines the width of the annular slot which will be greater than the width of an elementary screen.
Le pas de déplacement, associé au pouvoir séparateur radial de la matrice photoélectrique, conditionne le pouvoir séparateur de l'analyseur sagittal au niveau du miroir.The displacement step, associated with the radial separating power of the photoelectric matrix, conditions the separating power of the sagittal analyzer at the level of the mirror.
Un pas exploitable de 1 micron correspond grossièrement à un pouvoir séparateur de 1 mm sur un miroir de 48 mètres de rayon de courbure moyen et de 24 mètres de diamètre. Objet de l'analyseur sagittal.An exploitable step of 1 micron roughly corresponds to a separating power of 1 mm on a mirror with 48 meters of average radius of curvature and 24 meters in diameter. Purpose of the sagittal analyzer.
L'objet de l'analyseur sagittal est d'obtenir un paraboloïde de révolution.The purpose of the sagittal analyzer is to obtain a paraboloid of revolution.
Pratiquement, l'analyseur sagittal doit centrer sur l'axe optique la tache de diffraction d'un anneau du miroir, et la mettre à sa place sur le segment sagittal.Practically, the sagittal analyzer must center on the optical axis the diffraction spot of a ring of the mirror, and put it in its place on the sagittal segment.
Il doit donc être optimisé pour centrer cette tache de diffraction, et pour mesurer le diamètre de l'anneau éclairé de la matrice photoélectrique, correspondant à l'anneau étudié du miroir . Matrice annulaire photoélectrique. (Figures 10, 11, et 12)It must therefore be optimized to center this diffraction spot, and to measure the diameter of the illuminated ring of the photoelectric matrix, corresponding to the studied ring of the mirror. Photoelectric annular matrix. (Figures 10, 11, and 12)
Les matrices à rangées orthogonales de pixels carrés ou rectangulaires ne se prêtent pas particulièrement à l'étude des figures annulaires centrées.Matrices with orthogonal rows of square or rectangular pixels are not particularly suitable for the study of centered annular figures.
Si une zone lumineuse étroite rectiligne ou quasi rectiligne se déplace ou se déforme à l'intérieur d'une rangée de pixels, ceux-ci ne détectent pas ce déplacement ou cette déformation.If a narrow rectilinear or quasi-rectilinear light zone moves or deforms inside a row of pixels, these pixels do not detect this displacement or this deformation.
Dans le but d ' adapter la matrice photoélectrique au contrôle des éclairements annulaires centrés, objet final de l'analyseur sagittal, la matrice photoélectrique 18 est, suivant l'invention, annulaire.In order to adapt the photoelectric matrix to control the centered annular illuminations, the final object of the sagittal analyzer, the photoelectric matrix 18 is, according to the invention, annular.
Pour améliorer la connaissance de la forme exacte de l 'éclairement annulaire centré, les pixels disposés suivant des anneaux concentriques sont, suivant l'invention, triangulaires 40 et parallélépipédiques 41.To improve knowledge of the exact shape of the centered annular illumination, the pixels arranged in concentric rings are, according to the invention, triangular 40 and parallelepipedic 41.
Dans une réalisation particulière de l'invention, les pixels sont regroupés par séquences consécutives de deux triangles tête-bèches et d'un parallélépipède. (Figures 11 et 12)In a particular embodiment of the invention, the pixels are grouped in consecutive sequences of two head-to-tail triangles and of a parallelepiped. (Figures 11 and 12)
Les dimensions sont telles que deux anneaux consécutifs ont soit le même nombre de séquences, soit diffèrent par un nombre entier de séquences.The dimensions are such that two consecutive rings have either the same number of sequences or differ by an integer number of sequences.
L'avantage d'une telle disposition est qu'elle détecte le mouvement d'un anneau éclairant mince, ou le bord d'un éclairement, compris dans le même anneau de pixels, en mesurant les éclairements différentiels de deux triangles tête-bèches, les pixels parallélépipédiques donnant la valeur moyenne de l 'éclairement.The advantage of such an arrangement is that it detects the movement of a thin illuminating ring, or the edge of an illumination, included in the same ring of pixels, by measuring the differential illuminations of two head-to-tail triangles, the rectangular pixels giving the average value of the illumination.
Le pouvoir séparateur radial d'un unique anneau de pixels est nécessairement meilleur que la hauteur d'un pixel.The radial separating power of a single ring of pixels is necessarily better than the height of a pixel.
Alors que, avec une matrice à pixels carrés, ce n'est que par le lissage d'un histogramme que l'on obtient la répartition de l' éclairement, avec cette disposition on connaîtra dans chaque pixel, et antérieurement au lissage, le point précis de la valeur moyenne de son éclairement. Ceci permet une amélioration de la connaissance de l' éclairement à l'intérieur de l'anneau, et de la forme de 1 ' anneau .Whereas, with a matrix with square pixels, it is only by smoothing a histogram that we obtain the distribution of the illumination, with this arrangement we will know in each pixel, and prior to smoothing, the point precise of the average value of its illumination. This allows an improvement in the knowledge of the lighting inside the ring, and of the shape of the ring.
Cette disposition permet de détecter de très petites anomalies radiales ou tangentielles qui passeraient inaperçues avec une matrice rectangulaire. Matrice témoin. (Figure 5)This arrangement makes it possible to detect very small radial or tangential anomalies which would go unnoticed with a rectangular matrix. Control matrix. (Figure 5)
Pour tenir compte des variations du faisceau éclairant de l'analyseur sagittal, une matrice photoélectrique 42, identique à celle de cet analyseur, est placée sur une dérivation du faisceau éclairant. Saisie d'une étoile.To take account of variations in the illuminating beam of the sagittal analyzer, a photoelectric matrix 42, identical to that of this analyzer, is placed on a branch of the illuminating beam. Entering a star.
Lorsque la qualité du miroir est suffisante, une étoile est saisie, sur l'axe optique ou en dehors, au centre d'une ouverture annulaire derrière laquelle se trouve, à une certaine distance, une matrice annulaire (figure 17).When the quality of the mirror is sufficient, a star is seized, on the optical axis or outside, at the center of an annular opening behind which there is, at a certain distance, an annular matrix (Figure 17).
Lorsque le miroir est parfait, et l'étoile sur l'axe optique, la matrice est uniformément éclairée; s'il n'est pas parfait, le pouvoir séparateur radial élevé de la matrice permet de remonter sans autre artifice à sa forme réelle.When the mirror is perfect, and the star on the optical axis, the matrix is uniformly illuminated; if it is not perfect, the high radial separating power of the matrix makes it possible to go back without any artifice to its real form.
Si l'étoile est paraxiale, le miroir parabolique en donne une tache de diffraction imparfaite, dont les imperfections sont détectées par la matrice annulaire.If the star is paraxial, the parabolic mirror gives an imperfect diffraction spot, whose imperfections are detected by the annular matrix.
Celle-ci pilote les corrections de forme à donner au miroir, en lui conservant sa symétrie de révolution.This controls the shape corrections to be given to the mirror, while preserving its symmetry of revolution.
De cette manière, la qualité de l'image sera améliorée sur un anneau centré sur l'axe optique, et la surface de cet anneau amélioré pourra être beaucoup plus grande que la surface circulaire d'image acceptable contenant primitivement l'axe optique.In this way, the quality of the image will be improved on a ring centered on the optical axis, and the surface of this improved ring may be much larger than the circular image area acceptable accepting originally the optical axis.
Dans une autre réalisation, l'étoile est saisie dans un analyseur sagittal.In another embodiment, the star is captured in a sagittal analyzer.
En disposant radialement (figure 18) une pluralité de dispositifs de saisie d'étoile, on peut donner au miroir la forme correspondant à une qualité donnée d'image dans un champ donné, en associant les informations données par Jes analyseurs d'étoile, et l'analyseur sagittal du miroir.By radially arranging (FIG. 18) a plurality of star capture devices, it is possible to give the mirror the shape corresponding to a given image quality in a given field, by combining the information given by the star analyzers, and the sagittal mirror analyzer.
Si le télescope dispose d'un transporteur d'image, celui-ci peut être à miroir membraneux, et les informations recueillies sur l'image secondaire sont associées à celles données par les analyseurs sagittaux des deux miroirs. Amélioration des analyseurs de courbure interf érentiels .If the telescope has an image transporter, this can be a membranous mirror, and the information collected on the secondary image is associated with that given by the sagittal analyzers of the two mirrors. Improvement of interf erential curvature analyzers.
Dans l'art antérieur, la matrice photoélectrique est éclairée simultanément par un faisceau issu directement de la source lumineuse, et par un faisceau issu de la même source et réfléchi par le miroir.In the prior art, the photoelectric matrix is simultaneously illuminated by a beam coming directly from the light source, and by a beam coming from the same source and reflected by the mirror.
De cette manière il y a formation d ' interférences sur la matrice photoélectrique.In this way there is formation of interference on the photoelectric matrix.
Ce système est amélioré, suivant l'invention, en utilisant 1 ' écran à fente annulaire de 1 ' invention , qui sélectionne la nappe conique interférant. Correction d'aberrations radiales.This system is improved, according to the invention, by using the annular slit screen of the invention, which selects the interfering conical sheet. Correction of radial aberrations.
On sait que les images données par les systèmes optiques simples, et en particulier par les miroirs paraboliques, sont entachées d'aberrations croissant avec l'incidence, par exemple la coma et la distorsion.We know that the images given by simple optical systems, and in particular by parabolic mirrors, are marred by increasing aberrations with incidence, for example the coma and distortion.
Une matrice annulaire à pixels triangulaires se prête particulièrement bien à la correction électronique de telles aberrations.An annular matrix with triangular pixels is particularly suitable for the electronic correction of such aberrations.
En effet, la coma ou la distorsion étant nulles au centre et augmentant avec le rayon, le traitement informatique anneau par anneau, et pixel par pixel, peut prendre en compte simplement ces aberrations pour en éliminer les effets, d'anneaux en anneaux.Indeed, the coma or the distortion being zero in the center and increasing with the radius, the computer processing ring by ring, and pixel by pixel, can simply take into account these aberrations to eliminate the effects, from rings to rings.
Pour obtenir ce résultat, suivant l'invention, chaque système optique est accompagné d'une mémoire morte dans laquelle est stocké un modèle des aberrations que l'on veut corriger.To obtain this result, according to the invention, each optical system is accompanied by a read-only memory in which is stored a model of the aberrations which it is desired to correct.
Ce modèle, suivant l'invention, est obtenu en formant l'image de mires appropriées sur une matrice annulaire, ou par le seul calcul.This model, according to the invention, is obtained by forming the image of suitable targets on an annular matrix, or by the only calculation.
Ces informations stockées sont associées aux données de la matrice, et la correction est faite au cours même de la lecture ou en différé. Matrice photoélectrique rectangulaire améliorée. (Figure 13)This stored information is associated with the data of the matrix, and the correction is made during the reading or delayed. Improved rectangular photoelectric matrix. (Figure 13)
On peut, suivant l'invention, améliorer la capacité des matrices rectangulaires à lire des images circulaires en remplaçant les pixels carrés ou rectangulaires par des groupes de matrices triangulaires et parallélépipédiques semblables à ceux de la matrice annulaire. (Figure 13)It is possible, according to the invention, to improve the capacity of rectangular matrices to read circular images by replacing square or rectangular pixels by groups of triangular and parallelepiped matrices similar to those of the annular matrix. (Figure 13)
On voit que le déplacement d ' un arc ou d ' un segment rectiligne contenu dans une rangée de pixels carrés ou rectangulaires ne sera pas détecté , alors qu ' il sera détecté et évalué si les pixels sont en groupes de deux triangles tête-bèches et d'un parallélépipède, que ce mouvement soit transversal ou longitudinal. Zones annulaires de lectures indépendantes.We see that the displacement of an arc or of a rectilinear segment contained in a row of square or rectangular pixels will not be detected, whereas it will be detected and evaluated if the pixels are in groups of two head-to-tail triangles and of a parallelepiped, whether this movement is transverse or longitudinal. Annular zones for independent readings.
Une pluralité d'anneaux non contigus simultanément transparents dans l'écran annulaire permet, suivant l'invention, de décomposer une matrice photoélectrique annulaire en plusieurs zones annulaires qui seront lues simultanément, et de confier l'analyse de ces zones à des unités électroniques différentes.A plurality of non-contiguous rings simultaneously transparent in the annular screen makes it possible, according to the invention, to decompose an annular photoelectric matrix into several annular zones which will be read simultaneously, and to entrust the analysis of these zones to different electronic units. .
Dans une autre réalisation de l'invention, la matrice photoélectrique est décomposée en plusieurs .secteurs angulaires indépendants.In another embodiment of the invention, the photoelectric matrix is broken down into several independent angular sectors.
Exploration synchrone de la matrice photoélectrique et du segment sagittal.Synchronous exploration of the photoelectric matrix and the sagittal segment.
Dans le cas ou la matrice photoélectrique est à disposition annulaire concentrique des pixels, l'exploration de cette matrice par la nappe conique peut se faire en même temps que la lecture des anneaux successifs de pixels, ce qui optimise la quantité d'informations à traiter.In the case where the photoelectric matrix has a concentric annular arrangement of pixels, the exploration of this matrix by the conical sheet can be done at the same time as the reading of successive rings of pixels, which optimizes the amount of information to be processed. .
Ceci permet une exploration plus rapide du segment sagittal et donc un meilleur contrôle du miroir. Déplacement de la source lumineuse.This allows faster exploration of the sagittal segment and therefore better control of the mirror. Relocation of the light source.
En déplaçant la source lumineuse sur l'axe optique, on déplace simultanément le segment sagittal sur cet axe.By moving the light source on the optical axis, the sagittal segment is simultaneously moved on this axis.
Un écran percé d'un trou centré annulaire est alors disposé, suivant l'invention, de telle sorte que le segment sagittal se déplace dans l'ouverture centrale de l'écran.A screen pierced with an annular centered hole is then arranged, according to the invention, so that the sagittal segment moves in the central opening of the screen.
Dans une réalisation particulière de l'invention, l'écran est polarisant, et l'ouverture centrale est constituée d'une pluralité d'anneaux polarisants indépendants, de manière à adapter le diamètre de l'ouverture centrale à celui de la tache de diffraction .In a particular embodiment of the invention, the screen is polarizing, and the central opening consists of a plurality of independent polarizing rings, so as to adapt the diameter of the central opening to that of the diffraction spot.
Dans une réalisation particulière il existe des anneaux couteaux au voisinage de l'écran, ou seulement dans la partie centrale de l'écran.In a particular embodiment there are knife rings in the vicinity of the screen, or only in the central part of the screen.
Cartes des distances, des vitesses, des accélérations et des pentes du miroir.Maps of distances, speeds, accelerations and slopes of the mirror.
L'unité centrale possède, suivant l'invention, des cartes des distances locales miroir-membrane, des accélérations locales, des vitesses locales, et des pentes locales. Points de mesure locaux. Ordres de grandeur.The central unit has, according to the invention, maps of the local mirror-membrane distances, local accelerations, local speeds, and local slopes. Local measurement points. Orders of magnitude.
Le nombre de points de mesure locaux nécessaires au contrôle du miroir dépend du module d'élasticité de ce miroir.The number of local measurement points necessary for checking the mirror depends on the elastic modulus of this mirror.
En effet, ce module d'élasticité détermine les déformations maximales pouvant être produites localement sur le miroir par l'action des électrodes élémentaires des matrices locales de contrôle ou par des vibrations parasites.Indeed, this modulus of elasticity determines the maximum deformations that can be produced locally on the mirror by the action of the elementary electrodes of the local control matrices or by parasitic vibrations.
Les tensions utilisées par les semiconducteurs étant généralement inférieures à 5 volts, les distances locales sont comprises entre quelques dixièmes de millimètre et quelques centimètres.Since the voltages used by the semiconductors are generally less than 5 volts, the local distances are between a few tenths of a millimeter and a few centimeters.
L'optimum est une distance locale inférieure au centimètre, permettant des électrodes élémentaires en nombre restreint, et des accélérations satisfaisantes.The optimum is a local distance less than a centimeter, allowing elementary electrodes in limited numbers, and satisfactory accelerations.
Allégement du support d'un télescope terrestre à miroir membraneux.Lightening of the support of a terrestrial telescope with a membranous mirror.
Pour exercer une action électrostatique susceptible de faire léviter un miroir membraneux exemplaire de 10 microns d ' épaisseur , avec des tensions inférieures à 5 volts, il est nécessaire que la distance membrane-miroir soit de l'ordre du dixième de millimètre.To exert an electrostatic action liable to levitate an exemplary membranous mirror 10 microns thick, with voltages less than 5 volts, it is necessary that the membrane-mirror distance be of the order of tenths of a millimeter.
Ceci suppose que le support rigide recevant le miroir ne subisse pas de déformations supérieures.This supposes that the rigid support receiving the mirror does not undergo greater deformations.
Dans le cas d'une grande taille, cette contrainte entraîne un poids élevé de ce support.In the case of a large size, this constraint results in a high weight of this support.
Pour diminuer cette contrainte, en augmentant les déformations acceptables du support, la membrane de contrôle est intégrée à un ménisque mince dont la forme est assurée par des vérins de l'art antérieur.To reduce this stress, by increasing the acceptable deformations of the support, the control membrane is integrated into a thin meniscus whose shape is ensured by jacks of the prior art.
Le contrôle de cette forme est fait, suivant l'invention, par la mesure de la distance miroir-membrane. Miroir de renvoi associé à un télescope terrestre. (Figure 4)The control of this shape is made, according to the invention, by measuring the mirror-membrane distance. Deflection mirror associated with a terrestrial telescope. (Figure 4)
La rotondité de la terre interdit à un télescope situé dans une hémisphère de voir tous les objets visibles à partir de l'autre hémisphère.The roundness of the earth prohibits a telescope located in one hemisphere from seeing all objects visible from the other hemisphere.
Dans le but de permettre une observation totale du ciel, il existe, selon l'invention, un miroir réflecteur 25 en orbite géostationnaire renvoyant vers le télescope les rayons lumineux issus d'objets invisibles directement du télescope. Auto-enroulement de l'auxiliaire de pliage.In order to allow a total observation of the sky, there is, according to the invention, a reflecting mirror 25 in geostationary orbit returning to the telescope the light rays coming from invisible objects directly from the telescope. Self-winding of the folding aid.
Dans une réalisation particulière de l'invention, la forme au repos de l'auxiliaire de pliage est celle correspondant à un double enroulement cylindrique.In a particular embodiment of the invention, the shape at rest of the folding aid is that corresponding to a double cylindrical winding.
Les tubes gonflables disposés, selon l'invention, sur la face concave des enroulements, permettent le déroulement de l'auxiliaire et son réenroulement. Après le déploiement du miroir et de la membrane de contrôle, l'auxiliaire de pliage se réenroule de manière à minimiser l'occultation du miroir.The inflatable tubes arranged, according to the invention, on the concave face of the windings, allow the unwinding of the auxiliary and its rewinding. After the deployment of the mirror and the control membrane, the folding aid rewinds so as to minimize the occultation of the mirror.
Dans une autre réalisation particulière de l'invention, l'auxiliaire de pliage est désolidarisable du bloc optique. Miroir membraneux plan. (Figure 19)In another particular embodiment of the invention, the folding aid can be separated from the optical unit. Flat membranous mirror. (Figure 19)
On sait qu'un miroir parabolique donne d'une source lumineuse placée à son foyer un faisceau parallèle à son axe optique.We know that a parabolic mirror gives a light source placed at its focal point a beam parallel to its optical axis.
Si ce faisceau rencontre un miroir plan perpendiculaire à sa direction , il est renvoyé sur lui-même et converge vers la source située au foyer, et qui lui a donné naissance.If this beam meets a plane mirror perpendicular to its direction, it is returned on itself and converges towards the source located at the hearth, and which gave birth to it.
Si le miroir plan est parfait, l'image sera réduite à une tache de diffraction et à ses anneaux.If the plane mirror is perfect, the image will be reduced to a diffraction spot and its rings.
Si le plan n'est pas parfait, la tache de diffraction et ses anneaux seront déformés.If the plane is not perfect, the diffraction spot and its rings will be deformed.
Si le miroir quasi plan est concave pour le faisceau incident, le faisceau réfléchi sera convergent et l'image se formera à une certaine distance du foyer, vers le miroir parabolique, et s'il est convexe, le faisceau sera divergent et l'image de l'autre côté du foyer.If the quasi-plane mirror is concave for the incident beam, the reflected beam will be convergent and the image will form at a certain distance from the focal point, towards the parabolic mirror, and if it is convex, the beam will be divergent and the image on the other side of the fireplace.
Un analyseur sagittal situé au foyer du miroir parabolique permet , selon 1 ' invention , de remonter à la forme du miroir quasi plan, et assurer sa planéité, ou lui donner une courbure contrôlée en rapprochant ou en éloignant localement le miroir de la membrane de contrôle. Bloc optique quasi-plan. (Figure 19)A sagittal analyzer located at the focal point of the parabolic mirror makes it possible, according to the invention, to go back to the shape of the quasi-plane mirror, and ensure its flatness, or give it a controlled curvature by bringing the mirror locally or moving it away from the control membrane. . Quasi-plane optical unit. (Figure 19)
Le bloc optique quasi-plan est constitué, comme le bloc optique du miroir parabolique, d'un miroir membraneux, d'une membrane de contrôle et d'un auxiliaire de pliage éliminable.The quasi-plane optical unit is made up, like the optical unit of the parabolic mirror, of a membranous mirror, of a control membrane and of an eliminable folding aid.
Le miroir et la membrane de contrôle ayant des flèches nulles ou très faibles, les ondulations de l'auxiliaire de pliage seront peu nombreuses.The mirror and the control membrane having zero or very weak arrows, the undulations of the folding aid will be few.
Ceci autorise une plus grande rigidité de ces membranes, et un plus grand espacement des électrodes d'action.This allows greater rigidity of these membranes, and greater spacing of the action electrodes.
Pour permettre le passage des rayons lumineux parallèles à l'axe optique et le retour des rayons réfléchis, la membrane de contrôle est percée, selon l'invention, d'une pluralité de trous. Miroir convexe de faible courbure. (Figures 20 à 23)To allow the passage of light rays parallel to the optical axis and the return of the reflected rays, the control membrane is pierced, according to the invention, with a plurality of holes. Convex mirror with low curvature. (Figures 20 to 23)
A partir du moment où le rayon de courbure à une dimension suffisamment faible, il est possible de contrôler directement la courbure du miroir par un analyseur sagittal.From the moment when the radius of curvature has a sufficiently small dimension, it is possible to directly control the curvature of the mirror by a sagittal analyzer.
On voit, figures 20 et 21, un cylindre ou un cône de liaison 43 ayant à une de ses extrémités le bloc optique sans l'auxiliaire de pliage, et à l'autre l'analyseur sagittal 10.FIGS. 20 and 21 show a cylinder or a cone of connection 43 having at one of its ends the optical unit without the folding aid, and at the other the sagittal analyzer 10.
Le bloc optique, miroir 6 et membrane de contrôle 7, est -solidarisé à la base du cône, ou à une extrémité du cylindre, par une araignée 12.The optical unit, mirror 6 and control membrane 7, is joined at the base of the cone, or at one end of the cylinder, by a spider 12.
Dans ces dispositions, le faisceau de l'analyseur sagittal est à l'intérieur du cône ou du cylindre.In these arrangements, the beam of the sagittal analyzer is inside the cone or the cylinder.
On voit, figure 22, un mât conique 43 situé à l'intérieur du faisceau de l'analyseur sagittal et ayant à une extrémité le miroir 6 et la membrane de contrôle 7, et à son autre extrémité l'analyseur sagittal 10.FIG. 22 shows a conical mast 43 situated inside the bundle of the sagittal analyzer and having at one end the mirror 6 and the control membrane 7, and at its other end the sagittal analyzer 10.
Le mât est limité, (figure 23), par un miroir hyperbolique 44 qui renvoi vers lui l'analyseur sagittal 10. Une jupe 45 protège la fenêtre transparente 46 qui permet le passage du faisceau de l'analyseur sagittal 10.The mast is limited (FIG. 23) by a hyperbolic mirror 44 which sends the sagittal analyzer 10 towards it. A skirt 45 protects the transparent window 46 which allows the passage of the beam of the sagittal analyzer 10.
Dans une autre réalisation de l'invention, un miroir supplémentaire renvoi l'analyseur sagittal au-delà du miroir hyperbolique, à travers une fenêtre centrale de ce miroir.In another embodiment of the invention, an additional mirror returns the sagittal analyzer beyond the hyperbolic mirror, through a central window of this mirror.
Comme précédemment, la membrane de contrôle est percée d'une pluralité de trous pour permettre le passage des rayons lumineux de l'analyseur sagittal.As before, the control membrane is pierced with a plurality of holes to allow the passage of light rays from the sagittal analyzer.
Miroir convexe de faible courbure et de forme approchée. (Figures 25 et 26)Convex mirror with low curvature and approximate shape. (Figures 25 and 26)
La flèche étant faible, les ondulations de l'auxiliaire de pliage seront beaucoup plus longues que dans le cas d'un miroir à forte ouverture, les rayons de courbure plus grand, et la rigidité du miroir pourra être beaucoup plus grande.The deflection being weak, the undulations of the folding aid will be much longer than in the case of a mirror with a large aperture, the radii of curvature are greater, and the rigidity of the mirror may be much greater.
On peut également ajouter à la périphérie du miroir une jupe formant un pli de rigidif ication.It is also possible to add a skirt forming a fold of stiffening to the periphery of the mirror.
Dans le cas où il est possible de se satisfaire d'une forme approchée du miroir convexe, la demande française 94/11458 décrit un dispositif optique permettant de maintenir une telle forme.In the case where it is possible to be satisfied with an approximate shape of the convex mirror, French application 94/11458 describes an optical device making it possible to maintain such a shape.
Des anneaux circulaires centrés sont dessinés sur le miroir, et un système optique contrôle la planéité de ces anneaux.Centered circular rings are drawn on the mirror, and an optical system controls the flatness of these rings.
L'inconvénient d'un tel système est que si la courbure est faible, la précision ne peut être bonne.The disadvantage of such a system is that if the curvature is small, the accuracy cannot be good.
Dans l'application au contrôle du miroir convexe, l'auxiliaire de pliage 8 est éloigné, et la membrane de contrôle 7, si elle est conservée, est perforée.In the application to the control of the convex mirror, the folding aid 8 is moved away, and the control membrane 7, if it is kept, is perforated.
Dans le but d'augmenter la précision de remise en forme d'un miroir 6 sur le dos duquel sont dessinés des anneaux concentriques, l'image de ces anneaux alternativement blancs et noirs est formée sur une matrice photoélectrique 48, par un objectif 49.In order to increase the precision of shaping a mirror 6 on the back of which concentric rings are drawn, the image of these alternately white and black rings is formed on a photoelectric matrix 48, by a lens 49.
Dans une réalisation particulière de l'invention, la matrice photoélectrique est remplacée par une pluralité de matrices linéaires disposées symétriquement et radialement autour de l'axe optique.In a particular embodiment of the invention, the photoelectric matrix is replaced by a plurality of linear matrices arranged symmetrically and radially around the optical axis.
Dans une autre réalisation de l'invention, l'image des anneaux circulaires centrés est formée sur un masque 50 dont les parties opaques correspondent aux anneaux blancs.In another embodiment of the invention, the image of the centered circular rings is formed on a mask 50, the opaque parts of which correspond to the white rings.
La surface du masque, pour améliorer le contraste du dispositif, épouse la surface de l'image.The surface of the mask, to improve the contrast of the device, follows the surface of the image.
Des cellules photoélectriques sont situées derrière le masque.Photoelectric cells are located behind the mask.
Lorsque le miroir a repris parfaitement sa forme initiale, les bandes blanches ont leurs images sur les anneaux opaques du masque, et les cellules photoélectriques ne reçoivent que très peu de lumière.When the mirror has returned to its original shape, the white bands have their images on the opaque rings of the mask, and the photoelectric cells receive very little light.
Lorsque les cercles sont déformés, il y a illumination sélective des cellules se trouvant derrière la déformation.When the circles are deformed, there is selective illumination of the cells behind the deformation.
La valeur de 1 ' éclairement est proportionnelle à la déformation.The value of the illumination is proportional to the deformation.
La sensibilité à la déformation dépend de la qualité du dessin des anneaux, de leur contraste, de la qualité du masque, et de la qualité de l'optique formant l'image.The sensitivity to deformation depends on the quality of the design of the rings, their contrast, the quality of the mask, and the quality of the optics forming the image.
L'art antérieur connaît des dispositifs de ce type susceptibles de détecter des mouvements ou des déformations de l'ordre du micron. Dans une réalisation particulière de l'invention, le masque est obtenu à partir d'une image du dos du miroir donnée par l'objectif qui sera utilisé pour le contrôle, de manière à intégrer les défauts de cet objectif.The prior art knows devices of this type capable of detecting movements or deformations of the order of a micron. In a particular embodiment of the invention, the mask is obtained from an image of the back of the mirror given by the objective which will be used for the control, so as to integrate the defects of this objective.
Dans le but d'améliorer le rendement de l'éclairage des anneaux blancs, ceux-ci sont recouverts, suivant l'invention, de microbilles de verre renvoyant préférentiellement la lumière dans la direction de la source d'éclairage.In order to improve the lighting efficiency of the white rings, they are covered, according to the invention, with glass microbeads preferably returning the light in the direction of the light source.
La source lumineuse éclairant les anneaux est une source ponctuelle réelle ou virtuelle se trouvant sur l'axe optique, ou une source réelle annulaire, ou une pluralité de sources, entourant l'objectif.The light source illuminating the rings is a real or virtual point source located on the optical axis, or a real annular source, or a plurality of sources, surrounding the objective.
Le miroir, l'étage image, et les éléments de solidarisation, possèdent tous les moyens de contrôle et d'action d'une membrane de contrôle, de l'étage foyer et de l'enveloppe du télescope.The mirror, the image stage, and the securing elements have all the means of control and action of a control membrane, of the focal stage and of the telescope envelope.
Aucune proportionnalité n'existe entre les éléments des figures 25 et 26, en particulier entre le miroir et son image dont le rapport d ' homothétie réel est supérieur à 100.No proportionality exists between the elements of FIGS. 25 and 26, in particular between the mirror and its image, the real homothetic ratio of which is greater than 100.
Eclairage d'une zone terrestre à partir du miroir secondaire satellisé .Lighting of a terrestrial area from the satellite secondary mirror.
Un faisceau éclairant étroit issu d'une source terrestre et frappant le miroir secondaire satellisé sera réfléchi de diverses manières selon la forme de ce miroir secondaire.A narrow illuminating beam coming from a terrestrial source and striking the satellite secondary mirror will be reflected in various ways depending on the shape of this secondary mirror.
Si le miroir est plan, ce faisceau sera réfléchi sans déformation et ira illuminer une zone d'un diamètre supérieur à celui du miroir, mais de même ordre de grandeur.If the mirror is plane, this beam will be reflected without deformation and will illuminate an area with a diameter greater than that of the mirror, but of the same order of magnitude.
Si le miroir est concave pour ce faisceau éclairant, avec un rayon de courbure de l'ordre de grandeur de la distance de la source au miroir, si la source peut être considérée comme ponctuelle, ou de son double si elle peut être considérée comme un faisceau parallèle, ce miroir donne de cette source une image sur la surface terrestre réduite à une tache de diffraction accompagnée d'anneaux.If the mirror is concave for this illuminating beam, with a radius of curvature of the order of magnitude of the distance from the source to the mirror, if the source can be considered as a point, or double if it can be considered as a parallel beam, this mirror gives this source an image on the earth's surface reduced to a diffraction spot accompanied by rings.
Ceci permet, avec une optique adaptative affranchissant le faisceau lumineux de la turbulence atmosphérique, d'éclairer avec un excellent rendement une cible située à une grande distance de la source lumineuse, et invisible de cette source.This allows, with an adaptive optic freeing the light beam from atmospheric turbulence, to illuminate with excellent efficiency a target located at a great distance from the light source, and invisible from this source.
Si le miroir est convexe pour le faisceau éclairant, ce faisceau se trouve ouvert et éclaire une zone plus ou moins étendue, avec toujours un excellent rendement. Bloc optique avec ouverture centrale souple.If the mirror is convex for the illuminating beam, this beam is open and illuminates a more or less large area, always with excellent efficiency. Optical unit with flexible central opening.
Le bloc optique, lorsque la membrane de contrôle et le miroir sont plies sur l'auxiliaire de pliage, est réduit à un disque plan souple à ouverture centrale, s'il n'y a pas d'anneaux centraux de liaison, ou si ces anneaux centraux sont souples.The optical unit, when the control membrane and the mirror are folded on the folding aid, is reduced to a flexible flat disc with central opening, if there are no central connecting rings, or if these central rings are flexible.
Un tel disque est plié, suivant l'invention, en éléments coniques, avec un rayon de courbure minimum tel que les matières constituant le miroir, la membrane de contrôle et l'auxiliaire de pliage, restent toujours dans la limite élastique.According to the invention, such a disc is folded into conical elements, with a minimum radius of curvature such that the materials constituting the mirror, the control membrane and the folding aid, always remain within the elastic limit.
Ceci est réalisé, suivant l'invention, en effectuant un premier pliage suivant un diamètre, et en effectuant ensuite un enroulement en cône.This is achieved, according to the invention, by performing a first folding along a diameter, and then performing a cone winding.
Dans une autre réalisation, l'auxiliaire de pliage et ses membranes solidarisées sont plies en "jupe plissée". Montage de Herschell. (Figure 24) Dans le montage de Herschell, l'image est considérablement dégradée.In another embodiment, the folding aid and its integral membranes are folded into a "pleated skirt". Editing by Herschell. (Figure 24) In Herschell's montage, the image is considerably degraded.
L'emploi de miroirs membraneux comme miroir principal, et secondaire elliptique 47, contrôlés par des analyseurs sagittaux 10, et par un ou plusieurs analyseurs d'étoile, permet, suivant l'invention, d'obtenir des images améliorées.The use of membranous mirrors as the main, and elliptical secondary mirror 47, controlled by sagittal analyzers 10, and by one or more star analyzers, makes it possible, according to the invention, to obtain improved images.
Le miroir et la membrane de contrôle sont des portions de paraboloïde de révolution, comprenant ou non l'axe de révolution, ou des paraboloïdes de révolution.The mirror and the control membrane are portions of a paraboloid of revolution, whether or not including the axis of revolution, or paraboloids of revolution.
Un avantage du montage de Herschell est de permettre l'utilisation d'un diaphragme au niveau du miroir principal. Contrôle acoustique.An advantage of the Herschell assembly is that it allows the use of a diaphragm at the level of the main mirror. Acoustic control.
Dans le but de minimiser les vibrations acoustiques du miroir, des dispositifs faisant vibrer l'air sont disposés, suivant l'invention, à l'intérieur de la gaine de protection, ou à l'extérieur, pour supprimer, par opposition de phases, les ondes sonores susceptibles d'atteindre le miroir. Charges massiques de la membrane et du miroir.In order to minimize the acoustic vibrations of the mirror, devices making the air vibrate are arranged, according to the invention, inside the protective sheath, or outside, to suppress, by phase opposition, sound waves likely to reach the mirror. Mass loads of the membrane and the mirror.
Dans le but de rendre premières entre elles les fréquences propres de deux zones contigues de la membrane ou du miroir, ces zones sont chargées avec des teneurs différentes d ' un même charge inerte, ou avec des mélanges différents de deux ou plusieurs charges inertes différant entre elles par leurs masses spécifiques. Moules déformables.With the aim of making the natural frequencies of two contiguous zones of the membrane or of the mirror first, these zones are charged with different contents of the same inert charge, or with different mixtures of two or more inert charges differing between them by their specific masses. Deformable molds.
Dans le but de simplifier la fabrication des membranes, miroir ou membrane de contrôle, celles-ci ne sont pas formées sur un liquide tournant comme décrit dans la demande française 94/11458, mais sur un moule fixe ou tournant.In order to simplify the manufacture of membranes, mirror or control membrane, these are not formed on a rotating liquid as described in French application 94/11458, but on a fixed or rotating mold.
Dans une réalisation particulière de l'invention, le moule est constitué d'un ménisque deformable mis en forme par des vérins, ou d ' autres moyens de 1 ' art antérieur , et dont la forme est contrôlée par un analyseur sagittal ou des moyens de l'art antérieur. In a particular embodiment of the invention, the mold consists of a deformable meniscus shaped by jacks, or other means of the prior art, and the shape of which is controlled by a sagittal analyzer or means of prior art.

Claims

Revendications . 1- Télescope comprenant en totalité ou en partie: a) un premier étage contenant un miroir membraneux et des dispositifs de contrôle et de protection de ce miroir , b) un second étage situé au foyer du miroir et contenant des moyens d ' observation de l ' image, c) un troisième étage situé au centre de courbure du miroir et contenant un analyseur sagittal permettant de connaître la forme du miroir, d ) un moyen solidarisant les trois étages; et tel que : e) le miroir et son dispositif de contrôle sont constitués de membranes concentriques , libres à leurs périphéries et solidarisées par leurs régions centrales , directement ou par un intermédiaire , g) les membranes , ou seulement la membrane de contrôle , comportent des motifs surfaciques , conducteurs , isolants et semi -conducteurs, séparés , contigus ou superposés, constituant des circuits électroniques intégrés , et des électrodes d ' action surfaciques ayant en particulier la forme de spires. caractérisé en ce que les électrodes d ' action de la membrane sur le miroir sont réunies en matrices locales d 'action contrôlées par un processeur local .Claims. 1- Telescope comprising in whole or in part: a) a first stage containing a membranous mirror and devices for controlling and protecting this mirror, b) a second stage located at the focal point of the mirror and containing means for observing the image, c) a third stage located at the center of curvature of the mirror and containing a sagittal analyzer making it possible to know the shape of the mirror, d) a means joining the three stages; and such that: e) the mirror and its control device consist of concentric membranes, free at their peripheries and joined by their central regions, directly or through an intermediary, g) the membranes, or only the control membrane, include surface patterns, conductors, insulators and semiconductors, separate, contiguous or superimposed, constituting integrated electronic circuits, and surface action electrodes having in particular the form of turns. characterized in that the action electrodes of the membrane on the mirror are combined into local action matrices controlled by a local processor.
2- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que il existe à la surface de la membrane de contrôle des jauges de contrainte , des thermomètres et des éléments chauffants.2- Device according to claim 1, characterized in that there are on the surface of the control membrane strain gauges, thermometers and heating elements.
3- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les distances locales du miroir et de la membrane sont déterminées par les accélérations ou les déplacement du miroir sous l ' effet de forces issues de la membrane et variant avec la distance , ou par la variation des caractéristiques des émetteurs de ces forces suivant la distance miroir-membrane.3- Device according to claim 1, characterized in that the local distances of the mirror and the membrane are determined by the accelerations or displacements of the mirror under the effect of forces from the membrane and varying with the distance, or by the variation of the characteristics of the emitters of these forces according to the mirror-membrane distance.
4- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que un blindage électromagnétique isole les deux faces de la membrane de contrôle.4- Device according to claim 1, characterized in that an electromagnetic shield isolates the two faces of the control membrane.
5- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les électrodes circulaires de la membrane de contrôle , éventuellement à noyau ferromagnétique, produisent des champs magnétiques dans le but d ' amortir les mouvements du miroir par courants de Foucault.5- Device according to claim 1, characterized in that the circular electrodes of the control membrane, possibly with ferromagnetic core, produce magnetic fields in order to dampen the movements of the mirror by eddy currents.
6- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que des champs magnétiques variables produits par la membrane repoussent le miroir , et que des forces électrostatiques existant entre la membrane et le miroir, attirent simultanément le miroir.6- Device according to claim 1, characterized in that variable magnetic fields produced by the membrane repel the mirror, and that electrostatic forces existing between the membrane and the mirror, simultaneously attract the mirror.
7- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que un bobinage de l 'étage foyer produit un champ magnétique variable repoussant le miroir.7- Device according to claim 1, characterized in that a winding of the hearth stage produces a variable magnetic field repelling the mirror.
8- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que il existe à la surface de la membrane, et jusqu ' à une profondeur de plusieurs microns, des dépôts successifs de corps conducteurs , semi -conducteurs et isolants , organisés en diode laser , émettant vers le miroir et groupés en matrices locales d ' action .8- Device according to claim 1, characterized in that there are on the surface of the membrane, and up to a depth of several microns, successive deposits of conductive, semi-conductive and insulating bodies, organized in laser diode, emitting towards the mirror and grouped in matrices local action.
9- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la membrane de contrôle a un diamètre légèrement supérieur au diamètre du miroir , et que l ' anneau périphérique exèdant le miroir est réfléchissant .9- Device according to claim 1, characterized in that the control membrane has a diameter slightly greater than the diameter of the mirror, and that the peripheral ring exeeding the mirror is reflective.
10- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le miroir et la membrane de contrôle sont assujettis à des vibrations radiales.10- Device according to claim 1, characterized in that the mirror and the control membrane are subject to radial vibrations.
11- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la membrane de contrôle et le miroir sont décomposés en une pluralité de zones, d ' organisation fractale , telles que les fréquences propres de deux zones contigues sont premières entre elles.11- Device according to claim 1, characterized in that the control membrane and the mirror are broken down into a plurality of zones, of fractal organization, such that the natural frequencies of two contiguous zones are prime between them.
12- Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce que la membrane et le miroir sont chargés de deux ou plusieurs types de charges de masses spécifiques d ifférentes .12- Device according to claim 11, characterized in that the membrane and the mirror are loaded with two or more types of loads of specific masses d ifferent.
13- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu ' il existe une seconde membrane de contrôle de masse surfacique voisine de celle de la première , et de propriétés mécaniques et fréquences propres premières avec celles de la première membrane.13- Device according to claim 1, characterized in that there is a second surface mass control membrane close to that of the first, and of mechanical properties and first natural frequencies with those of the first membrane.
14- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que il existe une matrice photoélectrique sensible à l ' infra-rouge sur laquelle se forme une image du miroir .14- Device according to claim 1, characterized in that there is a photoelectric matrix sensitive to the infrared on which is formed an image of the mirror.
15- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que un programme peut engendrer des déformations du miroir défocalisant les rayons lumineux , en créant des ondes mobiles ou stationnaires.15- Device according to claim 1, characterized in that a program can generate deformations of the mirror defocusing the light rays, creating mobile or stationary waves.
16- Télescope comprenant : a) un premier étage contenant un miroir membraneux et des dispositifs de contrôle , b) un second étage situé au foyer du miroir et contenant des moyens d 'observation de l ' image, c) un troisième étage situé au centre de courbure du miroir et, contenant un moyen de reconnaissance de la forme du miroir, appelé analyseur sagittal , et constitué d ' un écran mobile perpendiculaire à l ' axe optique du télescope , ayant une ouverture circulaire centrée , et se déplaçant le long du segment sagittal , lequel écran mobile peut être simulé par des écrans fixes superposés, et d ' une matrice photoélectrique perpendiculaire à l 'axe optique, d ) un moyen solidarisant les trois étages; et tel que : caractérisé en ce que l ' écran percé mobile explorant le segment sagittal est simulé par un écran fixe unique à fente circulaire centrée de rayon et largeur variables.16- Telescope comprising: a) a first stage containing a membranous mirror and control devices, b) a second stage located at the focal point of the mirror and containing means for observing the image, c) a third stage situated in the center of curvature of the mirror and, containing a means of recognizing the shape of the mirror, called a sagittal analyzer, and consisting of a movable screen perpendicular to the optical axis of the telescope, having a circular centered opening, and moving along the segment sagittal, which mobile screen can be simulated by superimposed fixed screens, and a photoelectric matrix perpendicular to the optical axis, d) a means integrating the three stages; and such that: characterized in that the mobile pierced screen exploring the sagittal segment is simulated by a single fixed screen with circular slot centered with variable radius and width.
17- Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les centres des écrans polarisants superposés de l 'analyseur sagittal sont munis d ' anneaux polarisant permettant de modifier le diamètre de la zone continûment transparente.17- Device according to claim 16, characterized in that the centers of the superimposed polarizing screens of the sagittal analyzer are provided with polarizing rings making it possible to modify the diameter of the continuously transparent zone.
18- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que des écrans polarisants constitués de deux zones indépendantes contigues à frontière rectiligne passant par l ' axe optique , et réunis par paires à frontières croisées , sont associés aux écrans circulaires , soit directement , soit sur un faisceau secondaire .18- Device according to claim 16, characterized in that polarizing screens consisting of two independent contiguous zones with rectilinear border passing through the optical axis, and joined in pairs with crossed borders, are associated with circular screens, either directly or on a secondary beam.
19- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que l ' analyseur sagittal est étalonné sur un miroir de forme connue, par exemple un miroir liquide parabolique, et qu ' un modèle de l ' exploration sagittale est stocké dans une mémoire permanente.19- Device according to claim 16, characterized in that the sagittal analyzer is calibrated on a mirror of known shape, for example a parabolic liquid mirror, and that a model of sagittal exploration is stored in a permanent memory.
20- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que l ' écran unique est constitué de deux écrans élémentaires rapprochés , ou par deux jeux d ' électrodes.20- Device according to claim 16, characterized in that the single screen consists of two close together screens, or by two sets of electrodes.
21- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que la matrice photoélectrique de l 'analyseur sagittal est annulaire centrée.21- Device according to claim 16, characterized in that the photoelectric matrix of the sagittal analyzer is annular centered.
22- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que les pixels de la matrice annulaire sont groupés dans chaque anneau par suites de pixels triangulaires tête-bèche , accompagnés de pixels parallélépipédiques.22- Device according to claim 16, characterized in that the pixels of the annular matrix are grouped in each ring by sequences of triangular head-to-tail pixels, accompanied by parallelepipedic pixels.
23- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que une matrice photoélectrique rectangulaire possède des groupes de pixels triangulaires tête-beche , et des pixels parallélépipédiques .23- Device according to claim 16, characterized in that a rectangular photoelectric matrix has groups of triangular head-to-head pixels, and parallelepipedic pixels.
24- Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que une matrice photoélectrique est constituée d ' une matrice rectangulaire centrale entourée d ' une matrice annulaire .24- Device according to claim 16, characterized in that a photoelectric matrix consists of a central rectangular matrix surrounded by an annular matrix.
25- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que il est équipé d ' un miroir de renvoi géostationnaire .25- Device according to claim 1, characterized in that it is equipped with a geostationary deflection mirror.
26- Dispositif selon la revendication 25 , caractérisé en ce que un analyseur sagittal situé au foyer d ' un miroir parabolique contrôle la déformation d ' un faisceau parallèle émis par le dit miroir parabolique et réfléchi par l ' arrière du miroir de renvoi.26- Device according to claim 25, characterized in that a sagittal analyzer located at the focus of a parabolic mirror controls the deformation of a parallel beam emitted by said parabolic mirror and reflected by the rear of the return mirror.
27- Dispositif selon la revendication 25 , caractérisé en ce que des anneaux alternativement clairs et sombre existent sur le dos du miroir , et que l ' image de ces anneaux est formée sur une matrice photoélectrique , ou sur un masque derrière lequel se trouvent des cellules photoélectriques.27- Device according to claim 25, characterized in that alternately light and dark rings exist on the back of the mirror, and that the image of these rings is formed on a photoelectric matrix, or on a mask behind which are cells photoelectric.
28- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le mât supportant l ' analyseur sagittal est limité par un système optique renvoyant vers le dit mât le segment sagittal .28- Device according to claim 1, characterized in that the mast supporting the sagittal analyzer is limited by an optical system returning to the said mast the sagittal segment.
29- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu ' il existe une mémoire accompagnant un système optique , et que les caractéristiques des aberrations de ce système optique sont contenues dans cette mémoire sous forme de valeurs expérimentales ou d ' une fonction pouvant être directement utilisés pour corriger des dites aberrations une image donnée par ce système optique.29- Device according to claim 1, characterized in that there is a memory accompanying an optical system, and that the characteristics of the aberrations of this optical system are contained in this memory in the form of experimental values or of a function which can be directly used to correct said aberrations an image given by this optical system.
30- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que dans un montage de Herschell à miroir secondaire, chaque miroir est contrôlé par un analyseur sagittal.30- Device according to claim 1, characterized in that in a Herschell assembly with secondary mirror, each mirror is controlled by a sagittal analyzer.
31- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les membranes sont formées sur un moule fixe ou tournant, et en particulier constitué d'un ménisque deformable mis en forme par des moyens de l'art antérieur.31- Device according to claim 1, characterized in that the membranes are formed on a mold fixed or rotating, and in particular consisting of a deformable meniscus shaped by means of the prior art.
32- Disque plat dont une surface au moins comporte des ondulations circulaires concentriques, et appelé auxiliaire de pliage, caractérisé en ce que la génératrice de ces ondulations est constituée de la succession d'éléments de génératrice, projections orthogonales des éléments directs ou inversés de la génératrice d'une membrane concave de révolution axée sur l'axe des ondulations circulaires et découpée par des plans perpendiculaires à cet axe.32- Flat disc of which at least one surface has concentric circular undulations, and called bending aid, characterized in that the generator of these undulations consists of the succession of generator elements, orthogonal projections of the direct or inverted elements of the generator of a concave membrane of revolution centered on the axis of circular undulations and cut by planes perpendicular to this axis.
33- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que les éléments de génératrice directs ou inversés sont remplacés par deux arcs de cercle centrés sur les droites de projection orthogonale, de rayons égaux ou voisins, raccordés tangentiellement en un point d'inflexion, et dont la longueur développée est égale ou légèrement supérieure à la longueur développée de l'élément de génératrice qu'ils remplacent.33- Device according to claim 32, characterized in that the direct or inverted generator elements are replaced by two arcs of a circle centered on the straight lines of orthogonal projection, of equal or neighboring radii, tangentially connected at a point of inflection, and whose developed length is equal to or slightly greater than the developed length of the generator element they replace.
34- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que les éléments de génératrice directs ou inversés sont remplacés par des éléments de courbe dont le rayon de courbure minimal est tel que la déformation d'une membrane qui en épouse la forme restera dans la limite élastique, et dont la longueur développée est égale ou légèrement supérieure à la longueur développée des éléments de génératrice qu'ils remplacent.34- Device according to claim 32, characterized in that the direct or inverted generator elements are replaced by curve elements whose minimum radius of curvature is such that the deformation of a membrane which follows its shape will remain within the limit elastic, and whose developed length is equal to or slightly greater than the developed length of the generator elements they replace.
35- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que la pression dans la concavité de la membrane est supérieure à la pression entre la dite membrane et l'auxiliaire de pliage, et que la membrane est rapprochée et mise en contact du dit auxiliaire de pliage jusqu'à ce qu'elle soit appliquée entièrement sur cet auxiliaire de pliage.35- Device according to claim 32, characterized in that the pressure in the concavity of the membrane is greater than the pressure between said membrane and the folding aid, and that the membrane is brought together and brought into contact with said auxiliary folding until it is fully applied to this folding aid.
36- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que 1 ' air est éliminé entre la membrane et l'auxiliaire de pliage, et en ce que la membrane est maintenue contre l'auxiliaire de pliage par une pression extérieure, et/ou une attraction électrostatique.36- Device according to claim 32, characterized in that air is eliminated between the membrane and the folding aid, and in that the membrane is held against the folding aid by an external pressure, and / or a electrostatic attraction.
37- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que il existe un renforcement linéaire diamétral, intégré ou associé, divisant l'auxiliaire de pliage en deux demi-cercles.37- Device according to claim 32, characterized in that there is a linear diametral reinforcement, integrated or associated, dividing the folding aid into two semicircles.
38- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que il existe des renforcements linéaires multiples parallèles au renforcement linéaire diamétral, ces renforcements pouvant résulter de la distribution anisotrope des fibres du matériau composite constituant tout ou partie de l'auxiliaire de pliage.38- Device according to claim 32, characterized in that there are multiple linear reinforcements parallel to the diametral linear reinforcement, these reinforcements may result from the anisotropic distribution of the fibers of the composite material constituting all or part of the folding aid.
39- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que l'auxiliaire de pliage est enroulé parallèlement à un de ses diamètres, chacun des demi-cercles déterminés par le renforcement linéaire diamétral étant enroulé indépendamment pour former deux enroulements cylindriques contigus.39- Device according to claim 32, characterized in that the folding aid is wound parallel to one of its diameters, each of the semicircles determined by the diametrical linear reinforcement being wound independently to form two contiguous cylindrical windings.
40- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que l'auxiliaire de pliage est enroulé parallèlement à un de ses diamètres, un demi-cercle étant d'abord enroulé dans un enroulement intérieur , et l ' autre demi-cercle étant ensuite enroulé dans un enroulement extérieur incorporant le premier enroulement.40- Device according to claim 32, characterized in that the folding aid is wound parallel to one of its diameters, a semicircle being first wound in an inner winding, and the other semicircle then being wound in an outer winding incorporating the first winding.
41- Dispositif selon la revendication 32 , caractérisé en ce que 1 ' auxiliaire de pliage possède des tubes gonflables et rigidifiables , périphériques , rayonnants ou perpendiculaires au renforcement linéaire diamétral , dont le gonflement assure le déroulement et la planification du dit auxiliaire de pliage .41- Device according to claim 32, characterized in that the folding aid has inflatable and stiffening tubes, peripheral, radiating or perpendicular to the diametric linear reinforcement, the swelling of which ensures the unfolding and planning of said folding aid.
42- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que l ' auxiliaire de pliage est poreux ou micro perforé et possède un film étanche dorsal , et que du gaz est insufflé entre ce film et l ' auxiliaire de pliage .42- Device according to claim 32, characterized in that the folding aid is porous or micro-perforated and has a dorsal tight film, and that gas is blown between this film and the folding aid.
43- Dispositif selon la revendication 32 , caractérisé en ce que les circuits électriques de l ' enveloppe du télescope , du miroir , de la membrane de contrôle et de l ' auxiliaire de pliage sont sectorialisés.43- Device according to claim 32, characterized in that the electrical circuits of the casing of the telescope, of the mirror, of the control membrane and of the folding aid are sectorized.
44- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que le miroir est retourné avant sa fixation sur l ' auxiliaire de pliage, sa surface concave devenant sa surface convexe.44- Device according to claim 32, characterized in that the mirror is inverted before its attachment to the folding aid, its concave surface becoming its convex surface.
45- Dispositif selon la revendication 32 , caractérisé en ce que le miroir et la membrane réunis sur l ' auxiliaire de pliage et formant avec celui-ci un disque mince à ouverture centrale annulaire , sont plies d ' abord suivant un diamètre, et ensuite suivant un cône.45- Device according to claim 32, characterized in that the mirror and the membrane joined on the folding aid and forming with it a thin disc with annular central opening, are first folded according to a diameter, and then according to a cone.
46- Dispositif selon la revendication 32, caractérisé en ce que la forme naturelle de l ' auxiliaire de pliage est celle de deux enroulements cylindriques parallèles.46- Device according to claim 32, characterized in that the natural shape of the folding aid is that of two parallel cylindrical windings.
47- Dispositif terrestre selon la revendication 1 , possédant un ménisque mince dont la forme est assurée par des vérins, caractérisé en ce que la membrane de contrôle est solidarisée à ce ménisque mince, et que le contrôle de la forme du ménisque est assuré par la mesure de la distance miroir-membrane. 47- Terrestrial device according to claim 1, having a thin meniscus whose shape is provided by jacks, characterized in that the control membrane is secured to this thin meniscus, and that the control of the shape of the meniscus is provided by the measurement of the mirror-membrane distance.
EP97902413A 1996-01-31 1997-01-31 Improved telescope Withdrawn EP1012637A1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9601132 1996-01-31
FR9601132A FR2744244B1 (en) 1996-01-31 1996-01-31 TELESCOPE
FR9603027A FR2745916B1 (en) 1996-03-11 1996-03-11 TELESCOPE
FR9603027 1996-03-11
PCT/FR1997/000189 WO1997028469A1 (en) 1996-01-31 1997-01-31 Improved telescope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1012637A1 true EP1012637A1 (en) 2000-06-28

Family

ID=26232486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP97902413A Withdrawn EP1012637A1 (en) 1996-01-31 1997-01-31 Improved telescope

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6676262B1 (en)
EP (1) EP1012637A1 (en)
WO (1) WO1997028469A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2824399B1 (en) * 2001-05-04 2003-10-03 Grill Yves Jean Le REALIZATION OF AN EXTENSIBLE "CASSEGRAIN" TYPE TELESCOPE AND ITS VARIANTS WITH NON-TRADITIONAL REFLECTORS
FR2948201B1 (en) * 2009-07-15 2017-03-03 Goulven Jean Alain Vernois POLYVALENT MOLD
FR2963115A1 (en) * 2010-07-23 2012-01-27 Goulven Jean Alain Vernois AUXILIARY FOLDING PERFECTION

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3151206A (en) * 1960-02-15 1964-09-29 Daymon Deall Collapsible truncated conical reflector
DE1199017B (en) * 1962-06-22 1965-08-19 Boelkow Gmbh Mirror for use in space
US4093351A (en) * 1976-03-15 1978-06-06 Perkins Charles W Controlled flexible membrane reflector
US4422723A (en) * 1981-08-11 1983-12-27 Lajet Energy Company Adjustable reflector with imperforate reflective membrane
GB2182783A (en) * 1985-10-23 1987-05-20 David Theodore Nels Williamson Improvements to thin film mirrors
IT1216398B (en) * 1986-07-03 1990-02-28 Ugo Licinio ELECTRONIC CORRECTOR OF DEFECTS OF CURVATURE ON THE IMAGE, FOR TELESCOPES SUPPLIED WITH LIGHT CATAPOTTRIC ELEMENTS, LARGE DIAMETER, TO BE USED ALSO IN ORBIT.
DE3707642C1 (en) * 1987-03-06 1988-03-10 Herman Huegenell Mirror telescope
JPH0758370B2 (en) * 1988-07-04 1995-06-21 三菱電機株式会社 Reflective telescope spider support structure
US4927252A (en) * 1989-04-12 1990-05-22 Burr James D Newtonian telescope assembly with rotary flat mirror
US5089915A (en) * 1989-07-25 1992-02-18 Chromex, Inc. Fabrication of aspheric surfaces through controlled deformation of the figure of spherical reflective surfaces
GB2247323B (en) * 1990-07-20 1993-12-22 Andreas Theodoros Augousti Telescopic mirror
US5307082A (en) * 1992-10-28 1994-04-26 North Carolina State University Electrostatically shaped membranes
JP3420894B2 (en) * 1996-08-09 2003-06-30 シャープ株式会社 Deformable mirror

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9728469A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
US6676262B1 (en) 2004-01-13
WO1997028469A1 (en) 1997-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nelson Design concepts for the California extremely large telescope (CELT)
Kambe et al. A fiber link between the Okayama 188-cm telescope and the high-dispersion spectrograph, HIDES
EP1472563B1 (en) Optical instrument for observation from a satellite, with two telescopes
Iwamuro et al. OHS: OH-airglow suppressor for the Subaru Telescope
Oppenheimer et al. The Lyot project: toward exoplanet imaging and spectroscopy
Taddese et al. Optimizing sample illumination scanning in transmission tomographic diffractive microscopy
FR2712978A1 (en) Achromatic optical interferometer, trilateral shift type.
WO1997028469A1 (en) Improved telescope
EP0812459A1 (en) Device and method for testing command bundle rods for nuclear reactors
CN108692820B (en) A kind of Wavefront measuring apparatus and method
FR2682761A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR ANALYZING A LIGHT WAVE SURFACE.
FR2745916A1 (en) Reflecting telescope
Ofir et al. Offline, multidetector intensity interferometers–II. Implications and applications
US6225619B1 (en) Optical fiber-based imaging instrument
EP0788616A1 (en) Telescope
Macintosh et al. MEMS-based extreme adaptive optics for planet detection
EP1449020B1 (en) High-speed sectorial or panoramic surveillance device without apparent motion
FR2725044A1 (en) Three stack astronomical telescope for orbital use
WO2015040117A1 (en) Telescope comprising inner adjustment means in the focal plane
Yang et al. Z-microscopy for parallel axial imaging with micro mirror array
FR2736165A1 (en) Orbital reflective telescope
Tawara et al. The development of DIOS FXT (Four-stage X-ray Telescope)
McGraw et al. Lens systems for sky surveys and space surveillance
Vanderriest Integral Field spectrography with Optical Fibres at CFH
Hedglen Development of a High-Contrast Adaptive Optics Phasing Testbed for the Giant Magellan Telescope

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19981001

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): CH DE FR GB LI

17Q First examination report despatched

Effective date: 20040625

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20041108