EP1012637A1 - Telescope perfectionne - Google Patents

Telescope perfectionne

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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
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Withdrawn
Application number
EP97902413A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Goulven Jean Alain Vernois
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Priority claimed from FR9601132A external-priority patent/FR2744244B1/fr
Priority claimed from FR9603027A external-priority patent/FR2745916B1/fr
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1012637A1 publication Critical patent/EP1012637A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical 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
    • G02B26/0825—Optical 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.

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Abstract

Télescope comportant un miroir membraneux (6) et une membrane de contrôle (7), libres à leurs périphéries et solidarisées par leurs régions centrales, un auxiliaire de pliage (8), et un analyseur de courbure (10) à exploration sagittale et à écran unique (23).

Description

TÉLESCOPE PERFECTIONNÉ DOMAINE DE L'INVENTION.
Le domaine de 1 ' invention est celui des télescopes à miroir membraneux . ART ANTÉRIEUR
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.
L'étage miroir 2 comporte une membrane miroir et une membrane de contrôle, solidarisées par une entretoise 5.
L ' étage foyer 3 comporte des moyens 9 d ' examen de 1 ' image .
L'étage 4 de contrôle du miroir comporte un analyseur sagittal 10.
Ces trois étages sont solidarisés par une enveloppe 11 ou un châssis parallélépipédique et des araignées 12, ou par un châssis intérieur pyramidal.
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.
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.
La mise en forme précise du miroir et son positionnement sont assurés par des champs électromagnétiques.
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.
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'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.
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.
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 .
Dans une réalisation préférée , chaque ondulation de la génératrice est à courbure minimale.
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.
Cette fixation assurera la propre planéité de l ' auxiliaire de pliage et la circularité du haut de cet élément bas du télescope.
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 .
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.
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.
Les interactions membrane-miroir sont améliorées en introduisant des effets électromagnétiques et des effets de pression de radiation .
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.
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 .
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.
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.
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.
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 13: arc ou segment éclairants dans des groupes de pixels.
Figure 14: fente annulaire de l'écran polarisant unique.
Figure 15: écrans couteaux.
Figure 16: écrans couteaux centraux.
Figure 17: analyseur d'étoile.
Figure 18: analyseur sagittal d'étoile.
Figure 19: miroir quasi plan.
Figures 20, 21 et 22: miroirs faiblement convexes.
Figure 23: extrémité de mât.
Figure 24: montage de Herschell.
Figures 25 et 26: miroirs convexes.
Figure 27: coupes du miroir 6 et de l'auxiliaire de pliage 8.
Figure 28: principe du pliage.
Figure 29: élément de génératrice de l'auxiliaire de pliage 8.
Figure 30: élément de génératrice à courbure minimale.
Figure 31: coupe d'ensemble du bloc optique.
Figure 32: détail des anneaux de liaison sur une rotule.
Figure 33: enroulement bi-cylindrique.
Figure 34: enroulement mono-cylindrique.
Figure 35: réunion du bloc optique plié et de l'étage miroir.
Figure 36: bobinages de contrôle magnétique.
Figure 37: bobinages sectorisés.
Figure 38: sectorisation de la membrane de contrôle.
DESCRIPTION DETAILLEE
Forme de principe de la génératrice de l'auxiliaire de pliage.
La figure 27 montre la génératrice 51 d'un miroir 6 et la génératrice 52 à raccordement angulaire d'un auxiliaire de pliage 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.
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.
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.
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.
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.
Le pliage de la membrane de contrôle se fait nécessairement avant le pliage de la membrane miroir, ou simultanément.
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.
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.
Dans une seconde réalisation selon l'invention, le volume de la concavité du miroir est rempli d'un liquide qui assure la surpression.
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.
Ceci se fait sans déformation de la membrane à plier.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Un allongement élastique relatif de 1/1000 autorise, pour un film de 10 microns d'épaisseur, un rayon de courbure de 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.
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.
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.
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.
Après déroulement de l'enroulement cylindrique, l'auxiliaire de pliage retrouve sa pseudo planéité. Séparation électrostatique.
L'auxiliaire de pliage possède, suivant l'invention, des conducteurs circulaires centrés que l'on peut porter individuellement à un potentiel choisi.
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 .
En chargeant successivement les différents conducteurs circulaires de l'auxiliaire de pliage 8, on en écartera progressivement la membrane.
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.
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.
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)
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)
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.
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.
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.
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)
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.
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)
Dans une première réalisation, les deux demi -membranes sont enroulées séparément pour donner deux cylindres 64 et 65 parallèles à l'élément rigide linéaire.
Dans une seconde réalisation, le pliage cylindrique est effectué en deux temps.
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.
Anisotropie de l'auxiliaire de pliage.
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.
Dans le but de faciliter le maintien de l'auxiliaire de pliage au cours de sa satellisation, il a la forme d'un carré.
De cette manière l'auxiliaire de pliage peut être simplement suspendu, ce qui élimine d'éventuels problèmes de flambage.
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.
Solidarisation originelle de l'élément bas du télescope et de l'auxiliaire de pliage.
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.
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.
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.
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.
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 miroir
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.
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.
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.
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.
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.
Il existe, selon l'invention, des conducteurs radiaux pouvant être alimentés individuellement, et dont l'alimentation est faite par des conducteurs blindés.
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.
Ceci permet d'engendrer un couple de rotation entre la membrane et l'auxiliaire, quelque soit leur position relative.
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.
Suivant l'invention, la membrane miroir est composée de plusieurs couches de matériaux différents.
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.
Une fois cette couche solidifiée, une couche composite comportant des fibres longues est déposée.
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.
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)
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.
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.
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.
Ceci est obtenu, dans une réalisation particulière, (figure 5), par un écran polarisant 27 interceptant le faisceau et possédant deux zones polarisant individuellement.
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.
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.
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)
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.
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.
Dans le but de tendre le miroir, il est porté à un certain potentiel .
Cet ensemble est placé dans l'enveloppe conductrice du télescope .
Il y a un effet d'image entre le miroir chargé et l'enveloppe, et une attraction réciproque modifiant la forme du miroir.
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.
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.
De cette manière les défauts locaux au paraboloïde parfait seront de révolution et plus aisés à intégrer dans un programme de correction.
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.
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.
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.
De cette manière les zones ayant des fréquences propres voisines, à partir d'un certain ordre, ne sont pas contiguës, et 7/28469 10 PC17FR97/00189
cela diminue la possibilité de couplage entre plusieurs zones. Double membrane de contrôle. (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 .
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.
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.
Ces deux membranes ont des fréquences propres différentes et premières entre elles .
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.
Des inégalités de température entre différents points du miroir peuvent entraîner des déformations de ce miroir.
Dans le but d ' uniformiser la température du miroir, des éléments thermomètriques et des éléments chauffants existent sur la membrane de contrôle.
Dans une réalisation particulière de l ' invention , l ' ordinateur central détermine les écarts de température du miroir en analysant sa forme.
Dans une autre réalisation , l ' image du miroir est formée sur une matrice photo-électrique sensible à l ' infra-rouge. Propriétés premières entre elles.
Dans le but de minimiser les réactions dynamiques entre le miroir et la membrane , leurs caractéristiques mécaniques sont premières entre elles . Tolérance aux météorites.
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)
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.
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.
L'analyseur sagittal mesure les positions relatives locales du miroir à intervalles de temps connus.
L ' unité central en déduit les vitesses de déplacement locales du miroir et ses accélérations locales.
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.
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.
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.
Deux membranes de contrôle peuvent se positionner relativement l'une à l'autre par leurs seuls moyens de contrôle et d'action réciproques.
Ces deux membranes peuvent établir leurs distances locales mutuelles de manières à ce qu'elle reprennent leur forme naturelle de paraboloïde de révolution.
Ces paraboloïdes seront alors centrés sur l'axe optique si leurs anneaux centraux le sont.
Mesure de la distance miroir-membrane par couplage électromagnétique.
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.
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.
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)
Les matrices d'action locale sur le miroir possèdent des électrodes à action électrostatique 35, et des électrodes circulaires 37 à action magnétique.
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.
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.
Dans une réalisation particulière de l'invention, les électrodes magnétiques et les électrodes électrostatiques sont séparées .
Dans une autre réalisation, elles sont confondues. Equilibre entre une répulsion par courants de Foucault et une attraction électrostatique.
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.
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.
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.
La conjugaison de ces deux actions antagonistes permet, suivant l'invention, le contrôle de la distance miroir-membrane avec un potentiel de signe constant.
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.
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.
Le miroir conducteur est repoussé par les courants de Foucault engendrés par ce champ.
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.
On sait qu'il existe des diodes laser surfaciques. dont l'épaisseur n'excède pas deux microns, et dont le rendement est élevé.
Ces diodes laser sont particulièrement adaptées à une intégration à la membrane de contrôle durant sa fabrication, sur le coté regardant le miroir.
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.
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.
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.
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.
Ceci est obtenu, soit en contrôlant les tensions et les courants, soit, selon l'invention, en contrôlant des successions de durées d'émission.
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.
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.
On sait que les systèmes optiques spatiaux sont en général pourvus de moyens qui interdisent l'exposition directe du miroir au rayonnement solaire.
En particulier, Hubble dispose d'un couvercle.
Un tel dispositif est difficile à mettre en oeuvre dans un télescope du type de celui décrit présentement.
Il existe, selon l'invention, un programme de contrôle déformant le miroir membraneux de manière à le rendre quasi diffusant.
Dans une réalisation particulière de l'invention, le miroir est animé d'ondes circulaires centrées se déplaçant radialement.
Dans une autre réalisation, il existe un ensemble d'ondes stationnaires.
L'avantage d'un tel système est qu'il est naturellement disponible et de mise en oeuvre très rapide.
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.
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.
Dans une réalisation particulière, une fente annulaire centrée, de diamètre variable, se déplace à proximité de la surface du liquide.
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)
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.
En parcourant le segment sagittal , 1 ' analyseur sagittal teste des anneaux successifs du miroir.
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.
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)
L'ouverture centrale des écrans polarisants détermine la finesse de le nappe conique atteignant la matrice photoélectrique, hors phénomène de diffraction.
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.
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.
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.
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.
Pour déterminer l'axe optique, deux écrans de ce type sont associés, selon l'invention, de telle manière que les frontières soient orthogonales.
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)
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)
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.
Cet écran, suivant l'invention, est constitué d'une pluralité d ' anneaux polarisants 24 individuellement contrôlables et centrés sur l'axe optique.
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 .
Le déplacement radial des anneaux 24 rendus transparents permet l ' exploration du segment sagittal par le sommet du cône.
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.
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.
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 .
De cette manière les rayons lumineux seront quasi perpendiculaires à la 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.
Les différente écrans annulaires doivent être alimentés i ndiv iduellement .
Les bras des araignées supportant les étages de contrôle du miroir et du foyer déterminent des zones inutilisées du miroir.
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)
Les électrodes 24 des écrans polarisants sont nécessairement séparées , et cet intervalle n ' intercepte pas les rayons lumineux .
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.
Les électrodes de ces deux écrans recouvrent mutuellement les espaces inter-électrodes de chacun .
Les espaces non activables sont incorporés dans l ' exploration de l ' écran par la fente annulaire.
Cette fente annulaire se déplace par les activations ou désactivations successives des électrodes élémentaires bordant chaque lèvre .
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.
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.
La valeur de la diffraction souhaitable détermine la largeur de la fente annulaire qui sera supérieur à la largeur d'un écran élémentaire.
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.
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.
L'objet de l'analyseur sagittal est d'obtenir un paraboloïde de révolution.
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.
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)
Les matrices à rangées orthogonales de pixels carrés ou rectangulaires ne se prêtent pas particulièrement à l'étude des figures annulaires centrées.
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.
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.
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.
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)
Les dimensions sont telles que deux anneaux consécutifs ont soit le même nombre de séquences, soit diffèrent par un nombre entier de séquences.
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.
Le pouvoir séparateur radial d'un unique anneau de pixels est nécessairement meilleur que la hauteur d'un 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 .
Cette disposition permet de détecter de très petites anomalies radiales ou tangentielles qui passeraient inaperçues avec une matrice rectangulaire. Matrice témoin. (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.
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).
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.
Si l'étoile est paraxiale, le miroir parabolique en donne une tache de diffraction imparfaite, dont les imperfections sont détectées par la matrice annulaire.
Celle-ci pilote les corrections de forme à donner au miroir, en lui conservant sa symétrie de révolution.
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.
Dans une autre réalisation, l'étoile est saisie dans un analyseur sagittal.
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.
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 .
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.
De cette manière il y a formation d ' interférences sur la matrice photoélectrique.
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.
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.
Une matrice annulaire à pixels triangulaires se prête particulièrement bien à la correction électronique de telles 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.
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.
Ce modèle, suivant l'invention, est obtenu en formant l'image de mires appropriées sur une matrice annulaire, ou par le seul calcul.
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)
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)
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.
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.
Dans une autre réalisation de l'invention, la matrice photoélectrique est décomposée en plusieurs .secteurs angulaires indépendants.
Exploration synchrone de la matrice photoélectrique et du segment sagittal.
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.
Ceci permet une exploration plus rapide du segment sagittal et donc un meilleur contrôle du miroir. Déplacement de la source lumineuse.
En déplaçant la source lumineuse sur l'axe optique, on déplace simultanément le segment sagittal sur cet axe.
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.
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 .
Dans une réalisation particulière il existe des anneaux couteaux au voisinage de l'écran, ou seulement dans la partie centrale de l'écran.
Cartes des distances, des vitesses, des accélérations et des pentes du miroir.
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.
Le nombre de points de mesure locaux nécessaires au contrôle du miroir dépend du module d'élasticité de ce miroir.
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.
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.
L'optimum est une distance locale inférieure au centimètre, permettant des électrodes élémentaires en nombre restreint, et des accélérations satisfaisantes.
Allégement du support d'un télescope terrestre à miroir membraneux.
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.
Ceci suppose que le support rigide recevant le miroir ne subisse pas de déformations supérieures.
Dans le cas d'une grande taille, cette contrainte entraîne un poids élevé de ce 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.
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)
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.
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.
Dans une réalisation particulière de l'invention, la forme au repos de l'auxiliaire de pliage est celle correspondant à un double enroulement cylindrique.
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.
Dans une autre réalisation particulière de l'invention, l'auxiliaire de pliage est désolidarisable du bloc optique. Miroir membraneux plan. (Figure 19)
On sait qu'un miroir parabolique donne d'une source lumineuse placée à son foyer un faisceau parallèle à son axe optique.
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.
Si le miroir plan est parfait, l'image sera réduite à une tache de diffraction et à ses anneaux.
Si le plan n'est pas parfait, la tache de diffraction et ses anneaux seront déformés.
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.
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)
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.
Le miroir et la membrane de contrôle ayant des flèches nulles ou très faibles, les ondulations de l'auxiliaire de pliage seront peu nombreuses.
Ceci autorise une plus grande rigidité de ces membranes, et un plus grand espacement des électrodes d'action.
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)
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.
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.
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.
Dans ces dispositions, le faisceau de l'analyseur sagittal est à l'intérieur du cône ou du cylindre.
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.
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.
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.
Comme précédemment, la membrane de contrôle est percée d'une pluralité de trous pour permettre le passage des rayons lumineux de l'analyseur sagittal.
Miroir convexe de faible courbure et de forme approchée. (Figures 25 et 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.
On peut également ajouter à la périphérie du miroir une jupe formant un pli de rigidif ication.
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.
Des anneaux circulaires centrés sont dessinés sur le miroir, et un système optique contrôle la planéité de ces anneaux.
L'inconvénient d'un tel système est que si la courbure est faible, la précision ne peut être bonne.
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.
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.
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.
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.
La surface du masque, pour améliorer le contraste du dispositif, épouse la surface de l'image.
Des cellules photoélectriques sont situées derrière le masque.
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.
Lorsque les cercles sont déformés, il y a illumination sélective des cellules se trouvant derrière la déformation.
La valeur de 1 ' éclairement est proportionnelle à la déformation.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Eclairage d'une zone terrestre à partir du miroir secondaire satellisé .
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ceci est réalisé, suivant l'invention, en effectuant un premier pliage suivant un diamètre, et en effectuant ensuite un enroulement en cône.
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.
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.
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.
Un avantage du montage de Herschell est de permettre l'utilisation d'un diaphragme au niveau du miroir principal. Contrôle acoustique.
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.
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.
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.
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.

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 .
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.
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.
4- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que un blindage électromagnétique isole les deux faces de la membrane de contrôle.
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.
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.
7- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que un bobinage de l 'étage foyer produit un champ magnétique variable repoussant le miroir.
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 .
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 .
10- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le miroir et la membrane de contrôle sont assujettis à des vibrations radiales.
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.
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 .
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.
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 .
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.
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.
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.
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 .
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.
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.
21- Dispositif selon la revendication 16 , caractérisé en ce que la matrice photoélectrique de l 'analyseur sagittal est annulaire centrée.
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.
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 .
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 .
25- Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que il est équipé d ' un miroir de renvoi géostationnaire .
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.
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.
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 .
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 .
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 .
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.
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.
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.
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.
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.
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