ES2374469B1

ES2374469B1 - Método y sistema para compensar aberraciones ópticas en un telescopio.

Info

Publication number: ES2374469B1
Application number: ES201001030A
Authority: ES
Inventors: Santiago Royo Royo; Vincent Suc
Original assignee: Pontificia Universidad Catolica de Chile; Universitat Politecnica de Catalunya UPC
Current assignee: Pontificia Universidad Catolica de Chile
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: US9300851B2; ES2374469A1; WO2012025648A1; US20130278763A1; EP2600183A1; CL2013000311A1; EP2600183A4

Abstract

Método y sistema para compensar aberraciones ópticas en un telescopio.#El método está aplicado a un telescopio donde el elemento receptor de un haz primario es un dispositivo de adquisición de imágenes (3), y comprende utilizar un algoritmo sin sensor de procesamiento de imágenes para:#a) detectar unas aberraciones ópticas que afectan al foco primario, mediante el análisis de las imágenes adquiridas por el dispositivo de adquisición de imágenes (3),#b) calcular y generar unos primeros valores de corrección posicionales, mediante el procesamiento de los valores de las aberraciones ópticas detectadas,y#comprende también una etapa c) consistente en mover, de manera controlada, al dispositivo de adquisición de imágenes (3) aplicando unas señales de control adecuadas generadas a partir de dichos primeros valores de corrección posicionales.#El sistema está adaptado para implementar el método propuesto.

Description

Método y sistema para compensar aberraciones ópticas en un telescopio.

Sector de la técnica

La presente invención concierne, en un primer aspecto, a un método para compensar aberraciones ópticas en un telescopio, y más particularmente a un método que comprende llevar a cabo dicha compensación de aberraciones ópticas mediante el desplazamiento controlado de un dispositivo de adquisición de imágenes.

Un segundo aspecto de la invención concierne a un sistema capaz de implementar el método propuesto por el primer aspecto.

Estado de la técnica anterior

Existen sistemas aplicados a distintas clases de telescopios, profesionales y amateur, para compensar diversas clases de aberraciones, en algunos casos provocadas por ﬂexiones mecánicas y en otros por diferentes tipos de aberraciones ópticas, en general de bajo orden.

A día de hoy, algunos sistemas usados por observatorios astronómicos profesionales han sido adaptados y democratizados para telescopios de dimensiones más reducidas de tipo amateur. Algunos ejemplos de tales adaptaciones son los siguientes:

-: “Bisque software”: Propone implementar un modelo de apuntado, o “tpoint” en la interfaz de sus sistemas de control vía el software “thesky”. El “tpoint” permite modelar las aberraciones de ﬂexiones mecánicas y corregir la posición de la montura dándole un desplazamiento, u “offset”, dependiendo del resultado previo. Este sistema permite modelar y corregir el apuntado del telescopio sin tener en cuenta ni corregir las aberraciones ópticas incluidas por las ﬂexiones del telescopio. Tampoco permite ajustar o actuar sobre el alineamiento óptico del telescopio.

-: “Maxim”: Propone un sistema similar al de “bisque software” basado en ecuaciones más simpliﬁcadas, pero limitado también solamente a modelizaciones mecánicas.

-: “Meade”: En sus modelos de telescopios más avanzados propone un sistema de colimación electrónica que permite mover uno de los espejos sobre dos ejes para asegurar el alineamiento en el centro del sensor. Esta función no asegura el centrado ni el alineamiento correcto de la óptica en todo el sensor.

A nivel profesional existen sistemas de compensación de aberraciones a gran escala pero muy complejos, debido al tamaño de los instrumentos en los cuales se deben aplicar.

Tal es el caso de los telescopios de “Magellan” (6 m de diámetro), en los cuales existe un sistema de posicionamiento para posicionar el espejo secundario del telescopio compuesto de cuatro puntos de soporte, que requiere del uso de ocho actuadores, que implica un diseño mecánico complejo, no deseable de extrapolar al diseño de telescopios más pequeños (de por ejemplo 50 cma1mde diámetro).

La mayoría de los telescopios de gran tamaño corrigen aberraciones ópticas de alineamiento mediante lo que se conoce como “wafefront sensing”, o sensado de frente de onda, mediante la utilización, en general, de un sensor “Shack Hartmann”. Esto permite corregir muchos modos ópticos donde la corrección se hace por actuadores debajo del espejo, pero obliga a tener un sistema de alto costo que no tiene interés implementar en telescopios pequeños debido a la pérdida de energía luminosa que supone un sensor adicional en un telescopio de diámetro pequeño.

A continuación se citan diferentes documentos de patente que describen propuestas de compensación de aberraciones ópticas en telescopios, de mayor o menor complejidad.

La solicitud EP0252034A2 describe un método para corregir, mediante medios electrónicos, los defectos de curvatura en las imágenes captadas, el cual es aplicable a telescopios de espejos de gran diámetro. El método se basa en ajustar la curvatura del espejo primario, el cual es parcialmente elástico, mediante la regulación de la presión de un gas en contacto con una de sus caras, bajo el control de un sistema electrónico en colaboración con dispositivos detectores de temperatura, presión y, opcionalmente con sistemas láser de monitorización de la curvatura del espejo primario.

La patente EP1208402B1 propone un sistema semi activo de compensación térmica y de enfoque de un telescopio reﬂector anastigmático de tres espejos oscurecido centralmente, donde el espejo secundario se encuentra montado sobre una estructura formada por unos puntales de soporte deformables térmicamente. El sistema comprende una serie de sensores de temperatura dispuestos en diferentes puntos o elementos del telescopio, y unos elementos calefactores dispuestos en los puntales de soporte, y opcionalmente en el espejo secundario, y está previsto para, en función de las temperaturas detectadas, controlar a los elementos calefactores para calentar selectivamente a los puntales para controlar la posición del espejo secundario en relación al espejo primario y, opcionalmente, para controlar también al espejo secundario para modiﬁcar su curvatura. De esta manera se mantienen sustancialmente constantes las curvaturas relativas entre el espejo secundario y el primario, así como la separación entre los mismos, con el ﬁn de mantener al telescopio correctamente enfocado.

En EP1208402B1 no se indica la posibilidad de controlar la posición de otro elemento óptico que no sea el referido espejo secundario, ni de corregir otra clase de aberraciones más que las relativas al desenfoque.

Los siguientes dos antecedentes contemplan la posibilidad de analizar las imágenes adquiridas por un dispositivo de adquisición de imágenes para detectar aberraciones ópticas y actuar sobre un elemento óptico móvil del telescopio, con el ﬁn de corregir dichas aberraciones ópticas.

En la solicitud internacional WO2006127986 se describe un aparato y unos métodos para el enfoque y colimación de telescopios, mediante una electrónica de control que, en función de información referente a los elementos ópticos,

: o de otra índole, del telescopio, referente a un usuario o a un dispositivo de escaneo o de adquisición de imágenes, controla, en general, una lente del telescopio ajustando su posición con el ﬁn de corregir el enfoque y/o colimación del telescopio.

Según un ejemplo de realización de WO2006127986, la información sobre la cual basar el referido control es la incluida en una imagen captada por una cámara, y ésta es procesada para determinar si el telescopio está bien enfocado

: o colimado, y para determinar los ajustes adecuados relativos a la orientación y/o posición del espejo secundario del telescopio, para compensar los posibles errores de enfoque y colimado actuando sobre dicho espejo secundario.

No se indica ni se sugiere en WO2006127986 actuar sobre otros elementos del telescopio que no sean la lente o el referido espejo secundario, ni corregir otra clase de aberraciones más que las relativas al desenfoque y colimado.

La patente US7130127B2 propone un telescopio terrestre con cámara digital que incluye un grupo de lentes de enfoque móviles según un eje óptico y un dispositivo de adquisición de imágenes dispuesto para recibir la luz que atraviesa a dichas lentes y a un elemento de reﬂexión/transmisión de luz dispuesto entre ambos.

Para un ejemplo de realización de US7130127B2 se propone procesar las imágenes adquiridas por el dispositivo de adquisición de imágenes con diversos ﬁnes, entre los que se incluye el de corregir el enfoque generando y aplicando las correspondientes señales de control sobre el grupo de lentes móviles para desplazarlas a lo largo del referido eje óptico.

Tampoco se indica en US7130127B2 la posibilidad de controlar la posición de otro elemento óptico que no sea el referido grupo de lentes ni de corregir otra clase de aberraciones más que las relativas al desenfoque.

Aparece necesario ofrecer una alternativa al estado de la técnica que cubra las lagunas halladas en el mismo, en particular las referidas a la ausencia de propuestas relativas a la compensación de aberraciones ópticas mediante el desplazamiento de un dispositivo de adquisición de imágenes de un telescopio, utilizable también para detectar dichas aberraciones ópticas.

Explicación de la invención

La presente invención constituye tal alternativa al estado de la técnica, para lo cual concierne, en un primer aspecto, a un método para compensar aberraciones ópticas en un telescopio, que comprende realizar las siguientes etapas de manera automática:

a) detectar unas aberraciones ópticas que afectan al foco primario de un telescopio, mediante el análisis de una o más imágenes adquiridas por un dispositivo de adquisición de imágenes, tal como una cámara;

b) calcular, a partir de dichas aberraciones ópticas detectadas en a), con el ﬁn de compensarlas, unos primeros valores de corrección posicionales, y

c) mover, de manera controlada, como mínimo un elemento receptor de un haz primario, tras ser reﬂejado por un espejo primario o refractado por una lente objetivo de dicho telescopio, en función de si se trata de un telescopio reﬂector o refractor, mediante la aplicación de unas señales de control adecuadas generadas a partir de dichos primeros valores de corrección posicionales.

A diferencia de las propuestas convencionales, el método propuesto por el primer aspecto de la invención está aplicado a un telescopio donde el elemento receptor de un haz primario a mover en c) es dicho dispositivo de adquisición de imágenes, y porque comprende utilizar un algoritmo sin sensor de procesamiento de imágenes para llevar a cabo dicha etapa a), mediante dicho análisis de una o más imágenes adquiridas por dicho dispositivo de adquisición de imágenes, y para llevar a cabo dicha etapa b), mediante el procesamiento de los valores de las aberraciones ópticas detectadas y la generación de dichos primeros valores de corrección posicionales como resultado de dicho procesamiento.

Para un ejemplo de realización, el método comprende mover dicho dispositivo de adquisición de imágenes moviendo un soporte del mismo según diferentes grados de libertad.

Debe entenderse como algoritmo sin sensor aquél capaz de detectar las aberraciones ópticas utilizando únicamente las imágenes captadas por el dispositivo de adquisición de imágenes, sin utilizar ningún sensor adicional.

Para un ejemplo de realización preferido dicho algoritmo sin sensor es un algoritmo de óptica adaptativa sin sensor,

o SAO (de los términos en inglés “Sensorless Adaptive Optics”).

En cuanto a las aberraciones a compensar, éstas son, según un ejemplo de realización preferido, aberraciones ópticas de bajo orden, incluyendo una o más de las siguientes aberraciones de bajo orden: desenfoque, alabeo, inclinación, coma, o una combinación de las mismas.

Si bien para un ejemplo de realización es posible realizar las etapas referidas en tiempo real, es decir en bucle cerrado, detectando aberraciones ópticas y generando y aplicando los correspondientes valores de corrección posicionales, tal ejemplo de realización no resulta muy eﬁciente, sobre todo por lo que se reﬁere al tiempo de respuesta requerido para llevar a cabo todas las etapas antes de poder obtener imágenes sustancialmente libres de aberraciones ópticas.

Es por tal razón por lo que, para otros ejemplos de realización más preferidos, el método comprende realizar la compensación de aberraciones ópticas operando en parte o en su totalidad en bucle abierto durante períodos prolongados de tiempo, midiendo el frente de onda para diferentes posiciones en un momento determinado y aplicando sobre dichas medidas parte o la totalidad de las etapas del método como parte de un proceso de calibración.

Para un ejemplo de realización para el que el método comprende realizar la compensación de aberraciones ópticas operando solamente en parte en bucle abierto, el método comprende, para llevar a cabo dicho proceso de calibración, realizar una pluralidad de etapas a) para una correspondiente pluralidad de posiciones del telescopio, correlacionar los datos de las aberraciones ópticas detectadas con los de las posiciones del telescopio para las que han sido detectadas, y registrar dichas correlaciones en un registro de corrección de aberraciones.

Para dicho caso de operación parcial en bucle abierto, el método comprende orientar el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, consultar dicho registro de corrección de aberraciones para buscar en él los datos de la posición de telescopio una vez está, o esté, así orientado y los datos correlacionados de las aberraciones ópticas detectadas, y mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes en función de los datos de aberraciones ópticas obtenidos como resultado de dicha consulta del registro de corrección de aberraciones, tras el procesado de los valores de las aberraciones ópticas extraídos del registro, y la correspondiente generación y aplicación de los primeros valores de corrección posicionales.

Para un ejemplo de realización para el que el método comprende realizar la compensación de aberraciones ópticas operando completamente en bucle abierto, el mencionado proceso de calibración comprende también realizar una pluralidad de etapas b) para dicha pluralidad de posiciones del telescopio, y correlacionar los datos de primeros valores de corrección posicionales calculados con los datos relativos a las aberraciones ópticas detectadas y con los de las posiciones del telescopio correspondientes, e incluir los datos de primeros valores de corrección posicionales en el registro de corrección de aberraciones.

Para dicho caso de operación completa en bucle abierto, el método comprende orientar el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, consultar el registro de corrección de aberraciones para buscar en él los datos de la posición del telescopio una vez está, o esté, así orientado y los datos correlacionados de primeros valores de corrección posicionales, y mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes de acuerdo con los datos de los primeros valores de corrección posicionales extraídos del registro de corrección de aberraciones.

El método comprende, con el ﬁn de precisar la orientación del telescopio hacia dichas coordenadas determinadas, corregir errores de posicionamiento en relación a su sistema de montaje, detectando como mínimo los valores de dichos errores de posicionamiento, directa y/o indirectamente, y utilizando un algoritmo de apuntado para procesar dichos valores y suministrar, como resultado de dicho procesamiento, unos segundos valores de corrección posicionales, en este caso relativos al posicionamiento del telescopio.

Según un ejemplo de realización, el método comprende realizar dicha corrección de errores de posicionamiento detectando también unos valores de uno o más parámetros no posicionales que tienen inﬂuencia en la generación de dichos errores de posicionamiento, y utilizar dicho algoritmo de apuntado para procesar también dichos valores de dichos parámetros no posicionales.

Con el ﬁn de trabajar también en bucle abierto para realizar el mencionado posicionamiento del telescopio, el método comprende, para un ejemplo de realización, realizar un proceso de entrenamiento consistente en detectar valores de dichos errores de posicionamiento (por ejemplo mediante detectores de posición, o “encoders”) para una pluralidad de posiciones del telescopio, en relación a su sistema de montaje, en detectar y/o calcular valores de dichos parámetros no posicionales para como mínimo cada una de dicha pluralidad de posiciones del telescopio y/o para distintas temperaturas de trabajo a las que es sometido el telescopio, y en utilizar el algoritmo de apuntado para procesar todos dichos valores, suministrar y correlacionar los correspondientes segundos valores de corrección posicionales con los valores de errores de posicionamiento y de parámetros no posicionales, y registrar dichas correlaciones en un registro de apuntado, de manera que se obtengan los valores a aplicar para orientar de manera precisa el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, es decir los segundos valores de corrección posicionales, simplemente consultando dicho registro de apuntado.

Los referidos parámetros no posicionales son, en función del ejemplo de realización, uno o más parámetros del grupo que incluye los siguientes parámetros no posicionales: coeﬁcientes de dilatación por temperatura, ﬂexión del soporte de un espejo, ﬂexión de un soporte del dispositivo de captación de imágenes, ﬂexión del tubo del telescopio, ﬂexión del sistema de montaje o montura del telescopio, o una combinación de los mismos.

Los mencionados errores de posicionamiento hacen referencia a uno o más de los siguientes parámetros posicionales relativos al sistema de montaje del telescopio: parámetro de desplazamiento delta y parámetro de desplazamiento alfa de la referencia de cada eje, parámetro de no perpendicularidad delta y parámetro de no perpendicularidad alfa de los ejes, parámetro de error de alineamiento horizontal y parámetro de error de alineamiento vertical al polo, para un sistema de montaje o montura ecuatorial, o al punto cenital, para un sistema de montaje o montura alt-Azimutal, o una combinación de los mismos.

Además de los mencionados seis parámetros posicionales, en función de la forma de los residuos que se obtienen con dichos seis parámetros, el método comprende utilizar, para unos ejemplos de realización, más o menos parámetros posicionales adicionales, tales como los relativos a modelizaciones de las ﬂexiones del tubo o de la montura, cada parámetro pudiendo representar una ﬂexión, parte de ella o varias ﬂexiones juntas, o de cualquier otra causa que tenga inﬂuencia en la generación de los errores de posicionamiento mencionados.

Dichos parámetros son factores que se disponen delante de una función, tal como una sinusoide, un polinomio, un valor absoluto, una regresión lineal, etc., depende de cómo se interpreten los residuos, y el número y tipo de parámetros y funciones a utilizar depende del ejemplo de realización.

Según un ejemplo de realización, el método comprende, de entre dicho o dichos parámetros no posicionales que tienen inﬂuencia en la generación de dichos errores de posicionamiento, suministrar los valores del o los parámetros no posicionales que inﬂuyen también en el sistema óptico del telescopio, al algoritmo sin sensor, y procesarlos mediante éste, junto con los valores de las aberraciones ópticas detectadas, para calcular, en la etapa b), los primeros valores de corrección posicionales para compensar así los efectos negativos que puedan tener en el sistema óptico dichos parámetros no posicionales.

Con el ﬁn de poder trabajar en bucle abierto también por lo que se reﬁere a los primeros valores de corrección posicionales calculados teniendo en cuenta los mencionados parámetros no posicionales, según un ejemplo de realización del método propuesto por la presente invención, el mencionado proceso de calibración comprende también como mínimo detectar y/o calcular valores de dichos parámetros no posicionales para al menos cada una de dicha pluralidad de posiciones del telescopio y/o para distintas temperaturas de trabajo a las que es sometido el telescopio, e incluir dichos valores detectados en dicho registro de corrección de aberraciones, así como utilizarlos para el cálculo, en dicha pluralidad de etapas b), de dichos datos de primeros valores de corrección posicionales e incluirlos en el registro de corrección de aberraciones correlacionados también con los valores detectados y/o calculados de dichos parámetros no posicionales.

Mediante el registro de corrección así obtenido, se posibilita la operación completa en bucle abierto, para un ejemplo de realización para el cual se utiliza un registro de corrección de aberraciones más completo que el utilizado para el ejemplo de realización explicado anteriormente también con referencia a un funcionamiento completo en bucle abierto, y para el cual el método comprende orientar el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, consultar el registro de corrección de aberraciones para buscar en él los datos de la posición del telescopio una vez está, o esté, así orientado, los valores de los parámetros no posicionales detectados y/o calculados, y los datos correlacionados de primeros valores de corrección posicionales y mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes de acuerdo con los datos de los primeros valores de corrección posicionales consultados en dicho registro de corrección de aberraciones.

En la presente memoria descriptiva se ha hecho referencia a los parámetros no posicionales, y en particular a su obtención, indicando que éstos pueden haber sido detectados y/o calculados. Ello es así debido a la muy variada naturaleza de los mismos, obteniéndose los valores de algunos mediante el uso de dispositivos detectores, los relativos a la ﬂexión por ejemplo mediante el uso de galgas extensiométricas, y los de otros a partir de la realización de una serie de cálculos, por ejemplo el coeﬁciente de dilatación por temperatura mediante unos cálculos aplicados sobre unos datos obtenidos mediante uno o más sensores de temperatura.

Con el ﬁn de entender la integración en el funcionamiento de un telescopio de las distintas correcciones explicadas hasta aquí, a continuación se expone un ejemplo de realización para el cual el método comprende, con el ﬁn de obtener, respecto a una región del espacio situada en unas coordenadas determinadas, imágenes que estén sustancialmente libres de la inﬂuencia de aberraciones ópticas y de errores de posicionamiento, realizar las siguientes acciones:

-: detectar, para la posición del telescopio, respecto a su sistema de montaje, correspondiente a dichas coordenadas, los valores de errores de posicionamiento y la temperatura de trabajo y detectar y/o calcular los valores de dichos parámetros no posicionales correspondientes a dicha posición y temperatura de trabajo;

-: consultar los valores detectados de errores de posicionamiento y los detectados y/o calculados de parámetros no posicionales en dicho registro de apuntado, obtener los segundos valores de corrección posicionales correlacionados y utilizarlos para orientar el telescopio hacia dichas coordenadas de manera precisa;

-: consultar dicho registro de corrección de aberraciones para buscar en él los primeros valores de corrección posicionales correlacionados con los datos de la posición del telescopio correspondientes a dichas coordenadas y con los valores de dichos parámetros no posicionales detectados y/o calculados, y

-: mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes de acuerdo con los datos de los primeros valores de corrección posicionales obtenidos en dicha consulta del registro de corrección de aberraciones.

La consulta de los registros de apuntado y de corrección de aberraciones, y la posterior utilización de los valores de corrección extraídos de los mismos, se lleva a cabo de manera secuencial, en cualquier orden, o de manera simultánea, en función del ejemplo de realización.

Para otro ejemplo de realización del método propuesto por la presente invención dicha etapa b) comprende calcular también, a partir de como mínimo las aberraciones ópticas detectadas en a), con el ﬁn de compensarlas, unos terceros valores de corrección posicionales para un elemento receptor de un haz reﬂejado por un espejo secundario del telescopio, y la etapa c) comprende también mover a dicho elemento receptor de dicho haz reﬂejado por dicho espejo secundario y/o mover al espejo secundario, mediante la aplicación de unas señales adecuadas generadas a partir de los terceros valores de corrección posicionales.

Al utilizar, mediante el método propuesto por la invención, el algoritmo sin sensor de procesamiento de imágenes, y en particular el algoritmo SAO, debe tenerse en cuenta que las imágenes adquiridas por la cámara contienen sombras provocadas por la propia cámara, en el caso de una conﬁguración de foco primario, o por otros elementos, tales como espejos, como es el caso de telescopios con conﬁguraciones “Cassegrain” o “Nasmyth”. Tales sombras se maniﬁestan en una serie de cambios en el espectro frecuencial de las imágenes con respecto a las imágenes que se captarían sí no existiesen tales sombras. Es por ello que el método comprende utilizar el algoritmo sin sensor ajustando la anchura del espectro frecuencial a analizar y procesar, para limitar los efectos relativos a las sombras debidas a las obstrucciones que aparecen en la imagen o imágenes, provocadas por la interposición del dispositivo de adquisición de imágenes, y/o de otro elemento, entre la luz incidente y el espejo primario.

En general dicho espectro frecuencial a analizar y procesar por parte del algoritmo sin sensor está entre un 0,5 y un 20% del espectro frecuencial total de las imágenes adquiridas.

Un segundo aspecto de la invención concierne a un sistema para compensar aberraciones ópticas en un telescopio, donde dicho telescopio comprende como mínimo un elemento receptor de un haz primario, tras ser reﬂejado por un espejo primario (en el caso de un telescopio reﬂector) o refractado por una lente objetivo (en el caso de un telescopio refractor) de dicho telescopio, donde el sistema comprende, de manera en sí conocida:

-: unos primeros medios de detección que comprenden como mínimo un dispositivo de adquisición de imágenes, tal como una cámara, y que están previstos para detectar unas aberraciones ópticas que afectan al foco primario de un telescopio mediante el análisis de una o más imágenes adquiridas por dicho dispositivo de adquisición de imágenes; y

-: un sistema electrónico en conexión o integrando como mínimo parte de dichos primeros medios de detección y en conexión con como mínimo dicho elemento receptor de un haz primario, estando dicho sistema electrónico previsto para calcular, a partir de las aberraciones ópticas detectadas, con el ﬁn de compensarlas, unos primeros valores de corrección posicionales, para generar, a partir de éstos, unas señales de control, y para aplicarlas sobre al menos un mecanismo de accionamiento de dicho elemento receptor de un haz primario, o de un soporte móvil del mismo, con el ﬁn de moverlo de manera controlada.

A diferencia de los sistemas convencionales de compensación de aberraciones ópticas, el propuesto por el segundo aspecto de la invención está aplicado a un telescopio donde dicho elemento receptor de un haz primario a mover de manera controlada es dicho dispositivo de adquisición de imágenes, donde dichos primeros medios de detección se encuentran integrados en parte en dicho sistema electrónico, y donde éste implementa un algoritmo sin sensor de procesamiento de imágenes para llevar a cabo dicha detección de aberraciones mediante dicho análisis de dicha o dichas imágenes adquiridas por dicho dispositivo de adquisición de imágenes, para procesar los valores de las aberraciones ópticas detectadas y para generar dichos primeros valores de corrección posicionales y dichas señales de control.

Según un ejemplo de realización del sistema propuesto por el segundo aspecto de la invención, el algoritmo sin sensor implementado en el sistema electrónico es un algoritmo de óptica adaptativa sin sensor, o SAO.

De acuerdo con un ejemplo de realización, el soporte móvil del dispositivo de adquisición de imágenes está montado en una estructura de sustentación y posicionamiento dispuesta sobre el telescopio y prevista para desplazar al soporte móvil, y con él al dispositivo de adquisición de imágenes, según al menos los siguientes movimientos:

-: movimiento lineal en alejamiento/acercamiento a lo largo de la dirección del eje longitudinal del tubo del telescopio, para compensar aberraciones de desenfoque;

-: movimiento de rotación con respecto a dos ejes, perpendiculares entre sí y respecto a dicho eje longitudinal del tubo del telescopio, para compensar aberraciones de alabeo e inclinación; y

-: movimiento lateral a lo largo de un plano perpendicular al eje longitudinal del telescopio, para compensar aberraciones de coma.

El sistema propuesto por el segundo aspecto de la invención está previsto, según un ejemplo de realización, para implementar el método propuesto por el primer aspecto, llevándose a cabo las etapas a) y b) mediante el sistema electrónico y el dispositivo de adquisición de imágenes, y la etapa c) mediante el sistema electrónico en colaboración con dicho o dichos medios de accionamiento.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo, en los que:

la Fig. 1 es una vista en planta del sistema de compensación de aberraciones ópticas propuesto por el segundo aspecto de la invención, para un ejemplo de realización para el que éste se encuentra montado en una parte extrema de un tubo de un telescopio, en los alrededores del foco primario;

la Fig. 2 muestra los mismos elementos que la Fig. 1, pero mediante una vista en alzado; y

la Fig. 3 es una vista en perspectiva del sistema de compensación de aberraciones ópticas propuesto por el segundo aspecto de la invención, según el montaje ilustrado por las Figs.1y2.

Descripción detallada de unos ejemplos de realización

En las ﬁguras adjuntas se ilustra parte de un telescopio, en particular la constituida por un tubo 5 que constituye una porción del tubo total del telescopio, en cuyo extremo opuesto se aloja el espejo primario (no ilustrado), en el caso de que éste sea un telescopio tipo reﬂector, o, en el caso de aplicarse a un telescopio refractor, la lente objetivo (no ilustrada) del mismo.

En particular, para el caso de un telescopio reﬂector con un sistema de tubo abierto Serrurier, el tubo 5 es el que va montado en un primer extremo de las barras del tubo abierto Serrurier, las cuales, en sus extremos opuestos, se encuentran ﬁjadas a un soporte del espejo primario.

Tal y como se ha indicado en un apartado anterior, en el sistema para compensar aberraciones ópticas propuesto por el segundo aspecto de la invención el soporte móvil 4 del dispositivo de adquisición de imágenes 3 (ver Fig. 2),

o cámara, está montado en una estructura de sustentación y posicionamiento, la cual, para el ejemplo de realización ilustrado por las Figs. 1,2y3comprende tres mecanismos de accionamiento S1, S2, S3 (para otros ejemplos de realización el número de mecanismos diﬁere del ilustrado) montados en tres respectivos puntos a lo largo del contorno del tubo 5 del telescopio, sobresaliendo hacia fuera del tubo 5, y cada uno de ellos conectado también a un respectivo punto del soporte móvil 4 a través de un respectivo elemento de unión 6, 7, 8, estando el sistema electrónico (no ilustrado) previsto para controlar a dichos mecanismos de accionamiento S1, S2, S3, mediante la generación y aplicación de unas señales de control, para provocar un accionamiento combinado que mueva al soporte móvil 4 para compensar las aberraciones ópticas detectadas.

Para el ejemplo de realización ilustrado los elementos de unión 6, 7, 8 son unas respectivas láminas metálicas dispuestas ocupando unos respectivos planos que contienen, o son paralelos a unos planos que contienen, al eje longitudinal del tubo del telescopio, con el ﬁn de minimizar la interferencia de las mismas en el camino del haz que se dirige al espejo primario.

La cámara 3 se encuentra dirigida hacia abajo, según la posición ilustrada por la Fig. 2, encarada hacia el espejo primario (no ilustrado) del telescopio, para recibir el haz de luz reﬂejado en el mismo, o, para otro ejemplo de realización para el que el telescopio sea de tipo refractor, hacia la lente objetivo (no ilustrada) del mismo.

Para el ejemplo de realización para el que el sistema propuesto está aplicado a un telescopio reﬂector, la vista ilustrada en la Fig. 1 es una vista desde arriba, para una posición de trabajo cenital, de la parte extrema del telescopio, según una conﬁguración de foco primario, donde la cámara 3 apunta hacia abajo, según la Fig. 2, en dirección al espejo primario dispuesto en la base del mismo.

Tal y como se aprecia en especial en la Fig. 1, dichos tres puntos en los que se encuentran montados los tres mecanismos de accionamiento S1, S2, S3 se encuentran separados entre sí una distancia angular de sustancialmente 120º.

Cada uno de los tres mecanismos de accionamiento S1, S2, S3 está previsto para mover a su respectivo elemento de unión 6, 7, 8, y por tanto al soporte móvil 4, por un respectivo plano que contiene, o es paralelo a un plano que contiene, al eje longitudinal del tubo 5 del telescopio.

Según se ve en las ﬁguras adjuntas, para el ejemplo de realización ilustrado cada uno de los tres mecanismos de accionamiento S1, S2, S3 comprende:

-: un primer brazo 9 unido por una zona intermedia al elemento de unión 6, 7, 8, es decir a las láminas metálicas 6, 7, 8, y un segundo brazo 10 unido, por un primer extremo 10a o por una zona próxima a dicho primer extremo 10a, mediante una primera articulación A1, a dicho punto del contorno del tubo 5 del telescopio, y también unido por dicho primer extremo 10a, a un primer extremo 9a de dicho primer brazo 9 mediante una segunda articulación A2, y

-: dos motores M1-M2, cada uno de ellos conectado cinemáticamente a uno de dichos primer 9 y segundo 10 brazos para desplazarlos, respectivamente, según un movimiento giratorio alrededor de dichas primera A1 y segunda A2 articulaciones.

Puede verse en particular en la Fig. 3, que para el ejemplo de realización ilustrado cada brazo 9, 10, está formado por dos placas iguales alargadas, paralelas, y unidas por un borde longitudinal por medio de una tercera placa.

En las Figuras 2 y 3 se aprecia que en cada uno de los puntos, distanciados angularmente 120º, del contorno del tubo 5, se encuentra ﬁjada una pieza 12, la cual se encuentra articulada mediante la articulación A1 a sendas orejetas de las dos placas alargadas del segundo brazo 10.

Asimismo, cada motor M1 se encuentra montado de manera articulada, por mediación de la articulación a3, a una respectiva pieza de soporte 11 ﬁjada a una pared lateral exterior del tubo 5.

Cada motor M2 se encuentra también montado en el segundo brazo 10, por mediación de una articulación a4 unida a otras dos orejetas de las dos placas alargadas del segundo brazo 10, tal y como se aprecia en la Fig. 3.

Por lo que se reﬁere a las referidas conexiones cinemáticas de los motores M1-M2, éstas están constituidas, para el ejemplo de realización ilustrado, por unos respectivos tornillos sinfín t1, t2 que son hechos girar, por los motores M1-M2, los cuales son giratorios, enroscándose o desenroscándose en unos correspondientes oriﬁcios pasantes 16a, 13a, con rosca interior, de unas piezas 16, 13 articuladas mediante las articulaciones a2 y a5 a, respectivamente, los extremos de los brazos 10, 9 opuestos a dichos primeros extremos 10a, 9a, tal y como se aprecia en la Fig. 3.

Otras clase de conexiones cinemáticas y de motores distintos a los ilustrados también son posibles, para otros ejemplos de realización, tal como sería el caso de utilizar motores lineales asociados a conexiones cinemáticas formadas por piezas móviles desplazadas de manera guiada sobre piezas ﬁjas.

Por lo que se reﬁere a la unión del primer brazo 9 a las láminas metálicas 6, 7, 8, ésta se produce, tal y como se aprecia en la Fig. 3, por mediación de tres respectivas piezas 17, cada una de ellas unida a un primer extremo de una lámina metálica 6, 7, 8 y también, mediante una articulación a1, a otras dos orejetas de las placas alargadas de un respectivo primer brazo 9.

Un segundo extremo de cada una de las láminas metálicas 6, 7, 8 se encuentra ﬁjado a una pieza 15, que a su vez se encuentra unida, mediante una articulación a6, a una pieza 18 ﬁjada al soporte móvil 4.

Los elementos de unión, es decir las láminas metálicas 6, 7, 8, se encuentran dispuestos bajo tensión, y, con el ﬁn de que no se destensen al ser desplazados, el sistema electrónico está previsto para controlar a los mecanismos de accionamiento S1, S2, S3, mediante la aplicación de las señales de control en incrementos sucesivos, en cada uno de los mecanismos de accionamiento S1, S2, S3, para desplazar al soporte móvil 4 desde un punto de compensación hasta un punto vecino sin que se destensen los elementos de unión 6, 7, 8.

Un experto en la materia podría introducir cambios y modiﬁcaciones en los ejemplos de realización descritos sin salirse del alcance de la invención según está deﬁnido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Método para compensar aberraciones ópticas en un telescopio, del tipo que comprende realizar las siguientes etapas de manera automática:

a) detectar unas aberraciones ópticas que afectan al foco primario de un telescopio, mediante el análisis de al menos una imagen adquirida por un dispositivo de adquisición de imágenes (3);

b) calcular, a partir de dichas aberraciones ópticas detectadas en a), con el ﬁn de compensarlas, unos primeros valores de corrección posicionales, y

c) mover, de manera controlada, al menos un elemento receptor de un haz primario, tras ser reﬂejado por un espejo primario o refractado por una lente objetivo de dicho telescopio, mediante la aplicación de unas señales de control adecuadas generadas a partir de dichos primeros valores de corrección posicionales,

estando el método caracterizado porque está aplicado a un telescopio donde dicho elemento receptor de un haz primario a mover en c) es dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3), y porque comprende utilizar un algoritmo sin sensor de procesamiento de imágenes para llevar a cabo dicha etapa a), mediante dicho análisis de al menos una imagen adquirida por dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3), y para llevar a cabo dicha etapa b), mediante el procesamiento de los valores de las aberraciones ópticas detectadas y la generación de dichos primeros valores de corrección posicionales como resultado de dicho procesamiento.
2.

Método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho algoritmo sin sensor es un algoritmo de óptica adaptativa sin sensor.
3.

Método según la reivindicación1ó2, caracterizado porque comprende realizar un proceso de calibración consistente en realizar una pluralidad de etapas a) para una correspondiente pluralidad de posiciones de dicho telescopio, correlacionar los datos de las aberraciones ópticas detectadas con los de las posiciones del telescopio para las que han sido detectadas, y registrar dichas correlaciones en un registro de corrección de aberraciones.
4.

Método según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho proceso de calibración comprende también realizar una pluralidad de dichas etapas b) para dicha pluralidad de posiciones del telescopio, y correlacionar los datos de primeros valores de corrección posicionales calculados con los datos relativos a las aberraciones ópticas detectadas y con los de las posiciones del telescopio correspondientes, e incluir dichos datos de primeros valores de corrección posicionales en dicho registro de corrección de aberraciones.
5.

Método según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende orientar el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, consultar dicho registro de corrección de aberraciones para buscar en él los datos de la posición del telescopio una vez así orientado y los datos correlacionados de las aberraciones ópticas detectadas, y mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes (3) en función de los datos de aberraciones ópticas obtenidos como resultado de dicha consulta de dicho registro de corrección de aberraciones.
6.

Método según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende orientar el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, consultar dicho registro de corrección de aberraciones para buscar en él los datos de la posición del telescopio una vez así orientado y los datos correlacionados de primeros valores de corrección posicionales, y mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes (3) de acuerdo con los datos de los primeros valores de corrección posicionales extraídos de dicho registro de corrección de aberraciones.
7.

Método según la reivindicación5ó6, caracterizado porque comprende, con el ﬁn de precisar dicha orientación del telescopio hacia dichas coordenadas determinadas, corregir errores de posicionamiento en relación a su sistema de montaje detectando al menos los valores de dichos errores de posicionamiento, directa y/o indirectamente, y utilizando un algoritmo de apuntado para procesar dichos valores y suministrar, como resultado de dicho procesamiento, unos segundos valores de corrección posicionales.
8.

Método según la reivindicación 7, caracterizado porque comprende realizar dicha corrección de errores de posicionamiento, detectando también unos valores de uno o más parámetros no posicionales que tienen inﬂuencia en la generación de dichos errores de posicionamiento, y utilizar dicho algoritmo de apuntado para procesar también dichos valores de dichos parámetros no posicionales.
9.

Método según la reivindicación 8, caracterizado porque comprende realizar un proceso de entrenamiento consistente en detectar valores de dichos errores de posicionamiento para una pluralidad de posiciones del telescopio, en relación a su sistema de montaje, en detectar y/o calcular valores de dichos parámetros no posicionales para al menos cada una de dicha pluralidad de posiciones del telescopio y/o para distintas temperaturas de trabajo a las que es sometido el telescopio, y en utilizar dicho algoritmo de apuntado para procesar todos dichos valores, suministrar y correlacionar los correspondientes segundos valores de corrección posicionales con los valores de errores de posicionamiento y de parámetros no posicionales, y registrar dichas correlaciones en un registro de apuntado.
10.

Método según la reivindicación 8 ó 9, caracterizado porque de entre dicho o dichos parámetros no posicionales que tienen inﬂuencia en la generación de dichos errores de posicionamiento, el método comprende suministrar los valores del o los parámetros no posicionales que inﬂuyen también en el sistema óptico del telescopio, a dicho algoritmo sin sensor, y procesarlos mediante éste, junto con los valores de las aberraciones ópticas detectadas, para calcular, en la etapa b), dichos primeros valores de corrección posicionales.
11.

Método según la reivindicación 10, caracterizado porque dicho proceso de calibración comprende también al menos detectar y/o calcular valores de dichos parámetros no posicionales para al menos cada una de dicha pluralidad de posiciones del telescopio y/o para distintas temperaturas de trabajo a las que es sometido el telescopio, e incluir dichos valores detectados en dicho registro de corrección de aberraciones, así como utilizarlos para el cálculo, en dicha pluralidad de etapas b), de dichos datos de primeros valores de corrección posicionales e incluirlos en dicho registro de corrección de aberraciones correlacionados también con los valores detectados y/o calculados de dichos parámetros no posicionales.
12.

Método según la reivindicación 11, caracterizado porque comprende orientar el telescopio hacia unas coordenadas determinadas, consultar dicho registro de corrección de aberraciones para buscar en él los datos de la posición del telescopio una vez así orientado, los valores de dichos parámetros no posicionales detectados y/o calculados, y los datos correlacionados de primeros valores de corrección posicionales y mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes (3) de acuerdo con los datos de los primeros valores de corrección posicionales consultados en dicho registro de corrección de aberraciones.
13.

Método según la reivindicación 12 cuando depende de la 9, caracterizado porque comprende, con el ﬁn de obtener, respecto a una región del espacio situada en unas coordenadas determinadas, imágenes que estén sustancialmente libres de la inﬂuencia de aberraciones ópticas y de errores de posicionamiento, realizar las siguientes acciones:

-

detectar, para la posición del telescopio, respecto a su sistema de montaje, correspondiente a dichas coordenadas, los valores de errores de posicionamiento y la temperatura de trabajo y detectar y/o calcular los valores de dichos parámetros no posicionales correspondientes a dicha posición y temperatura de trabajo;

-

consultar los valores detectados de errores de posicionamiento y los detectados y/o calculados de parámetros no posicionales en dicho registro de apuntado, obtener los segundos valores de corrección posicionales correlacionados y utilizarlos para orientar el telescopio hacia dichas coordenadas de manera precisa;

-

consultar dicho registro de corrección de aberraciones para buscar en él los primeros valores de corrección posicionales correlacionados con los datos de la posición del telescopio correspondientes a dichas coordenadas y con los valores de dichos parámetros no posicionales detectados y/o calculados, y

-

mover, en la etapa c), el dispositivo de adquisición de imágenes (3) de acuerdo con los datos de los primeros valores de corrección posicionales obtenidos en dicha consulta del registro de corrección de aberraciones.
14.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha etapa b) comprende calcular también, a partir de al menos dichas aberraciones ópticas detectadas en a), con el ﬁn de compensarlas, unos terceros valores de corrección posicionales para un elemento receptor de un haz reﬂejado por un espejo secundario del telescopio, y porque dicha etapa c) comprende también mover a dicho elemento receptor de dicho haz reﬂejado por dicho espejo secundario, mediante la aplicación de unas señales adecuadas generadas a partir de dichos terceros valores de corrección posicionales.
15.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende utilizar dicho algoritmo sin sensor ajustando la anchura del espectro frecuencial a analizar y procesar para limitar los efectos relativos a las sombras debidas a las obstrucciones que aparecen en la imagen o imágenes, provocadas por la interposición de dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3), y/o de otro elemento, entre la luz incidente y el espejo primario.
16.

Método según la reivindicación 15, caracterizado porque dicho espectro frecuencial a analizar y procesar por parte del algoritmo sin sensor está entre un 0,5 y un 20% del espectro frecuencial total de las imágenes adquiridas.
17.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dichas aberraciones a compensar son al menos una del grupo que incluye las siguientes aberraciones ópticas de bajo orden: desenfoque, alabeo, inclinación, coma, o una combinación de las mismas.
18. Método según una cualquiera de las reivindicaciones8a13, caracterizado porque:

-

dichos parámetros no posicionales son uno o más parámetros del grupo que incluye los siguientes parámetros no posicionales: coeﬁcientes de dilatación por temperatura, ﬂexión del soporte de un espejo, ﬂexión de un soporte del dispositivo de captación de imágenes, ﬂexión del tubo del telescopio, ﬂexión del sistema de montaje o montura del telescopio, o una combinación de los mismos,

-

y porque dichos errores de posicionamiento hacen referencia a al menos uno de los siguientes parámetros posicionales relativos al sistema de montaje del telescopio: parámetro de desplazamiento delta y parámetro de desplazamiento alfa de la referencia de cada eje, parámetro de no perpendicularidad delta y parámetro de no perpendicularidad alfa de los ejes, parámetro de error de alineamiento horizontal y parámetro de error de alineamiento vertical al polo, para un sistema de montaje o montura ecuatorial, o al punto cenital, para un sistema de montaje o montura alt-Azimutal, o una combinación de los mismos.
19.

Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende mover dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3) moviendo un soporte (4) del mismo según diferentes grados de libertad.
20.

Sistema para compensar aberraciones ópticas en un telescopio, donde dicho telescopio comprende al menos un elemento receptor de un haz primario, tras ser reﬂejado por un espejo primario o refractado por una lente objetivo de dicho telescopio, siendo el sistema del tipo que comprende:

-

unos primeros medios de detección que comprenden al menos un dispositivo de adquisición de imágenes (3), y que están previstos para detectar unas aberraciones ópticas que afectan al foco primario de dicho telescopio mediante el análisis de al menos una imagen adquirida por dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3); y

-

un sistema electrónico en conexión o integrando al menos parte de dichos primeros medios de detección y en conexión con al menos dicho elemento receptor de un haz primario, estando dicho sistema electrónico previsto para calcular, a partir de las aberraciones ópticas detectadas, con el ﬁn de compensarlas, unos primeros valores de corrección posicionales, para generar, a partir de éstos, unas señales de control, y para aplicarlas sobre al menos un mecanismo de accionamiento de dicho elemento receptor de un haz primario, o de un soporte móvil (4) del mismo, con el ﬁn de moverlo de manera controlada;

estando el sistema caracterizado porque está aplicado a un telescopio donde dicho elemento receptor de un haz primario a mover de manera controlada es dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3), porque dichos primeros medios de detección se encuentran integrados en parte en dicho sistema electrónico, y porque dicho sistema electrónico implementa un algoritmo sin sensor de procesamiento de imágenes para llevar a cabo dicha detección de aberraciones mediante dicho análisis de al menos una imagen adquirida por dicho dispositivo de adquisición de imágenes (3), para procesar los valores de las aberraciones ópticas detectadas y para generar dichos primeros valores de corrección posicionales y dichas señales de control.
21.

Sistema según la reivindicación 20, caracterizado porque dicho algoritmo sin sensor implementado en dicho sistema electrónico es un algoritmo de óptica adaptativa sin sensor.
22.

Sistema según la reivindicación 20, caracterizado porque dicho soporte móvil (4) del dispositivo de adquisición de imágenes (3) está montado en una estructura de sustentación y posicionamiento dispuesta sobre el telescopio y prevista para desplazar al soporte móvil (4), y con él al dispositivo de adquisición de imágenes (3), según al menos los siguientes movimientos:

-

movimiento lineal en alejamiento/acercamiento a lo largo de la dirección del eje longitudinal del tubo del telescopio, para compensar aberraciones de desenfoque;

-

movimiento de rotación con respecto a dos ejes, perpendiculares entre sí y respecto a dicho eje longitudinal del tubo del telescopio, para compensar aberraciones de alabeo e inclinación; y

-

movimiento lateral a lo largo de un plano perpendicular al eje longitudinal del telescopio, para compensar aberraciones de coma.
23.

Sistema según la reivindicación 22, caracterizado porque dicha estructura de sustentación y posicionamiento comprende al menos tres mecanismos de accionamiento (S1, S2, S3) montados en tres respectivos puntos a lo largo del contorno del tubo (5) del telescopio, sobresaliendo hacia fuera del tubo (5), y cada uno de ellos conectado también a un respectivo punto del soporte móvil (4) a través de un respectivo elemento de unión (6, 7, 8), estando el sistema electrónico previsto para controlar a dichos mecanismos de accionamiento (S1, S2, S3), que son al menos tres, mediante la generación y aplicación de dichas señales de control, para provocar un accionamiento combinado que mueva al soporte móvil (4) para compensar las aberraciones ópticas detectadas.
24.

Sistema según la reivindicación 23, caracterizado porque dichos tres puntos se encuentran separados entre sí una distancia angular de sustancialmente 120º.
25.

Sistema según la reivindicación 23 ó 24, caracterizado porque cada uno de dichos mecanismos de accionamiento (S1, S2, S3), que son al menos tres, está previsto para mover a su respectivo elemento de unión (6, 7, 8), y por tanto al soporte móvil (4), por un respectivo plano que contiene, o es paralelo a un plano que contiene, al eje longitudinal del tubo (5) del telescopio.
26. Sistema según la reivindicación 25, caracterizado porque cada uno de dichos mecanismos de accionamiento (S1, S2, S3), que son al menos tres, comprende:

-

al menos un primer brazo (9) unido por una zona intermedia a dicho elemento de unión (6, 7, 8) y un segundo brazo (10) unido, por un primer extremo (10a) o por una zona próxima a dicho primer extremo (10a), mediante una primera articulación (A1), a dicho punto del contorno del tubo (5) del telescopio, y también unido, por dicho primer extremo (10a,) a un primer extremo (9a) de dicho primer brazo (9) mediante una segunda articulación (A2), y

-

al menos dos motores (M1-M2), cada uno de ellos conectado cinemáticamente a uno de dichos primer (9) y segundo (10) brazos para desplazarlos, respectivamente, según un movimiento giratorio alrededor de dichas primera (A1) y segunda (A2) articulaciones.
27. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 26, caracterizado porque dichos elementos de unión (6, 7, 8) son unas respectivas láminas metálicas dispuestas ocupando unos respectivos planos que contienen,

o son paralelos a unos planos que contienen, al eje longitudinal del tubo del telescopio, con el ﬁn de minimizar la interferencia de las mismas en el camino del haz que se dirige al espejo primario.
28.

Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 23 a 27, caracterizado porque dichos elementos de unión (6, 7, 8) se encuentran dispuestos bajo tensión, y porque el sistema electrónico está previsto para controlar a los mecanismos de accionamiento (S1, S2, S3), que son al menos tres, mediante la aplicación de dichas señales de control en incrementos sucesivos, en cada uno de los mecanismos de accionamiento (S1, S2, S3), para desplazar al soporte móvil (4) desde un punto de compensación hasta un punto vecino sin que se destensen los elementos de unión (6, 7, 8).
29.

Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 20 a 28, caracterizado porque está previsto para implementar el método según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, llevándose a cabo dichas etapas a) y b) mediante el sistema electrónico y el dispositivo de adquisición de imágenes, y dicha etapa c) mediante el sistema electrónico en colaboración con dicho o dichos medios de accionamiento.

OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS

N.º solicitud: 201001030

ESPAÑA

Fecha de presentación de la solicitud: 30.07.2010

Fecha de prioridad:

INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

51 Int. Cl. : G02B26/08 (2006.01) G02B23/06 (2006.01)

DOCUMENTOS RELEVANTES

Categoría

56 Documentos citados Reivindicaciones afectadas

A

WO 2009120847 A1 (RAYTHEON COMPANY) 01.10.2009, todo el documento. 1-29

A

US 20040233525 A1 (NIINO, M. et al.) 25.11.2004, todo el documento. 1-29

A

EP 0252034 A2 (LICINIO, U.) 07.01.1988, todo el documento. 1-29

A

US 20070229993 A1 (HEMMATI, H. et al.) 04.10.2007, todo el documento. 1-29

A

WO 0165297 A2 (RAYTHEON COMPANY) 07.09.2001

A

WO 2005026780 A2 (RAFAEL-ARMAMENT DEVELOPMENT AUTHORITY, LTD.) 24.03.2005

A

WO 2007115357 A1 (MYCROLAB PTY, LTD.) 18.10.2007

Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud

El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:

Fecha de realización del informe 03.02.2012

Examinador Ó. González Peñalba Página 1/4

INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA

Nº de solicitud: 201001030

Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) G02B, G03B, G06T Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de

búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC, WPI, INSPEC

Informe del Estado de la Técnica Página 2/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201001030

Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 03.02.2012

Declaración

Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986) Reivindicaciones 1-29 SI Reivindicaciones NO

Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986) Reivindicaciones 1-29 SI Reivindicaciones NO

Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).

Base de la Opinión.-

La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.

Consideraciones:

La presente Solicitud se refiere, respectivamente en sus reivindicaciones dependientes 1 y 20, a un método y un sistema para compensar las aberraciones ópticas en un telescopio, en los que se detectan las aberraciones ópticas que afectan al foco primario del telescopio mediante al análisis de al menos una imagen adquirida por un dispositivo de captación de imágenes, se calculan, a partir de dichas aberraciones ópticas medidas, valores correspondientes de corrección posicionales, y se mueve de manera controlada un elemento receptor del haz primario del telescopio, que es también dicho elemento de captación de imágenes, para compensar dichas aberraciones, todo ello con el uso de un algoritmo de tratamiento de imágenes sin sensor, que lleva a cabo las etapas de medición de aberraciones.

Las restantes reivindicaciones 2-19, dependientes directa o indirectamente de esta primera, desarrollan en detalle el método definido genéricamente en ella, con especial atención a aspectos principales como su aplicación parcialmente en bucle abierto, realizando una calibración preliminar hasta el grado de medición de las aberraciones para una serie de posiciones del telescopio, o su aplicación totalmente en bucle abierto, realizando la calibración preliminar hasta el grado de cálculo de los valores de corrección posicionales; y otros secundarios como la corrección de errores de posicionamiento. Por su parte, las reivindicaciones 21-29, dependientes directa o indirectamente de la 20, especifican o detallan características estructurales y funcionales de un sistema adecuado para llevar a cabo el método de la invención.

Informe del Estado de la Técnica Página 3/4

OPINIÓN ESCRITA

Nº de solicitud: 201001030

1. Documentos considerados.-

A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.

Documento

Número Publicación o Identificación Fecha Publicación

D01

WO 2009120847 A1 (RAYTHEON COMPANY) 01.10.2009

D02

US 20040233525 A1 (NIINO, M. et al.) 25.11.2004

D03

EP 0252034 A2 (LICINIO, U.) 07.01.1988
2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración

Se considera que la invención definida en las reivindicaciones 1-29 de la presente Solicitud tiene novedad y actividad inventiva por no estar comprendida en el estado de la técnica ni poder ser deducida de este de una forma evidente por un experto en la materia. Se han encontrado en el estado de la técnica antecedentes que buscan, al igual que la invención, corregir dinámicamente las aberraciones en un telescopio de una forma sencilla y económica. Sin embargo, en ninguno de ellos se anticipa un método que actúe sobre el propio elemento receptor del haz primario del telescopio y en el que este elemento sea, a la vez, un captador de imágenes utilizado para una corrección directa mediante un algoritmo de procesamiento de imágenes de las aberraciones detectadas en él. Así, por ejemplo, en el documento D01, citado en el Informe sobre el Estado de la Técnica (IET) con la categoría A para todas las reivindicaciones, el elemento corregido del telescopio es, como en la invención, el receptor del haz primario del telescopio, pero no coindice con el elemento captador de imágenes, ni el proceso de corrección es, por tanto, el mismo, directamente mediante tratamiento de imágenes, sino con el uso interpuesto (convencional) de un sensor de frente de ondas.

Por su parte, en el documento D02, también citado con la categoría A en el IET, sí existe un captador de imágenes como parte activa de la corrección, pero este actúa, a diferencia de la invención, no sobre un elemento receptor del haz primario, sino sobre las posiciones del grupo de lentes de objetivo; y en el documento D03, también citado en calidad de antecedente del estado de la técnica, también un elemento de captación de imágenes realiza una corrección activa a través de un procesamiento de las mismas, pero esta vez actuando sobre el sistema primario del telescopio, no sobre ese mismo elemento.

Tales diferencias con el estado de la técnica son, por tanto, esenciales y confieren a la invención novedad y actividad inventiva de acuerdo con los Artículos 6 y 8 de la vigente Ley de Patentes.

Informe del Estado de la Técnica Página 4/4