NL1022016C2 - Telescoopsysteem, alsmede een werkwijze voor het combineren van lichtbundels. - Google Patents

Description

Titel: Telescoopsysteem, alsmede een werkwijze voor het combineren van lichtbundels.

De uitvinding heeft betrekking op een telescoopsysteem, voorzien van ten minste twee gezamenlijk richtbare telescopen met respectieve intree-pupillen, waarbij het telescoopsysteem is voorzien van een optisch stelsel dat is ingericht om respectieve lichtbundels die afkomstig zijn van de 5 telescopen, op te vangen en via respectieve uittree-pupillen aan lichtbundel-combinatiemiddelen door te geven, waarbij het optische stelsel is ingericht om posities van de genoemde uittree-pupillen zodanig aan te passen tijdens een -voor het richten gewenste- beweging van de telescopen, dat laterale afstanden tussen die uittree-pupillen homothetisch zijn met de laterale 10 afstanden tussen de intree-pupillen van de telescopen.

Een dergelijk telescoopsysteem is uit de praktijk bekend, zie het artikel van Fritz Merkle in het Journal of the Optical Society of America A/Vol5, nr. 6, juni 1988, pagina 904, getiteld "Synthetic-aperture imaging with the European Very Large Telescope". Merkle beschrijft een prototype 15 van de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory in Chili. De VLT is voorzien van vier hoofdtelescopen die van relatief grote spiegels met diameters van meer dan 8 m zijn voorzien. Deze telescopen zijn op afstand van elkaar in een bepaalde configuratie opgesteld. Tijdens gebruik worden de telescopen gezamenlijk op veraf gelegen hemellichamen 20 gericht. Het van die hemellichamen afkomstige licht wordt door de vier hoofdspiegels opgevangen en aan een bundelcombinator (e. beamcombiner) doorgegeven. Het systeem omvat verder licht-detectiemiddelen om het door de bundelcombinator gecombineerde licht waar te nemen.

Uit de praktijk zijn verschillende methoden bekend om de door de 25 telescopen opgevangen en doorgegeven lichtbundels met elkaar te combineren. Een zeer voordelige methode waarmee een hoge resolutie kan worden behaald, is optische interferometrie. Daarbij worden lichtbundels

1 02 201R

I coherent gecombineerd, zodanig dat een interferometrisch patroon ontstaat.

I Om coherentie van de te combineren lichtbundels te bewerkstelligen is de I VLT voorzien van vertragingslijnen (e. delay lines) die tussen het I lichtdetectiesysteem en de vier hoofdspiegels zijn aangebracht. De 5 vertragingslijnen zijn ingericht om optische weglengteverschillen tussen de H van de vier telescopen afkomstige lichtbundels continu -althans op de optische as- te compenseren. De continue compensatie van weglengteverschillen ten behoeve van behoud van coherentie is in het I bijzonder gewenst, indien de vier telescopen gezamenlijk continu worden I 10 bewogen om zich aan de aardrotatie aan te passen om constant op een I bepaald deel van het heelal te blijven gericht.

I Indien alleen een compensatie van op de optische as optredende I weglengteverschillen wordt toegepast, kan slechts een beeld met een relatief I klein gezichtsveld worden verkregen. Een voordelige methode waarmee een I 15 relatief grootgezichtsveld wordt verkregen, is synthetische I apertuursynthese, ook wel optische apertuursynthese of homothetisch I mappen (e. homothetic mapping) genoemd, zie het genoemde artikel van I Merkle. Bij synthetische apertuursynthese worden de lichtbundels zodanig I gecombineerd, dat de uittree-pupillen van het telescopensysteem I 20 homothetisch zijn met de intree-pupillen daarvan. Daarbij zien de licht- I detectiemiddelen van het systeem de lichtbundels invallen als waren die I bundels van één grote kantelende telescoop afkomstig.

I De genoemde intree-pupillen zijn de respectieve intree-pupillen van I de ten minste twee telescopen van het systeem. Tijdens beweging van de I 25 telescopen ten behoeve van het richten van het systeem kunnen de posities I van deze intree-pupillen ten opzichte van elkaar veranderen. In het I bijzonder kunnen de effectieve onderlinge afstanden alsmede longitudinale I posities van de intree-pupillen ten opzichte van elkaar wijzigen tijdens I telescoopbewegingen.

3

Merkle stelt voor, om synthetische apertuursysnthese te bewerkstelligen door toepassing van vier transleerbare dragers die zijn voorzien van spiegelsamenstellen, welke het licht dat afkomstig is uit de genoemde vertragingslijnen, naar een lichtdetector doorgeven. Elk van de 5 spiegelsamenstellen is voorzien van een opvangspiegel, een paraboolspiegel en een deformeerbare spiegel. Licht, afkomstig uit een vertragingslijn, wordt tijdens gebruik door de respectieve opvangspiegel via de paraboolspiegel naar de deformeerbare spiegel gereflecteerd, welke deformeerbare spiegel het licht vervolgens via dezelfde paraboolspiegel naar 10 een bundelcombinatiespiegel reflecteert. Door translatie van deze spiegelsamenstellen kunnen laterale uittree-pupilposities worden aangepast aan de verandering van laterale intree-pupilposities ten behoeve van de apertuursynthese. Bovendien is elk van deze spiegelsamenstellen voorzien van een deformeerbare spiegel om longitudinale pupil-correcties uit te 15 voeren.

Nadeel van de door Merkle voorgestelde transleerbaar opgestelde spiegelstelsels met deformeerbare spiegels is, dat daarbij ten minste acht bewegingen nauwkeurig dienen te worden aangestuurd, te weten de bewegingen van de vier dragers van die spiegelsamenstellen, alsmede de 20 deformaties van de vier deformeerbare spiegels. Daarbij wordt de besturing verder gecompliceerd doordat de deformatie van elke deformeerbare spiegel afhankelijk is van de beweging van de drager waarop deze spiegel is aangebracht. Het onderling richten van deze spiegels is relatief lastig. Daarnaast is een dergelijk pupilcorrectie-systeem relatief kostbaar en 25 relatief weinig duurzaam in verband met het relatief grote aantal bewegende onderdelen waaruit het bestaat. Bovendien is toepassing van deformeerbare spiegels om correcties van longitudinale pulip-positie uit te voeren, relatief complex.

De onderhavige uitvinding beoogt een alternatief telescoopsysteem 30 van het in de aanhef beschreven type, waarmee synthetische 1022016 I apertuursynthese op een relatief eenvoudige manier uitvoerbaar is, in het I bijzonder om genoemde nadelen op te heffen.

Hiertoe wordt het telescoopsysteem volgens de uitvinding I gekenmerkt, doordat het optische stelsel is voorzien van ten minste twee I 5 pupil-compensatiespiegels om de van de ten minste twee telescopen afkomstige lichtbundels te reflecteren, welke compensatiespiegels zijn I ingericht om in hoofdzaak dezelfde bewegingen uit te voeren als de telescopen.

I Met dit systeem kunnen de uittree-pupillen op relatief eenvoudige I 10 wijze aan veranderingen van de intree-pupillen worden gecorrigeerd ten behoeve van homothetische apertuursynthese van de lichtbundels. De I compensatiespiegels kunnen bijvoorbeeld kantelbaar zijn opgesteld indien de respectieve telescopen kantelbaar zijn. Tijdens beweging van de telescopen kunnen de compensatiespiegels dezelfde beweging uitvoeren.

I 15 Daardoor kunnen althans transversale pupilpositie- en I diameterverhoudingen blijven behouden. De beweging van de I compensatiespiegels kunnen tevens de gewenste correcties van I longitudinale pupilposities bewerkstelligen. Daardoor kan de hoek waarmee de lichtbundels het telescopensysteem, althans de telescopen, binnenkomen 20 ten opzichte van het aardoppervlak, bovendien continu gelijk zijn aan de hoek waaronder die lichtbundels de ten minste ene compensatiespiegel verlaten ten opzichte van het aardoppervlak. Vertragingslijnen kunnen bijvoorbeeld worden toegepast om coherentie van de lichtbundels te behouden tijdens beweging van de compensatiespiegels.

25 Bijkomend voordeel is,dat het systeem zo in een relatief kleine ruimte kan worden opgesteld. Bovendien kunnen de afzonderlijke compensatiespiegels eenvoudig op vaste posities ten opzichte van de telescopen worden op gesteld, zodat in hoofdzaak geen optische weglengteverschillen op de optische as ontstaan tijdens beweging, 30 bijvoorbeeld kanteling en/of rotatie, van die compensatiespiegels. Het is 5 verder voordelig wanneer het optische stelsel is voorzien van ten minste één richtspiegel om van de compensatiespiegels afkomstige lichtbundels op te vangen en naar de lichtbundel-combinatiemiddelen te richten. Daardoor kunnen de bundel-combinatiemiddelen bijvoorbeeld op een vaste positie 5 worden opgesteld, waarbij de richtspiegel bewerkstelligt dat het van de compensatiespiegels afkomstige licht aan die licht-combinatiemiddelen wordt doorgegeven. Bij een alternatieve uitvoering is het systeem niet voorzien van een dergelijke richtspiegel. In dat geval kunnen de licht-combinatiemiddelen bijvoorbeeld beweegbaar worden opgesteld om het van 10 de bewegende lichtcompensatiespiegels afkomstige licht op te vangen.

Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is de opstelling van de compensatiespiegels homothetisch met de opstelling van de respectieve telescopen. Daardoor kan de gewenste optische apertuursynthese relatief eenvoudig worden bereikt, althans door de 15 compensatiespiegels tijdens gebruik dezelfde beweging te laten uitvoeren als de respectieve telescopen. Door dit relatief eenvoudige ontwerp kan het optische stelsel relatief gemakkelijk in een telescopensysteem worden geïntegreerd.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een werkwijze voor het 20 combineren van lichtbundels van ten minste twee telescopen onder gebruikmaking van een optisch stelsel.

Een dergelijke werkwijze is eveneens uit Merkle bekend. Nadeel van de bekende werkwijze is, dat het optisch stelsel relatief ingewikkeld is en derhalve relatief lastig is te besturen om het gewenste homothetische 25 pupil-mappen te leveren. Bovendien voeren de onderdelen van het optische stelsel relatief ingewikkelde bewegingen uit tijdens gebruik.

De onderhavige uitvinding beoogt een relatief eenvoudige werkwijze voor het combineren van de lichtbundels. De werkwijze wordt volgens de uitvinding hiertoe gekenmerkt door de maatregelen van 30 conclusie 16.

1 noon ie I Het systeem omvat ten minste twee telescopen en ten minste twee I pupil-compensatiespiegels. Volgens de werkwijze worden de telescopen I gezamenlijk, bijvoorbeeld op een verafgelegen lichtbron, gericht. De door de I telescopen opgevangen en doorgeven lichtbundels worden door de I 5 respectieve compensatiespiegels afzonderlijk opgevangen en via respectieve I uittree-pupillen aan lichtbundel-combinatiemiddelen doorgegeven, bijvoorbeeld ter detectie van de verafgelegen lichtbron. Doordat de compensatiespiegels in hoofdzaak dezelfde bewegingen als de respectieve telescopen uitvoeren, kan op eenvoudige wijze worden bereikt dat de I 10 genoemde uittree-pupillen homothetisch zijn met de intree-pupillen van de telescopen. Op deze manier kan het door de verschillende telescopen op gevangen licht eenvoudig continu volgens het principe van synthetische I apertuursynthese worden gedetecteerd. De werkwijze wordt in het bijzonder I uitgevoerd door de genoemde compensatiespiegels continu dezelfde standen 15 en onderlinge configuratie te laten innemen als de respectieve telescopen.

De besturing van de compensatiespiegels kan bovendien relatief eenvoudig worden uitgevoerd, bijvoorbeeld door koppeling aan of integratie met een I besturing van de telescopen.

I Nadere uitwerkingen van de uitvinding zijn beschreven in de I 20 volgconclusies. Thans zal de uitvinding worden verduidelijkt aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld en de figuren. Daarin toont: I fig. 1 schematisch een interferometersysteem voor apertuursynthese; fig. 2 een uit de stand van de techniek bekend telescoopsysteem; 25 fig. 3 een schematisch weergegeven tekening van een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding, waarbij een eerste telescopenstand en compensatiespiegels-stand is weergegeven; I fig· 4 een dergelijke tekening als fig. 3, waarbij een kanteling van de telescopen naar een tweede stand, alsmede een bijbehorende kanteling 30 van de compensatiespiegels is weergegeven; en 7 fig. 5 een dergelijke tekening als fig. 4 waarbij de tweede telescopenstand en bijbehorende compensatiespiegels-stand is weergegeven.

In figuur 1 is schematisch een interferometersysteem voor apertuursynthese weergegeven. Het interferometersysteem omvat twee op 5 afstand van elkaar opgestelde telescopen T die gezamenlijk kantelbaar en richtbaar zijn om bijvoorbeeld evenwijdige, invallende lichtbundels 1 gedurende een bepaalde meetperiode waar te nemen. Verder omvat het systeem transleerbaar opgestelde spiegels 100 van vertragingslijnen om optische weglengteverschillen van de door de telescopen T opgevangen 10 lichtbundels 1 te compenseren, in het bijzonder om optische weglengtes aan elkaar gelijk te maken. Deze weglengteverschillen ontstaan tijdens het kantelen van de telescopen T, bijvoorbeeld ter compensatie van de aardrotatie. De vertragingslijnen zijn ingericht om de lichtbundels 1 aan een bundelcombinatie-lens 101 door te geven ter combinatie van de bundels, 15 opdat een gewenst interferometrisch patroon kan worden verkregen met behulp van niet weergegeven lichbundeldetectiemiddelen. De telescopen T zijn voorzien van intreepupillen pi, terwijl de lichtbundels 1 via respectieve uittree-pupillen pu aan de combinatielens 101 worden doorgegeven.

Bij een eerste telescopenstand, waarbij de telescopen T in de figuur 20 met niet-doorbroken lijnen zijn getekend, liggen de genoemde intreepupillen Pi in hetzelfde vlak. De lengte van de bijbehorende basislijn (e. baseline) is met pijl B weergegeven. De lichtbundels 1 doorlopen de uittreepupillen pu -althans op de optische as- op een onderlinge afstand x. De uittreepupillen pu liggen eveneens in één vlak.

25 Bij de tweede telescopenstand zijn de telescopen T over een hoek φ gekanteld. In de figuur zijn de telescopen T bij deze stand met streeplijnen weergegeven. De respectieve intreepupillen pi' liggen hierbij niet meer in één vlak. Bovendien is de lengte B' van de respectieve basislijn veranderd ten opzichte van de lengte B bij de eerste telescopenstand. Zoals de figuur 30 toont, zijn de spiegels van de vertragingslijnen naar met 100' weergegeven 1022016 I posities verschoven om de optische weglengteverschillen, ontstaan ten I gevolge van de kanteling van de telescopen T, te compenseren. De respectieve uittreepupillen pu' zijn eveneens in longitudinale richting ten I opzichte van elkaar verschoven. De longitudinale verschuivingen van de in- 5 en uittreepupillen zijn, althans op de optische as, homothetisch met elkaar.

Het is bekend dat, om de gewenste homothetische I apertuursysnthese te verkrijgen, de verhouding van de basislijnlengtes bij I de verschillende telescoopstanden bovendien gelijk dient te zijn aan de I verhouding van de respectieve uittreepupillen, althans B'/B=x'/x. Dit 10 betekent dat de laterale in- en uittreepupilen homothetisch dienen te zijn.

Figuur 2 toont een uit de stand van de techniek bekend telescoopsysteem, in het bijzonder een schematisch weergegeven prototype van de VLT (Merkle). Het systeem is voorzien van een vier gezamenlijk I richtbare telescopen T. Van de telescopen T afkomstige lichtbundels 1 I 15 worden via vertragingslijnen D en een optisch stelsel 3 aan lichtbundel- H combinatiemiddelen 4 doorgegeven. De vertragingslijnen D zijn voorzien H van transleerbaar opgestelde spiegels 2 om optische weglengteverschillen te compenseren. De genoemde bundel-combinatiemiddelen 4 omvatten een H parabolische spiegel 4 die de lichtbundels op een detector 5 bundelt. Het 20 optische stelsel 3 is ingericht om de respectieve lichtbundels 1 die afkomstig zijn van de telescopen T en vertragingslijnen D, op te vangen en aan combinatiespiegel 4 door te geven. Hiertoe omvat dit uit de stand van de techniek bekende stelsel vier transleerbaar opgestelde spiegelstelsels 6, voorzien van verschillende soorten spiegels. De translatierichtingen van 25 deze stelsels 6 zijn met pijlen weergegeven. Door de translatie van deze spiegelstelsels 6 worden tijdens gebruik laterale pupil-uittreeposities aangepast aan veranderingen van laterale intreepupil-posities van de telescopen. Elk spiegelstelsel omvat een niet weergegeven deformeerbare spiegel om longitudinale uittree-pupilposities aan te passen. Nadelen van 30 dit bekende systeem zijn reeds in het bovenstaande genoemd.

9

Figuur 3 tqont schematisch een uitvoeringsvoorbeeld van een telescoopsysteem volgens de uitvinding. Het systeem is voorzien van een drie kantelbare telescopen T en vertragingslijnen D, alsmede van een optisch stelsel Μ, N ten behoeve van het homothetisch mappen van door de 5 telescopen opgevangen lichtbundels 1. De lichtbundels vallen met een eerste richting E ten opzichte van het aardoppervlak A op de telescopen T in. Het optisch stelsel Μ, N is ingericht om respectieve lichtbundels 1 die afkomstig zijn van de telescopen T, op te vangen en via respectieve uittree-pupillen pu aan lichtbundel-combinatiemiddelen 101 door te geven.

10 Het in fig. 3 weergegeven optische stelsel Μ, N is ingericht om posities van de uittree-pupillen p„ zodanig aan te passen tijdens een beweging van de telescopen T, dat laterale afstanden tussen die uittree-pupillen pu homothetisch zijn met de laterale afstanden tussen de intree-pupillen pi van de telescopen T. Het optische stelsel is hiertoe voorzien van 15 drie pupil-compensatiespiegels M welke tijdens gebruik de respectieve, van de drie telescopen T afkomstige lichtbundels 1 afzonderlijk reflecteren. De drie compensatiespiegels M zijn ingericht om in hoofdzaak dezelfde beweging uit te voeren als de telescopen T. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn de telescopen T om horizontale assen kantelbaar 20 ten opzichte van het aardoppervlak opgesteld. Derhalve zijn de compensatiespiegels M eveneens kantelbaar ten opzichte van het aardoppervlak opgesteld. Daarbij is elke telescoop T en elke respectieve compensatiespiegel M bovendien op een in hoofdzaak vaste positie, althans niet transleerbaar, ten opzichte van het aardoppervlak A opgesteld. Het 25 genoemde aardoppervlak is in fig. 3 schematisch met een streeplijn A getekend.

De opstelling van de compensatiespiegels M is homothetisch met de opstelling van de respectieve telescopen T. In andere woorden: de opstelling van de compensatiespiegels M is een geschaalde kopie van de opstelling van 30 de telescopen T. In het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld zijn de telescopen 1Π9?λ1Β ¢.. - I 10 I T op één lijn, op onderlinge afstanden P, Q opgesteld. Derhalve zijn de

I compensatiespiegels M eveneens op één lijn, op onderlinge afstanden R, S

opgesteld, waarbij de verhoudingen van de onderlinge afstanden gelijk I blijven, dus P/Q=R/S. Opgemerkt zij, dat figuur 3 een schematische I 5 weergave is, waarin de telescopen T en compensatiespiegels M toevallig op onderling dezelfde afstanden zijn getekend. Optische weglengteverschillen I kunnen in dat geval door de stand van de compensatiespiegels M worden I gecorrigeerd, zonder toepassing van de vertragingslijnen. In de praktijk zullen de telescopen T op onderling veel grotere afstanden ten opzichte van 10 elkaar zijn opgesteld. In dat geval dienen de vertragingslijnen D wel relatief grote optische weglengteverschillen te compenseren. In fig. 3 strekken de vertragingslijnen D zich bovendien in verticale richting uit, terwijl de vertragingslijnen D zich in de praktijk bijvoorbeeld in horizontale richting I kunnen uitstrekken, zoals in figuur 2 is weergegeven.

H 15 Voorts is het uitvoeringsvoorbeeld voorzien van een richtspiegel N

om van de compensatiespiegels M afkomstige lichtbundels 1 op te vangen en op lichtbundel-combinatiemiddelen 101 te richten. De lichtbundels 1 worden door de combinatiemiddelen 101 in een detectiepunt D afgebeeld. Ten behoeve van het richten van de lichtbundels bij relatief grote kantelhoeken 20 van de compensatiespiegels M is de richtspiegel N zowel kantelbaar als transleerbaar.

Het in fig. 3 weergegeven systeem wordt op voordelige wijze H toegepast in een werkwijze voor het combineren van lichtbundels van telescopen T onder gebruikmaking van een optisch stelsel. Daarbij worden 25 de telescopen T gezamenlijk, bijvoorbeeld op een verafgelegen lichtbron, gericht. De van de telescopen T afkomstige lichtbundels 1 worden door de compensatiespiegels M afzonderlijk opgevangen en via respectieve uittree- H pupillen pu aan de lichtbundel-combinatiemiddelen 101 doorgegeven. Het is H dan volgens de uitvinding voordelig om de kantelstanden van de 30 compensatiespiegels M zodanig aan de kantelstanden van de respectieve 11 telescopen T aan te passen, dat laterale afstanden tussen de genoemde uittree-pupillen pu homothetisch zijn met de laterale afstanden tussen de genoemde intree-pupillen pi van de telescopen T. Een dergelijke stand is in fig. 3 weergegeven. Daarbij zijn de compensatiespiegels M zodanig 5 gekanteld, dat deze spiegels M de daarvan uittredende lichtbundels 1 dezelfde hoek cc ten opzichte van het aardoppervlak A laten insluiten als de hoek cc waarmee de lichtbundels 1 ten opzichte van het aardoppervlak A op de telescopen T invallen. De compensatiespiegels M nemen dezelfde kantelstand, althans gespiegeld ten opzichte van een verticaal vlak, in als 10 de telescopen T. De van de compensatiespiegels M afkomstige lichtbundels worden dan eenvoudig door de richtspiegel N opgevangen en aan lichtbundel-combinatiemiddelen 101 doorgegeven. Op deze manier wordt op verrassend eenvoudige wijze bereikt dat de laterale afstanden van de uittree-pupillen pu homothetisch zijn met de laterale afstanden de intree-15 pupillen pi. Bovendien zijn de longitudinale uittree-pupilposities homothetisch ten opzichte van die van de intree-pupillen, hetgeen eveneens eenvoudig door de kantelstand van de compensatiespiegels M is bereikt. Derhalve bewerkstelligt het uitvoeringsvoorbeeld in de weergegeven stand, dat de lichtbundels 1 volgens het principe van homothetisch 20 apertuurmappen worden gecombineerd.

Een interferometrische waarneming kan eenvoudig continu worden uitgevoerd tijdens kanteling van de telescopen T, door de compensatiespiegels M simpelweg over een gelijke hoek te kantelen zodat de homothetische verhouding van de in- en uittree-pupillen blijft behouden. In 25 fig. 4 is een degelijke kanteling van de telescopen T en compensatiespiegels M schematisch weergegeven. De telescopen T zijn hierbij over een hoek β gekanteld om vanuit een tweede richting F invallende lichtbundels 1 op te vangen. Het verloop van de vanuit de eerste richting E invallende lichtbundels is met streeplijnen ingetekend. Zoals de figuur toont, zijn de I 12 I compensatiespiegels M eveneens over de hoek β gekanteld opdat laterale en I longitudinale pupilposities nog steeds homothetisch zijn ten opzichte van de I intreepupillen ten behoeve van de apertuursynthese. Bij voorkeur nemen de compensatiespiegels M continu dezelfde kantelstanden in als de respectieve 5 telescopen T tijdens het kantelen van die telescopen. Daardoor blijven de in- en uittree-pupillen ook tijdens het kantelen homothetisch ten opzichte van I elkaar, zodat de homothetische apertuursynthese continu kan worden I uitgevoerd.

Door de kanteling van de compensatiespiegels M verlaten de 10 lichtbundels 1 die spiegels M onder een andere hoek ten opzichte van het I aardoppervlak. De richtspiegel N wordt eveneens onder een bepaalde hoek γ gekanteld, alsmede over een bepaalde afstand Z getransleerd om de van de I compensatiespiegels M afkomstige lichtbundels op te vangen en op de combinatiemiddelen 101 gericht te houden.

I 15 Fig. 5 toont ter verduidelijking nogmaals de uit deze kanteling voortvloeiende eindstand van het systeem, echter zonder weergave van de vanuit de eerste richting E invallende lichtbundels met de daarbij behorende eerste stand van de richtspiegel N.

Bij voorkeur is het systeem voorzien van een besturing die is 20 ingericht om elke compensatiespiegel M tijdens gebruik in hoofdzaak dezelfde beweging te laten uitvoeren als de respectieve telescoop T waarvan die compensatiespiegel M een lichtbundel 1 ontvangt en doorgeeft. Derhalve kan de apertuursynthese geautomatiseerd worden uitgevoerd. De besturing H is bij voorkeur tevens aan andere delen van het telescopensysteem 25 gekoppeld, bijvoorbeeld de vertragingslijnen, de richtspiegel, de licht- combinatiemiddelen, niet weergegeven, in meetpunt D opgetelde meetmiddelen, sensoren en/of andere delen van het systeem. Een dergelijke besturing kan bijvoorbeeld een of meer computers en/of microcontrollers omvatten.

13

Het spreekt vanzelf dat de uitvinding niet is beperkt tot het beschreven uitvoeringsvoorbeeld. Diverse wijzigingen zijn mogelijk binnen het raam van de uitvinding zoals is verwoord in de navolgende conclusies.

Zo kunnen de hoofdtelescopen T bijvoorbeeld in verschillende 5 configuraties ten opzichte van elkaar op aarde en/of in de ruimte zijn gepositioneerd. De telescopen kunnen bijvoorbeeld al dan niet op één lijn zijn opgesteld, al dan niet in hetzelfde vlak, op dezelfde hoogte en/of op verschillende hoogtes ten opzichte van het zeeniveau zijn geplaatst. De compensatiespiegels M kunnen dan in dezelfde configuratie worden 10 opgesteld.

Daarnaast kunnen de telescopen T en compensatiespiegels M elk op diverse manieren beweegbaar zijn opgesteld, bijvoorbeeld kantelbaar om horizontale assen, roteerbaar om verticale assen ten opzichte van het aardoppervlak, en/of transleerbaar zijn opgesteld.

15 Voorts kan het optische stelsel zijn voorzien van één of meer richtspiegels N. Wanneer verschillende richtspiegels worden toegepast, kunnen deze bijvoorbeeld aan elkaar worden gekoppeld opdat de spiegels gelijke richt-bewegingen kunnen uitvoeren. De richtspiegel N kan in verschillende richtingen beweegbaar en/of transleerbaar zijn opgesteld.

20 Verder kunnen de genoemde licht-combinatiemiddelen bijvoorbeeld beweegbaar zijn opgesteld om van het optische stelsel afkomstige lichtbundels op te vangen. Dit kan bijvoorbeeld gewenst zijn wanneer het optische stelsel niet is voorzien van een of meer richtspiegels om licht op de licht-combinatiemiddelen te richten.

25 Het telescopensysteem kan verder van diverse andere optische elementen, bijvoorbeeld lenzen, spiegels en dergelijke zijn voorzien om de lichtbundels in een gewenste richting te sturen.

1 022ΓΜ ft

Claims (19)

1. Telescoopsysteem, voorzien van ten minste twee gezamenlijk richtbare telescopen (T) met respectieve intree-pupillen (p0, waarbij het I telescoopsysteem is voorzien van een optisch stelsel (Μ, N) dat is ingericht I om respectieve lichtbundels (1) die afkomstig zijn van de telescopen (T), op 5 te vangen en via respectieve uittree-pupillen (pu) aan lichtbundel- combinatiemiddelen door te geven, waarbij het genoemde optische stelsel Η (Μ, N) is ingericht om posities van de genoemde uittree-pupillen (pu) I zodanig aan te passen tijdens een -voor het richten gewenste- beweging van I de telescopen (T), dat laterale afstanden tussen die uittree-pupillen (pu) I 10 homothetisch zijn met de laterale afstanden tussen de intree-pupillen (p0 I van de telescopen (T), waarbij het optische stelsel is voorzien van ten minste H twee pupil-compensatiespiegels (M) om de van de ten minste twee telescopen (T) afkomstige lichtbundels (1) te reflecteren, welke compensatiespiegels (M) zijn ingericht om in hoofdzaak dezelfde beweging 15 uit te voeren als de telescopen (T).

2. Telescoopsysteem volgens conclusie 1, waarbij de telescopen (T) en de genoemde ten minste twee compensatiespiegels kantelbaar om horizontale assen ten opzichte van het aardoppervlak zijn opgesteld.

3. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, 20 waarbij de telescopen (T) en de ten minste twee compensatiespiegels (M) roteerbaar om verticale assen ten opzichte van het aardoppervlak zijn opgesteld.

4. Telescoopsysteem volgens ten minste conclusie 1, waarbij het systeem is voorzien van een besturing die is ingericht om elke 25 compensatiespiegel (M) althans tijdens gebruik in hoofdzaak dezelfde beweging te laten uitvoeren als de respectieve telescoop (T) waarvan die compensatiespiegel (M) een lichtbundel ontvangt en doorgeeft.

5. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de telescopen (T) en elke respectieve compensatiespiegel (M) op een in hoofdzaak vaste positie ten opzichte van het aardoppervlak zijn opgesteld.

6. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de genoemde lichtbundel-combinatiemiddelen beweegbaar zijn opgesteld om van het genoemde optische stelsel afkomstige lichtbundels op te vangen.

7. Telescoopsysteem volgens ten minste conclusie 1, waarbij het 10 optische stelsel is voorzien van ten minste één richtspiegel (N) om van de compensatiespiegels (M) afkomstige lichtbundels op te vangen en naar de lichtbundel-combinatiemiddelen te richten.

8. Telescoopsysteem volgens althans conclusies 2 en 7, waarbij de richtspiegel (N) kantelbaar is opgesteld.

9. Telescoopsysteem volgens conclusie 8, waarbij de richtspiegel (N) tevens transleerbaar is opgesteld.

10. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de opstelling van de compensatiespiegels (M) homothetisch is met de opstelling van de respectieve telescopen (T).

11. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het systeem tevens is voorzien van vertragingslijnen (D) om optische weglengteverschillen tussen de genoemde lichtbundels te compenseren.

12. Telescoopsysteem volgens conclusie 11, waarbij de genoemde 25 vertragingslijnen (D) tussen de telescopen (T) en het optische stelsel (Μ, N) zijn opgesteld.

13. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de genoemde compensatiespiegels (M) zijn ingericht om de van de telescopen (T) afkomstige lichtbundels onder dezelfde hoek (a) ten opzichte 1022016 I 16 I van het aardoppervlak door te geven als de hoek waarin de lichtbundels door de telescopen (T) tijdens gebruik worden opgevangen.

14. Telescoopsysteem volgens één van de voorgaande conclusies, I waarbij het systeem op aarde is opgesteld. I 5

15. Telescoopsysteem volgens ten minste conclusie 1, waarbij het systeem in hoofdzaak buiten de dampkring van de aarde is opgesteld, I bijvoorbeeld op de maan of in de ruimte.

16. Werkwijze voor het combineren van lichtbundels van ten minste I twee telescopen (T) onder gebruikmaking van een optisch stelsel, waarbij de I 10 ten minste twee telescopen (T) respectieve intree-pupillen (pi) omvatten, waarbij het genoemde optisch stelsel (Μ, N) ten minste is voorzien van ten I minste twee pupil-compensatiespiegels (M), waarbij de werkwijze ten minste de volgende stappen omvat: I -de telescopen (T) worden gezamenlijk, bijvoorbeeld op een verafgelegen I 15 lichtbron, gericht; en I - van de telescopen (T) afkomstige lichtbundels (1) worden door de I compensatiespiegels (M) opgevangen en via respectieve uittree-pupillen (pu) I aan lichtbundel-combinatiemiddelen doorgegeven, waarbij de compensatiespiegels (M) in hoofdzaak dezelfde bewegingen als de 20 respectieve telescopen uitvoeren, zodanig dat laterale afstanden tussen de I genoemde uittree-pupillen (pu) homothetisch zijn met de laterale afstanden tussen de genoemde intree-pupillen (pi) van de telescopen (T).

17. Werkwijze volgens conclusie 16, waarbij van de compensatiespiegels (M) afkomstige lichtbundels door een richtspiegel (N) 25 worden opgevangen en aan lichtbundel-combinatiemiddelen wordt doorgegeven.

18. Werkwijze volgens conclusie 16 of 17, waarbij de telescopen (T) en de compensatiespiegels (M) in hoofdzaak continu over in hoofdzaak dezelfde H hoeken worden gekanteld ten opzichte van het aardoppervlak.

19. Werkwijze volgens ten minste conclusie 16, waarbij de genoemde compensatiespiegels (M) continu dezelfde standen en onderlinge configuratie innemen als de respectieve telescopen (T). 1022016