Brevet FR2007602A1 — publié le 19700109

Cette invention concerne les télescopes astronomiques. A l'heure actuelle, il est courant de supporter les miroirs utilisés dans les grands télescopes astronomiques au moyen d'un système comprenant des montures axiales supportant la composante du 5 poids du miroir parallèle à son axe optique et des montures radiales supportant la composante du poids du miroir perpendiculaire audit axe optique, Les montures radiales peuvent agir sur les bords du miroir seulement ou concerner différents points répartis uniformément 10 . dans le corps du miroir. L'inconvénient de ce dernier arrangement réside en ce que, en maintes occasions, il est difficile d'éviter une interférence avec le comportement des montures axiales très • précises. La prévision de montures radiales autour de la périphérie 15 du miroir seulement, procure une plus grand^Liberté d'action par rapport aux montures axiales, mais, d'un autre côté, elle peut occasionner des déformations importantes du miroir, plus particulièrement, une déformation astigmate due à l'orientation du mi- ; roir, spécialement lorsque le télescope est utilisé avec de grands ' '20 angles zénithaux. L'objet de la présente invention est de prévoir un dispositif pour corriger de telles déformations. La présente invention consiste en -un dispositif destiné à corriger la déformation astigmate produite par les changements 25 d'orientation d'un miroir de télescope astronomique, ledit dispositif comprenant une série d'organes pour l'application de forces agissant dans line direction parallèle à l'axe optique du-miroir dans la zone de sa périphérie, lesdites forces croissant lorsque l'angle zénithal croît et ayant un sens d'action et une distribu-. 30 tion autour de la périphérie du miroir tels qu'elles s'opposent à ladite déformation. Dans une réalisation préférée, ledit dispositif de correction complète 3es montures axi. al es supportant la composante du poids du miroir parallèle à son axe optique et les montures radiales supportant *35 la composante du poids du miroir perpendiculaire audit axe optique et agissant seulement sur la périphérie dudit miroir. Dans une réalisation de l'invention, ledit dispositif de correction comprend des organes ayant chacun la forme d'un levier pivotant sous l'influence d'un contre-poids disposé à l'une de 40 ses extrémités et actionnant un dispositif de transmission de : BAD ORIGINAL 69 13894 2 2007602 forces à son autre extrémité, le levier pivotant étant contraint de se mouvoir à partir d'une position d'équilibre dans laquelle il est parallèle à l'axe du miroir, dans un"plan contenant ledit levier et ledit axe du miroir, de telle sorte qu'un mouvement dudit 5 levier de chaque côté de la position d'équilibre-dans laquelle aucune force n'est transmise au bord du miroir, incite le dispositif de transmission de force à appliquer une force dirigée toujours dans le même sens au bord du miroir. Dans une autre réalisation de l'invention, ledit dispositif 10 de correction comprend des organes ayant chacun la forme d'un levier pivotant sous l'influence d'un contre-poids disposé à l'une de ses extrémités et actionnant un dispositif transmetteur de force à son autre extrémité, le levier pivotant étant contraint de se mouvoir à partir d'une position d'équilibre dans laquelle il 15 est parallèle à l'axe du miroir, dans un plan tangentièl au bord dudit miroir, de telle sorte qu'un mouvement dudit levier de part et d'autre de la position d'équilibre dans laquelle aucune force n'est transmise au bord du miroir, incite le dispositif de transmission,de force à appliquer une force toujours dirigée dans la 20 même direction au bord dudit miroir. Dans une autre réalisation de l'invention, ledit dispositif de correction comprend des organes conformes à ceux du premier des deux paragraphes précédents et des organes conformes à ceux du paragraphe précédent. 25 Dans une autre réalisation de l'invention, ledit dispositif de correction comprend des organes comportant chacun un levier pivotant sous l'influence d'un contre-poids disposé à l'une de ses extrémités et actionnant deux dispositifs transmetteurs de force, l'un transmettant une force parallèle à l'axe du miroir dans un 30 .sens donné et l'autre transmettant une force parallèle à l'axe du miroir dans le sens opposé, chaque dispositif transmetteur'de force étant actionné par ledit levier. L'invention consiste également en un dispositif destiné à corriger la déformation astigmate et conforme à la description 35 suivante donnée en référence aux dessins ci-annexés dans lesquels : - La figure 1 est une représentation schématique d'un miroir de télescope vu de l'avant. - La figure 2 est une vue de côté ê^i même miroir montrant à grande échelle la déformation produite par les changements 40 d'orientation du miroir et montrant, en outre, les différents gADOFKGN**- 69 13894 3 2007602 . * paramètres utilisés dans les équations qui régissent pette défor-^ ^ ? mat ion. - La figure 3 montre un montage conforme à l'invention pour l'application d'une force de correction"destine'e à compenser 5 la déformation. - La figure 4 est une vue d'une variante du montage montré en figure 3- - La figure 5 montre une disposition typique autour de la périphérie d'un miroir de télescope, des montages montrés en 10 figures 3 et 4. - La figure 6 montre une autre réalisation du montage conforme à l'invention pour exercer des forces axiales tendant à corriger la déformation. - La figure 7 montre une disposition typique des montages 15 de la figure 6 sur la périphérie d'un miroir de télescope. En se référant aux figures 1 et 2, la position d'un point sur la surface d'un miroir est définie par les coordonnées polaires (r,^) de sa projection sur un plan tangentiel à la surface du miroir en son centre. Une déformation astigmate d de la surface du 20 miroir, mesurée parallèlement à son axe, peut être exprimée par : 2 2 d = A(sin z).r . cos . formule dans laquelle A est une constante, et z est l'angle formé par l'axe du miroir et la verticale XZ. 25 Pour la position montrée dans les figures 1 et 2 avec l'axe optique du miroir horizontal, l'angle z est égal à-90°. En appliquant des forces de correction axiales dans la zone marginale du miroir, r devient constant et il est donc nécessaire de faire varier les forces appliquées comme le produit (sin z) 2 ~~ 30 (cos jrf),- lorsque l'orientation du miroir varie. ' La figure 3 montre un dispositif d'application d'une force axiale sur le bord du miroir tel que cette force varie comme le produit (sin z)(cos jef), la présence des crochets dans cette expression indiquant que la quantité entre crochets est toujours positive. 35 Le remplacement de cos fi par (cos fi) dans l'équation ci-dessus introduit une petite erreur qui est, cependant, négligeable dans la pratique. Le dispositif consiste essentiellement en Tin levier 1 pivotant sous l'influence d'un contre-poids 2 disposé à l'une de ses extrémités alors que son autre extrémité actionne un dispositif 40 transmetteur de force 3 qui agit'de manière à transmettre une force 69 13894 4 2007602 de correction axiale à une saillie 4 solidaire du bord du miroir 5. Le levier 1 est, dans sa position d'équilibre, parallèle à l'axe du miroir et il est sollicité de manière à se mouvoir "dans un plan contenant le levier et l'axe optique dudit miroir, de part 5 et d'autre de s^position d'équilibre dans laquelle aucune force de correction n'est appliquée au.miroir. L'action du dispositif transmetteur de force est telle que la force de correction est toujours appliquée dans le même sens. Lorsque l'orientation du miroir est telle que le contre-10 poids 2 se déplace vers le bas, l'extrémité opposée du levier se déplace vers le haut et actionne, par 1'intermédiaire de ressorts 3a, 3b et des poussoirs 3c, 3d, les leviers pivotants coudés 3e, 3f• Le levier coudé 3f va pivoter de sorte que son extrémité la plus rapprochée de la saillie 4 s'écarte de cette dernière alors 15 que 1'extrémité du levier coudé 3e pivote pour venir au contact de la saillie 4 et lui appliquer une force axiale. Avec cette disposition, la force appliquée est proportionnelle à sin z. (cos jzO du fait que le contre-poids 2 agit verticalement tout en étant partiellement contrecarré par la contrainte '20 radiale (assurant-la proportionnalité avec le cos jzQ et que la composante de son poids perpendiculaire au levier est proportionnelle à sin z puisque le levier est parallèle à l'axe du télescope. Lorsque le contre-poids 2 se déplace vers le haut par suite d'une variation d'orientation du miroir, l'extrémité du levier coudé 25 3f vient en contact avec la saillie 4 pour appliquer une force" axiale, alors que l'extrémité du levier coudé 3e la plus rapprochée de la saillie 4 s'écarte de cette dernière. On voit que la force de correction est toujours appliquée dans le même sens. Dans une réalisation typique, un certain nombre de dispo-30 sitifs tels que celui qui est montré en figure 3» seront disposés uniformément autour de la périphérie du miroir et lorsque un- levier repose dans un plan vertical contenant l'axe optique du miroir, le terme cos est maximal pour décroître jusqu'à zéro lorsque le miroir se déplace en même temps que le télescope jusqu'à •35 une position dans laquelle le plan contenant l'axe optique du' miroir ainsi que le levier, devient horizontal, dans cette dernière position, les contraintes qui contribuent au mouvemert lorsque le levier et l'axe optique sont dans un plan^vertical, agissent pour empêcher tout mouvement du levier de sorte que, dans ces conditions, 40. aucune force n'est appliquée à la saillie 4. Pour les positions du 69 13894 5 2007602 miroir se trouvant entre ces deux positions extrêmes, la force appliquée varie comme le produit sin z.(cos ainsi qu'on l'a expliqué ci-dessus. Dans une variante, des dispositifs peuvent être utilisés 5 pour appliquer des forces variant comme le produit sin z sin Ces dispositifs seront d'une construction similaire à celui montré en figure 3, mais seront adaptés pour appliquer des forces égales en grandeur à celles de la figure 3 tout en étant de sens opposé. Si on désire que le dispositif se trouve du même côté du 10 miroir que dans le dispositif montré en figure 3» la. saillie est modifiée en forme selon la figure 4 de façon que la force appliquée agisse dans le sens opposé à celui montré en figure 3. Par ailleurs, la construction reste la même excepté que le levier 1 est sollicité de manière à se mouvoir seulement dans un plan tangentiel à la 19 périphérie du miroir. Avec une telle disposition, la force maximale appliquée intervient lorsque l'orientation du miroir est telle que le levier 1 peut se mouvoir librement dans un plan tangentiel à la périphérie du miroir. Si on utilise seulement des dispositifs semblables à ceux de 20 la figure 3 ou de la figure 4, une force axiale résultante sera appliquée au miroirr cette force étant proportionnelle à sin z ; et il est donc nécessaire de corriger cette force axiale exercée par les dispositifs axiaux par une force égale et de sens contraire. Une telle correction peut être obtenue par un dispositif de contrô- 25 le qui agisse pour faire varier la force exercée par les dispositifs axiaux. Si ces derniers consistent en un ou plusieurs récipients remplis de gaz et supportant un miroir, le dispositif de contrôle peut agir sur la pression d'air régnant dans lesdits récipients . 30 Pour éviter la nécessité d'une telle correction, des dispo sitifs ou montages .conformes à ceux des figures 3 et 4 peuvent être utilisés en combinaison de sorte que la force axiale résultante des deux jeux de dispositifs soit égale à zéro. La figure 5 montre la disposition des montages réalisés 35 dans ce but. Les montages 6 correspondent aux montages montrés en figure 3 et les montages 7 correspondent à ceux montrés en figure 4. La figure 6 montre un dispositif ou montage dans lequel le levier pivotant 1 est monté sur une suspension à la cardan. Au lieu 40 d'un dispositif transmetteur de force pourvu de leviers, il est BAO ob^mAL 69 13894 6 2007602 prévu une transmission hydraulique de mouvement. Le déplacement du levier 1 dans un plan tend à accroître la pression dans le cylindre 9 et à la réduire dans .le cylindre 10 jusqu'à la pression atmosphérique ou vice-versa, alors que la pression hydraulique 5 dans les cylindres 11 et 12 reste équivalentë à la pression atmosphérique. Le mouvement du levier .dans l'autre plan agit pour accroître la pression dans le cylindre 2 et réduire la pression dans le cylindre 12 jusqu'à la pression atmosphérique ou vice-versa lorsque les cylindres 9 et 10 sont à la pression atmosphérique. 10 Les pressions régnant dans les cylindres 9-12 sont utilisées pour actionner des dispositifs transmetteurs de force disposés sur la périphérie du miroir conformément à la manière montrée dans la figure 7 en 13• % .sad original 69 13894 7 2007602 REVENDICATIONS 1.- Un dispositif destiné à corriger la déformation astigmate produite par les changements d'orientation d'un miroir de télescope astronomique, caractérisé en ce qu'il comprend une série d'organes destinés à appliquer des forces agissant dans un sens 5 parallèle à l'axe optique du miroir, dans la zone de la périphérie de ce dernier, lesdites forces croissant lorsque l'angle zénithal croît et ayant un sens et une répartition autour de la périphérie du miroir tels que ces forces s'opposent à ladite déformation. 2.- Un appareil selon la revendication 1, caractérisé en 10 ce que ledit dispositif de correction complète des montures axiales supportant la composante du poids du miroir parallèle à l'axe de ce dernier et des montures radiales supportant la composante du poids du miroir perpendiculaire à l'axe optique de ce dernier et agissant seulement sur sa périphérie. 15 3.- Un appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des organes ayant chacun la forme d'un levier qui pivote sous l'influence d'un contre-poids disposé à l'une de ses extrémités et qui actionne un dispositif transmetteur de force situé à son autre extrémité, ledit levier étant sollicité de ma-20 nière à se mouvoir à partir d'une position d'équilibre dans laquelle il est parallèle à l'axe du miroir, dans un plan contenant à la fois le levier et l'axe optique de ce miroir, de telle sorte qu'un mouvement dudit levier de part et d'autre de la position d'équilibre dans laquelle aucune force n'est transmise au bord du miroir, 25 incite le dispositif transmetteur de force à appliquer une force toujours dirigée dans le même sens au bord dudit miroir. 4.- Un appareil selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il comprend des organes ayant chacun la forme d'un levier qui pivote sous l'influence d'un contre-poids disposé- à 30 l'une de ses extrémités et qui actionne un dispositif transmetteur de force situé à son autre extrémité, ledit levier étant sollicité de manière à se mouvoir à partir d'une position d'équilibre dans laquelle il est parallèle à l'axe du miroir, dans un plan tangentiel à la périphérie dudit miroir, de telle sorte qu'un mouvement 35 dudit levier de part et d'autre de sa position d'uquilibre dans laquelle aucune force n'est transmise au bord du miroir, incite le BAD orignal. 13894 6 2007602 dispositif transmetteur de force à appliquer une force, toujours dirigée dans le même sens, au bord dudit miroir. en ce qu'il comprend des organes ayant chacun un levier qui pivote sous l'influence d'un contre-poids disposé à une extrémité et qui actionne deux dispositifs transmetteurs de force, l'un transmettant une force parallèle à l'axe du miroir dans un sens donné et l'autre une force parallèle à l'axe du miroir dans le sens opposé, chaque dispositif transmetteur de forces agissant sous la contrainte dudit levier. 5.- Un appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé ï