[go: up one dir, main page]

WO2025248188A1 - Dispositif optique astronomique et télescope associé - Google Patents

Dispositif optique astronomique et télescope associé

Info

Publication number
WO2025248188A1
WO2025248188A1 PCT/FR2025/050452 FR2025050452W WO2025248188A1 WO 2025248188 A1 WO2025248188 A1 WO 2025248188A1 FR 2025050452 W FR2025050452 W FR 2025050452W WO 2025248188 A1 WO2025248188 A1 WO 2025248188A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical device
face
mirror
walls
honeycomb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/FR2025/050452
Other languages
English (en)
Inventor
Vincent LAVOGIEZ
Fabien Ple
Dylan TESTU
Jacques Billet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Safran Reosc SAS
Original Assignee
Safran Reosc SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Safran Reosc SAS filed Critical Safran Reosc SAS
Publication of WO2025248188A1 publication Critical patent/WO2025248188A1/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/183—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors specially adapted for very large mirrors, e.g. for astronomy, or solar concentrators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/10—Artificial satellites; Systems of such satellites; Interplanetary vehicles
    • B64G1/105—Space science
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/66—Arrangements or adaptations of apparatus or instruments, not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • G02B23/06—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors having a focussing action, e.g. parabolic mirror
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/16—Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/181—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation

Definitions

  • TITLE Astronomical optical device and associated telescope.
  • the present invention relates to the field of high-resolution imaging. It relates more particularly to telescope mirrors for space applications, which must address the issue of mass reduction while maintaining good optical performance.
  • Space telescope mirrors can be very large, with diameters of one or more meters.
  • the size of such mirrors is a key factor in improving the performance of optical systems.
  • this parameter is constrained by the major requirement of minimizing the mirror's mass.
  • the mirrors are lightened on their back surface. This is achieved by machining cells into the back surface. These weight reductions decrease the mirror's mass but also impact the part's rigidity.
  • the rigidity of the mirror helps to limit measurement bias caused by its deformation when measured on the ground. Indeed, a discrepancy between ground measurements and in-orbit performance can be observed due to deformations affecting the mirror subjected to demanding environmental conditions. The greater the rigidity, the better the opto-mechanical performance obtained. This will also help to maintain consistent performance between the mirror integrated into its telescope in orbit and on the ground.
  • the neutral axis is defined as the equilibrium zone of the mirror where the effect of gravity is minimized, that is, the zone of least deformation of the mirror.
  • One aim of the present invention is to remedy the aforementioned drawbacks.
  • one aim of the present invention is to provide an optical device exhibiting better performance in terms of rigidity relative to mass.
  • an optical telescope device comprising: a mirror having a first concave reflective outer face and a first flat inner face opposite the first outer face, the first outer face being polished; a reinforcement structure fixed to the mirror, the reinforcement structure having a second flat inner face and a second free outer face, the second inner face being in contact with the first inner face along a fixing plane; the second free outer face being concave, the mirror and the reinforcement structure being symmetrical with respect to the fixing plane.
  • the optical device according to the invention due to its symmetry, exhibits improved opto-mechanical performance while simplifying the characterization of its neutral fiber.
  • the mirror comprises a first honeycomb structure formed over the entire thickness of the mirror and the reinforcement structure comprises a second honeycomb structure formed over the entire thickness of the reinforcement structure.
  • the alveolar structures comprise triangular alveolar portions.
  • the mirror and the reinforcing structure are made of the same material, chosen from the following materials: glass-ceramic, Zerodur, aluminum alloy, silicon carbide or other ceramics.
  • the diameter of the mirror and the reinforcing structure is between 1 and 5 meters, preferably between 1.5 meters and 2.5 meters.
  • the optical device has a surface mass between 5 and 50 kg/ m2 , preferably between 25 and 50 kg/m2, even more preferably between 40 and 50 kg/m2.
  • the optical device includes a central orifice formed over the entire thickness of the optical device and passing through the optical device.
  • the mirror comprises a first peripheral face connecting the first external face to the first internal face
  • the reinforcing structure comprises a second peripheral face connecting the second external face to the second internal face.
  • the first honeycomb structure comprises first walls
  • the second honeycomb structure comprises second walls, the first and second walls being aligned to define internal cavities of the optical device, the central orifice being delimited. by a central face, at least one of the central face and/or one of the peripheral faces, and at least one of the first walls and the second walls, being configured to put said internal cavities into gaseous communication with the outside of the optical device.
  • the optical device includes tenons, each consisting of a first tenon portion and a second tenon portion, each first tenon portion protruding from the first peripheral face, each second tenon portion protruding from the second peripheral face.
  • the invention also relates to a telescope comprising a frame and an optical device as defined above.
  • Figure 1 illustrates in perspective an optical device according to the present application
  • Figure 2 illustrates in exploded view the optical device of figure 1
  • Figure 3 illustrates a front view of the back of the mirror in Figure 1;
  • Figure 4 schematically illustrates a radial cross-sectional view of the optical device of Figure 1.
  • Figure 1 illustrates an optical device 1 according to a first embodiment of the invention
  • Figure 2 illustrates the optical device 1 of Figure 1 in exploded view.
  • the optical device 1 extends and is centered along a central axis Z and includes along this axis Z a mirror 2 and a reinforcing structure 3.
  • Mirror 2 comprises a first external face 2a, a first internal face 2b, and a first peripheral face 2c.
  • the first peripheral face 2c defines a diameter of mirror 2 and connects the first external face 2a to the first internal face 2b.
  • the first peripheral face 2c is in the form of a ring, thus connecting the first external face 2a to the first internal face 2b.
  • the first external face 2a is reflective.
  • the first internal face 2b is flat and has the same diameter as the first external face 2a, said diameter corresponding to the diameter of the mirror 2.
  • the first internal face 2b is perpendicular to the central axis Z of the optical device 1.
  • the reinforcement structure 3 comprises a second free outer face 3a, a second inner face 3b, and a second peripheral face 3c.
  • the second peripheral face 3c defines a diameter of the reinforcement structure 3 and connects the second outer face 3a to the second inner face 3b.
  • the second peripheral face 3c takes the form of a ring, thus connecting the second outer face 3a to the second inner face 3b.
  • the diameter of the reinforcement structure 3 is identical to the diameter of the mirror 2, so that said diameters therefore define a diameter of the optical device 1.
  • the diameter of the optical device 1 is for example between 1 and 5 meters, preferably between 1.5 meters and 2.5 meters.
  • the second inner face 3b is flat and extends perpendicularly to the central axis Z of the optical device 1, opposite the first inner face 2b. More precisely, the second inner face 3b is fixed to the first inner face 2b according to a fixing plane P illustrated in Figure 4. For example, the second inner face 3b and the first inner face 2b are fixed by gluing.
  • Figure 4 illustrates a schematic radial cross-sectional view of the optical device 1, showing the profiles of the different faces of the mirror 2 and the reinforcement structure 3.
  • the mounting plane P is a plane perpendicular to the Z-axis of the optical device 1.
  • the first external face 2a and the second external face 3a are both concave, that is, rounded towards the mounting plane P.
  • the mounting plane P thus constitutes a plane of symmetry of the optical device 1, the reinforcing structure 3 being symmetrical to the mirror 2 with respect to the mounting plane P. Therefore, the central axis Z includes the center of each of the first and second external faces 2a and 3a, this center forming the deepest point of their respective faces 2a and 3a.
  • the thickness of the optical device 1 is thus minimal at the Z-axis (between the respective centers of the first external face 2a and the second external face 3a), and increases as one moves away from the Z-axis until it is maximal at the radial end of the optical device 1 formed by the first peripheral face 2c and the second peripheral face 3c.
  • the maximum thickness of the optical device 1 on its peripheral face 1c is between 200 and 400 millimeters, more specifically around 270 millimeters.
  • the first external face 2a and by symmetry the second external face 3a, each have a thickness between 1 and 10 millimeters, for example, around 4 millimeters.
  • the maximum thickness of the optical device 1 on its peripheral face 1c depends on the degree of concavity or curvature of the optical device 1, and this example is not exhaustive.
  • Mirror 2 and reinforcement structure 3 are made of the same material, for example Zerodur, glass-ceramic, glass, silicon carbide or any other suitable material such as other ceramics, or aluminum alloys.
  • they are made of Zerodur, which is a material with very high thermal stability and a good mass-to-stiffness ratio suitable for optical polishing (its coefficient of thermal expansion being approximately 0.05 x 106 K ⁇ 1 ⁇ 0.10).
  • the mirror 2 and the reinforcing structure 3 have approximately the same mass.
  • the optical device 1 includes a neutral fiber carried by the plane of symmetry P, and is therefore particularly easy to characterize.
  • the optical device 1 may also include a central orifice 11 passing through the entire thickness of the optical device 1.
  • the function of this orifice may depend on the design of the optical device and may, for example, be to allow light rays to pass through.
  • the central orifice 11 may be defined by an annular central face resulting from the alignment of a first central ring 11a extending into the mirror 2 between the first inner face 2b and the first outer face 2a, and a second central ring 11b extending into the reinforcing body 3 between the second outer face 3b and the second outer face 3a. In any plane perpendicular to the Z-axis, the center of the central orifice 11 lies on the Z-axis.
  • the mirror 2 and the reinforcement structure 3 each include a honeycomb structure symmetrical to each other with respect to the fixing plane P, illustrated in figures 2 and 3.
  • Figure 3 illustrates a front view of the first internal face 2b, which is identical to the second internal face 3b visible in Figure 2.
  • the mirror 2 includes a first honeycomb structure 4 extending into the thickness of the mirror 2 along the axial direction Z between the first external face 2a and the first internal face 2b (not shown in Figure 4 for clarity).
  • the first honeycomb structure 4 opens onto the first inner face 2b, as illustrated in Figure 3.
  • the first honeycomb structure 4 does not open onto the first inner face 2a, which is the reflective face of the optical device 1.
  • the first outer face 2a is therefore solid, as illustrated in Figure 1.
  • the honeycomb structure 4 comprises a plurality of honeycomb portions 4a defined by walls 4b machined into the thickness of the mirror 2 along the Z-axis.
  • the honeycomb portions 4a are blind cavities bounded by the walls 4b, which extend into the thickness of the mirror 2 along the Z-axis and open onto the first inner face 2b.
  • the first internal face 2b is therefore not solid, and includes axial ends 4c of the walls 4b of the honeycomb structure 4.
  • the first internal face 2b is planar, so that the walls 4b extend axially over a greater distance as said walls 4b are moved radially away from the central axis Z, because the central axis Z contains the center of the concavity of the first external face 2a.
  • said walls 4b extend axially over a distance of approximately 21 millimeters at the Z axis and approximately 130 millimeters at the peripheral face 1c.
  • the reinforcement structure 3 includes a second honeycomb structure 5 extending through the thickness of the reinforcement structure 3 along the axial direction Z between the second external face 3a and the second internal face 3b.
  • the second honeycomb structure 5 opens onto the second internal face 3b.
  • the second external face 3a is solid, like the first external face 2a.
  • the second honeycomb structure 5 comprises a plurality of honeycomb portions 5a defined by walls 5b machined into the thickness of the reinforcing structure 3 along the Z axis.
  • the honeycomb portions 5a are, in other words, blind cavities limited by the walls 5b which extend into the thickness of the reinforcing structure 3 and open onto the second internal face 3b.
  • the second internal face 3b is therefore also not solid and includes axial ends 5c of the walls 5b of the second honeycomb structure 5. Since this second internal face 3b is flat and perpendicular to the central axis Z of the optical device 1, the walls 5b extend axially over a greater distance as said walls 5b are moved radially away from the central axis Z.
  • the dimensions of the walls 5b of the second honeycomb structure 5 are identical to those of the walls 4b of the first honeycomb structure 4.
  • the first honeycomb structure 4 and the second honeycomb structure 5 are symmetrical with respect to the fixation plane P.
  • the walls 4b of the first honeycomb structure 4 and the walls 5b of the second honeycomb structure 5 are aligned with each other along directions parallel to the Z-axis.
  • the axial ends 4c of the first honeycomb structure 4 are in contact with the axial ends 5c of the second honeycomb structure 5.
  • the bonding of the second inner face 3b to the first inner face 2b involves bonding the ends 5c of the walls 5b of the second honeycomb structure 5 to the ends 4c of the walls 4b of the first honeycomb structure 4.
  • the adhesive used could, for example, be DP490 adhesive.
  • Internal cavities are thus formed by bonding the first honeycomb structure 4 and the second honeycomb structure 5 to each other. These internal cavities are each made up of a honeycomb portion 4a of the mirror 2 on the one hand and of a honeycomb portion 5a of the reinforcing body 3 aligned axially along the Z axis with said honeycomb portion 4a on the other hand.
  • the internal cavities formed by the bonding of the first honeycomb structure 4 to the second honeycomb structure 5 are not airtight, in order to prevent air from remaining trapped within them, which would be incompatible with use under vacuum in the space.
  • the respective walls 4b, 5b of the first honeycomb structure 4 and the second honeycomb structure 5 are thus configured to allow gaseous communication between the outside and the inside of these internal cavities and of the optical device 1, so as to ensure air continuity and equal pressure between the outside and the inside of the optical device 1.
  • the walls 4b of the first honeycomb structure 4 and/or the walls 5b of the second honeycomb structure 5 can be perforated or notched to allow air circulation.
  • the central ring 11a, 11b defining the portion of the central orifice 11 and/or the peripheral face 2c, 3c of the part (the part being the reinforcing body 3 or the mirror 2) comprising said honeycomb structure 4, 5 also allow air circulation, preferably by also being perforated.
  • the honeycomb portions 4a and 5a are triangular, in order to maximize the ratio between mass gain and bonding surface area.
  • the honeycomb portions 4a and 5a may be circular or rectangular.
  • each of said honeycomb portions 4a and 5a, respectively includes vertices 10 formed by junctions between walls 4a and 5a, respectively. These vertices 10 may be substantially circular and thicker than said walls 4a and 5a, respectively, in order to limit the loss of rigidity of the optical device 1 due to the machining of the first and second honeycomb structures 4 and 5.
  • the vertices 10 of said honeycomb sections can have a radius between 10 and 12 millimeters, in order to increase the bonding surface and limit the loss of rigidity due to the machining of the first and second honeycomb structures 4 and 5.
  • the walls 4b and 5b of the first and second honeycomb structures 4 and 5 can have a thickness between 3 and 4 millimeters and define triangular honeycomb sections composed of equilateral triangles with sides of length between 300 and 350 millimeters, for example, 320 millimeters.
  • the optical device 1 can have a mass of approximately 175 kg.
  • the optical device 1 may include a plurality of pins 6 for attaching external mirror mounting devices to the optical device 1, which are connected to a telescope structure.
  • Such mirror mounting devices may be arms extending from the telescope structure to the pins 6 to which they are attached, so as to support and secure the optical device 1.
  • Each of the tenons 6 consists of a first portion of tenon 6a and a second portion of tenon 6b.
  • the first portions of tenon 6a protrude outwards from the optical device 1 from the first peripheral face 2c, and the second portions of tenon 6b protrude outwards from the optical device 1 from the second peripheral face 3c, symmetrically to the first portions of tenon 6a with respect to the fixing plane P.
  • each of the first portions of tenon 6a, respectively of the second portions of tenon 6b may include a reinforcing part 8 extending from the first peripheral face 2c, respectively from the second peripheral face 3c, towards the interior of the optical device 1.
  • the first tenon portions 6a and the second tenon portions 6b each include an axial end 9 contained in the fixing plane P, the axial ends 9 of each of the first tenon portions 6a thus being in contact with the axial end 9 of one of the second tenon portions 6b, by symmetry, so as to form a tenon 6.
  • the pins 6 are arranged at the level of the neutral fiber of the optical device 1 characterized by the fixing (and symmetry) plane P.
  • the symmetry of the optical device 1 thus makes it easy to characterize the neutral fiber of the optical device 1 and therefore to optimally position the pins 6, which are subject to forces from the mirror fixing devices, and consequently which make it possible to filter the mechanical forces transmitted to the optical device 1 and to guarantee the stability of the optical performance.
  • the thickness of tenon portions 6a and 6b in the radial direction is 8 millimeters.
  • Tenon portions 6a and 6b can be machined directly from the block of material in which the mirror 2 and the reinforcing structure 3 are machined. Glue can be applied to the contacting surfaces of tenon portions 6a and 6b.
  • An optical device 1 according to the present application and the example described above (diameter of 2 meters and maximum thickness of 270 millimeters on its peripheral face 1c), with triangular honeycomb portions conforming to the examples described above, was evaluated and compared to an optical device comprising a mirror according to the prior art known as "close-back", comprising a plate on the rear face of the mirror.
  • the optical device 1 by its better relative rigidity with symmetrical structure, allows the mass of the optical device 1 to be optimized by increasing the size of the honeycomb portions 4a and 5a and by reducing the thickness of the components of the optical device 1. Although its surface mass is slightly greater than that of the "close-back" mirror due to the difference in rear structure formed by the reinforcement structure 3, the gain in rigidity of the optical device 1 allows for better opto-mechanical performance.
  • optical device 1 The superior rigidity of optical device 1 according to this application is demonstrated by modal analysis. Indeed, for two parts with equal rigidity, the frequency of the first mode and the mass are inversely proportional. Although the reinforcement structure 3 is heavier than the close-back mirror plate, the first-mode frequency of optical device 1 is higher than that of the close-back mirror, thus indicating that its rigidity is superior. Furthermore, the root mean square (RMS) deformations (overall, excluding tilt and focus, in terms of both tilt and focus) under gravity along the Y axis of optical device 1, as required, are less significant than for the "close-back" type mirror. This result is directly related to the improved rigidity of the structure and the positioning of the lugs 6, which allow the mirror mounting devices to be mounted at the neutral axis of optical device 1.
  • RMS root mean square
  • optical device 1 The opto-mechanical performance of optical device 1 is therefore improved.
  • the RMS deformations result from a mechanical calculation where the optical device 1, held by external mirror mounting devices, is subjected to a stress corresponding to its own weight (1 g).
  • the result of this calculation is the deformation of the optical face relative to the theoretical target surface. The greater this deformation, the more bias there will be during the manufacturing and measurement of the mirror, and the lower the achievable performance of that mirror.
  • the optical device 1 described herein has the advantage of being machinable with the same machining tool for both the reinforcement structure 3 and the mirror 2, as these are identical and symmetrical, except that the first external face 2a is polished to be reflective, unlike the second external face 3b.
  • Traditional machining techniques such as CNC machines, can therefore be used.
  • the present reinforcement structure 3 requires only the material from which it is made (e.g., Zerodur) and adhesive. It follows from these various aspects that machining the optical device 1 is economically viable, in addition to its improved opto-mechanical performance.
  • optical device 1 could be a primary mirror of a telescope onboard a satellite.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un dispositif optique (1) de télescope, comprenant : - un miroir (2) comprenant une première face externe (2a) concave réfléchissante et une première face interne (2b) plane opposée à la première face externe (2a), la première face externe (2a) étant polie; - une structure de renfort (3) fixé au miroir (2), la structure de renfort (3) comprenant une deuxième face interne (3b) plane et une deuxième face externe (3a) libre, la deuxième face interne (3b) étant en contact avec la première face interne (2b) selon un plan de fixation; la deuxième face externe libre (3a) étant concave, le miroir (2) et la structure de renfort (3) étant symétriques par rapport au plan de fixation.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Dispositif optique astronomique et télescope associé.
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne le domaine de l’imagerie haute résolution. Elle concerne plus particulièrement les miroirs de télescope à application spatiale, qui doivent répondre à la problématique de réduction de masse tout en conservant de bonnes performances optiques.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les miroirs de télescope à application spatiale peuvent être de grande dimension avec des diamètres d’un ou plusieurs mètres. La dimension de tels miroirs est un facteur clé pour l’amélioration des performances des systèmes optiques. Cependant, pour une application spatiale, ce paramètre se heurte à la contrainte majeure de minimisation de la masse du miroir.
Pour répondre à cette contrainte, les miroirs sont allégés en face arrière. Pour ce faire, des alvéoles sont usinées en face arrière. Ces allègements ont pour effet de diminuer la masse du miroir mais cela impacte également la rigidité de la pièce.
Or, la rigidité du miroir permet de limiter le biais de mesure lié à sa déformation lorsqu’il est mesuré au sol. En effet, un écart entre les mesures au sol et les performances en orbite peut être constaté du fait de déformations affectant le miroir soumis à des conditions environnementales exigeantes. Plus la rigidité est importante, meilleures seront les performances opto-mécaniques obtenues. Cela permettra également de tendre à conserver les mêmes performances entre le miroir intégré dans son télescope en orbite et au sol.
Les concepteurs des miroirs sont donc en recherche constante d’un compromis adéquat entre la masse et la rigidité du miroir, afin d’optimiser les performances opto-mécaniques desdits miroirs.
Pour remédier à ce manque de rigidité, différentes structures de renforcement de miroir ont été développées, notamment la structure dite du terme anglosaxon « close-back », consistant en une plaque de renforcement recouvrant l’arrière du miroir afin de le rigidifier.
Néanmoins, ces différentes solutions présentent l’inconvénient de complexifier le positionnement d’un dispositif de support du miroir qui, pour minimiser la déformée du miroir, doit être placé sur la fibre neutre du miroir. On entend par fibre neutre une zone d’équilibre du miroir où l’effet de gravité est minimisé, c’est-à-dire la zone de moindre déformée du miroir.
En d’autres termes, ces solutions de renforcement modifient l’emplacement de la fibre neutre du miroir et rendent complexe voire impossible sa caractérisation de sorte que le positionnement du dispositif de support du miroir est rendu difficile. EXPOSE
Un but de la présente invention est de remédier aux inconvénients précités.
En particulier, un but de la présente invention est de proposer un dispositif optique présentant de meilleures performances en termes de rigidité par rapport à la masse.
Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect un dispositif optique de télescope, comprenant : un miroir comprenant une première face externe concave réfléchissante et une première face interne plane opposée à la première face externe, la première face externe étant polie ; une structure de renfort fixée au miroir, la structure de renfort comprenant une deuxième face interne plane et une deuxième face externe libre, la deuxième face interne étant en contact avec la première face interne selon un plan de fixation ; la deuxième face externe libre étant concave, le miroir et la structure de renfort étant symétriques par rapport au plan de fixation.
Le dispositif optique selon l’invention présente, du fait de sa symétrie, des performances opto-mécaniques améliorées tout en simplifiant la caractérisation de sa fibre neutre.
Avantageusement, le miroir comprend une première structure alvéolée formée sur toute l’épaisseur du miroir et la structure de renfort comprend une deuxième structure alvéolée formée sur toute l’épaisseur de la structure de renfort.
Dans un mode de réalisation préférentiel, les structures alvéolées comprennent des portions alvéolées triangulaires.
De préférence, le miroir et la structure de renfort sont réalisés dans un même matériau, choisi parmi les matériaux suivants : vitrocéramique, Zérodur, alliage d’aluminium, carbure de silicium ou autres céramiques.
Avantageusement, le diamètre du miroir et de la structure de renfort est compris entre 1 et 5 mètres, de préférence compris entre 1 ,5 mètres et 2,5 mètres.
Avantageusement, le dispositif optique a une masse surfacique comprise entre 5 et 50 kg/m2, de préférence entre 25 et 50 kg/m2, encore plus préférentiellement entre 40 et 50 kg/m2.
Avantageusement, le dispositif optique comprend un orifice central formé sur toute l’épaisseur du dispositif optique et traversant dans le dispositif optique.
Avantageusement, le miroir comprend une première face périphérique reliant la première face externe à la première face interne et la structure de renfort comprend une deuxième face périphérique reliant la deuxième face externe à la deuxième face interne, la première structure alvéolée comprenant des premières parois, la deuxième structure alvéolée comprenant des deuxièmes parois, les premières parois et les deuxièmes parois étant alignées pour définir des cavités internes du dispositif optique, l’orifice central étant délimité par une face centrale, au moins l’une parmi la face centrale et/ou l’une des faces périphériques, et au moins l’une parmi les premières parois et les deuxièmes parois, étant configurées pour mettre en communication gazeuse lesdites cavités interne avec l’extérieur du dispositif optique.
Avantageusement, le dispositif optique comprend des tenons chacun constitué d’une première portion de tenon et d’une deuxième portion de tenon, chaque première portion de tenon faisant saillie de la première face périphérique, chaque deuxième portion de tenon faisant saillie de la deuxième face périphérique.
L’invention a également pour objet un télescope comprenant un bâti et un dispositif optique tel que défini précédemment.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
La figure 1 illustre en perspective un dispositif optique selon la présente demande ;
La figure 2 illustre en vue éclatée le dispositif optique de la figure 1 ;
La figure 3 illustre une vue de face de l’arrière du miroir de la figure 1 ; et
La figure 4 illustre schématiquement une vue en un coupe radiale du dispositif optique de la figure 1 .
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
DESCRIPTION DETAILLEE
La figure 1 illustre un dispositif optique 1 conforme à un premier mode de réalisation de l’invention, et la figure 2 illustre le dispositif optique 1 de la figure 1 en vue éclatée.
Le dispositif optique 1 s’étend et est centré selon un axe central Z et comprend le long de cet axe Z un miroir 2 et une structure de renfort 3.
Le miroir 2 comprend une première face externe 2a, une première face interne 2b et une première face périphérique 2c. La première face périphérique 2c délimite un diamètre du miroir 2, et relie la première face externe 2a à la première face interne 2b. La première face périphérique 2c prend la forme d’un anneau reliant ainsi la première face externe 2a à la première face interne 2b.
La première face externe 2a est réfléchissante. La première face interne 2b est plane et de même diamètre que la première face externe 2a, ledit diamètre correspondant au diamètre du miroir 2. La première face interne 2b est perpendiculaire à l’axe central Z du dispositif optique 1. La structure de renfort 3 comprend une deuxième face externe 3a libre, une deuxième face interne 3b, et une deuxième face périphérique 3c. La deuxième face périphérique 3c définit un diamètre de la structure de renfort 3, et relie la deuxième face externe 3a à la deuxième face interne 3b. La deuxième face périphérique 3c prend la forme d’un anneau reliant ainsi la deuxième face externe 3a à la deuxième face interne 3b.
Le diamètre de la structure de renfort 3 est identique au diamètre du miroir 2, de sorte que lesdits diamètres définissent donc un diamètre du dispositif optique 1. Le diamètre du dispositif optique 1 est par exemple compris entre 1 et 5 mètres, de préférence compris entre 1 ,5 mètres et 2,5 mètres.
La deuxième face interne 3b est plane et s’étend perpendiculairement à l’axe central Z du dispositif optique 1 , en face de la première face interne 2b. Plus précisément, la deuxième face interne 3b est fixée à la première face interne 2b selon un plan de fixation P illustré sur la figure 4. Par exemple, la deuxième face interne 3b et la première face interne 2b sont fixées par collage.
La figure 4 illustre une vue schématique en coupe radiale du dispositif optique 1 , présentant les profils des différentes faces du miroir 2 et de la structure de renfort 3.
Le plan de fixation P est un plan perpendiculaire à l’axe Z du dispositif optique 1. La première face externe 2a et la deuxième face externe 3a sont toutes deux concaves, c’est-à- dire arrondies vers le plan de fixation P. Comme illustré sur la figure 4, le plan de fixation P constitue ainsi un plan de symétrie du dispositif optique 1 , la structure de renfort 3 étant symétrique au miroir 2 par rapport au plan de fixation P. Aussi, l’axe central Z comprend le centre de chacune des première et deuxième faces externes 2a et 3a, ce centre formant le point le plus profond de leur dite face respective 2a et 3a. L’épaisseur du dispositif optique 1 est donc minimale en l’axe Z (entre les centres respectifs de la première face externe 2a et de la deuxième face externe 3a), et augmente donc à mesure que l’on s’éloigne de l’axe Z jusqu’à être maximale en l’extrémité radiale du dispositif optique 1 formée par la première face périphérique 2c et la deuxième face périphérique 3c. Par exemple pour un dispositif optique 1 d’un diamètre d’environ 2 mètres, l’épaisseur du dispositif optique 1 maximale sur sa face périphérique 1c (constituée par la conjugaison des première et deuxième faces périphériques 2c et 3c) est comprise entre 200 et 400 millimètres, plus particulièrement d’environ 270 millimètres. Dans un tel exemple, la première face externe 2a, et par symétrie la deuxième face externe 3a, ont chacune une épaisseur comprise entre 1 et 10 millimètres, par exemple d’environ 4 millimètres. Bien évidemment, l’épaisseur maximale du dispositif optique 1 sur sa face périphérique 1 c dépend de l’importance de la concavité ou courbure du dispositif optique 1 , et cet exemple n’est pas limitatif.
Le miroir 2 et la structure de renfort 3 sont réalisés dans un même matériau, par exemple en Zérodur, en vitrocéramique, en verre, en carbure de silicium ou tout autre matériau adapté tel que d’autres céramiques, ou des alliages d’aluminium. De préférence, ils sont réalisés en Zérodur, qui est un matériau présentant une très grande stabilité thermique et un bon rapport entre la masse et la rigidité adapté pour le polissage optique (son coefficient de dilatation thermique étant d’environ 0,05 x 10“6 K“1 ± 0,10).
Ainsi, le miroir 2 et la structure de renfort 3 ont sensiblement la même masse. De cette façon et grâce à la symétrie du dispositif optique 1 , le dispositif optique 1 comprend une fibre neutre portée par le plan de symétrie P, et donc particulièrement facile à caractériser.
Également, le dispositif optique 1 peut comprendre un orifice central 11 traversant le dispositif optique 1 dans toute son épaisseur, dont la fonction peut dépendre du design du dispositif optique, et peut par exemple être de laisser passer des rayons lumineux. En particulier, l’orifice central 11 peut être défini par une face centrale annulaire résultant de l’alignement d’un premier anneau central 11a s’étendant dans le miroir 2 entre la première face interne 2b et la première face externe 2a et d’un deuxième anneau central 11 b s’étendant dans le corps de renfort 3 entre la deuxième face externe 3b et la deuxième face externe 3a. Dans tout plan perpendiculaire à l’axe Z, l’orifice central 11 a pour centre un point porté par l’axe Z.
Pour alléger le dispositif optique 1 , le miroir 2 et la structure de renfort 3 comprennent chacun une structure alvéolée symétrique l’une par rapport à l’autre par rapport au plan de fixation P, illustrées sur les figures 2 et 3.
La figure 3 illustre une vue de face de la première face interne 2b, qui est identique à la deuxième face interne 3b visible sur la figure 2.
Plus particulièrement, le miroir 2 comprend une première structure alvéolée 4 s’étendant dans l’épaisseur du miroir 2 selon la direction axiale Z entre la première face externe 2a et la première face interne 2b (non illustrée sur la figure 4 pour des raisons de clarté). Afin de gagner en masse, la première structure alvéolée 4 débouche sur la première face interne 2b, comme illustré sur la figure 3. En revanche, la première structure alvéolée 4 ne débouche pas sur la première face interne 2a, qui est la face réfléchissante du dispositif optique 1. La première face externe 2a est donc pleine, comme illustré sur la figure 1. La structure alvéolée 4 comprend une pluralité de portions alvéolées 4a définies par des parois 4b usinées dans l’épaisseur du miroir 2 selon l’axe Z. Les portions alvéolées 4a sont en d’autres termes des cavités borgnes limitées par les parois 4b qui s’étendent dans l’épaisseur du miroir 2 selon l’axe Z et débouchent sur la première face interne 2b. La première face interne 2b n’est donc pas pleine, et comprend des extrémités axiales 4c des parois 4b de la structure alvéolée 4. La première face interne 2b est plane, de sorte que les parois 4b s’étendent axialement sur une distance plus grande à mesure que lesdites parois 4b sont éloignées radialement de l’axe central Z, du fait que l’axe central Z porte le centre de la concavité de la première face externe 2a. Par exemple dans le cas du dispositif optique 1 de diamètre de 2 mètres et d’épaisseur maximale de 270 millimètres sur sa face périphérique 1 c, lesdites parois 4b s’étendent axialement sur une distance comprise entre 21 millimètres environ au niveau de l’axe Z et 130 millimètres environ au niveau de la face périphérique 1c.
De même, la structure de renfort 3 comprend une deuxième structure alvéolée 5 s’étendant dans l’épaisseur de la structure de renfort 3 selon la direction axiale Z entre la deuxième face externe 3a et la deuxième face interne 3b. Toujours pour gagner en masse, la deuxième structure alvéolée 5 débouche sur la deuxième face interne 3b. Afin de préserver la symétrie et de conserver notamment une masse similaire entre le miroir 2 et la structure de renfort 3, la deuxième face externe 3a est pleine, à l’instar de la première face externe 2a. De plus, de façon symétrique à la première structure alvéolée 4, la deuxième structure alvéolée 5 comprend une pluralité de portions alvéolées 5a définies par des parois 5b usinées dans l’épaisseur de la structure de renfort 3 selon l’axe Z. Les portions alvéolées 5a sont en d’autres termes des cavités borgnes limitées par les parois 5b qui s’étendent dans l’épaisseur de la structure de renfort 3 et débouchent sur la deuxième face interne 3b. La deuxième face interne 3b n’est donc également pas pleine et comprend des extrémités axiales 5c des parois 5b de la deuxième structure alvéolée 5. Cette deuxième face interne 3b étant plane et perpendiculaire à l’axe central Z du dispositif optique 1 , les parois 5b s’étendent de la même façon axialement sur une distance plus grande à mesure que lesdites parois 5b sont éloignées radialement de l’axe central Z. Les dimensions des parois 5b de la deuxième structure alvéolée 5 sont identiques à celles des parois 4b de la première structure alvéolée 4.
La première structure alvéolée 4 et la deuxième structure alvéolée 5 sont symétriques entre elles par rapport au plan de fixation P. En d’autres termes, les parois 4b de la première structure alvéolée 4 et les parois 5b de la deuxième structure alvéolée 5 sont alignées entre elles selon des directions parallèles à l’axe Z. Ainsi, les extrémités axiales 4c de la première structure alvéolée 4 sont au contact des extrémités axiales 5c de la deuxième structure alvéolée 5. La fixation par collage de la deuxième face interne 3b sur la première face interne 2b comprend le collage des extrémités 5c des parois 5b de la deuxième structure alvéolée 5 sur les extrémités 4c des parois 4b de la première structure alvéolée 4. La colle utilisée peut par exemple être de la colle DP490. Des cavités internes sont ainsi formées par le collage de la première structure alvéolée 4 et de la deuxième structure alvéolée 5 entre elles. Ces cavités internes sont constituées chacune par une portion alvéolée 4a du miroir 2 d’une part et par une portion alvéolée 5a du corps de renfort 3 alignée axialement selon l’axe Z avec ladite portion alvéolée 4a d’autre part.
Il est à noter que lesdites cavités internes formées par le collage de la première structure alvéolée 4 contre la deuxième structure alvéolée 5 ne sont pas étanches, afin d’éviter que de l’air n’y reste emprisonné, ce qui est serait incompatible avec une utilisation sous vide dans l’espace. Les parois 4b, 5b respectives de la première structure alvéolée 4 et de la deuxième structure alvéolée 5 sont ainsi configurées pour permettre une communication gazeuse entre l’extérieur et l’intérieur de ces cavités internes et du dispositif optique 1 , de façon à assurer une continuité d’air et une égalité de pression entre l’extérieur et l’intérieur du dispositif optique 1 . Par exemple, les parois 4b de la première structure alvéolée 4 et/ou les parois 5b de la deuxième structure alvéolée 5 peuvent être percées ou échancrées afin de permettre la circulation d’air. Il en est de même pour au moins l’une des faces périphériques 2c, 3c et/ou l’un des anneaux centraux 11 a, 11 b définissant l’orifice central 11 , afin de mettre en communication gazeuse l’extérieur et l’intérieur du dispositif optique 1. Si seulement l’une parmi la première structure alvéolée 4 et la deuxième structure alvéolée 5 comprend des parois 4b, 5b qui permettent la circulation d’air (par exemple en étant percées), alors l’anneau central 11a, 11 b définissant la portion de l’orifice central 11 et/ou la face périphérique 2c, 3c de la pièce (la pièce étant le corps de renfort 3 ou le miroir 2) comportant ladite structure alvéolée 4, 5 permettent également la circulation d’air, de préférence en étant percée aussi.
De préférence, les portions alvéolées 4a et 5a sont triangulaires, afin de maximiser le rapport entre le gain en masse et la surface de collage. Alternativement, les portions alvéolées 4a et 5a peuvent être circulaires ou rectangulaires. Lorsque les portions alvéolées 4a, respectivement 5a, sont polygonales, chacune desdites portions alvéolées 4a, respectivement 5a, comprennent des sommets 10 formés par des jonctions entre parois 4a, respectivement 5a. Lesdits sommets 10 peuvent être sensiblement circulaires et plus épais que lesdites parois 4a, respectivement 5a, afin de limiter la perte de rigidité du dispositif optique 1 du fait de l’usinage des première et deuxième structures alvéolées 4 et 5.
Dans l’exemple du dispositif optique 1 décrit précédemment (d’un diamètre de 2 mètres et d’épaisseur maximale de 270 millimètres sur sa face périphérique 1 c), lorsque les portions alvéolées 4a et 5a sont triangulaires ou rectangulaires, les sommets 10 desdites portions alvéolées peuvent avoir un rayon compris entre 10 et 12 millimètres, afin d’augmenter la surface de collage et de limiter la perte de rigidité due à l’usinage des première et deuxième structures alvéolées 4 et 5. De plus dans cet exemple, les parois 4b et 5b des première et deuxième structures alvéolées 4 et 5 peuvent avoir une épaisseur comprise entre 3 et 4 millimètres et définir des portions alvéolées triangulaires composées des triangles équilatéraux de côtés d’une longueur comprise entre 300 et 350 millimètres, par exemple de 320 millimètres. Ainsi, le dispositif optique 1 peut avoir une masse d’environ 175 kg.
En outre, le dispositif optique 1 peut comprendre une pluralité de tenons 6 permettant de solidariser au dispositif optique 1 des dispositifs de fixation du miroir externes reliés à une structure d’un télescope. De tels dispositifs de fixation du miroir peuvent être des bras s’étendant depuis la structure d’un télescope jusqu’aux tenons 6 auxquels ils sont accrochés, de façon à supporter et fixer le dispositif optique 1 . Chacun des tenons 6 est constitué une première portion de tenon 6a et une deuxième portion de tenon 6b.
Les premières portions de tenon 6a font saillie vers l’extérieur du dispositif optique 1 depuis la première face périphérique 2c, et les deuxièmes portions de tenon 6b font saillie vers l’extérieur du dispositif optique 1 depuis la deuxième face périphérique 3c, de façon symétrique aux premières portions de tenons 6a par rapport au plan de fixation P.
Afin de gagner en rigidité des tenons 6, chacune des premières portions de tenon 6a, respectivement des deuxièmes portions de tenon 6b, peut comprendre une partie de renfort 8 s’étendant depuis la première face périphérique 2c, respectivement depuis la deuxième face périphérique 3c, vers l’intérieur du dispositif optique 1.
Les premières portions de tenon 6a et les deuxièmes portions de tenon 6b comprennent chacune une extrémité axiale 9 comprise dans le plan de fixation P, les extrémités axiales 9 de chacune des premières portions de tenon 6a étant ainsi au contact de l’extrémité axiale 9 d’une des deuxièmes portions de tenons 6b, par symétrie, de façon à former un tenon 6.
Ainsi, les tenons 6 sont disposés au niveau de la fibre neutre du dispositif optique 1 caractérisée par le plan de fixation (et de symétrie) P. La symétrie du dispositif optique 1 permet ainsi de caractériser facilement la fibre neutre du dispositif optique 1 et donc de positionner de façon optimale les tenons 6, qui sont sujets à des efforts de la part des dispositifs de fixation du miroir, et par conséquent qui permettent de filtrer les efforts mécaniques transmis au dispositif optique 1 et de garantir la stabilité des performances optiques.
Par exemple, l’épaisseur des portions de tenon 6a et 6b dans la direction radiale est de 8 millimètres. Les portions de tenons 6a et 6b peuvent être usinées directement dans le bloc de matière dans lequel est usiné le miroir 2 et la structure de renfort 3. De la colle peut être disposée sur les surfaces en contact des portions de tenon 6a et 6b.
Un dispositif optique 1 selon la présente demande et l’exemple décrit précédemment (diamètre de 2 mètres et épaisseur maximale de 270 millimètres sur sa face périphérique 1c), avec des portions alvéolées triangulaires conformes aux exemples décrits précédemment, a été évalué et comparé à un dispositif optique comprenant un miroir selon l’état de la technique dit « close-back », comportant une plaque en face arrière du miroir.
Les données évaluées ont été reportées dans le tableau suivant :
Le dispositif optique 1 selon l’invention permet, par sa meilleure rigidité relative à structure symétrique, d’optimiser la masse du dispositif optique 1 en augmentant la taille des portions alvéolées 4a et 5a et en réduisant l’épaisseur des composants du dispositif optique 1 . Bien que sa masse surfacique soit légèrement supérieure à celle du miroir « close-back » du fait de la différence de structure arrière formée par la structure de renfort 3, le gain en rigidité du dispositif optique 1 permet de meilleures performances opto-mécaniques.
La meilleure rigidité du dispositif optique 1 selon la présente demande est démontrée par l’analyse modale. En effet, pour deux pièces de rigidité égale, la fréquence du premier mode et la masse sont inversement proportionnelle. Or, bien que la structure de renfort 3 soit plus lourde que la plaque du miroir de type « close-back », la fréquence de premier mode du dispositif optique 1 est supérieure à celle du miroir de type « close-back », ce qui permet de déduire que sa rigidité est meilleure. En outre, les déformations RMS (en anglais, Root Mean Square) (globale hors tilt et focus, en termes de tilt et en termes de focus) sous gravité selon Y du dispositif optique 1 selon la demande sont moins importantes que pour le miroir de type « close-back ». Ce résultat est directement lié à la meilleure rigidité de la structure et au positionnement des tenons 6 permettant de monter les dispositifs de fixations du miroir au niveau de la fibre neutre du dispositif optique 1. Les performances opto-mécanique du dispositif optique 1 sont donc améliorées. En effet, les déformations RMS résultent d’un calcul mécanique où le dispositif optique 1 maintenu par des dispositifs de fixation du miroir externes est soumis à une contrainte correspondant à son propre poids (1 g). Le résultat de ce calcul est la déformée de la face optique par rapport à la surface théorique à atteindre. Plus cette déformée est importante plus il y aura de biais lors de la fabrication et des mesures du miroir et moins bonnes seront les performances atteignables pour ce miroir.
Aussi, le dispositif optique 1 selon la présente l’avantage d’être usinable avec un même moyen d’usinage pour la structure de renfort 3 et le miroir 2, ceux-ci étant identiques car symétriques, à l’exception du fait que la première face externe 2a est polie pour être réfléchissante, à la différence de la deuxième face externe 3b. Des techniques d’usinage traditionnelles peuvent donc être utilisées, telles que des machines à commande numérique. De plus, contrairement à d’autres structures de renfort existantes, la présente structure de renfort 3 ne nécessite que du matériau le composant (par exemple, Zérodur) et de la colle. Il résulte de ces différents aspects que l’usinage du dispositif optique 1 est économiquement pertinent, au-delà de ses performances opto-mécaniques améliorées.
Par exemple, le dispositif optique 1 peut être un miroir principal d’un télescope embarqué dans un satellite.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif optique (1 ) de télescope, comprenant : un miroir (2) comprenant une première face externe (2a) concave réfléchissante et une première face interne (2b) plane opposée à la première face externe (2a), la première face externe (2a) étant polie ; une structure de renfort (3) fixée au miroir (2), la structure de renfort (3) comprenant une deuxième face interne (3b) plane et une deuxième face externe (3a) libre, la deuxième face interne (3b) étant en contact avec la première face interne (2b) selon un plan de fixation (P) ; caractérisé en ce que la deuxième face externe libre (3a) est concave, le miroir (2) et la structure de renfort (3) étant symétriques par rapport au plan de fixation (P).
2. Dispositif optique (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel le miroir (2) comprend une première structure alvéolée (4) formée sur toute l’épaisseur du miroir (2) et dans lequel la structure de renfort (3) comprend une deuxième structure alvéolée (5) formée sur toute l’épaisseur de la structure de renfort (3).
3. Dispositif optique (1 ) selon la revendication 2, dans lequel les structures alvéolées (4, 5) comprennent des portions alvéolées (4a, 5a) triangulaires.
4. Dispositif optique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le miroir (2) et la structure de renfort (3) sont réalisés dans un même matériau choisi parmi les matériaux suivants : vitrocéramique, Zérodur, alliage d’aluminium, carbure de Silicium ou autres céramiques.
5. Dispositif optique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le miroir (2) et la structure de renfort (3) ont un diamètre compris entre 1 et 5 mètres, de préférence compris entre 1 ,5 mètres et 2,5 mètres.
6. Dispositif optique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant une masse surfacique comprise entre 5 et 50 kg/m2, de préférence entre 25 et 50 kg/m2, encore plus préférentiellement entre 40 et 50 kg/m2.
7. Dispositif optique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 6, comprenant un orifice central (11 ) formé sur toute l’épaisseur du dispositif optique (1 ) et traversant dans le dispositif optique (1 ).
8. Dispositif optique (1 ) selon la revendication 7 en combinaison avec la revendication 2, dans lequel le miroir (2) comprend une première face périphérique (2c) reliant la première face externe (2a) à la première face interne (2b) et la structure de renfort (3) comprend une deuxième face périphérique (3c) reliant la deuxième face externe (3a) à la deuxième face interne (3b), la première structure alvéolée (4) comprenant des premières parois (4b), la deuxième structure alvéolée (5) comprenant des deuxièmes parois (5b), les premières parois (4b) et les deuxièmes parois (5b) étant alignées pour définir des cavités internes du dispositif optique (1 ), l’orifice central (11 ) étant délimité par une face centrale (11a, 11 b), au moins l’une parmi la face centrale (11 a, 11 b) et/ou l’une des faces périphériques (2c, 3c), et au moins l’une parmi les premières parois (4b) et les deuxièmes parois (5b), étant configurées pour mettre en communication gazeuse lesdites cavités interne avec l’extérieur du dispositif optique (1 ).
9. Dispositif optique (1 ) selon la revendication 8, comprenant des tenons (6) chacun constitué d’une première portion de tenon (6a) et d’une deuxième portion de tenon (6b), chaque première portion de tenon (6a) faisant saillie de la première face périphérique (2c), chaque deuxième portion de tenon (6b) faisant saillie de la deuxième face périphérique (3c).
10. Télescope comprenant un bâti et un dispositif optique (1 ) selon l’une des revendications 1 à 9.
PCT/FR2025/050452 2024-05-31 2025-05-26 Dispositif optique astronomique et télescope associé Pending WO2025248188A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FRFR2405528 2024-05-31
FR2405528A FR3162868A1 (fr) 2024-05-31 2024-05-31 Dispositif optique astronomique et télescope associé.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025248188A1 true WO2025248188A1 (fr) 2025-12-04

Family

ID=93648681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR2025/050452 Pending WO2025248188A1 (fr) 2024-05-31 2025-05-26 Dispositif optique astronomique et télescope associé

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3162868A1 (fr)
WO (1) WO2025248188A1 (fr)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2588970A1 (fr) * 1985-10-23 1987-04-24 Reosc Miroir allege a face reflechissante non plane, notamment miroir de telescope
US6206531B1 (en) * 1999-05-25 2001-03-27 Ultramet Lightweight precision optical mirror substrate and method of making
FR2946761A1 (fr) * 2009-06-16 2010-12-17 Europ De Systemes Optiques Soc Miroir deformable a structure alveolaire.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2588970A1 (fr) * 1985-10-23 1987-04-24 Reosc Miroir allege a face reflechissante non plane, notamment miroir de telescope
US6206531B1 (en) * 1999-05-25 2001-03-27 Ultramet Lightweight precision optical mirror substrate and method of making
FR2946761A1 (fr) * 2009-06-16 2010-12-17 Europ De Systemes Optiques Soc Miroir deformable a structure alveolaire.

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EIMER JOSEPH R ET AL: "The cosmology large angular scale surveyor (CLASS): 40 GHz optical design", 20120924, vol. 8452, 24 September 2012 (2012-09-24), pages 845220 - 845220, XP060028849, DOI: 10.1117/12.925464 *
ZHANG DANDAN ET AL: "Lightweight design and finite element analysis of primary mirror for the space telescope", 20150923, vol. 9626, 23 September 2015 (2015-09-23), pages 96262C - 96262C, XP060061125, DOI: 10.1117/12.2187932 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR3162868A1 (fr) 2025-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2761380B1 (fr) Ensemble monolithique ressort spiral-virole
EP2144105B1 (fr) Dispositif de correction des défauts optiques d'un miroir de télescope
CH709291A2 (fr) Oscillateur de pièce d'horlogerie.
EP2395661A1 (fr) Résonateur thermocompensé aux premier et second ordres
FR2970571A1 (fr) Substrat ayant une structure legere
EP3673312B1 (fr) Telescope a montage simplifie et procede de reglage d'un tel telescope
EP3474055B1 (fr) Télescope de type korsh amélioré
WO2025248188A1 (fr) Dispositif optique astronomique et télescope associé
WO2020057943A1 (fr) Organe de maintien élastique pour la fixation d'un composant d'horlogerie sur un élément de support
EP2887113B1 (fr) Structure alvéolaire
EP0331581B1 (fr) Miroir piézoélectrique pour gyromètre à laser
EP3899670A1 (fr) Organe de maintien élastique pour la fixation d'un composant d'horlogerie sur un élément de support
FR3102240A1 (fr) Capteur à compensation mécanique de l’anisotropie de fréquence
EP3818416B1 (fr) Organe de maintien elastique pour la fixation d'un composant d'horlogerie sur un element de support
EP1494052B1 (fr) Télescope à très haute résolution
FR2978253A1 (fr) Ensemble comportant un miroir et une structure porteuse en treillis
EP4375762A1 (fr) Pièce monobloc d'attache d'un composant d'horlogerie sur un élément de support
EP4375760A1 (fr) Élément de fixation pour l'horlogerie
CH715641B1 (fr) Résonateur d'horlogerie comportant au moins un guidage flexible.
EP2354832A1 (fr) Elément optique bimorphe
EP3853671B1 (fr) Organe de maintien élastique pour la fixation d'un composant d'horlogerie sur un élément de support
CH720280A2 (fr) Elément de fixation pour l'horlogerie
CH720279A2 (fr) Organe de maintien élastique pour la fixation d'un composant d'horlogerie sur un élément de support
EP2472222B1 (fr) Système de fixation pour bloc optique de gyromètre laser
CH720277A2 (fr) Pièce monobloc d'attache d'un composant d'horlogerie sur un élément de support