ES2311447T3 - Procedimiento y dispositivo para detectar los errores de alineacion del eje de un instrumento optico. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para detectar los errores de alineación del eje óptico (L-L) de un instrumento óptico (1) con respecto a una dirección de referencia (V-V), caracterizado porque - se materializa dicha dirección de referencia (V-V) por un rayo luminoso de referencia (17); y - se incorpora a dicho instrumento óptico (1): * un detector opto-electrónico (3), dispuesto en el plano focal (2) de dicho instrumento óptico (1); * un sistema óptico afocal (6), coaxial al eje óptico (L-L) de dicho instrumento óptico (1), provisto de una pupila de entrada real (7) y que forma de la misma una imagen (9) igualmente real; y * un sistema invariante de traslación de eje óptico (10) dispuesto en las proximidades de dicha imagen real de la pupila de entrada (9), dicho sistema invariante (10) recibiendo dicho rayo luminoso de referencia (17) y engendrando, cualquiera que sea la incidencia de este último rayo, un rayo luminoso de salida (18), que es paralelo a dicho rayo de referencia (17) y que está dirigido sobre dicho detector opto-electrónico (3) desde aproximadamente el centro (9A) de dicha imagen real (9) de la pupila de entrada, caracterizado porque dicho detector opto-electrónico (3) que expide una señal eléctrica representativa de la excentricidad, con respecto al punto (l) en el que el eje óptico (L-L) de dicho instrumento (1) atraviesa dicho plano focal (2), de la mancha luminosa (v; 23) formada por dicho rayo de salida (18) en dicho plano focal (2).
Description
Procedimiento y dispositivo para detectar los
errores de alineación del eje de un instrumento óptico.
La presente invención se relaciona con un
procedimiento y un dispositivo para detectar los errores de
alineación del eje óptico de un instrumento óptico con relación a
una dirección de referencia, específicamente la dirección de
enfoque deseada. La invención se relaciona asimismo con un
instrumento óptico compuesto de un dispositivo de detección.
Se conoce que los satélites de observación y los
recientes telescopios espaciales están compuestos de numerosos
instrumentos que deben ser apuntados simultáneamente en una misma
dirección de referencia, la que es determinada de forma precisa por
medio de visores estelares.
Para tratar de eliminar los errores de
alineación - - debidos esencialmente a las vibraciones y las
variaciones
térmicas - - entre los ejes ópticos de dichos instrumentos y la dirección de referencia, se recurre esencialmente a las tres acciones siguientes, tomadas de forma aislada o en combinación:
térmicas - - entre los ejes ópticos de dichos instrumentos y la dirección de referencia, se recurre esencialmente a las tres acciones siguientes, tomadas de forma aislada o en combinación:
- -
- acercar dichos elementos ópticos unos a los otros;
- -
- fijar dichos instrumentos ópticos sobre una estructura rígida, térmicamente muy estable; y
- -
- asegurar un control térmico de dicha estructura.
Asimismo, es indispensable efectuar, si es
posible periódicamente, un control de la alineación obtenida de
esta forma.
Por otra parte, las medidas efectuadas por estos
instrumentos están llenas de error por la luz parásita, que se
busca eliminar con la ayuda de diafragmas o pantallas voluminosas
dispuestas a la entrada de la luz en dichos instrumentos.
La presente invención tiene como objeto remediar
estos inconvenientes y mejorar la precisión de enfoque de
instrumentos ópticos con respecto a una dirección de referencia (por
ejemplo dada por un visor estelar), siempre aumentando la eficacia
de rechazo de la luz parásita de dichos instrumentos y haciéndolos
insensibles a las deformaciones mecánicas y térmicas.
US39899947 describe un dispositivo para detectar
errores de alineación del eje óptico de un instrumento óptico con
respecto a una dirección de referencia.
Con este fin, según la invención, el
procedimiento para detectar los errores de alineación del eje óptico
de un instrumento óptico con respecto a una dirección de referencia,
es significativo ya que:
- -
- se materializa dicha dirección de referencia por un rayo luminoso de referencia; y
- -
- se incorpora a dicho instrumento óptico:
- \bullet
- un detector opto-electrónico, dispuesto en el plano focal de dicho instrumento óptico;
- \bullet
- un sistema óptico afocal, coaxial al eje óptico de dicho instrumento óptico, provisto de una pupila de entrada real y formando de la misma una imagen igualmente real; y
- \bullet
- un sistema invariable de traslación del eje óptico dispuesto en la proximidad de dicha imagen real de la pupila de entrada, dicho sistema invariable recibiendo dicho rayo luminoso de referencia y engendrando, cualquiera sea la incidencia de este último rayo, un rayo luminoso de salida, que es paralelo a dicho rayo de referencia y que es dirigido sobre dicho detector opto-electrónico desde al menos aproximadamente el centro de dicha imagen real de la pupila de entrada, dicho detector opto-electrónico emitiendo una señal eléctrica representativa de la excentricidad, con respecto al punto en el cual el eje óptico de dicho instrumento atraviesa dicho plano focal, de la mancha luminosa formada por dicho rayo de salida en dicho plano focal.
De esta forma, el dispositivo conforme a la
presente invención para detectar dichos errores de alineación
comprende:
- -
- medios para engendrar un rayo luminoso de referencia materializando dicha dirección de referencia; e
- -
- incorporados a dicho instrumento óptico:
- un detector opto-electrónico, dispuesto en el plano focal de dicho instrumento óptico;
- \bullet
- un sistema óptico afocal, coaxial al eje óptico de dicho instrumento óptico, provisto de una pupila de entrada real y formando de esta una imagen igualmente real; y
\global\parskip0.900000\baselineskip
- \bullet
- un sistema invariable de traslación del eje óptico dispuesto en las proximidades de dicha imagen real de la pupila de entrada, dicho sistema invariable recibiendo dicho rayo luminoso de referencia y engendrando, cualquiera que sea la incidencia de este último rayo, un rayo luminoso de salida, que es paralelo a dicho rayo de referencia y que es dirigido sobre dicho detector opto-electrónico desde al menos aproximadamente el centro de dicha imagen real de la pupila de entrada.
Se observa así que, gracias a la presente
invención:
- -
- se crean las pupilas de entrada y de salida reales por medio de dicho sistema óptico afocal, lo que permite reducir la luz parásita y, como consecuencia, el volumen de los instrumentos ópticos que no necesitan más pantallas y/o diafragmas de bafle. Se verificó que, en el caso de un visor estelar, la presente invención permite disminuir de un factor del orden de 1000 la luz parásita con respecto a un instrumento conocido con pantallas y/o diafragmas de dimensión equivalente;
- -
- se puede inyectar dicho rayo luminoso de salida en el centro de dicha imagen real de la pupila de entrada, de manera que no ocurra ningún error de paralelismo y que sea esta manera posible inyectar un rayo de referencia ligeramente desfocalizado; y
- -
- se forma sobre dicho detector opto-electrónico, dispuesto en el plano focal de dicho instrumento óptico, la mancha luminosa de dicho rayo luminoso de salida, de forma que, a cada instante, la posición de esta mancha luminosa sobre dicho detector opto-electrónico, con respecto al punto por donde el eje óptico de dicho instrumento atraviesa este último, es representativo del error de alineación instantáneo del eje de dicho instrumento óptico con respecto a dicha dirección de referencia.
De esta forma, a la salida de dicho detector
opto-electrónico, que es por ejemplo de tipo CCD,
está disponible una señal electrónica representativa de dicho error
de alineación. Esta señal de error de alineación permite entonces
corregir dinámicamente los errores de puntería de dicho instrumento
óptico. A este efecto, sería considerable utilizar dicha señal de
error de alineación para ajustar la posición del eje óptico de dicho
instrumento en dicha dirección de referencia, es preferible
realizarlo, por ejemplo mediante un software, para corregir la
imagen de la escena vista por dicho instrumento óptico volviéndola a
centrar en dicho rayo luminoso de salida.
De manera conocida, la imagen de la escena vista
por el instrumento óptico y formada por dicho detector
opto-electrónico se presenta bajo la forma de una
sucesión de tramas. Además, para obtener una señal de error de
alineación particularmente distinta a la salida de dicho detector
opto-electrónico, se utiliza un rayo luminoso de
referencia por impulso y:
- -
- o se dirige a dicho detector opto-electrónico un impulso de rayo luminoso de referencia durante algunas primeras tramas de imagen y no durante otras segundas tramas de imagen (por ejemplo una trama sobre dos) y se sustrae cada vez una segunda trama de imagen de una primera trama de imagen, de manera que la imagen de diferencia tenga solamente la traza de dicho rayo luminoso de salida, la escena vista por el instrumento óptico y el ruido parásito siendo eliminados por esta sustracción. Se obtiene así únicamente la información de error de alineación entre el eje del aparato óptico y la dirección de referencia;
- -
- o se dirigen a dicho detector opto-electrónico impulsos luminosos muy cortos, por ejemplo 1000 veces más cortos que las tramas de imagen, estos impulsos siendo intercalados entre estas últimas tramas de imagen. Así, la observación de la escena vista por el instrumento óptico no está perturbada y se obtiene un buen rechazo del ruido de fondo de dicha escena.
El rayo luminoso de referencia puede ser de
cualquier naturaleza y estar colimado o no. Se subraya que la
selección de la longitud de onda del rayo de referencia permite
obtener, teniendo en cuenta las aberraciones cromáticas de la
óptica del instrumento, una mancha imagen ligeramente desfocalizada
si es necesario.
Según una primera forma de realización, la
sección transversal de dicho rayo de salida es del mismo orden de
tamaño que el área de la cara sensible de cada uno de los elementos
fotosensibles individuales que constituyen dicho detector
opto-electrónico y éste presenta la estructura de
una matriz en la cual dichos elementos fotosensibles están
dispuestos en líneas y columnas. En este caso, específicamente,
resulta ventajoso que dicho rayo de referencia sea un rayo
láser.
Como variante, la sección transversal de dicho
rayo de salida puede ser grande con respecto al área de la cara
sensible de cada uno de los elementos fotosensibles individuales que
constituyen dicho detector opto-electrónico, dicho
rayo de salida forma la imagen de una mira en dicho plano focal y el
detector opto-electrónico comprende al menos una
barra de tales elementos fotosensibles.
Es entonces específicamente ventajoso que dicha
mira comprenda al menos dos tramos rectilíneos, inclinados uno con
respecto al otro, así como con respecto a dicha barra.
De manera conocida, dicho sistema óptico afocal
puede ser realizado con lentes y/o espejos cóncavos. Es ventajoso
que su aumento K sea superior a 1, por ejemplo igual a 3, ya que
entonces se reduce de un factor K las dificultades de realización
de dicho sistema invariante.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Ventajosamente, dicho sistema invariante de
traslación óptico comprende tres superficies reflectoras dispuestas
según las caras internas de un triedro rectángulo que forman un
ángulo de cubo hueco, dos de dichas superficies reflectoras estando
dispuestas para recibir dicho rayo luminoso de referencia, mientras
que la tercera de dichas superficies reflectoras es cortada por el
eje óptico de dicho instrumento y está dispuesta para dirigir dicho
rayo luminoso de salida a dicho detector
opto-electrónico.
De esta manera, es posible deportar dicho
instrumento óptico con respecto a dicho rayo luminoso de referencia,
sin pérdida de precisión en la puntería.
Para permitir a dicho detector
opto-electrónico recibir tanto la escena observada
por dicho instrumento como dicho rayo luminoso de referencia, dicha
tercera superficie de referencia está constituida por una lámina
con caras paralelas, atravesada por los rayos luminosos provenientes
de dicha escena. Se remarcará que dicha lámina puede ser de pequeño
tamaño y está dispuesta en un lugar térmicamente protegido, en el
interior de dicho instrumento, sin aumentar la dimensión de este
último.
De preferencia, dicha lámina con caras paralelas
es tratada para aumentar su reflectividad con respecto a dicho rayo
luminoso de referencia.
Por razones de dimensión en la proximidad de
dicho instrumento óptico, puede ser ventajoso que dichos medios que
engendran dicho rayo luminoso de referencia estén alejados de dicho
instrumento óptico, por ejemplo a una distancia de varios metros.
Un alejamiento tal es hecho posible por la estructura misma del
dispositivo conforme a la presente invención.
La presente invención concierne además a un
instrumento óptico cuyo eje óptico debe ser alineado con una
dirección de referencia, este instrumento comprendiendo un
dispositivo de detección de errores de alineación tal como se
describió arriba.
Por otra parte, se notará que, gracias a la
presente invención:
- -
- es posible disminuir las dificultades de dimensionamiento, de origen mecánico y térmico, en el caso de la alineación de una pluralidad de ejes de enfoque;
- -
- se puede aumentar la precisión de puntería de uno o de varios ejes ópticos, lo que es particularmente ventajoso en el caso de enfoques estelares;
- -
- el dispositivo de detección es insensible a los defectos de posicionamiento de dicho sistema invariante de traslación de eje óptico;
- -
- se puede alinear el telescopio de una red interferométrica (con síntesis de abertura), así como las diferentes vías de un láser de potencia, con la condición de explotar dicho rayo luminoso de referencia en varios rayos de referencia; y
- -
- se puede recalar las centrales inerciales o giroscópicas y los giroláser por enfoque estelar, efectuando eventualmente varias traslaciones de eje.
\vskip1.000000\baselineskip
Las figuras del dibujo anexo hicieron comprender
bien como la invención puede ser realizada. En esas figuras,
referencias idénticas designan elementos similares.
La figura 1 ilustra esquemáticamente y
parcialmente un instrumento óptico provisto del dispositivo de
detección de errores de alineación conforme a la presente
invención.
La figura 2 es una perspectiva esquemática del
sistema invariante de traslación del eje óptico que forma parte de
dicho dispositivo de detección de errores de alineación.
Las figuras 3 y 4 ilustran esquemáticamente dos
modos de realización del detector opto-electrónico
dispuesto en el plano focal de dicho instrumento óptico.
El instrumento óptico 1, representado de manera
parcial y esquemática en la figura 1, es para un ejemplo del tipo
telescopio y presenta un eje óptico L-L y un plano
focal 2. Su semi-campo es por ejemplo igual a
\alpha grados.
Este instrumento óptico 1 comprende:
- -
- un detector opto-electrónico 3, por ejemplo de tipo CCD, que está dispuesto en el plano focal 2 y accionado por la salida 4A del dispositivo de accionamiento secuencial 4. La salida 3A del detector 3 está unida a la entrada 5A de un dispositivo de formación y de tratamiento de imagen 5;
\newpage
- -
- un sistema óptico afocal 6, dispuesto coaxialmente al eje óptico L-L del instrumento 1 en la parte delantera del plano focal 2 y provisto de una pupila real de entrada 7. El sistema óptico afocal 6 puede ser realizado con lentes y/o espejos cóncavos y su aumento K es de preferencia superior a 1, por ejemplo igual a 3. Este da a la pupila real de entrada 7 una imagen real 9, de centro 9A, dispuesta entre ese sistema óptico afocal 6 y el objetivo 8;
- -
- un objetivo 8, centrado sobre el eje óptico L-L y dispuesto entre el sistema óptico afocal 6 y el detector opto-electrónico 3. Este objetivo 8 presenta por lo tanto un semi-campo \beta igual a K.\alpha.
El conjunto que comprende el instrumento 1, el
detector 3, el sistema afocal 6 y el objetivo 8 es muy rígido y es
térmicamente estable. Se prevé a este efecto una estructura en
material carbono/carbono, en material conocido comercialmente bajo
el nombre ZERODUR o análogo.
Por otra parte, el instrumento óptico 1
comprende un sistema invariante de traslación de eje óptico 10, por
ejemplo del tipo representado en la figura 2. En esta última figura,
se puede ver que el sistema 10 comprende tres superficies
reflectoras 11, 12 y 13 respectivamente dispuestas sobre las caras
internas 14, 15 y 16 de un triedro rectángulo que forma un ángulo
de cubo hueco. Las superficies 11 y 12 están unidas a la superficie
13 por una superficie intermedia 13A ilustrada esquemáticamente. De
manera conocida, se sabe que un rayo luminoso incidente 17 que
golpea una 12 de las superficies reflectoras 11 o 12 es reenviado,
después de una reflexión sobre la otra superficie reflectora 11, en
dirección de la superficie reflectora 13, que lo refleja en un rayo
luminoso que sale 18, paralelo a dicho rayo incidente 17, cualquiera
que sea la incidencia de este último sobre las superficies
reflectoras 11 y 12.
Este sistema invariante de traslación de eje
óptico 10 comprende una montura (no representada) en un material
mecánica y térmicamente muy estable (ZERODUR, sílice, etc ..) para
mantener rígidamente juntas dichas superficies reflectoras 11, 12 y
13. El mismo está insertado en el instrumento óptico 1 al nivel de
la imagen real 9 de la pupila real de entrada 7 del sistema óptico
afocal 6, dicha superficie reflectora 13, realizada bajo la forma
de una lámina con caras paralelas, cortando a 45º el eje óptico
L-L del instrumento 1 y dejando pasar los rayos
luminosos que atraviesan éste último para permitir la formación,
sobre el detector 3, de la imagen de la escena observada por el
instrumento 1.
Las superficies reflectoras 11 y 12 están
separadas del eje óptico L-L y reciben el rayo
luminoso 17 proveniente de una fuente 19, alejada una distancia d,
por ejemplo igual a varios metros. Ese rayo luminoso 17 es emitido
según el eje V-V de dicha fuente 19, que materializa
la dirección de enfoque deseada para el eje L-L del
instrumento óptico 1.
De esta forma, el sistema invariante 10 permite
inyectar, al menos aproximadamente a partir del centro 9A de la
pupila 9 y a través del objetivo 8, el rayo que sale 13 paralelo al
rayo incidente 17 sobre el detector 3.
En la figura 3, se ha ilustrado un modo de
realización 3.1 del detector opto-electrónico 3 que
presenta la estructura de una matriz en la que los elementos
fotosensibles individuales constitutivos 20 están dispuestos en
líneas y en columnas. En ese caso, es ventajoso que la sección
transversal de los rayos luminosos 17 y 13, que son por ejemplo
rayos láser, sean del mismo orden de magnitud que el área de la cara
sensible de cada uno de dichos elementos fotosensibles 20, de
manera, que la mancha v del rayo 18 sobre el detector 3.1
ilumina solamente un número limitado de dichos elementos
fotosensibles 20, número que es de preferencia igual a 1, pero en
cualquier caso a lo máximo igual a 4.
Se conoce fácilmente:
- -
- que si el eje óptico L-L del instrumento óptico 1 es perfectamente paralelo al eje de enfoque V-V, el rayo que sale 18 está perfectamente confundido con dicho eje óptico L-L, de salida que la traza v del rayo 18 sobre el detector 3 está confundido con el punto \ell en el que el eje óptico L-L corta dicho detector 3; y
- -
- que si el eje óptico L-L del instrumento óptico 1 no es perfectamente paralelo al eje de enfoque V-V, el rayo 18 no está confundido con el eje óptico L-L, de manera que la traza v del rayo 18 sobre el detector 3 no está confundido con el punto \ell en el que el eje óptico L-L corta dicho detector 3 (ver la figura 3).
Como consecuencia, la desviación de posición
\varepsilon entre el punto \ell y la traza v es
representativa del error de alineación del eje óptico
L-L con respecto al eje de enfoque
V-V. Esta desviación de posición \varepsilon,
detectada por el detector 3, por ejemplo bajo la forma de sus
coordenadas x y y en un sistema de ejes rectangulares X,X - Y,Y que
pasan por el punto \ell, está disponible a la salida 3A de
dicho detector 3 y es por ejemplo transmitida a un dispositivo de
lectura de error 21.
En el modo de realización 3.2 de la figura 4, el
detector opto-electrónico 3 está constituido por al
menos una barra 22 de elementos fotosensibles individuales 20. En
ese caso, la sección transversal de los rayos 17 y 18 puede ser
grande con respecto al área de la cara sensible de cada uno de los
elementos fotosensibles 20 que constituyen dicho detector
opto-electrónico 3.2, y el rayo de salida 18 puede
formar la imagen de una mira 23 en el plano focal 2.
Como lo ilustra la figura 4, la mira 23
comprende al menos dos tramos rectilíneos 24 y 25, inclinados uno
respecto al otro, así como con respecto a la barra 22.
Así, de manera parecida a la que ha sido
descrita aquí arriba
- -
- cuando el eje óptico L-L del instrumento óptico 1 es perfectamente paralelo al eje de enfoque y-y, el rayo que sale 18 está perfectamente confundido con el eje óptico L-L, de manera que la mira 23 (entonces en posición 23.1) está centrada sobre el punto 1 en el que el eje óptico L-L corta la barra 22 y que sus tramos rectilíneos 24 y 25 iluminen respectivamente los elementos fotosensibles 20A y 20B de la barra 22
- -
- por el contrario, cuando el eje óptico L-L no es perfectamente paralelo al eje de enfoque V-V, el rayo 18 no está confundido con el eje óptico L-L, de manera que la mira 23 está en la posición descentrada 23.2, correspondiente al error de alineación \varepsilon. En esta posición descentrada 23.2, los tramos rectilíneos 24 y 25 iluminan respectivamente los elementos fotosensibles 20C y 20D de la barra 22. Se comprenderá fácilmente que las distancias a y b, que separan respectivamente los elementos 20A y 20C, por una parte, y los elementos 20B y 20D por otra parte, permiten conocer el error de alineación \varepsilon.
En un modo de realización particular y no
representado, el detector opto-electrónico 3.2
comprende, además de la barra 22 elementos fotosensibles
individuales 20, una segunda barra, no representada, parecida a la
barra 20 y paralela a esta última. Se puede así obtener, a partir de
las distancias a y b de las dos barras, además de las informaciones
precitadas, una información de balanceo representativa de una
rotación alrededor del eje óptico, concerniente al error de
alineación.
Así, cualquiera que sea el modo de realización
3.1 o 3.2 del detector 3, el mismo puede dar a su salida 3A una
señal eléctrica representativa del error de alineación
\varepsilon. Esa señal de error está dirigida al dispositivo de
lectura 21, que la transmite a una entrada 5B del dispositivo 5, en
la cual la imagen de la escena vista para el instante 1 y formada
por dicho detector opto-electrónico 3, puede ser
corregida de dicho error de alineación.
El detector 3 expide por lo tanto a su salida
3A, por una parte la imagen electrónica de la escena vista por el
instrumento 1 y, por otra parte, la señal eléctrica de error de
alineación \varepsilon. Ya que, de manera conocida, la imagen de
la escena vista por dicho instrumento óptico y formada por dicho
detector opto-electrónico 3 se presenta bajo la
forma de una sucesión de tramas, es ventajoso sincronizar el
funcionamiento de la fuente 19, entonces de tipo de impulsos, sobre
el dispositivo de accionamiento secuencial 4 del detector 3, a fin
de permitir individualizar específicamente dicha señal de error
\varepsilon con respecto a dicha imagen electrónica. Una
alineación de este tipo, que puede ser obtenida por una conexión 46
entre el dispositivo 4 y la fuente 19, puede efectuarse según dos
procesos diferentes. En el primero, dicha fuente de impulsos 19
dirige al detector electrónico 3 un impulso de rayo luminoso de
referencia 17 durante algunas primeras tramas de imagen y no
durante otras segundas tramas de imágenes y, cada vez para obtener
dicha señal eléctrica de error de alineación \varepsilon sin
fondo ni ruido de fondo, se forma, por ejemplo en el dispositivo
21, la diferencia entre una primera y una segunda tramas de imagen.
Según el segundo proceso, el dispositivo 4 impone una duración muy
corta a los impulsos del rayo luminoso de referencia 17 e intercala
cada impulso de dicho rayo luminoso de referencia entre dos tramas
de imagen.
Por otra parte, la lámina con caras paralelas
13, que es transparente a los rayos luminosos salidos de la escena
observada por el instrumento 1, puede ser tratada para aumentar su
reflectividad con respecto al rayo luminoso de referencia 17.
Claims (17)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Procedimiento para detectar los errores de alineación del eje óptico (L-L) de un instrumento óptico (1) con respecto a una dirección de referencia (V-V),caracterizado porque- -
- se materializa dicha dirección de referencia (V-V) por un rayo luminoso de referencia (17); y
- -
- se incorpora a dicho instrumento óptico (1):
- \bullet
- un detector opto-electrónico (3), dispuesto en el plano focal (2) de dicho instrumento óptico (1);
- \bullet
- un sistema óptico afocal (6), coaxial al eje óptico (L-L) de dicho instrumento óptico (1), provisto de una pupila de entrada real (7) y que forma de la misma una imagen (9) igualmente real; y
- \bullet
- un sistema invariante de traslación de eje óptico (10) dispuesto en las proximidades de dicha imagen real de la pupila de entrada (9), dicho sistema invariante (10) recibiendo dicho rayo luminoso de referencia (17) y engendrando, cualquiera que sea la incidencia de este último rayo, un rayo luminoso de salida (18), que es paralelo a dicho rayo de referencia (17) y que está dirigido sobre dicho detector opto-electrónico (3) desde aproximadamente el centro (9A) de dicha imagen real (9) de la pupila de entrada, caracterizado porque dicho detector opto-electrónico (3) que expide una señal eléctrica representativa de la excentricidad, con respecto al punto (l) en el que el eje óptico (L-L) de dicho instrumento (1) atraviesa dicho plano focal (2), de la mancha luminosa (v; 23) formada por dicho rayo de salida (18) en dicho plano focal (2).
- 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se utiliza dicha señal eléctrica para corregir, al nivel (5) de la imagen de la escena vista por dicho instrumento óptico (1) y formada por dicho detector opto-electrónico (3), dichos errores de alineación.
- 3. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual la imagen de la escena vista por dicho instrumento óptico (1) y formada por dicho detector opto-electrónico (3) se presenta bajo la forma de una sucesión de tramas, caracterizado porque dicho rayo luminoso de referencia (17) es por impusos, porque se dirige a dicho detector opto-electrónico (3) un impulso de rayo luminoso de referencia (17) durante algunas primeras tramas de imagen y no durante otras segundas tramas de imagen y porque, cada vez, para obtener dicha señal eléctrica, se forma la diferencia entre una primera trama y una segunda trama.
- 4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el cual la imagen de la escena vista por dicho instrumento óptico (1) y formada por dicho detector opto-electrónico (3) se presenta bajo la forma de una sucesión de tramas, caracterizado porque dicho rayo luminoso de referencia (17) es por impulsos, porque la duración de los impulsos de dicho rayo luminoso de referencia (17) es muy corta con respecto a la duración de dichas tramas de imagen y porque se intercala cada impulso de dicho rayo luminoso de referencia (17) entre dos tramas de imagen.
- 5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la sección transversal de dicho rayo de salida (18) es del mismo orden de magnitud que el área de la cara sensible de cada uno de los elementos fotosensibles individuales (20) que constituyen dicho detector opto-electrónico y porque dicho detector opto-electrónico presenta la estructura de una matriz (3.1) en la cual dichos elementos fotosensibles (20) son dispuestos en líneas y en columnas.
- 6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicho rayo de referencia (17) es un rayo láser.
- 7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la sección transversal de dicho rayo de salida (18) es grande con respecto al área de la cara sensible de cada uno de los elementos fotosensibles individuales (20) que constituyen dicho detector opto-electrónico, porque dicho rayo de salida (18) forma la imagen de una mira (23) en dicho plano focal (2) y porque dicho detector opto-electrónico comprende al menos una barra (22) de esos elementos fotosensibles (20).
- 8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha mira (23) comprende al menos dos tramos rectilíneos (24, 25) inclinados uno con respecto al otro, así como con respecto a dicha barra (22).
- 9. Dispositivo para detectar los errores de alineación del eje óptico (L-L) de un instrumento óptico espacial (1) con respecto a una dirección de referencia (V-V),caracterizado porque comprende
- -
- medios (19) para engendrar un rayo luminoso de referencia (17) que materializa dicha dirección de referencia (V-V); e
- -
- incorporados a dicho instrumento óptico (1)
- \bullet
- un detector opto-electrónico (3), dispuesto en el plano focal (2) de dicho instrumento óptico (1);
- \bullet
- un sistema óptico afocal (6) coaxial al eje óptico (L-L) de dicho instrumento óptico (1), provisto de una pupila de entrada real (7) y que forma de la misma una imagen igualmente real (9); y
- \bullet
- un sistema invariante de traslación de eje óptico (10), dispuesto en las proximidades de dicha imagen real (9) de la pupila de entrada, dicho sistema invariante de traslación de eje óptico (10), dispuesto en las proximidades de dicha imagen real (9) de la pupila de entrada, dicho sistema invariante recibiendo dicho rayo luminoso de referencia y engendrando, cualquiera que sea la incidencia de este último rayo, un rayo luminoso de salida (18), que es paralelo a dicho rayo de referencia (17) y que está dirigido sobre dicho detector opto-electrónico (3) desde al menos aproximadamente el centro (9A) de dicha imagen real (9) de la pupila de entrada, caracterizado porque dicho detector opto-electrónico está dispuesto para expedir una señal eléctrica representativa de la excentricidad, con respecto al punto (l) en el que el eje óptico (L-L) de dicho instrumento (1) atraviesa dicho plano focal (2), de la mancha luminosa (v; 23) formada por dicho rayo de salida (18) en dicho plano focal (2).
- 10. Dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque dicho sistema óptico afocal (6) presenta un aumento superior a 1.
- 11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 ó 10, caracterizado porque dicho sistema (10) invariante comprende tres superficies reflectoras (11, 12, 13) dispuestas según las caras internas (14, 15, 16) de un triedro rectángulo que forma un ángulo de cubo hueco, dos (11, 12) de dichas superficies reflectoras estando dispuestas para recibir dicho rayo luminoso de referencia (17), mientras que la tercera (13) de dichas superficies reflectoras es cortada por el eje óptico (L-L) de dicho instrumento (1) y está dispuesta para dirigir dicho rayo luminoso de salida (18) a dicho detector opto-electrónico (3).
- 12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dicha tercera superficie reflectora (13) está constituida por una lámina con caras paralelas.
- 13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque dicha lámina con caras paralelas (13) es tratada para aumentar su reflectividad con respecto a dicho rayo luminoso de referencia (17).
- 14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 9 a 13, caracterizado porque dichos medios (19) engendran dicho rayo luminoso de referencia están alejados de dicho instrumento óptico.
- 15. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque la distancia (d) entre dicho instrumento óptico (1) y dichos medios (19) que engendran dicho rayo luminoso de referencia es igual a varios metros.
- 16. Instrumento óptico espacial cuyo eje óptico (L-L); debe ser alineado con una dirección de referencia (V-V), caracterizado porque comprende un dispositivo para detectar los errores de alineación según la reivindicación 9.
- 17. Instrumento óptico según la reivindicación 16, caracterizado porque dicho dispositivo para detectar los errores de alineación comprende particularidades específicas bajo una cualquiera de las reivindicaciones 9, 15.
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