JPH0876019A - 天体望遠鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】対物系の光軸方向が鉛直面内で変化しても、接
眼系の光軸の方向を不変に保つ。 【構成】架台に対し、鏡筒部１０が鉛直面内で回転角：
αだけ回転するとき、等角回転機構５０により接眼部２
０を回転角：−αだけ回転させ、半角回転機構６０によ
り、反射面部材３０の鏡面を、鏡筒部１０に対して回転
角：−α／２だけ回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は天体望遠鏡に関する。

【０００２】

【従来の技術】天体望遠鏡は観察対象が立体角：２πの
半球状空間に分布するため、対物系の光軸は、鉛直面内
において水平方向から鉛直方向まで９０度の角度範囲で
調整されて観察対象に向けられる。

【０００３】従来、一般には、天体望遠鏡における対物
系の光軸と接眼系の光軸との関係は一定であり、対物系
の光軸が鉛直面内で対象物に向けられると、それに応じ
て接眼系の光軸の方向も変化し、観察対象の変化に応じ
て接眼系の光軸の向きが変化するので、それに応じて視
線の方向を合わせる必要があり、場合によってはひどく
観察しにくいことがあるという不具合があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、対物系の光軸方向が
鉛直面内で変化しても、接眼系の光軸の方向を不変に保
つことができ、観察し易い天体望遠鏡の提供を目的とし
ている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の天体望遠鏡
は、鏡筒部と、架台と、接眼部と、反射面部材と、等角
回転機構と、半角回転機構とを有する。

【０００６】「鏡筒部」は、対物系を保持する。対物系
は反射式・レンズ式を問わない。

【０００７】「架台」は、鏡筒部を鉛直面内および水平
面内において回転可能に支持する。

【０００８】「接眼部」は、鉛直面内において鏡筒部に
対して回転可能に設けられる。即ち、鉛直面内におい
て、接眼部の光軸は鏡筒部の光軸方向に対して向きを変
えることができる。

【０００９】「反射面部材」は、鏡筒部に対する接眼部
の回転軸に鏡面を合致させ、上記回転軸の回りに回転可
能に設けられ、鏡筒部に保持された対物系による結像光
束を接眼部の接眼レンズに向けて反射させる。

【００１０】即ち、鏡筒部からの結像光束は、反射面部
材の鏡面により接眼レンズの光軸方向へ向きを転ぜら
れ、接眼レンズに入射する。

【００１１】等角回転機構は、架台に対する鏡筒部の鉛
直面内における回転角：αに対し、接眼部を角：−αだ
け回転させる機構である。即ち、鉛直面内で鏡筒部が回
転角：αだけ回転すると、接眼部は鏡筒部に対し、角：
−αだけ回転する。

【００１２】「半角回転機構」は、上記回転角：−αに
対し、鏡筒部に対して反射面部材を角：−α／２だけ回
転させる機構である。

【００１３】

【作用】上記のように、鏡筒部が鉛直面内において、架
台に対し、回転角：αだけ回転すると、接眼部は鉛直面
内で鏡筒部に対して角：−αだけ回転するから、接眼系
の光軸方向は、鏡筒部の鉛直面内における向きによらず
常に同一の方向を向くことになる。

【００１４】また、反射面部材の鏡面は、鏡筒部に対し
接眼部と同方向へ角：−α／２だけ回転するので、鏡筒
部側からの結像光束は、反射面部材の鏡面により反射さ
れると、鏡筒部に対し角：−αだけ偏向し、接眼部の接
眼レンズに正しく入射する。

【００１５】

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。

【００１６】図１は、この発明の天体望遠鏡を説明図的
に示している。

【００１７】符号１０は「鏡筒部」、符号２０は「接眼
部」、符号３０は「反射面部材」、符号４０は「架
台」、符号５０は「等角回転機構」、符号６０は「半角
回転機構」をそれぞれ示している。

【００１８】鏡筒部１０は、鏡筒１１と、その後端部に
形成された接続部１３とを有し、鏡筒１１には図示され
ない「対物系」が保持されている。

【００１９】鏡筒部１０は、鏡筒１１の重心近傍の部分
で架台４０に支持され、鉛直面（図面に平行な面）内お
よび水平面内において回転可能となっている。

【００２０】鏡筒部１０の接続部１３は、接合部１５を
介して接眼部２０に接続され、接眼部２０は、接合部１
５における回転軸ＲＡの回りに回転可能となっている。
回転軸ＲＡは、図面に直交する方向、即ち鉛直面に直交
する方向であり、従って、接眼部２０は、鉛直面内にお
いて鏡筒部１０に対して回転可能である。

【００２１】反射面部材３０は、接眼部２０の鏡筒部１
０に対する回転軸ＲＡに「鏡面」を合致させ、回転軸Ｒ
Ａの回りに回転可能に設けられ、鏡筒部１０による結像
光束を接眼部２０の接眼レンズに向けて反射させる。

【００２２】等角回転機構５０は、架台４０に対する鏡
筒部１０の、鉛直面内における回転角：αに対し、接眼
部２０を角：−αだけ回転させるような構成となってお
り、半角回転機構６０は、上記鏡筒部１０の回転角：−
αに対し、反射面部材３０を角：−α／２だけ鏡筒部１
０に対して回転させるような構成となっている。

【００２３】図２は、接合部１５の近傍を鉛直面で切断
した状態を示している。

【００２４】鏡筒部１０の接続部１３には、ケーシング
１５１の嵌合部が嵌合固定されている。ケーシング１５
１の嵌合部を除く部分は、回転軸ＲＡを中心軸とする中
空シリンダの一部を切り欠いた形状をしており、ケーシ
ング１５１にはケーシング１５２が係合している。

【００２５】ケーシング１５２は、接眼部２０に嵌合す
る嵌合部を有し、同嵌合部以外の係合部は回転軸ＲＡを
中心軸とする中空シリンダの一部を切り欠いた形状をし
ており、その外周面がケーシング１５１の中空シリンダ
状部分の内周面に摺動自在に係合している。

【００２６】鏡筒部側からの結像光束（光軸光線を矢印
で示す）は、反射面部材３０の鏡面に反射され、接眼部
２０の接眼レンズ２０に光軸光線として入射する。ケー
シング１５１と１５２とは図１における接合部１５を構
成する。

【００２７】接眼レンズ２１の光軸方向の位置調整は、
接眼部２０をケーシング１５２の嵌合部に対して（図示
されない公知の調整機構により）光軸方向へ移動させる
ことにより行う。

【００２８】反射面部材３０はケーシング１５１，１５
２により形成される「シリンダ状の空間内」に設けら
れ、図示されない機構により、上記回転軸ＲＡの回りに
回転可能であり、上記回転軸ＲＡは反射面部材３０の鏡
面と合致している。

【００２９】この例において、反射面部材３０は直角プ
リズムであり、その斜面を鏡面として使用され、結像光
束の反射をプリズム外部で行っているが、結像光束を、
プリズムの直交する２面の一方から入射させ、斜面によ
る反射をプリズム内部で行わせ、直交する２面の他方の
面から射出させるようにしてもよい。また、反射面部材
としては通常の平面鏡を用いることもできる。

【００３０】等角回転機構５０及び半角回転機構６０と
しては、種々の構成のものが利用可能である。これら回
転機構５０，６０は、大別すると、回転量制御を電気的
に行うものと、機構的に行うものとの２種に分けること
ができる。

【００３１】等角回転と半角回転とを共に電気的に行う
ものとしても、種々の形態のものが可能であるが、１つ
の実施例を図３に示す。

【００３２】ロータリーエンコーダ５０１は、架台に対
する鏡筒部の「鉛直面内における回転角：α」を検出す
るためのものであり、鏡筒部に固定された円形のスケー
ルの回転を、架台の側に一体化されたフォトカプラーに
より読み取ることにより上記回転角：αを検出する。

【００３３】ロータリーエンコーダ５０１により検出さ
れた回転角：αは、制御手段５００（ＣＰＵあるいはコ
ンピュータ等）に入力される。制御手段５００は、入力
された回転角：αに基づき、角：−αおよび−α／２を
算出し、ステップモーター５０３，６０３に指令を出
す。

【００３４】ステップモーター５０３は制御手段５００
からの指令により、接眼部２０を回転させる接眼部回転
機構５０４（ステップモーター５０３の回転を伝達して
接眼部を回転させるための機械的な回転伝達機構）を駆
動して、接眼部を角：−αだけ回転させる。

【００３５】即ち、ロータリーエンコーダ５０１と制御
手段５００と、ステップモーター５０３と接眼部回転機
構５０４とは「等角回転機構」を構成する。

【００３６】一方、ステップモーター６０３は制御手段
５００からの指令により、反射面部材３０を回転させる
反射面部材回転機構６０４（ステップモーター６０３の
回転を伝達して反射面部材を回転させるための機械的な
回転伝達機構）を駆動して反射面部材を角：−α／２だ
け回転させる。

【００３７】このようにして、接眼部における接眼系の
光軸の方向は、鏡筒部の鉛直面内における向きによらず
常に同一の方向を向くことになり、鏡筒部側からの結像
光束は、常に正しく、接眼部の接眼レンズに正しく入射
する。

【００３８】反射面部材３０の鏡面を適正な方向に向け
る方法としては、他に、鏡筒部の側にＬＥＤの様な光源
を観察光路外に配するとともに接眼部の側には受光素子
を配し、上記光源からの光が反射面部材の鏡面に反射さ
れて受光素子に入射するように、反射面部材の鏡面態位
を、例えばステップモーターで調整するようにする方法
が考えられる。

【００３９】架台に対する鏡筒部の「鉛直面内での回転
角：α」に対して、接眼部を角：−αだけ回転させる
「等角回転機構」の機械的な機構も種々のものが可能で
ある。例えば、ギヤ列により行う方法がある。即ち、架
台に一体化するように固定ギヤを設け、接眼部に一体化
するように可動ギヤを設ける。固定ギヤと可動ギヤの間
に０個または偶数個の伝達ギヤを配する。固定ギヤと可
動ギヤのギヤ比を１とすれば、鉛直面内において鏡筒部
が架台に対して角：αだけ回転すると、接眼部は角：−
αだけ回転することになる。

【００４０】図４において、符号Ｐ１で示すプーリー
は、図示されない架台に一体化するように設けられ、プ
ーリーＰ１と同径のプーリーＰ２は接眼部２０に一体化
するように設けられ、両者の間にワイヤーＷが掛け回さ
れている。

【００４１】鏡筒部が架台に対して角：αだけ回転する
と、プーリーＰ２は、プーリーＰ１の中心を回転軸とす
る「公転的な回転」により時計回りに角：αだけ回転す
るとともに、ワイヤーＷの作用により反時計回りに角：
−αだけ「自転的」に回転するので、上記公転的な回転
と自転的な回転とがキャンセルしあい、鉛直面内での回
転は０となる。従って、プーリーＰ２に一体化された接
眼部２０の向きも、鉛直面内で定方向を保つことにな
る。

【００４２】なお、接眼部２０とこれを回転させるため
のプーリーＰ２との間は「常時固定的」としても良い
し、あるいは、接眼部２０とプーリーとの間を締緩可能
とし、両者間を緩めた状態において、接眼部２０の向き
を鉛直面内において「観察者に合った向き」に調整し、
その状態で接眼部２０とプーリーＰ２との間を締結すれ
ば、鉛直面内で架台に対して鏡筒部を回転させても、接
眼部の向きを常に観察者に合った方向に保つことができ
る。

【００４３】「等角回転機構」の機械的な機構としては
他に、例えば平行４辺形のリンク機構を用いることがで
きる。即ち、平行四辺形の４節リンクの一つを架台と一
体化し、このリンクに平行なリンクを接眼部に一体化す
れば良いのである。

【００４４】「半角回転機構」の機械的な機構も種々の
ものが可能であり、以下に具体例を４例挙げる。

【００４５】図５に示す例は、プーリーによる駆動力伝
達と、スライダリンク機構を組み合わせた例である。プ
ーリーＰ３は駆動用であって、その回転軸にはリンクＬ
１の端部が固定されている。従って、プーリーＰ３を回
転させるとリンクＬ１がプーリーＰ３と一体的に回転す
る。

【００４６】プーリーＰ４の回転軸には、リンクＬ２の
端部が回動自在に取り付けられている。即ち、リンクＬ
２とプーリーＰ４とは同軸的であるが、互いに独立して
回転できる。

【００４７】プーリーＰ４には、その回転中心から距
離：ｌ₂の所に、スライダＳが設けられ、スライダＳは
リンクＬ１と摺動自在に係合している。

【００４８】上記距離：ｌ₂は、プーリーＰ３，Ｐ４間
の距離：ｌ₁に等しい。従って、プーリーＰ３，Ｐ４の
中心と、スライダＳの中心（リンクＬ１，Ｌ２の交叉
点）とは２等辺３角形を形成し、プーリーＰ３を角：θ
だけ回転させると、リンクＬ１とプーリーＰ４も角：θ
だけ回転し、リンクＬ２は角：２θだけ回転する。

【００４９】プーリーＰ４に、反射面部材３０をその鏡
面がプーリーＰ４の回転中心を通るように、且つ鏡面が
リンクＬ１と平行になるように固定し、リンクＬ２に
は、接眼部２０をその光軸方向がリンクＬ２の方向と平
行になるように一体化する。

【００５０】架台に対して鏡筒部が回転角：αだけ回転
するとき、例えばステップモーター等の回転駆動手段に
より、プーリーＰ３を角：−α／２だけ回転させると、
プーリーＰ４の回転と共に反射面部材３０が角：−α／
２だけ回転し、リンクＬ２の回転により接眼部２０が
角：−αだけ回転することになる。従って、接眼部２０
の方向を一定方向に保ちつつ、常に観察像を接眼部２０
を介して観察できることになる。

【００５１】図６において、ギヤＧは駆動用であって、
例えばステップモーター等の回転駆動手段により回転駆
動される。リンクＬ４は固定リンクである。リンクＬ３
はギヤＧと共軸一体化されギヤＧが回転するとギヤＧと
一体になって回転する。

【００５２】リンクＬ５はリンクＬ４と同一長さであ
り、リンクＬ６はリンクＬ３と同一長さである。従っ
て、リンクＬ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６は、平行４辺形の４
節リンクを構成する。

【００５３】リンクＬ７はリンクＬ４と同一長さを有
し、その一端はリンクＬ４，Ｌ６と共通の回転軸に軸支
され、他端に設けられたスライダＳ１はリンクＬ３に摺
動自在に係合している。

【００５４】反射面部材３０を、その鏡面が、リンクＬ
４，Ｌ６，Ｌ７の共通の回転軸を通り、且つ、リンクＬ
６と平行になるようにしてリンクＬ６と一体化し、接眼
部２０を、その光軸方向がリンクＬ７の方向と平行にな
るようにして、リンクＬ７に一体化する。

【００５５】架台に対して鏡筒部が角：αだけ回転する
とき、上記回転駆動手段によりギヤＧを角：−α／２だ
け回転させると、ギヤＧの回転とともに反射面部材３０
が角：−α／２だけ回転し、リンクＬ７の回転により接
眼部２０が角：−αだけ回転することになる。従って、
接眼部の方向を定方向に保ちつつ、常に観察像を接眼部
を介して観察できることになる。

【００５６】図７において、ギヤＧ１，Ｇ２は共通の軸
Ｊ１に固定され、互いに一体となって回転する。ギヤＧ
３，Ｇ４は共通の軸Ｊ２に設けられているが、ギヤＧ
３，Ｇ４は互いに独立した回転が可能であるようになっ
ている。

【００５７】ギヤＧ１はギヤＧ３と、ギヤ比：２で噛み
合い、ギヤＧ１の２回転に対しギヤＧ３は１回転するよ
うになっている。

【００５８】ギヤＧ２とギヤＧ４は、ギヤ比：１で噛み
合っている。ギヤＧ３には、反射面部材３０が、その鏡
面がギヤＧ３の回転軸Ｊ２を通るように一体化され、ギ
ヤＧ４には、接眼部２０が、その回転中心をギヤＧ４の
回転中心に合致させて一体化されている。

【００５９】架台に対して鏡筒部が回転角：αだけ回転
するとき、適宜の回転駆動手段によりギヤＧ２を角：α
だけ回転させる。すると、ギヤＧ１も角：αだけ回転
し、ギヤＧ３の回転により反射面部材３０の鏡面が角：
−α／２だけ回転し、ギヤＧ４の回転により、接眼部２
０が角：−αだけ回転することになる。従って、接眼部
の方向を定方向に保ちつつ、常に観察像を接眼部を介し
て観察できる。

【００６０】図８において、ギヤＧ１０と内歯ギヤＧ１
１とはギヤ比が２であり、共通の軸Ｊ３のまわりに互い
に独立して回転できるように設けられ、両者の間は、ギ
ヤＧ３，Ｇ４により連絡されている。ギヤＧ１０は接眼
部（図示されず）と一体化され、ギヤＧ１１は反射面部
材（図示されず）と一体化されている。反射面部材の鏡
面は、軸Ｊ３を含むようになっている。ギヤＧ１３，Ｇ
１４は、図示されない鏡筒部と一体になっている。

【００６１】架台に対して鏡筒部が角：αだけ回転する
とき、適宜の転駆動手段によりギヤＧ１０を角：−αだ
け回転させる。すると、ギヤＧ１０の回転により接眼部
が角：−αだけ回転し、ギヤＧ１１の回転により反射面
部材の鏡面が角：−α／２だけ回転することになる。従
って、接眼部の方向を定方向に保ちつつ、常に観察像を
接眼部を介して観察できることになる。

【００６２】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な天体望遠鏡を提供できる。この発明の天体望遠
鏡は、上記の如き構成となているので、観察の際に対物
系光軸の向きを鉛直面内で偏向させても、接眼部の向き
が鉛直面内で不変に保たれるため、鏡筒部の偏向に伴
い、視線の方向を変える必要がなく、極めて楽に観察を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の天体望遠鏡を説明するための図であ
る。

【図２】図１の接合部１５の近傍の様子を示す断面図で
ある。

【図３】等角回転機構と半角回転機構とを電気的な機構
で構成した場合の１例を示すブロック図である。

【図４】鏡筒の鉛直面内での回転に対し、接眼部の鉛直
面内での向きを不変に保つ等角回転機構の１例を説明す
るための図である。

【図５】等角回転機構と半角回転機構とを機械的機構に
より構成した１例を示す図である。

【図６】等角回転機構と半角回転機構とを機械的機構に
より構成した別例を示す図である。

【図７】等角回転機構と半角回転機構とを、歯車機構と
して構成した１例を示す図である。

【図８】等角回転機構と半角回転機構とを、歯車機構と
して構成した別例を示す図である。

【符号の説明】

１０ 鏡筒部 ２０ 接眼部 ３０ 反射面部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対物系を保持する鏡筒部と、 この鏡筒部を鉛直面内および水平面内において回転可能
   に支持する架台と、 鉛直面内において上記鏡筒部に対して回転可能に設けら
   れた接眼部と、 この接眼部の上記鏡筒部に対する回転軸に鏡面を合致さ
   せ、上記回転軸の回りに回転可能に設けられ、上記鏡筒
   部に保持された対物系による結像光束を上記接眼部の接
   眼レンズに向けて反射させる反射面部材と、 上記架台に対する上記鏡筒部の鉛直面内における回転
   角：αに対し、上記接眼部を角：−αだけ回転させる等
   角回転機構と、 上記回転角：αに対し、上記鏡筒部に対して上記反射面
   部材を角：−α／２だけ回転させる半角回転機構とを有
   することを特徴とする天体望遠鏡。