JPS60223384A - 電子望遠鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、光学望遠鏡と撮像装置を組み合わせた電子望
遠鏡に関する。

（発明の背景） 光学望遠鏡とくに天体望遠鏡において、対物光学系の口
径を大きくすれば、集光力を増して微弱な光を捕捉し、
微小な物体を判別する分解能を増すことができることが
知られている。

しかし、口径を増加させること自体が容易でないこと、
光学系全体の強度重量および価格の点で問題が生じ、あ
る限度を越えて口径を増加させることは極めて困難とさ
れている。

大型望遠鏡では、巨大な重量による鏡面の歪、温度差に
よる変形等から逃れることができず、それらをどのよう
に解決するかが問題になっている。

（発明の目的） 本発明の目的は電子的な撮像や画像処理の技術を応用す
ることにより前記問題を解決した電子望遠鏡を提供する
ことにある。

（発明の構成） 前記目的を達成するために、本発明による電子望遠鏡は
、望遠鏡の対物光学系を分割した形状要素部分が光軸に
関して少なくとも一対配置されて形成された対物光学系
を備える望遠鏡光学系と、前記望遠鏡光学系により集め
られた対物光学系からの光が結像させられ、その像を電
気信号に変換する撮像装置と、前記撮像装置の出力信号
を画像処理する信号処理回路とから構成されている。

前記構成によれば望遠鏡の対物光学系を軽量にすること
ができる。また前記信号処理回路により情報の積算、予
想される雑音除去処理が可ｆｉヒであり従来の望遠鏡で
は不可能であった観測が可能となる。

（実施例） 以下、図面等を参照して本発明をさらに詳しく説明する
。

第１図は、本発明による電子望遠鏡の実施例を示す略図
的斜視図である。

第２図は反射鏡の一部を拡大して示した斜視図である。

この実施例装置の光学系はシュミット・カセグレン光学
系を変形したちである。

通電のレンズ系は光軸を含む平面の断面形状をその先軸
中心に回転させたときに形成される形状と同しである。

この実施例の光学系は光軸ｏｐに対して回転対象に形成
されているシュミット・カセグレン光学系を光軸を含む
平面に対して略等距離にある２平面で分１’ｌして、光
軸を含まない部分を削除したような形状のうち一部分の
面積を使用する。

一対の入射窓２Ａ、２Ｂは、シュミソ１−・カセグレン
光学系の前面補正板を兼ねている。

一対の反射鏡ＩＡ、ＩＢは第２図に示すように、反射鏡
基板１ｂに多数の反射鏡片１ｉ、１ｊ、１に、工β等を
設けて構成したものである。

反射鏡片Ｉｔ、Ｉｊ、ｌｋ、１β等とその背後の反射鏡
基板ｌｂ間には各反射鏡片の移動および便きの微動調節
装置が設けられている。

なお各反射鏡片間に微細な間隙が発生するがこれは、後
述する画像処理により、解決され問題にならない。

本発明において、築光力は電子回路により増倍可能であ
るために必ずしも望遠鏡の対物レンズに相当する前記反
射鏡によって規定されないので、反射鏡の面積は第−成
約な重要性をもたない。−力付解能が口径によって規定
される事情は変わらない。

そのため最大口径に相当する位置に反射鏡の一部が設け
られていることが必要であり、少なくとも一対の反射鏡
の両端が最大口径の最外形に相当する位置まで張り出し
ている必要がある。

前記一対の反射６ＮＩＡ、ＩＢにより反射された光は、
反射面が回転双曲面等の反射鏡３で反射されレンズ４を
介して撮像装置５に導かれる。

反射鏡片１ｉ、１ｊ、等はその背後に微動装置を持つ。

この微動装置をつ番ノることにより、観測しながら各反
射鏡片の位置角度を最良の状態に調整または自動調整で
きる。

このことは各反射鏡片に研磨誤差があっても、全体とし
てこれを最小にすることができることにもつながる。

対の反射鏡を用いれば、対になる反射鏡相互の距離を大
きくとることで、等測的に巨大望遠鏡に匹敵する分解能
を達成できる。そして前記巨大望遠鏡において問題とさ
れている自体の重量による鏡面の歪、温度差による変形
を避けることかできる。

撮像装置５としてこの実施例ではテレヒジョン撮像管を
使用している。

撮像装置５からの出力は信号処理装置６において後述す
る蓄積、相関、減算等の処理がなされる。

その結果はモニタ７に画像として群化される。

必要に応じて他の出力装置８、例えばコピー装置を接続
して撮像結果をハードコピーに記録する。

信号処理装置６は撮像装置により電気信号に変換された
像情報を単にモニタ７に再生ずるだけでなく以下の処理
を行う。

光量が弱いときは、画素対応に設けられたメモリに適当
な時間積算をする。これは集光能力の拡大と同じである
。

また望遠鏡光学系のもつ固定的なノイズ、例えば固定的
な傷とか反射鏡片間の筋等を画像処理により除去する。

また迷光や電子撮像系に生ずる雑音などで、固定パター
ンノイズといわれるものも同様に除去する。

また既知の恒星群だけを除去し、目的の天体だけを残す
画像処理が可能である。

また、他に有害な水銀灯の背景光があるときは、特定波
長光を差し引くような分光系を別途組合せることもでき
る。

この実施例のようにシュミソ１−・カセグレン光学系の
ような球面反射鏡を利用するときは、各反射鏡片は、そ
のあるべき曲面に沿って任意の位置角度に移動設定でき
るので、分解能、集光力等を任意の状態に可変設定でき
る。

このように、任意の曲面を設計し、適当な位置に配置し
、合成曲面をあらかじめ計算したように設定できること
が本発明の特徴のひとつである。

また、このように反射鏡は、移動、折畳み２組立が容易
なので、据付５設置、移動も簡単ｔこなり、例えば強風
時などの気象条件に対する対策が容易である。

機構全体の重量が軽減されるので、赤道儀を利用しやす
くなる。

（変形例） 以上詳しく説明した実施例につき本発明の範囲内で種々
の変形を施すことができる。

前記実施１例装置は一対の反射鏡により対物光学系を実
現したが、対の数を増加することも可能である。また、
シュミット・カセグレン光学系を変形した光学系を用い
たが、他にも適用可能な望遠鏡光学系が多数ある。屈折
光学系を持つ望遠鏡にも同様の技術が適用される。

前記実施例は多数の反射鏡片を、反射鏡基板の表面に設
けて構成しであるがこの反射鏡片の数は、用途および反
射鏡片の微動調節手段との関係で適当に選択することが
できる。

各反射鏡片の大きさが全体に対して小さければ、研磨が
容易であり、また各反射鏡片の研磨の誤差に原因する収
差を小さくすることができる。

前記信号処理装置の出力を評価することにより焦点洞部
の適否を判断できる。

そしてこれにより光学系を制御するための帰遷信号を発
生させるようにすることができる。

また前記撮像装置および信号処理装置は、電子撮像系に
おいては、単一光子の検出まで可能なので、到達した光
子の位置を別個に蓄積して、画像として再構成すること
もできる。

（発明のｖ）果） 以上詳細に説明したように、本発明によって、従来構造
の望遠鏡の集光力に関する負担を電子撮像系における画
像処理により解決することができるので、光学系の設計
を大幅に簡略化できる。

したがフて、小型軽量の光学系でも従来の大型の望遠鏡
に匹敵し得るのである。

特に光学系の微動調整が可能であるから、光学系の精度
を高めることができる。

また本発明によって、光学系の設計、製作ばかりでなく
運用が便利になる。

電子撮像系を光学系と組合せることによって光学系の遠
隔測定制御が可能となり、操作性を大幅に向上させるこ
とが可能となった。

本発明は、望遠鏡に適用してその科学上、工業上の効果
は極めて大きいのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による電子望遠鏡の実施例を示す略図
的斜視図である。 第２図は反射鏡の一部を拡大して示した斜視図である。 ＬＡ、ＩＢ・・・一対の反射鏡 １ｂ・・・反射鏡基板 １ｉ、１　ｊ、Ｉｋ、ＩＩ２・・・反射鏡片２Ａ、２Ｂ
・・・前面補正板（入射窓）３・・・反射鏡 ４・・・レンズ ５・・・撮像装置 ６・・・信号処理装置 ７・・・モニタ ８・・・他の出力装置 特許出願人　浜松ホトニクス株式会社 代理人　弁理士　井　ノ　ロ　壽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１望遠鏡の対物光学系を分割した形状要素部分が光
   軸に関して少なくとも一対配置されて形成された対物光
   学系を備える望遠鏡光学系と、前記望遠鏡光学系により
   集められた対物光学系からの光が結像させられ、その像
   を電気信号に変換す乞撮像装置と、前記撮像装置の出力
   信号を画像処理する信号処理回路とから構成した電子望
   遠鏡。 （２）前記望遠鏡光学系の対物光学系は反射鏡である特
   許請求の範囲第１項記載の電子望遠鏡。 （３）前記対物光学系は多数の反射鏡片を、反射鏡基板
   の表面に設けて構成した特許請求の範囲第２項記載の電
   子望遠鏡。 （４）前記多数の反射鏡片の各々は、その位置を独立に
   微動調節し得るように設けられている特許請求の範囲第
   ３項記載の電子望遠鏡。 （５）前記対物光学系の各対は前記位置に独立または連
   動して移動組立て可能な構造である特許請求の範囲第２
   項記載の電子望遠鏡。 （６）前記信号処理回路は、画素信号を積算し、背景光
   、既知パターンおよび既知スペクトルまたはいずれか一
   方を排除する処理をする特許請求の範囲第１項記載の電
   子望遠鏡。 （７）前記信号処理回路は、単一光子を検出しそれを入
   射点位置の関数として記憶し、モニタ上に再構成する特
   許請求の範囲第１記載の電子望遠鏡。