(57)【要約】【課題】  望遠鏡を構成部材毎に分割し、これらを組み合わせることにより観測目的に応じた望遠鏡形式に変化させることを可能とする。【解決手段】  軸受けハウジング５と、内蔵した動力機構により軸受けハウジング５に軸支されるとともに、上端面が軸受けハウジングの天面から露出する回転軸体１からなり、上記回転軸体１を中空部１４を有する筒状とするとともに、軸受けハウジング５の底面および端面に中空部１４と連通する貫通穴１６、１０を設け、軸受けハウジング５の天面から露出する回転軸体１の端面、軸受けハウジングの底面および端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面とするとともにそのための固定手段ｔ１、ｔ２、ｔ３を設けた回転軸ユニットを使用して、構成部材毎に分割した望遠鏡を組み替える。【選択図】      図７
2015031734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受けハウジング（５）と、内蔵した動力機構により軸受けハウジング（５）に軸支されるとともに、上端面が軸受けハウジングの天面から露出する回転軸体（１）からなり、上記回転軸体（１）を中空部（１４）を有する筒状とするとともに、軸受けハウジング（５）の底面および端面に中空部（１４）と連通する貫通穴（１６、１０）を設け、軸受けハウジング（５）の天面から露出する回転軸体（１）の端面、軸受けハウジングの底面および端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面とするとともに、そのための固定手段（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を設けたことを特徴とする組み替え式天体望遠鏡の回転軸ユニット。
【請求項２】
軸受けハウジング（５）と、内蔵した動力機構により軸受けハウジング（５）に軸支されるとともに、上端面が軸受けハウジングの天面から露出する回転軸体（１）からなり、上記回転軸体（１）を中空部（１４）を有する筒状とするとともに、軸受けハウジング（５）の底面および端面に中空部（１４）と連通する貫通穴（１６、１０）を設け、軸受けハウジング（５）の天面から露出する回転軸体（１）の端面、軸受けハウジングの底面および端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面とするとともに、そのための固定手段（ｔ１、ｔ２、ｔ３）を設けた２つの回転軸ユニット（Ｘ、Ｙ）により各部材を観測目的に合わせた形式に連結可能としたことを特徴とする組み替え式天体望遠鏡。
【請求項３】
偏平状の本体の一面に一方の回転軸ユニット（Ｘ）の天面から露出する回転軸体（１）の端面を固定可能とするとともに、他面に他方の回転軸ユニット（Ｙ）の端面を固定可能とすることにより、２つの回転軸ユニット（Ｘ、Ｙ）同士を互いの回転軸体（１）が直交するよう連結するためのマルチプレート（１７）を支持部材として用意した請求項２記載の組み替え式天体望遠鏡。
【請求項４】
回転軸体（１）の中空部（１４）を通線路および導光管として利用した請求項２または３記載の組み替え式天体望遠鏡。
【請求項５】
回転軸ユニット（Ｘ、Ｙ）を防水構造にした請求項４記載の組み替え式天体望遠鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は天体望遠鏡に関し、より詳細には望遠鏡を構成部材毎に分割し、これらを組み合わせることにより観測目的に応じた望遠鏡形式に変化させることを可能とするための回転軸ユニットおよび組み替え式天体望遠鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
天体望遠鏡の架台形式には、地球の自転軸と平行な極軸と、それに直交した赤緯軸の２軸で構成され、極軸を回転させることにより天体追尾を行なう赤道儀と、上下、水平の２方向への動きにより天体追尾を行なう鏡筒の経緯台がある。赤道儀の種類としてはドイツ式・フォーク式・ヨーク式・イギリス式・ホースシュー式などが知られているが、アマチュア天文家などに最も普及しているのは構造的に頑丈なドイツ式赤道儀である。
【０００３】
赤道儀も経緯台も２つの直交した軸を手動または電動で回転し、搭載した観測装置を正確に目標の天体に向ける。電動のものは観測装置の視野に目標天体を適宜導入した後、地球の自転によって移動する目標の天体が観測装置の視野からずれないように、モータ制御によって自動的に追尾をするものである。
【０００４】
図１は赤道儀の追尾概念図である。Ｐは天の北極、Ｚは天頂、ｅは天の赤道、r は自転による天体の移動、ＥＷＳＮは東西南北の方位を表す。
【０００５】
赤道儀ＥＭは、赤経軸αを天の北極Ｐに向け、それに直交する赤緯軸δ上に観測装置ａを載せたものであるが、目標天体ｓの赤経・赤緯に観測装置ａの視野を合わせて導入し、継続して追尾する際、赤経軸αだけを地球の自転ｒに合わせて微妙に回転させれば足りるので、制御装置が簡単となり、低コストで済む天体望遠鏡となる。運転制御は最近ではマイコンや簡単な電子回路で行うことが主流だが、制御装置が簡易なので過去には運転時計と呼ばれる機械仕掛けの駆動装置で赤経軸αを回転させて追尾していた。
【０００６】
図２は経緯台の追尾概念図である。Ｐは天の北極、Ｚは天頂、e は天の赤道、r は自転による天体の移動、ＥＷＳＮは東西南北の方位を表す。      
【０００７】
経緯台ＣＭは、方位軸Ａを天頂Ｚに向け、それに直交する高度軸ｈ上に観測装置ａを載せたものであるが、目標天体ｓの高度・方位角に観測装置ａの視野を合わせて導入し、継続して追尾する際、高度軸ｈと方位軸Ａの動きを逐次計算しながら制御しなければならないため、コンピュータによる高度な演算制御を必要とする。また、天頂Ｚを通過する天体を追尾する場合、方位軸Ａが急激な回転を必要とするため、天体の動きに追従できない範囲がわずかに生じるという問題を含んでいる。
【０００８】
しかし、経緯台式は方位軸Ａが常に水平で機械的に安定しているため、世界の国立天文台クラスの巨大望遠鏡や公共天文台などの大型望遠鏡の多くがこの方式を採用している。一方、最近ではコンピュータの小型・高性能・低価格化によって高度な演算制御が可能となり、アマチュア向けの経緯台式天体望遠鏡も市販されている。その中には、経緯台を傾斜台に取付けて赤道儀に転用し、制御をソフトウェアで切換えるようなものもある。
【０００９】
天体望遠鏡の架台形式はこのようにいずれも直交する２軸の機構と傾斜台または水平台から成り立っているが、市販されているどちらの形式も２軸１体で設計されているものがほとんどであり、ユーザーは各社が提供する多様なデザインや仕様の中から個々の観測目的に合ったものを選定し、使用しているのが現状である。
【００１０】
しかし、ユーザーには観測目的に合わせて使いやすい形にしたいというニーズがあるので、赤道儀式の架台を傾斜台ユニット・赤経軸ユニット・赤緯軸ユニット・観測機材取付けユニットなどに分解し、それぞれを単独で提供するシステム赤道儀が市販されている（非特許文献１〜３）。これらは観測目的によって市販ユニットと手持ちの機材などが組合わせられるので、比較的ユーザーの目的に合った仕様に近づくものの、極軸と交差する赤緯軸の他端により鏡筒を支持するドイツ式赤道儀に限定されているため、２本の腕で望遠鏡を支持するフォーク式赤道儀や経緯台などにアレンジすることは考えられていなかった。
【００１１】
【非特許文献１】インターネット記事「ウイキペディア  システム望遠鏡」（http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1）
【非特許文献２】インターネット記事「ウイキペディア  五藤光学研究所・マークX 」（http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%94%E8%97%A4%E5%85%89%E5%AD%A6%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%89%80%E3%83%BB%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%82%AFX ）
【非特許文献３】インターネット記事「ウイキペディア  高橋製作所の望遠鏡製品一覧」（http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E6%A9%8B%E8%A3%BD%E4%BD%9C%E6%89%80%E3%81%AE%E6%9C%9B%E9%81%A0%E9%8F%A1%E8%A3%BD%E5%93%81%E4%B8%80%E8%A6%A7）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
アマチュアの天体望遠鏡による天体観測の目的は単なる星空の観望や写真撮影から学術的な観測まで、非常に広範囲にわたっている。必要な観測機材はデジタル技術の発達によって高性能化し、観測目的を満足すべく日々進歩しているが、それらを搭載する望遠鏡架台は各メーカーが主に自社の鏡筒を搭載するために一体化して設計しており、ユーザーが観測目的に合わせて手持ちの機材を載せるように架台をアレンジするには限界があった。
【００１３】
従来赤道儀に数種類の形式があるのは観測目的や設置する緯度によって観測しやすい形に変化してきたためである。ところが、前述したように市販の赤道儀は一体型のドイツ式が多く、観測目的に合う最適な形式に変えるのは不可能に近く、比較的柔軟にアレンジできるシステム赤道儀でも限界がある。
【００１４】
ところで、最近の天体望遠鏡の観測装置は冷却ＣＣＤカメラなどに代表されるようにコンピュータに観測データを取り込んで処理をするものが圧倒的に多く、ほとんどが架台の近傍または遠隔に設置されるコンピュータにケーブルで接続するようになっている。しかし、ほとんどの市販されている架台はそれらのケーブルを通すための経路が考慮されていないため、天体を高速で導入したり長時間の追尾を行う時に、突起物に引っかかったり絡まったりする不具合があった。特に遠隔操作では不具合に気が付かず、望遠鏡や観測装置に致命的なダメージを与えることがあった。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明は以上の従来技術の問題点に鑑みて創作されたものであり、天文台の用途や観測目的に合わせて組替えることにより、天体望遠鏡架台の形式を自在に変えることができる共通する２組の回転軸ユニットおよび、この回転軸ユニットを用いた組み替え式天体望遠鏡を提供することを目的とする。
【００１６】
すなわち、本願発明の回転軸ユニットは、軸受けハウジング５と、内蔵した動力機構により軸受けハウジング５に軸支されるとともに、上端面が軸受けハウジングの天面から露出する回転軸体１からなり、上記回転軸体１を中空部１４を有する筒状とするとともに、軸受けハウジング５の底面および端面に中空部１４と連通する貫通穴１６、１０を設け、軸受けハウジング５の天面から露出する回転軸体１の端面、軸受けハウジングの底面および端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面とするとともにそのための固定手段ｔ１、ｔ２、ｔ３を設けたことを特徴とする。
【００１７】
また、本願発明の組み替え式天体望遠鏡は、軸受けハウジング５と、内蔵した動力機構により軸受けハウジング５に軸支されるとともに、上端面が軸受けハウジングの天面から露出する回転軸体１からなり、上記回転軸体１を中空部１４を有する筒状とするとともに、軸受けハウジング５の底面および端面に中空部１４と連通する貫通穴１６、１０を設け、軸受けハウジング５の天面から露出する回転軸体１の端面、軸受けハウジングの底面および端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面とするとともにそのための固定手段ｔ１、ｔ２、ｔ３を設けた２つの回転軸ユニットＸ、Ｙにより各部材を観測目的に合わせた形式に連結可能としたことを特徴とする。
【００１８】
また、請求項３記載の組み替え式天体望遠鏡は、前記の組み替え式天体望遠鏡において、支持部材として、偏平状の本体の一面に一方の回転軸ユニットＸの天面から露出する回転軸体１の端面を固定可能とするとともに、他面に他方の回転軸ユニットＹの端面を固定可能とすることにより、２つの回転軸ユニットＸ、Ｙ同士を互いの回転軸体１が直交するよう連結するためのマルチプレート１７を用意したことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４記載の組み替え式天体望遠鏡は、前記の組み替え式天体望遠鏡において、回転軸体１の中空部１４を通線路および導光管として利用したことを特徴とする。
【００２０】
また、請求項５記載の組み替え式天体望遠鏡は、前記の組み替え式天体望遠鏡において、回転軸ユニットＸ、Ｙを防水構造にしたことを特徴とする。
【００２１】
本願発明における回転軸ユニットＸ（Ｙ）は、軸受けハウジング５の天面から露出する回転軸体１の端面、回転軸体１に直角な軸受けハウジングの底面および回転軸体１に平行な端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面としているので、２つの回転軸ユニットＸ、Ｙ同士をマルチプレート１７などを用いて互いの回転軸体１が直交するよう連結するとともに、後記する延長ブロック１７ａ・傾斜台１８・水平台１８ａなどを用いて最適な形に組替えることによって、様々な形式に変化させることができる。つまり、Ｘ軸を天の北極に向ければ赤道儀になり、鉛直線に合わせて天頂に向ければ経緯台になる。
【００２２】
また、回転軸ユニットＸ（Ｙ）の回転軸体１を中空にしているので、後記するマルチプレート１７・延長ブロック１７ａなどにも通線路を確保することにより、観測機材と駆動軸制御のケーブルを架台内部に通すことができる。
【００２３】
回転軸ユニットＸ（Ｙ）の機構要素は回転軸体およびこれを駆動する数値制御可能なモータ・減速機・主歯車列とこれらを組み込んだ軸受ハウジング５から成るが、これをＸ軸に使用する場合、Ｙ軸に使用する場合でも架台の形式が変わる場合でも機構要素や減速比はすべて共通となる。一方、回転軸ユニットＸ（Ｙ）赤道儀か経緯台で使い分ける場合は、最適な２軸の制御を行えるように制御パラメータを変更することによって対応する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の組替え式天体望遠鏡は、それぞれの回転軸ユニットを分離・共通化することによって２つの直交する軸の配置を自在に構成することが可能になり、観測者の要望に合わせてユニットを組替えれば、観測目的に最適な形式の天体望遠鏡を提供できる。また、ユニットを共通化したことによってコストと精度が両立し、安価で信頼性の高い天体望遠鏡を提供できる。
【００２５】
一方、回転軸体を中空部を有する筒状とするとともに、軸受けハウジングにこの中空部と連通する貫通穴を設けることにより回転軸ユニットと取付パーツの通線路を確保したので、観測機材と駆動軸制御のケーブルを架台内部に通すことが可能となる。この結果、外観が美しくなるだけでなく、望遠鏡の可動範囲にケーブルが垂れ下がったまま回転し、駆動中に引っかかったり絡んだりするような不具合が解消され、遠隔操作においても安心して使用できる望遠鏡が実現される。
【００２６】
さらに、回転軸ユニットの回転軸体を中空部を有する筒状とし、軸受けハウジングの底面にこの中空部と連通する貫通穴を設けているので、この中空部を導光管として利用し、クーデ式やナスミス式の光学系にも対応できるようになる。また、この回転軸ユニットは防水機能を組込むことが容易なため、クーデ式やナスミス式の光学系を利用したドームレス望遠鏡も構成することができ、科学館の展示用の天体望遠鏡システムなどに応用するなど、天体望遠鏡としての用途拡大に寄与する。  
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】赤道儀の追尾概念図。
【図２】経緯台の追尾概念図。
【図３】本願発明の回転軸ユニットの一部切り欠き正面図。
【図４】同上、一部切り欠き平面図。
【図５】同上、左側面図。
【図６】同上、右側面図。
【図７】本願発明の回転軸ユニットを使用した組み替え式天体望遠鏡の構成図。
【図８】本願発明の回転軸ユニットを使用してドイツ式赤道儀とした組み替え式天体望遠鏡の側面図。
【図９】本願発明の回転軸ユニットを使用してクーデ式赤道儀とした組み替え式天体望遠鏡の一部切り欠き側面図。
【図１０】本願発明の回転軸ユニットを使用して片持ちフォーク式経緯台とした組み替え式天体望遠鏡の側面図。
【図１１】本願発明の回転軸ユニットを使用して片持ちフォーク式赤道儀とした組み替え式天体望遠鏡の側面図。
【図１２】本願発明の回転軸ユニットを使用してナスミス式経緯台とした組み替え式天体望遠鏡の一部切り欠き側面図。
【図１３】本願発明の回転軸ユニットを使用してヘリオスタット式経緯台とした組み替え式天体望遠鏡の一部切り欠き側面図。
【図１４】本願発明の回転軸ユニットを使用してヘリオスタット式赤道儀とした組み替え式天体望遠鏡の一部切り欠き側面図。
【図１５】回転軸ユニットの制御回路のブロック図。
【図１６】本願発明の回転軸ユニットを使用してドイツ式赤道儀を構成する場合の各部材の組み立ての概念を示す組み立て前の斜視図。
【図１７】同上、組み立て後の斜視図。
【図１８】本願発明の回転軸ユニットを使用して片持ちフォーク式赤道儀を構成する場合の各部材の組み立ての概念を示す組み立て前の斜視図。
【図１９】同上、組み立て後の斜視図。
【図２０】本願発明の回転軸ユニットを使用してドイツ式赤道儀とした組み替え式天体望遠鏡においてケーブルを通線した状態を示す一部切り欠き側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本願発明の具体的実施例を添付図面に基づいて説明する。図３〜図６は本願発明の回転軸ユニットＸ（Ｙ）を示す図である。この回転軸ユニットは、軸受けハウジング５に内蔵した動力機構により駆動される回転軸体１を軸支した基本構成を有する。
【００２９】
回転軸体１は内部に中空部１４を有する筒状に構成され、上端面が軸受けハウジング５の天面から露出するとともに、この中空部は軸受けハウジング５の底面に設けた貫通穴１６と連通する。また、軸受けハウジング５の端面（ここでは相対向する２つの端面１１、１２）にも中空部１４と連通する貫通穴１０、１０が設けられる。前記の連通路は前記したようにケーブルの通線路や導光管として利用することができる。
【００３０】
この実施例では軸受けハウジング５は偏平の直方体に構成され、天面を除く底面、前後左右の端面を天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面として利用できるようにしている。これらの取り付け面にはそのための固定手段が必要箇所に設けられるものであり、図３〜図６には前後の端面１１、１２に固定手段となるねじ穴ｔ２、ｔ３が図示されているが、固定手段の箇所はこれらに限られないことはもちろんである。この実施例では前後の端面１１、１２の中央部分に他部材への取り付けのための角状のボス１１Ａ、１２Ａが突設される。前記の端面１１、１２およびねじ穴ｔ２、t ３のピッチは同一寸法とされることにより、回転軸ユニットの上下左右方向での使用を可能とする。一方、軸受けハウジング５の天面から露出する回転軸体１の端面も天体望遠鏡を構成する光学部材または支持部材の取り付け面として利用されるものであり、固定手段となるねじ穴ｔ１を図示している。この実施例では回転軸体１の端面の中央部分に他部材への取り付けのための円状のボス１Ａが回転中心と同心円状に突設される。
【００３１】
前記の回転軸体１は、２対のベアリング２を介して軸受ハウジング５内に保持される。これらのベアリング２は背面組合せで回転軸体１に固定したウオームホイル３によってスラスト方向に予圧が与えられ、望遠鏡の姿勢が変わることによって生じる軸精度の変動を防止している。回転軸体１の回転角は、ステッピングモータ８の回転をギヤヘッド７で減速し、伝導ギア６によってウオームギヤ４に伝達し、ウオームギヤ４に噛合わせたウオームホイル３を回転させることによりコントロールされる。
【００３２】
軸受ハウジング５にはコンピュータからの位置指令を受けてステッピングモータ８の回転を制御するためのコントローラ・ドライバ９が内蔵される。ステッピングモータ８は、サーボモータに置き換えることもできる。
【００３３】
前記したように、回転軸体１には中空部１４があり、軸上に取付ける観測機材や電気デバイスのケーブル１５の通線ができ、ケーブル１５は軸受けハウジング５の端面に設けた貫通穴１０、１０を通して最終的に架台下から電源やコントローラなどに接続される。
【００３４】
以上の構造上の特長から、回転軸体１と軸受けハウジング５を防水構造にし、各ユニットの取付部に防水処理を施せば、後記する図１３、図１４のヘリオスタット式の事例などはドームなどの建屋を必要とせずに屋外で使用することも可能となる。
【００３５】
図７は本願発明の回転軸ユニットを使用した組み替え式天体望遠鏡の回転軸ユニット・光学部材・支持部材同士の関連付けを示す構成図である。基本的に回転軸ユニットＸおよび回転軸ユニットＹはマルチプレート１７によって回転軸体１が互いに直交するように取付けられる。回転軸ユニットＹには回転軸体１に合う支持部材を介して主望遠鏡２０を取付け、観測目的に応じて主望遠鏡２０には接眼部２１ａやカメラ２１ｂなどの観測装置２１、あるいはサブ望遠鏡２２を取付ける。また、それ以上の増設をする場合は、主望遠鏡２０の反対側にカメラなどの補助観測装置２３を搭載することもできる。補助観測装置２３を回転軸ユニットＹの回転軸体１上に取付けて主望遠鏡２０とともに回転させるか、軸受ハウジング５の底面側の取付面１３に取付けて回転軸ユニットＸと共に回転させるかは観測目的によって使い分ければよい。
【００３６】
この場合、赤道儀にするには、回転軸ユニットＸを赤経軸αとし、観測地の緯度に傾斜を合わせるため傾斜ユニット１８に取付け、ピラーユニット１９に固定する。この傾斜ユニット１８は上面に回転軸ユニットＸを揺動可能に抱持して所望角度で固定するためのフォーク状の支持腕を立設するとともに、下面をピラーユニット１９への取り付け面とした構成よりなるものである。ピラーユニット１９は傾斜台１８を共有した様々な架台や観測室などに変化する。
【００３７】
経緯台にするには、回転軸ユニットＸを方位軸Ａとし、水平台１８ａに取付け、ピラーユニット１９に固定する。この水平台１８ａは上面を回転軸ユニットＸへの取り付け面とするとともに、下面をピラーユニット１９への取り付け面とした構成よりなるものである。
【００３８】
図１６〜図１９は本願発明の組み替え式天体望遠鏡において、マルチプレート１７を中核とする支持部材の詳細を説明するための図であり、図１６はドイツ式赤道儀を構成する場合の各部材の組み立て前の斜視図、図１７は同じく組み立て後の斜視図、図１８は片持ちフォーク式赤道儀を構成する場合の各部材の組み立て前の斜視図、図１９は同じく組み立て後の斜視図である。
【００３９】
マルチプレート１７は２つの回転軸ユニットＸ、Ｙ同士を互いの回転軸体１が直交するよう連結するための支持部材であり、偏平状の本体の一面に一方の回転軸ユニットＸの天面から露出する回転軸体１の端面を固定可能とするとともに、他面に他方の回転軸ユニットＹの端面を固定可能とする。上記マルチプレート１７と回転軸ユニットＸ、Ｙとの固定は回転軸ユニットの取り付け面のねじ穴ｔ１、ｔ２、t ３へのネジ止めにより行うが、ここではマルチプレートの一端に偏位した箇所に回転軸ユニットの回転軸体１の端面の円状のボス１Ａを嵌入可能な貫通穴１７Ｘを、マルチプレートの表面に回転軸ユニットの前後の端面１１、１２の角状のボス１１Ａ、１２Ａを嵌入可能な溝１７Ｙを設けることにより、取り付けの際の位置決めの支援と取り付け後のずれ止めを図っている。なお、前記の貫通穴１７Ｘは図１７に示すようにケーブル１５の通線路や、後記する図５〜図６、図１２〜図１４に示すように回転軸体の中空部１４を導光路として利用する場合の連通路としても機能する。
【００４０】
図１６〜図１７においては、Ｘ軸方向に向いた回転軸ユニットＸの回転軸体１の端面の円状のボス１Ａをマルチプレート１７の裏面側から貫通穴１７Ｘに嵌入して固定することにより、マルチプレートは回転軸ユニットＸの回転軸体１に積載された状態で回転することとなる。一方、Ｙ軸方向に向いた回転軸ユニットＹの端面１１の角状のボス１１Ａをマルチプレート１７の表面側から溝１７Ｙに嵌入して固定し、上記回転軸ユニットＹの回転軸体１の端面を望遠鏡２０に固定することにより、望遠鏡はマルチプレート１７によりＸ方向に回転する回転軸ユニットＹによりＹ方向に回転することとなる。なお、ここでは一面に望遠鏡２０の鏡筒面に沿った凹部を設け、他面に回転軸ユニットＹの回転軸体１の端面の円状のボス１Ａを嵌入可能な穴を設けた形状からなり取り付けアダプターを介して、回転軸ユニットの回転軸体と望遠鏡を固定している。また、マルチプレート１７と回転軸ユニットＹの直角度と剛性を維持するために、直角三角形状の補助ブロック１７ｃの底面側をマルチプレートの表面に、同じく垂辺側を平板１７ｄを介して回転軸ユニットの底面に固定している。また、マルチプレート１７の他端には回転軸ユニットＸに積載するすべてのユニットの回転バランスを取るためにバランスウエイト１７ｂを取付けている。
【００４１】
図１６〜図１７においてはドイツ式赤道儀を構成していたのに対し、図１８〜図１９においでは片持ちフォーク式赤道儀を構成する。この場合、回転軸ユニットＹの回転軸体１に支持される望遠鏡２０は回転軸ユニットの内側にしてマルチプレート１７の上方に位置することになるが、回転軸ユニットのみの高さではＹ方向に回転する望遠鏡の回転半径内にマルチプレートが入ってしまって衝突してしまう。そこで、ここでは上面にマルチプレート１７の溝１７Ｙと同じ幅の溝を設けるととともに、下面に回転軸ユニットＹの端面１１の角状のボス１１Ａと同形状のボスを設けた、延長ブロック１７ａを介してマルチプレート１７の表面側に回転軸ユニットＹを取り付けている。
【００４２】
次に、これまで列挙してきた機能によって様々な形態に組替えた本願発明の組替え式天体望遠鏡の実施例を紹介する。
【００４３】
図８は、回転軸ユニットＸと回転軸ユニットＹをマルチプレート１７で接続し、マルチプレートにバランスウエイト１７ｂを取付け、回転軸ユニットＸを傾斜ユニット１８に固定し、回転軸ユニットＸのウオームホイル３の同軸上に極軸望遠鏡２５を取付けた、ドイツ式赤道儀の事例である。本事例は主望遠鏡２０に屈折望遠鏡を使用しているが図１６〜図１７に示すように反射望遠鏡を使用してもよい。
【００４４】
図９はドイツ式赤道儀の変形であるが、マルチプレート１７と回転軸ユニットＹを光学ブロック２８ｘで連結し、回転軸ユニットＹに主望遠鏡２０と組合わせた光学ブロック２８ｙを取
付け、回転軸ユニットＸ・Ｙの中空穴１４を導光管にして、主望遠鏡２０の光束２９を反射鏡２６・２７でそれぞれ直角に折り曲げ、回転軸ユニットＸの軸心に接眼部２１ａを取付けたクーデ式赤道儀の事例である。この方式は接眼部２１ａが望遠鏡の動きによって移動することがないため、観測者の目の位置36を固定でき、例えば身体障害者などが車椅子で観望する時などに有用である。従来は非常に高価な望遠鏡なので普及していなかったが、本発明のバリエーションとして組替えれば、安価に提供できる。
【００４５】
図１０は、図１８〜図１９に示すように組替えたユニットを水平台１８ａでピラーユニット１９に固定し、主望遠鏡２０にカセグレン式反射望遠鏡を搭載した片持ちフォーク式経緯台の事例である。
【００４６】
図１１は、図１０の回転軸ユニットＸを傾斜ユニット１８で傾けた、片持ちフォーク式赤道儀の事例である。またこれは回転軸ユニットＹのウオームホイル３の軸上に補助観測装置２３として、デジタル１眼レフカメラを取付けた事例でもある。この形式は赤道儀にした場合トップヘビーのアンバランスな状態になるので、ピラーユニット１９を設置面に強固に固定するか、図１１のように三脚式など設置面の広いものを使用したほうがよい。
【００４７】
図１２は、マルチプレート１７と回転軸ユニットＹをナスミスユニット２８ｎで連結し、回転軸ユニットＹに主望遠鏡２０と組合わせた光学ブロック２８ｙを取付け、回転軸ユニットＹの中空穴１４を導光管にして、主望遠鏡２０の光束２９を反射鏡２６で直角に折り曲げ、光束２９をナスミス焦点の補助観測装置２３に導くナスミス式経緯台の事例である。
【００４８】
反射鏡２７を４５度回転させて光束２９をさらに直角に折り曲げ、回転軸ユニットＸの中空穴１４を導光管にしてクーデ焦点に結像させれば、観測装置２１によって多目的な観測を行うことができる。例えば星の分光・測光観測や太陽望遠鏡による太陽面観測あるいは冷却ＣＣＤによる画像取得などを切換えて行うことが考えられる。この場合、ピラーユニット１９に相当する台座は観測室を兼用してもよく、科学館や公開天文台などで威力を発揮する。
【００４９】
図１３は、マルチプレート１７と回転軸ユニットＹを光学ブロック２８ｘで連結し、回転軸
ユニットＹに光学ブロック２８ｙを取付け、回転軸ユニットＸ・Ｙの中空穴１４を導光管にして、天体からの光束２９を反射鏡２６・２７でそれぞれ直角に折り曲げ、回転軸ユニットＸの軸心に観測装置２１を取付けたヘリオスタット式経緯台の事例である。
【００５０】
また、図１４は回転軸ユニットＸを天の北極Ｐに向けて、防水構造の傾斜台１９に取付けて建物屋上３６に設置し、光束２９を反射鏡３３で導光穴３７から階下別室に導いたドームレスヘリオスタット式赤道儀の事例である。回転軸ユニットＸ・Ｙの制御系の配線は赤経軸αの回転に応じて自在に動く伸縮部３９を介して、配電ボックス３８に接続される。
【００５１】
ヘリオスタット式は光束２９を観測装置２１まで平行光で導くのが特長で、主望遠鏡２０の光束２９を観測装置２１においてハーフミラーなどで複数本に分離し、複数の観測を同時に行うことができる。また光束２９を追加の反射鏡３３によって、平行光のまま別室に導けば多目的な観測システムとして利用できる。例えば太陽は光束２６の照度が高く、複数に分離しても使用可能な照度を保つことができるので科学館の展示などでの利用価値が高い。
【００５２】
図１５は、回転軸ユニットの制御回路のブロック図である。回転軸ユニットＸ・Ｙで構成する組替え式天体望遠鏡をコントロールするための２軸コントローラ３４は制御コンピュータ３５で動作するパソコンプラネタリウムなどの市販天文ソフトを使用できる。すなわち、指定した目標天体の赤経赤緯の絶対値（α, δ）を、Ｘ軸・Ｙ軸パルス変換ブロックで解釈して、Ｘ軸（赤経軸α）とＹ軸（赤緯軸δ）の角度に相当するパルス量をステッピングモータドライバ９Ｘ・９Ｙに与える。組替え式望遠鏡を経緯台にする場合には、赤道儀／経緯台モード切換を経緯台モードにする。この場合、赤経・赤緯の絶対値（α, δ）は座標変換ブロックに送られ、方位角・高度の絶対値（ｈ, Ａ）に変換され、その値をＸ軸・Ｙ軸パルス変換ブロックで解釈して、Ｘ軸（赤経軸α）とＹ軸（赤緯軸δ）の角度に相当するパルス量をステッピングモータドライバ９Ｘ・９Ｙに与える。
【００５３】
図２０は本願発明の回転軸ユニットを使用してドイツ式赤道儀とした組み替え式天体望遠鏡においてケーブルを通線した状態を示す図である。主望遠鏡２０に取付けた観測装置２１のケーブルあるいはサブ望遠鏡２２や補助観測装置２３のケーブルを回転軸ユニットＸ・Ｙの内部に通し、ピラーユニット１９内を通過させて電源や各観測機材のコントローラなどに接続される。また回転軸ユニットＸ・Ｙの制御系配線も同様の経路をたどって制御装置に接続される。もし、観測者が観測しながら望遠鏡を操作する場合にはハンドコントローラ４０の回線を分岐すればよい。
【符号の説明】
【００５４】
Ｘ        回転軸ユニット
Ｙ        回転軸ユニット
１        回転軸体
５        軸受けハウジング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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