(57)【要約】  本発明の一つの好適な実施形態は、一次ミラーと、二次ミラーと、補正板を具備する反射屈折望遠鏡から成る。一次ミラーと、二次ミラーと、補正板が、光路に沿って配置される。チューブ組立体は一次ミラーと補正板を収納するのが好ましい。二次ミラーは、補正板の内部の中心に配置され、かつこれに接続されるのが好ましい。一つ以上の作動装置が、補正板（また補正板に取り付けられる二次ミラー）に機械的に接続される。作動装置は、補正板と二次ミラーが、一次ミラーに対して移動されるように移動可能である。二次ミラーの位置及び/又は方位を操作することにより、望遠鏡は焦点調整され及び/又は光軸調整される。
2008507740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部セルと後部セルを有するチューブ組立体であって、基端部と末端部を備える中空の望遠鏡チューブと、前記望遠鏡の前記基端部にある前記後部セルと、前記望遠鏡チューブの前記末端部にある前記前部セルを具備するチューブ組立体と；
前記チューブ組立体の前記後部セルに配置される一次ミラーと；
前記チューブ組立体の前記前部セルより遠位で、補正板を収納する補正板セルと；
前記補正板セルの前記補正板に対し中心に配置され、かつ固定される二次ミラーと；
前記補正板セルを前記前部セルに機械的に接続するように、前記前部セルと前記補正板セルとに取り付けられる少なくとも一つの電動作動装置であって、前記補正板セルは前記チューブ組立体の前記前部セルに対し移動でき、また前記補正板と二次ミラーを前記一次ミラーに対し移動できるように制御可能に移動可能である、作動装置と；
前記電動作動装置に電気的に接続される制御用電子装置であって、前記作動装置の移動を制御するために前記電動作動装置に送信する出力部を有する、制御用電子装置；
を具備する、反射屈折望遠鏡。
【請求項２】
前記一次ミラーは、前記後部セルに堅固に固定される、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３】
前記一次ミラーは、シリコンクーチングで所定の位置に固定される、請求項２に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項４】
前記一次ミラーを傾斜させることができるように、前記一次ミラーは調整可能な架台に固定される、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５】
前記少なくとも一つの電動作動装置は、二つの作動装置を具備する、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項６】
前記少なくとも一つの電動作動装置は、前記補正板セルの円周に間隔をおいて配置される三つの作動装置を具備する、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項７】
前記作動装置は、前記制御用電子装置に電気的に接続される直流サーボもしくはステッピングモータを具備する、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項８】
前記作動装置は、拘束無しに前記補正板の傾斜と傾倒を調整するために、三つの自由度を備えるように前記補正板セルに柔軟に接続される、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項９】
前記作動装置は、回転可能なネジ切りシャフトと前記ネジ切りシャフト上のネジ切り継手を具備し、前記シャフトの回転が、前記ネジ切り継手を平行移動させ、かつ前記補正板の少なくとも一部を前記一次ミラーに対し制御された量だけ移動させる、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項１０】
前記ネジ切り継手は、前記一次と二次ミラーを貫く光軸からほぼ半径方向に延びる軸の周囲の回転を可能にするピンによって前記補正板セル上の架台に接続される、請求項９に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項１１】
前記ネジ切り継手は、前記補正板を前記作動装置の前記回転可能なネジ切りシャフトに対し傾斜させることができるように前記ネジ切り継手に旋回自在に接続される取付け具によって前記補正板セル上の前記架台に接続される、請求項１０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項１２】
前記チューブ組立体は、前記作動装置を収納するためのシュラウドを具備する、請求項１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項１３】
一次ミラーと、二次ミラーと、補正板を具備し、前記二次ミラーは前記補正板に固定される、反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法であって、
前記反射屈折望遠鏡用の画像焦点のフィードバック表示を観測する段階と；
前記画像焦点の前記フィードバック表示に基づいて、前記補正板に機械的に接続される一つ以上の作動装置を用いて前記補正板を操作する段階であって、前記二次ミラーは前記望遠鏡の焦点を改良するように前記補正板と共に移動する段階；
を含む、反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項１４】
前記作動装置の移動を制御するために、電気信号を前記作動装置の電気機械変換器に伝達する段階をさらに含む、請求項１３に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項１５】
天体の対象物からの光で形成される画像に基づいて、前記二次ミラーを移動する段階をさらに含む、請求項１３に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項１６】
前記画像を処理し、前記処理から収集されたデータに基づいて前記補正板を操作する段階をさらに含む、請求項１５に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項１７】
一次ミラーと、二次ミラーと、ほぼ光透過性の光学素子を具備し、前記二次ミラーは前記ほぼ光透過性の光学素子に固定される、反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法であって、
前記反射屈折望遠鏡の光軸調整状態のフィードバック表示を観測する段階と；
前記光軸調整状態のフィードバック表示に基づいて前記ほぼ光透過性の光学素子に機械的に接続される少なくとも一つの作動装置を用いて、前記ほぼ光透過性の光学素子を操作する段階であって、前記二次ミラーは、前記望遠鏡の光軸調整を改良するように、前記ほぼ光透過性の光学素子と共に移動する、段階；
を含む、反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法。
【請求項１８】
前記作動装置の移動を制御するために、電気信号を前記作動装置の電気機械変換器に伝達する段階をさらに含む、請求項１７に記載の反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法。
【請求項１９】
天体の対象物からの光で形成される画像に基づいて、前記二次ミラーを移動する段階をさらに含む、請求項１７に記載の反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法。
【請求項２０】
前記画像を処理し、前記処理から収集されたデータに基づいて前記ほぼ光透過性の光学素子を操作する段階をさらに含む、請求項１９に記載の反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法。
【請求項２１】
前記望遠鏡を自動的に再配置することにより、前記望遠鏡を前記天体に照準化して維持する段階をさらに含む、請求項１９に記載の反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法。
【請求項２２】
一次ミラーと；
ほぼ透過性の光学素子であって、前記一次ミラーと前記ほぼ透過性の光学素子は前記望遠鏡に進入する光が伝播する光路に沿って配置される、ほぼ透過性の光学素子と；
前記ほぼ透過性の光学素子に固定される二次ミラーであって、前記光路は前記一次ミラーから前記二次ミラー上へ継続する、二次ミラーと；
前記一次ミラーとほぼ透過性の光学素子を支持するための支持構造体と；
前記ほぼ透過性の光学素子と、そこに固定される二次ミラーが、前記一次ミラーに対し移動できるように移動可能である一つ以上の作動装置であって、
電気入力部を有する電気機械駆動装置と；
前記電気機械駆動装置に接続される回転可能なネジ切りシャフトであって、前記電気機械駆動装置は、前記電気入力部へ電力を付与して前記ネジ切りシャフトを回転させるネジ切りシャフトと；
前記シャフトが回転するとき、前記ネジ切りファスナが前記回転可能なネジ切りシャフトに沿って長手方向に移動するように、前記回転可能なネジ切りシャフトにネジ式接続されるネジ切り継手、を備える作動装置；を具備し、
前記回転可能なネジ切りシャフトが前記電子機械駆動装置により回転されるとき、前記ほぼ透過性の光学素子の少なくとも一部を平行移動させることができる、
反射屈折望遠鏡。
【請求項２３】
前記ネジ切り継手と前記ほぼ透過性の光学素子との間に旋回取付け具をさらに具備し、前記ほぼ透過性の光学素子の傾斜を調整するために、前記旋回取付け具が前記シャフトに対し旋回できるように前記旋回取り付け具は前記ネジ切り継手に旋回自在に接続される、請求項２２に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項２４】
前記旋回取付け具はスイベルヨークを具備する、請求項２３に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項２５】
前記ほぼ透過性の光学素子と接続して固定される架台をさらに具備する、請求項２４に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項２６】
前記ほぼ透過性の光学素子に接続して固定される前記架台が、前記ほぼ透過性の光学素子の傾斜を調整するように、前記旋回取付け具に対し旋回できるようにするスイベルピンをさらに具備する、請求項２５に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項２７】
前記駆動シャフトの前記回転を制御するために前記電気機械駆動装置へ送信するための駆動用電子装置をさらに具備する、請求項２２に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項２８】
ユーザからのコマンドを受信するためのユーザーインターフェイスをさらに具備し、前記ユーザーインターフェイスは前記駆動用電子装置と通信する、請求項２７に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項２９】
前記電気機械駆動装置はモータを具備する、請求項２２に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３０】
一次ミラーと；
二次ミラーと；
中空内部領域を形成し、かつ光が前記中空中心領域に進入する光用開口を有する側壁を具備するチューブ組立体と；
前記二次ミラーを前記一次ミラーに対し移動できるように、前記チューブ組立体の前記側壁に配置され、かつ前記二次ミラーに接続される、少なくとも一つの電動作動装置と；
前記作動装置の移動を制御するために、前記電動作動装置へ送信する出力部を有する制御用電子装置；
を具備する、反射屈折望遠鏡。
【請求項３１】
前記二次ミラーに固定される補正板をさらに具備し、前記補正板は、前記補正板の周縁を移動することにより前記二次ミラーを移動できるように、前記少なくとも一つの作動装置が接続される周縁を有する、請求項３０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３２】
前記一次ミラーと、前記二次ミラーと、前記補正板は、シュミット・カセグレン式望遠鏡を形成するよう構成される、請求項３１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３３】
前記一次ミラーと、前記二次ミラーと、前記補正板は、マクストフ・カセグレン式望遠鏡を形成するよう構成される、請求項３１に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３４】
前記チューブ組立体の前記中空中心領域に進入するために、前記光が通過する前記二次ミラーに固定されるほぼ光透過性の光学素子をさらに具備し、前記ほぼ光透過性の光学素子は、前記二次ミラーを前記作動装置により移動できるように前記少なくとも一つの作動装置が接続される周縁を有する、請求項３０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３５】
前記ほぼ光透過性の光学素子は、レンズとオプティカルフラットから成るグループから選定される、請求項３４に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３６】
前記中空内部領域の部分をほぼ横断して、前記二次ミラーから前記チューブ組立体の前記側壁へほぼ延びる、前記二次ミラーに固定される支持構造体をさらに具備し、前記少なくとも一つの作動装置は、前記二次ミラーを前記作動装置により移動できるように、前記支持構造体に接続される、請求項３０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３７】
前記支持構造体は一つ以上の翼板を含む、請求項３６に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３８】
前記作動装置を制御するために前記制御用電子装置へフィードバックを与えて、前記作動装置と通信する少なくとも一つの位置センサをさらに具備する、請求項３０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項３９】
前記位置センサはエンコーダを具備する、請求項３８に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項４０】
前記少なくとも一つの電動作動装置は、前記側壁の周囲の方位角位置に配置される二つの電動作動装置を具備する、請求項３０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項４１】
前記少なくとも一つの電動作動装置は、前記側壁の周囲の方位角位置に配置される三つの電動作動装置を具備する、請求項３０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項４２】
一次ミラーと；
二次ミラーと；
中空中心領域を形成し、かつ光が前記中空中心領域に進入する光用開口を有する側壁を具備するチューブ組立体と；
少なくとも一つの作動装置が前記二次ミラーを前記一次ミラーに対し移動できるように前記二次ミラーに対し配置される少なくとも一つの作動装置、を具備し；
前記光用開口の直径は約304.8mm(約12in)以下である、
反射屈折望遠鏡。
【請求項４３】
前記一次ミラーは、約304.8mm(約12in)以下の直径を有する、請求項４２に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項４４】
一次ミラーと、二次ミラーと、補正板を具備し、前記二次ミラーは前記補正板に固定される、反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法であって、
記録から、前記補正板の位置に関する位置データを検索する段階と；
前記検索された位置データに基づいて、前記補正板へ機械的に接続される少なくとも一つの電動作動装置を用いて前記補正板を操作する段階であって、前記二次ミラーは焦点を変更するために前記補正板と共に移動する段階；
を含む、反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項４５】
前記位置データは、記憶装置に保存される記録から検索される、請求項４４に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項４６】
前記位置データは、所望の対象物距離に関する命令が表示されるとき制御装置により付与される記録から検索される、請求項４４に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項４７】
前記位置データは、特定のユーザの視力に基づいて制御装置により付与される記録から検索される、請求項４４に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項４８】
前記記録を記録する段階をさらに含む、請求項４４に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項４９】
前記作動装置へフィードバックとしてデータを付与する段階をさらに含む、請求項４４に記載の反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法。
【請求項５０】
望遠鏡チューブと；
一次ミラーと；
補正板であって、前記補正板と前記一次ミラーは、前記望遠鏡チューブを貫く光路に沿って配置される補正板と；
前記補正板が前記望遠鏡チューブからほぼ断熱性の領域により分離されるように、前記補正板を前記望遠鏡チューブに接続する少なくとも一つのコネクタと；
前記補正板へ固定される二次ミラーであって、前記光路は前記一次ミラーから前記二次ミラーへ継続する、二次ミラーと；
前記補正板を加熱するために前記補正板に対し配置される熱源であって、前記ほぼ断熱性の領域は、前記補正板から前記望遠鏡チューブへ前記熱の伝導を低減する、熱源；
を具備する、反射屈折望遠鏡。
【請求項５１】
前記相隔たるコネクタ間の前記ほぼ断熱性の領域は、エアギャップを具備する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５２】
前記補正板と二次ミラーの傾斜と傾倒が前記望遠鏡の光軸調整を可能にするために、前記ギャップは十分大きい、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５３】
前記複数のコネクタは、三点接続を備える三つのコネクタを具備する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５４】
前記コネクタは、前記補正板の周縁の周囲の方位角位置に配置される、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５５】
前記コネクタは、前記望遠鏡チューブに対し前記補正板を移動するための作動装置を具備する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５６】
前記熱源は前記補正板と熱接触する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５７】
前記断熱領域は、前記熱源を前記望遠鏡チューブから分離する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５８】
前記熱源は、前記補正板に物理的に固定される加熱素子を具備する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【請求項５９】
前記熱源は、前記補正板の周縁に配置されるヒートストリップを具備する、請求項５０に記載の反射屈折望遠鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、例えばシュミット・カセグレン式望遠鏡とマクストフ・カセグレン式望遠鏡など望遠鏡の焦点調整と光軸調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
天文学、特に光学天文学は益々普及しており、近年、天体観測用に使用される機器に改良が見られる。アマチュア用及びより熱心なファン用の高性能光学望遠鏡は、例えば、鮮やかな画像を記録するためのＣＣＤカメラ並びに高分解能を提供する回折限定光学装置を含む。そのような望遠鏡は、太陽系外の対象物、星、我々の太陽系の対象物及び地球の衛星のデータベースを使用して、望遠鏡を位置決めするための正確なコンピュータ制御駆動装置を有する。天文観察者を支援するそのような高性能機器により、天文学を驚くほど楽しむことができ、同時に得られる画像は見栄えが良く驚嘆に値するものにできる。
【０００３】
適切な焦点調整と光軸調整は、高品質な結像に重要である。望遠鏡は、空の遠位物体からほぼ平行な光を収集し、かつ光を焦点面に調整するよう設計される。カセグレン式望遠鏡においては、光は大きな一次ミラーにより集められ、かつ光線を焦点面に反射する二次ミラーに向かって反射される。（技術上の慣習通り、一次ミラーは本明細書において一次と呼ばれる場合があり、また二次ミラーは二次と呼ばれる場合がある）。湾曲した一次と二次ミラーは、接眼レンズまたはカメラが画像を見るためもしくは記録するために光を受入れる焦点面に光を焦点調整する。二次ミラーから光軸に沿って長手方向の距離に移動させる一次ミラーを具備する光学装置は、この長手方向距離間隔により一部は決定される有効焦点距離を有する。一次ミラーと二次ミラーを隔てる長手方向距離は、画像が焦点調整するようになる位置を変更するため調整される。従来の望遠鏡は、鮮明な画像が所望の画像面に形成されるように、一次ミラーを平行移動することにより焦点調整される。
【０００４】
光軸と相互とに対するミラーの適正な方位は、高品質な結像に重要である。一次もしくは二次の傾斜という形の不整合は、画像の歪みを生ずる場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
必要とされることは、望遠鏡を効果的に焦点調整し、かつ光軸調整するための方法と設計である。
【０００６】
本明細書に記載される様々な非限定的実施形態は、望遠鏡及び望遠鏡を焦点調整し、かつ光軸調整するための装置と方法を含むが、これに限定されない。本発明の一つの実施形態は、例えば反射屈折望遠鏡を含む。この反射屈折望遠鏡は、前部セルと後部セルを有するチューブ組立体を含む。このチューブ組立体は、基端部と末端部を備える中空の望遠鏡チューブを具備する。後部セルは、望遠鏡の基端部にあり、また前部セルは望遠鏡チューブの末端部にある。一次ミラーは、チューブ組立体の後部セル中に配置される。補正板セルは、チューブ組立体の前部セルより遠位にある。補正板セルは補正板を収納する。二次ミラーは、補正板セル中の補正板に対して中心に配置されかつ固定される。少なくとも一つの電動作動装置は、補正板セルを前部セルに機械的に接続するように、前部セルと補正板セルに取り付けられる。作動装置は、補正板セルがチューブ組立体の前部セルに対し移動され、かつ補正板と二次ミラーを一次ミラーに対し移動できるように、調整可能に移動可能である。制御用電子装置は、電動作動装置に電気的に接続される。制御用電子装置は、作動装置の移動を制御するために電動作動装置に送信する出力部を有する。
【０００７】
本発明の別の実施形態は、一次ミラーと、二次ミラーと、補正板を具備し、二次ミラーは補正板に固定される、反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法から成る。本方法は、反射屈折望遠鏡用の画像焦点のフィードバック表示を観測する段階と、補正板に機械的に接続される一つ以上の作動装置を用いて、画像焦点のフィードバック表示に基づいて補正板を操作する段階を含む。二次ミラーは、望遠鏡の焦点を改良するように補正板と共に移動する。
【０００８】
本発明の別の実施形態は、一次ミラーと、二次ミラーと、ほぼ光透過性の光学素子を具備し、二次ミラーはほぼ光透過性の光学素子に固定される、反射屈折望遠鏡を光軸調整する方法から成る。本方法は、（ｉ）反射屈折望遠鏡の光軸の状態のフィードバック表示を観測する段階と、（ii）ほぼ光透過性の光学素子に機械的に接続される少なくとも一つの作動装置を用いて、光軸の状態のフィードバック表示に基づいてほぼ光透過性の光学素子を操作する段階を含む。二次ミラーは、望遠鏡の光軸調整を改良するようにほぼ光透過性の光学素子と共に移動する。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、一次ミラーと、ほぼ光透過性の光学素子と、二次ミラーを具備する反射屈折望遠鏡から成る。一次ミラーと、ほぼ光透過性の光学素子は、望遠鏡に進入する光が伝播する光路に沿って配置される。二次ミラーは、ほぼ光透過性の光学素子に固定される。光路は、一次ミラーから二次ミラー上に継続する。反射屈折望遠鏡はさらに、一次ミラーと、ほぼ光透過性の光学素子を支持するための支持構造体を具備し、一つ以上の作動装置は、ほぼ光透過性の光学素子及びそれに固定される二次ミラーが、一次ミラーに対し移動されるように移動可能である。作動装置は、電気入力部を有する電気機械駆動装置と、電気機械駆動装置に接続される回転可能なネジ切りシャフトを具備する。電気機械駆動装置は、電気入力部に電力を付与してネジ切りシャフトを回転させる。ネジ切り継手は、シャフトが回転するとき、ネジ切りファスナが回転可能なネジ切りシャフトに沿って長手方向に移動するように、回転可能なネジ切りシャフトにネジ式接続される。回転可能なネジ切りシャフトが電気機械駆動装置により回転するとき、ほぼ光透過性の光学素子の少なくとも一部を平行移動させることができる。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、一次ミラーと、二次ミラーと、チューブ組立体を具備する反射屈折望遠鏡から成る。チューブ組立体は、中空内部領域を形成し、かつ光が中空中心領域に進入する光用開口を有する側壁を具備する。反射屈折望遠鏡はさらに、二次ミラーが一次ミラーに対し移動されるように、チューブ組立体の側壁に配置され、かつ二次ミラーに接続される少なくとも一つの電動作動装置を具備する。出力部を有する制御用電子装置は、作動装置の移動を制御するために電動作動装置に送信する。
【００１１】
本発明の別の実施形態は、一次ミラーと、二次ミラーと、チューブ組立体を具備する反射屈折望遠鏡から成る。チューブ組立体は、中空内部領域を形成し、かつ光が中空中心領域に進入する光用開口を有する側壁を具備する。この光用開口は、直径が約304.8mm(約12in)以下である。反射屈折望遠鏡はさらに、作動装置が二次ミラーを一次ミラーに対し移動させるように、二次ミラーに対し配置される少なくとも一つの作動装置を具備する。
【００１２】
本発明の別の実施形態は、一次ミラーと、二次ミラーと、補正板を具備し、二次ミラーは補正板に固定される、反射屈折望遠鏡を焦点調整する方法を含む。この方法において、位置決めデータは、記録から検索される。位置決めデータは、補正板の位置に関連する。補正板は、検索された位置決めデータに基づいて、補正板に機械的に接続される少なくとも一つの電動作動装置を用いて操作される。二次ミラーは焦点を変更するために補正板と共に移動する。
【００１３】
本発明の別の実施形態は、望遠鏡チューブと、一次ミラーと、補正板を具備する反射屈折望遠鏡から成る。補正板と一次ミラーは、望遠鏡チューブを貫く光路に沿って配置される。少なくとも一つのコネクタは、補正板を望遠鏡チューブに接続する。補正板は、望遠鏡チューブからほぼ断熱性の領域により離間される。二次ミラーは、補正板に固定される。光路は、一次ミラーから二次ミラーに継続する。補正板を加熱するために、熱源が補正板に対し配置される。ほぼ断熱性の領域は、補正板から望遠鏡チューブへの熱の伝導を低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、一次ミラー１２と、二次ミラー１４と、焦点面１６を具備する望遠鏡１０を表している。望遠鏡１０はさらに、屈折補正板１８を具備する。一次１２と、二次１４と、補正板１８は、望遠鏡１０を貫いてその中心に位置する光軸の周囲に整合される。この光軸２０は図１においてｚ軸で示され、直交するｘ軸及びｙ軸を有する。一次ミラー１２は、例えば、金属化放物線反射面２１を持つことができるが、反射面は球面または非球面など他の形状を持つことができ、限定されるべきではない。一次ミラー１２は、湾曲反射面を形成するように磨かれるまたは成形されるガラスまたはパイレックス（登録商標）を含むことができる。二次ミラー１４も湾曲反射面２２を有する。一次１２と同様、二次ミラー１４もガラスを含むことができ、湾曲反射面２２を形成するために磨いて金属化することができる。一次及び二次ミラー１２、１４のために他の材料を使用することができる。
【００１５】
屈折性の補正板１８は、例えばガラスまたはその他の材料を含むほぼ透過性の光学素子であることが好ましい。補正板１８は、少なくとも１つ、できれば２つの成形表面を持つことが好ましく、表面は非球面でよい。ただし、補正板１８はごく僅かな光出力を持つことが好ましい。
【００１６】
反射性及び屈折性の両方の光学素子を有するこの望遠鏡１０は、反射屈折望遠鏡である。一次ミラー及び二次ミラー１２、１４と補正板１８の組合せを含むこの特定の形態はシュミット-カセグレン式と呼ぶことができる。補正板１８の曲率は二次ミラー１４の曲率とは異なり、これと区別可能である。ただし、二次ミラー１４は、２つの光学素子が一緒に接続されるように補正板１８に堅固に固定されることが好ましい。図１は、補正板１８と二次ミラー１４との間のバッフル２４を示すが、補正板はバッフルまたは補正板と二次ミラーを一緒に固定するその他の構造を介して二次ミラーに取り付けられることが好ましい。
【００１７】
本発明の様々な好ましい実施形態において、望遠鏡１０の焦点調整及び光軸調整のために二次ミラー１４を移動できる。二次ミラー１４は、焦点調整のために一次ミラー１２に向かってまたはこれから遠ざかるように縦軸（ｚ軸）に沿って縦方向に平行移動させることができる。二次ミラーは光軸調整のために異なる方向に傾斜させることもできることが好ましい。例えば、直角のｘ軸またはｙ軸の周囲でまたは光軸２０に直角の他の軸の周囲で傾斜させることができる。二次ミラー１４は光軸（ｚ軸）上に位置する中心を軸としてまたは軸外中心を軸として傾斜させることができる。二次ミラー１４の他の方位も可能である。
【００１８】
二次ミラー１４が補正板１８に固定される好ましい形態において、二次ミラー１４の好ましい縦方向の変位または傾斜を得るために、補正板１８を平行移動または傾斜させることができる。この動きを行うために、例えば、１つまたはそれ以上の作動装置を補正板１４に固定することができる。様々な好ましい実施形態において、これらの作動装置は補正板１８の周縁にあり、その周縁から補正板を操作する。
【００１９】
図に示されるとおり、例えば天体の対象物からの平行光線が望遠鏡１０によって受け取られる。平行光線は、補正板の動きが品質の良い結像を妨害するように逸脱することなく、補正板１８を通過することが好ましい。下でもっと詳細に論じる他の実施形態において、二次ミラーは、オプティカルフラットまたはウィンドウなどほぼ光透過性のプレートに固定されるか、または翼板など支持構造によって支持される。従って、光の角度は屈折によって変えられない。平行光線は一次ミラー１２に伝わり、ここで湾曲凹面反射面２１は平行ビームを二次ミラー１４へ向かう集束ビームに変換する。集束ビームは二次ミラー１４の湾曲凸面反射面２２から反射する。ビームは、引き続き、ビームが焦点を結ぶ焦点面１６に向かって集束する。
【００２０】
対象物の画像はこの焦点面１６に形成される。従って、対象物の画像を記録するために、ＣＭＯＳまたはＣＣＤカメラなど光電子結像装置を焦点面に、その付近にまたはこれに対して相対的に配置することができる。あるいは、眼で画像を見ることができるようにするために、接眼レンズを焦点面１６に対して相対的に配置することができる。他の形態において、遠方の対象物から光を受け取るために、光学レンズまたは例えば分光計など光学機器を焦点面１６に対して相対的に配置することができる。
【００２１】
画像が焦点を結ぶ位置は、望遠鏡１０の焦点長さ及び一次及び二次ミラー１２、１４の位置によって決定される。望遠鏡１０の焦点長さは一次及び二次ミラー１２、１４の出力及び図１においてｄ1として示される一次ミラーと二次ミラーとを分離する縦方向の距離に応じて決まる。従って、一次ミラー１２に対して相対的に二次ミラー１４を縦方向に移動することによって、つまりｄ1を増減することによって、望遠鏡１０の焦点面をシフトする。従って、一次ミラーと二次ミラー１２、１４の分離を調整することによって、画像の焦点を変更することができる。さらに、焦点長さが固定的に保持されるとすると、ミラーの平行移動は、焦点面（図１において二次ミラーからの距離ｄ2として示される）も縦方向に移動させる。従って、二次ミラー１４を縦軸（ｚ軸）に対して平行の方向に平行移動させることができ、それによって、例えばカメラ、接眼レンズまたはその他の光学レンズに対して焦点面１６の位置をシフトすることができる。これらの理由により、望遠鏡１０の焦点は、縦軸に沿って二次ミラー１４を平行移動させることによって調整することができる。
【００２２】
また、画像品質を改良するために二次ミラー１４を移動することによって望遠鏡１０を光軸調整することができる。一次ミラー１２及び/又は二次ミラー１４が不整合の場合、例えば光軸に対して、相互に対して、または焦点面１６に対して傾斜する場合、画像が歪む可能性がある。望遠鏡１０は光軸調整または整合を必要とすると言われる。この歪みを補正するために二次ミラー１４を傾斜させることができる。従って、光線に平行にして画像の明瞭さを増すために二次ミラー１４の方位を調整することができる。
【００２３】
図１は、例えば長手方向の補正板１８及び二次ミラー１４の移動または二次ミラー及び補正板の傾斜を略図的に示す矢印２６、２８を示している。様々な好ましい実施形態において、補正板１８の平行移動または傾斜が同様に二次ミラーを変位または方位変えするように二次ミラー１４は補正板１８に取り付けられる。従って、補正板１８を移動するように構成される作動装置は、二次ミラー１４の位置を変更し、それによって望遠鏡１０の焦点を調整するかまたは二次ミラー１４の姿勢を変更して、望遠鏡を光軸調整することができる。
【００２４】
マクストフ-カセグレン式望遠鏡として知られる別の望遠鏡設計が図２に示されている。この反射屈折望遠鏡においては、二次ミラー１４は補正板１８の一部を形成する。特に補正板１８は、前面及び後面３０、３２を有する湾曲屈折光学素子を含む。前面は対象物の方を向き、後面３２は一次ミラー１２と向き合う。図２に示される補正板１８は、その中心部３４を除いてほぼ光透過性である。補正板１８の前面及び後面３０、３２は天体の対象物から補正板１８を通って一次ミラー１２へ伝わる光に対して透過性の凹面である。様々な好ましい実施形態において、後面３２の中心部は二次ミラー１４に対応するほぼ反射性の面を形成するように金属化される。他の反射性コーティングを採用することもできる。補正板１８の形状の結果として、二次ミラーの面は凸面である。また、二次ミラー１４は反射板レンズ１８の表面に形成されるので、例えば矢印２６、２８によって図式的に表されるように補正板の位置及び方位を調整すると、同様に二次反射板１４が動くことになる。従って、望遠鏡の焦点を調整するために所望の平行移動運動を与えるために、光軸２０に沿って縦方向に補正板１８を移動させることができる。さらに、望遠鏡１０を光軸調整するために二次ミラーを所望の程度傾斜させるために補正板１８を傾斜させることができる。このように、望遠鏡１０の焦点調整及び光軸調整は、それぞれ二次ミラー１４の適切な位置及び方位を定めることによって行うことができる。
【００２５】
望遠鏡１０の特定の光学的設計及び構造は、図１と２を参照して説明されるものに限定されるべきではない。例えば、一次１２、二次１４ミラー及び補正板１８は球面または非球面を持つことができる。これらの光学素子１２、１４、１８は、ガラス、パイレックス（登録商標）またはその他の透過性または非透過性の材料を含むことができる。反射面は金属化によって形成することができる。他のタイプの反射性コーティングも使用できる。本発明の様々な実施形態において、反射面または構造は他の方法で形成することができる。望遠鏡１０は、バッフル、ストップ、反射器、レンズ、偏光器、フィルタ、ホログラフィまたは回折光学素子及びその他の光学素子など付加的コンポーネントを含むことができる。望遠鏡１０は、さらに、接眼レンズ、写真用カメラまたは光電子カメラ、光学機器並びにその他のサブシステム、装置及び付属品を含むことができる。
【００２６】
一部の好ましい実施形態において、二次ミラー１４は、補正板１８の代わりに、例えばほぼ光透過性の板（ガラス板またはオプティカルフラット）など光学素子に接続される。この種の光学素子は一つ以上の湾曲面を持っても持たなくてもよく、また光出力を持っても持たなくてもよい。光学素子例えば光学プレート、レンズ等は、補正板１８の位置及び方位を操作するために上述の通り移動することができる。光学素子は、光学素子の周縁の一つ以上の作動装置によって移動することができる。補正板１８と同様、光は、ほぼ光透過性の光学素子を通って一次及び二次ミラーに達する。
【００２７】
他の実施形態において、補正板１８は、二次ミラーに固定される一枚以上の翼板など支持構造体に取って代わられる。二次ミラー１４の位置及び/又は方位を変更するために１つ以上の作動装置３６によって支持構造体を移動することができる。これらの作動装置３６は、望遠鏡１０を通って一次ミラー１２へ伝播する光の障害を低減するために支持構造体の周縁領域に配置されることが好ましい。同様に、二次ミラー１４を支持するために一枚以上の翼板が採用される場合、翼板が一次ミラー１２に達する光の相当な部分を妨げないように、翼板は望遠鏡１０の口径に比べて十分に薄いことが好ましい。あるいは、翼板または支持体をほぼ光透過性とするとよい。
【００２８】
補正板１８を操作するための複数の作動装置３６を含む焦点調整/光軸調整組立体３５を具備する望遠鏡１０の実施形態が図３に示されている。図３に示される望遠鏡１０はこの種の作動装置３６を三つ含む。作動装置３６の一部の拡大斜視図及び平面図が図４と５に示されている。作動装置３６のうち一つの断面図が図６に示されている。望遠鏡１０の前面図及び焦点調整/光軸調整組立体３５と、二次ミラー１４と、補正板１８の断面図が図７と８に示されている。
【００２９】
図３に示されるとおり、望遠鏡１０は、一次ミラー１２と、二次ミラー１４と、補正板１８を収納するためのチューブ組立体４０の一部を構成するチューブ３８を含む。チューブ３８は、前部セル４２及び後部セル４４と呼ばれる前部（または末端部）及び後部（または基端部）を有する。チューブ３８の末端部は観察対象である天体の対象物に向けることができる。
【００３０】
補正板セル４６は前部セル４２の前方にあり、補正板１８を収納する。空間が補正板セル４６をチューブ３８の前部セル４２から分離することができる（図には示されていない）。光及びほこり等がチューブ組立体４０内へ進入することを防ぐために、例えばゴム、布、プラスティック、合成繊維またはその他の材料を含む可撓性のスカート（図には示されていない）によってこの空間を被覆することができる。二次ミラー１４（図１４を参照されたい）は補正板１８の中心に配置される。一次ミラー１２は後部セル４４に配置される。チューブ組立体４０の後部は、基本的に後部セル４４に固定されるセル背面５０によって閉鎖される。様々な実施形態において、写真用及び光電子カメラ並びに他のコンポーネント及び付属品をこのセル背面５０に接続することができる。一次ミラー１２をセル背面５０に付着させるために例えばセメント、のり、エポキシ、シリコンクーチングまたはその他の材料を用いて、一次ミラー１２は後部セル４４内に堅固に固定されることが好ましい。一次ミラー１２は、それ以外に、例えばチューブ組立体４０または望遠鏡レンズのためのプラットフォームとして役立つその他の剛性の枠組みに接続することができる。一次ミラー１２を所定の場所に固定するためにファスナまたはその他の装置を使用することもできる。一次ミラー１２を所定の場所に堅固に固定することによって、例えば焦点調整または光軸調整中に生じるかも知れない振動による不整合及びシフトが減少する。一次ミラー１２は偶発的に倒れたり、傾いたり、移動したりして不整合にならないことが好ましい。他の実施形態においては、一次ミラーは調整可能な位置及び方位を持つことができるが、一次ミラーは様々な好ましい実施形態において所定の場所に堅固に固定されることが好ましい。
【００３１】
図７に示される通り、三つの作動装置３６を使用することができ、望遠鏡を貫く光軸２０を中心とする望遠鏡１０の円周の周囲にこれらの作動装置３６を配置することができる。作動装置の位置及びこれらを分離するそれぞれの方位角は変動可能であり、限定されるべきではないが、様々な好ましい実施形態において、作動装置３６は光軸２０の周囲で約１２０°の方位角で分離される。
【００３２】
図３−８において示される実施形態において、作動装置３６の各々は、望遠鏡チューブ３８の後部セル４４の近くに電気モータ５２を含む。モータ５２は取り付けブラケット５３に取り付けられた状態で示されている。この取り付けブラケット５３はチューブ組立体４０に取り付けられるか、またはモータはその他の方法で所定の場所に固定されるのが好ましい。回転可能なシャフトがモータ５２から延び、モータが起動されると回転する。
【００３３】
これらの実施形態において、作動装置３６は、さらに駆動シャフト５８及び駆動ボックス組立体６０を含む。駆動シャフト５８は、モーターシャフトの回転が駆動シャフトの対応する回転を誘発するように駆動歯車５１を通じて回転モータに接続される基端部を含む。これらの実施形態において、作動装置３６はさらに、モータの回転を追跡するためのエンコーダ５５を含む。このエンコーダ５５は、回転モーターシャフトと駆動シャフト５８との角度位置の正確な測定値を出力する。位置センサボード５７は、回転モーターシャフト及び駆動シャフト５８の位置に基づいてエンコーダ５５からの電気信号を出力する電子装置を含むことが好ましい。この電気信号は、下記により詳述されるように制御用電子装置に通信される。
【００３４】
図５に示される通り、駆動シャフト５８は駆動ボックス組立体６０の駆動シャフトブッシング６１に接続される末端部を有する。図５は、この駆動シャフト５８を点線で示している。駆動ボックス組立体６０は、回転可能な駆動ネジ６３を支持するフレーム６２を含む。駆動シャフトの回転及びその結果の駆動シャフトブッシング６１の回転が駆動ネジの回転を生じるように、駆動シャフトブッシング６１は駆動歯車を通じて駆動ネジ６３に接続される。駆動ボックスフレーム６２は、駆動ネジ６３に対してほぼ平行に延びる案内ピン６６を支持する。案内ピン６６は、案内ピンに乗る継手６８を貫通する。案内ピン６６が貫通する継手６８の開口は、案内ピンに沿った縦方向の継手の動きを可能にする。継手６８は、さらに、駆動ネジ６３が貫通するネジ切り開口を含む。駆動ネジ６３の回転は、矢印７０で示される通り案内ピン及び駆動ネジに対して平行の方向に案内ピン６６に沿って縦方向に継手６８を平行移動させる。この方向は、図４−６に示されるｚ軸に対して平行である。駆動ボックス組立体６０は、さらに、位置インディケータ６９及び一対のエミッタ７３ａ及び位置感知のための検知器７３ｂを有するリミットセンサボード７１を含む位置感知装置を含む。この位置感知装置は、エンコーダ５５とともに、作動装置３６によって導かれる動きの正確な追跡を可能にする。
【００３５】
継手６８は、継手の開口に嵌り込む一対のナットピン７４によってスイベルヨーク７２に旋回可能に接続される。これらのナットピン７４はスイベルヨーク７２にねじ込まれ、スイベルヨークを通り抜けて継手６８まで延びる。一対のナットピン７４はスイベルヨーク７２を継手６８に対して回転可能にする回転軸となる。特に、スイベルヨーク７２は、図４−６に示されるｘ軸に対して水平のナットピン７４を通る軸の周囲を回転できる。この角運動が図６において矢印７５によって図式的に示される。
【００３６】
スイベルピン７６の一端はスイベルヨーク７２の円筒形の開口に嵌る。スイベルピンの他方の端はスイベルピンブロック８２（図８を参照されたい）の別の円筒形ブロックにはまり込む。このスイベルピン７６は、図４−６に示されるｙ軸に平行のスイベルピンを通る軸の周囲のスイベルヨーク７２の移動を可能にする。この角運動は図６において矢印７７によって略図的に示される。従って、スイベルピン７６及びスイベルピンブロック８２は、スイベルヨーク７２に対して回転できる。スイベルピン７６は、また、図４−６のｙ軸に対して平行の縦方向にも移動することができることが好ましい。この軸運動は、図６において矢印７８によって示されている。スイベルピン７６は、従って、スイベルピンが嵌っているスイベルピンブロック８２の開口に対して内側方向及び外側方向に移動できることが好ましい。スイベルヨーク７２及びスイベルピンブロック８２は、このようにしてその間の分離距離を増減できる。スイベルピンブロック８２は図３及び８に示される補正板セルプレート８０に成形され、それによって、補正板セル４６及び補正板１８に堅固に固定される。作動装置３６は、このようにして、補正板セル４６と、補正板１８と、二次ミラー１４に機械的に連結される。
【００３７】
作動装置３６は、望遠鏡１０の前部セル４２にも機械的に接続される。この実施形態において、駆動ボックス組立体６０のフレーム６２は、望遠鏡チューブ３８に堅固に固定される駆動組立体取付け板８４（図３に示される）に取り付けられる。示される実施形態において、駆動組立体取付け板８４は、望遠鏡チューブ３８にほぼ匹敵する内径を有する環状または輪状のプレートを具備する。駆動組立体取付け板８４は、三つの作動装置３６用の駆動ボックス組立体ユニット６０の各々を支持することができ、それによって、三つの作動装置全てに対する物理的接続を形成する。
【００３８】
従って、二次ミラー１４の位置を変更するために作動装置３６を作動することができる。モータ５２に与えられる信号に基づいて制御された方法でモーターシャフトを回転させることができる。モーターシャフトの回転は、駆動シャフト５８及び駆動ネジ６３も同様に回転させる。駆動ネジ６３がネジ式に接続される継手６８は、駆動ネジの回転の結果として駆動ネジ及び駆動ボックス組立体６０に対して平行移動する。継手６８の変位は、スイベルヨーク７２、スイベルピン７６及びスイベルピンブロック８２を駆動ネジ６３及び駆動ボックス組立体フレーム６２に対してシフトさせ、傾斜させる。同様に、補正板セルプレート８０を通じてスイベルピンブロック８２に取り付けられる補正板セル４６の部分は前部セル４２に対してシフトする。前部セル４２も、駆動組立体取付け板８４を通じて駆動ボックス組立体６０に接続される。補正板セル４６のこの部分及び同様に補正板１８のシフトは、補正板及び二次ミラーを望遠鏡チューブ３８及び一次ミラー１２に対して傾斜させることができる。
【００３９】
二次ミラー１４を所望通りにシフトさせ（または）傾斜または傾倒させるために単一の作動装置３６または作動装置の任意の組み合わせの作動を使用することができる。例えば、作動装置３６の各々の同量の平行移動は、ある状況においては、光軸２０に対して平行の縦方向の補正板セル４６及び二次ミラー１４の変位を生じることができる。異なる作動装置位置における異なる量の補正板セルプレート８０のシフトは、二次ミラーを傾斜または傾倒させることができ、一次ミラー１２に向かうまたはこれから遠ざかる二次ミラーの縦方向の変位を含んでも含まなくてもよい。
【００４０】
エンコーダ５５及び駆動ボックス組立体ユニット６０内の位置感知装置は、動き及び位置を正確に観測できるようにする。エンコーダ５５及び駆動ボックス６０の位置感知装置からの信号を用いて、位置を決定し、それによって制御された方法で補正板１８及び二次ミラー１４を調整することができる。他の実施形態においては他のタイプの位置感知と観測装置を作用することができる。一部の実施形態において、この種の位置/動きセンサを排除することができる。
【００４１】
作動装置３６は、束縛及び膠着の可能性を避けるように構成されると有利である。作動装置３６は補正板セル４６を傾倒させ傾斜させるために使用されるので、様々な方向の力が作動装置に加えられるようにすることによって補正板の方位を変動することができる。作動装置３６は補正板セル４６の動きに対応するように、また作動装置のコンポーネントに対する張力の結果生じる可能性のある束縛を避けるように設計されることが好ましい。例えば、対のナットピン７４は駆動ネジ６３及び駆動ボックス組立体６０に対してスイベルヨーク７２の旋回を可能にする。この動きは、図６において矢印７５によって表される。駆動ネジ６３を回転させその結果継手６８を平行移動させると、旋回ナットピン７４及び駆動ネジに対してスイベルヨーク７２の角度を、自由に変更することができる。さらに、スイベルヨーク７２は、スイベルピンを軸としてスイベルピンブロック８２に対して回転することができる。この角運動が図６において矢印７７によって略図的に表されている。従って、補正板１８及び二次ミラー１４を傾斜させるために隣接する作動装置３６が作動されると、旋回ベルピンブロック８２をスイベルヨーク７２に対して回転させて、補正板セル４６は傾斜する。従って補正板セル４６が傾斜するとき、束縛及び膠着を避けることができる。前部セル４２及び作動装置３６に対して相対的な補正板セルの姿勢に応じてスイベルヨーク７２をスイベルピンブロック８２に近づくようにまたはこれから遠ざかるように動かすことができる。スイベルピン７６はスイベルヨーク７２及びスイベルピンブロックの開口に嵌って、ピンの長さに対して平行の方向に長手方向に動くことができると、有利である。その結果、スイベルヨーク７２は、スイベルピンブロック８２に対して動くことができる。スイベルピンブロック８２に対してスイベルヨーク７２の長手方向の動きは図６において矢印７８によって表されている。
【００４２】
図３−６に示される作動装置３は、二次ミラー１４を操作するための装置の非限定的な様々な実施形態を表すものであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の他の実施形態において、他の構造及び設計を使用することができる。
【００４３】
図３には三つの作動装置が示されているが、もっと多くのまたはもっと少ない作動装置を使用することができる。例えば、望遠鏡の焦点を調整するために一つ以上の作動装置を使用することができる。望遠鏡１０を光軸調整するために二つ以上の作動装置を使用することができる。また、図には補正板１８が示されているが、例えばレンズ、オプティカルフラットまたは補正板ではない光学プレートなど光学素子によって二次ミラー１４を支持することができる。１つまたはそれ以上の翼板または支持梁または他のタイプの支持構造体も採用することができる。同様に、これらの支持構造体の移動によって二次ミラー１４を操作することができる。二次ミラー１４は、一次ミラーへの光のスループットに対する障害を低減するように光が一次ミラー１２に伝播するときの光路の周囲に配置される作動装置３６の移動によって操作されることが好ましい。例えば、望遠鏡チューブ３８は、光が一次ミラー１２に伝わる際に通る内側領域を取り囲む側壁を含むことができる。作動装置３６はこれらの側壁に配置することができる。様々な好ましい実施形態において、光が一次ミラー１２に伝播するとき望遠鏡１０の内側領域の向こうから二次ミラー１４を動かして、障害を少なくするように、作動装置３６を側壁の外部に配置することができる。従って、作動装置３６を補正板１８またはその他の光学プレートの周縁にまたは翼板または他の支持構造体の二次ミラー１４から遠方の部分に接続することができる。二次ミラー１４から距離を置いてかつ一次ミラー１２までの光路の外部にまたは少なくともこの光路においてより少なく作動装置３６を配置することによって、一次ミラーによってより多くの光を集めることができる。
【００４４】
図９のブロック図に示されるような制御装置は、ユーザによる望遠鏡１０の焦点調整及び光軸調整を助けることができる。一つの好ましい実施形態において、制御装置９４は、図９において略図的に示される通り制御用電子装置９６に電気的に接続される。制御装置９４、制御用電子装置９６及び作動装置３６は、合わせて、ブロック図に示されるとおり制御システム９８を構成することができる。制御装置９４はユーザーインターフェイスとして作用し、これを通じて、ユーザは望遠鏡を操作及び/又は調整するための命令を発する。制御装置９４は、例えばユーザに情報を提示するためのディスプレイ及びユーザが命令またはデータを入力するためのキーパッドを含むことができる。例えば、望遠鏡１０の焦点を調整するために、ユーザは、下記で詳述されるとおり、これらのキーを押すことによって一次ミラー１２に向かうようにまたはこれから遠ざかるように補正板１８及び二次ミラー１４を平行移動させることができる。制御装置９４は、光軸調整を可能にするために二次ミラー１４及び補正板１８の傾斜または傾倒を指定するためのキーを含むこともできる。一部の実施形態においてはこれらのキーは制御装置９４に配置されるボタンを含むが、他のタッチ感受面を採用することもできる。他の様々な形態も可能である。
【００４５】
制御用電子装置９６は、制御装置９４によって出力される信号を受け取り、ユーザによって指示されるコマンドに従って作動装置３６を駆動するように構成されることが好ましい。制御用電子装置９６は、制御装置９４からの信号を処理するために例えばコンピュータまたはマイクロプロセッサまたはその他の電子装置を含むことができる。制御用電子装置９６は、作動装置３６特に作動装置のモータ５２に電気的に接続されることが好ましい。一つの好ましい実施形態において、制御用電子装置９６は、作動装置３６のモータ５２へ制御信号を送るためのデジタル電子装置を含む。作動装置は例えば直流サーボ、ステッピングモータなどを含む。様々な好ましい実施形態において、制御用電子装置９６は、ユーザのコマンドを実行するために制御装置９４を使ってユーザによって指示される命令をモータ５２及び作動装置３６を制御するための適切な信号に変換するための論理回路を含む。例えば、二次ミラー１４を一次ミラー１２へ向かってまたはこれから遠ざかるように平行移動させるには、図７に示される実施形態において３つの作動装置３６全ての動きを伴う場合がある。二次ミラー１４の傾斜または傾倒は、作動装置３６のうちの一つまたは作動装置の組み合わせの適切な動きを含む場合がある。制御用電子装置９６は、ユーザによって指定されるコマンドを遂行するために適切な作動装置３６の移動を決定するための論理を含むことが好ましい。例えば図７に示されるような三点システムにおいて、制御装置９６によって、作動装置が二次ミラー１４を適切に傾倒、傾斜または平行移動させることができることが好ましい。例えば、焦点調整の場合、制御用電子装置９６は、二次ミラーを適切に中心に置きかつ適切な方位を維持しながら、二次ミラー１４の縦方向の変位を導くために適切に作動装置３６を動かせることが好ましい。さらに、二次ミラー１４を光軸調整中傾倒及び/又は傾斜させる場合、二次ミラーの焦点は調整されたままであることが好ましい。下記により詳述されるように、望遠鏡組立体４０は、望遠鏡の光軸調整及び焦点調整のために使用される天体の対象物を追跡するために、その方位を変更する（例えば、回転して傾斜させる）ことができる。
【００４６】
制御用電子装置９６は、また付加的な処理及び機能を実行するための論理を含むこともできる。例えば、望遠鏡１０を焦点調整または光軸調整するプロセスを自動化することができる。望遠鏡１０の焦点が調整されているかまたは光軸調整されているかを決定するため、及び補正を行うために適する二次ミラー１４の方位及び/又は位置の調整を決定するために、ＣＣＤまたはＣＭＯＳデジタルカメラなど光電子カメラによって得られる画像を処理することができる。これらの決定に基づく制御信号は、これに従って二次ミラー１４を調整するために作動装置３６へ送られる。制御用電子装置９６は、また、望遠鏡１０が束縛または膠着しないようまたは望遠鏡の動作範囲を越えないように構成されることも好ましい。他の機能を含めることもできる。上述したとおり、作動装置３６は、位置感知装置並びにエンコーダ５５を備えることができる。これらのセンサは動きを安全動作範囲に限定するのに役立つ。
【００４７】
補正板１８を適切なまたは希望の位置に動かすためにエンコーダ５５及び作動装置の位置感知装置をさらに採用することができる。例えば、複数のユーザのために事前にプログラムされた焦点位置を記憶することができる。ユーザを識別すると、望遠鏡は、例えばエンコーダを用いて、このユーザのために二次ミラーの特定の縦方向の位置を設定することができる。ユーザは、この種の情報を制御装置に入力することによってアイデンティティを明らかにすることができる。他の実施形態においては、望遠鏡１０は、網膜パターンなどユーザ識別特性を認識することによってユーザのアイデンティティを決定することができる。同様に、対応する焦点を持つ対象物のデータベースを記憶して、作動装置３６がどの対象物を観察するかに応じて望遠鏡１０の焦点を自動的に調整することができる。ユーザは、観察する対象物を指定することができる。特定の実施形態においては、望遠鏡１０は対象物の位置を突き止める能力を備え、本明細書において説明される通りに自動化焦点調整を含むことができる。二次ミラー１４を希望通りに動かすように作動装置３６を制御するためにエンコーダ５５または他の位置感知及び制御システムを採用することができる。その代わりに、ユーザは、無限または915cm（30フィート）など距離を指定することができ、制御装置９４はこの要求を処理して、その距離に適した焦点を与えるために二次ミラー１４の適切な位置を決定することができる。
【００４８】
特定の実施形態において、望遠鏡１０は、様々な接眼レンズまたは写真用及び光電子カメラなど様々なコンポーネントまたは付属品の関連する光学仕様を確認することができる。例えば、望遠鏡システムに組み込むことができる様々な装置は、様々な焦点長さを持ち、望遠鏡の焦点調整特性を変える可能性がある。焦点の調整された画像を得るために適切な位置に二次ミラー１４を定めるために制御装置９４はこの情報を使用することができる。特定の実施形態において、例えば電子的にこの情報を付属品に記憶することができる。
【００４９】
本発明の様々な実施形態用の論理の構造並びに他の設計のための論理の構造を、コンピュータプログラムソフトウェアとして実現することができる。さらに、当業者は、コンピュータプログラムコード素子または電子論理回路など論理素子の様々な構造が本明細書において例示されていることが判るだろう。多様な実施形態が、作動装置３６またはその他の装置に例えば一連の動作を行うよう指示する形式の論理素子を提供する機械コンポーネントを含むことは明らかである。論理は、一連のコンピュータまたは制御素子実行可能な命令としてプロセッサまたは電子装置によって実行されるコンピュータプログラムとして実現することができる。これらの命令またはこれらの命令を生成するために使用可能なデータは、例えばＲＡＭ、ハードドライブまたはオプティカルドライブまたはディスクに常駐できる。その代わりに、動的に変更または更新できるまたはできない磁気テープ、電子読出し専用メモリまたはその他の適切なデータ記憶装置またはコンピュータアクセス可能な媒体に命令を記憶できる。従って、本明細書において明確に限定される方法及び処理を含めて（ただし、これに限定されない）これらの方法及び処理を、例えば、磁気ディスク、コンパクトディスクなど光ディスク、光ディスク駆動装置またはその他の記憶装置または公知の媒体並びに今後考案される媒体に含めることができる。記憶媒体は、例えば作動装置３６の動きを制御するため、望遠鏡１０を焦点調整するまたは光軸調整するためなど、ハードウェアを用いて実現される処理段階を含むことができる。これらの命令は、その後変更される形式で記憶媒体に記憶することができる。例えば、命令は圧縮データの形で記憶できる。
【００５０】
図９に示される制御装置９４及び制御用電子装置は本発明の様々な非限定的実施形態を表しており、作動装置３６の制御は他の方法でも実現できる。例えば、制御装置９４以外のユーザーインターフェイスを採用することができる。ユーザーインターフェイスは、例えば、コンピュータ、ラップトップ、パームトップ、携帯端末、携帯電話またはこれに類するものを含むことができる。画面、モニタまたはその他のディスプレイに情報を表示するか、または聴覚的または触覚的にまた視覚的にユーザに情報を伝えることができる。キーボードまたはキーパッド、また一つ以上のボタン、スウィッチ及びセンサを用いて、コマンド、データ、仕様、設定などの情報を入力することができる。マウス、ジョイスティックまたはその他のインターフェイスを用いることもできる。公知のユーザーインターフェイスもこれから考案されるユーザーインターフェイスも情報及びコマンドを入力出力するために使用できる。
【００５１】
さらに、制御用電子装置の一部または全部を制御装置９４またはユーザーインターフェイスに含めることができる。例えば、ユーザーインターフェイスがコンピュータ、ラップトップ、パームトップ、携帯端末、携帯電話またはこれに類するものを含む場合、インターフェイス並びに制御・処理用電子装置の一部または全部をコンピュータ、ラップトップ、パームトップ、携帯端末、携帯電話などに含めることができる。さらに、処理の一部または全部を同じ装置で、この装置と通信する一台以上の他の装置でまたは様々なその他の組み合わせで実行することができる。プロセッサをネットワークに組み込むこともでき、処理の一部をネットワークの別の装置で行うことができる。処理用電子装置を望遠鏡１０内の他の場所または望遠鏡外部に含めることができ、例えば、作動装置３６、並びにチューブ組立体４０にまたは他のどこかに含めることができる。制御用電子装置９６は、プロセッサ、チップ、回路またはその他のコンポーネントまたは装置とすることができ、非電子コンポーネントを含むこともできる。公知の技術及びこれから考案される技術を用いて他のタイプの処理、電子、光学またはその他を採用することができる。
【００５２】
さらに、モータ５２は作動装置３６に使用されるものとして示されているが、二次ミラー１４の位置を変更するためまたはこれを操作するための他の変換器も可能である。例えば、ステッピングモータ並びに非モーター駆動装置及び例えば圧電または電動装置、水圧または圧力駆動装置などの装置を含めて他のタイプのモータ５２を利用することもできる。二次ミラー１４を操作するための他のタイプの装置及びシステムを採用することができ、これらは本発明の範囲内にあるので、実施を本明細書において説明されるものに限定すべきではない。
【００５３】
様々な実施形態において、作動装置３６は図１０に示される通りチューブ３８に沿って延びることができる。望遠鏡チューブ３８上の覆いまたは導管１０８によって電気及び/又は機械装置を被覆することができる。例えば、モータ５２、駆動シャフト５８及び駆動ボックス組立体６０を覆いの中に閉じ込めることができる。様々な実施形態において、チューブ組立体４０はこの導管１０８を収納するような輪郭を持つことができる。上述の通り、望遠鏡チューブ３８は、例えば、熱ドリフト効果を低減するカーボンファイバを含むことができる。他の材料を使用することもできる。他の実施形態においては、導電路を望遠鏡チューブ３８に組み込むことができる。作動装置３６を制御し及び/又はこれと通信するために導電線を通じて送られる電気信号以外の信号を採用することができる。光、ＲＦまたはその他のタイプの信号を、例えば光ファイバなど導波管を通じて伝播するか、無線通信を通じてなど無誘導とすることができる。
【００５４】
図１１に示される通り、三脚１１０の上、チューブ組立体４０を保持する回転フォーク１１２の下に制御装置９４及び制御用電子装置９６を配置することができる。作動装置３６、モータ５２、駆動シャフト５８などはこの実施形態の図では隠されている。制御装置９４及び/又は制御用電子装置９６はその他のところに配置することもできる。様々な実施形態において、例えば、光またはＲＦ信号を通じてまたは作動装置と通信するため及び/又は作動装置へ電力を送るために他の媒体を用いて作動装置３６を制御することができる。上述の通り、パソコンなどコンピュータまたは携帯装置など可搬式の機器またはその他の装置、装置のネットワークまたはシステムによって作動装置３６を制御することができる。同様に、制御コンポーネント及び/又はユーザーインターフェイスを他のどこかに配置し及び/又は多様な場所に含めることができる。
【００５５】
さらに、作動装置の設計は本明細書において説明される形態に限定される必要はない。多くの変形が可能である。例えば、様々な実施形態において、作動装置３６を構成する様々な部品を組み合わせることができる。例えば、スイベルピン７６及びスイベルヨーク７２を一つのコンポーネントに統合するか、あるいはスイベルピンをスイベルピンブロック８２と統合して単一の構造を構成することができる。同様に、スイベルピンブロック８２を補正板セルプレート８０から分離するか、これを結合することができる。一部の実施形態においては、駆動ボックス組立体のフレーム６２を駆動組立体取付け板８４と統合できる。しかし、他の好ましい実施形態においては、これらのコンポーネントはボルト及びネジなどの適切なコネクタまたはファスナによって結び付けられる別個のコンポーネントである。さらに、これらのコンポーネントは、もっと多くのコンポーネント部品に分割するかまたは少ない部品にすることができる。付加的な部品及び機能を追加したり、コンポーネントまたは設計の特徴を取り除いたりすることができる。他の実施形態においては、個々の部品の設計は別のものでも良いし、付加的なコンポーネントで補足しても良い。同様にコンポーネント間の接続を変更することができる。例えば、作動装置３６と二次ミラー１４との間の接続は別のものでも良い。例えば、駆動組立体取付け板８４及びチューブ組立体４０（望遠鏡チューブ３８及び後部セル４４を含む）並びに他の取付けコンポーネントを通じて作動装置３６を一次ミラー１２に物理的に接続することができる。特定の実施形態において、補正板１８及び２つの光学素子を接続するために使用される装置を通じて並びに補正板セル４６及び補正板セルプレート８０を通じて作動装置３６を二次ミラー１４に機械的に接続することができる。あるいは、上述の通りオプティカルフラット、翼板梁などコネクタ以外の支持構造体を通じて作動装置を二次ミラー１４に接続することができる。さらに、作動装置３６と一次ミラー１２との間及び作動装置と二次ミラー１４との間の機械的接続を構成するために付加的なコンポーネントを含めることができる。あるいは、これより少ないまたは多いまたは異なるコンポーネントを関与させて物理的接続を構成することができる。
【００５６】
平行移動及び位置決めのための従来の手法並びにこれから考案される平行移動及び位置決めのコンセプトに基づくものを含めて、他の構成及び設計を採用することができる。ただし、作動装置３６は、束縛または膠着の可能性を防ぐまたは低減するように構成されることが好ましい。従って、三つ以上の自由度を与えることができる。ただし、他の実施形態においては、異なる設計でもっと多くのまたは少ない自由度を利用できる。作動装置３６はアルミニウムまたはステンレス鋼など金属のコンポーネントを含むことができ、温度誘導の変化に強いインバーなど温度によりほぼ膨張しない材料を含むこともできる。これらのコンポーネントは機械仕上げ、成形またはその他の方法で製造することができる。また、三つの作動装置が図に示されているが、作動装置の数は三つに限定される必要はない。三つの作動装置が好ましいかもしれないが、様々な設計において、例えば、一つまたは二つ、または４つ以上の作動装置を採用することができる。作動装置３６の設置位置も変更することができる。様々な実施形態において、制動、緩衝、防振、消音またはその他の機能を含めることもできる。
【００５７】
上述の通り、ユーザが望遠鏡１０を能動的に焦点調整し光軸調整することもできるし、焦点調整及び光軸調整のための処理を自動化するためのシステムを含めることもできる。さまざまな実施形態において、焦点調整のために、望遠鏡１０は適切な標的対象物に向けられて、画像化される。画像の焦点が調整されているかどうか決定するために例えば解像度、ぶれまたはその他の性能指数を測定することによって画像を評価することができる。作動装置３６は、焦点調整を改良するために補正板１８及び二次ミラー１４の位置を調整することができる。画像品質、ぶれ、解像度などの測定は、適切に焦点の調整された画像が得られるまで二次ミラー１４及び補正板１８の位置を直す際に役立つ。
【００５８】
望遠鏡１０の焦点がほぼ調整され、これが良好に光軸調整される場合、図１２に略図的に表される通り中心のピークにほぼ全ての光エネルギを持つエアリーディスクパターンを焦点面１６に形成することができる。場合によっては、このエアリーディスクは複数の同心円及び/又は環状の明るい部分を含む。しかし、光のほとんどの部分は円対称パターンの中心のピークに分布することが好ましい。輝度は、中心から離れる距離に応じて揺らぐので、環状ピークまたはリングになる。ただし、中心からの距離に伴う輝度の全体的減少がこの揺らぎに重なり、中心から遠いリングは中心に近いリングより明るくない。一部の好ましい実施形態において、上述の通りこれらのリングはない。この種のパターンを生じる望遠鏡１０は、すでに十分に焦点が調整され、光軸調整されているので、焦点調整または光軸調整または二次ミラー１４の調整は必要ないかも知れない。従って、例えばエアリーディスクパターンなど適切な焦点調整及び光軸調整を示すパターンを焦点調整または光軸調整処理中観察するユーザは、望遠鏡１０が適切に焦点調整され光軸調整されていると結論付けることができる。同様に、自動化システムが採用される場合、光電子検出器または画像検出スキームによって焦点面のエアリーディスクパターンを画像化することができる。画像処理用電子装置９６は、得られるパターンから焦点及び光軸調整のレベルを評価することができる。このエアリーディスクパターンは、焦点及び光軸調整のレベルが十分であることをプロセッサに示唆することができ、従って制御用電子装置９６が二次ミラー１４を操作することによってさらなる補正を行わずに済ますことができる。
【００５９】
しかし、一次ミラー及び/又は二次ミラー１２、１４の焦点調整または光軸調整が不適切な場合、この逸脱が、検出されたパターンの特長によって示されることが好ましい。例えば、一次及び/又は二次ミラー１２、１４の相互間の変位が光軸２０に沿って長手方向に大きすぎたり小さすぎたりする場合、画像の焦点が外れる可能性がある。“焦点外れ”を現すパターンが図１３に略図的に示されている。図に示される通り、図１２に示される画像に比べて、より多くの光エネルギが中心のピークからリングへ移動している。同様に、中心からの距離の増大に伴うリングの輝度の減少がリングの輝度の不規則な変動と入れ替わる場合がある。例えば、一つ以上の外側リングが内側リングより大きい輝度を持つ場合がある。
【００６０】
光学システムが適切に焦点調整されていないことを示すパターンをユーザが観測した場合、ユーザは光軸２０に沿って二次ミラー１４の長手方向の位置を調整することができる。例えば、特定の実施形態において、ユーザは制御装置９４を用いて光軸２０に沿って適切な方向に二次ミラー１４を平行移動させることができる。上述の通り、特定の実施形態においてはこのプロセスを自動化することができる。望遠鏡が十分に焦点調整されているか否かを決定し、できたら“焦点外れ”の量を定量化するために、得られるパターンを処理することができる。特定の実施形態において、例えば光電子カメラを含むカメラによって輝度分布を得ることができる。望遠鏡１０の焦点が調整されると、輝度パターンは狭いピークに対応する。それに対して、焦点外れは、例えば半値全幅によって測定されるより広いピークによって表される。制御用電子装置９６は、二次ミラー１４を一次ミラー１２に向かってまたはこれから遠ざかるように二次ミラー１４を平行移動させるよう作動装置３６に指示することができる。一部の実施形態において、焦点のレベルが適切であるか否かを決定するためにパターンを観測することができる。望遠鏡１０の焦点を調整するために他の技法を採用することもできる。
【００６１】
様々な実施形態において、望遠鏡１０を光軸調整するために、遠方の点光源が画像化され、望遠鏡の焦点面１６にパターンが形成される。一次及び/又は二次ミラー１２、１４は、画像の劣化を生じるように傾斜する場合がある。望遠鏡１０の焦点面１６に焦点を結ぶ遠方の点光源からの光は、例えば図１４に略図的に示されるような代表的パターンを焦点面に形成する。一次１２及び/又は二次ミラー１４の歪んだ整合は例えばパターンを細長くする。例えば、図１２に示される画像と比較すると、図１４に示されるパターンは円対称ではない。その代わりに、図１４のパターンは、中心の明るい楕円形の領域及びこの中心の明るい楕円から側方にずれた楕円形のリングを含む。画像は焦点外れの可能性があり、輝度分布をエアリーディスクに関してもっと特徴的なパターンから外れさせる。上述の通りエアリーディスクパターンは、一般的に言って輝度の揺らぎに重なる低下を示し、その結果中心からの距離に伴って輝度が減少する明るさの一組のリングが生じる。
【００６２】
望遠鏡１０の光軸調整を改良または補正するために、二次ミラー１４を適切に傾斜または傾倒させることができる。例えば、図１４において略図的に表されるような不整合を示すパターンを観察したユーザは、適切な補正を得るために制御装置９４のキーを用いて作動装置３６を起動することができる。上述の通り、制御用電子装置９６は補正の方向に関してユーザからの信号を受け取ることができる。制御用電子装置９６は、二次ミラー１４に対して適切な調整を加えるための妥当な作動装置の動きをユーザの命令から決定することができる。ユーザは、パターンを観測して、制御装置９４を使って希望の補正を引き続き指示することができる。制御用電子装置９６はこれに応じて作動装置３６を駆動することができる。このようにして改良された光軸調整が得られる。
【００６３】
他の実施形態においては、光軸調整する処理をもっと自動化できる。上述の通り、適切な補正を決定するために遠方の光源によって形成される焦点面のパターンを処理することができる。例えば図１４に略図的に表されるようなパターンに応答して、制御用電子装置９６は、望遠鏡１０を光軸調整するために二次ミラー１４をどのように操作すべきかを決定することができる。制御用電子装置９６は、適切な傾斜または傾倒を与えるために適切に動くよう作動装置３６に信号を送ることができる。画像が焦点外れでもある場合、制御用電子装置９６は、適切な縦方向の平行移動成分を含めるよう作動装置３６に指示することもできる。光軸調整が得られたかまたは追加の補正が必要であるかを確認するためにパターンを観測することができる。
【００６４】
様々な実施形態において、例えば光軸調整中使用される天体の対象物を追跡するために二次ミラーの移動と一緒に望遠鏡１０を移動することができる。この種の措置によって、望遠鏡１０の光軸調整において行われる二次ミラー１４の調整によって視界から飛び出してしまう可能性のある天体の対象物を見失うことを防ぐことができる。この種の実施形態において、例えば、作動装置３６またはエンコーダまたは二次１４及び/又は補正板１８の位置及び動きを観測するその他のコンポーネントからのフィードバックを、望遠鏡１０の位置決め及び追跡を制御する制御用電子装置に向けることができる。対象物のシフトの量及び方向を決定するために電子装置を採用することができ、電子装置は自動的に望遠鏡１０を適切に動かして方位を直すことができる。様々な実施形態において、例えば制御用電子装置は天体の対象物を視界内に維持し続けるために望遠鏡チューブ３８を回転させ傾斜させるよう回転フォーク１１２に指示することができる。他の形態及び手法も可能である。
【００６５】
焦点調整及び光軸調整処理の変形もあり得る。望遠鏡１０の焦点が調整されているかまたは光軸調整されているかを決定するために他の技法を用いることができる。様々な程度で自動化を応用でき、自動化システムまたは手法は変動し得る。望遠鏡１０の焦点調整または光軸調整のために異なるタイプの処理を行うこともできる。
【００６６】
また、図１２−１４の図面は単なる略図であり例示のためのものであることが当業者には判るだろう。焦点が調整されておらず適切に光軸調整されていない望遠鏡１０または不整合の望遠鏡１０は、他の特徴を含むパターンも形成し得る。形成される実際のパターンは他にも変わり得る。
【００６７】
特定の実施形態においては、ヒータ１００が補正板１８及び/又は二次ミラー１４を加熱することができる。補正板１８またはオプティカルフラットまたは非補正レンズなど他の支持構造体の結露を低減するのに役立つこの種のヒータ１００が、図７と８に示されている。補正板セルは、主としてほぼ断熱性の領域によって望遠鏡チューブ３８及び望遠鏡チューブ組立体４０の残り部分から分離されることが好ましい。断熱領域は、補正板セル４６から望遠鏡チューブ及びチューブ組立体の残り部分への熱伝導を低減する。例えば、図７において、補正板セル４６は、３つの作動装置３６を通じて望遠鏡チューブ３８及び望遠鏡チューブ組立体４０の残り部分に接続される。三点接続がもたらされる。作動装置３６はチューブ組立体４０及び補正板セル４６を取り囲む円周の周囲に配置される。他の角度を採用することができるが、図７に示される通り、これらの作動装置３６は約１２０°の方位角で補正板の周囲に間隔を置いて配置される。作動装置３６は、規則的または不規則的な角度間隔で配置することができ、またチューブ組立体４０の周囲に対称的にまたは非対称的に配置することができる。作動装置３６の間のこれらの領域において、ギャップが前部セル４２から補正板セル４６を分離することが好ましい。このギャップは、例えば光軸調整中補正板１８及び二次ミラー１４の傾斜及び傾倒及びその他の動きを可能にするエアギャップとすることができる。その代わりに、補正板１８を数度傾斜させることができるように、可撓性で、できれば熱伝導率の低いまたは断熱性のカバーを配備することができる。従って、前部セル４２と補正板セル４６との間の一次的な物理的接触及び熱接触は、スイベルヨーク７２、スイベルピン７６及びスイベルピンブロック８２など作動装置コンポーネントを通じて生じる。特定の実施形態において、ダストカーテンまたはスカートなどのコンポーネントが、そうでなければほぼ開放的な前部セル４２と補正板セル４６との間の領域を埋めることができる。しかし、このコンポーネントはほぼ断熱性であり及び/又はこのコンポーネントと補正板セル４６及び/又は望遠鏡１０の他の部分との間にほとんど熱接触がないことが好ましい。従って、熱エネルギは、加熱された補正板セル４６からこのコンポーネント（例えばスカートまたはカーテン）を通じて前部セル４２または望遠鏡１０のその他の部分へ容易に伝導されない。
【００６８】
作動装置３６を採用しない実施形態においても、補正板セル４６を望遠鏡チューブ組立体４０の残り部分からほぼ分離して、加熱することができる。限定された範囲の点で補正板セル４６を望遠鏡チューブ１８に接続することができる。複数のコネクタが補正板１８を望遠鏡チューブ３８に接続することが好ましい。複数のコネクタは、補正板１８の周囲に間隔を置いて配置されることが好ましく、補正板はこれらの間隔を置いて配置されるコネクタの間のほぼ断熱性の領域によって望遠鏡チューブ３８から分離される。上述の通り、図７に示される間隔以外の間隔を置いて補正板１８の周囲に作動装置３６を配置することができる。これらのコネクタは補正板１８及び望遠鏡チューブ３８の周囲に均等の間隔で配置してもそうでなくてもよく、またこれより多いまたは少ないコネクタを採用することができる。
【００６９】
コネクタの間に断熱領域を配置することができる。これらの領域は、特定の実施形態においてはエアギャップまたは断熱性の材料または媒体を含むことができる。補正板セル４２と望遠鏡チューブ組立体４２の残り部分との間の接触はこのようにして小さくされる。この形態は、望遠鏡１０の残り部分への熱伝導によって失われる補正板セル４６の熱エネルギの量を減少する。従って、望遠鏡１０の残り部分への熱伝導経路の量及びサイズが実質的に減少するので、ヒータ１００は、より効率的に補正板１８（あるいは、二次ミラー１４を支持する光学プレートまたは光学素子など他の支持構造体）を加熱することができる。
【００７０】
このヒータ１００は、補正板１８及び場合によっては二次ミラー１４用の光源となることが好ましい。ヒータ１００は、補正板４６と熱的及び物理的に接触する加熱素子を含むことができる。この加熱素子は、補正板１８と熱的及び物理的に接触することができ、かつ、多様な技法によって補正板に固定することができる。一部の実施形態において、１つ以上のほぼ熱伝導性のコンポーネントが加熱素子と補正板を分離することができる。様々な好ましい実施形態において、ヒータ１００は、ヒートストリップ、ヒートテープまたはその他のタイプの加熱素子など抵抗加熱器を含む。例えば、ヒートストリップまたはヒートテープを補正板１８の周囲に貼ることができる。補正板１８（及び/又は場合によっては二次ミラー１４）を加熱するための他の方法も採用できる。
【００７１】
上述の通り、補正板１８及び/又は二次ミラー１４と望遠鏡チューブ３６またはチューブ組立体のその他の部分との間にエアギャップまたはその他の断熱性領域が配置されることが好ましい。これらのほぼ断熱性の領域は断熱をもたらして、補正板セル４６から例えば前部セル４２または望遠鏡１０のその他の部分への熱伝導を低減する。従って、熱エネルギのかなりの部分が補正板セル４６に残り、それによって、ヒータ１００がより効率よく補正板１８を加熱できるようにすることが好ましい。従って、結露の蓄積を減らすために補正板１８を加熱するために必要なエネルギが少なくなる。
【００７２】
補正板セル４６が前部セル４２からほぼ断熱される特定の好ましい実施形態においては、前部セルと補正板セルとの間の接続は上述の作動装置３６によって与えられる。作動装置３６が、補正板１８及び二次ミラー１４の位置を制御する場合、制御装置９４は、補正板及び/又は二次ミラーを加熱した結果生じる熱膨張のために生じる可能性のある熱シフトを相殺するために二次ミラーの位置を調整することができる。他の措置も可能である。
【００７３】
本明細書において説明される様々な実施形態は、いくつかの有益な利点をもたらすことができる。望遠鏡をより便利にかつ場合によってはより正確に焦点調整し、光軸調整することができる。ユーザは、より早く、より簡単にかつ場合によっては遠隔から望遠鏡を焦点調整し、光軸調整することができる。処理を完全にまたは部分的に自動化することもできる。二次ミラー１４の調整と一緒に望遠鏡１０を動かすことによって、特定の実施形態において光軸調整を評価するために使用される焦点面のパターンの急激な飛び出しを低減させるまたは完全に防止することができる。従って、光電子検出器などカメラを光軸調整処理に使用することができる。望遠鏡チューブ組立体の周縁で二次ミラーを動かすと一次ミラーに達し望遠鏡によって集められる光の障害物を減少させることができる。多くの望遠鏡設計において、二次ミラー１４及び補正板１８は合わせて一次ミラー１２より軽い。従って、補正板１８及び二次ミラー１４を一緒に動かすことは一次ミラー１２を動かすより楽である。補正板はほぼ光線を曲げないので、補正板１８の移動は、あるとしても無視できる程度の画像品質の低下しか生じないことが好ましい。例えばセメント、エポキシ、のりまたはシリコンクーチングなどで一次ミラー１２を所定の位置に堅固に固定することもできる。一次ミラーの固定は、一次ミラーが所定の位置に固定されず動く設計に比べて形成される画像のシフトを低減させる。したがって、一次ミラー１２の不利な振動を低減することができる。他の実施形態においては、一次１２、二次１４または補正板１８または二次ミラー用のその他の支持構造体またはその任意の組み合わせを、一つ以上の作動装置３６によって操作し、制御することができる。
【００７４】
本発明の特定の好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態は例としてのみ紹介されたものであり、本発明の範囲を限定するためのものではない。特許請求の範囲において定義される通り本発明の真の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者は様々な修正及び応用を思いつくだろう。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１は、一次球形ミラーと、二次ミラーと、二次ミラーに堅固に固定される補正板を具備するシュミット・カセグレン式望遠鏡の概略断面図である。
【図２】図２は、一次ミラーと、二次ミラーと、二次ミラーが補正板上に形成される反射面を備える補正板を具備するマクストフ・カセグレン式望遠鏡の概略断面図である。
【図３】図３は、望遠鏡を焦点調整し、かつ光軸調整するために使用する、補正板と二次ミラーを移動するための作動装置を具備する反射屈折望遠鏡の斜視図である。
【図４】図４は、図３に示される作動装置の一つの拡大斜視図である。
【図５】図５は、図３に示される作動装置の一つの拡大平面図である。
【図６】図６は、補正板と二次ミラーを移動するために使用される駆動ボックス組立体を表す、図５に示される作動装置の線６−６に沿って見た断面図である。
【図７】図７は、補正板と作動装置の正面図である。
【図８】図８は、図７の線８−８に沿って見た補正板と作動装置の断面図である。
【図９】図９は、作動装置の移動を制御するための制御用電子装置を具備する制御装置の一つの実施形態を図式的に説明するブロック図である。
【図１０】図１０は、補正板及び二次ミラーを操作する作動装置用のモータと、駆動シャフトと、駆動ボックス組立体用の導管を含むチューブ組立体の概略図である。
【図１１】図１１は、チューブ組立体と制御装置を支持する三脚とフォーク組立体を含む望遠鏡の概略図である。
【図１２】図１２は、十分に焦点調整され光軸調整された望遠鏡による星など点光源の画像の概略図である。
【図１３】図１３は、焦点外れの望遠鏡装置により取得される点光源の画像の概略図である。
【図１４】図１４は、一次ミラーと二次ミラーが不整合の望遠鏡により取得される点光源の歪んだ画像の概略図である。
【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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【国際調査報告】
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2008507740.tif 000018