(57)【要約】【課題】ユーザの好みの望遠鏡に天体座標指示機能を付加することが可能な望遠鏡用天体座標指示装置を提供する。【解決手段】  望遠鏡８０に着脱自在に取り付けられる筐体１８に、重力方向に対する望遠鏡視準方向の傾斜角度を測定する傾斜センサ１２と、望遠鏡視準方向の方位角度を測定する磁気方位角センサ１３と、傾斜センサ１２によって取得した傾斜角度と、磁気方位角センサ１３によって取得した方位角度と、天体観測地点の緯度及び経度と、現在の時刻とから望遠鏡視準方向の天体座標を演算する演算制御装置とを収容した。【選択図】図１
2008026620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向に対する望遠鏡視準方向の傾斜角度を測定する傾斜センサと、
前記望遠鏡視準方向の方位角度を測定する方位角センサと、
前記傾斜センサによって取得した傾斜角度と、前記方位角センサによって取得した方位角度と、前記天体観測地点の緯度及び経度と、現在の時刻とから前記望遠鏡視準方向の天体座標を演算する演算制御装置と、
前記傾斜センサと前記方位角センサと前記演算制御装置とを収容した筐体を、望遠鏡に着脱自在に取付け可能な取付け部と
を備えることを特徴とする望遠鏡用天体座標指示装置。
【請求項２】
前記筐体は、前記緯度及び経度を検知するＧＰＳと、
前記時刻を刻む時計と
を収容していることを特徴とする請求項１項記載の望遠鏡用天体座標指示装置。
【請求項３】
前記演算制御装置は、前記望遠鏡視準方向の天体座標の値と前記視準したい天体座標較器の値との差が所定値以下になったとき検出信号を出力することを特徴とする請求項１又は２記載の望遠鏡用天体座標指示装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記検出信号に基づいて制御されるブザーを収容していることを特徴する請求項３記載の望遠鏡用天体座標指示装置。
【請求項５】
前記方位角センサは磁気方位角センサであり、そのセンサの方向が前記望遠鏡視準方向に対して傾いていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の望遠鏡用天体座標指示装置。
【請求項６】
前記筐体は、前記演算制御装置によって取得された前記望遠鏡視準方向を表す信号を前記筐体と別体の表示装置に送信する通信手段を収容していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の望遠鏡用天体座標指示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は単眼鏡や双眼鏡等の望遠鏡用の天体座標指示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、位置検出部と方位角検出部と仰角検出部とを内蔵する望遠鏡が知られている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
従来の望遠鏡用天体座標支持装置では、位置検出部としてＧＰＳ(Global Positioning System)を用い、また、時計機能を用いることにより、天体座標を指示することが可能となる。
【０００４】
望遠鏡には、単眼鏡、双眼鏡があり、ユーザの多種多様なニーズに応じるため、それぞれ高性能品、普及品、廉価品等があり、更に、大型のもの、中型のもの、小型のもの等、多くの種類、タイプが存在する。
【０００５】
上述の天体座標指示機能はごく一部の種類、タイプの望遠鏡にしか採用されていない。
【特許文献１】特開平１１−２１１９９３号公報（段落００２０、００４９、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし天体座標支持機能を備えた望遠鏡とユーザの使用したいタイプの望遠鏡とが一致しないことがあり、ユーザのニーズに応えきれないという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はユーザが好みの望遠鏡に天体座標指示機能を付加することが可能な望遠鏡用天体座標指示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するためこの発明の望遠鏡用天体座標指示装置は、重力方向に対する望遠鏡視準方向の傾斜角度を測定する傾斜センサと、前記望遠鏡視準方向の方位角度を測定する方位角センサと、前記傾斜センサによって取得した傾斜角度と、前記方位角センサによって取得した方位角度と、前記天体観測地点の緯度及び経度と、現在の時刻とから前記望遠鏡視準方向の天体座標を演算する演算制御装置と、前記傾斜センサと前記方位角センサと前記演算制御装置とを収容した筐体を、望遠鏡に着脱自在に取付け可能な取付け部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ユーザは好みの望遠鏡に天体座標指示機能を付加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１はこの発明の第１実施形態に係る望遠鏡用天体座標指示装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はブロック図、図２は図１に示す望遠鏡用天体座標指示装置の傾斜センサ斜視図、図３は図１に示す望遠鏡用天体座標指示装置の磁気方位角センサを示し、（ａ）は視準方向を天頂へ向けた状態を示す斜視図、（ｂ）は視準方向を４５°傾けた状態を示す斜視図、（ｃ）は視準方向を水平方向にした状態を示す斜視図である。
【００１２】
図１〜３に示すように、望遠鏡用天体座標指示装置１は双眼鏡（望遠鏡）８０に外付けされている。双眼鏡８０は左鏡筒８１と右鏡筒８２とを有し、これらは機軸８３によって回転可能に連結されている。
【００１３】
望遠鏡用天体座標指示装置１はＣＰＵ(central processing unit)ボード１１と傾斜センサ１２と磁気方位角センサ（方位角センサ）１３とＧＰＳセンサ（ＧＰＳ）１４と時計１５とブザー１６とバッテリ１７と筐体１８とを備える。
【００１４】
ＣＰＵボード１１には図示しないが、ＣＰＵ（演算制御装置）とメモリ等が実装されている。ＣＰＵは後述の座標空間の座標を天体座標空間の座標に変換するための演算等を行う。メモリは視準したい天体の天体座標を予め記憶する。
【００１５】
傾斜センサ１２、磁気方位角センサ１３、ＧＰＳセンサ１４、時計１５、ブザー１６及びバッテリ１７はＣＰＵボード１１に接続されている。
【００１６】
傾斜センサ１２のセンサ方向は望遠鏡視準方向と平行に設定されている。傾斜センサ１２は重力方向に対する望遠鏡視準方向の傾斜角度θを測定し、その傾斜角度θをＣＰＵへ出力する。傾斜角度θ−９０°が双眼鏡８０の高度角（仰角）となる。
【００１７】
磁気方位角センサ１３は磁北に対する望遠鏡視準方向の方位角度を測定し、その方位角度をＣＰＵへ出力する。磁気方位角センサ１３のセンサ方向は、図３に示すように、望遠鏡視準方向に対して４５°傾いている。このようにセンサ方向を設定することにより、望遠鏡視準方向を水平にした状態（図３（ｃ））から望遠鏡視準方向を天頂に向けた状態（図３（ａ））にするまで、センサ方向は重力方向と平行になることが無いので、方位角度を正確に測定することができる（センサ方向が重力方向と平行になると磁気方位角センサ１３は方位角度を測定できなくなる）。
【００１８】
ＧＰＳセンサ１４は天体観測地点の経度と緯度とを測定し、経度及び緯度の値をＣＰＵへ出力する。
【００１９】
時計１５は現在時刻をＣＰＵへ出力する。
【００２０】
ブザー１６は望遠鏡視準方向の天体座標の値と視準したい天体の天体座標の値との差が所定値以下になったときに音を発する。
【００２１】
バッテリ１７は傾斜センサ１２、磁気方位角センサ１３、ＧＰＳセンサ１４、時計１５、ブザー１６等の電源として機能する。
【００２２】
筐体１８はＣＰＵボード１１、傾斜センサ１２、磁気方位角センサ１３、ＧＰＳセンサ１４、時計１５、ブザー１６等を収容する。筐体１８の上面には望遠鏡への取付け部であるステー１９が固定されている。ステー１９の先端部にはチャック機構（図示せず）が設けられている。ステー１９のチャック機構は双眼鏡８０の機軸８３をチャックする。これにより、筐体１８は双眼鏡８０に固定される。
【００２３】
図４は図１に示す望遠鏡用天体座標指示装置の動作を説明するフローチャートである。
【００２４】
予めＣＰＵボード１１のメモリには観測したい天体の天体座標を記憶させておく。
【００２５】
図４に示すように、まず、大よその観測したい星の方向へ望遠鏡を向ける。そのとき、傾斜センサ１２で取得した傾斜角度θと磁気方位角センサ１３で取得した方位角度とに基づいて、観測地点における現在の望遠鏡視準方向の空間座標を算出する（ステップＳ１）。この空間座標は双眼鏡８０の望遠鏡視準方向の高度角（仰角）と観測地点を中心とする磁北を基準にした双眼鏡８０の望遠鏡視準方向の方位角とからなる座標系である。
【００２６】
次に、ＣＰＵはＧＰＳセンサ１４から観測地点の経度及び緯度の値を取得し、また、時計１５から現在の時刻を取得する。ＧＰＳセンサ１４で取得した観測地点の経度及び緯度と時計１５で取得した現在の時刻とに基づいて望遠鏡視準方向が指し示す空間座標を天体座標に変換する。時刻が日本時間である場合、日本時間はグリニッジ標準時に変換される。傾斜センサ１２の傾斜角度θから９０°減じると双眼鏡８０の高度角が求められる。
【００２７】
その後、観測地点の経度及び緯度と現在の時刻に基づいて望遠鏡視準方向の空間座標を望遠鏡視準方向の天体座標に変換し、赤緯と赤経とを求める（ステップＳ２）。
【００２８】
次に、予めメモリから読み出した視準したい天体の天体空間座標（赤緯と赤経）とステップＳ２で得られた望遠鏡視準方向の天体座標（赤緯と赤経）とから望遠鏡視準方向から目標天体までの角度の差を求める(ステップ３)。
【００２９】
次に、その差が２°よりも大きければブザー１６が発する（ステップＳ５）とともに、ステップＳ１からステップＳ５を繰り返す。
【００３０】
視準したい天体の天体空間座標と望遠鏡視準方向の天体座標との差が２°以下になったとき、ＣＰＵはその検出信号を取得する。この検出信号に基づきＣＰＵはブザー１６の動作を停止させる(ステップＳ６)。
【００３１】
この実施形態によれば、殆ど全てのタイプの望遠鏡に望遠鏡用天体指示装置１を外付できるので、ユーザは好みの望遠鏡に天体座標指示機能を付加することができる。
【００３２】
また、ブザー音のＯＮ、ＯＦＦで天体座標を指示するので、モニタを見る必要が無く、一人で天体を観察するときに便利である。
【００３３】
なお、この実施形態では、視準したい天体の天体空間座標と望遠鏡視準方向の天体座標との差が２°以下になったとき、ブザー音を停止するようにしたが、視準したい天体の天体空間座標と望遠鏡視準方向の天体座標との差が小さくなるにしたがってブザー音を変化させるようにしてもよい。ブザー音の変化としては、音量の変化、音の周波数の変化等が考えられる。
【００３４】
また、この実施形態では、ブザー音で視準したい天体の天体空間座標へガイドするようにしたが、視準したい天体の天体空間座標と望遠鏡視準方向の天体座標とをモニタに出力するようにしてもよい。
【００３５】
なお、観測地点の緯度及び経度が明らかであり、この緯度及び経度を記憶しておくことができれば、ＧＰＳセンサ１４は必要ではない。また、ＣＰＵが内部時計を有するものであれば、時計１５は必要ではない。
【００３６】
図５はこの発明の第２実施形態に係る望遠鏡用天体座標指示装置を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はブロック図である。
【００３７】
上述の第１実施形態と共通する部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
この望遠鏡用天体座標指示装置２０１は通信ボード（通信手段）２１を有する。通信ボード２１はケーブ２２によってパーソナルコンピュータ（以下、「パソコン」という）５に接続されている。
【００３９】
第２実施形態の望遠鏡用天体座標指示装置は２０１では、第１実施形態と同様にして望遠鏡視準方向の天体座標が求められる。
【００４０】
望遠鏡視準方向の天体座標は、その数値をパソコン画面に直接表示しても良いし、インジケータとしてパソコン画面に表示してもよい。また、プラネタリウムソフト（恒星、惑星等をパソコン画面に表示するソフト）を用いて見たい目標天体の名前を入力し、その天体座標を検索し、現在の望遠鏡視準方向の天体座標から目的の天体までのずれ角をパソコン画面上に表示させることも可能である。
【００４１】
第２実施形態は第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００４２】
なお、パソコンにＧＰＳを接続すれば、ＧＰＳセンサ１４は必要ではなく、また、パソコン５の内部時計を利用することができるので、時計１５も必要ではない。
【００４３】
なお、第１及び第２実施形態は、この発明を双眼鏡に適用したものであるが、この発明を単眼鏡に適用することもできる。
【００４４】
また、第２実施形態では、通信手段として通信ボード２１を用いたが、通信ボード２１の代わりに無線通信手段を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る望遠鏡用天体座標指示装置を示すである。
【図２】図２は図１に示す望遠鏡用天体座標指示装置の傾斜センサ斜視図である。
【図３】図３は図１に示す望遠鏡用天体座標指示装置の磁気方位角センサを示す図である。
【図４】図４は図１に示す望遠鏡用天体座標指示装置の動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態に係る望遠鏡用天体座標指示装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１、２０１：望遠鏡用天体座標指示装、５：パーソナルコンピュータ、１１：ＣＰＵボード、１２：傾斜センサ、１３：磁気方位角センサ（方位角センサ）、１４：ＧＰＳセンサ（ＧＰＳ）、１６：ブザー、１７：筐体、１８：ステー、２１：通信ボード（送信手段）。
【図１】
2008026620.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008026620.tif 000006
【図５】
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