CN101216550A - 天体的自动导入装置 - Google Patents

Abstract

通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转使目标天体自动导入的自动导入装置，具有在多个焦距上能拍摄天体图像的摄像装置、天体数据库、从摄像的天体图像中提取各天体的信息的图像处理部、通过比较提取的各天体的信息和天体数据库的天体信息鉴别摄像天体的天体鉴别部。校准处理，通过根据鉴别的天体的位置信息，限定天体望远镜的坐标系相对于天体坐标系的坐标变换信息来进行。在自动导入中，在导入目标天体后，拍摄天体图像，鉴别拍摄的天体图像的天体，根据鉴别的天体的位置信息，回转控制天体望远镜，把目标天体导入视野中央。通过分阶段地把摄像装置的焦距移动到望远侧，使校准精度及自动导入精度提高。

Description

天体的自动导入装置

本申请是申请日为2004年05月31日、申请号为200480015001.8、发明名称为“天体的自动导入装置、终端装置及天体望远镜的控制系统”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在望远镜、照相机等摄像装置中能自动导入目标天体的自动导入装置和用于控制该自动导入装置的终端装置及天体望远镜的控制系统。

背景技术

以前，在具有垂直的2个回转轴的天体望远镜中有的具有当使用者直接输入或者用指令选择想观测的天体名称时，控制该天体望远镜绕2个回转轴回转，使其目标天体进入望远镜视野内的自动导入功能。

具有这种自动导入功能的天体望远镜(下面称“自动导入式望远镜”)，一般具有：使望远镜绕各自的轴回转那样连接的电动机；用于对电动机回转量计数并输出的、连接在各电动机的轴上的编码器；用于驱动和控制这些电动机的电动机控制部；用于根据由使用者输入的信息及编码器输出信号运算自动导入所需要的指令的处理器。另外，在望远镜的台架上，每1台都通过电缆连接有1个手持式的控制器(下面称为“手持机”)以便能由使用者操作望远镜。

该手持机具有：能由使用者操作输入用于自动导入天体所必需的信息或指令的输入操作部；与该输入操作相联系，用于显示望远镜的现在状态(模式、朝向的方向的赤经、赤纬)、关于目标天体的信息及初始设定时的引导等用户界面画面的显示部。

另外，即使在自动导入式望远镜中，与初始设定时使望远镜绕轴回转的场合或起因于误差等而使目标天体完全没有导入视野中央的场合相对应，有必要用手动操作微修正望远镜的朝向。与此相应，在手持机的输入操作部上，设置用于使望远镜绕2轴分别向正反方向回转移动的各移动指令按钮，还另外设置用于指令使望远镜朝向的方向移动时的绕轴回转的回转速度(电动机速度)的速度指令单元。在该速度指令单元上对例如高速度，中速度，低速度，超低速度的每种速度分别准备有按钮。使用者在用手动操作导入天体时，在现在的望远镜的倍率低时，以高速度使电动机旋转，在现在的望远镜的倍率高时，以超低速度使电动机旋转，这样的方式通过使用者根据倍率重新设定电动机速度，在短时间内进行使目标天体向视野中央的可靠的手动导入，在如当望远镜的朝向方向远离目标天体时按下高速按钮，在望远镜的朝向方向靠近目标天体时按下低速度按钮那样，通过根据离开目标天体的分离角重新设定电动机速度，也能在短时间内进行可靠的手动导入。

可是，在自动导入式望远镜中，使用者在使望远镜朝向规定的方向之后，必须在自动导入前把被观测地的纬度和经度、日期时刻及望远镜朝向天球上的哪个方向的信息付与处理器。在自动导入式望远镜的初始形式中，使用者预先从手持机输入观测地的纬度和经度，日期和时刻由内藏表付与。另外，在实际中，为了检测望远镜朝向的方向，在用经纬台确保台架为水平，用赤道仪使极轴正确对合的场合，由使用者选择至少1个基准星体，通常把至少2个星球作为基准星体，通过把基准星体实际导入望远镜的视野内，使处理器知道望远镜朝向的方向(校准)。

最近，这种初始设定作业更加自动化了，开发出了所谓“完全自动望远镜”的形式，在该完全自动望远镜上，通过使用GPS(Global Positioning System)、水平传感器、磁传感器等，自动地特定观测地的纬度和经度，日期和时刻、望远镜朝向的方向，从而使用手动进行的初始设定完全自动化了。

但是，上述原有的自动导入式望远镜存在以下的问题。

(1)用户界面的问题

在以往，手持机的显示部是以文字为主体的用户界面，在一个例子中，只显示16位×2行左右的文字。与此相对应，输入操作部也采用按钮，这样一来，使用者必须通过逐一按下输入操作部的按钮来直接输入想要自动导入的天体名称。另外，在选择校准用的基准星体时，由于在数行左右的文字显示部不能显示全部的基准星体，因此依次在显示部显示少数的基准星体之后必须进行选择。

在进行校准时，使用者必须预先知道基准星体处于哪个位置，或者不是用别的星座一览盘等调查天体名称就不能使用。如上述那样，在望远镜的倍率和电动机速度之间以及进行校准等时从望远镜到手动导入目标天体时的目标天体的分离角度和电动机速度之间，不能进行连动控制，只能依赖于使用者的判断。这样，即使称为自动导入，但对初学者来说，也有操作困难的部分。

(2)手持机的问题

原有的天体望远镜的自动导入装置，特别是手持机，是为特定的机种使用而开发的专用装置，一般由于生产数量小而价格高，为此，没有使用者选择中意手持机的余地。

再有，如上所述，由于手持机和望远镜通过电缆有线连接，因此处理起来较麻烦，特别在夜间使用时，有被电缆挂上等诸多不便。

(3)控制上的制约

由于以往的望远镜和手持机之间的连接，只是为了进行单纯的控制信号或位置信号等的通信，因此，为了把信号变差控制在许容的范围内，电缆不能太长，顶多伸出数m至数十m。为此，不能用手持机远距离控制望远镜。

另外，由于1台手持机只能控制1台望远镜主体，因此在天体观望会等会场上，必须准备多个望远镜，在同时想要观测同一对象的场合，也必须操作多个手持机。在多位观测者都想使用1台望远镜的场合，只有各人专有一对望远镜和手持机。

(4)自动导入精度低

自动导入式望远镜，只要正确地进行初始设定，就能以一定的精度把目标天体导入视野内。但是，由于本质上存在以2个回转轴的垂直误差为首的台架的机械误差，因此实现用高倍率把目标天体导入视野中央那样准确瞄准精度的自动导入是非常困难的。这样，为了在自动导入后把目标天体收入视野中央，必须进行对望远镜的方向进行微修正的操作。

另一方面，完全自动望远镜，通过使初始设定作业完全自动化，部分地解决了上述的用户界面上的问题。但是，由于在初始设定上使用多个传感器，由于各传感器的检测误差进行累积，特别是磁传感器的检测误差大，因此，不能得到足够的初始设定精度，在该状态下进行自动导入的场合，实现的导入精度非常低，这是实际情况。为此，为了提高初始设定精度，与原来一样必须由使用者进行校准操作，即使完成了精度高的初始设定，与初始形式的自动导入式望远镜完全相同，从根本上没有解决由机械误差引起的导入精度的降低的问题。

从而，以往的完全自动望远镜，不能充分达到其本来目的。

(4)不能与天文现象实时对应

原有的自动导入式望远镜，在控制基板上具有存储了由各天体的位置信息构成的数据库的ROM。可是，该ROM，由于不可能更换数据，因此不能与时刻变化的天文现象的相关引导或例如新慧星或超新星等突发出现的天体的自动导入相对应。

把连接了互联网的个人计算机与望远镜连接，通过从个人计算机侧进行控制，与变化的天体现象相对应，从理论上讲是可能的。但是，要完全掌握从哪个地点输入正确的信息，怎样在个人计算机的软件上实现其信息。需要相当熟练，已经脱离了望远镜的完全自动化的概念了。

总之，在现阶段的自动导入式望远镜中，特别对初学者、中级者、时间有限的社会人，很难说实现了用户友好的系统。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的一个技术方案，是能与通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转使目标天体自动导入的自动导入装置连接的终端装置，具有用于指令操作自动导入装置的输入操作部、显示相应于其倍率的天球上规定范围的星图图像的图像显示部，其特征在于，该输入操作部设有：在望远镜控制模式下，用于为了使天体望远镜分别绕至少2个轴回转而输入指令的回转指令单元、用于输入指定在该图像显示部上显示的星图图像的显示倍率的倍率输入单元，在望远镜控制模式下，在图像显示部上显示与天体望远镜朝向的天球上的位置对应的星图图像，同时，使由回转指令单元指令的天体望远镜的回转速度按照由前述倍率输入单元指定的显示倍率的减少函数变化。

采用本发明的上述技术方案，在望远镜控制模式中，来自回转指令单元的指令，使天体望远镜分别绕至少2个轴回转，根据其望远镜的朝向，移动在图像显示部上显示的星图图像。这时，进行控制而使得：当由倍率输入单元指定的图像显示部的显示倍率大时，由回转指令单元指令的天体望远镜的回转速度被减少，当显示倍率小时，由回转指令单元指令的天体望远镜的回转速度被增大。由于这样地与画面的变焦对应地自动改变回转速度，因此，可以省去在每次变焦时变更回转速度的麻烦事。

最好，输入操作部还设置有用于相互切换望远镜控制模式和用于选择目标天体的天体选择模式的切换输入机构。由此，只用一个操作就能进行模式切换。再有，在天体选择模式下，可以通过把目标天体导入在图像显示部上显示的星图图像上来选择该目标天体，也可以通过回转指令单元的操作，可以使在图像显示部上显示的星图图像滚动。由此，目标天体的设定变容易。在天体选择模式下选择了目标天体之后，通过切换输入机构的操作，执行该目标天体的自动导入，也可以转移到望远镜控制模式。

本发明的另一个优选的技术方案，是具有显示星图图像的图像显示部的天体图像显示装置，其特征在于，具有检测天体图像显示装置朝向的方向方位的方位检测单元和检测天体图像显示装置朝向的方向的倾斜的倾向检测机构，该图像显示部显示在现在的日期和时刻、在观测地点的经度和纬度上，在由用方位检测单元检测出的方位及用倾斜单元检测出的倾斜所特定的方向上观测的规定范围的星图图像。根据该技术方案，使用者手持天体图像显示装置且只要朝向天空就可显示星座等。最好是，天体图像显示装置使显示的星图图像随着时刻的经过进行周日运动。更好是，可以作为通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转而使目标天体自动导入的自动导入装置的终端装置进行连接。例如，如果一边与实际的星空进行对比一边在显示画面上进行目标天体的选择、基准星体的选择等，就可以实现易于操作的终端装置。再有，如果控制与天体图像显示装置连接的天体望远镜，使之朝向由用方位检测单元检测出的方位及用倾斜单元检测出的倾斜特定的方向，则望远镜的控制变得容易。

本发明的另一个优选的技术方案，是通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转，使目标天体自动导入的自动导入装置，其特征在于，具有Web服务器功能。在此，电气通信手段是互联网、企业网及LAN之一。

具有这种Web服务器功能的自动导入装置，可以由具有Web浏览器功能的终端装置进行控制。为此，可以使用专用终端、市场上销售的PDA、移动电话、便携式游戏机、个人计算机等，从而，在使用者已经具有终端的场合，不必重新购入，在新购入的场合，也增加了选择的余地，可以选择感兴趣的终端。

具有Web浏览器功能的终端装置，可以使用具有Web服务器功能的自动导入装置和由蓝牙(Blue tooth)或无线LAN、光、红外线等形成的无线通信。由此，从伴随电缆通信而产生的信号变差和机械的故障、处理的麻烦中解放出来，即使在夜间也可以轻松地进行操作。

再有，在用互联网等电气通信手段能通信地相互连接终端装置和具有Web服务器功能的自动导入装置的场合，能够由1个终端装置控制多台自动导入装置(1对多控制)、由多台终端装置控制1台自动导入装置(多对1控制)、由多台终端装置控制多台自动导入装置(多对多控制)。由此，与每1台控制终端只控制1台自动导入式望远镜的现有技术相比，可以大幅度地扩大控制自由度。例如，通过电气通信手段可以使具有输入功能的终端装置和具有画面显示功能的终端装置与自动导入装置相互连接。该场合，自动导入装置根据从具有输入功能的终端装置输入的信息执行控制，同时在具有画面显示功能的终端装置上，可以伴随该控制显示输入输出信息。由此，可以使输入终端更小型而容易拿，使显示终端更大型而容易观看，可以在观望会等场合上向多人介绍各天体等，可以进行高效率的观测。再有，通过依次切换和控制多台自动导入装置，可以由多台天体望远镜进行天体的连续跟踪观测，可以构建天体望远镜的控制系统。

本发明的再一个技术方案的天体望远镜的控制系统，通过电气通信手段相互连接具有作为Web服务器计算机的功能的控制装置和分别控制对应的天体望远镜回转而使目标天体自动导入的多台自动导入装置，该多台自动导入装置，分别发送与该装置有关的观测信息，该控制装置根据接收的各观测信息，对多台自动导入装置执行规定的服务。

本发明的再一个优选的技术方案，是通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转，使目标天体自动导入的自动导入装置，其特征在于，具有拍摄天体图像的摄像单元、天体数据库、通过使由该摄像单元拍摄的天体图像与该天体数据库的天体信息相比较，鉴别拍摄的天体的天体鉴别单元，为了减少运算量，还具有从摄像单元拍摄的天体图像提取各天体的信息的图像处理机构，天体鉴别单元最好通过比较由图像处理机构提取的各天体的信息和天体数据库的天体信息，鉴别拍摄的天体。

根据作为完全自动导入装置的上述技术方案，根据由天体鉴别单元鉴别的天体的位置信息，可以自动地执行用于限定天体望远镜的坐标系相对于天体坐标系的坐标变换信息的校准处理。该场合，摄像单元最好构成为能在多个焦距上摄像。校准处理反复进行下述工序：例如，在把摄像单元设定在广角侧的焦距上的状态下拍摄天体图像；鉴别在广角侧拍摄的天体图像的天体；根据鉴别的天体的位置信息修正坐标变换信息；从在广角侧拍摄的天体图像之中选择基准天体；控制天体望远镜回转，把基准天体导入摄像图像的视野中央，在把摄像单元变更为更望远侧的焦距上的状态下拍摄天体图像，鉴别在更望远侧拍摄的上述天体图像的天体，根据鉴别的天体的位置信息，再次修正坐标变换信息，依次把摄像单元设定在更望远侧的焦距上，直到基准天体以足够的精度被导入到摄像图像的视野中央为止。校准处理，用至少2个基准天体进行。

这样，在本技术方案中，可以自动地得到以前使用者用手输入的输入信息。另外，由于根据摄像天体的位置进行校准，因此与使用GPS、水平传感器、磁传感器的自动校准相比，可以使校准精度大幅度地提高。

完全自动导入装置，可以使自动导入后的目标天体的向视野中央的修正自动化。该场合，在自动导入了目标天体之后，由摄像单元拍摄天体图像，鉴别拍摄像的天体图像的天体，根据鉴别的天体的位置信息控制天体望远镜回转，把目标天体导入天体望远镜的视野中央。该场合，摄像单元最好构成能在多个焦距上进行摄影。完全自动导入反复进行下述各工序；在自动导入了目标天体之后，在把摄像单元设定于规定的焦距上的状态下拍摄天体图像；从拍摄的天体图像中鉴别天体；根据鉴别的天体的位置信息，控制天体望远镜回转，把目标天体导入摄像图像的视野中央；依次把摄像单元设定在更望远侧的焦距上，直到目标天体以足够的精度导入摄像图像的视野中央为止。

本发明的上述及其他的特征，通过下面的附图和以下的详细说明会变得更加明确。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的具有便携天像仪式手持机的自动导入装置的概略图。

图2是图1的手持机及望远镜主体的外观图。

图3A是表示图2所示的手持机的图形显示部的构成例的图。

图3B是放大了该图形显示部之中的全天显示部的图。

图4A是表示第1实施例的手持机中的切换天体选择模式和望远镜控制模式时的操作顺序的图。

图4B是表示变焦距功能和电动机速度设定的连动关系的图。

图5是表示第1实施例的手持机的电子星座一览模式下的处理的流程的流程图。

图6A表示使用者以各种倾斜度(高度)拿着在图5的电子星座一览模式设定的手持机的状态的图。

图6B是表示那时手持机进行的处理的图。

图7是本发明的第2实施例的Web服务器型自动导入装置及Web浏览器型终端装置的概略图。

图8A是作为本发明的第3实施例表示图7所示的Web服务器型自动导入装置及Web浏览器型终端装置通过互联网相连接的状态的图。

图8B是表示利用了图8A所示的互联网连接的输入及显示的控制例的流程图。

图9是利用图8A所示的互联网连接的本发明的第3实施例的终端装置和Web服务器自动导入装置之间的连接状态，A表示(1：1控制)，B表示(1：多控制)，C表示(多：1控制)，D表示(多：多控制)。

图10是表示图9所示的连接状态的自动导入控制的终端装置侧的处理流程的流程图。

图11是表示图9所示的连接状态的自动导入控制的自动导入装置侧的处理流程的流程图。

图12是表示1对多的天体望远镜控制系统的应用例的概略图。

图13是表示多对1的天体望远镜控制系统的应用例的概略图。

图14是表示连续观测系统的第1例的概略图。

图15是表示连续观测系统的第2例的概略图。

图16是本发明的第4实施例的提供天体信息的中继用Web服务器计算机的概略图。

图17是本发明的第4实施例的完全自动导入装置的概略图。

图18是表示在内装有图17所示的完全自动导入装置的望远镜中进行自动校准(设定第1基准星)时的处理流程的流程图。

图19是表示在内装有图17所示的完全自动导入装置的望远镜中进行自动校准(设定第2基准星)时的处理流程的流程图。

图20是表示在内装有图17所示的完全自动导入装置的望远镜中完全自动导入目标天体时的处理流程的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的理想的实施例。

<第1实施例：具有便携天像仪式手持机的自动导入装置>

图1表示具有本发明的第1实施例的天体自动导入装置10a的自动导入望远镜的概略方块图。

望远镜主体12是具有2个垂直的回转轴的型式，用于使该望远镜主体12绕该2个垂直的回转轴回转的安装在各回转轴上的电动机14、16、随着该电动机14、16的回转输出脉冲信号的分别与电动机轴连接的编码器18、20。编码器18、20不局限于直接连结在电动机轴上，也可以设置在从电动机轴到赤经·赤纬(或者水平、垂直)各轴的最终阶段用齿轮减速的中途的阶段上，或者直接连接在的赤经·赤纬(或者水平、垂直)各轴上。

再有，望远镜主体12，为了实现自动导入装置10a的功能，具有控制望远镜的CPU22。该CPU22与编码器18、20连接，读取并计算从该编码器18、20输出的信号并对其计数，同时根据来自外部的输入指令进行电动机14、16的回转控制。CPU22经电缆32与能由使用者进行输入操作的便携式控制器(手持机)24连接。

在手持机24中内装有CPU26，该CPU26根据从CPU22送来的编码器信号的计数值，检测现在的望远镜朝向的天球上的位置，向CPU22发送指令，使该位置与使用者输入的目标天体的坐标位置一致。CPU26如后述那样，进行图像显示及键盘控制。

另外，手持机24具有存储用于在星图上使用的全部天体数据的星图数据库27、用于检测手持机24朝向的方位的方位传感器34、用于检测手持机24的倾斜角度的倾斜传感器36、内置计时表38。它们通过未图示的总线与CPU26连接。

再有，也可以把手持机24和CPU22做成一体。也就是说，也可以做成在CPU26中含有CPU22的功能，或者做成在手持机24内设置CPU26和CPU22的构造。也可以在望远镜主体上内置手持机24的功能，在望远镜主体上装备图像显示部和输入用键盘等。

图2表示图1的望远镜主体12及手持机24的外观。望远镜主体12具有台架12a、安装在其上的望远镜镜筒12b。在图2的例子中，作为台架12a采用赤道仪，电动机14、16分别起赤经电动机及赤纬电动机的作用。赤经电动机及赤纬电动机14、16内置在台架12a的赤经罩及赤纬罩内。但也可以是外置方式。CPU22例如也可以安装在收容于赤纬罩内的控制板上，但也可以用外置的方式使内装有CPU22的控制器与台架12a连接，本实施例的自动导入装置10a也能用于经纬台，该场合，电动机14、16分别起水平电动机及高度电动机的作用。

图2所示的手持机24具有图形显示部28、由多个键盘或按钮(A、B、1、2、3、4、5、6、7、8)构成的输入操作部30。在图形显示部28上，如图3A所示，设置能显示由恒星、行星、星云星团、星座的排列等构成的星图图像的星图显示部40、能显示比星图显示部40更大的天球区域，例如北半球或者南半球整体的星图图像的全天显示部44、用于用文字显示与望远镜主体12和天体有关的信息等文字显示部42。

在星图显示部40上，在横轴上显示方位角，在纵轴上显示高度，CPU26根据从输入操作部30输入的输入信息和来自各种传感器的输出信号，按照后述的规定的算法从星图数据库27中读取图像数据，显示在星图显示部40上。这时，也可以显示在星图图像上显示的星座、行星等的名称。

再有，CPU26如图3B所示，作为光标46显示从编码器信号的计数值检测出的现在的望远镜朝向的天球上的坐标位置或者目标天体的坐标位置。再有，CPU26把表示在星图显示部40上显示的范围的框48显示在全天显示部44上。由此，由于能立即了解望远镜朝向的方向或星图显示部相当于整个天空的哪个部分等，因此容易把握全体像。

下面，说明本实施例的自动导入装置10a的操作顺序及控制方法。

本自动导入装置10a至少具有在画面上选择目标天体的天体选择模式、如果按压按钮望远镜(台架)就动作的望远镜控制模式这两种模式。

如图4A所示，例如，在系统起动时，采用天体选择模式。

当使用者按下输入操作部30的按钮1、2、3、4(参照图2)时，在星图显示部40(参照图3A)上显示的星空按照分配给各按钮的移动方向向上下左右移动。这时候，望远镜的台架不动，使用者一边观看显示的星空图像，一边保持想要导入星图显示部40的中央部的光标41上的目标天体。当目标天体显示在中央时，在文字显示部42上显示目标天体的赤经·赤纬值、天体的种类、等级、与地球的距离(光年)等各种说明。

在目标天体被显示在中央的状态下，当按下按钮A时，画面成为望远镜控制模式，而且望远镜被电动机控制，使之朝向目标天体运动。由于能用全天显示部44的光标46表示望远镜朝向的实际的坐标位置，所以可以直觉地了解在星图显示部40的中央显示的目标天体和现在的望远镜位置的偏离角。随着望远镜朝向的移动，光标46也移动，当其进入全天显示部44中的表示星图显示部40的范围的框48内时，光标46也被显示在星图显示部40上。当导入结束时，画面中央光标41和光标46重合，表示目标天体和望远镜的朝向一致。然后，当按下按钮1、2、3、4时，望远镜的朝向移动，与此同时，星图显示部40内的画面进行移动。

在望远镜控制模式下，星图显示部40的画面中央也可以不断地显示望远镜朝向的坐标。该场合，用天体选择模式，在目标天体显示在中央的状态下，当按下按钮A时，星图显示部40的画面从目标天体中心的画面切换到以望远镜朝向的坐标为中心的画面，自动导入开始，同时星图显示部40内的画面进行移动。这时，光标46显示目标天体的位置，为了与上述场合相互区别，最好改变它的图案。

另外，无论在天体选择模式及望远镜控制模式中的任一种模式中，星图显示部40的画面中央光标41，都可以不断地显示望远镜朝向的坐标位置。该场合，在天体选择模式下，用光标46的位置指定目标天体，按钮1、2、3被用于使其光标位置移动。

如图4A所示，当自动导入结束后再按下按钮[A]时，成为天体选择模式。这样，一个“卡嗒”声切换天体选择模式和望远镜控制模式，当从[天体选择模式]切换到[望远镜控制模式]时，同时也开始自动导入。为了容易了解向各模式转移的情况，最好一边在画面上用文字显示现在的模式，一边改变画面中央的光标的图案，一边改变画面背景色。

这样，在本实施例中，由于在手持机24上不仅显示文字信息也显示星图，因此，使用者容易选择目标天体。

可是，在想指示西边天空，东边天空那样宽广范围的场合，最好在画面上也做成大范围的显示。另外，在希望从天体密集的中央支持目的天体时，最好进行放大显示。为了满足这样的要求，在手持机24的输入操作部30的按钮5上分配图像放大功能，在按钮6上分配图像缩小功能。每当按下这些按钮时，就进行规定放大率和缩小率的放大或缩小。

在此，现在的模式做成望远镜控制模式。在画面强放大时，画面全体只显示非常狭小的范围。这时，当电动机速度设定为高速度时，如果按下电动机控制按钮1、2、3、4，一瞬间移动很宽的范围，在画面上也显示了完全不同的场所。难以把握现在的位置。与之相反，考虑在画面全体上显示宽广范围的时候。这时，当电动机速度设定在低速度上时，即使按下电动机控制按钮1、2、3、4，望远镜的移动范围是微小的，在画面上，有时还不到1个像素。这种场合，在画面上，不能够表现望远镜(视野)的运动。因而希望在画面被放大时，电动机速度慢，相反，在画面不被放大时，电动机速度自动地设定在高速度上。

因此，在本实施例中，如图4B所示，设定成，每当按下图像放大按钮5时，电动机速度自动地变慢，反之，每当按下图像缩小按钮时，电动机速度变快。

这样，由于在画面的速度放大或缩小的同时自动地改变电动机的速度。因此，省去了每次缩放时改变电动机速度的麻烦事。

本实施例的手持机24还具有对使用者进行星空导引的电子星座一览模式。图5的流程图表示该模式下的操作顺序。

如图5所示，在对手持机24通电后，星图显示部40被设定为最大视场角显示(步骤500)。在该状态下，使用者，如图6A所示，使手持机24朝向想要观测的天空的方向。根据想要观测的天空的方向，例如图示那样分类成低高度、中高度、高高度。

接着，手持机24在星图显示部40上描绘与日期和时间、观测场所、手持机24的方位、高度相应的星座图(图5的步骤502)。

步骤502的描绘控制，成为图6B所示那样。即，手持机24的CPU26根据从方位传感器34及倾斜传感器36输出的信号，运算使用者看见的(即，手持机24朝向的)天空的方位及仰角(高度)(步骤400)。与其并行或者事先，CPU26根据内置计时表38、预先输入且存储在闪存存储器等内的观测地的纬度及经度50计算该观测地当时的天空的天体配置(步骤402)。观测地的纬度及经度信息50，也可以由使用者从输入操作部30输入，也可以经GPS自动地检测。

接下来，CPU26根据计算出的当时的观测地的天体配置，从星图数据库27读取并编辑相当于能在手持机24的星图显示部40上显示的当时的倍率范围的图像数据，把使用者当时看到的(即，手持机24朝向的)星座的图像显示在星图显示部40上(步骤404)。这样一来，使用者可以容易了解星图显示部40中的最大视场角内的天空的天体配置。

接着，CPU26转移到缩放待机模式(步骤504)。在该模式下，详细地讲，在希望知道显示天体的场合，通过按下放大按钮5，可以放大显示图像。在希望显示更宽广的范围时，通过按下缩小按钮6，可以缩小显示图像。由于在星图显示部40上不仅能显示图像也能显示天体名称等和星座等，因此，使用者可以立即知道所见到的天体或星座的名称，如果需要，在文字显示部42上可以显示位于光标41处的天体或星座的详细说明。

另外，CPU26如下面那样，不断监视来自方位传感器34及倾斜传感器36的输出信号。

在来自倾斜传感器36的输入上存在有意的变化的场合(图5的步骤506)，CPU26把以检测出的手持机24的倾斜(高度)为中心的星座图再描绘在星图显示部40上(步骤508)。在来自方位传感器34的输入存在有意的变化的场合(步骤510)，CPU26把以检测出的手持机24的方位为中心的星座图再描绘在星图显示部40上(步骤512)。由此，使用者只需把手持机24朝向想观测的天空的任意方向上，就可以立即知道实际出现的星座或天体。在此，当显示图像追随倾斜或方位的微小变化而变化时，由于不容易看到，因此，当它们的变化幅度超过规定值，而且其状态持续一定时间以上时，最好进行图像的变更。在移动手持机24时，考虑辨认性，最好适当设定显示图像上的移动速度，而不是完全追随手持机的移动速度。

再有，如果用按钮操作固定显示已一时显示过的天体配置图像，即使改变手持机24的位置，也可以设置能够继续显示相同图像的固定显示模式。在用按钮操作解除固定显示模式的场合，立即转移到上述那样的监视模式上。

另外，随着时间的推移，CPU26也同时进行使显示的星座图进行周日运动的控制(步骤514)。该控制也可以同样在上述的固定显示模式下进行，然后，再转移到缩放待机模式上，反复进行相同的处理。

该电子星座一览模式，也可以用于选择在自动导入前的校准中使用的基准星时。例如，对作为基准星而登记的星标注标记来显示。当使用者使显示的基准星与星图显示部40的中央光标41或者光标46重合后按下选择按钮时，CPU26可以检测选择了哪一个基准星。此外，根据方位传感器34及倾斜传感器36的检测结果，判断并存储被选择的基准星现在朝向哪个方向。在校准时，CPU26控制电动机，使望远镜自动地朝向被选择的基准星的方向。该场合，由于传感器的误差，有时基准星体没有进入望远镜的视野中央。这时，通过使用者按下输入操作部30的按钮1、2、3、4，最终通过使基准星与视野中央重合，从而将正确的基准星的位置通知CPU26。当基准星的选择时间和校准时间存在时间差时，由于周日运动，而存储的基准星的位置变动，因此，最好随着周日运动更新存储位置。

在本模式下，最终需要使用者进行校准，但由于只需要使手持机24朝向星体出现的天空的区域就可以直觉地选择基准星，基准星被自动导入到大致的位置，因此，与原来那样通过文字显示逐一选择基准星，用按钮操作使望远镜从初始位置移动到基准星的位置的方式相比，可以大幅度地减轻使用者在校准时的负担。

另外，在用上述的天体选择模式选择目标天体时也可以使用电子星座一览模式。该场合，使用者在将显示图像和实际的星座进行对比的同时使目标天体与光标41或46重合来进行选择。也可以把电子星座一览模式与上述的望远镜控制模式连动使用。该场合，驱动并控制望远镜，使手持机24的朝向与望远镜的视野一致。。

如上所述，在本实施例中，在与实际的星空对比的同时可以直觉地进行各星座和天体的信息收集和选择，实现了易于操作的系统。

<第2实施例：Web服务器型自动导入装置>

图7表示本发明的第2实施例的Web服务器型自动导入装置10b概略结构。对于与第1实施例相同的构件标注相同的符号并省略其详细说明，只对不同的部分进行说明。

望远镜主体12具有用于实现自动导入装置10b的功能的CPU52。CPU52除了进行坐标计算、编码器18、20的信号存取、电动机控制、与控制器终端的通讯而外，还具作为能访问互联网并与各种终端通信的服务器计算机来控制望远镜主体12的功能。

这样，在第2实施例中，由于自动导入装置10b具有Web服务器功能，因此，为了控制自动导入装置10b，可以使用搭载了Web浏览器功能的终端。为此，自动导入装置10b的控制器54，可以构成为具有具有Web浏览功能、画面显示、键输入控制功能及通信功能的CPU56的任意终端，作为这样的终端，例如有专用终端、市场上销售的PDA、移动电话、便携式游戏机、个人计算机等。从而，在使用者已有终端的场合，不需要购入新的终端，在购入新的终端的场合，增加了选择的对象，可以选择与兴趣相符合的终端。在第1实施例的手持机24上，作为控制器54也可以使用具有浏览器功能的控制器。该场合，如果把通过Web服务器从互联网取得的天文信息，例如新慧星、新星显示在显示部28上，就可能及时地观测天体。

作为与CPU52的通信方式，如图7例示的那样，可以使用由蓝牙技术进行无线通信和由无线LAN、光、红外线等进行的无线通信。由此，从伴随电缆通信的信号的恶化和机械的故障、处理的繁杂中解放出来。即使在夜间也可以轻松地进行操作，不用说、在本实施例中，也可以使用电缆等或通过电话线进行互联网通信。

再有，也可以在望远镜主体12上内置手持机的功能。即，也可以把画面显示部和输入用键盘等装备在望远镜主体上。另外，内置了Web服务器功能的手持机，例如在图1的手持机24上就内置了Web服务器功能，也可以在其上面连接具有Web浏览器功能的终端。

<第3实施例：天体望远镜的控制系统>

作为第3实施例，说明用网络连接了至少1个的终端和至少1个自动导入装置的天体望远镜的控制系统。对于与第1及第2实施例相同的构件，标注相同的符号并省略其详细说明，只对不同的部分进行说明。

图8A表示分别具有与图7的自动导入装置10b相同功能的多台自动导入装置72a、72b、...、分别具有与图7的控制器54相同的功能的多台终端装置74a、74b、...、特定为画面显示功能的终端装置76、特定为输入功能的终端装置78经互联网70相互连接的状态。也可以使用企业网、LAN(有线、无线)等代替互联网。

如从图8A可以马上理解的那样，即使在终端装置74a、74b处于远离自动导入装置72a、72b(望远镜主体)的设置场所的地方的场合，也可以经由互联网70由终端装置74a、74b控制具有Web服务器功能的自动导入装置72a、72b。例如，望远镜设置在屋顶上，控制器终端可以从楼下的房屋中进行远距离控制。也可以是望远镜设置在高山上，从市区用控制器进行控制的使用方法。此外，也可从地球的背面进行控制。

另外，从图8A可知，通过使自动导入装置主体具有Web服务器功能，使终端侧具有Web浏览器功能，可以进行1对1、1对多、多对1、多对多操作(参照图9)。即，可由一台终端操作多台望远镜或者多人操作一台或多台望远镜。为此，在天体观测会等场合，可以实现高效率的观测。

下面，表示1对多、多对1、多对多连接中的控制的流程。

首先，使用图10的流程图说明要求自动导入的终端侧的控制流程。首先，从终端侧向自动导入装置发送连接要求(步骤300)。在多台自动导入装置能通过互联网连接的场合，可以选择其中任一种形式，或者，也可以对其中的几个或全部发出连接要求。接着，待机到接收来自自动导入装置对该连接要求的应答(步骤302)。在接收到了来自自动导入装置的应答的场合，(步骤302肯定判断)，向其自动导入装置发送导入要求(天体导入要求信号)(步骤304)。在该天体导入信号上，例如，包含在发送了其应答的自动导入装置上需要导入的目标天体或者天球上的位置(赤经、赤纬)的指定信息，在与多台自动导入装置连接着的场合，按照规定的顺序(例如，接收了应答的顺序)，分别向多个自动导入装置发送天体导入要求信号。目标天体对多台自动导入装置的每一台可以是不同的，也可以是相同的。

接着，判断自动导入装置的导入是否结束了(步骤306)。在导入没有结束的场合(步骤306的否定判断)，发送连接确认信号(步骤308)，待机到导入结束。在导入结束的场合(步骤306肯定判断)，判断在其自动导入装置上是否结束了观测(步骤310)。该观测结束判断，例如，根据终端侧的导入程序是否结束或者从自动导入装置侧有无观测结束的指示来进行。在观测没有结束的场合(步骤310的否定判断)，返回到步骤304，发送导入要求。在观测结束的场合(步骤310的肯定判断)，断开与其自动导入装置的连接(步骤312)。

接下来，用图11的流程图说明要求自动导入的自动导入装置侧的控制的流程。如同图所示，首先，判断是否接收了来自终端侧的连接要求(步骤320)。在待机到接收连接要求并接收了的场合(步骤320的肯定判断)，存储连接对方(终端侧)的地址(步骤322)，与该终端侧连接。接着判断是否接收了来自连接了的对象方的终端侧的导入要求(步骤324)。在待机到接收天体导入要求信号并接收了的场合(步骤324的肯定判断)，计算由天体导入要求信号指定的目标天体的目标坐标(步骤326)，开始望远镜主体的电动机的回转控制(步骤328)，待机(步骤330)，判断望远镜是否到达目标坐标(步骤332)。在没有到达目标坐标的场合(步骤323的否定判断)，判断(步骤334)是否接收了来自终端的连接确认信号(图10的步骤308)。在确认了来自终端的连接确认信号的场合(步骤334的肯定判断)，返回步骤328，在与终端的连接被确认期间反复进行同样的处理，直到到达目标坐标为止。在到达目标坐标的场合(步骤332的肯定判断)，停止电动机(步骤338)，根据终端侧的要求和观测程序表等，判断是否应该断开连接(步骤340)。在没有断开连接的场合(步骤340的否定判断)，返回步骤324，等待来自终端侧的导入要求，反复进行同样的处理。在连接断开的场合(步骤340的肯定判断)，实际上断开了与终端侧的连接(步骤324)。

下面表示图8至图11所示的结构的应用例。

(独立的显示及输入功能终端)

在原有的终端装置上，显示部和输入部成为一体。但是，由于希望显示部显示星图和用望远镜主体拍摄的图像(由于希望加大信息量)，因此最好是大尺寸的显示部。另一方面，输入部最好是容易使用的收容在手掌内那样的小的输入部。为了解决该矛盾的要求，在多对1或者多对多连接(图9)中，如图8A所示，作为终端装置，配置专用于图像显示的终端装置76和专用作输入功能的终端装置78。

用图8B说明使用该构成控制的一台望远镜主体的Web服务器型自动导入装置72a的流程。

如图8B所示，Web服务器型自动导入装置72a，通过互联网70搜索具有显示属性的终端装置76(步骤550)。当检测到显示属性终端76时，把需要显示的信息发送给该显示属性终端76(步骤552)。接着，Web服务器型自动导入装置72a通过互联网70搜索具有输入属性的终端装置78(步骤554)。当检测到输入属性终端78时，从该终端取得由使用者输入的信息(步骤556)。Web服务器型自动导入装置72a，根据输入信息进行动作，再返回到步骤550，进行同样的处理。这样一来，显示部和输入部不必成为一体。例如，如果把输入部放入袋子中进行操作，显示部设置在外部，在多数人观测的场合是非常有效的。如果利用互联网或LAN，可以简单地实现多台、远距离地设置显示用终端并进行多地域·多人数观测。

(1对多的控制)

图12表示1对多控制的天体望远镜的控制系统的应用例。

在图12所示的控制系统中，内置自动导入装置的多台天体望远镜110a、110b、110c、...和1台具有该多台自动导入装置的控制权的终端装置102，经互联网、LAN等(图8A)电气通信手段相互连接。用于向自动导入装置输入指令的手持机112a、112b、112c、...用有线最好用无线与各天体望远镜110a、110b、110c、...连接。在这些手持机上，可以使用图1至图4或者图7所示的手持机。自动导入装置可以具有图7所示的Web服务器功能。

终端装置102具有显示部108。该终端装置102可以由与上述同样的手持机或者个人计算机等构成。在终端装置102上也可以连接内藏自动导入装置的天体望远镜。

图12所示的控制系统，可以用于天体观测会等。例如，把天体望远镜110a、110b、110c、...给予各参加者，把终端装置102给予说明员。通过说明员从终端装置侧向所有的天体望远镜发送连接要求(图10的步骤300)及导入要求(图10的步骤304)，一齐自动导入控制各参加者的天体望远镜，由此，可使参加者全体成员观望同一天体，不用说，也可以从终端装置102向每个天体望远镜导入不同的目标天体。

各天体望远镜，可以在接收了来自终端装置102的导入要求时立即开始回转电动机，但为了提高安全性，也可以在各手持机112a、112b、112c、...上设置了动作开始按钮，通过参加者按下动作开始按钮，开始与导入要求相应的电动机的回转控制。在后者的场合，由于可以在确认参加者离开望远镜之后开始导入，因此，可以提高安全性。各自动导入装置最好具有开始驱动天体望远镜时发出警告声音或者警告显示的警告装置及在与终端装置102的通信被切断的场合紧急停止其天体望远镜的回转驱动的停止装置中的至少一种装置。

另外，在各天体望远镜上，对于其至少1个动作，也可以把来自手持机的指令优先于来自终端装置102的指令的优先操作按钮设置在手持机上，例如，在自动导入中，通过设置用于使电动机回转紧急停止的按钮，可以更加提高安全性。另外，通过按下优先操作按钮，不依赖来自终端装置的指令，可以使天体望远镜朝向所希望的方向。

另外，也可以使终端装置102及/或各手持机具有把控制系统的控制权从终端装置102转移给任意的手持机112a、112b、112c、...的功能。该场合，参加者可以把自己喜好的目标天体自动导入给另一个天体望远镜并介绍和说明它。

另外，终端装置102也可以具有只控制指定的至少1个自动导入装置的单独控制模式。由此，可以根据参加者的水平等进行单独指导。

再有，为了援助终端装置102的对各自动导入装置的管理及指导的控制，终端装置102的显示部108可以显示来自各自动装置的接收信息，在该接收信息中，包括例如自动导入装置的各动作结束状态、表示各天体望远镜的朝向的方向或者天球上的位置的信息、来自各自动导入装置的使用者的电子邮件信息及由各天体望远镜拍摄的天体图像数据的至少一种信息。这些信息也可以在自动导入装置之间转送。

为了高效率地进行各天体望远镜的自动导入，对终端装置102给予存储各天体望远镜的自动导入必需的校准用的信息，在下次控制系统起动时，在各自动导入装置上再次设定该校准用信息的功能。由此，可以从2次以后的观测会起省略参加者的校准作业，可以迅速地举办天体观测会。

(多对1控制)

图13表示多对1控制的天体望远镜的控制系统的应用例。

在图13所示的控制系统中，准备了内置自动导入装置的1台天体望远镜124，用于输入操作该天体望远镜104，在其手头的手持机122、经互联网等电气通讯手段与手持机122或者天体望远镜124的自动导入装置连接的多个手持机120a、120b、120c、120d、120e、...

多个手持机120a、120b、120c、120d、120e分别通过电气通信手段发送天体导入要求信号。在由2个以上手持机接收天体导入要求信号的场合(在图11的步骤324中接收多个导入要求的场合)，自动导入装置124由规定的程序分配该天体导入要求信号的执行顺序，按照该执行顺序依次自动导入各目标天体。

在该规定的程序中，例如考虑下面的因素。

自动导入装置124接收这些天体导入要求信号的顺序。

来自手持机122能操作的其他的手持机120a、120b、120c、120d、120e的天体导入要求信号的顺序。

在接收的时刻差处于规定的时间以内的多个天体导入要求信号的场合，指定了靠近现在天体望远镜124朝向的方向的目标天体的天体导入要求信号的顺序。

手持机122、120a、120b、120c、120d、120e、...分别具有显示部。这些显示部至少能显示自动导入装置124的动作结束状态、表示天体望远镜朝向的方向或者天球上的位置的信息、有关天体望远镜导入的天体的信息及由天体望远镜拍摄的天体图像数据的至少一种。另外，在电气通信手段上可以连接天体信息服务器计算机126。也可以从该天体信息服务器计算机126发送与导入天体等有关的图像、动画、声音、说明文章、数据等，在各手持机上对其进行显示和再现。天体信息服务器计算机126也可以用于图12的1对多控制。

(连续观测系统)

通过使用本发明的实施例的天体望远镜的控制系统顺序切换控制相互连接的多台自动导入装置，能由多台天体望远镜进行天体的连续追踪观测，可以构成连续观测系统。该连续观测系统，例如，可以通过经互联网等相互连接具有Web服务器功能的多台自动导入装置，在自动导入装置之间相互联络信息来实现。也可以通过管理和控制相互连接的自动导入装置的1台Web服务器计算机控制各自动导入装置，使之能进行连续观测来实现。

图14表示连续观测系统的一例。在本系统中，提供2台具有德国式赤道仪的天体望远镜130a、130b。在这些天体望远镜上分别安装CCD照相机132a、132b，可以拍摄目标天体。

作为一个例子，假定1台天体望远镜130a观测相对于子午线128处于东侧的天体E。这时，天体望远镜130a的镜筒，相对于其德国式赤道仪座配置在西侧。另一方的天体望远镜130b，预先在镜筒反转的状态下在等待状态下待机，使镜筒相对于其德国式赤道仪座配置在西侧。

在天体望远镜130a结束天体E的观测，接着超过子午线128观测处于其西侧的天体W的场合，若原样不变，则可能存在镜筒或CCD照相机与赤道仪或者三脚架(未图示)干涉，如果是以前，需要改变镜筒相对于底座的东西位置并反转镜筒，在该反转动期间产生了不能观测的时间。在本实施例的连续观测系统中，在该场合，控制成由预先反转的天体望远镜130b观测(拍摄)天体W。由此，可以使不能观测的时间尽可能少，可以连续地观测(拍摄)天体。

另外，假定天体望远镜130a观测天体N的场合。在观测中，当天体N超过子午线128向西侧移动时，迅速地把天体N的观测转移到天体望远镜130b上进行。由此，可以节约反转镜筒的时间，可以连续地观测(拍摄)同一天体N。

在图14的例子中，使用了2台天体望远镜，但也可以使用3台或3台以上的望远镜。

另外，在使用目镜部安装在镜筒的侧面的牛顿式反射望远镜进行目视观测的场合，在子午线的东西，目镜部的方向改变很大。在使用本连续观测系统的场合，当超过了子午线时，如果用预先反转了镜筒且把目镜部的位置调整到目视用的望远镜中自动导入观测中的天体，则在目视观测的场合也可以节约赤道仪的反转或镜筒的回转所需要的时间。

另外，本实施例的连续观测系统也可以用于人造卫星等高速移动天体的连续观测。其应用例表示在图15中。

如图15所示，内置多台自动导入装置的天体望远镜140a、140b、140c、...分别配置在不同的地点(例如，东京、名古屋、大阪等)，例如，在以低空轨道的高速移动的人造卫星最初出现的地点，天体望远镜140a开始人造卫星S的观测。天体望远镜140a，一边观测人造卫星S一边向其他地点发送其移动信息。各自动导入装置根据接收的移动信息，预测计算人造卫星在自己的地点出现的时刻和坐标，在可能观测的时刻使天体望远镜朝向其出现坐标，开始观测。通过连锁地在多个地点顺序进行该作业，可以进行高速移动天体的连续追踪观测。

在图15的连续观测系统的另一个例子中，配置在各地的各自动导入装置，具有在自己的地点检测能进行天体观测的天球上的区域的观测区域检测单元。该观测区域检测单元，例如，由CCD照相机、从用该CCD照相机拍摄的图像中鉴别能进行天体观测的区域和不能进行天体观测的区域(因云、山、建筑物、公害等障碍物而不能摄像的区域)的图像解析装置构成。

在该连续观测系统中，当观测中的天体望远镜140a改变方向，朝向由观测区域检测单元检测的天体观测可能的区域的范围外的区域时，该区域的观测顺序切换到具有能观测该范围外的区域的其他的自动导入装置140b、140c的控制上。由此，例如，可以进行穿过云中露出的蓝天的天体的连续观测。

(观测信息共有系统)

在以前，望远镜主体和导入装置，通常全套销售给使用者，与此相反，在本实施例的观测信息共有系统中，经由中继用Web服务器在自动导入装置上实现了实时的附加功能。

图16表示具有这种附加功能的观测信息共有中继用Web服务器计算机100。如同图所示，中继用Web服务器计算机100，经互联网70(或者LAN)与Web服务器型自动导入装置72a、72b、...和各种终端装置74a、74b、...连接并能相互传递信息。

中继用Web服务器计算机100，例如，包括：自动访问天文信息点来得到新天体信息的新天体信息检索功能；自动访问气象卫星或天气预报的信息点按照规定的导入菜单程序获得气象信息的气象信息检索功能；编辑从输入装置输入的信息和由检索功能检索到的信息，发送给Web服务器型自动导入装置72a、72b、...的菜单功能；根据来自终端装置74a、74b、...或者Web服务器型自动导入装置的要求，代行作业及信息收集的帮助功能；发送数据/程序的数据/程序发送功能。这些功能可以由执行Web服务器功能的CPU、用于使CPU执行上述各功能的程序、硬盘等存储装置、输入装置(键盘、鼠标、DVD±R/±RW/ROM驱动器、CD-R/RW/ROM驱动器等)实现。

在中继用Web服务器计算机100的存储装置上，收容了由与新天体有关的信息构成的新天体数据库、由终端装置或者Web服务器型自动导入装置的修改用的数据和固件程序构成的升级数据库、在天体观测上不能缺少的信息、例如由气象信息和观测地信息等组成的天体观测援用数据库、由在Web服务器型自动导入装置72a、72b、...上能执行的目标形式的程序构成的程序数据库，这些数据库由上述各检索功能及来自输入装置的输入不断地进行更新。

作为利用了中继用Web服务器计算机100的信息提供服务，可以举出如下几项。

(1)新天体导入

例如，把新慧星的目前的坐标、赤经及赤纬方向的移动速度发送给Web服务器型自动导入装置72a、72b、...由此，Web服务器型自动导入装置不仅自动导入新慧星，也可以进行自动跟踪。另外，也可以提供等级、轨道等信息。

对于其他的新天体也同样。

(2)升级

把升级了的数据和固件程序配发给终端装置74a、74b、...或者Web服务器型自动导入装置72a、72b、...

(3)天体导入菜单

使Web服务器型自动导入装置72a、72b、...执行根据其季节和时期推荐的天体导入菜单、其他的成为主题的天体的导入菜单。这些导入菜单，由顺序导入被选择的多个天体的指令、各天体的介绍内容等构成。

再有，也可以用作为数据发送的已经安装在Web服务器型自动导入装置上的菜单程序执行导入菜单。或者，也可以是作为程序发送给Web服务器型自动导入装置，在那里改变成执行形式后执行导入菜单的方法。

(4)帮助功能

代行与来自终端装置或者Web服务器型自动导入装置的要求作业及信息收集。例如，当在Web服务器型自动导入装置上运算负荷非常大，在自动导入等上花费较多时间时，代行其运算的一部分或全部。在没有负荷加在其他的Web服务器型自动导入装置的场合，可以指令其Web服务器代行其运算的一部分。

另外，也适应大量数据的发送。

(5)提供观测地数据

如果在配置于各地的Web服务器型自动导入装置72a、72b、...上连接气象传感器90，则可以把这些气象数据发送给各终端装置。也可以用从气象预报点得到的信息补充这些气象数据。由于使用者可以事前知道某地域的天气好坏，所以在进行移动并进行天体观测的场合是有用的。

另外，也可以根据从用各观测地的Web服务器型自动导入装置72a、72b、...拍摄的流星、流星痕、火球等运算距离等，根据各地的小行星的掩蔽观测结果运算小行星的形状等，把它们的结果反馈给各终端装置和自动导入装置。

中继用Web服务器100，例如设置在望远镜销售商社内，通过提供上述那样的信息提供服务，可以实现易操作的天体观测系统。如果在中继用Web服务器上具有课税款功能，可以根据附加服务的利用征收费用。

由于在每个自动导入装置上仔细地执行上述的服务功能，所以最好多台自动导入装置的每一台发送与各装置相关的观测信息。该场合，中继用Web服务器100根据接收的与各自动导入装置相关的观测信息，执行与多台自动导入装置的每一个相应的规定的服务。

在发送的观测信息中，除了装置的型式、修改信息、工作时间而外，也可以包括使用者可以辨别导入的天体的导入天体信息。作为观测信息的利用方法，中继用Web服务器100可以具有总计接收的各导入天体信息并排序天体的功能。该场合，最好执行下列服务。

(1)把导入天体的顺序信息通知多个自动导入装置。

(2)从导入天体的顺序信息中选择至少1个天体，指令多台自动导入装置导入该天体。

(3)根据导入天体的顺序信息，指令多台自动导入装置，顺序导入排序了的天体。

通过该服务，各使用者可以事先知道热门的天体，可以立即进行观望。

另外，中继用Web服务器100也可以具有根据接收的观测信息对各自动导入装置的使用者的类型进行分类的功能。作为被分类的使用者的类型，例如，包括所关心的天体的种类(月球、行星、太阳、银河系内星云星团、银河系外星云星团、小行星、慧星、新星和超新星、变光星)、从初学者到专家的熟练度及观测类型(摄像派、目视观望派、学术观测派、万能派)等。

作为对使用者的类型进行分类的手段，可以考虑如下的方法，例如，中继用Web服务器100对很多人预先存储实际调查的使用者类型不同的天体导入数、望远镜工作时间、导入天体的种类等统计数据库、根据接收的观测信息，判断最接近于那种类型。

中继用Web服务器100按照分类的使用者的类型对各自动导入装置进行控制，或者作为服务执行天体信息的发送。由此，可以对例如初学者、专家等各使用者进行最佳的天体信息服务。

再有，中继用Web服务器100作为服务也可以提供聊天、揭示板及电视会议系统之中的任1种形式服务。该服务被限制成，只使根据观测信息判断为是观测同一天体中的自动导入装置或者同一类型的使用者的自动导入装置可以相互访问。

由此，可以提高观测上必需的信息的取得效率。

<第4实施例：完全自动导入装置>

图17表示本发明的第4实施例的完全自动导入装置10c的概略结构。对于与第1至第3实施例相同的构件，标注相同的符号并省略其详细说明，只对不同的部分进行说明。

完全自动导入装置10c，其目的在于，自动进行原有的自动导入式望远镜的初始设定，同时提高自动导入精度。

为了达到该目的，完全自动导入装置10c具有一体安装于镜筒12b的摄像装置80，使之与望远镜光轴平行。该摄像装置80由作为可变焦距镜头，例如覆盖从广角侧到望远镜侧的高倍率变焦镜头而设计的镜头部80a、由CCD照相机或者CMOS图像传感器等构成的照相机部80b构成。在镜头部80a中内置执行变焦动作的未图示的电动机、编码器，由来自CPU53的指令，可以电动地逐次设定其焦距。

自动导入装置10c具有：变换处理由摄像装置80摄像的图像数据的图像处理部82；存储与全天的各天体有关的信息的天体数据库86：比较对照由图像处理部82变换处理的天体配置数据和从天体数据库86提取的基准天体配置数据鉴别由摄像装置80拍摄的区域(及天体)的天体鉴别部88。

在用直接摄像的图像数据比较对照的场合，由于需要大量的运算时间，因此，由图像处理部82，把摄像数据变换成含有在鉴别摄像区域内的各天体上必需的最小限度的信息的压缩数据。例如，从摄像区域的像素数据中概略地提取各天体，做成由提取的各天体的位置坐标及明亮度(例如从该天体区域内的摄像元件的输出强度的平均值推断)等构成的天体配置数据。当然，对于全天的各天体，也预先用与此相同的形式做成天体数据库86的基准天体数据。为了减少把CCD噪音作为天体而误提取的可能性，也可以在图像处理部82中加法运算多次拍摄同一区域的图像来提高S/N比。

天体鉴别部88，为了减轻伴随对照运算加给CPU53的负担，最好构成相对于CPU独立的运算电路。作为对照运算，例如，把由各天体的位置坐标及明亮度构成的天体配置数据，与从天体数据库86中一边逐一错开与其相同面积的区域一边提取得到的成为候补的多个基准天体配置数据分别进行对照来运算类似度，把给予了最高类似度的天体配置候补区域作为由摄像装置80拍摄的区域进行鉴别。

CPU53为了实现详细后述的完全自动导入装置，除了与第2实施例的CPU52同样的Web服务器型自动导入功能而外，还具有从由天体鉴别部88鉴别的天体的位置坐标中检测出望远镜朝向的方向的坐标位置，根据该坐标位置检测来自目标天体的偏移的功能，只要具有该功能，作为CPU53也可以使用不具有服务器功能的第1实施例的CPU。作为具有Web服务器功能的CPU53的优点，例如可以更新天体数据库86，使之反映通过互联网得到的慧星、小行星、新星、超新星等新天体的出现和变光星等的光度变化的信息。

也可以用任选部件在CPU53上连接气象传感器90。由此，在远距离地方访问且完全自动导入的场合，可以根据气候开闭观测室，还可以利用无云的方向/高度的信息等。

摄像装置80也可以不是外设，而是其自身能插拔地插入望远镜镜筒12b的光路内，直接拍摄通过了望远镜的物镜的光，或者检测从插入该光路内的反射镜等光切换器导出的光的直接检测方式。在直接检测方式的场合，也可以设计成去掉镜头部80a，用镜筒12b的光学系统直接进行焦点摄像，或者把镜头部80a做成相对于镜筒12b的物镜起变倍目镜的作用。另外，也可以做成广角侧的摄像由外设的摄像装置担当，以最高精度为目的的望远侧的摄像由与其不同的直接检测方式的摄像装置担当。

下面，用图18及图19说明完全自动导入装置10c的自动校准的流程。这些图表示用2个基准星自动检测CPU鉴别的观测地点上的望远镜的假想坐标系用哪一种坐标变换与可以特定各天体的坐标位置的天体坐标系相关联的例子。

如图18所示，首先，由日期和时刻、观测地的纬度和经度信息等初始参数和内置天体数据库86计算现在的天空的天体配置(步骤600)。日期和时刻的信息可以从电波计时表等内藏计时表中得到，观测地的纬度和经度信息，可以把由使用者输入的值存储在闪存存储器内，或者从GPS中得到。

接着，从计算的现在的天空的天体配置选定预想为出现的第1摄像候补(步骤602)。这时，由于把视野被人工建筑物或街灯等遮蔽的区域从该候补中去掉，因此，当并列搭载红外线望远镜并进行可否从其信息和摄像数据中提取天体的判断时，可以迅速可靠地进行摄像候补的选定。另外，并也可以气象传感器90将没有云的天空区域选定为摄像候补。

接着，使镜筒12b朝向规定的方向(步骤604)。例如，在初始设定中，使用者在把镜筒12b做成向西的水平的条件下，控制电动机，使镜筒12b大致自动地朝向选定的摄像候补的方向。或者也可以在望远镜上预先内置方位传感器及倾斜传感器，从其输出信号计算望远镜的现在的配置，控制电动机，使镜筒12b自动地大致地朝向摄像候补的方向。

镜筒12b大致朝向摄像候补之后，把镜头部80a放置在广角侧并进行摄像(步骤606)。当摄像数据被转送给图像处理部82时，图像处理部82对摄像数据进行图像处理，执行提取摄像候补区域内的天体的作业(步骤608)。判定是否能在摄像候补区域内提取天体(步骤608)，在不能提取天体的场合(步骤610的否定判断)，返回步骤602，选定另一个摄像候补，反复进行同样的处理。在可以提取天体的场合(步骤610的肯定判断)，天体鉴别部88比较在摄像候补区域内提取的天体数据和天体数据库86内的天体数据(步骤612)，鉴别提取的天体(步骤614)。这时，天体鉴别部88为了减少运算量，最好在天体数据库86上，从计算的现在的天空的天体配置中去除没有出现的天体数据并进行比较对照。另外，在估计精度的场合，也可以进行与包括被拍摄的摄像候补的区域(透镜80a的视场角部分)且包括在估计了误差的范围内的天体数据进行比较对照。

当提取的天体被鉴别时，根据其位置坐标，修正望远镜假想坐标系相对于天体坐标系的坐标变换参数(步骤616)。

接着，判断在上述的校准手续中是否得到了足够的精度(步骤618)。该判断，例如，判断摄像镜头部80a的焦距(或者与物镜的合成焦距)是否超过一定值。另外，也可以并用在与天体数据库的对照运算中类似度是否超过一定值的判断。在广角侧进行摄像的场合，如果不能得到足够的精度(步骤618的否定判断)，就转移到步骤622。

在步骤622中，从现视野，即在摄像候补的区域内在步骤614中鉴别的天体中选择注目的天体(第1基准星)，由电动机控制望远镜，以把该天体导入望远镜的视野中央(步骤622)。接着把镜头部80a推向1阶段望远侧，用照相机部80b进行摄像(步骤624)。图像处理部82对摄像数据进行图像处理，提取第1基准星(步骤626)。再返回步骤612，对第1基准星反复进行同样的处理。这样，在把透镜部82b分阶段地推向望远侧，最终使第1基准星的位置得到了足够的精度的场合(步骤618的肯定判断)，结束第1基准星的设定(步骤620)。在望远侧的步骤618的精度判断，也可以判断为基准星和视野中央的分离角在阈值以内时是足够的精度。

接着，如图19所示流程图那样，选定与在第1基准星设定时选定的摄像候补不同的摄像候补(步骤630)，与图18的步骤一样地进行第2基基准星的设定(步骤632～步骤654)。最终在第2基准星的位置坐标上得到了足够的精度的场合(步骤646的肯定判断)，结束第2基准星的设定，完成校准(步骤648)。即，望远镜假想坐标系相对于天体坐标系的坐标变换参数以足够的精度被自动设定。

若摘要说明图18及图19所示的校准作用，如以下那样。

使用者适当地设置望远镜。

自动导入装置10c使望远镜朝向天空的适当的方向进行摄像。

自动导入装置10c根据摄像图像鉴别天体且决定望远镜朝向的坐标。

也就是说，根据第4实施例，可以实现几乎完全自动地完成初始设定的完全自动导入装置。

再有，在图18的步骤600中，表示使用者使望远镜朝向规定方向，输入纬度、经度信息等初始参数的例子，但该作业也可以用摄像装置80自动进行。例如，如果用超广角镜头或者鱼眼镜头(该场合，修正弯曲像差)摄像天空的宽的区域，用图像处理部82提取星座的配置，鉴别各天体，可以鉴别现在的天空的天体配置。可以从该天体配置中自动地求出和设定初始参数。这样一来，使用者只需使望远镜镜筒适当地朝向天空就行了，可以使步骤600的作业更简单化。这时，如果用红外线望远镜或气象传感器90等检测被建筑物或云等遮蔽视野的区域，将这些区域通过与天体数据库的比较后去掉，可以迅速且可靠地进行初始参数的自动设定。

下面，用图20说明完全自动导入装置10c的完全自动导入的流程。

如图20所示，首先，指定输入使用者想要从控制器54导入的天体(步骤660)，自动导入装置10c控制电动机使望远镜镜筒朝向目标天体(步骤662)。

当停止控制电动机时，把镜头部80a设置在中望远，照相机部80b进行摄像(步骤664)。图像处理部82对摄像数据进行图像处理，执行提取天体的作业(步骤668)。接着，判断在摄像区域内是否可以提取天体(步骤670)。在不可以提取天体的场合(步骤670的否定判断)，作为由建筑物、山、云等视野妨碍引起的不可能导入结束完全自动导入(步骤672)。这时，最好在控制器54的显示部上发出警告。

在可以提取天体的场合(步骤670的肯定判断)，天体鉴别部88比较在摄像区域内提取的天体数据和天体数据库86内的天体数据(步骤674)，提取目标天体(步骤674)，检测其位置。

接着，由电动机控制望远镜，使提取的目标天体被导入视野中央(步骤678)。

接着，判断是否以足够的精度被导入(步骤680)。该判断，例如，判断是否摄像透镜部80a的焦距(或者与物镜的合成焦距)超过一定值，且目标天体位置和视野中央位置之间的分离角处于一定值以内。在于中央望远侧进行摄像的场合，由于还不是足够的精度(步骤680的否定判断)，转移到步骤684。

在步骤684中，向1阶段望远侧推透镜部80b，用照相机部80b进行摄像。图像处理部82对摄像数据进行图像处理，提取目标天体(步骤686)。再返回步骤678，对目标天体反复进行同样的处理。这样分阶段地向望远侧推透镜部82b，在目标天体的位置上最终得到了足够的精度的场合(步骤680的肯定判断)，结束完全自动导入(步骤682)。

通常，在自动导入的状态下，由于与台架的轴的垂直误差及其他因素，其导入精度受限制。但是，在本实施例的自动导入装置10c中，通常精度的自动导入结束后，从摄像图像中鉴别目标天体，可以将其导入视野中央。如果由摄像装置的变焦距功能等提高倍率，可以用更高的精度导入到视野中央。

在本实施例的自动导入装置10c中，可以具有下述的附加功能。

(自动制导功能)

在进行特别暗的星云星团等照相摄影时，往往进行1小时以上的长时间曝光。在这种场合，台架需要长时间地精密地跟踪天体。在本系统中，由于能够不断发出控制信号，使目的天体位于摄像装置的视野中心，因此也成为精密的自动跟踪装置。如果提高摄像装置80的倍率，可以进行更高精度的跟踪。

(自动星空导向功能)

把摄像图像显示在控制器的画面上，同时由天体鉴别功能鉴别的天体名称也显示在画面上。还可以显示由天体数据库检索的该天体的详细说明，例如等级、大小、坐标、所属星座等，也成为现在望远镜朝向的星空的自动导向装置。

(新天体检索功能)

由于图像处理部82具有提取天体并鉴别其位置的功能，因此，如果在提取的片段上存在天体数据库86上不存在的天体，有可能是新星、超新星、慧星、未登记的小行星等新天体。因此，在检测到这样的天体的场合，也可以作为新天体候补在控制器54上显示其特性和图像。另一方面，由于存在是噪音的可能性，所以当检测到新天体候补时，对同一区域摄像2次以上，确认它是否是噪音。如果是噪音，有益于校准精度或者导入精度的提高。在具有时间差摄像的新天体候补的位置移动了的场合，也可以显示存在慧星或者小行星的可能性的意思。另外，在CPU53上具有电子邮件发送功能或FAX功能，新天体的可能性高的场合，也可以把该意思容易地发送给规定的联络场所。

以上是本发明的各实施例，但本发明不局限于上述例子，在由本发明的权利要求限定的范围内可以进行各种变形及置换。

例如，在本说明中言及的叫做“望远镜”的词，不只局限于用裸眼观察天体的装置，也包括施密特照相机等用于摄影目的的摄像装置，不仅可见光，还可以包括能观测电波、X射线、γ射线、红外线等的观测装置。

另外，图2的手持机24，即使不与望远镜连接(或者省略作为自动导入装置的控制器的功能)也可以用做具有图5所示的功能的电子星座一览盘。

Claims (15)

1.一种自动导入装置，其用于通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转，使目标天体自动导入，其特征在于，前述装置包括：

拍摄天体图像的摄像单元；

天体数据库；以及

通过使由前述摄像单元拍摄的天体图像与前述天体数据库中的一组天体信息比较，鉴别已经被前述摄像单元拍摄图像的天体的天体鉴别单元，

其中，基于由前述天体鉴别单元鉴别的前述天体的一组位置信息，执行用于限定前述天体望远镜中的坐标系相对于天体坐标系的一组坐标变换信息的校准处理。

2.根据权利要求1所述的自动导入装置，其特征在于，

前述摄像单元适合于在多个焦距处摄像，并且前述校准处理包括下述步骤：

在已把前述摄像单元设定在广角侧的焦距处的状态下拍摄天体图像；

鉴别在前述广角侧拍摄的前述天体图像中的天体；

基于前述鉴别的天体的位置信息，修正前述坐标变换信息；

从在广角侧拍摄的前述天体图像中选择基准天体；

控制前述天体望远镜的回转，使得前述基准天体被导入到摄像图像的视野中央；

在已把前述摄像单元移位到更望远侧的焦距的状态下拍摄天体图像；

鉴别在更望远侧拍摄的前述天体图像中的天体；

基于前述鉴别的天体的前述一组位置信息，修正前述坐标变换信息；

将前述摄像单元依次设定在更望远侧的不同的焦距处，并且重复上述各步骤，直到前述基准天体被以足够的精度导入到摄像图像的视野中央为止。

3.根据权利要求2所述的自动导入装置，其特征在于，通过使用至少2个基准天体执行前述校准处理。

4.一种自动导入装置，其用于通过控制天体望远镜绕至少2个轴回转，使目标天体自动导入，其特征在于，前述装置包括：

拍摄天体图像的摄像单元；

天体数据库；以及

通过使由前述摄像单元拍摄的前述天体图像与前述天体数据库中的一组天体信息比较，鉴别已经被前述摄像单元拍摄图像的天体的天体鉴别单元，

其中，前述天体望远镜被构造成可控制回转，以基于由前述天体鉴别单元鉴别的天体的一组位置信息，将前述目标天体导入到前述天体望远镜的视野中央。

5.根据权利要求4所述的自动导入装置，其特征在于，

前述摄像单元适合于在多个焦距处摄像，以及前述自动导入处理包括下述步骤：

自动导入前述目标天体；

在已把前述摄像单元设定在规定焦距的状态下拍摄天体图像；

从由前述摄像单元拍摄的前述天体图像中鉴别天体；

基于前述鉴别的天体的所述一组位置信息，控制前述天体望远镜回转，使得将前述目标天体导入到摄像图像的视野中央，

将前述摄像单元依次设定在更望远侧的不同焦距处，并且重复上述各步骤，直到前述目标天体被以足够的精度导入到摄像图像的视野中央为止。

6.根据权利要求4所述的自动导入装置，其特征在于，前述天体鉴别单元具有基于由前述摄像单元拍摄的天体图像提取包括没有被摄像的天体的区域，并且判断前述目标天体是否在前述区域内的功能。

7.根据权利要求1所述的自动导入装置，其特征在于，基于通过电气通信手段取得的一组天体信息更新前述天体数据库。

8.根据权利要求4所述的自动导入装置，其特征在于，基于通过电气通信手段取得的一组天体信息更新前述天体数据库。

9.根据权利要求1所述的自动导入装置，其特征在于，基于由前述天体鉴别单元鉴别的天体的一组位置信息，  自动设定用于前述校准处理的初始参数。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的自动导入装置，其特征在于，前述自动导入装置具有Web服务器功能，其中，

前述自动导入装置被构造成通过电气通信手段与具有Web浏览器功能的终端装置进行双向数据通信。

11.根据权利要求10所述的自动导入装置，其特征在于，前述终端装置和前述自动导入装置被构造成通过前述电气通信手段与均具有Web服务器功能的1个或多个其它的自动导入装置进行双向数据通信。

12.根据权利要求10所述的自动导入装置，其特征在于，前述终端装置和前述自动导入装置被构造成通过前述电气通信手段与均具有Web浏览器功能的1个或多个其它的终端装置进行双向数据通信。

13.根据权利要求10所述的自动导入装置，其特征在于，前述终端装置和前述自动导入装置被构造成通过前述电气通信手段与均具有Web浏览器功能的1个或多个其它的终端装置和均具有Web服务器功能的1个或多个其它的自动导入装置进行双向数据通信。

14.根据权利要求12所述的自动导入装置，其特征在于，前述1个或多个其它的终端装置至少包括用于向前述自动导入装置输入指令的输入操作终端及用于显示一组接收的输入输出信息的显示终端。

15.根据权利要求13所述的自动导入装置，其特征在于，前述1个或多个其它的终端装置至少包括用于向前述自动导入装置输入指令的输入操作终端及用于显示一组接收的输入输出信息的显示终端。

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