JP2009288269A - 観測光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】専門知識のない初心者でも簡単に操作でき、かかる時間も短く、且つ精度も保障できる星座ガイド機能を有する安価な観測光学系を提出する。
【解決手段】対物レンズを備える観測光学系１００は、対物レンズ１ａを通じて撮像された撮影情報を抽出する抽出回路２１と、観測年時刻に関する天体情報が予めに記憶されているデータベース２２と、抽出された撮影情報と天体情報とをパターンマッチングするパターンマッチング回路２３と、観測光学系の移動速度を計測する速度計測回路２４と、マッチング結果及び移動速度の計測結果に基づいて、観測視野位置の天球座標位置を計算する演算回路２５と、天球座標位置に基づいて現在観測中の星座情報を表示する表示部３０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、星座などの天体を観測することができる双眼鏡、望遠鏡又はカメラ等の光学機器に関し、特に、視野内に係る天体情報をリアルタイムに表示することができる観測光学系に関する。

専門家ではない初心者が、天体望遠鏡を用いて、任意の方向に向けて星を見る場合、観測されている星が何であるかを知るためには、非常に手間がかかる。このため、特許文献１は双眼鏡や望遠鏡で見る対象物やビデオカメラで撮像してディスプレィに表示する対象物の名称をリアルタイムで知ることができるようにした天体望遠鏡を提供している。

特許文献１に係る天体望遠鏡は、観測位置や１年の内で季節毎に見える星座が異なるため、システム内でカレンダ機能と時計機能及びそれらを設定するための操作部を設けている。そして、この天体望遠鏡を使用する毎に、操作部により、「視野角設定」、「日時設定」、「観測地設置」、「基準星設定」及び「表示設定」と言う５個の項目を設定する必要がある。上記の５個の設定項目は、操作者により設定を完了しなければならない。
特開平１１−２１１９９３号公報

しかしながら、特許文献１に係る天体望遠鏡は、下記のような問題点がある。
この天体望遠鏡を全国の広い範囲で使用できるようにするために、複数の地域に分けて記録されているメモリカードを用意されなければならない。このため操作者は地域別のメモリカードを買う必要がある。また、操作者が天体望遠鏡を使用する時も、メモリカードを変更したり、複数のメモリカードを携帯したりする必要もあり手間がかかる。また、上述した５個の項目を設定する必要があるので、非常に手間がかかり、特に初心者が簡単に且つ正確に取り扱うことが困難である。

更に、架台の方位や水平度を正確に設定することが非常に困難であるので、これらに基づいた視野範囲の精度は十分高いものではない。当該視野範囲を修正するために、上記基準星設定が必要になる。しかしながら、基準星の選択及び設定操作が非常に複雑であり、このような操作の手順を事前にユーザに知らせる必要がある。更に、少なくとも二個ないし四個以上の基準星を用いて視野範囲を修正するので、上記基準星設定操作を二回又は四回繰り返すことになる。

以上に説明したように、特許文献１に係る天体望遠鏡は、その操作が複雑で設定が終わるまで非常に時間がかかる。更にユーザに対しても、製品コストが高くなり取扱い方法も複雑で分かりやすくない。特に、初心者である場合、簡単に操作でき且つ観測精度を保障することができる天体観測器が必要である。

本発明は、上記の問題に試みて、専門知識のない初心者でも簡単に操作でき、且つ精度も保障できる星座ガイド機能を有する観測光学系を提供することにその目的がある。

上記目的を達成するために、第一の観点の対物レンズを備える観測光学系は、対物レンズを通じて撮像された撮影情報を抽出する抽出回路と、観測年時刻に関する天体情報が予めに記憶されているデータベースと、抽出された撮影情報と天体情報とをパターンマッチングするパターンマッチング回路と、観測光学系の移動速度を計測する速度計測回路と、マッチング結果及び移動速度の計測結果に基づいて、観測視野位置の天球座標位置を計算する演算回路と、天球座標位置に基づいて、現在観測中の星座情報を表示する表示部とを備える。

本発明に係る観測光学系によると、星座などを観測する際に簡単な操作で、視野内の星座の星座名や星座の形状を精度よく且つリアルタイムに表示することができ、初心者でも簡単に星座を学ぶことができる。
更に、観測結果が架台等の方位を基準にしないので、安値で且つ方位などを修正する手順も必要ないので、天体を非常に便利で且つ精度高く観測することができる。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明に係る観測光学系として、例えば双眼鏡、望遠鏡及びカメラ等を例として挙げることができる。なお、以下の説明において、「観測体」という言葉は、月、恒星及び惑星を含む概念として使用し、「星」とは恒星及び惑星を含む概念として使用する。

＜実施形態１＞
まず、本発明に係る観測光学系が双眼鏡である実施形態について説明する。図１は、本発明に係る双眼鏡１００の外部構造を示した概念図である。

＜双眼鏡の構造＞
外部構造を見ると図１に示されたように、実施形態１に係る双眼鏡１００は、対物レンズ部１と接眼レンズ部２とを備える二つの鏡筒を結合してなるものである。対物レンズ部１には、ズーム倍率を調節するためのズーム調節部３が設けられている。接眼レンズ部２には、左右眼での視度を調節するための左右視度調節部４が設けられている。左右視度調節部４は、片方の接眼レンズ部２に設けられても良い、独立調節できるように両方の接眼レンズ部２に設けられても良い。

双眼鏡１００は、視野内の観測体Ｔ（図５を参照）にピントを合わせるためのピント調節部６を備える。双眼鏡１００が星座又は月専用の双眼鏡であればピントは無限遠で固定してもよい。また、双眼鏡１００は、電源をオン・オフするための電源スイッチ８と、観測Ｔに係る情報を表示するための星座ガイドスイッチ９とを備える。

なお、双眼鏡１００を使用する時、両手の指を利用して鏡筒をまわし、軽く掴むように持つのが普通である。しかしながら、長い間使用する時、落としたり観測体Ｔが視野の中心から外したりすることがある。実施形態１に係る双眼鏡１００は、これらの不良状況を防止するように、ストラップ７が設けられている。

双眼鏡１００は、手で持てるサイズを考えて口径が３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度であるのが好ましい。また暗い星までよく見えるように、口径は少しでも大きいほうがたくさん光を取り込むので５０ｍｍ程度であるのがより好ましい。もちろん、双眼鏡１００には三脚を付けるアダプタも用意してもよい。

図２は、実施形態１に係る双眼鏡１００の内部構造を示した概念図である。対物レンズ部１に対物レンズ１ａが設けられ、接眼レンズ部２に接眼レンズ２ａが設けられている。対物レンズ１ａと接眼レンズ２ａとの間の光路に、観測体Ｔの像を正立するためのダハプリズム５が設けられている。即ち、視野内の観測体Ｔからの光は、接物レンズ１ａから双眼鏡１００に入って、ダハプリズム５で正立した像になって接眼レンズ２ａを経由して操作者の眼に至る。

双眼鏡１００には、ダハプリズム５により正立された観測体Ｔの像を撮像するためのＣＣＤのような撮像部１０が設けられている。撮像部１０は結像レンズ１０ａを備え、結像レンズ１０ａにより撮像部１０に観測体Ｔの像を結像する。

双眼鏡１００には、撮像部１０に電気的に接続されている制御部２０が設けられている。双眼鏡１００には、制御部２０に電気的に接続されている表示部３０が設けられている。表示部３０は、結像レンズ３０ａを備え、結像レンズ３０ａを通じて、表示部３０の表示内容を接眼レンズ２１で結像する。表示部３０は液晶素子又は有機エレクトロルミネッセンス素子などからなる。図２において、撮像部１０及び表示部３０は、それぞれ双眼鏡１００の鏡筒の片方に設置されているが、双眼鏡１００の鏡筒の両方に設置することもできる。

制御部２０には、抽出回路２１、データベース２２、パターンマッチング回路２３、速度計測回路２４及び演算回路２５が設けられている。各回路による処理は、下記のようである。
抽出回路２１は、撮像部１０で撮像された撮像情報を選択的に抽出する。ここで抽出された撮像情報には、月位置と月面情報又は恒星情報が含まれる。

データベース２２には、観測年時刻に関する天体情報が予めに記憶されている。天体情報として、月位置と月面情報又は恒星情報が記憶されている。その他に、表示する用の星座に関する情報も記憶されている。例えば、星座名、星座の形状、座標、特性等が記憶されている。星座以外の情報として、恒星識別情報や、星雲情報なども記憶されている。それらの天体情報は、この天体情報が記憶されている外部インタフェースを接続することにより更新することができ、或いは直接にインタネットに接続してダウンロードすることができる。データベース２２は、観測する過程において撮像された星座の形状等を記憶して、その名前、座標、特性等を追加してデータベース２２中の情報を更新することができる。

パターンマッチング回路２３は、抽出回路２１により抽出された撮像情報とデータベース２２に予めに記憶されている天体情報とをパターンマッチングして、データベース２２から観測された観測体Ｔの天球座標のひとつである赤道座標の位置を読み出す。この際に対物レンズ１ａの倍率情報なども加味される。

速度計測回路２４は、加速度センサ２４１と方位検出回路２４２とを有する。操作者が双眼鏡１００を任意の方向に向けると、加速度センサ２４１により双眼鏡１００の移動速度を計測する。また、方位検出回路２４２により双眼鏡１００が向けられた方位を検出する。

加速度センサ２４１は、一方向における加速度に関する信号を出力するための第一加速度センサ２４１１と、その一方向に垂直する方向に加える力に関する信号を出力するための第二加速度センサ２４１２と、第一加速度センサ２４１１の出力信号を時間で積分して移動速度を得るための積分回路２４１３を有する。

方位検出回路２４２は、第一加速度センサ２４１１の出力信号を時間で積分して積分信号を出力する第一積分回路２４２１と、第二加速度センサ２４１２の出力信号と第一積分回路２４２１の出力信号とから演算された角速度信号を時間で積分して移動方位を得る第二積分回路２４２２とを有する。

演算回路２５は、パターンマッチング回路２３により読み出された観測体Ｔの赤道座標の位置に基づいて、方位検出回路２４２により検出された移動方位及び加速度センサ２４１により計測された移動速度により、操作者が双眼鏡１００を向けた後の観測体Ｔの座標位置を演算する。

表示部３０は、双眼鏡１００が向けされた後の観測体Ｔの座標位置により、データベース２２からこの座標位置と対応する星座の情報を読み出して、それら情報を表示部３０に表示する。操作者は双眼鏡１００が向けた方向の星空を観察しながら接眼レンズ部２を介して星座情報を知ることができる。もちろん、表示部３０の表示内容について操作者が星座情報、星名の情報又はそれら両方などを選択して表示することもできる。

＜双眼鏡の操作手順＞
次に、双眼鏡１００の操作手順に関して説明する。図３は、本発明に係る双眼鏡１００の操作手順を示すフローチャートである。図４は、抽出回路２１により抽出された一つの月の表面画像である。図５は、操作者による操作手順の具体例である。

ステップＳ１：操作者は電源スイッチ８をオンにして、双眼鏡１００に電源を印加する。制御部２０は、星座ガイドスイッチ９が待機状態になるように初期設定を行う。
ステップＳ２：操作者は双眼鏡１００で星を観察しながら観察したい星座などを見つけたら星座ガイドスイッチ９をオンにする。星座ガイドスイッチ９をオンにすると、撮像部１０は視野範囲の観測体Ｔを撮像する。
ステップＳ３：抽出回路２１は、撮像部１０で撮像された画像データを選択的に取り込む。

ステップＳ４：抽出回路２１は、取り込まれた画像データが月情報か星情報かを判断する。月情報である場合にはステップＳ２０に進み、星情報である場合にはステップＳ１０に進む。月情報及び星情報の判断方法は、視野範囲の観測体Ｔの明るさ又は視野内の大きさの２方法がある。観測体Ｔの明るさで判定する際には、抽出回路２１は、明るさが−６等級以上であれば月情報であると判定することができる。視野内の大きさで判定する際には、抽出回路２１は、撮像部１０からの出力が点光源であれば星情報であると判定することができ、視直径０．５度以上を有すれば月情報であると判定する。なお、判定の際に対物レンズ１ａの倍率情報なども加味される。

ステップＳ１０：抽出回路２１は、星の明るさを測定し、この明るさが閾値以下であるかを判定する。閾値以下である場合にはステップＳ１１に進み、閾値以上である場合には惑星と判断してステップＳ１８に進む。例えば抽出回路２１は、明るさの閾値を−１．５等級相当とセットする。惑星の光度は、水星が−２．４等級、金星が−４．７等級、火星が＋１．６〜−３等級、木星が−１．４〜−２．８等級、 及び土星が＋０．９〜−０．５等級である。このため、空気が汚れた地域での明るさが低下することを考慮して、−１．５等級相当以下は惑星として判断する。

ステップＳ１１：次に抽出回路２１は、星のちらつきを測定する。即ち、抽出回路２１は、数十ミリ秒ないし数百ミリ秒ごとに明るさが変わるかを統計計測する。明るさが殆ど変わらない方が惑星で、変わる方が恒星である。

ステップＳ１２：抽出回路２１は、ちらつきが閾値以上であるかを判断し、ちらつきが閾値以上である場合はステップＳ１３に進み、ちらつきが閾値以上ではない場合にはステップＳ１８に進む。例えば抽出回路２１は、ちらつきの閾値として３０ミリ秒から４００ミリ秒で明るさ変化とセットする。
ステップＳ１３：抽出回路２１は、星の明るさ及びちらつきに基づいて抽出した星が恒星であると判定し、視野範囲で観察された複数の恒星のうち、パターンマッチングを容易にするため、明るさが例えば２等級相当以上の明るさの恒星を選択する。

ステップＳ１４：パターンマッチング回路２３は、選択された視野内における２等級以上の恒星の配置を計算する。
ステップＳ１５：パターンマッチング回路２３は、恒星の配置のパターンとデータベース２２に予めに記憶されている２等級以上の恒星の配置パターンとマッチング（合致）するかを判断する。マッチングする場合にはステップＳ１６に進み、マッチングしない場合にはステップＳ１７に進む。

ステップＳ１６：パターンマッチング回路２３は、データベース２２からマッチングされている恒星の赤道座標、すなわち赤経・赤緯度方向を読み出してから、ステップＳ３０に進む。天球座標が確認できたことを表示部３０に表示して操作者に知らせたり、音を出して操作者に知らせたりする。
ステップＳ１７：恒星配置のパターンがデータベース２２に記憶されているパターンとマッチングしない場合にはパターンが存在しないと認識される。そして、パターンマッチング回路２３は、他の星を観察するような観測し直す旨を表示部３０に表示させる。その後、ステップＳ３に戻って、再びその後のステップを繰り返す。
ステップＳ１８：抽出回路２１は、取り込まれた画像が惑星であると判定して、その位置データを無視する。その後、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ２０：抽出回路２１は、データベース２２から観測時点の月の天球上位置を読み出す。
ステップＳ２１：パターンマッチング回路２３は、抽出回路２１により抽出された画像データとデータベース２２に予めに記憶されている情報とをパターンマッチングする。
ステップＳ２２：パターンマッチング回路２３は、視野内の抽出された天球座標をデータベース２２から読み出す。天球座標が確認できたことを表示部３０に表示して操作者に知らせたり、音を出して操作者に知らせたりする。

ステップＳ３０：操作者が観察したい星に向けて双眼鏡１００を向けると、速度計測回路２４の方位検出回路２４２は移動方位を検出し、加速度センサ２４１が双眼鏡１００の移動速度を計測する。
ステップＳ３１：演算回路２５は、ステップＳ１６又はステップ２２において、読み出された視野内の抽出された月中心の赤道座標位置と赤経・赤緯度方向、及びステップＳ３０において検出及び計測された双眼鏡１００の移動方位と移動速度に基づいて、操作者によって向けられた双眼鏡１００の赤道座標位置と赤経・赤緯度方向とを演算する。
ステップＳ３２：表示部３０は、演算された赤道座標位置と赤経・赤緯度方向とに基づいて、データベース２２から対応する星座情報を読み出してリアルタイムに表示する。

次にステップＳ２１に関して、パターンマッチング回路２３により、月の輪郭又は月面情報をパターンマッチングすることについて説明する。

月には満月だけでなく三日月又は半月などの月の輪郭がある。パターンマッチング回路２３は、月の輪郭を利用してパターンマッチングする。ステップＳ４で取り込まれた画像データから月であると判断されたら、抽出回路２１は画像を２値化して月の輪郭を特定する。パターンマッチング回路２３は、月の輪郭とデータベース２２中の月輪郭と比較する。この月輪郭から天球座標を決めることができる。

また、図４に示されたように、月面には明るい部分Ｂと暗い部分Ｄがある。抽出回路２１は月面の明るさの閾値で２値化する。パターンマッチング回路２３は、明るい部分Ｂと暗い部分Ｄとの２値化された月面情報とデータベース２２中の月面情報と比較する。この月面情報から天球座標を決めることができる。

図５は操作者が双眼鏡１００を使用してある恒星のパターンマッチングをして天球座標を確認した後、操作者が双眼鏡１００の向きを変えた場合を示す操作手順の具体例である。図５中の恒星の配置は、横軸に赤経を縦軸に赤緯を採っている。

まず、操作者は双眼鏡１００で観察したい観測体Ｔ２を観測する前に、星空の中から目立った観測体Ｔ１に双眼鏡１００を向ける。操作者は観測体Ｔ１に双眼鏡１００を向けた状態で星座ガイドスイッチ９をオンにする。すると、抽出回路２１は観測体Ｔ１の画像データを抽出する。

パターンマッチング回路２３は画像データをデータベース２２に記憶されているパターンとパターンマッチングして、データベース２２から観測体Ｔ１の天球座標、すなわち赤道座標位置と赤経・赤緯度方向とを読み出す。

その後、矢印の方向に操作者は観測しようとする観測体Ｔ２に双眼鏡１００を向ける。なお、移動後の双眼鏡１００は点線で示されている。その間、速度計測回路２４により双眼鏡１００の移動方位と移動速度とを計測して、赤経方向の移動距離と赤緯方向の移動距離を得ることができる。すでに観測体Ｔ１の天球座標が読み出されているため、演算回路２５は、赤経方向及び赤緯方向の移動量があれば、移動後の観測体Ｔ２の天球座標を演算することができる。例えば、演算した観測体Ｔ２の天球座標である赤経が０６ｈ４５ｍ０８．９ｓで、赤緯が−１６°４２´５８´´である場合、データベース２２でこの天球座標と一致するデータを読み出すとこれがシリウスであることが分かる。データベース２２からシリウスに関する更なる情報を得て、表示部３０はその情報を表示する。なお、演算回路２５は、観測体Ｔ２の天球座標を秒単位で演算する必要はない。

表示部３０の表示例として、図５の点線枠で示されたように、星座名、赤経、赤緯、距離、実視等級、スペクトル、色指数、半径、光度、表面温度等の情報を示すことができる。したがって、双眼鏡１００を使用して観測体Ｔを観察することにより観測体Ｔに関するいろいろな情報を得ることができる。

＜実施形態２＞
図６（ａ）は、実施形態２に係る第２双眼鏡１２０を示す概略図であり、（ｂ）は第２双眼鏡１２０を向ける際に観察体Ｔを示した図である。図６（ａ）において、図２に示された双眼鏡１００と同じ部材には同じ符号を付いている。第２双眼鏡１２０は加速度センサ２４１などを有しておらず、その代わりにベクトル算出回路２４３を有している。

ベクトル算出回路２４３には、操作者が第２双眼鏡１２０を観察体Ｔ１から観測体Ｔ２へ移動する際に撮像部１０からの出力が連続して数十ミリ秒ごとに入力される。ベクトル算出回路２４３は、観察体Ｔ１中の存在した一番明るい恒星などベクトル算出用の基点として一時的に記憶する。観察体Ｔ１が月であれば月自体だけでなく月の輪郭などを基点としてよい。

ベクトル算出回路２４３には、数十ミリ秒ごとに入力された情報に基づいて、基点の移動方位と移動速度とを計測し、赤経方向の移動距離と赤緯方向の移動距離とを得ることができる。
具体的には、図６（ｂ）の上段に示されるように、撮像部１０は時刻０ミリ秒の時点で恒星ＦＳ（０ｍＳ）を観察し、その画像データを出力する。また、下段に示されるように、撮像部１０は時刻３０ミリ秒の時点で恒星ＦＳ（３０ｍＳ）を観察し、その画像データを出力する。点線で示された恒星ＦＳ（０ｍＳ）から恒星ＦＳ（３０ｍＳ）へ移動したベクトルＶＣを算出することで、第２双眼鏡１２０の赤経方向の移動距離と赤緯方向の移動距離とを得ることができる。第２双眼鏡１２０は、加速度センサなどを不要とするためコスト低減を図ることができる。

＜実施形態３＞
実施形態１及び実施形態２では観測光学系が双眼鏡である実施形態について説明したが、次に、低倍率の望遠鏡である場合について説明する。図７は、実施形態３に係る望遠鏡２００を示す概略図である。図７において、図２に示された双眼鏡１００と同じ部材には同じ符号を付いている。

望遠鏡２００は、対物レンズ１ａと、接眼レンズ２ａと、撮像部１０と、光を分岐するハーフミラー１５と、制御部２０と、表示部３０と、鏡筒を支える架台４０とを備える。望遠鏡２００は、ダハプリズム５を使用する代わりにハーフミラー１５を使用して倒立像を観察する。

操作者が望遠鏡２００を利用して天空を観測する時、双眼鏡１００と同じような操作をすればよい。即ち、望遠鏡に電源を入れて天空を観測する。星座ガイド機能を起動することにより、撮像部１０はハーフミラー１５を介して対物レンズ１ａから入射した観測体Ｔを撮像し、制御部２０の抽出回路２１により撮像部１０からの撮像情報を選択的に抽出する。パターンマッチング回路２３により、抽出されたパターンとデータベース２２に予めに記憶されているパターンとをマッチングして、抽出された観測体Ｔの赤道座標の位置を読み出す。

その後、操作者が望遠鏡２００を任意の方向に向けると、速度計測回路２０が望遠鏡２００の移動方位と移動速度を計測する。演算回路２５は、観測基準になる観測体Ｔの赤道座標の位置及び望遠鏡２００の移動方位と移動速度により、移動された後の望遠鏡２００の赤道座標位置を計算して、データベース２２から関連する星座の情報を読み出す。表示部３０は、操作者が見えるように読み出された星座の情報を表示し、ハーフミラー１５を介して接眼レンズ２ａから星座の情報が観察される。

実施形態３の望遠鏡２００によると、操作者が、望遠鏡２００をある観察体から別の観察体に向けることで簡単に星座情報などを把握することができるため、初心者であっても、簡単に取り扱うことができる。
以上の実施形態では観測光学系として双眼鏡と望遠鏡とを例として説明したが、同じようにコンパクトカメラ、一眼レフカメラ又はビデオカメラなどにも適応することができる。

実施形態１に係る双眼鏡１００の外部構造を示した概念図である。 実施形態１に係る双眼鏡１００の内部構造を示した概念図である。 実施形態１に係る双眼鏡１００の操作手順を示すフローチャートである。 月面パターンの例を示す図である。 操作者が双眼鏡１００を使用した際の具体例を示した図である 実施形態２に係る第２双眼鏡１２０の内部構造を示した概念図である。 実施形態３に係る望遠鏡２００を示す概略図である。

符号の説明

１ … 対物レンズ部、１ａ … 対物レンズ
２ … 接眼レンズ部、２ａ … 接眼レンズ
３ … ズーム調節部
４ … 左右視度調節部
５ … ダハプリズム
６ … ピント調節部
７ … ストラップ
８ … 電源スイッチ
９ … 星座ガイドスイッチ
１０ … 撮像部
２０ … 制御部
２１ … 抽出回路
２２ … データベース
２３ … パターンマッチング回路
２４ … 速度計測回路
２５ … 演算回路
３０ … 表示部
４０ … 架台
１００，１２０ … 双眼鏡、第２双眼鏡
２００ … 望遠鏡

Claims (8)

1. 対物レンズを備える観測光学系であって、
   前記対物レンズを通じて撮像された撮影情報を抽出する抽出回路と、
   観測年時刻に関する天体情報が予めに記憶されているデータベースと、
   前記抽出された撮影情報と前記天体情報とをパターンマッチングするパターンマッチング回路と、
   前記観測光学系の移動速度を計測する速度計測回路と、
   前記マッチング結果及び前記移動速度の計測結果に基づいて、観測視野位置の天球座標位置を計算する演算回路と、
   前記天球座標位置に基づいて、現在観測中の星座情報を表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする観測光学系。
2. 前記抽出された撮影情報は月位置と月面情報とであり、
   前記パターンマッチング回路は、前記抽出された天球上の月位置と月面情報とを予め記憶された観測年時刻での月位置と月面情報でのパターンマッチングを行って観測視野位置の月の天球座標位置を求めることを特徴とする請求項１記載の観測光学系。
3. 前記抽出された撮影情報は恒星情報であり、
   前記パターンマッチング回路は、前記抽出された恒星情報と予め記憶された恒星情報とのパターンマッチングを行って観測視野位置の恒星の天球座標位置を求めることを特徴とする請求項１記載の観測光学系。
4. 前記抽出回路は、予めに記憶された観測年時刻に対応する惑星位置情報を用いて、前記撮影情報から惑星を分離して前記恒星情報を抽出することを特徴とする請求項３記載の観測光学系。
5. 前記抽出回路は、更に恒星の明るさ又はちらつきを計測することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の観測光学系。
6. 前記速度計測回路は、撮像素子に投影される天体の位置変化を計算し、
   前記演算回路は、前記天体の位置変化に基づいて、視野の範囲を天球座標位置に計算し、
   前記表示部は、前記観測光学系の移動に応じて変化する前記天球座標位置に従って、前記星座情報をリアルタイムに表示することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の観測光学系。
7. 前記速度計測回路は、前記観測光学系が移動方位を検出するための方位検出回路と、前記観測光学系の移動速度を計測するための加速度センサとを備え、
   前記演算回路は、前記マッチング結果及び前記観測光学系の移動方位と移動速度に基づいて、視野の範囲を天球座標位置に計算することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の観測光学系。
8. 前記速度計測回路は、前記観測光学系が移動方位を検出するための方位検出回路と、前記観測光学系の移動速度を計測するための加速度センサとを備え、
   前記演算回路は、前記マッチング結果及び前記観測光学系の移動方位と移動速度に基づいて、視野の範囲を天球座標位置に計算することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の観測光学系。