JP2013190532A

JP2013190532A - 太陽観測用フィルタ装置

Info

Publication number: JP2013190532A
Application number: JP2012055704A
Authority: JP
Inventors: Hisataka Sato; 央隆佐藤
Original assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Current assignee: Nippon Valqua Industries Ltd; Nihon Valqua Kogyo KK
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: JP6042081B2

Abstract

【課題】安定した遮光性を低コストで実現可能な太陽観測用フィルタ装置を提供する。
【解決手段】望遠鏡の鏡筒またはファインダにおける対物側に取り付け可能な太陽観測用フィルタ装置であって、筒状のハウジング１と、ハウジング１内に収納される吸収型のフィルタ部２とを備える。フィルタ部２は、２枚のガラス製フィルタ２Ａ，２Ｂを含む。フィルタ２Ａ，２Ｂの各々は、近赤外領域の透過率が０．５パーセント以下である。２枚のフィルタ２Ａ，２Ｂを重ねた状態では、可視領域の透過率が０．００３パーセント以下である。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽観測用フィルタ装置に関し、特に、望遠鏡の鏡筒またはファインダにおける対物側に取り付け可能な太陽観測用フィルタ装置に関する。

望遠鏡の鏡筒またはファインダに取り付けて、紫外光、可視光、および赤外光を減光して太陽を安全に観測することができるようにするための減光フィルタが従来から知られている。

太陽観測用の減光フィルタとしては、ガラス基盤に金属膜をコーティングして作成する反射型フィルタが広く用いられてきた。反射型フィルタは、金属膜で光を反射させることによって減光するものである。

天文教育普及研究会世界天文年プロジェクトワーキンググループ太陽フィルタ測定チーム、''太陽観察用各種フィルタ類およびその代用品の透過率測定''、［online］、平成21年7月7日、天文教育普及研究会、［平成24年3月9日検索］、インターネット〈URL：http://tenkyo.net/iya/eclipse/glass1.pdf〉

上記のような減光フィルタには、所定の遮光性が求められる。たとえば、上記の非特許文献１においては、「安全な太陽観察のための遮光性については、B.R.Chou (1981)の数値；可視領域（380nmから780nm）で0.003%以下、近赤外領域（780nmから1400nm）で0.5%以下を安全の目安にした。これは、『長時間の観察でも目にダメージを与えない』ことを基準に算出した値である。ただし、この目安を超えるものに対して安全性がないとはいえないし、この目安以下であれば絶対安全だと保障するものではない。」と説明されている。

反射型の減光フィルタにおいては、金属膜表面のキズやピンホール、金属膜の膜厚ムラなどにより、光の透過率が安定しない傾向にある。

よって、透過率を下げるためには、製作時の膜厚制御等をより精密に行なう必要があり、これがコスト増大の要因となる。また、透過率を下げることを要求した場合、透過率検定のための分光光度計の測定域の限界近くを測定することになり、測定値のノイズが増大し、安定した品質管理と検定が困難になることが懸念される。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、安定した遮光性を低コストで実現可能な太陽観測用フィルタ装置を提供することにある。

本発明に係る太陽観測用フィルタ装置は、望遠鏡の鏡筒またはファインダにおける対物側に取り付け可能な太陽観測用フィルタ装置であって、筒状のハウジングと、ハウジング内に収納される吸収型のフィルタ部分とを備える。

上記フィルタ部分は、２枚のガラス製フィルタを含む。なお、ガラス製フィルタは、３枚以上であってもよい。

上記２枚のガラス製フィルタの各々は、近赤外領域の透過率が０．５パーセント以下である。２枚のガラス製フィルタを重ねた状態で可視領域の透過率が０．００３パーセント以下である。

なお、本明細書において、「吸収型」のフィルタとは、ガラスそのものによって光を吸収することによって減光するものを意味する。

また、本明細書において、「可視領域」とは、波長が380nm以上780nm以下の領域を意味する。さらに、本明細書において、「近赤外領域」とは、波長が780nmよりも大きく1400nm以下の領域を意味する。

１つの実施態様では、上記太陽観測用フィルタ装置において、フィルタ部分は、同じガラス製フィルタを２枚重ねることによって形成される。

１つの実施態様では、上記太陽観測用フィルタ装置は、ハウジング内に収納され、太陽観測用フィルタ装置の取り付け対象の口径に応じて交換可能なリング部材をさらに備える。

本発明によれば、可視領域で０．００３パーセント以下、近赤外領域で０．５パーセント以下の透過率を実現可能である。また、２枚のガラス製フィルタの各々が、近赤外領域の透過率０．５パーセント以下を実現しているため、１枚のガラス製フィルタに何らかの欠陥があり、そのフィルタの近赤外領域の透過率が高い場合にも、他のガラス製フィルタによって、近赤外領域で０．５パーセント以下の透過率を実現可能である。よって、観測者が、気がつかないうちに（観測者は可視領域外である近赤外領域の透過率が高くても気がつかない）、眼にダメージを受けるということがない。

本発明によれば、吸収型のフィルタ部分を備えることにより、表面にキズができたり、内部に微小な気泡が発生しても、全体の透過率には影響しにくいという利点がある。

他方、吸収型のフィルタ部分において、低い透過率を実現するためには、減光のための所定の成分の含有量をより精密に管理する必要がある。また、透過率を下げることを要求した場合、より厳しい透過率検定を行なう必要がある。

しかし、本発明においては、少なくとも２枚のガラス製フィルタによって吸収型のフィルタ部分を構成することにより、個々のガラス製フィルタについては、製作時の各種制御等の精密度をさほど厳しくすることなく、所定の光学特性（透過率）を実現することが可能である。よって、製作コストの増大が抑制される。

このように、本発明によれば、安定した遮光性を低コストで実現可能な太陽観測用フィルタ装置を提供することができる。

本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置の側面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置の側断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置を分解した状態を示す側断面図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置における取り付け口径調整用のリング部材（その１）を示す図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置における取り付け口径調整用のリング部材（その２）を示す図である。本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置におけるガラス製フィルタ１枚の透過率を示したグラフである。本発明の１つの実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置におけるガラス製フィルタを２枚重ねた状態での透過率を示したグラフである。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

図１，図２は、各々、本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置の側面図および側断面図である。また、図３は、図１，図２に示す太陽観測用フィルタ装置を分解した状態を示す側断面図である。

本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置は、望遠鏡の鏡筒またはファインダにおける対物側に取り付け可能な太陽観測用フィルタ装置であって、図１から図３に示すように、筒状のハウジング１と、ハウジング１内に収納されるフィルタ部２、リングネジ３、および樹脂リング４と、取付ネジ５とを備える。

ハウジング１は、たとえばアルミニウムからなる。ハウジング１の表面は、着色アルマイトにより構成されている。ハウジング１の表面を着色して目立つ色とすることで、望遠鏡へのフィルタ装置の取り付け忘れを防止することが可能である。また、ハウジング１の表面をアルマイト加工することにより、太陽下においても、ハウジング１の加熱を抑制することが可能である。

フィルタ部２は、２枚のガラス製フィルタ２Ａ，２Ｂからなる。フィルタ部２は、ガラス製のフィルタ２Ａ，２Ｂそのものによって減光する吸収型のフィルタである。

典型的な例では、フィルタ２Ａ，２Ｂは同じものであるが、厚み等が異なるガラス製フィルタを重ねてフィルタ部２を構成してもよい。また、３枚以上のフィルタを重ねてフィルタ部２を構成してもよい。

フィルタ２Ａ，２Ｂの各々は、近赤外領域（波長が780nmよりも大きく1400nm以下の領域）の透過率が０．５パーセント以下となるように構成されている。また、フィルタ２Ａ，２Ｂを重ねた状態で可視領域（波長が380nm以上780nm以下の領域）の透過率が０．００３パーセント以下となるように構成されている。

フィルタ２Ａ，２Ｂは、Ｆｅ，Ｃｏなどを含有するホウケイ酸ガラスからなる。フィルタ２Ａ，２Ｂの表面には、反射防止膜として、フッ化マグネシウムコートなどが形成されてもよい。

樹脂リング４は、フィルタ装置の取り付け対象（望遠鏡の鏡筒またはファインダ）の口径に応じて交換可能な部材である。たとえば、図４は、口径５０ｍｍ用の樹脂リング４を示し、図５は、口径３０ｍｍ用の樹脂リング４Ａを示す。図４，図５に示すように、樹脂リング４，４Ａは、周方向に延びる段差部４１，４１Ａと、スリット部４２，４２Ａとをを有する。段差部４１，４１Ａに取付ネジ５が差し込まれることにより（図１，図３を参照）、スリット部４２，４２Ａが狭められ、樹脂リング４，４Ａの内周面が望遠鏡の鏡筒またはファインダの外表面に押し付けられる。これにより、フィルタ装置が望遠鏡の鏡筒またはファインダに取り付けられる。

図６は、実施例１〜３および比較例１〜３に係るフィルタ２Ａ，２Ｂの透過率を示したグラフである。また、図７は、実施例１〜３および比較例１〜３に係るフィルタ２Ａ，２Ｂを２枚重ねた状態での透過率を示したグラフである。

図６に示すように、比較例１〜３においては、近赤外領域（波長が780nmよりも大きく1400nm以下の領域）の一部において、透過率が０．５パーセントを超えているのに対し、実施例１〜３に係るフィルタ２Ａ，２Ｂは、近赤外領域の透過率が０．５パーセント以下である。

また、図７に示すように、比較例１〜３においては、２枚のフィルタを重ねた状態でも、可視領域（波長が380nm以上780nm以下の領域）の一部で透過率が０．００３パーセントを超えているのに対し、実施例１〜３に係るフィルタ２Ａ，２Ｂを２枚重ねた状態では、可視領域の透過率が０．００３パーセント以下である。

なお、図６，図７に示す実施例１〜３および比較例１〜３では、フィルタの厚みや減光のための含有物質の濃度を異ならせることによって光の透過率を調整している。具体的には、実施例１に係るフィルタ２Ａ，２Ｂは、比較例１〜３に比べて厚みが大きい。また、実施例２，３に係るフィルタ２Ａ，２Ｂは、実施例１よりも厚みは小さいが、比較例１〜３に比べて、減光のための含有物質の濃度が高い。この結果、実施例１〜３では、比較例１〜３と比べて低い透過率を実現している。

本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置では、上述のとおり、フィルタ部２において、可視領域で０．００３パーセント以下、近赤外領域で０．５パーセント以下の透過率を実現しているため、安全に太陽を観測することが可能である。

また、２枚のガラス製フィルタ２Ａ，２Ｂの各々が、近赤外領域の透過率０．５パーセント以下を実現しているため、フィルタ２Ａ，２Ｂのうちの１枚に何らかの欠陥がある場合（または、使用中に何らかの損傷が発生した場合）にも、他方のフィルタ単独で近赤外領域で０．５パーセント以下の透過率を実現可能である。観測者は、可視領域外である近赤外領域の透過率が高くても気がつかないため、近赤外領域の透過率が高いと、無意識のうちに眼にダメージを受けることになるが、本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置によれば、このような心配はない。

また、本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置では、フィルタ部２において、吸収型の構造を採用しているので、フィルタ２Ａ，２Ｂの表面にキズができたり、フィルタ２Ａ，２Ｂの内部に微小な気泡が発生しても、全体の透過率には影響しにくいという利点がある。

ところで、一般的には、吸収型のフィルタにおいて、低い透過率を実現するためには、減光のための所定の成分（Ｆｅ，Ｃｏなど）の含有量をより精密に管理する必要があるが、本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置においては、２枚のフィルタ２Ａ，２Ｂによってフィルタ部２を構成することにより、個々のフィルタ２Ａ，２Ｂについては、上記成分の含有量をさほど精密に管理することなく、所定の透過率を安定して実現することが可能である。

また、一般的には、フィルタ装置の透過率を低く設定した場合、より厳しい透過率検定を行なう必要があるが、本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置においては、２枚のフィルタ２Ａ，２Ｂによってフィルタ部２を構成することにより、個々のフィルタ２Ａ，２Ｂについては、さほど厳しい透過率検定を行なうことなく、所定の透過率を安定して実現することが可能である。

本実施の形態に係る太陽観測用フィルタ装置においては、上記の結果として、製作コストの増大が抑制されている。要するに、本実施の形態によれば、安定した遮光性を低コストで実現することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ハウジング、２フィルタ部、２Ａ，２Ｂフィルタ、３リングネジ、４，４Ａ樹脂リング、５取付ネジ、４１，４１Ａ段差部、４２，４２Ａスリット部。

Claims

望遠鏡の鏡筒またはファインダにおける対物側に取り付け可能な太陽観測用フィルタ装置であって、
筒状のハウジングと、
前記ハウジング内に収納される吸収型のフィルタ部分とを備え、
前記フィルタ部分は、２枚のガラス製フィルタを含み、
前記２枚のガラス製フィルタの各々は、近赤外領域の透過率が０．５パーセント以下であり、
前記２枚のガラス製フィルタを重ねた状態で可視領域の透過率が０．００３パーセント以下である、太陽観測用フィルタ装置。
前記フィルタ部分は、同じガラス製フィルタを２枚重ねることによって形成される、請求項１に記載の太陽観測用フィルタ装置。
前記ハウジング内に収納され、前記太陽観測用フィルタ装置の取り付け対象の口径に応じて交換可能なリング部材をさらに備えた、請求項１または請求項２に記載の太陽観測用フィルタ装置。