JPH0235409A - 天体望遠鏡赤道儀架台のマイクロコンピュータ制御方法およびシステム装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１）発明の目的 ［産業上の利用分野］ 本発明は、天体望遠鏡赤道儀架台における赤経軸と赤緯
軸の回動をコンピュータ制御して自動的に探求天体を天
体望遠鏡に導入し、当該天体の日周運動に追尾可能とす
る天体望遠鏡赤道儀架台のマイクロコンピュータ制御方
法および装置に関する。

［従来の技術］ ここで赤道儀架台Ａとは、例えばドイツ式の場合第８図
に示すよう、天体望遠鏡１を載せる架台のことであり、
２は赤経軸であって、その土地の緯度ψに等しい角度だ
け水平面に対し傾け、子午線面内におかれた回転軸で地
球の自転軸に平行になっている。３は赤緯軸であって赤
経軸２に垂直な回転軸で当該赤緯軸３に直角に天体望遠
鏡１が取付けられている。

天体望遠１１１を赤緯軸３のまわりに回すと天体望遠鏡
１は任意の赤緯の方向に向くし、赤経軸２のまわりに全
体を回転させると天体望遠鏡１は任意の時角（または赤
経）の方向に向くので、結局赤道儀架台Ａに載せた天体
望遠鏡１は任意の方向に向けることが出来る。

かくして、天体望遠！ｉ１をある星に向け、赤緯軸２を
日周運動と同じ方向に東から西へ１恒星日に１回の割合
で回転させると、星はいつまでも天体望遠鏡１の中に見
えることになる。

図中４は接眼レンズ、５はバランス用おもり、６は赤緯
を読み取るための目盛環たる赤緯環、７は時角を読み取
るための目盛環たる時角環である。

［発明が解決しようとする問題点］ 所でこの種マイクロコンピュータ制御にょる赤経および
赤緯ステッピングモータ１１．１５を駆動して赤道儀架
台Ａの天体自動導入において、既知天体から他の天体に
天体望遠鏡１を切換指向するには赤経軸２の回転に対し
ては日周運動用と天体導入用の赤経ステッピングモータ
１５は１個で兼用しているため導入用として赤経ステッ
ピングモータ１５が機能している時は日周運動の追尾そ
のものが行なわれないため向き終った時には東方向にズ
レを生じることになる（恒星等は１恒星日に１回転西方
向に動く）。

既知天体から他の天体さらに他の天体と転々と導入を繰
り返す場合僅かのズレでも導入毎にこのズレは累積する
ため、赤道儀架台Ａの天体自動導入を行うマイクロコン
ピュータではこのズレを両方向に補正することは重要な
ことである。

本件出願人が既に出願済みの特開昭５９−１５２１５号
公報に記載された従来発明では、この補正を導入後に導
入動作中日周運動ができなかった時間分だけ両方向に動
かして補正を行っていた。

即ち従来発明では０．０５秒毎に西へ１パルスが日周運
動の速度であるためこのパルス間隔を発生する水晶発振
器（例えば恒星時間の）より導入動作中は間隔毎に＋１
づつ加算して導入動作後にこのパルス数だけ西へ回転さ
せて解決していた。

この補正を行なうために両方向に回転させることは無駄
な時間となり、しかも前記従来発明よりも赤経軸２用の
合計歯車比を大きくして日周運動の１パルス毎のピッチ
を細かくしたい時等はこの無駄時間が大きくなり問題で
ある。

また従来地球の自転軸と赤経軸２の平行を出す極軸合せ
を行うには特別に用意した極軸望遠鏡を使用して北極点
より角度で約５０′（分）ズしている北極星の位置より
極軸合せを行っていた。

即ち北極星は北極点を中心に１恒星日１回転するが前記
ズレのため北極点は年々移動して行くことになる。

北極星の位置は地方恒星時より求めるのであるが計算が
面倒であるため極軸合ぜを行なう度に煩わしく不便であ
った。

さらに従来マイクロコンピュータで赤経・赤緯ステッピ
ングモータの加減速動作を制御する場合には専用ＬＳＩ
に立上がり、立下がりパルス周波数や目標位置までの釜
パルス数を書き込んで制御させていた。従って同一の制
御装置を使用している異なるタイプの赤経・赤緯ステッ
ピングモータを制御する場合や同一のモータでも負荷ト
ルクの異なる場合等はそれぞれ最適の値を決めて、通常
ＲＯＭにそのデータを格納していた。

つまりデータやプログラムをＲＯＭに固定するマイクロ
コンピュータのシステムではそのデータ等を書き換える
ことは通常出来ず不便であり、動作中に任意の速度に変
更することは当然出来なかったため既知天体や既知天体
から他の天体さらに他の天体への自動導入動作や日周運
動補正動作に時間が掛り信頼性に問題があった。

ここで本発明は赤道儀架台の赤経軸の赤経ステッピング
モータが他の天体へ自動導入を行う・ため高速回転中に
日周運動の補正をリアルタイムで行ない、導入後に補正
処理も終了し得る天体望遠鏡赤道儀架台のマイクロコン
ピュータ制御方法およびシステム装置を提供せんとする
ものである。

また本発明は極軸望遠鏡や北極星を使用しないで、より
正確な極軸合ゼを行うことが出来る天体望遠鏡赤道儀架
台のマイクロコンピュータ制御方法およびシステム装置
を提供せんとするものである。

さらに本発明は異なるタイプの赤経・赤緯ステッピング
モータをｔＩ制御する場合や同一の赤経・赤緯ステッピ
ングモータであっても負荷トルクの異なる場合でも自由
に赤経・赤緯ステッピングモータの可逆、加減連動動作
、最適調整が可能な天体望遠鏡赤道儀架台のマイクロコ
ンピュータ制御方法およびシステム装置を提供せんとす
るものである。

（２）発明の構成 Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は内部にＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、各種天
体の日周運動に同期したり０ツクパルス信号をそれぞれ
発振自在に自動切換スイッチを介して並列する複数の発
振器群とを実装するマイクロコンピュータと、当該マイ
クロコンビｌ−夕に入出力ボートを介し接続するキーボ
ードおよびデジタル表示器と、赤道儀架台の赤緯軸に固
着した歯車と噛合う歯車を出力軸に固着した赤緯ステッ
ピングモータと、赤緯軸に固着した歯車と噛合う歯車を
出力軸に固着した赤経ステッピングモータと、前記マイ
クロコンピュータと出力ボートを介し接続するとともに
発生するパルス数をカウント入力した前記マイクロコン
ピュータからの既知天体導入や各種天体間切換導入等の
各種計算プログラムに則った各種制御指令に基づくパル
ス周波数を自動調整変化させることで前記赤緯ステッピ
ングモータの正逆転、加減速ならびに最高速動作を最適
制御自在とする赤緯ステッピングモータ可逆加減速制御
装置と、前記マイクロコンピュータと出力ボートを介し
接続するとともに発生するパルス数をカウント入力した
前記マイクロコンピュータからの既知天体導入や各種天
体間切換導入や日周運動補正等の各種４算プログラムに
則った各種制御指令に基づくパルス周波数を最適調整変
化させることで前記赤経ステッピングモータの正逆転、
加減速ならびに最高速動作を最適制御自在としかつ日周
運動追尾部を有する赤経ステッピングモータ可逆加減速
制御装置とを備えることにより、前記キーボードを操作
するステップと、当該ステップにより既知天体の天球上
における赤緯データと赤経データを記憶するステップと
、そのデータを演幹処理するステップと、当該ステップ
で得たパルス周波数を加減速自動調整してそれぞれ赤緯
および赤経ステッピングモータを駆動し赤道儀架台の赤
緯軸と赤経軸を回動制御することにより前記既知天体を
天体望遠鏡に導入するステップと、その侵当該既知天体
の日周運動と同期する秒刻発娠のクロックパルス信号で
前記赤経ステッピングモータを逐次駆動して前記既知天
体を追尾制御するステップと、その時々の赤緯および赤
経の追尾デ−９値を出力表示するステップと、次いで前
記キーボードを操作するステップと、当該ステップによ
り他の天体の天球上における赤緯データと赤経データを
記憶するステップと、当該データと前記出力表示しつつ
ある赤緯データと赤経データとを比較演算処理して前記
既知天体と前記他の天体との角距離を求めるステップと
、当該ステップで求めたパルス周波数をＲ適自妨調整し
て前記赤緯および赤経ステッピングモータをそれぞれ加
減速駆動し前記赤道儀架台の前記赤緯軸と赤経軸を回動
制御するのと同時並行して前記赤経ステッピングモータ
の回転方向を前記他の天体の日周運動の時間隔毎に確認
すると当該赤経軸回動制御を一時中断してその都度回転
方向に対応したパルス周波数を加減算して前記赤経軸を
前記赤経ステッピングモータで補正駆動することにより
前記天体望遠鏡が館記他の天体を導入するステップと、
当該ステップにおいて前記赤経ステッピングモータの回
転方向に変化なく停止していることを確認すると当該他
の天体の日周運動と周期する秒刻発振のクロックパルス
信号で前記赤経軸の前記赤経ステッピングモータを逐次
駆動して前記他の天体を追尾するステップと、その時々
の赤経と赤緯の追尾データ値を出力表示するステップと
を順次−貫経由してなる ［実　施　例］ ドイツ式の赤道儀架台に適用した本発明装置の実施例を
第１図について説明する。

本発明の天体望遠鏡赤道儀架台Ａのコンピュータ制御シ
ステム装置Ｂは、集中統御するマイクロコンピュータＣ
と、デジタルインタフェースである入出力ボート１６を
介してマイクロコンピュータＣに接続するキーボード１
７およびデジタル表示器１８と、赤道儀架台Ａの赤緯軸
３に固着した歯車８と噛合う歯車９を出力軸１０に固着
した赤緯ステッピングモータ１１と、赤経軸２に固着し
た歯車と噛合う歯車１３を出力軸１４に固着した赤経ス
テッピングモータ１５と、マイクロコンピュータＣと出
力ボート１９．２０をそれぞれ介し接続するとともに発
生するパルス数をカウント入力したマイクロコンピュー
タＣからの各種プロクラムに則った各種制御指令に基づ
くパルス周波数を最適自動調整変化させることで赤緯お
よび赤経ステッピングモータ１１．１５の正逆転、加減
速ならびに最高速動作を最適制御自在とする赤緯ステッ
ピングモータ可逆加減速制御装置および赤経ステッピン
グモータ可逆加減速制御１５Ａ置２１．２２とからなる
。

前記マイクロコンピュータＣは、内部にＣＰＵ（中央演
算処即装置）２３と、ＲＯＭ＜読出し専用メモリー）２
４と、ＲＡＭ　（読出し書き込みメモリー）２５と、各
種天体例えば太陽、恒星、月等の日周運動にそれぞれ同
期したクロックパルス信号Ｓ１をそれぞれ発振自在に自
動切換スイッチＳＷを介して並列する水晶発振器２６．
２７．２８とをバス２９を介して系統実装する。

尚、赤道儀架台Ａもドイツ式に限らすイギリス式、フォ
ーク式、クーデ型にも適用可能である。

ここで本発明５Ａ置Ｂの具体的適用例によれば、使用し
た赤緯および赤経ステッピングモータ１１．１５の出力
軸１０．１４とも１パルス当り０．４５°角回転し８０
０パルスで１回転のものを採用した。

赤緯軸３では歯車８と歯車９との歯車比を１２９６；１
とし、１パルス当り角度の１，２５秒の分解能を示し、
４８パルスで１分、２８８０パルスで１度のものを採用
した。

赤経軸２では歯車１２と歯巾１３との歯巾比を２１６０
：１とし、１パルスは時角の０．０５秒（つまり日周運
動は５０１３毎に西に１パルス分の角回転）、即ら時角
の０．０５秒は角度の０，７５秒、１時−１５°の分解
能を示し、２０パルスで１秒、１２００パルスで１分、
１２０００パルスで１ＦＲＩｉｌｉｌのものを採用した
。

またマイクロコンピュータＣに８ビツト系マイクロプロ
セツサを使用して数千の天体のデータを記憶可能なもの
とした。

以上の実際の適用値は小型、中型天体望遠鏡では充分な
精度値である。

図中３０はシリアルインターフェースであって他のコン
ピューターに接続可能とする。

第２図に示すように前記赤緯ステッピングモータ可逆加
減速制御装置２１は赤緯ステッピングモータ１１に接続
する赤緯モータドライバ３１と、パルスを発生する発掘
器（Ｏ２０）と。

赤緯モータドライバ３１と発振器（Ｏ２０）間に介在し
発振器（Ｏ２０）から送られてくるパルスをモータドラ
イバ３１に伝達・遮断するアンドゲート３２とを有し、
可変抵抗（Ｒｖ）にてＬＥＤ３３に流れる電流を変化さ
せてＣＤ５３４の抵抗値を変化させ、前記発揚器（Ｏ２
０）の発振周波数を変えるために介設したコンデンサＣ
Ｉ、Ｃ２と前記可変抵抗（Ｒｖ）との時定数で前記しＥ
Ｄ３３に徐々に電流を流感・遮断する赤緯加減速制御部
３５と、前記アンドゲート３２から出力されるパルスを
計数するカウンタ３６とからなり、赤緯ステッピングモ
ータ１１の回転方向を決める指、令および前記アンドゲ
ート３２をＩＦｉｌｒｇｌする指令および照射赤緯加減
速制御部３５のＬＥＤ３３に電流を流感・遮断する指令
および赤緯加減速制御部３５に介設したコンデンサＣＩ
、Ｃ２を完全に放電させ充電可能状態にもどす指令を予
め記憶させである各種計算プログラムに則って出力する
マイクロコンピュータＣと出力ボート１９を介して接続
してなる。

なおモータドライバ３１は小型モータ用のものでは１個
のＩＣの場合もあるし、大型のモータ用では電源付のユ
ニット（装置）の場合もある。当該モータドライバ３１
は回転方向の指令を受けるべく出力ボート１９の１番ボ
ートエに接続しである。前記発掘器（Ｏ２０）は図示し
ない汎用タイマーＩＣで自走マルチバイブレータを構成
したものである。

前記アンドゲート３２は、発振器（Ｏ２０）の出力を入
力側の一方に接続し、残る一方に出力ボート１９の２番
ボート■を接続するとともに出力側を前記モータドライ
バ３１とカウンタ３６に接続しである。

前記赤緯加減速１１ＪＩａ１３５＆ｔ、発ｍ器（Ｏ２０
）の発振周波数［ｆｏｓｃｌを決定する抵抗（ＲＡ）（
ＲＢ）とコンデンサＣＯを図示の如く接続し　　　　　
　　１．４４ イ０ＳＣ− （ＲＡ＋２ＲＢ）・ＣＯ 抵抗ＲＢに並列に接続したＣＤ５３４と、直列する可変
抵抗ＲＶおよび抵抗Ｒ１とコンデンサ０１間に直列に介
接したＬＥＤ４にてホトカプラ３７を形成するとともに
抵抗Ｒ１とＬＥＤ３３１１１とＬＥＤ４とコンデンサ０
１間にコンデンサＣ２の両端を各々接続し、当該コンデ
ンサＣ２の一端側には出力ボート１９の４番ボート■に
抵抗Ｒ３を介してベースを接続しエミッタを接地したト
ランジスタＴｒ２のコレクタを接続し、残る他端側には
出力ボート１９の３番ボート■に抵抗Ｒ２を介してベー
スを接続しエミッタを接地したトランジスタＴｒｌのコ
レクタを接続しである。尚、ホトカプラ３７は、ＬＥＤ
３３に１５ｍＡの電流が流れた時ＣＤ５３４が約７００
Ω、ＬＥＤ３３に電流が流れない時はほぼ無限大の抵抗
値を示す。

尚、前記カウンタ３６はＣＰＵ２３バス直結型カウンタ
でカウンタ値の読み書きが自由にできるダウンカウンタ
である。、、− 図中抵抗Ｒ４は赤緯ステッピングモータ１１に流れる電
流を大きくするもので、２番ボート■に＾速Ｈ導入時に
トランジスタＴＲ３がＯＮになって通電するが高速Ｈ導
入が終ると赤緯ステッピングモータ１１には電流が流れ
ない。

前記マイクロコンピュータＣのＲＯＭ２４にはＣＰＵ２
３を制御する各種プログラムが書き込まれており、ＣＰ
ＬＪ２３はカウンタ３６にて畠き込まれたパルス数デー
タを取り込んだり、ＲＡＭ２５との間でデータの授受を
行いながら４算プログラムに従って演算処理し、必要に
応じて処理したデータを各種指令とともに出力ボート１
９に出力する。ＲＯＭ２４に書き込まれているプログラ
ムをフローチャートで示すと第４図乃至第５図のように
なる。又第５図に示すプログラムに従って本発明ｌｉｔ
を動作させた場合のパルス周波数と時間の関係は第３図
のようになる。なお第３図中実線は可変抵抗ＲＶの抵抗
値を小とした時の、又点線は抵抗値を大とした時の変化
を表わしている。

ここで第１図乃至第４図に基づいてその作用の説明を行
う。

始めに出力ボート１９を初期化する（第３図参照）。即
ち２番ボート■を零Ｖ（以下りとする）にし、アンドゲ
ート３２を閉じて赤緯モータドライバ３１とカウンタ３
６の動作を停止させる。次に３１ボート■をＬにしてト
ランジスタＴｒ１をオフとする。次に４番ボート■を５
Ｖ（以下Ｈとする）にして、コンデンサＣ１，Ｃ２を完
全に放電して初期化終了である。

次に既知天体又は他の天体への目標位置までの全パルス
数をＲＯＭ２４またはＲＡＭ２５よりカウンタ３６に書
き込む。（一定の使用が決められてＲＯＭ２４に格納可
能なものはＲＯＭ２４に又暗算結果によって変化する様
なものはＲＡＭ２５に書き込む。） １番ボートエをＨ又はＬにして赤緯ステッピングモータ
１１の回転方向を決め、又４番ボートＩＶをＬとしてト
ランジスタＴｒ２をオフにしコンデンサＣＩ、　Ｃ２を
充電可能状態とする。

次に２番ボート■をＨとしてアンドゲート３２を開き前
記の式で定められる発振周波数のパルスを赤緯モータド
ライバ３１の入力とカウンタ３６の入力に与える。これ
で赤緯ステッピングモータ１１は回転を始める（第３図
の■の状態）。この時の周波数はＬＥＤ３３に電流が流
れていないため最も低い周波数になる。（但し、この値
は赤緯ステッピングモータ１１が脱調を起さない自起動
周波数範囲の値としておく）。

又、３番ボート■をＨにしてトランジスタ゛［ｒｌをオ
ンにすると抵抗（Ｒ１＋Ｒｖ）とコンデンサＣ２の時定
数で徐々にＬＥＤ３３に電流が流れる。従ってＣＤ５３
４の抵抗値も徐々に小さくなるため発振周波数は上昇す
る（第３図の■の状態）。そしてコンデンサＣ１は放電
状態となる。コンデンサＣ２は充電されている。

第３図に実線と点線で示すように、可変抵抗Ｒｖの値の
大小でＬＥＤ３３の電流が変化するので最高周波数も変
化する。可変抵抗ＲＶの値が大きくなると点線で示すよ
うに発振周波数が低下し、さらに時定数が大きくなるた
め加減速時の傾きも緩かなものとなる。このことは赤緯
ステッピングモータ１１の特性上からも望ましいことで
ある。前記マイクロコンピュータＣはカウンタ３６より
最新のカウンタ値を読み最初に設定したパルス数より減
算して残りパルス数が一定以下かどうかの判別を行い、
ＮＯの場合には再度カウンタ値の読み取りと減算を繰り
返す（第３図の■の状態）。ＹＥＳの場合には３番ボー
ト■をＬとしてトランジスタＴｒ１をオフにする。この
時コンデンサＣ１は完全に放電していたためＬＥＤ３３
の？１ｆ流は急には零にはならずにコンデンサＣ１を充
電するまで抵抗（Ｒ１＋ＲＶ）とコンデンサＣ１の時定
数で徐々にその電流が低下して、発振周波数も徐々に低
下してゆく（第３図の■の状Ｒ）。完全に充電されると
Ｌ　Ｅ　Ｄ　３３の電流も零になり、この時の発振周波
数は最初と同じ最も低いものとなる。

更に、マイクロコンピュータＣはカウンタ３６より最新
のカウンタ値を読み、最初に設定したパルス数より減算
して残りパルス数が零かどうかの判別を行い、ＮＯの場
合には再度カウンタ値の読み取りと減算を繰り返す（第
３図の■の状態）。ＹＥＳの場合には２番ボート■をＬ
にしてアンドゲート３２を閉じて赤緯ス゛アッピングモ
ータ１１の回転を停止し、更に４番ボート■をＨにして
次の動作のためにコンデンサ０１．Ｃ２を完全に放電さ
せておく。

このようにプログラムやデータをＲＯＭに格納した後で
も最高パルス周波数と加減速動作時の上昇、下降パルス
周波数を可変抵抗器ＲＶで赤緯ステッピングモータ１１
回転中も任意に変更できる。従ってプログラム設Ｍ時に
赤緯スアッピングモータ１１の特性や負荷トルクなどが
不明でも良いので設計は容易１となり用途も限定されな
い。又最高速動作実行中には正確に１パルス毎にカウン
ト値を読み取る必要は無く残りパルス数が一定の値以下
になったかどうかを判断できればよい。

つまり、従来はＣＰＵ２３の命令実行速度以上の高速動
作が不可能なため、その上限速度には限度があったのに
対し上限速度は赤緯ステッピングモータ１１の特性のみ
で決められＣＰＵ２３の命令実行速度に制限されること
はない。

また、最高最低速度の比較も発振器ｏＳＣの常数のみの
変更で自由に変更出来る。

第６図に示すよう前記赤緯ステッピングモータ可逆加減
速制御装＠２２の赤経加減速ＩＩＩ御部３８は、赤緯ス
テッピングモータ可逆加減速制御装置１２１の加減速ｌ
ｌｌＩＤ部３５とはアンドゲート３２とモータドライバ
３１＠に日周運動追尾部３９をアンドゲート３２と並列
接続して介在した点と抵抗Ｒ４に並列に抵抗Ｒ５を分岐
接続した点が異なり他は全く同一に構成されて前記同一
作用を実現するので図中同一素子又は要素は同一符号を
付した。

日周運動追尾部３９は第６図に示すよう接続した否定回
路４０とアンドゲート４１とオアゲート４２からなり否
定回路４０の入力端は２番ボート■に接続するとともに
オアゲート４２はアンドゲート３２と４１の出力をそれ
ぞれ並行入力してなる。

前記抵抗Ｒ５は抵抗値が大きく、日周運動時に必要最小
限の電流を赤経ステッピングモータ１５に流して置く。

即ち２番ボート■をＬにしてアンドゲート３２を閉じた
時否定回路４０が作用して日周運動追尾部３９が動作し
アンドゲート３２を開状態とするのでアンドゲート４１
の他入力であるマイクロコンピュータＣに内蔵する水晶
発振器２６．２７．２８の導入天体に対応する１つの日
周運動クロックパルス信号＄１がアンドゲート４１を通
過出力しオアゲート４２をも経過してモータドライバ３
１に入力され赤経ステッピングモータ１５を駆動制御し
て赤経軸２に日周運動回転を与える。

他方赤経ステッピングモータ可逆加減速制御装置２２に
対してマイクロコンピュータＣは第５図の天体導入加減
速計算プログラムの実行中に第７図の日周運動の削算プ
ログラムを優先順位の＾い割込み処理を実行させる。

本実施例では０．０５秒（例えば恒星秒）毎にこの日周
運動計算プログラムが起動し２番ボート■が日時で赤緯
ステッピングモータ１５が回転駆動中の時は天体導入加
減速計算プログラムの実行を一時中断してこの割込み処
理が行われる。

従って第７図で２番ポート■が１時で赤経ステッピング
モータ１５が回転駆動していなければ（ＮＯの条件）天
体導入加減速計算プログラムは実行されていないので天
体望遠１１に捕えられた天体の日周運動のみを日周運動
追尾部３９を動作してその天体の日周運動に対応する水
晶発振器２６．２７．２８の１つの日周運動クロックパ
ルス信号Ｓ１を受は入れて実行し赤経ステッピングモー
タ１５を西方向に１パルス進めるが、２番ボート■がＨ
で、赤経ステッピングモータ１５が回転駆動していれば
（ＹＥＳの条件）天体導入加減速計算プログラムの実行
中であり′、以下その実行中の日周運動の補正処理を行
うこととなり赤経ステッピングモータ１５が西方向又は
東方向の回転方向によってマイクロコンピュータＣのＣ
ＰＵ２３がカウンタ３６のカウント値に１を加算又は減
算してその演算結果のパルス数を赤経ステッピングモー
タ可逆加減速ＩＱ御装誼２２に送り赤緯ステッピングモ
ータ可逆加減速１１Ｊ　＠装置２１の前記動作説明と同
様に赤経ステッピングモータ１５を駆動制御する。なお
水晶発振器２６．２７．２８よりのクロックパルス信号
Ｓ１は赤経軸２の日周運動とＣＰｊＪ２３の割り込み処
理信号に兼用される。

第７図に示すこのような日周運動計算プログラムの割り
込み処理により、赤経ステッピングモータ１５の高速回
転中でもリアルタイムに必要な日周運動の時間間隔毎に
西方向回転の時はカウンタ３６のカウント値を加偉し、
東方向回転の時は減算を行うので天体導入後にはこの補
正も終了したことになる。

更に東方向回転の時は次の天体へ導入する時の全パルス
数より導入中に減算されていくので補正処理を行わない
時に比べると短時間に導入終了する。

また西方向回転の時も一度停止してから再度赤経ステッ
ピングモータ１５を回転駆動して補正を行う時と比べる
と赤経ステッピングモータ可逆加減速制御装置２２によ
り加減速制御を行い日周運動の数百倍の速度で回転し得
るのでやはり短時間で補正をも含めて導入することが出
゛来る。

しかして本発明装置の操作手順を第１図乃至第６図を参
照にして説明する。

マイクロコンピュータＣのキーボード１７を操作して天
体の名前又はカタログ名のみを入力するだけか、前記天
体の天球上における赤緯データと赤経データを直接入力
するかのいずれかのステップと、当該ステップで天体の
名前又はカタログ名のみを入力する場合は、予めＲＯＭ
２４に読み込み保持しである指名された天体に係る記憶
データの赤緯データと赤経データを読み出してＲＡＭ２
５の所定指定番地に記憶し直すか、キーボード１７から
直接入力した赤緯データと赤経データをＲＡＭ２５の所
定指定番地に記憶するかのいずれかのステップと、当該
ステップで記憶されたデータをＣＰＵ２３にて天体導入
加減速計算プログラムに則り演算処理するステップと、
当該ステップで算出して得たパルス周波数を赤緯および
赤経ステッピングモータ可逆加減制御装置２１．２２で
自動速度調整した赤緯・赤経モータドライバ３１．３１
から出力する赤緯軸３と赤経軸２に係るパルス数に基づ
き赤緯および赤経ステッピングモータ１１゜１５を駆動
してそれぞれ歯巾８と＃７１重９および歯車１２と歯車
１３の噛合伝動を介し赤道儀架台Ａの赤緯軸３と赤経軸
２を角回動制御し前記既知天体に向は天体望遠鏡１を迅
速指向して導入するステップと、当該ステップの完了と
同時にＣＰＵ２３の指令で自動切換スイッチＳＷを当該
探求既知天体の日周運動に同期発振する水晶発揚器２６
．２７．２８の１つに切換えて入力したクロックパルス
信号＄１のパルス数を日周運動追尾部３９を介し入力し
て赤経ステッピングモータドライバ３１から出力し、赤
経ステッピングモータ１５を駆動して歯巾１２と歯車１
３の噛合伝動を介し赤経軸２を角回動制御することによ
り日周運動する既知天体を追尾ｖ制御するステップと、
その時々の赤緯および赤経の追尾データ値を発光ダイオ
ードＬＥＤからなるデジタル表示器１８に出力表示する
ステップと、引続き必要によりキーボード１７を操作し
て他の天体の名前またはカタログ名のみを入力するだけ
か、他の天体の天球上における赤緯データと赤経データ
を直接入力するかのいずれかのステップと、当該ステッ
プで他の天体の名前又はカタログ名のみを入力する場合
は、予めＲＯＭ２４に読み込み保持しである指名された
天体に係る記憶データの赤緯データと赤経データを読み
出してＲＡＭ２５の所定指定番地に記憶し直すか、キー
ボード１７から直接、入力した赤緯データと赤経データ
をＲＡＭ２５の所定指定番地に記憶するかのいずれかの
ステップと、当該データと前記デジタル表示器１８に出
力表示しつつある赤緯データと赤経データとをＣＰＵ２
３で天体間切換導入」！算プログラムに則り比較演算処
理して前記既知天体と照射他の天体との天球上における
赤緯と赤経に係る角距離を求めるとともに当該他の天体
の日周運動に対応する水晶発振器２６，２７．２８の１
つに自動切換えスイッチＳＷで切換えるステップと、当
該ステップで算出したパルス周波数を赤緯および赤経ス
テッピングモータ可逆加減速制御装置２１．２２により
自動速度調整し赤緯および赤経ステッピングモータドラ
イバ２４．２５から出力する赤緯軸３と赤経軸２に係る
パルス数に基づぎ赤緯および赤経ステッピングモータ１
１゜１５を駆動してそれぞれ歯巾８と歯巾９および歯車
１２と歯車１３の噛合伝動を介し赤道儀架台Ａの赤緯軸
３と赤経軸２を迅速角回動制御するステップと、当該ス
テップに同時並行してＣＰＵ２３で赤経ステッピングモ
ータ１５の駆動回転方向を水晶発振器２６，２７．２８
からの１つのクロックパルス信号Ｓ１毎に確認し回転方
向が確認できた場合には第５図の前記天体間切換導入加
減速計算プログラムの実行を一時中断してＣＰＵ２３で
第７図の回転方向に対応した日周運動補正計算プログラ
ムをその都ｒｉ　ＩＩ込み演ｔｓ算出し赤経モータドラ
イバ３１から補正後のパルス周波数を出力して赤経スア
ツビングモータ１５を駆動することにより歯車１２と歯
車１３との噛合伝動を介し赤経軸２を補正済み角回動制
御し前記他の天体に向は天体望遠鏡１を指向して捕える
ステップと、当該ステップにおいてＣＰＵ２３で赤経ス
テッピングモータ１５の回転方向が変化４【り停止して
いることを２番ボート■のし、指令で確認すると同時に
ＣＰＵ２３の指令で予め選択されである当該他の探求天
体の日周運動に同期発振する水晶発振器２６゜２７．２
８の１つのクロックパルス信号Ｓ１のパルス数を日周運
動追尾部３９を介し入力した赤経モータドライバ３１か
ら出力して赤経ステッピングモータ１５を駆動して歯車
１２と歯巾１３の噛合伝動を介し赤経軸２を角回動制御
することにより日周運動する他の天体を追尾制御するス
テップと、その時々の他の天体の赤緯および赤経の追尾
データ値をデジタル表示器１８に出力表示するステップ
とを順次−貫経由してなる。

即ち既知天体から他の天体に天体望遠鏡１を切換指向す
るには赤経軸３においては北方向か南方向か（赤緯ステ
ッピングモータ１１の回転方向）又角度から必要なステ
ップ数（パルス数）をＣＰＬＪ２３で計算し途中赤緯ス
アッピングモータ可逆加減速制御装置２１で自動速度調
整されて赤緯モータドライバ３１に送り、赤緯ステッピ
ングモータ１１を回転してその差だけ赤緯軸３を動かす
一方、赤経軸２においては西方向か東方向か（赤経ステ
ッピングモータ１５の回転方向）又時角から必要なステ
ップ数（パルス数）を日周運動をも同時に電算加味して
ＣＰＵ２３で計算し途中赤経ステッピングモータ可逆加
減速制御装置２２で自動速度調整されて赤経モータドラ
イバ３１に送り、赤経ステッピングモータ１５を回転し
てその差だけ赤経軸２を動かす。そして他の天体を捕え
て日周運動の追尾が安定すると赤経データは一定となり
（赤緯データは不変）、デジタル表示器１８にその時々
の赤緯追尾データ値と赤経追尾データ値とを出力表示す
ることとなる。

また探求天体自動導入毎の誤差が零であるため、また他
方恒星時の計算も不要な結果橿軸合せを行う時、見えて
いる赤経、赤緯データが既知恒星を次々と転々導入して
常に天体望遠＆１１の視野中心にそれぞれの星が来るよ
うに高度と方位の微動調整（赤道儀架台Ａに必ず付いて
いる）を行えば良い。

この方法は、例えば天球上の赤道付近の星では日周運動
の視野速度が最ら速いので視野速度の遅い北極星に比べ
ると僅かに高精度な極軸合せを行うことが出来る。

（３）発明の効果 かくして本発明によれば日周運動の補正処理に伴なう無
駄時間がないため、天体導入侵ただちに観測や写真Ｆｉ
影が行なえるため、次々と天体の自動導入を行う場合等
は従来より短時間に効率よく行うことが出来る。５ 又、天体付近の星を使用して極軸合せを行うと大気の屈
折による星の浮き上がり現象の影響もなく、やはり極軸
合せを１碓に行うことが出来る。更に本発明によれば北
の空が曇っている時や南側に面した庭やバルコニー又は
室内からでも、つまり従来赤道儀架台の使用が困難な場
所で使用出来る。

しかも赤経・赤緯ステッピングモータ可逆加減速制御Ｖ
ｊＬ置により加減速制御を行なうため天体導入、天体間
移行導入、日周運動補正動作が迅速となり精確な天体の
補足と追尾を確保出来る等優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ｔよ本発明装置の実施例を示すブロックダイヤグ
ラム、第２図は赤緯スデッピングモータ可逆加減速制ｙ
Ａ装置の回路構成図、第３図は同装置を作動させた時の
パルス周波数と時間の相関線図、第４図乃至第５図は同
装置にそれぞれ使用する初期化プログラムおよび天体導
入と天体間切換導入加減速５１ｒ１プログラムのフロー
チャート、第６図は赤経ステッピングモータ可逆加減速
制御装置の回路構成図、第７図は同装置に適用される第
５図の天体間切換導入加減速ｉｉｔ　Ｃｌプログラムに
対して割込み処理される日周Δ・・・赤道儀架台 Ｂ・・・マイクロコンピュータ制御システム装置Ｃ・・
・マイクロコンピュータ Ｏ２０・・・発振器　　　１・・・天体望遠鏡２・・・
赤経軸　　　　　３・・・赤緯軸１１・・・赤緯ステッ
ピングモータ １５・・・赤経ステッピングモータ １６・・・入出力ボート １７・・・キーボード　　１日・・・デジタル表示器１
９．２０・・・出力ボート ２１・・・赤緯ステッピングモータ可逆加減速制御装置 ２２・・・赤経ステッピングモータ可逆加減速制御装置 ２３・・・ＣＰＵ　　　　　２４・・・ＲＯＭ２５・・
・ＲＡ　Ｍ ２６．２７．２８・・・水晶発撮鼎 ３１・・・赤緯又は赤経モータドライバ３２．４１・・
・アンドゲート ３３・・・ＬＥＤ　　　　　３４・・・ＣＤ５３５・・
・赤緯加減速制御部 ３６・・・カウンタ ３８・・・赤経加減速υＪｌｌｌ１部 ３つ・・・日周運動追尾部 ４０・・・否定回路　　　４２・・・オアゲート１〜Ｉ
■・・・１番〜４番ボート 第１図 特許出願人　有限会社　大岳製作所 代　　理　　人　　　　　菅　　隆彦 １．→霊唖冒罐ヘギーべ 第５図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、キーボードを操作するステップと、当該ステップに
   より既知天体の天球上における赤緯データと赤経データ
   を記憶するステップと、そのデータを演算処理するステ
   ップと、当該ステップで得たパルス周波数を自動調整し
   てそれぞれ赤緯および赤経ステッピングモータを最適加
   減速駆動し赤道儀架台の赤緯軸と赤経軸を回動制御する
   ことにより前記既知天体を天体望遠鏡に導入するステッ
   プと、その後当該既知天体の日周運動と同期する秒刻発
   振のクロックパルス信号で前記赤経ステッピングモータ
   を逐次駆動して前記既知天体を追尾制御するステップと
   、その時々の赤緯および赤経の追尾データ値を出力表示
   するステップと、次いで前記キーボードを操作するステ
   ップと当該ステップにより他の天体の天球上における赤
   緯データと赤経データを記憶するステップと、当該デー
   タと前記出力表示しつつある赤緯データと赤経データと
   を比較演算処理して前記既知天体と前記他の天体との角
   距離を求めるステップと、当該ステップで求めたパルス
   周波数を自動調整して前記赤緯および赤経ステッピング
   モータをそれぞれ最適加減速駆動し前記赤道儀架台の前
   記赤緯軸と赤経軸を回動制御するのと同時並行して前記
   赤経ステッピングモータの回転方向を前記他の天体の日
   周運動の所定時間隔毎に確認すると当該赤経軸回動制御
   を一時中断しその都度回転方向に対応したパルス周波数
   を加減算して前記赤経軸を前記赤経ステッピングモータ
   で補正駆動することにより前記天体望遠鏡が前記他の天
   体を導入するステップと、当該ステップにおいて前記赤
   経ステッピングモータの回転方向に変化なく停止してい
   ることを確認すると当該他の天体の日周運動と周期する
   秒刻発振のクロックパルス信号で前記赤経軸の前記赤経
   ステッピングモータを逐次駆動して前記他の天体を追尾
   するステップと、その時々の赤経と赤緯の追尾データ値
   を出力表示するステップとを順次経由してなる天体望遠
   鏡赤道儀架台のマイクロコンピュータ制御方法 ２、内部にＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、各種天体の
   日周運動に同期したクロックパルス信号をそれぞれ発振
   自在に切替スイッチを介して並列する複数の発振器群と
   を実装するマイクロコンピュータと、当該マイクロコン
   ピュータに入出力ボートを介し接続するキーボードおよ
   びデジタル表示器と、赤道儀架台の赤緯軸に固着した歯
   車と噛合う歯車を出力軸に固着した赤緯ステッピングモ
   ータと、赤緯軸に固着した歯車と噛合う歯車を出力軸に
   固着した赤経ステッピングモータと、前記マイクロコン
   ピュータと出力ボートを介し接続するとともに発生する
   パルス数をカウント入力した前記マイクロコンピュータ
   からの既知天体導入や各種天体間切換導入等の各種計算
   プログラムに則った各種制御指令に基づくパルス周波数
   を自動調整変化させることで前記赤緯ステッピングモー
   タの正逆転、加減速ならびに最高速動作を最適制御自在
   とする赤緯ステッピングモータ可逆加減速制御装置と、
   前記マイクロコンピュータと出力ボートを介し接続する
   とともに発生するパルス数をカウント入力した前記マイ
   クロコンピュータからの既知天体導入や各種天体間切換
   導入や日周運動補正等の各種計算プログラムに則った各
   種制御指令に基づくパルス周波数を自動調整変化させる
   ことで前記赤経ステッピングモータの正逆転、加減速な
   らびに最高速動作を最適制御自在としかつ日周運動追尾
   部を有する赤経ステッピングピングモータ可逆加減速制
   御装置とを備えた天体望遠鏡赤道儀架台のマイクロコン
   ピュータ制御システム装置 ３、赤緯ステッピングモータ可逆加減速制御装置は、赤
   緯ステッピングピングモータに接続するモータドライバ
   と、パルスを発生する発振器と、前記モータドライバと
   当該発振器間に介在し発振器から送られてくるパルスを
   モータドライバに伝達遮断するアンドゲートと、可変抵
   抗にて前記発振器の発振周波数を変えるとともにコンデ
   ンサを介設して電流の漸次的導通・遮断自在に構成した
   加減速制御部と、前記アンドゲートから出力するパルス
   をカウントするカウンタとからなり、前記アンドゲート
   を開状態として前記赤緯ステッピングモータの回転を開
   始する指令と、前記加減速制御部に電流を流す指令と、
   予め設定された値から最新のパルスカウント値を減算し
   て一定値以下になった時に前記アンドゲートを閉じる指
   令と、前記加減速制御部に介設された前記コンデンサを
   完全に放電させた充電可能状態に戻す指令を順次マイク
   ロコンピュータから入力自在としてなる特許請求の範囲
   第２項記載の天体望遠鏡赤道儀架台のマイクロコンピュ
   ータ制御システム装置 ４、赤経ステッピングモータ可逆加減速制御装置は、赤
   経ステッピングモータに接続するモータドライバと、パ
   ルスを発生する発振器と、前記モータドライバと当該発
   振器間に介在し発振器から送られてくるパルスを前記モ
   ータドライバに伝達遮断するアンドゲートと、当該アン
   ドゲートと並列接続してアンドゲートが閉状態の時日周
   運動クロックパルス信号を前記モータドライバに入力す
   る日周運動追尾部と、可変抵抗にて前記発振器の発振周
   波数を変えるとともにコンデンサを介設して電流の漸次
   的導通・遮断自在に構成した加減速制御部と、前記アン
   ドゲートから出力するパルスをカウントするカウンタと
   からなり、前記アンドゲートを開状態として前記ステッ
   ピングモータの回転を開始する指令と、前記加減速制御
   部に電流を流す指令と、予め設定された値から最新のパ
   ルスカウント値を減算して一定値以下になつた時前記加
   減速制御部に電流を停止する指令と、予め設定された値
   から最新のパルスカウント値を減算して零になつた時に
   前記アンドゲートを閉じる指令と、前記加減速制御部に
   介設された前記コンデンサを完全に放電させ充電可能状
   態に戻す指令を順次マイクロコンピュータから入力自在
   としてなる特許請求の範囲第２項又は第３項記載のマイ
   クロコンピュータ制御システム装置