JPH0261757B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、宇宙空間の任意の地点より眺めた
恒星の投影方法に係るものである。

すなわち、日周運動軸、緯度変更運動軸及び架
台回転運動軸は互に直交する軸から構成され、恒
星投影球は歳差運動軸の両端に装着され、該歳差
運動軸は緯度変更運動軸と直角で、日周運動軸と
θの角度をなし、上記各回転運動軸は一点Ｏで総
て交る構成よりなるプラネタリウムの日周運動軸
と緯度変更運動軸及び架台回転運動軸の三軸を同
時回転し、これが回転運動中、日周運動軸が架台
回転運動軸にある程度まで近づいたとき、歳差運
動軸を回転し、それ以上接近しないようにして回
転し恒星投影を行ない、宇宙空間の任意の地点よ
り眺めた恒星投影を行なわせるようにしたもので
ある。

換言すれば、四つ以上の軸を持つたプラネタリ
ウムにおいて、各軸の回転を数値制御することに
よつて軸以外の仮想軸の回りにも自由に回転でき
るようにした方法である。

従来のプラネタリウムは、日周運動軸、緯度変
更運動軸、歳差運動軸及び架台回転運動軸の各運
動軸をもち、その回りに投影球を回転させること
によつて地上から眺めた星空の運行を、また日周
運動軸と歳差運動軸の傾きを変えることによつて
月や惑星上から眺めた星空の運行を再現させると
云うもである。（特公昭44−7174号公報参照） 又、特公昭50−40058号・プラネタリウムは、
惑星より眺めた恒星投影を行うものである。

従つて、上記従来方法は極めて限られた投影運
動しかできないものである。

この発明は簡単な演算によつて各運動軸を数値
制御することによつて任意の仮想軸の回りに恒星
投影球を自由に回転できるようにしたものであ
る。

従つて、地球、月、惑星上から眺めた星空の運
行だけでなく、人口衛星をはじめ、宇宙船、小惑
星、すい星等、任意の軌道の運動を行なつている
総ての天体上から眺めた星空の運行を再現可能と
したものである。

この発明の投影方法のプラネタリウムは、日周
運動軸１、緯度変更運動軸２、架台回転運動軸４
は互に直交する軸からできており、南北の恒星投
影球５，５′は歳差運動軸３の両端に夫々取付け
られてある。

歳差運動軸３は緯度変更運動軸２に直角で、日
周運動軸１とはθ角度をなしており、上記四つの
各運動軸は一点Ｏで総て交るようにできている。
（第１図原理図参照） 恒星投影球から投影された任意の星のドーム面
上の投影点星をＳとすれば、星Ｓは日周運動軸１
の回転によつてドーム面上に大きな円孤を描いて
Saに移動する。

そこで、架台回転運動軸４を回転させるとSb
に移動し、緯度変更運動軸２を回転させてＳに移
動させると云う操作を同時に行なえば星Ｓはその
位置を変えることなく他の総ての星をこの星Ｓの
回りに回転させることができる。

しかし、この方法では任意の総ての星を中心に
して回転させることは不可能である。

なぜならば、回転の中心になる星Ｓの選び方に
よつては、三軸同時回転中に日周運動軸１と架台
回転運動軸４が重なることがあり、この場合には
日周運動軸１（従つて架台回転運動軸４）上が緯
度変更運動軸２、あるいは歳差運動軸３上にある
星以外の星を中心にして回転させることはできな
い。

これは回転の中心となる星Ｓの赤緯と同じ地平
高度に星Ｓが位置した場合に起こることがわかつ
ている。

そこで日周運動軸１、緯度変更運動軸２及び架
台回転運動軸４の三軸同時回転中に日周運動軸１
が架台回転運動軸４にある程度まで近付いたとき
歳差運動軸３を回転し、それ以上接近しないよう
にすることによつて任意の総ての星を中心にして
回転することができるようにしたものである。

次に、この発明方法の各軸の具体的作動をグラ
フにて説明する。（第２図、第３図参照） 第２図のグラフは日周運動軸、緯度変更運動
軸、架台回転運動軸の三軸を数値制御した場合を
示し、緯度が35゜の地点における夏の夜空（春分
点が真東にあるとき）で、西南の空に見られる乙
女座の一等星スピカを中心に星空を回転させたと
き、横軸に星空の回転角度をとり、縦軸に各運動
軸の回転角度をとつて各運動軸がどのように回転
するかを示したものである。

グラフにおいて、１は日周運動軸の回転、２は
緯度変更運動軸の回転、４は架台回転運動軸の回
転である。

星空が128゜程回転したとき、日周運動軸と架台
回転運動軸が瞬時に170゜程回転しなければならな
いことがわかる。

このような回転は機械的に不可能である。

しかし、このような状態は四軸以上の運動軸を
同時制御することによつて解決できる。

第３図のグラフは日周運動軸、緯度変更運動軸
及び架台回転運動軸に歳差運動軸を加えて四軸を
同時制御した場合の例を示す。

３は歳差運動軸の回転を示し、他の軸の回転は
第２図のグラフと同様である。

このグラフを見ると各運動軸が無理なく回転で
きることがわかる。

この発明によれば、簡単なコンピユーターによ
り各運動軸を数値制御することによつて、地球、
月、惑星はもとより、軌道運動を行つている総て
の天体上から眺めた星空の運行が学術的にも正確
に再現できる。

また複雑な回転機構でないから容易に、そして
安価に製作できると共に、従来機構のプラネタリ
ウムの改良も簡単に行なえる利点がある。

また操作も容易であり、体験的学習用シユミレ
ーターとして最も好適である。

実施例 この発明方法に使用されるプラネタリウムは、
日周運動軸１、緯度変更運動軸２、歳差運動軸
３、架台回転運動軸４の互に直交する軸から構成
され、北天の恒星投影球５及び南天の恒星投影球
５′は歳差運動軸３の両端に接着され、歳差運動
軸３は緯度変更運動軸２と直角で、日周運動軸１
とは23゜45¹の角度をなし、上記各回転運動軸は一
点Ｏで総て交わる構成であり、６は日周運動モー
ター（DCサーボモーター）、７は日周運動エンコ
ーダー、８は日周運動減速機、９は日周運動タイ
ミングベルト、１０は日周運動ウオーム・ウオー
ムホイル、１１は緯度運動モーター（DCサーボ
モーター）、１２は緯度運動エンコーダー、１３
は緯度運動減速機、１４は歳差運動モーター
（DCサーボモーター）、１５は歳差運動エンコー
ダー、１６は歳差運動減速機、１７は歳差運動駆
動ギヤー、１８は架台回転モーター（DCサーボ
モーター）、１９は架台回転エンコーダー、２０
は架台回転減速機である。（第４図参照） 上記構成よりなるプラネタリウムの各運動軸の
モーターを数値制御することにより、日周運動
軸、緯度変更運動軸及び架台回転運動軸の三軸を
同時回転し、これが回転運動中、日周運動軸が架
台回転運動軸にある程度まで近付いたら歳差運動
軸を回転し、それ以上日周運動軸が接近しないよ
うにすることによつて宇宙のある一点より眺めた
恒星投影を可能にした恒星投影方法である。

上記各モーターはコンピユーターにより数値制
御されるものである。

これが回転の実施例は第２図及び第３図のグラ
フ参照。

次に、この発明方法の制御システムの説明を第
５図に示す。

上記制御システムは演算部で計算された数値を
インターフエースでパルス列に交換して位置、速
度制御部に指令してモーターを回転させる電圧を
発生させ、プラネタリウムの夫々の軸を最適角度
に連続して保たせることができる。

またエンコーダーにより夫々の軸の回転を位置
速度制御部にフイードバツクし、インターフエー
スからの指令パルスに忠実に同期しているか否か
を常に監視しているので、演算部で計算された情
報と完全に同期してプラネタリウムの夫々の軸が
この発明方法に従つて回転する。

【図面の簡単な説明】

添付図面はこの発明方法の実施例を示し、第１
図は原理図、第２図及び第３図はこの発明方法の
回転を示すグラフ、第４図はこの発明を実施する
プラネタリウムの一部切欠正面図、第５図はプラ
ネタリウムの制御システムを示すブロツク回路図
である。 尚、図中符号、１……日周運動軸、２……緯度
変更運動軸、３……歳差運動軸、４……架台回転
運動軸、５，５′……北天、南天投影球である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 日周運動軸、緯度変更運動軸及び架台回転運
   動軸は、互いに直交する軸から構成され、恒星投
   影球は歳差運動軸の両端に取付けられ、該歳差運
   動軸は緯度変更運動軸と直角で、日周運動軸とθ
   の角度をなし、上記各運動軸と一点Ｏで総て交る
   恒星よりなるプラネタリウムにより、宇宙の任意
   の地点より眺めた恒星を投影するに当たり、日周
   運動軸、緯度変更運動軸及び架台回転運動軸の三
   軸を同時回転し、これが回転運動中、日周運動軸
   が架台回転運動軸にある程度まで近づいたとき歳
   差運動軸を回転し、それ以上日周運動軸が架台回
   転運動軸に接近しないように、これら四軸は所要
   数値を記憶したコンピユーターにより制御するこ
   とを特徴とする宇宙の任意の地点より眺めた恒星
   投影方法。