JPH07120209B2

JPH07120209B2 - 天体追尾装置

Info

Publication number: JPH07120209B2
Application number: JP20636787A
Authority: JP
Inventors: 剛治舩津
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1987-08-21
Filing date: 1987-08-21
Publication date: 1995-12-20
Anticipated expiration: 2010-12-20
Also published as: JPS6451507A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、天体望遠鏡等に設けて好適な天体追尾装置
に関するもので、特に、天体追尾の際の追尾誤差を修正
する機能を有する追尾装置に関するものである。

（従来の技術）天体望遠鏡を用い太陽、惑星、又恒星等の天体を観測す
る際には、特定の天体を追尾しながら観測を行なう場合
も多い。このような追尾観測は、周知の如く、赤道儀を
所定の通りに操作し目的とする天体を望遠鏡の視野内に
一旦入れ、その後天体の日周運動に対応する速度で極軸
を、例えばこの天体が恒星の場合であれば、赤道儀の極
軸を一恒星日に一回転の角速度（以下、恒星時速と称す
る。）で地球の自転方向と反対の方向に回転させること
で行ない得る。又、観測しようとする天体が、太陽や目
のような恒星以外のものの場合でも、極軸を回転させる
速度をその天体に応じた所定の速度に変えることによっ
て、追尾観測を行なうことが出来る。

このような天体追尾装置は、従来から種々のものが知ら
れているが、近年は、極軸の駆動源としてパルス（ステ
ッピング）モータを用い、然も、このモータの駆動パル
スは、高い周波数安定性で知られる水晶発振器から供給
されるような構成のものが一般的になってきている。

ところで、水晶発振器を用いた追尾装置が如何に高精度
とは云え、追尾観測を担当時間続けて行なうと、極軸回
転機構の主に機械的誤差によって生ずる誤差が累積さ
れ、この結果、観測している天体が望遠鏡の視野中心か
ら外れ、時には視野外に外れてしまうこと（これらを、
以下、追尾誤差と称する。）が生じる。このような事態
は、観測者が天体を直接見る場合に支障となることは勿
論のこと、特に、天体写真の撮影を行なう場合には所望
の写真撮影を行なうことが出来なくなるため、非常に大
きな問題となる。

従って、上述のような追尾誤差を何等かの方法で修正す
る必要があり、このため、追尾装置のある種のものに
は、極軸の回転速度を恒星時速等の基準速度よりも早
い速度にすること、極軸の回転速度を基準速度よりも
遅い速度にすること、赤緯軸を微動回転させること、
この三種類の動作が可能な修正機能が備わっている。

第２図は、この発明に係る出願人により提案されてい
る、追尾誤差修正機能付きの天体追尾装置を概略的に示
すブロック図である。

第２図において、10は、基準パルス発生部を示す。この
場合の基準パルス発生部10は、天体追尾を行なわしめる
基準パルス、即ち目的天体が恒星の場合であれば恒星時
速に対応する周波数のパルスを発生すると共に、さらに
この基準パルスの偶数倍（２〜32倍）の速度に対応する
周波数の駆動パルスを発生するものである。基準パルス
を含むそれぞれの駆動パルスは、水晶発振器の原発振を
分周して得ている。

又、20は、修正パルス発生部を示す。この修正パルス発
生部20は、この場合第３図に示すような構成になってい
て、21で示される第一パルス発生手段と、22で示される
第二パルス発生手段と、23で示される第三パルス発生手
段とを具えている。この第一パルス発生手段21は、R₁〜
R₅で示される五個の抵抗がこの順で直列接続された抵抗
アレイ21aと、24で示すタイマ用IC（例えば、標準555）
と、このIC24に接続されているコンデンサとで主に構成
されるCR発振器から成っている。又、第二及び第三パル
ス発生手段22及び23は、抵抗アレイ22a,23aを構成する
各抵抗の値が異なる以外（図中、R₆〜R₁₀,R₁₁〜R₁₅でそ
れぞれ示す。）は、第一パルス発生手段21と同様に構成
になっている。又、第一〜第三パルス発生手段21,22及
び23においては、タイマ用IC24の抵抗接続端子の一端に
24aで示す接点がそれぞれ設けられていて、この接点24a
を抵抗アレイの各抵抗の接続点のいずれかの点に接しさ
せることによって、IC24に接続させる抵抗の抵抗値を変
更すること出来る。従って、第一〜第三パルス発生手段
21,22及び23からは、選択された抵抗値と、IC24に接続
されているコンデンサの容量値とによって決定される発
振周波数の駆動パルス即ち修正パルスをそれぞれ出力出
来る。

ここで、第一パルス発生手段21の抵抗アレイの各抵抗の
抵抗値は、第一パルス発生手段21から、基準パルス発生
部10の基準パルスの周波数に対し第１表に示すような比
率の周波数の修正パルスが出力出来るような値に、又、
第二パルス発生手段22の各抵抗は、第２表に示すような
比率の周波数の修正パルスが出力出来るような値に、さ
らに、第三パルス発生手段23の各抵抗は、第３表に示す
ような比率の周波数の修正パルスが出力出来るような値
にそれぞれ予め定めてある。

従って、第一パルス発生手段21は、極軸を恒星時速より
も遅い（0.4〜0.95の比率）速度で回転させる修正手段
として用いることが出来、第二パルス発生手段22は、極
軸を恒星時速よりも速い（1.05〜1.6の比率）速度で回
転させる修正手段として用いることが出来、第三パルス
発生手段23は、赤緯軸の修正手段として用いることが出
来る。

又、第２図において、30は極軸駆動用モータのドライバ
回路を示し、31は極軸駆動用パルスモータを示し、40は
赤緯軸駆動用モータのドライバ回路を示し、41は赤緯軸
駆動用パルスモータを示す。

又、50は、基準パルス発生部10及び修正パルス発生部20
で生成される複数の駆動パルスのうちのいずれかの駆動
パルスを、60で示されるコントローラからの指示に応じ
選択し、極軸用のドライバ回路30又は赤緯軸用のドライ
バ回路40のいずれかに出力する制御回路を示す。尚、極
軸用モータのドライバ回路30及び赤緯軸用モータドライ
バ回路40に対してこの制御回路50は、モータの回転方向
指示信号も併て出力する構成となっている。この回転方
向指示信号は、天体追尾装置が使用される場所が北半球
か南半球かに応じて各モータの回転方向を適切なものに
するため、及び赤緯軸の回転方向での誤差が生じた時
に、修正方向に応じて赤緯軸回転用モータの回転方向を
切り換えるための信号になる。

このような構成の天体追尾装置においては、目的天体を
望遠鏡の視野に捕えた後は、基準パルス発生部10から供
給される基準パルスによって極軸を回転させて目的天体
の追尾を行なうことが出来る。

又、万一、極軸回転方向で追尾誤差が生じた時には、そ
の誤差方向に応じ、基準パルスの代りに、修正パルス発
生部20の第一或は第二パルス発生手段21或は22からの修
正パルスを供給し、この修正パルスで極軸を回転させる
ことによって誤差修正を行なうことが出来る。又、赤緯
軸回転方向で誤差が生じた場合は、第三パルス発生手段
23から発生される修正パルスで赤緯軸モータを適正方向
に微動させることによって誤差修正を行なうことが出来
る。さらに、追尾誤差修正の際には、観測者は、接点24
aを操作することによってモータの回転速度を変えるこ
とが出来るから、追尾誤差の大小に応じた修正速度で極
軸乃至は赤緯軸を回転させることが出来、よって、修正
を迅速に行なうことが可能であった。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上述した構成の天体追尾装置の修正パル
ス発生部の発振回路は、CR発振回路で構成されているた
め、例えば季節差、地域差等によって生ずる天体観測時
の環境温度の違いによって、この回路の特にコンデンサ
の容量が大きく変化し、この結果、発振周波数が変動し
てしまうことが生じる。このため、修正パルス発生部
を、天体追尾装置の出荷時に、基準パルスに対し所定の
比率の周波数の修正パルスが得られるように設定してお
いたつもりでも、実際には所望の修正パルスが得られな
い場合も生じる。特に、基準パルスの周波数に対しわず
かにずらせた周波数の修正パルス、例えば比率0.95とか
1.05とかの修正パルスが得られるような設定において
は、上述のような温度特性に起因する周波数変化は、無
視出来ず、コントローラを例えば0.95の比率の修正パル
スが得られるはずの位置に設定しても、実際には、１以
上の比率の周波数の駆動パルスが出力されてしまう場合
も生じるという問題点があった。従って、このような状
態においては、例え観測者が、コントローラを基準パル
スの0.95の比率の駆動パルスが得られるように操作して
いても、誤差が修正されるどころか、その誤差はますま
す大きなものになってしまう。

さらには、修正が上述の如く誤って行なわれていた場合
にも、観測者は、その原因がなにによるものなのかを把
握することが出来ないという問題点があった。

この発明は、このような点に鑑みなされたものであり、
従ってこの発明の目的は、上述の問題点を解決し、天体
追尾中に生じた追尾誤差の修正をより行ない易い天体追
尾装置を提供することにある。

（問題点を解決するための手段）この目的の達成を図るため、この発明によれば、少なく
とも極軸を回転駆動させる駆動モータと、該駆動モータ
に天体の日周運動に対応する駆動用の基準パルスを供給
する基準パルス発生部と、使用者の切り替え操作によっ
て前記基準パルス発生部の代わりに用いられ、CR発振器
を有しこれにより前記基準パルスとは異なる周波数の修
正用パルスを前記駆動モータに供給する修正パルス発生
部と、を具える天体追尾装置において、前記修正パルス発生部は、前記修正用パルスに加え、前記基準パルスと同じ周波数
のパルスを得るべく予め設定された容量値および抵抗値
に基づく疑似基準パルスをも発生するパルス発生手段
と、前記疑似基準パルスを前記駆動モータに供給した際の天
体の追尾状況により使用され前記修正パルス発生部で発
生するパルスの周波数を可変する周波数可変手段とを具
えたことを特徴とする。

（作用）このような構成によれば、基準パルス発生部からパルス
モータに供給される基準パルスによって極軸を回転させ
ることが出来るから、目的天体の追尾が行なわれる。さ
らに、その追尾の際に追尾誤差が生じた時は、修正パル
ス発生部からパルスモータに対し、誤差の程度に応じた
適切な周波数の修正パルスを供給することが出来るか
ら、誤差修正が速やかになされる。

さらに、この発明に係る修正パルス発生部は、疑似基準
パルスをも発生するように構成してあるから、この疑似
基準パルスを、CR発振器が温度変化の影響を受けている
か否かの確認を行なうための手段として用いることが出
来る。

具体的に説明すれば次の通りである。

疑似基準パルスをパルスモータに供給した場合であっ
て、CR発振器に温度変化による周波数ずれが生じていな
い場合には、疑似基準パルスの供給に伴ない、目的天体
は望遠鏡視野内の一定位置に留るはずである。従って、
疑似基準パルスを供給したにもかかわらず、目的天体の
追尾中に明らかな追尾誤差が生じるような場合には、CR
発振器自体が温度変化の影響を既受けていて、発振周波
数がシフトしてしまっていると判断することが出来る。
さらに、この発明に係る修正パルス発生部は、この修正
パルス発生部で発生される修正パルス（例えば互いに周
波数が異なる各パルス）の周波数を同時に可変させる周
波数可変手段を有している。従って、上述の如く疑似基
準パルスを供給したにもかかわらず追尾誤差が生じる場
合には、目的天体が視野の一定位置に留るように周波数
可変手段によって調整を行なうことが出来るから、CR発
振器への温度の影響を打ち消すことが可能になり、よっ
て、修正パルス発生部を、本来の機能で動作させること
が可能になる。

（実施例）以下、図面を参照してこの発明の天体追尾装置の実施例
につき説明する。尚、図面はこの発明が理解出来る程度
に概略的に示しているにすぎず、従って各構成成分の寸
法、形状及び配置関係は図示例に限定されるものではな
いことは理解されたい。

又、以下の実施例の説明においては、駆動モータとして
のパルスモータによって少なくとも極軸を回転駆動させ
て天体を追尾する装置であって、パルスモータに天体追
尾のための基準パルスを供給する基準パルス発生部と、
追尾誤差発生時に前記基準パルス発生部の代りに用いら
れCR発振器を有する修正パルス発生部とを具える天体追
尾装置を、基本的には、第２図を用いて説明した装置と
し、この装置にこの発明の特徴である新規な修正パルス
発生部を付加した例で説明する。

第１図（Ａ）は、この発明の天体追尾装置の一構成例を
概略的に示した図である。尚、第１図においては、第２
図に示した構成成分と同様な構成成分については同一の
符号を付して示してある。

第１図（Ａ）において、10は、基準パルス発生部を、30
は極軸駆動用モータのドライバ回路を、31は極軸駆動用
パルスモータを、40は赤緯軸駆動用モータのドライバ回
路を、41は赤緯軸駆動用パルスモータをそれぞれ示す。
又、50は制御回路を示し、60はコントローラを示す。こ
れら各構成成分10,30,31,40,41,50及び60の構成及び機
能は、既に説明してあるので、ここではその説明を省略
する。

又、第１図（Ａ）において、70は、この発明に係る修正
パルス発生部を示す。この修正パルス発生部70は、80で
示す修正パルス発生手段と、90で示す周波数可変手段と
を具えている。

第１図（Ｂ）は、この修正パルス発生部70の構成を概略
的に示した回路図であり、以下、この図を参照して修正
パルス発生部70につき説明する。

修正パルス発生手段80は、81で示される第一パルス発生
手段と、82で示される第二パルス発生手段と、23で示さ
れる従来と同様な第三パルス発生手段とを具えている。
そして、この実施例の場合の第一パルス発生手段81は、
R_A及びR₂₁〜R₂₅で示される六個の抵抗がこの順で直列接
続された抵抗アレイ81aと、24で示すタイマ用IC（例え
ば、標準555）と、このIC24に接続されているコンデン
サとで主に構成されたCR発振器から成っている。又、こ
の実施例の場合の第二パルス発生手段82は、R_B及びR₂₆
〜R₃₀で示される六個の抵抗がこの順で直列接続された
抵抗アレイ82aと、24で示すタイマ用IC（例えば、標準5
55）と、このIC24に接続されているコンデンサとで主に
構成されたCR発振器から成っている。

又、第一〜第三パルス発生手段81,82及び23において
は、タイマ用IC24の抵抗接続端子の一端に、従来と同様
に接点24aを設けてあり、この接点24aを抵抗アレイの各
抵抗の接続点のいずれかの点に接しさせることによっ
て、IC24に接続させる抵抗の抵抗値を変更することが出
来る。従って、第一〜第三パルス発生手段81,82及び23
からは、選択された抵抗値と、IC24に接続されているコ
ンデンサの容量値とによって決定される発振周波数の駆
動パルス即ち修正パルスをそれぞれ出力出来る。

ここで、第一パルス発生手段81の抵抗アレイの各抵抗の
抵抗値は、第一パルス発生手段81から、基準パルス発生
部10の基準パルスの周波数に対し第４表に示すような比
率の周波数の修正パルスが出力出来るような値に、又、
第二パルス発生手段82の各抵抗は、第５表に示すような
比率の周波数の修正パルスが出力出来るような値にそれ
ぞれ予め定めてある。尚、第三パルス発生手段23の各抵
抗は、既に説明した第３表に示すような比率の周波数の
修正パルスが出力出来るような値にそれぞれ予め定めて
ある。

従って、第一パルス発生手段81は、極軸を恒星時速より
も遅い（0.4〜0.95の比率）即尾で回転させる修正手段
として用いることが出来、第二パルス発生手段82は、極
軸を恒星時速よりも速い（1.05〜1.6の比率）速度で回
転させる修正手段として用いることができる。さらに、
これら第一パルス発生手段81及び第二パルス発生手段82
の構成によれば、それぞれが、基準パルス発生部10の基
準パルスと同じ周波数のパルスを得るべく予め設定され
た容量値および抵抗値に基づく疑似基準パルス（第４
表、第５表において比率が１のパルス）を発生させるこ
とが出来る。又、第三パルス発生手段23は、従来と同様
に、赤緯軸の修正手段として用いることが出来る。

一方、周波数可変手段90は、この実施例の場合、第一〜
第三パルス発生手段81,82,及び23の各抵抗アレイのそれ
ぞれの一方端と、各パルス発生手段のタイマIC24のそれ
ぞれの抵抗接続端子との間に共通に設けた、可変抵抗器
R₀を以って構成してある。従って、この可変抵抗器R₀を
操作することによって、各タイマICに接続される抵抗の
抵抗値を同時に可変させることが可能となるから、各比
率で設定されている修正パルスの周波数を共通にシフト
させることが出来る。

以下、この発明の理解を深めるため、この発明の天体追
尾装置を用いての追尾誤差の修正方法の一例につき簡単
に説明する。

目的天体の追尾観測中に例えば極軸方向で追尾誤差が発
生し、そして、極軸の回転速度をわずかに遅くすればこ
の誤差が修正される、という場合を考える。この場合、
観測者は、コントローラ60の修正モード選択スイッチの
うちの第一パルス発生手段が有効になるスイッチをON状
態にする。これに応じ、制御回路50は、極軸駆動用モー
タのドライバ回路30に対し、基準パルスの代りに、第一
パルス発生手段81の修正パルスを供給する。このとき、
観測者は、接点24aを操作することによって、修正パル
スの、基準パルの周波数に対する比率を選択することが
出来、誤差の大小に応じた迅速な修正が行なえる。

又、基準パルスに対する比率が１の修正パルスが得られ
る位置に接点24aを操作すれば、既に説明した、修正パ
ルス発生部の温度による周波数ずれの有無を確認するこ
とが出来る。即ち、比率が１の修正パルスをモータ用ド
ライバ回路に供給しているにもかかわらず、目的天体が
視野内のある位置からずれてしまう場合には、目的天体
の移動が停止するように可変抵抗器R₀を操作して、CR発
振器の補正を行なうことが出来る。このような確認機構
と、補正機構とは、例えば夏と冬との気温差等によって
生ずるCR発振器の周波数ずれの解決策として非常に有効
なものと云える。

尚、この発明は上述の実施例のみに限定されるものでな
いことは明らかである。

例えば、実施例で述べた修正パルスの基準パルスに対す
る比率、修正パルスの種類等は、単なる例示に過ぎず、
設計に応じて種々の変更が出来ることは明らかである。

（発明の効果）上述した説明からも明らかなように、この発明の天体追
尾装置によれば、天体追尾の際の追尾誤差を修正するた
めのCR発振器を有する修正パルス発生部が、修正パルス
加え疑似基準パルスをも発生させることが出来る手段
と、修正パルスの発振周波数を可変させる手段とを有す
る構成となっている。

従って、誤差に応じた修正パルスを選択して用いること
によって迅速に誤差修正が出来る。さらに、疑似基準パ
ルスによって天体追尾をさせることによって、CR発振器
に対する温度の影響の有無を確認することが出来ると共
に、温度の影響でCR発振器の発振周波数がシフトしてい
るときには、発振周波数を周波数可変手段で正規のもの
に補正することが出来る。

これがため、天体追尾中に生じた追尾誤差の修正をより
行ない易い天体追尾装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、この発明の天体追尾装置の一実施例を
示すブロッック図、第１図（Ｂ）は、この発明の天体追尾装置に備わる修正
パルス発生部の一構成例を示す回路図、第２図及び第３図は、従来及びこの発明の説明に供する
図である。 10……基準パルス発生部 23……第三パルス発生手段 23a,81a,82a……抵抗アレイ 24……タイマ用IC、24……接点 30……極軸駆動用モータのドライバ回路 31……極軸駆動用パルスモータ 40……赤緯軸駆動用モータのドライバ回路 41……赤緯軸駆動用パルスモータ 50……制御回路、60……コントローラ 70……修正パルス発生部 80……修正パルス発生手段 81……第一パルス発生手段 82……第二パルス発生手段 90……周波数可変手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも極軸を回転駆動させる駆動モー
タと、該駆動モータに天体の日周運動に対応する駆動用
の基準パルスを供給する基準パルス発生部と、使用者の
切り替え操作によって前記基準パルス発生部の代わりに
用いられ、CR発振器を有しこれにより前記基準パルスと
は異なる周波数の修正用パルスを前記駆動モータに供給
する修正パルス発生部と、を具える天体追尾装置におい
て、前記修正パルス発生部は、前記修正用パルスに加え、前記基準パルスと同じ周波数
のパルスを得るべく予め設定された容量値および抵抗値
に基づく疑似基準パルスをも発生するパルス発生手段
と、前記疑似基準パルスを前記駆動モータに供給した際の天
体の追尾状況により使用され前記修正パルス発生部で発
生するパルスの周波数を可変する周波数可変手段とを具えたことを特徴とする天体追尾装置。