JPH10104526A

JPH10104526A - 天体観測装置

Info

Publication number: JPH10104526A
Application number: JP26078096A
Authority: JP
Inventors: Teruo Hiruma; 輝夫晝馬; Yasumitsu Okada; 康光岡田; Yoshiyuki Otake; 良幸大竹; Yutaka Mizobuchi; 豊溝渕
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】大気中に霧等が存在しても、その霧等の状態
に拘わらず、天体望遠鏡本来の性能を発揮して天体を観
測することができる天体観測装置を提供する。【解決手段】レーザ光源部１から出射された大気状態
改善用レーザ光Ａは、主望遠鏡３と被観測天体１０との
間の大気に向けて出射され、その大気中に霧等１１が存
在すると、その霧等１１で発生した散乱光Ｃは光検出器
６により受光される。この光検出器６により受光された
散乱光Ｃに基づいてデータ処理部８およびコンピュータ
９により最適に決定された強度と出射タイミングで、レ
ーザ光源部１は制御部２により制御されて、大気状態改
善用レーザ光Ｂが大気中に出射される。そして、この大
気状態改善用レーザ光Ｂが大気中の霧等１１に照射され
ると、その霧等１１は蒸発して除去され、主望遠鏡３に
よる被観測天体１０の天体観測像が光検出器６により撮
像される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地上から天体望遠
鏡を用いて天体を観測する天体観測装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、地上から天体望遠鏡を用いて天体
を観測する場合、晴天時であっても大気の密度ゆらぎに
よって光波面が乱れ、天体望遠鏡本来の性能を発揮でき
ない。このような大気のゆらぎに起因する天体観測の問
題を根本的に解決する方法としては、宇宙空間において
天体観測を行うハッブル宇宙望遠鏡が知られている。し
かし、このハッブル宇宙望遠鏡は、建設コストが極めて
高いことが問題である。そこで、スペックル干渉法、開
口合成光学法および補償光学法等により大気のゆらぎの
問題を解消して、地上から天体望遠鏡を用いて天体観測
が行われている。

【０００３】スペックル干渉法は、天体望遠鏡の全開口
を用いて短い露出時間で天体観測像を多数取得し、その
多数の天体観測像を処理することにより、高空間分解能
を得るものである。開口合成光学法は、スペックル干渉
法に加えて、部分的に小さい開口を複数個設けたマスク
を天体望遠鏡の対物レンズの前面に配し、その小開口そ
れぞれの中では大気ゆらぎは無いとみなすことができる
ことから、位相の揃った小開口同士の干渉だけから高空
間分解能を得るものである。

【０００４】補償光学法は、大気ゆらぎで乱れた光波面
の凸凹を数ｍｓ間で測定し、天体望遠鏡に設けた光学系
を変形することにより、この光波面の凸凹を補償して光
波面を整形し、回折限界の天体観測像を得る技術であ
る。光波面の乱れの測定には、通常、人工のレーザガイ
ド星が用いられる。例えば、高度９０ｋｍにあるナトリ
ウム層にレーザ光を照射し、そのナトリウム層における
共鳴散乱をレーザガイド星としている。この補償光学法
では、高空間分解能だけでなく高感度をも実現すること
ができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スペッ
クル干渉法および開口合成光学法は共に露出時間が短
く、スペックル干渉法では、位相の異なる成分を加算す
るために高周波成分が失われ、開口合成光学法では、開
口が小さいために光量が減少するので、これらは、暗い
天体の観測には用いることができないという問題点があ
る。また補償光学法では、光波面測定系および可変形光
学系が複雑であり、レーザガイド星の作製が大がかりで
あるという問題点がある。さらに、スペックル干渉法、
開口合成光学法および補償光学系の何れの方法も、晴天
時においてのみ使用可能であって、その天体望遠鏡によ
る天体観測の光路上に霧・雲・霞・雨等が存在すると、
天体観測が不可能となる。

【０００６】ところで、天体観測装置とは全く別の分野
ではあるが、大気中の霧等を除去する方法として、炭酸
ガスレーザ光等のレーザ光を霧等に照射することにより
除去する技術が知られている（例えば、G.P.Quigley,
R.B.Webster, G.W.York, "Cloud Hole-Borning with Lo
ng Pulse CO₂ Lasers", SPIE, Vol.1221, Propagationo
f High-Energy Laser Beams through the Earth's Atmo
sphere, pp.370-380,(1990)）。また、レーザ光の照射
により滑走路上の霧等を除去する技術が知られている
（特公平７−９０８４号公報、特公平７−９０８５号公
報）。

【０００７】しかし、これら文献に記載されたレーザ光
により霧等を除去する技術を天体観測装置に直ちに適用
することはできない。すなわち、大気の状態に依って霧
等を除去するためのレーザ光の強度に過不足を生じ、強
度が不十分であるために霧等が除去できなかった場合に
は天体観測を行うことができず、逆に、強度が必要以上
に強い場合にはエネルギを浪費することになる。ところ
が、天体観測に際しては、天体望遠鏡の光路上の大気は
殆ど常に移動しているだけでなく、通常、天体望遠鏡は
赤道儀等により被観測天体を自動追尾して観測してお
り、したがって、時間の経過とともに天体望遠鏡と被観
測天体との間の大気の状態が変化していくため、大気状
態に応じて適切な強度のレーザ光を照射する必要があ
る。しかし、従来技術では、霧等を除去するためのレー
ザ光の強度を適切に設定することは不可能である。

【０００８】本発明は、上記問題点を解消する為になさ
れたものであり、大気中に霧等が存在しても、その霧等
の状態に拘わらず、天体望遠鏡本来の性能を発揮して天
体を観測することができる天体観測装置を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る天体観測
装置は、(1) 天体を観測する主望遠鏡と、(2) 主望遠鏡
と被観測天体と間の大気に対して大気状態観測用レーザ
光および大気状態改善用レーザ光を照射するレーザ光源
部と、(3) 大気状態観測用レーザ光が大気に照射されて
発生した散乱光を受光するとともに、主望遠鏡による天
体観測像を撮像する光検出手段と、(4) 光検出手段によ
り受光された散乱光に基づいて、レーザ光源部から出射
されるべき大気状態改善用レーザ光の強度および出射タ
イミングの双方または何れか一方を決定する演算手段
と、(5) 演算手段による決定に従ってレーザ光源部を制
御して大気状態改善用レーザ光を出射させる制御手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１０】この天体観測装置によれば、レーザ光源部
から出射された大気状態改善用レーザ光は、主望遠鏡と
被観測天体との間の大気に向けて出射され、その大気中
に霧・雲・霞・雨等が存在すると、その霧等から散乱光
が発生し、その散乱光の一部は光検出手段により受光さ
れる。この光検出手段により受光された散乱光に基づい
て、レーザ光源部から出射されるべき大気状態改善用レ
ーザ光の強度および出射タイミングの双方または何れか
一方が演算手段により決定され、この決定に従って制御
手段により制御されたレーザ光源部から、大気状態改善
用レーザ光が大気中に出射される。そして、この大気状
態改善用レーザ光が大気中の霧等に照射されると、その
霧等は蒸発して除去され、主望遠鏡による天体観測像が
光検出手段により撮像される。

【００１１】請求項２に係る天体観測装置は、請求項１
記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、大気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レー
ザ光としてパルス光を出射し、光検出手段は、そのパル
ス光の出射タイミングに同期して、散乱光を受光すると
ともに、天体観測像を撮像し、制御手段は、更に光検出
手段の受光および撮像のタイミングを制御する、ことを
特徴とする。この場合、パルス状の大気状態観測用レー
ザ光がレーザ光源部から出射されるとともに、制御手段
により制御された光検出器により散乱光が受光され、ま
た、パルス状の大気状態改善用レーザ光がレーザ光源部
から出射されるとともに、霧等が除去されている一定時
間の間に、制御手段により制御された光検出器により天
体観測像が撮像され、請求項３に係る天体観測装置は、
請求項１記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ
光源部は、大気状態観測用レーザ光および大気状態改善
用レーザ光を単一のレーザ発振器から出射することを特
徴とする。この場合、装置が小型となる。

【００１２】請求項４に係る天体観測装置は、請求項１
記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、大気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レー
ザ光の双方または何れか一方を走査する走査光学系を備
えることを特徴とする。この場合、走査光学系により大
気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レーザ光が
走査されて大気中に出射されるので、霧等の有無・状態
に関する情報が広い範囲に亘って得られ、また、その情
報に基づいて大気状態改善用レーザ光を大気中の特定箇
所に効率良く照射することができる。

【００１３】請求項５に係る天体観測装置は、請求項１
記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、大気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レー
ザ光の双方または何れか一方を発散して出射する発散光
学系を備えることを特徴とする。この場合、発散光学系
により大気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レ
ーザ光が発散されて大気中に出射されるので、霧等の有
無・状態に関する情報が広い範囲に亘って得られるとと
もに、大気中の霧等を広い範囲に亘って除去することが
できる。

【００１４】請求項６に係る天体観測装置は、請求項１
記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、大気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レー
ザ光の双方または何れか一方を大気中の特定箇所に集光
する集光光学系を備えることを特徴とする。この場合、
大気中の特定箇所における霧等の有無・状態に関する情
報を主に得ることができ、また、その特定箇所における
霧等を集中的に除去することができる。

【００１５】請求項７に係る天体観測装置は、請求項１
記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、それぞれ大気状態改善用レーザ光を出射する複数の
レーザ発振器を備えることを特徴とする。この場合、複
数のレーザ発振器それぞれから大気状態改善用レーザ光
を順に出射すれば、１台のレーザ発振器を使用する場合
に比較して、主望遠鏡と被観測天体との間の大気中に霧
等が除去されている時間を長くすることができ、天体撮
像時間を短縮することができる。また、複数のレーザ発
振器から同一の出射タイミングで大気状態改善用レーザ
光を出射すれば、より強い大気状態改善用レーザ光が大
気中に出射されるので、霧等が濃くても短時間に除去す
ることができ、また、霧等が遠距離にあっても除去する
ことができる。

【００１６】請求項８に係る天体観測装置は、請求項１
記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、大気状態観測用レーザ光を出射する大気状態観測用
レーザ発振器と、大気状態改善用レーザ光を出射する大
気状態改善用レーザ発振器と、を備えることを特徴とす
る。この場合、大気状態観測用レーザ光の強度は大きく
なくてもよいので、大気状態観測用レーザ発振器は、小
型で低消費電力のものを使用することができる。

【００１７】請求項９に係る天体観測装置は、請求項８
記載の天体観測装置であって、さらに、大気状態観測用
レーザ発振器は波長可変のレーザ発振器であることを特
徴とする。この場合、各波長のレーザ光を大気状態観測
用レーザ光として出射して散乱光を観測することによ
り、より詳細な大気状態の情報を得ることができ、した
がって、大気状態改善用レーザ光の強度および出射タイ
ミングを更に最適に決定することが可能となる。

【００１８】請求項１０に係る天体観測装置は、請求項
１記載の天体観測装置であって、さらに、光検出手段
は、散乱光の受光および天体観測像の撮像を単一の光検
出器で行うことを特徴とする。この場合、装置が小型と
なる。

【００１９】請求項１１に係る天体観測装置は、請求項
１記載の天体観測装置であって、さらに、光検出手段
は、散乱光を受光する受光器と、天体観測像を撮像する
撮像器と、を備えることを特徴とする。この場合、受光
器および撮像器それぞれは最適のものを使用することが
できる。

【００２０】請求項１２に係る天体観測装置は、請求項
１記載の天体観測装置であって、さらに、レーザ光源部
は、主望遠鏡の鏡筒外に配され、主望遠鏡は、反射望遠
鏡であって、レーザ光源部から出射された大気状態観測
用レーザ光および大気状態改善用レーザ光を反射して主
望遠鏡の光軸に沿って大気中に照射させる反射鏡を副鏡
の裏面に備える、ことを特徴とする。この場合、主望遠
鏡である反射望遠鏡の鏡筒外に配されたレーザ光源部か
ら出射された大気状態観測用レーザ光および大気状態改
善用レーザ光は、反射望遠鏡の副鏡の裏面に配された反
射鏡により反射されて、反射望遠鏡の光軸に沿って大気
中に照射される。したがって、散乱光を高効率に受光す
ることができ、また、暗い天体であっても天体観測像を
撮像することができる。

【００２１】請求項１３に係る天体観測装置は、請求項
１２記載の天体観測装置であって、さらに、主望遠鏡
は、反射望遠鏡であるとともに、レーザ光源部は、その
全部または一部が反射望遠鏡の副鏡の裏面に配される、
ことを特徴とする。この場合、散乱光を高効率に受光す
ることができ、暗い天体であっても天体観測像を撮像す
ることができ、また、装置全体が小型になる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態を詳細に説明する。尚、図面の説明におい
て同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省
略する。

【００２３】（第１の実施形態）先ず、第１の実施形態
について説明する。図１は、第１の実施形態に係る天体
観測装置の構成図である。この天体観測装置と被観測天
体１０との間に霧１１が存在するものとする。

【００２４】主望遠鏡３は、被観測天体１０の方向に向
けられ、その被観測天体１０を赤道儀１４により自動追
尾している。この主望遠鏡３の対物レンズの前方にはビ
ームスプリッタ４が光軸に対して斜めに配されており、
主望遠鏡３は、このビームスプリッタ４を透過して到来
した光を入射する。

【００２５】この主望遠鏡３の側方に配置されたレーザ
光源部１は、制御部２により強度および出力タイミング
等が制御されて、パルス状の大気状態観測用レーザ光Ａ
および大気状態改善用レーザ光Ｂを出力する。このレー
ザ光源部１は、例えば、炭酸ガスレーザ発振器が好適に
用いられる。反射鏡５は、レーザ光源部１から出射され
た大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レー
ザ光Ｂそれぞれを反射し、更に、ビームスプリッタ４
は、これらを反射し被観測天体１０の方向に大気中に向
けて照射する。すなわち、ビームスプリッタ４で反射さ
れた大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レ
ーザ光Ｂの光軸は、主望遠鏡３の光軸と一致している。

【００２６】大気状態観測用レーザ光Ａは、主望遠鏡３
と被観測天体１０との間に霧１１が存在するか否かを観
測し、また、霧１１が存在する場合にはその霧１１の状
態を観測するためのものである。大気状態観測用レーザ
光Ａがビームスプリッタ４で反射されて被観測天体１０
に向かう途中に霧１１が存在すると、大気状態観測用レ
ーザ光Ａはその霧１１により散乱され、その一部である
散乱光Ｃは、大気状態観測用レーザ光Ａと逆の経路を経
て、ビームスプリッタ４に入射し透過して、フィルタ
（図示せず）により背景光等が取り除かれて、主望遠鏡
３に入射する。一方、大気状態改善用レーザ光Ｂは、主
望遠鏡３と被観測天体１０との間の霧１１を除去するた
めのものである。大気状態改善用レーザ光Ｂが霧１１に
照射されると、その霧１１は蒸発して除去される。

【００２７】主望遠鏡３に散乱光Ｃが入射すると、その
散乱光Ｃは、光検出器６とその前面に設けられた電磁シ
ャッタ７とからなる光検出部に到達する。この電磁シャ
ッタ７は、散乱光Ｃが到来しているときには開いていて
散乱光Ｃを透過させ、光検出器６は、この散乱光Ｃの強
度に応じた電気信号を出力する。

【００２８】この光検出器６から出力された電気信号に
基づいて、データ処理部８およびコンピュータ９とから
なる演算手段は、レーザ光源部１から出力されるべき大
気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出力タイミングを
算出する。すなわち、この電気信号を入力したデータ処
理部８は、この電気信号の時間変化に基づいて霧１１の
位置や風速に関する情報を得、また、この電気信号の強
度に基づいて霧１１に含まれる水滴の大きさや密度に関
する情報を得る。このデータ処理装置８により得られた
情報はコンピュータ９に入力され、コンピュータ９は、
この霧１１に関する情報に基づいて、霧１１を除去する
のに最適な大気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出力
タイミングの双方または何れか一方を算出する。

【００２９】そして、制御部２は、このコンピュータ９
により得られた算出結果に基づいて、レーザ光源部１か
ら出力される大気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出
力タイミングを制御する。また、この制御部２は、レー
ザ光源部１からの大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気
状態改善用レーザ光Ｂの出力を制御するだけでなく、電
磁シャッタ７の開閉をも制御する。すなわち、大気状態
観測用レーザ光Ａが出射された後に散乱光Ｃが主望遠鏡
３に到達する一定時間、および、大気状態改善用レーザ
光Ｂが出射された後に霧１１が除去されて被観測天体１
０からの光が入射し得る一定時間、制御部２は電磁シャ
ッタ７を開く。

【００３０】次に、霧１１を除去するのに必要な大気状
態改善用レーザ光Ｂのパラメータ、および、電磁シャッ
タ７の開閉制御の１例について説明する。霧１１を除去
するのに必要な大気状態改善用レーザ光Ｂのパラメータ
は、霧１１を構成する水滴の大きさや密度ならびに風速
等によって異なるが、以下では典型的な値を述べる。図
２は、大気状態改善用レーザ光Ｂの出射タイミングおよ
び電磁シャッタ７の開閉タイミングの説明図である。

【００３１】レーザ光源部１から出射される大気状態改
善用レーザ光Ｂのパルス幅が１０μｓで（図２
（ａ））、強度が２Ｊ／ｃｍ² であるとすれば、主望遠
鏡３と被観測天体１０との間にある霧１１は、大気状態
改善用レーザ光Ｂが出射されて３０μｓ後には殆ど全て
蒸発し、その後５００μｓ程度の間は、主望遠鏡３と被
観測天体１０との間に霧１１が存在しない状態が維持さ
れるが、その後再び霧１１が主望遠鏡３と被観測天体１
０との間に現れる（図２（ｂ））。そこで、制御部２
は、大気状態改善用レーザ光Ｂが出射されて３０μｓ後
に電磁シャッタ７を開き、再び霧１１が主望遠鏡３と被
観測天体１０との間に現れる前に電磁シャッタ７を閉じ
る（図２（ｃ））。光検出器６は、この電磁シャッタ７
が開いている間、被観測天体１０の天体観測像を撮影す
る。

【００３２】大気状態改善用レーザ光Ｂのパルス繰り返
し周波数が１００Ｈｚであるとすれば、霧１１が存在す
る状態では、霧１１が存在しない状態に比べて２０倍の
撮影時間で被観測天体１０の撮影が可能になる。例え
ば、霧１１が存在する状態における１００分間の撮影
は、霧１１が存在しない状態における５分間の撮影と同
等のものとなる。

【００３３】次に、本実施形態に係る天体観測装置を使
用した天体観測方法の一例について、図３に示すフロー
チャートを用いて説明する。

【００３４】最初に、ステップＳ１で、制御部２は、レ
ーザ光源部１に指示して大気状態観測用レーザ光Ａを出
射して大気中に照射し、電磁シャッタ７を一定時間開
く。光検出器６は、霧１１で発生した散乱光Ｃを受光し
て電気信号を出力し、データ処理部８は、その電気信号
に基づいて、霧１１の有無だけでなく霧１１の状態に関
する情報を求める。ステップＳ２では、コンピュータ９
は、ステップＳ１で得られた霧１１の有無・状態に関す
る情報に基づいて、レーザ光源部１から出力されるべき
大気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出射タイミング
を算出する。

【００３５】そして、ステップＳ３で、制御部２は、レ
ーザ光源部１に指示して、ステップＳ２で得られた強度
および出射タイミングに従って大気状態改善用レーザ光
Ｂを出射し霧１１に照射する。その後、ステップＳ４
で、制御部２は、霧１１が除去された時刻から電磁シャ
ッタ７を一定時間開き、光検出器６は、被観測天体１０
の天体観測像を一定時間撮像する。なお、このステップ
Ｓ３およびＳ４は、図２で説明したタイミングチャート
に従う。ステップＳ３およびステップＳ４は、繰り返し
て行われるが、適切なタイミングで再びステップＳ１に
戻り、霧１１の有無・状態を観測して、大気状態改善用
レーザ光Ｂの強度および出射タイミングを算出し直すの
が好適である。

【００３６】本実施形態に係る天体観測装置は、以上の
ような構成としたので、大気状態観測用レーザ光Ａの照
射により発生した散乱光Ｃを観測することにより、主望
遠鏡３と被観測天体１０との間の大気中における霧１１
の有無や、霧１１が存在する場合にその霧１１の状態に
関する情報が得られ、その霧１１の有無・状態に関する
情報に基づいて大気状態改善用レーザ光Ｂを霧１１に照
射して霧１１を除去することができるので、霧１１が存
在しても被観測天体１０を観測することが可能となる。

【００３７】また、霧１１の有無・状態に応じて最適の
強度と出射タイミングで大気状態改善用レーザ光Ｂを照
射することができるので、霧１１が存在しないときに
は、大気状態改善用レーザ光Ｂを出射することはなく、
霧１１の濃度が低いときには、比較的強度の弱い大気状
態改善用レーザ光Ｂを出射し、霧１１の濃度が高いとき
には、その霧１１を除去するのに充分な強度の大気状態
改善用レーザ光Ｂを出射することができる。したがっ
て、エネルギの利用効率が優れ、且つ、霧１１が濃い場
合でも完全に除去することができる。

【００３８】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について説明する。図４は、第２の実施形態に係る天体
観測装置の構成図である。本実施形態は、第１の実施形
態と比較すると、レーザ光源部１から大気中に出射され
る大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レー
ザ光Ｂが主望遠鏡３の光軸と一致せず、走査光学系１５
を備えている点で異なる。

【００３９】本実施形態では、レーザ光源部１の出射端
側に、可動反射鏡等からなる走査光学系１５が配されて
おり、その走査光学系１５は、コンピュータ９の指示を
受けた走査制御部１６により制御されて、図５に示すよ
うに、レーザ光源部１から出射された大気状態観測用レ
ーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂの大気中への
出射方向を走査する。

【００４０】走査光学系１５により走査されて大気中に
出射した大気状態観測用レーザ光Ａが霧１１に照射され
ると、その霧１１から散乱光Ｃが発生する。その散乱光
Ｃは、主望遠鏡３および電磁シャッタ７を経て光検出器
６により受光されて電気信号に変換され、その電気信号
に基づいて大気中の霧１１の有無や状態に関する情報が
データ処理部８により得られる。ここで、大気状態観測
用レーザ光Ａが走査光学系１５により走査されるので、
その大気状態観測用レーザ光Ａの照射方向に応じた霧１
１の有無・状態に関する情報が得られることになる。

【００４１】そして、このデータ処理部８により得られ
た霧１１の有無・状態に関する情報に基づいて、大気状
態改善用レーザ光Ｂの強度、出射タイミングおよび出射
方向等がコンピュータ９により算出される。レーザ光源
部１から出射される大気状態改善用レーザ光Ｂの強度お
よび出射タイミングは、コンピュータ２の指示を受けた
制御部２により制御され、また、走査光学系１５による
大気状態改善用レーザ光Ｂの走査方向は、コンピュータ
９の指示を受けた走査制御部１６により制御される。

【００４２】大気状態改善用レーザ光Ｂの出射タイミン
グおよび電磁シャッタ７の開閉タイミングならびに天体
観測のフローは、図２および図３で説明したのと同様で
ある。

【００４３】このように、走査光学系１５により大気状
態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂを
走査して大気中に出射することにより、霧１１の有無・
状態に関する情報が広い範囲に亘って詳細に得られるだ
けでなく、その情報に基づいて大気状態改善用レーザ光
Ｂを大気中の特定箇所に効率良く照射することができ
る。したがって、第１の実施形態の場合と比較して、さ
らに、霧１１の除去を高効率かつ容易に行うことができ
る。

【００４４】また、霧１１から到来した散乱光や被観測
天体１０から到来した光は、ビームスプリッタを経るこ
となく主望遠鏡３に入射し光検出器６により受光・撮像
されるので、散乱光Ｃを高効率に受光することができ、
また、暗い天体であっても天体観測像を撮像することが
できる。

【００４５】（第３の実施形態）次に、第３の実施形態
について説明する。図６は、第３の実施形態に係る天体
観測装置の構成図である。本実施形態は、第１の実施形
態と比較すると、レーザ光源部１から大気中に出射され
る大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レー
ザ光Ｂを発散して出射する点で異なる。本実施形態で
は、レーザ光源部１の出射端側に、レンズ等からなる発
散光学系１７が配されており、その発散光学系１７は、
レーザ光源部１から出射された大気状態観測用レーザ光
Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂを発散させて大気中
へ出射する。

【００４６】レーザ光源部１から出射され発散光学系１
７により発散された大気状態観測用レーザ光Ａが反射鏡
５およびビームスプリッタ４を経て大気中の霧１１に照
射されると、その霧１１から散乱光Ｃが発生する。その
散乱光Ｃは、主望遠鏡３および電磁シャッタ７を経て光
検出器６により受光されて電気信号に変換され、その電
気信号に基づいて大気中の霧１１の有無や状態に関する
情報がデータ処理部８により得られる。ここで、大気状
態観測用レーザ光Ａが発散光学系１７により発散されて
照射されるので、その大気状態観測用レーザ光Ａが照射
される広い範囲における霧１１の有無・状態に関する情
報が得られることになる。

【００４７】そして、このデータ処置部８により得られ
た霧１１の有無・状態に関する情報に基づいて、大気状
態改善用レーザ光Ｂの強度および出射タイミングがコン
ピュータ９により算出される。レーザ光源部１から出射
される大気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出射タイ
ミングは、コンピュータ２の指示を受けた制御部２によ
り制御される。

【００４８】大気状態改善用レーザ光Ｂの出射タイミン
グおよび電磁シャッタ７の開閉タイミングならびに天体
観測のフローは、図２および図３で説明したのと同様で
ある。

【００４９】このように、発散光学系１７により大気状
態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂを
発散させて大気中に出射することにより、霧１１の有無
・状態に関する情報が広い範囲に亘って得られるととも
に、大気中の霧１１を広い範囲に亘って除去することが
できる。

【００５０】なお、発散光学系１７に替えて集光光学系
を備え、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善
用レーザ光Ｂの双方または何れか一方を大気中の特定箇
所に集光するようにしてもよい。この場合、その特定箇
所における霧１１の有無・状態に関する情報を主に得る
ことができ、また、その特定箇所における霧１１を集中
的に除去することができる。したがって、霧１１が局所
的に存在するような場合に好適である。

【００５１】（第４の実施形態）次に、第４の実施形態
について説明する。図７は、第４の実施形態に係る天体
観測装置の構成図である。本実施形態は、第１の実施形
態と比較すると、レーザ光源部１が複数台（ここでは２
台）のレーザ発振器１Ａおよび１Ｂからなる点で異な
る。

【００５２】本実施形態では、レーザ発振器１Ａから出
射される大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善
用レーザ光Ｂは、反射鏡５ならびにビームスプリッタ４
Ａおよび４Ｂを経て、大気中に出射され霧１１に照射さ
れる。また、レーザ発振器１Ｂから出射される大気状態
観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂは、
ビームスプリッタ４Ａおよび４Ｂを経て、大気中に出射
され霧１１に照射される。これらレーザ発振器１Ａおよ
び１Ｂは、制御部２により、それぞれから出射される大
気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光
Ｂの強度および出射タイミングが制御される。ここで、
制御部２は、霧１１の有無・状態に基づいたコンピュー
タ９からの指示を受けて、レーザ発振器１Ａおよび１Ｂ
それぞれから出射される大気状態観測用レーザ光Ａおよ
び大気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出射タイミン
グを制御する。

【００５３】本実施形態では、２台のレーザ発振器１Ａ
および１Ｂそれぞれから大気状態改善用レーザ光Ｂを交
互に出射すれば、１台のレーザ発振器を使用する場合に
比較して、主望遠鏡３と被観測天体１０との間の大気中
に霧１１が除去されている時間を２倍にすることがで
き、天体撮像時間を１／２にすることができる。一般
に、ｎ台のレーザ発振器を用いて順に大気状態改善用レ
ーザ光Ｂを出射するようにすれば、霧１１が除去されて
いる時間はｎ倍となり、天体撮像時間は１／ｎとなる。

【００５４】また、２台のレーザ発振器１Ａおよび１Ｂ
から同一の出射タイミングで大気状態改善用レーザ光Ｂ
を出射すれば、２倍の強度の大気状態改善用レーザ光Ｂ
が大気中に出射されるので、霧１１が濃くても短時間に
除去することができ、また、霧１１が遠距離にあっても
除去することができる。

【００５５】また、レーザ発振器１Ａから大気状態観測
用レーザ光Ａを出射し、レーザ発振器１Ｂから大気状態
改善用レーザ光Ｂを出射するようにしてもよい。この場
合、大気状態観測用レーザ光Ａは、強度は大きくなくて
もよいので、レーザ発振器１Ａは、例えばＧａＡｓ半導
体レーザ発振器を用いることができ、装置が小型とな
り、消費電力が少なくて済む。

【００５６】（第５の実施形態）次に、第５の実施形態
について説明する。図８は、第５の実施形態に係る天体
観測装置の構成図である。本実施形態は、レーザ光源部
１が複数（ここでは２台）のレーザ発振器１Ａおよび１
Ｂからなる点では第４の実施形態と同様であるが、大気
中に出射される大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状
態改善用レーザ光Ｂが主望遠鏡３の光軸と一致せず、走
査光学系１５Ａおよび１５Ｂを備えている点で第４の実
施形態と異なる。

【００５７】本実施形態では、制御部２により出射強度
および出射タイミングが制御されたレーザ発振器１Ａか
ら、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レ
ーザ光Ｂが出射され、これらは、走査制御部１６により
制御された走査光学系１５Ａにより、大気中への出射方
向が走査されて出射される。同様に、制御部２により制
御されたレーザ発振器１Ｂから、大気状態観測用レーザ
光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂが出射され、これ
らは、走査制御部１６により制御された走査光学系１５
Ａにより、大気中への出射方向が走査されて出射され
る。ここで、制御部２および走査制御部１６それぞれ
は、霧１１の有無・状態に基づいたコンピュータ９から
の指示を受けて、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気
状態改善用レーザ光Ｂの強度、出射タイミングおよび出
射方向を制御する。

【００５８】本実施形態でも、第４の実施形態と同様
に、２台のレーザ発振器１Ａおよび１Ｂそれぞれから大
気状態改善用レーザ光Ｂを交互に出射してもよいし、２
台のレーザ発振器１Ａおよび１Ｂから同一の出射タイミ
ングで大気状態改善用レーザ光Ｂを出射してもよいし、
また、レーザ発振器１Ａから大気状態観測用レーザ光Ａ
を出射し、レーザ発振器１Ｂから大気状態改善用レーザ
光Ｂを出射するようにしてもよい。

【００５９】また、走査光学系１５Ａ，１５Ｂにより大
気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光
Ｂを走査して大気中に出射するので、霧１１の有無・状
態に関する情報が広い範囲に亘って詳細に得られるだけ
でなく、その情報に基づいて大気状態改善用レーザ光Ｂ
を大気中の特定箇所に効率良く照射することができる。
したがって、第１の実施形態の場合と比較して、さら
に、霧１１の除去を高効率かつ容易に行うことができ
る。

【００６０】（第６の実施形態）次に、第６の実施形態
について説明する。図９は、第６の実施形態に係る天体
観測装置の構成図である。本実施形態は、レーザ光源部
１が複数（ここでは２台）のレーザ発振器１Ａおよび１
Ｂからなる点では第４の実施形態と同様であるが、レー
ザ発振器１Ａから大気中に出射されるレーザ光の光軸は
主望遠鏡３の光軸と一致せず、レーザ発振器１Ｂから大
気中に出射されるレーザ光の光軸は主望遠鏡３の光軸と
一致している点で第４の実施形態と異なる。

【００６１】本実施形態では、制御部２Ａにより強度お
よび出射タイミングが制御されたレーザ発振器１Ａか
ら、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レ
ーザ光Ｂが、大気中に出射される。同様に、制御部２Ｂ
により制御されたレーザ発振器１Ｂから出射された大気
状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂ
は、反射鏡５およびビームスプリッタ４を経て、大気中
に出射される。ここで、制御部２Ａおよび２Ｂそれぞれ
は、霧１１の有無・状態に基づいたコンピュータ９から
の指示を受けて、レーザ発振器１Ａおよび１Ｂそれぞれ
から出射される大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状
態改善用レーザ光Ｂの強度、出射タイミングおよび出射
方向を制御する。

【００６２】本実施形態でも、第４の実施形態と同様
に、２台のレーザ発振器１Ａおよび１Ｂそれぞれから大
気状態改善用レーザ光Ｂを交互に出射してもよいし、２
台のレーザ発振器１Ａおよび１Ｂから同一の出射タイミ
ングで大気状態改善用レーザ光Ｂを出射してもよいし、
また、レーザ発振器１Ａから大気状態観測用レーザ光Ａ
を出射し、レーザ発振器１Ｂから大気状態改善用レーザ
光Ｂを出射するようにしてもよい。

【００６３】なお、本実施形態では、レーザ発振器１Ａ
を大気状態観測用とし、レーザ発振器１Ｂを大気状態改
善用とすれば、大気状態観測用のレーザ発振器１Ａの光
軸は主望遠鏡３の光軸と一致しないが、大気状態観測用
レーザ光Ａが霧１１に照射されて発生した散乱光Ｃは、
主望遠鏡３および電磁シャッタ７を経て光検出器６によ
り受光され得る。

【００６４】（第７の実施形態）次に、第７の実施形態
について説明する。図１０は、第７の実施形態に係る天
体観測装置の構成図である。本実施形態は、大気状態観
測系１８、天体観測系１９および大気状態改善系２０、
ならびに、これらを統合制御する主制御部２１に分離さ
れたものである。

【００６５】大気状態観測系１８は、大気状態観測用レ
ーザ光Ａを出射するレーザ発振器１Ａと、その大気状態
観測用レーザ光Ａの出射タイミングを制御する制御部２
Ａと、大気状態観測用レーザ光Ａが大気中の霧１１に照
射されて発生した散乱光Ｃを入力する大気状態観測用望
遠鏡３Ａと、その散乱光Ｃが到来している一定時間の間
開く電磁シャッタ７Ａと、電磁シャッタ７Ａを通過した
散乱光Ｃを受光し電気信号を出力する受光器６Ａと、を
備えるものである。また、天体観測系１９は、被観測天
体１０からの光を入力して天体観測像を結像する天体観
測用望遠鏡３Ｂと、霧１１が除去されている一定時間の
間開く電磁シャッタ７Ｂと、電磁シャッタ７Ｂを通過し
た天体観測像を撮像する撮像器６Ｂと、を備えるもので
ある。また、大気状態改善系２０は、大気状態改善用レ
ーザ光Ｂを出射するレーザ発振器１Ｂと、その大気状態
改善用レーザ光Ｂの強度および出射タイミングを制御す
る制御部２Ｂと、を備えるものである。

【００６６】これらを統括制御する主制御部２１は、大
気状態観測系１８に対して、大気状態観測用レーザ光Ａ
を出射するタイミングを指示し、散乱光Ｃが到来したと
きに開くよう電磁シャッタ７Ａの開閉を制御するととも
に、散乱光Ｃを受光した受光器６Ａから出力された電気
信号を入力する。主制御部２１は、この電気信号に基づ
いて大気中の霧１１の有無・状態を求め、さらに、霧１
１を除去するのに最適な大気状態改善用レーザ光Ｂの強
度および出射タイミングを算出する。そして、主制御部
２１は、その強度および出射タイミングを大気状態改善
系２０に通知し、その出射タイミングに同期して天体観
測系１９の電磁シャッタ７Ｂを開くとともに、天体観測
系１９の撮像器６Ｂにより撮像された天体観測像を入力
する。

【００６７】このように、大気状態観測系１８、天体観
測系１９、大気状態改善系２０および主制御部２１に分
割した構成としたことにより、それぞれ最適な装置を選
択することができ、また、設置スペースが限られている
場合にそれぞれを最適に配置することができる。

【００６８】（第８の実施形態）次に、第８の実施形態
について説明する。図１１は、第８の実施形態に係る天
体観測装置における主望遠鏡の構成図である。本実施形
態は、主望遠鏡として、それぞれ所定の曲面である主鏡
３１と副鏡３２とを備える反射望遠鏡３Ｃを用いたもの
である。この反射望遠鏡３Ｃでは、被観測天体からの光
および霧からの散乱光は、主鏡３１および副鏡３２によ
り順次反射されて結像される。

【００６９】本実施形態では、レーザ光源部１は、反射
望遠鏡３Ｃの側方に設けられている。このレーザ光源部
１から出射された大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気
状態改善用レーザ光Ｂは、反射鏡５Ａおよび５Ｂにより
順次反射されて、反射望遠鏡３Ｃの光軸と同一の方向に
大気中に出射される。ここで、反射鏡５Ｂは、反射望遠
鏡３Ｃの副鏡３２の裏面に配されているので、天体観測
の障害とはならない。

【００７０】この場合、第１の実施形態の場合と同様
に、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レ
ーザ光Ｂの光軸は反射望遠鏡３Ｃの光軸と一致してい
る。しかし、第１の実施形態の場合と異なり、霧から到
来した散乱光や被観測天体から到来した光は、ビームス
プリッタを経ることなく反射望遠鏡３Ｃに入射し光検出
器により受光・撮像される。したがって、散乱光を高効
率に受光することができ、また、暗い天体であっても天
体観測像を撮像することができる。

【００７１】（第９の実施形態）次に、第９の実施形態
について説明する。図１２は、第９の実施形態に係る天
体観測装置における主望遠鏡の構成図である。本実施形
態も、主望遠鏡として反射望遠鏡３Ｃを用いたものであ
る。

【００７２】本実施形態では、レーザ光源部１は、反射
望遠鏡３Ｃの副鏡３２の裏面に設けられている。また、
レーザ光源部１が大気状態観測用レーザ発振器と大気状
態改善用レーザ発振器とからなる場合には、大気状態観
測用レーザ発振器および大気状態改善用レーザ発振器の
双方または何れか一方が反射望遠鏡３Ｃの副鏡３２の裏
面に設けられていてもよい。

【００７３】この場合も、第８の実施形態の場合と同様
に、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大気状態改善用レ
ーザ光Ｂの光軸は反射望遠鏡３Ｃの光軸と一致している
にも拘わらず、霧から到来した散乱光や被観測天体から
到来した光は、ビームスプリッタを経ることなく反射望
遠鏡３Ｃに入射し光検出器により受光・撮像されるの
で、散乱光を高効率に受光することができ、また、暗い
天体であっても天体観測像を撮像することができる。ま
た、レーザ光源部１が反射望遠鏡３Ｃの内部に存在する
ので、装置全体が小型となる。

【００７４】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく種々の変形と適用が可能である。

【００７５】例えば、上記の各実施形態の説明において
は、主望遠鏡３と被観測天体１０との間には霧１１が存
在するものとして説明したが、雲・霞・雨滴等が存在す
る場合にも、各実施形態に係る天体観測装置は同様に適
用可能である。晴天時には、大気状態観測用レーザ光Ａ
および大気状態改善用レーザ光Ｂを出射する必要はない
ので、ビームスプリッタ４を取り外して被観測天体１０
を観測することができるように、主望遠鏡３の対物レン
ズの前面にあるビームスプリッタ４を着脱自在にしてお
くのが好適である。ただし、晴天時であっても、レーザ
光源部１から出射される大気状態改善用レーザ光Ｂの照
射により大気ゆらぎが軽減されるので、霧１１等の有無
に拘わらず大気状態改善用レーザ光Ｂを出射すれば好適
に天体観測を行うこともできる。

【００７６】また、各実施形態において、電磁シャッタ
７と光検出器６との組合せの替わりに、ゲート付き撮像
装置を用いてもよい。この場合、制御部２は、このゲー
ト付き撮像装置のゲートの開閉を制御することになる。

【００７７】また、各実施形態において、レーザ光源部
１として、炭酸ガスレーザ発振器の他に、他のパルスレ
ーザ発振器、例えばＹＡＧレーザ発振器や半導体レーザ
発振器を用いることもできる。また、連続発振のレーザ
発振器とチョッパ等とを組み合わせて用いて、パルス状
のレーザ光を出射するようにしてもよく、この場合、制
御部２は、チョッパをも制御して、大気状態観測用レー
ザ光Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂを所定タイミン
グで大気中に出射させる。

【００７８】また、レーザ光源１として波長可変のもの
を用い、各波長のレーザ光を大気状態観測用レーザ光Ａ
として出射して散乱光Ｃを観測することにより、より詳
細な大気状態の情報を得ることができ、したがって、大
気状態改善用レーザ光Ｂの強度および出射タイミングを
更に最適に決定することが可能となる。

【００７９】また、大気状態観測用レーザ光Ａおよび大
気状態改善用レーザ光Ｂは必ずしもパルス状である必要
はなく、これらの双方または何れか一方は連続発振のレ
ーザ光であってもよい。また、大気状態観測用レーザ光
Ａおよび大気状態改善用レーザ光Ｂとを区別することな
く、１つのレーザ光により大気状態を観測するとともに
改善するようにしてもよい。

【００８０】また、主望遠鏡３のガイドスコープにレー
ザ光源１を組み込んでもよい。これにより、天体観測装
置全体がコンパクトな構成となる。

【００８１】

【発明の効果】以上、詳細に説明したとおり本発明によ
れば、レーザ光源部から出射された大気状態改善用レー
ザ光は、主望遠鏡と被観測天体との間の大気に向けて出
射され、その大気中に霧・雲・霞・雨等が存在すると、
その霧等から散乱光が発生し、その散乱光の一部は光検
出手段により受光される。この光検出手段により受光さ
れた散乱光に基づいて、レーザ光源部から出射されるべ
き大気状態改善用レーザ光の強度および出射タイミング
の双方または何れか一方が演算手段により決定され、こ
の決定に従って制御手段により制御されたレーザ光源部
から、大気状態改善用レーザ光が大気中に出射される。
そして、この大気状態改善用レーザ光が大気中の霧等に
照射されると、その霧等は蒸発して除去され、主望遠鏡
による天体観測像が光検出手段により撮像される。

【００８２】このような構成にしたので、霧等の有無・
状態に応じて最適の強度と出射タイミングで大気状態改
善用レーザ光を照射することができるので、霧等が存在
しないときには、大気状態改善用レーザ光を出射するこ
とはなく、霧等の濃度が低いときには、比較的強度の弱
い大気状態改善用レーザ光を出射し、霧等の濃度が高い
ときには、その霧等を除去するのに充分な強度の大気状
態改善用レーザ光を出射することができる。したがっ
て、エネルギの利用効率が優れ、且つ、霧等が濃い場合
でも完全に除去することができ、大気状態に依らず天体
観測を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る天体観測装置の構成図で
ある。

【図２】大気状態改善用レーザ光の出射タイミングおよ
び電磁シャッタの開閉タイミングの説明図である。

【図３】第１の実施形態に係る天体観測装置を使用した
天体観測方法のフローチャート図である。

【図４】第２の実施形態に係る天体観測装置の構成図で
ある。

【図５】第２の実施形態に係る天体観測装置における大
気状態観測用レーザ光および大気状態改善用レーザ光の
走査の説明図である。

【図６】第３の実施形態に係る天体観測装置の構成図で
ある。

【図７】第４の実施形態に係る天体観測装置の構成図で
ある。

【図８】第５の実施形態に係る天体観測装置の構成図で
ある。

【図９】第６の実施形態に係る天体観測装置の構成図で
ある。

【図１０】第７の実施形態に係る天体観測装置の構成図
である。

【図１１】第８の実施形態に係る天体観測装置における
主望遠鏡の構成図である。

【図１２】第９の実施形態に係る天体観測装置における
主望遠鏡の構成図である。

【符号の説明】

１…レーザ光源部、２…制御部、３…主望遠鏡、４…ビ
ームスプリッタ、５…反射鏡、６…光検出器、７…電磁
シャッタ、８…データ処理部、９…コンピュータ、１０
…被観測天体、１１…霧、１４…赤道儀、１５…走査光
学系、１６…走査制御部、１７…発散光学系。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者溝渕豊静岡県浜松市市野町1126番地の１浜松ホトニクス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】天体を観測する主望遠鏡と、前記主望遠鏡と被観測天体と間の大気に対して大気状態
観測用レーザ光および大気状態改善用レーザ光を照射す
るレーザ光源部と、前記大気状態観測用レーザ光が大気に照射されて発生し
た散乱光を受光するとともに、前記主望遠鏡による天体
観測像を撮像する光検出手段と、前記光検出手段により受光された前記散乱光に基づい
て、前記レーザ光源部から出射されるべき前記大気状態
改善用レーザ光の強度および出射タイミングの双方また
は何れか一方を決定する演算手段と、前記演算手段による決定に従って前記レーザ光源部を制
御して前記大気状態改善用レーザ光を出射させる制御手
段と、を備えることを特徴とする天体観測装置。
【請求項２】前記レーザ光源部は、前記大気状態観測
用レーザ光および前記大気状態改善用レーザ光としてパ
ルス光を出射し、前記光検出手段は、前記パルス光の出射タイミングに同
期して、前記散乱光を受光するとともに、前記天体観測
像を撮像し、前記制御手段は、更に前記光検出手段の受光および撮像
のタイミングを制御する、ことを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項３】前記レーザ光源部は、前記大気状態観測
用レーザ光および前記大気状態改善用レーザ光を単一の
レーザ発振器から出射する、ことを特徴とする請求項１
記載の天体観測装置。
【請求項４】前記レーザ光源部は、前記大気状態観測
用レーザ光および前記大気状態改善用レーザ光の双方ま
たは何れか一方を走査する走査光学系を備える、ことを
特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項５】前記レーザ光源部は、前記大気状態観測
用レーザ光および前記大気状態改善用レーザ光の双方ま
たは何れか一方を発散して出射する発散光学系を備え
る、ことを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項６】前記レーザ光源部は、前記大気状態観測
用レーザ光および前記大気状態改善用レーザ光の双方ま
たは何れか一方を大気中の特定箇所に集光する集光光学
系を備える、ことを特徴とする請求項１記載の天体観測
装置。
【請求項７】前記レーザ光源部は、それぞれ前記大気
状態改善用レーザ光を出射する複数のレーザ発振器を備
える、ことを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項８】前記レーザ光源部は、前記大気状態観測
用レーザ光を出射する大気状態観測用レーザ発振器と、
前記大気状態改善用レーザ光を出射する大気状態改善用
レーザ発振器と、を備えることを特徴とする請求項１記
載の天体観測装置。
【請求項９】前記大気状態観測用レーザ発振器は波長
可変のレーザ発振器である、ことを特徴とする請求項８
記載の天体観測装置。
【請求項１０】前記光検出手段は、前記散乱光の受光
および前記天体観測像の撮像を単一の光検出器で行う、
ことを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項１１】前記光検出手段は、前記散乱光を受光
する受光器と、前記天体観測像を撮像する撮像器と、を
備えることを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項１２】前記レーザ光源部は、前記主望遠鏡の
鏡筒外に配され、前記主望遠鏡は、反射望遠鏡であって、前記レーザ光源
部から出射された前記大気状態観測用レーザ光および前
記大気状態改善用レーザ光を反射して前記主望遠鏡の光
軸に沿って大気中に照射させる反射鏡を副鏡の裏面に備
える、ことを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。
【請求項１３】前記主望遠鏡は、反射望遠鏡であると
ともに、前記レーザ光源部は、その全部または一部が前記反射望
遠鏡の副鏡の裏面に配される、ことを特徴とする請求項１記載の天体観測装置。