光学式天象仪及具有该光学式天象仪的天象仪系统技术方案

光学式天象仪具备：投影机，其投影星像；周日轴支承机构，其构成为使投影机能够绕周日轴旋转；纬度轴支承机构，其构成为使投影机能够绕与周日轴正交的纬度轴旋转；方位轴支承机构，其构成为使投影机能够绕铅垂地设置的方位轴旋转；以及纬度轴倾斜角变更机构，其构成为能够将纬度轴与水平面所成的角在规定的范围内变更。内变更。内变更。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学式天象仪及具有该光学式天象仪的天象仪系统


[0001]本专利技术涉及一种光学式天象仪及具有该光学式天象仪的天象仪系统。

技术介绍

[0002]1.现代三轴式
[0003]在图6中示出目前最普及的代表性的光学式天象仪的结构。在光学式天象仪110中，作为用于投影恒星的投影机112，分别正对地设置有半球状的北天用投影机111a和南天用投影机111b。将该北天用投影机111a和南天用投影机111b称为恒星球111。恒星球111能够以周日轴181为中心旋转。该恒星球111在架台叉122上被支承为能够以与周日轴181正交的、水平设置的纬度轴182为中心旋转。通过使恒星球111绕该纬度轴182旋转，从而能够自如地变更周日轴181与水平面的倾斜角。
[0004]以周日轴181指向当前的天的北极及天的南极的方式从恒星球111投影的星星以基于将地球的自转轴作为基准的赤道坐标的坐标配置。因此，通过使恒星球111绕周日轴181旋转来在穹幕上再现星星的周日运动。另外，通过使恒星球111绕纬度轴182旋转，光学式天象仪110能够再现地球上的任意纬度的观测地的星空。
[0005]在近年来的天象仪中，不是如以往那样将观众席朝向穹顶中心配置成同心圆状的方式，而是将观众席朝向一个方向配置的方式成为主流。通过这样的配置，容易使讲解员的视线与观众的视线调整为相同的朝向，因此讲解员容易向所有的观众正确地传达天体的解说。另一方面，由于将特定的方位作为正面，因此难以看到与正面相反的一侧。例如，在将南侧作为正面的情况下，为了说明北侧的天体，讲解员和观众都必须回头看正后方。这样的话会不方便，因此光学式天象仪110具备使其整体沿水平方向旋转的方位轴183。像这样能够自如地变更正面的方位的方式正在普及。如上所述，近年来，为了再现恒星等天体的运行，一般是具有周日轴181、纬度轴182、方位轴183这三个轴的光学式天象仪110。将这样的光学式天象仪110的方式称为现代三轴式。
[0006]2.传统四轴式
[0007]以往，为了再现被称为岁差运动的横跨多年的自转轴的变化，一般是如图7所示那样的除了周日轴281和纬度轴282之外还具备岁差轴285的光学式天象仪210。将这样的光学式天象仪210的方式称为传统三轴式。北天用的恒星球211a和南天用的恒星球211b构成为投影基于并非以地球的自转轴而是以地球的公转轨道面作为基准的黄道坐标的星空，它们构成为能够以岁差轴285为中心旋转。该岁差轴285由岁差轴保持架291保持，岁差轴保持架291整体能够以周日轴281为中心旋转。该岁差轴保持架291将周日轴281与岁差轴285所成的角保持为大约23.4
°
。该角度是地球的赤道相对于黄道面的倾斜角。周日轴281由纬度轴282保持，通过使纬度轴282旋转而能够再现任意的纬度的观测地的星空，这与现代三轴式的情况相同。传统三轴式的光学式天象仪210通过使岁差轴285旋转，不仅能够再现当前的北极星(小熊座α星：北辰(Polaris))成为北极星的当前的星星的运动，还能够再现例如从当前起11000年后的未来的天琴座的织女星成为北极星的星星的运动。
[0008]此外，还已知有在传统三轴式的基础上具备使其整体水平旋转的方位轴283的光学式天象仪210。将这样的光学式天象仪210的方式称为传统四轴式。
[0009]在传统三轴式及传统四轴式的光学式天象仪210中，由于北天用的恒星球211a及南天用的恒星球211b倾斜地设置于岁差轴保持架291，因此装置的尺寸变大。较大的光学式天象仪210有时会妨碍观众的视野。因此，近年来，不怎么使用传统三轴式及传统四轴式的光学式天象仪210，使用现代三轴式的光学式天象仪110成为主流。根据现代三轴式，能够将恒星球111形成得紧凑，光学式天象仪110不会妨碍观众的视野。
[0010]例如在日本特开平4
‑
204586号公报中公开了以上那样的现有类型的光学式天象仪。
[0011]3.多轴合成控制
[0012]在现代三轴式的光学式天象仪110中，不能通过绕一个轴的旋转等再现岁差运动等。因此，利用计算机控制绕三个轴的角度，通过三轴合成运动虚拟地再现岁差运动等。通过绕周日轴181、纬度轴182及方位轴183这三个轴的旋转的组合，恒星球111理论上能够取得所有姿态角。因此，通过可靠地控制这些绕三个轴的角度，不仅再现岁差运动，还再现以天球上的任意点为中心的旋转运动，因此例如也能够再现从地球以外的行星所仰视的星空等。

技术实现思路

[0013]在使用了现代三轴式的多轴合成控制中，当周日轴181与方位轴183重叠等两轴接近时，运动的自由度降低，有时无法适当地进行星空的再现。根据基于传统四轴式的四轴的合成运动，能够防止这样的运动的自由度的降低，能够以较高的精度进行星空的再现。但是，在传统四轴式中，与现代三轴式相比，光学式天象仪210复杂化及大型化。
[0014]本专利技术的目的在于，在光学式天象仪中，使装置紧凑并且适当地再现多样的星空。
[0015]根据本专利技术的一个方案，光学式天象仪具备：投影机，其投影星像；周日轴支承机构，其构成为使所述投影机能够绕周日轴旋转；纬度轴支承机构，其构成为使所述投影机能够绕与所述周日轴正交的纬度轴旋转；方位轴支承机构，其构成为使所述投影机能够绕铅垂地设置的方位轴旋转；以及纬度轴倾斜角变更机构，其构成为能够将所述纬度轴与水平面所成的角在规定的范围内变更。
[0016]根据本专利技术，在光学式天象仪中，能够在使装置紧凑的同时适当地再现多样的星空。
附图说明
[0017]图1是示出一实施方式的光学式天象仪的结构例的概要的立体图。
[0018]图2是示出一实施方式的天象仪系统的结构例的概要的示意图。
[0019]图3是用于说明从当前起11000年后的未来的星空的周日运动的情况的图。
[0020]图4是示出一实施方式的光学式天象仪的控制例的流程图。
[0021]图5A是示出使用现代三轴式的光学式天象仪来再现从当前起11000年后的未来的星空的周日运动的情况下的、绕周日轴、纬度轴及方位轴的角度的变化的一例的图。
[0022]图5B是示出使用一实施方式的新四轴式的光学式天象仪来再现从当前起11000年
后的未来的星空的周日运动的情况下的、绕周日轴、纬度轴、方位轴及摆动轴的角度的变化的一例的图。
[0023]图6是示出现代三轴式的光学式天象仪的结构例的概要的立体图。
[0024]图7是示出传统四轴式的光学式天象仪的结构例的概要的立体图。
具体实施方式
[0025][光学式天象仪的结构][0026]参照附图对一实施方式进行说明。本实施方式的光学式天象仪是在现代三轴式的光学式天象仪上设置用于使纬度轴在一定范围内倾斜的摆动轴来作为四轴的投影机的光学式天象仪。通过具有四轴，还能够适当地再现岁差运动、以从地球以外的行星所仰视的星空等天球上的任意点为中心的旋转运动。另外，根据本实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光学式天象仪，其中，所述光学式天象仪具备：投影机，其投影星像；周日轴支承机构，其构成为使所述投影机能够绕周日轴旋转；纬度轴支承机构，其构成为使所述投影机能够绕与所述周日轴正交的纬度轴旋转；方位轴支承机构，其构成为使所述投影机能够绕铅垂地设置的方位轴旋转；以及纬度轴倾斜角变更机构，其构成为能够将所述纬度轴与水平面所成的角在规定的范围内变更。2.根据权利要求1所述的光学式天象仪，其中，所述纬度轴倾斜角变更机构构成为，使所述纬度轴能够绕与所述方位轴及所述纬度轴正交的摆动轴旋转。3.根据权利要求2所述的光学式天象仪，其中，所述摆动轴通过所述投影机的中心。4.根据权利要求2或3所述的光学式天象仪，其中，所述纬度轴倾斜角变更机构具备：轨道，其设置成以所述摆动轴为中心的圆弧状；以及滑动件，其在所述轨道上滑动。5.一种天象仪系统，其中，所述天象仪系统具备；权利要求2至4中任一项所述的光学式天象仪；以及控制装置，其对绕所述周日轴、所述纬度轴、所述方位轴及所述摆动轴的角度进行控制。6.根据权利要求5所述的天象仪系统，其中，所述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：大平贵之，
申请(专利权)人：有限会社大平技研，
类型：发明
国别省市：