(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024033410
(43)【公開日】2024-03-13
(54)【発明の名称】反射望遠鏡又はパラボラアンテナとして利用できる主凹面鏡構造のガス気球
(51)【国際特許分類】
G02B 23/02 20060101AFI20240306BHJP
G02B 5/08 20060101ALI20240306BHJP
G02B 7/183 20210101ALI20240306BHJP
B64B 1/40 20060101ALI20240306BHJP
【FI】
G02B23/02
G02B5/08 A
G02B7/183
B64B1/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022136969
(22)【出願日】2022-08-30
(71)【出願人】
【識別番号】513276765
【氏名又は名称】合同会社ICグロー
(72)【発明者】
【氏名】石黒 安男
【テーマコード(参考)】
2H039
2H042
2H043
【Fターム(参考)】
2H039AA02
2H039AB01
2H039AB42
2H042DA01
2H042DA11
2H042DD05
2H043CB01
(57)【要約】
【課題】
天体観測を更に進歩させる巨大反射望遠鏡を提供すること。
【解決手段】
外形が球体又は楕円又はレンズ状のガス気球の片側の外皮膜の半面若しくは必要分面の内面側を反射面仕様にして、光又は電波を一番目に反射させる主凹面鏡の反射面被膜として設けて、残りの半面若しくは必要分面を、光又は電波を透過する透過被膜にして、天体からの光又は電波を主凹面鏡とした前記反射面膜で受光又は受電する事で、軽量で巨大化が容易なガス気球のパラボラアンテナ又は反射望遠鏡が提供でき、更に空中を飛行出来る飛行船や気球に設置して、高空での天体観測が出来る様にした
【選択図】
図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
外形を構成する皮膜の片側半面又は必要分面をパラボラアンテナの裏面様の凸レンズの形状に湾曲させたガス気球にするとともに、該ガス気球の前記被膜の前記凸レンズの形状にした面の内面側を光又は電波又は光及び電波を反射出来る反射面被膜にして反射望遠鏡又はパラボラアンテナに必要な一番目の反射面である主凹面鏡として設けて、前記皮膜の残りの半面又は必要分面を、天体等の外からの光又は電波を透過する透過被膜にして設けて、天体等の外からの光又は電波が前記透過被膜を透過して、更に前記ガス気球内を透過して前記主凹面鏡に至るようにしたことを特徴とした反射望遠鏡又はパラボラアンテナとして利用できる主凹面鏡構造のガス気球。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、大口径の反射望遠鏡又はパラボラアンテナに関する。
【背景技術】
【0002】
従来の反射望遠鏡又はパラボラアンテナは、主鏡を大きくすると、関連する金属機器の重量が更に大きくなるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011-245925
【特許文献2】特開2015-180948
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来の反射望遠鏡又はパラボラアンテナは、主鏡や稼働部を含めて金属が多用され、軽量化及び巨大化が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
ガス気球の内面の一辺を鏡面化して主鏡の凹面鏡とする事で、軽量化と巨大化を図ることとした。
【0006】
本発明の請求項1は、
外形を構成する皮膜の片側半面又は必要分面をパラボラアンテナの裏面様の凸レンズの形状に湾曲させたガス気球にするとともに、該ガス気球の前記被膜の前記凸レンズの形状にした面の内面側を光又は電波又は光及び電波を反射出来る反射面被膜にして反射望遠鏡又はパラボラアンテナに必要な一番目の反射面である主凹面鏡として設けて、前記皮膜の残りの半面又は必要分面を、天体等の外からの光又は電波を透過する透過被膜にして設けて、天体等の外からの光又は電波が前記透過被膜を透過して、更に前記ガス気球内を透過して前記主凹面鏡に至るようにしたことを特徴とした反射望遠鏡又はパラボラアンテナとして利用できる主凹面鏡構造のガス気球。
【0007】
この発明は、外皮膜全体の外形が、片側半面又は必要分面を前記凸レンズの形状に湾曲させている球体様又は楕円様又は凸レンズ様等で、内部に水素やヘリウム等のガスを密閉して収めた超軽量なガス気球で、このガス気球をパラボラアンテナ又は反射望遠鏡造構とするものであるが、天体等の外からの光又は電波が、ガス気球の片側に設けた透過被膜を透過して、更にガス気球内のガスエリアを透過して、反対片側の外皮膜が前記凸レンズの形状の内側面の主凹面鏡に至る構造で、該主凹面鏡構造のガス気球内の主凹面鏡から更に反射して至る前記主凹面鏡の焦点近傍に設ける器具として、
反射望遠鏡の場合は、一番目の反射鏡の主凹面鏡からの反射光を更に受光し再反射する二番目の反射鏡の副鏡を設けて、該副鏡から更に再反射光33として対向位置である主凹面鏡の中心点部に設けた気球保持筒部17内の斜鏡23へ反射される様にしていて、
パラボラアンテナの場合は、主凹面鏡から反射した電波を受信する受信部を設けて、該受信部から別途設けた導波管によって受信解析装置に送られるようにしている。
【0008】
この場合、超軽量なガス気球を、パラボラアンテナ又は反射望遠鏡造構のガス気球にして巨大化を図るものであるが、観測の障害要因になる風による振動対策が必要となる。
【0009】
次に、主凹面鏡構造のガス気球内の主凹面鏡部を構成する反射面被膜の内側周囲から透過被膜を被せて主凹面鏡部を更にガス気球内で密閉するとともに、該密閉された前記鏡面部側にガスを高圧にして収納して、該鏡面部側を主凹面鏡構造のガス気球内の気嚢部にして設けて、主凹面鏡の凹面の形状を保つ維持力を強化してもよい。
【0010】
また、更なる形状の維持力の強化として、主凹面鏡を設けた前記反射面被膜と、光等の入射側の前記透過被膜から成る前記気嚢部の外側周囲に、硬質な軽金属板又は樹脂をリング状にして帽子の鍔の様に取り付けて、更に該鍔をドーナツ型のガス気球内に収めて設けて、該ドーナツ型のガス気球を該周囲に設けた主凹面鏡構造のガス気球よりも更に一回り大きくした大型サイズで光等の入射側を透過被膜にしたガス気球の内側に更に前記入射方向を合わせて収めて、外側の外形を風の影響を削減出来る形状にして、前記主凹面鏡の凹面の形状を保つ維持力を強化してもよい。
【0011】
または、主凹面鏡構造のガス気球の外形を、椀を上下から二枚貝の様に二枚合わせにした様な円形のレンズ形状ガス気球にするとともに、内部を、輪切りにした樹木の年輪の様に中心部から気嚢部被膜を幾重にも円で取り囲む構成にして、該気嚢部被膜で隔離された空間をリング状気嚢部として外周に向けて必要数の該リング状気嚢部を設けて前記主鏡の形状の維持力の向上を図ったレンズ形状の反射望遠鏡又はパラボラアンテナとして利用できる主凹面鏡構造のガス気球にしてもよい。
【0012】
さらに、上側の入光側を透過被膜にして、上下の厚みを前記の椀を上下から二枚貝の様に二枚合わせにした様なレンズ形状にして、内側に樹木の年輪の様の前記リング状気嚢部を設けた主凹面鏡構造のガス気球
と同様形状で、更に一回り大きく厚くした大型サイズのレンズ形状ガス気球を設けて、該大型サイズのレンズ形状ガス気球の内側に、前記レンズ形状の主凹面鏡構造のガス気球を収めて、該レンズ形状の主凹面鏡構造のガス気球の外皮と前記大型サイズのガス気球の外皮の間の上下間の空間部にも、前記の樹木の年輪の様に、中心部から気嚢部被膜を幾重にも取り囲む構成で、該気嚢部被膜で隔離された空間をリング状気嚢部として外周に向けて必要数の該リング状気嚢部を設けて、前記上下間の空間部の下側の其々のリング状気嚢部でガス圧の調整で上側直近の前記反射面被膜の前記鏡面部の凹面度を維持調整が出来る様にして、更に前記上下間の空間部の上側の其々及び全体のリング状気嚢部のガス圧の調整で、前記反射面被膜の前記主凹面鏡全体の凹面度を維持調整が出来る様にしても良い。
【0013】
次に、本発明の反射望遠鏡又はパラボラアンテナとして利用できる主凹面鏡構造のガス気球を、更に水素やヘリウム等のガスを密閉して収めた空中を飛行出来る飛行船又は請求項1のガス気球よりもサイズの大きいガス気球に設置して設けて、天体観測飛行船又はガス気球として高空で天体観測が出来る様にしてもよい。
【0014】
この場合、飛行船の飛行は、常に風が穏やかで気象条件が良い高気圧帯の高空や、さらに上空の成層圏での飛行を目指すものである。
【発明の効果】
【0015】
本発明に係る主凹面鏡構造のガス気球は、軽量化と巨大化を図ることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【
図3】は
図1と同様の側面図であるが、気球の内側と、光の入射光及び反射光を破線の矢印で表している。
【
図4】は、破線で示した内側のレンズ形状の主凹面鏡構造のガス気球が、更に大型でレンズ形状の外側役レンズ形状ガス気球に収納されている状態を表している側面図。
【
図5】は、
図4の平面図で、気球内に設けた樹木の年輪の様な気嚢部を破線で表している。
【
図6】は、
図4のレンズ形状の主凹面鏡構造のガス気球に、電波を受信する受信部の支柱役である保持アームを設けたイメージ図の側面図。
【
図7】は反射望遠鏡及びパラボラアンテナ構成にした二つの主凹面鏡構造のガス気球を飛行船に搭載して設けているイメージ図の側面図。
【
図8】は
図7のイメージ図の一部拡図で、反射望遠鏡構成の主凹面鏡構造のガス気球収納エリアの中を表している。
【
図9】は
図8と同様のイメージ図であるが、
図7の矢印を進行方向として、後尾を後方から見た背面図。
【発明を実施するための形態】
【0017】
空中に浮かべることも可能な軽量化と巨大化を実現する本発明の主凹面鏡構造のガス気球40は、まず、外形は球体又は楕円又はレンズ状が好ましい形状として選ぶことになるが、理由は、風の影響が均一にかかり、また、変形しにくい形状が望ましく、筒形や凹凸の有る形状では、風圧差で体制の保持が困難と考えられるものであるが、風の影響を考慮しない場合は、外形の形状は自由となる。
【0018】
次に、空気又は該空気よりも軽い水素やヘリウム等の利用環境に応じて選択したガスを密閉して収めたガス気球の外皮を構成する被膜の半面若しくは必要分面の内側面を、光や電波を反射させる鏡面にした反射面被膜11として設けて、対向する残りの半面若しくは必要分面を光や電波を透過させる透過被膜13にして設けることとして、天体等の外からの入射光31又は電波が透過被膜13から気球内を透過して、一番目の反射鏡である反射面被膜11が主凹面鏡20として反射するようにしたことで該主凹面鏡20の巨大化が図れるようにして、さらに、反射望遠鏡の場合は、主凹面鏡20の反射光の焦点に設けた二番目の副鏡16及びそれ以降へ向けて再反射させる構造で、パラボラアンテナの場合は、主凹面鏡20で反射した電波を焦点に設けた受信部で受信して、該受信部から導波管によって受信解析装置に送られるようにしている。
【0019】
まず、反射望遠鏡としての主凹面鏡構造のガス気球40の仕組みとしては、ガス気球の外皮膜の下方の面の内面側に主凹面鏡20の反射面被膜11を張り付けて設けて、対向する上方の面の外皮膜を透明な透過被膜13にして設けたガス気球で、天体から来た光が、入射光31として初めに上側の透過被膜13とガス気球内を透過し、該透過した光が主鏡20の凹面鏡で反射されるが、反射された光は、主鏡20の中心点と対向する上方の位置の焦点に設けた副鏡16に集中して反射光32として射光されて、その光を受光した副鏡16は、更に、下方の主鏡20の中心点位置に設けた気球保持筒部17内の斜鏡23に向けてさらに集中して再反射33することになり、該斜鏡23で更に再再反射された光を同じ気球保持筒部17に設けた接眼部18で、最終的に見ることが出来る仕組みである。
【0020】
次に、パラボラアンテナとしての主凹面鏡構造のガス気球40の仕組みとしては、ガス気球の外皮膜の下方の面の内面側に主凹面鏡20の反射面被膜11を張り付けて設けて、対向する上方の面の外皮膜を透過被膜13にして設けたガス気球で、天体から来た電波が、入射電波31として初めに上側の透過被膜13とガス気球内を透過し、該透過した電波が主鏡20の凹面鏡で反射されるが、反射された電波は、主鏡20の中心点と対向する上方の位置の焦点に設けた受信部に集中して反射電波32として反射されて、その電波を受信した受信部16は、該受信部16を固定して支持している保持アーム30に設けている導波管を通して更に受信解析装置に送信する仕組みである。
【実施例0021】
図1は、全体的には球体的であるが、下側の面はパラボラアンテナの裏面の様な楕円状に圧縮されたレンズ形状で、上側の面及び周囲は円形で、球体に近い外形の主凹面鏡構造のガス気球40の側面図で、反射望遠鏡構成51であり、最頂部に副鏡16の鏡面の裏側になる副鏡露出部分22があり、外皮の上方側の透明な透過被膜13面の中心点の位置に設けていて、該透過被膜13は気球上部から三分の一程度の辺りが透過被膜端部14としていて、中間部の外皮は不透過被膜15で、外皮の下側面は、該外皮の内面側に鏡面仕様にした被膜を設けた反射面被膜11で反射面被膜端部12から下側を占めていて、該反射面被膜11の面の中心点の位置には、気球保持筒部17が下向きに突出して設けられていて、該気球保持筒部17の中には斜鏡23が収められていて、該斜鏡23の横位置になる側に接眼部18を設けている。
【0022】
図2は、
図1の平面図で、該気球の最上部になる中央部に副鏡露出部分22があり、周囲は透過被膜13の面で、透過被膜端部14から更に外側周囲は不透過被膜15となっている。
【0023】
図3は、
図1の主凹面鏡構造のガス気球40の内側と、光の入射光及び反射光を破線の矢印で表している側面図で、天体からの光である入射光31が透明な透過被膜13を透過して、更に気嚢部57の気嚢部被膜19も透過して、主凹面鏡20部で反射した反射光32は、気球の最頂部の副鏡16で更に再反射光33として下側の対向位置に有る気球保持筒部17内の斜鏡23へ反射されて、最終的に人Aが接眼部18で見ることが出来る。
【0024】
図4は、外形を、パラボラアンテナの様な丸皿形状を上下から二枚貝の様に二枚合わせにしたレンズ形状ガス気球60にして、該レンズ形状ガス気球60内部を樹木の年輪の様に中心部から外側にかけて、上下の外皮膜間に繋げた円柱形の気嚢部被膜19を幾重にも取り囲む構成で、該気嚢部被膜19で隔離された空間をリング状気嚢部56として外周に向けて必要数の該リング状気嚢部56を設けるとともに,上方の外皮を透過被膜13に下方被膜を反射面被膜11にした主凹面鏡構造のガス気球40として設けて、
【0025】
さらに、外形を周囲は円形で上下の厚みを前記のレンズ形状ガス気球60よりも厚く大きくしたレンズ形状にして上方側の外被膜を透明な透過被膜13にした外側役レンズ形状ガス気球59の内側に、主凹面鏡構造のガス気球40で形状はレンズ形状ガス気球60を収納して、該レンズ形状の長手方向となる円形の端周囲の外周皮膜部を前記の楕円形状ガス気球59の外周皮膜58部と同じ部位に合体して固定して設けて、該外周皮膜58部から前記の円形の中心部に至る側は、外側の外側役レンズ形状ガス気球59と内側のレンズ形状ガス気球60との上下間に大きな隙間の空間部を挿んで設けた本発明の主凹面鏡構造のガス気球40のレンズ形状ガス気球60を内蔵したレンズ形状のガス気球にして、
【0026】
外側の厚みが大きい外側役レンズ形状ガス気球59の外皮と、内側の小型サイズのレンズ形状ガス気球60の外皮の間の上下間の空間部にも、前記の樹木の年輪の様に中心部から気嚢部被膜19を幾重にも取り囲む構成で、該気嚢部被膜19で隔離された空間をリング状気嚢部56として外周に向けて必要数の該リング状気嚢部56を設けて、前記上下間の空間部の下側の其々のリング状気嚢56部に注入するガス圧の調整で上側直近の前記反射面被膜11の主凹面鏡20の鏡面部の凹面度を維持調整が出来る様にして、更に前記上下間の空間部の上側の其々及び全体のリング状気嚢部56に注入するガス圧の調整でレンズ形状ガス気球60の前記反射面被膜11の主凹面鏡20全体の凹面度を維持調整が出来る様にして、
【0027】
該維持調整の為に、外側役レンズ形状ガス気球59の下側空間部の其々のリング状気嚢部56に注入するガス圧を個々に定めて高めた時には、レンズ形状ガス気球60内の前記反射面被膜11の主鏡20の前記の個々に定めた側のリング状気嚢部56の鏡面部分の中央部が上側に盛り上がって凹面度が下がることになり、逆の操作も可能となるもので、さらに、外側役レンズ形状ガス気球59の上側空間部の其々のリング状気嚢部56の外周皮膜58側のリング状気嚢部56側のガス圧を高めて中心部側のガス圧を低めた時には、レンズ形状ガス気球60内の外周皮膜58側周辺のリング状気嚢部56の圧力が高まる状態になり、外周皮膜58側周辺の前記反射面被膜11部が押し下げられて主凹面鏡20の全体の凹面度が下がることになり、逆の操作も可能となるものである。
【0028】
図5は、
図4のレンズ形状ガス気球60を内側に収納した外側役レンズ形状ガス気球59の平面図で、中心部に気球保持筒部17の上部先端部があり、該気球保持筒部17の周囲には、樹木の年輪の様に幾重にも気嚢部被膜19から成るリング状気嚢部56が外周皮膜58付近まで幾重にも設けている状態を破線で表している。
【0029】
図6は、
図4のレンズ形状ガス気球60を内側に更に収納した外側役レンズ形状ガス気球59の側面図で、昇降回転首振自在アーム44に取付けられているイメージの図で、気球保持筒部17の上部に設けた保持アーム30の上方先端部に取り付けられた受信部25を表していて、保持アーム30の中には受信部25で受信した電波を送る導波管を設けている。
【0030】
図7は、球体的な形状の反射望遠鏡構成にした主凹面鏡構造のガス気球40及びレンズ形状ガス気球59型のパラボラアンテナ構成にした主凹面鏡構造のガス気球41を搭載して設けた飛行船42の側面図で、該飛行船42は左矢印の方向が前進方向で、後尾側の飛行船42内のガス気球収納エリア49に反射望遠鏡構造のガス気球40が設けられていて、前方側の水素やヘリウム等のガスが充填されている飛行船用のガス収納エリア52にパラボラアンテナ構成41にした主凹面鏡構造のガス気球41を設けていて、該パラボラアンテナ構成41にした主凹面鏡構造のガス気球41の上方の受信部2516は保持アーム30で保持されていて、下側には遠隔操作可能の昇降回転首振自在アーム44が設けられて、飛行船42の下部には、前側にプロペラ46を設けて、其の後方へは乗員エリア54と飛行船内につながる通路43がある。
【0031】
図8は、
図7の一部拡図で、飛行船42の後尾側を拡大した側面図で、ガス気球収納エリア49内の反射望遠鏡構成にした主凹面鏡構造のガス気球40が、気球保持筒部17と昇降回転首振自在アーム44と連接し固定されていて、昇降回転首振自在アーム44には、人Aが乗るタラップ50があり、昇降回転首振自在アーム保持部45で飛行船42に固定されていて、最下部には飛行船の脚部53が設けられている。
【0032】
図9は、
図8と同様の後尾側の一部拡図で、飛行船42の後方から見た図で、反射望遠鏡構成にした主凹面鏡構造のガス気球40の設置場所は、開放可能の後方と上方の二方向を除く周囲が飛行船42を構成する飛行船のガス収納エリア52で囲まれた飛行船内のガス気球収納エリア49で、気球保持筒部17と連結された昇降回転首振自在アーム44によって開放された上方及び後方への移動や、回転や傾き角度を変えることが出来るもので、ガス気球収納エリア49内に収納時には、該飛行船42内のガス気球収納エリア49全体を透明膜で覆うことも可能で、飛行船42の下部の左右には、飛行に必要なプロペラ46及び水平尾翼47及び垂直尾翼48が設けられている。