コロナグラフは、恒星やその他の明るい天体からの直射光を遮断し、その明るい光に隠れてしまう近くの天体を分離できるように設計された望遠鏡の付属装置です。ほとんどのコロナグラフは太陽のコロナを観測することを目的としていますが、概念的に類似した新しいタイプの装置（太陽コロナグラフと区別するために恒星コロナグラフと呼ばれます）は、太陽系外惑星や近くの恒星の周りの星周円盤、クエーサーや活動銀河核（AGN）を持つその他の類似の天体のホスト銀河の発見に使用されています。

コロナグラフは1931年にフランスの天文学者ベルナール・リオによって導入され、それ以来多くの太陽観測所で使用されている。地球の大気圏内で動作するコロナグラフは、上層大気での太陽光のレイリー散乱が主な原因で、空自体での散乱光の影響を受ける。太陽に近い視野角では、晴れて乾燥した日には高高度の場所でも、空は背景のコロナよりもはるかに明るい。マウナ・ロア山頂の高高度天文台のマークIVコロナグラフなどの地上コロナグラフは、偏光を利用して空の明るさとコロナの像を区別している。コロナの光と空の明るさはどちらも太陽光の散乱であり同様のスペクトル特性を持っているが、コロナの光はほぼ直角でトムソン散乱されるため散乱偏光を起こす。一方、太陽近くの空からの重ね合わせた光は視射角でのみ散乱されるためほぼ非偏光のままである。

コロナグラフ装置は、太陽コロナからの総輝度が太陽の輝度の100万分の1以下であるため、迷光除去と精密測光の極端な例である。 ^{[ 1 ]}表面見かけ輝度はさらに暗くなる。これは、総光量が少ないことに加え、コロナの見かけの大きさが太陽自体よりもはるかに大きいためである。

皆既日食の間、月は遮蔽円盤の役割を果たしており、日食が終わるまで日食の進行方向にあるどのカメラでもコロナグラフとして作動させることができる。より一般的なのは、不透明点を含む中間焦点面に空を結像し、この焦点面を検出器上に再結像する配置である。別の配置は、小さな穴の開いた鏡に空を結像させるものである。この場合、必要な光は反射されて最終的に再結像されるが、星からの不要な光は穴を通過して検出器に到達しない。いずれにしても、機器の設計では散乱と回折を考慮し、最終的な検出器に到達する不要な光が可能な限り少なくなるようにする必要がある。リオの重要な発明は、リオ絞りと呼ばれる絞りとバッフルを備えたレンズの配置であった。回折によって散乱した光は絞りとバッフルに焦点を結んで吸収され、有効な画像に必要な光はそこを通らなかった。^{[ 2 ]}

例として、ハッブル宇宙望遠鏡とジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の撮像機器はコロナグラフ機能を提供します。

バンドリミットコロナグラフは、バンドリミットマスクと呼ばれる特殊なマスクを使用します。^{[ 3 ]}このマスクは光を遮断するだけでなく、光の除去によって生じる回折効果も抑制するように設計されています。バンドリミットコロナグラフは、中止された地球型惑星探査機コロナグラフのベースライン設計となりました。バンドリミットマスクは、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡でも利用可能です。

位相マスクコロナグラフ（いわゆる 4 象限位相マスクコロナグラフなど）は、単純な不透明なディスクで星の光をブロックするのではなく、透明なマスクを使用して星の光の位相をシフトし、自己破壊的な干渉を作り出します。

光渦コロナグラフは、中心を中心として方位角方向に位相シフトが変化する位相マスクを使用します。光渦コロナグラフにはいくつかの種類があります。

• 溶融シリカのような誘電体に直接エッチングされた位相ランプに基づくスカラー光渦コロナグラフ。^{[ 4 ] [ 5 ]}
• ベクトル(ボルテックス)コロナグラフは、光子の偏光角を回転させるマスクを採用しており、この回転角を変化させることは、位相シフトを変化させることと同じ効果があります。この種のマスクは、液晶ポリマー( 3Dテレビと同じ技術)やマイクロ構造表面(マイクロエレクトロニクス産業の微細加工技術を使用)など、さまざまな技術で合成できます。液晶ポリマーで作られたこのようなベクトルボルテックスコロナグラフは現在^{[いつ? ]、}パロマー天文台の200インチヘール望遠鏡で使用されています。最近では^{[いつ? ]、}補償光学を用いて太陽系外惑星の撮影に使用されています。

この方法は太陽以外の恒星にも適用できます。なぜなら、恒星は非常に遠く離れているため、この目的のために光は空間的にコヒーレントな平面波となるからです。干渉を利用したコロナグラフは、望遠鏡の中心軸に沿った光を遮断しますが、軸外の天体からの光は通過させます。

宇宙空間におけるコロナグラフは、地上に設置した場合の同等の装置よりもはるかに効果的である。これは、大気散乱が完全に存在しないため、地上コロナグラフに存在する最大のグレア発生源が排除されるためである。NASA - ESAのSOHO、NASAのSPARTAN、Solar Maximum Mission、Skylabなどのいくつかの宇宙ミッションでは、太陽コロナの外縁部を研究するためにコロナグラフが使用されている。ハッブル宇宙望遠鏡（HST）は、近赤外線カメラと多天体分光計（NICMOS）を使用してコロナグラフィーを実行でき、^{[ 6 ]}ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（ JWST）は、近赤外線カメラ（NIRCam）と中間赤外線装置（MIRI）を使用してコロナグラフィーを実行できる。

LASCOなどの宇宙用コロナグラフは空の明るさの問題は回避できるものの、宇宙飛行の厳しいサ​​イズと重量の要件を満たすためには迷光管理の設計上の課題に直面します。鋭利なエッジ (掩蔽ディスクや光学開口部のエッジなど) があると、エッジ周辺で入射光がフレネル回折します。つまり、衛星に搭載する小型の機器は、大型の機器よりも光が漏れることになります。LASCO C-3 コロナグラフは、外部掩蔽板 (機器に影を落とす) と内部掩蔽板 (外部掩蔽板周辺でフレネル回折した迷光を遮断する) の両方を使用してこの漏れを減らし、さらに複雑なバッフル システムを使用して機器自体の内面で散乱する迷光を除去します。

アディティアL1は、インド宇宙研究機関（ISRO）とインドの様々な研究機関によって開発されたコロナグラフィー宇宙船です。この宇宙船は、太陽大気とその地球環境への影響を研究することを目的としています。地球から約150万km離れた、地球と太陽の間のL1ラグランジュ点を周回するハロー軌道に配置されます。^{[ 7 ] [ 8 ]}

主要ペイロードである可視輝線コロナグラフ（VELC）は、毎日1,440枚の太陽画像を地上局に送信します。VELCペイロードはインド天体物理学研究所（IIA）によって開発され、L1点から太陽コロナを継続的に観測します。^{[ 8 ] [ 9 ]}

コロナグラフは近年、近傍恒星の周囲を回る惑星を発見するという困難な課題に応用されています。恒星コロナグラフと太陽コロナグラフは概念的には似ていますが、実際には掩蔽される天体の見かけの線の大きさが100万倍も異なるため、全く異なります。（太陽の見かけの大きさは約1900秒角ですが、典​​型的な近傍恒星の見かけの大きさは0.0005秒角や0.002秒角です。）地球のような太陽系外惑星の検出には、10^−10のコントラスト。 ^{[ 10 ]}このようなコントラストを達成するには、極めて高い光熱安定性が必要である。

恒星コロナグラフのコンセプトは、中止された地球型惑星探査ミッションへの搭載に向けて研究されました。地上望遠鏡では、恒星コロナグラフを補償光学と組み合わせることで、近傍の恒星の周囲にある惑星を探索することができます。^{[ 11 ]}

2008年11月、NASAは近くの恒星フォーマルハウトを周回する惑星が直接観測されたと発表しました。この惑星は、ハッブル宇宙望遠鏡の高性能探査カメラ（ACS）のコロナグラフによって2004年と2006年に撮影された画像で明瞭に確認できました。^{[ 12 ]} コロナグラフマスクで隠されていた暗い領域も画像上で確認でき、恒星の位置を示す明るい点が追加されています。

2010年までは、望遠鏡で太陽系外惑星を直接撮影できるのは例外的な状況に限られていました。具体的には、惑星が非常に大きく（木星よりもかなり大きい）、親星から大きく離れており、高温で強い赤外線を放射している場合に、画像を取得しやすくなります。しかし、2010年にNASA ジェット推進研究所のチームは、ベクトル渦コロナグラフを用いることで小型望遠鏡でも惑星を直接撮影できることを実証しました^{[ 13 ]} 。彼らは、以前に撮影されたHR 8799惑星を、わずか1000光年で撮影しました。ヘール望遠鏡の1.5m部分。

• 太陽望遠鏡のリスト
• 新世界ミッション– 提案された外部コロナグラフ
• PROBA-3 - 高精度編隊飛行を用いたコロナグラフィー実証ミッション

• 太陽系外惑星の直接光学撮像技術の概要、マリー・レヴィン、レミ・スメール、2009年
• 「太陽観測者の望遠鏡」 『ポピュラーメカニクス』 1952年2月号、140～141ページ。1952年に使用された最初のコロナグラフの断面図。
• 液晶ポリマーを用いた光ベクトル渦コロナグラフ：理論、製造、実験室での実証Optics Infobase
• ベクトル渦コロナグラフ：実験結果とパロマー天文台での初観測IopScience
• 環状溝位相マスクコロナグラフIopScience
• このリンクは、明るい星を取り囲む塵の円盤をHSTが撮影した画像を示しています。星はコロナグラフによって隠されています。[1]