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原理是當恒星系統(tǒng)中的行星運行到開普勒號與恒星之間時，由于行星的遮擋，開普勒號光度計傳感器接收到的恒星亮度會變弱。地面科學家可以根據恒星亮度的這種周期性的微弱變化來推算出行星的大小和軌道周期等數(shù)據。開普勒望遠鏡能探測到的這種亮度微弱變化可以小到百萬分之十左右。

開普勒式望遠鏡（The Kepler telescope），折射式望遠鏡的一種。物鏡組也為凸透鏡形式，但目鏡組是凸透鏡形式。這種望遠鏡成像是上下左右顛倒的，但視場可以設計的較大，最早由德國科學家開普勒于1611年發(fā)明。為了成正立的像，采用這種設計的某些折射式望遠鏡，特別是多數(shù)雙筒望遠鏡引在光路中增加了轉像稜鏡系統(tǒng)。此外，幾乎所有的折射式天文望遠鏡的光學系統(tǒng)為開普勒式。