JP3218585U - 日時計 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単であり携帯性が良く、デジタル風に時刻を表示することで時刻の読み取り易さ、実用性及び美観性の向上を図った日時計を提供する。
【解決手段】時刻数字２が等間隔に設けられた円弧部と、時刻数字２は設置場所における標準時からの経度差の角度分だけ中央からずれて配置され、太陽の入射する傾斜角に従って細長く変形され、円弧部１に対して垂直に面対向し、緯度に相当する角度だけ水平面７に対して傾斜させた投影面３と、投影面３に設けられた時刻線５と、円弧部１の下方で投影面３に略垂直となる正面部６と、を備え、時刻線５の正面部側が真北に向くように設置することにより、時刻数字２が投影面３に投影数字４として投影され、投影数字４の時刻線５に対する位置により現在時刻を読み取る。
【選択図】図１

Description

本考案は、太陽光に基づいて時刻等を読取可能な日時計に関し、特に、構造が簡単であり、設置が容易な時計として実用性及び美観を高めたものに好適である。

日時計は、太陽の動きを利用し、太陽による物体の影を利用して視太陽時を計測する装置である。一般に、時間目盛を付した基盤と、この基盤上に起立した指針を備え、時間目盛上に生じた太陽光線による指針の影に基づいて時刻を読取ることができるようにした日時計が広く知られている。通常、広い面積を必要とするので設置個所が特定され、日時計は、公園等に彫刻やモニュメントとして設置される場合も多い。

このため、従来の日時計は、月日や季節等の表示に関しては考慮されていないなど、多様性に欠けるとともに、地域毎に設計した固有の日時計が必要になるなど、汎用性に欠けていた。また、例外的に携帯できる小さな日時計が知られているが、日常的に携行して利用するほど実用性及び美観に富んだものでは少なかった。

構造が簡単で、日照が得られる場所であればどこにも設置できる他、児童にも利用できる読み取りの美観に優れた日時計として、時刻数字の形が穿設された不透明帯状半周円弧板を設け、傾斜角度を設けられた基板上に固定し、基板面中央の時刻表示域に時刻数字を投影することが特許文献１に記載されている。

また、特許文献２には、太陽光を通過させるための穴と、平面部を有した日時計リングを用い、日時計リングは、穴を太陽方位に向けた時に、穴を通過した太陽光によってリング内側にできる各光点の高さ位置に時刻数字を刻んである。そして、太陽光によってリング内側にできる光点と一致する時刻数字を読み取ることが記載されている。

実用新案登録第３０４４６１５号公報 実用新案登録第３０９０３９８号公報

特許文献１に記載のものは、構成が比較的に簡単であるが、極めて立体的な構成であり、様々の所に設置したり、日常的に携行して利用したり、するには難点がある。また、子供の工作用に用いられる印刷された平面の紙を加工し、立体に作り上げるペーパークラフトとすることは困難であった。

同様に、特許文献２に記載のものは、読み取る時刻数字の位置が円環状に立体配置されることになり、必ずしも読み取りが容易ではなかった。

本考案は、上記従来技術の課題を解決し、単に美観に富むだけでなく、ペーパークラフトでも作成が可能なほど構造が簡単であり、様々の所に設置が容易で携帯性が良い日時計を得ることにある。また、投影を利用してデジタル風に時刻を表示、あるいは表現を豊富にすることで時刻の読み取り易さ、実用性及び美観性の向上を目的としている。

本考案は、時刻数字が等間隔に設けられた円弧部を太陽光が透過することによって、時刻が読取可能な日時計において、前記時刻数字は設置場所における標準時からの経度差の角度分だけ中央からずれて配置され、太陽の入射する傾斜角に従って細長く変形された前記時刻数字と、前記円弧部に対して垂直に面対向し、設置場所の緯度に相当する角度だけ水平面に対して傾斜させた投影面と、前記投影面であり、前記円弧部の中心軸となる位置に設けられた時刻線と、前記円弧部の下方で前記投影面に略垂直となる正面部と、を備え、前記時刻線の前記正面部側が真北に向くように設置することにより、前記時刻数字が前記投影面に投影数字として投影され、前記投影数字の前記時刻線に対する位置により現在時刻を読み取るように構成されたものである。

また、前記時刻数字は、７から１７までとされたことが望ましい。

さらに、前記投影面の幅は、夏至から冬至の差し込む太陽の角度差が有っても前記投影数字が投影面の幅に入る大きさとされたことが望ましい。

さらに、前記円弧部、前記投影面、前記水平面及び前記正面部が展開図として１枚の紙、あるいは薄い樹脂や金属に印刷及び一体として切断され、山折り、あるいは谷折りすること、及び前記円弧部を前記投影面へ、前記正面部を前記水平面へ差し込み、あるいは貼り合わせることで組み立てることができる。

さらに、前記展開図は前記円弧部が前記投影面に対して切り離され、設置場所における標準時からの経度差に応じて前記円弧部と前記投影面との貼り合わせ位置を変えて組み立てることができる。

さらに、設置場所における緯度に応じて前記正面部と前記水平面との貼り合わせ位置を変えて、前記投影面の傾斜を変えて組み立てることができる。

さらに、前記水平面を前記正面部側へ長くして、その部分に方位針を設けたことが望ましい。

さらに、前記正面部、前記投影面、前記円弧部が表紙及び裏紙に折り込まれ及び畳まれて組み込むことができる。

さらに、前記展開図に対してベルトを付加して腕に取り付けることができる。

さらに、本考案は、時刻数字が等間隔に設けられた円弧部を太陽光が透過することによって、時刻が読取可能な日時計において、前記時刻数字は設置場所における標準時からの経度差の角度分だけ中央からずれて配置され、太陽の入射する傾斜角に従って細長く変形された前記時刻数字と、前記円弧部に対して垂直に面対向する投影面と、前記投影面の周辺部と区別され、太陽光で前記時刻数字が透けて見える位の透過率の材料で作成された窓と、前記窓の長手方向の中央であり、前記円弧部の中心軸となる位置に設けられた時刻線と、を備え、前記円弧部の頂点が真南を向くように設置し、前記投影面に映った数字を裏側から読み取るものである。なお、前記時刻数字は、前記窓に投影されたときに数字を読むことができる数字の向きとされていれば良い。

さらに、赤道儀ピラーの真南を向く面に反射鏡として固定されたミラーに、前記時刻数字を鏡像反転した上記の日時計を固定することができる。

さらに、天体望遠鏡の極軸に直交した極面に上記の日時計を取り付けることができる。

さらに、前記投影面を水平にし、前記時刻数字を不定時法で表現することができる。

さらに、円筒状になっており、前記正面部、前記水平面、前記投影面から取り外し、取り付けが可能となった前記円弧部と、前記円弧部の太陽印及び満月印と、前記太陽印に対応して１２を略中心として等間隔に設けられた昼間の前記時刻数字と、前記満月印に対応して２４を略中心として所定の間隔に設けられた夜間の時刻数字と、を備え、前記太陽印が三角印に一致するように前記円弧部を組み立てた場合、前記時刻数字が前記投影面に投影数字として投影され、前記投影数字の前記時刻線に対する位置により現在時刻を読み取るように構成され、前記満月印が前記三角印に一致するように前記円弧部を組み立てた場合、月明かりにより前記夜間の時刻数字が前記投影面に投影数字として投影され、前記投影数字の前記時刻線に対する位置により現在時刻を読み取るように構成することができる。

本考案によれば、時刻数字が設置場所における標準時からの経度差の角度分だけ中央からずれて円弧部に配置され、太陽の入射する傾斜角に従って細長く変形され、緯度に相当する角度だけ傾斜させた投影面と、円弧部の下方で投影面に垂直となる正面部と、を備え、円弧部の頂点が真南を向くように設置することにより、時刻数字が投影面に投影数字として投影され投影面に設けられた時刻線に対する位置により現在時刻を読み取る。したがって、構造が簡単であり、ペーパークラフトでも作成が可能であり、携帯性が良く、デジタル風に時刻を表示することで時刻の読み取り易さ、実用性及び美観性の向上を図ることができる。

本考案の第一実施形態に係る日時計の斜視図 図１の右側面図 第一実施形態に係る太陽光と見る位置を示す右側面図 第一実施形態の変形例に係る太陽光と見る位置を示す右側面図 第一実施形態による日時計を組み立てる前の展開図 本考案の第二実施形態による日時計を組立てるための展開図 第二実施形態に係る経度差と組立位置との関係を示す説明図 第二実施形態に係る円弧部の切り離し位置の関係を示す説明図 本考案の第二実施形態における緯度の可変を説明する斜視図 本考案の第三実施形態に係る日時計の円弧部を省略した斜視図 本考案の第四実施形態に係る二つ折り方式の斜視図（閉じた状態） 本考案の第四実施形態に係る二つ折り方式の斜視図（途中まで開いた状態） 第四実施形態に係る接合部分と組み立て方を示す斜視図 第四実施形態に係る接合部分と組み立て方を示す斜視図（図１３の次の手順） 本考案の第四実施形態に係る二つ折り方式の斜視図（さらに開いた状態） 本考案の第四実施形態に係る二つ折り方式の斜視図（完全に開いて日時計として使用する状態） 本考案の第五実施形態に係る腕時計型の日時計を示す斜視図 本考案の第五実施形態による日時計を組み立てるための展開図 本考案の第六実施形態による窓ガラスタイプの日時計を示す斜視図 第六実施形態に係る窓ガラスに取り付けた状態を示す平面図 第六実施形態の変形例に係る壁面に取り付ける日時計を示す平面図 図２１の太陽光と視線の関係を示す斜視図 本考案の第七実施形態に係る赤道儀ピラーに設置する日時計の側面図 本考案の第八実施形態に係る赤道儀ピラーに設置する日時計の側面図 本考案の第九実施形態に係る極面に設置する日時計の側面図 本考案の第十実施形態に係る不定時法日時計の斜視図 第十実施形態に係る日時計を組み立てる前の展開図 本考案の第十一実施形態に係る月日時計の斜視図 第十一実施形態に係るリング（円弧部）の位置合わせの説明図

図１は、第一実施形態に係る日時計の斜視図、図２は、右側面図、図３は太陽光と見る位置を示す右側面図、図４は、第一実施形態の変形例に係る太陽光と見る位置を示す右側面図、図５は組み立てる前の展開図を示している。日時計は、ケント紙・ラシャ紙・ボール紙などを用い、図３のように印刷及び切断された平面の紙を作成し、折ることで図１のように立体に作り上げるペーパークラフトとされている。１は円弧部であり、半円環状に組み立てられる。円弧部１には、時刻数字２が１２を略中心として実用的な範囲として７から１７まで略等間隔に穿設されている。なお、紙以外として薄い樹脂製（例えばテレホンカードと同等）や、薄い金属性などとしても良い。

ただし、日本標準時をきめる東経１３５度子午線上にある明石に対して、より東にある東京では約２０分早く太陽が南に来るので、図1では時刻数字２の１２の位置が図に示すように中心線ａより標準時からの経度差の角度分だけ時計方向へずらしている。つまり、経度が１４０度の東京に対応するには、（１４０-１３５）度だけずらせば良い。

もちろん、他の地域の場合、標準時（明石）からその地域の経度差の角度分、差の符号方向へずらせば良い。また、地球は２４時間で１回転し１時間で１５度ずつ自転するので、各時刻数字２の間隔は円弧部１の中心点に対して１５度とされている。なお、時刻数字２の位置は設置場所において、実測等により定めても良い。

３は太陽光により時刻数字２を投影する投影面であり、水平面７に対して、設置場所、例えば東京の緯度に相当する３５度（図２におけるθ）傾き、アーチ型の円弧部１に対して略垂直に面対向している。なお、図１では投影面３に複数の斜線が示されているが、これは、投影面３が立体的に見えるようになっていることを示している。ただし、特に立体的に見えるようにしなくても良い。また、この他に見易くするため、投影面３にグラデーションを描いても良いが、特にグラデーションは無くても支障はない。また、円弧部１の下方で投影面３と垂直になる正面部６には、方位針８として真北を示すＮと真南を示すＳが印刷されている。この方位針８が指し示す線を方位磁針の示す北ではなく、地図上の真北に合わせて日時計を水平に設置する。

なお、水平に設置するだけでなく、南向きの壁面の場合、正面部６を壁面と平行にして円弧部１の頂点が真南を向くように取り付けても良い。また、南向きの壁面以外の場合は、ヒンジ等を利用して、円弧部１の頂点が真南を向くようにすれば良い。

これによって、円弧部１及び各時刻数字２は、太陽の回転方向に対して垂直な面に置かれたことになる。特に、春分及び秋分においては、太陽は真東よりも北側から出て真西よりも北側に沈むため、円弧部１及び各時刻数字２は、太陽の軌道面内に位置され、太陽は円弧部１上に沿って動くことになる。

そして、図３に示すように、太陽光が円弧部１を透過することによって、時刻に従って時刻数字２を投影面３に投影数字４として投影して、時刻が浮かび上がる。それを図３の視線で示す位置、北側から読み取ることができる。また、夏至には太陽の南中高度が最大になり、冬至には最小になり、太陽の円弧部１に対する入射角度は異なるが、太陽は円弧部１の円筒面に沿って動くことには変わりない。なお、南側から読み取るには図４の変形例のように視線位置を変えれば良い。さらに視線に合わせて数字の向きを変更（１８０度回転）させても良い。

投影面３には、長手方向の中央に時刻線５が描かれている。つまり、時刻線５は円弧部１の中心軸となっている。そして、例えば投影数字４の１２が時刻線５の上に来れば、現在時刻が１２時であるとして知ることが出来る。時刻線５からの投影数字４の位置ずれ量をみれば、おおよその分単位で時刻を知ることができる。なお、時刻線５の左右に目盛を設ければより分単位の時刻を正確に判断できる。

また、時刻数字２は、太陽の入射する傾斜角に従って、中心の１２から離れる数字ほど、細長く変形されている。変形は、中心の１２から離れた角度に応じて各時刻数字２の幅が圧縮され細くなっている。例えば、時刻数字２の１７及び７の幅は、１２に比べて約１/３（投影面３からの角度が１５度であるのでsin15°）、同様に１６及び８の幅は、約１/２（投影面３からの角度が３０度であるのでsin30°）、１５及び９の幅は、約０．７倍（投影面３からの角度が４５度であるのでsin45°）、１４及び１０の幅は、約０．９倍（投影面３からの角度が６０度であるのでsin60°）、１３及び１１の幅は、約１倍（投影面３からの角度が７５度であるのでsin75°）を目安としている。これにより、各投影数字４が時刻線５の上に来たときは、略同じ幅として見易く表示される。細くなり過ぎた場合は、厳密に定める必要はないので、見易さを優先すれば良い。

投影面３に投影される投影数字４は、春分及び秋分においては、図２の投影面３の幅Ｗの中央、中心線ｂの位置に投影される。しかし、夏至では、太陽は真東よりも北側から出て真西よりも北側に沈む。冬至では反対に太陽は真東よりも南側から出て真西よりも南側に沈む。したがって、円弧部１に対して太陽の入射角度は夏至は、＋２３．４度、冬至は、−２３．４度（２３．４度は地軸の傾きの角度）となり、投影数字４は中心線ｂより幅方向にずれた位置に投影される。

そのため、投影面幅Ｗは夏至から冬至の太陽の角度差が有っても投影数字４が投影面の幅Ｗに入るような大きさとすれば十分である。具体的には、円弧部１の半径をｒ、時刻数字２の高さをｈとして、Ｗ＝ｈ+ｒ×tan（２３．４°）＋α（余裕分）以上とする。実際には、円弧部１の半径ｒを３０〜４０ｍｍ、時刻数字２の高さｈを６〜８ｍｍとして投影面幅Ｗを半径ｒと等しくすることがペーパークラフトで作成する上で作りやすさの点から好ましい。

図５の展開図による日時計の組立を説明する。図５は、１枚の紙のみで日時計とすることを想定している。図５のように円弧部１、投影面３、正面部６、水平面７が展開図として印刷及び一体として切断された平面の紙を作成し、時刻数字２が穿設されている。そして、各部の境界を山折り、あるいは谷折りすることで組み立てる。線Ｙ１〜Ｙ３は山折りされ、線Ｔ１、Ｔ２は谷折りされる。面９は、正面部６の裏側に糊付け等で貼り合わせられる。

水平面７に対して、３５度（図２におけるθ）傾いた投影面３が立体的に形成される。面１０は、投影面３の裏側に貼り合わせられ、円弧部１が半円環状に形成される。このとき、投影面３の幅Ｄは２ｒ（円弧部１の半径ｒ）、円弧部１の展開長さをＧ＝πｒとする。これにより、ペーパークラフトの素材をケント紙、ラシャ紙、ボール紙等の比較的に剛性のある厚紙とすれば、円弧部１は歪みの無いきれいな円環状とすることができる。

水平面７には、日時計の使い方として、（１）今の時刻を知りたいとき、（２）方位を知りたいとき、（３）正確な時刻を知りたいとき、の項目が印刷されている。（１）今の時刻を知りたいときは、水平の場所に「Ｓ」を南（「Ｎ」を北）に正確に向けて置く、の様に記載し、日時計を真北に合わせて設置することを促す。

また、携帯性が良い日時計は、設置の仕方で時刻から方位を知ることができる。そこで、（２）方位を知りたいとき、として水平の場所に置き、今の時刻になるように日時計を回す。「Ｎ」の方向が北、の様に記載する。つまり、図１の矢印ｃで示すように、円弧部１の周方向に回して、時刻線５に現在の時刻を合わせることで方位を知ることができる。

さらに、（３）正確な時刻を知りたいとき、として地軸が公転面に対して垂直でないこと、地球の軌道が楕円であることから、季節による時刻のずれである下記の表１を記載する。そして、日時計から読み取った時刻に次の値を加える（例：１１月なら１０分引く）と記載して説明を行う。より詳細の補正ができる均時差を表すグラフを記載しても良い。

図６は、第二実施形態による日時計を組立てるための展開図であり、作成されるペーパークラフトは、図１のものと同様となる。図６では、円弧部１を投影面３側に対して切り離し、２枚でペーパークラフトを作成する。それにより、標準時から設置場所における地域の経度差を可変することを可能としている。また、水平面７と正面部６とを貼り合わせる面９の位置を面１１のように変えて、緯度に相当する傾きθも変えることができる。

円弧部１は、例えば東京で、線Ｔ６、Ｔ７で谷折りされ、折られた面は、投影面３の裏側に貼り合わせられ、円弧部１が円環状に形成される。一方、例えば長崎では、線Ｔ４、Ｔ５が谷折りされ、折られた面は投影面３の裏側に貼り合わせる。線Ｔ６と線Ｔ４との差（線Ｔ７と線Ｔ５の差）を東京と長崎との経度差に合わせて置けば、時刻数字２の各位置が経度差に応じて移動されたことになり、谷折りする位置を選択することにより、経度差による時刻差を調整できる。

つまり、円弧部１を切り離したことにより、円弧部１の投影面３への貼り合わせ位置を変えることで、標準時からその地域の経度差を可変することができる。もちろん、線Ｔ４〜Ｔ６の組み合わせを増やして、より細かく谷折りする位置の目印とすれば、より多くの地域に対応できる。

図７は経度差と組立位置との関係を示す説明図、図８は円弧部１の切り離し位置の関係を示す説明図である。図７には経度１３５度を基準として−１０〜＋１０度に対応して谷折りする位置が記載されている。経度１４０度、緯度４０度の場合、図８で太線で示すように切断して立体的に組み立てる。

図９は、第二実施形態における緯度の可変及び選択を説明する斜視図である（円弧部１は省略）。面１１は、線Ｔ３（図６）で谷折りされる。面１１の先端を合わせる位置を線Ｓ１〜Ｓ３のように変えて水平面７に貼り合わせることで角度θを変えることができる。つまり、線Ｓ１から線Ｓ２、Ｓ３とすることで角度θを大きくすることができる。なお、図７、８では緯度の切り取り用の線が等間隔になっているが、正確には不等間隔である。

これにより、各地域に緯度差に対応が可能となる。例えば、札幌では緯度が４３度であるので、線Ｓ３に面１１の先端を合わせて水平面７に貼り合わせる。同様に、東京では３５度であるので、線Ｓ２に、那覇では２６度であるので面１１の先端を線Ｓ１に合わせる。

図１０は、第三実施形態に係る日時計の円弧部１を省略した斜視図である。図１と異なり、水平面７を正面側へ長くして、その部分に方位針８を描いている。これにより、方位針８が水平に置かれるので、図１のように斜めに見えるものより、日時計の設置が容易となる。また、方位を知りたいときは、今の時刻となるように日時計を回すので、方位を理解し易い。

図１１〜１６は、第四実施形態に係る二つ折り方式とした場合の斜視図であり、図１１は閉じた状態、図１２は途中まで開いた状態、図１３は接合部分と組み立て方を示す図、図１４は図１３の次の手順、図１５は図１２をさらに開いた状態、図１６は完全に開いて日時計として使用する状態を示している。なお、図１２では北側の台が予め接着されたタイプになっており、その他は差し込むタイプとして図示しているが、接着を差し込みとしても良い。

図１の日時計は、図５に示すようにペーパークラフトで作成できるので、見開きのグリーティングカード、ノート、本、スマホカバー、スケジュール帳であるルーズリーフに組み込むことが可能である。携帯するときは、立体ではなく、図１１に示すように薄くして持ち運ぶことができる。

図１１の状態で表紙２０は、裏紙２１に対して閉じられている。そして、正面部６、投影面３、円弧部１は、折り込まれて畳まれている。図１２は途中まで表紙２０を開いた状態、図１５は、図１２をさらに開いた状態であり、表紙２０を開いて行くに従い、折り込みが開いていく。

図１２の状態以降で、面１０を谷折りして、投影面３の裏側に接着等でなく差し込む。あるいは図１４に示すように面１０の幅を投影面３の幅より小さくして投影面３の表投影面側（投影面側）に差し込むことでも良い。それ以降、図１６の様に完全に開けば、日時計として使用できる。方位針８は、図１０と同様に表紙２０の内側に設けても良い。

図１７は、第五実施形態に係る腕時計型の日時計を示す斜視図であり、腕に取り付けた状態を示している。図１８は、第五実施形態に係る腕時計型の日時計を示す斜視図である。図５の展開図に対してベルト１５、１６を付加して印刷及び切断された平面の紙を作成している。これにより、１枚の紙のみで図１７に示すように腕に取り付けることができる。取り付けるときは、ベルト１６の先端１３をベルト１５の穴１４に差し込めば良い。また、差し込んでから先端１３を折り込めば、抜けなくなる。

図１９は、第六実施形態に係る窓ガラスタイプの日時計を示す斜視図、図２０は、窓ガラスに取り付けた状態を示す平面図である。円弧部１は、円環状に組み立てられ、時刻数字２（図示せず）が７から１７まで略等間隔に穿設されている。ただし、図示していないが、時刻数字２は図１とは上下左右が反対となるように設けられている。窓ガラスタイプでは、窓ガラス円弧部１の頂点が真南の方向、設置場所の緯度に合わせて上方向に傾けて窓ガラス上に方位調整用のスペーサを利用して両面テープ等で設置する。

そして、太陽光が図１９の矢印方向より照射されれば、時刻に従ってその時の時刻数字２（図示せず）を透過して投影面３に投影数字４として時刻が浮かび上がる。投影面３には、周辺部と区別して窓１８が設けられ、少なくとも窓１８は、太陽光で時刻数字２（図示せず）が透けて投影数字４として見える位の透過率、厚さの材料で作成する。

また、時刻数字２は、数字に限らず、絵でも良い。あるいは、ドットや線を加えても良い。例えば、１５時の位置におやつの絵にすると、子供にはより興味を引くようにすることができ、天体観測、太陽と地球の関係など学習意欲、効果を高めることができる。

さらに、窓ガラスタイプの場合、投影面３をステンドグラス風にすることで、より美観を向上したデザインとすることができる。

なお、図４のように水平に設置するだけでなく、南向きの壁面の場合、図２１のように正面部6を壁面と平行にして円弧部1の頂点が真南を向くように取り付けても良い。図２１は日時計を壁面に取り付けた状態を示す平面図、図２２は図２１における太陽光と視線の関係を示す斜視図である。日時計の一端にヒンジ等を取り付け、方位調整を可能にしている。

図２３、図２４、図２５は、天体写真の写真撮影、観測に用いられる赤道儀、天体望遠鏡への応用の例を示す。赤道儀は、極軸（赤経軸）と、それに直交した赤緯軸の２軸で構成された架台として知られている。そして、極軸は水平に対して観測地の緯度と等しい角度に傾け、地球の自転軸と平行に据え付ける。したがって、赤道儀を設置した際には、正確に真南に向いている赤道儀ピラー、緯度と等しい角度に傾いた極軸に直交した極面が存在することになる。

図２３は、第七実施形態に係る赤道儀ピラーに設置する日時計の側面図である。３０は、赤道儀ピラーの真南を向く面であり、反射鏡となるミラー３１がピラー面３０に固定されている。ミラー３１には図１で示した投影型の日時計が取り付けられている。１は円環状に組み立てられ、時刻数字２（図１）が設けられた円弧部で、３は投影面である（図１参照）。

太陽光は矢印ｆのように入射し、時刻に従って投影面３に投影数字４（図１）として投影される。投影数字４（図１）は、ミラー３１を介して矢印ｇに示すように目視可能とされる。ただし、ミラー３１を介して目視するので、時刻数字２（図１）は、図１に示したものに対して鏡像反転したものが用いられる。

図２４は、第八実施形態に係る赤道儀ピラーに設置する日時計の側面図である。図２３と同様に、３０は、赤道儀の真南を向くピラー面であり、反射鏡となるミラー３１が面３０に固定されている。ミラー３１には図１で示した窓ガラスタイプの透過型の日時計が取り付けられている。１は円環状に組み立てられ、時刻数字２（図１）が図１３で示したものと同様に設けられた円弧部で、３は、周辺部と区別して窓１８が設けられた投影面である（図１３参照）。

太陽光は矢印ｆのように入射し、時刻に従って投影面３に投影数字４（図１３）として投影される。投影数字４（図１３）は、ミラー３１を介して矢印ｇに示すように目視可能とされる。ただし、ミラー３１を介して目視するので、時刻数字２（図１参照）は、図１３に示したものに対して鏡像反転したものが用いられる。

図２５は、第九実施形態に係る極面に設置する日時計の側面図である。３２は、天体望遠鏡の極軸に直交した極面である。１は円環状に組み立てられ、時刻数字２（図１）が設けられた円弧部で、３は投影面である（図１参照）。太陽光は矢印ｆのように入射し、時刻に従って投影面３に投影数字４（図１）として投影される。投影数字４（図１）は、矢印ｇに示すように目視可能とされる。

図２６は、第十実施形態に係る不定時法日時計の斜視図、図２７はその日時計を組み立てる前の展開図である。図１の実施形態に対して、投影面３を水平とし、水平面３３に方位針８を設けたものであり、不定時法日時計としたものである。不定時法は、1日を日の出と日の入りにより昼と夜に分け、その各々を等分に分割する。したがって、時刻数字２は使用する地域に関係なく１２時が円弧部１の中央に位置する。

昼と夜の長さは季節によって異なり、江戸時代では時の基準を夜明け(明け六ツ)と日暮れ(暮れ六ツ)とし、これを境に1日を昼間と夜間に分けその各々を6等分する。そして、時の呼び方は、1昼夜１２の刻に十二支を当て、子の刻、丑の刻などと呼び、別に子の刻と午の刻を九ツとして、八ツ、七ツ、六ツ、五ツ、四ツとの呼び方もしていた。

不定時法は地域の経度に関係しないで、昼と夜を分けて等分に分割するので、投影面３を水平とし、方位針８を合わせ、円弧部１を緯度に相当する角度だけ傾けて太陽の回転方向に対して垂直な面に置く。また、各時刻数字２は、所定間隔で図１のように数字で表現しても良いし、子の刻、丑の刻などと表示したり、八ツ、七ツ、六ツ、五ツ、四ツとしたりして表示しても良い。

図２８は、第十一実施形態に係る月日時計の斜視図、図２９はリング（円弧部）の位置合わせの説明図である。本実施の形態は太陽光による日時計と月時計とを両用可能としたものである。月時計（つきどけい）は、満月の夜にのみ正確だということを除けば基本的な仕組みは日時計と同一である。円弧部１は、半円環状ではなく、円筒状のリング部となっていることが図１と異なる。また、正面部６、水平面７、投影面３は、ブロック状に作成される。

さらに、円筒状となった円弧部１は、矢印ｈ方向に取り外し、取り付けが可能となっている。図２８は日時計として使用する場合を示し、円弧部１の太陽印４１が正面部６の三角印４０に回転して一致するように組み立てられている。この状態で、図１、２で説明したと同様であり、昼間の時刻数字２が投影面３に投影され、昼の時刻を知ることができる。

月時計（月日時計）として用いるときは、円弧部１を一度、取り外し周方向に回転し、例えば、リング（円弧部１）の満月印４２が三角印４０に一致するように組み立てる。その時、時刻数字２は日没から夜明けまでの夜間の時刻数字、例えば、１９〜２４（０）時、及び２４（０）〜５時までを２４（０）を略中心として略等間隔（又は所定の間隔）に穿設された部分が表れる。そして、月明かりによる時刻線５上の投影数字４を現在時刻として知ることが出来る。なお、夜の数字間隔は昼の間隔に比べて、月の移動分（昼の０．８７倍）を補正している。

満月でなくても半月、三日月の場合も、原理的には同様に月時計（月日時計）として可能である。その時の月の形（月齢）に合わせるように三角印に合わせることで月時計として機能する。ただし、誤差が発生する場合があるので、より正確な方法としては次のように行う。つまり、月は地球を回り、太陽の通り道と少し異なるため、場合によって時刻に誤差が発生するが、現在時刻が正確に分かれば、その時に円弧部１を取り付けた状態で周方向に回転する。そして、現在時刻の投影数字４の位置を時刻線５上に合わせれば、それ以降は、より正確な時刻を表示する。これにより、月を用いることで、夜間でも簡単に時刻を知ることができ、太陽と地球と月の動きを学習するのにも役立つ。

以上述べた各実施の形態において、円弧部１には時刻数字２が穿設されているとして説明したが、円弧部１をシート状の透明フィルムとして、数字を印刷しても良く、デザイン的には、ステンドグラス風にできるなどで美観を向上できる。また、投影面３の上に略同じ大きさに切った同じ様なシート状の透明フィルムを設けるようにしても良い。この場合、シート状の透明フィルムにスケジュール、文字などを水性ペンなどにより書き換え可能として書き込むことができる。もちろん、円弧部１に数字ではなく、種々の絵、アイコン等を描いても良い。これにより、スケジュール、用件などと時刻が明確となり、より有用性を高めることができる。なお、スケジュール等は、円弧部１に描いても良い。さらに、以上の説明では北半球の日本において、説明したが、南半球では南北など表現が逆になるのは言うまでもない。

１ 円弧部
２ 時刻数字
３ 投影面
４ 投影数字
５ 時刻線
６ 正面部
７ 水平面
８ 方位針
９、１０、１１ 面
１３ 先端
１４ 穴
１５、１６ ベルト
１８ 窓
２０ 表紙
２１ 裏紙
３０ ピラー面
３１ ミラー
３２ 極面
３３ 水平面
４０ 三角印
４１ 太陽印
４２ 満月印

Claims (15)

1. 時刻数字が等間隔に設けられた円弧部を太陽光が透過することによって、時刻が読取可能な日時計において、
   前記時刻数字は設置場所における標準時からの経度差の角度分だけ中央からずれて配置され、太陽の入射する傾斜角に従って細長く変形された前記時刻数字と、
   前記円弧部に対して垂直に面対向し、設置場所の緯度に相当する角度だけ水平面に対して傾斜させた投影面と、
   前記投影面であり、前記円弧部の中心軸となる位置に設けられた時刻線と、
   前記円弧部の下方で前記投影面に略垂直となる正面部と、
   を備え、前記時刻線の前記正面部側が真北に向くように設置することにより、前記時刻数字が前記投影面に投影数字として投影され、前記投影数字の前記時刻線に対する位置により現在時刻を読み取るように構成されたことを特徴とする日時計。
2. 前記時刻数字は、７から１７までとされた請求項１に記載の日時計。
3. 前記投影面の幅は、夏至から冬至の差し込む太陽の角度差が有っても前記投影数字が投影面の幅に入る大きさとされた請求項１又は２に記載の日時計。
4. 前記円弧部、前記投影面、前記水平面及び前記正面部が展開図として１枚の紙、あるいは薄い樹脂や金属に印刷及び一体として切断され、山折り、あるいは谷折りすること、及び前記円弧部を前記投影面へ、前記正面部を前記水平面へ差し込み、あるいは貼り合わせることで組み立てる請求項１から３のいずれか１項に記載の日時計。
5. 前記展開図は前記円弧部が前記投影面に対して切り離され、設置場所における標準時からの経度差に応じて前記円弧部と前記投影面との貼り合わせ位置を変えて組み立てる請求項４に記載の日時計。
6. 設置場所における緯度に応じて前記正面部と前記水平面との貼り合わせ位置を変えて、前記投影面の傾斜を変えて組み立てる請求項１から５のいずれか１項に記載の日時計。
7. 前記水平面を前記正面部側へ長くして、その部分に方位針を設けた請求項１から６のいずれか１項に記載の日時計。
8. 前記正面部、前記投影面、前記円弧部が表紙及び裏紙に折り込まれ及び畳まれて組み込まれている請求項１、２、４のいずれか１項に記載の日時計。
9. 前記展開図に対してベルトを付加して腕に取り付ける請求項４に記載の日時計。
10. 時刻数字が等間隔に設けられた円弧部を太陽光が透過することによって、時刻が読取可能な日時計において、
    前記時刻数字は設置場所における標準時からの経度差の角度分だけ中央からずれて配置され、太陽の入射する傾斜角に従って細長く変形された前記時刻数字と、
    前記円弧部に対して垂直に面対向する投影面と、
    前記投影面の周辺部と区別され、太陽光で前記時刻数字が透けて見える位の透過率の材料で作成された窓と、
    前記窓の長手方向の中央であり、前記円弧部の中心軸となる位置に設けられた時刻線と、
    を備え、前記円弧部の頂点が真南を向くように設置し、前記投影面に映った数字を裏側から読み取ることを特徴とする日時計。
11. 赤道儀ピラーの真南を向く面に反射鏡として固定されたミラーに、前記時刻数字を鏡像反転した請求項１から４のいずれか１項に記載の日時計が固定されたことを特徴とする日時計。
12. 赤道儀ピラーの真南を向く面に固定されたミラーに、前記時刻数字を鏡像反転した請求項１０に記載の日時計が固定されたことを特徴とする日時計。
13. 天体望遠鏡の極軸に直交した極面に取り付けられた請求項１から６のいずれか１項に記載の日時計。
14. 前記投影面を水平にし、前記時刻数字を不定時法で表現した請求項１から３のいずれか１項に記載の日時計。
15. 円筒状になっており、前記正面部、前記水平面、前記投影面から取り外し、取り付けが可能となった前記円弧部と、
    前記円弧部の太陽印及び満月印と、
    前記太陽印に対応して１２を略中心として等間隔に設けられた昼間の前記時刻数字と、
    前記満月印に対応して２４を略中心として所定の間隔に設けられた夜間の時刻数字と、
    を備え、
    前記太陽印が三角印に一致するように前記円弧部を組み立てた場合、前記時刻数字が前記投影面に投影数字として投影され、前記投影数字の前記時刻線に対する位置により現在時刻を読み取るように構成され、
    前記満月印が前記三角印に一致するように前記円弧部を組み立てた場合、月明かりにより前記夜間の時刻数字が前記投影面に投影数字として投影され、前記投影数字の前記時刻線に対する位置により現在時刻を読み取るように構成された請求項１から３のいずれか１項に記載の日時計。