JPH08335030A - 太陽の経路と地方時を含む日の出日の入り位置推測器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 任意の地、月日、時に観測を行ない、その位
置からの、任意の月日の太陽の経路と地方時を含む、日
の出日の入りの位置を推測する。 【構成】 カメラ用三脚等に取り付けた保持器２６に取
り付けた水平板２０を、これに備えた方位磁針２２と水
準器２３を用いて午前午後の観測別に固定、これに水平
板２０に固定した可動側固定用雄ねじ２１に可動透明半
球面１０を取り付け、これを軟質ワッシャー１３、硬質
ワッシャー１２を介し、使用する半球の緯度を水平板２
０の上面と同一の側面に設けた緯度指標部に緯度目盛１
５を合わせて可動側固定雌ねじ１１を用いて固定し、方
位調節器２５及び高度調節器２４を操作して、この高度
調節器に設けた直径約２ｍｍの孔から覗いて、可動透明
半球面１０に記した太陽経路線１７及び地方時線１８
（線と線の間を含む）と風景を重ねる様に観測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の地における、任
意の月日の太陽の経路と地方時を含む、日の出日の入り
の位置を推測することに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２のごとく、うつ伏せに置いた透明半
球面４０が成す円の中心に、太陽光線４１を遮らないよ
うに透明半球面４０上にペン等で印した点４２の影が一
致するように描き、この点を線でつなぐ事によって太陽
の経路を得、前記の円の中心からこの太陽の経路と風景
を重ねるように見ることにより、観測した日の風景に対
する太陽の経路を知ることができるが、定期的及び一定
時間毎に太陽の観測をせねばならず、観測日にはその場
を離れることができず、仮に自動的に観測できたとして
も、雲、山、島、建築物等に太陽光線を遮られると、日
の出から日の入りまでの太陽の経路をこの透明半球面４
０に写し取ることは困難であり、他の緯度には利用でき
ない。

【０００３】ある地に住む人に、日の出日の入りの位置
を尋ねたとき、当日又は明日や主な月日の、日の出日の
入りの位置ぐらいしか知ることはできないであろうし、
その場を少し離れ風景が変わると、日の出日の入りの位
置を推測できない。

【０００４】時計を用いる方法で仮に北半球の場合に
は、南に向けた正午の文字（印）と短針との中間が太陽
の方向とされているが、時計を用いようとする緯度上の
標準時と地方時の誤差と、当日又は知ろうとする日の、
日の出日の入りの時刻を知る必要があり、地平面（水平
線）を、山、島、建築物等に遮られると、日の出日の入
りの位置を推測できない。

【０００５】公開実用昭和５７−３２６１の案では、太
陽の日周運動の記録及び記録による模擬天球への再現で
あって、風景上における太陽の位置及び経路を予見する
ものではなく、その記録は他の緯度には利用できない。

【０００６】公開実用昭和５５−１０１３０５の案で
は、特定の日、特定の時刻、特定の地域の太陽の予定位
置を表示する太陽位置表示装置であり、使用地が変わる
度に構造を変化させる等、使用を含め不便を感じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ある風景における日の
出又は日の入りの撮影を行なおうとしたとき、その位置
を推測せねばならない課題があった。

【０００８】更に、島、山、建築物の高さやそれらとの
距離による、日の出日の入りの時刻や位置の違いを推測
せねばならない課題があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、地球と太陽の関わり合いの理解を要すると考え、後
に図を参照して説明すると共に、地球は太陽を中心に円
に近いだ円で公転しているが、本発明は、推測器である
ことから正円で公転していると仮定した。

【００１０】公転面に対する垂線より、地軸を一定方向
に２３．４゜傾けて公転している地球を太陽から見る
と、地軸を左右に２３．４゜づつ傾きを変えると伴に、
北極点（南極点）を円運動している様に見、その円運動
は公転面に平行である。

【００１１】（図３（ａ））は、上記の円運動を示す円
上に、夏至６月２１日頃、秋分の日９月２３日頃、冬至
１２月２２日頃、春分の日３月２１日頃であり、これら
の月と他の８ヶ月も含め、便宜上毎月２２日を表わした
１２点を等分に配置し、この毎月２２日から２２日まで
の中間を、便宜上毎月７日とした１２点と前者の１２点
を合わせた２４等分の点である。

【００１２】（図３（ｂ））は、前記の２４点を線Ａ
Ａ’に直角に移したときの、公転面６に対する垂線から
の各地軸３の角度は、この各地軸３に対する直角な面と
公転面６及び公転面６に平行な面６’上の太陽との角度
でもある。

【００１３】例１、最も北極点４を太陽に向ける地軸３
ＢＢ’は、公転面６に対する垂線より２３．４゜（∠
Ｐ）で、このＢＢ’に対し，て直角な面ＣＣ’は、公転
面６及び公転面６に平行な面６’上の太陽から２３．４
゜（∠Ｐ’）である。

【００１４】例２、最も南極点５を太陽に向ける地軸３
ＤＤ’は、公転面６に対する垂線より２３．４゜（∠
Ｒ）で、このＤＤ’に対して直角な面ＥＥ’は、公転面
６及び公転面６に平行な面６’上の太陽から２３．４゜
（∠Ｒ’）である。

【００１５】即ち、地軸３に対する直角な面を境に例１
では北側に、例２では南側に太陽を見ることであるが、
図４に地球を中心に太陽が回っている、更に、南北に移
動していると考えを置き換えたとき、地軸３に平行な天
球の軸３’に対する直角な面を境に、各地に想像する天
球７の南北に太陽の移動を見る。

【００１６】ただし、天球の軸３’に対する直角な面を
認識しないため、北緯２３．４゜〜南緯２３．４゜の範
囲を除き、常に北半球からは南側へ、南半球からは北側
へ向かって太陽の上昇を見る。

【００１７】図４の斜線は、自転する地球から見る太陽
は地軸３に直角な面上を回って見えることから、天球の
軸３’に直角な面上を回って見える天球７上の太陽の経
路の範囲を表わし、地平面８を境に実線は昼を、点線は
夜を表わしている。

【００１８】図５に一例として約北緯４５゜の地点を示
しているが、地平面８の中央Ｓより観測した場合には、
北極を最も太陽に向ける夏至のとき、真東より最も北寄
りから出た太陽１は図４の緯度９と∠Ｑは等しいことか
ら、地平面８に対する垂線から各緯度とほぼ同じ角度を
もって上昇し、同じ角度をもって真西より最も北寄りに
沈む。

【００１９】次に、公転面６に対し地軸３が直角な状態
にある春分、秋分のとき、真東から出た太陽１は図４の
緯度９と∠Ｑは等しいことから、地平面８に対する垂線
から各緯度とほぼ同じ角度をもって上昇し、同じ角度を
もって真西に沈む。

【００２０】次に、北極を最も太陽から背ける冬至のと
き、真東より最も南寄りに出た太陽１は図４の緯度９と
∠Ｑは等しいことから、地平面８に対する垂線から各緯
度とほぽ同じ角度をもって上昇し、同じ角度をもって真
西より最も南寄りに沈む。

【００２１】

【作用】請求項１、２に示す本発明により求めた、ある
風景の夏至と冬至の、日の出又は日の入りの位置を簡単
な写生に印をしておき、その同じ位置からカメラを水平
に及び光軸を水平と真東又は真西に向けて、前記の夏至
から冬至までの、日の出又は日の入りの位置を一枚の写
真（特殊撮影を含まず）に写し込む。

【００２２】この写真の夏至から冬至までの距離を、使
用した時の本発明上の夏至から冬至までの直線距離より
も大きくなるように引き伸ばす。

【００２３】この写真を撮影地に見立て、写真に記した
夏至、冬至の、日の出又は日の入りの位置と、使用した
状態（方角は任意）の本発明を用いて太陽経路線１７の
夏至と冬至が合致する距離を保持して観測することによ
り、段落番号００２１の写生時に、夏至と冬至の位置を
印すだけで、写真上で年間の太陽の経路と地方時を含
む、日の出又は日の入りの位置を推測できる。

【００２４】次に、有名な風景の特定の位置から段落番
号００２１の方法で写真撮影等を行ない、その位置から
の年間の太陽の経路と地方時を含む、日の出又は日の入
りの位置を示した写真等を、雑誌等に掲載することによ
って大勢の人に提供できる。

【００２５】

【実施例】本発明の最も主要部である天球を模した可動
透明半球面１０、並びに大陽経路線１７、地方時線１８
と関連事項と共に図を参照して説明する。

【００２６】図６〜図８の可動透明半球面１０の平行な
太陽経路線１７の詳細は、可動透明半球面１０（Ｊ面）
が成す円の中心から段落番号００１２の角度である。

【００２７】次に、可動透明半球面１０の側面図である
図８のＧＧ’を中心に、及び図７で見るＧＧ’上の両端
（南北）を基点に、太陽経路線１７を１２等分して、一
目盛を１時間とし、更に、その一目盛りを２等分〜４等
分して、一目盛り３０分間〜１５分間を表わす。

【００２８】図６〜図８の可動透明半球面１０のＪ面
を、地平面に垂直にすると同時に天球の軸３’に相当す
るＧＧ’を水平と南北方向にして、例えば、この球面の
凸面が東を向いて、Ｊ面の全面が太陽の南中と合致する
ときの上部を、地方時の１２時（正午）として、前項目
で示した１２等分の上部から１２時〜０時を、下部から
１２時〜２４時を記す。

【００２９】次に、図７の可動透明半球面１０中央の太
陽経路線１７に沿って、その強度の確保と可動できる範
囲内で、可動側固定用雄ねじ２１とほぼ同径の長孔を設
け、標準時と定めた経線と使用地の経線との違いに伴う
時差と、知ろうとする月別に伴う均時差の調整を行な
う。

【００３０】長孔を設けないときは、その時差、均時差
の解説書（図）のみを提供する。

【００３１】図６〜図８の緯度目盛１５は、天球の軸
３’に相当するＧＧ’上の可動透明半球面１０の両端を
０゜として、円周に沿ってそれぞれ上下（左右）に最大
９０゜までを配置する。

【００３２】緯度指標部１６は、図１０のように、上記
の円周と接する水平板２０の両端に設けるか、又は水平
板の上面を緯度指標部とみなしても良い。

【００３３】図９〜図１１に示す水平板２０への方位調
節器２５の取り付けは、軟質ブッシュ１４を介し、円滑
な動きと任意の位置で停止できるようにする。

【００３４】更に、方位調節器２５への高度調節器２４
の取り付けは、軟質ワッシャー１３を介し、円滑な動き
と任意の位置で停止できるようにする。

【００３５】図１２〜図１４保持器２６への水平板２０
の取り付けは、図９〜図１１の軟質ブッシュ１４を用い
ることによって、取り付けの簡易化と、がたつきが生じ
ない様にする。

【００３６】又は、携帯性を欠くが、水平板２０と保持
器２６を接着剤又は高周波溶着等で固定して、がたつき
が生じない様にする。

【００３７】保持器２６の形状の一例として図１２〜図
１４に示しているが、特に地平面より高い高度の観測時
に、支障をきたさない形状と、段落番号００２９の調整
を行なう場合には、これに伴う可動透明半球面１０の可
動を考慮する。

【００３８】水平板２０と保持器２６を接着剤又は高周
波溶着等での固定を除き、主に図１を参照して本発明の
構成及び使用法を説明すと、カメラ用三脚等に取り付け
た保持器２６の水平板取り付けボス２７（図１２〜図１
４参照）に軟質ブッシュ１４を介して水平板２０（図９
参照）を取り付ける。

【００３９】水平板２０を、これに備えた付けた方位磁
針２２と水準器２３を用いて、午前の太陽の経路と地方
時を含む、日の出の位置推測であれば出の標示を北に、
午後の太陽の経路と地方時を含む、日の入り位置推測で
あれば入の標示を北に向けると同時に水平に固定する。

【００４０】次に、水平板２０に備えた可動側固定用雄
ねじ２１へ、これとほぼ同径の可動透明半球面１０（図
７参照）の中央の孔（長孔）を通して取り付け、使用
（観測）する半球別及び日の出日の入り別に用途方向矢
印１９（図７参照）に従い、水平板２０の緯度指標部１
６（図１０参照）に、可動透明半球面１０の円周に記し
た緯度目盛１５を、使用（観測）地の緯度に合わせる。

【００４１】この可動透明半球面１０を任意の位置に固
定し易くするため、軟質ワッシャー１３、硬質ワッシャ
ー１２を介して可動側固定雌ねじ１１を用いる。

【００４２】次に、方位調節器２５、高度調節器２４を
操作して、この高度調節器に設けた直径約２ｍｍの孔か
ら覗いて太陽経路線１７及び地方時線１８（線と線の間
を含む）と風景を重ねる様に観測する。

【００４３】なお、観測時は、前記の孔から後方に約２
５ｃｍ目を離すのが適当である。

【００４４】太陽経路線１７は、毎月７日と２２日を示
す線を判別し易く及び７日と２２日の文字を省略する事
を考慮して、線種を変えるか色分けをする。

【００４５】地方時線１８についても、正時と分を示す
線を判別し易くするために、線種を変えるか色分けをす
る。

【００４６】なお、各正時の文字を、太陽経路線１７の
中央線の近くに記して使用時に水平板２０の下側に文字
が隠れるのを防ぐ。

【００４７】太陽経路線１７の月別の表記は、段落番号
００４４により毎月７日と２２日の文字を省略したもの
とし、１２月７日と１月７日の様に同じ太陽経路線１７
上を示す場合には、各月の文字を隣接させて上下に分
け、例えば１月〜６月を上に、７月〜１２月を下に記
す。

【００４８】更に、太陽経路線１７の月別の表記が使用
時に水平板２０の下側に隠れる事が考えられるため、同
じ太陽経路線１７の数カ所に記するか、本発明に使用し
た線種か色を用いた解説書（図）を提供する。

【００４９】以上の事柄に準じて使用できる地域及び地
方時を限定して、本発明の簡易化を提供する。

【００５０】それは、可動透明半球面１０に記した太陽
経路線１７及び地方時線１８の一部を、高度調節器２４
に設けた直径約２ｍｍの孔から投影するように放射状に
延長させて、図１５図１６に示す可動透明平面板２９に
移し取り、本水平板２０をＬ字形水平板３０に変形させ
る。

【００５１】Ｌ字形水平板３０の正面に最大９０゜まで
の緯度目盛１５を、可動透明平面板２９の太陽経路線１
７の中央線上に緯度指標部１６を設け、南緯北緯の約４
５゜までと地方時の約３時〜９時及び１５時〜２１時ま
での使用の範囲を限定する。

【００５２】又は、可動透明平面板２９の円周に太陽経
路線１７の中央線の両端を０゜として、それぞれ左右
（上下）に最大９０゜までの緯度目盛１５を配して、Ｌ
字型水平板３０の正面の中央部の下位置に緯度指標部１
６を設けるか、又はこの水平板の上面を緯度指標部とみ
なし、南緯北緯の約４５゜までと地方時の約３時〜９時
及び１５時〜２１時までの使用の範囲を限定する。

【００５３】更に、本発明及びその簡易型についても、
方位調節器２５及び高度調節器２４をはぶき、その位置
に図１７図１８のように、視線通過マーク５０のみを記
する事で、本発明の一層の簡易化を提供する。

【００５４】又、Ｌ字形水平板３０を、コの字形又は角
形に変形させることによって底面を設け、方位磁針２２
に磁気等の影響の無い位置に、カメラ用三脚等への取り
付け雌ねじ２８を設置し、カメラ用三脚等に直接取り付
けられるようにする。

【００５５】次に、図１６の可動透明平面板２９中央の
太陽経路線１７に沿って、その強度を確保できる範囲内
で可動側固定用雄ねじ２１とほぼ同径の長孔を設け、標
準時と定めた経線と使用地の経線との違いに伴う時差
と、知ろうとする月別に伴う均時差の調整を行なう。

【００５６】長孔を設けないときは、その時差、均時差
の解説書（図）のみを提供する。

【００５７】次に、本発明の水平板２０（Ｌ字形水平板
３０）上で、任意の緯度における、真東及び真西からの
各月（日）の、日の出及び日の入りの位置（角度）を求
め、図１９に示す円盤５１の円周に、日の出の位置線５
２及び日の入りの位置線５３を記す。

【００５８】更に、円盤５１の中心に、方位磁針２２の
中心を合致させ真東と真西の線に直角に貼り付け、これ
を図２０のように中心を針で支える。

【００５９】使用方法として、日の出であれば東に、日
の入りであれば西に向かって、本器（図１９参照）の中
心をかすめるように円盤５１に記した、日の出の位置線
５２又は日の入りの位置線５３と風景を重ねる様に観測
して、日の出又は日の入りの位置を推測する。

【００６０】地平面（水平線）が、島、山、建築物等に
隠れていた場合には、使用地の緯度の違いによる太陽の
動きを考慮して、日の出又は日の入りの位置を推測す
る。

【００６１】提供者又は使用者の判断で、使用（緯度）
の範囲を広くできる。

【００６２】ただし、緯度の数値を大きくとると、使用
（緯度）の範囲は狭くなる。

【００６３】なお、段落番号０００４で述べた、日の出
日の入りの時刻を知る必要は無い。

【００６４】

【発明の効果】使用できる地域及び地方時を限定して本
発明の簡易化した物においては、以下に述べる事柄（発
明の効果）についても、使用できる地域及び地方時を限
定することを前提にしている。

【００６５】ある風景における、日の出又は日の入りの
撮影をしたい位置が決まっているとき、その位置からの
その風景における、日の出又は日の入りの有無、又、有
すると認める場合には、その月日、時を推測することが
できる。

【００６６】ある風景における、日の出又は日の入りの
撮影をしたい月日が決まっているとき、その撮影ができ
る、おおよその場所を事前に探し求めることができる。

【００６７】ある風景撮影に適した太陽の位置の月日、
時を推測することができる。

【００６８】家の建築に先立って、特に暑くなる月、及
び年間の太陽の経路と周囲の地形や隣接する建築物等に
よる朝から夕方までの日当たりの様子を推測することに
よって、窓、ひさし等の位置や形状の決定に役立つ。

【００６９】家を住み替えるとき、年間の太陽の経路と
周囲の地形や隣接する建築物等による、朝から夕方まで
の窓等への日当たりの様子を推測することができる。

【００７０】北極及び南極においては、年間の太陽の経
路及び高度を推測できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】不透明として作図した破断可視図及び実施形態
を示す平面図である。

【図２】日周運動を記録する形態を示す斜視図である。

【図３】（ａ）は、地球が太陽を中心に公転するとき、
太陽から見る北極点（南極点）の円運動である。（ｂ）
は、（ａ）に伴う地軸及びこれに直角な面の変化であ
る。

【図４】各地に想像する天球上の、年間の太陽の経路の
範囲（斜線）である。

【図５】地平面を含む天球の一例を示す斜視図である。

【図６】可動透明半球面の平面図である。

【図７】図６の立面図である。

【図８】図６の側面図である。

【図９】水平板の構成を表わす平面図である。

【図１０】図９のＹ−Ｙ断面図である。

【図１１】図９のＸ−Ｘ断面図である。

【図１２】保持器の形状の一例を示す平面図である。

【図１３】図１２の立面図である。

【図１４】図１２の側面図である。

【図１５】本発明の簡易化を示すＬ字形水平板の平面図
である。

【図１６】図１５の立面図である。

【図１７】本発明の簡易化を示す水平板のみの斜視図で
ある。

【図１８】本発明の簡易化を示すＬ字形水平板のみの斜
視図である。

【図１９】方位磁針と、日の出日の入りの位置を記した
円盤を一体化した本発明の簡易化を示す平面図である。

【図２０】図１９のＺ−Ｚ断面図である。

【符号の説明】

１ 公転面上の太陽 １’公転面に平行な太陽 ２ 地球 ３ 地軸（自転軸） ３’天球の軸 ４ 北極点 ５ 南極点 ６ 公転面 ６’公転面に平行な面 ７ 天球 ８ 地平面 ９ 緯度 １０ 可動透明半球面 １１ 可動側固定雌ねじ １２ 硬質ワッシャー １３ 軟質ワッシャー １４ 軟質ブッシュ １５ 緯度目盛（分度器） １６ 緯度指標部 １７ 太陽経路線 １８ 地方時線 １９ 用途方向矢印 ２０ 水平板 ２１ 可動側固定用雄ねじ ２２ 方位磁針 ２３ 水準器 ２４ 高度調節器 ２５ 方位調節器 ２６ 保持器 ２７ 水平板取り付けボス ２８ カメラ用三脚等への取り付け雌ねじ ２９ 可動透明平面板 ３０ Ｌ字形水平板 ４０ 透明半球面 ４１ 太陽光線 ４２ ペン等で印した点 ５０ 視線通過マーク ５１ 円盤 ５２ 日の出の位置線 ５３ 日の入りの位置線 ５４ 基準緯度数値 ５５ 使用緯度範囲参考数値 ５６ 透明保護ガラス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラ用三脚等に取り付けた保持器（２
   ６）に取り付けた水平板（２０）を、これに備えた方位
   磁針と水準器を用いて、午前の太陽の経路と地方時を含
   む、日の出の位置推測であれば出の標示を北に、午後の
   太陽の経路と地方時を含む、日の入りの位置推測であれ
   ば入の標示を北に向けると同時に水平に固定する。これ
   に太陽経路線（１７）、地方時線（１８）、緯度目盛
   （１５）を記した可動透明半球面（１０）を取り付け、
   これを、半球別及び日の出日の入り別に応じて、使用
   （観測）地の緯度に水平板（２０）の緯度指標部（１
   ６）に緯度目盛（１５）を合わせて固定。次に、方位調
   節器（２５）、高度調節器（２４）を操作して、この高
   度調節器に設けた直径約２ｍｍの孔から覗いて太陽経路
   線（１７）及び地方時線（１８）（線と線の間を含む）
   と風景を重ねる様に観測することを特徴とした、任意の
   地における任意の月日の太陽の経路と地方時を含む、日
   の出日の入り位置推測器。
2. 【請求項２】 可動透明半球面（１０）に記した太陽経
   路線（１７）及び地方時線（１８）の一部を高度調節器
   （２４）に設けた直径約２ｍｍの孔から投影するように
   放射状に延長させて可動透明平面板（２９）に移し取
   り、使用できる地域及び地方時を限定して簡易化を図っ
   た、請求項１記載の太陽の経路と地方時を含む、日の出
   日の入り位置推測器。