JPS589233Y2 - 太陽の日周運動記録・再現装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は太陽の日周運動とくにその運動経路を天球を
模した半球面上に再現する教習具に関するものである。

太陽の日周運動の記録・観測、再現装置としてはすでに
各種のものが使用されている。

その１つは垂直に立てた棒の太陽光による影の先端の軌
跡をたどる方法であるが、太陽の動きを推定し難い欠点
がある。

また水平に置いた透明な半球体を使用して、その大円載
面中心点に太陽光線による動点が来る半球面状の点を実
験的に求めその点の軌跡をたどる方法があるが、実施に
手間どり、生徒実験として効果的でない。

さらに考案せられたのが第１図に示す特許第２２４２２
０号の方法である。

図において、１は暗箱で、その上面中央左よりに直径０
．６〜０．８ ｍｍの細孔２があけられ、底板３に着脱
自在に装着できるようにされている。

底板３には、細孔２の直下位置に針４が鉛直に植えこま
れている。

５は感光紙たとえば青焼用のものを暗箱１の内法にあわ
せて裁断したもので、それが針４につきさされ、底板３
面に貼付されている。

この装置によって太陽の動きを自記観測するにあっては
この装置を一日中日の当たる場所に動かないように水平
におかれた机上に固定し、日の出時から日没時までの間
に細孔２から暗箱１内への太陽の入射光束りを感光紙面
５上にうけさせる。

そしてその後で感光紙５を現像すると、第２図に示すよ
うな太陽の日周運動の軌跡かえられるのである。

第２図は現像した感光紙５の平面図である。

この図には前記のようにして一日の太陽の動きを自記さ
せた３本の軌跡、すなわち春分（３月２１日）、夏至（
６月２１日）および冬至（１２月２１日）の３日明のそ
れぞれ軌跡が描かれているが、１枚の感光紙５には一日
の自記観測軌跡しかえられないことはいうまでもない。

中央にえかかれているＳ−Ｎ線は南北方向をあられすも
ので、その線上の点４は針４によって感光紙５にあけら
れた穴であり、机上にこの装置を固定する際には、感光
紙５上のＳ−Ｎ線が正しく南北方向に一致するようにし
ておかねばならない。

しかしこの方法でも形感光線からして太陽の運動軌跡を
逆算することは前記のように推定し難い欠点がある。

この方法を改良するためにさらに工夫された装置は、実
願昭５３−１３１９５９号「太陽の日周運動再現装置」
でありこの考案においては前記第１図に示す方法によっ
て記録された感光紙（第２図に示すもの）を貼付するよ
うにされ、第３図に示すように、この感光紙５の前記細
孔２直下位置を示す指標に合わせる針４′をもった合板
３′と、この合板３′面に対してその大円が前記暗箱１
の内法高さＩ］と等しい間隔を保持し、かつその中心６
が前記台板３′面の針４′直上に位置するよう固定した
透明中空半球７と、その中心を傾動中心として傾動自在
なるよう取付けた指示棒８と、それと摺動自在に係合し
、伸縮自在なるようにした接続指示棒８′とを備えてな
る太陽の日周運動再現装置が提案されている。

感光紙５の記録線を接続指示棒８′の先端によってたど
りそのときの指示棒８他端の半球７上における対応位置
をたどることによって太陽の動きを知るのである。

しかしこの装置においても太陽の日周運動・感光紙への
記録と、その再現とを別々の機器を使用して行う必要が
あり、装置の重複化による設備費の高騰のほか教習上の
複雑性、機器諸元の不一致による観測誤差の発生などを
免れ得なかったものである。

この考案は上記のような従来のものの欠点を除き１つの
機器装置で太陽の日周運動の軌跡の記録から再現までを
簡易にかつわかり易く行うことができる装置を提供しよ
うとするものであり、水平に固定し、表面に感光紙を貼
付するようにした合板に対して、一定の内法高さをもち
、上板に細孔を設けた無底暗箱と、前記細孔の鉛直線下
部に対応する位置において大円截面上に傾動自在に軸支
される指示棒を具備し、その大円載面が前記内法高さの
一定値に等しい間隔を合板に対して保持するようにされ
た透明中空半球体と、を切換的にはめ込むようにしてな
る太陽の日周運動記録再現装置にかかるものである。

つぎにこの考案の実施例を第４図、第５図、第６図、第
７図によって説明する。

第４図において１０１は合板であって水平に定置される
ようにされている。

１０２は針であって前記第１図または第３図のものの針
４，４′と均等なものである。

１０３は感光紙をはめ込む凹部である。

１０４は無底の暗箱であってその上部の前記針１０２の
鉛直線上部に相当する上板部に細孔１０５を有している
。

感光紙５は凹部１０３にはめ込まれその基準線がＮＳ方
向にそうよう、水平に、針１０２によって合板１０１に
セットされる。

合板１０１面と細孔１０５位置との鉛直線上の距離は一
定値りとされる。

このように台板１０１に暗箱１０４をはめ込んだときは
、前記第１図で説明した装置と同様の原理でセットした
感光紙５−ヒに第２図に示すような太陽の動きの影線軌
跡図形が得られる。

つぎに第５図は同じ台板１０１に太陽の日周運動の再現
装置部材をはめ込んだときの側断面図を示している。

図において台板１０１には、第６図に示すように接続部
材１０６が固着され、これには位置規制桿１０７、結合
具１０８が取付けられている。

第７図は太陽の日周運動の再現装置部材であって、第３
図の場合と同じ意味の透明半球体１１０、その大円載面
１１１中心点に傾動自在の軸受１１２を置きそれに軸支
される指示棒１１３、指示棒１１３に対して同軸で伸縮
可能の補助指示棒１１３′を具備し、またこの大円載面
１１１に前記台板の接続部材１０６と対応する接続部材
１１４、が取付けられ、それには前記位置規制桿１０７
に対応しそれをはめ込む位置規制孔１１５、前記結合具
１０８に対応し、それをはめ込み固定する結合具１１６
が取付けられている。

これら台板１０１と太陽の日周運動の再現装置部材とを
それぞれの位置規制具、結合具を利用してはめ込んだの
が第５図である。

透明半球体１１０は図上右半部が切りとっであるが、こ
れは北半球において使用するときはその部分が不要であ
るからであるうつぎにこの装置における動作について説
明する。

まず未感光の感光紙５を第４図の状態でセットし、感光
紙基線Ｓ−Ｎを南北に合わし、水平に置いて終日太陽光
りで細孔１０５映像を感光せしめる。

これを完了すれば、感光紙５を現像し、同じ台板１０１
上にセットしたま＼暗箱１０４を外し、第７図に示す部
材を位置規制桿、結合具を利用してはめあわせる。

ついで太陽の動きの軌跡を補助指示棒１１３′の先端部
で一端から他端へたどってゆけば、それに対応して指示
棒１１３尖端部は透明半球１１０の内面上に太陽の日周
運動の経路を示すことになる。

それは透明半球１１０の中心と指示棒１１３の傾動中心
とが一致するようにされているとともに、観到資料の針
穴１０２と暗箱１０４の細孔１０５との関係位置が不変
だからである。

したがって指示棒１１３の尖端部の動きを透明半球１１
０の外面から追随して、外面にサイン〈ンでマーキング
してゆけば、第３図に示したと同様の太陽の日周運動の
経路を模擬天球１１０上に再現することができる。

四季にわたってこの実験を重ねれば、四季それぞれの太
陽の日周運動を模擬天球１１０上に容易に再現すること
ができる。

以上の説明によって明らかなようにこの考案にかかる太
陽の日周運動再現装置においては、従来の一定時間毎に
太陽を観測して透明半球面上に太陽の動きを記録して、
太陽の日周運動を再現する手数を要する方法に比して、
模擬天球上における季節ごとの太陽の日周運動の再現を
きわめて容易に行うことが可能であり、しかも太陽の日
周運動の感光紙への記録と、その再現とを一つの機器を
もって行うことができ、装置の重複化による設備費の高
騰を避けられるほか、教習上簡単で理解をそく進するこ
とができ、さらに機器諸元の不一致による観測誤差の発
生をも免れることができる実用的効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従前の太陽の日周運動の記録装置の側断面図、
第２図はそれによって記録された記録感光紙の平面図、
第３図は従前の太陽の日周運動の再現装置の斜視図、第
４図はこの考案の実施例を示し暗箱をはめ込み太陽の日
周運動の記録を行う状態を示す側断面図、第５図は、同
じくこの考案の実施例を示し、再現装置をはめ込み上記
記録の再現を行う状態を示す側断面図、第６図はこの考
案の実施例装置の合板を示す斜視図、第７図は同じくこ
の考案の実施例装置の再現装置部材を示す斜視図である
。 ５・・・感光紙、１０１・・・台板、１０２・・・針、
１０４・・・暗箱、１０５・・・細孔、１０６・・・接
続部材、１０７・・・位置規制桿、１０８・・・結合具
、１１０・・・透明半球体、１１１・・・大円載面、１
１２・・・軸受、１１３・・・指示棒、１１３′・・・
補助指示棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水平に固定し、表面に感光紙を貼付するようにした合板
   に対して、一定の内法高さをもち上板に細孔を設けた無
   底暗箱と、前記細孔の鉛直線下部に対応する位置におい
   て、大円截面上に傾動自在に軸支される指示棒を具備し
   その大円載面が前記内法高さの一定値に等しい間隔を合
   板に対して保持するようにされた透明中空半球体とを切
   換的にはめ込むようにしてなる太陽の日周運動記録・再
   現装置。