JPS6015273B2 - 日食投影方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プラネタリウム本機に設けられた新月投影機
と太陽投影機とにより日食を投影する日食投影方法に関
するものである。

従来の技術 日食とは、太陽と月と地球が一直線上に並び、太陽が月
により食される現象である。

従来、日食を投影する場合は、日食投影装置が、プラネ
タリウムの操作卓あるいはプラネタリウム本機の周辺に
設けられていたために、プラネタリウム本機の日周連敷
年周連動による投影像との位置的、時間的な同期合せが
非常に困難であった。特に皆既日食では２時間にも及び
、日周連動年周運動と連動する地球からの見かけの連動
を再現することが日食投影の教育効果上不可欠であるが
、プラネタリウム本機と別設の日食投影機では上記の如
く運動した日食を投影することが実際上不可能であった
。また日食投影装置は、装置の設道位置により投影像が
歪むため、設置位置が制限されるものであった。

更に、従来の日食投影装置は、投影される太陽像の欠け
ていく様子しか投影できないものであったので、月の年
周運動による位相変化と日食との関連を理解することが
困難であった。また新月の後では約７度ずつあわせて約
１処受の間はみかけ上月像が位相変化により消えてしま
い、月の位置の確認が不可能で教育効果を著しく阻害す
るものであった。発明の目的 本発明の目的は、上記問題点を解決し、日食進行過程を
日間運動年周運動に連動させて正確に投影する日食投影
方法を提供するとともに、簡単な構成により前記日食投
影方法を実施する日食投影ょ袋贋を提供することである
。

問題を解決するための手段 前述した問題点を解決するため、本願の方法発明は、新
月投影機により新月を月の投影方向と同一方に投影する
とともに、太陽投影機により太陽を投影し、投影面の白
道上を移動する新月の像と投影面の黄道上を移動する太
陽の像とを投影面上で重合させることにより日食を投影
するものであり、また、本願の装置発明は、太陽を投影
する太陽投影機と、月を投影する月投影機と該月投影機
と前記太陽投影機とを運動して回動させる年局駆動軸と
を備えたプラネタリウム本機において、新月を投影する
新月投影機を新月が月と同一方向となる配置関係で前記
月投影機と一体的に設け、前記年鷹駆動軸の回動により
ドーム上で太陽の像と新月の像とを重合させることを特
徴とするものである。

実施例 以下面図に基づき本発明の実施例を説明する。

第１図は、プラネタリウム本機１の外観図で、本機１に
は、上下に北天・南天恒星投影球２，３が、北天恒星投
影球２側に月・太陽・土星の投影部４が、南天恒星投影
３側に水星・金星・火星・木星の投影部５が夫々一体に
且つ歳差軸Ａを中心に回動可能に設けられている。更に
これらは日局軸Ｂに対して２３．５度の懐きをもった日
闇板６に設けられている。この日周板６は日周軸Ｂに対
して垂直で日周麹Ｂを中心に回転可能に設けられるとと
もに、緯度軸Ｃを中心に回転可能に架台７上に設けられ
る。第２図は前記本機１の月・太陽・土星投影部４ ３
の拡大図で、月投影部８、太陽投影部９のみ詳細に記載
してある。

月・太陽・土星投影部４はこの投影部４を貫通し、図示
しない年周駆動手段に接続される年周駆動軸１０が設け
られ、この年周駆動軸１川こは太陽投影部９に対して地
球駆動ギャ３１１が、月投影部８に対して朔望月周期駆
動ギャ１２と対恒星交差点逆行周期駆動ギャ１３と恒星
月周期駆動ギャ１４が夫々設けられている。第３図・第
４図は、月投影部８の拡大図で、月投影機１５は本発明
に係る新月投影機１６ととも４に枠体１７により一体的
に支持され、更に枠体１７は、軸２１によって支持され
る。この鼠２１は仕切板２７上に回転可能に支持され、
恒星月周期駆動ギャ１４と噛合う恒星月ギャ２０により
回転され、枠体１７を回転可能に支持する二股部を備え
ている。月投影機１５は光軸Ｅ上に光源２２、コンデン
サ−レンズ２３、満月原板２４、遮光子２５、投影レン
ズ２６が配置される。また対恒星交点逆行ギャ２８は、
中間ギャ２９を介して対恒星交点逆行周期駆動ギャ１３
に接続され更にその上端面３０が黄道に対して約５度９
分傾斜して設けられている。この上端面３０には逆行ギ
ヤ２８に対して摺動可能なりング３１が設けられ、更に
このリング３１にはスライド榛３２が設けられる。一方
、月投影機１５には、スライド棒３２に対して沼勤且つ
回敷可能なスライダー３３が設けられる。

更に月投影機１５において、朔望月周期駆動ギャ１２に
噛合う朔望月ギャ３４は、仕切板３５に回転可能に設け
られ、更にユニバーサルジョイントを介して月投影機内
の遮光子２５に接続される。この遮光子２５に接続され
るユニバーサルジョイントの軸６０には、枠体１７に設
けられたスイッチ１９を作動させるカム１８が設けられ
る。このカム１８は遮光子２５が満月原板２４から投影
レンズ２６に向う光のすべてを遮るとき、即ち新月のと
きにスイッチ１９を閉成するような形状に設けられる。
更に第５図に示す如く月投影機１５には、本発明に係る
新月投影機１６が、月投影機１５による月投影像と同一
方向同一位置に新月の状態を投影するように設けられる
。

この新月投影機１６には光源３６、コンデンサーレンズ
３７、原板３８、投影レンズ３９が設けられている。ま
た新月投影機１６の原板３８には、第６図に示す新月の
状態を示す仮想円３８Ａが描かれている。次に本発明に
係るプラネタリウムの動作を説明すると、先ず操作者が
日周運動と年局運動を作動させると第１図及び第２図に
おいて日周板６が日岡軸Ｂのまわりを回転し、星空が移
動するとともに年周駆動軸１０が回転し、惑星、太陽及
び月が移動される。

この運動にともない太陽投影機９は地球ギャ１１により
轍Ａを中心に回転し、黄道上に太陽を投影する。

また新月投影機１６による新月像は上記月投影機による
月像と同一方向同一位置の白道上に指向される。一方、
月投影機１５は、恒星月ギャ１４の回転により歳差軸Ａ
を回転中心として月の投影方向を変えるとともに、対陣
星交点逆行ギャ２８の回転によりこのギャ２８の頬斜上
端面３０も回転するのでスライド榛３２、スライダー３
３を介して月投影機１５を第４図で上下方向に回動させ
る。

この恒星月ギャ１４と対恒星交点逆行ギャ１３の回転に
より月投影機１５の投影方向が決定される。また、投影
方向が決定された月投影機１５は朔望月ギャ３４の回転
により遮光子２５が投影光東を遮えぎり月の満ち欠けを
再現する。上述の如く月投影機１５は上記３つのギャ２
０，２８，３４の駆動により真の月と同様に投影するこ
とができるものである。一方、満ち欠けにおいて月投影
機１５による月像は新月では全く消滅してしまうが、枠
体１７に取り付けられたカム１８とマイクロＳＷＩ９に
より新月になった時点で新月投影機１６が点灯される。

なお、この新月投影機１６は操作卓のスイッチにより自
動にあるいは任意に点灯が可能である。

第８図は太陽Ｓ、月Ｍ、地球ＥＡの位置関係を示すもの
で、太陽Ｓと地球ＥＡと月Ｍが第８図の如く一直線上に
並んでも、黄道と白道は５度９分の傾斜角を有している
ので年中、日食や月食が起こらないものである。ところ
が白道と黄道が交差するときに、太陽Ｓが月Ｍと地球Ｅ
Ａを結ぶ線の延長上に位置すると、月Ｍはみかけ上、太
陽Ｓの中に入り皆既日食となる。この日食は本発明にお
いて、太陽投影機９の投影像に新月投影機１６の投影像
即ち新月が進入することによって再現される。第９図に
この日食の様子を表すもので、日周年筒連動運動により
黄道Ｙ上を東から西に移動する太陽Ｓを便宜的に静止状
態にしておき、この太陽Ｓに対して白道Ｗ上を移動する
月Ｍを記載したもので、月投影機１５により投影された
月Ｍは第９図中右から左へ位相変化しながら移動する。
そして月投影機１５が遮光子２５により完全に遮られた
とき、即ち新月になったとき、カム１８がスイッチ１９
を閉成して新月投影機１６を点灯し、ドーム上に仮想円
の新月像ＭＡを投影する。この新月像ＭＡは第９図の左
側則ち東側から太陽Ｓに進入して、投影された太陽像Ｓ
と新月像ＭＡが重なり、日食時の食の進行が再現される
。そして太陽像Ｓと新月像ＭＡが完全に重なったとき、
皆既日食となり、皆既日食が所定時間過ぎた後再び太陽
像Ｓと新月像ＭＡがずれて日食が終了する。この日食の
終了後にカム１８の回転によりスイッチ１９が開放され
新月像ＭＡが消されるとともに、月投影機１５による月
像Ｍが投影される。このように太陽Ｓと新月像ＭＡが両
方とも投影されるものであるから、日食時の太陽に対す
る月の進入方向や大きさなど簡単に比較することができ
るものである。また、新月投影機１６の原板３８に、第
７図の如く着色、特に地球照に相応する階赤色にしたり
、更に月面模様を記載した原板３８Ｂを用いると、新月
像ＭＡの判別が容易になったり、リアル感が出る。なお
、第９図では、皆既日食について説明したが、太陽投影
機や月投影機の駆動手段における偏心を利用したり、新
月投影機の原板を交換すると、金環食の投影が可能とな
る。

また、太陽と新月が夫々の半径の和より小さい距離内に
位置するときは太陽と新月とが部分的に重なる部分日食
となる。

第１０図は本発明に係る実施例の電気回路図で、新月投
影機１６の点灯を自動ＡＵＴＯと手動ＭＡＮＵＡＬとに
切換えるスイッチ４０とりレー４１と直流電源４２とが
直列に接続される。

一方、月投影機１５の光源２２と新月投影機１６の光源
３６とは並列に接続され、夫々互いに反対向きのダイオ
ード４３，４４が接続される。また光源３６とダイオー
ド４４間には、リレー４１の動作により光源３６をダイ
オード４４とダイオード４３とに切換える接点４５が設
けられ、更にダイオード４３に接続される接点４５には
、月投影機１５のスイッチ１９が設けられる。また、ダ
イオード４３，４４には互いに反対向きで並列なダイオ
ード４６，４７が接続され、ダイオード４３と同じ向き
のダイオード４６には直列に自認光用ポリウーム４８が
、ダイオード４４と同じ向きのダイオード４７には直列
に新月調光用ボリゥーム４９が夫々設けられ、交流電源
５００に接続される。

次に、この回路の操作を説明すると、まずマニュアルで
新月投影機１６を任意に点灯させたい場合は、スイッチ
４０をＭＡＮＵＡＬの位置にするとりレー４１が電源４
２により作動し、リレー接点４５はＭＡＮＵＡＬの位置
になる。

これにより自認光用ボリューム４８と新月調光用ボリュ
ーム４９にて、月がどの位置にあっても光源２２，３６
の鯛光が可能となる。またスイッチ４０をＡＵＴＯの位
置にすると、リレー４１が復帰し、リレー接点４５がＡ
ＵＴＯの位置となり、月投影用光源２２は常時点灯して
いるが、新月投影用光源３６はスイッチ１９が月の位相
変化に同期して新月となった時点で閉じるようにカム１
８で制御され、新月のときのみ点灯する。

なお、日食に係りなく、新月投影機を点灯させると、満
ち欠けする月像と、新月のときの月の大きさを表わす月
像とが重なり、月の大きさに対してそのとき輝いている
月の大きさの比較が容易になる。

また第７図の地球験による新月原板２８Ｂを有する新月
投影機１６のみを点灯させると、地球糠を単独で投影す
ることができるものである。

発明の効果上述の如く本願方法発明は、新月投影機によ
り新月を月の投影方向と同一方向に投影するとともに、
太陽投影機により太陽を投影し、投影面の白道上を移動
する新月の像と投影面の黄道上を移動する太陽の像とを
投影面上で重合させることにより日食を投影するもので
あるから、太陽の像だけでなく新月の像も日食進行過程
において恒星に対し正しい位置関係で移動し、日周運動
年周運動に対し完全に連動した日食を投影することがで
き、太陽に対する新月の進入方向や新月と太陽との大き
さの違い、あるいは、新月が地球と太陽との間に入って
いく過程が出てくる過程等をより具体的に理解すること
ができる。

また、本願装置発明は、新月を投影する新月投影機を新
月が月と同一方向となる配置関係で前記月投影機と一体
的に設け、前記年周駆動軸の回動によりドーム上で太陽
の像と新月の像とを重合させることを特徴とするもので
あるから、月投影機の回動を利用して新月の像を移動さ
せることができ、新たな駆動源の追加を必要としない極
めて簡単な構成で前記日食投影方法を実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はプラネタリウムの外観図、第２図は月・太陽投
影部の拡大図、第３図は月投影部の拡大図、第４図は月
投影部の一部断面図、第５図は新月投影機、月投影機の
断面図、第６図は新月投影機の原板の拡大図、第７図は
地球照の原板の拡大図、第８図は日食時の太陽、月、地
球の位置関係を示す図、第９図は太陽に対して月が進入
する状態を示す図、第１０図は本発明に係る電気回路図
である。 １・・・・・・プラネタリウム本機、８・・…・月投影
部、９・・・・・・太陽投影部、１０・・・・・・年周
駆動軸、１５・・・・・・月投影機、１６・・・・・・
新月投影機、１７・・・・・・枠体、１８……カム、１
９……スイッチ、３８……新月原板。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 新月投影機により新月を月の投影方向と同一方向に
   投影するとともに、太陽投影機により太陽を投影し、投
   影面の白道上を移動する新月の像と投影面の黄道上を移
   動する太陽の像とを投影面上で重合させることにより日
   食を投影するプラネタリウムの日食投影方法。 ２ 太陽を投影する太陽投影機と、月を投影する月投影
   機と、該月投影機と前記太陽投影機とを連動して回動さ
   せる年周駆動軸とを備えたプラネタリウム本機において
   、新月を投影する新月投影機を新月が月と同一方向とな
   る配置関係で前記月投影機と一体的に設け、前記年周駆
   動軸の回動によりドーム上で太陽の像と新月の像とを重
   合させることを特徴とする日食投影装置。