特許 6469063 天文測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6469063

(24)【登録日】2019年1月25日

(45)【発行日】2019年2月13日

(54)【発明の名称】天文測定装置

(51)【国際特許分類】

   G04B 19/26 20060101AFI20190204BHJP

【ＦＩ】

   G04B19/26 Z

【請求項の数】29

【外国語出願】

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-193736(P2016-193736)

(22)【出願日】2016年9月30日

(65)【公開番号】特開2017-67782(P2017-67782A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2016年11月30日

(31)【優先権主張番号】10 2015 116 683.6

(32)【優先日】2015年10月1日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】506100185

【氏名又は名称】ランゲ ウーレン ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100149249

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 達也

(74)【代理人】

【識別番号】100154003

【弁理士】

【氏名又は名称】片岡 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】ラインハルト ゴダー

【審査官】 榮永 雅夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１２６９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第００５５７１７３（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０２０５６０８９（ＵＳ，Ａ）

【文献】 西独国特許第０１２７７６００（ＤＥ，Ｂ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０４Ｂ １９／００

Ｇ０４Ｂ １９／２２

Ｇ０４Ｂ １９／２６

Ｇ０４Ｂ ４９／００ − ０４

Ｇ０９Ｂ ２７／００ − ０８

Ｇ０９Ｂ ２９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ムーブメントにより駆動可能であると共に、年周期内で日出時刻及び日没時刻を表示するための天文測定装置であって、
緯度ディスク（1，1’）を備え、その一回転が24時間に対応すると共に、中心軸線（5，5’）周りに回転駆動可能であり、回転運動により不動マークの傍を移動可能であり、
緯度ディスク（1，1’）上にて、中心軸線（5，5’）に対して同心状に配置された１つ以上の緯度円を備え、中心軸線（5，5’）が地球上の極を表し、前記１つ以上の緯度円の半径が前記極から赤道に向けた緯度を表し、
緯度ディスク（1，1’）上にて延びる線状の水平線要素（25，25’）を備え、その２つの自由端が支持箇所（24，24’）にて支持され、該支持箇所（24，24’）が中心軸線（5，5’）に交差する仮想線（13，13’）上にて互いに反対側に配置され、水平線要素（25，25’）の中央領域が、中心軸線（5，5’）に交差する仮想線（13，13’）に対して横切る方向に撓み可能であるため、年周期内で、前記緯度円の最大半径の26％に相当する最大撓みを仮想線（13，13’）の一方の側に生じ、前記緯度円の最大半径の26％に相当する最大撓みを仮想線（13，13’）の他方の側に生じ、これら最大撓み間で移動可能であり、
１個又は複数のマーキング部（７）が、緯度ディスク（１）上における前記１つ以上の緯度円に配置されると共に、緯度ディスク（１）の回転運動により前記不動マークの傍を移動可能であり、前記１個又は複数のマーキング部（７）の位置が、前記緯度円の直径を変化させることにより半径方向に変位可能であり、
緯度ディスク（1，1’）上に、半径方向に延びる緯度スケール（12，12’）が配置されていることを特徴とする天文測定装置。

【請求項2】

ムーブメントにより駆動可能であると共に、年周期内で日出時刻及び日没時刻を表示するための天文測定装置であって、
緯度ディスク（1，1’）を備え、その一回転が24時間に対応すると共に、中心軸線（5，5’）周りに回転駆動可能であり、回転運動により不動マークの傍を移動可能であり、
緯度ディスク（1，1’）上にて、中心軸線（5，5’）に対して同心状に配置された１つ以上の緯度円を備え、中心軸線（5，5’）が地球上の極を表し、前記１つ以上の緯度円の半径が前記極から赤道に向けた緯度を表し、
緯度ディスク（1，1’）上にて延びる線状の水平線要素（25，25’）を備え、その２つの自由端が支持箇所（24，24’）にて支持され、該支持箇所（24，24’）が中心軸線（5，5’）に交差する仮想線（13，13’）上にて互いに反対側に配置され、水平線要素（25，25’）の中央領域が、中心軸線（5，5’）に交差する仮想線（13，13’）に対して横切る方向に撓み可能であるため、年周期内で、前記緯度円の最大半径の26％に相当する最大撓みを仮想線（13，13’）の一方の側に生じ、前記緯度円の最大半径の26％に相当する最大撓みを仮想線（13，13’）の他方の側に生じ、これら最大撓み間で移動可能であり、
緯度ディスク（1，1’）上に、半径方向に延びる緯度スケール（12，12’）が配置されており、
水平線要素（25，25’）の支持箇所（24，24’）が、年周期内で、第１旋回方向及びその逆の第２旋回方向にそれぞれ4°だけ中心軸線（5，5’）周りに旋回可能であることを特徴とする天文測定装置。

【請求項3】

請求項１に記載の測定装置であって、前記複数のマーキング部（７）の位置が、前記緯度円の直径を変化させることにより半径方向に全て同様に変位可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項4】

請求項１又は３に記載の測定装置であって、前記複数のマーキング部（７）が、24個あることを特徴とする測定装置。

【請求項5】

請求項１、３及び４の何れか一項に記載の測定装置であって、緯度ディスク（１）が、中心軸線（5，5’）から放射状に延びる溝又はスロット（４）を前記マーキング部（７）の個数だけ備え、溝又はスロット（４）内に、前記マーキング部（７）を含むピン状のマーキング要素（６）が半径方向に変位可能に配置され、全て同様に変位可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項6】

請求項１に記載の測定装置であって、緯度スケール（12，12’）上の0°が、同心状の前記緯度円における最大直径に対応し、緯度スケール（12，12’）が、0°から半径方向内方に延びていることを特徴とする測定装置。

【請求項7】

請求項１又は６に記載の測定装置であって、緯度円（37’）が、緯度ディスク（１’）上に不動に配置されていることを特徴とする測定装置。

【請求項8】

請求項７に記載の測定装置であって、緯度円（37’）が、緯度ディスク（１’）上の半径方向に、互いに同一間隔で不動に配置されていることを特徴とする測定装置。

【請求項9】

請求項７又は８に記載の測定装置であって、緯度ディスク（１’）上の中心軸線（5’）を起点として、地球上の経度を表す複数の半径方向線（39’）が、緯度ディスク（１’）の周方向に均等かつ不動に配置されていることを特徴とする測定装置。

【請求項10】

請求項９に記載の測定装置であって、緯度ディスク（１’）上に、24本の半径方向線（39’）が配置されていることを特徴とする測定装置。

【請求項11】

請求項９又は１０に記載の測定装置であって、半径方向線（39’）の１本が、本初子午線（40’）を表していることを特徴とする測定装置。

【請求項12】

請求項９又は１０に記載の測定装置であって、半径方向線（39’）の１本が、日付変更線（41’）を表していることを特徴とする測定装置。

【請求項13】

請求項１〜１２の何れか一項に記載の測定装置であって、緯度ディスク（1，1’）上に、緯度及び経度に従って位置決めされた場所マーキング（42’）が不動に配置されていることを特徴とする測定装置。

【請求項14】

請求項１〜１３の何れか一項に記載の測定装置であって、水平線要素（25，25’）が、中心軸線（5，5’）に交差する仮想線（13）に沿う直線状からアーチ状に撓み可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項15】

請求項１４に記載の測定装置であって、水平線要素（25，25’）が、ばねバンド又はばねワイヤであることを特徴とする測定装置。

【請求項16】

請求項２に記載の測定装置であって、緯度ディスク（1）上に平行に配置された均時差フレームが旋回軸線周りに旋回可能であり、該均時差フレームが、緯度ディスク（1，1’）上のマーキング部（７）領域又は緯度円（37’）及び半径方向線（39’）領域を視認可能とする視認開口（15，15’）を有すると共に、年周期内で、第１旋回方向及びその逆の第２旋回方向にそれぞれ4°だけ中心軸線（5，5’）周りに旋回可能であり、前記均時差フレームの旋回運動により、水平線要素（25，25’）が中心軸線（5，5’）周りに旋回駆動可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項17】

請求項１６に記載の測定装置であって、前記旋回軸線が、中心軸線（5，5’）であることを特徴とする測定装置。

【請求項18】

請求項１６又は１７に記載の測定装置であって、水平線要素（25，25’）の支持箇所（24，24’）が、前記均時差フレームに配置されていることを特徴とする測定装置。

【請求項19】

請求項１８に記載の測定装置であって、一回転が１年に対応する均時差曲線ディスク（27）が回転駆動可能であり、その周方向における曲線トラック（28）が、前記均時差曲線ディスクのストッパトラック（29）に恒久的に当接し、前記均時差フレームが、中心軸線（５）に交差する仮想線（13）に対して横切る方向に延びていることを特徴とする測定装置。

【請求項20】

請求項１〜１９の何れか一項に記載の測定装置であって、緯度ディスク（１）上に平行に配置された季節フレームが、緯度ディスク（１）上のマーキング部（７）領域を視認可能とする視認開口（15，15’）を有すると共に、年周期内で、下端位置及び上端位置の間で中心軸線（５）に交差する仮想線（13）に対して横切る方向に駆動可能であり、緯度ディスク（１）が冬至は上端位置に、夏至は下端位置に対応していることを特徴とする測定装置。

【請求項21】

請求項２０に記載の測定装置であって、前記季節フレームに、リフティング要素（19）が恒久的に当接する同心状の円形曲線部（17）が割り当てられ、前記季節フレームが、年周期内で、前記下端位置及び前記上端位置の間で中心軸線（５）に交差する仮想線（13）に対して横切る方向に駆動可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項22】

請求項２１に記載の測定装置であって、リフティング要素（19）が、中心軸線（５）に交差する仮想線（13）に対して平行に延びると共に、円形曲線部（17）に恒久的に当接するリフティングビーム（18）を含み、該リフティングビーム（18）の２つの自由端に、同一長さを有する互いに平行なリフティングアーム（20）が配置され、該リフティングアーム（20）が、円形曲線部（17）から離れた方向に延びると共に、その各自由端が、それぞれ、１個の駆動輪（21）に接続され、中心軸線（５）に対して平行な回転軸線（22）周りに回転可能な駆動輪（21）の少なくとも１個が、一回転で１年に対応するよう回転可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項23】

請求項８〜１０、１２、１３、１６、２０、の何れか一項に記載の測定装置であって、均時差フレーム及び／又は季節フレームが、１個のフレーム部品（14）として構成されていることを特徴とする測定装置。

【請求項24】

請求項１６、２０、２３の何れか一項に記載の測定装置であって、均時差フレーム又は季節フレーム又はフレーム部品（14，14’）が、支持プレート（16）と平坦に結合されていることを特徴とする測定装置。

【請求項25】

請求項２０又は２３に記載の測定装置であって、前記季節フレーム又はフレーム部品（14，14’）に、天頂に対する太陽高度スケール（26，26’）が配置され、緯度ディスク（1，1’）上にて、半径方向に変位可能なマーキング部（７）又は緯度円（37’）及び半径方向線（39’）の各領域を介して、半径方向外方から中心軸線（5，5’）に向けて延びており、太陽高度スケール（26，26’）に、水平線上の天頂に位置する太陽の角度が描かれていることを特徴とする測定装置。

【請求項26】

請求項２３又は２４に記載の測定装置であって、水平線要素（25，25’）の支持箇所（24，24’）が、調整要素（23，23’）に配置され、該調整要素（23，23’）が、フレーム部品（14，14’）における互いに平行な直線状の調整ガイド部（35，35’）に沿って変位可能にガイドされ、調整ガイド部（35，35’）が、中心軸線（5，5’）に交差する仮想線（13，13’）に対して直交するよう延びていることを特徴とする測定装置。

【請求項27】

請求項２６に記載の測定装置であって、調整要素（23，23’）が、中心軸線（5，5’）に交差するよう延びる接続部（30）により互いに接続されていることを特徴とする測定装置。

【請求項28】

請求項２７に記載の測定装置であって、支持部（34）が、仮想線（13，13’）に直交するよう延びると共に、中心軸線（5，5’）に交差するポインタ（31，31’）を有し、ポインタ（31，31’）の自由端に配置されたポインタフラグ（32,32’）が、フレーム部品（14，14’）に配置された均時差スケール（33，33’）に沿って変位可能であることを特徴とする測定装置。

【請求項29】

請求項１〜２８の何れか一項に記載の測定装置であって、１個以上のポインタ軸が、それぞれポインタを保持すると共に、前記中心軸線に対して同心状に延びており、前記それぞれのポインタが、前記中心軸線に対して同心状の時間スケールに沿って変位可能であることを特徴とする測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ムーブメントにより駆動可能であると共に、年周期内で日出時刻及び日没時刻を表示するための天文測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

このような天文測定装置においては、特定の緯度に割り当てられたカムディスクにより、日出時刻及び日没時刻を表示することが既知である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本発明の課題は、観測者位置の緯度における日出時刻及び日没時刻を表示可能とする、冒頭に述べた形式の天文測定装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0004】

この課題を解決するため、本発明に係る天文測定装置は、緯度ディスクと、緯度ディスク上にて、中心軸線に対して同心状に配置された１つ以上の緯度円と、緯度ディスク上にて延びる線状の水平線要素とを備える。緯度ディスクは、その一回転が24時間に対応すると共に、中心軸線周りに回転駆動可能であり、この回転運動により不動マークの傍を移動可能である。また、中心軸線に対して同心状に配置された１つ以上の緯度円は、中心軸線が地球上の極を表し、１つ以上の緯度円の半径が極から赤道に向けた緯度を表している。更に、緯度ディスク上にて延びる線状の水平線要素は、その２つの自由端が支持箇所にて支持され、これら支持箇所が中心軸線に交差する仮想線上にて互いに反対側に配置され、水平線要素の中央領域が、中心軸線に交差する仮想線に対して横切る方向に撓み可能であるため、年周期内で、緯度円の最大半径の26％に相当する最大撓みを仮想線の一方の側に生じ、緯度円の最大半径の26％に相当する最大撓みを仮想線の他方の側に生じ、これら最大撓み間で移動可能である。

【0005】

緯度ディスクは、その一回転が24時間に正確に対応するよう駆動可能である必要はなく、一回転がほぼ24時間に対応するよう駆動可能であれば十分である。

【0006】

水平線要素の最大撓みは、地軸の傾きに由来するものである。±26％という値は近似値であり、正確な値は、緯度円の最大半径の±26.04％である。

【0007】

水平線要素により、緯度ディスクの24時間を表す領域が２つに分割される。即ち、一方では日出から日没までの領域と、日没から日出までの領域に分割される。観測者の位置が赤道にある場合、日出から日没までの昼の長さと、日没から日出までの夜の長さは、常に12時間である。この場合、水平線要素は、中心軸線上を直線状に延びている。観測者の位置がより高緯度にある場合、夏季の昼の長さは12時間超に延長する。この場合、水平線要素の中央領域は、その直線状態から夜の長さの領域内に撓む。これに対して、冬季の昼の長さは12時間未満に短縮する。この場合、水平線要素の中央領域は、その直線状態から昼の長さの領域内に撓む。水平線要素の逆側への撓みは、夏至又は冬至に生じる。また昼夜平分（春分、秋分）においては、水平線要素が直線状に延びている。

【0008】

昼の長さは、水平線要素に基づいて規定される昼の長さの領域により読み取ることができる。

【0009】

時間測定装置の第１実施形態において、１個以上のマーキング部は、緯度ディスク上における１つ以上の緯度円に配置されると共に、緯度ディスクの回転運動により不動マークの傍を移動可能であり、１個以上のマーキング部の位置は、緯度円の直径を変化させることにより半径方向に変位可能である。

【0010】

これらマーキング部は、均等に配置された24時間の時刻表示に対応すると共に、緯度スケールに沿う半径方向変位により、観測者の現在地の緯度に調整することができる。全てのマーキング部を同様に変位させることができるため、全てのマーキング部が特定の緯度に調整される。不動マークの反対側に位置する各マーキング部は、平均地方時を表す。平均地方時は経度にも対応しているため、地方時が正確に調整されていれば、測定装置は、経度及び緯度に基づく観測者の現在地に関しても正確に調整されていることを意味する。

【0011】

昼の長さは、水平線要素に基づいて規定される昼の長さの領域内のマーキング部の個数により読み取ることができる。

【0012】

複数のマーキング部が24個であれば、これらマーキング部の間隔は、時間間隔に対応することを意味する。この場合、昼の長さの領域におけるマーキング部の個数を数えることにより、昼の長さの時間数を確認することができる。

【0013】

緯度ディスクは、中心軸線から放射状に延びる溝又はスロットをマーキング部の個数だけ備えることができる。この場合、これら溝又はスロット内には、マーキング部を含むピン状のマーキング要素が半径方向に変位可能に配置され、全て同様に変位可能である。この場合、共通かつ任意の半径方向変位駆動手段を使用することができる。

【0014】

観測者の現在地を判断するための緯度を緯度ディスク上にて読み取るために、緯度ディスク上には、半径方向に延びる緯度スケールを配置することができる。

【0015】

緯度スケール上において、好適には、緯度「0°」が同心状の緯度円の最大直径に対応し、また緯度スケールは、緯度「0°」から半径方向内方に延びている。

【0016】

時間測定装置の他の実施形態において、１つ以上の緯度円は、緯度ディスク上にて不動に配置される。

【0017】

これら緯度円により、緯度ディスク上における観測者の現在地を特定するときに、緯度を正確に読み取ることが可能である。

【0018】

観測者の現在地を特に正確に読み取ることができるのは、緯度ディスク上の半径方向において、緯度円が互いに規則的な間隔で不動に配置されるからである。

【0019】

この場合、半径方向における規則的な間隔は、例えば緯度10°とすることができる。

【0020】

更に、緯度ディスク上には、北極圏及び／又は赤道円を不動に配置することができる。

【0021】

観測者の現在地を緯度ディスク上にて特定するための更なる手段は、緯度ディスク上の中心軸線を起点として、地球上の経度を表す複数の半径方向線が緯度ディスクの周方向に均等かつ不動に配置されることである。緯度ディスク上に24本の半径方向線が配置されていれば、これら半径方向線により１日の時間区分も形成される。

【0022】

これら半径方向線の１本は本初子午線を表し、本初子午線により協定世界時（ＵＴＣ）も規定される。

【0023】

半径方向線の他の１本は、日付変更線を表す。

【0024】

有名な場所を緯度ディスク上にて迅速かつ正確に特定するため、緯度ディスク上には、緯度及び経度に応じて位置決めされた場所マーキングを不動に配置することができる。

【0025】

水平線要素を理論的な形状に近似させることにより、水平線要素は、中心軸線に交差する仮想線に沿う直線状からアーチ状に撓み可能である。

【0026】

この撓みを可能にするため、単純な実施形態における水平線要素は、ばねバンド又はばねワイヤとして構成されるのが好適である。

【0027】

均時差とは、真太陽時又は真局所時と平均太陽時との間の時差のことである。均時差が生じるのは、一方では、太陽を回る楕円軌道上における地球の運動速度が僅かに変動し、他方では、この年周運動に際して地軸が実質的に平行に維持され、軌道面に対して垂直ではないことによるものである。即ち、楕円軌道により、約±7.5分の周期的な違いが生じ、また傾いた地軸の平行移動により、約10分の周期的な違いが生じる。これら２つの周期成分の位相が互いにずれているため、１年の極値は約＋16分〜−14分とされている。

【0028】

真局所時を表示するために、水平線要素の支持箇所は、年周期内で、第１旋回方向及びその逆の第２旋回方向にそれぞれ4°だけ中心軸線周りに旋回可能である。この場合、4°の旋回角は、約16分に相当する。

【0029】

真局所時を表示するために、緯度ディスク上に平行に配置された均時差フレームが旋回軸線周りに旋回可能であり、この均時差フレームは、緯度ディスク上のマーキング部又は緯度円及び半径方向線の各領域を視認可能とする視認開口を有すると共に、年周期内で、第１旋回方向及びその逆の第２旋回方向にそれぞれ4°だけ中心軸線周りに旋回可能であり、均時差フレームの旋回運動により、水平線要素が中心軸線周りに旋回駆動可能である。

【0030】

この場合の旋回軸線は、中心軸線であるのが好適である。

【0031】

均時差フレームの旋回が水平線要素にも伝達されるよう、水平線要素の支持箇所は、均時差フレームに配置することができる。

【0032】

均時差フレームを旋回駆動させるために、一回転が１年に対応する均時差曲線ディスクを回転駆動可能とし、その周方向における曲線トラックが、均時差曲線ディスクのストッパトラックに恒久的に当接し、均時差フレームが、中心軸線に交差する仮想線に対して横方向に延びている。

【0033】

水平線上の最大の太陽高度は、緯度及び季節に依存する。季節に依存することを考慮するため、緯度ディスク上に平行に配置された季節フレームは、緯度ディスク上のマーキング部又は緯度円及び半径方向線の各領域を視認可能とする視認開口を有すると共に、年周期内で、下端位置及び上端位置の間で中心軸線に交差する仮想線に対して横切る方向に駆動可能である。この場合、緯度ディスクが冬至は上端位置に、夏至は下端位置に対応している。

【0034】

この場合、不動マークの反対側に位置するマーキング部の半径方向位置により、正午の太陽高度が季節に応じて表示される。

【0035】

季節フレームを駆動させるために、季節フレームに、リフティング要素が恒久的に当接する同心状の円形曲線部が割り当てられる。季節フレームは、年周期内で、下端位置及び上端位置の間で中心軸線に交差する仮想線に対して横切る方向に駆動可能である。

【0036】

この場合、リフティング要素が、中心軸線に交差する仮想線に対して平行に延びると共に、円形曲線部に恒久的に当接するリフティングビームを含み、このリフティングビームの２つの自由端に、同一長さを有する互いに平行なリフティングアームが配置され、これらリフティングアームが、円形曲線部から離れた方向に延びると共に、その各自由端が、それぞれ、１個の駆動輪に接続され、中心軸線に対して平行な回転軸線周りに回転可能な駆動輪の少なくとも１個が、一回転で１年に対応するよう回転可能である。

【0037】

省スペース化を図りつつ真局所時及び正午の太陽高度を表すため、均時差フレーム及び季節フレームは、１個のフレーム部品として構成することができる。

【0038】

真局所時及び／又は正午の太陽高度を表すための様々な駆動機構を支持するため、均時差フレーム又は季節フレーム又はフレーム部品は、これらフレームに平坦に結合される支持プレートを有することができる。

【0039】

正午の太陽高度の角度を読み取り可能とするため、天頂に対する太陽高度スケールを、季節フレーム又はフレーム部品に配置することができる。太陽高度スケールは、緯度ディスク上にて、半径方向に変位可能なマーキング部又は緯度円及び半径方向線の各領域を介して、半径方向外方から中心軸線に向けて延びている。太陽高度スケールには、水平線上の天頂に位置する太陽の角度が描かれているため、太陽高度スケールの下方に位置するマーキング部の位置により、正午の太陽高度が表示される。

【0040】

水平線要素の支持箇所と高さ調整可能なフレーム部品との間の相対運動を可能にするため、水平線要素の支持箇所は調整要素に配置することができる。これら調整要素は、フレーム部品における、互いに平行な直線状の調整ガイド部に沿って変位可能にガイドされる。これら調整ガイド部は、中心軸線に交差する仮想線に対して直交するよう延びている。

【0041】

この場合、調整要素は、中心軸線に交差するよう延びる接続部により互いに接続することができる。

【0042】

この場合、支持部が仮想線に直交するよう延びると共に、中心軸線に交差するポインタを有し、ポインタの自由端に配置されたポインタフラグがフレーム部品に配置された均時差スケールに沿って変位可能であれば、均時差に応じたフレーム部品の旋回角を読み取ることができる。

【0043】

時刻も読み取り可能とするため、１個以上のポインタ軸がそれぞれポインタを支持すると共に、中心軸線に対して同心状に延びており、それぞれのポインタが中心軸線に対して同心状の時間スケールに沿って変位可能である。

【0044】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】中心軸線上を直線状に延びている水平線要素を備える天文測定装置の第１実施形態を示す正面斜視図である。

【図2】昼の長さの領域内に撓ませた状態の水平線要素を備える図１に係る天文測定装置を示す斜視図である。

【図3】図１に係る測定装置における２個の同軸状ディスクで構成された緯度ディスクの第１ディスクを示す斜視図である。

【図4】図１に係る測定装置における２個の同軸状ディスクで構成された緯度ディスクの第２ディスクを示す斜視図である。

【図5】図１に係る測定装置のフレーム部品よりも後側に配置された調整機構を示す斜視図である。

【図6】図１に係る測定装置のフレーム部品よりも後側に配置された調整機構を示す更なる斜視図である。

【図7】均時差スケールを指し示すポインタを有し、かつ旋回可能に支持された接続部と、水平線要素を備える図１に係る天文測定装置を示す斜視図である。

【図8】測定装置の第２実施形態を示す正面斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

図１〜図７の天文測定装置は、第１ディスク２及び第２ディスク３で構成された緯度ディスク１を備える。この場合、第１ディスク２及び第２ディスク３は互いにサンドウィッチ状に配置されており、第２ディスク３が、固定的な第１ディスク２に対して中心軸線５周りに回転調整可能である。

【0047】

第１ディスク２は、中心軸線５から半径方向外方に向けて均等に配置され、かつ放射状に延びている24個のスロット４を含む。これらスロット４の各間隔は、１時間を表している。

【0048】

スロット４には、マーキング要素６が半径方向に変位可能にガイドされている。これらマーキング要素６は、観測者指向側８にピン状マーキング部７を含む。ピン状マーキング部７は全て、中心軸線５に対して常に同一半径に位置している。

【0049】

観測者非指向側９、即ち第２ディスク３を指向する側には、マーキング要素６における、互いに半径方向間隔を有する２個のガイドピン10がスロット４から突出し、第２ディスク３の螺旋状溝11内に突入している。この場合、螺旋状溝11の巻間隔は、２個のガイドピン10の間隔に対応している。

【0050】

第２ディスク３を第１ディスク２に対して回転させれば、マーキング部７が緯度円の最大半径及び最小半径の間で変位可能である。

【0051】

特に図１及び図２に明示されているように、第１ディスク２の観測者指向側８上には、半径方向に緯度スケール12が描かれ、半径方向0°（赤道に対応）から中心軸線５に向けて半径方向90°（一方の極に対応）に延びている。

【0052】

緯度ディスク１は、一回転が24時間に対応し、ムーブメント（図示せず）により時計回りに駆動される。

【0053】

緯度ディスク１の観測者指向側８上には、視認開口15を有するフレーム部品14が配置されている。視認開口15により、緯度スケール12、スロット４、並びに半径方向に変位可能なマーキング部７の各領域が視認可能である。

【0054】

フレーム部品14は、支持プレート16に平坦に結合されている。この場合、支持プレート16は、緯度ディスク１に対して平行になるよう観測者非指向側に配置されている。

【0055】

緯度ディスク１上の水平方向には、仮想線13が中心軸線５に交差するよう延びている。

【0056】

フレーム部品14は、年周期内で、季節フレームとして機能するよう、下端位置及び上端位置の間で仮想線13に対して横切る方向に駆動可能である。この季節フレームにおいて、冬至は上端位置に、夏至は下端位置に、更に昼夜平分（春分、秋分）は上端位置及び下端位置の間の中間位置に対応している。

【0057】

フレーム部品14を仮想線13に対して横切る方向に駆動させるため、支持プレート16は、その観測者非指向側において、突出円形曲線部17を有する。この円形曲線部17には、リフティング要素19におけるリフティングビーム18が仮想線13に対して平行な状態で恒久的に当接している。リフティングビーム18における両方の自由端には、同一長さを有する互いに平行な２個のリフティングアーム20が配置され、その２つの自由端は、それぞれ、１個の駆動輪21に接続されている。この場合、互いに隣接して配置された駆動輪21は、中心軸線５に平行な回転軸線22周りに回転可能である。これら駆動輪21の少なくとも１個は、一回転が１年に対応するよう回転可能である。

【0058】

リフティング要素19は、駆動輪21と共に二重クランク機構を構成している。

【0059】

駆動輪21が回転すれば、円形曲線部17に恒久的に当接しているリフティングビーム18を介して支持プレート16が駆動され、従ってフレーム部品14が仮想線13に対して横方向に駆動される。

【0060】

フレーム部品14の季節的な運動に際して、柔軟なばねバンドで構成された水平線要素25の支持箇所24に接続された２個の調整要素23が、仮想線13上にて互いに反対側に位置している。

【0061】

二部分で構成された水平線要素25の中央領域はステージ状要素36として構成されている。このステージ状要素36は、年周期内で、マーキング要素６が割り当てられた緯度円（赤道に対応）の仮想線13’に対して一方の側に生じる26.04％の最大撓みと、マーキング要素６が割り当てられた緯度円（赤道に対応）の仮想線13’に対して他方の側に生じる26.04％の最大撓みとの間で、仮想線13に対して横切る方向に駆動可能である。水平線要素25における互いを指向する二部分の端部は、ステージ状要素36に配置されている。

【0062】

撓みに際しては、水平線要素25がアーチ状に変形する。

【0063】

水平線要素25の上方にてマーキング部７に包囲された領域は、日出から日没の間の領域であるのに対して、水平線要素25の下方にてマーキング部７に包囲された領域は、日没から日出の間の領域である。この場合、マーキング部７は緯度を表している。水平線要素25の上方におけるマーキング部７を数えれば日中の時間が読み取り可能であり、水平線要素25の下方におけるマーキング部７を数えれば夜間の時間が読み取り可能である。

【0064】

フレーム部品14には、天頂に対する太陽高度スケール26が配置されている。このスケール26は、半径方向に変位可能なマーキング部７領域を介して、半径方向外方から中心軸線５に向けて延びると共に、水平線上の天頂に位置する太陽、即ち正午の太陽の角度を表している。

【0065】

支持プレート16の観測者非指向側における固定的な支持部34には、一回転が１年に対応する均時差曲線ディスク27が回転駆動可能に支持されている。支持部34には、ポインタ31が堅固に配置され、そのポインタ31が中心軸線５に交差するよう接続部30に直交して延びている。ポインタ31の自由端には、支持プレート16及びフレーム部品14の外縁部を包囲するポインタフラグ32が配置されている。このポインタフラグ32は、フレーム部品14の観測者指向側にて均時差を読み取るために、−15’〜＋15’（約＋4°〜−4°の旋回角に対応）に亘る均時差スケール33を指し示している。固定的な支持部34には、駆動輪21も回転可能に支持されている。均時差曲線ディスク27は、その周方向における曲線トラック28により、均時差フレームとしても機能するフレーム部品のストッパトラック29に恒久的に当接しており、均時差フレームが中心軸線５に交差する仮想線13に対して横切る方向に延びている。均時差曲線ディスク27により、フレーム部品14は、年周期内で、第１旋回方向及びその逆の第２旋回方向にそれぞれ4°だけ中心軸線周りに旋回駆動可能である。この場合、フレーム部品14の旋回運動及びフレーム部品14の調整ガイド部35に当接する調整要素23により、水平線要素25もやはり中心軸線５周りに旋回駆動可能である。4°の旋回角は、約16分に相当する。互いに平行に配置された調整ガイド部35は、中心軸線５に交差する仮想線13に直交するよう延びている。

【0066】

２個の調整要素23は、中心軸線５に交差するよう延びる接続部30により互いに接続されている。

【0067】

図８は、天文測定装置の第２実施形態を示す。図示の天文測定装置は、観測者指向側の半径方向に緯度スケール12’が描かれた緯度ディスク１’を備える。緯度スケール12’は、半径方向0°（赤道に対応）から中心軸線５’に向けて半径方向90°（一方の極に対応）に延びている。

【0068】

緯度ディスク１’は、一回転が24時間に対応し、ムーブメント（図示せず）により駆動される。

【0069】

緯度ディスク１’の観察者対向側上には、視認開口15’を有するフレーム部品14’が配置されている。視認開口15’により、緯度スケール12’が視認可能である。

【0070】

緯度ディスク１’上の水平方向には、仮想線13’が中心軸線５’に交差するよう延びている。

【0071】

図１〜図７の実施形態との関連で記載したように、フレーム部品14’は、年周期内で、季節フレームとして機能するよう、下端位置及び上端位置の間で仮想線13’に対して横切る方向に駆動可能である。

【0072】

フレーム部品14’の季節的な運動に際して、柔軟なばねバンドで構成された水平方向要素25’の支持箇所24’に接続された２個の調整要素23’が、仮想線13’上にて互いに反対側に位置している。

【0073】

二部分で構成された水平線要素25’の中央領域はステージ状要素36’として構成されている。このステージ状要素36’は、年周期内で、緯度円（赤道に対応）の仮想線13’に対して一方の側に生じる26.04％の最大撓みと、緯度円（赤道に対応）の仮想線13’に対して他方の側に生じる26.04％の最大撓みとの間で、仮想線13’に対して横切る方向に駆動可能である。水平線要素25’における互いを指向する二部分の端部は、ステージ状要素36’に配置されている。

【0074】

撓みに際しては、水平線要素25’がアーチ状に変形する。

【0075】

緯度ディスク１’上には、緯度円が中心軸線５’に対して10°の間隔で同心状に描かれている。この場合、半径方向最外方の緯度円37’は赤道に対応している。また、半径方向最内方近傍には極円38’が描かれている。

【0076】

緯度ディスク１’上には更に、中心軸線５’を起点として、周方向に均等に配置された24本の半径方向線39’が描かれ、経度を表している。

【0077】

これら緯度円37’及び半径方向線39’により、経度及び緯度に基づいて観測者が現在地を特定できる経緯線が得られる。

【0078】

半径方向線39’の１本は、協定世界時（ＵＴＣ）が適用される本初子午線40’を表し、本初子午線40’の反対側に配置された更なる半径方向線39’は、日付変更線41’を表している。日付変更線41’に対応するこの半径方向線39’は、０時を表している。０時を表す半径方向線を起点として、時計回りに後続する半径方向線39’には、1〜23の時間符号が描かれている。

【0079】

緯度ディスク１’上には更に、有名な場所を表す場所マーキング42’が描かれている。

【0080】

水平線要素25’の上方の領域は、日出及び日没の間の領域であるのに対して、水平線要素25’の下方の領域は、日没及び日出の間の領域である。水平線要素25’の上方における半径方向線39’を数えれば日中の時間が読み取り可能であり、水平線要素25’の下方における半径方向線39’を数えれば夜間の時間が読み取り可能である。

【0081】

フレーム部品14’には、天頂に対する太陽高度スケール26’が配置されている。このスケール26’は、緯度円37’領域を介して、半径方向外方から中心軸線５’に向けて延びると共に、水平線上の天頂に位置する太陽、即ち正午の太陽の角度を表している。

【0082】

図示の実施形態においては、図１〜図７の実施形態と同様に、支持プレートの観測者非指向側における固定的な支持部に、一回転が１年に対応する均時差曲線ディスクが回転駆動可能に支持されている。支持部34’には、ポインタ31’が堅固に配置され、そのポインタ31’が中心軸線５’に交差するよう延びている。ポインタ31’の自由端には、支持プレート及びフレーム部品14’の外縁部を包囲するポインタフラグ32’が配置されている。このポインタフラグ32’は、フレーム部品14’の観測者指向側にて均時差を読み取るために、−15’〜＋15’（約＋4°〜−4°の旋回角に対応）に亘る均時差スケール33’を指し示している。図１〜図７の実施形態に対応する機構（図示せず）により、フレーム部品14’は、年周期内で、第１旋回方向及びその逆の第２旋回方向にそれぞれ4°だけ中心軸線周りに旋回駆動可能である。この場合、フレーム部品14’の旋回運動及びフレーム部品14’の調整ガイド部35’に当接する調整要素23’により、水平線要素25’もやはり中心軸線５’周りに旋回駆動可能である。4°の旋回角は、約15分に相当する。互いに平行に配置された調整ガイド部35’は、中心軸線５’に交差する仮想線13’に直交するよう延びている。

【0083】

２個の調整要素23’は、中心軸線５’に交差するよう延びる接続部（図示せず）により互いに接続されている。

【0084】

図８に示す実施形態においては、日出、天頂、又は日没までの時間を読み取るためのオプションが２つある。

【0085】

オプション１
オプション１は、特定の場所マーキングに関して、日出、天頂、又は日没までの時間を読み取りたい場合に適用することができる。例えば、夏時間時における場所マーキング「グラスヒュッテ」であれば、グラスヒュッテの協定世界時（ＵＴＣ）は＋2時間である。この場合、緯度ディスク１’は、時間符号14（12＋2）に対応する半径方向線39’が正午12時にポインタフラグ32’を垂直に指向するよう調整される。ここで「ガラスヒュッテ」を表す場所マーキングが、水平線要素25’を超えると日出又は日没を表し、太陽高度スケール26’を超えると天頂を表す。

【0086】

オプション２
オプション２は、場所マーキング42が描かれていない場所に関して、日出、天頂、又は日没までの時間を読み取りたい場合に適用することができる。この場合、緯度ディスク１’は、時間符号０及び日付変更線41’に対応する半径方向線が正午12時にポインタフラグ32’を垂直に指向するよう調整される。また、日付変更線41’に対応する半径方向線上の緯度に基づいて、観測者の緯度に対応する点が割り出される。ここでその点が、水平線要素25’を超えると日出又は日没を表し、太陽高度スケール26’を超えると天頂を表す。水平線要素25’及び太陽高度スケール26’を超えるまでに経過する時間は、時間符号に基づいて直接に読み取ることができる。

【符号の説明】

【0087】

１ 緯度ディスク
１’ 緯度ディスク
２ 第１ディスク
３ 第２ディスク
４ スロット
５ 中心軸線
５’ 中心軸線
６ マーキング要素
７ マーキング部
８ 観測者指向側
９ 観測者非指向側
10 ガイドピン
11 螺旋状溝
12 緯度スケール
12’ 緯度スケール
13 仮想線
13’ 仮想線
14 フレーム部品
14’ フレーム部品
15 視認開口
15’ 視認開口
16 支持プレート
17 円形曲線部
18 リフティングビーム
19 リフティング要素
20 リフティングアーム
21 駆動輪
22 回転軸線
23 調整要素
23’ 調整要素
24 支持箇所
24’ 支持箇所
25 水平線要素
25’ 水平線要素
26 天頂に対する太陽高度スケール
26’ 天頂に対する太陽高度スケール
27 均時差曲線ディスク
28 曲線トラック
29 ストッパトラック
30 接続部
31 ポインタ
31’ ポインタ
32 ポインタフラグ
32’ ポインタフラグ
33 均時差スケール
33’ 均時差スケール
34 支持部
35 調整ガイド部
35’ 調整ガイド部
36 ステージ状要素
36’ ステージ状要素
37’ 緯度円
38’ 極円
39’ 半径方向線
40’ 本初子午線
41’ 日付変更線
42’ 場所マーキング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】