プラネタリウム技術の系統化調査
Systemized Survey on Planetarium Technology

児玉 光義 Mitsuyoshi Kodama■ 要旨
古代の人々にとって天体の運行は理解が難しい現象であった。彼等は、それを理解するため天球儀とオラリィ（太陽系運動儀）を作った。しかし、それらは宇宙の外側から眺めた模型で、直感的に理解するのが難しかった。
1923 年になって、ドイツのカール・ツァイス社が、天球の中から天体の運動を眺めるという画期的な装置を発明した。投映式プラネタリウムの誕生である。
このツァイスのプラネタリウムは、早速日本にも輸入され、1937 年に大阪四ツ橋の電気科学館に、翌年には東京有楽町の東日天文館に設置された。しかし、東日天文館のものは、1945 年 5 月の東京空襲で惜しくも焼失した。一方、電気科学館のものは 1989 年に閉館するまで 52 年間も活躍した。戦後、地方に住む子供たちにもプラネタリウムの魅力を伝えたいと考えた人々がいた。彼らはみな関西の人で、電気科学館のプラネタリ
ウムを参考に、いろいろな簡易式プラネタリウムを開発し子供たちを楽しませた。その後、東京の五藤光学と大阪の千代田光学（現：コニカミノルタ）が、本格的な国産プラネタリウムの開発に参入した。そして、1959
年に五藤光学が中型プラネタリウム M-1 型を、1960 年に千代田光学がノブオカ式Ⅲ型を開発し、ここに本格的な国産プラネタリウムが誕生した。
1960 年代は、国産プラネタリウム黎明の時代で、ツァイスが大型機種のみだったのに対し、日本では各地の様々な施設で利用できるよう、大型から小型までいろいろな大きさのプラネタリウムが開発された。また、1970 年代は、発展の時代で、美しい星空の追及と惑星運動の高精度化および操作の自動化が行われた。さらに、1970 年代後半から 1980 年代前半までは、安定の時代で、1979 年が国際児童年に制定されると、プラネタリウムをより使い易いものにするためにのモデルチェンジ等が行われた。
1980 年代後半からは、宇宙型の時代であった。1982 年にハレー彗星が検出され、1986 年に近日点を通過することが分かると、宇宙に対する関心が急に高まった。これまでのプラネタリウムは、地球上から眺めた惑
星の運動しか再現できなかった。そこで、太陽系近傍から眺めた惑星の運動をも再現する、宇宙型プラネタリウ
ムの開発がさけばれるようになった。そして、ついに 1984 年に五藤光学によって世界初の宇宙型プラネタリ
ウム GSS-Ⅰ型が、1985 年にミノルタによって INFINIUM が開発された。

1

■ Abstract
The motions of the celestial bodies presented a difficult phenomenon for ancient peoples to comprehend.
They created celestial globes and orreries (mechanical models of the solar system) to aid their understanding.
These models represented the solar system as seen from an external perspective, and so they were difficult
to interpret in an intuitive way.
In 1923, the German company Carl Zeiss AG invented a revolutionary device that displayed the motionsof celestial bodies as seen from within the celestial sphere. This was the birth of the projection-type
planetarium.
Zeiss planetariums were quickly imported into Japan and installed at the Osaka Electric Science Museumof Yotsubashi in 1937 and at the Tonichi Tenmonkan in the Tokyo Nichi Nichi Shinbun Building in
Yurakucho, Tokyo, in the following year. The Tonichi Tenmonkan device was sadly lost in the firebombing ofTokyo of May 1945. The planetarium installed in the Osaka Electric Science Museum operated faithfully for
52 years until its closure in 1989. In the post-war period, some individuals from the Kansai region wanted
rural children to experience the charms of planetariums. They constructed various simplified planetariums
based on the design of the Electric Science Museum device to the delight of the children. Eventually Goto
Inc. of Tokyo, and Chiyoda Kogaku Seiko of Osaka (present-day Konica Minolta) raced to become the first
domestic manufacturer to develop a fully-featured planetarium. The birth of the domestic, fully-featured
planetarium was heralded by Goto Inc.’s medium-sized M-1 which arrived in 1959, and Chiyoda Kogaku
Seiko’s Nobuoka Mark-III that was developed in 1960.
The 1960s marked the dawn of Japanese planetariums. Whereas Zeiss offered large-scale models,domestic manufacturers developed planetariums of various sizes for installations in a wide range of facilities
and localities. The 1970s were a time of growth, and intense efforts went into projecting beautiful starlit
skies and accurately reproducing the planetary motions. Operation also became automated. The late‘70s
through to the early‘80s were a period of stability; planetariums were upgraded to make them easier to use
in conjunction with UNESCO proclaiming 1979 as the International Year of the Child.
The era of allocentric planetariums began in the latter half of the 1980s. Halley’s Comet was recovered in1982 and was predicted to reach perihelion in 1986. This triggered a sudden surge of interest in astronomy
among the general public. Contemporary geocentric planetariums could only display the planetary motions
as seen from the earth. An urgent need arose for allocentric models that could also display the motions as
seen from the neighborhood of the solar system. This led to the development of the world’s first allocentric
planetarium: Goto Inc.’s GSS-1 in 1984, followed by Minolta’s INFINIUM in 1985.

■ Profile

児玉 光義

Mitsuyoshi Kodama

国立科学博物館産業技術史資料情報センター主任調査員
1963 年 山形県立寒河江高等学校 卒業
1963 年 株式会社五藤光学研究所 入社
製造部でプラネタリウムの据付調整を担当
1972 年 ミノルタカメラ株式会社 入社
プラネタリウム設計課で恒星原板の開発に従事
1973 年 宮崎交通株式会社 入社
宮交シティ・宇宙ミュージアム、チーフ・ディレクター
1981 年 株式会社五藤光学研究所 再入社
Ｙプロジェクトで宇宙型プラネタリウムの開発
1986 年 株式会社五藤光学研究所 システム設計課 課長
1995 年 株式会社五藤光学研究所 企画部 課長
1998 年 株式会社五藤光学研究所 第一営業 主幹
1999 年 株式会社五藤光学研究所 第一営業 執行役員
2002 年 株式会社五藤光学研究所 経営企画室
SE プロジェクト担当■ Contents
1. はじめに… ……………………………………………

4

2. 投映式プラネタリウム誕生の背景… ………………

5

3. 国産プラネタリウムの誕生以前… …………………

11

4. 国産プラネタリウムの誕生… ………………………

20

5. 国産プラネタリウムの仕組みと構造… ……………

35

6. 国産プラネタリウムの発展… ………………………

74

7. 宇宙型プラネタリウムの開発… ……………………

90

8. おわりに・謝辞… …………………………………… 103

1｜はじめに

本報告書は、投映式プラネタリウムが国産化されてこのように、恒星投映機の歴史は、いかに自然に近から、どのような技術的変革を経て発展してきたかとい星空を作るかという技術の歴史であったといえる。

いうことの調査報告書である。しかし、現在、日本に

つぎに、惑星投映機であるが、当初、惑星運動の機は 350 以上のプラネタリウム関連施設があると言われ構についてはツァイスの原理の模倣であった。しかているが、そのプラネタリウムがどのようなものであし、1972 年に開発された五藤光学の G シリーズから

るか、あまりよく知られていないのが現状である。

は、独自の 3 重円板や中心差機構を取り入れた高精度

そこで、本筋からは少しはずれるが、投映式プラネの惑星運動機構を実現している。また、投映筒は、当

タリウムの誕生から国産化されるまでの経緯と、プラ

初は各惑星とも 1 本であったが、M-2 のような高級ネタリウムの技術を理解するために、その仕組みと構機では、棚の台板をつないでいる支柱で惑星の投映像

造についても記述することにした。

が隠されないように、月以外の惑星投映筒を 2 本にしさて、国産プラネタリウムがはじめて開発された

た。ただし、木星と土星は運動量が少なく、支柱に投頃、プラネタリウムの販売先として一般観光施設やデ映像が隠されることも少ないので、片方の投映筒に望パート、科学館などが考えられていた。ところが、投遠鏡像（木星は楕円形で縞模様があり、土星はリン

映式プラネタリウムの機能が、天体の運動を主体としグのある像）の原板を入れ、スイッチによって切り換た日本の天文教育に非常によく合致することから、そえられるようにしている。従って、惑星投映機の歴史の後は、科学館や博物館、児童会館、学校などの教育

は、いかに惑星の運動をケプラー運動に近づけるかと施設に一本化されていった。

いう歴史であったといえる。

筆者が、プラネタリウムの仕事に就いた 1960 年代

1984 年、五藤光学が世界初の宇宙型プラネタリウ

は、小学校 4 年生で星座について学び、5 年生で星のム GSS-Ⅰを開発した。惑星投映機を恒星投映機から動き（日周運動）、6 年生で太陽の年周運動について分離し、コンピュータを用いて演算制御することに学ぶようになっていたと記憶している。従って、天文よって、太陽系近傍から眺めた惑星の運動の再現に成宇宙の教育的なプラネタリウムでは、恒星投映機と惑功した。また、翌 1985 年にはミノルタが宇宙型プラ星投映機が特に重要であるといえる。そこで、本報告

ネタリウム INFINIUM の開発に成功している。GSS-

書では特に恒星投映機と惑星投映機を中心に、図や写Ⅰは、日周、緯度、歳差、架台回転の 4 軸を用いて仮真を用い実例を示しながら記述した。

想軸運動を可能にしたのに対し、INFINIUM は恒星

さて、小学校 4 年生で学ぶ星座であるが、ただ単に星座が分かればよいのではない。ここでは、星の集ま御である。

りが時間がたっても、並び方が変わらないということ

ところで、小学生のときの地球と宇宙では、星の動に気づかせることが大事なのであり、その先にあるのきを軸にして天文宇宙を学んだが、中学生になるといが星座なのである。従って、星の集まりが星座である

きおい銀河系の話になる。そこには、何のつながり必要はない。ここで、プラネタリウムの恒星投映機をもない。そこで、GSS-Ⅰでは、惑星投映機を用いて、どのようにすればよいかという問題が出てくる。

春の北斗七星、夏のはくちょう座、秋のペガスス座、星の数が少なくとも困るが、多ければ良いというわ

冬のオリオン座のうちの 1 つを投映し、現在から 1 万

けでもない。実際の星空に近い方が最も良いというこ

年後までの固有運動を行って、銀河系の回転を感じるとのようだ。因みに、肉眼で見える星の数は、6 等星

機能をもたせている。また、太陽系からケンタウルスまで約 8,000 個といわれている。1959 年に五藤光学が座α星やバーナード星など比較的近い 20 の星の 1 つ開発した M-1 の恒星数は 4,500 個であるり、1966 年に旅したときに、先に掲げた 4 つの星座の内の 1 つのにミノルタが開発した MS-10 は 5,000 個である。

星座の形が、次第に変わって行くのを眺めて、銀河系

また、1969 年にミノルタが開発した MS-15 の恒星の広さを実感してもらうという機能も持たせている。

数は 6,000 個で、1972 年に五藤光学が開発した G シ

本調査報告書は、投映式プラネタリウムに限ったのリーズは、恒星の光源をハロゲンランプにし、恒星原板に減光マスクを採用した GM-15 は、恒星数を 8,500
個とした。

4

投映機を球形にした、日周、緯度、架台回転の 3 軸制

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で、宇宙型プラネタリウムまでとした。

2｜投映式プラネタリウム誕生の背景
2.1 精神的模型と教育的模型

光球は、馬車の片方の車輪である。太陽が毎日同じ道を通って、天を一周すると考えた。北方の通路は、天球の内部が半円形のトンネルとなっていて見えない。

天文学は最古の学問とされているが、他の学問とその東の端には日の出口、西の端には日の入口があっ違って、天体を手で触って調べたり、実験によって天て、朝と夕は、太陽がこれら二つの穴を出入りするこ

文現象を再現したりすることができない。そのため、とによって訪れるのである。つまり、バビロニア人

天文学は理解するのがとても難しい学問であった。そは、太陽が円運動をしていると考えたのである。

こで、古代の人々は、理解を助けるためにいろいろな模型を作った。その一つが精神的模型である。
古代エジプト人は、大地を東西に伸びた長方形と考え、そこを母なるナイル川が流れていると考えた。四隅の高山が天を支え、その外側を天の大河が還流しており、その支流がナイル川と考えた。私たちが天を仰ぐと、丸天井で覆われているように見えるが、古代エジプト人は、地面と同じ長方形をした、平らな天井が地面と平行に広がっていると考えた。天は固体でできており、しかも金属製である。古代エジプト人は、星を天井からさげられたランプと見なし、夜になると灯

図 2.2

古代バビロニア人の宇宙観がともされると考えたのである。太陽が毎日、東の地

古代ギリシャ人は、大地を扁平な円盤と考え、その平線から出て西の地平線に沈む太陽の日周運動を、古周りを大河オケアノスがめぐり、内側に星々をちりば

代エジプト人は円運動と考え、夜間それが見えないのめた球の中心に浮んでいると考えた。従って、星々がは、山の陰にかくれるからだと考えたのである。

地平線に没するときは大河に沈み、大河の中を通って再び東の地平線から昇るものと考えたのである。
また、地球は円柱形をしておりその一面にだけに人類が住んでいる。そして、地球の周りには上下左右平等に万有が存在するため地球はどちらへも動くことはないと考えた。また、宇宙の開闢については、無限の混沌から天体が生じたと考えた。

図 2.1

古代エジプト人の宇宙観

また、古代バビロニア人は、大地の中央に高い山があって、そこがユーフラテス川の源泉であると考えていた。大地は大海に浮んでいて、水中に沈んだ部分は中空でそこが死者の国である。天は固体でできていて金属製である。天は無限の厚みを持ち、天と地の間の隙間には、雨、空気、エーテルが満ちている。また、

図 2.3 古代ギリシャ人の宇宙観

星々を神々と見立てて、その日周運動は、神々が二輪

もう一つは、教育的な模型であり、星空の模型と惑車に乗って走るということで理解していた。同様の考星の運動模型の 2 つがある。星空の模型で外から眺め

え方が太陽にもあてはめられた。つまり、天の王者のるものとして最も古いものは、彫像のアトラスが肩に太陽神は、一番立派な馬車で天を駆ける。太陽の輝く担いでいるもので、B.C.300 年に作られたとされる有プラネタリウム技術の系統化調査

5名なファルネーゼ (Farnese) 家の天球儀がある。

を前に置く。例えば、アルタイル（Altair）、アルゴ

しかし、天球儀には星々がプロットされているわけル（Algol）、アルデバラン（Aldebaran）などアラビ

ではなく、星座の絵が浮き彫りにされたシンプルなもアの影響を示している。勿論、天球儀の製作もアラビのである。

アとペルシャの天文学の一部である。スチーブンソン（Stevenson）によれば、アラビアの初期の天球儀は1080 年から存在し、1600 年より前に作られたものだ
けでも 1 ダース近く存在する。その一つ、ペルシャの天球儀がオックスフォードの科学歴史館にある。
その天球儀は、直径が 16.2cm の真鍮製で、1 等星は銀の円板をちりばめて表され、小さな見掛けの明るさの星は、大きさの異なる小さな丸や円で表されており、星座の絵も描かれている。天の赤道と黄道は、十分注意して分割され、春分点に対する星の位置関係によって、天球儀の分点を決定することができるとい
図 2.4

ファルネーゼ家の天球儀

つ ぎ に、150 年 ご ろ プ ト レ マ イ オ ス（Ptolemy’s）

う、とても精巧な天球儀である。
それから、1728 年のコペンハーゲン城の火災によって焼失した、チコ・ブラーエ（Tycho

Brahe）の作っが作ったとされる天球儀は、残念ながら残っていないた天球儀があった。それは、直径が約 1.8m で、内部が、少なくとも 1 つ以上作られたことが知られていは木製である。1570 年にアウグスブルグで作られ、る。彼はその構造についてアルマゲストの中に詳しい

その後、デンマークに送られた。彼は、それを真鍮説明を書いている。

で覆い、注意深く 2 つの円を彫刻し、それを角度の度

また、古い地球儀や天球儀の研究家のスチーブンと分に分割した。そして、全ての肉眼で見える星は、

ソ ン（Edward L. Stevenson） は、1043 年 に カ ヒ ラ

1600 年分点の正確な等級と位置に注意深く加えられ（Kahira）の公立図書館にあった 2 つの天球儀を「巧た。この天球儀が完成するまでに 25 年もかかった。

妙な機械」といい、その一つがプトレマイオス自身によって作られたものであると述べている。従って、プトレマイオスの天球儀は、星々がプロットされたかな
り精巧なものだったことが窺がえる。

図 2.6

チコ・ブラーエの天球儀

ところで、昔の人々も宇宙を外側から眺める天球儀
では宇宙を理解するのが難しいと考えたようである。
図 2.5

6

プトレマイオスの天球儀

そこで、天球儀の直径を 4～5m ほどの巨大な球にしてその中に数名の人々が入り、天球儀の星のところに

ギリシャの天文学は、アラビア人にとって非常に重小さな穴を開け、そこから漏れてくる外からの光を星要であり、特にプトレマイオスのアルマゲストは彼等と見立てて眺めるようにした。そして、その巨大な球に注意深く研究された。明るい星の大部分がアラビ

を水力や電力で回転させて、星々の日周運動を再現し

ア人によって名付けられており、それらの名前は al

ようとしたものがある。

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1644 年から 1664 年にかけて機械工アンドレアス・

れた、ギリシャのアンティキティラ島沖の水深 60m

ブッシュ（Andreas Busch）によって作られた直径の海底に沈んだ、古代の難破船の引き揚げ作業中に、4m の巨大な天球儀がそれである。フリードリッヒ 3世（Duke Frederick Ⅲ）の居城ゴットルプ城の庭に据えられたので、ゴットルプの天球儀と呼ばれている。
水力仕掛けで回転するため、中に 10 名程の人が入り、ホルスタイン地方の星の出没を見ることができた。

図 2.9

アンティキテラの機械

ばらばらの状態で発見された、約 2000 年前の謎の青銅器具アンティキティラの機械というのがある。
2006 年の秋、アテネ考古学博物館やイギリスのカー
図 2.7

ゴットルプの天球儀

ディフ大学などの国際チームが、コンピュータ画像で復元することに成功した。それによると、この機械

また、ゴットルプの天球儀よりも進歩したものとは、太陽と月の運行周期や日食などを予測する、最古

して、1912 年から 1913 年に作られた、クラーク大学のアナログ計算機だったという。難破船から引き揚げの元学長で科学博物館の館長のワーレス W. アトウッ

られたのは、ギアのような装置の一部など約 80 個のド（Wallace W. Atwood）が設計したアトウッドの遺物が確認された。その構造や機能をめぐって、100

天球儀というのがある。0.4mm の鉄板で作られた直年以上も論議が続いている。国際チームは、エックス

径 4.57m の球で、重さはわずかに 227kg である。シ

線断層撮影装置などを使い、装置の内部構造などを詳

カゴの緯度 45°に設置され、球の赤道の周りは管状のしく調べ、大小 30 個の歯車の回転数と組合せを特定リングで支えられていて、電気仕掛けで回転するロー

し、天体の運行を予測する装置だったことを突き止めた。

ラーの上に置かれている。球には 4 等級以上の星と 5

それから、ドイツの科学者クリスチャン・ハイゲン

等級の一部の星 692 個が、直径の異なる穴で開けられス（Christiaan Huygens）が設計し、1682 年にハーている。太陽は、黄道に沿って動く電球によって表現

グのヨハネス V. クレーン（Johannes van Ceulen）

され、月の位相変化は、いろいろな位相に切った、蛍によって作られた、ハイゲンスのプラネタリウムと呼光塗料の塗られた一連の円板によって表現される。金ばれるものがある。この装置の特徴は、地球に対する星、火星、木星、土星の 4 つの惑星は、黄道に沿って

各惑星の公転周期の比を、連分数を用いて厳 密に近開けられた小さな穴のカバーを、開けたり閉めたりし似させていることと、各惑星のケプラー運動を再現すて表現するようになっている。

るために、離心円を用いていることだ。
これは、投映式のプラネタリウムについても、非常に重要なことである。ハイゲンスは、自然にできるだ
け相応した惑星の相対的な周期を得ることを求めた。
彼は、地球に対する土星の周期が、77708431:2640858の比によって厳密に近似できることを見つけた。ギアを用いるために、この比を簡単にするのに連分数を用い、この比が 206:7 の歯数のフォイルを用い、土星と地球の相対的な周期を十分満足に表すことができた。
同様な解析を、他の惑星に対する比を導くために用いた。

図 2.8

アトウッドの天球儀

つぎに、惑星の運動模型であるが、1901 年に行わ連分数を用いる方法は、投映式プラネタリウムの惑星投映機を設計するときに用いられている。ハイ
ゲンスのプラネタリウムは、太陽を中心として、幅プラネタリウム技術の系統化調査

7

70.1cm、奥行き 14.7cm の 8 角形の箱に収められていこれは、当時カール・ツァイス社のチーフ・エンる。この装置は、時計仕掛けによって運転され、後ろジ ニ ア だ っ た フ ラ ン ツ・ マ イ ヤ ー（Franz Meyer）の 4 つのコイル状のバネは、クランクハンドルによっによって設計されたものである。直径が 12m で高さて巻かれる。真鍮の表面の板の 6 つの円形の溝は、土2.8m の円形の部屋の天井から、各惑星が吊り下げら星までの惑星の軌道を表わす。それらの中心は、楕円れていて、太陽は、部屋の中央に下げられた 23cm の

軌道を表わすために、太陽から偏心している。小さなオパールガラスの電球で表されている。土星までの各惑星の模型は、偏心したリンクギアによって、円形の

惑星は、それぞれの衛星とともに、楕円形のレールの溝に沿って不等速で運転される。

上を別々に動く電動のキャリッジから吊り下げられている。キャリッジは、正しい軌道の比率で駆動されるが、外惑星は、距離が遠いので正しい位置関係にはなっていない。
地球の下には移動するカゴが下げてあり、観測者を乗せて 12 分で太陽の周りを 1 周するようになっている。部屋の周囲の壁には、黄道 12 星座が描かれていて、太陽と各惑星の位置を、潜望鏡を通して見ることができる。部屋の照明が消され、中央の明るい太陽が暗くなり、黄道 12 星座の明るい星々を表わす 180 個

図 2.10グラハムの三球儀の小さな光が灯されると、光景は非常に感動的なものになる。

17 世紀と 18 世紀の初頭の間に、時計師ジョージ・フランツ・マイヤーが、ゴットルプの天球儀やアト

グラハム（George Graham）が三球儀（地球・月・ウッドの天球儀のことを知っていたかどうかは分から

太陽システム）を 2 つ作ったことが知られている。当ないが、オラリィも宇宙の外側から眺めるようになっ

初、グラハムは、有名な時計メーカーのトーマス・トていて、直感的に宇宙を理解するのが難しいと考えたンピオン（Thomas Tompion）で働いていた。こののだろう。わずか 1 人だが、地球上から各惑星の運動

熟練したチームの製作した 1 つをオックスフォードのを眺められるように考えられていた。

歴史科学館で見ることができる。それは、サボイのエウゲネ（Eugene）王子のために、トンピオンとグラ
ハムが 1704 年から 1709 年に作ったものである。

つまり、この時、天球儀もオラリィも、投映式プラネタリウムのすぐそばまで来ていたのである。
しかしながら、このコペルニクス式のオラリィは、

ト ン ピ オ ン - グ ラ ハ ム の 機 構 の ロ ー レ イ（Johnたった 1 人しか地球の観測台に乗ることができないと

Rowley）の作ったコピーは、ローレイの後援者のいう欠点のために、第二次世界大戦中に部分的に取りチャールズ・ボエル（Charles Boyle）に贈られた。

壊され、残った部品はドイツ博物館の倉庫に保管されこの装置は、エッセイストでジャーナリストでもあっることになった。

たリチャード・スチール卿によってオラリィと名付けられた。この名称は、全惑星を含む模型のような装置に対して、英語圏では今も使われている。この最初のオラリィは、1937 年に修復され、ロンドンの科学
博物館に展示されている。装置は、直径 76cm、深さ22.8cm で、黄道を示すリングは 12 本の柱によって支えられている。
その他、リッテンハウスのオラリィ（1767-1771）
や、エイジンガ・プラネタリウム（1774-1781）などがある。ここで、オラリィというのは、太陽系運動儀のことである。
それから、天井から吊り下げる方式のオラリィが、ミュンヘンのドイツ博物館に「コペルニクス説のオラ
リィ装置」として、1923 年に設置された。

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国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 2.11

コペルニクス説のオラリィ（1）これまで、星空の模型としての天球儀、惑星運動の2.2 カール・ツァイスの投映式プラネタリウム

模型としてのオラリィの発達を見てきた。おそらく、1913 年の終り頃、ハイデルベルグ天文台の天文学の天球儀のような星空の模型と、惑星の運動模型の合者マックス・ウォルフ（Max Wolf）は、ドイツ博物体したようなものだったと考えられる。しかし、アト館の初代館長オスカー・フォン・ミラー（Oskar von

ウッドの天球儀では、中に入る観客の数が少なすぎ

Miller）と、天体の動きを再現するための教育的な模る。また、オラリィは惑星の運動を外側から眺めた状型の可能性について話し合った。

態で、地球から見た現象を再現するのが難しいことな

マックス・ウォルフの考えていた計画は、アトウッド

どが問題視された。
この窮地を救ったのが、ワルター・バウワースフェ
ル ト（Walther Bauersfeld） 教 授 で あ る。1919 年 3月、教授はこれまでとは全く異なる考えを生み出した。恒星や惑星を映し出す投映機を、機械的に回転する中空の球の代わりに、投映機の集まり全体を動かすように置き換えてしまったのである。それは、明るく輝く星の像を、従来考えられていたものよりもはる
図 2.12

マックス・ウォルフ（1863-1932）

かに大きな寸法の、白く塗られた球形のドーム上に投映するものである。ドームの中心は、投映機によってそれは、薄い鉄板を溶接して直径 6m の球状にし、占められ、ドーム内は全くの暗黒である。投映機は、中に少人数の観客を入れて星の日周運動を見せるもの

ドーム上に自然界で実際に起こる運動と一致するようであり、シカゴ科学アカデミーのアトウッドの天球儀に、適当な機構によって動かされ誘導される。投映機に似たものであった。

の動きは、投映機内の数々のランプのように、スイッチボードからコントロールされるモーターによって行われる。
この発明の基本的な特徴は、各惑星の動きを再現するギアの機械的な構成が、太陽を中心とした機構になっていながら、各惑星の投映筒が、地球を中心とした運動を再現することである。そこで、「ステラリム（stellarium）」という名称の代わりに、とても装置の全機能を表現することはできないが、「プラネタリウ
ム（Planetarium）」という名前がふさわしいと考え

図 2.13

オスカー・フォン・ミラー（1855-1934）

オスカー・フォン・ミラーは、この年、この計画を携えてイエナのツァイス工場を訪ね、同所が喜んでその研究を行うという同意を得た。しかし、この計画のられたのである。
この新しいアイディアが考案されてから、第 1 号機が完成するまでの間に、5 年の歳月に亘る絶え間のない苦労があった。
バウワースフェルト教授は、600 枚以上の紙片に、最初の調査は、第 1 次世界大戦で中断された。

図 2.14

ワルター・バウワースフェルト（1879-1959）

図 2.15

ツァイス・プラネタリウムⅠ型（2）プラネタリウム技術の系統化調査

9

全ての問題の個々の部分にわたって、基本的な天文学

ア科学アカデミーの科学博物館があり、ここにツァイ

上および技術上の計算を完成させた。大勢の科学者、

ス型プラネタリウムとは異なる形状をしたプラネタリ

技術者、研究助手および機械工が教授のアイディアをウムがある。これは、科学アカデミーの人々が自分達実現するためにその仕事に従事した。そして、1923で作ったプラネタリウムである。

年 8 月、ツァイス研究所の屋上に作られた直径 16m

1944 年、 カ リ フ ォ ル ニ ア 科 学 ア カ デ ミ ー は、 プのドームで、大空が初めて人工的に再現された時、

ラ ネ タ リ ウ ム の 建 設 計 画 を 策 定 し た。 そ れ は、 科

人々の長い間の努力が報われたのである。

学アカデミーの援助者のアレクサンダー・モリソン

このツァイス・プラネタリウムⅠ型の恒星投映機（Alexander F. Morrison）が、プラネタリウムの建設は、直径が 50cm で、その中心はドームの中心と一資金として 20 万ドルの寄付を約束したからである。

致しており、31 個の投映筒がつけられ、その光源は当時、アメリカにはプラネタリウムが 6 箇所しかな

200W の白熱電球で、恒星投映機の中心に置かれていく、北部カリフォルニアに建設しようという計画は、る。天球上の恒星は、12 個の 5 角形と 20 個の 6 角形

大きな反響を呼んだ。しかし、予想される費用には遠に分割され、31 個の恒星原板は、写真による方法でく及ばなかった。

作られた。恒星投映機の 32 区分の 1 つは、腕によっ

ところが、協力的な新聞記事が窮状を報道すると、て惑星投映機と接続されている。従って、この部分をサンフランシスコ中の小・中学生たちが小遣いを出し再現する恒星が映らないことになる。しかし、この部合って、1 万ドルの寄付金が集まった。その他、いろ分は南の黄極点付近の比較的星が少ない部分である。

いろな協力によって 30 万ドルが集まり、総額 50 万ド

このツァイス・プラネタリウムⅠ型は、架台がミュンルに達し、ようやく計画が進められるようになった。

ヘンの緯度（北緯 48°）に固定されているので、ミュ

予算以外にも問題があった。唯一のプラネタリウム

ンヘンの星空しか再現できないという欠点があった。

製作会社であるカール・ツァイスが、敗戦の影響でそこで、地球上のどのような緯度から見た星空でも製作不能になっていて、いつ再開できるか分からな再現できる、ツァイス・プラネタリウムⅡ型が開発さい状態であった。しかし、計画の中心となった学芸

れ、1926 年に西ドイツの工業都市バーメンに設置さ員で古生物学者のダラス・ハンナ（G. Dallas Hanna）

れて大成功をおさめている。今日、ツァイス・プラネ

博士と機械技師のアルバート・ゲッテン（Albert S.

タリウムの名で知られているものは、実はこのⅡ型以Gettenn）には或るもくろみがあった。
第二次世界大戦末期の 1943 年から、科学アカデ

降のプラネタリウムである。

ミーでは化石資料保存のための部屋を改装し、海軍や空軍の光学機械を修理したり、部品を製作するための工場が作ってあった。それに伴って、学芸員の多くは、光学や機械製作の専門家に変身していた。そこで、プラネタリウムを自分たちの手で作ってしまえと考えていたのである。そして、海軍造船所、空軍、周辺のいろいろな会社の協力を得て、当初の見積りの倍の 140 万ドルの経費と倍の歳月の 4 年を越える製作期
間を経て、1952 年 11 月、ついにドーム直径 19.8m、座席数 310 席の科学アカデミー独自のプラネタリウムを完成させたのである。
画像の出典
図 2.16

ツァイス・プラネタリウムⅡ型（3）（1）、（3）ZEISS Planetarium History（2）ZEISS Archiv

2.3 モリソン（アカデミー型）プラネタリウム

参考文献

それから、アメリカ カリフォルニア州サンフラン

・PACIFIC DISCOVERY,

シスコのゴールデンゲート・パークに、カリフォルニ

10

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

・島村福太郎著「天文学史」



中教出版

1962.

California Academy of Scienes. 1952.

3｜国産プラネタリウムの誕生以前

敷地 250 坪に建坪 190 坪の高層建築を施工する関係

3.1 大阪電気科学館のプラネタリウム

上、全く作業場の余地がなく、鉄骨組は全部安治川下

大阪市が、これまで電気供給事業を行ってきた大阪

上り、早朝四ツ橋河畔の荷上場に陸揚げし現場へいち

電灯株式会社を買収し、電灯市営事業を開始したのは流沿いの鉄工作業場で組立て、毎日夜中に船積で川をいち運ぶという難工事であった。

1923 年（大正 12 年）10 月のことである。それから満

こうして、工事は順調に進んでいたが、一方陳列に10 年、1933 年（昭和 8 年）になって、これを記念す

関する委員会の審議の進行につれて、途中 1935 年（昭るため大阪市電気局において、各種の事業が計画され

和 10 年）2 月に至り、5 階以下に重大な設計変更が生た。その一つは、電気知識の普及と産業文化の向上発じた。これは、電気科学館にとって実に意義深いこと展を目的とした、電気に関する「博覧会の開催」であであり、電気局長平塚米次郎の英断によるものである。

り、もう一つは、恒久的な電気知識の啓発施設としての「電気科学館の建設」である。
電灯市営 10 周年記念電気科学博覧会は、大阪中央放送局の参加を得て、1933 年（昭和 8 年）9 月 1 日から 10 月 31 日まで、市内東区備後町 2 丁目の堺筋館（元の白木屋）で盛大に開催された。堺筋館の 4 階から 8 階までをメイン会場とし、4 階には明かりの歴史館を置き、5 階および 7 階を電気実演館に当て、6 階を無線科学館とした。余興館は 7 階の一部を当て、この博覧会の呼び物の一つである屋内用テレビジョン

図 3.1

電気局長 平塚米次郎（1）は、送影所を 2 階の一部に設置した。無線を使った桃

つまり、1934 年（昭和 9 年）
、木津谷電灯部長が欧太郎ロボットなど最新の無線機器を使った数々の展示は好

米視察旅行を終えて帰朝し、第一にプラネタリウムの評を博し、会期中訪れた入場者は 211,873 人を数えた。

建設計画を提唱されたのである。

一方、電気科学館の建築の方は、この大事業を完遂するには広く内外の関係方面の意見を聞き、衆知を集めなければならない。そこで、1932 年（昭和 7 年）7月に、外部の工学博士など 10 名に委託して、電気科
学館建築委員会を組織し建築設計の有力な資料の供与を得た。また、同時に大阪市建築課の 2 名の技師を嘱託として建築の設計を進めた。こうして、富士岡重一など建築界の大家の指導のもと、最新の技術を取り入れた設計が考案されたのであるが、しかし、出来上がった設計案は、現状とはまるで異なるものであっ

図 3.2

電灯部長 木津谷栄三郎（2）た。地階食堂、１階市電の店と市電乗客係事務所、2

小畠技師は、その命を受けて海外事情の調査に当っ

階貸室、3 階美容室、調理室など衛生施設、4 階は大た結果、プラネタリウムは邦貨にして 15 万円くらいで輸衆浴場、5 階に大食堂を設け、6 階にはスケートリン

入できることが分かった。しかも、わが国財閥の経済的クを置き、電気利用の極致を実地で行くものであっな援助によって、容易に実現できるものとの予想の下にた。一応この内容をもって計画案を終り、建築許可を案を練った。そこで、大いに国内世論の喚起を促すと

大阪府知事宛に申請して、1933 年（昭和 8 年）2 月にともに調査と研究を始めた。いろいろ調べてみると、プ

建 築 許 可 が 下 り た。1934 年（昭和 9 年）5 月 27 日、

ラネタリウムは実に巧妙な現代科学技術の粋を集めた

いよいよ四ツ橋元運輸部事務所跡に工を起し、6 月 1

天体運行の投映装置で、電気科学館としてはこのくら

日には地鎮祭を行い、株式会社清水組の施工によっていの設備を持たなければ、世界に誇る科学博物館とは工事を進めた。

言えないものと断ぜざるを得ないということになった。

プラネタリウム技術の系統化調査

11

3. 発注後 1ヶ年以内に納入する。
4. 保証期間は 1ヶ年とする。
5. 第 3 者へ譲渡する場合はカール・ツァイス社の承諾を要す。
その後、三井物産会社大阪支店とも円満な交渉の妥結を見て、会社からドイツ物産を通じ、同年 12 月 9日プラネタリウム購入発注の電報を送ったのである。
そこで、6 階以上をプラネタリウムホールに変更さ
図 3.3

電気科学館 初代館長

小畠康郎

（3）

れたのである。この変更のために、建築設計に大きな変更を生じ、一時工事が 3 階の鉄骨組で中止され、そこれは、ドイツのカール・ツァイス社の専売品で、の間相当の空白が生じたのである。

三井物産株式会社を通じていろいろ資料を取寄せ、在特に、プラネタリウムホールの設計には少なからず

日カール・ツァイス社とも交渉を重ねた結果、発注か苦心した。外国では、大抵地上 1 階にあり、その構造ら製作に至るまで約 1 年、その輸送に約 1ヶ月を要すも非常に簡単で、多くは鉄筋コンクリート構造に、ラること、購入価格は定価 32 万 3 千マルクで、邦貨にス張りモルタル仕上げ程度のものが多い。

換算すると実に 46 万 8 千円、別に運賃、保険料、技ところが、電気科学館の場合は他の設備の関係で、師派遣費など 3 万円が必要なことが分かった。最初の6 階以上に設置、従って大勢の観覧者を収容するため

計画とは大きくかけ離れた結果となって、容易に実現の建築許可の条件がとても厳しく、特に鉄骨鉄筋コン出来る見込みがなくなってきた。

クリート造りのものとした。実に堅牢な構造と体裁をしかし、電気科学館を完成するためには、万難を排備えたものである。

してその実現を図ることに局議一決して、極力世論の支持と価格低減の交渉を推進することになった。
当時、46 万円といえば小学校の校舎が 2、3 校も建てられる高価なものであり、室戸台風の被害を受けた直後の大阪市としては、特に学校の被害が大きく、差し当りこれらの復興が急務であった。また、本当に市議の責任を果たすためには、委員はみな一度海外の実地調査を必要とするなど難しい質問が出た。しかし、大阪城再建の例もあり、結局儲かる事業であるという一事によって万事解決して、1935 年（昭和 10 年）6
月 29 日に無事本会議を通過したのである。
プラネタリウムの建設に関しては、大阪市議会で購入価格は極力低減を図ることと条件を付けて承認されたので、早速購入に関して本格的な交渉に入った。三リネン地を貼ったドームスクリーン（4）井物産株式会社大阪支店を通じて、三井ドイツ物産株

また、装備においても、300 余りの座席は、完全な式会社からドイツのカール・ツァイス社へ、また在日スプリング・クッションを有する 35°の傾斜自由のリ

日本カール・ツァイス社へも交渉を始めた。

クライニング・シートである。天井の投映面は、夏用

その後、数回折衝したがドイツのカール・ツァイスの洋服 6,000 着分に相当するリネン地（リンネル = 亜

社は、最初の言値 32 万 3 千マルクは所謂定価であっ麻の繊維で織った薄地織物）を使用した。この布地のて、世界のどこに出してもこれまでこの価格は崩した

調達にも苦労し、ようやく横浜のある洋服地問屋からことがないと、どうしても一線を譲らないのである。

入手したものである。

止むなく先方の見積額を認めることとなった。購入のドーム内の地平線まわりの背景は、四ツ橋から見た条件は下記の通りである。

大阪市周辺の山々、目ぼしい建物などの風景を影絵で

1. 諸雑費を含めて邦貨 48 万円とする。

描き、これを約 45°の傾斜を持った黒色エナメル仕上

2. 支払方法は契約と同時に 20％、到着時に 75％、完げの影絵板で、鎧戸構造にして反射光が座席に当るのを防ぎ、太陽その他の星々の投映がこれに当っても、成後に 5％とする。

12

図 3.4

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March何れも完全に山の端や海面に沈む実感を与えるように

ツァイス社のランゲ技師も神戸に到着、ひとまず東京できている。完全な冷暖房完備で、吹き出し口と吸い支社へ落着き、1937 年（昭和 12 年）1 月 4 日に、東込み口は、ドーム内の床面と側壁に設けてある。

京支社のヘルスゲン技師を同道して電気局に出頭挨拶

9 階屋上にはプラネタリウムドームの上部が突き出された。いよいよ据付組立に着手したが、最初に難関している。これに着色モザイクタイルを使って大地球にぶつかった。電気科学館のしかも 6 階の天象館内へ搬入するのが大変だったのである。つまり、プラネタ
リウムの主要部分は既に組立られており、そのままの姿で送られて来たので、そのまま搬入しなければならない。重さが 1 トンもあり、非常にデリケートな構造
で、寸法の関係で階段を使って持ち上げることができず、窓からも搬入の方法がない。
窮余の一策として、貨物用エレベーターを利用し、エレベーターゲージの下部に頑丈に結び付け、エレ
ベーターシャフトを通じて引き上げたのである。
操作にちょっとでも無理があれば、立ちどころに破損の危険があり、派遣技師や三井物産技師の立ち合いで、徹夜の作業によって無事搬入が終わって、関係者
一同胸を撫で下した次第であった。それ以来、毎日午前 9 時から午後 6 時まで、両技師の懸命の組立作業が始まった。毎日、宝塚ホテルから弁当持参で天象館に立てこもり、一切外との交渉を断って 40 日間、2 月

図 3.5

ドーム外側の大地球儀（絵葉書より）

20 日組立調整が終り、その後試運転の後、1937 年（昭和 12 年）3 月 1 日に大阪市の検収を完了した。

儀を表現している。北半球、特に日本領土の全貌を現

建物建設費

1,130,000 円

わし、世界最大の縮尺実に 1/61,500 という大地球儀

機械器具費

570,000 円である。因みに、このタイル貼り工事の費用は約 1 万円であった。
1936 年（昭和 11 年）12 月 23 日、日本郵船照国丸（プラネタリウム購入費

459,335 円）

備品費

240,000 円

合計

1,940,000 円

は東洋初のプラネタリウムを積んで無事大阪港に入港した。同年大晦日の慌ただしい中、ドイツのカール・

図 3.6

ほぼ組立を終えたプラネタリウム（5）

図 3.7

大阪市立電気科学館

プラネタリウム技術の系統化調査

13我が国に未だ例を見ない電気の啓発を主眼とした、らず大自然の驚異を見ることができる。

東洋で最初のプラネタリウムを持った科学館のオープ

大自然の現象は多岐に亘るので、1 回ですべてを解ンとあって、その PR を十分に配慮してつぎのような説することができない。そこで、月ごとに投映のテー

日程で会館披露が行われた。

マを決めて解説するようになっている。

3月2日

市政記者招待3月4日

東久邇宮稔彦王殿下御観覧

3月5日

本市市会議員並びに名士特別招待

3月7日

東亜天文学会臨時総会

3 月 11 日

開館式

3 月 12 日

市内小・中学校長（午前中）

招待者名士 900 名

月額 100 円以上の電気需要家（午後）3 月 13 日

一般公開

開館と同時に、新聞報道などで大変期待していた一般市民や学生生徒が殺到した。それまで十分準備訓練
をしたつもりであった係員もその誘導、整理、案内に面食らったのであった。

図 3.9

この大阪電気科学館のプラネタリウムは、先にも述

昭和 15 年のリーフレット

べたように、ドイツ カール・ツァイス社の第 25 番目のもので、ツァイスⅡ型と呼ばれるものである。

図 3.8

プラネタリウムの投映風景（絵葉書より）

このプラネタリウムでは、太陽や星々が毎日東の地
平線から出て西の地平線に沈む日周運動や、太陽が星図 3.10大阪市立科学館に展示されているツァイスⅡ型

空の中を 1 年かけて西から東に動いて行く太陽の年周

このツァイスⅡ型のプラネタリウムは、1989 年に運動、天の北極が約 2 万 6 千年の周期で移動する歳差

閉館するまでの 52 年間活躍し、多くの市民に親しま運動も、わずか 2、3 分の短時間で再現される。北極れた。

から南極までの大旅行も止まることなく 1、2 分で終2000 年（平成 12 年）12 月 12 日に大阪市の文化財了することができる。また、北極や南極付近で起こるに指定され、現在は、世界に 3 機しか残っていない貴1 日中太陽が沈まない白夜、1 日中太陽が昇らない闇

重な 1 機として大阪市立科学館に展示保存されている。

夜の現象、その他一般の人々がなかなか目にする機会のない種々の天文現象を心行くまで鑑賞できる。このように、短時間の観察は天文学の知識を豊富にするという点で、大自然を何年もかかって観察した以上の効

14

3.2 東日（毎日）天文館のプラネタリウム

果を挙げることができる。私たちが目で見ることが出1880 年（明治 13 年）12 月 24、5 日頃、福沢諭吉が来る恒星の数約 9 千、その他、銀河、星雲、変光星ミ

大隈邸を訪ね、大隈重信、伊藤博文、井上馨に迎えら

ラ、アルゴル等、昼夜の別なく、天候の如何にかかわれた。そして、今度、政府で公報のような官報のよう

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

な新聞を発行するから、引き受けてもらえないかと言われた。何か下心があるに違いないと考えた福沢は、即答を避けてその日は帰った。

前途はますます厳しいものになった。
その後、慶應義塾出身で東京日日新聞の高石眞五郎に経営肩代わりの話が来る。しかし、高石は東京日日

翌 1881 年（明治 14 年）1 月のある夜、福沢は改め

新聞の経営自体が傾いた時期でもあり、これを断る。

て井上邸に断りに出かけた。そして、「今更政府が現その代り、東京日日新聞の社外役員でもあり、大阪で状のままで新聞を出しても何の意味もあるまい」と述

夕刊大阪新聞や日本工業新聞を発行していた前田久吉

べた。すると井上は、「政府もいよいよ国会を開設すを推薦する。そして、1935 年（昭和 10 年）11 月からる決心を固めた。我々3 人が積極的に推薦し、近いう

前田久吉が専務となって経営に当ることになった。

ちに開きたい。そして、一旦開設した暁には、例えど

ところが、翌、1936 年（昭和 11 年）2 月 26 日に、のような政党が現われても、民心の多数を得た党であ「二・二六事件」があり東京朝日新聞社では活字ケーるならば政権を譲り渡す」と秘密を明かした。それでスをひっくり返されるというようなことがあった。しかし、時福沢は、これは近頃おもしろい話だ、そんなことなら

事新報社の方はこれといった被害はなかった。

考え直して新聞を引き受けようと約束して帰った。
その後、福沢は、着々と準備を進め待機していたが、その後、前田がいろいろやった結果、幸いにも発行部数はやや増えてきたし広告もいくらか増収になった。

新聞の件は少しもはかどらない。それどころか、発起人の大隈、伊藤、井上の 3 人の間が微妙な雲行きとなり、その果ては、大隈が辞職することになり新聞発行の計画も頓挫してしまった。

図 3.12（7）前田久吉（1893-1986）

しかし、それでもまだまだ、支出に対し収入が少ない。何とか収入を増やしたいと、天象儀（プラネタリ
図 3.11（6）
福沢諭吉（1835-1901）

ウム）の設置を計画したり、小学生新聞を出したり、いろいろ苦心したので相当の効果を上げた。この苦心

しかし、政府系新聞を作るために、既に記者や印刷が酬いられ 1 年近くになると、ようやく収支のバラン

機械などを準備していた福沢は、慶應義塾が独自に新スがとれるようになり、立て直しの見込みがついて聞を発行することにした。それが、時事新報である。

きた。そこで前田は、初めからの約束通り、300 万円「専ら近時の文明を記して、この文明に進む所以の方の増資を株主総会に持ち出した。ところが、株主の間略事項を論じ、日新の風潮に遅れずして、これを世上に大きな意見の相違が生じ、大波乱が巻き起こる事にに報道せんとす。
」というのが紙名の由来である。

なったのである。つまり、時事新報には福沢諭吉以来ところが、関東大震災で被災した後は、業績が悪化

50 数年の伝統を誇る、三田の慶應義塾出身の役員やし部数も低下する。1932 年（昭和 7 年）
、鐘淵紡績の大株主など強者が多くいた。そこで、立直りの兆しが社長だった武藤山治が社長になると、1934 年（昭和 9見えてきたので、これを機に時事新報の経営を外来者

年）1 月から連載した「番町会を暴く」シリーズは、に任せず、自分達でやろうとする人達。それと、もし、財界の不正を糾弾し、帝人事件にまで発展する。そ一部の人の言動によって経営者が代わるようなことがの中、武藤が帝人事件の疑惑を報道した直後の 3 月 9

あれば、再び経営不振に逆戻りしてより以上の最悪の日、鎌倉の別邸を出たところで暴漢に銃撃され翌日死事態になることは目に見えているとする人達。その双亡した。これによってシリーズが終了し、時事新報の方が、激論に激論を生み、遂に株主総会は解散を決議

プラネタリウム技術の系統化調査

15

金 120 万円、そのうち 60 万円は毎日が受持ち、残りしてしまった。
そこで、前田はいさぎよく時事を去ろうと思っていた。

60 万円は前田が引き受け、その他いろいろの方から

ところが、再び予想もしなかった難関に立たされることの出資と借入金 80 万円、合計 200 万円で 3,600 坪（地になる。今度は、恩義ある人に是非頼むと言われ、時下 1 階地上 8 階）の建築にかかった。そのようなこと

事解散の仕事を引受けることになったからである。前田

で、前田も大株主になったので、1938 年（昭和 13 年）

は、解散にあたり最も難しいのは、社員の退職慰労金

9 月、毎日の取締役に就任することになった。

の問題と、これまで山積みされた負債の整理と決心し

一方、東日館の建築であるが、これは別会社だかた。そして、1936 年（昭和 11 年）12 月 24 日の最後

ら、社長に奥村信太郎、専務取締役に前田が就任するの株主総会に臨む。そして、翌 25 日の朝、不安と緊ことになり、鋭意、建築を進めていたが、この建築中張の漂う中、「株主総会の決議により解散――。」と告に前田は時事解散の時に劣らぬ大問題に遭うことになげたのである。

る。この時には、日華事変が始まっていて、戦火は日

退職慰労金は、規定通り支払っても 50 万円もあれ増しに拡大する一方だった。統制経済が強行され、物ばと考え、時事の後援者などあちこち奔走し、25 日

資の節約がやかましく言われ、不急の計画はすべて中までに用意した。そして、26 日の早朝から支払の準止させるという政府の方針だったから、東日館にも建備に取りかかった。ところが、当時 50 万円と言えば築中止命令が下って来た。しかし、建築資材は全部購相当な大金だったし、それに大勢の社員だったので会入済みで、天象儀（プラネタリウム）設置の準備も出計の方が思った以上に手間どり、懸命にやっているの来ている。有志者から出資を仰いで一旦建築に取りかだが計算があまり捗らない。その内、とうとう短い冬

かり、それも半ば進んだ今、おいそれと中止するわけの日は暮れてしまった。社内いっぱいに詰めかけた社にはいかない。そこで、前田は当局に出向き折衝を続員は、支払いが遅れれば遅れるほど騒然としてくる。

けたが、軍部の後押しで政府の鼻息は荒い。
「国家の夜遅くなると一層険悪になり、社内は蜂の巣を突っつ法が不急と認めて中止を命ずるのだ、国策である。国いたような大混乱で、バカヤロー、もっと金をだせ、民として国策に応じないとは言えないだろう。」といスローモーなどと罵声が飛び交う始末だった。

う。しかし、前田も屈してはいられない。
「この建築

前田は、机の上に駆け上がり、懸命に説得にあたる。

が中止になれば屋上の天文館もできない、天象儀（プ

その内、夜が更けて、騒ぎがいくらか静まり、話しがラネタリウム）の設置により、その使命を充分に発揮できるようになる。そこで、争議側から代表が出て交させることが、国策に順応するのではないか。既に準渉が続けられ、更に 25 万円の退職慰労金の追加要求備もできている、特に新聞活動に絶対必要な建築であが出された。前田は、解散によって明日から職を失う

る、資材も全部購入済みで新しく買い入れるものはな

人達のために、できれば要求を受け入れたいと思って

い、再考の上、是非、承認願いたい。
」と主張する。

いた。そして、交渉の合間に車で出かけた。

しかし、今度は政府が相手だから容易ではない。こう

そこで前田は、毎日新聞の奥村信太郎と高石真五郎

して、政府、特に大蔵省の官僚との折衝が延々と続いに会った。時事を毎日に合同する形で預け、同時に小た。「こっちの方針を聞かんのなら引っ括ってしまえ」

学生新聞の発行、天象儀（プラネタリウム）の設置、と言う声も聞かれた。しかし、政府の出方一つで東日音楽コンクール、大相撲優勝額贈呈などの事業計画も館の運命が決まるので、前田は、日々勝負のつもりで引き継ぎ、代償として 25 万円の支出を求め、これを当局に出かけて行く。前田は、信念と熱意だけを見方

退職慰労金の追加分に充てたいというのが前田の腹案に、承認されるまで通いつめるつもりであった。そしだった。高石は、「25 万円、時事の葬式代か」と笑って、とうとう前田の熱意に負けたのか、「君も強情な男だ

たが、前田は、「いやいや、婚礼の結納金だ、悪い話――」と苦笑し、特別に建築の継続が許されたのである。

じゃないから一番に持って来た」と笑って答えた。こうして退職慰労金の追加分 25 万円は用意ができ、そ16

こうして、1938 年（昭和 13 年）10 月、近代式コン
クリート、地下 1 階、地上 8 階の建築が竣工した。

の分配方法についてもいろいろあったが、ようやく新社屋の地下 1 階はニュース映画、地上は新聞関1937 年（昭和 12 年）の元旦になって分配案が決まり、係、貸室にあて、8 階、屋上には天文館を開設、学界、

翌 2 日から退職慰労金の追加分も、滞りなく配分された。

教育界、一般人のための天体運行の研究に寄与しよう

1937 年（昭和 12 年）4 月、毎日の東京社屋が拡張としたものである。これは、前田久吉が時事時代に、の必要に迫られ、新社屋を建築することになった。そ何とか収入を増やそうと小学生新聞とともに考えたものための新会社に東日館（後の毎日館）を創設、資本ので、いわば時事合同のお土産だったので、特に力を国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March図 3.15 は、1938 年（ 昭 和 13 年 ）11 月 3 日 に、 東日天文館が発行した『星と宇宙とプラネタリウム』という小冊子である。著者の鈴木敬信は、1905 年（明治 38 年）5 月 12 日の生まれで、一般に「けいしん」と呼ばれているが、本当は「たかのぶ」と呼ぶのが正しい読み方である。青山学院中等部の出身で、1939
年（昭和 14 年）に東京大学天文学科を卒業すると、上野の科学博物館の主任研究員となった。そして、東日天文館の委託として出向し、プラネタリウムの計画段階から組立作業、学芸員の指導・訓練まで一人で担図 3.13（8）
竣工した「東日会館」

当した。その後、東日天文館は「帝都の新名所」として天文知識の普及を果たすことになる。

入れたものである。この天象儀（プラネタリウム）は、
その前年、大阪の電気科学館に設置されただけだった
ので、人々の注意を引き、最初の 1 年間に入場者百数
十万人を数えるほど盛況だった。
東日会館が竣工したのは、1938 年（昭和 13 年）の10 月だが、東日天文館がオープンしたのは、翌月の11 月 3 日のことである。プラネタリウムの入場料は、
大人が 50 銭、小人が 25 銭で、その他、団体割引などがあった。

図 3.1630 銭の『天文読本』

翌 1939 年（昭和 14 年）から、解説者として野尻抱影が参加することになる。図 3.16 は、1938 年（昭和13 年）11 月 30 日に、野尻抱影が、鈴木敬信の前述の小冊子に対抗して発行した小冊子である。やがて野尻
抱影は、日曜日の小学生向けの解説を担当することになるが、鈴木敬信は「爺さんが来てやり難くなった」とつぶやくようになったということだ。
図 3.14

東日天文館のリーフレット

解説の秋山は、音楽院の出身で、毎回いろいろなレ
コードをかけ、解説が始まってまだ明るい間は、地平

当時、天文少年たちは、入口の売店で 20 銭の小冊子を争って買い求めたそうだ。

線をめぐる風景の黒いシルエットを、ポインターの赤い矢で指しながら「愛宕山の名残のアンテナ…」とか言いながら説明し、皇居の上にかかると「かしこくも大内山の…」と言って、ここだけは矢印を横にしたということだ。
この東日天文館のプラネタリウムも、大阪の電気科学館と同じ、ツァイスⅡ型のプラネタリウムである。
ドームの直径は 20m で、床からドームの天辺までは 18m、座席も 400 席はあったのではないかと言われている。
しかし、残念ながらこのプラネタリウムは、1945
年（昭和 20 年）5 月 25 日夜の東京空襲で惜しくも焼失した。

図 3.1520 銭の『星と宇宙とプラネタリウム』

プラネタリウム技術の系統化調査

17

にこの新しい企画を加えることは多くの困難があった。既に決定した設計に大きな変更が生じること、地上 30m という制限のある建物の屋上に、さらに半球状の大きなドームを載せることが果たして可能かどうかなどである。しかし、このような問題も関係者の努力で逐次解決していった。このころ結成されたプラネ
タリウム設立準備委員会は、東京急行電鉄の幹部をはじめ、各界の協力者を含めその後の計画実行に当った。

図 3.17 東日天文館のプラネタリウム（絵はがきより）

3.3 天文博物館五島プラネタリウム
1943 年（昭和 18 年）、東京急行電鉄は、東京市立渋谷小学校が移転したのを機に、その敷地を譲り受け残っていた木造校舎を本社分室として使用していた。

図 3.19広瀬秀雄

図 3.20

古畑正秋

1945 年（昭和 20 年）に空襲で全焼すると、戦後バラッ

天文関係では、東京大学天文学教室の鏑木政岐、藤

ク作りの渋谷第一マーケットが開設されるが、明治通

田良雄、東京天文台の広瀬秀雄、古畑正秋、野尻抱影、りの拡張に伴い、敷地の増減を経てその後敷地が確定

国立科学博物館の朝比奈貞一、村山定男などである。

する。1955 年（昭和 30 年）8 月から、渋谷駅としてこの委員会が直面したのは、プラネタリウムの機器

東京急行電鉄が建設を開始した東急文化会館は、生活のどれを選ぶかということだった。戦後、東西に分か

文化の向上を目的としたいろいろな企画を持っていた。

れたドイツは、両方にツァイス社があった。また、アメリカには、サンフランシスコのモリソン・プラネタ
リウムやスピッツ社などがあった。また、どの製品が最も信頼ができるのか、輸入は可能か、国産は可能かなどの問題もあった。こうした問題を慎重に検討した
結果、西ドイツのオーバーコッヘンにあるツァイス社から購入することにした。そして、文化会館のオープ
ンが 1957 年（昭和 32 年）12 月に予定されているので、プラネタリウムの開館を 1958 年（昭和 33 年）の

図 3.18東京急行電鉄会長（9）五島慶太（1882-1959）

また、このような公共的、教育的な事業を健全に運東日天文館のプラネタリウムが戦災で焼失してから営するには、新しく独立の財団法人を設立して、博物10 年、東京にプラネタリウムの再建を望む声が各方

館法の適用を受ける天文博物館とした方がよいとの意

面から届けられたが、いずれも実現しなかった。そこ見があったのでそうすることにした。こうして、プラで、かねてから東京にプラネタリウムを建設すること

ネタリウムの設置が確定したのは、1955 年（昭和 30に関心を持っていた有志の人々が、学術会議会長の茅年）11 月であった。また、プラネタリウムの購入費

誠司、東京天文台（現：国立天文台）台長の萩原雄祐、

約 7,000 万円の巨費を、この法人に寄付をするという

国立科学博物館長の岡田要の 3 氏を中心とした東京プ

五 島 会 長の名を記 念して、このプラネタリウムを“ 天ラネタリウム設立促進懇話会の名で、東京急行電鉄会

文博物館五島プラネタリウム”と呼ぶことに決定した。

長の五島慶太に文化会館内に是非プラネタリウムを設

いよいよプラネタリウムの設置が現実になると、ますます問題が多くなった。天文博物館としてふさわし置されるよう要請した。

18

4 月と決定した。

五島は、この申し入れに多大の理解を示し、極力研い運営をするためには、プラネタリウムの設備の他究する旨回答したが、既に工事が進んでいる文化会館に、多くの付属設備や参考資料を整備しなければなら

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchない。これらの技術的な問題は、設立準備委員を中心ついている。これは、別投映にした明るい恒星の投映に計画が練られ実行された。いくら優秀な設備であっ機や小さな数多くの投映装置がつけられたためであても、それを運営するのは人であるから、人選には大る。因みに、ドームの直径は 20m、座席数は 454 席

いに努力が払われた。その結果、多年東京天文台（現：である。

国立天文台）に奉職され、天文知識の普及に努力されまた、プラネタリウムドームの外側には、天文博物

た経験のある水野良平を、同館の学芸課主任として迎館の資料としていろいろな模型や展示品が飾られておえることにした。また、プラネタリウムや展示物の解り、周囲の壁にはパロマ山やウィルソン山天文台で撮説、その他技術的なサポートをする職員も数名選ばれた。

られた、美しい天体写真のカラーコルトンが掛けられ

こうして、1956 年（昭和 31 年）末には、予定通りている。

プラネタリウムが出荷されたが、折悪しく起こったス
エズ問題のため運河が通れず、ケープタウンを回らなければならなくなったにもかかわらず、プラネタリウ
ムを積んだドイツ船ハーフェルスタイン号は、1 月下旬無事横浜港に入港した。
一方、財団法人天文博物館五島プラネタリウムの組
織は、12 月 1 日に正式に発足し、理事には学会から
茅、萩原、岡田、鏑木、野尻の諸氏が就任された。

図 3.22 二百吋反射望遠鏡（11）図 3.23 シーロスタット（12）今回輸入されたプラネタリウムは、西ドイツのオー
バーコッヘンのカール・ツァイス社で作られたもの

さらに、自慢の一つは、陳列室の一隅に設けられで、ツァイスⅣ型の 1 号機といわれるものである。こたシーロスタット望遠鏡である。この装置は、屋上

れまでのものよりも改良や工夫がこらされており、日にあるドームの中に収められたシーロスタットで取周、年周、歳差などの各運動系もより合理的なものにり入れた太陽の光を、8 階の部屋まで垂直に立てられ改められている。恒星を投映する原板も、銅板に穴をた 15cm 屈折望遠鏡で導き、すりガラスの窓に、直径開けたものからより耐久性のあるクロム板に換えられ50cm の太陽像を投映するものである。この装置は、ている。さらに、恒星の明るさは、星の大きさで表し

日本光学製で、夜間は接眼部から月や惑星などを覗くていたが、今回は特に明るい恒星を別投映にして、明ことができ、また、太陽のスペクトルを展示する分光

るさを増す方法がとられており、特徴のある色を持っ器などの附属品も計画された（図 3.22、3.23）。

た恒星には色をつけている。さらに、月の像も明るくなり、表面の模様も表されている。

画像の出典（1）～（4）「電気科学館に十年史」大阪市立電気科学館 1957．
（5）「大阪市立電気科学館
 
50 年のあゆみ」


大阪電気科学館、1987.

（6）「福翁自傳（全）」

時事新報社、1899.

（7）前田久吉著「新聞生活四十年・日々これ勝負」


創元社、1953.

（8）ZEISS Archiv（9）～（12） G uide to the GOTOH PLANETARIUM
and ASTRONOMICAL MUSEUM.
参考文献

図 3.21設置されたツァイスⅣ型プラネタリウム（10）ところで、今回のプラネタリウムの亜鈴型をした恒星投映機と惑星投映機との間に、つばのようなものが・「星と宇宙とプラネタリウム解説」

東日天文館、1938.

・「天文讀本」

東日天文館、1939.

・石田五郎著「野尻抱影 聞書“星の文人”伝」


リブロポート1989.

・「東京大学 東京天文台の百年 1878-1978」

同編集委員会1978.

プラネタリウム技術の系統化調査

19

4｜国産プラネタリウムの誕生
これまで、わが国に輸入された大阪市立電気科学

が、望遠鏡はとても高く手が出ない。自分でレンズを館、東京有楽町の東日天文館、東京渋谷の東急文化会

磨くにもその方法が分からない。結局、望遠鏡は諦め

館のプラネタリウムについて述べてきた。実際の空でて、プラネタリウムを作ろうと考える。

起こるさまざまな天文現象を、実際の空さながらに、教員だったことも影響して、子供たちに宇宙の神秘としかも短時間で再現して見せてくれるプラネタリウム

天体の美しさを是非伝えたいと考えたのだった。因みは、天文宇宙の学習に非常に有用な装置である。

に、江上が教員になったのは、ちょうど大阪電気科学館のしかし、それらのプラネタリウムを学校の授業や、プラネタリウムができた 1937 年（昭和 12 年）であった。

大人の生涯学習に利用できるのは、東京や大阪の大都

江上は、教員になってしばらくした 1942 年（昭和

会に住む人々に限られていた。そこで、地方の子供た

17 年）、空き缶のブリキとカーテンレール、虫眼鏡でちにもそのような経験をさせたいと考えた人々、例え

幻灯機（スライド投映機）を作った。そして、星は厚ば学校の先生や教育関係者、町の機械好きや発明家、紙に大きさを変えて穴をあけ、1 等星、2 等星、3 等

光学関係の企業の経営者などが、ツァイスのプラネタ

星・・と区別し、赤い星には赤いセロハン、黄色の星

リウムとまではいかないが、簡易的なものが安価にでには黄色いセロハンを貼って 星座ごとに何枚も作っきないかと挑戦する者が現われた。

た。また、星の神話や伝説は、セロハンや黒い紙を切って物語の絵を作り投映した。江上は、子供たちが

4.1 江上式プラネタリウム
京都府宇治市の江上賢三は、模型作りが高じてブリキを切ったりつないだりしていたが、18 歳の頃から、科学、特に神秘な宇宙に魅かれていった。

喜ぶのを見て自信をつけ、今度は空全体が映せるものを作ろうと考えた。しかし、そんな江上にも赤紙が来て、江上式プラネタリウムが出来るのは戦後になってからである。
1947 年（昭和 22 年）、当時録音用に使ったアルミのレコード盤に穴をあけて星の原板を作り、時間とともに星が動くように歯車を使って、手動で回転するようにした。星座の絵は、別投映にして重ねるようにしたが、黒ラッカーを塗ったガラスを千枚通しでひっかいて絵を描くのは大変だった（図 4.2）
。南北の半円形の空と、薄明、夕焼、朝焼、星座絵、星空の回転と随分進歩していた。そんな時、島津製作所から製品化の話が来た。
そこで、回転にはモーターを使い、星の原板はスラ
イド式にした。そして、初期型が 1950 年（昭和 25 年）に島津製作所から「星座投映機」として発売された。

図 4.1

江上賢三（1）

江上は、大阪の電気科学館にプラネタリウムができると、その影響からか毎晩星を眺めるようになり、星座をおぼえようと本屋に行く。当時、本屋には天文書などほとんどなく、ただ一冊 小森幸正著の『星座行脚』があっただけだった。江上は、それを買ってボロ
ボロになるまで何度も読んだ。
そうこうしている間に、今度は望遠鏡が欲しくなる

20

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 4.2

別投映にして重ねた星座絵（2）江上は、特許をとってから再び改造し、BGM のにも来てくれと依頼してくる。当時は、プラネタリウ

音楽も流れるようにした。そして、1953 年（昭和 28

ムはめずらしく、先生も知らない人が多い。子供たち

年）、江上式プラネタリウムは、「島津製Ⅱ型星座投映に説明するとき、「これは、プロネタ…何とかという装置」（図 4.3）という商品名で発売された。

機械で、今日は昼だけど星を見せていただくんじゃ！

戦後、教育施設がほとんどない頃で、理科の実験な

これは映画とは違う、でも幻灯でもないんや」、そしども学校ではできない。そこで、共同で実験したらどたら子供が「ほんなら、何や？」という。
「そら、見うかということになり、今の理科センターの前身となたら分かる」と先生が答える。当時は、そんなもの

る科学教室を作った。

だった。
江上賢三のこのような活動は、1969 年（昭和 44 年）に京都市青少年科学センターができるまで続けられた。

4.2 桐蔭式プラネタリウム（図 4.5）
先に紹介した江上式のプラネタリウムは、大型の平面スクリーンに半円形の星座と星座絵などを投映するだけのもので、プラネタリウムというよりは、むしろ
星座投映機だった。
これに対して、桐蔭高校の天文部教官だった山本達郎が、部員とともに製作したプラネタリウムは、小さいとはいえ直径が 3m のドームに投映するもので、恒図 4.3

島津製Ⅱ型星座投映装置（3）そして、小学校の高学年と中学生を集め、電気や機
械、天文の実験や観察をさせた。
江上は、飛行機の格納庫に使っていた大きな建物

星はピンホール投映式であるが、特に太陽や月の運動の再現に工夫をこらした、正にプラネタリウムといえるものであった。そこで、ここでは山本達郎と部員た
ちのプラネタリウムがどのように製作されたのか、その経緯と構造等について述べておく。

に、一度に 200 人ほどの子供を入れて、天井から床ま

当時はまだ、ツァイスのプラネタリウムは世界でもで 5m もある大きなスクリーンを作り、江上式プラネ

20 数台で、東洋では大阪市立電気科学館の 1 台だけ

タリウムを使って天文解説を行った。そのようなことだった。そこで、山本たちは、なるべく簡易で安価なが評判となり、あちこちからお座敷がかかり、移動天

しかもプラネタリウムの機能をそのままか、それ以上文教室も開くようになった。ぼろぼろの自動車を手に発揮するような、虫のいい機械を作ってみたいといに入れ、江上式プラネタリウムと望遠鏡を積んで、丹う野望に燃えていた。そして、1948 年（昭和 23 年）

後の方まで巡回に出かけた（図 4.4）
。子供たちが非常

8 月頃から 10 名の部員の協力の下に、設計試作にとに喜んでくれるので、それを聞いた隣の学校が、うちりかかった。その機能と構造は以下の通りである。
まず機能であるが、この簡易プラネタリウムで投映できるのは、6 等星までの恒星（明るい星のみ色付）、
天の川、自動的に年周運動を行う太陽、自動的に月周運動を行う月、惑星、彗星、流星群、黄道光の諸天体、および補助投映機として、昼光、朝焼け・夕焼け、明るさが太陽の光度に応じて自動的に変化する薄明、赤道、子午線、黄道、年月日および時刻、東西南北の方
向などである。
つぎに構造であるが、図 4.5 を見ていただきたい。
この図は、太陽の黄経が 270°
（夏至）
、月の黄経も

図 4.4

江上賢三の移動天文車（4）270°（新月）の日の正午、北緯 34°の地点で設置されたものを東側から眺めたものである。

プラネタリウム技術の系統化調査

21

図 4.5桐蔭式プラネタリウム第 1 号機

図 4.6

太陽・月投映機

図中、P は惑星、G は天の川、Z は黄道光、R は赤するようになっている。そして、図に書いてある通道の各投映機、PL は日周運動軸、L、D は架台である。

り、18：11 の 平 歯 車 と 1：24 お よ び 1：25 の 2 段 の

ただし、煩雑を防ぐため、子午線、黄道、昼光、朝焼、

ウォームギヤーで、恒星投映機が 1,100 回転する間に、夕焼、薄明、薄暮などの投映機は省いてある。

太陽投映機は恒星投映機に対して 3 回だけ逆回転する

このプラネタリウムの主要部分は、恒星投映機であるが、その構造は極めてシンプルで、直径約 50cm のようになっている。つまり、366.24 恒星日に太陽が 1
回転年周運動をするのである。

球の表面に、シリウスの -1.6 等星から 6 等星までの

この太陽投映機には、朝焼夕焼の投映機およびそれ星の位置および明るさに応じた約 5～6,000 個の穴がらの明るさを太陽の高度に応じて、自動的に変化する

開けられたものである。

ための抵抗器と、太陽が水平線以下になった時に消灯

この球の中心には、フィラメントの小さな豆電球がするための水銀スイッチがついている。

入れてあり、その周囲をシャッターがモーターで回転

月投映機は、山本たちがプラネタリウムの製作中でし、星のシンチレーション（瞬き）および地平線付近

最も苦心を重ねた部分で、これまで 4 回も設計変更をの星の減光、赤色化を表すようになっている。なお、して作り直した。そして、月の運動で小さな不等性は

この光源は、ジャイロスコープと同様な方法で、常に一切省略して、月の白道上における月周運動と、18.6

水平に保たれ、地平線下は照らさない。

年を周期とする対恒星交点逆行周期、即ち白道の極がこの恒星投映機の回転軸は、直接球面に取付けるの半径 5°9′の円を描いて回転する運動だけを扱うことではなく、黄道の極の周りを回転することに出来るにした。従って、月投映機の光学部分は、日周運動の23°27′の腕の先端に取り付けてある。これは、天球

回転軸から 23°27′傾いた黄道軸に対して、5°9′の傾の歳差運動を再現するためである。

斜で回る白道軸の周りを回転するように取り付けてあ

天の川または黄道光の投映機は、透明のセルロイドの円筒の中心に光源を置き、セルロイド面をエナメル
で天の川または黄道光の部分を残して塗りつぶしたものにすぎない。これには、重力で働くシャッターがついていて、地平線より下は自動的に隠れるようになっている。この装置は、それぞれ天の川の南極（赤経0h40m、赤緯 -28°
）および黄道の南極に付いている。
惑星の投映機は、恒星投映機の黄道に沿って取付けられている。これは、恒星と同じ光源から出てきた光をレンズで収斂させた後、2 枚の平面鏡で反射させ任意の位置に像を結ばせるためである。また、いろいろな大きさの絞りや色セロハン紙をはさんで、惑星の光
度や色に合わせられるようになっている。
太陽投映機の光学部分は、図 4.6 のように、日周運動の回転軸に対して 23°27′傾いた a 軸の周りに回転

22

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 4.7

月投映装置の原理る。ただし、18.6 年の対恒星交点逆行周期は、周期が高校の文化祭に出品したプラネタリウムがある。

長いので自動で運動するようにはせず、投映の前に黄

大西は、中学生のときの担任が元東亜天文学会会長

道軸に対する白道軸の位置を適当に調整するプリセッの長谷川一郎（1928 年 - 2016 年）で、高校時代の天ト方式にした。

文部の親友が元明石市立天文科学館館長の河野健三

つぎに、月の白道上の運動は等速運動とし、恒星にで、子供のころからの大の天文好きである。

対して、1 恒星月 = 27.32166 平均太陽日 = 27.39646 恒桐蔭式プラネタリウムは、太陽と月の運動の位置精星日≒ 37.4 恒星日に 1 回だけ遅れる。即ち、月の平度に重点をおいて製作されたプラネタリウムであっ均回転速度は恒星に比して約 26.4/27.4 = 132/137 となた。それに対して、大西式プラネタリウムは、恒星のる。この 132:137 の歯車の配置は図 4.6 の通りである。

形と位置精度に重点をおいて製作されたプラネタリウ

月の満ち欠けは、後述のようなシャッターを用いてムということができる。

行う。1 朔望月は 29.53059 太陽日であるが、この値は1 恒星月 27.322 日× 27/25 = 29.507 日に非常に近いので、これを利用して恒星部分と月投映機の光学部分との差動に 27：25 の歯車を噛合わせてシャッターを回すようにしてある。月のシャッターは、図 4.7 に示したように、耳かきのような形をしている。このシャッターが月の輪郭を表す円孔の前で回ると、円孔の一部がシャッターによって隠され、月の満ち欠けが起る。
図からも分かるように、シャッターが 180°回転すると、月の位相は満月から満月まで変化する。従って、実際の装置では前に述べた歯車の比に、さらに 1/2 の歯車を組合せなければならない。また、新月・上弦・

図 4.8

大西式プラネタリウム

満月・下弦・新月の順にするためには、多少の工夫をしなければならない。月の光学系には、図 4.7 のような非常に焦点距離の短いレンズを焦点深度を浅くする
ためと変倍のために入れてある。また、月が地平線よ
りも下に行った場合に、自動的に消えるように水銀ス
イッチが用いられている。
その他、プラネタリウムの機能を完全にするため、つぎのような補助装置がある。
①彗星、②流星群、③赤道・子午線・黄道、④月日および時刻、⑤方向指示、⑥運転モーター・逆転機・変速器、⑦スライド投映機、⑧指示器（ポインター）。
その他、電源は AC または DC10V、最大 50Amp、
通常 10～20Amp である。停電時でも蓄電池 2 個で使えるので便利である。
また、投映用のドームは、直径 6m のもので一度に

図 4.9

大西式プラネタリウムの説明図

恒星投映機は、直径 400mm、長さ 400mm のブリ
キ製の円筒形で、ピンホール投映方式のものである。
そのため、そこに恒星の位置をプロットするために、50 名程が入ることができる。

画用紙に円筒の展開図を描き、それにメルカトール図

このプラネタリウムの製作費は 2 万円程であった。

法によって赤経と赤緯の線を引き、星図から 5 等星までの 2,400 個の星の位置をプロットする。つぎに、星4.3 大西式プラネタリウム（図 4.8）をプロットした画用紙をブリキ板に貼り付け、その上からドリルで星の穴を開ける。星の位置をメルカトー
ル図法によって決めているので、星の赤緯が高くなる

1951 年（昭和 26 年）の秋、大西道一が兵庫県立高

ほど星の形は赤緯方向に伸びた楕円形にする必要があ

砂高校 2 年生のとき、天文部の仲間と一緒に製作してる。そこで、星の赤緯のゾーンごとに、精密丸ヤスリ

プラネタリウム技術の系統化調査

23

で星の穴を修正する。つぎに、風呂場の湯の中で、画用紙をブリキ板から剥がす。その後、十分乾いた後ブリキ板を円筒形に半田付けし、その円筒に北極板と南極板を取り付ける。こうして、恒星投映機を組み立てた後、精密丸ヤスリを使って、円筒形の中心に向けて
星の穴を再度修正する。

図 4.12

天の川のチャート

運動ができるように見える。しかし、年周運動はできず、太陽・月・各惑星の位置は、投映する日の位置に合わせて手動で設定するプリセット方式である。

図 4.10

恒星投映機（冬の大三角形付近）

つ ぎ に、 星 の 等 級 の 再 現 で あ る が、 ポ グ ソ ン（Norman Robert Pogsonn）の光度定義に従って正確

図 4.13 大西式プラネタリウムの惑星投映機に作られている。つまり、星の明るさを星の穴径で表すと、6 等星の 10 倍の直径の星が 1 等星という理屈である。
また、恒星の電球は、恒星投映機の中心に設置されており、地平線より下に恒星が映らないように電球の下にはお椀のような遮光板がついている（図 4.11）。

図 4.14

惑星投映機の説明図

また、惑星投映機は、地軸（地球の自転軸）とは約23.5°の角度をもって恒星投映機に取付けられている。
さらに、惑星の軌道傾斜角が無視され、全て 0°に設
図 4.11

大西式プラネタリウムの恒星投映用電球

定されているので、各惑星は黄道上を回転するように
パララックス補正されている（図 4.13、4.14）。

つぎに、天の川投映機であるが、恒星投映機の北天

投映用のドームは直径が 5m で、竹で半球の枠組みの隅に取付けられている。天の川の形状は、ノルトン

を作り内面に新聞紙と模造紙を貼り付けて作ってある。

星図（Norton’s Star Atlas）の巻末に掲載されている「GALACTIC CHART」を参考に、透明のフィルムに天の川が白抜きになるように外側を黒く塗って描いたものである（図 4.12）。投映機の中央に設置された豆電球によって、行灯のようにピンホール投映される。

24

4.4 金子式プラネタリウム
終戦直後、金子功によって豊橋市に設立された向山

太陽・月・惑星投映機は、ツァイス型プラネタリウ

天文台は、望遠鏡を購入する前に工作機械を揃え、観ムのような円形の棚構造になっていて、自動的に年周測機材の自作を行い、やがて、その工作力を発揮して

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchピンホール投映式のプラネタリウムを製作した。それ

ンズ式のカメラの代用にピンホールカメラがあるよう

が、一時海外に輸出するまでになった金子式プラネタに、レンズ式の投映機の代わりに、ピンホール式の投リウムである。

映機があってもよいだろうということだった。

金子功は、子供の頃から天文に興味があり、旧制中

早速、トタン板を 15°ごとに切って溶接し、球に近学校の理科の教員をしていた時は、五藤光学の名器とい多面体を作る。この方が星図から星をプロットするいわれたウラノス号という口径 58mm の屈折望遠鏡

時に都合がよいからだ。一番小さな穴を 1mm とし、を持っていた。それを使って、仕事のかたわら近所の次第に大きな穴にする。最初は 4 等星までで、中心に人々を集めて星を見せながら、文化を語り社会を論じ

乗用車用の小型電球を入れて試作第 1 号を完成させていたが、やがて郊外に土地を求めて天文台を中心とた。1950 年（昭和 25 年）の始め頃のことだが、金子した文化施設を作りたいと考えていた。

は「プラネタリウムというよりは星座投映機です。プ

戦時中は、航空局に勤めていたが、事務所が東京有楽

ラネット（惑星）なんて全然ないですから」と後に回町の毎日ビルにあったので、暇をみては毎日天文館の想している（図 4.16）。

プラネタリウムを見に行った。しかし、乗員養成所が廃止になったのを機に教官を辞め、郷里の豊橋に帰った。戦時中の苦しい経験から、役所の支配を受けない
自由な立場での文化活動を行うことを夢見るようになる。そして、その資金作りのために、ささやかな作業場を設けて、学校の理科実験器機などを製作するようになった。

図 4.16

図 4.15

金子式プラネタリウムⅠ型（5）
金子 功（1918 - 2009）

豊橋市内から東の方に、向山という丘があり、その上に大池という池があった。その池のほとりに、600

図 4.17

向山天文台の金子式プラネタリウムⅠ型（6）平方メートルの敷地があり、小さな住宅の建っている

1952 年（昭和 27 年）頃、滋賀県の多賀神社の少し売り物があった。金子は、1948 年（昭和 23 年）の秋、奥の方の豊郷学校に、布製の 3.5m のドームを作り、早速そこを買い取って移転する。そして、口径 15cm

備品として金子式プラネタリウムを納入した。おそらの反射鏡の研磨を木辺成麿に依頼し、自慢の工作力をく、これが日本で学校に納入された最初のプラネタリ発揮して 15cm 反射望遠鏡を完成させ、スライディン

ウムである。これはおもしろいといって、滋賀県の学

グルーフの観測室に入れた。

校に 10 台ほど売れた。

こうして、一応建物が完成して活動をはじめたが、これが、滋賀県の「教材教具…」という本に取り上

プラネタリウムの魅力は忘れられなかった。本格的なげられたので、全国から問い合わせが殺到した。そこ

プラネタリウムは無理としても、やはり丸天井に映写で、金子は、1953 年（昭和 28 年）頃、理振法（理科できるようなものを作りたい。そこで考えたのが、レ

教育振興法）の改訂があったとき、その中にプラネタ

プラネタリウム技術の系統化調査

25

リウムを入れてもらおうと、当時の初等中等教育局長

100 時間あった。これによって、8m 用のプラネタリだった内藤誉三郎を訪ねて説明した。ところが、そのウムを作ることができた。8m あればイスを入れても頃最高の天体望遠鏡でも 3 万円だから、「3 万円以下

80 人は入れた。

でないといかん」というわけで、理振法に天体投映機

しかし、高すぎて学校には売れない。いろいろ考え
たあげく、デパートなら新聞広告などの販促費で金子の名で入り、定価は 3 万円となった。
そこで、五藤光学や渡辺教具などでも天体投映機を式プラネタリウムが購入できる。そこで、デパートに作り、渡辺は天球儀に穴を開けて大量に売り出した。

安いですよと PR した。その結果、熊本の大洋デパー

金子式天体投映機は、大量に作れないので中味を濃い

トが設置し、結構評判が良かったので、北九州市のデものにした。金子と付き合いのあった理科機械を扱う

パートの屋上に作ることにした。結局、小倉と福岡の店が、台湾と取り引きがあったので、台湾で 2～300

両方にできた。その後、横浜の高島屋、新潟のダイワ台売れた。説明書に「金子牌天象儀」とあったそうだ。

デパートなど 7 台作られた。

その後、金子は、日本にプラネタリウムのブームをところで、金子は、プラネタリウムなどと勝手に自作ろうと、8m ドームでも使えるように機械を改良し称していたが、本来ならプラネタリウムというのは、た（図 4.18、4.19）。

惑星が本物どおりの年周運動することから付けられた

恒星投映用の光源も、姫路に工場にあったウシオ電機

名前である。このような精密な投映のできない投映機に頼んでジルコンランプを作ってもらった。穴のあいを、プラネタリウムと名乗るにはいささか気が引けてた円盤状の極板があり、中心に極があって放電するいた。そこで、新しく設計する機械には、太陽、月、が、火花が飛ぶので、星を投映するとシンチレーショ

惑星の年周運動の機能を付けようと考えた。

ン（瞬き）が感じられとてもきれいだった。しかし、構造的に、惑星棚には恒星球を支えるほどの強度がないので、南天の恒星投映機の代わりに惑星棚を取付

寿命が非常に短く使い物にならなかった。
結局、東京の小さなメーカーで、研究用の特殊電球

けることにした。そのため、南天の星座は南十字までを作っているところに、フィラメントの長さ 1mm のとし、それより南は犠牲にすることにした。それで電球を作ってもらって使った。定格 2.5V で寿命が数も、太陽や月と 4 大惑星を載せると長くなるので、4大惑星を一枚の棚に並べることにした。そのため、軌道板が小さくなり、離心率の大きい惑星は二枚使ったり、軌道傾斜にも苦心したが、何とか表現できるようになった。

4.5 信岡式プラネタリウム
1958 年（昭和 33 年）、甲子園の阪神パークで開催
図 4.18

された「朝日科学博覧会」に出品された、惑星運動機

金子式プラネタリウムⅡ型

構つきのプラネタリウムがある。これは、大阪在住の
信岡正典が作ったレンズ投映式の本格的なプラネタリウムである。
ミノルタプラネタリウムに多大な影響を与えた信岡
正典は、1957 年（昭和 32 年）11 月 19 日の「毎日新聞」に“街の発明家”とあり“信岡モータース”とある。
また 1959 年（昭和 34 年）5 月 17 日発行の「週刊読売」には、“街の科学者”とあり“本業はオートバイ屋さん”とある。
しかし、1959 年（昭和 34 年）5 月 17 日発行の「サンデー毎日」によれば、信岡正典は、大阪に支店を20 以上も出し、手広く商売をしているお菓子屋のお図 4.19268m 用金子式プラネタリウムⅡ型

国立科学博物館技術の系統化調査報告（7）Vol.29 2020. March

坊ちゃまで、父親は店の後継にしようと商業学校から

早稲田大学の経済学部に進ませた。しかし、商売よりにプラネタリウムを完成させた。外観はツァイスのⅠ

機械いじりが好きで、夜に下宿を抜け出し、夜間の工型そっくりで、光学レンズを使った本格的なものであ学部に通って機械の勉強をする。この間の月謝は、母る。それが、「千代田光学製ノブオカ式プラネタリウ

親がこっそり送ってくれた。

ム」の名称で朝日科学博覧会に出品されたのである。

ところが、機械熱はやがて飛行機熱に変り、「五千朝日科学博覧会は、その年いっぱい開催されたが、円くれなきゃ家出する…」と母親をおどし、首尾よくこのノブオカ式プラネタリウムⅠ型（図 4.20）は、そ

千葉県津田沼の日本軽飛行機学校に入った。1936 年の後、福岡市箱崎字白浜の遊園地に移設された。

（昭和 11 年）、大阪毎日新聞社に航空部員として入社、その翌年、深山重砲兵連隊に入営、やがて陸軍技術本部に移って、戦車、牽引車など車両設計を行った。
1943 年（昭和 18 年）、ようやく召集解除となるが、家業のお菓子屋は戦時統制で閉店中だったので、大手を振って技術者として久保田鉄工所東京支店に入社した。しかし、間もなく仕事のことで重役と大喧嘩をし、頭をなぐって辞めてしまった。
やがて終戦となり、疎開先の滋賀県の田舎でくすぶっていたが、1947 年（昭和 22 年）に大阪に帰る。
目にうつるのはなげかわしい混乱とヤミの世相ばかりだった。
「いまの日本には夢がない。手も足ももぎとられた格好だ。若いときから好きな道楽の機械いじりばかりやってきた僕にも、何か一生の支えとなる夢が欲しい！」

図 4.20ノブオカ式プラネタリウムⅠ型

信岡正典はオートバイの修繕でわずかに気をまぎらわせている合間にも、夜空にきらめく無数の星を仰いでつぶやいた。星は何もいわずに美しく輝いていた。
そうして、頭にキラ星のようにひらめいたのは、ずい
ぶん前に電気科学館で見たすばらしいプラネタリウム

4.6 興和式プラネタリウム
1958 年（昭和 33 年）頃、日本にはツァイスの大型だった。

プラネタリウムが 2 台あるだけで、その他はみな簡易「そうだ、死んだ弟の公（いさむ）が好きだった天型だった。そこで、ツィァイスの大型機の機能 性能

文学の本に、プラネタリウムの写真がのっていたっに勝るとも劣らないような、しかも安価なレンズ投映式

け。しかもドイツ製ばかりで国産は一つもできないとのプラネタリウムを作ろうとした光学メーカーがある。

弟は嘆いていた。僕の力でプラネタリウムができないだろうか……」
よし、決めた。こうして、1949 年（昭和 24 年）から本格的な研究を始めた。

その会社は、興服産業株式会社というが、1946 年（昭和 21 年）豊川の海軍工廠にいた人たちがまとまって入ってきた。常務の部長は、海軍工廠時代の光学部長だった。そこで、愛知県蒲郡市に工場を新設し、光知人の紹介で京大天体物理学の高木公三郎を訪ねて学部門を創設した。現在の興和光学株式会社である。

相談する。すると、大阪四ツ橋の電気科学館に行きな

それから 12 年目、工場棟も新築工事が完了し、当

さいと紹介された。早速、行ってみると、機械に詳し

時最新鋭の機械設備も設置され、若い技術者も入ってい神田壹雄、戸田文雄と、整備員の岡本績が紹介され、きて、活気にあふれていた。プラネタリウムの開発が自由に機械が見学できるように手配してくれた。

決定したのはそんな時だった。

それから、「いきなりプラネタリウムは無理なので、全員でプラネタリウムの勉強をすることからスター

まず日月食投映機、次に太陽系投映機を作って、メカトした。幸いツァイスの機械を詳しく調査することがを体得してはどうか」と言われた。すると信岡は、半できた。そして、仕様を決め、設計に着手した。設計

年で日月食投映機を作り、1 年で太陽系投映機を作りを担当したのは、入社 2 年目の大河内禎一である。

上げて来たという。
その後、信岡は千代田光学精工の協力を得て、つい恒星投映機は、ツァイスと同じ 2 つの投映球に、16個づつ、合計 32 個の恒星投映筒を組み込んで、全天プラネタリウム技術の系統化調査

27

の恒星を映し出すことにした（図 4.21）。恒星の数は、変光星、薄明、薄暮投映機は、スイッチで個別に点灯

6 等 星 ま で 4,000 個 で あ る。 ま ず、 ド ー ム の 直 径 を消灯ができ、且つスライダックで全暗から徐々に明る10m とし約 4,000 個の恒星の原板上の位置を、星表かく、また暗くできる。また、別のスライダックにより、らひろい出した数値を基に、1 個 1 個電動計算機と三シルエットの後ろの照明の明るさを調整することがで

角関数表を使って計算した。その位置を正確に原板にき、薄明、薄暮の演出を引き立てられるようにした。

写し込むため、一辺が 4m の白板に原板の拡大図を描
き、恒星の位置のところに明るさに応じた大きさの黒丸のシールを貼り付け、それを乾板を入れたカメラで撮影し、現像して定着後、恒星の丸以外のゴミの跡を、黒の塗料で塗り潰した。こうして出来た原板に、更にカナダバルサムを使って保護ガラスを接着して完成させた。

図 4.22

興和式プラネタリウム 1 号機

太陽、月、惑星、天の川、南北極点、方位目盛、歳差目盛、赤道、黄道、子午線投映機もスイッチで個別
図 4.21

興和式プラネタリウムの恒星投映球に点灯消灯ができる。恒星に対する太陽、月、惑星の位置は、投映機を手動で調整し自在に決められる。

恒星投映筒にはバランスシャッターが付いていて、制御卓にはスライドプロジェクター、テープレコー

投映機がどのような位置になっても、恒星の光が客席

ダー、レコードプレーヤーを組み入れ、様々な演出がに映らないようにしてある。このシャッターは、スできるように考慮した。
こうして、興和式プラネタリウムの 1 号機（図 4.22）

ムーズに動かず苦労した。
恒星以外の投映機は、太陽、満月、惑星、変光星ミは、1959 年（昭和 34 年）7 月、蒲郡市三谷町の乃木

ラ、アルゴル、朔望月投映機が装着されている。天の山に設置された。若い技術者たちの汗の結晶であった

川投映機は、レンズで投映すると鮮明すぎて感じが出が、機械の騒音、重量、寸法、採算性に不満があり、ないので、フィルムを作成してレンズ無しで投映し、直ちに 2 型の設計に取りかかり、1 年後にコンパクト

夜空の天の川に最も近いものを選んだ。薄明・薄暮ので機能性能も劣らない、満足の行く製品を作り、その投映機も同様である。

後、浜松市に納入された。

赤道、黄道、子午線投映機は、何れも広範囲に投映

1969 年（昭和 44 年）、アポロ 11 号が人類初の月面する必要があるため、フィルム上の目盛を直接投映す

着陸の偉業を達成し、宇宙に対する関心も高まりつつる方法をとった。北極点、南極点、および方位目盛投あった頃、何故か興和式プラネタリウムは既に製造販

映機と歳差目盛投映機は、レンズを使い鮮明な像を投売を中止していた。

映できるようにした。
ドームは、直径 10m の半球で、水平線までの高さは 2m。シルエットは、ドームの壁面から 10cm 離れた位置に取り付けた。

28

4.7 ミノルタ式プラネタリウム

本体は、離れた場所から遠隔操作できるようにし信岡正典が、ツァイスⅠ型の原理を応用し、わがた。つまり、日周運動、歳差運動、緯度変化運動は、

国向けに改造したプラネタリウムを完成させたのは、それぞれ個別に操作でき、スライダックにより、1 分

1957 年（昭和 32 年）11 月のことである。その時、19間 3 回転～8 回転まで無断変速できる。また、恒星、

日付の毎日新聞は、“国産プラネタリウム誕生”のタ

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchイトルで大々的に報じた。

ガーの手回し計算機と格闘し、土星を除く他の惑星にこれを読んだ千代田光学精工会社の田嶋蔵三重役

関してはツァイス機を超える歯車比を得ることができ（社長の弟）は手紙を出して、信岡に「ほしいものがた。そして、その結果を最初に報告したのは上司ではあればレンズでも何でも使ってください。会社としてなく、電気科学館でツァイスの設計図を見せてくれたも応援しましょう」と、協力する意向を伝えた。

佐伯恒夫だったという。それが、千代田光学製ノブオ

また、1973 年（昭和 48 年）10 月発行のミノルタカ

カ式プラネタリウムⅢ型（図 4.24）である。

メラ株式会社の社史「45 年のあゆみ」に、「1958 年（昭従って、千代田光学が最初に製作した本当の意味の

和 33 年）10～11 月、甲子園・阪神パークで実演した

投映式プラネタリウムはⅢ型であったと筆者は考えのが第１号機である。田嶋一雄社長は、かねてから宇る。ただ、不思議なことに、このⅢ型が販売されたと

宙探究の時代を予想し、1945 年（昭和 20 年）軍需生いう形跡がない。

産から民需産業への転換に際して、いち早くプラネタ
リウムの研究を技術者への宿題として課していた。たまたま街の発明家信岡正典がプラネタリウムの特許権を持っていることを知り、1958 年（昭和 33 年）3 月、同氏を嘱託として招き製作指導に当らせた。こうして、終戦時以来の田嶋一雄社長の夢が緒につき、机上の研究は製品として具体化され、第 1 号機の登場をみるに至ったわけである。
」とある。
しかし、このプラネタリウムは、信岡正典が 1957
年 11 月に完成させたものを、千代田光学の協力を得て改良したもので、千代田光学製ノブオカ式プラネタ
リウムⅠ型と称し、阪神パークで実演したものである。

図 4.24 ノブオカ式プラネタリウムの解説書とⅢ型の図面

従って、千代田光学が最初に製作したプラネタリウム
は、千代田光学製ノブオカ式プラネタリウム S 型で、後にⅡ型（図 4.23）と呼ばれたものである。しかし、

4.8 大平技研のプラネタリウム

このプラネタリウムは、信岡が「ノブオカ式星座投影

1998 年、100 万個という驚異的な恒星の数を投映す機」と呼んだように、惑星がプリセット式で年周運動

る“MEGASTAR”を製作し、IPS（国際プラネタリができないものだった。

ウム協会）の「大阪大会」に出品し、脚光を浴びたプ
ラネタリウムがある。驚くことに、これは大平貴之という青年が 1 人で製作したものである。
今から 30 数年前、ハレー彗星を観測するためにオーストラリアを訪れた大平は、南天の壮大な星空、
特に立体感のある天の川の質感とディテールに驚かされた。その後、あるプラネタリウムを訪問した大平は、1 つの違和感に直面する。暗い星と暗い星の間が真っ暗で何もない。オーストラリアで見た、あの奥行きのある吸い込まれるような星空とは何か違うのである。当時はまだ高校生で、ピンホール式の簡易的なプラネタリウムしか製作できず、レンズ投映式のプラ

図 4.23

S 型の写真と図面

ネタリウムを自作するのが夢であった大平青年にとって、それまで理想的と考えていた既存メーカーのプラ

ところで、Ⅰ型には年周運動機構がついていたが、惑星の運行精度はいまひとつであり、改めて年周運動

ネタリウムも、まだ理想には届いていない事に気づいた瞬間だった。

機構を持つプラネタリウムの開発が計画された。
「出

その後、大平は、大学時代にレンズ投映式のプラネ

来る限り小型で、30 年以上の耐久度」というのが至タリウム投映機“ASTROLINER”（図 4.25）の製作上命令だった。この開発に参加した一本喜治は、タイに成功したのである。

プラネタリウム技術の系統化調査

29

感度が数桁低く、尚且つ緑色より波長の長い光では感光しないので、青色レーザを使う必要があると判断された。
しかし、1996 年当時、青色レーザはほとんどがガスレーザの時代で、大きく高価で、しかも変調（電気信号で高速にオンオフすること）ができない弱点があった。
そこで、大平は、青色アルゴンイオンレーザを 1 台
購入し、これを搭載した恒星原板露光装置を自力で開発した。原理は、大学時代に製作したものとほとんど
図 4.25

大平貴之製作の ASTROLINER

1μm 以下の穴を露光するため、非常に開口数の大き

大平は、ASTROLINER を完成した後、さらにリアな対物レンズを使い、レーザ光を鋭く絞り込む必要にルな星空を求めて、MEGASTAR（図 4.26）の開発に迫られたが、同時に焦点深度が浅くなるため、固定焦乗り出した。そして、IPS（国際プラネタリウム協会）

点ではとても無理で、原板に合せて焦点を自動的に合の大阪大会に出品して脚光を浴びたのである。そのこわせるオートフォーカス機構が不可欠だった。半導体とが、さらに大平を後押しする。

露光装置の技術に多くのヒントを得て、自宅に簡易ク

MEGASTAR の目的は、当初、どこにでも自在に運搬可能な小型軽量化であった。しかし、その際に映リーンルームを作り、これら 1 つ 1 つの問題を解決して行った。

し出す星空の極限のリアルさを追求しようと考えてい作業場の自宅は、木造の民家で、家の前を大型の車るうちに、従来のプラネタリウムに感じていた違和感が通るだけで振動に晒される。この振動に妨害されなと、それを解決する方法として、100 万個を超える恒い機構やソフトウエアの開発、そしてレーザ光は変調

星を投映し、天の川も星の集団として再現することをができないので、露光に 100μs 程度の短いパルス光

考えついたのである。

を作り出すため、機械式の高速シャッターを自力で開膨大な数の穴を恒星原板に作り出すこと自体は、発した。また、露光後の化学処理に使う試薬も特殊な

XY ステージに載せたリスフィルムに、自作の自動制もので入手に苦労したほか、これを溶かす水にはじめ

御の露光機で露光するという方法を既に実現していた

水道水を使ったところ、不純物による影響で結果が大ので、所要時間はともかくとして、決定的な問題とは

きくばらつき、純水を使う必要があることを思い知ら思えなかった。しかし、より多くの星を投映するといされるなど試行錯誤の連続だった。また、恒星数が膨うことは、より暗い星まで投映するということであ大になることで、投映面どうしの継ぎ目の処理にも特り、そのためには原板上の最少穴径を極端に小さく殊な思想が必要となった。

しなければならない。学生時代に達成していたのは、従来のプラネタリウムでは、複数の恒星の投映面のASTROLINER で採用したリスフィルムを使い、せい

継ぎ目は、単純に直線処理で特に問題はなかった。とぜい 8μm 程度であったが、100 万個の星を投映する

ころが、MEGASTAR のように膨大な恒星を投映すとなると 11 等星まで再現する必要があり、その穴径る場合、投映面どうしの調整のごくわずかな誤差で、は 1μm を下回ることは確実だった。リスフィルムで空に黒い筋や白い筋が現われることが予見された。そはとてもそんな解像度は出せないし、耐久性も足りなこで、隣接する投映面どうしの境界線に、一定の境界い。そこで、ガラス板に金属膜をコートし、その膜に穴を領域を設け、そこに含まれる星は、位置によって確率

開ける金属原板を実現しなければならなかった。

的にどちらかの投映面に含まれるような処理を行うこ

実は、大平は、学生時代にアルミニウム蒸着膜を使って何度か恒星原板の試作を試みたが、ピンホール

30

同じだが、光源がアルゴンレーザであること、また、とで問題を回避した。この技術は MEGASTAR の基本特許にもなっている。

が多過ぎて実用にはならなかった。そこで、調べてみこうした技術開発を経て、MEGASTAR は誕生したところ、半導体マスク用のクロムマスクという素材

たが、肉眼で見えない膨大な恒星を投映することにがあることに気づき、これで原板を作ることを考えは、当初、賛否もあった。しかし、大平は、本物の夜た。しかし、クロムマスクに使われているフォトレジ

空を丹念に観察すると、肉眼に見えない無数の星が背ストという感光材は、銀塩のリスフィルムに比べると景の明るさを作り出しているのであり、それを再現

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

することは至極当然のことと考えた。それは、やがて月には五藤光学研究所を設立し、“天文学の民衆化”

他社からも同様な思想を持つプラネタリウムの出現にのスローガンの下、三軒茶屋の自宅で小型天体望遠鏡

よって裏付けられた。

の製造・販売を開始した。

図 4.26MEGASTAR

図 4.28

設立当時の五藤光学研究所（正門前）

ところで、五藤がプラネタリウムに興味を覚えたのは、1929 年（昭和 4 年）に太陽系運動儀を製作したことによる。この精密太陽系運動儀は、翌 1930 年（昭和 5 年）5 月に、日本海大戦後 25 周年を記念して、東京池之端で開催された「海と空の博覧会」に、三球（太陽・地球・月）儀、ウィルソン山天文台の 100 イ
ンチ反射望遠鏡の模型、各種天体望遠鏡などとともに出品したところ、非常に高精度であることが審査委員長の米原博士に評価され、最高賞の金賞牌を拝受した。
これは、難解な天体運行の原理を理解するのは、高図 4.27MEGASTAR の星空

等な天文書を読んでも簡単ではない。そこで、直感的に教育することが出来れば、どんなにか有益だろうと考えて、考案製作したものである。
水星の 1 公転は 58 秒、地球は 4 分、海王星は 10 時

4.9 五藤式プラネタリウム

間 59 分で表し、各惑星の赤道面の傾斜および付随す

1910 年（明治 43 年）5 月、五藤齊三がちょうど 19

面を回転するものが直ぐ分かるように取付けられて歳の時、ハレー彗星が 76 年の旅を終えて、太陽の近いる。地球の衛星の月は、29 日半の周期で回転させ、くに戻って来た。五藤は、トイレの窓から東の空一面

太陽は表面に黒点を描き、27 日の平均周期で自転する衛星が主惑星の赤道面を回転するものと、軌道平に長く横たわっている、このハレー彗星を見てびっく
りし、着物に着替えて外に出て眺めた。これが、五藤が天文に目覚めた最初である。その後、博文館発行の「帝国百科全書」の第 60 編の須藤伝次郎著の『星学』を読んで勉強している。
五藤は、若くして父を亡くしたので、土佐銀行の給仕を皮切りに、いろいろな職業を転々とするが、1921
年（大正 10 年）ちょうど 30 歳の時に、日本光学工業（現：ニコン）に入社する。庶務課長を拝命するが、第一次世界大戦後の不況で人員整理を担当し、自分も退職して外部から応援することにした。
五藤は、1926 年（大正 15 年）8 月に退職すると、9

図 4.29精密太陽系運動儀と山本一清

プラネタリウム技術の系統化調査

31

るのが分かるようにしている。京都大学の山本一清

五藤光学がやらなくとも、……」と言われる。しかは、これを「日本製プラネタリウム」と命名した。

し、五藤は、これは何としても自分がやらなければと五藤は、その後 25 年間は、天体望遠鏡の製作に専考え、研究に踏み切ることになる。

念するが、戦後、1955 年（昭和 30 年）になって、ア1957 年（昭和 32 年）春、国立科学博物館の朝比奈

リゾナ大学の招きで太陽熱利用世界討論会に出席し、貞一の紹介で、プラネタリウム研究家の吉田尹道に会

その帰りに立ち寄った天文台で、台長からプラネタリ

い、出願中の特許を譲り受ける。

ウムの現状を聞く。アメリカでは、プラネタリウムの需要があるものの、第二次世界大戦後の混乱で、カール・ツァイス社の復興が進まないので、学者と造船所が一緒になってプラネタリウム（モリソン・プラネタリウム）を製作していることや、プラネタリウムの需要が高まり、スピッツ社がツァイス型やモリソン型より簡単な機械を作りこれがよく売れているという話を聞く。そこで五藤は、いよいよプラネタリウム国産化の決意を固めることになる。

図 4.32

プラネタリウム特許の譲渡に関する契約書

そして、同年 7 月に設計に着手し、9ヶ月かけてよ
うやく組立図が完成する。
その間も、五藤は 1957 年（昭和 32 年）に第 4 次日
中貿易協定の締結交渉のため北京を訪問し、北京天文館の落成式で、東独ツァイス製のプラネタリウムを見学し、北京で非常に喜ばれているのを見て大いに刺激を受ける。そして、国産プラネタリウムの完成にいっ
図 4.30太陽熱利用世界討論会で渡米した五藤夫妻

また、1956 年（昭和 31 年）、五藤は国際貿易促進会の主催で、北京と上海で日本商品見本市が開かれた際、東京都出品者協会の理事として同行し、少年科学

そう努力することになる。ところが、五藤は、精巧無比であるはずのツァイス・プラネタリウムにも、細かに研究してみると、ある程度の原理的な誤差があることに気づく。
日本も光学工業が世界の一流に達した今、プラネタ院でソ連製の小型プラネタリウムを見学する。

図 4.31

北京の日本商品展覧会

五藤は、帰国すると、早速国立科学博物館にプラネ
タリウムの開発について相談に行く。ところが、「こ
れはコンピュータにも比すべき機械、何も中小企業の32

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 4.33

最初に描かれたプラネタリウムの構想図

リウムもツァイスのものよりも優れたものであって欲五藤光学研究所は特設館を設け、この M-1 型プラネ

しいという願いから、1957 年（昭和 32 年）7 月に、タリウムを出品し、実際に投映して見せ好評を博した。

世田谷区の閑静な住宅地に、プラネタリウム専用の工

この M-1 型プラネタリウムは、その年の 11 月に、場を作り、専門の機械と熟練した技術者を専門職にし浅草の新世界ビルに納入された。また、1960 年（昭て、他の生産に煩わされることなく、研究開発に没頭

和 35 年）1 月、日刊工業新聞社より、昭和 34 年度のできるようにした。

優秀新商品に選ばれ表彰を受けた。また、同年 5 月、

また、1958 年（昭和 33 年）4 月には、ツァイス型

アメリカ・ニューヨーク市主催の第 4 回全米国際見本のように、重量のある恒星球が惑星棚の両端について

市に出品され、ニューヨーク市長より表彰を受ける。

いる鉄亜鈴型の構造では、黄道軸のたわみが大きく、このプラネタリウムは、見本市終了後、フィリップ・

投映される天体の位置精度が著しく悪化する。そこ

スターン（Philip D. Stern）が館長を務めるコネチ

で、恒星球を中心付近に置き、その上に惑星棚を取付

カット州ブリッジポート博物館に納入され、国産プラ

けるモリソン型の構造の方が理に叶っているとし、本ネタリウムの輸出第 1 号となった。

体の形状をツァイス型からモリソン型に方針を変更し1960 年（昭和 35 年）8 月 15 日、セントルイス市がた。そして、同年 10 月に、プラネタリウムの実験用購入する大型プラネタリウムの入札が、西独ツァイに直径 10m のドームを駒沢工場に建設し、こうして、ス、米国スピッツ社と日本の五藤光学が参加して行わ

ついに 10m ドーム用の、国産初のレンズ投映式の中れた。幸い五藤光学が一番札を勝ち取ったが、アメリ型プラネタリウム「M-1 型」の開発に成功したのである。

カの習慣で、調査の結果、気に入らなければ二番札、そして、翌 1959 年（昭和 34 年）5 月に、晴海のコ
ンベンションセンターで開かれた東京国際見本市に、三番札と順次繰り下げて行くということだった。
そこで、担当者がアメリカ中の天文台に「日本の五藤光学を知っているか？」と問い合わせたところ、みな知っているという返事があり、五藤光学が受注することに決まった。この 20m ドーム用の大型プラネタ
リウム L-1 型は、1962 年（昭和 37 年）10 月に府中の新社屋で完成披露され、その後、セントルイス・サ
イエンス・センターに設置されて、1963 年（昭和 38年）2 月にオープンしている。
また、その年の 4 月に、16m ドーム用の中型プラ
ネタリウム M-2 型が岡山県立児童会館に納入され、7

図 4.34

図 4.35

東京国際見本市の五藤光学特設館

国産初の中型プラネタリウム「M-1 型」

月には、8m ドーム用の小型プラネタリウム S-3 型が小樽市青少年科学技術館に納入された。

図 4.36 セントルイスに納入された大型プラネタリウム

プラネタリウム技術の系統化調査

33

こうして、1963 年（昭和 38 年）までに、大型、中型、小型のプラネタリウムのラインナップが完成した。
後は、ひたすら宣伝に努め販売するだけである。そこで、PR の方は、毎週土曜日の夜、五藤光学提供の
TBS のラジオ番組「星への誘い」が放送され、活気の満ちた時代であった。

4.10 その他のプラネタリウム< 南国博に登場したプラネタリム >1950 年（昭和 25 年）の春、高知県で第 2 回南国博が開催された。そこに登場した、日本で 2 台目の簡易式のプラネタリウムがある。
東亜天文学会高知支部の支部長だった S 氏の発案

図 4.38西村式プラネタリウム

図 4.39

プラネターリアム銀河座

で、南国博に歩調を合わせてプラネタリウムを中心とした「天文館」を作ろうと計画した。直径 1m の鋳物の球に『村上星図』を頼りに、大小 6 種類のドリルを使い、5,000 個近い星の穴を開けたのは、当時 18 歳だった関勉だ（図 4.37）。友人の O 君と約 2ヶ月の作業は毎日ほとんど徹夜で、帰りはいつも午前 3 時、4時だったという。しかし、機運が今ひとつ熟さず、開館からわずか 2 年余りで閉館を余儀なくされた。

近を見て天文少年になる。大学ではインド哲学を学ぶ。
ペンタックス株式会社が試作したプラネタリウムを譲り受け、「プラネターリアム銀河座」を運営。毎週第 1、3
土曜日に開館の完全予約制（図 4.39）。
画像の出典

図 4.37

彗星捜索家 関 勉

（1）～（4）「天文と気象」1980 年 4 月号

地人書館

（5）、（6）「天文と気象」1980 年 5 月号

地人書館

（7）
「天文と気象」1980 年 6 月号

地人書館

< 西村式プラネタリウム >岡山県の津山科学教育博物館に、キリスト教の宗家

参考文献の森本慶三が設立した 8m ドームのプラネタリウムが・「Twilight」日本プラネタリウム協会機関誌ある。京都の天体望遠鏡メーカー西村製作所が製作し・高城武夫著「プラネタリウムの話」
 大和書房 1954.

たもので、惑星はプリセット方式である（図 4.38）。

・「サンデー毎日」1959 年 5 月 17 日号
・「45 年のあゆみ」
< ペンタックスのプラネタリウム >葛飾区立石の證願寺内にある異色のプラネタリウ
ム。第 17 代の住職 春日了が 5 歳のとき、火星の大接

34

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

1959.

ミノルタカメラ株式会社 1973.

・ 鶴田匡夫著「第 9・光の鉛筆」 アドコム･メディア 2012.
・五藤齊三著「天文夜話・五藤齊三自伝」


1979.

・「星・空・夢1996.

五藤光学研究所 1926-1996 」

5｜国産プラネタリウムの仕組みと構造< 地平線 >

5.1 天球の仕組み

面が天頂と交わってできる大円を「地平線」という。
つまり地平線は、天頂からちょうど 90°離れた天球上

ここで、天球の仕組みについて説明しておく。
< 天球 >

観測者の眼を通り、鉛直線に垂直な平の大円である。

夜空に輝く星々は、遠近感がなく、みな丸天井の空に貼りついているように感じられる。そこ< 日周運動 >で天文学では、観測者の眼を中心にして任意の半径の出て西の地平線に沈む。これは、星々が空を東から西球を描き、これを「天球」と呼んでいる。

に回っているのではなく、実は地球の自転、つまり地夜空の星々は毎日、東の地平線から球が約 1 日の周期で西から東の方に回転しているために起こる見掛けの現象で、これを「天の日周運動」という。
< 日周運動と周極星 >日周運動によって、星々が夜空を動いて行く道筋のことを「日周圏」という。この日周圏が地平線と接すると、星は終夜地平線下に沈まなくなる。このような星を「周極星」という。
図 5.1.1< 天頂と天底 >天球

糸に錘をつけて下げた時、糸の方向を「鉛直線」という。この鉛直線を、上方に延長して天球と交わる点を「天頂」といい、下方に延長して天球と交わる点（実は見えない）を「天底」という。

図 5.1.4< 天の北極と南極 >日周圏と周極星

周極星の日周圏の中心は、地球の自転軸（地軸）の延長が天球と交わる点で、これを「天の北極」といい、また南の方で天球と交わる点
を（日本からは見えない）「天の南極」という。
図 5.1.2

天頂と天底図 5.1.5

図 5.1.3

天の北極

地平線

プラネタリウム技術の系統化調査35

< 天の赤道 >観測者の眼を通り、天の両極を結ぶ線（地軸）に垂直な平面が、天球と交わってできる大円を「天の赤道」という。

図 5.1.9< 地上の方位 >
図 5.1.6< 天の子午線 >天の赤道

天体の南中と北中天の子午線は、地平線と南北 2ヶ所で交わるが、南の交点を「南方基点」といい、北の交点を「北方基点」という。また、卯酉線（ぼうゆうせ

天頂と天底を通る大円、つまり地ん）は、地平線と東西 2ヶ所で交わるが、東の交点を平線に垂直な大円は、すべて「垂直圏」という。その「東方基点」といい、西の交点を「西方基点」という。

垂直圏のうち、天の両極を通るものを「天の子午線」

これが地上の方位の厳密な定義である。

という。

図 5.1.10
図 5.1.7< 天体の正中 >天の子午線< 星座 >

地上の方位

天球上の恒星の分布はとても不規則で、すべての天体は、日周運動によっ光の強弱もさまざまである。そこで古代の人々は、そて天球上を東から西に動いて行くが、ちょうど子午線

れらの星々の配置を天球上の場所場所でグループにま上にきたときに、天体は「正中」するという。

とめ、それを「星座」と呼んだ。星座の中の星々の配列から、神々、人物、動物、器具などの形を想像し、星座の名前もそれにちなんで生まれたもので、大半がギリシャの星座であり全部で 88 ある。
< 恒星の名称 >明るい恒星の名称は、その星の属する星座名とギリシャ文字の組合せで表示される。それぞれの星座の星の光の強さの順序に従って、ギリ
シャ文字の小文字がつけられており、例えば、オリオ
図 5.1.8< 天体の南中と北中 >天体の正中

観測地点から見て、天の北極から天頂を通り南極に至る子午線の部分で正中する
場合を「南中」といい、他の部分（天の北極から天底を通り天の南極に至る部分）で正中する場合を「北中」
という。

36

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchン座のα星、ふたご座β星、おとめ座γ星などと表す。
ギリシャ文字は 24 しかないが、星々にはその他に番号が付けられている。この番号のことを発案者の名をとって、「フラムスチード番号」という。

直前の東の地平線上に見える星座も、やはり季節とともに西に移って行く。そこで、星座を固定して考えると、太陽が星座の中を、日々西から東の方に動いて行
き、ちょうど 1 年で星空を一周するように感じられる。これは、地球が約１年の周期で太陽の周りを公転しているために起こる見掛けの現象で、これを「太陽の年周運動」という。この現象は、太陽だけでなく、各惑星についても起こる現象で、その場合は「惑星の年周運動」という。
< 黄道 >

太陽の年周運動の道筋は、天球上の大円で、これを「黄道」という。また、黄道から 90°離れた天球上の 2 点、つまり、観測者の眼を通り黄道に垂直な直線が天球と交わる点を、「黄極（点）」という。

図 5.1.11 恒星の名称（1）< 恒星の固有名 >恒星の星座による名称の他に、特に明るい恒星には昔から特別な固有名がつけられている。例えば、ベテルギウスやリゲル、スピカなどがそれで、それらは、ギリシャ、ラテン、アラビア語源
で、そのうちアラビア系が最も多い。これは、中世に

図 5.1.13 黄道

天文学の中心がアラビアに移った時代の名残である。
< 分点と至点 >黄道も赤道とともに大円であるから、両者は天球上の 2 点で交わる。この点を「分点」というが、太陽が南から北へ赤道を横切る方を「春分点」、他方を「秋分点」という。
黄道と赤道は、約 23.5°傾いていて、これを「黄道傾斜（角）」という。黄道傾斜は、黄道面と赤道面の挟む角であるから、太陽は赤道から最大 23.5°だけ南北に離れる。その内、黄道が赤道から最も北に離れる点を「夏至点」、南に最も離れる点を「冬至点」といい、両者を合わせて「至点」という。
< まとめ >

地球上の位置は、番地の他に、経度と緯度によって表される。これと同じように、天体の位
置も星座名とギリシャ文字の他に、赤経と赤緯によって表す。赤経は、天の赤道の春分点を 0 時とし、反時計回りに 24 時まで測る。また、赤緯は、赤道を 0°と
図 5.1.12恒星の固有名（2）し、天の両極の 90°まで測る。ただし、赤道より北側
を＋、南側を－で表す。従って、天体の位置は、
α（赤経）＝< 太陽の年周運動 >日没直後、西の地平線上に見える星座を適当な間隔をおいて観察すると、見える星座が西の方に移って行くのが分かる。同様に、日の出

○○ h

○○ m

○○．○ sδ（赤緯）＝＋○○°○○′○○．○″というように表される。
勿論、実際の空には、天の赤道や黄道、子午線とプラネタリウム技術の系統化調査

37

いった表示はないが、プラネタリウムではそれらを表ムを用いていた。しかし、最近では、水平ドームでも示し、観客の理解を助けるようにしている。また、こ床面を僅かに傾斜させるところが多くなっている。

のような座標系の目盛だけでなく、天の両極や、黄極点、天頂点などの標識もある。

プラネタリウム用のドームの建て方も、1970 年頃
までは、直径が 16m 以下の小、中型のプラネタリウ
ムだけで、大型プラネタリウムが少なかったためか、円筒形の壁に直接ドームの鉄骨を組んで地上 1 階に建5.2 ドームスクリーンてることが多かった。従って、ドームスクリーンも、
コンクリートや漆喰、アスベスト、布テープなどで作

科学館や博物館のプラネタリウムを投映する部屋に入ると、円形の部屋の中央に、恒星や惑星など各種のられた。しかし、その後はアルミニウムの板に穴の開いたパンチングシートが使われるようになった。

天体を投映するプラネタリウムの機械がある。上の方を見ると、真白のドーム（丸天井）になっていて、ここが空で、天体を投映するスクリーンになっている。

図 5.2.1

水平ドーム

また、下の方には座って空を眺めるためのリクライ
ニングシートが並んでいる。プラネタリウムの部屋の中は、どこでも概ねこのようになっている。

図 5.2.3 ドームスクリーンの構造（断面図）

五藤光学の場合は、1977 年の熊本市立熊本博物館の GM-15-AT（16m） や 1979 年 の 富 山 市 科 学 文 化

ドームスクリーンには、いろいろな形状のものがある

センターの GMⅡ-AT（18m）からプロジェクション

が、プラネタリウムで使用されるのは、主に水平ドーム

ギャラリーが設けられるようになり、ドームスクリー（図 5.2.1）と傾斜ドーム（図 5.2.2）の 2 種類である。

ンの構造も図 5.2.3 のようになった。

図 5.2.2

傾斜ドーム

以前は、教育を目的とした地球型プラネタリウムの場合は水平ドームを用い、宇宙劇場のようなショー的要素の強い宇宙型プラネタリウムの場合は、傾斜ドー

38

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 5.2.4

ドームスクリーンの構造（模式図）

上弦鉄骨と下弦鉄骨がラチスで溶接され、駆体に敷かっていると考えると、四角の面積は 6 × 5.1962 でモルタルを挟んでアンカーボルトで止められている。

31.1772mm2、穴の開いている面積は、上辺の 2 つの下弦鉄骨にはリング状の野縁がつけられ、それにハッ角の穴が 1/4+1/4 で半分、それに下辺の中央の穴のト型の縦、横の下地が取りつけられている。この縦、半分を加えると、ちょうど直径 2mm の穴 1 個分が横の下地にスクリーンとなるパンチングシートがリ開いていることになる。円の面積はπr2 であるからベットで止められる（図 5.2.4）。

3.1416 で、これを 31.1772 で割って 100 を掛ければ、開口率は約 10.1％（正確には 10.077％）である。

図 5.2.5

パンチングシート

パンチングシートは、縦 2,000mm、横 500mm、厚さ 0.6mm のアルミニウムの板で、図の 5.2.5 ようなパターンで直径 2mm の穴が開けられている。

図 5.2.7

パンチングシートの開口率

ところで、ドームスクリーンに塗る塗料であるが、つ ま り、 直 径 2mm の 穴 は、6mm の 間 隔 で 横 一

映画用のスクリーンには、用途によっていろいろな指列 に 並 ん で い て、 つ ぎ の 行 は 約 5.2mm（ 正 し く は

向性のものがある。普通の映画館で使われているシル

5.1962mm） 下 で、2mm の 穴 は 上 の 穴 よ り 左 右 にバースクリーンは、鏡のように入射光と反対側に反射

3mm ズレたところから、やはり 6mm の間隔で横一するが、最近の 3D 映画用のビーズの入った塗料は、列に並んでいる。

入射光と同じ方向に反射するようになっている。

このパターンの場合、開口率はどのくらいになるだ
ろうか。

プラネタリウムの場合は、ドーム内のどの座席から見ても同じような明るさで見える必要があり、図 5.2.8に掲げた「理想的な反射」のように、あらゆる方向に同じ明るさで反射するのがよく、白色の艶消し塗料が使われている。

図 5.2.6

パンチングシートのパターン

今、6mm × 5.1962mm の 四 角 で 考 え た 場 合、 上辺の角に穴の中心があり、下辺の中央に穴が半分か

図 5.2.8

各種スクリーンの指向性

プラネタリウム技術の系統化調査39つぎに、ドームスクリーン（パンチングシート）に塗る塗料の反射率であるが、昔はプラネタリウムとのところのシートの幅が地平線のところの幅の 1/4 になる。

してのみ使用する時は、ほぼ 100％の反射率の塗料をこの性質を活かして、直径が 23m の水平ドームの塗っていた。しかし、最近は、天体写真や説明図な場合を考える。地平線（高度 0°）のところの円周がどを数多く投映するようになったので、五藤光学の72.2566m であるから、パンチングシートの縦の長さ

場合は、反射率を 80％に押えている。また、プラネ

1.975m が何度になるかというと、残念ながら 10°にタリウムとアストロビジョンや OmniMax などの大僅かに足りず、約 9.8°である。

型映像の投映装置と併用して使用する場合は反射率

そこで、地平線（0°）から高度 58.8°のところまでを 70％、大型映像だけに使用する場合は反射率を

はパンチングシートを横に 4 枚並べて貼り、58.8°か60％にしている。

ら 78.4°まではシートを横に 2 枚貼り、その上はシー

ところで、以前はパンチングシートを貼ってから吹トを 1 枚だけ貼るというようにする。ただし、天頂

き付け塗装を行っていた。しかし、そうすると左右上（90°）だけはシートを半径 475mm 以下の半円形に下のシートの重なった部分の穴が塞がってしまうの切ったものを 2 枚つないで円形にして貼る。そうする

で、そこだけ真っ白になってしまうという欠点があっと、パンチングシートをリベットで止めるための縦下た。そこで 1977 年から、あらかじめ塗装済のパンチ地（図 5.2.4 参照）の数は、必ず偶数にする必要がある。

ングシートを貼ることにし、貼り合わせる部分の 2 枚

今、地平線のところの円周は 72.2566m であるから、のシートの間に、黒色のテープを貼って、穴の所が黒

それを 0.475m で割るとパンチングシートが 152 枚必

く見えるようにしたシームレス工法が採られている。

要なことが分かる。これは偶数なので縦下地が 152 本

そのパンチングシートの貼り方であるが、シートの立っているはずであるから、上に述べた要領でパンチ

無駄を少なくするためにいろいろ工夫が必要だ。
1 枚のパンチングシートの大きさは、縦 2,000mm、

ングシートを貼って行けばよい。そうすると、図 5.2.9のようになる（ただし、1/4 だけ模式的に示した）。

横 500mm であるが、しかし、重ね代を 25mm とる

高度が 9.8°ごとのシートの貼る枚数を、図 5.2.9 のの で、 実 質、 縦 1,975mm、 横 475mm で あ る。 従 っ

下の方に書いておいた。それらを合計して 4 倍するて、1 枚分の幅で天頂まで貼った状態を考えると、水と、シートの枚数は全部で 1,104 枚になる。

平ドームの場合、地平線（水平線）の一番幅の広い部

その他、ドームにはスクリーンの裏に音響用のス分が 475mm で、天頂に方に行くに従って細くなり、ピーカーが 6 個取付けられている。そこで、音が反響

天頂のところでは細長い二等辺三角形の尖った頂点にしないように、ドームスクリーン裏の上弦鉄骨と下弦なる。そうすると、地平線から 60°の高さのところの鉄骨の間にグラスウールが入れてある。また、ドーム

シートの幅が、地平線のところの幅の半分になっていと建屋の形状が同じドーム状でも、反響が起らないよ

ることに気づく。同じように地平線から 75.5°の高さ

うに求心の位置をずらして作られている。

5.3 プラネタリウムの投映装置
図 5.3.1 は、五藤光学が最初に開発した中型プラネ
タリウム M-1 型の図（左）と写真（右）で、図 5.3.1の上方が北天、下方が南天、左側が東、右側が西である。また、①～⑮までは、それぞれ、①歳差円（目盛）投映機②年周運動用のモーター③惑星投映機（通称：惑星棚）で図の上の方から、月、
太陽、水星以上が北天、金星、火星、木星、土星以上が南天の各惑星投映機④恒星投映機（通称：恒星球）
図 5.2.940

パンチングシートの貼り方（1/4）

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March⑤極点投映機（上が北極点、下が南極点）⑥昼光・青光投映機（外側が昼光、内側が青光）

図 5.3.1

プラネタリウム各部の名称⑦朝焼（上）・薄明（下）投映機⑥の昼光・青光投映機というのは、昼の明るさを表す⑧夕焼（上）・薄暮（下）投映機

白色光の投映機と、薄青い月明かりを表す青色光の⑨子午線投映機

投映機である。

⑩赤道・黄道投映機⑪黄極恒星投映機（上が北、下が南の黄極恒星）⑫天の川投映機⑬冷却ファン⑭緯度軸回転用のモーター⑮架台となっている。
また、図 5.3.1 右側の写真には、プラネタリウムにとってとても重要な 3 つの回転軸を示した。架台に垂直に立っているのが日周運動軸（通称：日周軸）で、天体が東の地平線から出て、南の空を通り、西の地平線に沈む、天の日周運動を再現するための軸。

図 5.3.2

M-1 型の昼光・青光投映機

5.4 中央部
図 5.3.1 右側写真の「3 軸中心」がドームの中心に当り、この部分がプラネタリウム本体の中央部であ架台に対して水平で、日周軸と垂直に、南北に設置る。プラネタリウムの日周運動を行うと、プラネタリ

されているのが緯度回転軸（通称：緯度軸）で、これウム本体が「味噌擂り運動」のような実に奇妙な回転は地球上のどのような緯度の場所から見た星空でも再を行う。その秘密がこの中央部にある。

現できるようにするための軸。

ベアリングの入ったケースの左右には緯度回転軸がまた、日周軸と 23.5°の角度で設置されているのがねじ込まれている。ベアリングの中には 23.5°傾いた

歳差運動軸（通称：歳差軸）で、現在、天の北極近く穴の開いた、通称「八頭」と呼ばれるセンターピースには北極星が輝いているが、それが半径 23.5°の円をが嵌め込まれ、さらに 23.5°傾いた穴には歳差運動軸描いて、25,800 年の周期で回転するための軸である。

が嵌め込まれる。

プラネタリウム技術の系統化調査

41

れは、昼間でも同じことで、われわれの太陽は丸い青
空の上を滑って行くように思われる。そこで、天文学
では、われわれの眼を中心にして任意の半径の球を描き、これを「天球」と呼んでいる。

図 5.4.1

中央部（1）

従って、はじめ上方の恒星投映機は右の方に 23.5°

図 5.5.1

傾いているが、日周運動軸が 180°回転すると、上方

天球の恒星投映機は左の方に 23.5°傾いた状態になる。つそこで、プラネタリウムでは、この天球の代わりにまり、日周運動を行うと上下の恒星投映機は、恰も味

丸天井のドームを作り、そこに星々を投映して星空

噌擂り運動するように回転するのである。

を再現する。しかし、とても 1 個や 2 個の投映筒では、これら天球上にちりばめられた全ての星々を映し出すことは出来ない。そこで、天球をいくつかに分割
して、数 10 個の投映筒を使って再現することになる。
ただし、天球を分割する時は以下のことに注意する。
①投映筒の光学系は円形であるから、分割した区画は円形に近い方が良い。
②投映筒はみな同じものを使う方が低コストにできる
ので、分割した区画の大きさはみな同じ方が良い。
③投映筒の数を少なくしたいので、分割した区画の大きさは、投映画角の範囲内でできるだけ大きい方が良い。

図 5.4.2

中央部（2）④天球の分割は、隙間の無いようにする必要がある。
恒星投映筒に使用するレンズは、星の光がとても

こどもの頃、はじめてプラネタリウムを見たとき、暗いので、なるべく損失を少なくするために、レン右にあった恒星球がいつの間にか左側にきていて不思ズの枚数の少ないカメラ用のトリプレットかテッ

議に思ったが、理屈が分かると簡単なことだった。

サータイプで、焦点距離が 50mm の標準レンズのようなものが最適だ。そこで、それらの画角は対角で46°前後であるから、投映画角が 46°前後で全天をカ

5.5 恒星投映機

バーするには、天球をどのように分割すれば良いかを考える。

< 天球の分割 >歳差運動軸の両端には、大きな円板が取付けられ、その上に恒星球が載せられている。恒星球にはたくさん穴が開いているが、いくつ開いているのだろうか。
私たちは、よく晴れた夜に外に出て、空を眺めるとたくさんの星々を見ることができる。そして、それらの星々は、どれも等しい距離にあって、あたかも 1 つの大きな球面にちりばめられているように感じる。こ42

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 5.5.2

変形半正 32 面体

正三角形が 20 面からなる多角形の「正 20 面体」を

k = 20. 90515745°= 20°54′18.6″

作り、その中に内接する球を入れる。その後、正 20

sl = 26. 21040948°= 26°12′37.5″面体の各頂点を内接球に接する面で切り取ると、正 5

L = 18. 05398808°= 18°03′14.4″

角形が 12 面と変形した 6 角形が 20 面の「変形半正となる。

32 面体」ができる。この時、正 5 角形と 6 角形のそ

カメラ用の 50mm 標準レンズの画角が 46°（半画

れぞれの中心から角までの長さが全て等しくなるとい

角：23°）であり、r を 2 倍した角度よりも大きいので、う特徴がある。従って、その長さが使用するカメラのこの方法で天球を分割すればよいことが分かる。

標準レンズの画角内に入っているか否かである。

つぎに、5 角形と 6 角形（通称：マスク）の中心とそこで、その特徴を生かしコツコツ計算して面の中角（コーナー）の座標を計算する。それには、図 5.5.3

心から角までの距離を求めるのもよいが、ちょっと面の XD と XT の角度を知る必要がある。そこで、△倒なので球面上で直接求めることにする。

XPD において、
XP = 63. 43494882°
PD = 22. 69048037°∠ P = 72°であるから、ナピアの公式より、
X + D = 120. 9599372°
X ― D = ―70. 1173039°
X = 25. 42131661°
D = 95. 53862059°
また、デランブル・ガウスの公式より、
XD = 58. 72007596°
同様に、図 5.5.3 の△ XTP において、
XP = 63. 43494882°
TP = 22. 69048037°

図 5.5.3

変形半正 32 面体の計算

図 5.5.3 において、X、X′を北および南の黄極点とすると、X から X′までの半円周は、
h + h + k + k + h + h + r + L + r = 180°
2 (2h + k + r) + L = 180°
また、XP = A、XS = B とすれば、A = 63. 43494882°
B = 58. 28252559°
また、図 5.5.3 の△ XEF において、∠ EXF = 36°であるから、
h = 18. 68868407°
k = 20. 90515745°∠ P = 144°であるから、ナピアの公式より、
X + T = 45. 26334833°
X ― T = -18. 8120504°
X = 13. 22564896°
T = 32. 03769937°
また、デランブル・ガウスの公式より、
XT = 82. 33002098°
つぎに、△ YVM において、VM =  sl/2 = 13. 10520474°
XM = h + h + k + k + h = 3h + 2k
= 97. 87636711°
直角球面三角形の基本公式より、

つぎに、図 5.5.3 の△ XGI において、∠ IXG = 36°でcos XV = cos VM cos XM = ― 0.13346692あるから、∠ XGI = G とおくと、

XV = 97. 66997902°

sl = 26. 21040948°

cot X = cot VM sin XM = 4. 254953139

r = 22. 69048037°

X = 13. 22564878°

G = 56. 16566844°

故に、マスク No.1（第 1 五角）、マスク No.2（第 1 六

また、L = A –2r = 18. 05398808°

角）、マスク No.7（第 2 五角）およびマスク No.12（第従って、2 六角）の中心と各コーナーの黄道座標は、黄経をλ、r = 22. 69048037°= 22°41′25.7″

黄緯をβとすれば、

h = 18. 68868407°= 18°41′19.3″

プラネタリウム技術の系統化調査

43

マスク No.1λβ
中心0. 00000000° 90. 00000000°（1）
54. 00000000°
     67. 30951963°（2）
126. 00000000°
     67. 30951963°（3）
198. 00000000° 67. 30951963°（4）
270. 00000000° 67. 30951963°（5）
342. 00000000° 67. 30951963°
マスク No.2λβ
中心90. 00000000° 52. 62263186°（1）
54. 00000000° 67. 30951963°（2）
54. 00000000° 49. 25553155°（3）
79. 42131661° 31. 27992404°（4）100. 57868340° 31. 27992404°（5）126. 00000000° 49. 25553155°（6）126. 00000000° 67. 30951963°
マスク No.7
中心
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）

λ
β
54. 00000000° 26. 56505118°
54. 00000000° 49. 25553155°
28. 57868339° 31. 27992404°
40. 77435103° 7. 66997902°
67. 22564897° 7. 66997902°
79. 42131661° 31. 27992404°

が、図 5.3.1 の黄極恒星に当る区画である。従って、他の 30 個は恒星球に取り付けられる投映筒用のものであるから、恒星球には南北それぞれ 15 個ずつ合計30 個の穴が開けられていることになる。
また、これらの位置を赤道座標の星図の記入するた
めには、以下の式を用いて赤道座標に変換する。
cosδcosα= cosβcosλcosδsinα= ― sinβsinε+ cosβsinλcosεsinδ      =sinβcosε+ cosβsinλsinε

ここで、εは黄道傾角で、ニューカム（S. Newcomb）によれば、
ε= 23. 452294°― 0.0130125°T ― 0. 00000164°T2+ 0. 000000503°T3
ここで T は、1900 年 1 月 0.5 日 ET（JED 2,415,020.0）
からの時間経過を 36,525 暦表日単位で測ったもの。
このようにして星図を分割したのが「マスク分割星図」と呼ばれるものである。

マスク No.12λβ中心90. 00000000° 10. 81231696°（1）
79. 42131661° 31. 27992404°（2）
67. 22564897° 7. 66997902°（3）
76. 77435122° ―7. 66997902°（4）103. 22564880° ―7. 66997902°（5）112. 77435100° 7. 77997902°（6）100. 57868340° 31. 27992404°

図 5.5.5

マスク分割星図（3）各マスクの配置は、下記のようになっている。
従って、これらを 72°ずつ回転させると、全てのマ

北天の場合

スク中心とコーナーの黄道座標を求めることができ

第 1 六角＝マスク No.2 から No.6

る。天球を分割したのが下に掲げた図 5.5.4 である。

第 2 五角＝マスク No.7 から No.11

五藤式プラネタリウムの場合、天球を黄道分割にす

第 2 六角＝マスク No.12 から No.16

ることにしているので、北天の No.1 と南天の No.17

南天の場合
第 1 六角＝マスク No.18 から No.22
第 2 五角＝マスク No.23 から No.27
第 2 六角＝マスク No.28 から No.32< 偏心計算 >南北の恒星投映機（恒星球）には、上記のように、それぞれ 15 個の恒星投映筒が取付けられている。それらの投映筒は図 5.5.8 のようなものである。
光源（恒星電球）から出た光は、集光レンズ（コン

図 5.5.4

44

天球の分割図国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

デンサーレンズ）によって集光され、星の穴の開いた

図 5.5.6

恒星投映機内の投映筒の配置

図 5.5.9

恒星原板上の星の位置

そして、ドーム中心 L から恒星電球 B までの距離 sl
を偏心量という。
図 5.5.9 の△ GDF から

y = (n-m) tan (90-θ+q) = (n-m) cot (θ-q) . . . . . (1）
図 5.5.7

M-1 型プラネタリウムの恒星投映機内部

また、△ NKO ∽△ MTO から
x : MT = OK : P. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2）
そこで、まず MT を求める。△ ILJ において、
LJ = Rcosβn = LM
また、△ LMT において、

MT = Rcosβn sin (λ0 -λn) . . . . . . . . . . . . . . . . (3）

つぎに、OK を求める。△ GDF において、DG = (n-m)/sin (θ-q) = (n-m) cosec (θ-q)
また、△ GDQ において、
cos q = DQ/DG = OK/{(n-m) cosec (θ-q)}
OK = (n-m) cosec (θ-q)cos q . . . . . . . . . . . . . . . (4）図 5.5.8

M-1 型の恒星投映筒の構造

恒星原板を通り、別途右下に示したような投映レンズに入り、恒星シャッターで遮られなかった星の光だけが、ドームスクリーンに向って投映される。
ところで、図 5.3.1 からも分かるように、恒星電球と恒星投映筒の投映レンズは、どちらもドームの中心からかなり離れたところにある。従って、ドーム上に星々の位置を正しく投映するには、恒星原板上の星の位置はかなり歪んだものになっている必要がある。
図 5.5.9 は、プラネタリウムのドームを、上半分は従って、(2）に (3）と (4）を代入すると、
x = (n-m) Rcosβn sin (λ0-λn) cos q/Psin (θ-q)
  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (5）△ FBW において、
n2 = (Rcosβ0)2 + (Rsinβ0-sl)2= R2 -2Rsl sinβ0 + sl2

n = (R2 -2Rsl sinβ0 + sl2 )½ . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6）△ LMT において、cos (λo-λn) = LT/ML = LT/Rcosβn
LT = Rcosβn cos (λ0 -λn)
また、△ BAD において、横から見た側面図、下半分は真上から見た平面図にLO = m sinθなっている。図 5.5.9 の L はドームの中心、B は光源

AB = -m cosθ

（恒星電球）、D は投映レンズ、H と M はドームに投映された星の位置である。また、λ0 とβ0 はマスク中心の黄経と黄緯、λn とβn は星の黄経と黄緯である。

従って、

P = LT-LO = Rcosβn cos (λo-λn) -m sinθ. . . . (7）

また、

プラネタリウム技術の系統化調査

45

tan q = EH/DE = (IJ - SJ)/P

表 5.1

GN-18m 用恒星投映レンズの歪曲収差= (R sinβn - sl+ m cosθ)/P . . . . . . . . . . (8）△ BFW において、α° tanα

WF = Rcosβ0
BW = Rsinβ0 -sl
であるから、tan (180-θ) = WF/BW = Rcosβ0/(Rsinβ0 - sl)= cosβ0/{sinβ0 - (sl/R)} . . . . . . . . (9）

Dis.

α°

tanα

Dis.

26

0.487732 -0.58406

120.212556-0.08111

24

0.445228 -0.46074

100.176326-0.05232

220.404026 -0.36155

8  

0.140540-0.03199

20

0.363970 -0.28004

60.105104-0.01754

180.324919 -0.21378

40.069926-0.00766

160.286745 -0.16029

20.034920-0.00189

140.249327 -0.11740

つぎに、この表の tanαを x、Dis.（歪曲収差）を y
として、最少自乗法にかけ、それぞれの係数を求め、以下のような式を得る。

図 5.5.10

M-1 型の恒星投映筒の光学系概略図

恒星投映機の光学系は、概略図 5.5.10 のようになっ

Dis.= -3.33560K4 + 0.31848K3 - 1.89840K2+0.04132K - 0.0005516 . . . . . . . . . . . . . . .  (14）
ここで、K は tan αであるから、
K = √X2 + Y2/b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (15）ている。今、投映レンズの焦点距離を f とすれば、
1/a + 1/b = 1/f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (10）である。従って、

そこで、a + b = k とするととすると、原板上の恒星の X、Y 座標は、

a = k - b であるから、

2b - bk + kf = 0

b = (k - √k - 4kf )/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (11）2

従って、投映倍率を M とすれば、M = a/b . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (12）D = 1 + (Dis./100) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (16）PX = X × D、PY = Y × Dとなる。この一連の計算を「偏心計算」という。
< 恒星の明るさの再現 >つぎに、恒星の明るさであるがプラネタリウムの場である。然るに、原板上の星の X、Y 座標は、
X = x/M、Y = y/M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (13）合、星の明るさは星の大きさで表現している。1830となる。

年、ジョン・ハーシェル（John F. W. Herschel）は、

つぎに、投映レンズの歪曲収差の補正を行う。

恒星の等級と明るさとの関係を詳しく研究した結果、

ところで、恒星の位置に影響するものに、投映レンズ

1 等星の平均の明るさは 6 等星の平均の明るさのほぼによる像面の歪曲収差（distortion）がある。

100 倍であり、しかも、1 等級の光度差はどの等級の星の場合でもほとんど一定の強度比に相当することを発見した。これは、「光の強度が幾何級数的に増加するとき、光に対する眼の感覚は算術級数的に増加する」というフェヒナー（G. T. Fechner）の法則と一致する。
そこで 1850 年、ポグソンは（N. R. Pogson）ジョ

図 5.5.11

像面の歪曲収差

図 5.5.11 の左端の図は正しい方眼、中央の図は糸巻ン・ハーシェルの発見した法則があらゆる明るさに対して常に成立するものと仮定して、光度を厳密につぎのように定義した。

型歪曲、右端の図は樽型歪曲である。従って、正しい

5 等級の光度差は、正確に 100 倍の明るさの違いに方眼を投映した時、ドーム上に糸巻型の像が投映され相当するとし、1 等級の光度差に相当する明るさの比

る場合は、原板を予め樽型にしておけば良いことになを、正確に 100 の 5 乗根ととり、こうして明るさからる。そこで、投映レンズの歪曲収差の表またはグラフ

計算した等級差によって、各恒星の光度を数量的に定から、それぞれの星の位置を補正しておくのである。

める。
今、光比を v とすれば、100 = v5 であるから

46

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

v = 5√100 = 1001/5 = 102/5 となる。対数計算によって、
v = 102/5 = 2.511886431 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (1）log v = 2/5 = 0.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (2）即ち、光比の対数は正確に 0.4 であり、光比は約 2.5となる。一般に m、n の等級に相当する明るさを、それぞれ Jm、Jn とすれば、ポグソンの定義によって、
Jm/Jn = vn-m = 10 0.4 (n-m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (3）両辺の対数をとれば、log Jm - log Jn = 0.4 (n - m) . . . . . . . . . . . . . . .  (4）n - m = 2.5 (log Jm - log Jn) . . . . . . . . . . . . . . .  (5）(4）と (5）によって等級と明るさの相互換算ができる。
ところで、プラネタリウムにおける恒星投映機は、
恒星投映筒 1 つ 1 つに光源のある分かれた投映機ではなく、全天を南北 2 つに分けて、それぞれ 1 つの光源を持った投映機 2 個からできており、さらに、それらの投映機には 16 個の投映筒がついていて、32 個の投映筒で全天をカバーするようになっている。従って、プラネタリウムの恒星における単位面積あたりの明るさは、どの等級の星でも同じである。そこで、プラネ
タリウムの恒星の等級は、面積すなわち直径の変化によって表している。
今、1 等級の光度差に相当する直径の比を r とすれば、10 = r であるから r = √10 = 10
5

5

1/5

図 5.5.12恒星の階差表となる。従って、m、n の等級に相当する恒星の直径を、それぞれRm、Rn とすれば、上記の式は、
Rm/Rn = rn-m = 10 0.2 (n-m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (6）n – m = 5 (log Rm – log Rn) . . . . . . . . . . . . . . .  (7）となり、(6）と (7）で等級と直径の相互換算ができる。
そこで、6.5 等 級 以 下の恒 星の直 径を 0.01mm とし、
上記の方法で計算し階差表にしたのが、図 5.5.12 である。
ただし、投映されたときの最大直径を、角度の 4′以下にするために 0.85 等以上の恒星を別投映にした。
ただ、当時の M-1 型の恒星原板には、6 等星まで
4,500 個の恒星が入れられた。基になったのは、当時比較的入手し易かったチェコスロバキアのアント
ニ ー・ ベ ク バ ル（ANTPNIN BECVAR） の「Atlas
Coeli Skalnate Pleso Ⅱ1948」という星表である（図5.5.14）。

図 5.5.13

GSS-1 型の恒星原板< 恒星原板の作成 >ここで、恒星原板がどのように作られたかを述べるが、五藤光学の場合大きく 3 つの時代に分けることができる。
①は、M-1 型、L-1 型、M-2 型、S-1 型 を 開 発 し た1960 年代。
②は、G シリーズと言われた GX-10 型、GM-15 型、

図 5.5.14

SKY PUBLISHING 版のベクバル星表 1964

プラネタリウム技術の系統化調査

47

GN-18 型を開発した 1970 年代。
③は、GSS-Ⅰ型、GSS-Ⅱ型の宇宙型を開発した 1980

合成等級を求め、偏心計算用のデータを書き換える。
こうして、変光星と二重星の修正されたデータを用年代である。

いて再度偏心計算を行う。そして、マスクごとにプリ

恒星原板（図 5.5.13）のことを「プレート」というントされた恒星の、星名、X と Y の座標、直径を用が、それを作るための種板を「マスター」と呼び、さい、マイクロプロッターにセットされたカッターをらに種板の 10 倍の大きさで作られる原画を「アート使って、今度はストリップコートに恒星の位置に一律

ワーク」という。

に直径 3mm の円を描き赤色のコートを剥がす。そし恒星原板を作成する上で重要なのは、如何にしてアートワークを作るかということである。
①のプラネタリウムが開発された当初のアートワーて、その傍らに星名と等級を鉛筆で書いておく。こう
して、9,000 個の星の位置に 3mm の穴の開いた 32 枚のマスクのストリップコートを作る。

クは、例えば S-3 型の場合、厚さが 0.3mm で 40cm

つぎに、1m 角のライトボックスのテーブルにスト角の真鍮板に 10 倍の大きさで、恒星原板のマスク中

リップコートを載せ、その周囲に 4 人の作業人を配置

心とマスク角の位置が印され、赤経・赤緯の座標線がし、直径 3mm の穴の開いたストリップコートにそのケガかれた。その後、1～2 等星の明るい星は偏心計恒星の等級にあった外径が 3.1mm のタイプトーンを、算によって、その他の星は比例計算で位置が印され、ズレのないように貼って、星の穴のところに空気の泡0.1mm とか 0.2mm などの非常に細いドリルを使ってがないかルーペで確かめながら、先の丸い棒でこすっ

恒星の穴を開けるという方法で作成された。

て仕上げる。この作業を 9,000 個の恒星について行う②は、武藤工業（現：MUTOH ホールディングス）のである。

製のマイクロプロッターを使い、ストリップコート

こうして、10 倍の大きさで作られたストリップコー（ 透 明なマイラーベースと呼ば れるフィルムに、 赤 いトのアートワークを、写真製版用のカメラで 1/10 に薄い膜がコートされたもの）をカットして作成された。

縮小撮影して乾板を作る。それを、種板として市ヶ谷③宇宙型プラネタリウムが開発された 1980 年代は、の大日本印刷に送り、カラーテレビ用のシャドウ・マ

アートワークを作らずに、電子銃をコンピュータで制スクを作る製法と同じニッケルスパッタ方式で、恒星御し、ガラス板に蒸着されたチタン幕に穴を開けると原板が作られた。1970 年代のプラネタリウムの恒星いう方法で直接原板が作成された。

原板はこのように手間暇をかけて作られたのである。

そこで、ここではストリップコートでアートワーク

つぎに、恒星の投映レンズであるが、当時、五藤光が作られた方法について詳しく記述しておこうと思

学では本体の設計製作と惑星棚の開発で手一杯で、とう。まだ、今日のようなパーソナルコンピュータもなても恒星投映レンズを開発するまでの余裕はなかっ

く、やっと四則演算のできるメモリーが 1 つのシャー

た。

プ製電卓「ファシット」が 30 万円もした時代に、9,000

そこで、小西六写真工業（現：コニカミノルタ）製

個の恒星のアートワークを手作業で作った話である。

のヘキサー（Hexar）75mm/F3.5 を採用した。この

まず、事前準備として下記のことを行う。外径がレンズは小西六の前身の六桜社が 1931 年に発表して3.1mm の黒い丸で、その中心に先に計算した恒星の以来、改良を重ねて来た 4 枚構成のテッサータイプの

直径の 10 倍の透明な部分のある「タイプトーン」とレンズで、長い間小西六のテッサーとして親しまれて呼ばれる裏面に糊のついたシールを恒星の数だけ作っいたものである（図 5.5.15）。

ておく。また、9,000 個の恒星の中から変光星だけをピックアップし、全て最大等級にし偏心計算用のデー
タを変更する。つぎに、全国光学工業組合の大型コン
ピュータを使って 9,000 個の恒星をマスク分割して偏心計算をする。そのマスクごとにちょうど 10 倍の恒星の X、Y 座標と等級をプリントしたデータを用いて、マイクロプロッターを使って B1 のケント紙に全ての恒星の円を描く。その後、描かれた恒星を一つ一つルーペで覗き、恒星どうしが接して達磨のようになっているものや、重なって横に伸びたようになっているものがないか調べ、そのような場合は 1 個の星として

48

国立科学博物館技術の系統化調査報告

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図 5.5.15

恒星投映レンズ< 恒星シャッター>図 5.5.9 の B が 光 源（ 電 球 ） で、 ド ー ム 中 心 よ りも黄極方向に sl だけ離れた位置にある。従って、図5.5.18 の上の方の投映筒のような場合、恒星シャッ
ターがなければ、地平線よりわずかに下まで星が映ることになる。そこで、星がちょうど地平線のところで遮蔽されるように、光軸よりも少し下になるように恒星シャッターが設置されているとよい。
また逆に、図 5.5.18 の下の方の投映筒の場合は、恒星シャッターがなければ、地平線よりわずかに上まで星が映ることになる。そこで、星がちょうど地平線のところで遮蔽されるように、今度は光軸よりも少し上になるように恒星シャッターが設置されていればよいことになる。

図 5.5.16

恒星シャッター恒星シャッター（図 5.5.16）は、投映レンズのまわ
りにベアリングによって自由に回転する枠があり、その枠に 1/4 球のお椀状の遮光板が、ピボットによって上下に回転するように取付けられている。
それが恒星投映筒に組込まれて図 5.5.17 のようになっている。
図 5.5.19

恒星シャッターの偏心機構

図 5.5.19 で、左右 2 つの写真は、投映レンズの中心が同じ高さになるように並べてられている。投映レンズ枠には、偏心メタルがねじ込まれており、その外側にはベアリングを介して回転する枠に、1/4 球のお椀
図 5.5.17

恒星投映筒の模式図状の遮光板がピボットによって上下に回転するように取り付けられている。ただし、左側の写真の方は、偏つまり、投映レンズから出た恒星の光は、地平線よ

心メタルの幅の狭い方は下になっているが、右側のり下に星の像が映らないように、恒星シャッターで遮写真の方は、偏心メタルの幅の広い方が下になっているようになっている。ところが、図 5.5.17 の光源がる。従って、回転する枠に取付けられたカウンターウエ

ちょうどドームの地平線上にあり、投映筒が水平の時

イトが、右側のものより上になっていることがわかる。

は良いが、そうでない場合はどうなるだろうか。

このように、恒星投映筒が三軸中心から離れている
距離によって、1/4 球のお椀状の遮光板が正しく上下するように、偏心メタルの偏心量が定められているのである。
< 天の川の再現 >月のないよく晴れた夜、外に出て空を見上げると、星々の間をぬって一筋の白い雲のような薄い光の帯が横たわっているのを見ることができる。これが天の川だ。これは、銀河系を形作っている星々を、その内側から見た姿である。天の川は、ペルセウス座、ケフェ
ウス座、はくちょう座、わし座、たて座、いて座、さ図 5.5.18

恒星シャッターの偏心

そり座、ケンタウルス座、南十字星、りゅうこつ座、

プラネタリウム技術の系統化調査

49

とも座、おおいぬ座、いっかくじゅう座、オリオン座、

ターの水銀のないところを通り、フィルム原板を通っ

ふたご座、ぎょしゃ座を通り空を一周している。

てドーム上に天の川の像が投映される。もし、天の川

近年では、街中の灯りも相当明るくなり、1 等星とが地平線よりも下にある場合は、光源から出た光は水か 2 等星のような明るい星でないと見ることが出来な

銀シャッターの水銀によって遮断され、天の川の像がくなったが、登山やキャンプに行った時に空を見る

投映されない構造になっている。

と、天の川は決して一様ではなく、明るいところや暗図 5.5.20 からも明らかなように、天の川のフィルム

いところがあり、また、幅の広いところや狭いところ

原板は円筒形であり、投映するドームは球形であるかのあることに気づく。

ら、投影図法の問題が出てくる。投影図法について

いて座の方向に天の川がふくらんでいることから、

は、地図や海図の分野で研究されている。狭い地域で銀河系は多くの銀河（銀河系外星雲）に見られるようは地球の曲率は問題とはならず、平面と考えることがに、中心部がふくらんでいると解釈される。また、反できる。しかし、広範囲に亘る地図、特に世界地図な

対側のぎょしゃ座やペルセウス座の方向が狭くなって

どでは球面上の地形を平面に表すので、形や面積がいるという非対称性から、私たちは銀河系の中心から実際とそっくり一致するような地図を作るのは不可能

かなり離れたところにいると考えられる。

である。そこで、球面を平面に投影するいろいろな方

一方、天の川の上下部分がほぼ対称なことから、私法が講じられている。例えば、地球の中心から地表面

たちは銀河系の中心面、つまり銀河面の近くにいるこを見て、それを円錐や円筒のような、それを切り開いとが分かる。さらに、天の川の中央に沿って暗黒の部て平面とすることのできる曲面上に投影する投影法を分が複雑に入り組んで見えるのは、実際に星がないの「透視投影」という。透視投影にも多種あるが、そのではなく、星の光を吸収する物質があるためであり、うち最も重要なものに「等積投影」と「相似投影」があ

銀河系には星だけでなく星間物質も非常に多く分布しる。天の川のフィルム原板を製作する上での投影図法としていることを示している。

ては、相似投影のメルカトール図法が最適と考えられる。

天の川を注意深く観察すると、これだけのことが分

つぎに、天の川の図柄であるが、1957,8 年当時、天

かるのであるから、プラネタリウムの天の川も、できの川全体を正確に表したものを見つけることができなるだけ自然に近い形で投映することが重要である。

かった。そこで、ノルトン星図（NORTON’S STAR

天の川は、恒星とは別に恒星球上に取り付けられATLAS AND TELESCOPIC HANDBOOK）の巻末

た、単独の投映機によって再現される。投映機は、図に掲載されている「天の川の図」を参考に、エアブラ

5.5.20 のような円筒になっている。

シで描いたものを使用していた。
1960 年代になって、株式会社 恒星社厚生閣から発行された新天文学講座の第 8 巻『銀河系と宇宙』の口絵に、スウェーデンのルンド天文台（Lund Obervatory）のマルチン・ケスキュラ夫妻（M. and T. Keskula）
が点描で描いた天の川を中心とした「銀河図」（図5.5.21）が掲載された。

図 5.5.20

天の川投映機中央に光源があり、そのまわりに地平線以下を遮光

50

図 5.5.21

ケスキュラ夫妻の描いた「銀河図」

する円筒形の水銀シャッターがあり、その外側に天のそこで、1960 年代の半ば頃から、ケスキュラ夫妻

川のフィルム原板がある。従って、光源から出た光の作られた「銀河図」を参考に天の川の原板が作られは、天の川が地平線より上にある場合は、水銀シャッ

るようになった。さらに、1978 年頃ルンド天文台の

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Vol.29 2020. March

許可を得て、「銀河図」から直接写真処理した原板をタル的に表現する方法がある。しかし、エアブラシに使うようになった。

よる方法は、これまでの経験からあまりうまく行かな

そして、1983 年に宇宙型プラネタリウムを開発したとき、天の川の絵柄をもっとリアルなものにしよう

いことが分かっている。そこで、4 段階の網点の濃さ
によって表現することにした。

と考えた。天の川全体を最も良く表したものに、先にまた、五藤光学のプラネタリウムの天の川投映機紹介したルンド天文台のケスキュラ夫妻の「銀河図」

は、南北に分けてそれぞれの恒星球上に取り付けられがある。また、ヤーキス天文台の写真からモザイク的ている。従って、天の川のフィルム原板も南北に分けに作られた「ATLAS OF THE NORTHERN MILKYる必要がある。そこで、各機種について調べてみたとWAY」や、ベイレー（S. I. Bailey）とシュルツ（L.

ころ、特殊な仕様のものは別にして、北側のものは春C. Shultz）の写真からモザイク的に作られた「THE

分点方向に、南側のものは秋分点方向に取り付けら

SOUTHERN MILKY WAY」 な ど が あ る。 し か し、れている。これによって投映範囲を計算すると、北側

このような絵や写真からは、天の川のある部分がどののものは銀経が 0°から 180°
、南側のものは 180°からくらいの明るさになっているかを知ることができない

360°で良いことが分かる。ただし、パーンネクークのので、天の川のフィルム原板を作る資料としては不適

図は、カプタイン（Jacobus Cornelis Kapteyn）時代

当である。むしろ、等濃度（光度）曲線のようなものの旧銀河座標になっているので、これを換算すると北によって描かれたものの方が良い。そのようなものを側は 327°から 147°、南側は 147°から 327°となる。ま探すと以下のようなものがある。

た、多少投映機の取付け位置がズレていても調整でき

1. Hopmann, J. Eine neue Milchetrabenkarte.   

るように、実際の天の川のフィルム原板は、それぞれ

2. Graff, K.

20°づつ余裕をとってある。

Die Umrisse und Helligkeitsverhaltnisse derMilchstrabe nordlich von 25 sudlicher Deklination.
3. Wolf, M.F.J.C

パーンネクークは、天の川の明るさの最も暗いところ
を 0、最も明るいところを 100 として 100 段階の数値で示している。巻末の図は、この数値を基にして 10 段階

Photographischs Photometrie der Nordlichenの等濃度曲線で描いている。30 以上の部分は非常にMilchstrasse.

少ないので、天の川のフィルム原板では、10 から 14 ま

4. Pannekoek, A. Die Nordliche Milchstrasse andでを A、15 から 20 までを B、21 から 29 までを C、30

   Die Sudliche Milchstrasse.

以上を D とし、網点の濃さを次表のように決定した。

1. は非常に大雑把であり不適当である。

表 5.2

2. は南天しかないので使用できず。
3. は非常に詳しいが、北天の銀緯が +15°から -15°までしか使用できない。
4.は適当に詳しく、しかも天の川全周にわたって銀緯が +30°から -30°まで描かれているから、天の川のフィルム原板を作る資料としては最も適当である。
因みに、ベグバル星図やスカイアトラス 2000 などの天の川も、これを基にして描かれている。
これらの原本は、北天のものは東京天文台（現：国

A

網点の濃さ

明るさ

網点の大きさ

網点濃度

透過率

10-14

100 線

30%

30%

B

15-20

100 線

50%

50%

C

21-29

100 線

70%

70%

D

30 以上

100 線

ベタ

100%

このようにして作られたのが、図 5.5.22、5.5.23 に示した天の川フィルムである。

立天文台）に、また、南天のものは東北大学天文学教室の図書館にあったので、それらをお借りして天の川のフィルム原板を作ることにした。幸い、パーンネ
クーク（Antonie Pannekoek）の南北両方の本の巻末には、10 段階の等濃度（光度）曲線で表した天の川の図が載っている。そこで、この図を使うことにした。
ところで、作画の前に、天の川の複雑に入り組んだ形態と濃度差を、どのような手法で表現するかを決めなければならない。それには、エアブラシなどで描く
方法と、新聞の写真のように網点の濃さによってデジ

図 5.5.22

天の川原板フィルム（北）プラネタリウム技術の系統化調査

51

図 5.5.23

天の川原板フィルム（南）図 5.6.2

内惑星の現象5.6 惑星投映機て①に戻って来る。①の時は、惑星は地球から太陽とプラネタリウムを構成する機能で重要なものは、自「内合」という。②の時は、惑星が明け方、東の空に然な星空を再現する「恒星投映機」と、星空の日周運

太陽から最も西に離れて見えるので、「西方最大離隔」

動や歳差運動、緯度回転を再現する「3 つの運動軸」、という。③の時は、惑星は地球から太陽と同じ方向にそれから、地球上から眺めた惑星の運動を再現する

見え、太陽の向う側にあるので「外合」という。そし「惑星投映機」の 3 つである。プラネタリウムは、そて、④の時は、惑星が夕方、西の空に太陽から最も東の名の示す通り惑星の運動を忠実に再現して見せる装に離れて見えるので、「東方最大離隔」という。この置であるから、プラネタリウムにとって「惑星投映機」

ように、惑星は太陽からある距離以上離れることがな

は、最も重要な機能である。

いので、内惑星は夜中に見えることはないのである。

同じ方向に見え、ちょうど太陽と地球の間にあるのでところで、夕方、太陽が西の地平線に沈み、まだ薄明かりが残る頃、ひときわ明るく輝く星を見ることがある。これが「宵の明星」と呼ばれる星で、私たちの太陽の周りを回る惑星の一つの金星である。

図 5.6.3

太陽に対する金星の動き

図 5.6.3 は、 太 陽 を 固 定 し て 2008 年 7 月 1 日 か ら2010 年 1 月 1 日までの地球から見た金星の位置を示
図 5.6.1

52

宵の明星（金星）したものである。金星が太陽の向う側にある外合の時は満月のように金星の全面が輝いているが、東方最大

また、この金星は、しばらく後には「明けの明星」とし離隔の時が上弦で内合に近づくに従って三日月形になる。

て、夜明け前の東の空に見られるようになる。しかし、金また、図 5.6.4 のように、赤く輝く火星を数ヶ月に

星は、真夜中には見ることはできない。これは、水星につ渡って観察すると、しし座のレグルスのすぐ北から東いても同じことが言える。これらのことから、水星と金星の方に進み、ししの後ろ足のところでループを描き、は、地球の内側を回る内惑星であることが分かる。

再びおとめ座のスピカに向って東に進み、てんびん

図 5.6.2 において、S が太陽、E が地球、P が惑星と座、さそり座と進んで行く。このように火星はとてもすると、地球と惑星は太陽の周りを時計の針とは逆方

複雑な動きをするが、このような動きは木星や土星に向に回る。分かり易いように、地球を太陽の左側に固ついても見られる。これは、それらの惑星が、地球の定して考えると、惑星 P は①から、②、③、④と回っ外側にあって、太陽の周りを回る外惑星だからである。

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投影機と投映機
筆者が、プラネタリウムの仕事に携わってしばらく経った 1970 年代のはじめ頃、プラネタリウム関連の組織が 3 団体あった。勿論、最初に出来たのは、ツァイスのプラネタリウムを備えた施設どうしの情報交換を目的とした組織で、日本プラネタリウム協会（JPS）である。その後、プラネタリウムメーカーが主催する組織が出来た。五藤光学製のプラネタリウムを設置した館で構成されたのが、日本プラネタリウム研
修会（後の日本プラネタリウム研究会）で、ミノルタ製のプラネタリウムを設置した館で構成されたのが、全日本プラネタリウム連絡協議会である。その後、3 団体が統合し日本プラネタリウム協議会（JPA）となった。
ところで、それらの組織でときどき論争になる問題があった。それは、プラネタリウムに付随したいろ
いろなトウエイキを、投影機と書くか投映機と書くかという論争である。投影機派は、辞書には投影という語はあるが、投映という語はないから投影機と書くのが正しいという。また、投映機派は、プラネタリ
ウムのトウエイキは、影を映すのではなく映像を映すのだから、投映機と書くのが正しいといって譲らない。
確かに、新村 出編の『広辞苑』第 7 版には、「投影」という語はあるが「投映」はない。しかし、【投影】の意味は、①物の姿を他にうつすこと。また、その影・姿形。②物の見え方や解釈の仕方に、心の内面が表現されること。また、物事が他に影響すること。
「時代精神の―」③投影図法によって平面上に描かれた図形。また、その図形を描くこと。投象。射影。と解説されている。従って、②は別にして、①のうつった影や③の図法によって描かれた図形や図形を描くことを、トウエイすることは出来ないので、「投影機」という語はないことになる。なるほど、広辞苑には「とうえいき」という見出し語はない。
それでは、投映機の方はどうだろうか。
「えいが」を広辞苑で引いてみると、【映画】長いフィルム上に連続撮影した多数の静止画像を、映写機で急速に順次投影し、眼の残像現象を利用して動きのある画像として見せるもの。とある。そこで、代数のように、映写機で急速に順次投影しの「投影」に、上記の投影の意味①または③を代入すると、とんでもないことになってしまう。そこで、「投影」を映写機の「映写」と置き換えると、映写機で急速に順次映写し、となり意味のある文章になる。従って、この場合は、投影＝映写と考えた方よいようだ。
それでは、映画のように多数の静止画ではなく、1 枚の静止画を映写する映写機は何というのであろうか。広辞苑で探してみると、「げんとう」という見出し語に行きあたる。【幻灯】の意味は、（magic
lantern の訳語）ガラス板に描いた絵や陽画フィルムあるいは絵画・写真・実物などに強い光りをあて、その透過光または反射光を凸レンズによって拡大映写すること、また、その装置。うつし絵。――き【幻灯機】幻灯を映写する装置。→スライド・プロジェクター。とある。従って、映写＝投映として、トウエイ
キは「投映機」と記した方が良いように思う。
ところで、広辞苑の編者は 新村 出（しんむらいずる）で、1876 年山口県生まれの言語学者である。著
書に「南蛮更紗」（1924 年改造社）や「南蛮広記」（1925 年岩波書店）などがある。この新村 出の弟が、
実は関口鯉吉という天文学者である。大学を出て気象庁に入り、神戸海洋気象台長を勤めたが、同所にあったイギリスのクック社製の口径 10 インチ（25cm）赤道儀を使って盛んに太陽の観測研究を続け、『太陽』と題する大冊の文献を出版して学位を取った。この関口鯉吉の弟子が鈴木敬信で、1929 年に東京大学の天文学科を卒業すると、上野の科学博物館の主任研究員になった。その後、東日天文館に嘱託として出向し、プラネタリウムの計画段階から組立調整、学芸員の訓練まで一人で行った。
そのようなことから、新村 出は、天文についても造詣が深く、先の「南蛮更紗」の中に、「日本人の眼に映じたる星」をはじめ 6 編の星に関する文章を載せている。新村 出は、1967 年（昭和 42 年）8 月の没であるから、当然プラネタリウムは見ていたであろう。存命ならば、トウエイキを何と書くべきか聞いてみたかった。因みに、五藤光学とコニカミノルタは、カタログなどに「投映機」を使い、大平技研は「投影機」を使っている。

プラネタリウム技術の系統化調査

53

図 5.6.4

火星の動き

図 5.6.7

プラネタリウムの惑星投映機

映機（惑星棚）の写真である。左側が南天用の惑星投映機で、恒星球に近い方から、金星、火星、木星、土星の棚である。また、右側が北天用の惑星投映機で、恒星球に近い方から、水星、太陽、月の棚である。
それでは、惑星投映機はどのような機構になっていて、惑星の運動を地球から見た惑星の位置に投映して見せているのだろうか。

図 5.6.5

火星の公転と見え方

図 5.6.5 の左側は、地球と火星の公転する様子を北側から見たところで、右側は、地球から火星を見たところである。地球は、太陽の周りを 1 年で 1 周するが、火星は 2 年近く（1.88 年）もかかる。そのため、途中で地球に追い抜かれる、図 5.6.5 の右側のような経路を描いて星空の中を進んで行くように見えるのである。因みに、惑星が星空の中を西から東に進むことを「順行」といい、東から西に進むことを「逆行」と図 5.6.8

水星投映機構の模式図いう。また、順行から逆行に代わる時、一瞬止まる時

図 5.6.8 の中で、中央の天体が太陽、その周りを約がありそれを「留」という。こうして、内惑星と外惑

7°傾いて公転している天体が水星、その外側を公転し星を組合せると太陽系ができ上がる（図 5.5.6）。

ている天体が地球である。そして、実際の空では水星が約 88 日、地球が約 365 日の周期で反時計回りに回転している。しかし、このように、二つの天体の軌道が重なっていたのでは、それぞれの軌道を機械的に別々に回転させる模型を作ることはできない。
そこで、水星の位置から水星の軌道に垂直に棒（水星クランク）を下し、そこに水星の軌道と平行な水星軌道板と呼ばれる円板を設ける。同様に、地球の位置
から地球の軌道に垂直に棒（地球クランク）を上げ、

図 5.6.654

太陽系（4）

そこに地球の軌道に平行な地球軌道板と呼ばれる円板を設ける。そして、水星と地球をスライダーと呼ばれプラネタリウムでは、太陽系の天体の内、太陽、月、る棒（計算棒とも呼ばれる）で結び、そのスライダー

水星、金星、火星、木星、土星の各天体を地球から見に地球から水星の方に向けて、水星像を投映する投映

た位置に投映するのが「惑星投映機（惑星棚）」である。

機を取り付ける。そして、地球軌道板と水星軌道板

図 5.6.7 は、五藤式プラネタリウム M-1 型の惑星投を、それぞれの公転周期の比で回転すれば、地球から

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ところで、これまでは惑星の軌道を円としたので、
動径（太陽から惑星まで）は一定で、惑星の運動速度も一様であるとした。しかし、実際の惑星の軌道は、円ではなくわずかに扁平した楕円である。このような軌道を公転する惑星の運動を支配する法則は、ドイツの天文学者ケプラー（Johannes Kepler）によって発見されケプラーの三法則と呼ばれている。
（1）各惑星は太陽を焦点とする楕円上を運動する。
（2）太陽と惑星を結ぶ動径は、等しい時間に等しい面積を描く。

図 5.6.10（3）惑星の公転周期の自乗は、惑星と太陽の平均距離

離心円運動の位置とする。

の三乗に比例する。
（1）と（2）は、プラネタリウムの惑星投映機を考∠ ACP を M とすれば、M は時間の経過とともに増える上で最も重要で、惑星の運動をどのような機構で加する角で、天体 P の「平均近点角」という。

再現するかが最大の問題となる。

∠ AEP を v とすれば、v は地球から見た天体 P の位置を表す角で、天体 P の「真近点角」という。
∠ CPE を k とすれば、
v = M + k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (1）または、 v – M = k . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (2）となり、k は天体 P を E から見る場合の運動の不等を示すものとなる。つまり、P が A または B にいる
時には M = 0 または 180°であるが、k = 0 となる。
M が 90°または 270°にいる時には、k の値は最大または最小になる。ここで、k を「視不等角」という。
△ CEP に平面三角形の正弦比例の法則を適用すると、｛(sin k) /aε｝=｛(sin v) /a｝

図 5.6.9

楕円軌道となり、従ってsin k =εsin v

図 5.6.9 において、S を太陽、ABA’ B’ を惑星の軌という関係が得られる。

心、AA’ を楕円の長軸、BB’ を楕円の短軸とする。今、εは小さな値であるから、その自乗を無視すると、
k =εsin v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (3）

CA を半長軸といい a で表し、CB’ を半短軸といい bとなる。(3）を (2）に入れると、離心円運動の場合、道、F を太陽以外のもう一つの焦点、C を楕円の中で表す。そして、楕円の中心から太陽までの距離 CS

v – M =εsin v

を、楕円の中心から A までの距離 a で割った値を、となる。この右辺の v の代わりに (1) の M + k を入れ、楕円の「離心率」といい e で表す。
この離心率 e が小さな惑星が楕円運動をしている

εの自乗を無視すると、
v – M =εsin M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (4）時、離心率 e を 2 倍にして離心円運動すれば、ほぼ実となる。これに対して、正しい理論、即ち地球を焦際の惑星の運動を表すことができることが分かってい点とする楕円軌道上を天体 P が動いているとする時、る。以下はその説明である。

近地点方向から測った天体の真近点角を v’ とし、楕

周 APB 上を天体 P が等速で動いているものとする。

円運動の離心率を e とすれば、e2 を無視して、v’ – M = 2e sin M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  (5）E が地球で、CE の距離を aεと書く。ただし、εは小を得る。従って、

図 5.6.10 の中で、C を円の中心、a を半径とする円

さな値とする。C と E を結ぶ直線を延長して円周と交わる 2 点のうち、地球 E に近い A がこの天体 P の近地点で、遠い B が遠地点である。P を現在の天体v’ – v = (2e –ε) sin Mとなるから、e の値の小さな楕円運動をしている場合には、
ε= 2e

プラネタリウム技術の系統化調査

55

図 5.6.11

水星投映機とすれば、離心円運動でほぼ実際の天体の運動を表すである。n ≡ 360°/U のことを平均日々運動という。

ことができるというわけである。勿論、楕円でも離心図 5.6.11 は、M-1 型プラネタリウムの惑星投映機

円でも平均近点角は同じもので、天体の公転周期を Uから、水星棚の部分だけを切り取ったものである。図日とする時、360°/U がその 1 日当りの変化量で、近中、水星の文字の矢印の先端が水星の位置で、地球の日点を通過した時から現在まで t 日経過しているとす

文字の矢印の先端が地球の位置である

れば、楕円でも離心円でもその現在の平均近点角 M は、

そして、水星の位置から出た軸が下の水星軌道板に取付けられている。また、地球から出た軸が上の地球

M = (360°/u) × t

軌道板に取付けられている。そして、図からは見にく
いが、駆動軸に取付けられた駆動ギヤによってそれぞれの軌道板が回転し、スライダーに取り付けられた投映筒によって、水星像が地球から水星の方に投映され、地球から見た水星の運動が再現されるのである。
従って、一つの惑星を再現するために、必ずその惑星の軌道板と地球の軌道板の一組が必要なことが分かる。
惑星投映機の基本的な原理は、ドイツのカール・ツァイス社によって発明されたものである。それが、日本に輸入されるとそれを参考に国内でも開発されるようになり、やがていろいろ経験を積み独自の機構を考え出すようになった。
モリソン型の場合は、惑星投映機が恒星球の両端に取り付けられているので、第 1 六角の恒星投映筒が遮られないように、また、投映機がドームの中心から離れているので、投映筒が充分下に向くようにそれぞれの惑星棚の幅を考慮して全体の大きさが決定される。
先ず、台板の大きさを決める。それには、惑星投映
図 5.6.12

56

惑星投映機の大きさ

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筒の大きさを決め、地球軌道板と惑星軌道板を設定

図 5.6.13

惑星投映筒の大きさ

図 5.6.15

幅を決める干渉チェック

つぎに、台板の幅を決める。それには、金星と火星の投映筒でチェックするのがよい。
図 5.6.15 は、金星棚を金星の昇交点方向から見た図である。図 5.6.15 中、E が地球で P が金星の位置である。図 5.6.15 からも分かるように、地球と金星が最も近づいた時に、投映筒がギヤや軌道板などに干渉しな
図 5.6.14

大きさを決める干渉チェック

いか否かをチェックする。
その他、木星と土星は、ズーム式の投映筒が付く場合し、それに投映筒を載せて軌道の平面図を作る。そのにはチェックする必要がある。太陽や月についても、与えら

時は、金星を使うのが良い。図 5.6.14 のように、金星れた範囲で可能な限りの大きさや性能のものを設計する。

を近日点に置き、そこから金星軌道に直線を引き、地図 5.6.16 は、M-1 型プラネタリウムの月投映機で球軌道との交点に地球を置く。

ある。月は、地球を焦点とする楕円運動をしている

ここで、P と P′が金星、E と E′が地球で、R と R′が、月の軌道運動は天体力学の中で最も難しい問題

が金星と地球を結んだスライダー（計算棒）であり、である。月の不規則な運動は、理論的に計算できるもそれに金星投映筒を抱かせてある。図 5.6.14 中、斜線のであるが、その他に観測から得られる理論では説明のところは、金星の台板と上下の惑星台板とをつなできない項がある。その一つが長年加速である。こぐ支柱や、駆動軸、配線のダクトの通るところであのことは、1693 年にエドモンド・ハレー（Edmund

る。従って、その部分に金星投映筒が干渉しないかを

Halley）がプトレマイオス（Ptolemaios）のアルマゲ

チェックするのである。近日点方向のつぎに、反対側

スト（Almagest）の中にある古代の月食と、9 世紀の遠日点方向についても同様の干渉チェックを行う。

にアラビアの天文家によって観測された食を、ハレーもし、支柱に投映筒が当るようであれば、それぞれのの時代の食と比較して月の平均運動に長年加速のある

軌道半径を少し小さくして、再度チェックする必要がことを知ったという。

ある。

その他、周期が 27.55 日の中心差、365.26 日の年差、プラネタリウム技術の系統化調査

57

図 5.6.16

月投映機

31.81 日の出差、14.77 日の二均差、29.53 日の月角差

図 5.6.17などがある。
図 5.6.16 中、上方の幅の狭い棚の中にギヤがたくさ

惑星軌道板と地球軌道板が組みになって使われていん収められているが、これが上記の周期的な誤差を補る。従って、図 5.6.17 の GEⅡの惑星棚の場合を例に正するためのものである。

説明すると、太陽・地球、地球・水星、金星・地球、

朔望ギヤというのは、月の位相が 29.530589 日の周地球・火星、木星・地球、地球・土星のように配置し期で新月から上弦、満月、下弦、新月と変わる現象をて、太陽と水星の地球軌道板を共用にし、金星と火星再現するギヤである。また、対恒星交点逆行周期ギヤの地球軌道板を共用にし、木星と土星の地球軌道板をというのは、月の通り道のことを「白道」というが、共用にすれば、6 個必要だった地球軌道板を半分の 3

この白道は黄道に対して約 5°8′傾いていて、その昇個で済ませることができるのである。

交点が黄道上を公転方向とは逆の方向に 18.61 年の周期で回転する現象を再現するギヤ列のことである。

また、月投映機は、駆動系の距離が長くなったり、ギヤの連結点数が多くなると、軸のたわみやギヤのガ

つぎに、惑星棚の配列を決める。プラネタリウム

タによってジャーキーモーション（振動しながら小刻を、北の黄極点が天頂になるように立てた場合に、上

みにガクガク動く状態）が起り易くなる。従って、月から下までどのような配列で惑星棚が構成されているはできるだけモーターに近いところに設定する。

かを示したのが、図 5.6.17 である。図 5.6.17 の上半分

さらに、惑星投映筒がプラネタリウム（ドーム）のが北側の惑星投映機で、下半分が南側の惑星投映機で中心から離れれば離れるほど、投映筒の偏角が大きくあり、「M」とあるのは惑星の駆動用のモーターである。

なり台板の間隔が広くなるので、軌道傾斜角の大きい

この例に従えば、五藤光学が最初に開発した M-1

水星や金星の投映棚は、なるべくプラネタリウムの中型プラネタリウムの惑星投映機の配列は、北側から、心に近い方が良くそのように設定する。

M、月、太陽、水星、つぎに南側で、金星、火星、木

つぎに、各惑星の軌道半径と離心量を決める。

星、土星である。モーターが、北の惑星棚の上に 1 個

ここで、ｒを各惑星の軌道半径（mm）、ｋを惑星あるだけであるから、北側の惑星棚の駆動軸が自在継棚の基準半径（mm）、a を各惑星の軌道長半径（AU=手（ユニバーサル・ジョイント）によって連結され、天文単位）、e を各惑星の離心率とすれば、恒星球の中を恒星投映筒を避けながら通し、南側の惑①内惑星の星棚まで機械的に接続されていたのである。

②内惑星の地球と外惑星の軌道半径r=k③外惑星の地球の軌道半径r = k÷a

ターがあるので、セルシン・モーターなどを使用して

④太陽の

軌道半径

r=k

電気的に接続していることが分かる。

⑤各惑星の

離心量

ea = r × e

ただし、G シリーズの惑星棚には、南北両方にモー58

G シリーズの惑星棚の配列

軌道半径r = k×a

さて、惑星棚の配列であるが、これまで決めてきた

そこで、例題として、各惑星及びそれぞれの地球の惑星棚の大きさを基に、図 5.6.17 を参考に決定する。

軌道半径と離心量の表を、k を 90mm として作成する。

先に述べたように、一つの惑星を投映するには、必ず

表 5.4 の r は軌道半径、ea は離心量、2ea は離心量

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Vol.29 2020. March表 5.3

表 5.4

惑星軌道要素、周期 （1988 年版『天文年鑑』誠文堂新光社

（5）
発行）

各惑星及び地球の軌道半径と離心量

図 5.6.18

スライダーの角度誤差⊿θ = tan-1{（r2 sin ⊿ v）/(r2 cos ⊿ v-r1)}
で求めることができる。
を 2 倍した値である。従って、この表を用いて惑星機構の設計を始めることが可能である。
つぎに、ギヤ比の計算をする。それぞれの惑星と地

従って、ギヤの段数は少ないほどよく、駆動ギヤと惑星ギヤの軸間距離、ギヤの歯数、モジュール、回転方向など、全ての要素を考慮した上で決定する。

球の軌道板を、駆動軸 1 本を回転するだけで、実際の水星を例にして、ギヤ比の計算方法を述べる。

公転周期に合わせて回転させることができるように、①地球 1 回転に対する水星の回転数を計算する。

惑星投映機のギヤ比の計算方法を説明する。

水星の回転数 = 地球の公転周期／水星の公転周期= 1.000039／0.240852 = 4.15208925

公転周期は、割り切れない数であるから、ギヤ列で実現しようとした場合、累積誤差をどの程度認めるか②4.15208に100000をかけて小数点を外して素因数分ということが設計の仕様となる。また、回転方向もお解する。

のずと決まってしまうので、ギヤ比の段数も地球と惑

415208 = 2 × 2 × 2 × 17 × 43 × 71星の相対的な関係に合わせる必要がある。
ポイントは、ギヤ比の誤差は、1 年分回転させて何度狂うかを算出し、それに何年分回転するかによってその年数を掛け、設計の仕様を決めるのである。
図 5.6.18 において、S が太陽、E が地球、P が真の惑星の位置、P′が誤差を生じた惑星の位置、r1 は地③ギヤ比を組めそうなので、まず回転誤差⊿ v を見る。
⊿ v = 4.15208 - 4.15208925 = -0.00000925= 0.00000925 × 360°× 100 年 = 0. 333°
従って、内合のときのスライダーの 100 年間の角度誤差⊿θは、⊿θ = tan-1 {0.387098 sin 0.333

球の軌道半径、r2 は惑星の軌道半径、⊿ v をギヤ比/(1 - 0.387098 cos 0.333)}= 0.21031250°

による角度誤差、⊿θをスライダー（計算棒）の角度となり、100 年間で 0.21°であるから良しとする。

誤差とする。このとき、問題となるのは内合または④つぎに、駆動軸の回転を 6 回転、ギヤの段数を 3 段衝の場合であり、そのときのスライダーの角度誤差⊿θは、としてギヤ比を求める。

プラネタリウム技術の系統化調査

59

ギヤ比 = 4.15208

最後に、月投映筒について紹介しておくことにす= (8/10) × (17/10) × (43/10) × (71/10)
× (1/10) × (6/6)

る。月には理論では説明できない、観測的に見出された周期的な誤差があり、月投映機はそれらを再現する= (136/100) × (43/100) × (71/60) × 6

ために、非常に複雑なギヤ列をなしていることは、前= {(136/2)/(100/2)} × {(43 × 4)/(100 × 4)}に述べた通りである。その他、月投映筒には、月の満× {(71 × 2)/(60 × 2)} × 6= (68/50) × (172/400) × (142/120) × 6= (68/100) × (172/200) × (142/120) × 6

ち欠け（朔望）を再現する装置があるので、ここでは月投映筒の朔望機構について解説する。
図 5.6.23 は、M-1 型プラネタリウムの月投映筒で、他の惑星も同様の手順でギヤ比を算出する。

上が側面図で下が平面図である。平面図で、L は光

これで、一通り惑星投映機を設計することができる。

源（12v35w の白熱電球）で、C は集光レンズ（コンしかし、惑星の離心率を 2 倍にすると離心円運動でほデンサーレンズ）、H はハーフミラー（光の半分を通ぼ楕円運動を再現することができるといったが、これ過し半分を反射する）、M は原板ミラー（直径 5mm

は図 5.6.10 中の真近点角 v のことで、動径 r についての円形で表面に月面の模様が描かれている）で、B はは近似できない。動径 r を近似するには、離心率 e を

月の朔望を再現するお椀状のシャッター、F はピントそのままにした離心円運動でよいが、今度は真近点角調整用の負レンズ、O は投映レンズである。ただし、v が近似できなくなる。そこで、単一のクランク機構

F によるピントは、工場出荷時に調整されているが、ではなく、等速動力板を追加した二重円板機構や、さユーザーが調整する時は、O の投映レンズを前後させらにカウンター板を追加した三重円板機構などが考えて行うようになっている。

られてきた。プラネタリウムの惑星投映機（惑星棚）

さて、光源 L から出た光は、集光レンズ C で集め改良の歴史は、正にケプラー運動に如何にして近似さられ、ハーフミラーH に達する。その時、光の半分せるかという戦いであったといえる。

はそのまま真直ぐハーフミラーを通り抜けるが、半分

参考までに、水星と金星のギヤ比と誤差を記しておく。
①水星(68/100) × (172/200) × (142/120) × 6
   = 4.15208

回転数 = 1.000039/0.240852 = 4.15208925
誤差 = -0.00000925

図 5.6.19②金星

は右に反射し、原板ミラーM に当って反射し、再びハーフミラーH を通り、負レンズ F と投映レンズ O
を通ってドームスクリーンに月の像が投映される仕組みになっている。
ところで、原板ミラーの周りには、お椀のような

水星(52/64) × (115/288) × (81/97) × 6
   = 1.625523

回転数 = 1.000039/0.615210 = 1.6255246
誤差 = -0.0000016

図 5.6.20

図 5.6.21

月の朔望機構金星
図 5.6.22
左から上弦の月、満月、下弦の月

60

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March図 5.6.23

M-1 型の月投映機

シャッターが回転して、時に半月の上弦の形に、時に十五夜の満月の形に、時に半月の下弦の形に遮光するようになっている（図 5.6.21、5.6.22）。
原板ミラーは直径が 5mm で、お椀状のシャッターの穴の直径は 5mm よりもわずかに大きい程度である。従って、下の方から出ている回転するシャッターの穴に、上からピンに接着された原板ミラーを下し、
シャッターを回転させても原板ミラーに当らないように、
上下左右を調整しなければならない難しい作業である。
また、原板ミラーの表面の模様は、黒ラッカーをうすめた塗料で、面相筆を使って描いていたもので、これは網点を使った写真処理で製作できるまでつづいた。

図 5.7.1M-1 型と GX-10 型の座標系投映機

5.7 座標系・標板投映機
プラネタリウムには、恒星や惑星などの天体だけでなく、天文現象の理解を容易にするために、天の赤道や黄道、子午線といった座標系の投映機、天頂や天の北極、黄極、東西南北の方位などを示す各種の標板投映機も標準で付属している。
1959 年に最初に作られた M-1 型プラネタリウムの座
標系投映機は、赤道と黄道が一緒に入った南北 1 組の図 5.7.2

GX-10 型の赤道投映機

プラネタリウム技術の系統化調査

61

図 5.7.3

赤道投映機の部品構成（手描きの組立マニュアルより）の投映機であった。しかし、投映画角的にきびしかっ

ムのスクリーン面に、赤道と黄道の線を黒のペイントたので、1972 年に開発された G シリーズの GX-10 型

で描き、座標系の投映レンズと同じレンズをつけたからは、赤道と黄道の投映機が分離され、2 組の投映機

改造カメラで、投映機と同じ位置から撮影する。そになっている。ただし、投映方式は同じである。

れを引伸ばし機にかけて 10 倍に拡大して烏口で赤道

そこで、座標系投映機の構造を、S-3 型プラネタリ
ウムの手描きの組立マニュアルを参考に説明する。

ガラスに目盛を切る下請けに送って原板を作っていた。

投映機の本体は、図 5.7.3 の下段左の太鼓のような

その後、1972 年に開発した G シリーズからは、偏アルミ二ウムの鋳物のケースに、4 個の投映筒がつい

心計算をしたデータを使って、当時、ドラフターなどている。図 5.7.3 の下段右下の、12V35W の電球からの製図器機を作っていた武藤工業（現：MUTOH ホー

出た光は、上段右側のコンデンサーレンズで集めらルティングス株式会社）のマイクロプロッターで、スれ、その左側の原板を通り、中央やや左の投映レンズ

トリップコートをカットしてアートワークを作り、そによってドーム上に赤道の目盛が投映される。勿論、れを縮小撮影して種板を作るようになった。

上段中央付近の重力式シャッターによって水平線以下

つぎに、投映レンズであるが、五藤光学の創業者のの像がカットされ、地平線以下に映らないようになっている。

五藤齊三が日本光学（現：ニコン）にいた時の同僚の五藤光学は、中型の M-1 型プラネタリウムを開発

富岡正重が、日本光学を退職して作ったレンズ屋が、した後、1963 年までに、セントルイス向けの L-1 型、

戦後写真レンズの大量生産に成功して繁盛していた。

岡山県立児童会館向けの M-2 型、小樽市青少年科学

そこにお願いして作ってもらった 3 枚玉のトリプレッ

技術館向けの S-3 型をつぎつぎに開発し、大型、中トで通称「トミノン 25mm」というレンズである。富型、小型プラネタリウムのラインナップを完成させ

岡の死後、紆余曲折を経てヤシカ光学の傘下に入ったた。しかし、その頃はパソコンはおろか電卓すらないようだが、その後は自社製の 26mm を使っている。

時代であり、恒星のように計算する数の多い原板の製
作には、光学工業組合の大型コンピュータを借りて偏心計算をしていたが、座標系の原板のようなものはそうも出来なかった。そこで、社内の実験用 10m ドー

62の線を描き、1/10 に縮小撮影して種板を作る。それを、

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

ここで、GX 型プラネタリウムの座標系原板を例に、その製作方法等について述べてみる。
各座標系の投映機の取付け位置は、図 5.7.4 のようになっている。

今述べたように、各座標系の投映機はドームの中心に対して（ x、y、z ）の位置にあり、各投映機に取り付けられた投映筒は、ηの間隔でγの傾きをもっている。従って、各投映筒の方向を決定する必要がある。それには、投映機の位置を、子午線面上でドームの中心より上の方にあり、しかも、投映機が水平で、投映機の中央が南の方に向くように回転した場合の（ x、y、z ）座標で表した方が便利である。この時の
図 5.7.4

GX 型の各座標系投映機の取付け位置

今、GX 型を例にそれぞれの値を示すと表 5.5 のよ図 5.7.6 からも明らかなように、赤道については日
周軸を垂直にしたものと考えれば、
赤道の場合

うになる。
表 5.5

各投映機の位置は下記のようになる。

GX 型の各座標系投映機の位置

x = 0、y = y、z = z

黄道については、傾きの変換をして、黄道の場合

d = (y2+z2)1/2
θ = tan-1 (z/y) -εとおき、

x = 0、y = d cosθ、z = d sinθとなる。以下同様にして、また、各投映機には、投映筒が図 5.7.5 のような間隔でとりつけられている。

子午線の場合x = 0、y = 0、z = x

方位角の場合x = 0、y = x、z = z

地平高度の場合

x = 0、y = z、z = xとすればよい。
こうすることによって、各投映機の投映像は、ドーム内の真西を基点とした地平線上にあると考えることができるので、各投映機に対して同一の演算方法が適用できるのである。
ところで、座標系の原板用の原画（アートワーク）
は、先にも述べたように、ストリップコートにマイクロプロッターを用いて、10 倍の大きさに、1/100mmの精度で作られる。しかし、これは手作業で行われる
ため、非常に時間がかかる。そこで、黄道を除くアー
トワークは、各投映機の投映筒に対して 1 枚づつ作るのではなく、南北あるいは東西いずれか一方の投映機

図 5.7.5

座標系投映機の投映筒の間隔に対してだけ作り、それと対称の位置にある投映筒に対応する目盛もあらかじめ入れておき、1/10 に縮小する時に、片方の目盛を消して撮影するのである。こまた、各投映筒は図 5.7.6 のような傾きをもってうすることによって手間を省くことができる。
赤道の場合は、ラインを実線で描き、目盛は 10 分いる。

間隔で 30 分ごとに長い線、1 時間ごとに日付を表す
数字を入れる。
黄道の場合は、目盛をドットで描き、目盛は 1 日間
隔で 5 日ごとに大きな丸、10 日ごとに日付を表す数
字を入れる。また、各月の 15 日の上には、その月を表す文字を入れる。ただし、31 日は例外で大きな丸で表す（図 5.7.7～5.7.12）。
図 5.7.6

座標系投映機の投映筒の傾き

子午線、方位角、地平高度の各投映機の構成は、赤道・黄道投映機とほぼ同じだが、これらの投映機は、地プラネタリウム技術の系統化調査

63図 5.7.7

GX-11 型の赤道アートワークのメモ①

図 5.7.9

GX-11 型の黄道アートワークのメモ①

図 5.7.10

GX-11 型の黄道の文字の大きさ

小さな数字になってしまう。そこで、数字が赤道の目
図 5.7.8

GX-11 型の赤道アートワークのメモ②

平線より下に映ることがないので、シャッター機構はない。

盛のどこにあるかによって、数字の大きさを微妙に変えているのである。このことは、黄道、子午線、方位角、地平高度についても同様である。

子午線投映機（図 5.7.14）は、緯度軸の東側の先端に取り付けられており、真北の地平線から天頂を通り
南の地平線まで 180°に亘って投映される。地平線が赤道投映機は、日周軸の北側と南側の点対称の位置

0°で天頂が 90°である。また、地平高度投映機は、架に取付けられているが、その横に隠れるように取付け

台に取り付けられており、本体の周りを自由に回転すられている小さな投映機が「極点投映機」（図 5.7.16）

るようになっている。こちらは、地平線の 0°から天である。これは、いうまでもなく、地軸の延長が天球

頂の 90°
までで、子午線の半分のようなものである。

と交わる点で、北の方の交点が「天の北極」、南の方

ところで、座標系投映機の投映レンズは画角が広いの交点が「天の南極」である。普通、単に「極点」とので、収差により画角の中心よりも周辺の方が像がいうが、これは赤道の極で、赤緯が 90°である。投映

伸びる傾向にある。赤道の目盛の場合、時間の 10 分機の構造は、電球の後ろ側に反射鏡があり、前の方に（角度の 2.5°）間隔で目盛が打たれているが、画角のは集光レンズ、その前に矢印の原板、そしてアクロ中心付近では 10 分が 5mm 程度であるが、周辺ではマートの投映レンズになっていて、極点を示す矢印が5.5mm から 6mm 程になる。従って、赤道の時間を示

投映されるようになっている。

す数字も全て同じ大きさで描くと、投映されたときに64< 各種標板投映機 >国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

架台の東側の端に上向きに付いているのが、「天頂」

図 5.7.13

図 5.7.11

GX-11 型の子午線と地平高度のメモ

GX-11 型の黄道アートワークのメモ②

図 5.7.12

G1014si 型の赤道・黄道投映機

図 5.7.14

G1014si 型の子午線投映機

図 5.7.15

G1014si 型の方位角投映機

プラネタリウム技術の系統化調査

65んでいる。投映機の構造は殆ど同じだが、星座絵投映機は広角の投映レンズがついている（図 5.7.18）。

5.8 自然現象の投映機

図 5.7.16

G1014si 型の極点投映機

図 5.8.1

G1014si 型の昼光・青光投映機

プラネタリウムには、座標系や標板の投映機の他に、自然の雰囲気を出すための投映機もある。G1014si 型
では、緯度軸の東西のスリップリングのカバーの上に、
昼光・青光投映機が取付けられている（図 5.8.1）。
図 5.7.17

G1014si 型の天頂投映機

であるが、100V 40W の電球が片方に 2 個、東西で 4

投映機（図 5.7.17）である。糸に錘をつけて下げたと個で、星の明るさに目が慣れるまでの時間が短くて済き、糸の方向を「鉛直線」というが、この線を上方にむように、実際の昼間の明るさよりも格段に暗くして延長して天球と交わった点が「天頂」である。投映機ある。また、青光というのは、月明かりの雰囲気を出の構造は、電球が筒の後ろの方から差し込まれているすための灯りで、青色に着色された 110V 15W の電ので、極点のような反射鏡はない。その他は極点投映

球が片方に 6 個、東西で 12 個使用している。

機と同じ構成だが、原板の絵柄は丸に十の字の島津家の家紋のような像が投映される。

それから日の出前の東の空の真赤な朝焼けや、日が沈んだ後の西空の夕焼けを再現する「朝焼・夕焼投映

それから、恒星球の周囲には、星座絵投映機や星雲機」（図 5.8.2）が、架台の東西に取り付けられている。

星団投映機、スターサークル投映機などが所狭しと並半円形の窓の開いたアルミの筒の内側に、赤色の円筒

図 5.7.18

66

昼光というのは、文字通り昼の明るさを表す明かり

星座絵・星雲星団、スターサークル投映機

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 5.8.2

朝焼・夕焼、薄明・薄暮投映機

形のガラスが入っており、その中心に電球が入っているという行灯のような構造のものである。

1957 年 8 月 26 日、ソビエトが人工衛星打ち上げ用のロケットを完成したかのように、大陸間弾道弾の実

また、その上に重なっているのが、「薄明・薄暮投験に成功したというニュースが報じられた後、ついに映機」である。これは、朝焼けの前に東の空が白んで10 月 4 日、ソビエトによって人類初の人工衛星第 1くる様子や、夕焼けが次第に色褪せて行き、西空が白号が打ち上げられた。こうして、米ソの宇宙開発競争

んで見える様子を再現するための投映機で、朝焼・夕の幕が切って落とされたのである。

焼投映機のような色ガラスの代わりに、無色の摺りガラスが入っている。

こ の よ う な こ と が、 日 本 に お け る 国 産 プ ラ ネ タ
リウムの開発に拍車をかける一因になったのではな い か と 考 え ら れ る。 ち ょ う ど そ の 頃、 発 行 さ れた ヘ ル ム ー ト・ ウ エ ル ナ ー（Helmut Werner） 著の「FROM THE ARATUS GLOBE TO THE ZEISSPLANETARIUM（アラートスの天球儀からツァイス
プラネタリウムまで）」という本には、プラネタリウ
ム本体だけではなく、本体に搭載できなかった補助投映機についても書かれている。
彗星投映機、流星投映機、黄道光投映機、オーロラ
投映機、星座絵投映機、日・月食投映機などが紹介されているが、特に、彗星投映機や流星投映機などは、

図 5.8.3

G1014si 型のホリゾンタル投映機

また、最近は田舎でも街明かりのために地平線付近

その構造が詳しく説明されている。従って、国産プラ
ネタリウムメーカーには、とても参考になったのではないかと思われる。

がボーッと明るいのが普通で、その雰囲気を醸し出すのがわずか 24V 15W の電球を使用したホリゾンタル
投映機（図 5.8.3）である。この明かりがあると有限のドームがぐっと奥行のある広大な野原のように感じられる。

図 5.9.1

M-1、M-2 型の補助投映機

図 5.9.1 は、五藤光学の中型プラネタリウム M-1 型と M-2 型の補助投映機を紹介したところである。左図 5.8.4

座標系・星座絵の投映風景

ページの上から、宇宙ロケット及び人工衛星投映機、
日・月食投映機、いなずま投映機、回転式投映機。右ページも上から、彗星投映機、虹投映機、オーロラ投映

5.9 補助投映機

機、下段は左が太陽系投映機、右が流星投映機である。

1957 年～ 1958 年にかけての国際地球観測年（IGY

スの補助投映機にそっくりである。

回転式星座絵投映機や流星群投映機などは、ツァイ= International Geophysical Year）に、人工衛星を打図 5.9.2 は、千代田光学製ノブオカ式プラネタリウ

ち上げるという計画が、早くからアメリカとソビエト

ム解説書にある補助投映機である。左側のページの上から発表され、どちらが宇宙に一番乗りをするか茶のから汎用投映機、絵画投映機（星座の線画投映機）、間で注目の的になっていた。

中央のページの上から日食月食投映機、太陽系投映

プラネタリウム技術の系統化調査

67図 5.9.2

千代田光学製ノブオカ式の補助投映機

機、人工衛星投映機（アメリカ式とソ連式）、右側のページの上から恒星固有運動投映機（北斗七星と南十図 5.9.4

日・月食投映機

大き目の直径の丸い金属の遮光板（皆既用）と、太陽字）、オーロラ投映機である。
補助投映機は、本体にはできない運動や映像を投映よりも少し小さ目の直径の丸い金属の遮光板（金環するのであるからかなり大型のものである。従って、用）、それから太陽の約 3 倍ぐらいの直径の丸い茶褐

毎回使用する星座絵投映機や流星投映機などは、コ色のフィルター（月食用）の貼られたガラスの円板がンソール卓の上やサイドテーブルの上に置かれているモーターによって回転するようになっている。そしが、その他は、通常、事務室の棚や倉庫に保管されてて、このガラスの円板は、モーターとともに上下に動おり、必要な時だけコンソール卓のそばに置いて使わかすことができるようになっていて、部分食が再現れるのである。

できるようになっている。それから、コロナの画像をところで、このような補助投映機も、その後、技術投映する投映筒があり、太陽が皆既になった瞬間にの向上とともに小型軽量化が図られる。ここで、1980

フェードインすることによって、皆既の雰囲気を最大年代に作られた五藤光学の GS 型、GX 型、GM-Ⅱ型、限に盛り上げる事が出来るようになっている。

GN 型、GL 型用の補助投映機を紹介する。

以上の操作は、手動でも演出プログラムからオートでも可能なので、この日・月食投映機は、コンソール
卓の上やプロジェクションギャラリーに置くこともできる。

図 5.9.3

太陽系投映機

当時の太陽系投映機（図 5.9.3）の説明文には、「太図 5.9.5

回転式星座絵投映機

陽を中心とした 9 つの惑星、太陽・水星・金星・地68

球・火星・木星・土星・天王星・海王星・冥王星およ

図 5.9.5 に示した回転式星座絵投映機は、12 枚の星

び地球をめぐる月の公転を、太陽系の外から見た姿で座絵を回転する枠にセットすることができ、その前の投映する。周期は実際の比率を用いているので地球とミラーで投映方向を調整する方式のものである。プラ

月や惑星の関係を平易に理解することができる。
」とある。

ネタリウムを操作するコンソール卓は、ドームの真北

日・月食投映機は、皆既食と金環食、部分食の日食から東または西に 20°～30°寄ったところにある。そと、皆既食と部分食の月食を投映することができ、皆の上に回転式星座絵投映機を置いて、日本の緯度の設

既日食のときはコロナも投映される（図 5.9.4）。

定で、日周運動によって星座が子午線の上に来たとき

日食や月食の仕組みは、まず、太陽を投映する投映に、星座の絵の大きさが星座に合うようにできている。

筒があり、太陽の原板のすぐ近くに、太陽よりも少し従って、星座の説明のとき、静かに日周運動を回し

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March目的の星座が子午線の上にきたときに止めて、右手で星座絵投映機のミラーを操作し、左手でランプの調
光ツマミを回して、スーッと星座絵が現われ星座にピタッと合ったときに、最大の明るさにするのである。
すると、観客には、どこからともなく星座の絵が現われ、星座の星々にピタリと重なったときに、明るく輝いたように感じられるのである。正にラネタリム解説員の職人芸である。勿論、子午線から離れた星座に絵を映すには、本体に取り付けてある星座絵投映機を用いるとか、補助投映機の「汎用星座絵投映機」を用いる。

図 5.9.7

コメット投映機

図 5.9.8

宇宙船投映機

2 号は、1979 年の 3 月にボイジャー1 号が、7 月には2 号が木星に近づき、そして、1980 年 11 月には 1 号
が土星に近づく。また、1981 年 4 月にスペースシャ
図 5.9.6

ハレー彗星の回帰

トルが初飛行に成功し、1981 年の 8 月には今度はボ
イジャー2 号が土星に接近した。

ところで、1980 年代といえば、ハレー彗星が 76 年

1974 年のマリナーや 1975 年のバイキングに始まっぶりに太陽の近くに戻ってくるとあって、普段、星にたアメリカの惑星探査は 1980 年代に入ってもなおは興味のない人も楽しみにしていた時代である。そ華々しい成果をあげていた。そんな時、活躍していたのハレー彗星も、1982 年の 10 月 16 日にアメリカののが宇宙船投映機である。ロケットの打上げの様子

ジェット推進研究所の 2 人の天文学者によって検出と、宇宙船が回る様子を投映する（図 5.9.8）。

された。彼らは、パロマー山天文台の口径 200 イン

しかし、次第にこのような単機能の投映機よりも、

チ反射望遠鏡の主焦点のところに CCD カメラを取りどちらかというとスライドや原板を交換するだけで多付け、1 回 8 分間の撮影を 5 回行ってハレー彗星の移目的に使用できるシンプルなスライド投映機が好ま動を確認した。こうして、ハレー彗星が 1986 年の 2
月 9 日に、太陽の近くに戻ってくることが確実になった（図 5.9.6）。恐らく、全国のプラネタリウム館では、
ハレー彗星の投映番組の製作に忙しかったことと推測される。そんな時、図 5.9.7 のような補助投映機があれば便利であったろうと思う。
このコメット投映機は、楕円軌道を持つ彗星の映像を投映し、尾も太陽に近づくにしたがって長くなり、遠ざかるにしたがって短くなる。太陽系投映機などと組み合わせて使用すると効果的である。
1977 年に相次いで打ち上げられたボイジャー1 号と図 5.9.9

XY ムービングテーブル

プラネタリウム技術の系統化調査

69図 5.9.12 は、輻射点から放射状に流星が飛ぶ様子を投映するもので、4 種類のパターンが内蔵されており、流星の速度調整が可能である。流星群の極大日でもない日の明け方、太陽が昇る少し前の東の空が白み始める頃に飛ばすと効果がある。

図 5.9.10

ツィンスライド投映機

れるようになって行く。その中で最も好まれたのが「XY ムービングテーブル」である（図 5.9.9）。
図 5.9.9 の XY ムービングテーブルには、通常 2 台のズームスライド投映機（ツィンズームスライド投映機）を同架し、映像が遠ざかりながら、あるいは近づ

図 5.9.13

ユニプロジェクター300 型

きながら移動する様子を表現するというものである。
図 5.9.10 の投映機は、一般の 35mm スライドフィ

図 5.9.13 は、35mm のスライドフィルムを使用する

ルムが使用でき、フェードイン・フェードアウトを利

上 掲 の 投 映 機 30 台 を 連 ね、 逐 次 フ ェ ー ド イ ン・

用して、いろいろな応用のできる汎用性の高い投映機

フェードアウト、カットイン・カットアウトしながらである。

投映することができる投映機である。

図 5.9.11

スライドスピン投映機

図 5.9.11 投映機も、35mm のスライドフィルムを使用
して、映像を回転、移動できるシステムになっている。

図 5.9.14

プラネタリウムのリア映写室

図 5.9.14 は、アメリカのプラネタリウムである。
ご覧のように、コンソール後ろの壁面に、無数の投映機が設置されているのが窺がえる。
日本においても、1970 年ごろからプラネタリウムの演出にいろいろな補助投映機が使われるようになり、操作が煩雑になってきたので、操作のオート化が叫ばれるようになった。しかし、その頃の制御技術は信頼性が低く、プログラムの読み取り部などはいろい
ろな方式をテストし、信頼性を高めるのに多くの時間を費やした。ようやく、1980 年代になるとパーソナ
ル・コンピュータが使われるようになり、信頼性も向上した。従って、数多くの補助投映機が作られること

図 5.9.12

70

群流星投映機

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchになった。これまで紹介したものの他に、下記のよう

な投映機がある。
汎用型星座絵投映機
人工衛星投映機（B）
惑星パノラマ投映機
散在流星投映機群流星投映機オーロラ投映機
ピンホールズーム投映機
いなずま投映機

図 5.10.1

大阪電気科学館の座席

虹投映機
月ハロー投映機
夕焼雲投映機全天回転投映機
雲投映機
北斗七星固有運動投映機
大画角投映機中画角投映機小画角投映機天文三角投映機
地球投映機
木星投映機
ズームスライド投映機
ツインズームスライド投映機
スライド投映機（B）
月位相投映機ユニプロジェクター150 型
青空投映機
映像シフト装置
映像回転装置
映像二重回転装置
以上である。
図 5.10.2

5.10 座席（リクライニングシート）

同心円配列の座席（12m 水平ドーム）

しかし、これでは大きなプラネタリウムの投映装置に隠されて、前方の星空がよく見えない。そこで、

この第 5 章では、最初に真上のドームスクリーンの1976 年ごろから、南の方を向いて座る一方向配列の説明から始め、それから次第に下に降りてきてプラネものが作られた（図 5.10.3）。プラネタリウムは、恒タリウムのいろいろな投映機について話し、そして最星の日周運動と惑星の年周運動を見せるのが主である

後に床面にたどり着いた。ここでは、リクライニング

から、日本の場合は南を向いて座ればそれで十分なのシートの座席について述べる。

である。

ツァイスのプラネタリウムが日本に入ってきたと

1980 年代になると、日本人による新彗星の発見、き、座席のイスは、中央のプラネタリウムの投映装置

や超新星の発見などが相次ぎ、またハレー彗星が関勉の方を向いて座る、同心円配列であった（図 5.10.1）。

氏によって日本で初めて撮影されるなど、天文宇宙のそのために、国産プラネタリウムの場合も、ツァイ

話題が茶の間を賑わせた。そのようなことがあって、スのまねをして、座席はみな同心円配列であった（図宇宙型のプラネタリウムが開発されるに至ったので

5.10.2）。

ある。

プラネタリウム技術の系統化調査

71

宇宙型プラネタリウムについては後ほど詳述する
が、宇宙に飛び出すと東西南北の方向や上下もなくなる。そこで、浮遊感を出すために傾斜ドームが採用された。そうなると、座席は一方向にせざるを得ない。
従って、それから以降のプラネタリウムは、水平型・傾斜型を問わず、ほとんどが一方向の座席配列となった（図 5.10.4）。
つぎに、イスであるが、国産プラネタリウムが開発された 1959 年ごろは、座面も背当もベニヤ板を貼り合わせたような合板で、とても粗末なイスであった。
しかも、背当を倒したり戻したりすると、キーキーと音がしてとても耳障りであった。

図 5.10.3

一方向配列の座席（12m 水平ドーム）

図 5.10.5

GS 型 8m 水平ドームのイス

その後、座面にクッションが入り、背当にも布が貼られるようになり、時代とともに次第に豪華になって行く。1980 年代の傾斜ドームに宇宙型プラネタリウ
ムと大型映像投映装置「アストロビジョン」を備えた宇宙劇場（スペースシアター）で最高潮に達した（図5.10.6、5.10.7）。

図 5.10.616m 水平ドームのイス

一例として示したリクライニングシート・コトブキ
TS-4224（図 5.10.8）は、プラネタリウム用に設計されたもので、客席の位置によって 3 パターンの角度設定ができるようになっている。また、ドームでの講演会等でも使えるように、レバーが設けてあり、イスの図 5.10.4

72

傾斜ドームと座席配列（20m ドーム）

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

背を起したままにしておくことも可能になっている。

画像の出典（1） Becvar, A. Atlas of the Heavens
Atlas Coeli 1950.0,

1979.

（2）Tirion, W. Sky Atlas 2000.0,

1981.

（3）Norton, A.P. Norton’s Star Atlas and
Telescopic Handbook, （4）イラスト提供

沼澤茂美

（5）
「天文年鑑」1988 年版
図 5.10.7

London, 1953.
誠文堂新光社、1988.

参考文献

30m 傾斜ドームのイス

・Goto Planetarium the Medium Size Model M-1
                                五藤光学研究所
・広瀬秀雄著「天文学史の試み」 誠文堂新光社、1981.
・A. シュテルンフェルト著・金子不二夫訳「人工衛星」


岩波新書、1958.

図 5.10.8 プラネタリウム専用イス「コトブキ TS-4224」

座面は、鋼板プレス加工、プルマフレックス

ウレタ

ンフォーム入り。
背当は、木枠で、ウレタンフォーム入り。
背裏は、かば成形合板

ポリウレタン塗装、リクライ

ニング式。
肘は、かば材でポリウレタン塗装。
脚は、連結材は角鋼管。脚下は、鋼板プレス、合成樹
脂焼付塗装 KC-260/280、床に固定。
定価は、￥135,000（1 人分）。

プラネタリウム技術の系統化調査

73

6｜国産プラネタリウムの発展

周運動ができなかったり、歳差運動のできないものも

6.1 黎明の時代ある。そこで、五藤光学では、実用上大型機とほとん
ど同じ機能を持ち、建設費が大型機の十数分の一の中

国産プラネタリウムの黎明期には、恒星の一部が映らない、惑星の年周運動が出来ないなど不完全な投映型プラネタリウムを製作発売したというのである。因みに定価 650 万円。

式のプラネタリウムがいくつかあった。1957 年 11 月
完成の信岡式Ⅰ型（後に千代田光学製ノブオカ式プラ

五藤式中型プラネタリウム M-1 型の機能

ネタリウムⅠ型と呼ばれた）、1959 年 5 月完成の千代・本体構造：三 軸運動部、恒星投映部、惑星投映部、

田光学製ノブオカ式プラネタリウムⅡ型（後の S 型）、架台部、本体支持三脚部。

1959 年 7 月完成の興和プラネタリウムなどである。

・運動部：日周運動 47W DC モーター。

従って、完全な投映式プラネタリウムの国産第 1 号

年周運動 47W DC モーター。

は、五藤光学研究所の M-1 型がその栄誉に輝いた。

緯度運動 60W AC モーター。
歳差運動 47W DC モーター。

6.1.1

五藤光学のプラネタリウム

・性能特色：恒星はレンズ投映で全天投映方式、惑星≪ M-1 型≫の年周運動、歳差運動、月の位相化、コンソールによる遠隔操作。

五藤光学が、1959 年に開発した中型プラネタリウ
ム M-1 型は、5 月に晴海のコンベンションセンター

・恒星球部：恒星電球 100V 400W。

で開催された東京国際見本市に出品され、特設館を設

恒星原板 ニッケル箔。

けて投映して見せた。

恒星数 6 等星まで約 4,500 個。
投映レンズ ヘキサー75mm、F3.5（3 群 4 枚構成のテッサー型）。
集光レンズ 非球面コンデンサーレンズ。
・標準附属品：天 の川、赤道・黄道、子午線、極点、歳差円、昼光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮の各投映機。
・コンソール：操作スイッチ盤、電圧計、電流計、電源
スイッチ盤、各照明灯、トランス、抵抗器。
・仕様：入力 3KVA AC100V 50㌟または 60㌟
・標準附属品：テ ープレコーダー、マイクロフォン、
スピーカー、指示灯、時計。

図 6.1.1M-1 型のカタログと機械明細書

・補助投映機：人工衛星、日・月食、コメット、流星、太陽系、回転式星座絵、稲妻、オーロラ、虹、
北斗七星固有運動の各投映機（図 6.1.2）。

パンフレットを見ると、当時はまだ博物館や科学館、児童館などが今のように多くなかったので、販売

・重量：プラネタリウム 300kg、コンソール 340kg。

先のターゲットは、各地の観光施設やデパートだった

・ドーム：標準ドーム径 10m。

ことが分かる。
アメリカやソ連でもツァイスのような大型機を作っているが、大型機は複雑な機構で製作費もかかるので、購入費は 7,000～9,000 万円もする。その上、機械を設置して投映する 20m くらいのドームも必要で、施設の建設費は膨大となる。当時、宇宙時代の到来とともに各社では中型や小型のプラネタリウムを作り出したが、南の星空の一部が映らなかったり、惑星の年

74

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

図 6.1.2日・月食（左）、回転式星座絵（右）投映機

東京国際見本市に出品された M-1 型は、その年使った北斗七星の固有運動投映機が同（1959 年）の 11 月に台東区浅草橋公園 4 区 1 号地の架されており、別の駆動モーターに

新世界ビルに納入された。M-1 型の 2 号機は、1961

よって 5 万年以内の固有運動を再現。

年 5 月に清水市日本平山頂の富士観センターに、3 号・シリウス投映機：恒星電球とは別の光源とモーター

機は、1962 年 3 月に、広島県安芸郡江田島の海上自を持ち、シリウスの視差と光行差の衛隊幹部候補生学校に納入された。

変化をする装置が恒星球に同架。
・太陽投映機：真の太陽投映機筒から光球と光芒、対≪ L-1 型≫

日照、黄道光を黄道上に投映。また、1960 年 8 月 15 日、セントルイス市が作る科学博
物館（図 6.1.6）の大型プラネタリウムの国際入札が、平均太陽投映筒から赤道上に平均太陽を投映。

西独ツァイスと米国のスピッツ、日本の五藤光学の 3

・惑星投映機：水星、金星、火星の投映筒は 1 本。木社が参加して行われた。五藤光学は、アメリカの総代

星と土星の投映筒は 2 本で、肉眼的な理店の三菱商事に依頼して入札した結果、一番札を勝円板像と望遠鏡的な拡大像をスイッチちとった。そして、同年の 11 月に五藤齊三がセントで切り換え。

ルイスに飛び、12 月 4 日無事契約書にサインした。

・変光星投映機：アルゴル、ミラ、ケフェイドの変光周期

当時、五藤光学は、世田谷区新町 1 丁目 115 番地の、を適当な相互比率で短時間で表現。

三軒茶屋から二子玉川に向う玉川通り沿いにあった。

・付属投映機：天の川、薄明・薄暮、赤道・黄道、赤ところが、1964 年の東京オリンピックに先だって、

経・赤緯、子午線、極点、年号の各投1962 年に会社前の道路を拡幅工事をするというので、映機と緯度読取装置。

工場用地が買収された。その頃、府中市が工場の誘致を進めていたので、そのお金で土地を買い、工場を建設した。1962 年 10 月 5 日、その新築したばかりの社屋で、セントルイス向けの大型プラネタリウム L-1
型の完成披露会が行われた（図 6.1.11）。

図 6.1.4

L-1 型のカタログと仕様書< 運動装置関係 >・日周運動：直流モーター駆動で無段階変速。最大速
図 6.1.3

セントルイス向け L-1 型完成披露会

五藤式大型プラネタリウム L-1 型の機能と性能を以下にまとめた（図 6.1.4）。

度は 1 回転 3 分。
・年周運動：直流モーター駆動で、日周運動との連動も可能。最大速度は 1 年 3 分。
・惑星運動：水星と火星は離心率が大きいので三重円板方式を採用。金星、木星、土星は二重< 投映装置関係 >円板方式。ギヤのバックラッシュを少な・恒星投映機：恒 星 数 は 6.5 等 級 ま で の 約 9,000 個、

くするため、水星、金星、火星の運動機

投映像の最大径は 30mm で、最少径構を架台下に水平に設置し、惑星棚の投は 2mm。さらに主な星雲・星団それ

映筒を電気的に伝動（図 6.1.5）。

ぞれ 17 個を投映。

・緯度変化運動：直流モーター駆動で変速可能。最大

恒 星 電 球 は 110V 1kW 2 個。 黄 極 恒

速度は 1 回転 4 分。

星電球は 110V 40W 2 個。その光源を・歳差運動：こ の装置は年周運動と連動する装置と、

プラネタリウム技術の系統化調査

75

単独運動する装置により、回転速度は 1< コントロール・コンソール >回転 4 分。単独駆動には直流モーターを・照明台：説明台、スイッチ盤。

使用しているので、速度を連続的に変化

・制御機構：制 御装置、入力定電圧（入力 208v 4 線

して低速にすることが可能。現在に自動3 相で、出力 110V 60㌟）。磁気増幅器

復帰する機能を持つ。

使用。
≪ S-3 型≫
大型プラネタリウム L-1 型をセントルイス市に設置し、世界に通用する技術を持ち得たという確信が社内に根差した頃、学校や地方自治体に小型普及型のプ
ラネタリウムの要求が増えてきた。そこで、1963 年に年周運動のできる惑星棚のついたレンズ投映式の小型プラネタリウム S-3 型（標準ドーム 8m）を開発した（図 6.1.8）。

図 6.1.5

架台下の水星、金星、火星の運動機構< その他の機能 >・恒星原板：写真処理により製作。
・シャッター：恒 星投映機、座標系投映機は重錘式。
惑星投映機は水銀スイッチにより電気的に行う。
・放熱方式：恒星投映機は電動ファンによる強制空冷。
座標系投映機は放熱孔による冷却。
・その他：平均太陽その他の投映機は、明石市立天文図 6.1.7

S-3 型のカタログと仕様書

科学館、天文博物館五島プラネタリウムと同等以上の精度であるが、歳差自動復帰装

五藤式小型プラネタリウム S-3 型機能と性能（図 6.1.7）

置、惑星機構の分離およびセルシンモー

・本体構造：三 軸運動部、恒星投映部、惑星投映部、ターによるリモート制御などは他にない独架台部、本体支持三脚部。
・運動部：日 周運動 15W DC モーター、最高速度 1特の装置である。

回 転 4 分。 年 周 運 動 15W DC モ ー タ ー、< 付属投映機関係 >最高速度 1 年 4 分。

・補助投映機：星座絵、太陽系、流星、日月食、彗星、

緯度運動 35W DC モーター。

火星、金星、人工衛星の各投映機。

歳差運動 15W DC モーター。
・性能特色：小型ながら恒星は全天レンズ投映方式を採用。惑星の年周運動、歳差運動、月の位相化、コンソールによる遠隔操作。
・恒星球部：恒星電球 24V 100W。
恒星原板 ニッケル箔。
恒星数 5 等星まで約 2,700 個。
投 映レンズ トミノン 25mm、F3.5（3 群
3 枚構成のトリプレット型）。
集光レンズ 非球面コンデンサーレンズ。

図 6.1.676

St. Louis Science Center

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchアルデバラン、ベテルギウス、アンタレス、
アルクトウルスは 色を表現。

・標準附属品：天 の川、赤道・黄道、子午線、極点、歳差円、昼光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮、昼光灯、青光灯の各投映機。
・コンソール：操作スイッチ盤、電圧計、電流計、電源スイッチ盤、各照明灯、トランス、
抵抗器、指示灯。
・補助投映機：人工衛星、日・月食、流星、回転式星座絵、稲妻、オーロラ、虹の各投映機。
・重量：本体 180kg、コンソール 90kg。
・ドーム：標準ドーム径 8m。
1963 年 7 月、第 1 号機が小樽市青少年科学技術館

図 6.1.9M-2 型のカタログと英文のリーフレットに、1964 年 2 月、 第 2 号 機 が 世 田 谷 区 立 天 文 館 に、

五藤式中型プラネタリウム M-2 型の機能（図 6.1.9）

同じく第 3 号機が愛媛新聞社に納入された。

・本体構造：三 軸運動部、恒星投映部、惑星投映部、架台部、本体支持三脚部。
・運動部：日周運動 47W DC モーター。
年周運動 47W DC モーター。
緯度運動 60W AC モーター。
歳差運動 47W DC モーター。
・性能特色：恒星はレンズ投映で全天投映方式、惑星の年周運動、歳差運動、月の位相化、コンソールによる遠隔操作。
・恒星球部：恒星電球 100V 600W。
恒星原板 ニッケル箔。
恒星数 6 等星まで約 6,000 個。
投映レンズ  ヘキサー75mm、F3.5（3 群 4 枚構成のテッサー型）。
集光レンズ 非球面コンデンサーレンズ。
・黄極恒星：投 映 レ ン ズ   D ズ イ コ ー50mm（3 群 4枚構成のテッサー型）。
・標準附属品：天 の川、赤道・黄道、子午線、極点、歳差円、昼光、蒼光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮、黄極点、銀極点の各投映機。
・コンソール：操作スイッチ盤、電圧計、電流計、電図 6.1.8

小型プラネタリウム S-3 型（初期型）≪ M-2 型≫

源スイッチ盤、各照明灯、トランス、抵抗器。
・仕様：入力 3KVA AC100V 50㌟または 60㌟。

五藤光学は、1959 年からわずか 4 年で、10m ドー・標準附属品：テ ープレコーダー、マイクロフォン、

ム 用 の M-1 型、20m 用 の L-1 型、 そ し て 8m 用 のスピーカー、指示灯、時計、デスク灯。

S-3 型と、矢継ぎ早に大・中・小のプラネタリウムを・補助投映機：人工衛星、日・月食、コメット、流星、開発した。しかし、大型と中型の間が空きすぎている

太陽系、回転式星座絵、稲妻、オーロと い う の で、1963 年 に 急 遽、M-1 型 を 母 体 と し た

ラ、虹、北斗七星固有運動の各投映機。

15m 用の中型プラネタリウム M-2 型（図 6.1.10）を・ドーム：標準ドーム径 15m。

開発した。従って、M-2 型の機械部分は、M-1 型とほとんど同じであるが、ドーム径が大きくなった分、光源などのパワーアップが図られた。

プラネタリウム技術の系統化調査

776.1.11）。
1970 年に行われた北九州市の据付けには、製造部から多数のメンバーが投入され、人海戦術で短期間に仕上げられた。その据付け中に出た様々な問題点は直ちに設計にフィードバックされ、ヴァンダービルト据付けの準備が行われた。因みに、ヴァンダービルトの据付けは 1971 年に行われた。
J.H. シャープは、自ら投映された恒星の数を正確に数え、等級の精度と星野の美しさを評価し、惑星や月の位置精度を測定し、“Sky and Telescope（1972 年
8 月号）
”に、
「世界で最も美しい星野と最も精度の高い惑星投映機」とこのプラネタリウムを称賛している。

図 6.1.10

中型プラネタリウム M-2 型

この M-2 型の第 1 号機は、1963 年 4 月岡山県立児童開館に納入された。第 2 号機は、1966 年 3 月高知新聞社に、そして第 3 号機は、1964 年 4 月宮城県の仙台市天文台に納入された。
≪ JHS カスタムと GL-20 型≫
1968 年、アメリカの海運業と鉄道業で財を成した

図 6.1.11

北九州市立児童文化科学館の GL-20 型

実業家（後に鉄道王と呼ばれた）コーネリアス・ヴァ
ンダービルト（Conelius Vanderbilt）の名前を冠したプラネタリウムの建設に際して、激烈な仕様競争

恒星は、6.75 等星までの全てを網羅した合計 11,369があった。要求された JHS カスタム プラネタリウム個の恒星を映し出し、且つ 21 個の星雲星団を含んで（JHS はディレクター J.H. Sharp の頭文字をとったもいる。投映像は、ポグソンの法則に極めて厳密に従っの）の仕様は、「世界のどこにもない美しく精度の高ており、6.25 等星までは 0.1 等星毎に差を設けてある。

い星野、天文現象を忠実に再現する高い惑星投映機、

その結果、視覚の鋭さの程度に応じた人々は、プラネ操作に素早く反応する高い運動性能…云々」といったタリウムの星空で自然と同じ数の星を見ることができもので、どれも実現が困難なものであった。

る。勿論、都市とか田園とか各種の条件に合せて望ま

しかし、セントルイスで発揮した技術者魂は少しもしい星の数を現わすようにコントロール操作ができる

衰えることなく、カール・ツァイス社との激烈な仕様

ようになっている。6.75 等星までという範囲の決め方

競争に打ち勝って受注することになった。

は、優れた視力を持った人が、人里離れた砂漠とか高その直後、北九州市からドーム直径が 20m の東洋一（当時）の大きさのプラネタリウムの受注があり、78

JHS カスタムの機能と性能

山の頂上とかの理想的な条件の下で見ることのできるということに合せたものである。

回転架台とスカイライン投映機を組み込んだ、今日主恒星投映機は、1,200W の白熱電球を光源としての本体システムの原型となる形式のものを、JHS カいる。しかし、その色温度はわずか 3,000°K にすぎ

スタム機と同時並行して開発することになった（図ず、投映像の色温度を 5,400°K に上げるため、色温

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

度変換フィルターが恒星投映筒に嵌められている。一方では、光源の安定的完全な調光が保たれている。こうして、高度にリアルな星空が得られている。因みに、60ft ドーム上での最大の星の大きさは 18mm 以下である。
1.9 等星以上のブライトスターは、個々にフィルターがつけられ別投映されている。シリウスは誇張した割合で楕円形の見かけの視差を表現できる。ミラ、
アルゴル、ケフェイドの変光も同様にできる。
星の位置精度は、ドームスクリーン面で孤の 3′よりも更に良くなっていおり、空前のものである。
このプラネタリウムの月は、独特の中心差機構によ

図 6.1.12

北九州の GL-20 型のスカイライン投映機

り、主な摂動 --- 長軸の動き --- を描き出すことがでがパンチングシートの場合は、ドームスクリーンを景きる。それによって、月の軌道の長軸は 8.85 年の周色の形に切り欠いて後ろを黒く塗った、所謂シルエッ期で天球上を順行する。投映された月の最大誤差は、1.5

トにするのが普通であった。

°
まで減少されており、従来の最良のプラネタリウムに比し、4 倍以上も改良されている。

しかし、それでは緯度を回して他の場所に行った場
合、地元の景色のままで如何にも都合が悪い。そこ

JHS カスタム機における 4 つの標準運動は、全てで、セントルイスでは、地平線付近に複数のスライド

1 : 90 以上の速度比で変速できる。日周、緯度、歳差

投映機を置いて、向かい側の地平線上に、本体を避けは 1 回転 1 分の最大速度を持ち、年周運動では、太陽て少し斜めに投映するようなスカイライン投映機にした。

は月および惑星とともに 20 秒で黄道を一周する。

しかし、ドーム壁面から斜めに映すのでは、映像が全システムは、サーボコントロールされており、4大きく歪み原板を作るのが難しい。そこで、本体の架つの運動は全てコンソールで読み取れる。従って、座台から投映するようにしたのが、GL-20 型のスカイ

標系を投映しなくとも、年周による日は 2、3 日の範ライン投映機である（図 6.1.12）。こうすると、景色

囲内で、緯度は 1°以内、歳差は 100 年以内、恒星時とともに架台が回転するので、観客の向いている方位は 10 分以内の範囲でセットすることができる。

を換えるのに便利でありとても人気があった。

（Sky and Telescope 誌 1972 年 8 月号に掲載された、余談になるが、惑星投映機がプリセット式なので今フィリップ・ハリソン（Philip L. Harrison）の「The回は取り上げないが、五藤光学には S-3 型よりもさ

Vabderbilt Planetatium」の一部を当時五藤光学が翻らに小さなドーム径（5m と 7.5m）で使用する、S-1

訳した抄訳より。
）

型と S-2 型という機種があった（図 6.1.13）。

また、JHS の惑星棚の設計等に参加した高橋由昭

また、恒星がピンホール式の教室で使えるポータブ

は、「惑星棚の基本原理はツァイス社によって発明され、様々な改良が加えられて現在に至っている。当社
においても初期の頃はツァイスの機構をそのままコピーしたような設計を行っていたが、経験を積むに従って独自の機構を考え出すようになってきた。
諸先輩の残したレポート等を紐解くと、機構の動きを「如何にケプラーモーションに近づけるか」という一点に集中して研鑽を積まれたかということが強く感

図 6.1.13

S-1 型（左）と S-2 型（右）じられる。わずか数分の誤差を取り除くために、膨大な時間と叡智を投入し、やがてツァイスをも凌ぐ精度を誇る惑星棚を完成させるに至った事実に、あらためて敬意を表したい。
」と述べている。
ミノルタや五藤光学の初期のプラネタリウムでは、
ドーム地平線付近の景色は、ドームスクリーンが漆喰の場合は、黒の塗料で景色を描き、ドームスクリーン

図 6.1.14

左から EP-1、EP-2、EP-3 型

プラネタリウム技術の系統化調査

79

ルタイプの教育用の EP 型もあった（図 6.1.14）。
五藤光学は、M-1 型を開発してからわずか 4 年で、これだけのラインナップを完成させたのであるから感心するばかりである。その期間にセントルイス向けの大型プラネタリウム L-1 型の開発を含んでの話である。
五藤光学がとても活気のあった時代で、毎週土曜日の夜、五藤光学提供の TBS ラジオ番組「星への誘い」
を放送していたのもこの頃である（図 6.1.15）。

図 6.1.16

ノブオカ式プラネタリウム解説

田光学製ノブオカ式プラネタリウム解説書」（図 4.24）から、図 6.1.16 の解説がⅢ型のものであることが分かった。そこで、この解説と千代田光学製ノブオカ式
プラネタリウム解説書などから推測したⅢ型の機能と性能は下記の通りである。
図 6.1.15 TBS ラジオ番組「星への誘い」の録音風景（左が国立科学博物館の村山定男、右が女優の鳳八千代）

このように、五藤光学の M 型と S 型のプラネタリ
ウムが 1960 年代の 10 年間を支えたのである。

ノブオカ式プラネタリウムⅢ型（ML-25）の機能と性能
・適用ドーム径：10～30m（標準 20m）。
・恒星電球：2kw の白熱電球。きらめき投映機が付属。
・恒星投映筒：南 北両球に 16 個づつ設けられた投映

6.1.2

ミノルタのプラネタリウム

筒には非球面コンデンサーレンズを採用。

≪ノブオカ式プラネタリウムⅢ型≫・恒星原板：0.05mm の黄銅板に、0.03～0.45mm 微小

現在のコニカミノルタプラネタリウム株式会社は、
プラネタリウムを開発した 1958 年頃は、千代田光学
精工株式会社といった。しかし、4 年後の 1962 年 7月から社名をミノルタカメラ株式会社に変更しているので、ここでは千代田光学時代も含めてミノルタと記孔を開け、6.5 等星までの約 9,000 個を投映。
・投映レンズ：アストロロッコール（3 群 4 枚のテッサー型）。
・惑星投映機：各惑星の公転周期、離心率、軌道傾斜等正確に表現するため、多数の歯車と述することにした。
ミノルタが、最初に製作した完全な投映式プラネタ

精密仕上げの支持金具、近年発達したリウムは、千代田光学製ノブオカ式プラネタリウム

ミニチュアベアリングを多数利用し、Ⅲ型である。このⅢ型は、その後 ML-25 として 1960

惑星運動を正確に表現。

年に発売されたが、なぜか販売された形跡はない。

・その他の投映機：赤 道・黄道、子午線、緯度指示、

ところで、ミノルタから提供を受けた資料の中に、「ノ

朝焼・夕焼。

ブオカ式プラネタリウム解説」というコピーがあった

・補助投映機：汎 用、絵画（星座絵）、日食月食、太（図 6.1.16）。その書出しに「ノブオカ式プラネタリウ

陽系、人工衛星、恒星固有運動、オー

ムⅡ型は概ねツァイスプラネタリウムⅡ型と仝様の型式で設計せられて居り、恒星（約 8000 個）及太陽系

ロラの各投映機。
・販売価格：4,500 万円。

（太陽惑星月）の状態及運行の有様を正確に再現し、元ミノルタプラネタリウム社員で、現在日本プラネ…云々」とある。

80

ところが、この中に書いてある惑星運動の歯車割出

タリウムサービス株式会社代表の鈴木孝男は、Ⅲ型プ

誤差の表と添付されている A2 の図面が、ノブオカ式

ラネタリウムなどが売れなかったのは、カメラを売る

プラネタリウム S 型とⅢ型について書かれた「千代のと同じ方法で販売していたからではないかと言って

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchいる。しかし、著者は 10m ドーム用の MS-10 が 550に細孔を開けたもの。約 9,000 個の恒星

万円、15 ｍドーム用の MS-15 が 850 万円であった時を投映。

代に、いくら 20m ドーム用の大型プラネタリウムで・投映レンズ：プラネタリウム用に設 計されたアストロ
ロッコール（3 群 4 枚のテッサー型）。

も 4,500 万円は高すぎたと推察する。

・惑星投映機：45°の角度を持った反射鏡を歯車の連≪謎のノブオカ式プラネタリウム M 型≫

動装置により動作させ、光源から出た反射光をドームに投映する。

ミノルタから提供を受けたコピーの資料を見ていると、「M 型 仕様書」という資料が出てきた（図 6.1.17）。

・その他の投映機：天の川、赤道・黄道、子午線、歳枠の下に千代田光学精工株式会社と印刷されているか

差目盛、球面三角、朝焼・夕焼、ら、1962 年 7 月以前に書かれたものである。

昼光・青光。
≪ MS-10 ≫ミノルタが最初に販売した、恒星がレンズ投映式
で、惑星の年周運動が可能な投映式のプラネタリウム
は、1966 年に発売された中型プラネタリウム MS-10である（図 6.1.18）。

図 6.1.17

M 型 仕様書

表紙をめくると「ノブオカ式プラネタリウム M 型」とある。千代田光学製ノブオカ式プラネタリウムは、Ⅰ型と S 型、Ⅲ型の 3 種類だけと思っていたので驚いた。種類の項に、「本装置は、直径約 10m、高さ約7m のドームの中心に投映装置本体（以下「本体」と云う）を設置し、ドームの一端に据付けられたコント
ロールボックスに依って電気的にリモートコントロー
ルして本体を操縦し、肉眼で見るのと近似した星空を
ドーム内面に投映して、天測訓練の基礎となる索星教育を実施するためのプラネタリウムとする。
」とある。
このことから、この謎のプラネタリウムは、天文航法について学ぶ人々に星を教えるためのものと解釈さ

図 6.1.18

れる。おそらく、商船学校などに販売するために開発

中型プラネタリウム MS-10

されたものと考えられるが、これまた販売された形跡
ミノルタ式中型プラネタリウム MS-10 の機能と性能がない。
この仕様書から読み取れる機能・性能は以下の通り。

< 構成 >
・型

式：MS-10。

ノブオカ式プラネタリウム M 型の機能と性能

・投映ドーム：10 - 12m。

・適用ドーム径：10m。

< 性能 >

・恒星電球：12V120W（或は 12V180W）、きらめき付。

・運動：日周運動最高 2 分 / 日まで無段変速。

・恒星投映筒：投映筒はコンデンサーレンズ及び恒星

年周運動

最高 2 分 / 年まで無段変速。

歳差運動

最高 1 分 / 周まで無段変速。

緯度変化

最高 2 分 / 周まで無段変速。

原板、投映レンズから成る。
・恒星原板：ノルトン星図を基に作られ、極薄真鍮板

プラネタリウム技術の系統化調査

81

緯度変化

・恒星：4 群 6 枚オルソメター投映レンズ。
12V 180W 白熱電球。

最高 2 分 / 周まで無段変速。

・恒星：4 群 5 枚の投映レンズ。

1 等星から 6 等星までの約 6,000 個。

1 2V 400W 白熱電球（後に 100V 1kW ハロ

原板は金属板に特殊加工。

ゲン）。

きらめき装置付（図 6.1.19）。

1 等星から 6.5 等星までの約 8,500 個。
原板は金属板に特殊加工。

・1 等星：シ リウス、カノープス別投映、他の 18 個

きらめき装置付（図 6.1.19）。

は特殊増光装置付。
・色調：1 等星 12 個には固有の色調。

・1 等星：20 個別投映、固有の色調を表現。

・星雲・星団：4 星雲と 4 星団。

・星雲・星団：11 個。

・変光星：ミラ。

・変光星：3 個（ミラ、アルゴル、デルタケフェウス）。

・座標系：赤道、黄道、子午線、極点、天頂点、歳差・座標系：赤道、赤道グリッド、黄道、子午線、極点、
歳差目盛、銀極点、地平高度、方位角、方目盛、方位。

位、地区緯度。

・星座絵：投映機 2 個、原板 20 種。
・自然現象：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮。

・自然現象：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮。
・星座絵：投映機 12 個、原板 20 種。

図 6.1.19

MS-10 のきらめき装置の籠

きらめき装置というのは、恒星電球にかぶせて使うもので、恒星を点灯するとゆっくりと回転し、籠の網になっているところの線でつぎつぎと光が遮られるので、恒星全体がチカチカと瞬くという仕組みのものである（図 6.1.19）。ところが、停止すると籠の網にあたるところの星が遮られるので、重要な明るい星が見えなくなる場合もある。

図 6.1.20≪ MS-8 ≫≪ MS-15 ≫1969 年に発売された、中型プラネタリウム（図 6.1.20）。

1971 年に発売された、小型プラネタリウム（図 6.1.21）。

ミノルタ式大型プラネタリウム MS-15 の機能と性能

ミノルタ式小型プラネタリウム MS-8 の機能と性能< 構成 >< 構成 >

・型

82

大型プラネタリウム MS-15

・型

式：MS-15。

式：MS-8。

・投映ドーム：14 - 17m。

・投映ドーム：7.5 - 9m。

< 性能 >< 性能 >

・運動：日周運動最高 2 分 / 日まで無段変速。

・運動：日周運動最高 2 分 / 日まで無段変速。

年周運動

最高 2 分 / 年まで無段変速。

年周運動

最高 2 分 / 年まで無段変速。

歳差運動

最高 1 分 / 周まで無段変速。

歳差運動

最高 2 分 / 周まで無段変速。

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March緯度変化

最高 2 分 / 周まで無段変速。

・恒星：3 群 4 枚テッサー投映レンズ。
12V 100wW 白 熱 電 球（ 後 100V 300W ハ ロ

表 6.1

国内名

ビューレックスのラインナップ

輸出名

恒星投映方式

ドーム径

ゲン）
。

E-5 型

EROS

ピンホール

4～5m

1 等星から 6 等星までの約 3,500 個。

E-5 型

APOLL

ピンホール

3～5m

S-1 型

MERCURY

ピンホール

6m

S-3 型

VENUS

レンズ投映

8m

M-1 型

MARS

レンズ投映

10m

M-2 型

JUPITER

レンズ投映

15m

L-1 型

SATURN

レンズ投映

20m

原板は金属板に特殊加工。
きらめき装置付（図 6.1.19）。
・1 等星：シリウス、カノープスは特殊増光装置付。
・色調：1 等星 7 個には固有の色調。
・星雲・星団：3 星雲と 1 星団。
・座標系：赤道、黄道、子午線、極点、天頂点、歳差
目盛、方位、地平高度、方位角。
・自然現象：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明。

ビューレックスは、映写機などの教育器機を販売する会社で、当時はティーチングマシーンに力を入れていた。そこで、1971 年になって、ティーチングマシー

このように、1950 年代末から 1960 年代にかけてのンの 1 つに S-3 型（海外は VENUS）を使いたい。コ

プラネタリウム界は、実に混沌とした時代であった。

ンソールは自分のところで作るから、本体だけを使わせて欲しいという提案があった。これが、VENUS の「MARK Ⅱ」構想である。
当時、五藤光学では、大型の受注が続いたことはあったが、プラネタリウムの全体的な需要については
悲観的な見方が支配的になっていた。プラネタリウムのような商品は、世界的に見てもある規模以上の大都
市以外には入らない。国内では既にほとんどの所には入ってしまったのではないかというのである。事実、受注は伸びず、生産は停滞気味であった。そこで、これまでのような、町工場的な手作業による現合主義の生産方法から、理論指向による生産体制に変えようというのである。
こうして、VENUS の「MARK Ⅱ」構想も取り込
んで、G シリーズの開発が始まったのである。
（1）新しいデザイン（2）きれいな星空、（3）高精度の惑星をコンセプトに掲げ、その結果、

図 6.1.21

小型プラネタリウム MS-8（a）撓みのないコンパクトなデザイン（b）減光マスクによる実天に近い星空（c）三重円板と中心差機構を取り入れた惑星棚

6.2 発展の時代≪ G シリーズ≫と し て、 コ ス ト パ フ ォ ー マ ン ス に 優 れ た プ ラ ネタ
リ ウ ム を 世 に 送 り 出 し た。G シ リ ー ズ は、1972 年の GX-10 型に始まり、同年の GM-15 型と GS-3 型、1973 年の GE-6 型が第 1 期である（図 6.2.1）。

五藤光学は、1967 年にアメリカにおける一手販売

さて、新しいデザインであるが、G シリーズは、架契約をビューレックス社（Viewlex PLANETARIUM

台が回転するようになっているので、架台の中央が水

UNLIMITED, INC.）と結んでいた。その時のライン

平で、左右は鳥が翼を広げたように斜めになっておナップは、表 6.1 の通りである。

り、その端から左右それぞれ 2 本の四角い支柱が上の方に行くに従って狭くなった形で立っていて、緯度軸

プラネタリウム技術の系統化調査

83

を支えている。緯度軸は支柱よりも外側まで延びていて、そこが架台から本体に電気を送るためのスリッ
プリングになっている。G シリーズのプラネタリウム
は、このように統一されたデザインになっている。
つぎに、きれいな星空であるが、前にも述べたように、恒星の明るさの違いは、恒星の大きさ（直径）の違いによって表している。従って、それぞれの等級の恒星の直径は、最小等級の恒星の直径によって一義的に決まる。ところで、写真の乾板上に正しく円形に写る最小の直径は、0.01mm とされている。
図 6.2.2

減光マスク方式の恒星階差表

つぎに、恒星原板と同じ直径の円板ガラスで透過率40％の ND フィルターを作り、2 等星よりも明るい恒星のところだけ素通しにした減光マスクを作る。そして、恒星原板と減光マスクを重ねて投映すると、星の直径の小さい「きれいな星空」を作ることができる。
GM-15 型の恒星原板には、この減光マスク方式が採用されている。図 6.2.3 の矢印の先が素通しの減光マ
スク。

図 6.2.1

G シリーズ第１期の本体デザイン

従って、写真処理によって恒星原板を製作する場合
は、最小等級の穴径は 0.01mm ということになる。
すると、恒星の投映倍率によっては、明るい恒星の図 6.2.3

直径が大きく成り過ぎて、きれいな星空とは言えなくなる場合がある。そのような場合は、1 等星のような高精度の惑星投映については、GX-10 型の離心率明るい恒星を別投映にして、それによって恒星の直径の比較的大きな水星と火星の投映機に、三重円板方式を押えている。これをブライトスター投映機という。

が採用された。

ただ、G シリーズからは恒星電球を、白熱電球から手許に GX-10 型の三重円板システムの写真がない

ハロゲン電球に換えてパワーアップを図っているのので G1014si の火星投映機の三重円板システムの写真で、投映倍率の高い GM-15 型のような場合は、ブラを掲げる（図 6.2.4）。上方の写真では、矢印の先の切イトスターとは逆に減光方式を採用したのである。

込みのある円板が、その上の火星軌道板からわずかに

6 等 星 の 明 るさを 1 とすると、1 等星の明 る さ は手前に出ている程度である。しかし、下方の写真で100 で、2 等星の明るさが 40 である。そこで、2 等星

は、矢印のように火星の軌道板から大きく外に飛びまでを普通の穴径で、2 等星よりも明るい恒星を 2 等出していることが分かる。このように動くことによっ星を最小にした時の穴径で恒星原板を作る（図 6.2.2）。

て、火星が楕円軌道からズレた量を補正しているのである。

84

GM-15 型の減光マスク

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March≪ GX-10 型≫
・太陽位置読取装置（太陽の位置が計器に示される）。
・日の出予告装置（日の出直前に予告ランプが点灯）。
≪その他の補助投映機≫
・超新星投映機。
・天王星、海王星、冥王星投映機。
・ラジオスター投映機。
・中間方位投映機。
・補助太陽投映機（夏至と冬至の時の太陽を投映する）。
などが新たに追加された。

6.3 安定の時代≪ MS-6 ≫図 6.2.4

G1014si 火星投映機の三重円板システム

その他、G シリーズから、販売のターゲットを観光

ミノルタの MS-6 は、明日の科学の芽を育てる教育
器機、宇宙時代の視聴覚機器として、一校一台の高精度超小型プラネタリウム。

地や遊園地などの娯楽施設から、次第に教育施設へとシフトし拡大して行ったようで、つぎのような機能が追加された。
≪新機能≫
・架台が、回転するターンテーブルになり、方位角と地平高度の投映機が取付けられ、星の地平高度と方位角が測定できるようになった。
・太陽が沈んだ後の夕焼けの方向や太陽が昇る前の朝
焼けの方向が、季節によって変えられるように、朝焼・夕焼季節変化装置が付く。
・日周運動を行うと、その日数分の公転運動が年周運
動に加算される機能が付加された。
・緯度軸が自分のところの緯度（地区緯度）に自動復帰する機能が付加された。
≪ GM-15 型≫
・恒星像を自然に近くするために、恒星原板に濃度差方式が導入された（前述）。
・太 陽投映機が、太陽像 2 本の他に、太陽光芒 2 本、

図 6.3.1

超小型プラネタリウム MS-6

対日照 1 が付き、計 5 本となった。
・こ れまでは解説者によるライブ投映が殆どだった

ミノルタ式超小型プラネタリウム MS-6 の機能と性能が、自動演出を可能にしたオートマチック機構が開・このクラス最高の約 3,100 個の恒星や太陽系の投映発された。

はすべてレンズ投映方式。

・太陽位置読取装置（太陽の位置が計器に示される）。

・日周・年周・歳差・緯度変化の運動操作や、プログ・日の出予告装置（日の出直前に予告ランプが点灯する）

ラミングボードによる豊富なスライド投映機群の操などが付加された。

作も、すべてワンタッチでリモートコントロール可能。

プラネタリウム技術の系統化調査

85

≪ MS-15AT ≫1978 年発売の GM-15AT は、天文学のメッカ アリ
ゾナ大学向けに開発され、続いてアメリカ空軍士官学
校の訓練用にも設置された大型プラネタリウムである（図 6.3.2）。

図 6.3.3

大型プラネタリウム MS-18AT

ミノルタ大型プラネタリウム MS-18AT の機能と性能・豊富な補助投映機群の映像と、ドームをゆるがす立
体音響と組み合わせて、壮大な宇宙のドラマを演出。
図 6.3.2

大型プラネタリウム MS-15AT

ミノルタ大型プラネタリウム MS-15AT の機能と性能

・複雑な操作は、マイコン制御のユニバーサル全自動演出装置で、思いのままに誰でも簡単に実現可能。
≪ GMⅡ-AT ≫・恒 星は約 8,600 個、星雲・星団 12 個、ブライトス
ター20 本、自動変光星 3 個、星座絵 12 個などで多彩な演出が可能。
・太陽系には光芒、日の出警告、月の中心差補正機構を装備、さらに惑星光度自動変化装置や月の位相変化がある。
・座標系に赤道グリッドを装備、黄道・赤道ともそれ
ぞれ単独投映可能。
・緯度変化には自動復帰装置が加わり、歳差運動は歳差警告付で、自動復帰装置もある。
・照明系では朝焼・夕焼が 3 色調方式、薄明とともに
自動位置変化装置付。

図 6.3.4≪ MS-18AT ≫86

準大型プラネタリウム GMⅡ-AT

1959 年の国連総会で、児童の権利に関する宣言が1978 年 発 売 の MS-18AT は、 ミ ノ ル タ 50 年 の 光採択される。その 20 周年を記念して、1979 年を「国学技術が生んだ大型プラネタリウム MS-15 をベース

際児童年」とする決議が 1976 年の国連総会で採択さに、さらに明るく、さらに充実した、壮大な宇宙ドれた。その趣旨は、「児童は、将来に向けた社会の財ラマを演出するスペースシアター向けの新鋭機（図産であるという、主義、主張、国境を越えた真理を

6.3.3）。

踏まえ、ユニセフを中心として、世界中の国々は児童の福

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March祉向上について関心を高める活動を推進し、また同時に、ズにより投映される。スカイライン投映機や各種の補児童に関する諸施設の充実を図る。
」というものだった。

助投映機の装備も可能（図 6.3.5）。

そこで、五藤光学が、国際児童年に向けて発売した
プラネタリウムが GM-Ⅱである（図 6.3.4）。
GM-Ⅱ型は、準大型機としてすべての機能を装備しており、大都市の科学館や自然の家などに最適
GM-Ⅱには、S 型、T 型、AT 型と 3 種類があり、・S 型：架台部が固定型で、方位は常に一定。
（標準仕様）
・T 型：架 台部が回転するシステムで、方位も風景（スカイライン）も一緒に回転し、種々のおもしろい表現が可能。
（標準仕様にターンテーブル機構が付加されたもの）
・AT 型：T 型の型式に自動演出装置を組み入れたもので、自動の中断、再生機能を備えており、自動と手動を組み合わせた新しい演出を可能にした。
（標準仕様にターンテーブル機構と自動演出機構が付加されたもの）となっている。

図 6.3.5

小プラネタリウム GEⅡ-T

GMⅡ-AT の機能と性能
・ドーム直径：14～18m、水平。

GE-Ⅱの機能と性能

・恒・ドーム直径：6～6.5m、水平。

星：自社製ヘキサー75mm/F3.5 投映レンズ、
恒星数 6.5 等星まで約 8,500 個、・恒星：自社製トミノン 26mm 投映レンズ、
恒星数 5.0 等星まで約 2,800 個。

ブライトスター20 本、星雲星団 9 本。
・惑
・座

標

星：水星・火星は三重円板機構。

・惑

星：太陽・月・惑星 各 1 本。

系：赤道、赤道グリッド、赤緯目盛（OP）、・座

標

系：赤 道、黄道、子午線、歳差円、極点、高度、極点、方位、中間方位（OP）
、

・照

明

系：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮。

天頂点、銀極、緯度指示。

・運

動

系：日周運動 3～12 分／日。

方位、方位角（OP）、地平高度（OP）。

黄道、子午線、歳差円、方位角、地平・照明

年周運動 3 分／年。

系：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮、

緯度運動 3～12 分／周。

黄道光（OP）、架台照明。
・運動

歳差運動 3～12 分／周。

系：日周運動 2～30 分／日。

架台回転 2 分／周。

年周運動 2～30 分／年。
緯度運動 2～30 分／周。
歳差運動 2～30 分／周。

1980 年に発売された機種で、ターンテーブル（回転架台）の付いた GSⅡ-T もある。

架台回転 1～15 分／周。
昇降装置

油圧。

・自動演出装置：プログラムの入出力に PC98 採用。

≪ GS ≫GS は、学習用として開発された本格的なプラネタリウムで、小型ながら主要機能はすべて装備。このク≪ GE-Ⅱ≫

ラスでは唯一、自動演出機能が装備されている。補助

GE-Ⅱ型は、GS 型と同様、ちょうど 1 クラス分の投映機とのマッチングもよく、数十台の投映機と連動

人数に対応。恒星のレンズ投映機としては最小で、天した演出が可能（図 6.3.6）。GS は、1980 年に発売さ

球の座標線もこのクラスでは世界で唯一。鮮明なレンれた機種で、GS-T と GS-AT がある。

プラネタリウム技術の系統化調査

87

図 6.3.6

図 6.3.7

小型プラネタリウム GS

GS の機能と性能・運動

小型プラネタリウム GX-AT

系：日周運動 2～20 分／日。

・ドーム直径：7.5～8.5m、水平。

年周運動 2～20 分／年。

・恒星：自社製トミノン 26mm 投映レンズ、

緯度運動 2～20 分／周。

恒星数 5.75 等星まで約 3,500 個、歳差運動 2～20 分／周。

ブライトスター7 本、星雲星団 4 本（OP）。

架台回転 1～10 分／周。

・惑・座

星：太陽 2 本、月・惑星 各 1 本。
標・自動演出装置：プログラムの入出力に PC98 採用。

系：赤 道、黄道、子午線、歳差円、極点、方位、方位角、地平高度、赤緯目盛≪ GN ≫
1981 年、これまで培ってきた JHS や G シリーズの

（OP）
。
・照

明

系：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮。

技術を応用して、本体の小型高機能化と惑星棚の小型・運

動

系：日周運動 3～12 分／日。

高性能化を実現した GN-AT を開発した（図 6.3.8）。

年周運動 3～12 分／年。
緯度運動 3～12 分／周。
歳差運動 3～12 分／周。
架台回転 1～10 分／周。
・自動演出装置：プログラムの入出力に PC98 採用。
≪ GX-AT ≫1980 年に発売された GX は、プラネタリウムの機能をすべて装備、教育センターなどに最適（図 6.3.7）。
GX の機能と性能
・ドーム直径：9～13m、水平。
・恒

・惑
・座

図 6.3.8

星：自社製ヘキサー75mm/F3.5 投映レンズ、
恒星数 6.25 等星まで約 6,500 個、

GN-AT 型の機能と性能

ブライトスター17 本、星雲星団 8 本。

・ドーム直径：18m 水平、一方向 250 席。

星：月以外は 2 本投映。
標・恒

星：自社製ヘキサー75mm/F3.5 投映レンズ、
恒星数 6.5 等星まで約 9,000 個、

系：赤道、黄道、子午線、歳差円、方位角、

ブライトスター13 本、星雲星団 1 組。

地平高度、赤緯目盛（OP）
、極点、方

・照

88

明

大型プラネタリウム GN-AT

位、中間方位（OP）、天頂点、緯度指

・惑

示（OP）
。

・座

系：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮。

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

星：水星・火星は三重円板機構。
標系：赤道、黄道、子午線、歳差円、方位角、
地平高度、極点、方位、天頂点。

・照明

系：昼光、青光、朝焼・夕焼、薄明・薄暮、
架台照明。

・運

動

系：日周運動 20 秒～停止／日。

そこで、プラネタリウムの技術者たちは、次世代のプラネタリウムとして何か革新的なアイディアはないかと模索していた。

年周運動 20 秒～停止／年。
緯度運動 20 秒～停止／周。
歳差運動 20 秒～停止／周。
架台回転 20 秒～停止／周。
昇降装置

油圧。

・自動演出装置：プログラムの入出力に PC98 を採用。
≪ GL-AT ≫国産プラネタリウムの黎明期は、天文機器ということで、学校を引退した理科の先生などが、ポインター（矢印形の指示投映機）で星を指しながら、マイクを片手に生で解説していて、これを当時は「プラ弁」と呼んでいた。その後、子供たちに楽しく学んでもらおうと、次第にスライド投映機を多用するようになり、プラ弁でプラネタリウムを操作するのが難しくなってきた。それと同時に、誰でも簡単に操作できるようにと、プラネタリウムの自動演出化が叫ばれるようになった。そこで、1970 年代の末には、各社が演出プ
ログラム自動化を完了し、投映式プラタリウムは成熟して安定期に入った。

図 6.3.9

大型プラネタリウム GL-AT

プラネタリウム技術の系統化調査

89

7｜宇宙型プラネタリウムの開発

ジェクトに加わった。ここで、宇宙型プラネタリウム

7.1 GSS-1 型開発の経緯という話になった経 緯は、つぎのようなことだという。

1981 年の初夏の頃、五藤光学の西尾健次専務から始め、それが身近なものになるにつれて、プラネタ

電話があり、「宇宙型プラネタリウムを開発すること

リウムも変革が迫られて来た。既にアメリカでは、になったから帰って来い」ということだった。

スピッツ社（Spitz Inc.）の恒星と惑星を分離したプ1980 年代に入ると、世の中ではパソコンが使われこれまでのプラネタリウムは、惑星運動を地球軌道

ラネタリウムや、エバンス・アンド・サザランド社と惑星軌道を組み合せた模型を作って再現していたの（Evans & Sutherland Computer Corporation） の デで、地球上から見た惑星の運動しか再現できなかっジタル・プラネタリウムなどが未来型のプラネタリウた。これに対して、宇宙型のプラネタリウムは、各惑ムとして話題を提供し始めていた。そこで、五藤光学

星をコンピュータで演算制御し、太陽系近傍のどこかも世界の技術動向に同期した、最も革新的で実用的なら見た惑星の運動でも再現できるようにしたものである。

時代にマッチしたプラネタリウムを開発する必要に迫

筆者は、1973 年から宮崎交通が JR 南宮崎駅前に建られた。

設したショッピングセンター「宮交シティ」の中にあちょうどその頃、ある地方都市で開催される博覧会

る､ 宇宙ミュージアムのチーフ・ディレクターとしてに、最新型のプラネタリウムを設置しようという動き

プラネタリウムの運営に携わっていた。そこで、年にがあり、当時技術部にいた前田恭二は、世界のどこに一度、関東近郊で行われる日本プラネタリウム研究会もないプラネタリウムとして、に出席する度に、西尾専務に、「太陽や月、惑星の位①ドーム直径 25m の世界最大級のプラネタリウム

置をコンピュータで計算して XY 制御すれば、地上か②前方に 30°傾斜したドームスクリーン

ら眺めた星空だけでなく、宇宙空間のどこから眺めた③前方のスクリーンを跳ねあげると舞台となる

星空でも自由に再現できるようになり、演出の幅も広④プラネタリウムとオムニマックスを併設がるはずだ、是非やりましょう。
」と言ってきたからというような宇宙劇場を考えた。
提案用の図面を作成していた営業担当の鈴木雅晴だった。
そこで、なるべく早く帰ることにし、月や惑星の正は、中央のプラネタリウムはどうしましょうかと訊ね

確な位置計算ができるように、アメリカのワシントン

たところ、前田はとりあえず GM-18 を入れておき、にある政府系印刷局から出版されているアストロノミ

後で考えようと返答した。その後、西尾はそこに宇宙

カル・ペーパー（1898 年）を日本水路協会からコピー

型プラネタリウムを入れることを考え、その開発を決してもらい五藤光学に送ってもらうことにした。

定したのだということだった。
当時、アメリカのカリフォルニア州サンディエゴ（San Diego）のルーベン・フリート宇宙劇場（Ruben
H. Fleet Space Theater）は、前方に 25°傾斜したドー
ムスクリーンで、中央にはスピッツ社が開発したプ
ラネタリウムの STS（Space Transit System）が設置され、また、その後方にはカナダのアイマックス社（IMAX Coporation）が開発した 70mm、15 パーフォ
レーション（フィルムの両脇に開いているコマ送り用の穴）のドーム映像オムニマックス（OMNIMAX）
が 設 置 さ れ て い た。 と こ ろ が、 こ の ス ピ ッ ツ 社 のSTS は、まだ実用には不十分だったようで、惑星シ

図 7.1.1

アストロノミカル・ペーパーのコピーの山

そして、1981 年の 9 月に五藤光学に帰り、世界で初めての宇宙型プラネタリウムを開発する Y プロ

90

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

ステムが最後まで稼働せず、五藤光学が宇宙型プラネ
タリウムの開発を決めた頃には、撤去されて地下の倉庫に積まれていたそうである。
従って、この博覧会にこのプラネタリウムが設置されれば、世界初の宇宙型プラネタリウムとなるはずだった。ところが、ある事情によりこの商談は途中で中断を余儀なくされた。
従って、鈴木が苦労して作成した提案用の図面もお蔵入りかと思われた。ところが、1981 年に、横浜市が世界最大規模、世界最新をテーマにしたプラネタリ
ウムの計画を発表した。そして、鈴木の図面が横浜市の依頼を受けた総合プロデューサーの目に触れ、さらに五藤隆一郎社長の営業力もあって、五藤光学がこの大型プロジェクトを受注することになったのである。
こうして、Y プロジェクトが発足し、最初プロジェ
クトリーダーは技術部長の小杉正夫が担当したが、その後、小杉が病気で退社を余儀なくされると、その後を前田恭二が引き継いだ。横浜との窓口は営業の鈴木
雅晴、機械設計が高橋由昭、電気設計を野々垣和彦、
演算制御ソフトの開発を筆者が当することになった。

図 7.1.2

プラネタリウムの 4 つの回転軸

しかし、宇宙型プラネタリウムの開発には、越えな

うに日周軸が取付けられ、さらにその上に 23°27′のければならない難問がいくつかあった。1 つは、一旦角度をもって歳差軸が取付けられている。しかも、こ地球を離れて宇宙に飛び出せば、星空の回転は千差万

れら 4 つの軸は、ちょうどドームの中心で交わるよう別である。例えば、天王星の上に立てば、星空は「へに構成されていて、星々を投映する恒星投映機は、歳

びつかい座のη星」を中心に回転するように見え、ま差軸上に取付けられている。

た、ハレー彗星に乗って眺めれば、星空は「こぐま座

従って、架台を回すと、緯度軸、日周軸それに歳差のγ星」を中心に回るように見える。従って、宇宙型

軸が架台軸のまわりに回転する。また、緯度を回すのプラネタリウムでは、任意の星を中心にして自由にと、架台は回らないが、日周軸と歳差軸が緯度軸のま回転できるようにしなければならないのである。そこ

わりに回転する。日周を回すと架台と緯度は回らないで、これを「仮想軸運動」と呼ぶようになった。

が、歳差軸が日周軸のまわりに回転する。しかし、歳

もう 1 つは、各惑星の運動で、これは宇宙空間のどこから見るかによって大きく変わる。例えば、太陽系の真上から眺めれば、各惑星は太陽を一つの焦点として、楕円運動するように見える。また、太陽系の真横

差を回しても架台と緯度軸、日周軸は回らない。
プラネタリウムの各軸が、ドームに対して図 7.1.3のようになっているものとする。
今、ドームの任意の 1 点 F を中心にして、星空をから見れば、各惑星は太陽を中心にして左右に往復運動するように見える。従って、宇宙型プラネタリウム
では、特定の軌道模型を作って機械的に運動を再現することはできない。どのような運動にでも対応できる
ように、位置の移動と像の向きを自由に変えられるよ
うにしなければならないのである。
7.1.1

仮想（自由）軸運動

仮想軸運動については、西尾がある大学の研究室に解析を依頼し、コンピューターグラフィックスと数学の教授達がこの難門に取り組んでいた。その解析結果
を見ると、あるところにくると回転できなくなるという現象が起こり、何回やってもうまく行かないということだった。そこで、この解析も担当することになる。
プラネタリウムでは、架台回転軸の上に直交するように緯度軸が取付けられており、その上に直交するよ

図 7.1.3

仮想軸運動の原理

プラネタリウム技術の系統化調査

91

ドームの外側から見て、時計と反対方向に等速度で回従 っ て、 架 台 を N か ら D1、D2、D3、D4 と 回 転転させることを考える。その時、天の北極 P は、P1、し、緯度を h1、h2 - h1、h3 - h2、h4 - h3、日周を∠Pn と動いて行くことが図 7.1.3 から容易に想像できa1、∠ a2 - ∠ a1、∠ a3 - ∠ a2、∠ a4 - ∠ a3 と回転る。従って、点 F を中心にして星空を回転させるにすればよいわけである。しかし、天の北極が P4 からは、F を動かさずに、天の北極 P が P1、Pn と動いて

P5 に移る時に、天頂と重なるので、架台が 180°以上、行くように、各軸を回転させればよいことが分かる。

また、日周も∠ a4 ≒ 90°、∠ a5 ≒ 270°であるから、そこで、まず、架台を∠ NOD だけ回すと、天の北∠ a5 - ∠ a4 ≒ 180°回らなければならない。

極 P は地平線に平行な小円弧を描いて Q に移るが、実際には、天の北極 P の回転をもっと細かにとっ点 F もまた地平線に平行な小円弧を描いて G 点に移て行くので、天の北極が天頂と重なる前後では、架台動する。つぎに、緯度を∠ QOP1 だけ P1 の方に回すと日周はほとんど瞬間的に 180°回転しなければならと、Q は ZD の大円上を P1 まで動くが、点 G もまたない。このようなことは、計算ではできても、機械的それにともなって H に移動する。このように、架台には不可能である。

と緯度の 2 軸だけを回転させて天の北極 P を P1 まで移動させただけでは、星空の回転中心 F は、G、H と動いてしまう。しかし、図 7.1.3 からも分かるように、
PF=P1F=P1H（点 F の北極距離）であるから、日周を∠ FP1H 即ちγだけ矢印の方向に回せば、H を F に戻すことができる。従って、日周、緯度、架台の各軸を、上記のように同時に回せば、星空を点 F のまわ
りに回転させることができる。これが仮想軸運動の基
本的な原理である。
しかし、日周、緯度、架台回転の 3 つの軸だけでは、ドーム上の任意の星を中心にして星空を回転させることはできない。

図 7.1.5

特異点を通る時の各軸の回転角

図 7.1.5 は、P を北緯 35°の天の北極とし、星空の回転中心 F をちょうど天頂と天の北極の中間、つまり、方位角が 180°で、地平高度が 62.5 の時の各軸の回転角を示したものである。仮想軸回転が 180°進んだところで、日周と架台が -90°から -270°まで、瞬間的に 180°移動していることが分かる（矢印）。このようなところは、機械的には作動できないところで、「特異点」または「デッドポイント」と呼んでいる。この特異点は、仮想軸運動によって移動する天の北極が、ちょうど天頂を通るようなところに星空の回転中心 Fを選んだ時に起こる。つまり、点 F の天頂距離と北極距離が等しくなりところに存在する。従って、デッドポイントというよりは、「デッドライン」といった方が適切かも知れない。
ところで、星空の回転中心は、南北両方にあるので、
図 7.1.4

ドームを真上から見た図

デッドラインも直交する 2 本の大円として存在することになる。その様子を示したのが図 7.1.6 である。し図 7.1.4 は、ドームを真上から見た図である。従っかも、デッドラインは、緯度（日周軸の傾き）によって、円の中心 Z が天頂で、上が南（S）、下が北（N）、てドーム上を移動するやっかいなものである。図 7.1.

左が東（E）で右が西（W）になる。図 7.1.4 中、P を6 に網点で示した部分は、機械的に作動できない範囲

天の北極とし、星空の回転の中心 F がちょうど天頂で、その幅はモーターの性能によって変わる。

と天の北極の中間にあるものとする。

92

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

日周、緯度、架台回転の 3 軸によって自由軸運動を

S を北極星、Q を歳差軸とし、F を星空の回転中心をする。従って、最初は日周軸上に北極星があるところ
からスタートすることになる。
3 軸制御の場合は、F のまわりに日周軸（天の北極）を回転させたが、4 軸制御の場合は、北極星（天の北極ではない）と歳差軸（黄極点）を回転させると考える。従って、星空を F のまわりに r だけ回転させると、北極星 S と歳差軸 Q は、最終的にはそれぞれ S1と Q1 にこなければならない。そこで、今、歳差軸をQ を中心にして rw だけ回転したと仮定する。その時、北極星 S と歳差軸 Q が、S1 と Q1 にくるようにするには、日周、緯度それに架台をどのように回転させればよいかを考える。
図 7.1.6

デッドラインとデッドゾーン

行った場合、今述べたようなデッドラインのあることが開発の当初から分かっていた。そこで、我々はもう一つの軸、つまり歳差軸を用いてそれらを回避する方法を考えたのである。そのために五藤光学の宇宙型プ
ラネタリウムが、これまでのプラネタリウムから惑星棚を取っただけの恰好をしているのである。

図 7.1.84 軸制御による仮想軸運動

まず、歳差を Q を中心にして rw だけ回したのであるから、日周軸 P はそのままで、北極星 S だけが S′に移動する。ところで、∠ PQS′の関係は、つぎに歳差を回さないかぎり変わらないから、そのまま S1 と図 7.1.7

宇宙型プラネタリウム GSS-Ⅰ型

Q1 にあてはめると、Q1 を中心として、S1 から∠ rw
だけ離れたところに日周軸がなければならない。そこ

3 軸を制御して仮想軸運動を行った場合、日周軸がで、この点を P1 とすると、これが F を中心として星架台回転軸と重なった場合に、回転運動ができなくな

空を∠ r だけ回転した時の、最終的な日周軸の位置とることが分かった。そこで、歳差軸を用いて、日周軸なる。

が架台回転軸と重ならないように、日周軸を移動させつぎに、天頂 Z からこの P1 を通る線を引き、地平てやろうというのである。これが 4 軸制御による仮想線と交わる点を D1 とする。ところが、はじめ天頂 Z

軸運動の基本的な考え方である。

と日周軸 P を結ぶ線（実は大円）上に歳差軸 Q があっ

図 7.1.8 は、図 7.1.4 と同じくドームを真上から見たた。しかし、最終的には天頂 Z と日周軸 P1 を結ぶ線ものである。図 7.1.8 の中で、Z を天頂、P を日周軸、上に歳差軸 Q1 はなく、∠ D1P1Q1 = ∠ry だけ離れてプラネタリウム技術の系統化調査93

いる。つまり、この量が日周の回転角度であり、また、∠ NZD1= ∠ rz が架台の回転角度なのである。
ところで、架台を∠ rz だけ回転させると、日周軸P は P′に移動し、P1 とは一致しない。従って、このP′と P1 の差が緯度の回転角度であることが分かる。
そこで、歳差、日周、緯度、架台回転の 4 軸を、今述
べた量だけ同時に回転すれば、星空を点 F のまわりに回転させることができる。
しかも、図 7.1.9 からも分かるように、日周軸は Pから P1、T と移動し、決して天頂（架台回転軸）と重なることはない。また、仮想軸回転角と各軸の回転

図 7.1.10

太陽表、水星表、金星表の翻訳

角の関係を示したのが図 7.1.9 である。3 軸制御では

天体位置表に掲載されている月・太陽・惑星などの回れなかったところでも、4 軸制御では無理なく回転

位置は、軌道要素を与えて一年間の毎日（あるいは数できることが分かる。

日おき）の位置について計算するのではない。特別に作られた運動表があって、その表から数日おきの日付けに対して計算し、それから補間法によって中間の日付に対する位置を求めるのである。ここで、運動表というのは、先に述べたアストロノミカル・ペーパーに掲載されたニューカムやヒルなどの惑星表である。
ニューカムやヒルによって惑星表が書かれた当時（1890 年代）は、まだ、コンピュータもなかった時代
で手計算が主であるから、太陽や惑星の表には計算を容易にするために膨大な表が付いていたのはそのためである。しかし、我々が宇宙型プラネタリウムの開発

図 7.1.94 軸制御した時の各軸の回転角を始めた 1980 年代は、幸いコンピュータが使えたので、それぞれの表の原式から計算することにした。
早速、当時発売されたばかりのシャープ製のパソコ

7.1.2

惑星の演算制御

ン MZ-80K を使って木星の位置計算を行ってみた。

2010 年（平成 22 年）、1943 年（昭和 18 年）創刊以

ところが、パソコンの容量が少なく、木星の日心位置

来、日本の天体暦として 67 年もの長きにわたり発行を計算するのが精一杯で、それを、地球（太陽）の位されてきた天体位置表が廃刊になった。筆者たちがい置を計算して、木星の日心位置を地球から見た位置につも座右に置き、バイブルのように愛用してきたこの引き戻さなければならないのであるが、それができな

天体位置表は、内惑星の視赤経が 1/100s、視赤緯がかったのである。

1/10 ″ま で、 外 惑 星 の 視 赤 経 が 1/1000s、 視 赤 緯 が1/100″
までの、最も高い精度で掲げられていたものである。
ところが、信じられないかも知れないが、1979 年（昭和 54 年）までは、太陽・月・惑星の位置はグリニ
ジ天文台暦編局から提供された資料によって編集していた。そして、小惑星の日心直角座標以外の全表値が水路部の推算によって編集されるようになったのは、
1980 年（昭和 55 年）からである。
それを、翌年の 1981 年に天体位置表と同じ資料を

94

図 7.1.11

木星の日心位置計算プログラム

使って惑星位置の計算をして、プラネタリウムを制御

これでは、とても全ての惑星の位置を計算してプラしようというのであるから大変である。早速、会社のネタリウムを制御することはできない。幸い、プラネ

敷地内にあるクラブハウスに籠って、資料の翻訳から

タリウムの場合、精密な惑星の位置観測をするわけではじめた。

はないので、もう少し精度をおとしたものでも十分で国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

ある。そこで略算式を用いることにした。すると、実惑星の運動を再現することができたのである。

にタイミング良く、海上保安庁水路部から毎年発行さ

図 7.1.13 は、太陽系第 7 番目の惑星、天王星の表面

れている「天測暦」の 1979 年版に惑星位置の略算式に立って眺めた日周運動である。たまたま、さそり座が見（この略算式にはミスのあることが分かり、1982 年版られたので、分かり易いように星座の線でつないでみた。

の天測暦に訂正版が掲載された）が、1980 年版に月

つぎに、宇宙空間に飛び出したような臨場感をプラ

位置の略算式が掲載された。この略算式は、1975 年

ネタリウム館で出すにはどのようにすれば良いか、試から約 20 年間にわたって、± 0.1′の精度で計算でき

行錯誤の結果、ドームスクリーンを前方に 30°傾ける

るというものである。

ことにした。しかも、ドームを 165°の欠球にして座位置精度については申し分ないが、残念ながら適用

席を持ち上げ、観客に浮遊感を持たせるようにした。

年数がいかにも短かすぎる。プラネタリウムでは、過ところが、ドームスクリーンを傾斜させたために、去に行ったり未来に行ったりするので、長期間使用で

恒星投映筒の重力シャッターが使えなくなってしまっきるものでなければならないのである。

た。しかし、これは、恒星シャッターも X（回転）とY（開閉）の 2 軸制御することによって解決した。

図 7.1.14
図 7.1.12（1）
海上保安用水路発行の「天測暦」

XY 制御の恒星シャッターの模式図

このことは、思わぬ効果をもたらした。これまで、恒星の投映像を水平でカット（遮光）することしかで

そこで、1′の精度で、現在（1979 年）から 300 年きなかったものを、恒星が天頂から地平線に降るよう間通用するアストロフィジカル・ジャーナルの 1979に現われたり、観客の後ろの方から前方に向って現わ

年 11 月発行の付録シリーズに掲載された、ワシント

れたり、あるいはまた、床面まで全部恒星で埋め盡す

ン の 海 軍 天 文 台 の T.C. VANFLANDERN と K.F.

ようにしたりと、演出の効果を無限に広げることがで

PULKKINEN による略算式を採用することにした。

きたのである。

こうして、惑星投映機は、プラネタリウム本体の恒星投映機から分離され、各惑星投映筒に X 軸と Y 軸
および像回転軸を設けて、それぞれの軸を演算制御することによって、宇宙空間の任意の位置から眺めた各図 7.1.15

恒星シャッターの開閉モード

スカイライン投映機は、水平に設置するので前方にのみ投映されるが、方位（架台）回転を行っても、ドームの傾斜に沿って斜めにカット（遮光）されるように
図 7.1.13

天王星上での日周運動工夫されたシャッターが取付けられた。

プラネタリウム技術の系統化調査

95Newcomb と Hill と惑星表
筆者等がプラネタリウムの開発に従事していた 1981 年頃は、太陽や惑星の 1 年分の位置を載せた、海上保安庁発行の『天体位置表』を常に座右に置いていた（ただし、2010 年版が最後の刊行となった）。
ところで、惑星の正確な位置推算を行うには、「摂動」を考慮しなければならない。2 つの天体が互いに引力によって公転している場合、その公転軌道はニュートンが証明したように円錐軌道となる。しかし、第 3 の天体があったり、軌道上に抵抗物質があったり、天体が球形でなかったりすると軌道が円錐曲線にならず、形が変ったり公転周期が変ったりする。このような現象を「摂動」という。
惑星の場合、太陽の引力が圧倒的に強いので、太陽以外の引力を省略してケプラーの楕円運動を解いて第一近似解とする。この第一近似解を用いて各惑星の位置を計算すると、相互におよぼす引力の強さが計算できるから、それによって惑星の運動に生ずる変化を求め、これを第二近似解とする。つぎに第二近似解をもとに同様な方法を繰り返して第三近似解を求める、というようにして十分な精度が得られるまでこの近似解を進める。このようにして摂動の状態を研究することを天体力学では「一般摂動論」という（ただし、これは離心率と軌道傾角が小さい惑星の場合にだけ成り立つもので、彗星のような場合は「特殊摂動論」によらなければならない）。
従って、惑星の位置推算はこの一般摂動論を用いて行うことになるが、摂動は、長年（永年）摂動、長周期摂動、短周期摂動の 3 つに分類されるが、さらにその性質から 2 つに分けられる。1 つは、軌道の形
や位置がゆっくり変化するもので、もう 1 つは、軌道上の惑星の運動が周期的に変化するものである。
そこで、先ず軌道の形や位置に影響する平均軌道要素（歳差、長年摂動と長周期摂動が含まれる）を計算する。長年摂動は三角関数を時間のベキで展開したものと考え、形式的に惑星運動の解を時間の一次式を引数に持つ三角関数の級数に展開する。しかし、このような三角関数の級数は、必ずしも収斂しない。ところが、有限個の項をとるとある程度の精密さで天体の位置を表すことができるので、ポアンカレ（Henri Poincaré）が半収斂と呼んだように、実用的には十分である。そこで、例えば、水星の離心率 e や
軌道傾斜 i などは、
e = 42410.973″+ 4.221″- 0.0061″T2  = 0.20561421 + 0.00002046 T - 0.000000030 T2
i = 7°0′10.37″+ 6.699″T - 0.066″T2のように表される。
つぎに、軌道上の惑星の運動に影響する短周期摂動の量は、短周期項の和として表される。例えば、つぎのような形の単項式に変形され、
s cos ( jg′+ ig - K )摂動を起こす惑星ごとに、j、i、s、K の値が表にされている。
しかし、コンピュータなどない時代であるから、これらを計算するのはとても大変である。そこで、各惑星表にはそれぞれ平均軌道要素と短周期摂動を計算するための計算表が掲載されている。
このようにして、19 世紀末にアメリカ編暦局の天文学者 サイモン・ニューカム（Simon Newcomb）とジョージ・ウイリアム・ヒル（George William Hill）が惑星の摂動表を作った。その時、ニューカムは、
比較的簡単な内惑星（水星、金星、太陽、火星）を担当し、部下のヒルは難しい外惑星（木星、土星）を担当した。外惑星の場合は、展開式の項数を増やしてもなかなか誤差が改善されないという太陽系中の難物だった。ヒルは、それでも何とか完成しニューカムに提出すると、その出版を待たずに編暦局を辞めて田舎に帰り農夫になったという。また、ヒルが難解な木星と土星の運動理論のために勢力を注ぎ、月の運
動理論の研究ができなかったと嘆いていたこともあって、憶測が憶測を呼んでニューカムとの間に確執があったように言われることもあったようだ。しかし、ヒルは学位がないということから編暦局では待遇があまり良くなかったらしいが、ニューカムはヒルの給料を上げるために大変苦労したと書き残している。

96

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. Marchそれから、大型のプラネタリウム施設の場合、ドー
ム後方のリア映写室には、数十台の補助投映機が設置されるのが普通で、横浜市の場合も 80 台以上の補助投映機が設置された。
制御用のコンピュータは、DEC（Digital Equipment
Corporation）のメモリ容量が 248K バイトの PDP11/23 という 16 ビットのミニコンピュータである。
しかし、天文計算をやりながら制御するには性能不足

図 7.1.17 はくちょう座 61 番星から見たオリオン座

で、止む無くその約 2 倍の価格のアレープロセッサー
を追加しなければならなかった。
恒星投映機や惑星投映機、さらには恒星シャッターまで演算制御し、1 つの命令を出してからそれぞれの

図 7.1.17 は、太陽系からはくちょう座の 61 番星に向って旅行した時に、宇宙船の窓から見られるオリオン座の姿であるが、何の星座か分からなくなる。

モーターを回し、ランプを点灯するなど一連の動作が終り、フィードバックが返ってくるまでの制御周期が大幅に長くなったのである。リア映写室には 80 台
もの補助投映機が設置されたので、150 以上の回転軸を演算制御し、260 近いランプの ON/OFF を制御し、さらにコンソールのいろいろな表示灯やスイッチ類の管理という仕事を一台のコンピュータが全て行うことになる。
そのため、制御周期が 1.4 秒もかかることになってしまった。そこで、使用頻度の高い地上モードのみリ
アルタイムで制御し、複雑な宇宙モードなどは、デー
タベースで制御せざるを得なかった。

図 7.1.18

木星の 4 大衛星の運動

こうして、世界初の宇宙型プラネタリウム「GSSⅠ」は、横浜こども科学館に設置され、1984 年 5 月 5日のこどもの日にオープンした。

図 7.1.18 は、2007 年 9 月 2 日 の 20 時（JST= 日 本時）から 4 時間後の 9 月 3 日の 0 時までの、木星の 4

ここで、惑星を分離しコンピュータ制御にすること大（ガリレオ）衛星の動きを示したものである。そのによって、惑星だけではなくこれまで補助投映機でし

日その夜の位置をシュミレーションして見せられるのか表現できなかったいろいろな運動の再現が可能とが最大の特徴といえる。

なった。ただ、太陽と月の投映機を除く、水星から土星までの 6 個の投映機だけでは、北斗七星やオリオン座等を表現できないので、もう 1 個の投映機を追加して 7 個とした。そうすることによって、春の北斗七星、夏のはくちょう座、秋のペガスス座、冬のオリオ
ン座の各星座の固有運動や、他の星から眺めたときの星座の形なども再現できるようにしたのである。
図 7.1.16 は、現在から 10 万年後まで時間を進めた
ときに見られる北斗七星の各星の動きである。ひしゃ
くの形が次第に崩れて行くのが分かる。

図 7.1.19 はくちょう座 61 番星（右図の数字は西暦年）

図 7.1.19 は、先程オリオン座を眺めながら旅をした
はくちょう座 61 番星である。近づくと私たちの太陽
系の 2 倍の大きさの連星であることが分かる。
図 7.1.20 は、惑星のプラス 1 投映機をハレー彗星に割り当てて、黄経 60°黄緯 +15°太陽から 3 天文単位はなれたところから眺めた、1985 年 10 月 21 日から1986 年 4 月 30 日までのハレー彗星の動きである。太

図 7.1.16

北斗七星の 10 万年間の固有運動

陽のすぐ左にさそり座が見える。

プラネタリウム技術の系統化調査

97

図 7.1.20

ハレー彗星の動き
図 7.1.21<GSS-Ⅰ型の機能と性能 >宇宙型プラネタリウム GSS-Ⅱ型

ドーム直径：23m、30°傾斜。
恒星：光 源 200V 1kW（メタルハライド）、自社製ガウスタイプ 105mm/F5.6、

恒星数 7.4 等星まで約 25,000 個。

天の川：行灯式。
ブライトスター13 本。

惑座星：分離型、コンピュータによる演算制御。
標

系：赤道、黄道、子午線、歳差目盛、方位角、極点、方位、中間方位、緯度指示、天頂点。

照明

系：昼光、青光、室内灯は見切線の後ろから
照明。

運

動

系：日周運動 15 秒～停止／日。

図 7.1.22

宇宙型プラネタリウム GSS-HELIOS

年周運動 60 秒～停止／年。

下を実現し、ようやく理想的な宇宙型プラネタリウム

緯度運動 15 秒～停止／周。

を実現した。

歳差運動 15 秒～停止／周。

この GSS-HELIOS は、本体が球形なので、一見、架台回転 15 秒～停止／周。

日周、緯度、架台の 3 軸だけのように見えるが、実は仮想軸

歳差軸がありちゃんとした 4 軸である（図 7.1.22）。

60 秒～停止／周。

自動演出装置：PDP-11/23（DEC）アレープロセッサー。

図 7.1.23 を見ると分かるように、GSS-HELIOS の恒星投映機は、球の中央に電球があり、放射状に片7.1.3

その後の宇宙型プラネタリウム（1）2 代目 GSS-Ⅱ型

側 16 個の恒星投映筒が取り付けてあるわけではない。
恒星投映筒は、球の黄極の方の寄せたように取り付け

2 代目の宇宙型プラネタリウム GSS-Ⅱ型は、恒星てあり、投映筒 1 本ごとに 1 個の電球がついている

投映機、惑星投映機、恒星シャッター等に、演算機能（図 7.1.24）。このように無理をして球形にしたのは、を持たせたマイコンボードを使用した分散処理を行

高速で回転したときにイナーシャ（inertia）を受けな

い、制御周期を 0.1 秒まで縮めることに成功する。

いようにするためである。

この GSS-Ⅱ型は、浦和市青少年宇宙科学館に納入され、1988 年 5 月にオープンした。

天の川は、恒星原板の投映レンズ側に白色で濃度が4 段階の網点でプリントされており、投映筒の内側に仕込まれている電球によって照らされた反射光として（2）3 代目 GSS-HELIOS

98

投映するようになっている。

3 代目の宇宙型プラネタリウム GSS-HELIOS は、

図 7.1.25 は、GSS-HELIOS の 南 天 の マ ス ク No.20制御用のコンピュータに EWS（Engineering Workの恒星原板で、左側の写真は手前から光を当てたもの

Station）を用いることによって、制御周期 0.05 秒以

で、天の川の絵柄が 4 段階の網点でプリントされてい国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March年（1994）には黄綬褒章を受賞した。さらに、日本経済新聞社より「小さな世界トップ企業」に選ばれた。
このように、GSS-HELIOS はとても素晴らしい性能であり、宇宙型プラネタリウムの最高傑作と言われている。因みに、この GSS-HELIOS の第 1 号機は、
倉敷科学センターに納入され、1992 年 10 月にオープンした。現在はその後継機が活躍している。
<GSS-HELIOS の機能と性能 >・ドーム直径：18～30m、水平 or 傾斜。
図 7.1.23

GSS-HELIOS の恒星投映機内部

・恒星：自社製ガウス型 105mm/5.6、
恒星数 7.4 等星まで約 25,000 個、
ブライトスター13 本。

・天

の

・惑
・座

川：恒星原板に組込み、単独調光可能。
星：分離型、コンピュータによる演算制御。

標

系：赤道、黄道、子午線、歳差目盛、方位角、極点、方位、中間方位、緯度指示、天頂点。

図 7.1.24

・照明

系：昼光、青光、室内灯などは見切線の後・運

動

系：日周運動 15 秒～停止／日。

ろから照明。

天の川の投映方式の模式図

年周運動 60 秒～停止／年。
緯度運動 15 秒～停止／周。
歳差運動 15 秒～停止／周。
架台回転 15 秒～停止／周。
仮想軸

60 秒～停止／周。

・自動演出装置：EWS。
図 7.1.25

恒星原板と天の川の絵柄

その他、宇宙型プラネタリウムには、小型の 1995
年に開発された GSS-URANUS と、超大型（適用ドーる様子が分かる。右側の写真は裏側から光を当てたもム 径 18 ～ 50m） の 2000 年 に 開 発 さ れ た SUPER-

ので、恒星だけが見える。中央左側にあるのが南十字

HELIOS な ど が あ る。SUPER-HELIOS は、 超 大 型星である。

ドームに対応するため光源を 200V 3,500W のメタル

この GSS-HELIOS は、平成 5（1993）年度の通産
省グッドデザイン賞教育部門賞を受賞した。また、社長だった五藤隆一郎は、宇宙型プラネタリウム開発の成功により、平成 5 年に科学技術庁長官賞を、平成 6

図 7.1.26

GSS-HELIOS のコンソール卓

図 7.1.27

SUPER-HELIOS

プラネタリウム技術の系統化調査

99

ハライド片側 1 個にしたので、歳差軸がとれず 3 軸制

た年代の変化が再現される。

御にせざるを得なかった。

このような機能を「連動調光」というが、それぞれの調光のタイミングは、実際に手動で操作してそれを7.1.4

副産物 G1014si

データにする倣い方式と、数値で直接入力して行うこ

それから、宇宙型ではないが、その技術を応用してとによって設定する直接入力方式がある。ただし、ス作られた、「G1014si」というとてもユニークな地球型

カイラインの映像のスライドは、あらかじめセットしプラネタリウムがあるので紹介しておく。

ておく必要がある。
< 観客参加型の演出プログラム >その他、演出プログラムの分岐という機能がある。
例えば、宇宙旅行のプログラムなどで、地球を出発した宇宙船が、月に寄って観光してから火星に行くか、
それとも直接火星に行くかを、観客のリクエストによって選択しながらプログラムを進行するといった機能である。
そこで、1 回 45 分の演出プログラムを、5 分ごとに5 個の分岐を作って行くとすると、1 本の演出プログ
ラムを作っておけば、プラネタリウムを買い替えるまで演出プログラムを作る必要はないという夢のような機能が作り込まれている。そのために、惑星棚も高速で回転し、また、いろいろな年代に瞬時に飛べるようになっている。
ただし、この G1014si を作った 1989 年当時は、80枚のスライドをランダムアクセスできるプロジェク
ターはあったので映像の方は何とかなったが、残念ながら音声がまだアナログで再生する装置しかなく、試してみることができなかった。今ならば、デジタルの

図 7.1.28

地球型プラネタリウム G1014si< 機種名 >
G：

7.2 インフィニウム（INF）の開発

五藤光学製

1014：適用ドーム径 10～14 ｍ
si：

100

音響装置があるから実現できるかも知れない。

super intelligent

ミノルタで、つくばエキスポセンター向けに提案し< 機能 >

た器機の開発が始まった頃は、まだ名前がなかった。

①日周運動のツマミを回すだけで、太陽が西の地平線

名前のない新型機を何と呼んていたのかははっきりしに沈んで、夕焼けとなり、薄暮となり、月が輝き、ない。まだ、宇宙型という名称も使っていなかった。

惑星が見え始め、次第に空が暗くなると、恒星が瞬間もなく、開発を指揮していた山野井次長が、このき出し、やがて降るような星空となる、といった時

プラネタリウムの名前を「ミノルタインテリジェント

刻の変化が再現できるのである。

プラネタリウム」としよう、そして補助投映機は「イ②緯度回転のツマミを回すと、自分の住んでいるとこ

ンテリジェントプロジェクター」、さらにドームや音ろの緯度の景色がスカイラインから投映され、やが響、照明まで「インテリジェント○○」と言い出した。

て赤道近くの緯度になると周りが南国の景色になそこで、プラネタリウム本体の略称を MIP、補助

り、南極の緯度に近づくと周りが南極の昭和基地の投映機を IP と呼び、特に本機は 1985 年開催の筑波景色になるといったように地球上の場所の変化が再博にちなんで MIP-85 と呼んだ。その後、社内では現される。

MIP-85 と IP だけが生き残り後々まで使われた。

③歳差のツマミを回すと、周りの景色が現在から、過インフィニウムという名称は、開発も終盤になって去の景色になったり、未来都市の景色になるといっから、ミノルタの該当部署によって決められたものである。

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March山野井次長のコストダウン企画書に、INF21 の文・β′は 5kW とし、コンデンサーレンズも改良して光字が現われた。21 は、もうじき来る 21 世紀の 21 で量アップを図った。但し、18m でも 5kW にし、コある。1985 年 3 月に MIP-85 をつくばエクスポセン

ンデンサーレンズも変更した例もある。

ターに納入。同年 6 月には豊田産業文化センターに
INF21 を 納 入 し、 翌 86 年 3 月 に は 浜 松 科 学 館 に も・恒星電球は、特注のハロゲン電球で、寿命は 150 時
間である。

INF21 納入した。そして同年 7 月にはラフォーレ琵琶湖に INF21D を納入した。このように、対外的には全てインフィニウムだったが、社内では分けて呼んでいた（図 7.2.1）。

7.3 MEGASTAR の宇宙型
大平技研には、MEGASTAR の宇宙型という機種が個別にあるわけではない。本物の星空を追求した
MEGASTAR と、惑星投映機が別々に用意されていて、それらを使用目的に合わせて組み合わせればよいのである。
ASTROLINER とそれ用の惑星投映機（図 7.3.1）
を 組 合 せ る と、 宇 宙 型 の ASTROLINER が 出 来 上がる。

図 7.2.1 つくばエキスポセンター納入のインフィ二ウム

21D は、INF21 をさらに改良し惑星のマルチ化（初め各投映機は決められた惑星に割り当てられているが、途中でその割り当てを変えることができること）を実現したもので、D はデラックスの意味を表す。そのため、さかのぼって、豊田産業文化センターと浜松科学館のものを 21S と言った。S は、スタンダードのS だそうだ。それ以降、1990 年 11 月納入の東大阪児

図 7.3.1

ASTROLINER 用の惑星投映機

童文化スポーツセンター ドリーム 21 まで 6 台の 21Dが生産され、INF シリーズは合計 9 台生産された。
1989 年大阪市立科学館にαを納入、1990 年 3 月に豊橋市視聴覚教育センターにβを納入して、INF はα

また、MEGASTAR とそれ用の惑星投映機を組合せると、宇宙型の MEGASTAR が出来上がるのである（図 7.3.2）。

とβの時代に入った。αは 1995 年の文化パルク城陽まで 6 台。βは川口市立科学館まで海外も含めて 7 台が生産された。
1992 年 3 月大津市科学館にγの 1 号機が納入され、INF のシリーズ化が完成した。その後、その後継機が開発されると、それぞれαⅡ、βⅡ、γⅡと名付けられた。
・αのドーム径は 18m 以上、恒星電球はハロゲンの4kW( 但し、23m 以上の場合は 5kW)。
・βのドーム径は 16～18m、恒星電球はハロゲンの4kW（但し、20m までをβ′とした）。
・γのドーム径は 10～16m、恒星電球はハロゲンの2kW（但し、16m 以上は 2.5kW）。

図 7.3.2

宇宙型の MEGASTAR

プラネタリウム技術の系統化調査

101

・H ill, G.W. Tables of Jupiter, Constructed in
Accordance with Methods of Hansen,

1895.

・H ill, G.W. Tables of Saturn, Constructed in
Accordance with Methods of Hansen, 

A P, Vol Ⅶ , Part 2-1. 1895.

・Newcomb, S. Tables of the Heliocentric Motion of
Uranus,

A P, Vol Ⅶ , Part 3-1. 1898.

・Brown, E. W. Tables of the Motion of the Moon,        Yale Unversity Press, 1919.

・Flandern, T.C. and Pulkkinen, K. F.
図 7.3.3

Low-Precision Foemulae for Planetary Positions,   

宇宙型の MEGASTAR-Ⅱ

A.J. Supplement Series , 1979.


図 7.3.3 は、2011 年 に ワ ル シ ャ ワ（Warsaw） の・Eckert, W.J.  Brouwer, D.  Clemence, G.M.
Coordnates of the Five Outer Planets 1653-2060,

コペルニクス・サイエンス・センター（Copernicus
Science Center）に納入された宇宙型の MEGASTAR-                 A P. Vol. ⅩⅡⅡである。

・E xplanatory Supplement to the Astronomical
Ethemeris and the American Ephemeris and Nautical

画像の出典

Almanac, （1）「天測暦」1980 年版、1982 年版 海上保安庁発行

・井上圭典「月の暦のプログラム」

参考文献

・Transactions of the International Astronomical

General Assembly Hamburg, 1964,  

axis and Around the Sun, A P, Vol Ⅵ , Part 1-2. 1895.
・Newcomb, S. Tables of the Heliocentric Motion of
Mercury,

A P, Vol Ⅵ , Part 2-1. 1895.

・Newcomb, S. Tables of the Heliocentric Motion of
Venus,

A P, Vol Ⅵ , Part 3-1. 1895.

・Newcomb, S. Tables of the Heliocentric Motion ofMars,

A P, Vol Ⅵ , Part 4-1. 1898.

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

水路部研究報告，No.12, 1977.
Union Volume ⅩⅡB, Proceedings of the Twelfth・Newcomb, S. Tables of the Motion of the Earth on its

102

Her Majesty’s Stationery Office, 1961.



Academic Press London & New York, 1966.

・海上保安庁海洋情報部 編「天体位置表」2010 年版，


海上保安庁発行 2010.

・「プラネタリウム会報」Vol.16  No.1
日本プラネタリウム研究会，1986.

8｜おわりに・謝辞

この系統化調査のお話をいただいた時、投映式プラ

謝辞

ネタリウムは、科学館や博物館といった地方自治体が

本 報 告 書 を 纏 め る に あ た り、 以 下 の 団 体 や メ ー

主な顧客で、そう多く売れる製品ではない。しかも、カー、個人の方々に、貴重な資料や写真などの提供を

メンテナンスをしっかりやれば、数十年以上も使えるいただいた。この場を借りて厚くお礼申し上げる。

ライフサイクルの長い製品である。従って、頻繁にモ
毅

毛利裕之

安藤享平

齋藤正晴

しかし、プラネタリウムを構成する一部分、例えば

柴崎勝利

原

投映機のレンズとか各種の原板、あるいは惑星の投映

嘉数次人

毛利勝廣

機構などの技術であれば、幾つかあるのではないかと

伊東昌市

デルチェンジが行われたわけでもなく、革新的な技術

日本プラネタリウム協議会などあるのだろうかと心配であった。

秀夫

明井英太郎

冠木レオ

や製造に関わっていた技術者たちは既に会社を退社し

君山寿美恵

野村早苗

ており、当時の資料もあまり多く残っていなかった。

コニカミノルタプラネタリウム株式会社

須田正貴

考えた。ところが、プラネタリウムのメーカーで設計

株式会社 五藤光学研究所

井上大江

そこで、プラネタリウムというものがどういうもの

諒

増田善久
田中遥香

かということを丁寧に説明することにした。その上有限会社 大平技研

大平貴之

で、わずかに残っている仕様書やカタログなどに記載

株式会社 リブラ

田部一志

されている機能や性能を掲げ、それらがどのように株式会社 東急コミュニティー

永田美絵

変っていたかを読み取っていただくことにして、何と日本プラネタリウムサービス株式会社

鈴木孝男

か報告書にまとめることができた次第である。

個人

大西道一

井上圭典
金子芳江

プラネタリウム技術の系統化調査

103プラネタリウムの各時代と技術の系統図
プラネタリウムの時代

1950

1960

1970

M-1
・1959

・1963

S-3
M-2

黎明の時代

M-1

L-1
・1960
ノブオカ式Ⅲ型

・1970
MS-8

・1966
MS-10
・1969

MS-10

MS-15

・1970

JHS/GL-20
GS-8
GE-6

・1973

発展の時代

GX-10
GM-15

GX-10

・1972
MS-6

・1978

・1980

GEⅡ/G

・1979

GMⅡ

・1978

・1981
MS-

GMⅡ

安定の時代

MS-15AT
MS-18AT

MS-20

MS-18AT

宇宙型の時代

プラネタリウム技術
恒星の光源

白熱電球

恒星原版

ニッケル箔

瞬き機構
重力式

投映機形状

二球式

惑星投映機

二重円板

104

制御装置

手動
水平型

国立科学博物館技術の系統化調査報告

ガラ
電気式

電子制
三重円板

影絵

ドーム形状

メタル

減光マスク

機械式

恒星シャッタースカイライン投映機

ハロゲン電球
マイクロレンズ

宇宙
フィルム式

半自動

コマ送り式
全自動

ランダ

MS-D

傾斜

Vol.29 2020. March

1980

1990

2000

-6

80

GEⅡ/GS/GX
GMⅡ/GN/GL・1986

GMⅡ Space
G Si シリーズ

・1989

・1981
MS-10AT

S-15AT

MS-18AT
MS-20ATGSS -Ⅰ
・1984

・1988

GSS -Ⅱ
GSS - HELIOS
・1992

・1995

GSS - HELIOSGSS - URANUS

・2002 GSS - CHRONOS/CHRONOSⅡGSS -Ⅰ

SUPER-HELIOS
・2004

・1985
INFINIUMシリーズ
・1994

COSMOLEAPシリーズ

・2006
MEGASTAR-ZEROMEGASTAR-Ⅱ
INFINIUM

・1991
ASTROLINER

メタルハライドSUPER - URANUS

・1998
MEGASTAR-1

ローボルトハロゲン電子点灯

・2003
MEGASTAR-Ⅱ

LED
星数100万個

ガラス

式

送り式

電子制御 ブラインド
一球式
宇宙型
ランダムアクセス
MS-DOS

UNIX

Windows

傾斜型

プラネタリウム技術の系統化調査

105

106

国立科学博物館技術の系統化調査報告

Vol.29 2020. March

1974年

1980年

1985年

1985年

1987年

1989年

1991年

1992年

1992年

1995年

1998年

2003年

MS-15

GMⅡ-AT

MS-18ATINFINIUM

GSS-Ⅰ

GSS-Ⅱ

ASTROLINER

MS-15AT

G1014siGSS-HELIOSMEGASTAR-1

MEGASTAR-Ⅱcosmos

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

1972年

MS-8

4

1974年

1966年

MS-10

3

GM-15-T

1965年

M-1

2

5

1964年

納入年

S-3

名称

1

番号

大平技研

有限会社

有限会社
大平技研

大平技研

五藤光学研究所

株式会社

五藤光学研究所

株式会社

プラネタリウム株式会社

コニカミノルタ有限会社

五藤光学研究所

株式会社

五藤光学研究所

株式会社

プラネタリウム株式会社

コニカミノルタ

プラネタリウム株式会社

コニカミノルタ

五藤光学研究所

株式会社

プラネタリウム株式会社

コニカミノルタ

五藤光学研究所

株式会社

プラネタリウム株式会社

コニカミノルタ

プラネタリウム株式会社

コニカミノルタ

五藤光学研究所

株式会社

五藤光学研究所

株式会社

製作者

プラネタリウム技術 産業技術史資料 所在確認

稼働中

展示中

稼働中

稼働中

稼働中

展示中

稼働中

稼働中

展示中

稼働中

稼働中

稼働中

休止中

稼働中

稼働中

稼働中

展示中

資料現状

所在地

（東京都江東区青海）日本科学未来館（千葉県市川市）

千葉県立現代産業科学館（神奈川県相模原市高根）

相模原市博物館（東京都新宿区大久保）

新宿区立教育センター（千葉県柏市泉）

千葉県立手賀の丘少年自然の家（兵庫県伊丹市）

伊丹市立こども文化科学館（神奈川県伊勢原市田中）

伊勢原市こども科学館（愛媛県松山市湊町）

松山市総合コミュニティセンター

（茨城県つくば市吾妻）

つくばエキスポセンター（愛知県半田市）

半田空の科学館（愛知県一宮市大字時之島）

一宮地域文化広場（千葉県八千代市保品）

八千代市少年自然の家（福島県いわき市平字堂根町）

いわき市文化センター（大阪府茨木市東中条町）

茨木市立中央公民館（山口県山陽小野田市大字埴生）

山陽小野田市青年の家（東京都江東区深川）

東京海洋大学（東京都府中市矢崎町）

五藤光学研究所

選定理由に認定、2010年に光源をLEDに変更、投映星数1000万個に改良された

560万個の星を投映、世界で最も先進的なプラネタリウム投映機として2004年にギネス世界記録

世界で初めて天の川を星の集団として投映し、150万個の星の投映を実現

制御周期が0.05秒以下を実現した、宇宙型プラネタリウムの最高傑作

1992年に開発された4軸一球式の宇宙型プラネタリウムで、制御用のコンピュータにEWSを用いント機能を持ち、観客参加型の演出プログラムも可能なプラネタリウム

1989年に開発された、ツマミを回すだけでそれに付随する調光系が連動するというインテリジェ

置された、ミノルタ50年の光学技術が生んだ多彩な機能を持つ準大型プラネタリウム

MS-15ATはアリゾナ大学向けに1978年に開発されたが、後にアメリカ空軍士官学校の訓練用に設

個人製作として世界初のレンズ投映式プラネタリウム

算機能を持たせたマイコンボードを使用し制御周期を0.1秒まで縮めた

1988年に開発された2代目の宇宙型プラネタリウムの2号機で、恒星・恒星シャッター・惑星に演

投映機はPDP-11/23で演算制御され宇宙から見た天体の動きを再現、ただ制御周期は1.4秒

1984年に開発した宇宙型プラネタリウムGSS-Ⅰ型の2号機で、本体は4軸制御の自由軸運動、惑星センターに納入された、現在はINFINIUM Lとなり稼働中

1985年にミノルタが開発した3軸一球式の宇宙型プラネタリウムで、1985年3月につくばエキスポ

実した演出が可能なように、マイコン制御の全自動演出装置を装備

1978年にMS-15をベースにスペースシアター向けに開発されたもので、さらに明るく、さらに充いており、自動演出装置を備えたもの

国際児童年向けに1979年に開発されたもので、架台が方位回転出来るようにターンテーブルがつ

運動部はMS-10と同じだが、月に中心差機構が導入された

MK-4という海外専用機として開発したものを、後に国内仕様に改良してMS-15としたもの、年周機で、恒星に減光マスク方式、惑星に三重円板方式と月に中心差機構が採用された需要に陰りが出始めた頃、生産体制を変えコンセプトを掲げて挑んだGシリーズの中心的な高性能

惑星は全てを円運動にして年周運動機構を思い切って簡素化した構造のもの

使い、恒星投映機に籠型のきらめき装置を付けたものとしては最古のもの

ミノルタが量産品として最初に販売したプラネタリウムで、ブライトスターにマイクロレンズを在稼働している同型機としては最古のもの

恒星がレンズ投映式で惑星の年周運動が可能な国産初の中型プラネタリウムM-1型の9号機で、現から2011年までの47年間使用されたもの

8mドーム用の小型プラネタリウムS-3型の9号機、東京都荒川区立教育センターの所有で、1964年

「プラネタリウム技術の系統化調査」 正誤表
ページ

段落

1
2

行

技術の系統化調査報告2020 年 3 月（誤）第 29 集下から 1 INFINUM
Abstract

全文 PDF 版
2020 年 7 月（正）INFINIUM

一部修正し差替え

4

左下から12 するれば

すれば

5

左

18

日周運動は、

日周運動を、

6

右1

al を前に置く例えば、

al を前に置く。 例えば、

8

左

14

1 つが

1 つを

8

左

下から14 オラリー

オラリィ

8

左

下から11 オラリー

オラリィ

9

右

下から6 （Planetariumu）（Planetarium）

10

左

19

緯度 北緯48°に緯度（北緯48°
）
に

10

左

23

デュッセルドルフのゲソレイ

西ドイツの工業都市バーメン

17

右

7

（昭和 4年）（昭和14年）17

右下から19 14年）

13年）

18

右

下から21 ピッツ社

スピッツ社

20

右

7

24

右

図4.14

24

右

下から8 回転すうように回転するように28

左下から4 遠隔操作卓できる

遠隔操作できる

28

右

図4.22

Ⅰ号機

1号機

28

右

13

Ⅰ号機

1号機

29

左

13

信岡正氏が

信岡正典が

29

右

31

右

12

評価さられ、

評価され、

32

右

11

プラネタリウを見学

プラネタリウムを見学

34

左

35

右

36

右

40

左

7

OmuiMax

OmniMax42

右4と読んでいる。

と呼んでいる。

44

左下から5 72°
づつ

72°
ずつ

44

左

下から1 No.16

No.17

1938年

1937年

tan-1 (231.2/532) = 23.49°

tan-1 (231.2/534) = 23.49°

下から7 自作すのが自作するのが下から2 葛飾区立石の證願寺（真言宗大谷派）
内に 葛飾区立石の證願寺内に
5

地平線かが

下から14 こそで古代の地平線からそこで古代の

47

左

48

左

49

左

下から3 ようなっている。

ようになっている。

50

左図5.5.20

フィルム原板

水銀シャッター50

左図5.5.20

水銀シャッター

フィルム原板

50

右

5

なている。

なっている。

17

トウエウ

トウエイ

53

下から12 入れられました。
14

ケガかれかれた。

入れられた。
ケガかれた。

56

右下から2 そてには、

それには、

57

右

下から14 限り大きさや性能

限りの大きさや性能

58

左

5

ものです。

ものである。

63

左

1

表 5.4

表 5.5

63

左

表 5.4

表 5.4 GX型の…

表 5.5 GX型の…

63

右下から9 30ごとに30分ごとに68

右下から3 上き来たとき上に来たとき75

左下から9 大型ラネタリウム

大型プラネタリウム77

左下から1 光源などが

光源などの

79

左

下から2 ドームスクリーがドームスクリーンが

80

右

83

左

下から1 表 6.2の通り

表 6.1の通り

83

右

表 6.2

表 6.2 ビューレックスの…

表 6.1 ビューレックスの…

84

右

7

図 7.2.6

図 6.2.384

右下から7 （図 6.2.3）。

（図 6.2.4）。

87

左下から3 SE-Ⅱ型は、GE-Ⅱ型は、93

左下から1 ともである。

ものである。

95

右2

図 7.13は、

図 7.1.13は、

101

右

10

使用目的な合わせて使用目的に合わせて

2

とから、

から、