「星空」を創ろう！ピンホールカメラで実現する、光の不思議手作りプラネタリウム
サイエンストレーナーの桑子研です。毎日が実験。
皆さんはピンホールカメラをご存知でしょうか？ 小さな穴を通った光が、目の前に実像を映し出す、あの不思議なカメラです。私も一昨年、科学部の生徒たちと一緒にピンホールカメラを作って、色々なものを観察してみました。すると、まるで昔の映画のような、ちょっとレトロで味のある実像が映し出され、生徒たちと一緒に感動したのを覚えています。
ピンホールカメラは、日常の中にも隠れています。例えば、皆既日食の時、三日月形に欠けた太陽をピンホールカメラで地面に投影すると、見事に三日月形の影が映し出されました。さらに驚くべきは、木々の葉っぱと葉っぱの間にできた小さな隙間を通った木漏れ日ですら、その光が地面に三日月形に投影されていたことです。普段、丸い太陽の光の木漏れ日を見ても気付きませんが、実は私たちの身の回りには、ピンホール現象によって太陽の形が投影されているものがたくさんあったんですね！
そんなピンホールカメラの原理に魅せられた地学部の生徒が、なんと手作りのプラネタリウムを作ろうと試行錯誤を始めました。彼らは巨大な星を映し出す「メガスター」のような本格的なプラネタリウムから発想を得て、「自分でも作れないものか？」と挑戦していたのですが、なかなかうまくいかずに悩んでいたようです。そこで私が、「穴を小さくしてみては？」「光源は何がいいかな？」と少しアドバイスをすると、生徒たちはさらに工夫を重ね、見事に美しいプラネタリウムを完成させました。その精巧な投影に、私も心から感動しました！
今日は、そんな生徒たちの素晴らしい発想から生まれた手作りプラネタリウムの作り方をご紹介したいと思います。理科の授業準備や科学部の活動、あるいは生徒への自由研究のテーマ提案にも役立つはずです。この「科学のレシピ」を活用して、ぜひ生徒たちと一緒に、光の不思議と宇宙の美しさを体験してみてください！
科学のレシピ
この手作りプラネタリウムは、とてもシンプルな材料で、驚くほど本格的な星空を再現できます。
準備するもの
- 厚紙：A4サイズ程度。プラネタリウムの本体になります。普通紙でも作れますが、厚紙の方が光が漏れにくく、完成したときの形がしっかりします。
- 紙コップ：光源を固定するために使います。
- 安全ピン：星座の穴を開けるのに使います。針の細いものがおすすめです。
- 豆電球：光源となります。
- 導線：豆電球と電池をつなぎます。
- 電池：豆電球を光らせるための電源です（例：単3電池、単4電池など、豆電球の電圧に合うもの）。
- （あれば）スイッチ：ON/OFFを切り替えられると便利です。
手順
-
展開図を厚紙に印刷して、プラネタリウムを組み立てる まず、プラネタリウムのドーム部分となる展開図を厚紙に印刷します。インターネットで「プラネタリウム 展開図 無料」などで検索すると、様々なタイプの展開図が見つかります。 印刷した展開図の指示に従って、はさみで切り取り、のりやテープで組み立ててドーム状にします。厚紙を使うことで、光が漏れにくく、より暗闇で星が鮮やかに見えます。
ダウンロードはこちら -
星座の形に安全ピンの針で穴をあける 組み立てたプラネタリウムのドーム部分に、星座の形になるように安全ピンの針で小さな穴を開けていきます。 ポイントは、穴をできるだけ小さく開けることです。 穴が大きすぎると、星の像がぼやけたり、光が広がりすぎてしまい、かえってきれいに見えません。針の先端で軽く刺すように、慎重に作業しましょう。教科書や星図を参考に、オリオン座や北斗七星など、特徴的な星座を再現してみるのがおすすめです。
-
紙コップの底に豆電球を差し込み、電池とスイッチと配線する 紙コップの底の中央に、豆電球が通るくらいの穴を開けます。そこに豆電球を差し込み、ぐらつかないように固定します。 次に、豆電球のリード線に導線を接続し、電池とスイッチ（もしあれば）とつなぎます。豆電球と電池の正しい極性（プラスとマイナス）を確認して接続してください。
-
紙コップの底と1で作ったプラネタリウムを接続する 組み立てたプラネタリウムのドームの底辺と、豆電球を固定した紙コップの開口部を接続します。光が漏れないように、しっかりとテープなどで固定しましょう。これで、手作りプラネタリウムの完成です！
観察と工夫のポイント
完成したら、部屋をできるだけ暗くしてください。そして、プラネタリウムを手に持ち、白い壁や黒い紙などのスクリーンに向けて、豆電球を光らせてみましょう。
- 距離の調整: プラネタリウムを手に持ち、スクリーンとの距離を前後させてみてください。ある特定の距離で、ピンホールカメラの原理で星の像が鮮明に投影される場所が見つかるはずです。まるで本物のプラネタリウムのように、小さな光の点がきれいに浮かび上がって見えたとき、きっと感動するでしょう！
- 手で動かせる面白さ: この手作りプラネタリウムの面白いところは、手で自由に動かして、像がどこにできるのかを探せることです。光がどのように広がり、像を結ぶのかを、視覚的に体験できる素晴らしい教材になります。
- さらなる発展: 生徒の発想は本当に素晴らしいですよね！ このプラネタリウムをきっかけに、「プラネタリウムドームも作ってみようか？」「もっと明るい光源を使ったらどうなるだろう？」「別の星座も作ってみよう！」など、次の探究活動へとつなげてみてはいかがでしょうか。
この手作りプラネタリウムは、光の直進性、実像の形成、そしてピンホール現象という、理科の重要な概念を楽しみながら学べる最高の教材です。ぜひ生徒たちと一緒に、自分だけの星空を創造してみてくださいね！
手作りをしてしまうなんて、生徒の発想はすごいです。次はプラネタリウムドームも作ってみませんか？
お問い合わせ・ご依頼について
科学の不思議やおもしろさをもっと身近に！自宅でできる楽しい科学実験や、そのコツをわかりやすくまとめています。いろいろ検索してみてください！
・運営者・桑子研についてはこちら
・各種ご依頼（執筆・講演・実験教室・TV監修・出演など）はこちら
・記事の更新情報はXで配信中！
科学のネタチャンネルでは実験動画を配信中！
４月のイチオシ実験！
- 光の魔法CMYウォーターキューブ：光の魔法を体験せよ！水を注ぐと新たな立方体が出現する魔法のような実験です。
テレビ番組・科学監修等のお知らせ
- 4月9日（木）「THE突破ファイル」（日本テレビ ）の科学監修を行いました。夜7時〜となります。
書籍のお知らせ
- サクセス15 ４月号にて、野球の科学について記事を執筆しました（2026/3）
- 『大人のための高校物理復習帳』（講談社）…一般向けに日常の物理について公式を元に紐解きました。特設サイトでは実験を多数紹介しています。※増刷がかかり６刷となりました（2026/02/01）
- 『きめる!共通テスト 物理基礎 改訂版』（学研）… 高校物理の参考書です。イラストを多くしてイメージが持てるように描きました。授業についていけない、物理が苦手、そんな生徒におすすめです。特設サイトはこちら。
講師・ショー・研究等のお知らせ
- 3/20（金） 日本理科教育学会オンライン全国大会2026「慣性の法則の概念形成を目指した探究的な学びの実践」について発表しました。
- 6/14（日） 千葉大学インスタレーション「探究」にて講師を務めます
- 7/18（土） 教員向け実験講習会「ナリカカサイエンスアカデミー」の講師をします。お会いしましょう。
- 10/10（土） 秘密兵器「帯電ガン」が炸裂！ビリビリ！ドキドキ！静電気サイエンスショー＠千葉市科学フェスタ（午後予定）
- 各種SNS X(Twitter)／instagram／Facebook／BlueSky／Threads
Explore
- 楽しい実験…お子さんと一緒に夢中になれるイチオシの科学実験を多数紹介しています。また、高校物理の理解を深めるための動画教材も用意しました。
- 理科の教材… 理科教師をバックアップ！授業の質を高め、準備を効率化するための選りすぐりの教材を紹介しています。
- Youtube…科学実験等の動画を配信しています。
- 科学ラジオ …科学トピックをほぼ毎日配信中！AI技術を駆使して作成した「耳で楽しむ科学」をお届けします。
- 講演 …全国各地で実験講習会・サイエンスショー等を行っています。
- About …「科学のネタ帳」のコンセプトや、運営者である桑子研のプロフィール・想いをまとめています。
- お問い合わせ …実験教室のご依頼、執筆・講演の相談、科学監修等はこちらのフォームからお寄せください。
- 瞬間の奇跡！水風船の中に隠れた「慣性の法則」を捕まえろ！
- 遊びが学びに変わる瞬間！スピログラフの幾何学模様に隠された「数学の魔法」（Desmosプログラミング）
- 数万の価値が無料に！？数式グラフ化の神アプリ「Desmos」で視る電気の丘
- 鼻歌まじりの決死圏？月面ジャンプに隠された「真空と重力」の驚きのストーリー（アポロ計画）
- 見えない電位を立体で捉える！ランチボックスの蓋で作る驚きの科学工作
- 影が教える物理の秘密！等速円運動と単振動の意外な関係（単振動と等速円運動のつながり）
- 見えない「力」をデジタルで可視化！最新型ばねばかりが理科の常識を変える
- 「ようこ」と一緒に原子核の旅へ！物理学者・多田将が描く、世界一わかりやすい核の正体
- 【科学監修】教科書は「魔法の書」だった？深夜番組で解き明かす日常の科学「教科書で習ったアレ」（テレビ朝日）
