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自然から学ぶアイデアの源泉 ネイチャーテック


<写真>複眼は個眼という小さな目が組み合わされてできている

Photo by FotoGraf-Zahl

広い範囲を見ることができる昆虫の複眼

ヒントとなる自然:昆虫

<写真>複眼は個眼という小さな目が組み合わされてできている
Creative Commons

何がすごいの?

昆虫の目をよく見ると、小さな粒がたくさんあるのが分かります。昆虫の目は複眼と呼ばれ、個眼という小さな目がドームのように組み合わされてできているのです。

例えば、トンボの複眼は1万個以上の個眼でできています。左右一つずつしか目がない人間とは違って、小さな昆虫たちの目には、さらに小さなたくさんの眼が集まって出来ているのです。

個眼の表面には小網膜という、私たちの角膜に似た光を集める膜がついています。まず目が外から光を受け取ると、この膜は周りの小網膜の細胞(6~10個)へ光を映し出します。それぞれの個眼には隣の個眼とは違う光が入るので、個眼を合わせた複眼では個眼の数が多いほど広い範囲が見えます。その結果、例えばトンボの複眼は360度見えるので、餌を採ったり、敵を早く発見することができます。

また、個眼はそれぞれ五角形・六角形・七角形・円柱のような様々な形で隙間なく並び複眼を構成しています。

どうやって役立てるの?

カメラに複眼と同じようなレンズを使うことで、普通のカメラより広い範囲を撮影することができます。例えば、建物の中を監視したり点検したりするときには通常より広い範囲を撮影できたほうが便利です。また、複眼に似たドーム形の建物なら、丈夫で地震が起きても壊れにくく安全でしょう。

どんな研究をしているの?

大阪大学では、複眼の構造を模倣し、小さなレンズを並べて画像を撮影する装置を開発しました。それぞれの小さなレンズで撮られた多数の映像は昆虫の個眼の画像に相当します。

個眼のそれぞれは粗い画質ですが、並べられた小さなレンズの距離、画質の差などの計測結果を元に、広い範囲のきれいな画質として再現することができました。

複眼撮像システム(TOMBO):大阪大学大学院情報科学研究科情報フォトニクス講座

どんな技術開発ができる?

広い範囲を見ることができる複眼カメラは、自動車などの乗り物の安全技術や、より小さな複眼カメラによる内視鏡などの医療技術の開発に役立ちます。

強さについては、建物の耐震技術はもちろん、小さな材料を使う精密機器などにも、複眼と同じ形の部品を使うことによって壊れにくくなるような技術開発ができると考えられます。

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掲載日:2011年12月 5日

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