(57)【要約】      （修正有）【課題】泡体をスクリーンにして好適なプロジェクションマッピングを行う泡プロジェクションマッピング方法およびプロジェクションマッピングシステムを提供する。【解決手段】泡体１が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出し、検出された泡体１の位置または範囲に応じて、投影画像３を変更して投影する泡プロジェクションマッピング方法およびプロジェクションマッピングシステム。【選択図】図１
2018200393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出工程と、
検出された泡体に対し、画像を投影する画像投影工程と、を含むことを特徴とする、泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項２】
前記画像投影工程は、検出された前記泡体の位置または範囲に応じて投影する画像を変更する、請求項１に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項３】
手の形状を検出する手形状検出工程をさらに含み、
前記画像投影工程は、検出された手の形状の変化によって投影する画像を変更する、請求項１または２に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項４】
前記泡検出工程によって検出された前記泡体の形状を判定する泡形状判定工程をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項５】
前記画像投影工程は、前記泡形状判定工程における判定の結果に応じて投影する画像を変更する、請求項４に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項６】
前記画像投影工程は、前記泡体に係る動作を示唆する画像を前記手または前記泡体に投影する、請求項３から５のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項７】
前記画像投影工程は、前記手または前記泡体に投影される前記画像を移動させ、前記泡体を保持する保持者の移動を促す、請求項３から６のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項８】
前記泡体の発生または消失に係るタイミングを検出するタイミング検出工程をさらに含み、前記画像投影工程は、検出されたタイミングから経過した時間に応じて前記手または前記泡体に投影する画像を変更する、請求項３から７のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項９】
前記画像投影工程は、前記泡検出工程によって検出された前記泡体の範囲に応じて投影する画像の大きさを変更する、請求項１から８のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項１０】
前記画像投影工程によって投影される画像と共に音声を提供する音声提供工程をさらに含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピング方法。
【請求項１１】
泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出装置と、
検出された前記泡体に対し、画像を投影する画像投影装置と、を有することを特徴とする、泡プロジェクションマッピングシステム。
【請求項１２】
前記泡検出装置は、複数の前記泡体について前記泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出し、
前記画像投影装置は、検出された複数の前記泡体の各々に前記画像を投影するマルチプロジェクタである、請求項１１に記載の泡プロジェクションマッピングシステム。
【請求項１３】
前記画像投影装置は、予め定められた規定位置にある前記泡体に対し、前記規定位置に応じた画像を投影する、請求項１１または１２に記載の泡プロジェクションマッピングシステム。
【請求項１４】
前記規定位置を複数有する、請求項１３に記載の泡プロジェクションマッピングシステム。
【請求項１５】
前記画像投影装置によって投影される画像と共に音声を提供する音声提供装置をさらに有する、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピングシステム。
【請求項１６】
前記泡体を提供する泡提供装置を更に含む、請求項１１から１５のいずれか１項に記載の泡プロジェクションマッピングシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、泡体を対象にしてプロジェクションマッピングを行う、泡プロジェクションマッピング方法及び泡プロジェクションマッピングシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、スクリーンや建築物等の壁面ばかりでなく、水やミスト等の不定形な部材に対してもプロジェクションマッピングを行う演出が提案されている。このようなプロジェクションマッピングは、投影される画像背面の水等の光の吸収や反射状態が壁面と相違するため、投影された画像の見え方が壁面に対して投影される場合と異なって、新たな演出効果を期待できるものである。このようなプロジェクションマッピングの先行技術としては、例えば、特許文献１に記載されたスクリーン形成装置がある。特許文献１に記載のスクリーン形成装置は、水を噴出させてミストスクリーンを形成する。そして、投影対象となる画像の高さに応じてミストスクリーンの側の水を噴出すファンを回転させるモータに供給される電圧を制御する。このようにすると、ミストスクリーンが画像を表示するのに必要な高さを確保しながら、画像の周囲に余白が生じさせない演出を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２１６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プロジェクションマッピングのスクリーンに使用される不定形の部材には、スクリーンとしての形状を画像に合わせて制御できないものもある。プロジェクションマッピングの演出の観点からは、できるだけ多様な不定形部材をスクリーンとして使用できることが好ましい。そして、画像に合わせて形状の制御が難しい不定形部材の一つに、泡体がある。泡体はスクリーンとするには小さく、また手等の被吐出部に吐出された泡体は位置が変動するため外部から泡体に合わせて画像を投影することは困難である。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、泡体をスクリーンにして好適なプロジェクションマッピングを行う泡プロジェクションマッピング方法、泡プロジェクションマッピングシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の泡プロジェクションマッピング方法は、泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出工程と、検出された泡体に対し、画像を投影する画像投影工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
泡体をスクリーンにして好適なプロジェクションマッピングを行う泡プロジェクションマッピング方法、泡プロジェクションマッピングシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態の泡プロジェクションマッピング方法の泡体を説明するための図である。
【図２】図１に示した泡体に投影される投影画像のバリエーションを説明するための図である。
【図３】本発明の一実施形態の泡プロジェクションマッピング方法において手に投影される投影画像を例示した図である。
【図４】本発明の一実施形態の泡プロジェクションマッピングシステムを説明するための模式的な図である。
【図５】図４に示した泡プロジェクションマッピングシステムのエリアを説明するための図である。
【図６】図５に示したエリア内の規定位置を説明するための図である。
【図７】本発明の第一実施形態に使用される泡吐出装置を説明するための図である。
【図８】図７に示したフォーマー機構を説明するための図である。
【図９】図８に示した泡吐出部品を説明するための図である。
【図１０】本発明の第一実施形態に使用される泡吐出装置の他の例を説明するための図である。
【図１１】第二実施形態のプロジェクションマッピングシステムの撮像範囲全体を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同様の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【０００９】
［泡プロジェクションマッピング方法］
以下、本発明の一実施形態を説明する。
図１（ａ）、図１（ｂ）及び図２は、本実施形態の泡プロジェクションマッピング方法を説明するための図である。本実施形態の泡プロジェクションマッピング方法は、泡体１が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出工程と、検出された泡体に対し、画像を投影する画像投影工程と、を含んでいる。なお、本実施形態では、投影される画像を以降、投影画像３と記す。また、本実施形態では、泡検出工程が泡体１の位置と範囲の両方を抽出する例をあげて泡体１を検出する処理を説明する。本実施形態でいう「画像」は、特に制限されるものでなく、図案、図柄、模様、マーク、動画、写真及びテキストの少なくとも一つを示す像をいう。
なお、上記工程は、いずれも後述する泡プロジェクションマッピングシステム（図４）において実現される。
図１（ａ）に例示した泡体１は、泡体１を保持する保持者の手Ｈの上で立体的な形状に吐出されている。本実施形態では、ハンドソープ等の剤を予め定められた立体的な形状に吐出する泡吐出容器を使ってこのような立体的な形状の泡体１を吐出する。泡吐出容器の具体的な構成については後に説明する。
【００１０】
図１（ａ）に示した泡体１は、デザイン化された動物の頭部を模した立体的な形状を有している。このような泡体１に対し、図１（ｂ）に示したデザイン化された熊の顔を示す投影画像３を投影すると、泡体１が熊のマスコットのように、より立体的に見えるようになる。
ここで、泡体１は球状薄膜の集合体であり、光の乱反射によって白く見える。なお、投影画像３について、図１（ｂ）では熊の耳、目、鼻及び口の図柄が図１（ａ）に示した泡体１に付加されたように見える。しかし、本実施形態は、上記各パーツに対応する複数の画像を独立に泡体１に照射するものであってもよい。また、各パーツを含む一つの画像が泡体１を略覆うように投影してもよい。
ただし、本実施形態は、泡体１がデザイン化されたものに限定されず、立体的な形状を有するものであれば上面視が単なる円形のものであってもよい。
【００１１】
図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）及び図２（ｄ）は、投影画像３のバリエーションを示す図である。図２（ａ）は泡体１の形状を示す。図２（ｂ）は図１（ｂ）に示した投影画像３を示している。図２（ｃ）は猫を模した投影画像３１、図２（ｄ）はパンダを模した投影画像３２を示している。図２（ａ）から図２（ｄ）に示すように、本実施形態では、泡体１の形状を同一にし、投影画像を投影画像３、投影画像３１及び投影画像３２と変化させることにより、一つの形状の泡体１を使って複数種類の立体物を作成することができる。
【００１２】
（泡検出工程）
泡体１の位置は、泡体１の物理的な位置であり、投影画像３を投影すべき位置である。泡体１の範囲は、広がりを持って存在する泡体１が占める空間の範囲である。泡体１の位置及び範囲の検出は、例えば、泡プロジェクションマッピングシステムのビデオカメラ６３（図４）は泡体１を撮像することによって得られた画像情報から泡体１の位置及び範囲を検出することによって実現できる。画像情報上の位置及び範囲とは、例えば、画像を構成する画素の位置や範囲で表すことが可能である。また、泡体１が等方向に広がる既知の形状である場合、泡体１の位置のみを検出することによって泡体１の範囲をも推定することが可能である。
なお、このような泡検出工程では、手Ｈの位置が比較的高速に移動することから、手Ｈ及び泡体１を撮像する装置に、撮影対象の高速移動に追従することができる、所謂高速カメラを使用することが好ましい。
泡体１の検出は、例えば、泡体１を撮像した画像を二値化し、その値によって泡体１の色及び面積を検出し、色及び面積から検出された物体が泡体１であるか否か判定するとよい。さらに、泡体１であると判定された場合、その位置及び範囲が検出される。ただし、画像情報から泡体１の位置や範囲を検出する手法としては、公知のどのような手法を用いてもよい。
【００１３】
次に、泡体１の位置及び範囲の検出の一例について説明する。画像情報から泡体１を検出する場合、例えば、予めビデオカメラ６３によって撮像される実在の空間（実空間）と、ビデオカメラ６３によって撮像された画像情報の画素とが対応付けられている。そして、後述する制御部６９が画像情報を解析し、画像情報において泡体１の色（例えば白色）であって、かつ、泡体１とみなせる範囲（上面視形状）を有する画素群を泡体１であるとして検出する。泡体１の色の検出は、画像情報を二値化して行ってもよいし、多色の画像を用いて行ってもよい。また、泡体１の上面視形状は、予め泡体１とみなせるパターンを登録しておき、登録されているパターンと画素群とをマッチングすることによっても実現することができる。なお、画素群の形状（パターン）の切り出しは、白の画素と白以外の画素との境界の連続する範囲を検出することによって可能である。
このような処理において、泡体１の位置の検出は、画素群に含まれる各画素に対応する実空間の座標が示す位置として検出される。また、泡体１の範囲の検出は、画素群の上記境界に内包される範囲として検出される。特に泡体１の位置について代表点を求める場合、このようにして求められた境界に内包される領域の中心点等を代表点としてもよい。そして、投影画像３の中心が代表点に一致するように投影画像３の投影位置を決定するものであってもよい。
上記例は、本実施形態が泡体１の位置及び範囲を検出する一例である。泡体１の位置だけの検出は、例えば、泡体１を吐出する泡吐出装置の前等、実空間における予め決められた位置の座標に白色をした画素群があるか否かを検出する場合に行われる。また、泡体１の範囲のみの検出は、例えば、泡体１の範囲を予め登録されているパターンとマッチング等して泡体１の形状の良否や変形の量及び方向を判断する場合等に行われる。
なお、このような画像情報から対象物を検出する方法は、公知であるからこれ以上の説明を省く。
【００１４】
さらに、本実施形態は、上記構成により泡体１の位置及び範囲の少なくとも一つを検出する構成に限定されるものではない。泡体１の位置及び範囲を検出する他の方法としては、例えば、赤外線画像または実空間における赤外線の反射率の他と異なる範囲を泡体１の範囲として検出し、検出された範囲の上面視における重心位置を「泡体の位置」としてもよい。また、泡体１の位置のみの検出は、例えば、泡体１が形成されると考えられる手Ｈを検出し、手Ｈの掌の上面視における中心を泡体１の位置としても実現できる。このとき、手Ｈの位置の検出には赤外センサ等の他のセンサを使用してもよい。
【００１５】
上記の画像から泡体１を検出する工程においては、泡体１の形状を判定する泡形状判定工程をさらに含むものであってもよい。つまり、泡形状の判定は、検出された泡体１が予め登録されている泡体１の形状とみなせるか否か（一致の程度が許容範囲内であるか）によって行うことができる。泡体１の形状を判定する処理の一例としては、例えば、泡体１の色と及び面積を用いるものがある。このような方法では、画像情報から泡体１の色（本実施形態では白とする）である確率が高い領域（候補領域と記す）を抽出する。次に、抽出された領域の形状を予め蓄積されている泡形状のテンプレートと比較する。なお、泡体１の形状は、泡体１を吐出する際の状態によって変化するので、テンプレートは形状のバリエーションに応じて複数蓄積されている。次に、複数のテンプレート毎に一致確率分布を生成する。そして、候補領域とテンプレートとの類似度と一致確率分布とを使って候補領域に泡体１が含まれる確率を算出し、確率が閾値以上である場合には最も一致の確率が高いテンプレートが示す形状を泡体１の形状であると判定することができる。
【００１６】
泡体１の形状が判定される場合、例えば図１（ａ）に示した泡体１の向きを判定することができる。このため、本実施形態では、後の画像投影工程において、投影画像を泡体１の向きに合わせて回転させて投影することが可能になる。泡体１の向きの判定は、例えば、撮像された泡体１の画像情報について、上面視における重心位置と輪郭線の特徴点との関係から泡体１の向き（傾き）を検出し、あらかじめ準備されている標準形状の重心点と輪郭線の特徴点との関係に対して比較して、判定する。輪郭線は泡体の上面視におけるものであり、特徴点は輪郭線に表れる角、変曲点、重心点からの最小距離点と最大距離点等から選択される。泡体１の画像情報と、標準形状と比較することにより、泡体１の向きだけでなく、拡大縮小、移動等も検出できる。
なお、泡体１の形状を判定する処理において、泡体１の形状が吐出容器で設定されている形状と所定の閾値以上に異なる場合、本実施形態では、再度の吐出（やり直し）を促す画像、または音声を提供するようにしてもよい。さらに、泡体１を「失敗」とみなして以降の画像投影工程を行わないようにすることもできる。
【００１７】
ところで、本実施形態の泡体１は、図１（ａ）、（ｂ）に示したように、保持者の手Ｈの上で立体形状を形成する。このことから、泡体１の位置及び範囲を検出することに先立って、画像から手Ｈの位置及び範囲を検出し、手Ｈ上に泡体１である確率が高い候補領域がある場合に、この候補領域を泡体１であるとしてその位置及び範囲を検出することができる。
手Ｈの位置及び範囲の抽出は、例えば、泡体１の位置及び範囲の抽出と同様に、泡体１及び手Ｈを撮像した画像を二値化して手Ｈの輪郭を検出することによっても実現できる。また、画像情報から白色以外の色である確率が高い候補領域を抽出し、抽出された候補領域を予め蓄積されている手形状のテンプレートと比較することによっても可能である。手形状のテンプレートは、吐出された泡体１を受けるために上方に掌を向けているものの他、手指を洗浄するために左右の手Ｈをすり合せる、所謂「揉み手」の状態のものを含む。次に、候補領域とテンプレートとの類似度と一致確率分布とを使って候補領域に手Ｈが含まれる確率を算出し、複数のテンプレートのうち最も一致の確率が高いテンプレートの形状を手Ｈの形状であると判定する。そして、手Ｈであると判定された候補領域の位置及び範囲を検出する。このような処理は、泡検出工程における手Ｈの検出工程であると共に、本実施形態の手形状判定工程である。
【００１８】
手Ｈの位置を検出し、手Ｈの上の泡の位置を検出する方法は、次のような利点がある。つまり、本実施形態の泡体１は、予め泡吐出装置において設定された形状に吐出されるが、保持者の操作の状況等によって設定されている形状が崩れる場合がある。このため、画像からパターンマッチング等で泡体１の位置及び範囲を特定すると充分な検出精度が得られないことがある。一方、吐出された泡体１を受ける手Ｈは、手指等の存在により形状が判別し易い。このことから、本実施形態では、画像情報から先ず手Ｈの形状を抽出し、これが手Ｈであると判定する。そして、抽出された手Ｈの上にあって所定の面積を有するものを泡体１とみなすことにより、泡体１の検出精度を高めることができる。
なお、手Ｈの形状を判定する処理は、上記の処理に限定されず、公知のどのような方法によって行ってもよい。
【００１９】
（画像投影工程）
次に、本実施形態の画像投影工程について説明する。
画像投影工程では、上記泡位置検出工程において検出された位置及び範囲の泡体１に対して投影画像３を投影する工程である。なお、投影画像３とは、投影画像として図２に示した投影画像３の他、投影画像は図２に示した投影画像３１や投影画像３２であってもよいことを表している。本実施形態では、説明の簡単のため、以降投影画像を全て「投影画像３」と記す。本実施形態では、後述するように、投影画像３を投影する投影装置による投影画像３の投影動作（投影画像、投影位置、投影画像の大きさ及び泡体への追従性）を自動的に制御して、泡体１の検出位置に合わせて投影画像３を投影することができる。
泡体１の範囲は、泡体１の吐出量や泡体１を撮像する撮像装置との距離等によって変化する。このため、画像投影工程は、泡検出工程によって検出された泡の範囲に応じて投影する画像の大きさを変更している。このような処理によれば、泡の吐出量や撮像装置の設置高さによらず、泡体１の大きさに応じた適正な画像を投影することができる。
また、泡体１の範囲としては、所定の範囲に対して、縦長、横長、あるいは左右のバランスが異なる、あるいは変化することがある。このため、画像投影工程は、泡検出工程によって検出された泡体１の範囲が所定の範囲に対して変化している場合には、泡体１の範囲の変化に応じて、投影する画像を、縦長、横長、左右のバランスを変える等して変更している。このような処理によれば、泡体１の範囲に応じた適正な画像を投影することができる。
【００２０】
上記したように、本実施形態では、泡体１の形状を判定することができる。このため、本実施形態では、泡体１の形状に応じて投影画像を変更することができる。変更される投影画像の変更としては、例えば、上記したように、泡体１の形状がくずれて泡体１の吐出が失敗であると判定された場合、投影画像３に代えて、泡体１の吐出を再度行うように促すメッセージを含む画像を投影することが考えられる。なお、泡体１の形状が適正であって、吐出に成功したと判定された場合には、前述したように投影画像３が泡体１に投影される。
【００２１】
また、画像投影工程は、泡検出工程において検出された手Ｈまたは泡体１の位置に応じて投影する画像を変更するようにしてもよい。例えば、画像投影工程では、保持者が泡体１の泡吐出装置の前に位置しているときと、泡体１を水で流す位置（例えば洗い場）にいるときとで、異なる投影画像を投影することができる。このような例では、保持者が泡吐出装置の前にいるときに、保持者の手Ｈの上にある泡体１に対し、図２（ｂ）、図２（ｃ）及び図２（ｄ）に示した投影画像３、投影画像３１、投影画像３２等のいずれかを投影する。また、泡体１を水で流す位置にいる保持者に対しては、例えば、泡体１を使って手指を洗浄することを促すメッセージ等を投影画像として投影するようにしてもよい。
このような本実施形態は、特に子供等に対して手洗いの励行を促すことができる。
【００２２】
また、本実施形態は、前記したように、手Ｈの位置の検出において手Ｈの形状を判定することができる。手Ｈの形状の判定により、本実施形態は、掌を上に受けに向けている、あるいは手揉みをしている、といった手Ｈの状態を判定することができる。投影工程では、手Ｈの形状を検出し、検出された手Ｈの形状の変化によって投影する画像を変更するようにしてもよい。このような例としては、例えば、図１（ａ）に示したように保持者が泡体１を掌に吐出させたとき、手Ｈは上に向いている。このとき、投影工程では、例えば、投影画像３、３１、３２のいずれか一つを泡体１に投影する。また、手Ｈの形状から手揉みが検出された後、さらに手Ｈの掌が上に向けられた場合には、例えば図３に示すように、投影画像３、３１、３２とは異なる投影画像３５を手Ｈに投影する。なお、投影画像３５は、手指の洗浄が終了し、手指が清潔になったことを想起させる図柄であることが望ましい。
【００２３】
上記工程において、本実施形態では、泡に係る動作を示唆する画像を手Ｈまたは泡に投影するようにしてもよい。このような画像としては、例えば、泡吐出装置の前に位置する保持者が保持する泡に対し、投影画像３を所定の時間投影した後、手指の洗浄を行うように促すメッセージを含む画像を投影することが考えられる。
このような処理は、投影画像３が投影された泡体１を保持者が長時間保持することによって手洗いの円滑な動作が滞る、あるいは手洗いに時間がかかりすぎることを防ぐことができる。
【００２４】
さらに、手洗いの円滑な動作に支障が出ることを防ぐ方法としては、例えば、手Ｈまたは泡体１に投影される画像を移動させ、泡を保持する保持者の移動を促すものがある。具体的には、例えば、吐出された泡体１上に投影された投影画像３を保持者の正対方向と直交する方向に移動させる。このとき、保持者は投影画像３が泡体１上から外れることを防ぐため、投影画像３の移動方向に移動する。このようにすれば、保持者が泡吐出装置の前から移動し、次に待つ者が泡吐出装置に向かうことを促すことができる。
【００２５】
また、手洗いの動作が妨げられることを防ぐためには、例えば、泡の発生または消失に係るタイミングを検出するタイミング検出工程をさらに含み、画像投影工程は、検出されたタイミングから経過した時間に応じて手Ｈまたは泡体１に投影する画像を変更するようにしてもよい。具体的には、例えば、泡吐出装置から泡体１が吐出されたことを検出し、泡体１に対して投影画像３を投影する。そして、泡吐出を検出したタイミングから時間の計測を開始し、例えば、吐出から３０秒等の所定の時間経過しても手形状が変化しない場合、投影画像３から手洗いを促す投影画像に変更する。さらに、本実施形態は、保持者が手揉みを開始したタイミングから計時を開始し、例えば３０秒等の所定の時間の経過後に、手揉み中の手Ｈに対して手揉みを終了してもよい旨を通知する画像を投影してもよい。
【００２６】
なお、手揉みをしている状態の手に向けて投影画像を投影した場合、投影画像は視認し難い画像になるが、この画像は、手揉み中の者が画像の投影に気付けるものであればよい。画像の投影に気付いた者が手揉みを完了して掌を上に向けて手をすすぐ間に投影画像が掌に投影される。手をすすぐ間に投影される投影画像としては、例えば、「もう少しすすいでね」等のテキストを含む画像、あるいは殺菌のイメージから菌を想起させるキャラクターが消失する画像等が考えられる。さらに、掌が重ね合わされた状態にあっても手の甲や指に泡が残っていれば投影画像を投影することができるので、手揉み中の手に残った泡に対して画像を投影してもよい。
また、本実施形態は、例えば、保持者が掌を上に向けたタイミングを泡体１の消失のタイミングとして検出する。そして、このタイミングから時間を計時し、計時時間が例えば２０秒等の所定の時間に達したとき、手の洗浄が完了したことを想起させる投影画像を投影してもよい。手の洗浄が完了したことを想起させる投影画像としては、例えば、「手洗い完了」のテキストを含む画像、あるいは清浄な状態を表すのに「ぴかぴか」等の擬態語を用いることから星や光を示す画像を用いてもよい。このように、泡体１の発生または消失のタイミングに応じて順次投影画像を切り替えることにより、本実施形態は、手洗いの励行を促す効果を高めることができる。
【００２７】
さらに、第一実施形態では、画像投影工程によって投影される画像と共に音声を提供する音声提供工程を含むようにしてもよい。このようにすれば、例えば、泡体１を使って形成されたキャラクターの口が動くように投影画像を切り替えながら音声を提供し、キャラクターが話す、あるいは歌うといった演出をすることが可能になる。
【００２８】
［泡プロジェクションマッピングシステム］
次に、以上説明した泡プロジェクションマッピング方法を実現する泡プロジェクションマッピングシステムを説明する。
［泡検出装置及び画像投影装置］
図４は、本実施形態の泡プロジェクションマッピングシステムを説明するための模式的な図である。泡プロジェクションマッピングシステムは、泡が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出装置である赤外線カメラ６１及びビデオカメラ６３と、検出された泡体（泡）に対し、画像を投影する画像投影装置であるプロジェクタ６５と、を有している。また、本実施形態では、泡体１に赤外線光を照射する赤外線ＬＥＤ照明６７を有している。このような構成のうち、赤外線カメラ６１が主となるカメラである。ビデオカメラ６３は、赤外線カメラ６１では泡体１の位置が検出し難い場合に使用される。また赤外線カメラ６１は、ミラー６２によって撮像範囲を調整している。赤外線カメラ６１、ビデオカメラ６３及びプロジェクタ６５は、図４のように、手洗いが行われる洗面台等の平板６４上において撮像範囲及び投影範囲が一致するように調整されている。
本実施形態では、赤外線カメラ６１、ビデオカメラ６３及びプロジェクタ６５をまとめて光学ユニット６０とも記す。
【００２９】
また、本実施形態では、赤外線カメラ６１、ビデオカメラ６３及びプロジェクタ６５を例えば制御部６９と接続し、制御部６９が赤外線カメラ６１、ビデオカメラ６３及びプロジェクタ６５を制御すると共に、赤外線カメラ６１及びビデオカメラ６３から入力した画像情報を処理するものとした。なお、制御部６９には、例えば、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」と記す）を用いることができる。
このような構成のうち、ビデオカメラ６３は、手Ｈや泡体１の動きに追従可能な高速カメラである。プロジェクタ６５は、手Ｈや泡体１の動きに追従して投影画像を投影できる高速プロジェクタである。
【００３０】
制御部６９は、赤外線カメラ６１及びビデオカメラ６３から入力される情報をリアルタイムで処理し、手Ｈ及び泡体１の動きや形状を検出する。また、制御部６９は、投影画像の画像情報を生成し、プロジェクタ６５に送って投影画像を手Ｈや泡体１の位置等に合わせて投影させている。
上記動作を実現するため、制御部６９は、ユーザの指示を入力するためのユーザインターフェース、指示にしたがって画像情報を作成する、あるいは赤外線カメラ６１、ビデオカメラ６３から入力された画像情報にしたがって投影画像を制御するためのＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えている。また、制御部６９は、ＣＰＵ上で動作するプログラム等が蓄積されているメモリ、画像情報の展開等に使用されるワーキングメモリ、展開された画像情報をプロジェクタ６５に出力する出力インターフェース等を備えている。
【００３１】
ビデオカメラ６３は、所定の広がりを持った撮像範囲を撮像し、撮像によって得られた画像情報を制御部６９に出力する。制御部６９は、入力された画像情報中から手Ｈや泡体１の位置、範囲及び形状等を検出する。そして、手Ｈや泡体１の位置及び範囲の情報に基づいてプロジェクタ６５に投影画像を出力する。プロジェクタ６５は、投影画像を手Ｈまたは泡体１に投影する。さらに、ビデオカメラ６３は、手Ｈや泡体１の動きに追従して手Ｈや泡体１を引き続き撮像し、画像情報を制御部６９に入力する。制御部６９は、画像情報から手Ｈや泡体１の位置及び形状を検出し、検出された位置に追従するようにプロジェクタ６５を駆動する。また、手Ｈや泡体１の位置や形状に応じて投影画像を切り替えてプロジェクタ６５に出力する。
【００３２】
なお、第一実施形態は、上記光学ユニット６０を用いる構成に限定されるものではない。例えば、光学ユニット６０に代えて、サッカードミラーと呼ばれる高速視線制御ユニットと、１０００ｆｐｓの高速画像処理を用いる光学ユニットを使用してもよい。サッカードミラーは、カメラ全体を動かす代わりに隣接する２つのガルバドミラーを回転させることで視線方向を制御する構成である。このような構成を用いることにより、パン・チルト共に広範囲の視線制御が可能な光学ユニットを提供することができる。
【００３３】
また、第一実施形態は、上記プロジェクタ６５を使い、予め定められた規定位置（エリア）の泡体１に対し、各エリアに応じた画像を投影している。
図５は、本実施形態の泡プロジェクションマッピングシステムが設置されるエリアを説明するための図である。図５に示したエリアは、規定位置であるエリアを複数（３つ）有している。３つのエリアＡ、エリアＢ及びエリアＣで構成されていて、エリアＡは、泡吐出装置７０が設置されているエリアである。泡体１の保持者Ｋは、エリアＡにおいて泡体１を保持する。エリアＢは、保持者Ｋが泡体１を水で洗い流す洗い場７５を備えるエリアである。エリアＣは、保持者Ｋが水に濡れた手を乾燥させるエアブロー９０が設置されたエリアである。保持者Ｋは、エリアＡからエリアＢ、エリアＣを順に通過しながら泡体１で手指を洗浄し、乾燥させる。なお、本実施形態では、説明の簡単のため、「保持者」の文言を、泡体１を保持している状態の者のみを指すのではなく、泡体１を保持する前、または泡体１を保持した後の状態にある者をも指している。
図５に示した泡プロジェクションマッピングシステムでは、光学ユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃがエリアに設けられていて、光学ユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃが一の制御部によって制御されている。
【００３４】
また、本実施形態は、光学ユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び制御部６９が、エリアＡ、エリアＢ及びエリアＣのそれぞれに存在する複数の泡について泡が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出し、光学ユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃに含まれるプロジェクタが検出された泡体１に投影画像を投影する。このようなプロジェクタは、検出された複数の泡体１の各々に投影画像を投影するマルチプロジェクタである。制御部６９は、光学ユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃにそれぞれ含まれる赤外線カメラやビデオカメラから入力された画像情報に基づいて各エリアにある泡体１の位置や範囲を検出する。光学ユニット６０ａ、６０ｂ、６０ｃにそれぞれ含まれるプロジェクタは、検出された各泡体１の位置や範囲に合わせて投影画像を投影する。このような構成によれば、各規定位置の全ての泡体１にその位置や範囲に合わせて高精度に投影画像を投影することができる。
【００３５】
また、第一実施形態では、画像投影装置を、予め定められた規定位置にある泡体１に対し、規定位置に応じた投影画像を投影するようにしてもよい。このような点を説明するため、第一実施形態では、図５に示したエリアＡ、エリアＢ及びエリアＣをそれぞれ規定位置とする。そして、例えば泡吐出装置７０が備えられたエリアＡには泡体１の吐出動作に応じた投影画像が対応し、洗い場７５が備えられたエリアＢには手洗いの動作に応じた投影画像が対応する。また、エアブロー９０が備えられたエリアＣには手を乾燥する動作に応じた投影画像が対応する。
【００３６】
第一実施形態の泡プロジェクションマッピングシステムは、上記したように、規定位置であるエリアを複数有し、プロジェクタ６５が、泡体１の保持者Ｋに対して一のエリアから他のエリアへの移動を促す画像を投影する。
図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は、エリア内の規定位置に投影される投影画像を示す図である。エリアＡは、泡吐出装置７０の前であって、保持者Ｋが泡吐出装置７０を操作して泡体１を吐出させるときに立つと予測される位置である。エリアＢは、洗い場７５の前であって、保持者Ｋが洗い場７５で泡体１を洗い流すときに立つと予測される位置である。エリアＣは、エアブロー９０の前であって、保持者Ｋが手を乾燥させるときに立つと予測される位置である。第一実施形態では、エリアＡ、エリアＢ及びエリアＣに立ち位置を示す靴裏等の印を描いておいてもよい。
【００３７】
第一実施形態では、光学ユニット６０のプロジェクタ６５が、このような予め定められたエリアＡ、エリアＢ及びエリアＣにある泡体１または泡体１を保持する手Ｈに対し、規定位置に応じた画像を投影する。
図６（ａ）は、エリアＡに対応した投影画像９５を示している。投影画像９５は、菌を想起させる図案を示している。投影画像９５における位置は、エリアＡに保持者Ｋが立って掌に泡体１を乗せたとき、凡そ泡体１に重なると推定される位置に設定されている。このような構成によれば、泡体１を吐出させた保持者Ｋは、泡吐出装置７０から吐出された泡体１上に投影画像９５を見ることになる。
図６（ｂ）は、エリアＢに対応した投影画像９６を示している。投影画像９６は、菌の死滅を想起させる図案を示している。第一実施形態の泡プロジェクションマッピングシステムでは、洗い場７５で手指の洗浄中の保持者Ｋの掌の上に投影画像９６が表示されることになる。
図６（ｃ）は、エリアＣに対応した投影画像９７を示している。投影画像９７は、手指が清潔になったことを想起させる図案を示している。第一実施形態の泡プロジェクションマッピングシステムでは、保持者Ｋがエアブロー９０前に立って手揉みをし、乾燥を終えた掌の上に投影画像９７が表示されることになる。
上記第一実施形態によれば、投影画像９５は、掌の上に菌がいることを想起させるから、泡体１の保持者Ｋは泡体１を使って手指を揉み洗い、すすぐために次のエリアＢに向かう。また、投影画像９６は、菌の死滅を想起させるから、保持者Ｋは手のすすぎが完了したとしてすすぎを止めてエリアＣに向かう。投影画像９７は、手Ｈが清潔になったことを想起させるから、保持者Ｋは泡プロジェクションマッピングシステムのエリアの外部に向かうようになる。
【００３８】
また、第一実施形態は、図５に示したように、プロジェクタ６５によって投影される画像と共に音声を提供する音声提供装置であるスピーカー８５ａ、８５ｂ、８５ｃをエリアＡ、エリアＢ及びエリアＣにさらに備えている。第一実施形態は、上記投影画像９５、９６、９７の投影と同時にスピーカー８５ａ、８５ｂ、８５ｃから保持者Ｋに移動を促すメッセージを流すようにしてもよい。このようにすれば、保持者Ｋに次の動作をより明確に指示し、泡プロジェクションマッピングシステムにおける手洗いの流れをより円滑にすることができる。
【００３９】
［泡提供装置］
さらに、以上説明した泡プロジェクションマッピングシステムは、泡を提供する泡提供装置である泡吐出装置７０を更に含めるようにしてもよい。ここで、泡吐出装置７０の構成について、簡単に説明する。また、泡吐出装置７０によって吐出される泡体の形状は、特に限定されないが、動物、人、記号及び植物等のいずれを模したものであってもよい。
図７及び図８は、本実施形態の泡プロジェクションマッピング方法で使用される泡吐出装置を説明するための図である。図７に示すように、本実施形態に係る泡吐出装置１００は、電動式の泡吐出装置であり、内溶液Ｌを貯留する貯留部１０と、内溶液Ｌを泡化して泡体を生成するフォーマー機構２１（図８）と、泡体を吐出する吐出部２０と、を備えている。
図８に示すように、吐出部２０は、泡体が通過する泡通過室２０９と、泡通過室２０９の下方に垂下し、平面視において閉ループ形状に形成され、内部空間が泡通過室２０９と連通しているとともに下端に吐出口８３が形成されている１つ又は複数の吐出口形成壁部８２と、を有する。
【００４０】
ここで、吐出口形成壁部８２が泡通過室２０９の下方に垂下するとは、例えば、吐出口形成壁部８２の壁面（内面）が鉛直面又は実質的に鉛直面（例えば鉛直に対して５度以内の傾斜を持つ面）になることを意味する。
ただし、本発明はこの例に限らず、吐出口形成壁部８２が泡通過室２０９の下方に垂下するとは、吐出口形成壁部８２の軸心が鉛直又は実質的に鉛直（例えば、軸心の方向が鉛直に対して５度以内の傾斜を持つ）になることであっても良い。吐出口形成壁部８２の軸心は、吐出口形成壁部８２の内部空間の上端位置（基端位置）での平断面における重心と、当該内部空間の下端位置（先端位置）での平断面における重心と、を結ぶ仮想直線である。例えば、吐出口形成壁部８２が、錐台形状などのように壁面が傾斜した形状であっても、軸心が鉛直又は実質的に鉛直であれば良い。
また、本明細書において、吐出口形成壁部は、各々閉ループ形状の平面形状を持つ個々の吐出口形成壁部８２を指す場合の他、複数の吐出口形成壁部８２の集合体（吐出口形成壁部群）を指す場合もある。
【００４１】
また、吐出口形成壁部８２の下端部は、吐出口形成壁部８２の下端近傍（下縁近傍）の部分である。
また、第１部分の下縁は、第１部分における最下部の縁であり、第１部分の下縁の高さ位置は、第１部分の各部の下縁の高さ位置の平均とすることができる。
同様に、第２部分の下縁は、第２部分における最下部の縁であり、第２部分の下縁の高さ位置は、第２部分の各部の下縁の高さ位置の平均とすることができる。
【００４２】
泡化される内溶液Ｌとしては、ハンドソープを代表例として挙げることができるが、これに限られず、洗顔料、クレンジング剤、食器用洗剤、整髪料、ボディソープ、髭剃り用クリーム、ファンデーションや美容液等の肌用化粧料、染毛剤、消毒薬、パンに塗布するクリームなど、泡状で用いられる種々のものを例示することができる。
内溶液Ｌとしては、粘度が１ｍＰａ・ｓ以上１５ｍＰａ・ｓ以下のものを用いることが好ましい。
【００４３】
図７に示すように、泡吐出装置１００は、例えば、筐体７７と、筐体７７に設けられた各種の構成部品と、により構成されている。これら構成部品としては、貯留部１０、吐出部２０、液体ポンプ（内溶液供給用アクチュエータ）３０、気体ポンプ（気体供給用アクチュエータ）４０、制御部５０及び検出部５１などが含まれる。これら構成部品は、例えば、筐体７７に収容されている。また、例えば、吐出部２０には、フォーマー機構２１が一体化されている（図８参照）。
なお、泡吐出装置１００の構成の説明における上下の方向は、泡吐出装置１００の設置時における方向を示すものとし、泡吐出装置１００が設置された状態で、吐出口形成壁部８２が泡通過室２０９の下方に垂下するようになっている。図７及び図８においては、吐出部２０からの泡体の吐出方向が下方となる。
【００４４】
図７において、筐体７７については概略的な側面形状を示し、吐出部２０及び検出部５１については、泡吐出装置１００を側面視したときの概略的な配置（筐体７７における配置）を示している。
また、図７において、液体ポンプ３０、気体ポンプ４０及び制御部５０については、ブロック構成を示している。なお、当然のことながら、泡吐出装置１００の制御部５０は、図４に示した光学ユニット６０の制御部６９とはその制御対象及び機能を全く異にするものである。
筐体７７は、例えば、本体部７８と、本体部７８に支持されているヘッド部７９と、を有している。ヘッド部７９は、本体部７８の上部と一体的に設けられているとともに、本体部７８の上部から水平に突出してオーバーハング状態となっている。なお、本体部７８からヘッド部７９が突出している方向を前方とする。
本体部７８には、例えば、貯留部１０が格納されている。ヘッド部７９には、吐出部２０が設けられている。検出部５１は、本体部７８とヘッド部７９との何れに設けられていても良い。また、液体ポンプ３０、気体ポンプ４０及び制御部５０は、本体部７８とヘッド部７９との何れに格納されていても良い。
吐出部２０は、例えば、ヘッド部７９の下面から、泡体を吐出するようになっている。すなわち、泡吐出装置１００は、例えば、ヘッド部７９において泡体が吐出される方の面が下側となる向きで設置される。
なお、吐出部２０の一部分又は全体は、ヘッド部７９の下面から下方に突出していても良い。
同様に、検出部５１の一部分は、ヘッド部７９の下面から下方に突出していても良い。また、検出部５１は、ヘッド部７９ではなく本体部７８側に設けられていても良い。
本体部７８は、例えばその背面（図７における右側の面）又は側面（図７の紙面における奥側又は手前側の面）などが壁面に固定されるようになっていても良いし、洗面台などの台上に載置されるようになっていても良い。
貯留部１０は、例えば内溶液Ｌを貯留する有底筒状で口頸部を有するボトル本体と、ボトル本体の口頸部に着脱可能に装着されたキャップと、を有するボトル容器とすることができる。貯留部１０には、内溶液Ｌが充填されている。すなわち、泡吐出装置１００は、貯留部１０に充填された内溶液Ｌを備える。
筐体７７は、例えば、当該筐体７７に対して貯留部１０を着脱可能に構成されている。泡吐出装置１００に内溶液Ｌを補充する方法としては、貯留部１０を新しいものに交換する方法、又は、ボトル本体の口頸部からキャップを取り外した状態でボトル本体に内溶液Ｌを充填する方法などが挙げられる。
【００４５】
泡吐出装置１００は、更に、貯留部１０に差し込まれているとともに液体ポンプ３０に接続されている吸引管３４と、液体ポンプ３０とフォーマー機構２１（図８）とを接続している給液管３３と、気体ポンプ４０とフォーマー機構２１とを接続している給気管４１と、を備えている。
液体ポンプ３０は、吸引管３４を介して、貯留部１０内の内溶液Ｌを吸引し、該内溶液Ｌを、給液管３３を介してフォーマー機構２１に送液する。一方、気体ポンプ４０は、気体ポンプ４０の周囲の雰囲気（つまり空気）を吸引し、該空気を、給気管４１を介してフォーマー機構２１に送気する。
フォーマー機構２１では、液体ポンプ３０から送液された内溶液Ｌと気体ポンプ４０から送気された空気とが混合することによって内溶液Ｌが泡化する。そして、泡化した内溶液Ｌは吐出部２０から吐出される。
【００４６】
検出部５１は、泡体の吐出対象となる吐出対象物を検出するセンサである。検出部５１としては、様々な検出方式のものを用いることができ、例えば、光電センサ等の透過型センサ、反射型センサ、静電容量センサ、接触センサ、或いは超音波センサ等を用いることができる。
吐出対象物としては、例えば、手Ｈ、スポンジ、ブラシ等の各種の塗布具、食器、食品、食器に注がれた飲料などを例示することができる。以下では、吐出対象物が手であるものとして説明を行う。
本実施形態の場合、検出部５１が吐出対象物を検出することにより泡化した内溶液の吐出の契機となる吐出トリガが発生する。吐出トリガが発生した場合、予め定められた量の泡体が吐出部２０から吐出されるように、液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０が動作した後、液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０の動作が停止する。
【００４７】
液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０は、制御部５０の制御下で動作し、それぞれ内溶液Ｌ及び空気を吐出部２０に供給する。
制御部５０は、液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０の制御用プログラムを記憶保持しているＲＯＭ(Read Only Memory)と、この制御用プログラムに従って制御動作を実行するＣＰＵ(Central Processing Unit)と、ＣＰＵの作業領域などとして機能するＲＡＭ(Random Access Memory)と、を備えて構成されている。
なお、泡吐出装置１００の制御部５０、検出部５１、液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０の電源は、商用電源であっても良いし、電池であっても良い。
【００４８】
次に、図８を用いてフォーマー機構２１及び吐出部２０の構成の一例を説明する。なお、ここでは、説明を簡単にするため、図８に示される位置関係に基づいて吐出部２０の各構成を説明する場合があるが、この説明における各構成の位置関係は、泡吐出装置１００の使用時におけるフォーマー機構２１及び吐出部２０の各構成の位置関係とは必ずしも一致しない。
図８に示すように、フォーマー機構２１は、給気管４１を介して気体（空気）が導入される気体導入口２０１と、給液管３３を介して内溶液Ｌが導入される内溶液導入口２０５と、を有している。
気体導入口２０１を介してフォーマー機構２１に導入された空気は、気体前室２０２と、狭隘な気体通路２０３と、をこの順に通して混合室２０８の混合部２０７に供給される。
一方、内溶液導入口２０５を介して吐出部２０に導入された内溶液Ｌは、狭隘な内溶液通路２０６を介して混合室２０８の混合部２０７に供給される。
混合部２０７において内溶液Ｌと空気とが混合されることによって、内溶液Ｌが目の粗い泡体となる。
混合室２０８の後段にはメッシュ２１０が設けられている。目の粗い泡体は、メッシュ２１０を通過することによってきめ細かく均一な泡体となって、吐出部２０の泡通過室２０９に導入される。
【００４９】
このように、本実施形態の場合、泡吐出装置１００は、内溶液Ｌを貯留部１０からフォーマー機構２１に供給する内溶液供給用アクチュエータ（液体ポンプ３０）と、フォーマー機構２１に気体を供給する気体供給用アクチュエータ（気体ポンプ４０）と、気体供給用アクチュエータ及び内溶液供給用アクチュエータの動作制御を行う制御部５０と、を更に備えている。そして、制御部５０の制御下で、内溶液Ｌと気体とがフォーマー機構２１に供給されることにより、泡体が生成される。
【００５０】
フォーマー機構２１と吐出部２０とは相互に一体的に設けられて、吐出ユニット２００を構成している。
吐出ユニット２００は、例えば、上端部が閉塞部２２２によって閉塞されている筒状の筒状部２２１を有するキャップ部材２２０と、筒部材２３０と、流路構成外側スリーブ２４０と、流路構成内側スリーブ２５０と、流路構成芯体２６０と、を備えて構成されている。
キャップ部材２２０の閉塞部２２２には、気体導入口２０１を内部に有する管状部が上に向かって突出した状態に形成されているとともに、内溶液導入口２０５を有する管状部を挿通させる挿通孔が形成されている。
筒部材２３０は、筒状の外筒部２３１と外筒部２３１よりも小径の筒状の内筒部２３２とを有する二重筒構造の上部と、外筒部２３１よりも大径の筒状の保持部２３４と、保持部２３４の上端を閉塞している天面部２３５と、を備えて構成されている。
保持部２３４の内側の空間が泡通過室２０９を構成している。泡通過室２０９は、天面部２３５の中央に形成された開口を介して、メッシュ２１０の配置領域と連通している。
筒部材２３０の外筒部２３１とキャップ部材２２０の筒状部２２１とは、例えば螺合等の固定方向によって相互に固定されている。
流路構成外側スリーブ２４０は、当該流路構成外側スリーブ２４０の軸方向（上下方向）において複数段階に内径及び外径が変化する形状の複数段の筒状部を含んで形成されている。すなわち、流路構成外側スリーブ２４０は、下部ほど内径及び外径が大きくなるように、内径及び外径が段階的に変化している。流路構成外側スリーブ２４０は、例えば、４段の筒状部を有しており、そのうち最上段の（したがって最小径の）筒状部の内部に内溶液導入口２０５が形成されている。また、流路構成外側スリーブ２４０における最下段の筒状部の内部には、当該筒状部の内周面と近接して内筒部２３２の上部が配置されている。
流路構成内側スリーブ２５０は、筒状に形成されており、流路構成内側スリーブ２５０の外周面が内筒部２３２の内周面に対して密着するように、内筒部２３２と嵌合している。ただし、流路構成内側スリーブ２５０の上部は内筒部２３２よりも上方に突出している。流路構成内側スリーブ２５０の上部は、流路構成外側スリーブ２４０における最下段の筒状部の内部から、下から２段目の筒状部の上端近傍に亘って配置されている。
流路構成芯体２６０は、円柱状に形成されており、流路構成外側スリーブ２４０と同軸に配置されている。より詳細には、例えば、流路構成芯体２６０は、流路構成外側スリーブ２４０における上から２段目の筒状部の内部から、流路構成外側スリーブ２４０における最下段の筒状部の上端部の内部に亘って配置されている。なお、流路構成芯体２６０の下部は、流路構成内側スリーブ２５０の上部の内部に配置されている。流路構成芯体２６０は、例えば、流路構成外側スリーブ２４０によって保持されている。
【００５１】
気体通路２０３は、流路構成外側スリーブ２４０における最下段及び下から２段目の筒状部の内周面と、内筒部２３２の上部の外周面及び流路構成内側スリーブ２５０の上部の外周面と、の間隙により形成されている。
また、内溶液通路２０６は、流路構成外側スリーブ２４０における上から２段目の筒状部の内周面と流路構成芯体２６０の上部の外周面との間隙により形成されている。内溶液通路２０６は、例えば、複数本に分かれている。
また、混合室２０８は、流路構成内側スリーブ２５０の内部空間により構成されている。流路構成内側スリーブ２５０の下端の開口は、メッシュ２１０により塞がれている。なお、混合部２０７は、混合室２０８の上端部であり、当該混合部２０７において内溶液通路２０６の下流端と気体通路２０３の下流端とが合流する。
また、気体前室２０２は、閉塞部２２２と閉塞部２３３との対向間隔であって、且つ、外筒部２３１の内周面と、流路構成外側スリーブ２４０において閉塞部２２２よりも下方に突出している部分の外周面及び内筒部２３２の下部の外周面と、の間隙により構成されている。気体前室２０２は、例えば平断面が環状に形成されている。
なお、フォーマー機構２１は、上述の構成のうち、少なくとも、気体通路２０３、内溶液通路２０６、混合室２０８（混合室２０８は混合部２０７を含む）及びメッシュ２１０を含んで構成されている。
【００５２】
吐出部２０は、保持部２３４の下面側の開口を閉塞する状態で保持部２３４に保持された泡吐出部品８０を更に備えている。
泡吐出部品８０は、泡通過室２０９の下端を画定する板状部８１と、板状部８１の下面８１ａから垂下している１つ又は複数の吐出口形成壁部８２と、を有する。
泡吐出部品８０は、板状部８１が水平となる姿勢で、保持部２３４によって保持される。保持部２３４は、泡吐出部品８０を着脱可能に保持する。
より詳細には、板状部８１は平面視円形に形成されており、泡吐出部品８０は、板状部８１の周縁部から上方に向けて起立している平面視環状の突起である環状突起８８と、板状部８１の周縁部から板状部８１の径方向外方に向けて突出している複数の被係止突起８９と、を更に備えている。
一方、保持部２３４の下面側には、平面視円形に周回していて環状突起８８が差し込まれるスリット状の差込穴２３７と、被係止突起８９に対して係合することによって泡吐出部品８０を保持する環状の係止部２３６と、を備えている。なお、泡吐出部品８０を下に引っ張ることにより、被係止突起８９に対する係止部２３６の係止が外れて、泡吐出部品８０を保持部２３４から取り外すことができるようになっている。また、環状突起８８を差込穴２３７に対して位置合わせした状態で、泡吐出部品８０を上に押し上げることにより、被係止突起８９に対して係止部２３６を係止させて、泡吐出部品８０を保持部２３４により保持させることができる。
また、板状部８１の上面８１ｂ上には、図示するようにメッシュ２７０が設けられていても良い。
フォーマー機構２１及び吐出部２０は、例えば、以上のように構成されている。ただし、吐出部２０及びフォーマー機構２１は、ここで説明した構造のものに限定されず、他の構造のものであっても良い。
【００５３】
図９は、図８に示した泡吐出部品８０を説明するための図であって、先に示した図８は、図９中に示した線分８−８に沿う断面図である。図９に示すように、泡吐出部品８０は、円板状の板状部８１と、板状部８１の下面８１ａから突出している吐出口形成壁部８２と、を備えている。第一実施形態では、吐出口形成壁部８２のうち、下面８１ａの相対的に中央に近い位置に形成される吐出口形成壁部８２を吐出口形成壁部８２ａ、相対的に端部に形成される吐出口形成壁部８２を吐出口形成壁部８２ｂとする。
本実施形態の場合、各吐出口形成壁部８２は、円管状に形成されており、各吐出口形成壁部８２の軸心及び壁面が下面８１ａに対して直交している。各吐出口形成壁部８２の下縁には吐出口８３が形成されている。
上記構成の吐出部２０の下方に手（手の平）を水平に差し出すことにより、当該手が検出部５１により検出されて吐出トリガが発生し、液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０がそれぞれ動作することにより、フォーマー機構２１に供給された内溶液Ｌ及び空気によって泡体が生成され、当該泡体は泡通過室２０９及びメッシュ２７０を介して各吐出口形成壁部８２から吐出される。その後、所定量の泡体の吐出が完了すると、液体ポンプ３０及び気体ポンプ４０の動作が停止する。
その結果、手の上に図１等に示した泡体１が形成されることとなる。
【００５４】
以上説明した第一実施形態によれば、所定のエリア内でスクリーンとなるべき泡体の位置及び範囲を検出し、この位置及び範囲に合わせて投影画像を投影することができる。このため、泡をスクリーンにして好適なプロジェクションマッピングを行うことができる。また、第一実施形態によれば、投影画像を切り替える演出により、手洗いの流れが滞ることを防ぎ、手洗いの励行を促すことができる。
【００５５】
また、第一実施形態の泡吐出装置は、図７に示した泡吐出装置１００に限定されるものでなく、例えば、図１０に示す手動式の泡吐出装置７０であってもよい。
図１０は、泡吐出装置７０の上方斜視図である。泡吐出装置７０は、内溶液Ｌを貯留する容器本体１４０と、吐出口を有するヘッド部１３０と、吐出操作部（ポンプヘッド部３９）と、を備えている。ヘッド部１３０は、容器本体１４０から送出される内溶液Ｌを吐出部２０より泡状に吐出する。ポンプヘッド部３９は、押圧されるごとに所定量の泡状の液体（泡）を吐出部２０より吐出させる。これにより、図１等に示す動物の頭部の形状を有する泡体１が成形される。なお、図１０に示す泡吐出装置７０も、例えば、図９に示す泡吐出部品８０の各吐出口形成壁部８２を具備している。
【００５６】
［第二実施形態］
第二実施形態のプロジェクションマッピングシステムは、一の投影画像Ｐを撮像範囲の略全体に向けて投影し、投影画像Ｐの各部分を対応する泡体１または手Ｈ上に表示させる構成である。
図１１は、第二実施形態のプロジェクションマッピングシステムの撮像範囲全体を説明するための図である。第二実施形態では、プロジェクタ６５が、撮像範囲内全体で検出された複数の泡に一つの投影画像Ｐの一部をそれぞれ投影するようにした。即ち、第二実施形態では、撮像範囲が規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃを含んでいる。規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃの全てで泡体１が検出されたものとする。規定位置ａａは、保持者Ｋが泡吐出装置７０に略正対する位置であり、規定位置ｂｂは、保持者Ｋが洗い場７５に略正対する位置であり、規定位置ｃｃは、保持者Ｋがエアブロー９０に略正対する位置である。
【００５７】
一方、投影画像Ｐは、予め規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃの位置に対応させたそれぞれ異なる投影画像を含んでいる。第二実施形態では、規定位置ａａに対応する投影画像を例えば図６（ａ）に示した投影画像９５とし、規定位置ｂｂに示した画像を図６（ｂ）に示した投影画像９５とし、規定位置ｃｃの位置に対応する投影画像を図６（ｃ）に示した投影画像９６とする。このような第二実施形態によれば、規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃを含む一つの投影画像Ｐを撮像範囲全体に投影すると、規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃの泡体１に、同時に異なる画像を１台のプロジェクタ６５を使って投影することができる。また、一の規定位置に複数の泡体１が検出された場合、検出された各泡体１に投影画像３を投影することができる。
【００５８】
以下、上記構成を、具体的に説明する。第二実施形態では、ビデオカメラ６３が、規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃ全体を撮像し、画像情報を制御部６９に入力する。制御部６９は、画像情報から規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃから泡体１を検出する。なお、第二実施形態では、規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃの全てで泡体１が検出されたものとする。プロジェクタ６５は、撮像範囲全体に、投影画像９５、９６、９７の全てが含まれる投影画像Ｐを投影する。投影画像９５、９６、９７は、投影時の投影画像Ｐにおいて、予め規定位置ａａ、規定位置ｂｂ及び規定位置ｃｃに対応する位置に配置されている。このとき、規定位置ａａにおいては、投影画像９５が泡体１上に投影される。また、規定位置ｂｂにおいては投影画像９６が泡体１または手Ｈに投影され、規定位置ｃｃにおいては投影画像９７が手Ｈに投影される。なお、投影画像Ｐの投影は、一つの泡体１または手Ｈに合わせて高品質の投影画像が投影されるように行ってもよいし、複数の泡体１のそれぞれに平均的な品質の投影画像が投影されるように行ってもよい。
【００５９】
上記した本発明は、以下の技術思想を含むものである。
＜１＞泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出工程と、検出された泡体に対し、画像を投影する画像投影工程と、を含むことを特徴とする、泡プロジェクションマッピング方法。
＜２＞前記画像投影工程は、検出された前記泡体の位置または範囲に応じて投影する画像を変更する、＜１＞の泡プロジェクションマッピング方法。
＜３＞手の形状を検出する手形状検出工程をさらに含み、前記画像投影工程は、検出された手の形状の変化によって投影する画像を変更する、＜１＞または＜２＞の泡プロジェクションマッピング方法。
＜４＞前記泡検出工程によって検出された前記泡体の形状を判定する泡形状判定工程をさらに含む、＜１＞から＜３＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピング方法。
＜５＞前記画像投影工程は、前記泡形状判定工程における判定の結果に応じて投影する画像を変更する、＜４＞の泡プロジェクションマッピング方法。
＜６＞前記画像投影工程は、前記泡体に係る動作を示唆する画像を前記手または前記泡体に投影する、＜１＞から＜５＞のいずれに１つの泡プロジェクションマッピング方法。
＜７＞前記画像投影工程は、前記手または前記泡体に投影される前記画像を移動させ、前記泡体を保持する保持者の移動を促す、＜１＞から＜６＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピング方法。
＜８＞前記泡体の発生または消失に係るタイミングを検出するタイミング検出工程をさらに含み、前記画像投影工程は、検出されたタイミングから経過した時間に応じて前記手または前記泡体に投影する画像を変更する、＜３＞から＜７＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピング方法。
＜９＞前記画像投影工程は、前記泡検出工程によって検出された前記泡体の範囲に応じて投影する画像の大きさを変更する、＜１＞から＜８＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピング方法。
＜１０＞前記画像投影工程によって投影される画像と共に音声を提供する音声提供工程をさらに含む、＜１＞から＜９＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピング方法。
＜１１＞泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出する泡検出装置と、検出された前記泡体に対し、画像を投影する画像投影装置と、を有することを特徴とする、泡プロジェクションマッピングシステム。
＜１２＞前記泡検出装置は、複数の前記泡体について前記泡体が存在する位置及び範囲の少なくとも一つを検出し、前記画像投影装置は、検出された複数の前記泡体の各々に前記画像を投影するマルチプロジェクタである、＜１１＞の泡プロジェクションマッピングシステム。
＜１３＞前記画像投影装置は、予め定められた規定位置にある前記泡体に対し、前記規定位置に応じた画像を投影する、＜１１＞または＜１２＞の泡プロジェクションマッピングシステム。
＜１４＞前記規定位置を複数有する、＜１３＞の泡プロジェクションマッピングシステム。
＜１５＞前記画像投影装置によって投影される画像と共に音声を提供する音声提供装置をさらに有する、＜１１＞から＜１４＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピングシステム。
＜１６＞前記泡体を提供する泡提供装置を更に含む、＜１１＞から＜１５＞のいずれか１つの泡プロジェクションマッピングシステム。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・泡体
３、３１、３２・・・投影画像
１０・・・貯留部
２０・・・吐出部
２１・・・フォーマー機構
３０・・・液体ポンプ
３、３１、３２、３５、９５、９６、９７・・・投影画像
３３・・・給液管
３４・・・吸引管
３９・・・ポンプヘッド部
４０・・・気体ポンプ
４１・・・給気管
５０、６９・・・制御部
５１・・・検出部
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ・・・光学ユニット６０、
６１・・・赤外線カメラ
６２・・・ミラー
６３・・・ビデオカメラ
６４・・・平板
６５・・・プロジェクタ
６７・・・赤外線ＬＥＤ照明
７０、１００・・・泡吐出装置
７５・・・洗い場
７７・・・筐体
７８・・・本体部
７９・・・ヘッド部
８０・・・泡吐出部品
８１・・・板状部
８１ａ・・・下面
８１ｂ・・・上面
８２・・・吐出口形成壁部
８２ａ・・・吐出口形成壁部
８２ｂ・・・吐出口形成壁部
８３・・・吐出口
８５ａ、８５ｂ、８５ｃ・・・スピーカー
８８・・・環状突起
８９・・・被係止突起
９０・・・エアブロー
１３０・・・ヘッド部
１４０・・・容器本体
２００・・・吐出ユニット
２０１・・・気体導入口
２０２・・・気体前室
２０３・・・気体通路
２０５・・・内溶液導入口
２０６・・・内溶液通路
２０７・・・混合部
２０８・・・混合室
２０９・・・泡通過室
２１０、２７０・・・メッシュ
２２０・・・キャップ部材
２２１・・・筒状部
２２２・・・閉塞部
２３０・・・筒部材
２３１・・・外筒部
２３２・・・内筒部
２３３・・・閉塞部
２３４・・・保持部
２３５・・・天面部
２３６・・・係止部
２３７・・・差込穴
２４０・・・流路構成外側スリーブ
２５０・・・流路構成内側スリーブ
２６０・・・流路構成芯体
【図１】
2018200393.tif 000003
【図２】
2018200393.tif 000004
【図３】
2018200393.tif 000005
【図４】
2018200393.tif 000006
【図５】
2018200393.tif 000007
【図６】
2018200393.tif 000008
【図７】
2018200393.tif 000009
【図８】
2018200393.tif 000010
【図９】
2018200393.tif 000011
【図１０】
2018200393.tif 000012
【図１１】
2018200393.tif 000013