情報処理学会 インタラクション 2023
IPSJ Interaction 2023

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投影機能を長時間持続する食べられる 2 面コーナーリフレク
タアレイとその応用
大竹 彰悟1

奥寛雅1

概要：近年，料理へのプロジェクションマッピングなどの料理に対する新たな演出手法が注目を集めている．料理の上に空中像を提示するために飴を材料とする 2 面コーナーリフレクタアレイが提案されているが，既存の形成手法では室内の湿度によって素子の構造である微小なプリズムが影響を受け空中像が提示可能である時間が短くなるという問題点が存在した．そこで空中像の提示可能時間延長のため新たな形成手法について提案する．新たな形成手法として飴のプリズムを湿度から保護するための加工を行った結果，既存の手法で作成されたものと比較して空中像の提示が可能な時間が長くなることがが確認できた．また、
飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを用いた料理に対する演出の一例としてお菓子の家を用いた演出を提案する．

1. はじめに究では飴を材料とする 2 面コーナーリフレクタアレイによる空中像の提示可能時間延長のため新たな形成手法につい

近年，立体物の表面に映像を投影するプロジェクションて提案し，新たな形成手法で作成した試作品による空中像マッピングが注目されている．従来では投影対象として静の提示可能時間が延長することを実証した結果から提案す止した物体が用いられているが最近では食品に対してのプる手法の有効性を示す．そして飴製 2 面コーナーリフレク

ロジェクションマッピングが料理に対する演出手法としてタアレイを用いた料理に対する演出の一例としてお菓子の行われている [1], [2]．料理へのプロジェクションマッピン

家を用いた演出を提案し，実験からその有効性を示す．

グを行う際には料理の位置・姿勢・形状などの情報を得る必要があるがそれらの情報を画像処理のみから得ることは

2. 2 面コーナーリフレクタアレイ

困難であり，そこで食べられる再帰性反射材や食べられる

2 面コーナーリフレクタアレイとは光源を下に置くこと

ArrayMark が提案されている [3], [4]．また，プロジェクで面対称位置へ等倍の像を実像として結像させる光学素子

ションマッピングを行うためには映像を投影するためのプである. この光学素子は図 1 のように平面に対して垂直な，ロジェクターなどの機材が必要となる．

2 つの直交した反射面を持つ微小なプリズムが平面上に格一方，近年では空中投影を可能とする光学素子として 2子状に多数配置された形状をしている．そしてプリズムの面コーナーリフレクタアレイが提案されている [5]．この光もつ 2 つの反射面において入射光が 2 回反射することに学素子は光源を下に設置することで面対称位置への等倍のよって図 2 のように面対称位置に空中像を結像する.

像を実像として結像させる光学素子であり，立体像であっても歪みなく結像することが可能である．そしてこの光学素子を用いて料理上に空中像を掲示する演出手法を行うための物として食べられる 2 面コーナーリフレクタアレイが提案されており，既存の物はガラスやプラスチックで作られているがこれを食べられる素材で作成することで料理上においても無害で安全に利用することができる．
しかし既存の形成手法では室内の湿度によって素子の構造である微小なプリズムが影響を受け空中像が提示可能で

図 1: 2 面コーナーリフレクタアレイの構造ある時間が短くなるという問題点が存在した．そこで本研
1

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3.2 作製手順
2 層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイの作製手
順を以下に述べる. また, 作製した 2 層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを図 4 に示す.

• 飴製 2 面コーナーリフレクタアレイと両面が平たんな飴を図 3 のように合わせる.

• 湿度の低い空気で満たされたグローブボックス
内でウッドバーニングキットで 4 辺を溶接する.

• 均一に冷却し, 凝固したら完成.

図 2: 投影例

実際に作成した２層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを図 4 に示す．図 4 の飴は湿度 34 ％のグローブ

3. 投影可能時間延長のための形成手法

ボックス内で溶接し作成したものである．

従来の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを使用する場
合，飴という素材の性質上湿度が高い環境では飴表面の微小なプリズムの反射面が溶けてしまい形状が変化することによって正常な反射をすることができなくなり，それによって投影可能となる時間が著しく低下してしまうという欠点が存在した．そこで本研究では図 3 に示すように飴製

2 面コーナーリフレクタアレイと両面が平たんな飴の 2 枚の飴を重ねた 2 層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレ
イを提案する．

図 4: 試作した 2 層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタア
レイ

3.3 評価実験
2 層構造にしたことによる投影可能時間の延長を実証す飴

乾燥した空気構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを同じ室内にお飴飴

るために従来の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイと 2 層いて同時に使用し空中像の投影を行い，それぞれの投影像の比較を行った．

飴製2面コーナーリフレクタアレイ3.3.1 実験環境
図 5 に実験の際の配置を示す．

図 3: 2 層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイの構成

プリズムの形状を保つためには湿度の高い空気とプリズムが接することのない環境を整える必要があり，湿度の低い空気で満たされたグローブボックス内で飴同士を溶接することで飴の間に湿度の低い空気を閉じ込めることがで

50 [mm]き，プリズムと湿度の高い空気が接することを防ぐことができプリズムの形状を長時間保つことが可能となる．
図 5: 実験環境

3.1 使用機材・食品
2 層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイの作製において, 以下の機材・食品を使用した.

投影対象として，箱の中に iPhone7 を 2 面コーナーリフレクタアレイから 50mm 離した位置に設置し，画面に図 7• 飴製 2 面コーナーリフレクタアレイのような画像を表示して実験を行った．そして撮影開始か• 両面が平たんな飴ら 60 分経過するまで 5 分おきに面対称位置へ投影される• 先の尖った鏝 (TSECO ウッドバーニングキット)

それぞれの投影像を撮影し，投影像の観察を行った．

© 2023 Information Processing Society of Japan395

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IPSJ Interaction 2023(a) 撮影開始時(b) 5 分後

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2023/3/1(c) 10 分後(d) 15 分後(e) 20 分後(f) 60 分後(g) 120 分後

図 6: 経過時間ごとの撮影結果（上段：2 層構造，下段：従来）

図 7: 表示画像

3.3.2 実験結果
２層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイと従来の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを同時に撮影した結果を図 6 に示す．左から撮影開始時，5 分後，10 分後，15 分
後，20 分後，60 分後，120 分後の投影像を撮影した画像で
図 8: 明るさの平均値の比較あり，上段の 7 枚の画像が２層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイ，下段の 7 枚の画像が従来の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイである．
図 6 より２層構造の飴製 2 面コーナーリフレクタアレイ
による投影像は全て表示されている線を判別することが可時間が延長したことが確認できた．

4. 演出例

能であることに対し，従来の飴製 2 面コーナーリフレクタ

飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを活用した料理に対アレイによる投影像では 10 分経過した段階で線がぼやけする演出の一例として，お菓子の家の内部に設置し使用す

始め 15 分経過した段階で完全に線を判別することが不可る演出手法を提案する．提案する演出を行う際の模式図を能となったことが確認でき，従来のものでは時間経過とと

図 9 に示す．

もにプリズムの形状を保つことができなくなったと考えられる．
そして 2 層構造と従来の飴製 2 面コーナーリフレクタア
レイそれぞれの撮影した画像の明るさの平均値を求め時間経過による値の変化を次の図 8 のグラフに示す．このグラフでは撮影開始時から 60 分経過するまでの 5 分おきに，それ以降は 120 分経過するまでの 10 分ごとに撮影された画像の明るさが示されている．
このグラフから 2 層構造の飴による撮影画像の明るさは撮影開始時から 120 分経過するまでほとんど変化がないことが確認できるが，それに対し従来の飴による撮影画像で

図 9: 演出例の模式図は撮影開始時から 10 分以降から値の減少が激しくなり明るさが減少し続けていくことが確認できる．これらのこと

お菓子の家の内部に 2 面コーナーリフレクタアレイを設から２層構造にすることによって空中像を投影可能である

置し皿の下にディスプレイを設置することにより，正面か© 2023 Information Processing Society of Japan396

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らディスプレイの映像を観察することができ，お菓子の家の中をのぞき込むようなことが可能となる．演出に使用したお菓子の家はクッキーで作成し，図 10 のような形状を[3]

している．
[4]

[5]の提案と試作 ，日本バーチャルリアリティ学会論文誌，Vol.22，No.4，pp.535–543，2017
佐藤美子，船戸優希，奥寛雅， 飴を材料とする食べられる再帰性反射材の提案と試作 ，インタラクション 2019
論文集，pp.319–322，2019
佐藤優至，清水翠，奥寛雅， 高精度な食べられる基準
マーカの提案と試作 ，インタラクション 2020 論文集，pp.487–491，2020
前川聡， 空中映像用二面コーナーリフレクターアレイの開発とその応用 , 光学，vol.40, no.12, pp.635–637，2011

図 10: お菓子の家

また．ディスプレイに図 11 の左のような画像を表示し実際に演出を行い正面から観察することで図 11 の右のように像を観察することができた．

図 11: 演出結果

5. おわりに本研究では，飴を材料とする 2 面コーナーリフレクタア
レイの投影可能時間を延長させるための改善を行った形成手法を提案した．そして実験の結果より従来の形成手法による飴製 2 面コーナーリフレクタアレイと比較した結果，投影像の目視と撮影画像の明るさの平均値の比較結果から投影可能時間の延長が確認できたことから提案手法の有効性を示した．
また，実際に飴製 2 面コーナーリフレクタアレイを使用した料理に対する演出の一例としてお菓子の家を用いた演出を行ったが，今後はより効果的な演出例を考案していきたい．
謝辞

本 研 究 の 一 部 は JSPS 科 研 費 JP21H03458,

JP20K20626, 令和 4(2022) 年度群馬大学重点支援プロジェ
クト (G3) の助成を受けたものです．
参考文献
[1]

[2]

鳴海拓志，松尾宇人，櫻井翔，谷川智洋，廣瀬通孝， 食卓へのプロジェクションマッピングによる食の知覚と認知の変容 天ぷらを例題として ，日本バーチャルリアリ
ティ学会論文誌，Vol.23，No.2，pp.65–74，2018
宇治貴大，張依女亭，奥寛雅， 食べられる再帰性反射材© 2023 Information Processing Society of Japan397