愛媛県総合科学博物館研究報告

Bulletin of Ehime Prefectural Science Museum, No.20（2016）, p. 33－42

技術報告

科学体験展示物の館内製作報告（2014 年）
久松

洋二 *

The Annual Report of Interactive Exhibits Built at Ehime Prefectural Science Museum in 2014
HISAMATSU Yoji

Abstract：This paper reports the technical part of new interactive exhibits built and made at Ehime Prefectural
Science Museum in 2014. We made hands-on exhibitions to learn visual illusion called impossible objects orimpossible motions. Those existed as a precisely designed work by a computer, and it was reproduced at our museum
based on the data the author designed. We added production for an experience to produced impossible objects andopened them as hands-on exhibitions. The explanation includes a brief description of the exhibit, details on how tobuild, mechanical and educational problems.
キーワード：展示物，体験展示，製作方法，不可能立体，不可能モーション，錯視，杉原厚吉，2014，愛媛
Key words：interactive exhibits, hands-on, how to build, impossible object, impossible motion, visual illusion,
Kokichi Sugihara, 2014, Ehime

1

はじめに

能モーションの体験展示は５点製作し，展示物「へんな立体」として特別展で公開した．また，そのうち３点は愛媛県総合科学博物館では，館内で製作した体験展示常設展示に再公開している．
本稿では，2014 年に製作した不可能モーション体験物を常設展示等で公開している．加えて企画展，特別展のために製作し，期間限定で公開した体験展示類も，そ展示５点の製作について報告する．の一部は展示修了後に改良を加えた後に常設展示で再公2開している．

へんな立体

2014 年度は特別展「大トリックアート展」（会期：平成 24 年 7 月 12 日～ 9 月 15 日）に展示するため，錯視，2.1 展示コーナーの内容と演出

特に「不可能モーション」を体験する装置を製作した．

展示した５種の不可能モーション模型による体験展示

不可能モーションとは，平行移動により物体の大きさがの内容と演出について解説する．これら装置は１列に並変化する，下り坂をボールが勝手に登るなど，現実にはべられ，展示コーナー名「へんな立体」として展示した．

起こり得ない，不可能な変化が知覚される錯覚のひとつ

５種の立体はそれぞれ独立した展示台に設置され，模型である．固定された空中の１点から単眼視することで，とその動きを四方から確認できる．不可能モーションを物体の形状や距離，大きさなどを誤解するため，物理的観察できるのは展示台に設置した観察体験用の覗き穴かに起こり得ない現象を知覚してしまう．

ら見た場合のみに限られる．覗き穴とそれ以外の場所のこの錯覚の展示化にあたり，不可能モーションの研究両方で模型と動きを見比べ，不可能モーションと客観的者である杉原厚吉明治大学特任教授に協力を依頼した．

な動きを比較することで，単眼で見たためにどんな情報

杉原氏は不可能モーション作品を多数設計製作しているを誤解するか，体験者が発見できる仕組みとなっている．

作家でもある．杉原氏に展示作品の選択を相談し，作品

また，模型及び展示補助具は展示台からむき出しで，展を当館での展示条件に合わせた形状，サイズに変更する

示の体験操作と観察の両方を体験者自ら行える演出とし再設計を依頼した．作品の模型立体化及び展示台その他た．従って，模型は任意の場所から見ることが可能であ必要となる什器類の製作は当館で行った．最終的に不可るとともに，球など展示補助具の配置箇所も任意にとる* 愛媛県総合科学博物館 学芸課 科学・産業研究グループ
Curatorial Division, Ehime Prefectural Science Museum－ 33 －科学体験展示物の館内製作報告（2014 年）ことができ，体験者は展示を使って知的好奇心の赴くま（１）内容
円盤を軸で連結したボビン状の道具２つが道の上に配

まにさまざまな条件で実験を行える．
装置の列に一体感を出すため，展示台の大きさ，模型置されている．それら道具は通路上でお互いの間隔が離から覗き穴までの距離，覗き穴の高さを全て統一した．

れるほど大きさが違って見え，隣り合うと同じ大きさに

ただし，覗き見る時の俯角が模型によって違うので，模戻る．物体が動くと，その位置によって大きさが変化す

型を設置する座高はそれぞれ異なる．四方を開放しておる不可能モーションである．

り，展示体験の説明パネルを貼付できないため，覗き穴（２）装置・演出

下部に展示体験の方法を伝える映像をフォトフレームで通路状の２つの道具は赤と青にそれぞれ色分けされてリピート再生した．
模型と展示台はモノトーンで製作し，いる．１つは通路の一端に固定し，もう１つは紐で引い全体の意匠を揃えて，コーナーの統一感をつくりだした．て動かせるようにした．２つの道具が隣り合った状態が不可能モーションの体験には，球や棒などの動きを感初期状態で，紐を引くと２つは離れ，手放すとおもりにじさせるための補助具が必要となる．補助具は手動で操よって元の位置まで戻る．体験者は覗きながら自分で道作する演出で装置を設計しているので，体験には補助具具を離したり近づけたりできるようになっている．の操作と動きの観察がセットになる．観察距離及び展示
台の大きさは，大人ならば覗きながら手を伸ばしてなん

2.1.4 止まり木の輪くぐりとか自分で体験できる距離を目指して設計した．一人で（１）内容も実験できるが少し不便なので，誰かと一緒に実験した３本の柱がお互い直角に十字形に交わった模型があくなるような体験者の動きを想定したためである．特にり，別個用意した四角い枠を柱に通すことができる．正特別展利用を考えて，監視員とのコミュニケーションをしい手順で枠を通すと，不可能な位置関係に枠が通るよ発生する仕掛けとしてこの規格で設計した．低年齢の体うに見える不可能モーションが見られる．

験者は，複数で体験することを前提としている．

（２）装置・演出

2.1 各展示の内容と演出の柱へ順番に通し，最後に不可能な通し方を見せること

2.1.1 なんでも吸引四方向すべり台

で不可能モーションを体験させた．模型は白色だが枠は（１）内容赤や青に着色し，枠の配置が浮き上がるようにした．不体験者に覗いてもらいながら，展示監視員が枠を模型

中央の台から十字の四方向に坂が下るすべり台の模型

可能で不自然に感じる感覚を枠の動きだけでは直接言葉がある．
すべり台の終点の４カ所それぞれに球を置くと，に表現しづらいので，監視員の体験補助説明用に本当に球が坂道を登って中央の台に集まるように見える．この３直角の柱模型を用意し，本当ならば枠に通せないこと

作品は Best illusion of the year contest2010 年大会の最優を比較確認した．

秀賞受賞作品である．
2.1.5 ４つの窓と交差棒（２）装置・演出
25 φの木球を４つ用意して，各すべり台から同時に（１）内容

転げ登る不可能モーションを実験できるようにした．実

４つの窓が上下２段に２つずつ並んでいる．窓は面に験後，木球を片付ける置台も設置した．すべり台の足の並んで配置されているのに，１つの窓から出た丸直棒が立体情報も重要なので，LED 照明を模型下部側面に当別の窓に入る不可能モーションを見ることができる．

てるように配置した．

（２）装置・演出
模型の白い窓と対比できるように，丸直棒は赤などに2.1.2 二つの峠道路着色した．この展示も体験者に覗いてもらいながら，展（１）内容

示監視員が棒を抜き差しさせて不可能モーションを見て上りと下りがつながる峠道が２本平行に並んでいる．

もらう演出を行った．観察者は棒が刺さった不可能な形

それぞれの峠道に球を置くと，球が自分で上り坂を登っ状を観察するより，棒が不可能な場所に刺さりつつあるて勝手に峠をこえる不可能モーションが見られる．

動きに強く不自然さを感じる．また，本当に平面に配置（２）装置・演出した比較用模型を別に用意して，１つの窓を出た棒が別25 φの木球を２つ用意して，２つの峠道を同時に実験できるようにした．実験後，木球を片付ける置台も設の窓に入らないことを実際に確認してから不可能モーションの体験に移った．

置した．
2.2 製作
作品の中心から水平距離で 400㎜手前から見て不可能

2.1.3 おばけ通路－ 34 －

久松

体が成立することを作品の規格とした．垂直位置，すな洋二

2.3 運用と問題点

わち覗き穴からの俯角は作品毎に違うため水平距離で指製作方法で工夫をしたところで，模型がむき出しであ定した．作品は柱，坂等いくつかの部品を張り合わせてるため装置の破損は必ず生じる．今回５種の装置には，作る構造になっており，設計図面は各部品の展開図とし構造上，剥がれや外れといった破損はないが，欠けや折て提供された．
立体情報は組立完成図のみであったため，れといった破損が生じた．球の転がり演出では木球を選

まず展開図から立体を起こし，組み立てて完成図と整合ぶことで模型への負担を減らしたにもかかわらず，通路するように調整する方法で原型を製作した．の壁面の薄い部分に欠けが生じた．また，作品「止まり原型の製作は，薄いプラ板と木材で行った．木材は坂木の輪くぐり」の各腕はひねりに弱い作品構造上の問題

道及び通路など設計上厚みを考慮されない薄い部品の製を抱えていたが，果たして期間中に２回折れた．欠けや作に使用し，プラ板は支柱部分など一定の厚みを要求さ折れを修理するのは時間がかかる上に修理した部分が脆れる部品製作に使用した．各部材に展開図を転写して組くなる．展示期間中に生じた欠けは小さく，その位置もみ立てたが，木材は組立外寸，プラ板は内寸が作品寸法錯覚体験を阻害しないため，修繕を行わずに運用した．に合うように各部材を張り合わせて組み立てた．プラ板

当該模型は，特別展示修了後に常設展示を行っているを内寸で合わせたのは，組み立てた中空の部材の内部にが，現在までに欠けが原因となる事故や破損は生じていレジンキャストを流して原型を成形するためである．木

ない．現在のところ別の部位に新たな欠けも生じていな材でもその厚みが錯視効果の邪魔になる部分があるた

い．折れた「止まり木の輪くぐり」は，新規模型に取りめ，視線方向を考慮して厚みが知覚される不要部分を削替えることで展示を続けた．新規模型は製作時の型からり取ることも行った．

複製した．

原型は仮組み立てして形状をチェックした後，部品ご「止まり木の輪くぐり」「４つの窓と交差棒」の展示補とにシリコンゴムで型取り，レジンキャストで成形した．

助具である四角枠と丸直棒は，会期中何度となく折られ作品は成形した各部品を再度組み立てて完成である．最ることとなった．材が細く，模型と絡めて動かすことで終的にキャストだけで作られるため，全体は単色の作品無理な力がかかるためと思われる．特別展期間中は大量になる．キャストによる成形には，無機質な色彩と質感に複製して交換対応した．これら２つの作品については，で錯覚の展示であることを際立たせることと，模型むき展示の理解に解説員による解説が重要であるため，展示出しの展示演出のために部品の一体成形を心がけて装置

解説員がいない当館の常設展示には不向きであり，破損の破損を防ぐ２つの大きな理由のためである．

した補助具の即時交換も期待できず，体験者ストレスやおばけ通路のボビン状道具，止まり木の輪くぐりの四破損補助具による怪我の心配もあるため，特別展示のみ

角枠，４つの窓と交差棒も同様に木製原型をシリコンでの公開で常設展示への移行は行わなかった．

型取りして，レジンキャストで成形，多数複製した．模「おばけ通路」のボビン状道具を動かす糸が本体にか型用塗料を混合前のキャストに混ぜて着色を行うこと

らまる不具合も起こったが，頻度が少なく，修繕も比較で，成形後着色で起こる体験による色落ちや作品への色的容易にできるため，体験中止になることはほとんどな移りを避けることができる．補助具に着色することで，かった．からまった糸で無理矢理体験すると，糸の切断作品と視覚的に区別し位置関係を理解しやすくしていや深刻で解き難い結び，からまりが生じ，再度糸を取付る．

ける修繕を行うこともあった．「おばけ通路」「なんでもおばけ通路を移動する補助具は，紐で直線状に転がす演出に馴染むにボビン状の形を選んだ．紐は強度の要請

吸引四方向すべり台」「二つの峠道路」は特別展示修了後，常設展示に移行した．

からテグスを選び，軸に開けた穴に通して固定した．軸
3 「へんな立体」展示台の穴に通ったテグスが動く構造だとすれば，こすれてテグスが切れやすくなる．そこで車軸を外筒と内軸の２重構造にし，相互に回転する仕組みにした．外筒に結んだ

へんな立体の各展示台は，板材による箱に踏み台，模テグスを引いてボビン状道具を動かすと，独立して回る型用のステージ，側面からの照明，覗き穴と手すりのア内軸によって通路に接する両輪が転がるため全体がスルミフレームで構成されている．模型の無機質な配色にムーズに動く．ボビン状道具の両輪が正しく一直線上を合わせ，外側は白，模型ステージは黒で塗装した．模型往復するよう，通路上の覗き穴からの死角位置に道具のはステージに飾りビスで直接固定した．のぞく部分は透両輪挟むモノレール設置し，往復軌道を安定させている．

明アクリル板を設置し，穴を切り抜いた目隠し出力紙をまた，おばけ通路の両端の視線死角位置に小さな穴をあパウチ処理してアクリル板に貼ることで覗き穴をした．

け，そこにテグスを通すことでテグスのずれによる脱線

アルミフレームの下部には展示解説と体験方法の動画をを防いだ．

エンドレス再生するフォトフレームを設置し，フォトフ－ 35 －

科学体験展示物の館内製作報告（2014 年）

レームを保護する白色塩ビパネルを画面部分だけ切り欠いてかぶせた．照明は線状の LED 照明を乳半アクリルでカバーして設置した．展示台奥には白い模型の視認性をあげるための黒い背景板を設置した．展示台の設計図
面は図版として掲載している．
4展

望

錯視図形の多くは立体で製作しても同様の錯視効果があるため，当館でも以前から立体作品を多く製作，所蔵している．錯視展示は直感的な体験方法と結果の意外さにより，当館でも体験人気の高い展示である．単純な形状のため構造も簡単で，耐久性も求められる常設展示に適したテーマと考えている．

写真１
特別展「大トリックアート展」での不可能モーションコーナー

今回の模型製作は木型原型を型取りしてキャストで成形する方法を取った．これは受け取った設計図面が展開図であったためであるが，３次元データがあれば 3D プリンタで製作を行う選択肢もある．展示補助具のような消耗品は型取りとキャスト成形という従来の方法が運用的に大量に製作できて都合がいい．今後，他館の 3D プリンタによる事例も注視しながら，館内製作での利用法を考えていくべきだと考える．
５

謝辞

本展示を企画制作するにあたり杉原厚吉明治大学特任教授に多大な協力をいただいた．
ここに謝意を表します．
参考文献

写真２
なんでも吸引四方向すべり台（覗き穴より）

杉原厚吉．不可能立体・不可能モーション作品集．明治大学先端数理科学インスティチュート錯覚と数理の融合研究拠点．2012, 143pp．
杉 原 厚 吉． す ご く へ ん な 立 体． 誠 文 堂 新 光 社．2008,143pp.
杉原厚吉．まさか？のへんな立体．誠文堂新光社．2010,143pp.

写真３
なんでも吸引四方向すべり台（展示台設置）－ 36 －

久松洋二

写真４
二つの峠道路（覗き穴より）

写真７
おばけ通路（展示台設置）

写真５
二つの峠道路（展示台設置）

写真８
止まり木の輪くぐり（覗き穴より）

写真６
おばけ通路（覗き穴より）

写真９
止まり木の輪くぐり（展示台設置）－ 37 －

科学体験展示物の館内製作報告（2014 年）

写真 10
４つの窓と交差棒（覗き穴より）

写真 13
原型の製作（プラ板）

写真 11
４つの窓と交差棒（展示台設置）

写真 14
仮組み立てした原型で展示台の仕様を調整

写真 12
原型の製作（木部）

写真 15
型取り

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久松洋二

写真 16
成形

写真 19
ボビン状道具とおばけ通路のレール

写真 17
補助具の製作

写真 20
展示台

写真 18
木球の置台製作

写真 21
覗き穴－ 39 －

科学体験展示物の館内製作報告（2014 年）

写真 22
フォトフレームによる体験方法

写真 23
展示台照明．模型によって照明位置を変えられる．

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