JP2009098559A

JP2009098559A - Shape forming device

Info

Publication number: JP2009098559A
Application number: JP2007272294A
Authority: JP
Inventors: Osamu Nishikawa; 修西川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2009-05-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a shape forming device which is driven by actuators smaller in the number than pins and hold a formed shape in a technique for displaying a three-dimensional image using a model constituted by a plurality of pins. <P>SOLUTION: The device includes: a three-dimensional model forming part 110 which forms a three-dimensional shape by moving a plurality of axially aligned pins 111 in the axial direction; actuators 120 provided in number smaller than the number of the pins 111, which move the pins 111 in the axial direction by pushing the pins 111 in the axial direction in contact with one-end sides thereof; and a support part 130 which is a support means for supporting the pins 111 in an axially movable manner, and suppresses the axial movement of the pins 111 during operation of the holding function to the pin 111. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、形状形成装置に関する。 The present invention relates to a shape forming apparatus.

２次元マトリクス状に複数の「ピン」と呼ばれる棒状の部材を並べ、個々のピンを軸方向に移動させることで立体形状のモデルを構成し、このモデルを用いて立体画像を表示するピンディスプレイと呼ばれる技術がある。以下、本明細書でいうピンとは、このピンディスプレイに用いられるピンを意味する。従来技術における画像を表示する手段は、ピンをスクリーンとして用いて画像を投影するものや、ピン自体を表示素子として用いるもの、ピンを布状のスクリーンで覆って画像を投影するもの等、様々である。 A pin display that arranges a plurality of rod-shaped members called “pins” in a two-dimensional matrix, and that configures a three-dimensional model by moving individual pins in the axial direction, and displays a three-dimensional image using this model; There is a technology called. Hereinafter, the pin in this specification means a pin used in this pin display. There are various means for displaying an image in the prior art, such as one that projects an image using a pin as a screen, one that uses the pin itself as a display element, and one that projects an image by covering the pin with a cloth-like screen. is there.

特許文献１に記載されたこの種の従来技術は、角柱のピン（形状可変素子）により構成された立体形状モデルと、立体形状モデルの側面に配置された反射ミラーと、立体形状モデルの形状情報並びに立体形状モデルの上面および側面の表面テクスチャの画像情報を格納する制御装置と、前記形状情報に基づいて角柱のピンを駆動する形状可変素子駆動装置と、前記画像情報に基づいて立体形状モデルの上面の表面テクスチャ画像を立体形状モデルの上面に投影し、また立体形状モデルの側面の表面テクスチャ画像を反射ミラーを介して立体形状モデルの側面に投影するプロジェクタとを備えるものである。制御装置には入力装置が接続される。 This type of prior art described in Patent Document 1 includes a three-dimensional shape model configured by prismatic pins (shape variable elements), a reflection mirror disposed on the side surface of the three-dimensional shape model, and shape information of the three-dimensional shape model. And a control device that stores image information of the surface texture of the upper and side surfaces of the three-dimensional shape model, a shape variable element driving device that drives a prism pin based on the shape information, and a three-dimensional shape model based on the image information And a projector that projects the surface texture image of the upper surface onto the upper surface of the three-dimensional shape model, and projects the surface texture image of the side surface of the three-dimensional shape model onto the side surface of the three-dimensional shape model via a reflecting mirror. An input device is connected to the control device.

また、特許文献２に記載されたこの種の従来技術は、一定の間隔をおいて配列される複数の平行なピンと、該ピンを軸線方向に沿って別々に直線移動させる複数のアクチュエータと、該アクチュエータを駆動するドライバとを具備し、各ピンの先端位置を変化させて立体的な画像を表示するものである。 In addition, this type of prior art described in Patent Document 2 includes a plurality of parallel pins arranged at regular intervals, a plurality of actuators that individually linearly move the pins along the axial direction, A driver for driving the actuator, and displaying a stereoscopic image by changing the tip position of each pin.

特開２００６−３３８１８１号公報JP 2006-338181 A 特開平８−３６６７８号公報JP-A-8-36678

ピンの数とアクチュエータの数が等しい場合は、形成した形状をアクチュエータによって保持することが可能であるが、ピンの数より少ないアクチュエータによってマトリクス駆動させる場合には、形成した形状を保持する必要がある。本発明の目的は、複数のピンを並べて構成されるモデルを用いて形状を形成する技術において、ピンの数よりも少ない数のアクチュエータによって駆動が可能であり、かつ形成した形状が保持できる、形状形成装置を提供することにある。 When the number of pins is equal to the number of actuators, the formed shape can be held by the actuator. However, when the matrix drive is performed by the number of actuators smaller than the number of pins, the formed shape needs to be held. . An object of the present invention is to form a shape using a model in which a plurality of pins are arranged side by side, and can be driven by a smaller number of actuators than the number of pins and can hold the formed shape. It is to provide a forming apparatus.

請求項１に係る発明は、
軸方向をそろえて配列された複数のピンを軸方向に移動させることによって、立体形状を形成する立体形状形成手段と、
前記立体形状形成手段を構成する前記ピンとは別個に、当該ピンの数よりも少ない数だけ設けられ、当該ピンの一端に接して軸方向に押すことにより当該ピンを軸方向に移動させる移動手段と、
前記ピンを軸方向に移動自在に支持する支持手段であって、当該ピンに対する保持機能の作動時に当該ピンの軸方向の動きを抑制する支持手段と
を備えることを特徴とする形状形成装置である。
請求項２に係る発明は、
前記支持手段が、前記保持機能の作動時に保持部材を前記支持手段に接触させて摩擦により前記ピンの動きを抑制することを特徴とする請求項１に記載の形状形成装置である。
請求項３に係る発明は、
前記支持手段が、保持機能の作動時に、前記移動手段による前記ピンの移動が可能である程度の摩擦力を生じるように前記保持部材を当該ピンに接触させることを特徴とする請求項１に記載の形状形成装置である。
請求項４に係る発明は、
前記ピンが前記支持手段に対してあらかじめ設定された位置まで挿入された状態で当該ピンの先端に当たる停止手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の形状形成装置である。
請求項５に係る発明は、
前記ピンの先端から所定の長さの位置に、前記支持手段に対する挿入を妨げる突起を設けたことを特徴とする請求項１に記載の形状形成装置である。
請求項６に係る発明は、
軸方向をそろえて配列された複数のピンを軸方向に移動させて、立体形状を形成する立体形状形成手段と、
前記立体形状形成手段を構成する前記ピンとは別個に、当該ピンの数よりも少ない数だけ設けられ、当該ピンの一端に接して軸方向に押し上げることにより当該ピンを軸方向に移動させる移動手段と、
前記ピンを軸方向に移動自在に支持する支持手段であって、前記ピンを前記移動手段により押し上げられた状態で保持する保持機能を有し、当該保持機能を非作動とすることにより当該ピンを初期位置に戻す支持手段と
を備えることを特徴とする形状形成装置である。
請求項７に係る発明は、
軸方向をそろえて配列された複数のピンを軸方向に移動させて、立体形状を形成する立体形状形成手段と、
前記複数のピンより少ない数だけ設けられ、前記立体形状形成手段を構成する前記ピンに対して当該ピンを軸方向に移動させる移動手段と、
前記ピンを軸方向に移動自在に支持する支持手段とを備え、
前記支持手段は、
前記立体形状形成手段を構成する前記ピンに接触して摩擦により前記ピンを前記移動手段により押し上げられた状態で保持する保持部材と、
作動時に前記保持部材を前記ピンに接触させ、非作動時に前記保持部材を前記ピンに対して非接触の状態とする機構部と
を備えることを特徴とする形状形成装置である。
請求項８に係る発明は、
前記支持手段の前記保持部材が、前記ピンの配列のうち１列に並ぶピンごとに設けられ、前記機構部の制御により当該１列の各ピンに接触する板状または線状の部材であることを特徴とする請求項７に記載の形状形成装置である。
請求項９に係る発明は、
前記機構部が、
前記保持部材の長手方向に沿って予め設定された間隔で設けられ、当該保持部材を移動させて前記ピンに対する接触および非接触の状態を制御する案内部材と、
前記案内部材を動作させる動力部と
を備えることを特徴とする請求項８に記載の形状形成装置である。 The invention according to claim 1
A solid shape forming means for forming a solid shape by moving a plurality of pins arranged in the axial direction in the axial direction;
Separately from the pins constituting the three-dimensional shape forming means, a moving means that is provided in a number smaller than the number of the pins and moves the pins in the axial direction by touching one end of the pins and pushing in the axial direction; ,
A shape forming apparatus comprising: support means for supporting the pin movably in the axial direction, and supporting means for suppressing movement of the pin in the axial direction when a holding function for the pin is activated. .
The invention according to claim 2
2. The shape forming apparatus according to claim 1, wherein the supporting unit is configured to bring a holding member into contact with the supporting unit when the holding function is operated to suppress movement of the pin by friction. 3.
The invention according to claim 3
The said support means makes the said holding member contact the said pin so that a certain amount of frictional force can be produced when the said movement means can move the said pin at the time of operation of a holding function. A shape forming apparatus.
The invention according to claim 4
The shape forming apparatus according to claim 1, further comprising a stopping unit that hits a tip of the pin in a state in which the pin is inserted to a preset position with respect to the support unit.
The invention according to claim 5
2. The shape forming apparatus according to claim 1, wherein a protrusion that prevents insertion into the support means is provided at a position of a predetermined length from the tip of the pin.
The invention according to claim 6
A three-dimensional shape forming means for forming a three-dimensional shape by moving a plurality of pins arranged in the axial direction in the axial direction;
Separately from the pins constituting the three-dimensional shape forming means, a moving means that is provided in a number smaller than the number of the pins and moves the pins in the axial direction by contacting one end of the pins and pushing up in the axial direction. ,
A supporting means for supporting the pin so as to be movable in the axial direction, the holding means holding the pin in a state of being pushed up by the moving means, and disabling the holding function to hold the pin It is a shape forming apparatus comprising a supporting means for returning to an initial position.
The invention according to claim 7 provides:
A three-dimensional shape forming means for forming a three-dimensional shape by moving a plurality of pins arranged in the axial direction in the axial direction;
A moving means that is provided in a smaller number than the plurality of pins and moves the pins in the axial direction with respect to the pins constituting the three-dimensional shape forming means,
Support means for supporting the pin movably in the axial direction,
The support means is
A holding member that contacts the pin constituting the three-dimensional shape forming means and holds the pin in a state of being pushed up by the moving means by friction;
A shape forming apparatus, comprising: a mechanism portion that brings the holding member into contact with the pin during operation and brings the holding member into non-contact with the pin during non-operation.
The invention according to claim 8 provides:
The holding member of the support means is a plate-like or linear member that is provided for each pin arranged in a row in the arrangement of the pins and contacts each pin in the row by the control of the mechanism unit. The shape forming apparatus according to claim 7.
The invention according to claim 9 is:
The mechanism part is
A guide member that is provided at a predetermined interval along the longitudinal direction of the holding member, and that controls the state of contact and non-contact with the pin by moving the holding member;
The shape forming apparatus according to claim 8, further comprising a power unit that operates the guide member.

請求項１の発明によれば、複数のピンを並べて構成されるモデルを用いて形状を形成する技術において、ピンの数よりも少ない数のアクチュエータによって駆動が可能であり、かつ形成した形状が保持できる形状形成装置を提供できる。
請求項２の発明によれば、保持部材を支持手段に接触させるという簡易な構成で、形成した形状を保持できる。
請求項３の発明によれば、保持機能が作動した状態のままで移動手段がピンを移動することができ、移動手段がピンから離れた後も、ピンの位置を保持できる。
請求項４の発明によれば、ピンが支持手段に対して予め設定された位置までしか挿入されず、本発明を用いない場合に比べて、ピンどうしがかみ合うことを防止できる。
請求項５の発明によれば、ピンが支持手段に対して突起の位置までしか挿入されず、本発明を用いない場合に比べて、ピンどうしがかみ合うことを防止できる。
請求項６の発明によれば、支持手段が有する保持機能を非作動とすることによりピンが自発的に初期位置に戻る形状形成装置を提供できる。
請求項７の発明によれば、機構的にピンに対する保持機能の作動・非作動を切り換えられる保持手段を備えた形状形成装置を提供できる。
請求項８の発明によれば、本発明を用いない場合に比べて、狭い間隔で配列されたピンに対しても、保持機能を働かせることができる。
請求項９の発明によれば、本発明を用いない場合に比べて、保持部材が撓むことなく、各ピンに対して保持機能を働かせることができる。 According to the first aspect of the present invention, in the technique of forming a shape using a model in which a plurality of pins are arranged side by side, it can be driven by a smaller number of actuators than the number of pins, and the formed shape is maintained. It is possible to provide a shape forming apparatus that can be used.
According to invention of Claim 2, the formed shape can be hold | maintained by the simple structure of making a holding member contact a support means.
According to the invention of claim 3, the moving means can move the pin while the holding function is activated, and the position of the pin can be held even after the moving means is separated from the pin.
According to the fourth aspect of the present invention, the pins are inserted only up to a preset position with respect to the support means, and it is possible to prevent the pins from engaging with each other as compared with the case where the present invention is not used.
According to the fifth aspect of the present invention, the pins are inserted only up to the position of the protrusions with respect to the support means, and it is possible to prevent the pins from engaging with each other compared to the case where the present invention is not used.
According to the invention of claim 6, it is possible to provide a shape forming apparatus in which the pins spontaneously return to the initial position by disabling the holding function of the support means.
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide a shape forming apparatus provided with holding means that can mechanically switch the operation / non-operation of the holding function for the pins.
According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to make the holding function work even for pins arranged at a narrow interval as compared with the case where the present invention is not used.
According to the ninth aspect of the present invention, the holding function can be applied to each pin without the holding member being bent as compared with the case where the present invention is not used.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本実施形態が適用される形状形成装置の全体構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態の形状形成装置は、立体形状の表面に立体画像を投影できるようになっており、表面に立体画像を表示する立体ディスプレイ１００と、立体ディスプレイ１００を囲むように四方に配置された反射鏡２００ａ〜２００ｄと、立体ディスプレイ１００の上面および側面の表面テクスチャの画像データを保持する制御装置３００と、制御装置３００の画像データに基づいて立体ディスプレイ１００に画像を投影するプロジェクタ４００とを備える。ここで、投影される画像は、上面の表面テクスチャ画像が立体ディスプレイ１００の上面に直接投影され、側面の表面テクスチャ画像が反射鏡２００ａ〜２００ｄを介して立体ディスプレイ１００の側面に投影される。制御装置３００は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータで構成することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a shape forming apparatus to which the present embodiment is applied.
As shown in FIG. 1, the shape forming apparatus of the present embodiment can project a stereoscopic image on a surface of a stereoscopic shape, and surrounds the stereoscopic display 100 and a stereoscopic display 100 that displays the stereoscopic image on the surface. Are projected on the stereoscopic display 100 based on the image data of the control device 300, the control device 300 that holds the image data of the surface texture of the upper surface and the side surface of the stereoscopic display 100, and the reflecting mirrors 200a to 200d arranged in four directions Projector 400. Here, in the projected image, the surface texture image on the upper surface is directly projected on the upper surface of the stereoscopic display 100, and the surface texture image on the side surface is projected on the side surface of the stereoscopic display 100 via the reflecting mirrors 200a to 200d. The control device 300 can be configured by a computer such as a personal computer (PC).

図２は、立体ディスプレイ１００および反射鏡２００ａ〜２００ｄをプロジェクタ４００のレンズ位置から見下ろした様子を示す図である。
図２の中央には立体ディスプレイ１００の上面が位置し、立体ディスプレイ１００の各側面には反射鏡２００ａ〜２００ｄの反射面が相対する。反射鏡２００ａ〜２００ｄは、反射鏡２００ａ〜２００ｄの設置により側面から立体ディスプレイ１００が見えなくなるのを防ぐために、ハーフミラーで構成しても良い。 FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the stereoscopic display 100 and the reflecting mirrors 200 a to 200 d are looked down from the lens position of the projector 400.
The upper surface of the stereoscopic display 100 is located in the center of FIG. 2, and the reflecting surfaces of the reflecting mirrors 200 a to 200 d are opposed to the side surfaces of the stereoscopic display 100. The reflecting mirrors 200a to 200d may be configured with half mirrors in order to prevent the stereoscopic display 100 from being invisible from the side surface due to the installation of the reflecting mirrors 200a to 200d.

図３は、立体ディスプレイ１００に投影される表面テクスチャ画像の一例を示す図である。
図示の画像は、自動車の表面テクスチャ画像であり、カラー写真のように色や表面形状等の質感が反映されたものである。また図示の画像は、上面の表面テクスチャ画像３０１、前後左右の側面の表面テクスチャ画像３０２〜３０５の合計５種類の投影画像からなる。これらの表面テクスチャ画像３０１〜３０５は、制御装置３００が保持する画像データに基づいて形成されたものである。プロジェクタ４００は、この表面テクスチャ画像３０１〜３０５をそれぞれ対応する立体ディスプレイ１００および反射鏡２００ａ〜２００ｄに投射する。なお、プロジェクタ４００からの投影画像は、表面テクスチャ画像３０１〜３０５以外の部分３０６については黒くすることが好ましい。この部分３０６が明るいと、光が投射すべき立体ディスプレイ１００の反対側に漏れ、そこでの立体ディスプレイ１００の観察に適さなくなるからである。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a surface texture image projected on the stereoscopic display 100.
The illustrated image is a surface texture image of an automobile and reflects a texture such as color and surface shape as in a color photograph. The illustrated image includes a total of five types of projection images, that is, a surface texture image 301 on the upper surface and surface texture images 302 to 305 on the front, rear, left and right sides. These surface texture images 301 to 305 are formed based on the image data held by the control device 300. The projector 400 projects the surface texture images 301 to 305 on the corresponding three-dimensional display 100 and reflecting mirrors 200a to 200d, respectively. The projected image from the projector 400 is preferably black for the portion 306 other than the surface texture images 301 to 305. This is because when the portion 306 is bright, light leaks to the opposite side of the stereoscopic display 100 to be projected, and is not suitable for observation of the stereoscopic display 100 there.

図４は、立体ディスプレイ１００および反射鏡２００ａ〜２００ｄに投影された表面テクスチャ画像３０１〜３０５を示す図である。
立体ディスプレイ１００の上面には対応する上面の表面テクスチャ画像３０１が投影され、立体ディスプレイ１００の各側面に相対する反射鏡２００ａ〜２００ｄには対応する前後左右の側面の表面テクスチャ画像３０２〜３０５が投影される。このようにして、立体ディスプレイ１００の表面に立体画像が表示されることとなる。 FIG. 4 is a diagram illustrating surface texture images 301 to 305 projected onto the stereoscopic display 100 and the reflecting mirrors 200a to 200d.
The surface texture image 301 of the corresponding upper surface is projected on the upper surface of the stereoscopic display 100, and the corresponding surface texture images 302-305 of the front, rear, left, and right sides are projected on the reflecting mirrors 200a to 200d that are opposed to the respective side surfaces of the stereoscopic display 100. Is done. In this way, a stereoscopic image is displayed on the surface of the stereoscopic display 100.

図５は、本実施形態による立体ディスプレイ１００の構成を示す図である。
図５に示すように、本実施形態の立体ディスプレイ１００は、立体形状形成手段である立体モデル形成部１１０と、移動手段であるアクチュエータ１２０と、立体モデル形成部１１０の形状を固定するための支持部１３０とを備える。また、立体モデル形成部１１０またはアクチュエータ１２０の少なくとも一方を移動させて両者の相対位置を変化させる位置制御機構１５０（位置制御手段）を備えている。なお、本実施形態では立体形状形成手段に画像を表示させる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the stereoscopic display 100 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 5, the three-dimensional display 100 of this embodiment includes a three-dimensional model forming unit 110 that is a three-dimensional shape forming unit, an actuator 120 that is a moving unit, and a support for fixing the shape of the three-dimensional model forming unit 110. Unit 130. In addition, a position control mechanism 150 (position control means) is provided that moves at least one of the three-dimensional model forming unit 110 or the actuator 120 to change the relative position between them. In the present embodiment, an image is displayed on the three-dimensional shape forming unit.

立体モデル形成部１１０は、軸方向をそろえて配列された複数のピン１１１により構成される。このピン１１１が各々独立に軸方向へ移動することにより、所望の立体形状を形成させることができる。図５に示す例では、ピン１１１は、ｎ本×ｍ本のマトリクス状に配列されている。具体的には、例えば３２×３２＝１０２４本のピン１１１で立体モデル形成部１１０が構成される。立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１の数が多いほど精細な立体形状を形成できることは言うまでもない。 The three-dimensional model forming unit 110 includes a plurality of pins 111 arranged in the same axial direction. By moving the pins 111 independently in the axial direction, a desired three-dimensional shape can be formed. In the example shown in FIG. 5, the pins 111 are arranged in an n × m matrix. Specifically, for example, the 3D model forming unit 110 is configured by 32 × 32 = 1024 pins 111. It goes without saying that a finer three-dimensional shape can be formed as the number of pins 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110 increases.

図６は、ピン１１１の構成を示す図である。
図６（ａ）に示すように、本実施形態で用いられるピン１１１は、立体形状を形成するための形成部１１１ａと、形成部１１１ａを支持するための指示棒１１１ｂとからなる。形成部１１１ａは、断面が正方形または長方形の角柱部材である。指示棒１１１ｂは、形成部１１１ａよりも細い棒状部材であり、軸方向を合わせて形成部１１１ａの一端に設けてある。具体的な断面のサイズは、例えば、形成部１１１ａを３ｍｍ×３ｍｍ程度、指示棒１１１ｂを径１ｍｍ程度とする。形成部１１１ａを角柱とすることにより、図６（ｂ）に示すように、複数のピン１１１をマトリクス状に配列すると、形成部１１１ａが隙間なく並び、表面をスクリーンとして用いるのに好適となる。また、指示棒１１１ｂを形成部１１１ａよりも細くすることにより、ピン１１１をマトリクス状に配列した状態でも指示棒１１１ｂどうしの間には一定の隙間が保たれる。なお、本実施形態では形成部１１１ａに画像が表示される。 FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the pin 111.
As shown in FIG. 6A, the pin 111 used in the present embodiment includes a forming portion 111a for forming a three-dimensional shape and an indicator bar 111b for supporting the forming portion 111a. The forming portion 111a is a prismatic member having a square or rectangular cross section. The indicator rod 111b is a bar-like member that is thinner than the forming portion 111a, and is provided at one end of the forming portion 111a in the axial direction. The specific cross-sectional size is, for example, about 3 mm × 3 mm for the forming portion 111a and about 1 mm in diameter for the indicator bar 111b. By forming the forming portion 111a as a prism, as shown in FIG. 6B, when the plurality of pins 111 are arranged in a matrix, the forming portions 111a are arranged without gaps, which is suitable for using the surface as a screen. Further, by making the indicating rod 111b thinner than the forming portion 111a, a certain gap is maintained between the indicating rods 111b even when the pins 111 are arranged in a matrix. In the present embodiment, an image is displayed on the forming unit 111a.

アクチュエータ１２０は、立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１の指示棒１１１ｂの端部に接して、ピン１１１の軸方向へ押すことにより、ピン１１１の軸方向の移動を制御する。アクチュエータ１２０による各ピン１１１の移動量は、制御装置３００により制御される。制御装置３００は、立体モデル形成部１１０により形成する立体形状を表すデータに基づいてアクチュエータ１２０の動作を制御する。立体形状を表すデータとしては、例えば、立体表示しようとする物体の形状が３ＤモデリングされたＣＡＤデータ等として与えられていれば、これを用いれば良い。また、任意の演算処理によりデータを計算しても良いし、外部装置により計算されたデータを受信して用いても良い。 The actuator 120 controls the movement of the pin 111 in the axial direction by touching the end of the pointing bar 111b of the pin 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110 and pressing the pin 111 in the axial direction. The amount of movement of each pin 111 by the actuator 120 is controlled by the control device 300. The control device 300 controls the operation of the actuator 120 based on data representing the three-dimensional shape formed by the three-dimensional model forming unit 110. As data representing the three-dimensional shape, for example, if the shape of an object to be three-dimensionally displayed is given as CAD data modeled in 3D, this may be used. In addition, data may be calculated by an arbitrary calculation process, or data calculated by an external device may be received and used.

本実施形態のアクチュエータ１２０はピン１１１と分離して設けられる。また詳しくは後述するが、本実施形態では、アクチュエータ１２０はピン１１１よりも少ない数だけ設けられる。したがって、アクチュエータ１２０が一度に動作制御できるのは、立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１の一部のみである。そして、立体モデル形成部１１０およびアクチュエータ１２０のいずれか一方または両方を移動させて相対位置を変えることにより、アクチュエータ１２０が立体モデル形成部１１０を構成する全てのピン１１１に対応して軸方向の移動を制御できるようにする。 The actuator 120 of this embodiment is provided separately from the pin 111. Although details will be described later, in the present embodiment, the actuator 120 is provided in a smaller number than the pins 111. Therefore, only a part of the pins 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110 can be controlled by the actuator 120 at a time. Then, by moving either one or both of the three-dimensional model forming unit 110 and the actuator 120 to change the relative position, the actuator 120 moves in the axial direction corresponding to all the pins 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110. Can be controlled.

支持部１３０は、立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１を支持する。また、アクチュエータ１２０によりピン１１１を軸方向に移動させて形成した立体形状を維持するために各ピン１１１の軸方向の位置を固定する保持手段としても機能する。
図５に示したように、支持部１３０は、ピン１１１をマトリクス状に配列するための支持筐体１３１と、ピン１１１の軸方向の移動を制限して位置を固定する保持機構１４０とを備える。
支持筐体１３１は、天板１３１ａと底板１３１ｂと側板１３１ｃとを組み合わせて構成されており、天板１３１ａおよび底板１３１ｂには、複数の貫通孔がマトリクス状に形成されている。支持筐体１３１の各部材は、例えば金属で形成されている。天板１３１ａおよび底板１３１ｂの対応位置にある２つの貫通孔にピン１１１の指示棒１１１ｂを通すことで、ピン１１１がマトリクス状に配列され、各ピン１１１の軸方向が固定される。貫通孔の径は、ピン１１１の指示棒１１１ｂよりも若干大きく（例えば、指示棒１１１ｂの径１ｍｍに対して貫通孔の径１．１ｍｍ程度）、これによりピン１１１が軸方向に自在かつ滑らかに移動する。 The support unit 130 supports the pins 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110. Also, it functions as a holding means for fixing the position of each pin 111 in the axial direction in order to maintain the three-dimensional shape formed by moving the pin 111 in the axial direction by the actuator 120.
As shown in FIG. 5, the support unit 130 includes a support housing 131 for arranging the pins 111 in a matrix, and a holding mechanism 140 that limits the movement of the pins 111 in the axial direction and fixes the position. .
The support housing 131 is configured by combining a top plate 131a, a bottom plate 131b, and a side plate 131c. The top plate 131a and the bottom plate 131b have a plurality of through holes formed in a matrix. Each member of the support housing 131 is made of, for example, metal. By passing the indicator rods 111b of the pins 111 through the two through holes at the corresponding positions of the top plate 131a and the bottom plate 131b, the pins 111 are arranged in a matrix and the axial direction of each pin 111 is fixed. The diameter of the through hole is slightly larger than that of the indicating rod 111b of the pin 111 (for example, the diameter of the through hole is about 1.1 mm with respect to the diameter of 1 mm of the indicating rod 111b), so that the pin 111 is freely and smoothly in the axial direction. Moving.

図７および図８は、保持機構１４０の主要部の構成を示す図である。
保持機構１４０は、ピン１１１の指示棒１１１ｂに接触して指示棒１１１ｂの軸方向の動きを抑制するブレーキシュー１４１と、ブレーキシュー１４１を動作させるための駆動部１４３と、駆動部１４３の動作をブレーキシュー１４１に伝達するガイド１４２（案内部材）とを備える。このうち、図７および図８にはブレーキシュー１４１とガイド１４２とが図示されており、駆動部１４３は図示されていない。図７および図８に示されたブレーキシュー１４１およびガイド１４２は、支持筐体１３１内に形成される空間に収納される。また、ガイド１４２と駆動部１４３とで、ブレーキシュー１４１をピン１１１の指示棒１１１ｂに接触させたり離したりするための機構部をなす。 7 and 8 are diagrams showing the configuration of the main part of the holding mechanism 140. FIG.
The holding mechanism 140 makes contact with the indicator rod 111b of the pin 111 to suppress the axial movement of the indicator rod 111b, the drive unit 143 for operating the brake shoe 141, and the operation of the drive unit 143. A guide 142 (guide member) that transmits to the brake shoe 141. 7 and 8 show the brake shoe 141 and the guide 142, and the drive unit 143 is not shown. The brake shoe 141 and the guide 142 shown in FIGS. 7 and 8 are accommodated in a space formed in the support housing 131. In addition, the guide 142 and the drive unit 143 form a mechanism unit for bringing the brake shoe 141 into contact with or separating from the indicator bar 111b of the pin 111.

図７（ａ）に示すように、ブレーキシュー１４１は、例えば金属で形成された長尺な板状部材であり、ピン１１１の指示棒１１１ｂに接触する面に布製のパッドを設けてある。詳しくは後述するが、ブレーキシュー１４１は、保持時に、ピン１１１のマトリクス状の配列における１列分の指示棒１１１ｂに対して、布製パッドを設けた面を接触させる。指示棒１１１ｂへの接触面に布製パッドを設けることで、指示棒１１１ｂに接触した際に生じる摩擦力が大きくなる。 As shown in FIG. 7A, the brake shoe 141 is a long plate-like member made of, for example, metal, and a pad made of cloth is provided on the surface of the pin 111 that contacts the indicator rod 111b. As will be described in detail later, the brake shoe 141 brings the surface provided with the cloth pad into contact with the indicator rods 111b for one row in the matrix-like arrangement of the pins 111 during holding. By providing the cloth pad on the contact surface to the indicator bar 111b, the frictional force generated when the indicator bar 111b comes into contact is increased.

ガイド１４２は案内部材に該当し、例えば金属で形成された長尺な板状部材であり、図７（ｂ）に示すように、ブレーキシュー１４１を挿入する孔１４２ａが長手方向に沿って複数開けられている。孔１４２ａは、マトリクス状に配列されたピン１１１の指示棒１１１ｂの配置間隔と同じ間隔でも受けられている。そのため、孔１４２ａに挿入されたブレーキシュー１４１は、図８に示すように、ピン１１１の配列の１列ごとに配置されることとなる。この状態で、図７（ｂ）に記載された矢印の方向へガイド１４２を移動させると、ブレーキシュー１４１の布製パッドが設けられた面が一定の圧力でピン１１１の指示棒１１１ｂに押し当てられる。 The guide 142 corresponds to a guide member, and is a long plate-like member formed of, for example, metal. As shown in FIG. 7B, a plurality of holes 142a for inserting the brake shoes 141 are opened along the longitudinal direction. It has been. The holes 142a are also received at the same intervals as the arrangement intervals of the indicator bars 111b of the pins 111 arranged in a matrix. Therefore, the brake shoes 141 inserted in the holes 142a are arranged for each row of the arrangement of the pins 111 as shown in FIG. In this state, when the guide 142 is moved in the direction of the arrow shown in FIG. 7B, the surface of the brake shoe 141 provided with the cloth pad is pressed against the indicator bar 111b of the pin 111 with a constant pressure. .

図９は、ガイド１４２により誘導されるブレーキシュー１４１の動きを示す図である。
図９（ａ）、（ｂ）に示すように、マトリクス状に配列されたピン１１１の指示棒１１１ｂに対して、１列ごとにブレーキシュー１４１が差し挟まれている。そして、非保持（ブレーキオフ）時には、図９（ａ）に示すように、ガイド１４２がブレーキシュー１４１を矢印方向（図の上方向）に誘導し、これによってブレーキシュー１４１が指示棒１１１ｂから離れる。そのため、各ピン１１１は、その軸方向に自在に移動できる。一方、保持（ブレーキオン）時には、図９（ｂ）に示すように、ガイド１４２がブレーキシュー１４１を矢印方向（図の下方向）に誘導し、これによってブレーキシュー１４１が指示棒１１１ｂに接触する。そのため、各ピン１１１は、ブレーキシュー１４１の布製パッドと指示棒１１１ｂとの間に生じる摩擦力によって、軸方向への移動が抑制される。 FIG. 9 is a diagram illustrating the movement of the brake shoe 141 guided by the guide 142.
As shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b), brake shoes 141 are sandwiched between the indicator bars 111b of the pins 111 arranged in a matrix for each row. When not held (brake off), as shown in FIG. 9A, the guide 142 guides the brake shoe 141 in the direction of the arrow (upward in the figure), and thereby the brake shoe 141 moves away from the indicator bar 111b. . Therefore, each pin 111 can move freely in its axial direction. On the other hand, at the time of holding (brake-on), as shown in FIG. 9B, the guide 142 guides the brake shoe 141 in the direction of the arrow (downward in the figure), thereby causing the brake shoe 141 to contact the indicator rod 111b. . Therefore, the movement of each pin 111 in the axial direction is suppressed by the frictional force generated between the cloth pad of the brake shoe 141 and the indicator bar 111b.

また、ガイド１４２は、マトリクス状に配列されたピン１１１の指示棒１１１ｂの各列に対して、数本の指示棒１１１ｂごとに設けられる（図７および図９では４本ごと、図８では２本ごとに１つのガイド１４２が設けられている）。ガイド１４２の間隔が広いと、図１０に示すようにブレーキシュー１４１が撓んでしまい、保持時に中間付近の指示棒１１１ｂに対して十分な圧力をもって接触させることができず、ピン１１１が保持されなくなってしまうことが考えられる。そこで、予め設定された間隔でガイド１４２を配置することによって、ブレーキシュー１４１が撓むことを防止している。 Further, the guide 142 is provided for each of the several indicator rods 111b for each row of the indicator rods 111b of the pins 111 arranged in a matrix (every four in FIG. 7 and FIG. 9 and 2 in FIG. 8). One guide 142 is provided for each book). If the distance between the guides 142 is large, the brake shoe 141 will bend as shown in FIG. 10, and it will not be possible to contact the indicator bar 111b near the middle with sufficient pressure during holding, and the pin 111 will not be held. It can be considered. Therefore, the brake shoes 141 are prevented from being bent by arranging the guides 142 at predetermined intervals.

図１１は、ブレーキシュー１４１を動作させてピン１１１を保持させる駆動部１４３の構成例を示す図である。
図１１に示す駆動部１４３は、ガイド１４２の一端に取り付けられた駆動バー１４３ａと、駆動バー１４３ａを移動させる動力部としてのモータ１４３ｂおよびネジ１４３ｃとで構成される。
駆動バー１４３ａは、長尺な板状部材であり、ブレーキシュー１４１と並行に配置されて、各ガイド１４２の端部に固定されている。
モータ１４３ｂは、支持筐体１３１に対して位置が固定されている。
ネジ１４３ｃは、モータ１４３ｂの回転軸に固定され、回転軸の回転運動を駆動バー１４３ａの直線運動に変換する。これにより、モータ１４３ｂの駆動に伴って、駆動バー１４３ａがモータ１４３ｂに近づいたり遠ざかったりすることとなる。ここで、駆動バー１４３ａをモータ１４３ｂに近づけるようなネジ１４３ｃの回転を順回転とし、駆動バー１４３ａをモータ１４３ｂから遠ざけるようなネジ１４３ｃの回転を逆回転とする。 FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the drive unit 143 that operates the brake shoe 141 to hold the pin 111.
The drive unit 143 shown in FIG. 11 includes a drive bar 143a attached to one end of the guide 142, a motor 143b as a power unit that moves the drive bar 143a, and a screw 143c.
The drive bar 143 a is a long plate-like member, is disposed in parallel with the brake shoe 141, and is fixed to the end portion of each guide 142.
The position of the motor 143b is fixed with respect to the support housing 131.
The screw 143c is fixed to the rotating shaft of the motor 143b, and converts the rotating motion of the rotating shaft into the linear motion of the drive bar 143a. As a result, the drive bar 143a approaches or moves away from the motor 143b as the motor 143b is driven. Here, the rotation of the screw 143c that brings the drive bar 143a closer to the motor 143b is forward rotation, and the rotation of the screw 143c that moves the drive bar 143a away from the motor 143b is reverse rotation.

以上のような構成の駆動部１４３において、モータ１４３ｂが駆動してネジ１４３ｃを順回転させると、駆動バー１４３ａがモータ１４３ｂに近づくように移動し、駆動バー１４３ａに固定されたガイド１４２を牽引する。そして、このガイド１４２の移動に誘導されて、ブレーキシュー１４１が一定の圧力でピン１１１の指示棒１１１ｂに接触し、ピン１１１を保持することとなる。
反対に、モータ１４３ｂが駆動してネジ１４３ｃを逆回転させると、駆動バー１４３ａがモータ１４３ｂから遠ざかるように移動し、駆動バー１４３ａに固定されたガイド１４２を押し戻す。そして、このガイド１４２の移動に誘導されて、ブレーキシュー１４１がピン１１１の指示棒１１１ｂから離れ、ピン１１１に対する保持が解除されることとなる。 In the drive unit 143 configured as described above, when the motor 143b is driven and the screw 143c is rotated forward, the drive bar 143a moves so as to approach the motor 143b, and the guide 142 fixed to the drive bar 143a is pulled. . Then, guided by the movement of the guide 142, the brake shoe 141 comes into contact with the indicator bar 111b of the pin 111 with a constant pressure, and the pin 111 is held.
Conversely, when the motor 143b is driven to rotate the screw 143c in the reverse direction, the drive bar 143a moves away from the motor 143b and pushes back the guide 142 fixed to the drive bar 143a. Then, guided by the movement of the guide 142, the brake shoe 141 is separated from the pointing rod 111b of the pin 111, and the holding of the pin 111 is released.

ここで、立体モデル形成部１１０が１０００本のピン１１１で構成されている場合を考える。この場合、各ピン１１１に対して３０ｇの力でブレーキシュー１４１を押し当てるためには、３０ｋｇの力で駆動バー１４３ａを牽引することが必要となる。そこで、トルクの小さなモータでも強力な力を発生させるため、ネジ１４３ｃとしては、例えば台形ネジが用いられる。
なお、図１１に示した構成は、駆動部１４３を実現する構成の一例に過ぎず、図示の構成に限定するものではない。 Here, a case where the three-dimensional model forming unit 110 is configured with 1000 pins 111 is considered. In this case, in order to press the brake shoe 141 against each pin 111 with a force of 30 g, it is necessary to pull the drive bar 143 a with a force of 30 kg. Therefore, for example, a trapezoidal screw is used as the screw 143c in order to generate a strong force even with a motor having a small torque.
The configuration illustrated in FIG. 11 is merely an example of a configuration that implements the drive unit 143, and is not limited to the illustrated configuration.

図１２は、保持機構１４０の機能を説明する図である。
本実施形態では、支持筐体１３１により、ピン１１１の軸方向が略垂直となるように支持されるものとする。したがって、保持機構１４０により保持されていない状態では、ピン１１１は自重によって下降し、支持部１３０に最も深く挿入された状態となる。これを初期状態とする。また、本実施形態では、保持機構１４０により保持されている状態でも、アクチュエータ１２０によるピン１１１の移動が可能とする。すなわち、駆動部１４３の動作によりブレーキシュー１４１がピン１１１の指示棒１１１ｂに接触して生じる摩擦力は、ピン１１１が自重によって下降することはないが、アクチュエータ１２０によるピン１１１の移動は妨げない程度とする。言い換えれば、アクチュエータ１２０は、保持機構１４０によりピン１１１が保持されている際のブレーキシュー１４１と指示棒１１１ｂとの間の摩擦力よりも強い力でピン１１１を移動させる。 FIG. 12 is a diagram illustrating the function of the holding mechanism 140.
In the present embodiment, the support casing 131 supports the pin 111 so that the axial direction of the pin 111 is substantially vertical. Therefore, in a state where the pin 111 is not held by the holding mechanism 140, the pin 111 is lowered by its own weight and is inserted into the support portion 130 most deeply. This is the initial state. Further, in the present embodiment, the pin 111 can be moved by the actuator 120 even in the state of being held by the holding mechanism 140. That is, the frictional force generated when the brake shoe 141 comes into contact with the indicator bar 111b of the pin 111 due to the operation of the drive unit 143 is such that the pin 111 is not lowered by its own weight but does not hinder the movement of the pin 111 by the actuator 120. And In other words, the actuator 120 moves the pin 111 with a force stronger than the frictional force between the brake shoe 141 and the indicating rod 111b when the pin 111 is held by the holding mechanism 140.

立体ディスプレイ１００を動作させる際には、まず初期状態にあるピン１１１に対して、保持機構１４０を動作させてブレーキシュー１４１を指示棒１１１ｂに接触させ、ピン１１１が保持された状態とする（図１２（ａ））。図１２（ａ）では、ピン１１１の形成部１１１ａと支持筐体１３１の天板１３１ａとの間に隙間が空いているが、これについては後述する。
この状態で、アクチュエータ１２０を動作させ、ピン１１１を所望の位置に移動させる（図１２（ｂ））。上述したように、保持機構１４０により保持された状態でもアクチュエータ１２０によるピン１１１の移動は可能である。
次に、アクチュエータ１２０を初期状態に戻すが、保持機構１４０により保持されているため、ピン１１１はアクチュエータ１２０によって押し上げられた位置に留まる（図１２（ｃ））。
この後、保持機構１４０を動作させてブレーキシュー１４１を指示棒１１１ｂから離すと、保持が解除されてピン１１１は自重で下降し、初期状態に戻る（図１２（ｄ））。 When operating the three-dimensional display 100, first, the holding mechanism 140 is operated with respect to the pin 111 in the initial state to bring the brake shoe 141 into contact with the indicator rod 111b, so that the pin 111 is held (see FIG. 12 (a)). In FIG. 12A, a gap is formed between the forming portion 111a of the pin 111 and the top plate 131a of the support housing 131. This will be described later.
In this state, the actuator 120 is operated to move the pin 111 to a desired position (FIG. 12B). As described above, the pin 111 can be moved by the actuator 120 even when held by the holding mechanism 140.
Next, the actuator 120 is returned to the initial state, but since it is held by the holding mechanism 140, the pin 111 remains at the position pushed up by the actuator 120 (FIG. 12C).
Thereafter, when the holding mechanism 140 is operated to release the brake shoe 141 from the indicating rod 111b, the holding is released and the pin 111 is lowered by its own weight and returns to the initial state (FIG. 12 (d)).

次に、上記のような保持機構１４０の働きを含む立体ディスプレイ１００の全体動作を説明する。
図１３〜図１５は、本実施形態におけるピン１１１の移動制御を説明する図である。
図示の例では簡単のため、１列に並んだピン１１１を同じく１列に並んだアクチュエータ１２０が移動する様子を示している。また、アクチュエータ１２０の数は、ピン１１１の数よりも少ないことを上述したが、図示の例では簡単のため、全てのピン１１１にアクチュエータ１２０が対応している。 Next, the overall operation of the stereoscopic display 100 including the function of the holding mechanism 140 as described above will be described.
13 to 15 are diagrams for explaining the movement control of the pin 111 in the present embodiment.
For the sake of simplicity, the illustrated example shows a state in which the actuators 120 that are also aligned in a row move along the pins 111 that are aligned in a row. In addition, although it has been described above that the number of actuators 120 is smaller than the number of pins 111, the actuator 120 corresponds to all the pins 111 in the illustrated example for simplicity.

初期状態では、図１３に示すように、ピン１１１が支持部１３０に最も深く挿入された状態で位置を合わせている。図１３では、ピン１１１の指示棒１１１ｂとアクチュエータ１２０との間に隙間が空いているが、これはピン１１１とアクチュエータ１２０とが分離していることを表しているに過ぎない。実際には、ピン１１１が支持部１３０に最も深く挿入された状態で、指示棒１１１ｂとアクチュエータ１２０とが接していても良い。 In the initial state, as shown in FIG. 13, the pins 111 are aligned in the state where they are inserted into the support portion 130 most deeply. In FIG. 13, there is a gap between the indicator bar 111 b of the pin 111 and the actuator 120, but this merely indicates that the pin 111 and the actuator 120 are separated. Actually, the indicator bar 111b and the actuator 120 may be in contact with each other with the pin 111 inserted into the support portion 130 most deeply.

次に、制御装置３００の制御によりアクチュエータ１２０が動作し、図１４に示すように、個々のアクチュエータ１２０が対応しているピン１１１を指示棒１１１ｂ側から軸方向に押して移動させる。これにより、個々の形成部１１１ａの位置が変わり、形成部１１１ａの集合が特定の立体形状を形成することとなる。 Next, the actuator 120 is operated under the control of the control device 300, and as shown in FIG. 14, the pins 111 corresponding to the individual actuators 120 are pushed and moved in the axial direction from the pointer bar 111b side. Thereby, the position of each formation part 111a changes, and the aggregate | assembly of the formation part 111a forms a specific three-dimensional shape.

次に、制御装置３００の制御によりアクチュエータ１２０が初期状態に戻る。このとき、支持部１３０の保持機構１４０による保持が掛かって各ピン１１１の位置が固定されるので、図１５に示すように、アクチュエータ１２０が初期状態に戻ってピン１１１の指示棒１１１ｂから離れても、形成部１１１ａによって形成された形状は維持される。
この後、保持機構１４０の保持が解除されれば、各ピン１１１は自重により下降し、図１３の初期状態に戻る。 Next, the actuator 120 returns to the initial state under the control of the control device 300. At this time, since the holding mechanism 140 of the support portion 130 is held and the position of each pin 111 is fixed, as shown in FIG. 15, the actuator 120 returns to the initial state and moves away from the indication rod 111b of the pin 111. However, the shape formed by the forming portion 111a is maintained.
Thereafter, if the holding mechanism 140 is released, each pin 111 is lowered by its own weight and returns to the initial state of FIG.

次に、位置制御機構１５０について説明する。
上述したように、本実施形態では、ピン１１１よりも少ない数のアクチュエータ１２０が設けられる。そして、立体モデル形成部１１０とアクチュエータ１２０との間の相対位置を変えることにより、アクチュエータ１２０が立体モデル形成部１１０を構成する全てのピン１１１に対応して軸方向の移動を制御できるようにしている。位置制御機構１５０は、この立体モデル形成部１１０とアクチュエータ１２０との間の相対位置を変えるために、立体モデル形成部１１０およびアクチュエータ１２０のいずれか一方または両方を移動させる機構である。 Next, the position control mechanism 150 will be described.
As described above, in the present embodiment, a smaller number of actuators 120 than the pins 111 are provided. Then, by changing the relative position between the three-dimensional model forming unit 110 and the actuator 120, the actuator 120 can control movement in the axial direction corresponding to all the pins 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110. Yes. The position control mechanism 150 is a mechanism that moves one or both of the three-dimensional model forming unit 110 and the actuator 120 in order to change the relative position between the three-dimensional model forming unit 110 and the actuator 120.

本実施形態では、立体モデル形成部１１０とアクチュエータ１２０との間の相対位置を変えることができれば良い。したがって、位置制御機構１５０は、アクチュエータ１２０を移動させるものであっても、立体モデル形成部１１０を移動させるものであっても構わない。また、立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１の数および配列の形、アクチュエータ１２０の数および配列の形によって、好適な機構は異なる場合があると考えられる。したがって、実際の機構としては、立体モデル形成部１１０およびアクチュエータ１２０の具体的な構成に応じて、これらを機械的に移動させ得る既知の任意の機構を適用すれば良い。具体的な機構としては、例えば、立体モデル形成部１１０やアクチュエータ１２０の移動経路に沿って設置されたレール上を立体モデル形成部１１０のピン１１１を装着した支持部１３０やアクチュエータ１２０が走行する機構、機械アーム等を用いて２次元平面上の任意の位置へ移動させるような機構等が考えられる。 In the present embodiment, it is only necessary that the relative position between the three-dimensional model forming unit 110 and the actuator 120 can be changed. Therefore, the position control mechanism 150 may move the actuator 120 or move the three-dimensional model forming unit 110. Further, it is considered that a suitable mechanism may differ depending on the number and arrangement of the pins 111 constituting the three-dimensional model forming unit 110 and the number and arrangement of the actuators 120. Therefore, as an actual mechanism, any known mechanism that can mechanically move them according to the specific configuration of the three-dimensional model forming unit 110 and the actuator 120 may be applied. As a specific mechanism, for example, a mechanism in which the support unit 130 or the actuator 120 on which the pin 111 of the three-dimensional model forming unit 110 is mounted travels on a rail installed along the movement path of the three-dimensional model forming unit 110 or the actuator 120. In addition, a mechanism that moves to an arbitrary position on a two-dimensional plane using a mechanical arm or the like is conceivable.

図１６−１、１６−２（以下、両図をまとめて図１６と記す）は、アクチュエータ１２０を移動させながら、立体モデル形成部１１０のピン１１１を移動していく様子を示す図である。
図１６の例では、立体モデル形成部１１０のピン１１１はｎ列×ｍ列のマトリクス状に配列されている。また、ｎ個のアクチュエータ１２０が、ｎ個のピン１１１の列に沿って１列に並べて設けられている。したがって、アクチュエータ１２０は、一度にｎ個（１列分）のピン１１１を移動する。また、図示しない位置制御機構１５０が、アクチュエータ１２０をｍ個のピン１１１の列に沿って（すなわちアクチュエータ１２０の列と直交する方向に）移動させる。なお、以下の説明では、図１６に示すピン１１１の配列のうちｎ個のピン１１１の列の位置を表すために、図示の「前」「後」の記載に従って、「前方」、「後方」といった呼び方をする。アクチュエータ１２０の移動方向についても同様である。また、ｎ個のピン１１１の列のうち最前列を第１列とし、順次後方へ向かって第２列、第３列、・・・、第ｍ列と数える。 FIGS. 16A and 16B (hereinafter, both drawings are collectively referred to as FIGS. 16A and 16B) are diagrams illustrating how the pin 111 of the three-dimensional model forming unit 110 is moved while the actuator 120 is moved.
In the example of FIG. 16, the pins 111 of the three-dimensional model forming unit 110 are arranged in a matrix of n columns × m columns. In addition, n actuators 120 are provided in a line along the line of n pins 111. Therefore, the actuator 120 moves n pins (one row) at a time. Further, a position control mechanism 150 (not shown) moves the actuator 120 along the row of m pins 111 (that is, in a direction orthogonal to the row of actuators 120). In the following description, in order to represent the position of the n pins 111 in the arrangement of the pins 111 shown in FIG. I call it. The same applies to the moving direction of the actuator 120. Further, the foremost column of the n pins 111 is defined as a first column, and sequentially counted as a second column, a third column,.

立体形状の形成動作が開始されると、図１６（ａ）に示すように、まず、位置制御機構１５０がアクチュエータ１２０を第１列のピン１１１の位置に合わせる。アクチュエータ１２０の初期位置を予めこの位置に設定しておいても良い。
次に、アクチュエータ１２０が動作して、図１６（ｂ）に示すように、第１列のｎ個のピン１１１を移動する。この後、アクチュエータ１２０は初期状態に戻るが、図１５を参照して説明したように、最前列のｎ個のピン１１１はアクチュエータ１２０により移動された位置に維持される。 When the three-dimensional shape forming operation is started, first, the position control mechanism 150 aligns the actuator 120 with the position of the pin 111 in the first row, as shown in FIG. The initial position of the actuator 120 may be set to this position in advance.
Next, the actuator 120 operates to move the n pins 111 in the first row as shown in FIG. Thereafter, the actuator 120 returns to the initial state, but as described with reference to FIG. 15, the n pins 111 in the front row are maintained at the positions moved by the actuator 120.

次に、位置制御機構１５０がアクチュエータ１２０をピン１１１の１列分後方へ移動させ、図１６（ｃ）に示すように、第２列のピン１１１の位置に合わせる。そして、アクチュエータ１２０が動作し、図１６（ｄ）に示すように、第２列のｎ個のピン１１１を移動する。この後、アクチュエータ１２０は初期状態に戻り、位置制御機構１５０がアクチュエータ１２０をピン１１１の１列分後方へ移動させて、第３列のピン１１１の位置に合わせる。
このようにして、アクチュエータ１２０を順次後方へ移動させながら１列ずつ（ｎ個ずつ）ピン１１１を移動する動作をｍ回繰り返すことにより、ｎ列×ｍ列のマトリクス状に配列されたピン１１１の全てが移動され、所望の立体形状が形成されることとなる。図１６（ｅ）は第ｍ列までのピン１１１の移動が完了した様子を示す。
この後、保持機構１４０を動作させてピン１１１に対する保持を解除すると、各ピン１１１が自重で下降し、立体モデル形成部１１０全体が初期状態に戻る。図１６（ｆ）はピン１１１が下降して立体モデル形成部１１０が初期状態に戻った様子を示す。 Next, the position control mechanism 150 moves the actuator 120 backward by one row of the pins 111 and aligns it with the position of the pins 111 in the second row as shown in FIG. Then, the actuator 120 operates to move the n pins 111 in the second row as shown in FIG. Thereafter, the actuator 120 returns to the initial state, and the position control mechanism 150 moves the actuator 120 backward by one row of the pins 111 to match the position of the pins 111 in the third row.
In this way, by repeating the operation of moving the pins 111 one by one (n by one) while moving the actuator 120 sequentially backward, the pins 111 arranged in a matrix of n columns × m columns are repeated. All of them are moved to form a desired three-dimensional shape. FIG. 16E shows a state where the movement of the pins 111 up to the m-th row is completed.
Thereafter, when the holding mechanism 140 is operated to release the holding of the pins 111, each pin 111 is lowered by its own weight, and the entire three-dimensional model forming unit 110 returns to the initial state. FIG. 16F shows a state in which the pin 111 is lowered and the three-dimensional model forming unit 110 returns to the initial state.

以上の例では、立体モデル形成部１１０のｎ列×ｍ列のマトリクス状に配列されたピン１１１を、１列分のｎ個のアクチュエータ１２０を用いて移動したが、かかる構成に限定するものではない。例えば、ｎ／２個のアクチュエータ１２０を用い、まず第１列から後方へ、次に第ｍ列から前方へと１往復させることで、全てのピン１１１を移動するようにしても良い。また、必ずしもアクチュエータ１２０を１列に並べて設置しなくても良く、ｉ列×ｊ列のマトリクス状に配列するなど、任意のパターンを形成するように設置して良い。 In the above example, the pins 111 arranged in a matrix of n columns × m columns of the three-dimensional model forming unit 110 are moved using n actuators 120 for one column. However, the present invention is not limited to this configuration. Absent. For example, using n / 2 actuators 120, all the pins 111 may be moved by first reciprocating backward from the first row and then forward from the m-th row. In addition, the actuators 120 are not necessarily arranged in a line, and may be installed so as to form an arbitrary pattern, such as being arranged in a matrix of i columns × j columns.

ところで、立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１は、図６に示したように形成部１１１ａと指示棒１１１ｂとで構成される。ここで、形成部１１１ａと指示棒１１１ｂとは、製作精度の影響で軸の中心がずれてしまうことがあり得る。そのため、図１７（ａ）に示すように、支持部１３０の上端（支持筐体１３１の天板１３１ａの上面、図中、破線で示した面）に形成部１１１ａの下端が接するまでピン１１１を深く挿入すると、隣接するピン１１１どうしがかみ合った状態となり（図中、破線で囲んだ箇所）、全く動かなくなったり、一方のピン１１１の移動に引きずられて隣接するピン１１１も移動してしまったりする場合がある。これを防止するには、図１７（ｂ）に示すように、ピン１１１が支持部１３０に最も深く挿入された状態でも、形成部１１１ａの下端と支持部１３０の上端との間に所定の距離が開くようにすれば良い。 By the way, the pin 111 which comprises the three-dimensional model formation part 110 is comprised by the formation part 111a and the indicator stick 111b, as shown in FIG. Here, the axis of the forming portion 111a and the indicating rod 111b may be displaced due to the manufacturing accuracy. Therefore, as shown in FIG. 17A, the pin 111 is inserted until the lower end of the forming portion 111a comes into contact with the upper end of the support portion 130 (the upper surface of the top plate 131a of the support housing 131, the surface indicated by the broken line in the drawing). When inserted deeply, the adjacent pins 111 are engaged with each other (the portion surrounded by the broken line in the figure) and may not move at all, or the adjacent pin 111 may be moved by being dragged by the movement of one pin 111. There is a case. In order to prevent this, as shown in FIG. 17B, a predetermined distance is provided between the lower end of the forming portion 111 a and the upper end of the support portion 130 even when the pin 111 is inserted most deeply into the support portion 130. Should be opened.

図１８は、支持部１３０に対するピン１１１の挿入の深さを制限する手段の例を示す図である。
図１８に示す例では、支持部１３０の下にピン１１１の挿入を止める停止手段であるストッパ１６０が設けられている。ストッパ１６０は、例えば金属や硬質の樹脂で形成された板状部材であり、ピン１１１が支持部１３０に対して予め設定された位置まで挿入されると、ピン１１１の指示棒１１１ｂの先端がストッパ１６０に当たるように配置される。この構成では、アクチュエータ１２０によるピン１１１の移動が行われないとき（アクチュエータ１２０の待機状態）は、アクチュエータ１２０は全てのピン１１１から外れ、ストッパ１６０の上にピン１１１が位置する状態となる。 FIG. 18 is a diagram illustrating an example of means for limiting the insertion depth of the pin 111 with respect to the support portion 130.
In the example illustrated in FIG. 18, a stopper 160 that is a stopping unit that stops the insertion of the pin 111 is provided below the support portion 130. The stopper 160 is a plate-like member formed of, for example, metal or hard resin. When the pin 111 is inserted to a preset position with respect to the support portion 130, the tip of the indicator bar 111b of the pin 111 is stopped. It arrange | positions so that 160 may be hit. In this configuration, when the pin 111 is not moved by the actuator 120 (standby state of the actuator 120), the actuator 120 is detached from all the pins 111 and the pin 111 is positioned on the stopper 160.

図１８（ａ）は、アクチュエータ１２０によるピン１１１の移動が完了し、アクチュエータ１２０が待機状態となった様子を示す。図示のように、全てのピン１１１がストッパ１６０の上に来ている。
図１８（ｂ）は、この状態で保持機構１４０による保持を解除した様子を示す。各ピン１１１は自重によって下降するが、図示のように、指示棒１１１ｂの先端がストッパ１６０に当たったところで止まる。すなわち、ピン１１１の指示棒１１１ｂの先端がストッパ１６０に突き当たるので、ピン１１１が支持部１３０に対して最も深く挿入された状態でも、所定の高さだけ形成部１１１ａが支持部１３０から離れた状態となる。そして、これが立体モデル形成部１１０の初期状態となる。 FIG. 18A shows a state where the movement of the pin 111 by the actuator 120 is completed and the actuator 120 is in a standby state. As shown, all the pins 111 are on the stopper 160.
FIG. 18B shows a state in which the holding by the holding mechanism 140 is released in this state. Each pin 111 is lowered by its own weight, but stops when the tip of the indicating bar 111b hits the stopper 160 as shown in the figure. That is, since the tip of the indicating rod 111b of the pin 111 abuts against the stopper 160, the forming portion 111a is separated from the support portion 130 by a predetermined height even when the pin 111 is inserted deepest into the support portion 130. It becomes. This is the initial state of the three-dimensional model forming unit 110.

図１８（ｃ）は、次にアクチュエータ１２０によるピン１１１の移動を行う際の動作を示す。図示のように、位置制御機構１５０の制御により、ピン１１１が順次アクチュエータ１２０に対応する位置へ移動し、アクチュエータ１２０による移動が行われる。なお、図１８（ｃ）によれば、ストッパ１６０とアクチュエータ１２０との位置関係は固定されており、アクチュエータ１２０によるピン１１１の移動が行われる際には、各ピン１１１が順次ストッパ１６０から離れてアクチュエータ１２０に対応する位置に来る。すなわち、ピン１１１は、アクチュエータ１２０に対応する位置に来る直前までストッパ１６０に当たっている。しかしながら、図１１を参照して説明したように、アクチュエータ１２０によるピン１１１の移動が行われる際には保持機構１４０により保持されているので、これ以前にストッパ１６０を取り外してしまっても構わない。 FIG. 18C shows an operation when the actuator 111 moves the pin 111 next. As shown in the figure, the pins 111 are sequentially moved to positions corresponding to the actuators 120 under the control of the position control mechanism 150, and the actuators 120 are moved. According to FIG. 18C, the positional relationship between the stopper 160 and the actuator 120 is fixed. When the pin 111 is moved by the actuator 120, the pins 111 are sequentially separated from the stopper 160. A position corresponding to the actuator 120 is reached. That is, the pin 111 hits the stopper 160 until just before reaching the position corresponding to the actuator 120. However, as described with reference to FIG. 11, when the pin 111 is moved by the actuator 120, it is held by the holding mechanism 140, so the stopper 160 may be removed before this.

一方、図１８（ｃ）に示したように、各ピン１１１がアクチュエータ１２０に対応する位置に来る直前までストッパ１６０上にある構成の場合、ピン１１１の指示棒１１１ｂの先端がストッパ１６０の上面を擦りながら移動することとなる。そのため、指示棒１１１ｂの先端とストッパ１６０の上面との間の摩擦により、指示棒１１１ｂが曲がったり、異音が発生したりする場合がある。これを防止するためには、図１９に示すように、ストッパ１６０の上面をアクチュエータ１２０に向かう方向へ傾斜させると良い。このようにすれば、指示棒１１１ｂの先端とストッパ１６０の上面との間の摩擦が小さくなり、上記のような不具合が生じなくなる。 On the other hand, as shown in FIG. 18C, in the case where each pin 111 is on the stopper 160 until just before each pin 111 comes to the position corresponding to the actuator 120, the tip of the indicating rod 111b of the pin 111 is placed on the upper surface of the stopper 160. It will move while rubbing. Therefore, the indicator bar 111b may be bent or abnormal noise may be generated due to friction between the tip of the indicator bar 111b and the upper surface of the stopper 160. In order to prevent this, the upper surface of the stopper 160 may be inclined in the direction toward the actuator 120 as shown in FIG. In this way, the friction between the tip of the indicator bar 111b and the upper surface of the stopper 160 is reduced, and the above-mentioned problems do not occur.

図２０は、支持部１３０に対するピン１１１の挿入の深さを制限する手段の他の例を示す図である。
この例では、図２０（ａ）に示すように、ピン１１１の指示棒１１１ｂに突起１１１ｃを設けている。この突起１１１ｃは、ピン１１１の一方の先端または形成部１１１ａの下端から所定の距離の位置に設けられている。このように構成されたピン１１１を用いて立体モデル形成部１１０を構成すれば、図２０（ｂ）に示すように、ピン１１１は、突起１１１ｃの位置までしか支持部１３０に挿入されない。したがって、ピン１１１が支持部１３０に対して最も深く挿入された状態でも、形成部１１１ａの下端から突起１１１ｃまでの長さだけ形成部１１１ａが支持部１３０から離れた状態となる。そして、これが立体モデル形成部１１０の初期状態となる。 FIG. 20 is a diagram illustrating another example of a means for limiting the insertion depth of the pin 111 with respect to the support portion 130.
In this example, as shown in FIG. 20A, a projection 111c is provided on the pointing bar 111b of the pin 111. The protrusion 111c is provided at a predetermined distance from one end of the pin 111 or the lower end of the forming portion 111a. If the three-dimensional model forming unit 110 is configured using the pin 111 configured as described above, the pin 111 is inserted into the support unit 130 only up to the position of the protrusion 111c as shown in FIG. Therefore, even when the pin 111 is inserted most deeply into the support portion 130, the formation portion 111a is separated from the support portion 130 by the length from the lower end of the formation portion 111a to the protrusion 111c. This is the initial state of the three-dimensional model forming unit 110.

以上、ピン１１１が支持部１３０に対して最も深く挿入された状態（立体モデル形成部１１０の初期状態）で、所定の高さだけ形成部１１１ａが支持部１３０から離れた状態となるようにする手段の例を説明した。しかしながら、支持部１３０に対するピン１１１の挿入の深さを制限する手段は、上記の例に限定されず、他の構成にて実現しても良い。 As described above, in a state where the pin 111 is inserted most deeply into the support portion 130 (an initial state of the three-dimensional model formation portion 110), the formation portion 111a is separated from the support portion 130 by a predetermined height. An example of the means has been described. However, the means for limiting the insertion depth of the pin 111 with respect to the support portion 130 is not limited to the above example, and may be realized by other configurations.

上記の実施形態では、保持機構１４０のブレーキシュー１４１として、図７に、金属板に布製のパッドを設けた構成を例示した。しかしながら、ブレーキシュー１４１としては、他にピン１１１の指示棒１１１ｂに接触して適当な摩擦力を生じる種々の材料、形状を取ることができる。例えば、硬質ゴムの板状部材や、図２１に示すように樹脂製のワイヤ（線状部材）２１０を用いても良い。ただし、硬質ゴムの板状部材に穴を開けてピンを挿した形態では、立体モデル形成部１１０を初期状態に戻すのに大きな力（例えばピンが１０００本ある場合、１本を初期状態にする力が１００ｇのみだとしても合計で１００ｋｇの力）が必要となるため、上記の実施形態やワイヤによる形態が好ましい。 In the above embodiment, as a brake shoe 141 of the holding mechanism 140, FIG. 7 illustrates a configuration in which a metal pad is provided with a cloth pad. However, the brake shoe 141 can take various other materials and shapes that come into contact with the indicator rod 111b of the pin 111 to generate an appropriate frictional force. For example, a hard rubber plate member or a resin wire (linear member) 210 as shown in FIG. 21 may be used. However, in a form in which a hole is made in a hard rubber plate member and a pin is inserted, a large force is required to return the three-dimensional model forming unit 110 to the initial state (for example, when there are 1000 pins, one is set to the initial state). Even if the force is only 100 g, a total force of 100 kg) is required. Therefore, the embodiment using the above embodiment or the wire is preferable.

なお、本実施形態では、支持部１３０がピン１１１の軸方向が略垂直となるように支持することとした。そのため、保持機構１４０による保持を解除した場合に、ピン１１１が自重により下降し、立体モデル形成部１１０が自発的に初期状態に戻った。これに対し、立体ディスプレイ１００は、ピン１１１の軸方向が略水平となるように設置しても良い。この場合、保持機構１４０による保持を解除しても、ピン１１１が自重によって移動し初期位置に戻ることはない。しかし、保持機構１４０の保持が解除されていれば、ピン１１１の形成部１１１ａの先端側から押すことにより容易にピン１１１が移動するので、立体モデル形成部１１０を初期状態に戻すのに大きな力を必要としない。 In the present embodiment, the support unit 130 supports the pin 111 so that the axial direction of the pin 111 is substantially vertical. Therefore, when the holding by the holding mechanism 140 is released, the pin 111 is lowered by its own weight, and the three-dimensional model forming unit 110 spontaneously returns to the initial state. On the other hand, the three-dimensional display 100 may be installed so that the axial direction of the pins 111 is substantially horizontal. In this case, even if the holding by the holding mechanism 140 is released, the pin 111 does not move due to its own weight and return to the initial position. However, if the holding mechanism 140 is released, the pin 111 can be easily moved by pushing from the tip end side of the forming portion 111a of the pin 111. Therefore, a large force is required to return the three-dimensional model forming portion 110 to the initial state. Do not need.

また、本実施形態では、保持機構１４０が作動してピン１１１を保持している状態で、アクチュエータ１２０が動作してピン１１１を移動させることとした。これに対し、保持機構１４０の構成によっては、アクチュエータ１２０がピン１１１を移動させる際には保持機構１４０による保持を解除し、所望の位置にピン１１１を移動した後に保持機構１４０を作動させてピン１１１を保持するようにしても良い。この場合、保持機構１４０の機構部が個々のブレーキシュー１４１を個別に動作させるような機構が用いられる。 Further, in the present embodiment, the actuator 120 is moved to move the pin 111 in a state where the holding mechanism 140 is operated to hold the pin 111. On the other hand, depending on the configuration of the holding mechanism 140, when the actuator 120 moves the pin 111, the holding by the holding mechanism 140 is released, and after the pin 111 is moved to a desired position, the holding mechanism 140 is operated and the pin is moved. 111 may be held. In this case, a mechanism is used in which the mechanism portion of the holding mechanism 140 operates each brake shoe 141 individually.

さらに、本実施形態では、ピン１１１に形成部１１１ａを設け、ピン１１１を配列することにより構成される形成部１１１ａの集合をスクリーンとして用いることとしたが、ピンを布状のスクリーンで覆って形成される立体モデルに画像を表示する装置に対しても、本実施形態を同様に適用できる。このような装置でも、布状のスクリーンで立体モデルを形成するために、マトリクス状に配列されたピンを移動する必要がある。そこで、このピンの数よりも少ない数のアクチュエータと、アクチュエータを移動させて全てのピンに対応させるための位置制御機構とを用いて、全てのピンを移動することが可能である。そして、保持機構による保持の作動・非作動を切り換えることにより、作動時にはピンによって形成された立体モデルの形状が容易に変化せず、非作動時には容易に初期状態に戻す（あるいは変形させる）ことが可能となる。また、もともと着色されたピンによって立体形状を形成することも可能である。 Further, in the present embodiment, the forming portion 111a is provided on the pin 111, and the set of forming portions 111a configured by arranging the pins 111 is used as a screen. However, the pin is covered with a cloth-like screen. The present embodiment can be similarly applied to an apparatus that displays an image on a three-dimensional model. Even in such an apparatus, it is necessary to move pins arranged in a matrix in order to form a three-dimensional model with a cloth-like screen. Therefore, it is possible to move all the pins using a smaller number of actuators than the number of pins and a position control mechanism for moving the actuators to correspond to all the pins. By switching between holding operation and non-operation by the holding mechanism, the shape of the three-dimensional model formed by the pins is not easily changed during operation, and can be easily returned (or deformed) to the initial state when not operating. It becomes possible. It is also possible to form a three-dimensional shape with originally colored pins.

本実施形態が適用される形状形成装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the shape formation apparatus to which this embodiment is applied. 図１の形状形成装置において、立体ディスプレイおよび反射鏡をプロジェクタのレンズ位置から見下ろした様子を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the stereoscopic display and the reflecting mirror are looked down from the lens position of the projector in the shape forming apparatus of FIG. 本実施形態の立体ディスプレイに投影される表面テクスチャ画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the surface texture image projected on the three-dimensional display of this embodiment. 図２の立体ディスプレイおよび反射鏡に投影された表面テクスチャ画像を示す図である。It is a figure which shows the surface texture image projected on the solid display of FIG. 2, and a reflective mirror. 本実施形態による立体ディスプレイの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the three-dimensional display by this embodiment. 図５に示した立体ディスプレイのピンの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the pin of the three-dimensional display shown in FIG. 本実施形態の保持機構の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the holding mechanism of this embodiment. 本実施形態の保持機構の主要部の構成を示す図であり、ブレーキシューおよびガイドの配置を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of the holding mechanism of this embodiment, and is a figure which shows arrangement | positioning of a brake shoe and a guide. ブレーキシューの動きを説明する図である。It is a figure explaining a motion of a brake shoe. ガイドの間隔が広いためにブレーキシューが撓む様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that a brake shoe bends because an interval of a guide is wide. 保持機構の駆動部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the drive part of a holding mechanism. 保持機構の機能を説明する図である。It is a figure explaining the function of a holding mechanism. 本実施形態におけるピンの移動制御を説明する図であり、初期状態を示す図である。It is a figure explaining the movement control of the pin in this embodiment, and is a figure which shows an initial state. 本実施形態におけるピンの移動制御を説明する図であり、アクチュエータを動作させた状態を示す図である。It is a figure explaining the movement control of the pin in this embodiment, and is a figure which shows the state which operated the actuator. 本実施形態におけるピンの移動制御を説明する図であり、ピンを移動した後にアクチュエータを初期状態に戻した状態を示す図である。It is a figure explaining the movement control of the pin in this embodiment, and is a figure which shows the state which returned the actuator to the initial state after moving the pin. 本実施形態において、アクチュエータを移動させながら、立体モデル形成部のピンを移動していく様子を示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows a mode that the pin of a three-dimensional model formation part is moved, moving an actuator. 本実施形態において、アクチュエータを移動させながら、立体モデル形成部のピンを移動していく様子を示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows a mode that the pin of a three-dimensional model formation part is moved, moving an actuator. ピンを支持部に対して深く挿入した場合に隣り合うピンがかみ合う様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that an adjacent pin engages when a pin is inserted deeply with respect to a support part. 支持部に対するピンの挿入の深さを制限する手段の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the means to restrict | limit the insertion depth of the pin with respect to a support part. 図１８に示す手段の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the means shown in FIG. 支持部に対するピンの挿入の深さを制限する手段の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the means to restrict | limit the insertion depth of the pin with respect to a support part. ブレーキシューにワイヤを用いた場合の保持機構の主要部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the principal part of a holding mechanism at the time of using a wire for a brake shoe.

Explanation of symbols

１００…立体ディスプレイ、１１０…立体モデル形成部、１１１…ピン、１１１ａ…形成部、１１１ｂ…指示棒、１２０…アクチュエータ、１３０…支持部、１３１…支持筐体、１３１ａ…天板、１３１ｂ…底板、１３１ｃ…側板、１４０…保持機構、１４１…ブレーキシュー、１４２…ガイド、１４３…駆動部、１４３ａ…駆動バー、１４３ｂ…モータ、１４３ｃ…ネジ、１５０…位置制御機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Three-dimensional display, 110 ... Three-dimensional model formation part, 111 ... Pin, 111a ... Formation part, 111b ... Indicator rod, 120 ... Actuator, 130 ... Support part, 131 ... Support housing, 131a ... Top plate, 131b ... Bottom plate, 131c ... side plate, 140 ... holding mechanism, 141 ... brake shoe, 142 ... guide, 143 ... drive unit, 143a ... drive bar, 143b ... motor, 143c ... screw, 150 ... position control mechanism

Claims

A solid shape forming means for forming a solid shape by moving a plurality of pins arranged in the axial direction in the axial direction;
Separately from the pins constituting the three-dimensional shape forming means, a moving means that is provided in a number smaller than the number of the pins and moves the pins in the axial direction by touching one end of the pins and pushing in the axial direction; ,
A shape forming apparatus comprising: support means for supporting the pin movably in the axial direction, and supporting means for suppressing the axial movement of the pin when a holding function for the pin is activated.

2. The shape forming apparatus according to claim 1, wherein the supporting unit is configured to bring a holding member into contact with the supporting unit during operation of the holding function and suppress the movement of the pin by friction.

The said support means makes the said holding member contact the said pin so that a certain amount of frictional force that the movement of the said pin can be moved by the said movement means at the time of the operation | movement of a holding function is produced. Shape forming device.

The shape forming apparatus according to claim 1, further comprising a stopping unit that hits a tip of the pin in a state in which the pin is inserted to a predetermined position with respect to the support unit.

The shape forming apparatus according to claim 1, wherein a protrusion that prevents insertion into the support means is provided at a position of a predetermined length from the tip of the pin.

A three-dimensional shape forming means for forming a three-dimensional shape by moving a plurality of pins arranged in the axial direction in the axial direction;
Separately from the pins constituting the three-dimensional shape forming means, a moving means that is provided in a number smaller than the number of the pins and moves the pins in the axial direction by contacting one end of the pins and pushing up in the axial direction. ,
A supporting means for supporting the pin so as to be movable in the axial direction, the holding means holding the pin in a state of being pushed up by the moving means, and disabling the holding function to hold the pin A shape forming apparatus comprising support means for returning to an initial position.

A three-dimensional shape forming means for forming a three-dimensional shape by moving a plurality of pins arranged in the axial direction in the axial direction;
A moving means that is provided in a smaller number than the plurality of pins and moves the pins in the axial direction with respect to the pins constituting the three-dimensional shape forming means,
Support means for supporting the pin movably in the axial direction,
The support means is
A holding member that contacts the pin constituting the three-dimensional shape forming means and holds the pin in a state of being pushed up by the moving means by friction;
A shape forming apparatus, comprising: a mechanism unit that brings the holding member into contact with the pin during operation and brings the holding member into non-contact with the pin during non-operation.

The holding member of the support means is a plate-like or linear member that is provided for each pin arranged in a row in the arrangement of the pins and contacts each pin in the row under the control of the mechanism unit. The shape forming apparatus according to claim 7.

The mechanism part is
A guide member that is provided at a predetermined interval along the longitudinal direction of the holding member, and that controls the state of contact and non-contact with the pin by moving the holding member;
The shape forming apparatus according to claim 8, further comprising a power unit that operates the guide member.