JP2560343B2 - 三次元表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンピュータ・グラフィック・ターミナ
ル、デザインの表示装置、機械系のCAD,例えばＸ線CTの
ような医療機器，振動解析用機器，分子構造研究用の機
器，航空管制用機器などの諸機器における表示装置、特
に、空間内に真の三次元像をリアルタイムに現出させる
ことのできる三次元表示装置に関するものである。

（従来の技術） 観察者に立体感を知覚させうるような画像の表現手段
としては、立体写真法、ホログラフィ法、立体テレビジ
ョン方式などが従来から知られているが、立体写真法に
より観察者に立体像を知覚させたり、ホログラフィ法に
よって観察者に立体像を知覚させたりするようにした三
次元表示装置では、立体画像を現出させるために用いら
れる写真やホログラムの作製が必要とされるから、これ
らの従来法による立体像の表示装置ではリアルタイム
（実時間）での三次元画像の表示は行なうことができな
い。

また、立体テレビジョン方式により観察者に立体像を
知覚させるようにした三次元表示装置では、リアルタイ
ムでの立体像の表示を可能にするが、例えば英国特許第
413894号明細書に記載の立体テレビジョン方式のよう
に、縦方向の飛越走査を行ない、それの奇数番目のフィ
ールドの画像と偶数番目のフィールドの画像とを右眼と
左眼とで区別して見うるように、受像管前にすだれを設
けたものでも、あるいは例えば米国特許第2349071号明
細書に記載の立体テレビジョン方式や米国特許第230125
4号明細書に記載の立体テレビジョン方式のように、色
めがねや偏光めがねを使用するものでも、またはその他
の立体テレビジョン方式においても、それによって表現
される立体像は実物をテレビジョンカメラで撮影した側
から見た立体像であって、その立体像からは観察者が実
物を色々な角度から観察する時に得られるような情報は
得ることができないものであるから、リアルタイムでの
立体像の表示が可能であるといっても、例えば、電子計
算機で多変数関数を扱う場合の立体的なグラフを表示さ
せる目的、あるいは電子計算機での立体的な形状のデザ
インを行なう目的のための三次元表示装置としては充分
ではない。

また、従来から立体像のそれぞれ異なる部分の断面を
示す二次元図形を非破壊的に得るのに、例えば、被検体
にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出系で
受けて得た多方向からのＸ線投影データを、コンピュー
タでのデジタル演算による画像再構成処理により、被検
体の断面各部におけるＸ線吸収度と対応する濃淡画像、
すなわち、被検体の内部の鮮明な断層像を陰極線管の映
像面上に映出させたり、あるいは前記した陰極線管の映
像面上に映出された被検体の内部の鮮明な断層像を写真
撮影してハードコピーとして用いたりできるようにした
Ｘ線CT（コンピューテッド・Ｘレイ・トモグラフイ）が
知られており、これは被検体の内部の鮮明な断層像を非
破壊的に得ることができる点で、例えば人体の能内部の
腫瘍や血腫の存在も容易に知ることが可能であるため
に、医療の分野で広く実用されている。

ところで、前記したＸ線CTによる断層像写真（立体像
の各部の二次元図形）を個々に見るのでなく、複数枚の
断層像写真によって三次元像が見られるようにしたいと
の希望があり、例えば1cm程度のピッチでＸ線CTによる
断層像写真を被検体から得て、その得られた複数枚の断
層像写真により、被検体の内部構造を三次元的に把握す
ることも試みられるようになった。

前記の点を具体的に説明すると次のとおりである。す
なわち、第５図は被検体Ｂ｛第５図（ａ）図｝につい
て、第５図（ｂ）図に示す複数の位置P1〜P4毎に、それ
ぞれＸ線CTにより断層像を撮影することによって、第５
図（ｃ）図示のようにF1〜F4の写真が得られることを示
したものである（被検体Ｂの内部構造についての図示は
省略してあるが、Ｘ線CTにより得られる断層写真として
は、被検体の内部構造と対応する複雑な二次元図形が表
示されているものが得られるのである）。

しかしながら、Ｘ線CTで得られる断層像は、あくまで
も被検体における各断面における二次元図形なのであ
り、Ｘ線CTで得た写真はそのままでは立体視できないか
ら、例えば医師が人体についてのＸ線CTによる複数枚の
断層像写真から三次元像を組立てようとする場合の最も
一般的な方法は、人体の各断面についてのＸ線CTによる
写真を一面に並べ、その並べられた複数枚の断層像写真
を見て、医師が頭の中で三次元像に組立てるというもの
であった。

しかし、前記のような方法では適確迅速に三次元的な
構造を把握することが困難であるために、多数の断層像
写真を元の断層面と対応する位置に配列して同時に見る
ことができれば、三次元的な構造の把握が非常に容易に
できるとして、そのようなやり方が望まれているのであ
り、また、一般に人体の内部は臓器が複雑に重なってい
るので、三次元像が広い範囲における種々な角度から観
察できることが望まれており、さらに、上記の場合の三
次元表示装置としてはＸ線CTにより、簡単、かつ即座に
得られる断層像写真を用いて三次元表示が簡単、かつ即
座にできるものが望まれている。

さて、Ｘ線CTによる断層像写真によって簡単に三次元
像を表示させる方法としては、断層像写真のフイルムを
単純に元の断層面の位置と対応するように重ねて配置し
て観察するという方法があろうが、このような方法では
フイルムの透過率が悪く、また後方の画像は前方の画像
に邪魔されて殆んど見ることができない。

被検体が簡単な構造のものであれば、上記のような方
法であっても良いものであろうが、簡単な構造のものの
場合には各断層像写真を眺めて頭の中で三次元的に組立
てることも容易なのであり、三次元的表示を得たいよう
な臓器が複雑に重なったものでは、後方の像が手前側の
像に邪魔されて見えないので、これでは実用性が無いと
いうべきものである。

それで、従来、ホログラフイ技術やインテラル・フオ
トグラフイの技術を用いて、多数枚のCT画像を多重記録
することにより三次元的に合成するという方法が提案さ
れたが、これらの方法は記述もしたように何れも写真技
術を用いるもので複雑な装置と複雑な操作が必要とさ
れ、多重記録のホログラムや複眼レンズによる物体像の
形成などに長い時間を要するという欠点があったので、
観察者が実物を見る場合に得られる情報と同様の情報を
リアルタイムに立体像として表示させる装置として知ら
れているペリトロンという陰極線管を用いて立体像の表
示を行うようにすることが試みられた。

前記のペリトロンはガラスのような透明で機密な物質
で作られたケースと金属のケースとガラス管とによって
構成された真空外囲器中に、電子銃から射出された電子
ビームによって可視光を発光する蛍光体が塗布されてい
るスクリーンを設けると共に、前記のスクリーンを管軸
の方向に駆動変位させるための駆動機構の一部を封入し
ておき、スクリーンを管軸方向で前後に往復運動を行な
うことができるようにしたものであり、スクリーンを人
間の目にちらつきを感じさせない、例えば60サイクル毎
秒以上の繰返し周波数で管軸方向に駆動し、スクリーン
によって表示したい三次元図形における管軸方向と直交
し、かつ、管軸方向に並ぶ多くの面について、それぞれ
の面で三次元図形が有している二次元の断面図をスクリ
ーン上で表示させうるように、電子ビームを直交する２
方向に各別に偏向させることのできる偏向系に対して所
要の２つの偏向信号を与えて、スクリーン上に前記した
二次元の断面図形と対応するリサージュ図形を描かせる
ことにより、スクリーンの管軸方向での各位置における
二次元図形の積重ねによる三次元図形を、光で描かれた
立体像として人間の目によって観察できるようにしたも
のであり、ペリトロンを用いると表示したい図形の電気
信号さえあれば、原理的にはリアルタイムに三次元図形
の表示が可能であり、また、スクリーンの前方における
立体角で２πの範囲においては、空中に光で描かれた立
体像が実物をそこに置いた状態と同様の状態、すなわ
ち、右から眺めれば実物を右から眺めた時の形で見え、
また、左から眺めれば実物を左から眺めた時の形で見え
るという状態での三次元図形の表示を可能とするが、ペ
リトロンは陰極線管であるために、電子ビームの収差と
集束の問題、真空外囲器中に設けられている可動部分を
長期間にわたって円滑に動作させることが困難であると
いう問題点、ペリトロンではスクリーンが管軸方向に変
位した時に、同一の偏向角で電子ビームが振られている
状態においても、スポットのスクリーン上での位置が変
化するために、スクリーンが電子銃側に寄った時にはス
クリーンに描かれる二次元図形が小さくなり、また、ス
クリーンが電子中銃側から離れる方に変位した時にはス
クリーンに描かれる二次元図形が大きくなる、というよ
うな変化の態様でスクリーン上の図形の大きさが変化す
るので、表示される三次元画像は歪んだものになるとい
う問題点、偏向歪が存在するという問題点、表示を多色
化するのが困難であるという問題点等、多くの問題点が
あった。

そこで本出願人会社では、上述した従来技術における
諸欠点のない三次元表示装置として、被検体から得た複
数枚の断層像写真のように、三次元物体における各異な
る断面についての個別の二次元図形を、前後方向に駆動
変位されているスクリーンにおける予め定められた位置
毎に各異なる投影装置から投影して、空間に光による三
次元像を描出できる三次元表示装置を提案した。

第６図は前記した既提案の三次元表示装置の代表的な
実施例の概略構成を示す図であって、図においてＳはス
クリーンであり、このスクリーンＳとしては、スクリー
ンに対して二次元図形を投影する投影装置とスクリーン
との相対的な配置関係に従って、第６図中に例示されて
いるもののように光透過形式のものや、あるいは反射形
式のスクリーンが用いられる。

前記のスクリーンＳは、それの面に対して略々垂直な
方向に適当な駆動装置によって駆動変位されるのであ
り、図示の構成例のものにおいては、前記したスクリー
ンＳの駆動装置として、モータＭによって回転されるク
ランク１と、ロッド２と、スリーブ3,5中を摺動するス
ライダ4,6とによって構成されたものが用いられてい
る。スクリーンＳを前後方向に変位駆動させる駆動装置
としては、第６図に例示したような構成のもの以外のも
の、例えばカムを用いたもの、その他、適宜構成のもの
が使用できることはいうまでもない。

第６図において、P1〜P4はスクリーンＳが駆動装置に
よって駆動変位された時に、スクリーンＳが時間軸上で
順次に占める位置を例示したものである。SP1〜SP4は投
影装置｛投影装置としては図示した例のようなスライド
映写機（スライドプロジェクタ）の他に、反射型の幻灯
器、あるいは多数の発光素子が二次元的に規則正しく配
列されたパネルも使用できる｝各投影装置SP1〜SP4には
例えば、それぞれ光源７（例えば、キセノンフラッシュ
ランプ）、コンデンサレンズ８、二次元図形表示板Ｋ
（K1〜K4）、投影レンズ９を備えていて、二次元図形表
示板Ｋに記録されている二次元図形が光源７の発光時に
特定な位置のスクリーンＳに結像されるようになされて
いる。

各投影装置SP1〜SP4内に装着されている二次元図形表
示板K1〜K4に表示されている二次元図形は、それらの二
次元図形が、個別に空間中の個々の特定な位置に変位さ
れた状態のスクリーンＳに結像された時に、それらの二
次元図形が断層像となっている如き三次元像を空間に描
き出せるような画像内容となされている。二次元図形表
示板K1〜K4は、それらが例えば二次元図形が記録された
スライドであっても、あるいは、電気信号によって二次
元図形が表示される液晶板その他のライトバルブ、もし
くは映像面であってもよく、前記した二次元図形表示板
Ｋとして、発光素子が二次元的に規則正しく配列された
パネルを用い、そのパネルにおける多数の発光素子が所
定の二次元図形と対応するように電気信号によって選択
的に発光されるようになされているものであれば、前記
した光源７は不用である。

そして、各投影装置SP1〜SP4はそれらの個々のもの
が、それぞれ予め定められた位置にスクリーンＳが変位
した状態の時だけに二次元図形表示板K1〜K4の二次元図
形をスクリーンＳに投影結像、すなわち、投影装置SP1
はスクリーンＳが位置P1に変位した状態の時に、二次元
図形表示板K1の二次元図形をスクリーンＳに投影結像さ
せ、また、投影装置SP2はスクリーンＳが位置P2に変位
した状態の時に、二次元図形表示板K2の二次元図形をス
クリーンＳに投影結像させ、さらに、投影装置SP3はス
クリーンＳが位置P3に変位した状態の時に二次元図形表
示板K3の二次元図形をスクリーンＳに投影結像させ、さ
らにまた、投影装置SP4はスクリーンＳが位置P4に変位
した状態の時に二次元図形表示板K4の二次元図形をスク
リーンＳに投影結像させるのである。第６図においては
図示の簡略化の点から投影装置として４個だけの投影装
置SP1〜SP4を用い、各投影装置SP1〜SP4から投影される
二次元図形の内の各１つのものを、スクリーンＳが４つ
の各異なる位置P1〜P4における各１つの特定な位置を占
めた時に投影結像させている場合を例示しているが、実
施に当っては４個よりも多い多数個（ｎ個）の投影装置
を用い、ｎ個の投影装置SP1〜SPnに装着されている二次
元図形表示板K1〜K4の二次元図形の各１つのものを、ス
クリーンＳがｎ個所の各異なる位置P1〜Pnにおける各１
つの特定な位置を占めた時に投影結像させるようにされ
る。

複数個の投影装置の各１つのものが、それぞれ予め定
められた位置となされた状態のスクリーンＳに対して所
定の二次元図形を投影結像させるようにするのには、ス
クリーンＳの位置と投影装置における二次元図形の投影
動作と関連づければよく、それは例えば、第６図に示さ
れているように、各投影装置が投影動作を行なうべき時
点が、スクリーンＳの特定な位置と対応して決定される
ように、スリーブ５中を摺動するスライダ６に作動杆10
を取付けておき、スクリーンＳが特定な位置P1〜P4を占
めた時に、前記した作動杆10と接触して動作するマイク
ロスイッチSW1〜SW4により、各投影装置における光源７
の点灯のタイミングが制御される。

第６図において、T1〜T4は光源７として用いられてい
るキセノンフラッシュランプ７のトリガ回路であり、ま
た、11は電力供給端子であって、図において各投影装置
SP1〜SP4の各１つのものは、スクリーンＳがそれぞれ予
め定められた位置P1〜P4における特定な１つの位置とな
された時に、トリガ回路T1〜T4によって対応する投影装
置における光源７が発光されることにより、複数の特定
な空間位置におけるスクリーンＳに、それぞれ特定な二
次元図形を投影結像して、スクリーンＳの移動範囲内の
空間に複数枚の断層図形による光の三次元像を描き出す
のである。

第６図示の例においては、スクリーンＳの位置の検出
を、作動杆10とマイクロスイッチSW1〜SW4とによって行
なっているが、スクリーンＳの位置検出が光学的または
電磁的、あるいは静電的な動作原理に従って行なわれる
他形式の位置検出器を用いて行なわれるようになされて
もよい。

第６図示の装置において、スクリーンＳはモータＭの
１回転毎に位置P1と位置P4との間を１往復しており、し
たがって、位置P1〜P4のそれぞれの位置においてそれぞ
れ瞬間的にスクリーンＳに投影結像される各二次元図形
を、時間軸上でそれぞれ連続的な光の像として人間に知
覚させるためには、モータＭを高速回転させることが必
要であるが、例えばモータＭを毎秒60回転程度で回転さ
せると、人間はフリッカのない三次元像を空中に認識す
ることができる。

第６図示の装置における各投影装置SP1〜SP4に設定さ
れるべき二次元図形表示板K1〜K4として、第５図（ｃ）
図示の写真F1〜F4（透過形の写真として作られたもの）
を用いたり、あるいは電気信号によって第５図（ｃ）図
示のような二次元図形が表示されたパネルなどを用い、
かつ、第６図中のスクリーンＳの位置P1〜P4と第５図中
の位置P1〜P4とを対応させた場合には、第６図示の装置
におけるスクリーンＳの駆動変位によって、空中には第
５図（ｂ）図示のような二次元の各断面像が同時に知覚
されることになる。

このように空中に表示された各断面像は、観察者から
みて手前側の像が後方の像の邪魔をすることがなく、観
察者は全体として透き通った三次元像として知覚するこ
とができるのであり、第６図示の既提案の三次元表示装
置では表示すべき三次元物体における各異なる位置の複
数枚の断層像を各投影装置にセットするだけで、簡単
に、かつ即座に元の三次元物体と対応する三次元像を空
中に光の像として表示することができるのである。

ところで、前記した第６図示の三次元表示装置におけ
る複数個の投影装置SP1〜SP4には、すべて同一の焦点距
離fpを有する投影レンズ９を備えており、前記した投影
レンズ９の焦点面に二次元図形表示板K1〜K4が配置され
ている。したがって、各二次元図形表示板K1〜K4は、ス
クリーンＳと平行な同一平面内に含まれており、また、
各投影装置SP1〜SP4の投影レンズ９から出射される光は
平行光となされている。

第６図において、複数個の投影装置SP1〜SP4はそれぞ
れスクリーンＳの特定な位置と対応して予め定められた
特定な１個のものが二次元図形を凸レンズ13を介してス
クリーンＳに投影するのであるが、何れの投影装置SP1
〜SP4の投影レンズ９から出射される光も平行光となさ
れているから、ある特定な１つの投影装置より凸レンズ
13を介して凸レンズ13の焦点面に配置されているスクリ
ーンＳに投影される二次元図形は、スクリーン13の変位
の状態には無関係にスクリーンＳ上に同一の位置同一の
大きさのものとして表示され、また、スクリーンＳの拡
がりの方向に配置されている各別の投影装置で仮にすべ
て同大の同一の二次元図形を投影したとすれば、スクリ
ーンＳ上には同一の位置同一の大きさの二次元図形が投
影されるというような態様での投影が行なわれる。

第７図（ａ）〜（ｃ）図及び第８図（ａ），（ｂ）図
などは前記した第６図示のような構成の三次元表示装置
における凸レンズ13の動作を説明するための図である。

まず、第７図（ａ）〜（ｃ）図は凸レンズ13の基本的
な性質を説明するための図であって、Ｓは凸レンズ13の
焦点面におかれたスクリーンであり、ｆは凸レンズ13の
焦点距離、ｃは凸レンズ13の光軸、Ｐは結像点である。
第７図（ａ）〜（ｃ）図において、凸レンズ13にはそれ
ぞれ光軸ｃに対して異なる角度を示す平行光が入射して
いて、凸レンズ13の焦点面に配置されたスクリーンＳに
は、凸レンズ13の光軸ｃに対する入射光の角度に応じて
異なった位置に結像している。

凸レンズ13の光軸ｃとスクリーンＳとの交点をａと
し、結像点をＰとし、また、入射光と光軸ｃとのなす角
をθとすると、凸レンズ13の光軸ｃに対してθ１の入射
角で凸レンズ13に平行光が入射している第７図（ａ）図
の場合におけるスクリーンＳ上の結像点Ｐは、ａ点より
ｆ・tanθ１だけ離れ、また、凸レンズ13の光軸ｃと平
行に凸レンズ13に平行光が入射している状態を示す第７
図（ｂ）図の場合には、スクリーンＳのａ点と結像点Ｐ
とが一致し、さらに、凸レンズ13の光軸ｃに対してθ２
の入射角で凸レンズ13に平行光が入射している第７図
（ｃ）図の場合におけるスクリーンＳ上の結像点Ｐは、
ａ点よりｆ・tanθ２だけ離れた位置となる。

このように、凸レンズ（または凹面鏡）の焦点面に置
かれたスクリーン上における結像点Ｐの位置は、凸レン
ズ（または凹面鏡）の光軸ｃに対してどのような入射角
θで光が入射しているかに応じて、ｆ・tanθの式で定
まる距離だけ光軸ｃから離れたものとなるのであり、凸
レンズに入射する光が凸レンズのどの部分に入射したも
のであっても入射角θが同一であればスクリーンＳ上の
結像点Ｐの位置には変わりはない。

したがって、投影装置SP1〜SP4における投影レンズ９
と凸レンズ13（または凹面鏡）との距離が変化しても、
投影レンズ９から凸レンズ13への入射光が同一の入射角
を示す場合には、スクリーンＳ上の結像点の位置は不変
なのである。第８図（ａ）図は、スクリーンＳと凸レン
ズ13とが一体的にスクリーンＳのスクリーン面に垂直な
方向に変位駆動されて図中の実線位置から点線位置に変
化し、投影装置SPの撮影レンズ９と凸レンズ13との距離
が変化しても、二次元図形表示板Ｋの二次元図形のスク
リーンＳ上の結像位置には変化が生じないことを図示説
明したものであり、また、第８図（ｂ）図は、投影装置
SPが、スクリーンＳの拡がりの方向へ移動しても、投影
装置SPによって投影されるべき二次元図形が同一の場合
には、スクリーンＳ上に結像される二次元図形の位置に
は変化が生じないことを説明したものである。図中の
α，βは二次元図形表示板Ｋ上の表示された二次元図形
の特定な２点を例示したものである。

このように、第６図示の三次元表示装置では、各投影
装置SP1,SP4によって個別に投影されるべき二次元図形
がスクリーンＳと平行な一平面上に配置されても、各投
影装置SP1〜SP4における投影レンズ９としては同一の焦
点距離のものが使用できるので、三次元表示装置を容易
にかつ安価に提供することができ、また、各投影装置SP
1〜SP4内で表示すべき二次元図形の位置を、各投影装置
毎にずらすことも不要となり、二次元図形の表示位置の
調整が簡単となる他、投影レンズとして広角レンズを用
いることも不要となる。

これまでに説明した既提案の三次元表示装置は空間中
で往復運動を行っているスクリーンＳに対して、固定的
に設けられている二次元図形の投影装置から二次元図形
を投影することにより、空間内に三次元画像を表示させ
るようにしたものであったから明るい場所での三次元像
の表示を行うことが困難であったが、そのような欠点の
ない三次元表示装置としては、多数の発光素子を配列し
たパネルで二次元図形を表示するようにした例えば特開
昭56−72595号公報によって開示されたような三次元表
示装置が提案されている。

第９図は前記の特開昭56−72595号公報によって開示
された三次元表示装置の斜視図であって、この第９図に
おいて、18は三次元表示装置の底板、19は基板であり、
底板18と基板19とは複数本の柱20,21…（図中には２本
の柱しか図示されていない）によって連結されている。
20,21…は基板19を柱20,21…に固着するネジである。

Ｐは多数の発光素子を二次元的に配置してなるパネル
であって、このパネルＰは、例えば発光ダイオード（LE
D）を横方向（図中のＸ方向）にNx個づつ、縦方向（図
中のＹ方向）にNy個づつ碁盤の目のように並べた合計
｛（Nx）×（Ny）｝個の発光ダイオードの配列よりなる
平板状表示板（パネル、またはフラツトパネル）であっ
て、このパネルＰに配置された各発光ダイオードは、そ
れらを例えば、各行に共通な線と各列に共通な線とにそ
れぞれ個別に接続しておくことにより、行の数Nyと対応
するNy本のリード線の内の特定な１本と、列の数Nxと対
応するNx本のリード線の内の特定な１本とを選択するこ
とによって、パネルＰにおける｛（Nx）×（Ny）｝個の
発光ダイオードの内の特定な１個の発光ダイオードを選
択的に発光させることができる。

ネルＰとしては、前記のように｛（Nx）×（Ny）｝個
の発光ダイオードを碁盤の目のように配列したもの以外
に、例えば、多数の発光ダイオードを千鳥状に配列して
構成したもの、あるいは例えば多数の発光ダイオードを
正六角形の密接配列パターンとなるように配列して構成
したものでも用いることができ、また、三次元画像を多
色表示しようとする場合には、例えば明色光、緑色光、
青色光を発光する発光ダイオードを各画素毎に配置した
構成のパネルを使用すればよい。この点はエレクトロル
ミネッセンス板や蛍光表示管などを用いた場合でも同様
である。

前記したパネルＰは、スライダ22,23の各一端部に固
着されており、前記のスライダ22は基板19に取付けられ
た２つのスリーブ24,25によって摺動自在に支持され、
また、スライダ23は基板19に取付けられた２つのスリー
ブ26,27によって摺動自在に支持されている。スライダ2
2の他端部にはロッド28の一端部が回動自在に連結され
ており、また、前記のロッド28の他端部は、モータ30の
回転軸30aに固着されたクランク29に回動自在に連結さ
れている。

したがって、モータ30が回転する時におけるモータ30
及びクランクの回転運動が、クランク29とロッド28及び
スライダ22とからなる機構によって往復直線運動に変換
されるから、パネルＰは前記したモータ30の回転動作時
にパネルＰのパネル面（Ｘ−Ｙ面）と垂直方向（Ｚ方
向）に、時間軸上において略々正弦波状の速度変化を示
すような往復直線運動を行なう。

31及び32は前記のようにＺ方向に往復直線運動を行な
うパネルＰに配置されている多数の発光ダイオードに動
作用電力を供給するための可撓性の信号ケーブルであ
り、これらの信号ケーブル31,32は、それぞれのものの
一端部がパネルＰ側に固着され、また他端部は底板18に
固着されている。

信号ケーブル31,32しては、Ｚ方向に往復運動を行な
うパネルＰの変位に追従してしなやかに撓わむことがで
きるような構成のものが使用されるのであり、例えば可
撓性のプリント基板に所要数の導線パターンを施こした
ものをＵ字型に折り曲げた構成の第９図中で示されてい
るようなものが使用されてもよい。

パネルＰに固着されているスライダ23の他端部にはパ
ネル位置の検出器PPDにおける可動部材33が連結されて
いる。34はパネル位置の検出器PPDの固定部材であっ
て、パネル位置の検出器PPDは、可動部材33と固定部材3
4とによって、パネルＰのＺ方向での位置を示す検出信
号を発生する。パネル位置の検出器PPDは、図示のよう
な光学的な手段によって位置検出信号を発生しうるよう
な構成態様のものの他、適当な構成原理に従って位置検
出動作を行ないうるようなものが使用できる。

さて、図示のパネル位置の検出器PPDは、可動部材33
を透明板に不透光性材料によって位置検出のためのパタ
ーンを施こした構成のものとし、また、固定部材34は光
源と光電変換素子とによって構成されたフオトインタラ
プタが使用されているものとして示されている。

すなわち、第９図中において可動部材33は、透明板33
P上に２種類の光学的パターン33a,33bが不透光性材料を
用いて描かれているものとして構成されており、透明板
33Pにおける一方の光学的パターン33aは、パネルＰが最
も後退した位置において固定部材34におけるフオトイン
タラプタ34aにパルスを発生させ、また、他方の光学的
パターン33bは、パネルＰのＺ方向での各表示位置毎に
固定部材34におけるフオトインタラプタ34bにパルスを
発生させる。

図示の例のパネル位置の検出器PPDは、前述のように
それのフオトインタラプタ34bにおいて、パネルＰのＺ
方向での各表示位置毎にパルスを発生し、また、それの
フオトインタラプタ34aは、パネルＰがＺ方向で最も後
退した位置でパルスを発生するから、前記したフオトイ
ンタラプタ34bの出力パルスが入力されるカウンタを設
け、そのカウンタにフオトインタラプタ34aの出力パル
スがリセツト信号として加えられるようにしておくと、
パネルＰがＺ方向で最も後退した位置でカウンタがリセ
ツトされてその計数値が０となされ、パネルＰがその位
置から前進するのに従ってフオトインタラプタ34bから
次々に送出される出力パルスによってカウンタの計数値
が増加して行くという状態が得られる。したがって、前
記のカウンタの計数値は、その時のパネルＰが表示すべ
き立体像について何枚目の断面図を表示すべき位置にあ
るのかの情報を示すことになる。

第10図は第９図示の三次元表示装置におけるパネルＰ
に対する表示動作信号の供給回路の一例態様のブロック
図であって、この第10図において、Mo,M1…Ｍ（Nz−
１）はNz個のメモリであり、各メモリにはそれぞれパネ
ルＰのＺ方向における各特定な位置においてパネルＰに
よって表示すべき二次元図形（立体像をＺ方向における
各特定な位置においてＺ方向と直交する面で切った時に
得られる断面の図形）のデータが記憶されている。

前記の各メモリMo〜Ｍ（Nz−１）は、それぞれ｛（N
x）×（Ny）｝ビットの記憶容量を有するランダム・ア
クセスメモリ（RAM）であり、各メモリはそれぞれがNx
ビットの出力データを並列に同時に出力しうる。

第10図中のDxは、Nx個の独立したドライバを備えた発
光ダイオードのドライダDxであり、この発光ダイオード
のドライバDxはNxビットのデータバス信号を入力とし
て、パネルＰに配置されている｛（Nx）×（Ny）｝個の
発光ダイオードにおける０〜（Nx−１）列と対応するNx
本のリード線に駆動信号を与える。

第10図中で35及び36は入力端子であって、入力端子35
には、既述したパネル位置の検出器PPDにおけるフオト
インタラプタ34bからの出力パルスが充分にパルス巾の
小さなパルスに波形整形されたパルスPbが与えられてお
り、このパルスPbはＺ方向の位置のカウンタCzに対して
それの入力パルスとして加えられると共に、Ｙ方向の位
置信号を発生するカウンタCyに対し、それのリセットパ
ルスとして加えられる。

また、入力端子36には、パネル位置の検出器PPDにお
けるフオトインタラプタ34aからの出力パルスPaが供給
され、このパルスPaはＺ方向の位置のカウンタCzのリセ
ットパルスとしてＺ方向の位置のカウンタCzのリセット
端子に加えられる。

それで、Ｚ方向の位置のカウンタCzからは、パネルＰ
のＺ方向の位置信号が得られるが、このＺ方向の位置の
カウンタCzから得られる２進数によるＺ方向の位置信号
は、デコーダDECzでデコードされて、デコーダDECzにお
ける0,1…Nz−１で示されるNz本の出力導線の内で、Ｚ
方向の位置のカウンタCzにおける計数値と対応する10進
数の番号を有する出力導線だけに信号が現われて、それ
によりNz個のメモリMo〜Ｍ（Nz−１）の内の１個のメモ
リだけが選択される。

すなわち、デコーダDECzのNz本の出力導線は、Nz個の
メモリＭ（Nz−１）における対応する番号のメモリのチ
ップセレクト端子CSに接続されているから、Ｚ方向の位
置のカウンタCzの計数値が１づつカウントアップする毎
に、メモリMo〜Ｍ（Nz−１）は、メモリMo,メモリM1,メ
モリM3…のように順次に選択されて行くのである。

そしてデコーダDECzの出力導線を介してチップセレク
ト端子CSに信号が与えられることにより選択されたメモ
リ以外の｛（Nz）−１）｝個のメモリは、そのデータ端
子がハイインピーダンスとなされて、それらが選択され
たメモリの負荷とならないようにされる。

Ｙ方向の位置信号を発生するカウンタCyは、発振器OS
Cの出力信号を計数し、カウンタCyからの２進数の出力
信号は、メモリMo〜Ｍ（Nz−１）におけるアドレス端子
及びデコーダDECyに与えられる。デコーダDECyでは前記
したカウンタCyの計数値をデコードして、Ny本の出力導
線の内でカウンタCyの計数値と対応した番号の出力導線
のみに出力信号が現われるようにする。

デコーダDECyのNy本の出力導線は、発光ダイオードの
ドライバDyにおけるそれぞれ独立して設けられたNy個の
ドライバに個別に接続されており、発光ダイオードのド
ライバDyは０〜Ny−１のNy本のリード線の内の１本のみ
に駆動信号を出力して、パネルＰを構成しているNy行の
内の１行の発光ダイオードを選択する。前記した発振器
OSCの発振周波数は、フオトインタラプタ34bの出力パル
スPbの時間々隔の最も短かい所でも、カウンタCyが０か
らNyまで計数し終えることができるような周波数値とな
されるのである。

さて、第９図示の三次元表示装置において、モータ30
を回転させ、パネルＰにＺ方向での往復直線運動をさせ
ている状態において、Ｚ方向で最も後退した位置にパネ
ルＰが位置した時に、パネル位置の検出器PPDにおける
フオトインタラプタ34aから発生されたパルスPaによっ
てＺ方向の位置のカウンタCzはリセットされてその計数
値が０となされ、その時のデコーダDECzの出力によって
メモリMoが選択される。

メモリMoには、表現すべき三次元図形におけるＺ方向
のその位置（パネルＰがＺ方向で最も後退した位置）で
の（Ｘ−Ｙ）断面図形のデータが記憶されている（記憶
は0,1の２値により、例えば０には発光させない、１に
は発光させるという情報をもたせておく）。

パネルＰがＺ方向で最も後退している位置から前進し
て行くのにつれて、パネル位置の検出器PPDにおけるフ
オトインタラプタ34bからは出力パルスが発生し、その
出力パルスを波形整形したパルスPbがＺ方向の位置カウ
ンタCzに与えられることにより、Ｚ方向の位置カウンタ
Czの計数値が１づつ次第に増加して行く。それによりデ
コーダDECzの出力導線に現われる信号によって選択され
るメモリは、Mo→M1→M2→…→Ｍ（Nz−１）のように順
次に変化して行くのである。メモリM1,M2…に記憶され
ている二次元図形のデータは、表現すべき三次元図形に
おけるＺ方向の順次に各異なる位置での（Ｘ−Ｙ）断面
図形のデータである。

次に、パネルＰに配置されている｛（Nx）×（Ny）｝
個の発光ダイオードをNx列と対応するNx本のリード線と
Ny行と対応するNy本のリード線とによって、発光させて
パネルＰに二次元図形を描かせるのには、各１行分づつ
の発光ダイオードによる表示動作が順次に行なわれて行
くようにすればよく、パネルＰにおける各１行分づつの
発光ダイオードによる表示動作は、カウンタCyの計数値
出力による制御の下に行なわれるのである。

すなわち、カウンタCyはそれぞれがパルスPbによって
リセットされた後に、発振器OSCの出力を計数し始め
て、メモリのアドレスを順に変化させることにより、そ
の時に選択されているメモリから各行に対応するデータ
が順次に読出されるようにする。メモリから読出された
データはデータバスを介して発光ダイオードのドライバ
Dxに与えられて、発光ダイオードのドライバDxから駆動
信号がリード線0,1,2…Nx−１に与えられる。

また、前記したカウンタCyの計数値はデコーダDECyに
よりデコードすることにより、発光ダイオードのドライ
バDyを介してパネルＰにおける0,1,2…Ny−１よりなるN
y行の内の各１行づつを順次に選択して行くのに用いら
れる。

したがって、パネルＰにおける選択された各１行で
は、発振器OSCから出力される発振波の繰返し周波数と
対応した速度を以ってデータによる表示が行なわれるの
である。前記したカウンタCyはパネルＰによって１つの
断面図と対応する二次元図形が表示され終ると計数値Ny
で計数動作を停止するが、パネルＰにおける行は０〜Ny
−１までであり、カウンタCyの計数値Nyと対応する行は
パネルＰには存在しないので、カウンタCyの計数値がNy
になるとパネルＰは発光しない状態となる。

そしてパネルＰがモータ30の回転につれて前進して行
きパネル位置の検出器PPDにおけるフオトインタラプタ3
4bから出力パルスが出される度毎に、既述のようにメモ
リM1,M2,M3…が順次に選択されて行くと、その順次に選
択されたメモリに記憶されている各二次元図形のデータ
は前述の場合と同様に１行分づつ順次に読出されて、そ
れがパネルＰ上に発光ダイオードによって二次元図形と
して表示されるという動作がＺ方向の定められた各位置
について繰返して行なわれるのである。それにより、Ｚ
方向におけるNz個の位置においてパネルＰ上にそれぞれ
表示されたNz枚の断面図の集積によって、空中には表示
しようとする立体像が光によって描かれることになる。
そして、前記のようにして空中に描かれた立体像は、そ
の立体像の位置に実物を置いた場合と同様な態様で観察
者によって観察されうる如きものである。

パネルＰがＺ方向において最も後退した位置からＺ方
向で最も前進した位置までの間における０〜Nz−１のNz
個の位置でNz枚の断面図を表示し終えると、Ｚ方向の位
置のカウンタCzはその計数値Nzとなり、計数動作を停止
する。Ｚ方向の位置のカウンタCzにおける計数値Nzと対
応するメモリは設けられていないから、Ｚ方向の位置の
カウンタCzの計数値がNzとなった場合には、Mo〜Ｍ（Nz
−１）のどのメモリも選択されることがなく、したがっ
てパネルＰはそれによる表示が行なわれない状態でＺ方
向に次第に後退して行くが、パネルＰの後退動作の期間
中にパネル位置の検出器PPDにおけるフオトインタラプ
タ34bから発生された出力パルス出力パルスPbは、それ
がＺ方向の位置のカウンタCzに加えられても、Ｚ方向の
位置のカウンタCzの計数値はNzのままでありパネルＰは
後退動作中には表示を行なわない状態でＺ方向で最も後
退した位置まで移動して行き、パネルＰがＺ方向で最も
後退した位置に達すると、パネル位置の検出器PPDにお
けるフオトインタラプタ34aから出力パルスが発生し、
それに基づいて作られたパルスPaによってＺ方向の位置
のカウンタCzがリセットされて、既述した動作の最初の
状態となる。

モータ30の１回転の期間中に行なわれるパネルＰによ
る上記の表示動作は、モータ30の各１回転中に繰返し行
なわれるのであるが、パネルＰによる表示動作の繰返し
周波数が、人間の肉眼でちらつきを感じる繰返し周波数
よりも高い周波数になるようにモータ30の回転数を選定
すれば、空中に光に描かれた三次元画像は、人間の肉眼
によってちらつきを感じることなくそれを観察すること
ができるのである。それは、例えばモータ30分を毎分36
00回転で回転させれば毎秒像数は60となり、観察者はち
らつきなく空中に立体像を観察することができる。

ところで、第５図乃至第10図を参照して記述した既提
案の三次元表示装置、特に、第９図及び第10図を参照し
て説明した三次元表示装置のように、横方向（図中のＸ
方向）にNx個づつ、縦方向（図中のＹ方向）にNy個づつ
の合計｛（Nx）×（Ny）｝個の発光素子｛例えば発光ダ
イオード（LED）｝を碁盤の目のように二次元的に配置
したパネルＰを用いて、前記のパネルＰに配置された
｛（Nx）×（Ny）｝個の発光ダイオードの発光によって
形成される二次元図形をＺ方向における複数個Nzの各定
められたそれぞれの位置で表示させて、Ｚ方向における
Nz個の位置においてパネルＰ上にそれぞれ表示させたNz
枚の断面図の集積により、表示しようとする立体像を光
によって空中に描くようにしているが、今、前記したNx
＝Ny＝Nz＝512とし、またパネルＰ上に｛（Nx）×（N
y）｝個の発光ダイオードの発光によってＺ方向におけ
る各１個の位置において形成させるべき各１枚の断面図
を、なるべく明るい状態で形成させるようにするため
に、仮に、１行に並ぶ512個の発光ダイオードづつが同
時に発光されるような状態で順次の512行の発光ダイオ
ードを発光させて形成させるようにした場合を一例にと
って、この場合に空間のある一点における発光素子の点
灯時間率を考えてみると、この場合には最大でも（1/51
2×512）の点灯時間率となる。しかし、このように低い
点灯時間率で発光ダイオードを発光させたのでは、それ
により空中に描かれる図形は暗くて実用にはならない。

それで、前記の例の場合よりも点灯時間率を上昇させ
た状態でＺ方向における各１個の位置において形成させ
るべき各１枚の断面図が形成されるように、パネルＰの
全面に配置されている全部の発光ダイオード（512×512
＝262,144個）を同時に点灯させるようにすることが試
みられたが、パネルＰの全面に配置されている全部の発
光ダイオード（512×512個）を同時に点灯させるように
するためには、262,144個の発光ダイオードに点灯用の
電力を供給するための接続線としても最低262,145本の
接続線が必要とされるので、接続の態様が複雑になる
他、ケーブルの剛性のために屈曲時におけるエネルギ損
失が大きくなり、加振器の構成が大掛かりなものにな
る。

前記の問題点を解決するために、本出願人会社では先
に、多数の発光素子が二次元的に配置されている可動パ
ネルをそのパネル面と略々垂直な方向に振動させて、振
動方向におけるそれぞれ異なる各位置において表示の対
象にされている三次元像の各断層像を順次に表示するよ
うにした三次元表示装置において、可動パネルにおける
前記した発光素子群が配置されている面とは反対側の面
に、前記した多数の発光素子の個々ものとそれぞれ個別
に対応する多数の受光素子を配置し、また、前記した可
動パネルと焦点面の位置に前記した可動パネルにおける
受光素子群が位置されるような配置態様とされた凸レン
ズとを一体的に結合させて可動構体を構成し、さらに前
記した可動構体を可動パネルの面と略々垂直な方向に振
動させるようにし、さらにまた、前記した可動構体にお
ける凸レンズを介して可動構体における可動パネルの受
光素子群に対し、前記の可動構体における可動パネルの
発光素子群によって発光表示させるべき三次元像の各断
面の二次元図形の光映像を順次に投影できる二次元画像
の発生装置を備えた構成として、電力が供給されること
により明るく発光できる多数の発光素子が配列されてい
て、空間中に三次元像を光で描くために空間中で往復運
動を行なうようになされている可動パネルにおける多数
の発光素子に対する点滅情報の伝達を光によって行うよ
うにして、前記した従来の三次元表示装置でパネルにお
ける多数の発光素子に対する点滅情報の伝達のために使
用されていた多数の接続線を使用しなくても済むように
した三次元表示装置を提案した。

第11図は前記した既提案の三次元表示装置の一実施例
の要部の一例構成を示す平面図であり、この第11図にお
いて１はクランク、２はロッド、3,5はスリーブ、4,6は
スライダ、９は投影レンズ、10は作動杆、12は凸レンズ
13の取付枠、13は凸レンズ、VMは可動構体、IAPは可動
パネル、LEDは発光素子（例えば発光ダイオード）、PD
は受光素子（例えばフォトダイオード）、PSLは動作用
電極供給線、PVAは可動構体VMにおける可動パネルIAPの
発光素子群によって発光表示させるべき三次元像の各断
面の二次元図形の光映像を順次に投影できる二次元画像
の発生装置、100は二次元画像の発生装置の筐体であ
る。

なお、図示の簡略化のために、この第11図中には可動
構体VMの振動方向における位置信号の発生手段などの詳
細な図示説明は省略されているが、第11図示の三次元表
示装置においても可動構体VMの振動方向における位置信
号の発生手段として、例えば第６図、第９図中に例示さ
れているような構成の位置信号の発生手段が設けられる
のである。

前記した第11図示の三次元表示装置において、スリー
ブ3,5を貫通した状態に支持されて図中における上下の
方向に往復運動するスライダ4,6には、それの一端に凸
レンズの取付枠12が取付けられていて、その取付枠12に
は凸レンズ13が固着されており、また、前記したスライ
ダ4,6の他端には、多数の発光ダイオードLED,LED,LED…
が一方の面に所定の配列態様で配列されているととも
に、前記した発光素子群が配置されている面とは反対側
の面には、前記した多数の発光ダイオードLED,LED,LED
…の個々のものとそれぞれ個別に対応して配列されてい
る多数のフォトダイオードPD,PD…が設けられている可
動パネルIAPが固着されている。

そして、前記した凸レンズ13と可動パネルIAPとは、
可動パネルIAPにおける各フォトダイオードPD,PD…の受
光面を含む面が、凸レンズ13の焦点面に位置しているよ
うな状態（図中のf1は凸レンズ13の焦点距離を示してい
る）となされるように両者の相対的な位置関係が定めら
れていて、前記の凸レンズ13と可動パネルIAPとは、前
記したスライダ4,6によって互に一体的に結合固着され
ることにより全体として可動構体VMを構成している。

そして、スリーブ3,5によって摺動自在に支持されて
いるスライダ4,6を備えている前記の可動構体VMは、モ
ータＭの回転軸に固着されているクランク１にロッド２
を介して回動自在に連結されている前記したスライダ４
が前記のモータＭの回転時にスリーブ３によって支持さ
れた状態で図中の矢印方向に往復運動を行うことによっ
て、それの全体が図中の矢印方向に往復運動を行う。

前記した可動構体VMにおける可動パネルIAPの一面に
所定の配列態様で配列されている多数の発光ダイオード
LED,LED…における各個別のものは、可動パネルIAPの他
面に前記した発光ダイオードと対応して配列されている
多数のフォトダイオードPD,PD…の内で発光ダイオード
と対をなしているものが受光した際に発光できるよう
に、前記した各発光ダイオードLED,LED…と各フォトダ
イオードPD,PD…とにおけるそれぞれ対をなすものの間
には、それぞれ個別の発光素子駆動回路が設けられてい
る。

前記した可動構体VMにおける可動パネルIAPにおける
各発光ダイオードLED,LEDの発光動作用の電力の供給
は、図中の電力供給線PSLによって行われる。

可動構体VMにおける可動パネルIAPの発光素子群によ
って発光表示させるべき三次元像の各断面の二次元図形
の映像を順次に投影できるような構成を有する二次元画
像の発生装置PVAは、可動構体VMにおける可動パネルIAP
の発光素子群によって発光表示させるべき三次元像の各
断面の二次元図形の光投影像を順次に投影できるような
構成のものであれば、どのような構成態様のものが使用
されてもよい。第11図中に示されている二次元画像の発
生装置PVAは、前記した可動構体VMにおける可動パネルI
APの発光素子群と同一の個数を有する発光素子LED′,LE
D′…が、前記した可動構体VMにおける可動パネルIAPの
発光素子群における発光素子LED,LED…の配列態様と同
一の配列態様で配列された構成態様のパネルＰを投影レ
ンズ９の焦点面に位置するように配置（f2は投影レンズ
９の焦点距離を示している）した構成態様のものである
とされている。

前記した第11図中に示されている二次元画像の発生装
置PVAにおけるパネルＰに設けられているすべての発光
ダイオードLED′,LED′…は個別の接続線（図中のｌは
非常に多数の接続線をまとめて示している）を介してそ
れぞれ個別の発光ダイオードのドライバに接続されてい
て、パネルＰに設けられているすべての発光ダイオード
LED′,LED′…は、それらのすべてのものが同時的に所
定の点滅状態になるように図示されていない点滅状態の
制御装置によって制御されるようになされている。

前記した二次元画像の発生装置PVAにおけるパネルＰ
に配設されるべき発光ダイオードLED′,LED′…とし
て、それらの赤外発光ダイオードとすることは望ましい
実施の態様である。また、前記した二次元画像の発生装
置PVAとしては、例えば第６図に示されている三次元表
示装置で使用されている投影装置と同様な構成のもの、
または第６図に示されている三次元表示装置で使用され
ている投影装置の内の１個の投影装置だけを用いた構成
態様のものなどを用いることもできる。なお、そのよう
な構成の二次元画像の発生装置PVAが使用される場合に
は、投影レンズ９の焦点面に配置されるべき二次元図形
表示板が、可動構体VMにおける可動パネルIAPの振動方
向におけるそれぞれ異なる位置に応じて、可動パネルIA
Pにおける発光ダイオードの点灯によりそれぞれ所定の
二次元図形が表示できるものとなされるように、可動構
体VMGにおける可動パネルIAPの振動方向におけるそれぞ
れの位置に応じてそれぞれ所定の二次元図形の表示がで
きるものに間欠的に取換えられるようにすることが必要
である。

また、前記した二次元画像の発生装置PVAとしては、
第６図に示されている三次元表示装置で使用されている
撮影装置の内の１個の投影装置だけを用い、それの投影
レンズ９の焦点面に配置されるべき二次元図形表示板と
して液晶表示板を用いた構成態様のものが採用されても
よい。

前記のように構成されている既提案の三次元表示装置
において、モータＭを駆動して可動構体VMを可動パネル
IAPの面に垂直な方向に変位させるとともに、可動構体V
Mの可動パネルIAPの振動方向におけるそれぞれの位置と
対応して二次元画像の発生装置PVAから可動構体VMにお
ける可動パネルIAPの発光素子群によって発光表示させ
るべき三次元像のそれぞれ所定の各断面の二次元図形の
光映像を順次に投影すると、可動構体VMの可動パネルIA
Pにおける発光ダイオードLED,LED…の点滅の状態によっ
て可動構体VMの可動パネルIAPの移動範囲内の空間には
表示しようとしている三次元像が光によって描き出され
ることになる。

このように、既提案の三次元表示装置では、発光用の
電力が供給されることにより明るく発光できる多数の発
光素子が配列されていて、空間中に三次元像を光で描く
ために空間中で往復運動を行なうようにされている可動
パネルにおける多数の発光素子に対し、固定的に設けら
れている二次元画像の発光装置PVAから供給される三次
元像の各断面の二次元図形と対応する点滅情報の伝達
が、二次元画像の発生装置PVAから二次元図形の光映像
の形で可動構体VMにおける可動パネルIAPの多数の受光
素子PD,PD…に与えられるようにしているから、パネル
における多数の発光素子に対する点滅情報の伝達のため
に使用されていた多数の接続線を使用しなくても済み、
前記した三次元空間内で変位駆動される可動構体VMに対
する接続線としては、可動パネルIAPにおける多数の発
光素子の発光電力の供給用としての２本の接続線PSLだ
けでよいことになり、前記した問題点は良好に解決でき
る。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、前記した既提案の三次元表示装置では、可
動パネルIAPに設けられる多数の発光素子と１対１に対
応しているように可動パネルIAPに設けられている多数
の受光素子により、固定の状態におかれている二次元画
像の発生装置PVAからの光映像の形で伝送される情報を
良好な状態で受光するためには、可動パネルIAPの多数
の受光素子PD,PD…と、二次元画像の発生装置PVAにおけ
る多数の発光素子との位置合わせが困難であるというこ
とが問題になった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は多数の発光素子が二次元的に配置されている
可動パネルをそのパネル面と略々垂直な方向に振動させ
て、振動方向におけるそれぞれ異なる各位置において表
示の対象にされている三次元像の各断層像を順次に表示
できるようにした三次元表示装置において、可動パネル
における二次元的に配置されている多数の発光素子群に
よって発光表示させるべき三次元像の各断面の二次元図
形のデータのすべてを記憶できるメモリ装置を前記した
可動パネルと一体的に構成してなる可動構体を設け、装
置の固定部と可動構体との間の接続線の数を少なくした
ことを特徴とする三次元表示装置、及び多数の発光素子
が二次元的に配置されている可動パネルをそのパネル面
と略々垂直な方向に振動させて、振動方向におけるそれ
ぞれ異なる各位置において表示の対象にされている三次
元像の各断層像を順次に表示できるようにした三次元表
示装置において、可動パネルにおける二次元的に配置さ
れている多数の発光素子群によって発光表示させるべき
三次元像の各断面の二次元図形のデータのすべてを記憶
できるメモリ装置を前記した可動パネルと一体的に構成
してなる可動構体を設けてなる三次元表示装置におい
て、可動パネルにおける前記した多数の発光素子が配置
されている面とは反対側の面に、前記した可動構体に設
けられている記憶装置に供給すべき各種の制御情報を受
けるための複数の受光素子を配置し、また、前記した複
数の受光素子における受光面を焦点面とするような凸レ
ンズを前記した可動構体に設け、さらに、前記した前記
した可動構体における凸レンズを介して可動構体におけ
る受光素子群に対し、前記の可動構体に設けられている
記憶装置に供給されるべき各種の制御情報を光情報とし
て順次に投影できる二次元画像の発生装置を備えてなる
三次元表示装置を提供するものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本発明の三次元表示装置の
具体的な内容を詳細に説明する。第１図及び第２図は本
発明の三次元表示装置のそれぞれ異なる実施例の概略構
成を示す平面図、第３図は第１図及び第２図示の三次元
表示装置の一部のブロック図、第４図は複数の受光素子
が配列された可動構体における受光素子部材PDAの平面
図であって、まず、第１図及び第２図において１はクラ
ンク、２はロッド、3,5はスリーブ、4,6はスライダ、IA
Pは可動パネル、PPDmはパネル位置の位置検出器、Ｍは
モータ、LEDは発光素子（例えば発光ダイオード）、PSL
及び47は動作用電力の供給線、Rl及び42は接続線（信号
伝送線）、VMは可動構体であり、また、第２図において
９は投影レンズ、12は凸レンズ13の取付枠、13は凸レン
ズ、PDは受光素子（例えば、フォトダイオード）、PVA
は二次元画像の発生装置、SPAは二次元画像の発生装置P
VAの固定パネル、LEDは発光素子（例えば発光ダイオー
ド）、である。

第１図及び第２図に示す各実施例において、前記した
可動パネルIAPは、それの一方の面に多数の発光素子LE
D,LED…（発光素子としては、例えば、発光ダイオード
が使用でき、以下のは説明では発光素子が発光ダイオー
ドであるとされている）が配列されているとともに、前
記した多数の発光ダイオードLED,LED…毎にそれぞれ個
別に設けられている発光素子の駆動回路DRCなどを備え
ている表示部LEDAと、記憶装置MAなどを含んで構成され
ており、また、第２図に示す実施例における可動パネル
IAPは、前記した多数の発光素子LED,LED…が配置されて
いる面とは反対側の面に、前記した記憶装置MAの動作の
制御情報として使用される光情報を受けるための複数個
の受光素子PD,PD…（受光素子としては、例えばフォト
ダイオードが使用でき、以下のは説明では受光素子がフ
ォトダイオードであるとされている）が配置されている
受光素子部材PDAをも備えて構成されている。

そして、第２図示の実施例において前記した可動パネ
ルIAPにおける後方の中央部分に配置されている受光素
子部材PDAは、複数個のフォトダイオードPD,PD…が第４
図示のように碁盤の目状に配列されている。前記のよう
に可動パネルIAPにおける後方の中央部分に配置される
受光素子部材PDAにおける複数個のフォトダイオード群
が、後述されている二次元画像の発生装置PVAにおける
投影レンズ９及び可動パネルIAPの凸レンズ13の光軸付
近に位置しているようになされると、二次元画像の発生
装置PVAにおける固定パネルSPAに設けられている発光ダ
イオードLED′,LED′…に表示された光情報を、投影レ
ンズ９及び凸レンズ13の収差の影響が少ない状態のもの
として可動パネルIAPに設けられている前記した受光素
子部材PDAにおける複数個のフォトダイオードPD,PD…に
与えることができる。

第１図に示す実施例の三次元表示装置においては、ス
リーブ3,5を貫通した状態に支持されて図中における上
下の方向に往復運動するスライダ4,6に対して、表示部L
EDAと記憶装置MAとを含んで構成されている可動パネルI
APが固着されることによって可動構体VMを構成してお
り、また、第２図に示す実施例の三次元表示装置におい
ては、スリーブ3,5を貫通した状態に支持されて図中に
おける上下の方向に往復運動するスライダ4,6に対し
て、表示部LEDAと記憶装置MAと受光素子部材PDAとを含
んで構成されている可動パネルIAPが固着されていると
ともに、前記したスライダ4,6には凸レンズ13を支持し
ている凸レンズの取付枠12が取付けられているが、前記
した凸レンズ13と可動パネルIAPにおける受光素子部材P
DAとは、受光素子部材PDAにおける各フォトダイオードP
D,PD…の受光面が、凸レンズ13の焦点面に位置するよう
な状態（図中のf1は凸レンズ13の焦点距離を示してい
る）となるように両者の相対的な位置関係が定められ
て、前記の凸レンズ13と可動パネルIAPとが、前記した
スライダ4,6によって互いに一体的に結合固着されるこ
とにより、全体として可動構体VMを構成している。

第１図及び第２図に示されている各実施例において、
PPDmはパネル位置の検出器であって、各図中に示されて
いるパネル位置の検出器PPDmは、スライダ６に固着され
ている可動部14と、前記の可動部14が挿通される孔を有
する固定部15とによって構成されている。

そして、前記した可動部14としては、例えば所定の着
磁パターンに着磁された永久磁石が用いられ、また、前
記の固定部15としては例えばコイルが用いられていて、
可動構体VMが図中で上下の方向で往復運動を行って、前
記したパネル位置の検出器PPDmにおける可動部14がパネ
ル位置の検出器PPDmにおける固定部15中で往復運動を行
うときに、パネル位置の検出器PPDmにおける固定部15か
らは出力線16にパネルの位置信号が送出される。

前記したパネル位置の検出器PPDmにおける固定部15か
ら出力線16に送出されるパネルの位置信号は、第９図を
参照して既述したフォトインタラプタ34a,34bからの出
力パルスPa,Pbと同様なものである。なお、パネル位置
の検出器PPDとしては、第９図中に示されているような
フォトインタラプタ34a,34bと光学的パターン33bとによ
る光学的なパネル位置の検出器PPDが使用されても、あ
るいは既述した第６図中で使用されているようなマイク
ロスイッチを用いた構成態様のものが採用されてもよい
ことは勿論である。

前記したスリーブ3,5によって摺動自在に支持されて
いるスライダ4,6を備えている前記の可動構体VMは、モ
ータＭの回転軸に固着されているクランク１にロッド２
を介して回動自在に連結されている前記したスライダ４
が、前記のモータＭの回転時にスリーブ３によって支持
された状態で図中の矢印方向に往復運動を行うことによ
って、それの全体が図中の矢印方向に往復運動を行うこ
とができる。

第１図及び第２図に示されている実施例において、PS
Lは可動構体VMにおける各構成部分の動作用電力を供給
する動作用電極供給線であり、また、第１図中のRlは各
種情報信号の伝送用の接続線である。

第２図中のPVAは可動構体VMにおける可動パネルIAPの
記憶装置MAの所定の動作に必要とされる各種の信号を、
前記した可動構体VMにおける可動パネルIAPの受光素子
部材PDAに光情報の形で伝送するための二次元画像の発
生装置であり、第２図に示されている実施例中では前記
した二次元画像の発生装置PVAが、筐体17内に複数個の
発光ダイオードLED′,LED′…を配列させた固定パネルS
PAが投影レンズ９の焦点面に位置するよう配置（f2は投
影レンズ９の焦点距離を示している）されている構成と
されており、前記した固定パネルSPAに表示された光情
報が、投影レンズ９及び前記した可動構体VMにおける凸
レンズ13を介して可動パネルIAPに設けられている受光
素子部材PDAにおける受光素子PD,PD…に投影されるよう
にしている。

第３図は前記した可動構体VAの可動パネルIAPに設け
られている記憶装置MAの一例構成を示すブロック図であ
り、この第３図においてMmはメモリ（デュアル・ポート
のメモリ）、CTadはリード・アドレス用のカウンタ、DB
はデータ・バッファ、ABはアドレス・バッファであり、
この第３図中では前記の記憶装置MAにおけるメモリMmに
書込まれたデータ、すなわち、三次元画像のそれぞれ異
なる断面の二次元図形のデータが、前記の記憶装置MAに
おけるメモリMmから次々に読出されて信号線42を介して
可動パネルIAPにおける発光素子の駆動回路DRCに供給さ
れることが示されている。

前記の記憶装置MAに設けられるべきメモリMmの記憶容
量は、例えば、三次元表示装置により空間に表示させる
べき三次元画像が、三次元画像の断面と対応している何
枚の二次元図形によって表現するのか、前記の各一枚の
二次元図形の精細度をどのようなものとするのか、など
により定められる。

今、三次元表示装置によって表示させる三次元画像
が、奥行き方向（第1,第２図中における上下の方向、す
なわち、スライダ4,6の往復運動の方向）に、512個所の
断面と対応する二次元図形を用いて構成されるものと
し、また、前記の各断面の二次元図形が（512×512）個
の画素によって構成されているものと仮定した場合に
は、前記したメモリMmとしては、それの記憶容量が（51
2×512×512）ビツト以上のものが使用されることにな
るのであり、以下の記述においては、前記した記憶容量
を有するメモリMmが使用されているものとして具体的な
説明が行われている。

第３図示の記憶装置MAにおける前記したメモリMmは、
信号線38からカウントパルスが供給されているととも
に、信号線39からリセットパルスが供給されて動作して
いるたリード・アドレス用のカウンタCTadから信号線40
を介して与えられる９ビットの信号と、信号線44を介し
て16ビットの信号が供給されているデータ・バッファDB
から信号線46を介して供給されるデータと、信号線43を
介して23ビットの信号が与えられるアドレス・バッファ
ABから信号線45を介して供給されるアドレス信号とによ
って所定の動作を行って、前記したメモリMmに記憶され
ている三次元画像の断面を表わしている512枚の二次元
図形の各１枚毎の二次元図形が、可動パネルに配置され
ている512×512個の発光ダイオードLED,LED…によって
同時に表示できるように、前記のメモリMmからデータが
読出されて、それが信号線42を介して発光素子の駆動回
路DRCに供給されている。

前記の発光素子の駆動回路DRCでは、それに信号線37
を介して与えられる発光状態のオンオフ信号によって、
信号線41を介して多数の発光ダイオードLED,LED…の点
滅状態を同時的に制御して、多数の発光ダイオードLED,
LED…の点滅状態の配列により三次元像の各異る断面の
二次元図形が空間のそれぞれ異なる特定な位置に発光表
示されるようにする。

なお、前記した発光素子の駆動回路DRCは信号線37を
介して供給される発光素子の駆動回路のオン，オフ信号
によって、発光ダイオードLED,LED…を点灯可能な状態
と点灯不能な状態とに制御されるようになされているの
で、例えば、可動パネルIAPが正弦波駆動などにより不
等速運動を行っている場合のＺ方向におけるどの位置に
おいても可動パネルIAPの輝度が一定になるようにする
際、あるいは、Ｚ方向における所定の表示面の途中では
表示が行われないようにするためなどに用いられる。

前記した設例において、可動パネルIAPにおける多数
の発光ダイオードLED,LED…の点滅状態の制御により、
三次元画像が空間に表示されるように動作させる際に、
記憶装置MAの所定の書込動作及び読出し動作のために必
要とされる各種の信号の伝送用として必要とされる信号
線及び動作用電力の供給線の本数は、メモリMmの内容の
書替えのための信号用に16本（16ビット）の信号線44
と、アドレス信号用に23本（23ビット）の信号線43と、
リード・アドレス用のカウンタCTadにカウントパルスを
供給する１本の信号線38及びリセットパルスを供給する
１本の信号線39と、発光素子の駆動回路DRCに発光状態
のオンオフ信号を供給する１本の信号線37と、可動構体
VMにおける各部の動作用電力の供給用の２本の線PSLと
であり、前記した接続線の総数は44本となる。

必要とされる前記した接続線の総数44本は、可動パネ
ルIAPに設けられている発光ダイオードLED,LED…の総数
約26万個に比べると桁違いに少ない数（約五千分の一）
であるから、第１図示の実施例のように可動構体VMと装
置の固定部との間を前記の44本の接続線（Rl,PSL）のす
べてを可撓線として設けても可動構体VMを所定のように
振動させるのに大きなパワーを必要とすることはない。

第２図に示す実施例は、第１図示の実施例において可
動構体VMと装置の固定部との間に設けていた44本の接続
線（Rl,PSL）の内で、各種の情報信号の伝送用の接続線
として使用されている42本の接続線Rl（42本）で伝送さ
れている各種の信号を、光情報として装置の固定部から
可動構体VMに伝送させるようにすることにより、第１図
示の実施例の場合に使用されていた42本の接続線Rlを廃
止し、装置の固定部と可動構体VMとの間には可動構体VM
の各構成部分の動作用電力の伝送用の接続線（動作用電
力の供給線）PSLだけが使用されるようにしたものであ
る。

第２図中に示されている二次元画像の発生装置PVA、
すなわち、可動構体VMにおける可動パネルIAPに設けら
れている記憶装置MAの動作の制御情報に対応する光情報
を順次に投影できるように構成された二次元画像の発生
装置PVAは、それの固定パネルSPAに設けられるべき複数
個の発光ダイオードLED′,LED′…の個数が、前記した
可動構体VMにおける可動パネルIAPに設けられている受
光素子部材PDAにおけるフォトダイオードPD,PD…の個数
と同数で、かつ、前記の固定パネルSPAに設けられる複
数個の発光ダイオードLED′,LED′…の配列の態様は、
前記した可動構体VMにおける可動パネルIAPに設けられ
ている受光素子部材PDAにおけるフォトダイオードPD,PD
…の配列の態様に対して前後左右の関係が逆の状態のも
のとなされている。

前記した二次元画像の発生装置PVAにおける固定パネ
ルSPAに設けられている発光ダイオードLED′,LED′…
は、個別の接続線Rlを介して図示されていない固定パネ
ル駆動回路の動作によって点滅状態が制御されるように
なされているが、固定パネルの駆動回路から接続線Rlを
介して二次元画像の発生装置PVAにおける固定パネルSPA
に設けられている発光ダイオードLED′,LED′…に供給
される信号は、第３図を参照して記述した各種の信号、
すなわち、可動構体VMに対して発光素子の駆動回路DRC
に信号線37を介して供給されるべき発光素子の駆動回路
のオン，オフ信号と、メモリMmの内容の書替えのために
信号線44を介して供給される信号と、信号線43を介して
供給されるアドルレス信号と、信号線38を介して供給さ
れるカウントパルスと、信号線39を介して供給されるリ
セットパルスなどであり、既述した設例においては前記
した各種の信号の伝送用の信号線の本数が42本であると
されているから、前記した42本の信号線毎に二次元画像
の発生装置PVAにおける固定パネルSPAに個別に設けられ
るべき発光ダイオードLED′,LED′…は42個となる。

そして、前記した42本の信号線毎に二次元画像の発生
装置PVAにおける固定パネルSPAに個別に設けられるべき
42個の発光ダイオードLED′LED′…は、それを碁盤の目
状に配列した場合には横７行、縦７列の配列によって充
分に実現できることになる。

前記した固定パネルSPAにおける発光ダイオードLE
D′,LED′…のそれぞれの発光出力は、投影レンズ９と
可動構体VMに設けられている凸レンズ13とを介して可動
パネルIAPにおける受光素子部材PDAにおけるそれぞれ対
応するフォトダイオードPD,PD…で受光される。

そして、可動パネルIAPにおける受光素子部材PDAにお
ける各フォトダイオードPD,PD…は、第３図中における
信号線37〜39,43,44における所定のものにそれぞれ接続
されているから、可動パネルIAPに設けられている記憶
装置MA及び発光素子の駆動回路DRCには、二次元画像の
発生装置PVAにおける固定パネルSPAに設けられている発
光ダイオードLED′,LED′…に対して、個別の接続線Rl
を介して図示されていない固定パネル駆動回路に供給さ
れている各種の信号、すなわち、発光素子の駆動回路DR
Cに信号線37を介して供給されるべき発光素子の駆動回
路のオン，オフ信号、メモリMmの内容の書替えのために
信号線44を介して供給されるべき信号、信号線43を介し
て供給されるべきアドレス信号、信号線38を介して供給
されるべきカウントパルス、信号線39を介して供給され
るべきリセットパルスなどと対応する所定の信号が可動
パネルIAPにおける受光素子部材PDAにおける個別のフォ
トダイオードPD,PD…から供給されることにより、可動
構体VMにおける可動パネルIAPの振動方向におけるそれ
ぞれ異なる位置に応じて、可動構体VMの可動パネルIAP
における発光ダイオードの点滅状態が制御されることに
より、それぞれ所定の二次元図形が空間の所定の位置に
表示できるようになされるのであり、本発明の三次元表
示装置においては、それによって表示させるべき三次元
像におけるＺ方向の各断面の二次元図形を順次に前記の
ようにして可動パネルIAPに表示させることによって、
可動パネルIAPのＺ方向への駆動変位で空間に所望の三
次元像を現出させることができるのである。

本発明の三次元表示装置においても、既述した第９図
示の装置においてパネルＰが最も後退した位置で固定部
材34におけるフオトインタラプタ34aにパルスを発生さ
せたのと同様に、可動パネルIAPが最も後退した位置で
第１図及び第２図中のパネル位置の検出器PPDmからパル
スを発生させるとともに、可動パネルIAPのＺ方向での
各表示位置毎にパルスを発生させることにより、前記の
パルスを既述した第９図示の装置の場合と同様に装置の
動作の制御に用いて、Ｚ方向のそれぞれ特定の位置毎に
可動パネルIAPが表示すべき立体像におけるそれぞれ所
定の断面図が表示されるような動作を行うのであり、そ
れにより、Ｚ方向におけるNz個の位置において可動パネ
ルIAP上にそれぞれ表示されたNz枚の断面図の集積によ
って、空中には表示しようとする立体像が光によって、
描かれることになり、前記のようにして空中に描かれた
立体像は、その立体像の位置に実物を置いた場合と同様
な態様で観察者によって観察されうる如きものであるこ
とはいうまでもない。

モータＭの１回転の期間中に行なわれる可動パネルIA
Pによる上記の表示動作は、モータＭの各１回転中に繰
返し行なわれるのであるが、可動パネルIAPによる表示
動作の繰返し周波数が、人間の肉眼でちらつきを感じる
繰返し周波数よりも高い周波数になるようにモータＭの
回転数を選定すれば、空中に光に描かれた３次元画像
は、人間の肉眼によってちらつきを感じることなくそれ
を観察することができるのである。それは、例えばモー
タＭを毎分3600回転で回転させれば毎秒像数は60とな
り、観察者はちらつきなく空中に立体像を観察すること
ができる。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本
発明の三次元表示装置は多数の発光素子が二次元的に配
置されている可動パネルをそのパネル面と略々垂直な方
向に振動させて、振動方向におけるそれぞれ異なる各位
置において表示の対象にされている三次元像の各断層像
を順次に表示できるようにした三次元表示装置におい
て、可動パネルにおける二次元的に配置されている多数
の発光素子群によって発光表示させるべき三次元像の各
断面の二次元図形のデータのすべてを記憶できるメモリ
装置を前記した可動パネルと一体的に構成してなる可動
構体を設け、装置の固定部と可動構体との間の接続線の
数を少なくしたことを特徴とする三次元表示装置、及び
多数の発光素子が二次元的に配置されている可動パネル
をそのパネル面と略々垂直な方向に振動させて、振動方
向におけるそれぞれ異なる各位置において表示の対象に
されている三次元像の各断層像を順次に表示できるよう
にした三次元表示装置において、可動パネルにおける二
次元的に配置されている多数の発光素子群によって発光
表示させるべき三次元像の各断面の二次元図形のデータ
のすべてを記憶できるメモリ装置を前記した可動パネル
と一体的に構成してなる可動構体を設けてなる三次元表
示装置において、可動パネルにおける前記した多数の発
光素子が配置されている面とは反対側の面に、前記した
可動構体に設けられている記憶装置に供給すべき各種を
制御情報を受けるための複数の受光素子を配置し、ま
た、前記した複数の受光素子における受光面を焦点面と
するような凸レンズを前記した可動構体に設け、さら
に、前記した前記した可動構体における凸レンズを介し
て可動構体における受光素子群に対し、前記の可動構体
に設けられている記憶装置に供給されるべき各種の制御
情報を光情報として順次に投影できる二次元画像の発生
装置を備えてなる三次元表示装置であるから、この本発
明の三次元表示装置では空中に表示したい立体像のＺ方
向での各位置における断面図形と対応する電気信号があ
りさえすれば、リアルタイムに立体像の表示が可能であ
り、実物がそこに存在している場合と同様な状態、すな
わち、空中に表示された立体像を右（左）から眺めた場
合には実物を右（左）から眺めた時と同一の形状のもの
として知覚できる、というような態様を以って立体像を
観察できるような三次元表示装置において、可動パネル
IAPに明るい三次元像を現出させるためにＺ方向に移動
する発光素子を配置したパネルの全部の発光素子を同時
的に点滅できるように構成する場合に、従来の三次元表
示装置でパネルにおける多数の発光素子に対する点滅情
報の伝達のために使用されていた非常に多数の接続線
（例えば縦512列、横512行に発光素子が配列されている
ような可動パネルの場合には、接続線の数が26万本）を
必要としていたが、本発明の三次元表示装置においては
可動パネルに記憶装置MAを設けることにより、可動パネ
ルと装置の固定部との間に設けるべき接続線の数を激減
させることを可能とした。

すなわち、今、三次元表示装置によって表示させる三
次元画像が、Ｚ方向512個所の断面と対応する二次元図
形を用いて構成されるものとし、また、前記の各断面の
二次元図形が（512×512）個の画素によって構成されて
いるものと仮定した場合には、前記したメモリMmとして
は、それの記憶容量が（512×512×512）ビツト以上の
ものが使用されるが、前記したメモリMmによりそれに記
憶されている三次元画像の断面を表わしている512枚の
二次元図形の各１枚毎の二次元図形を、可動パネルに配
置されている512×512個の発光ダイオードLED,LED…に
よって同時に表示できるように読出して、多数の発光ダ
イオードLED,LED…の点滅状態の配列により三次元像の
各異る断面の二次元図形が空間のそれぞれ異なる特定な
位置に発光表示させるように、前記した記憶装置MAと可
動パネルIAPとを動作させるのに、記憶装置MAの所定の
書込動作及び読出し動作のために必要とされる各種の信
号の伝送用として必要とされる信号線及び動作用電力の
供給線の本数は、メモリMmの内容の書替えのための信号
用に16本（16ビット）の信号線44と、アドレス信号用に
23本（23ビット）の信号線43と、リード・アドレス用の
カウンタCTadにカウントパルスを供給する１本の信号線
38及びリセットパルスを供給する１本の信号線39と、発
光素子の駆動回路DRCに発光状態のオンオフ信号を供給
する１本の信号線37と、可動構体VMにおける各部の動作
用電力の供給用の２本の線PSLとであり、前記した接続
線の総数は44本となり、この接続線の総数44本という数
は、可動パネルIAPに設けられている発光ダイオードLE
D,LED…の総数約26万個に比べると桁違いに少ない数
（約５千分の一）であり、可動構体VMと装置の固定部と
の間を前記の44本の接続線（Rl,PSL）のすべてを可撓線
として設けても可動構体VMを所定のように振動させるの
に大きなパワーを必要とすることはないのであり、ま
た、前記のように可動構体VMと装置の固定部との間に設
ける44本の接続線（Rl,PSL）の内で、各種の情報信号の
伝送用の接続線として使用されている42本の接続線Rl
（42本）で伝送されている各種の信号を、光情報として
装置の固定部から可動構体VMに伝送させるようにした場
合には、前述の場合に使用されていた42本の接続線Rlが
不用となって、装置の固定部と可動構体VMとの間には可
動構体VMの各構成部分の動作用電力の伝送用の接続線
（動作用電力の供給線）PSLだけが使用されるようにな
されるのであり、また、前記のように可動パネルIAPに
おける受光素子部材PDAに必要な情報を光映像で伝達す
るために用いられる二次元画像の発生装置としても、そ
れに設けられるべき複数個の発光ダイオードLED′,LE
D′…を配列させた固定パネルSPAの構成が、極めて少な
いものとなされるから、可動パネルIAPに設けられてい
るフォトダイオードPD,PD…と固定パネルSPAの構成に用
いられてる複数個の発光ダイオードLED′,LED′…との
位置合わせが簡単化され、したがって、可動パネルIAP
の製作時における歩留りも著るしく向上でき、この本発
明の三次元表示装置では既述した従来の問題点は良好に
解決されるのであり、本発明によれば可動パネルに多数
の発光素子を配設して精細度の高い三次元画像を明るい
状態で表示できる三次元表示装置を、大掛かりな起振装
置を使用することなく簡単な機械的な構成のものとして
容易に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ本発明の三次元表示装置の
異なる実施例の概略構成を示す平面図、第３図は第１図
示の三次元表示装置の一部の構成例を示すブロック図、
第４図は複数の受光素子が配列された可動パネルIAPに
おける受光素子部材PDAの平面図、第５図（ａ）〜
（ｃ）図はＸ線CT画像の説明図、第６図と第９図乃至第
11図は既提案の三次元表示装置を示す図、第７図（ａ）
〜（ｃ）図及び第８図（ａ），（ｂ）図は動作説明用の
図である。 １……クランク、２……ロッド、3,5……スリーブ、4,6
……スライダ、９……投影レンズ、12……凸レンズ13の
取付枠、13……凸レンズ、14……可動部、15……固定
部、16……出力線、17……筐体、18……底板、19……基
板、22,23……スライダ、24〜27……スリーブ、28……
ロッド、29……クランク、30,M……モータ、34a,34b…
…フオトインタラプタ、37〜46,Rl,l……信号線、IAP…
…可動パネル、PPDm……パネル位置の位置検出器、Ｍ…
…モータ、LED,LED′……発光素子,PSL,VM……可動構
体、PD……受光素子、PVA……二次元画像の発生装置、S
PA……二次元画像の発生装置の固定パネル、DRC……発
光素子の駆動回路、LEDA……表示部、MA……記憶装置、
PDA……受光素子部材、PSL……可動構体VMにおける各構
成部分の動作用電力を供給する動作用電力供給線、Mm…
…メモリ（デュアル・ポートのメモリ）、CTad……リー
ド・アドレス用のカウンタ、DB……データ・バッフア、
AB……アドレス・バッフア、PVA……二次元画像の発生
装置、Ｐ……パネル、PDD……パネル位置の検出器、Cz
……Ｚ方向の位置カウンタ、Cy……Ｙ方向の位置カウン
タ、OSC……発振器、DECy,DECz……デコーダ、Mo〜Ｍ
（Nz−１）……メモリ、SP1〜SP4……投影装置、K1〜K4
……二次元図形表示板、T1〜T4……トリガ回路、Ｓ……
スクリーン、

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の発光素子が二次元的に配置されてい
   る可動パネルをそのパネル面と略々垂直な方向に振動さ
   せて、振動方向におけるそれぞれ異なる各位置において
   表示の対象にされている三次元像の各断層像を順次に表
   示できるようにした三次元表示装置において、可動パネ
   ルにおける二次元的に配置されている多数の発光素子群
   によって発光表示させるべき三次元像の各断面の二次元
   図形のデータのすべてを記憶できるメモリ装置を前記し
   た可動パネルと一体的に構成してなる可動構体を設け、
   装置の固定部と可動構体との間の接続線の数を少なくし
   たことを特徴とする三次元表示装置
2. 【請求項２】多数の発光素子が二次元的に配置されてい
   る可動パネルをそのパネル面と略々垂直な方向に振動さ
   せて、振動方向におけるそれぞれ異なる各位置において
   表示の対象にされている三次元像の各断層像を順次に表
   示できるようにした三次元表示装置において、可動パネ
   ルにおける二次元的に配置されている多数の発光素子群
   によって発光表示させるべき三次元像の各断面の二次元
   図形のデータのすべてを記憶できるメモリ装置を前記し
   た可動パネルと一体的に構成してなる可動構体を設けて
   なる三次元表示装置において、可動パネルにおける前記
   した多数の発光素子が配置されている面とは反対側の面
   に、前記した可動構体に設けられている記憶装置に供給
   すべき各種の制御情報を受けるための複数の受光素子を
   配置し、また、前記した複数の受光素子における受光面
   を焦点面とするような凸レンズを前記した可動構体に設
   け、さらに、前記した前記した可動構体における凸レン
   ズを介して可動構体における受光素子群に対し、前記の
   可動構対に設けられている記憶装置に供給されるべき各
   種の制御情報を光情報として順次に投影できる二次元画
   像の発生装置を備えてなる三次元表示装置