JPH09146449A - 立体動画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 立体動画像表示装置において、地殻変動や波
動などの高さ情報と色情報の両者を伴う科学計算結果の
可視化・可触化表示を実現する。 【解決手段】 発光素子を内部に組み込んだ要素物体を
一列に並置し、各隣接要素物体間を遮光した棒状体素子
と、棒状体素子の駆動手段と、駆動手段の駆動力の伝達
手段と、各時刻毎の高さ情報入力手段と、各時刻毎の高
さ情報蓄積手段と、各時刻毎の色情報入力手段と、各時
刻毎の色情報蓄積手段と、高さ情報蓄積手段の各時刻毎
の高さ情報とその直前時刻の高さ情報を順次読み出し、
駆動手段の駆動量を抽出して、駆動手段に出力する変位
処理手段と、色情報蓄積手段の各時刻毎の色情報及び高
さ情報蓄積手段の各時刻毎の高さ情報を順次読み出し、
発光素子に色情報に応じた発光エネルギーを供給する発
光処理手段とを備え、色情報の色を着色した高さ情報の
立体形状を、時刻に応じて変形、変色させながら表示す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体動画像表示装
置に関し、特に、三次元の構造モデルに基づいてコンピ
ュータグラフィックスの手法を用いて生成される動画像
情報を触知可能な立体動画像として、可視化・可触化す
る技術に関するものである。本発明の技術を適用するこ
とにより、例えば、地殻変動や波動などの科学計算の結
果として得られる情報を可視化・可触化するので、地殻
変動や波動などを理解しやすい形態で表示することがで
きる。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の技術としては、例えば、
特許第１３１２７５０号の明細書（触覚表示装置におけ
る情報の表示方法）、特許第１４７６６２２号の明細書
（盲人用触覚ディスプレイ）、特開昭６３−３８９７７
号公報（画像変換装置）等に記載されている点字パター
ンの発生装置、あるいはこれに類似する立体形状表示装
置（特開昭６２−２７８５８７号公報）があげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００４】前記従来技術のいずれも、基本的に棒状体
素子を多数並置し、各棒状体素子を高さ方向に駆動させ
ることで、点字パターンあるいは立体の高さ情報を表現
するものである。これらのうち、特許第１３１２７５０
号の明細書「触覚表示装置における情報の表示方法」、
特許第１４７６６２２号の明細書「盲人用触覚ディスプ
レイ」、特開昭６３−３８９７７号公報「画像変換装
置」等に記載されている点字パターンの発生装置では、
盲人向けの点字パターン発生を目的としているため、各
棒状体素子の高さ方向の分解能は高、低の二段階に限定
されていた。

【０００５】また、例えば、特開昭６２−２７８５８７
号公報（三次元立体発生装置）、特開昭６３−１６８６
７８号公報（立体形成装置）、特開平３−１８１９８５
号公報（三次元表示装置）に記載される技術では、建築
物や地形などの立体の高さ情報を表現することを目的と
しているため、各棒状体素子の高さ方向の分解能は二段
階以上が想定されているが、各棒状体素子の色情報を表
示することができなかった。

【０００６】また、特開昭６２−２７８５８７号公報
（三次元立体発生装置）に記載される技術は、点字パタ
ーンと画像情報を表示することができるが、点字である
ことから、各棒状体素子の高さ方向の分解能は、高低の
二段階に限定されており、しかも、棒状体素子の側面に
は、色情報を表示することができないという問題があっ
た。このため、地殻変動や波動などの高さ情報と色情報
の両者を伴う科学計算結果などを分かり易く可視化・可
触化することは不可能であった。

【０００７】本発明の目的は、地殻変動や波動などの高
さ情報と色情報の両者を伴う科学計算結果の可視化・可
触化表示を実現することが可能な技術を提供することに
ある。

【０００８】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以
下のとおりである。

【００１０】発光素子を内部に組み込んだ単一又は複数
個の要素物体と、該要素物体を一列に並置したときに各
隣接要素物体間を遮光する遮光部材とから構成される単
一又は複数個の棒状体素子と、該棒状体素子の各々を高
さ方向に移動させる駆動手段と、該駆動手段が発生する
駆動力を前記棒状体素子に伝達する駆動伝達手段と、各
時刻毎の高さ情報を入力する高さ情報入力手段と、前記
各時刻毎の高さ情報を蓄積する高さ情報蓄積手段と、各
時刻毎の色情報を入力する色情報入力手段と、前記各時
刻毎の色情報を蓄積する色情報蓄積手段と、前記高さ情
報蓄積部に蓄積された各時刻毎の高さ情報とその直前時
刻の高さ情報を順次読み出し、前記駆動手段の駆動量を
抽出して、当該駆動部に出力する変位処理手段と、前記
色情報蓄積手段に蓄積された各時刻毎の色情報及び前記
高さ情報蓄積手段に蓄積された各時刻毎の高さ情報を順
次読み出し、可視である発光素子に前記色情報に応じた
発光エネルギーを供給する発光処理手段とを具備し、前
記色情報が示す色を着色した高さ情報が示す立体形状
を、時刻に応じて変形、変色させながら表示する立体動
画像表示装置である。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明についてその実施形
態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明する。

【００１２】地殻変動や波動などの立体の高さ情報と色
情報を伴う科学計算結果を可視化・可触化表示するため
には、以下の条件を満足する表示装置である必要があ
る。

【００１３】（１）地形、又は波などの立体の高さを表
現するために、高さ情報に応じて各棒状体素子を高さ方
向に多段階に駆動できること。

【００１４】（２）地殻変動や波などの立体の高さ情報
の時間的な変動（動き）を表現するために、各棒状体素
子の高さ方向の駆動が、十分に高速であること。

【００１５】（３）地形や波などの立体形状の高低をよ
り分かり易く表現するために、もしくは地形の特徴や
（地質、海面と陸地の違いなど）これらに加わる歪み情
報等を色情報として表現するために、各棒状体素子の上
面及び側面に色情報を表示可能であること。

【００１６】前記三要件のうち、（１）の要件について
は、図１（上面図）及び図２（図１の側面図）に示すよ
うに、従来技術と同様の手法で、矩形に配列されたＭ×
Ｎ個の棒状体素子１０（Ｓij：ｉ＝０，１，…，Ｍ-
１；ｊ＝０，１，…，Ｎ-１）の各々を、高さ情報に応
じて高さ方向に駆動することで実現できる。個々の棒状
体素子１０の駆動手段１２には、通常の回転型モーター
などを用い、リードスクリュー又はラック・アンド・ピ
ニオン方式などの駆動伝達手段１３でモーターの回転運
動を棒状体素子１０の高さ方向の運動に変換する。又は
リニアモータを個々の棒状体素子１０に直結して、これ
を高さ方向に運動させる。図２において、１１は棒状体
素子１０の保持手段である。

【００１７】（２）の要件を満足するためには、各棒状
体素子１０を高速に高さ方向に駆動する必要がある。す
なわち、時刻ｔ＝０，１，…，Ｔ-１毎に各棒状体素子
１０（Ｓij）をこれに対応する高さ情報ｈijtが示す高
さまで駆動する必要がある。

【００１８】しかし、従来の技術では、立体形状全体が
動画像のように変形することを想定していなかった。こ
のため、ある立体形状の高さ情報が入力されるときに
は、常に各棒状体素子１０の高さを初期状態(通常は最
低の高さレベル)にリセットし、次いで、該高さ情報ｈi
jtに対応する駆動量Ｍijtだけ各駆動手段１２を駆動し
て、各棒状体素子１０の高さをｈijtに対応する高さま
で移動させていた。すなわち、従来技術では、各棒状体
素子１０をいちいち初期状態にリセットする必要があっ
たため、各棒状体素子１０を高さ方向に十分高速に駆動
することは不可能であった。

【００１９】そこで、時刻ｔ＝０，１，…，Ｔ-１毎
に、各棒状体素子１０（Ｓij）に対応する高さ情報ｈij
tから時刻ｔにおける直前時刻ｔ−１との高さ差分情報
△ｈijt

【００２０】

【数１】△ｈijt＝ｈijt−ｈijt-1 （１） をあらかじめ求めておくことにする。

【００２１】また、初期状態では、各棒状体素子１０は
最低の高さレベルにあるものとする。そして、まず、ｔ
＝０における高さ情報ｈij0を各棒状体素子１０の駆動
手段１２の駆動量Ｍij0に変換して、この駆動量Ｍij0を
各駆動手段１２に送出することで、各棒状体素子１０を
ｈij0に応じた高さに駆動する。次に、ｔ＝１における
高さ差分情報△ｈij1を駆動量高さＭij1に変換して各駆
動手段１２に送出する。以後、時刻ｔにおける高さ差分
情報△ｈijtを駆動量Ｍijtに変換して各駆動手段１２に
送出する手順をｔ＝Ｔ−１になるまで反復する。隣接す
る時刻ｔ−１及びｔに対応する高さ情報ｈijt-1及びｈi
jtは相互に相関が十分高いと仮定できるので、△ｈijt
をｈijtよりも十分小さくすることができ、結果的に各
棒状体素子１０の高速な駆動が可能となる。

【００２２】（３）の要件を満足するために、図３に示
すように、各棒状体素子１０（Ｓij）内部に複数個の発
光素子１０２を縦方向に並べて組み込み、色情報に応じ
て各発光素子１０２を発光させる。各棒状体素子１０自
体の材質は、発光素子１０２の光を透過するために半透
明又は透明の材質とする。このとき、同一棒状体素子１
０上の上下に隣接する発光素子１０２間において、光の
漏洩による相互の影響を防ぐため、図３に示すように、
同一棒状体素子１０上の上下に隣接する各発光素子１０
２間を不透明な材質の遮光部材１０３で遮光する。この
ような遮光部材１０３で区切られた棒状体素子１０上の
区間を要素体１０１と呼ぶことにする。

【００２３】色情報は、各要素体１０１の高さ、又は歪
みなどの属性を発光素子１０２の色として表すものであ
り、各時刻ｔ毎に各発光素子１０２、すなわち、各要素
体１０１に対して与えられる。しかし、多数の棒状体素
子１０を高さ方向に移動して立体形状の高さを表現する
場合、当該立体形状の内部の色情報は不要であるばかり
か、隣接する各棒状体素子１０の同一の高さにある要素
体１０１間の遮光がないために、立体形状内部の発光素
子１０２を発光させると、内部の色情報が外部に漏洩す
るおそれがある。

【００２４】そこで、図４に示すように、常に当該立体
形状の最も外側（すなわち外郭部）に対応する要素体１
０１内の発光素子１０２だけを発光させ（図４の発光部
分１４）、当該立体形状の内部に相当する要素体１０１
内の発光素子１０２は発光しない様に制御する必要があ
る（図４は棒状体素子１０で立体形状を表示中のある一
断面を表している）。

【００２５】図３に示すように、各棒状体素体子１０
（Ｓij）の長さをＬ、各要素体１０１（Ｖijk）（Ｖij
k：ｋ＝０，１，…，ｎ-１；ただしｋの小さい順に、棒
状体素子１０上の上方に位置する要素体を表す）の長さ
をｌ（小文字のＬ）とすると、棒状体素子１０（Ｓij）
はｌ（小文字のＬ）＝Ｌ／ｎ（ｎは各棒状体素子当たり
の要素体の個数）の直方体で表わすことができる。ある
棒状体素子１０（Ｓij）の要素体１０１（Ｖijk）（ｋ
＝０，１，…，ｎ-１）内部の発光素子１０２を発光さ
せるべきか否かは次のようにして決定する。

【００２６】まず、図５に示すように、要素体１０１
（Ｖijk）の属する棒状体素子１０（Ｓij）（中心部）
を上方から見たときの４つの近傍に隣接する棒状体素子
１０のＳi+1j、Ｓi-1j、Ｓij+1、Ｓij-1（斜線を施した
部分）のうちＳi+1jについて、その高さ情報ｈi+1jtと
Ｓijの高さ情報ｈijtを比較する。もし、Ｓi+1jの方が
低いのなら、ｈi+1jtとｈijtの差からＳijとＳi+1jとの
高さの差△Ｈi+1jtを求める。そしてＳijの要素体１０
１のうち上から△Ｈi+1jt／１個までの要素体１０１
（Ｖijk：ｋ＝０，１，…，△Ｈi+1jt／l-1）内の各発
光素子１０２を、色情報に基づいて発光させる。

【００２７】もし、Ｓi+1jの方がＳijよりも高いのなら
ば、この段階では、Ｓijのどの要素体１０１の発光素子
１０２も発光させないでおく。そして、同様の処理を残
りの各棒状体素子１０のＳi-1j、Ｓij+1、Ｓij-1につい
ても反復する。この様な構成とすることで立体形状の外
郭部の要素体１０１の発光素子１０２（図４の発光部分
１４）だけを色情報に応じて発光させ、内部の発光素子
１０２は発光させないでおくことが可能になる。

【００２８】したがって、内部の色情報の外部への漏洩
や内部の要素体の発光素子の発光に伴う無駄な電力の消
費を抑制することが可能となる。

【００２９】（実施例）以下、本発明の実施例を図面を
参照して詳細に説明する。

【００３０】図６は本発明の一実施例の立体動画像表示
装置の概略構成を示すブロック構成図であり、１は高さ
情報入力手段、２は色情報入力手段、３は高さ情報蓄積
手段、３-１〜３-Ｔは高さ情報蓄積手段３の単位高さ情
報蓄積部、３-１-１〜ＭＮは単位高さ情報蓄積部３-１
〜３-Ｔの内部に設けられている素子（棒状体素子）高
さ情報蓄積部、４は色情報蓄積手段、４-１〜４-Ｔは色
情報蓄積手段４の単位色情報蓄積部、４-１-１〜ＭＮｎ
は単位色情報蓄積部４-１〜４-Ｔの内部に設けられてい
る要素体色情報蓄積部、５は変位処理手段、５-１は高
さ情報／駆動量変換手段、５-２は差分量抽出手段、６
は発光処理手段、６-１は発光判定手段、６-２は発光制
御手段、６-３は色情報／発光量変換手段、６-４は発光
エネルギー供給手段、７-１〜ＭＮは棒状体素子、７-１
-１-１〜ｎは各棒状体素子の要素体、７-１-２-１〜ｎ-
１，・・・,７-ＭＮ-２-１〜ｎ-１は遮光部材、７-１-３-
１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-３-１〜ｎは例えばＬＥＤなどから
なる発光素子、７-１-４〜７-ＭＮ-４は各棒状体素子の
例えばリードスクリュー方式又はラック＆ピニオン方式
などからなる駆動伝達手段、７-１-５〜７-ＭＮ-５は例
えばモーターなどからなる駆動手段である。

【００３１】本実施例の立体動画像表示装置は、図６に
示すように、ＭＮ個の棒状体素子７-１〜ＭＮが所定位
置に配置され、各棒状体素子７-１〜ＭＮはｎ個の要素
体７-１-１-１〜ｎ，・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎで構成され
ている。各要素体７-１-１-１〜ｎは透明又は半透明の
材質で構成され、さらに、各要素体７-１-１-１〜ｎ,・・
・,７-ＭＮ-１-１〜ｎ間は遮光部材７-１-２-１〜ｎ-１,
・・・,７-ＭＮ-２-１〜ｎ-１によって区切られている。各
要素体７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎ中に
は、ＬＥＤなどの発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・・,７-Ｍ
Ｎ-３-１〜ｎが配置されている。

【００３２】各棒状体素子７-１〜ＭＮは、例えばリー
ドスクリュー方式又はラック＆ピニオン方式などの駆動
伝達手段７-１-４〜７-ＭＮ-４を介して例えばモーター
などの駆動手段７-１-５〜７-ＭＮ-５と接続される。

【００３３】前記高さ情報蓄積手段３は、時刻ｔ＝０か
らＴ−１に対応する各時刻毎の高さ情報を蓄積するため
のＴ個の単位高さ情報蓄積部３-１〜Ｔで構成され、各
単位高さ情報蓄積部３-１〜Ｔは、各棒状体素子７-１〜
ＭＮに対応するＭＮ個の素子高さ情報蓄積部３-１−１
〜ＭＮからなっている。

【００３４】前記色情報蓄積手段４は、時刻ｔ＝０から
Ｔ−１に対応する各時刻毎の色情報を蓄積するためのＴ
個の単位色情報蓄積部４-１〜Ｔで構成され、さらに、
各単位色情報蓄積手段４-１〜Ｔは、ＭＮｎ個の全要素
体７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎに対応する
要素体の色情報蓄積部４-１-１〜ＭＮｎからなってい
る。

【００３５】前記変位処理手段５は、差分量抽出手段５
-２と高さ情報／駆動量変換手段５-１から構成され、発
光処理手段６は、発光判定手段６-１、発光制御手段６-
２、色情報／発光量変換手段６-３、発光エネルギー供
給手段６-４で構成されている。

【００３６】次に、本実施例の立体動画像表示装置の動
作について説明する。

【００３７】図６において、各時刻ｔ毎の高さ情報を高
さ情報入力手段１より、各時刻ｔ毎の色情報を色情報入
力部２よりそれぞれ入力する。高さ情報入力手段１は時
刻ｔの高さ情報を入力されると、前記高さ情報を高さ情
報蓄積手段３の時刻ｔに対応する単位高さ情報蓄積部３
-１〜Ｔの対応する素子高さ情報蓄積部３-１-１〜ＭＮ,
・・・,３-Ｔ-１〜ＭＮに蓄積する。

【００３８】前記色情報入力手段２は、時刻ｔの色情報
を入力されると、該色情報を色情報蓄積手段４の時刻ｔ
に対応する単位色情報蓄積部４-１〜Ｔの対応する要素
体色情報蓄積部４-１-１〜ＭＮｎ,・・・,４-Ｔ-１〜ＭＮ
ｎに蓄積する。

【００３９】前記変位処理手段５の高さ情報／駆動量変
換手段５-１は、第一番目の（すなわち時刻ｔ＝０に対
応する）単位高さ情報蓄積部３-１の第一番目の素子高
さ情報蓄積部３-１-１から高さ情報を読み出し、この読
み出された高さ情報を駆動量情報に変換して、前記素子
高さ情報蓄積部３-１-１が対応する棒状体素子７-１〜
ＭＮに対応する駆動手段７-１-５〜７-ＭＮ-５へ出力す
る。前記駆動手段７-１-５〜７-ＭＮ-５は、入力された
駆動量情報分だけ駆動し、駆動伝達手段７-１-４〜７-
ＭＮ-４を介して棒状体素子７-１〜ＭＮを移動させる。

【００４０】前記変位処理部５は、前記手順を前記単位
高さ情報蓄積部３-１のすべての素子高さ情報蓄積部３-
１-１〜ＭＮに蓄積された高さ情報について反復する。

【００４１】前記発光処理手段６の発光判定手段６-１
は、第一番目の単位の高さ情報蓄積部３-１の第一番目
の素子高さ情報蓄積部３-１-１に蓄積された高さ情報を
読み出し、次に、この読み出された高さ情報が対応する
棒状体素子７-１〜ＭＮの４つの近傍に隣接する棒状体
素子７-１〜ＭＮに対応する４つの素子高さ情報蓄積部
３-１-１〜ＭＮに蓄積されている４つの棒状体素子の高
さ情報を読み出す。

【００４２】そして、前記第一番目の素子高さ情報蓄積
部３-１-１の高さ情報と前記４つの棒状体素子の高さ情
報を比較し、第一番目の素子高さ情報蓄積部３-１-１が
対応する棒状体素子７-１〜ＭＮ上の発光すべき（すな
わち、各棒状体素子を該高さ情報通りに移動させたとき
に他の要素体の遮蔽されずに可視であるような）要素体
７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎを抽出し、こ
の抽出された要素体７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-
１〜ｎを示す発光要素体の情報を発光制御手段６-２に
出力する。

【００４３】発光制御手段６-２は、発光要素体の情報
を入力されると、第一番目の単位色情報蓄積部４-１の
前記発光要素体の情報が示す要素体７-１-１-１〜ｎ,・・
・,７-ＭＮ-１-１〜ｎに対応する要素体の色情報蓄積部
４-１-１〜ＭＮｎから、色情報を読み出し、この読み出
された発光要素体の情報及び色情報を色情報／発光量変
換手段６-３に出力する。色情報／発光量変換手段６-３
は、入力された色情報を発光素子の発光量に変換し、前
記発光要素体情報及び発光量を発光エネルギー供給手段
６-４に出力する。

【００４４】発光エネルギー供給手段６-４は、入力さ
れた発光要素体の情報が示す要素体７-１-１-１〜ｎ,・・
・,７-ＭＮ-１-１〜ｎの発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・・,
７-ＭＮ-３-１〜ｎに発光量に対応する電力などのエネ
ルギーを供給し、当該発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・・,７
-ＭＮ-３-１〜ｎを発光させる。発光処理手段６は、前
記手順を第一番目の単位高さ情報蓄積部３-１のすべて
の棒状体素子７-１〜ＭＮの高さ情報蓄積部３-１-１〜
ＭＮについて反復する。

【００４５】この段階で第一番目の（すなわち時刻ｔ＝
０に対応する）単位高さ情報蓄積部３-１に蓄積された
高さ情報に応じて各棒状体素子７-１〜ＭＮが移動し、
さらに第一番目の単位色情報蓄積部４-１に蓄積された
色情報と当該高さ情報に応じて各要素体７-１-１-１〜
ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎの発光素子７-１-３-１〜
ｎ、,・・・,７-ＭＮ-３-１〜ｎが発光している。

【００４６】次に、差分量抽出手段５-２は、第二番目
の（すなわち時刻ｔ＝１（現在時刻）に対応する）単位
高さ情報蓄積部３-２の第一番目の素子高さ情報蓄積部
３-２-１、及び第一番目の（すなわち時刻ｔ＝０（直前
時刻）に対応する）単位高さ情報蓄積部３-１の第一番
目の素子高さ情報蓄積部３-１-１からそれぞれ高さ情報
を読み出し、両者の差分量を抽出して、高さ情報／駆動
量変換手段５-１に出力する。

【００４７】高さ情報／駆動量変換手段５-１は、前記
差分量を駆動量情報に変換して、前記素子高さ情報蓄積
部３-２-１が対応する棒状体素子７-１〜ＭＮに対応す
る駆動手段７-１-５〜７-ＭＮ-５へ出力する。駆動手段
７-１-５〜７-ＭＮ-５は、入力された駆動量情報分だけ
駆動し、駆動伝達手段７-１-４〜７-ＭＮ-４を介して棒
状体素子７-１〜ＭＮを移動させる。変位処理手段５
は、上記手順を該第二番目及び第一番目の単位高さ情報
蓄積部３-１、２のすべての素子高さ情報蓄積部３-１-
１〜ＭＮ、３-２-１〜ＭＮに蓄積された高さ情報につい
て反復する。

【００４８】前記発光処理手段６の発光判定手段６-１
は、第二番目の単位高さ情報蓄積部３-２の第一番目の
素子高さ情報蓄積部３-２-１に蓄積された高さ情報を読
み出し、次に、該素子高さ情報が対応する棒状体素子７
-１〜ＭＮの４つの近傍に隣接する棒状体素子７-１〜Ｍ
Ｎに対応する４つの素子高さ情報蓄積部３-２-１〜ＭＮ
に蓄積されている４つの高さ情報を読み出す。

【００４９】そして、前記第一番目の素子高さ情報蓄積
部３-２-１の高さ情報と前記４つの高さ情報を比較し、
前記第一番目の素子高さ情報蓄積部３-２-１が対応する
棒状体素子７-１〜ＭＮ上の発光すべき（すなわち可視
である）要素体７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-１〜
ｎを抽出し、この抽出された要素体７-１-１-１〜ｎ,・・
・,７-ＭＮ-１-１〜ｎを示す発光要素体の情報を発光制
御手段６-２に出力する。

【００５０】発光制御手段６-２は、発光要素体の情報
を入力されると、第二番目の単位色情報蓄積部４-２の
前記発光要素体の情報が示す７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-
ＭＮ-１-１〜ｎに対応する要素体色情報蓄積部４-２-１
〜ＭＮｎから、色情報を読み出し、前記発光要素体の情
報及び色情報を色情報／発光量変換手段６-３に出力す
る。色情報／発光量変換手段６-３は、入力された色情
報を発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-３-１〜ｎ
の発光量に変換し、前記発光要素体の情報及び発光量を
発光エネルギー供給手段６-４に出力する。

【００５１】発光エネルギー供給手段６-４は、入力さ
れた発光要素体情報が示す要素体７-１-１-１〜ｎ,・・・,
７-ＭＮ-１-１〜ｎの発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・・,７-
ＭＮ-３-１〜ｎに前記発光量に対応する電力などのエネ
ルギーを供給し、前記発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・・,７
-ＭＮ-３-１〜ｎを発光させる。発光処理手段６は、前
記手順を第二番目の単位高さ情報蓄積部３-２のすべて
の素子高さ情報蓄積部３-２-１〜ＭＮについて反復す
る。

【００５２】この段階で第二番目の（すなわち時刻ｔ＝
１に対応する）単位高さ情報蓄積部３-２に蓄積された
高さ情報に応じて各棒状体素子７-１〜ＭＮが移動し、
さらに第二番目の単位色情報蓄積部４-２に蓄積された
色情報と該高さ情報に応じて各要素体７-１-１-１〜ｎ,
・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎの発光素子７-１-３-１〜ｎ,・・
・,７-ＭＮ-３-１〜ｎが発光している。

【００５３】そして、同様の手順を、高さ情報蓄積部３
の第三番目以降の（すなわち時刻ｔ＝３以降に対応す
る）単位高さ情報蓄積部３-３〜Ｔに蓄積された高さ情
報及び第三番目以降の単位色情報蓄積部４-３〜Ｔに蓄
積された色情報について反復する。

【００５４】この様な構成になっているから、本発明で
は、高さ情報に応じて、各棒状体素子７-１〜ＭＮを多
段階にしかも十分高速に高さ方向に駆動させることが可
能であり、しかも、各棒状体素子７-１〜ＭＮ上の要素
体７-１-１-１〜ｎ,・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎに色情報を
表示することが可能である。

【００５５】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前
記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲において種々変更可能であることは勿論であ
る。

【００５６】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下
のとおりである。

【００５７】（１）各棒状体素子を高さ方向に十分高速
に多段階に駆動することができる。

【００５８】（２）各要素体に色情報を効率的に表示す
ることができる。

【００５９】（３）科学計算の結果などが示す様な時間
とともに変動する立体形状、およびその表面の色情報
を、リアルタイムに動画像のように表示することができ
る。

【００６０】（４）時間的変動を伴うような科学計算の
結果などを分かり易く可視化・可触化して表示すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の立体動画像表示装置の概略
構成を示す上平面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本実施形態の棒状体素子の具体的な構成を示す
部分構成図である。

【図４】本実施形態の立体動画像表示装置の動作を説明
するための構成図である。

【図５】本実施形態の立体動画像表示装置の動作を説明
するための原理図である。

【図６】本発明の一実施例の立体動画像表示装置の概略
構成を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１…高さ情報入力手段、２…色情報入力手段、３…高さ
情報蓄積手段、３-１〜３-Ｔ…単位高さ情報蓄積部、３
-１-１〜ＭＮ…素子高さ情報蓄積部、４…色情報蓄積手
段、４-１〜４-Ｔ…単位色情報蓄積部、４-１-１〜ＭＮ
ｎ…要素体色情報蓄積部、５…変位処理手段、５-１…
高さ情報／駆動量変換手段、５-２…差分量抽出手段、
６…発光処理手段、６-１…発光判定手段、６-２…発光
制御手段、６-３…色情報／発光量変換手段、６-４…発
光エネルギー供給手段、７-１〜ＭＮ…棒状体素子、７-
１-１-１〜ｎ-１，・・・,７-ＭＮ-１-１〜ｎ-１，１０１
…要素体、７-１-２-１〜ｎ-１，・・・,７-ＭＮ-２-１〜
ｎ-１，１０３…遮光部材、７-１-３-１〜ｎ,・・・,７-Ｍ
Ｎ-３-１〜ｎ，１０２…発光素子、７-１-４〜７-ＭＮ-
４，１３…駆動伝達手段、７-１-５〜７-ＭＮ-５，１２
…駆動手段、１４…発光部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子を内部に組み込んだ単一又は複
   数個の要素物体と、該要素物体を一列に並置したときに
   各隣接要素物体間を遮光する遮光部材で構成される単一
   又は複数個の棒状体素子と、該棒状体素子の各々を高さ
   方向に移動させる駆動手段と、該駆動手段が発生する駆
   動力を前記棒状体素子に伝達する駆動伝達手段と、各時
   刻毎の高さ情報を入力する高さ情報入力手段と、前記各
   時刻毎の高さ情報を蓄積する高さ情報蓄積手段と、各時
   刻毎の色情報を入力する色情報入力手段と、前記各時刻
   毎の色情報を蓄積する色情報蓄積手段と、前記高さ情報
   蓄積部に蓄積された各時刻毎の高さ情報とその直前時刻
   の高さ情報を順次読み出し、前記駆動手段の駆動量を抽
   出して、当該駆動部に出力する変位処理手段と、前記色
   情報蓄積手段に蓄積された各時刻毎の色情報及び前記高
   さ情報蓄積手段に蓄積された各時刻毎の高さ情報を順次
   読み出し、可視である発光素子に前記色情報に応じた発
   光エネルギーを供給する発光処理手段とを具備し、前記
   色情報が示す色を着色した高さ情報が示す立体形状を、
   時刻に応じて変形、変色させながら表示することを特徴
   とする立体動画像表示装置。