(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の棒状体素子を林立するように平面的に配置し、前記複数の棒状体素子の各々には、発光素子を内部に組み込んだ要素物体が、当該棒状体素子の長さ方向に複数個並置され、当該棒状体素子の各々をその長さ方向に移動させ、前記棒状体素子を林立する平面からの各棒状体素子の高さを変更させる駆動手段と、
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、
複数の時刻のそれぞれについて、前記棒状体素子の各々の高さ情報を蓄積する高さ情報蓄積手段と、
複数の時刻のそれぞれについて、前記棒状体素子の各々の色情報を蓄積する色情報蓄積手段と、
前記高さ情報蓄積手段に蓄積された時刻ｔの高さ情報を順次読み出し、同じく前記高さ情報蓄積手段に蓄積された時刻ｔの直前時刻の高さ情報を順次読み出し、両者の差分量を抽出する差分量抽出手段と、
前記差分量を駆動量に変換し前記駆動手段に出力する高さ情報／駆動量変換手段と、
与えられた発光素子に、与えられた発光量に対応するエネルギーを供給する発光エネルギー供給手段と、
与えられた色情報を発光素子の発光量に変換し、発光素子と発光量を前記発光エネルギー供給手段に供する色情報／発光量変換手段と、
前記高さ情報蓄積手段に蓄積された前記時刻ｔの高さ情報を順次読み出し、各棒状体素子ｘについて、棒状体素子ｘの高さが当該棒状体素子ｘに隣接する棒状体素子ｙの高さよりも高ければ、棒状体素子ｘに設置された、棒状体素子ｙの高さよりも高い位置に配置された前記要素物体の発光素子を抽出し、前記色情報蓄積手段に蓄積された、棒状体素子ｘに対応する色情報を読み出し、該抽出された発光素子と該色情報を前記色情報／発光量変換手段に出力する発光制御手段とを具備し、
各時刻ｔに応じて各棒状体素子の高さと色を変化させることを特徴とする立体動画像表示装置。
【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６３−１６８６７８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】
複数の棒状体素子を林立するように平面的に配置し、前記複数の棒状体素子の各々には、発光素子を内部に組み込んだ要素物体が、当該棒状体素子の長さ方向に複数個並置され、当該棒状体素子の各々をその長さ方向に移動させ、前記棒状体素子を林立する平面からの各棒状体素子の高さを変更させる駆動手段と、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、複数の時刻のそれぞれについて、前記棒状体素子の各々の高さ情報を蓄積する高さ情報蓄積手段と、複数の時刻のそれぞれについて、前記棒状体素子の各々の色情報を蓄積する色情報蓄積手段と、前記高さ情報蓄積手段に蓄積された時刻ｔの高さ情報を順次読み出し、同じく前記高さ情報蓄積手段に蓄積された時刻ｔの直前時刻の高さ情報を順次読み出し、両者の差分量を抽出する差分量抽出手段と、前記差分量を駆動量に変換し前記駆動手段に出力する高さ情報／駆動量変換手段と、与えられた発光素子に、与えられた発光量に対応するエネルギーを供給する発光エネルギー供給手段と、与えられた色情報を発光素子の発光量に変換し、発光素子と発光量を前記発光エネルギー供給手段に供する色情報／発光量変換手段と、前記高さ情報蓄積手段に蓄積された前記時刻ｔの高さ情報を順次読み出し、各棒状体素子ｘについて、棒状体素子ｘの高さが当該棒状体素子ｘに隣接する棒状体素子ｙの高さよりも高ければ、棒状体素子ｘに設置された、棒状体素子ｙの高さよりも高い位置に配置された前記要素物体の発光素子を抽出し、前記色情報蓄積手段に蓄積された、棒状体素子ｘに対応する色情報を読み出し、該抽出された発光素子と該色情報を前記色情報／発光量変換手段に出力する発光制御手段とを具備し、各時刻ｔに応じて各棒状体素子の高さと色を変化させ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ｈｉｊｔ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ｈｉｊｔ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ｈｉｊｔ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１０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１０２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１０１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）（Ｖｉｊｋ：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１０１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−ＭＮ−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〜ＭＮｎ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〜ＭＮ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〜ＭＮｎ…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−ＭＮ−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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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