(57)【要約】【課題】複数のピンを並べて構成されるモデルを用いて立体形状を形成する技術において、ピンを任意の間隔で配列可能とする機構を提供する。【解決手段】軸方向をそろえて配列された複数のピン１１１を軸方向に移動させて、立体形状を形成する立体モデル形成部１１０と、ピン１１１の移動を制御するアクチュエータ１２０と、立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１にアクチュエータ１２０の動作を伝達してピン１１１を移動させる伝動部１３０とを備え、伝動部１３０は、ピン１１１とアクチュエータ１２０とを接続する可撓性を有する伝動線１３１と、伝動線１３１を通す誘導パイプ１３２と、立体モデル形成部１１０におけるピン１１１の配列に対応させて誘導パイプ１３２の一方の端を固定する上部固定板１３３と、アクチュエータ１２０の設置位置に対応させて誘導パイプ１３２の他方の端を固定する下部固定板１３４とを備える。【選択図】図５
2008304570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記ピンの移動を制御する駆動手段と、
前記立体形状形成手段を構成する前記ピンに前記駆動手段の動作を伝達して当該ピンを移動させる伝動手段とを備え、
前記伝動手段は、
前記ピンと前記駆動手段とを接続する可撓性を有する伝動線と、
前記伝動線を通すパイプと、
前記立体形状形成手段における前記ピンの配列に対応させて前記パイプの一方の端を固定する第１の固定板と、
前記駆動手段の設置位置に対応させて前記パイプの他方の端を固定する第２の固定板と
を備えることを特徴とする形状形成装置。
【請求項２】
前記駆動手段の駆動箇所と前記第２の固定板との間に、前記伝動線を支持する支持部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。
【請求項３】
前記支持部は、
前記伝動線を通す孔を有するガイド部と、
前記駆動手段の駆動箇所の動作にしたがって前記ガイド部が移動するように当該ガイド部を支える脚部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の形状形成装置。
【請求項４】
前記伝動手段の前記パイプは、前記第１の固定板および前記第２の固定板に固定される両端付近のみに可撓性を持たせたことを特徴とする請求項１に記載の形状形成装置。
【請求項５】
前記伝動手段の前記パイプは、
可撓性を有する部材で形成された内側パイプと、
可撓性を有しない部材で形成され、前記第１の固定板および前記第２の固定板に固定される両端付近を除いて前記内側パイプを覆う外側パイプと
を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。
【請求項６】
可撓性を有する伝動線を介して駆動手段に接続された複数のピンを、軸方向を揃えて配列した立体形状形成手段と、
前記伝動線を通すパイプと、
前記立体形状形成手段における前記ピンの配列に対応させて前記パイプの一方の端を固定する第１の固定板と、
前記駆動手段の設置位置に対応させて前記パイプの他方の端を固定する第２の固定板と
を備えることを特徴とする形状形成装置。
【請求項７】
前記駆動手段の駆動箇所と前記第２の固定板との間に、前記伝動線を支持する支持部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の形状形成装置。
【請求項８】
前記パイプは、前記第１の固定板および前記第２の固定板に固定される両端付近のみに可撓性を持たせたことを特徴とする請求項６に記載の形状形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体形状のモデルを形成する形状形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２次元マトリクス状に複数のピンを並べ、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技術がある。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。
【０００３】
特許文献１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。
【０００４】
非特許文献１に記載されたこの種の従来技術は、複数本のロッドを二次元配列し、このロッドをアクチュエータにて軸方向へ直線移動させることにより、ロッドを覆うスクリーンが三次元形状をなすように制御するものであり、ロッドとアクチュエータとを、リンク機構を介して接続している。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３６６７８号公報
【非特許文献１】Hiroo Iwata, Hiroaki Yano, Fumitaka Nakaizumi, Ryo Kawamura “Project FEELEX: Adding Haptic Surface to Graphics”, SIGGRAPH2001(2001), ［平成１９年４月２日検索］, インターネット＜URL: http://intron.kz.tsukuba.ac.jp/publish/PDF/SIGGRAPH01.pdf＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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立体形状を形成する技術において、ピンを任意の間隔で配列可能とする機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
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、
前記ピンの移動を制御する駆動手段と、
前記立体形状形成手段を構成する前記ピンに前記駆動手段の動作を伝達して当該ピンを移動させる伝動手段とを備え、
前記伝動手段は、
前記ピンと前記駆動手段とを接続する可撓性を有する伝動線と、
前記伝動線を通すパイプと、
前記立体形状形成手段における前記ピンの配列に対応させて前記パイプの一方の端を固定する第１の固定板と、
前記駆動手段の設置位置に対応させて前記パイプの他方の端を固定する第２の固定板と
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に記載の発明は、
前記駆動手段の駆動箇所と前記第２の固定板との間に、前記伝動線を支持する支持部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３に記載の発明は、
前記支持部は、
前記伝動線を通す孔を有するガイド部と、
前記駆動手段の駆動箇所の動作にしたがって前記ガイド部が移動するように当該ガイド部を支える脚部と
を備えることを特徴とする請求項２に記載の形状形成装置である。
請求項４に記載の発明は、
前記伝動手段の前記パイプは、前記第１の固定板および前記第２の固定板に固定される両端付近のみに可撓性を持たせ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５に記載の発明は、
前記伝動手段の前記パイプは、
可撓性を有する部材で形成された内側パイプと、
可撓性を有しない部材で形成され、前記第１の固定板および前記第２の固定板に固定される両端付近を除いて前記内側パイプを覆う外側パイプと
を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６に記載の発明は、
可撓性を有する伝動線を介して駆動手段に接続された複数のピンを、軸方向を揃えて配列した立体形状形成手段と、
前記伝動線を通すパイプと、
前記立体形状形成手段における前記ピンの配列に対応させて前記パイプの一方の端を固定する第１の固定板と、
前記駆動手段の設置位置に対応させて前記パイプの他方の端を固定する第２の固定板と
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に記載の発明は、
前記駆動手段の駆動箇所と前記第２の固定板との間に、前記伝動線を支持する支持部をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の形状形成装置である。
請求項８に記載の発明は、
前記パイプは、前記第１の固定板および前記第２の固定板に固定される両端付近のみに可撓性を持たせたことを特徴とする請求項６に記載の形状形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように構成された本発明によれば、次のような効果を奏する。
請求項１の発明によれば、立体形状形成手段を構成するピンと駆動手段とのサイズや位置関係に柔軟に対応することができる。
請求項２の発明によれば、伝動線の腰折れを防止することができる。
請求項３の発明によれば、駆動手段の動作を妨げることなく伝動線の腰折れを防止することができる。
請求項４の発明によれば、ピンの駆動に伴って伝動線が撓むことを防止できる。
請求項５の発明によれば、導入容易な構成で、ピンの駆動に伴って伝動線が撓むことを防止できる。
請求項６の発明によれば、立体形状形成手段を構成するピンと駆動手段とのサイズや位置関係に柔軟に対応することができる。
請求項７の発明によれば、伝動線の腰折れを防止することができる。
請求項８の発明によれば、ピンの駆動に伴って伝動線が撓むことを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下、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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、図６および図７は、図５に示す立体ディスプレイ１００を図５の矢印方向から見た図である。
図５乃至図７に示すように、本実施形態の立体ディスプレイ１００は、軸方向をそろえて配列された複数のピン１１１により構成される立体形状形成手段である立体モデル形成部１１０と、駆動手段であるアクチュエータ１２０と、アクチュエータ１２０の動作をピン１１１に伝える伝動部１３０とを備える。なお、立体モデル形成部１１０は立体形状形成手段であるが、本実施形態では、この立体モデル形成部１１０の表面に画像を表示させる。
【００１４】
上述したように、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。ピン１１１は、例えばｎ本×ｍ本のマトリクス状に配列されている。立体モデル形成部１１０を構成するピン１１１が細く、そ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。
【００１５】
図８は、立体モデル形成部１１０およびピン１１１の構成を示す図である。
図８（Ａ）に示すように、ピン１１１は、断面が正方形または長方形の細長の角柱部材である。具体的な断面のサイズは、例えば、３ｍｍ×３ｍｍ程度とする。ピン１１１を角柱とすることにより、図８（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、各ピン１１１が隙間なく並び、表面を、画像を表示するためのスクリーンとして用いるのに好適となる。
【００１６】
アクチュエータ１２０は、立体モデル形成部１１０を構成する各ピン１１１の軸方向の移動を制御する。本実施形態では、アクチュエータ１２０は個々のピン１１１に１対１で対応させて設けられている。図６、７に示すように、各アクチュエータ１２０は、伝動部１３０を介して対応するピン１１１に接続された駆動軸１２１を動作させることにより、各ピン１１１を独立に移動させる。各アクチュエータ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。
【００１７】
伝動部１３０は、アクチュエータ１２０の駆動軸１２１の動作を立体モデル形成部１１０のピン１１１に伝達する。図５、６に示すように、本実施形態の伝動部１３０は、アクチュエータ１２０の駆動軸１２１とピン１１１とを接続する伝動線１３１と、伝動線１３１を誘導するための誘導パイプ１３２、伝動線１３１および誘導パイプ１３２を位置決めするための上部固定板１３３および下部固定板１３４とを備える。
【００１８】
伝動線１３１は、例えばワイヤ（金属線）で構成される。本実施形態では、図示のようにある程度の柔軟性を持った（可撓性のある）材料が用いられる。伝動線１３１の一端はアクチュエータ１２０の駆動軸１２１に接続され、他端はピン１１１の端に接続されている。これにより、アクチュエータ１２０における駆動軸１２１の動作が伝動線１３１を介してピン１１１に伝達されることとなる。
【００１９】
上述したように、立体モデル形成部１１０は、ピン１１１が細くかつピン１１１どうしの間隔が狭いほど精細な立体形状を形成することができる。一方、アクチュエータ１２０は、駆動機構を設けるために小型化には限界がある。そのため、細いピン１１１を狭い間隔で配列すると、アクチュエータ１２０の位置と対応するピン１１１の位置とが離れてしまう（駆動軸１２１の動作方向とピン１１１の移動方向とが直線上に乗らない）。そこで、本実施形態では、柔軟な伝動線１３１を介在させることで、アクチュエータ１２０の駆動軸１２１の動作をピン１１１に伝達している。
【００２０】
アクチュエータ１２０の位置と対応するピン１１１の位置とが離れている場合、例えば図１７に示すように折り曲げた剛性の高い伝動線１７０１で駆動軸１２１とピン１１１とを接続することも考えられる。しかし、この場合、アクチュエータ１２０とピン１１１との間の位置関係に応じて伝動線１７０１の形状が厳格に決まってしまうため、高い精度で伝動線１７０１を形成する必要がある。また、アクチュエータ１２０とピン１１１との間の位置関係が個々のアクチュエータ１２０とピン１１１との組ごとに異なるため、伝動線１７０１の形成作業が煩雑になってしまう。これに対し、図５、６に示すように伝動線１３１がある程度の柔軟性を有していれば、アクチュエータ１２０とピン１１１との間の位置関係における相違や誤差は伝動線１３１の撓みにより吸収されることとなる。
【００２１】
誘導パイプ１３２は、内部に伝動線１３１を通す。そして、上部固定板１３３および下部固定板１３４と共に、伝動線１３１を位置決めし、アクチュエータ１２０における駆動軸１２１の動作が適切にピン１１１に伝達されるように伝動線１３１の移動を誘導する。この誘導パイプ１３２は、例えば合成樹脂、具体的にはフッ素樹脂などで形成される。ある程度の柔軟性を有し、伝動線１３１の動きを妨げないように表面の滑らかな材料が用いられる。
【００２２】
上部固定板１３３は、誘導パイプ１３２のピン１１１側の端を固定する。上部固定板１３３には、立体モデル形成部１１０におけるピン１１１の配列に対応する間隔で伝動線１３１が通る孔が開いており、この孔のピン１１１とは反対側の面に誘導パイプ１３２の端が固定される。上部固定板１３３は、硬質の合成樹脂や金属など、変形の少ない材料で形成される。
【００２３】
下部固定板１３４は、誘導パイプ１３２のアクチュエータ１２０側の端を固定する。下部固定板１３４には、立体モデル形成部１１０におけるアクチュエータ１２０の設置間隔に対応する間隔で伝動線１３１が通る孔が開いており、この孔のアクチュエータ１２０とは反対側の面に誘導パイプ１３２の端が固定される。下部固定板１３４は、硬質の合成樹脂や金属など、変形の少ない材料で形成される。
【００２４】
図９は、誘導パイプ１３２の端部の構造を示す図、図１０は、上部固定板１３３および下部固定板１３４における誘導パイプ１３２の固定箇所の構造を示す図である。
図９に示すように、誘導パイプ１３２の端部には、上部固定板１３３または下部固定板１３４に取り付けるためのリング１３５が設けられている。リング１３５は、例えば金属にて形成され、誘導パイプ１３２の外径とほぼ同じ内径であり、誘導パイプ１３２に接着されている。また、図１０に示すように、誘導パイプ１３２の両端に設けられたリング１３５が、上部固定板１３３および下部固定板１３４の伝動線１３１を通す孔が開けられた場所に設けられた凹部にそれぞれ埋め込まれ、リング押さえ１３６にて固定される。
【００２５】
以上のようにして、誘導パイプ１３２が上部固定板１３３および下部固定板１３４に固定されて、誘導パイプ１３２を通る伝動線１３１が位置決めされ、アクチュエータ１２０の動作をピン１１１に伝達するための伝動線１３１の動きが誘導されることとなる。
【００２６】
ここで、誘導パイプ１３２について、さらに説明する。
上述したように、誘導パイプ１３２は、ある程度の柔軟性を有する合成樹脂等の材料を用いて形成される。柔軟性を持たせることで、伝動線１３１と共に撓んで、アクチュエータ１２０とピン１１１との間の位置関係における相違や誤差が吸収される他、立体ディスプレイ１００の保守作業の際に扱いが容易となる。しかしながら、誘導パイプ１３２が柔軟性に富みすぎていると、アクチュエータ１２０の動作に応じて伝動線１３１および誘導パイプ１３２が撓んでしまい、ピン１１１の動作を適切に制御できない場合がある。
【００２７】
図１１は、アクチュエータ１２０の動作に応じて伝動線１３１および誘導パイプ１３２が撓む様子を示す図である。
図１１の（Ａ）と（Ｂ）とを比較すると、アクチュエータ１２０が伝動線１３１を介してピン１１１を押し上げる（Ｂ）の状態では、アクチュエータ１２０の動作（駆動軸１２１の上昇）のために伝動線１３１および誘導パイプ１３２が上方へ撓んでいる。この状態では、伝動線１３１および誘導パイプ１３２の撓みのために、アクチュエータ１２０の駆動軸１２１の動作に対してピン１１１の移動量が少なくなってしまう。
【００２８】
これを回避するためには、アクチュエータ１２０の動作に応じて撓まないように、誘導パイプ１３２の剛性を調整する必要がある。現実的かつ導入が容易な手法として、誘導パイプ１３２の両端付近のみに可撓性を持たせ、その間の部分では撓みが生じない程度の剛性を持たせることが考えられる。アクチュエータ１２０とピン１１１との間の位置関係における相違や誤差を吸収するためには、上部固定板１３３と下部固定板１３４に固定されている誘導パイプ１３２の端部付近でのみ可撓性が確保されれば十分である。
【００２９】
図１２は、誘導パイプ１３２の両端付近のみに可撓性を持たせるための誘導パイプ１３２の構成例を示す図である。
図示の例では、誘導パイプ１３２は、可撓性のある軟質の内側パイプ１３２ａと可撓性のない硬質の外側パイプ１３２ｂとからなる二重構造をなす。外側パイプ１３２ｂの長さは内側パイプ１３２ａよりも短い。そのため図示のように、外側パイプ１３２ｂに覆われていない内側パイプ１３２ａの両端は、内側パイプ１３２ａによる可撓性が保持される。外側パイプ１３２ｂの長さは、具体的には、例えば次のように決定される。
【００３０】
図１３は、誘導パイプ１３２の外側パイプ１３２ｂの長さを決める方法の例を示す図である。
まず、伝動線１３１が組成変形を生じない範囲の半径の円を想定する（図１３（Ａ））。そして、上部固定板１３３および下部固定板１３４の孔を通る箇所での伝動線１３１のカーブが先に想定した円の円周に乗る（円弧を描く）ように先の円を想定する（図１３（Ｂ））。次に、上部固定板１３３に想定した円と下部固定板１３４に想定した円の双方に接する直線を想定し（図１３（Ｃ））、この直線における各円との接点の間の長さを外側パイプ１３２ｂの長さとする（図１３（Ｄ））。なお、この外側パイプ１３２ｂの長さに、先の伝動線１３１のカーブ（円弧）の部分の長さを加算した長さが内側パイプ１３２ａの長さとなる。
【００３１】
なお、図１２に示す例では、誘導パイプ１３２の両端のみで可撓性を持たせるために、軟質の内側パイプ１３２ａと硬質の外側パイプ１３２ｂの二重構造としたが、このような構成に限定するものではない。例えば、加工により剛性が変化する材料を用いて誘導パイプ１３２を一体に形成しても良いし、硬質の部材で形成したパイプの両端部に軟質の部材を接着しても良い。
【００３２】
ところで、アクチュエータ１２０でピン１１１を押し上げる際、誘導パイプ１３２の内部やピン１１１の支持部材において過剰な摩擦力が発生した場合などに、下部固定板１３４とアクチュエータ１２０の駆動軸１２１との間で伝動線１３１が折れ曲がってしまうことがある（腰折れ）。これを防止するために、本実施形態では、下部固定板１３４と駆動軸１２１との間で伝動線１３１を支持する腰折れ防止機構を提案する。
【００３３】
図１４は、伝動線１３１の腰折れが発生する様子を示す図である。
図１４（Ａ）の状態からアクチュエータ１２０の駆動軸１２１がピン１１１を押し上げるように動作するとき、図１４（Ｂ）に示すように伝動線１３１が折れ曲がってしまう。この伝動線１３１の腰折れは、通常、下部固定板１３４と駆動軸１２１とのほぼ中間で発生する。そこで、この中間の位置で伝動線１３１が駆動軸１２１の動作方向とは異なる方向（図の横方向）へ動かないように支持部を設ける。
【００３４】
図１５は、本実施形態における腰折れ防止機構の構成を示す図である。
図１５（Ａ）に示すように、本実施形態の腰折れ防止機構１４０は、伝動線１３１を通す孔を有するガイド板１４１と、ガイド板１４１を支える脚部１４２とを備える。
脚部１４２は、下部固定板１３４からアクチュエータ１２０側へ伸び、先端にガイド板１４１が取り付けられている。この脚部１４２は、アクチュエータ１２０の駆動軸１２１が駆動する前の、伝動線１３１がアクチュエータ１２０側に最も引き出された状態で、下部固定板１３４と駆動軸１２１との間の距離の半分程度の長さで、この位置にガイド板１４１を支える。
【００３５】
また、脚部１４２は、下部固定板１３４に設けられた貫通孔に通され、この貫通孔よりも大きいストッパ１４３で下方へ落ちないように止められる。このような構造とすることにより、アクチュエータ１２０がピン１１１を押し上げるように動作したとき、駆動軸１２１がガイド板１４１に当たると、図１５（Ｂ）に示すようにガイド板１４１も一緒に持ち上がるため、駆動軸１２１の動作を妨げない。
【００３６】
図１６は、アクチュエータ１２０による駆動軸１２１の動きと、これに伴う腰折れ防止機構１４０の動きを示す図である。
図１６（Ａ）に示すように、ピン１１１が最も引き下げられ、伝動線１３１がアクチュエータ１２０側へ最も引き出された状態で、腰折れ防止機構１４０のガイド板１４１は、下部固定板１３４と駆動軸１２１との中間に位置している。したがって、この状態でピン１１１を押し上げるように駆動軸１２１が動作しても、駆動軸１２１から加えられる図の上方向の力に対して伝動線１３１は図の横方向へ逃げることができないため、腰折れが発生することはない。
【００３７】
図１６（Ｂ）に示すように、駆動軸１２１が下部固定板１３４と駆動軸１２１との中間に到達すると、駆動軸１２１がガイド板１４１に当たる。これ以降、さらに駆動軸１２１が上方へ移動すると、図１６（Ｃ）に示すように、ガイド板１４１が持ち上がり、駆動軸１２１の動作が妨げられることなく、的確にピン１１１に伝達される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】図５に示した立体ディスプレイを図５の矢印方向から見た図である。
【図７】図５に示した立体ディスプレイを図５の矢印方向から見た図であり、ピンを駆動した状態を示す図である。
【図８】本実施形態の立体モデル形成部およびピンの構成を示す図である。
【図９】本実施形態の誘導パイプの端部の構造を示す図である。
【図１０】本実施形態の上部固定板および下部固定板における誘導パイプの固定箇所の構造を示す図である。
【図１１】本実施形態において、アクチュエータの動作に応じて伝動線および誘導パイプが撓む様子を示す図である。
【図１２】本実施形態において、誘導パイプの両端付近のみに可撓性を持たせるための誘導パイプの構成例を示す図である。
【図１３】図１２のように構成される誘導パイプの外側パイプの長さを決める方法の例を示す図である。
【図１４】伝動線の腰折れが発生する様子を示す図である。
【図１５】本実施形態における腰折れ防止機構の構成を示す図である。
【図１６】本実施形態におけるアクチュエータによる駆動軸の動きと、これに伴う腰折れ防止機構の動きを示す図である。
【図１７】剛性の高い伝動線でピンとアクチュエータとを接続した構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００…立体ディスプレイ、１１０…立体モデル形成部、１１１…ピン、１２０…アクチュエータ、１２１…駆動軸、１３０…伝動部、１３１…伝動線、１３２…誘導パイプ、１３３…上部固定板、１３４…下部固定板、１４０…腰折れ防止機構
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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