(57)【要約】生活の中で使用する化学物質（香料）を空気に含有させ、当該気体を固まりにして利用者に提示する。この際、香料を高速に切り替え、又は、調合できるようにする。砲筒が汚れ難くメンテナンスが容易な構成とする。表示装置と気体放出装置を一体的に構成し、映像表示画面の中から香りが飛び出るようにする。砲筒内に複数の気流管を束ねて収め末端部の気圧を高めて、砲筒の軸方向に気体の固まりを放出する。砲筒先端の内周面積に対する砲筒、及び、各気流管の開口面積の合計の割合ＹＡＳが２０％以上になるようにし、各気流管から放出される気体を相互に干渉させて渦輪を生成する。気流管の一部に香料等を供給する機構を設ける。渦輪内で香料を混ぜる。気流管の間に表示素子を設ける、又は、表示装置の画面に穴を開け裏面に気体放出装置を設置できる。利用者に嗅覚刺激、又は、触覚刺激を与えるように気体を放出できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
砲筒内に複数の気流管を収める、又は、複数の気流管を束ねてバーチャル砲筒とし、砲筒、又は、気流管内の気圧を高めて気体を放出することを特徴とする気体放出装置。
【請求項２】
請求項１において、複数の気流管から出る気流を相互に干渉させる、又は、気流管から出る気流と砲筒から出る気流を干渉させて、前記砲筒から気体を放出させる装置であって、当該複数の気流管は、砲筒の内周面積に対する砲筒先端の開口面積、及び、各気流管の開口面積の合計の割合ＹＡＳが２０％以上になるように構成され、各気流管から放出される気体は、砲筒の先端において渦輪を生成することを特徴とする気体放出装置。
【請求項３】
請求項１において、複数の気流管から出る気流を相互に干渉させる、又は、気流管から出る気流と砲筒から出る気流を干渉させて、前記砲筒から気体を放出させる装置であって、当該気流管の少なくとも一部に化学物質を供給する機構を設けたことを特徴とする気体放出装置。
【請求項４】
請求項３において、化学物質供給機構は、気流管の管壁に設けた穴から管内に化学物質を供給する機構であって、当該穴の開閉により、管内に供給する化学物質の量が制御され、当該化学物質は、気流管を軸方向に通過する気体によって放出されることを特徴とする気体放出装置。
【請求項５】
請求項１において、前記砲筒、又は、気流管は、腹部から先端に向けて径を細くしたことを特徴とする気体放出装置。
【請求項６】
請求項１において、気流管の長さ、又は、太さは、砲筒中心部から砲筒周辺部に向かって変化するように構成することを特徴とする気体放出装置。
【請求項７】
請求項１において、前記気体は、表示装置の表示素子、又は、画素の間から放出されることを特徴とする気体放出装置。
【請求項８】
請求項１において、利用者の位置検出情報に基づいて、当該利用者に嗅覚刺激を与える、又は、皮膚触覚刺激を与えるように気体を放出することを特徴とする気体放出装置。
【請求項９】
請求項１において、利用者の属性、又は、場所を特定する情報、又は、化学物質放出要求情報を発信する人に向けて、化学物質を含有する気体を放出することを特徴とする気体放出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、香料、医薬品などの主として生活の中で使用する化学物質を空気に含有させ、当該化学物質含有気体を固まりにして、効率よく利用者に提示するための気体放出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の主な応用例である香り放出装置を例に、従来技術とその問題点を説明する。ストレスが多い現代、癒しを与える商品として芳香器が注目されている。様々な香りを切り替えて提示できれば魅力的な商品となる。【０００３】
また、映像に香りを付加することによって臨場感やコンテンツの内容理解が向上することが知られており、匂いを適切に切り替えて鑑賞者に提示できる装置が望まれている。【０００４】
従来、香りなどの化学物質を気体に含有させて放出する装置としては、超音波で発生させた霧に化学物質を含有させる装置、化学物質含有液体を霧吹きの原理で霧にして放出させる装置、同様に化学物質含有液体を静電気力を利用し霧にして放出させる装置、香料含有素材に風を通過させ、所定の方向に放出する装置、例えば、特開２００４−１５９８７５が知られている。【０００５】
しかし、これらの装置には、香料が周囲に拡散すると言う特性がある。放出した香りが拡散すると、残香時間が長くなるため、香りの切り替え難しいと言う問題がある。また、香り利用者以外の周囲の人にまで香りが拡散すると、好まれない、又は、相手を不愉快にすると言う問題がある。香りは、空間的にも時間的にもピンポイントで提示することが望ましい。特に、映像などに香りを付加する場合、これは必須の条件になる。【０００６】
香りを離れた場所からピンポイントで利用者に提示する方法として、空気砲の原理を用いた香り発生装置が検討されている。霧を砲筒に入れて様々な方向に放出し、雰囲気の演出を図ることができる。【０００７】
従来の空気砲の多くは、砲筒の壁に穴をあけ複数の香料を砲筒内に入れて混ぜ、空気槽内を加圧して、当該砲筒内の気体を放出する構造である。例えば、特開２００４−８１８５１には、砲筒に様々な香料含有気体を充填して放出することで、香りによる空間演出を可能とする装置が開示されている。砲筒にシャッター機構を導入し、シャッターを閉じた状態で、砲筒内で香りを調合し、調合し終わった段階でシャッターを開け、空気砲を作動させると、香りを固まりとして放出できる。【０００８】
当該装置は、香り調合特性は優れているが、砲筒内で香料を調合すると香料が砲筒に付着するため、長時間使用すると、砲筒に付着した香料とその後の香料が混ざり、香りの切り替えが鮮明でなくなる、メンテナンスが面倒などの問題がある。また、香り発生部を空気砲とは別に設置する必要があるため、装置が大きくなりやすく、コストが掛かることも問題である。これは、前記に挙げた空気砲式香り発生器の共通する問題点でもある。【０００９】
映像に香りを付ける応用において、従来の空気砲式香り発生装置は、表示画面の脇に設置せざるを得ないため、スペースを取り目障りである。また、画面が大きくなると利用者への香り放出角が鈍角になるため、利用者の嗅覚器付近へ狙いを定めて香りの固まりを放出する制御が難しくなるなどの問題がある。【００１０】
また、利用者を検出して、当該利用者に向けて香りを放出する場合、香りの固まりを真っ直ぐ、遠方に飛行させる空気砲の設計が必要になるが、従来あまり検討されていない。【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１５９８７５号公報
【特許文献２】特開２００４−８１８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の気体放出装置が解決しようとする主な課題は、香料、医薬品などの主として生活の中で使用する化学物質を空気に含有させ、当該化学物質含有気体を固まりにして、周囲に拡散させることなく、利用者に提示できるようにすること、及び、当該提示の心理的、生理的効果が高まるようにすることである。具体的な課題は以下の通りである。【００１３】
（１）複数の化学物質を高速に切り替えて、又は、調合して気体に含有させて提示できるようにする。当該切り替え時の嗅覚特性を明確にする。装置を大きくしないで、使用できる化学物質をできるだけ多くする。
（２）当該気体としては、各種香料含有気体、医薬品含有気体、消毒薬含有気体、消臭剤含有気体、殺虫剤含有気体、霧（水蒸気）、及び、これらの組み合わせなどが適用できるようにする。
（３）化学物質含有気体の固まりを真っ直ぐに遠くに放出できるようにする。
（４）気体に含有させる化学物質の交換、装置の清掃などのメンテナンスが容易な構成とする。
（５）小型で安価な装置構成とする。
（６）表示装置と化学物質含有気体放出装置を一体的に構成できるようにし、映像表示画面の中から化学物質含有気体が飛び出るように構成する。
（７）遠隔の特定の利用者に適切な化学物質を提示できるようにする。即ち、周囲の人に影響を与えず、迷惑を掛けないようにするために、局所空間に気体を搬送して提示する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
＜手段１＞
本発明の気体放出装置は、図１〜図１５に対応付けて説明すると、砲筒内（例えば、図８の０６）に複数の気流管（例えば、図８の０２ｉ）を収める、又は、複数の気流管（例えば、図３の０２ｉ、図１３の０３Ｔｉ）を束ねてバーチャル砲筒（図３の０５、図１３の０５Ｔ）とし、砲筒（バーチャル砲筒を含む）、又は、気流管内の気圧を高めて気体を放出することを特徴とする。【００１５】
本発明において、気流管（０２ｉ）は気体を通過せしめることが可能な管である。複数の気流管から出る気流を相互に干渉せしめる、又は、気流管から出る気流と砲筒から出る気流を干渉せしめ、前記砲筒の軸方向に気体の固まり（図３の０４）を放出できる構成が望ましい。前記気流の相互干渉は、気体の整流、又は、渦輪の生成を含む。なお、気流管は常に気流を通過せしめる構造でなくてもよい。必要な際に気体を通過せしめることが可能であればよい。【００１６】
ここで、前記砲筒は、気体が所定の拘束断面内を移動するための構成体を意味し、実在する砲筒（例えば、図８の０６）の他、複数の気流管を束ねて構成されたバーチャル砲筒（例えば、図３の０５、図１３の０５Ｔ）でもよい。バーチャル砲筒とは、束ねた各気流管の概ね外接円内の領域を意味する。前記気流管の末端部（図８のＥｎｄ）、又は、砲筒の末端部の気圧を高めることができる。当該複数の気流管に加える気圧は連動して制御できる。気流管毎に異なる気圧を加えてもよい、また、一様の気圧を加えてもよい。【００１７】
前記各気流管は、図１３、図１４に示すように、形状、径、長さが異なってもよい。また、複数の気流管の密度は、砲筒の中心から気流管の中心を結ぶ線（図１３のＬｉｎｅ  ｆｒｏｍ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｏｆ  Ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｔｏ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｏｆ  Ｔｕｂｅ）と当該気流管の軸線（Ａｘｉｓ  ｏｆ  Ｔｕｂｅ）とが成す面内において気流が自由度をもつように設定することが望ましい。【００１８】
また、図８に示すように、複数の気流管（０２ｉ）は、砲筒の内周部（Ｉｎｎｅｒ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に配置し、砲筒の中心部（Ｃｅｎｔｅｒ  ｏｆ  Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に空間を設けてもよい。【００１９】
＜手段２＞
本発明の気体放出装置は、例えば、図３、図４、図５、図７、図８、図１３に対応付けて説明すると、手段１において、複数の気流管から出る気流を相互に干渉させる、又は、気流管から出る気流と砲筒から出る気流を干渉させて、前記砲筒から気体を放出させる装置であって、当該複数の気流管（０２ｉ）は、砲筒（バーチャル砲筒を含む）の内周面積（Ａｒｅａ０５、又は、Ａｒｅａ０６）に対する砲筒先端の開口面積、及び、各気流管の開口面積の合計（Σ（Ｏｐｅｎ０６＋Ｏｐｅｎ０２ｉ
））の割合ＹＡＳが２０％以上になるように構成され、各気流管から放出される気体は、砲筒の先端において渦輪を生成することを特徴とする。【００２０】
ここで、開口面積とは、砲筒、又は、気流管の断面において空気が通過する面積を意味する。前記バーチャル砲筒の場合は、バーチャル砲筒先端の内周面積（Ａｒｅａ０５）に対する各気流管の開口面積の合計（Σ（Ｏｐｅｎ０２ｉ
））の割合ＹＡＳが２０％以上になるように構成される。【００２１】
前記気流管（図３、図４、図５、図７、図８の０２ｉ、又は、図１３の０３Ｔｉ）の直径は、砲筒（図３、図４、図５、図７の０５、又は、図８の０６、又は、図１３の０５Ｔ）の直径の１／１００以上で１／３以下の範囲、当該気流管の長さは、砲筒の直径の１／１０以上で５倍以下の範囲のもの用い、当該気流管を少なくとも砲筒の内周に沿って、３本以上、２００本以下の範囲で配置することが望ましい。また、当該気流管は、砲筒の内周に沿って概ね均等に配置されるのが望ましい。【００２２】
図２に示すように、気流管の末端部（Ｅｎｄ）の気圧を高める加圧手段（０７）は、空気槽（０８）と空気圧縮機構（０９）とから構成でき、空気槽の先端には、各気流管に気体を供給するための接続部となる差込口（Ｉｎｓ）を設けることができる。【００２３】
前記気流管、又は、砲筒の気圧を制御する手段（０７）は、図１（Ｂ）に示すように、昇圧と降圧の速度を調整でき、昇圧が高速で、降圧が低速の非対称パルスで駆動してもよい。この場合、渦輪の気流は、砲筒中心部から渦輪の進行方向に流れて周辺に向かい、再び中心部に戻る。また、図１（Ｃ）に示すように、昇圧が低速で、降圧が高速の非対称パルスで駆動してもよい。この場合、渦輪の気流は、砲筒中心部から渦輪の進行方向と逆に流れて周辺に向かい、再び中心部に戻る。【００２４】
＜手段３＞
本発明の気体放出装置は、図１、図４、図５、図７、図８、図１２に対応付けて説明すると、手段１において、複数の気流管から出る気流を相互に干渉させる、又は、気流管から出る気流と砲筒から出る気流を干渉させて、前記砲筒から気体を放出させる装置であって、当該気流管（０２ｉ）の少なくとも一部に化学物質を供給する機構（例えば、図１の３０、図８の３６Ａ、図１２の３６Ｄ）を設けたことを特徴とする。【００２５】
前記化学物質は、香料、医薬品、霧、高濃度酸素、マイナスイオン、これらの組み合わせが可能である。【００２６】
図４、図５、図７に示すように、前記砲筒は、化学物質を放出する気流管（０２ａ、０２ｂ）の周りを、空気を放出する気流管（０２Ｓ）で囲む、又は、前記２種類の気流管を交互に配置して構成してもよい。【００２７】
図５、図７、図８、図１２に示すように、前記化学物質を放出する気流管、又は、空気を放出する気流管は、砲筒の先端に向けて集束するように曲げてもよい。各気流管の先端を接近させることで砲筒先端部の開口面積を大きくできる。【００２８】
図７、図８、図１２に示すように、化学物質を供給する機構を設けた気流管（０２ｉ）は、砲筒の内周付近に配置し、砲筒の中心部に空気を放出する気流管を配置する、又は、空間を設けてもよい。【００２９】
前記化学物質は、気流管の管壁に設けた穴から管内に供給されると共に、当該気流管は、前記気体を放出する際に空気を管の軸方向に通過せしめるように構成できる。当該構造によって、気流管に供給された化学物質含有気体は、管内に一時的に蓄えられ、前記管内の気圧が高められる際に気流管から一気に放出される。【００３０】
また、複数の気流管から放出された化学物質含有気体は、空気中を進行中に、混合、又は、調合される。当該混合、又は、調合は、前記化学物質含有気体が瞬間的な圧力によって放出される場合に促進される。特に、渦輪を形成するように気体の固まりとして放出される場合に顕著である。【００３１】
図１０に示すように、前記気流管（３７）の末端部（Ｅｎｄ）、又は、先端部は、通常は閉じており、気体の固まりを放出する際に開けるように制御してもよい。【００３２】
図１２に示すように、化学物質を供給する機構（３６Ｄ）は、気流管の管壁付近に設けた超音波振動子（６２、６３、６４）、又は、高電界素子によって化学物質含有液体を霧化する機構で構成してもよい。また、管壁付近に設けた圧電素子（Ｐｉｅｚｏ）、又は、静電素子、又は、加熱素子によって霧状の液滴（ｍｉｓ）を生成する機構で構成してもよい。更に、管壁に設けた穴から化学物質含有液体を気流管内に入れ、管内で香料を霧化するように構成してもよい。当該化学物質含有液体は、毛細管現象を利用する機構（６１）、又は、液体電気ポンプなどによって、前記霧化装置まで搬送できる。【００３３】
図２の３０に示すように、前記化学物質は管壁付近に蓄積し（３１）、気化させることができる。この際、加熱手段（ＨＴ）を用いることができる。また、図９に示すように、外部から気化した化学物質を別の管（３８）を用いて搬送し、気流管内（３７）に供給してもよい。気流管は、図２、図９、図１０に示すように、加圧手段に脱着可能に取り付けることができる。【００３４】
＜手段４＞
本発明の気体放出装置は、図１、図９に対応付けて説明すると、前記手段３において、化学物質供給機構は、気流管の管壁に設けた穴（Ｈｏｌ）から管内に化学物質を供給する機構（例えば、図１の３０、又は、図９の３６Ａ）であって、当該穴の開閉により、管内に供給する化学物質の量が制御され、当該化学物質は、気流管を軸方向に通過する気体（Ａｉｒ）によって放出されることを特徴とする。【００３５】
前記管壁に設けた穴の開閉には、管型気流制御板、又は、２重管構造の弁を使用できる（例えば、図１の３３、又は、図９の３３、又は、図１０の３４）。当該気流制御板は前記管壁面に密着して可動するように取り付けることができる。開閉駆動機構には、電磁機構（３９）、又は、圧電駆動機構を用いることができる。当該弁の開閉時間、又は、単位時間の開閉回数によって気流管内に供給する化学物質含有気体の量を制御できる。当該開閉回数による制御には、ΔΣ変調方式などが適用できる。また、前記管壁に設けた穴の開閉制御には、マスフローコントローラ、ニードルバルブなどに用いられる流量調整機構を使用してもよい。【００３６】
複数の気流管に設けた穴の開閉を制御することにより、混合、又は、調合された化学物質含有気体を放出できる。複数の化学物質を調合する際の濃度比は、開閉回数比の設定によって実現できる。また、図１、図９、図１０に示すように、気体の固まりを放出する前に当該穴を所定時間開いて化学物質を管内に供給するように制御してもよい。【００３７】
＜手段５＞  
本発明の気体放出装置は、図５、図７、図１２、図１３、図１４に対応付けて説明すると、手段１において、前記砲筒、又は、気流管は、腹部から先端に向けて径を細くしたことを特徴とする。【００３８】
前記砲筒、又は、気流管の先端部を細くする構成は、気流速度を腹部から先端部に向けて速くするように構成できる。また、前記気流管の腹部には、化学物質供給機構を設けることができる。【００３９】
＜手段６＞  
本発明の気体放出装置は、図１３、図１４に対応付けて説明すると、手段１において、気流管の長さ、又は、太さは、砲筒中心部から砲筒周辺部に向かって変化するように構成することを特徴とする。【００４０】
図１３に示すように、前記束ねられた管の末端部（Ｅｎｄ）は、凹面を成すように構成できる。また、図１４（Ｃ）に示すように、前記束ねられた管の先端部は凸面を成すように構成できる。【００４１】
＜手段７＞
本発明の気体放出装置は、図１、図３、図４、図１２、図１５、図１７に対応付けて説明すると、前記手段１において、前記気体は、表示装置の表示素子（１１）、又は、画素の間（０２）から放出されることを特徴とする。【００４２】
前記表示素子には、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を含むＥＬ素子、プラズマ放電管（ＰＤＰ）、ＦＥＤ、表面伝導型ディスプレイ用素子（ＳＥＤ）、非発光素子として液晶などが利用できる。これらの表示素子を用いた表示装置の画面に小さな穴（０２）を設けることができる。【００４３】
図１２に示すように、前記表示装置の画面には複数の穴（０２）が設けられ、当該穴を気体が通過するように、前記気体放出装置（０１）を密着させることができる。また、図３に示すように、表示装置の表示素子（１１）、又は、画素の間（０２）に気流管（０２ｉ）を設け、当該管を砲筒の一部とすることができる。当該複数の気流管を束ねて機能砲筒にしてもよい。前記表示装置の画面は小さな穴を設けたスクリーンであって、当該スクリーンに映像を投影する構成でもよい。画素の間から気体が放出される。【００４４】
＜手段８＞
本発明の気体放出装置は、図１、図８、図１２、図１７に対応付けて説明すると、手段１において、利用者の位置検出情報に基づいて、当該利用者に嗅覚刺激を与える、又は、皮膚触覚刺激を与えるように気体を放出することを特徴とする。【００４５】
前記気体の温度、又は、湿度、又は、風圧を制御する手段を設けることによって、皮膚触覚刺激を多様に制御できる。また、当該気体は、図１、図１２、図１７に示すように、表示装置の表示素子（１１）、又は、画素の間から放出されることが望ましい。【００４６】
＜手段９＞
本発明の気体放出装置は、図１７に対応付けて説明すると、手段１において、利用者の属性、又は、場所を特定する情報、又は、化学物質放出要求情報を発信する人（Ａｋｉ、Ｙｏｓｈｉ）に向けて、化学物質を含有する気体を放出することを特徴とする。【００４７】
前記情報を発信する人は、当該情報を発信する携帯端末（Ｕｅ）を保持する人とすることができる。また、当該情報を予め登録した人、又は、センサで当該情報が検出可能な人を含むことができる。当該センサには、男女識別センサ、位置検出センサなどを用いることができる。前記人に向けて、化学物質（香り）を切り替えて放出するように制御手段（ＳＧ１、ＳＧ２）を設けることができる。【００４８】
当該香りは、場所情報に基づいて変化させることができる。特に表示装置と連動させる場合には、表示装置への接近に応じて、表示内容に沿った香りを提示することができる。
【発明の効果】
【００４９】
＜手段１、および、手段２の効果＞
図１〜図１５に示すように、本発明は、構造的には、砲筒内に複数の気流管を束ねて収め、当該管の末端部の気圧、又は、砲筒の末端部の気圧を高めて、当該砲筒の軸方向に気体の固まりを放出することを主要な特徴としている。図３に示すように、砲筒の中心部から放出された気流（Ｆ１）は、砲筒の周辺部の管から放出される気流（Ｆ２）に比べて、筒先を離れたところで速く、気圧は下がる。気流Ｆ２は、砲筒の外周から一旦外側に広がった後、砲筒中心部の気圧の低い領域に引き込まれるように流れて環状渦（０４）となる。【００５０】
多数の気流管で砲筒を構成することによって、砲筒の中で気流は整流され、砲筒外において砲筒の中心部と周辺部で気流の速さを制御できる。例えば、管の径を細くする、又は、長くすれば空気抵抗は大きくなり気流は遅くなる、逆に、管の径を太くする、又は、短くすれば空気抵抗は小さくなり気流は速くなる。目的に応じて、所定の太さ、長さの管を束ねることによって、様々な特性の空気砲を構成できる（図１３、図１４参照）。【００５１】
従来の中空砲筒を用いた空気砲に比べて、本発明の砲筒では、気体の固まりを真っ直ぐに遠くに放出できる。実験によると、気流管として、直径が砲筒の直径の１／１００以上、１／３以下で、長さが砲筒の直径の１／１０以上、５倍以下のもの用い、当該管を少なくとも砲筒の内周に沿って、３本以上、２００本以下の範囲で配置し、砲筒の内周面積に対する砲筒先端の開口面積、及び、各管の開口面積の合計の割合ＹＡＳが２０％以上になるように構成すると、砲筒の中心から管の中心を結ぶ線と当該管の軸線とが成す面内において気流が自由度を持ちやすい（図１３参照）。つまり、砲筒から放出される気体は、正常な環状渦を生成し易く、気体の固まりは、真っ直ぐ飛行させることができる。【００５２】
図１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、加圧手段の立ち上がりの加圧で、気体の固まりを放出し、立ち下がりの減圧で吸気することができる。圧縮板は１往復運動し、従来のように繰り返し減衰振動することがないので、気体の固まりを真っ直ぐ、遠くに放出させることができる。また、気体の固まりに成らなかった残留気体の帯が生じにくい。【００５３】
立ち上がりの速さ、又は、大きさによって、気体の固まりの放出距離を制御できる。利用者の位置情報に基づいて制御することによって、利用者に適切に気体を提示することができる。気体の香料を含有させる場合、香りを効果的に利用者に提示できる。【００５４】
砲筒を構成する各気流管には適度な空気抵抗があるため、前記加圧手段を用いると、気体放出後に気流管内に残留する化学物質は、当該管の中に留まり易い。つまり、加圧手段（０７）の空気槽（０８）に複数の化学物質が逆流して混ざると言った不都合が生じにくい。従って、繰り返し香料含有気体の固まりを放出する場合でも、利用者に香りを明確に提示できる。【００５５】
＜手段３から手段５の効果＞
図１、図４、図５、図７、図８、図１２に示すように、前記砲筒の一部に化学物質を通過させる気流管を用い、当該化学物質の通過を選択的に制御することによって、様々な化学物質を含有する気体を高速に切り替えて、又は、調合して放出できる。化学物質は１つの気流管に１種類ずつ通すことができるので、長期間使用しても、砲筒内での化学物質の混合はなく、砲筒内が化学物質で汚染されることが少ない。化学物質の切り替えは明確である。【００５６】
気流管を細くすることによって、極めて多くの化学物質を切り替えることができる。例えば、３〜５ｍｍ程度の径の気流管を束ね、７０ｍｍ程度の砲筒にして用いた場合、５０〜１００種類程度の化学物質を用いることができる。化学物質が香料の場合、極めて多様な匂いを生成できる。【００５７】
図５、図７、図８、図１２に示すように、香りを放出する気流管は、香り供給部を設けるため太くなりやすいが、気流管は滑らかに曲げることができるため、砲筒の先端に向けて集束させることができる。また、化学物質を放出する気流管の回りに空気を放出する気流管を配置することができる。これらによって、砲筒先端の開口面積を大きくでき、香料含有気体の固まりを、真っ直ぐ、遠くに飛行させることができる。【００５８】
図１、図９に示すように、化学物質を放出する気流管として、当該管壁に設けた穴（Ｈｏｌ）から管内に気化した化学物質を供給する機構（図１の３０、図９の３６Ａ）を備えた気流管を用いると、空気（Ａｉｒ）を気流管内に通過させつつ、当該穴を開閉することができる。従って、化学物質の放出に関わらず、常に安定した環状渦を生成できる。【００５９】
図１に示すように、気流管の管壁に化学物質を蓄積することで、化学物質を放出する気流管を細く小型に構成できる。また、図１、図９に示すように、管壁に設けた前記穴を開閉するために、対向穴を設けた気流制御板（３３）を密着させてスライドさせる機構を用いると、化学物質を管内に供給している場合は当然、供給していない場合でも、管内に空気（Ａｉｒ）を通過させることが可能であり、安定した環状渦を作るために有効である。【００６０】
図１、図９、図１０に示すように、化学物質を放出する気流管の管壁に設けた穴（Ｈｏｌ）は、通常は閉じており、管の末端部の気圧を高める際に開くように制御できるため、化学物質を含有する気体を切り替えて提示する際の嗅覚刺激特性は明確である。空気砲と組み合わせて使用することによってその効果は顕著である。【００６１】
図９、図１１に示すように、電磁弁機構（３９）を用いて、穴（Ｈｏｌ）の開閉時間間隔を制御する、又は、単位時間当たりの開閉回数を制御することによって、気流管に供給する化学物質の定量が可能である。従って、放出される化学物質の濃度制御、複数の化学物質の高精度な調合が可能である。【００６２】
図１０に示すように、気流管（３７）の末端部（Ｅｎｄ）、又は、先端部を開閉する機構を用いると、化学物質は、常に管内に残留し、砲筒内、又は、空気槽内に拡散することがないため、前記化学物質の切り替えは更に明確になる、前記調合精度は更に高くなるなどの効果がある。【００６３】
図２、図９、図１０に示すように、本発明の気流管（０２ｉ）は、加圧手段（０７）に対して脱着可能であり、取替え部品として構成できる。気流管が汚れた場合、当該管のみを清掃できる、又は、取り替えることができる。従って、メンテナンス性がよい。気流管は、金型による成型製造が可能なため、大量生産によって安価にできる。また、管の部品化は、装置の小型化、メンテナンス容易化にも効果がある。【００６４】
＜手段６の効果＞
図７、図１３、図１４に示すように、複数の管の長さ、又は、太さを砲筒中心部から砲筒周辺部に向かってに変化させることによって、砲筒中心部と砲筒周辺部の空気抵抗を変化させ気流速度を制御することができる。【００６５】
例えば、図１３に示すように、管の末端部が凹面を成すように複数の管の長さを調整すると、砲筒の中心部は管の長さが短くなるため、当該部分の気流は周辺部に対してより速くなる。砲筒中心部の気流が高速になると、砲筒周辺部の気体は、外側を回った後に中心部に引き込まれやすくなる。これによって美しい環状渦を作ることができ、気体の固まりを遠くまで飛行させることができる。【００６６】
＜手段７の効果＞
図１、図３、図４、図１７に示すように、本発明では、複数の細い管を用いることができるため、表示装置の表示素子、又は、画素の間に穴を開け、当該穴に当該管を通すことができる。当該複数の管を束ねて１つのバーチャル砲筒とみなし、当該砲筒の末端部に気圧を加えると、気体を固まりとして表示装置の前に放出できる。気体に香料を含有させて放出することで、映像に香りを付けることができる。また、図１２に示すように、砲筒（０６）を前記穴の開いた画面の裏側に密着させても気体は穴（０２）から放出され、同様な効果を生じる。画面から香りが飛び出して来るので、高い臨場感が得られる。【００６７】
画素としてＬＥＤなどの発光素子を用いた場合、当該素子間には空間を作り易いため、本発明の細い気流管を設け易い。少し離れて見ると、気流管の存在はほとんど分からず、画面から香りが放出されると言う従来にない表示装置が実現される。【００６８】
＜手段８の効果＞
図１、図８、図１２、図１７に示すように、本発明では、画面内から気体を放出し、温度、湿度、風圧などの触覚刺激を与えることができる。画面に表示されるコンテンツに適合したこれらの刺激を与えることで臨場感が向上する、コンテンツの内容理解が深まるなどの効果がある。当該気体に香りなどの化学物質を含ませることで、臨場感効果は更に高まる。【００６９】
例えば、通行人の頬などに向けて香りを含んだ気体を放出すると、風が運んだ自然な香りのような感覚刺激を提示できる。映像の中からこのような刺激を提示すれば、誘目性は高く、通行人は、思わず画面を振り向くことになる。電子広告板（デジタルサイン）に使用すれば、広告効果は高い。【００７０】
＜手段９の効果＞
図１７に示すように、本発明の特徴は、極めて多くの種類の化学物質を気体の固まりとして放出できることである。従って、利用者の属性、又は、場所を特定する情報、又は、化学物質放出要求情報を発信する手段を組み合わせると、当該人に向けて、特定の化学物質含有気体を放出できる。【００７１】
大型表示装置（Ｔｏｍ）の前を通過する人を検出して、関心を示しそうな香りを提示し、振り向かせるなどの広告利用に効果がある。通行人が表示装置に近づいたことを検出して映像内容に相応しい香りに切り換えて提示することにより、広告効果は一層向上する。【００７２】
予め好きな香りを登録しておけば、その場を通過する度に当該香りが提示されるシステムを構成できる。また、男女、年齢などの属性を検出するセンサと組み合わせることで、より木目の細かい香り提示サービスが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７３】
本発明の実施態様ついて具体的に説明する。
【実施例１】
【００７４】
図１は、本発明の第１の実施例の映像用香り調合放出装置の断面図（Ｓｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｖｉｅｗ）と部分正面図（Ｆｒｏｎｔ  Ｖｉｅｗ）である。図２は、当該実施例の分解図で、香り放出管の脱着の様子を示す。図３は、当該実施例の正面図で、映像表示装置の画素間から香りが放出される様子を示す。０１は本発明の気体放出装置である。装置構成について説明する。
同図において、０２ａ、０２ｂ、０２ｃ、０２ｄは、化学物質含有気体を放出する気流管である。任意の気流管を表す場合、０２ｉと表すものとする。また、以下では、化学物質として香料を用いる場合を例に説明する。３０は香料を管壁に蓄積し、気化して気流管内に放出する香り供給部、０７は加圧手段、１０は映像表示装置、１１はＬＥＤなどの発光素子、１２は発光素子取り付け部（画面を構成するボード）である。各香りを放出する気流管０２ｉは、発光素子１１の間に差し込むようにして取り付けられる。１３は１０を制御する映像制御装置である。【００７５】
０７の構成について説明する。０８は空気槽、０９は空気圧縮機構である。４１は、気流管０２ｉ（３２）の末端部Ｅｎｄが差し込まれる口で、円筒型を成し磁性体で構成される。図２のＩｎｓは、４１の差込口を示す。３９は、４１と電磁石４０で構成される電磁弁機構で、後述の気流制御板３３を同図右側に駆動する。３２と３３は気流管内への香料供給を制御する弁機構を構成する。１４は、３９の駆動制御装置で、後述のように香り放出管０２ｉへの香料供給を制御する。同図では、１４が気流管０２ｄにのみに設けられているが、気流管０２ａ、０２ｂ、０２ｃにも当然設けられているものとする。【００７６】
空気圧縮機構０９は、バイモルフ型圧電素子２０で構成される。２１は金属板、２２は圧電板である。１６は電圧制御装置で、２２への印加電圧を制御する。２２に電圧を印加すると、２２は当該印加電圧の極性によって板面方向に伸縮する。２２が縮んだ状態では、２０は同図破線のように内側に湾曲し、空気槽０８内の気圧を圧縮する。空気Ａｉｒは、一点鎖線のように、気流管０２ｉ（３２）に送出される。一方、２２が伸びた状態では、２０は外側に湾曲し０８内の気圧を下げ、空気を取り込む。つまり、１６によって、空気槽０８内の気圧を制御することができる。【００７７】
なお、本実施例では、空気圧縮機構０９として、バイモルフ型圧電素子２０を用いたが、電磁式の空気圧縮機構を用いることも可能である。電磁石の駆動部に空気圧縮板を取り付け、当該圧縮板で空気槽の容積を変化させ、空気を送出することができる。また、サーボモータとリンク機構を用いることも可能である。リンク機構の駆動部に空気圧縮板を取り付け、当該圧縮板で空気槽の容積を変化させる。サーボモータを使用する場合、圧縮板を様々な速度で制御することができる。後に、図１５で詳細に述べる。【００７８】
次に、気流管０２ｉに香りを供給する３０の構成について説明する。３２は０２ａから続く管路の一部で、管壁に穴Ｈｏｌを設けてある。３１は香料蓄積機構で、網目構造素材、多孔質素材などを使用できる。当該機構に液体香料、ジェル香料などを蓄積できる。ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々香料である。液体は毛細管現象で当該微細構造の内部に蓄積できる。前記穴付きの管路３２は香料蓄積機構３１を保持するカバー板の役割を果たす。３１の香料は気化し、管壁の穴Ｈｏｌから気流管０２ｉに供給される。【００７９】
香料蓄積機構３１と穴付き管路３２については、本発明者らによる特開２００４−１５９８７５の構造を使用することができる。また、３１として、ゲル化香料、固体香料を用いてもよい。この場合は、香料が漏れることはないので、香料を円筒型に加工して実装できる。【００８０】
ＨＴは電熱器、１５はＨＴを制御する装置で、香料の気化を加速制御できる。ＣＮは、ＨＴと１５を接続するコネクタである。同図では、１５は気流管０２ｄにのみ設けられているが、気流管０２ａ、０２ｂ、０２ｃにも当然設けられているものとする。３１を加熱すると、多くの香りが気流管内に供給される。【００８１】
３３は、３２の香り供給穴を開閉するための気流制御板で、３２と相似形の円筒をなし、磁性体で構成される。３３には、３２の穴Ｈｏｌと対向するように、空気穴Ｈｏｌが設けられている。３３はバネ３５によって、通常同図左側に付勢されているため、気流管０２ａ、０２ｃにおいては、３２の穴と３３の穴はずれており、穴が閉じた状態にある。従って、香りは気流管内に供給されない。【００８２】
一方、気流管０２ｂ、０２ｄにおいては、電磁石４０に通電した場合を示している。磁束が４１の中を通り、３３は右側に引き寄せられる。当該動作によって、３２の穴と３３の穴は対応し、３１の中で気化した香りは、穴Ｈｏｌを通過して気流管内に供給される。【００８３】
次に、０１の動作について説明する。気流管０２ｉの香料蓄積機構３１には所定の香料が蓄積されている。０２ｂ、０２ｄの香料を気化して放出する場合には、３９によって、３３を右にスライドさせ香料ｂ、ｄを気流管内に供給した後、０７を圧縮状態にする。空気Ａｉｒは各気流管０２ｉに送出される。気流の流れを一点鎖線で示す。０２ａ、０２ｃの先端からは空気Ａｉｒが、０２ｂ、０２ｄの先端からは香りＦｒｇが放出される。【００８４】
この実施例で重要な点は、０２ｉには、３９の動作状態によって、香りを放出する管と空気のみを放出する管があるが、全ての気流管から気体が放出されることである。これらの管をある程度密着して気体を放出すると、図３に示すように気体が環状渦０４となって前方に放出される。直径１ｃｍ〜５ｃｍ程度の小さな砲筒を使用した場合、この固まりは、数ｍ飛行する。また、直径が１０ｃｍ以上の大きな砲筒を使用した場合、１０ｍを超えて飛行させることができる。【００８５】
従来の空気砲は、中空の砲筒を用い、砲筒の末端に瞬間的に気圧を加える。砲筒の中心では気流が速く気圧が下がり、周辺では気流が遅くなる。周辺の気流は、砲筒の外周から一旦外側に広がった後、砲筒中心部に引き込まれ環状渦が発生すると言う原理を利用している。【００８６】
しかし、本実施例では、中空の砲筒を用いるのではなく、図３に示すうように、複数の気流管によって構成されるバーチャルな砲筒０５を用いる。この場合でも、管の密度などの条件が所定範囲を満たす場合、同様な現象が起きることを実験により発見し、利用したものである。【００８７】
常識的には、砲筒内に気流を遮る物体を挿入した場合には、環状渦が生じないと考えられ、従来、中空以外の環状渦生成条件は求められていない。実験によると、確かに、気流管が細すぎる場合、気流管が長すぎる場合、気流管の密度が粗過ぎる場合、砲筒の内周面積に対する気流管の合計開口面積が小さい場合には、環状渦は生成しにくい。【００８８】
しかし、気流管の直径を砲筒の直径の１／１００以上から１／３以下の範囲で、かつ、当該管の長さを、砲筒の直径の１／１０以上から５倍以下のもの用い、当該管を少なくとも筒の内周に沿って、３本以上、２００本以下の範囲で配置し、図３（Ａ）で示すように、砲筒の内周面積（Ａｒｅａ０５）に対する気流管の開口面積の合計（Σ（Ｏｐｅｎ０２ｉ））の割合ＹＡＳが２０％以上になるように構成すると、各気流管から放出される気体は、相互に干渉して、砲筒先端において環状渦を生成しやすい。【００８９】
ここで、環状渦を生成するためには、特に、砲筒の内周面積に対して実際に気体が通過する面積の割合ＹＡＳ（開口率）が重要なパラメータである。図３（Ａ）のように、気流管を束ねてバーチャルな砲筒を構成した場合、当該ＹＡＳは２０％以上が望ましい。また、後に図８で述べるように、実在する砲筒の内周に沿って複数の気流管を設けた場合は、砲筒と気流管に両方に気体が通るのでその合計面積の割合ＹＡＳ（開口率）は、同様に２０％以上が望ましい。ＹＡＳは大きいほど望ましい。【００９０】
図３（Ｂ）において、バーチャル砲筒の中央部の気流管から放出される気流Ｆ１は、砲筒から出たところで、周辺の気流管から放出される気流Ｆ２に比べて速い。従って、この部分では気圧が下がる。周辺の管から出た気流は、一旦外側に広がった後、砲筒中心部に引き込まれ環状渦０４となる。【００９１】
本発明では基本的には空気砲の原理を利用しているので、前記のように、開口率を増やすことが望ましい。本実施例の気流管０２ｉは、前記のように、香りを放出する場合も、放出しない場合でも気体を通過させる構造になっているため、開口率を上げるように作用する。従って、環状渦の固まりを生成しやすい。【００９２】
次に、加圧手段０７の空気圧縮機構０９の動作について述べる。従来の空気砲では、空気槽に電磁駆動の圧縮板を設け、パルス駆動する方法が用いられるが、圧縮板が繰り返し減衰振動する場合には、気流の乱れが生じ、美しい環状渦が生成しにくい。【００９３】
一方、図１（Ｂ）は、バイモルフ圧電素子２０で構成される圧縮板の時間・動作特性を示したものである。圧縮板（Ｃｏｎｐｒｅｓｓｉｏｎ  Ｂｏｒａｄ）は、瞬間的に動作させて空気槽０８を加圧し、気体が環状渦の固まりとなって砲筒を離れたところで、ゆっくり戻すように動作させるとよい。つまり、立ち上がり（図面左側への押し出し）が高速で、立下り（図面右側へ引く動作）が低速の非対称パルスで駆動し、減衰振動させずに１往復の動作が望ましい。圧縮板が繰り返し振動しないので、従来問題になっている気体の固まりに成らなかった残留気体の帯が生じにくい。【００９４】
図１（Ｃ）は、立ち上がり（図面左側への押し出し）を低速にして、立下り（図面右側へ引く動作）を高速にする駆動モードである。この場合は、渦の回転が図１（Ｂ）の場合とは逆になるが、同様に残留気体の帯が生じにくい。何れの場合も、圧縮板は１〜１．５往復の非対称パルスで駆動するのが望ましい。【００９５】
砲筒を構成する各気流管には適度な空気抵抗があるため、前記非対称パルス駆動による加圧手段を用いると、気体放出後に管内に残留する化学物質（香料）は、気流管から出ずに管内に留まり易い。つまり、空気槽０８内に複数の香りが逆流して混ざると言った不都合が生じにくい。従って、繰り返し香りの固まりを放出させる場合でも、利用者に明確に提示できる。【００９６】
圧縮板動作の立ち上がりの速さ、又は、大きさによって、気体の固まりの放出距離を制御できる。利用者の位置情報に基づいて制御することによって、利用者に適切に香りを提示できる。【００９７】
図１において、空気槽０８に霧を入れて放出することができる。Ｍｉｓｔは霧発生装置で、空気槽に接続できる。超音波式霧発生装置、又は、静電式霧発生装置などが使用できる。霧を発生させる液体を予め温めておけば、暖かい霧が香りと共に放出される。また、低温の液体を使用すれば、冷たい霧が香りと共に放出される。霧の量、液体の温度制御、風圧制御などによって、利用者に様々な触覚を提示できる。【００９８】
超音波式霧発生装置を用いた場合、振動数を高くすることで極めて微細な粒子を作ることができる。霧の量、粒子の大きさ制御で湿度の調節が可能である。因みに、圧電振動子を２ＭＨｚ以上で駆動すると１ミクロン〜数ミクロン径の粒子が得られる。この程度の大きさになると、白色に見えるがあまり湿気を感じなくなり、心地よい刺激になる。更に粒子径を小さくし、視認できなくすることもできる。【００９９】
これを映像と連携して用いることで、臨場感の高い雰囲気を演出できる。例えば、高原の風景を映像で提示し、画面の中から利用者の顔に向けて、爽やかな香り付きの冷たい霧を放出すると、高原の中をそよ風に吹かれて歩いているような雰囲気が得られる。癒しを演出するシステムとして利用できる。【０１００】
また、利用者が画面の所定場所に近づくように映像コンテンツを制作し、利用者が当該所定場所に近づいたところでその場所から香りを提示することもできる。表示装置の裏側に本装置を設けることで可能である。電子広告（デジタルサイン）の分野で、通行人に注目させる手段として最適である。【０１０１】
図１に示すように、霧発生装置で生成した霧は、電熱器（Ｈｅａｔｅｒ）で加熱する、又は、冷却器（Ｃｏｏｌｅｒ）で冷却することができる。同図では、制御手段を省略して示しているが、映像制御装置１３、香料供給制御装置１４、気圧制御装置１６、霧発生装置Ｍｉｓｔ、当該霧の加熱・冷却装置などを連携して制御できるのは当然である。【０１０２】
図２は、本装置０１の分解の様子を示している。気流管０２ａの末端部Ｅｎｄは、空気槽０８の差込口Ｉｎｓに挿入できるように構成されている。挿入することによって、気流制御板３３は、３９に連結され動作可能になる。電熱器ＨＴは、コネクタＣＮを接続することによって動作可能になる。同図のように、香り放出管０２ｉは取り外しが可能なので、メンテナンスは容易である。また、０２ｉを組み替えることによって、様々な香りの調合が可能である。【０１０３】
次に、本実施例の特徴的な効果について述べる。従来の中空の砲筒を用いる場合、応用は限定的であるが、本発明では、複数の気流管を束ねてバーチャル砲筒にする、又は、後述するように、中空砲筒に気流管を入れて砲筒として使用する発想に基づくため、応用範囲が広がる。つまり、砲筒から放出する気体に含有させる香料の数を大幅に増やすことができる。【０１０４】
香料は１つの気流管に１種類ずつ、つまり、所定の気流管の中を通過するので、ある気流管の香料が隣接する他の気流管や砲筒を汚染することが少ない。長期間使用しても、装置内部での香料の混合は少なく、香りの切り替えは明確である。また、高速な香り切り替えが可能である。【０１０５】
複数の香りを調合して放出する場合において、従来の中空砲筒を用いる場合は、砲筒内で香料を混ぜて放出するため、砲筒が汚染される問題があったが、本発明では、当該複数の香りは、砲筒を離れたところで混ざるので、砲筒内を汚染する問題は少ない。メンテナンスは容易である。【０１０６】
また、気流管に細い管を使用できるため、図３に示すように、映像表示装置の画素間に当該管を設けることができる。複数の気流管がバーチャル砲筒として作用するため、表示画面から様々な香りを調合して放出できる。また、画面の裏側に設置できるため、大型の空気砲を構成しても邪魔にならない。表示装置と一体的に構成できる。大型の空気砲であれば、気体の固まりを遠くに飛行させることが可能である。空気砲の応用範囲を大きく広げる技術である。
【実施例２】
【０１０７】
図４は、本発明の第２の実施例で、香りを放出する気流管０２ａと空気を放出する気流管０２Ｓを交互に配置したバーチャル砲筒０５を用いた表示装置一体型香り調合放出装置（気体放出装置０１）である。０２ｉは、０２ａ、０２Ｓを含めた気流管を示す。【０１０８】
図１と比較して異なる構成について説明する。香り放出する気流管には、香り供給部３０が必要なため管の径は太くなりやすい。図１に示したように、気流管０２ｉを香り放出管のみで構成すると、３０のために管同士を密着させにくい。従って、砲筒先端の内周面積（Ａｒｅａ０５）に対する気流管の合計開口面積（Σ（Ｏｐｅｎ０２ｉ））の割合ＹＡＳを大きくすることに限界がある。また、気流管の間に表示装置の画素を配置しようとすると、画素間隔は大きくなり、表示装置の精細度を損なうことがある。【０１０９】
図４は、この問題への対応例である。香りを放出する気流管０２ａと空気を放出する気流管０２Ｓを交互に配置するため、気流管の密度を上げることができる。つまり、香り供給部３０同士の間に空気放出管０２Ｓを設けることができる。バーチャル砲筒の先端において、気流管の合計開口面積が増えるためＹＡＳを大きくすることができる。ＹＡＳが大きくなると、環状渦が生成しやすく、香りの固まりを安定に遠くまで飛行させることができる。また、同図のように、画素間隔を小さくできるため、表示装置の精細度を上げる、または、明るい画面を構成しやすい。
【実施例３】
【０１１０】
図５は、本発明の第３の実施例で、香りを放出する気流管０２ａと空気を放出する気流管０２Ｓを交互に配置し、各気流管の先端を接近させバーチャル砲筒０５にしたものである。香り調合放出装置を構成している。図（Ａ）は、砲筒の縦断面と砲筒先端部の構造を示す。図（Ｂ）は、図（Ａ）の香り供給部３０での横断面である。切断面をｃｕｔと破線で示す。０２ｉは、０２ａ、０２Ｓを含めた気流管を示す。０２ｉの末端部Ｅｎｄには加圧手段の空気槽が接続される。【０１１１】
図４と比較して異なる構成について説明する。図４は、気流管を映像表示装置の表示素子間に挿入して、映像用香り放出装置を構成する例であるが、図５は、香り調合放出装置単体の構成例である。【０１１２】
気流管０２ａには、香り供給部３０を設けるため太くなりやすいが、気流管は途中で滑らかに曲げることができるため、砲筒の先端に向けて集束させることができる。また、香り０２ａの回りに０２Ｓを配置することができる。これらによって、バーチャル砲筒０５の内周面積（Ａｒｅａ０５）に対する気流管０２ｉの合計開口面積の割合ＹＡＳを大きくしている。ＹＡＳは６０％以上にすることができる。バーチャル砲筒の性能が上がるため、美しい環状渦を生成しやすく、香りの固まりを真っ直ぐ遠くまで飛行させることができる。【０１１３】
また、気流管を細くすることによって、極めて多くの化学物質を用いることができる。例えば、３〜５ｍｍ程度の径の気流管を束ね、７０ｍｍ程度の砲筒にした場合、５０種類以上の化学物質を用いることができる。化学物質が香料の場合、香りを高速に切り替えて提示できる。また、砲筒から複数の香りを放出し、環状渦の中で混ざるようにすることで、極めて多様な香りを混合し提示できる。【０１１４】
次に、図６を用いて、気流管を所定の密度で束ねることの作用を説明する。同図（Ａ）は、本発明の典型例で、図３と同様な構成である。穴０２を密集させ砲筒０６に瞬間的に気圧を発生させると、穴から出る気体は相互に干渉し渦輪０４が発生する。図６（Ｂ）は、穴０２の密度を疎にし、ＹＡＳを小さくした場合である。穴から出る気体は相互に干渉せず整流されない。このため、渦輪は生成されず、気体を遠くまで飛行させることはできない。気体は短い距離で拡散する。【０１１５】
図６（Ｃ）は、バーチャル砲筒０５を大きな面積にし、羽車（ファン）４７を用い連続に気流を発生させる装置である。この場合も０２が密集していると、気体は整流されて砲筒の中心部は一様な圧力になる。破線の枠の一点鎖線は気流を模式的に示しているが、穴を密集させることで、各穴から放出される気体は広がることなく前進する。画面の広い範囲から観察者に気流を当てることができるので、例えば、風が皮膚に当る触覚を再現する場合などに適している。【０１１６】
このように、画面から進行方向が整えられた気流を放出する、又は、渦輪を放出するためには、画面に設けた穴の密度、又は、当該穴に設ける気流管０２ｉの密度が重要なことが分かる。気流管０２ｉを、第１の実施例で説明したように、ＹＡＳが２０％以上になるように設定すると望ましい。
【実施例４】
【０１１７】
図７は、本発明の第４の実施例で、気流管０２ｉの太さを砲筒中心部から筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒０５を示している。砲筒の末端部には加圧手段が接続され、空気Ａｉｒが送り込まれる。３０には図１の香り供給部が設けられている。砲筒の内側には、香りを放出する気流管０２ａが配置されており、砲筒先端から空気Ａｉｒと香りＦｒｇが放出される。【０１１８】
図５と比較して異なる構成について説明する。図７では、砲筒の中心部に太い気流管を配置し、周辺に行くに従って細い気流管を配置している。太い気流管では気体通過抵抗が小さく、細い気流管では気体通過抵抗が大きい。このため、各管の末端部に同等な空気圧を加えると、中心部では速い気流となり、周辺部に行くに従って遅い気流となる。このため、環状渦を生成するのに適している。
【実施例５】
【０１１９】
図８は、本発明の第５の実施例で、香り調合放出装置を示している。実在する砲筒０６の内周（Ｉｎｎｅｒ  Ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）に複数の気流管０２ｉを配置し、当該砲筒の中心部に空間を設けである。同図（Ａ）は、装置の縦断面と砲筒の正面を示している。砲筒０６は香り放出用気流管０２ｉと一体で構成され、加圧手段０７の空気槽０８に勘合するようにして取り付けられる。同図（Ｂ）は、砲筒０６の末端部の正面を示している。Ｅｎｄは気流管の末端部、Ｅｎｄは砲筒０６の末端部を示す。【０１２０】
破線枠で示す３６Ａは、香料を外部から気流管内に供給する香り供給部である。香り放出用気流管０２ａに設けられた３６Ａは非動作状態を示し、０２ｂに設けられた３６Ａは動作状態を示している。詳細な構造は、図９に示す。同図（Ａ）は、砲筒０６が加圧手段０７から外れた状態、（Ｂ）は、砲筒０６を０７に勘合させた状態、（Ｃ）は、香り供給部を動作させた状態を各々示している。【０１２１】
図９において、空気槽０８には、後述する管型気流制御板３３を駆動するための電磁駆動機構３９が設けられている。３９は、磁性体管４１と電磁石４０とから構成され、空気を通過するメッシュ機構の取り付け部４５によって所定の位置に保持されている。【０１２２】
３７は、香り放出用気流管０２ｂの一部で、管壁に香料取り込み穴Ｈｏｌ１が設けられている。３８は、当該Ｈｏｌ１に接続された香料気体搬送管、Ｋａｏｒｉは香り発生器である。Ｋａｏｒｉで作られた香りが３８を介して３７内に供給される。図９（Ａ）のＩｎｓは空気槽０８に設けられた差込口を示し、砲筒０６、及び、気流管３７が差し込まれる。【０１２３】
３７（０２ｂ）の末端部Ｅｎｄは、図９（Ｂ）に示すように、０６を０８に勘合させた際、磁性体管４１に連結される。管型気流制御板３３は、３７のＨｏｌ１を開閉するための機構である。３３は磁性体管で構成され、穴Ｈｏｌ２が設けられている。３３は、３５のバネによって通常同図左側に付勢されている。図９（Ｂ）の状態では、３７の穴Ｈｏｌ１と３３の穴Ｈｏｌ２は対向していないので、香りは３７内に供給されない。管内には、同図一点鎖線のように空気Ａｉｒが流れる。【０１２４】
図９（Ｃ）は、電磁石４０が動作した状態を示す。磁束が４１から３３に流れ、３３は同図右側に引き寄せられる。このとき、同図のように、３７の穴Ｈｏｌ１と３３の穴Ｈｏｌ２が対向するため、Ｋａｏｒｉから出た香りは、一点鎖線Ｆｒｇに示すように３７に供給される。このように、３３と３７は香料供給の弁機構を構成し、電磁石４０によって動作する。３７には、空気Ａｉｒと共に香りＦｒｇが流れる。【０１２５】
香りを放出しようとする場合は、所定の気流管の香り供給部３６Ａを放出直前に図９（Ｃ）の状態にし、図８の空気圧縮機構０９を動作する。香りの流れは、砲筒前方に一方向であり残留気体との混合が少ないので、香りの提示、及び、切り替えは極めて明確である。また、香りを調合して放出する場合、その調合精度が高い。複数の気流管に香料を定量して供給する電磁弁駆動方法については、後に図１１で詳細に述べる。【０１２６】
図８において、砲筒０６は末端部から先端部にかけて滑らかに細くなっている。砲筒末端部を加圧すると、空気は一点鎖線Ａｉｒのように、砲筒に沿って流れ先端部に進むにつれて速くなる。砲筒の中心部が最も速く、周辺が遅くなる。このため、美しい環状渦が生成される。砲筒先端の角度θは、０度〜６０度の範囲が望ましい。【０１２７】
気流管０２ｉは砲筒の内周に沿って設けられているが、末端部が細いと空気が入りにくいため、末端部には空気が入りやすいように空気収集機構４６を設けている。４６は円錐筒で、気圧のバランスを考慮して大きさを選択できる。０２ｉは図７に示したように０６の内側に更に多く設けてもよい。【０１２８】
本実施例は、香りを流す場合も流さない場合も、気流管内には常に空気が流れるように構成されているのが特徴である。仮に、砲筒内に香料を供給するためだけの管、つまり、気流を通過させない管が多く存在するような場合には、気体の通過面積が少なくなる、又は、気体通過領域が非対称になるなどにより、環状渦が生成しにくくなる場合がある。しかし、本実施例では、全ての気流管は常に気流を通過させるので、砲筒先端において、気体が通過する面積は変化せず、安定して環状渦を作ることができる。【０１２９】
環状渦を作るためには、砲筒先端において空気の通過する面積が重要なパラメータであり
、砲筒の内周面積Ａｒｅａ０６に対して、砲筒の開口面積Ｏｐｅｎ０６と気体放出管の開
口面積Ｏｐｅｎ０２ｉの合計の割合ＹＡＳは２０％以上であることが望ましい。なお、同
図の構成の場合、ＹＡＳは９０％程度が得られる。【０１３０】
図８に示すように、砲筒０６は０７から脱着可能に構成される。気流管０２ｉの香料は、砲筒内、他の気流管の中、又は、空気槽に漏れることが少ないため、取り扱い、及び、メンテナンスが容易である。空気槽０７には、図１と同様な霧発生器Ｍｉｓｔが接続されている。加熱した霧、冷却した霧などを放出できる。【０１３１】
図１０は、香りを外部から気流管３７に供給する香り供給部の他の構成例で、通常、気流管３７の末端Ｅｎｄは閉じており、気体を放出する際に当該末端を開けるように制御する例である。３６Ｂは香り供給部で、同図（Ａ）は、砲筒０６が加圧手段０７から外れた状態を示し、（Ｂ）は、砲筒０６を０７に勘合させた状態を示し、（Ｃ）は、３７に香りを供給する状態を示し、（Ｄ）は、香りを放出する状態を示す。【０１３２】
図９と比較して異なる点は、気流管３７の壁に穴Ｈｏｌ３が設けられ、３７の内側に末端部Ｅｎｄを遮断する管型気流制御板３４が設けられていることである。３４は磁性体で、電磁石４０で駆動される。４０はメッシュ構造の保持機構４５に取り付けられている。【０１３３】
動作を説明する。図１０（Ｂ）は、駆動してない状態である。気流管３７は閉じている。この状態から４０に通電し、３４を同図左側に動作させると、図１０（Ｃ）の状態になる。Ｋａｏｒｉから、一点鎖線のようにして、香りが３７内に供給される。次に、４０に前記と逆極性の電流を流すと、３４は右側に引き寄せられ、図１０（Ｄ）の状態になる。穴Ｈｏｌ２と、穴Ｈｏｌ３の位置が重なるため、空気と香りは一点鎖線のように流れて放出される。放出後、香りは残らない。【０１３４】
３７は、通常（Ｄ）の状態とし空気を通過させる気流管として使用し、香り放出時に（Ｃ）の状態にして香りを管内に供給し、（Ｄ）の状態に戻して放出することができる。また、通常（Ｂ）の状態とし、気流管を動作させない利用方法も可能である。本発明では、このように気流管の一部を動作させない構成も含むものとする。ただし、この場合でも砲筒０６内で空気の通過の偏りを少なくし、ＹＡＳは２０％以上にすることが望ましい。【０１３５】
本実施例では、気流管３７と砲筒０６が通常は分離されているため、複数の香りが混じることがない。必要なときにのみ香りを明確につけたい場合に有効である。また、香りの調合精度を高くしたい場合にも効果がある。図９の気流管と図１０の気流管を組み合わせて使用することもできる。【０１３６】
図１１は、香りを調合して放出する実施例を示している。同図（Ａ）は例えば、図８の気体放出装置の渦輪生成原理である。空気槽０８内の気体が瞬間的に圧縮されると、バーチャル砲筒０５から出た気体は、飛び出した瞬間、＜１＞に示すような速度分布ＶＥになる。矢印は速度を示し、中心部が早く、周辺部が遅いことを示している。飛び出した気体の固まりの平均速度を基準に砲筒周辺の気体の相対速度ＲＶＥを示すと＜２＞のようになる。白抜き矢印は気体の固まりの速度を示している。【０１３７】
同図から分かるように、固まりの中には左側に進もうとする気体と、右側に進もうとする気体があるため渦を形成し、これがバーチャル砲筒０５の周囲に沿って発生するため＜３＞に示すような渦輪を形成する。Ｆ１は０５の中心部の気体の流れ、Ｆ２は０５の周辺部の気体の流れを示している。この例では、気流は、砲筒中心部から渦輪の進行方向に流れて周辺に向かい、再び中心部に戻るモードである。香料は砲筒から放出後渦の中で混ざることが分かる。また、前記のように逆向き回転の渦を作ることもできる。【０１３８】
図１１（Ｂ）は、複数の香料を気化し、定量化して気流管に搬送する構成である。８４は空気槽、８１ａ、８１ｂは容器、Ｗａ、Ｗｂは液体香料である。動作を説明する。空気Ａｉｒはエアーポンプなどによって８４に溜められ、８４は所定の気圧になっているものとする。空気は、管Ｔｕｂｅによって８１ａ、８１ｂに送られ、香料を気化する。香料を含有する空気は、管によって香り供給部３６Ａに搬送される。【０１３９】
ここで、図９に示したように、３６Ａの電磁弁機構３９は、３３を動作し穴Ｈｏｌ１を開閉する。単位時間当たり穴が開いている割合によって、気流管０２ａ、０２ｂに供給される香料を定量することができる。電磁弁機構３９の１回の開放時間を０．１秒、１０回動作すればほぼ全開とする。例えば、気流管０２ａに香料ａを４０％、０２ｂに香料ｂを６０％流す場合には、３６Ａａの電磁弁機構を毎秒４回、３６Ａｂの電磁弁機構を毎秒６回動作すればよい。このようにして、各気流管に香料を供給し、空気砲によって放出し、渦輪の中で香料を混ぜ、利用者の鼻先近くに提示できる。【０１４０】
図１１（Ｃ）は、複数の香料を気化し、定量化して気流管に搬送する他の構成である。８２、８３は、気流切り替え電磁弁機構である。空気Ａｉｒは、８４に蓄えられ、管Ｔｕｂｅ１によって８２、８３に搬送される。８２、８３は、通常Ｔｕｂｅ２に接続されており、１回０．１秒のパルスでＴｕｂｅ３に空気を送るものとする。従って、毎秒１回の動作の場合、１０％の空気がＴｕｂｅ３に送られ、９０％の空気がＴｕｂｅ２を介して８４に戻る。Ｔｕｂｅ３を通過した空気は、香料容器８１ａ、８１ｂを通過し、気流管０２ａ、０２ｂに香料含有気体を供給する。【０１４１】
気流管に供給される気体は、８２、８３で制御されるため、気流管０２ａ、０２ｂには、図１１（Ｂ）のような電磁弁機構は必要ない。単に管壁に穴を設けＴｕｂｅを接続すればよい。気流管の構造が簡単なため気流管を束ね易く、気体の固まりを放出しやすい。また、小型化にも効果がある。【０１４２】
調合方法について説明する。例えば、気流管０２ａに香料ａを４０％、０２ｂに香料ｂを６０％流す場合には、８２を毎秒４回、８３を毎秒６回動作させ、Ｔｕｂｅ３に空気を流せばよい。このように、複数の香りを調合する際の濃度比は、全気流管に供給する気体の総和が一定になるように、かつ、各気流管の電磁弁機構の動作回数比を設定することによって実現できる。
【実施例６】
【０１４３】
図１２は、本発明の第６の実施例で、気流管の管壁に設けた超音波振動子、又は、ピエゾ素子によって香料を気化する機構を用いた香り調合放出装置である。図８と比較して異なる点を説明する。図１２（Ａ）において、気体放出装置０１の砲筒先端は、映像表示装置１０の裏面に密着するように設けられている。画面には、小さな空気穴が多数設けてある。図１２（Ｅ）は、画面の拡大図で、１１が表示素子、０２が空気穴である。【０１４４】
また、香料を外部から気流管０２ｉに供給する香り供給部３６Ｄには、超音波振動子を用いている。６０は液体香料容器、６１は液体を搬送するための毛細管現象を利用した芯、６２は超音波振動子、６５は振動子保持機構である。【０１４５】
動作を説明する。６０には、液体香料Ｗｂが入っている。Ｗｂは６１によって６２の裏側に到達する。６２には小さな穴が設けられており、超音波振動によってＷｂは霧化し、当該霧ｍｉｓはこの穴を通して同図のように気流管内に放出される。ここで、空気砲を動作すると、空気Ａｉｒが同図一点鎖線のように流れ、ｍｉｓはＡｉｒに混じって香りＦｒｇとして画面の穴を介して放出される。砲筒の中心部は速い空気の流れが生じ、ＦｅｇはＡｉｒの渦輪に混ざって前方に飛行する。【０１４６】
図１２（Ａ）の上部には、別の液体香料Ｗａを用いた霧発生装置が設けられている。この他、砲筒の周囲に複数の液体香料を用いた霧発生装置を設けることができる。これらの動作を組み合わせることで様々な香りを調合して放出できる。【０１４７】
図１２（Ｂ）は、超音波振動子６３を管壁に対して傾斜するように設けた例である。気流管の軸方向にｍｉｓを放出しやすい。図１２（Ｃ）は、湾曲した超音波振動子６４を用いた例である。超音波は凹面で集束され液体に照射されるため霧化効率が良い。また、管壁に対して傾斜するように設けられているため、気流管の軸方向にｍｉｓを放出しやすい。【０１４８】
図１２（Ｃ）は、ピエゾ素子を用いて液体微粒子を管内に放出する機構である。７０は液体噴射装置、Ｐｉｅｚｏはピエゾ素子（圧電素子）、７１は液体溜め、７２は微粒子吹き出し口である。動作を説明する。容器６０から液体香料Ｗａが７１に搬送される。Ｐｉｅｚｏに電圧Ｖｏｌｔａｇｅを印加すると、同図のように形状が変化し、７１内の液体は圧力Ｐｒｅｓｓによって７２より押し出される。ｍａは香料ａを含有する微粒子である。Ｐｉｅｚｏを繰り返し高速に動作させることによって、多量の微粒子（霧）ｍｉｓが気流管０２ｉ内に放出される。
【実施例７】
【０１４９】
図１３は、本発明の第７の実施例で、気流管０３Ｔｉの長さを筒中心部から筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒０５Ｔを用いた気体放出装置である。束ねられた気流管の末端部Ｅｎｄは、凹面（Ｃｏｎｃａｖｅ）を成すように構成される。同図の０３Ｔｉの断面は、円形であるが、三角形、四角形、六角形（ハニカム構造）などの多角形を使用することもできる。多角形を使用することで砲筒の開口率を上げることができる。【０１５０】
バーチャル砲筒０５Ｔは、プラスチック、セラミックス、金属、カーボンなどの素材を用い一体成型法で製造できる。因みに、セラミックスの場合、気流管０３Ｔｉの断面を四角形にし、管径を２ｍｍ〜５ｍｍ程度、バーチャル砲筒径を１０ｃｍ程度にした場合、開口率ＹＡＳを６０％以上にすることができる。気流管の壁を薄くすると、９０％以上にすることができる。【０１５１】
気流管は、更に細くすることも、太くすることもできるが、砲筒の直径の１／１００以上で１／３以下の範囲が望ましい。気流管の長さは、短くすることも長くすることもできるが、砲筒の直径の１／１０以上、５倍以下の範囲が望ましい。気流管は、バーチャル砲筒の周に沿って、３本以上、２００本以下の範囲で配置し、当該砲筒の内側にも数多く配置することが望ましい。また、図７に示したように、砲筒の中心部に空間を設けてもよい。【０１５２】
なお、図１３（Ａ）において、斜線部は、気流管０３ｉを構成する素材を示し実在するものであるが、バーチャル砲筒０５Ｔは、束ねられた０３ｉがあたかも１本の砲筒のように作用するものを意味する。【０１５３】
気流管０３Ｔｉを前記のように所定の密度で構成すると、バーチャル砲筒の中心から各気流管の中心を結ぶ線（左側の破線）と当該気流管の軸線（右側の破線）とが成す面内において気流は自由度を持ちやすい。外側の気流管から放出される気体は、図１３（Ｂ）の一点鎖線Ｆ２に示すように、一旦外側に流れ、その後中心部に引き込まれて環状渦となる。【０１５４】
加圧手段０７の空気槽０８は、腹部から先端部にかけて断面を細くし、その先にバーチャル砲筒０５Ｔを設けている。気流管０３ｉによって、砲筒０５Ｔ内では気体が整流され、また、束ねた気流管の末端部は凹面になっているため、気流は０５Ｔの中心部では速く、周辺部では遅くなるように構成できる。０５Ｔから放出される気体は、正常な環状渦を生成し易く、気体の固まりは、真っ直ぐ、遠くに飛行しやすい。【０１５５】
図１３（Ｂ）では、香り供給部を省略しているが、任意の０３ｉに、図１、図９、図１０、図１２で示したような香り供給部を設けても良いのは当然である。この場合、空気圧縮機構０９を動作すると、砲筒からは、香り付き空気（Ａｉｒ＋Ｆｒｇ）が放出される。
【実施例８】
【０１５６】
図１４は、前記実施例において、バーチャル砲筒のバリエーションを示したものである。同図（Ａ）は、気流管０３Ｈｉの管径を筒中心部から筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒０５Ｈを示す。【０１５７】
同図（Ｂ）は、気流管０３Ｋｉの長さを筒中心部から筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒０５Ｋを示す。砲筒中心部の管は短く、周辺部は長い。また、砲筒先端部が凸面、砲筒末端部が凹面を成す。【０１５８】
同図（Ｃ）は、気流管０３Ｍｉの長さを筒中心部から筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒０５Ｍを示す。砲筒中心部の管は長く、周辺部は短い。また、砲筒先端部が凸面、砲筒末端部が平面を成す。図１３の実施例では、中心部の気流を速く、周辺部の気流を遅くするため、中心部の管の長さは短くしたが、本実施例では、逆にしている。【０１５９】
空気砲は一般に、砲筒中心部の気流が速くなるように設計するが、加圧手段０７の動作速度などにより、砲筒中心部の気流が速すぎる場合には、当該気流が先に人に当って違和感を生じることがある。このような場合には、図１４（Ｃ）のようなバーチャル砲筒を使用して、気流速度を調整できる。【０１６０】
同図（Ｄ）は、気流管０３Ｙｉの長さを筒中心部から筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒０５Ｙを示す。砲筒中心部に空間を設け、砲筒周辺部に向かって気流管０３Ｙｉを設けている。砲筒の中心で気流が速く周辺で遅くなる。
【実施例９】
【０１６１】
図１５は、本発明の第９の実施例で、映像表示装置１０に気体発生装置０１を組み込んだシステム例である。同図（Ａ）は、表示装置の正面（同図左）と、断面（同図右）を示す。気体放出装置０１は、気流管０２ｉの先端を砲筒中心部に向かって角度をつけて集束したところに特徴がある。つまり、各気流管から放出される気体は砲筒の中心軸方向に向かう。【０１６２】
１１は表示素子、１２は表示素子取り付け部、０５はバーチャル砲筒である。表示素子の間に香りを放出する気流管０２ｉを設けている。３６Ｃは、香料を放出管内に供給する香り供給部で、図９と類似の機構である。３９は、当該香り供給を制御する電磁駆動機構である。図１５（Ａ）では、気流管０２ａ、０２ｃ、０２eの香り供給部が動作し、０２ｂ、０２ｄの香り供給部が非動作の状態を示す。【０１６３】
０７は加圧手段で、空気槽０８の左側から空気Ａｉｒを各気流管に送る。電磁式空気圧縮機構５０の動作によって、空気Ａｉｒは、一点鎖線のように、香り供給に関わらず各気流管に流れる。５０は、圧縮板５１、蛇腹機構５４、電磁石５３、電磁石の芯５２から構成される。５３に通電すると、５２が５１を押し出す。Ｍｏｖｅは圧縮板５１の動作を示す。１６は、５１が所定の動きをするように５３の通電を制御する装置である。【０１６４】
図１５（Ｂ）は、５０の代替として、サーボモータ５５とリンク機構５６を用いて圧縮板
５１を動作する空気圧縮機構の例である。５５の回転軸は矢印のように左右に回転する。
当該回転運動は、５６によってＭｏｖｅ方向の動きに変換される。【０１６５】
図１５（Ｃ）は、空気圧縮板５１の動作を示したものである。５１は、立ち上がり時に急速に動作させて環状渦を生成し、環状渦が砲筒を離れた後にゆっくりと元の位置に戻すように非対称パルスで動作させることができる。図１５の他の符号は、図１と同様である。前記のように、各気流管から放出される気体を砲筒の中心軸方向に向かうようにすることによって、気体は圧縮されて速くなり、環状渦は遠くまで飛行する。
【実施例１０】
【０１６６】
図１６は、本発明の第１０実施例で、気体放出装置を表示装置の内部に組み込んだ応用システムである。同図（Ａ）は、太い柱５７に設けた映像表示装置Ｄｉｓ１に適用した例である。０５は気体放出装置のバーチャル砲筒である。Ｐ１は観察者で、Ｐ１がＤｉｓ１の前に現れると、映像の内容に適した香りの固まりが画面内から放出される。【０１６７】
図１６（Ｂ）は、湾曲大画面表示装置Ｄｉｓ２に適用した例である。２台の気体放出装置が画面内に設けられている。左右のバーチャル砲筒０５から香りの固まり０４が放出される。２つの０４は、観察者Ｐ２の前で衝突し局所的な香り空間を生成する。
【実施例１１】
【０１６８】
図１７は、本発明の第１１の実施例で、壁型大画面表示装置Ｔｏｍの中に図１に示した気体放出装置０１Ａ、０１Ｂを設け、当該画面の前を通過する人（Ａｋｉ、Ｙｏｓｈｉ）に香りを提示し、興味をおこさせる応用システムである。同図は、通路Ｒｏａｄの上方から見た様子を示す。０１Ａは、様々な香り（Ｆｒｅｇｒａｎｃｅ）を切り替えて固まり０４としてＹｏｓｈｉに向けて放出し、０１Ｂは、香りと共に冷たい霧（Ｃｏｏｌ  Ｍｉｓｔ）の固まり０４をＡｋｉに向けて放出する様子を示す。【０１６９】
Ｕｅは、通行人が所有する携帯通信端末である。当該端末は、利用者の属性情報、場所特定情報、香り放出要求情報を発信することができる。ＳＧ１は当該信号を受信する装置、ＳＧ２は０１Ａ、０１Ｂを制御する装置である。ＳＧ２は、利用者から発信された情報を下に、適切な香り、又は、触覚刺激を放出するように制御できる。触覚刺激としては、前記の冷たい霧の他、暖かい空気、そよ風のような気流が可能である。【０１７０】
属性情報としては、性別、年齢、職業などが含まれ、これらは利用者が予め登録しておくことができる。当該情報に連動して、表示装置Ｔｏｍに映像を表示し、香りを放出できる。例えば、通行人が女性であれば、バラやユリなど花の映像を表示し、当該花の香りを放出するとよい。また、男性であれば、海や山の映像を表示し、マリン系や森系の香りを放出することができる。発信者側から、好みの映像、香りを選択するようにしてもよい。【０１７１】
前記場所特定情報は、図１７において、壁側に組み込まれた信号発生装置ＩＲから通路側に破線のように信号を発信し、Ｕｅが当該信号を受信すると直ぐに返信する方法で可能である。ＩＲの信号媒体としては、赤外線、超音波、電波などを用いることができる。つまり、ＩＲからみて一定の信号範囲内に人が入ればＵｅからの返信有によってそれを検出し、映像や香りを提示できる。【０１７２】
前記属性情報、場所特定情報については、携帯通信端末を使用する代わりに、通路にカメラを設け、画像処理によって認識、又は、推定しても良い。【０１７３】
前記では、化学物質として香料を例に説明したが、放出する気体に混入するものとしては、消臭剤、医薬品、抗菌剤、殺虫剤、霧、または、これらの組み合わせなど、生活の中で必要とされる化学物質が使用できる。【０１７４】
加圧手段０７の空気圧縮機構として、バイモルフ型圧電素子を用いた機構（図１の０９）、電磁式機構（図１５の５０）、サーボモータを用いる機構（図１５（Ｂ））を示したが、羽根車を用いて連続的な気流を発生させてもよい。【０１７５】
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階において、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更することが可能である。また、上記実施形態は、種々の段階の発明が含まれており、適宜な組み合わせにより実施してもよい。更に、上記各実施例の構成要素は、その目的を踏まえて適宜省略する、または、周知慣用技術で補うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１７６】
（１）映像や音楽に香りを付ける嗅覚提示装置；映像や音楽の内容に合わせて、所定の時間に所定量の香りを適切に付けることができる。特に、香りが画面から飛び出てくるようにすることができるため、当該映像や音楽は、臨場感が高く、迫力のあるものになる。香り付き映画、香り付き音楽、香り付きゲーム、香り付きホームページなどに利用でき、コンテンツの付加価値を高める。インターネットを用いた電子商取引で商品紹介に利用すれば、顧客の商品理解が深まり、販売促進につながる。また、大型ディスプレイの画面から香りを提示すると、通行人などを対象にした広告手段として利用できる。通行人に関心を起こさせ、立ち止まらせる効果がある。【０１７７】
（２）高機能芳香発生装置；少量の香料で大きな嗅覚刺激が得られるので高級自然香料（天然香料）を使用できる。複数の香料を用意し、これを切り替えて香りを提示することで高い癒し効果が得られる。また、香料含有霧を固まりとして、人の嗅覚器に向けて放出することができるため、近くの場所から離れた場所まで、香り空間を演出できる。霧の放出にあわせて音や音楽を発生させる、あるいは、照明色を変化させれば、癒し効果は更に高い。【０１７８】
当該芳香発生装置は、ストレス解消や苦痛緩和の要求が高い病院の待合室、ホテルの客室、集中力を高めたい子供の勉強部屋、汗臭さを解消したいスポーツ練習場、安らかな眠りを誘発させたい寝室、特別な顧客にサービスする航空会社、銀行などのロビー、会議室などに最適である。また、パチンコ店など空気の汚れた場所で爽快感を演出する際にも効果的である。【０１７９】
また、食品関係の売り場では、従来芳香提示は食物の匂いの妨げになるとして嫌われていたが、本発明では、香料を選択し、時間的にも、空間的にも、限定的に香りを提示できるため、食べ物売り場にも利用できる。油を多く使用する店舗で油臭さを解消するために、バニラの香りを放出すると効果的である。【０１８０】
（３）感染症予防空気清浄装置；天然香料には免疫力を高め、ウイルスを撃退する作用のあるものがある。これらを霧に含有して放出することにより、感染症予防として利用できる。例えば、風邪の予防には、ヒノキ、レモン、ハーブ系の香りが効果的である。花粉症にはユーカリ、ペパーミントなどが効果的である。次亜塩素酸ナトリウムは殺菌作用あるので、水に溶かし噴霧することで感染症予防になる。病院や老人ホームなど身体的弱者の生活空間に適している。また、エアコンやファンヒータに連動させることも可能である。【０１８１】
（４）訪問客向け雰囲気演出装置；本発明は、香りを高速に切り替えて放出できるのが大きな特徴である。店舗の入り口などで入店客が居ることを検出して、即座に香りを提示すると良い雰囲気を演出できる。また、家庭の玄関用芳香装置としても最適である。ドアホンと連動させ、お客の訪問を検知した後、香りを発生する用途にも使用できる。必要な時間帯に集中して香りを提示できるため、香料の効率的な使用が可能で経済的である。【０１８２】
（５）香り発生トイレ；本装置をトイレの便器に連動させることもできる。使用者が便器に接近した際、これを検出して香りを発生する。本発明は高速に香りを発生、または、切り替えることができるので、便器を使用中のみ爽やかな香りを発生させることができる。また、使用者毎に好みの香りを発生することもできる。また、消臭剤を放出した後、芳香剤を放出することもできる。クリアで良い香りになる。【０１８３】
（６）香り発生時計；複数の香りを時刻に対応させ、時報として利用することができる。例えば、朝は、ベルガモット、レモン、ペパーミント、コーヒーなど爽やかな目覚めの良い香り、昼間は、グレープフルーツ、シダーウッドなど集中力を高めるリフレッシュな香り、夜は、ラベンダー、ローズウッド、スイートオレンジなどのリラックスな香りを放出することができる。また、短い時間で部屋の香りを切り替えると、香りが複雑に混ざり、素敵な芳香空間を作る。【０１８４】
（７）自動車の運転支援装置；運転支援用の芳香器として利用できる。例えば、運転中に疲労を感じた場合には、リフレッシュ作用のある柑橘系の香料を提示し、渋滞などで、いらいら感が増した場合には、リラックス作用のあるラベンダーなどを提示できる。居眠りを検出する装置と組み合わせると、注意喚起する香りを提示して、警告することもできる。また、本装置は、香りの放出方向や到達距離を制御することができるため、運転席、助手席、後部席に選択的な香りを提示できる。【０１８５】
（８）防災警報装置；地震、津波、テロなどによって大きな災害が予想される場合、危険を知らせる警報として香りを使用できる。テレビやラジオ放送で危険を知らせる特殊信号を送信する。受信端末は当該信号を受信すると、本発明を応用した香り発生装置を制御して、視聴者に注意を喚起する香りを提示できる。異変を確実に知らせる手段として効果的である。また、危険な場所への立ち入りを制限するために、人が当該場所に近づいたことをセンサで検知し、当該場所に所定の香りを放出することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】本発明の第１の実施例の断面図で、映像用香り調合放出装置である。
【図２】前記第１の実施例の分解図で、気流管脱着の様子を示す。
【図３】前記第１の実施例の正面図で、映像装置の画素間から香りが放出される様子を示す。
【図４】本発明の第２の実施例の正面図で、香りを放出する気流管と空気を放出する気流管を交互に配置したバーチャル砲筒を用いた映像用香り調合放出装置である。
【図５】本発明の第３の実施例で、香りを放出する気流管と空気を放出する気流管を交互に配置し、各気流管の先端を接近させたバーチャル砲筒を用いた香り調合放出装置である。
【図６】気流管を所定の密度で束ねることの作用を説明する図である。
【図７】本発明の第４の実施例で、気流管の太さを砲筒中心部から砲筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒である。
【図８】本発明の第５の実施例で、複数の気流管を実在砲筒の内周部に配置した複合砲筒を用いた香り調合放出装置である。
【図９】香りを外部から気流管に供給する香り供給部で、気流管に空気を通過させつつ、管壁に設けた穴から香りを管内に供給する構成である。
【図１０】香りを外部から気流管に供給する香り供給部で、通常は気流管の末端部を閉じており、気体の固まりを放出する際に当該末端部を開けるように制御する構成である。
【図１１】環状渦生成原理と香料調合技術を説明する図である。
【図１２】本発明の第６の実施例で、気流管の管壁に設けた超音波振動子、又は、ピエゾ素子によって香料を気化する機構を用いた香り調合放出装置である。
【図１３】本発明の第７の実施例で、気流管の長さを砲筒中心部から砲筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒を用いた気体放出装置である。
【図１４】本発明の第８の実施例で、前記バーチャル砲筒の変形例である。（Ａ）は、気流管の太さを変化、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、気流管の長さを変化させた例である。
【図１５】本発明の第９の実施例で、気流管の長さを砲筒中心部から砲筒周辺部に向かって単調に変化させたバーチャル砲筒を用いた気体放出装置である。
【図１６】本発明の第９実施例で、気体放出装置を表示装置の内部に組み込んだ応用システムである。
【図１７】本発明の第１１の実施例で、壁型大画面表示装置の中に気体放出装置を設け、当該画面の前を通過する人に香りを提示し、興味をおこさせる応用システムである。
【符号の説明】
【０１８７】
０１、０１Ａ、０１Ｂ・・・気体放出装置
０２・・・・・表示装置の画面に設けた穴
０２ａ、０２ｂ、０２ｃ、０２ｄ、０２ｅ、０２ｉ・・気流管（香り放出管）
０２Ｓ・・・・気流管（空気放出管）
０３Ｔ、０３Ｈ、０３Ｋ、０３Ｍ、０３Ｙ・・・気流管
０４・・・・・環状渦気体の固まり（渦輪）
０５、０５Ｔ、０５Ｈ、０５Ｋ、０５Ｍ、０５Ｙ・・・バーチャル砲筒
０６・・・・・実在砲筒
０７・・・・・加圧手段
０８・・・・・空気槽
０９・・・・・空気圧縮機構
１０・・・・・映像表示装置
１１・・・・・表示素子（ＬＥＤなど）
１２・・・・・表示素子取り付け部
１３・・・・・映像制御装置
１４・・・・・香料供給制御装置
１５・・・・・気化加速制御装置（加熱制御装置）
１６・・・・・気圧制御装置
２０・・・・・バイモルフ型圧電素子
２１・・・・・金属板
２２・・・・・圧電板
３０・・・・・香料を管壁に蓄積し、気化して気流管内に放出する香り供給部
３１・・・・・香料蓄積機構
３２・・・・・穴の開いた管壁
３３・・・・・穴の開いた管型気流制御板（磁性体）
３４・・・・・末端部遮断の管型気流制御板（磁性体）
３５・・・・・バネ
３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ・・香料を外部から気流管内に供給する香り供給部
３７・・・・・香料取り込み穴を設けた気流管（香り放出管）
３８・・・・・香料気体搬送管
３９・・・・・電磁弁機構
４０・・・・・電磁石
４１・・・・・磁性体管
４５・・・・・メッシュ機構（電磁弁機構取り付け部）
４６・・・・・空気収集機構
５０・・・・・電磁式空気圧縮機構
５１・・・・・圧縮板
５２・・・・・電磁石の可動芯
５３・・・・・電磁石
５４・・・・・蛇腹機構
５５・・・・・サーボモータ
５６・・・・・リンク機構
５７・・・・・柱
６０・・・・・液体香料容器
６１・・・・・液体搬送用芯
６２、６３、６４・・超音波振動子
６５・・・・・振動子保持機構
７０・・・・・ピエゾ式液体噴射装置
７１・・・・・液体溜め
７２・・・・・微粒子吹き出し口
８１ａ、８１ｂ・・液体香料容器
８２、８３・・気流切り替え電磁弁機構
８４・・・・・空気槽
Ａｉｒ・・・・空気
Ａｋｉ、Ｙｏｓｈｉ・・・携帯端末を持った通行人
ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・香料
Ｉｎｓ・・・・差込口
ＩＲ・・・・・信号発生装置
ＣＮ・・・・・コネクタ
Ｃｏｏｌｅｒ・・・冷却器
Ｃｏｎｃａｖｅ・・凹面
Ｄｉｓ１・・・柱に設けた表示装置
Ｄｉｓ２・・・湾曲大画面表示装置
Ｅｎｄ・・・・気流管の末端部
Ｆｒｇ・・・・香料含有気体（香り）
Ｆ１、Ｆ２・・気流
ＨＴ、Ｈｅａｔｅｒ・・電熱器
Ｈｏｌ、Ｈｏｌ１、Ｈｏｌ２、Ｈｏｌ３・・・穴
Ｋａｏｒｉ・・香り発生器
ｍａ・・・・・香料ａを含有する微粒子
ｍｉｓ・・・・霧
Ｍｉｓｔ・・・霧発生器
Ｍｏｖｅ・・・圧縮板の動作
Ｐ１、Ｐ２・・観察者
Ｐｉｅｚｏ・・ピエゾ素子（圧電素子）
Ｒｏａｄ・・・通路
ＳＧ１・・・・受信機
ＳＧ２・・・・情報処理装置
Ｔｏｍ・・・・壁型大画面表示装置
Ｔｕｂｅ・・・気体搬送管
Ｕｅ・・・・・携帯端末
Ｗａ・・・・・香料ａを含有する液体
Ｗｂ・・・・・香料ｂを含有する液体
ＹＡＳ・・・・砲筒の内周面積に対して実際に気体が通過する面積の割合
【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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【国際調査報告】
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