KR101607376B1 - 후각 디스플레이 - Google Patents

Abstract

후각 디스플레이(10)는 분사구(22)를 갖는 케이스(12)를 포함하고, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시한다. 케이스(12) 내에는 흡기구(26)와 분사구(22)에 연통하는 향기 출구(24)를 갖는 향기실(14)이 형성되어 있고, 이 향기실(14) 내에는 고형상의 향원(20)이 수납된다. 또한, 향기실(14)에는 압전 소자(32)를 부착한 다이어프램(34)을 구비하는 풍력원(16)이 설치된다. 향기를 제시할 때에는, 풍력원(16)에 의해 흡입구(26)로부터 향기실(14) 내에 공기를 보냄으로써, 향원(20)으로부터 휘발한 기체 형상의 향기 성분이 포함되는 향기실(14) 내의 공기가, 향기 출구(24)를 통과해서 분사구(22)로부터 분사된다.

Description

후각 디스플레이{OLFACTORY DISPLAY}

본 발명은 후각 디스플레이에 관한 것으로, 특히, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시하는 후각 디스플레이에 관한 것이다.

최근, 고 임장감이나 고 몰입감 등을 유저에게 주어지는 정보 제시를 목적으로 하고, 텔레비전이나 퍼스널 컴퓨터 등의 시청각 디스플레이와 연동해서 향기(후각 정보)를 제시하고, 다양한 후각 디스플레이가 제안되어 있다. 여기서, 어느 정도의 장시간, 일정한 향기를 제시하고자 하는 경우에는, 단순히 향기를 공간에 확산시키는 것만이어도 좋다. 그러나, 예를 들어 시청각 디스플레이가 제시하는 콘텐츠의 장면의 전환에 맞춰서 향기를 제시하기 위해서는, 향기 제시의 시간적인 제어(시간적 국소성)가 필요해진다. 또한, 예를 들어 겨냥한 사람에게만 향기를 제시하기 위해서는, 향기 제시의 공간적인 제어(공간적 국소성)가 필요해진다. 또한, 향기 제시의 시간적 및 공간적인 국소성이 실현되면, 사용하는 향료를 대폭으로 절약할 수 있는 동시에, 잔향의 문제도 해소된다. 이들의 점으로부터, 시공간 제어 가능한 향기를 제시하고, 즉 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있는 후각 디스플레이가 요망되고 있다.

특허문헌 1에는, 종래의 후각 디스플레이의 일례가 개시되어 있다. 특허문헌 1의 후각 디스플레이(방향 발생 장치)는, 고형상의 향료를 수납하는 향료 수용부를 구비하고, 향료 수용부의 입구측 및 출구측의 각각에는, 펌프가 설치된다. 그리고, 향기를 발생시킬 때에는, 입구측 펌프를 회전시켜 향료 수용부에 공기를 보냄으로써, 방향이 부가된 공기(향기)를 향료 수용부로부터 압출하고, 이와 동시에 출구측 펌프를 회전시킴으로써, 향기를 방향 배출구로부터 외부로 배출하고 있다.

또한, 종래의 후각 디스플레이의 다른 일례가 특허문헌 2에 개시되어 있다. 특허문헌 2의 후각 디스플레이(제어형 방향 출력 장치)는, 액체 향료를 저장하는 향료 저장부 및 피에조 소자를 사용한 잉크젯 타입의 향료 방출기를 구비한다. 그리고, 향기를 발생시킬 때에는, 향료 방출기에 의해 향료를 액체 입자로서 장치 내부에 분사하고, 분사 후에 휘발한 향료를 송풍팬에 의해 장치 외부로 방출하고 있다.

일본 특허 출원 공개 제2004-121594호 공보 [A61L 9/12] 일본 특허 출원 공개 평10-146385호 공보 [A61L 9/12]

특허문헌 1의 기술에서는, 펌프 로터의 회전에 의해, 향기를 향료 수용부로부터 외부에 압출하고 있는 것뿐, 즉 간단히 향기를 주위 공간에 확산시키고 있는 것뿐이며, 향기 제시의 공간 제어에 대해서는 고려되어 있지 않다. 즉, 공간적으로 한정된 범위에의 향기의 제시가 실현되어 있지 않다. 또한, 구조가 복잡하므로, 소형화에는 한계가 있다.

또한, 특허문헌 2의 기술에서는, 향료 방출기와 송풍팬 등의 2개의 기구를 사용해서 향료를 외부로 방출하므로, 장치가 대형화되어 버린다. 또한, 송풍팬에 의한 송풍(풍압 생성)은 날개의 회전 속도에 의존하므로, 기민한 시간 제어를 할 수 없어 타임 래그가 생겨 버린다. 또한, 특허문헌 2에는, 잉크젯 타입의 향료 방출기에 의해, 향료를 장치 외부에 직접 분사하는 양태도 예시되어 있지만, 향료를 액체 입자로서 직접 분사하면, 향료 부착에 의한 잔향성의 문제가 생긴다. 이로 인해, 소취 수단이 불가결이 되어, 결과적으로 장치가 대형화되어 버린다.

그 때문에, 본 발명의 주된 목적은, 신규인, 후각 디스플레이를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있고, 또한 장치 자체를 소형화할 수 있는 후각 디스플레이를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 1개의 장치로 복수 종류의 향기가 제시 가능한 후각 디스플레이를 제공하는 것이다.

본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해, 이하의 구성을 채용하였다. 또한, 괄호 내의 참조 부호 및 보충 설명 등은, 본 발명의 이해를 돕기 위해 후술하는 실시 형태와의 대응 관계를 도시한 것이며, 본 발명을 전혀 한정되는 것은 아니다.

제1 발명은, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시하는 후각 디스플레이로서, 분사구를 갖는 케이스, 케이스 내에 형성되는 흡기구와 분사구에 연통하는 향기 출구를 갖는 향기실, 향기실 내에 수납되는 고형상의 향원, 압전 소자를 갖는 다이어프램을 사용하여, 흡기구로부터 향기실 내에 공기를 보내는 풍력원을 구비하는 후각 디스플레이이다.

제1 발명에서는, 후각 디스플레이(10)는 분사구(22)를 갖는 케이스(12) 및 풍력원(16)을 포함하고, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 시청각 디스플레이와 연동하여, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시한다. 케이스 내에는, 흡기구(26)와 분사구에 연통하는 향기 출구(24)를 갖는 향기실(14)이 형성되고, 향기실 내에는 고형상의 향원(20)이 수납된다. 고형상의 향원으로서는, 예를 들어, 입상의 다공질체에 액체 향료를 스며들게 한 것이 사용된다. 풍력원은 압전 소자(32)를 부착한 다이어프램(34)을 구비하고, 압전 소자에 대하여 교번 전압이 인가되면 다이어프램을 진동시켜 공기의 흐름을 발생시킨다. 후각 디스플레이에 의해 향기를 제시할 때에는, 풍력원에 의해 흡기구로부터 향기실 내에 공기를 보내고, 향원으로부터 휘발한 기체 형상의 향기 성분이 포함되는 향기실 내의 공기가, 향기 출구를 통과해서 분사구로부터 분사된다.

제1 발명에 따르면, 압전 소자를 갖는 다이어프램을 이용한 풍력원을 사용하였으므로, 향기실 내에 단시간에 높은 정압을 생성할 수 있다. 이에 의해, 응답성 좋고, 또한 공간적으로 매우 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있게 된다. 즉, 단일의 기구(풍력원)에 의한 시공간 제어가 가능해지므로, 후각 디스플레이를 소형화할 수 있다.

제2 발명은, 제1 발명에 종속하고, 향기 출구는 흡기구와 직교하는 방향으로 형성된다.

제2 발명에서는, 향기 출구(24)는 흡기구(26)에 대하여 직교하는 방향으로 형성된다. 이에 의해, 향기를 제시할 때에는, 향기실(14) 내의 공기의 흐름에 적당한 난류가 생긴다.

제2 발명에 따르면, 향기실 내의 공기의 흐름에 난류가 생기므로, 향기실 내의 향원 전체를 밸런스 좋게 사용할 수 있다.

제3 발명은, 제1 또는 제2 발명에 종속하고, 풍력원의 상류측에 설치되는 동작음 억제부를 더 구비한다.

제3 발명에서는, 풍력원(16)의 공기류의 상류측에는 동작음 억제부(18)가 설치된다. 동작음 억제부는 풍력원의 다이어프램(34)의 상류측에 공동부를 형성하고, 예를 들어, 이 공동부는 구획벽(48)에 의해 구획된다. 이에 의해, 외기구(46a)로부터의 동작음의 누설이 억제된다.

제3 발명에 따르면, 동작음에 의한 위화감을 유저에게 부여하는 일 없이, 유저에 대하여 자연히 향기를 전달할 수 있다.

제4 발명은, 제1 내지 제3 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 케이스의 내부 공간을 격벽으로 구획함으로써 형성되는 복수의 향기실 및 복수의 향기실에 형성되는 향기 출구의 각각으로부터 분사구를 향하여 연장되는 복수의 향기 통로를 구비하고, 향원은, 복수의 향기실의 적어도 1개에 수납되고, 풍력원은, 복수의 향기실의 각각에 설치되고, 복수의 향기 통로는 분사구의 근방 위치에서 합류되어 1개의 공유 통로가 된다.

제4 발명에서는, 케이스(12) 내에는 격벽(50)으로 구획된 복수의 향기실(14)이 형성되어 있고, 적어도 그 1개에 고형상의 향원(20)이 수납된다. 또한, 각 향기실에는, 개별의 풍력원(16)이 설치된다. 각 향기실에 형성되는 향기 출구(24)의 각각은, 향기 통로(52)를 통과해서 분사구(22)와 연통된다. 각 향기 통로는, 각 향기 출구로부터 분사구를 향하여 연장되고, 분사구의 근방 위치에서 합류되어 1개의 공유 통로(54)가 되어 분사구에 이른다.

제4 발명에 따르면, 케이스 내에 복수의 독립된 향기실을 설치하고 있으므로, 각 향기실에 대하여 다른 향기를 갖는 향원을 수납해 두도록 하면, 복수 종류의 향기가 제시 가능해진다. 또한, 분사구의 근방 위치에서 각 향기 통로를 합류시킨 공유 통로를 설치하고, 1개의 분사구로부터 향기를 분사하도록 하고 있으므로, 조합한 향기의 제시가 가능해지는 동시에, 공간 제어를 위한 조정이 용이하게 된다.

제5 발명은, 제4 발명에 종속하고, 복수의 향기 통로의 합류 부분에 벤투리관 구조를 갖는다.

제5 발명에서는, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에는 벤투리관 구조가 설치된다. 또한, 벤투리관 구조란, 유체의 흐름을 좁힘으로써 유속을 증가시켜, 저압력을 발생시킨다고 하는 벤투리 효과를 이용한 구조를 말한다.

제5 발명에 따르면, 향기 통로의 합류 부분에 벤투리관 구조를 설치하고 있으므로, 이 합류 부분을 지나는 향기의 속도가 충분히 가속되어, 합류 부분에 있어서의 향기 성분의 부착이 방지되는 동시에, 분사구로부터는 보다 지향성을 갖고 향기가 분사된다.

제6 발명은, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시하는 후각 디스플레이로서, 분사구를 갖는 케이스, 케이스의 내부 공간을 격벽으로 구획함으로써 형성되는 흡기구 및 향기 출구를 갖는 복수의 향기실, 향기실의 적어도 1개에 수납되는 고형상의 향원, 향기실의 각각에 설치되고, 압전 소자를 갖는 다이어프램을 사용해서 흡기구로부터 그 향기실 내에 공기를 보내는 복수의 풍력원 및 향기 출구의 각각으로부터 분사구를 향하여 연장되는 복수의 향기 통로를 구비하고, 복수의 향기 통로를 분사구의 근방 위치에서 합류시켜 1개의 공유 통로로 함과 함께, 그 합류 부분에 벤투리관 구조를 갖는 후각 디스플레이이다.

제6 발명에서는, 후각 디스플레이(10)는 분사구(22)를 갖는 케이스(12)를 포함하고, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터나 텔레비전 등의 시청각 디스플레이와 연동하여, 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시한다. 케이스 내에는, 격벽(50)으로 구획된 복수의 향기실(14)이 형성되어 있고, 적어도 그 1개에는 고형상의 향원(20)이 수납된다. 고형상의 향원으로서는, 예를 들어, 입상의 다공질체에 액체 향료를 스며들게 한 것이 사용된다. 또한, 각 향기실에는, 개별의 풍력원(16)이 설치된다. 풍력원은 압전 소자(32)를 부착한 다이어프램(34)을 구비하고, 압전 소자에 대하여 교번 전압이 인가되면 다이어프램을 진동시켜 공기의 흐름을 발생시키는 것이다. 또한, 각 향기실에 형성되는 향기 출구(24)의 각각은, 향기 통로(52)를 통과해서 분사구와 연통된다. 각 향기 통로는, 각 향기 출구로부터 분사구를 향하여 연장되고, 분사구의 근방 위치에서 합류되어 1개의 공유 통로(54)가 됨과 함께, 그 합류 부분(56)에는 벤투리관 구조가 설치된다. 또한, 벤투리관 구조란, 유체의 흐름을 좁힘으로써 유속을 증가시켜, 저압력을 발생시킨다고 하는 벤투리 효과를 이용한 구조를 말한다.

이와 같은 후각 디스플레이에 의해 향기를 제시할 때에는, 풍력원에 의해 흡기구(26)로부터 향기실 내에 공기를 보내고, 향원으로부터 휘발한 기체 형상의 향기 성분이 포함되는 향기실 내의 공기(향기)가, 향기 출구 및 향기 통로를 통과해서 분사구로부터 분사된다. 이때, 향기 통로의 합류 부분에 벤투리관 구조를 설치하고 있으므로, 이 합류 부분을 지나는 향기는, 그 속도를 충분히 올릴 수 있다.

제6 발명에 따르면, 압전 소자를 갖는 다이어프램을 이용한 풍력원을 사용하였으므로, 향기실 내에 단시간에 높은 정압을 생성할 수 있다. 이에 의해, 응답성 좋고, 또한 공간적으로 매우 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있게 된다. 즉, 단일의 기구(풍력원)에 의한 시공간 제어가 가능해지므로, 후각 디스플레이를 소형화할 수 있다.

또한, 각 향기실에 대하여 다른 향기를 갖는 향원을 수납해 두도록 하면, 복수 종류의 향기가 제시 가능해진다. 이때, 향기 통로의 합류 부분에 벤투리관 구조를 설치하고 있으므로, 이 합류 부분을 지나는 향기의 속도가 충분히 가속되어, 합류 부분에 있어서의 향기 성분의 부착이 방지되는 동시에, 분사구로부터는 지향성을 갖고 향기가 분사된다. 또한, 분사구의 근방 위치에서 각 향기 통로를 합류시킨 공유 통로를 설치하고, 1개의 분사구로부터 향기를 분사하도록 하고 있으므로, 조합한 향기의 제시가 가능해지는 동시에, 공간 제어를 위한 조정이 용이하게 된다.

제7 발명은, 제4 내지 제6 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 향기 통로는 격벽의 내부를 관통하는 관통 구멍에 의해 형성된다.

제7 발명에서는, 향기 통로(52)는 케이스(12) 내를 구획하는 격벽(50) 내를 관통하는 관통 구멍에 의해 형성된다. 이에 의해, 향기 통로를 형성하는 스페이스를 별도 형성하는 것과 비교하여, 후각 디스플레이(10)의 보다 소형화를 도모할 수 있다.

제8 발명은, 제5 내지 제7 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 벤투리관 구조는 공유 통로를 분사구측을 향하여 직경 축소함으로써 형성되는 직경 축소부를 포함한다.

제8 발명에서는, 공유 통로(54)에는 분사구(22)측을 향하여 서서히 직경 축소되는 직경 축소부(60)가 형성되고, 이 직경 축소부가 벤투리 효과를 발휘한다.

제9 발명은, 제5 내지 제8 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 벤투리관 구조는 복수의 향기 통로의 합류 부분에 설치되는 구획판을 포함한다.

제9 발명에서는, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에는 향기 통로끼리를 구획하는 구획판(58)이 형성되고, 이 구획판이 벤투리 효과를 발휘한다. 구획판은, 예를 들어 분사구(22)측을 향하여 그 선단이 뾰족해지는 평판 형상으로 형성되고, 각 향기 통로 내를 흘러나오는 향기를 분사구 방향으로 안내하는 가이드판으로 해도 기능한다.

제10 발명은, 제4 내지 제9 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 향기실의 적어도 1개는 향원에 향기 성분이 부가되어 있지 않은 입상체가 수납된다.

제10 발명에서는, 향기실(14)의 적어도 1개는 향원(20)이 수납되지 않고, 액체 향료를 스며들게 하지 않은 다공질체나 비공질체 등의 입상체만이 수납된다. 예를 들어, 향기를 제시한 후, 향원을 수납하지 않는 향기실의 풍력원(16)을 작동시켜 무취의 공기를 분출함으로써, 보다 재빠른 소취가 가능해진다. 또한, 향원을 수납한 향기실의 풍력원과 향원을 수납하지 않는 향기실의 풍력원을 동시에 혹은 타임 셰어링시켜 작동시킴으로써, 분출되는 향기 성분의 농도를 조정할 수도 있다.

제10 발명에 따르면, 보다 재빠른 소취가 가능해지고, 또한, 향기 성분의 농도 조정도 가능해진다.

제11 발명은, 제4 내지 제10 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 향기실의 적어도 1개는 빈방이 된다.

제11 발명에서는, 향기실(14)의 적어도 1개는 향원(20)이 수납되지 않고, 빈방이 된다. 예를 들어, 향기를 제시한 후, 빈방으로 한 향기실의 풍력원(16)을 작동시켜 무취의 공기를 분출함으로써, 보다 재빠른 소취가 가능해진다. 또한, 향원을 수납한 향기실의 풍력원과 빈방으로 한 향기실의 풍력원을 동시에 혹은 타임 셰어링시켜 작동시킴으로써, 분출되는 향기 성분의 농도를 조정할 수도 있다.

제11 발명에 따르면, 보다 재빠른 소취가 가능해지고, 또한, 향기 성분의 농도 조정도 가능해진다.

제12 발명은, 제4 내지 제11 중 어느 하나의 발명에 종속하고, 케이스에 설치되는 압전 소자를 갖는 다이어프램을 구비하는 보조 풍력원 및 보조 풍력원과 공유 통로를 연통시키는 보조 통로를 더 구비한다.

제12 발명에서는, 각 향기실(14)에 설치되는 풍력원(16)과는 별도로, 각 향기실과는 독립해서 설치되는 보조 풍력원(62)을 더 구비한다. 보조 풍력원으로서는 풍력원과 마찬가지의 것, 즉, 압전 소자를 부착한 다이어프램을 구비하고, 압전 소자에 대하여 교번 전압이 인가되면 다이어프램을 진동시켜 공기의 흐름을 발생시키는 것이 사용된다. 또한, 케이스(12) 내에는 보조 풍력원과 공유 통로(54)를 연통시키는 보조 통로(64)가 설치된다.

이와 같은 후각 디스플레이(10)에 의해 유저에게 향기를 제시할 때에는, 원하는 향원(20)을 수용한 향기실에 설치되는 풍력원을 작동시키는 동시에, 혹은 타임 셰어링시켜, 보조 풍력원을 작동시킨다. 그러면, 향기 통로(52)를 통과해서 분사구(22)를 향하는 향기는 보조 풍력원으로부터 토출된 무취의 공기와 공유 통로에서 합류하여 가속되어, 분사구로부터 기세 좋게 직진성을 갖고 분사된다.

제12 발명에 따르면, 보조 풍력원을 구비하므로, 보다 지향성이 우수한 향기의 제시가 가능해진다. 또한, 공유 통로에 있어서의 향기의 체류를 보다 억제할 수 있으므로, 공유 통로에의 향기 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

제13 발명은, 제12 발명에 종속하고, 보조 풍력원의 토출 성능은 풍력원의 토출 성능보다도 높게 된다.

제13 발명에서는, 예를 들어 보조 풍력원(62)이 구비하는 압전 소자의 직경을 풍력원(16)이 구비하는 압전 소자(32)의 직경보다도 크게 하여, 보조 풍력원의 토출 성능, 즉 공기를 송출하는 성능이, 풍력원의 토출 성능보다도 높게 된다. 이에 의해, 향기 제시의 비거리를 신장할 수 있다. 또한, 무취의 공기를 기세 좋게 분사할 수 있으므로, 보다 높은 소취 효과를 발휘할 수도 있다.

본 발명에 따르면, 압전 소자를 갖는 다이어프램을 이용한 풍력원을 이용함으로써, 단일의 기구에 의한 시공간 제어를 가능하게 하였으므로, 후각 디스플레이를 소형화할 수 있다.

또한, 제4 또는 제6 발명에 따르면, 케이스 내에 복수의 독립된 향기실을 설치하고 있으므로, 각 향기실에 대하여 다른 향기를 갖는 향원을 수납해 두도록 하면, 복수 종류의 향기가 제시 가능해진다. 또한, 분사구의 근방 위치에서 각 향기 통로를 합류시킨 공유 통로를 설치하고, 1개의 분사구로부터 향기를 분사하도록 하고 있으므로, 조합한 향기의 제시가 가능해지는 동시에, 공간 제어를 위한 조정이 용이하게 된다. 또한, 향기 통로의 합류 부분에 벤투리관 구조를 설치하도록 하면, 이 합류 부분을 지나는 향기의 속도를 충분히 올릴 수 있으므로, 합류 부분에 있어서의 향기 성분의 부착이 방지되는 동시에, 분사구로부터는 지향성을 갖고 향기가 분사된다.

본 발명의 상술한 목적, 그 밖의 목적, 특징 및 이점은, 도면을 참조해서 행하는 후술하는 실시예의 상세한 설명으로부터 한층 명백하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예인 후각 디스플레이를 사용해서 유저에게 향기를 제시하는 모습을 도시하는 도해도이다.
도 2는 도 1의 후각 디스플레이의 외관을 도시하는 사시도이다.
도 3은 도 1의 후각 디스플레이의 측면 방향에서 본 내부 구조를 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1의 후각 디스플레이가 구비하는 풍력원을 대각선 방향으로 절단하였을 때의 확대 단면을 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 1의 후각 디스플레이가 구비하는 동작음 억제부를 수평 방향으로 절단하였을 때의 단면을 도시하는 단면도이다.
도 6은 도 1의 후각 디스플레이로부터 분사된 향기 성분의 공간적 확산을 도시하는 도해도이다.
도 7은 도 4의 풍력원의 성능 평가에 사용한 평가 시스템의 구성을 도시하는 도해도이다.
도 8은 도 4의 풍력원의 성능 평가의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예인 후각 디스플레이의 상방향에서 본 내부 구조를 도시하는 도해도이다.
도 10은 도 9의 후각 디스플레이가 구비하는 향기 통로의 형상을 설명하기 위한 도해도이며, 후각 디스플레이를 분사구측에서 본 모습을 내부 구조도 포함시켜 개략적으로 도시하는 도해도이다.
도 11은 도 10의 분사구 부분을 확대해서 도시하는 도해도이다.
도 12는 도 10의 XII-XII선에서 절단한 단면의 향기 통로 부분을 확대해서 도시하는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예인 후각 디스플레이를 분사구측에서 본 모습을 내부 구조도 포함시켜 개략적으로 도시하는 도해도이다.
도 14는 도 13의 분사구 부분을 확대해서 도시하는 도해도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예인 후각 디스플레이를 분사구측에서 본 모습을 내부 구조도 포함시켜 개략적으로 도시하는 도해도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예인 후각 디스플레이를 상방향에서 본 모습을 내부 구조도 포함시켜 개략적으로 도시하는 도해도이다.
도 17은 도 16의 분사구 부분의 분사구측에서 본 모습을 확대해서 도시하는 도해도이다.

도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예인 후각 디스플레이(10)는 영상이나 소리를 포함하는 콘텐츠에 향기(후각 정보)를 부가하여 유저에게 제시함으로써, 콘텐츠의 현실감이나 임장감을 높이기 위해 사용된다. 예를 들어, 후각 디스플레이(10)는 퍼스널 컴퓨터, 텔레비전, 라디오, 게임기, DVD 플레이어, 비디오데크 및 휴대 전화 등의 각종의 시청각 디스플레이와 연동하여, 시공간 제어 가능하게, 즉 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시한다.

도 1은, 일례로서 후각 디스플레이(10)를 퍼스널 컴퓨터와 연동시켜 사용하는 모습을 도시하고 있고, 이 경우에는, 후각 디스플레이(10)는 향기를 분사하는 분사구(22)(도 2 참조)가 유저의 얼굴의 방향을 향하도록, LCD 디스플레이(100)이나 키보드 등에 설치된다.

도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 후각 디스플레이(10)는 1변의 길이의 각각이 약 20㎜의 입방체 형상으로 형성되는 초소형의 후각 디스플레이이며, 케이스(12), 향기실(14), 풍력원(16) 및 동작음 억제부(18)를 구비한다.

케이스(12)는 아크릴 수지, 불소 수지 및 스테인리스 등의 적절한 재료에 의해 직육면체 형상으로 형성된다. 이 케이스(12)의 내부 공간이 향기실(14)로서 사용되고, 케이스(12) 내, 즉 향기실(14) 내에는 고형상의 향원(20)이 수납된다.

케이스(12)의 전방측(유저측)의 측벽(12a)의 중앙부에는 분사구(22)가 형성된다. 이 분사구(22)는 측벽(12a)의 두께 방향으로 연장되는 연통 구멍을 통하여, 향기실(14)의 향기 출구(24)과 연통된다. 또한, 케이스(12)의 저벽(12b)의 중앙부에는 풍력원(16)의 노즐(30)이 관통하도록 접속된다. 이 노즐(30)은 향기실(14) 내에 공기를 유입시키는 흡기구(26)로서 기능한다. 또한, 케이스(12)의 후방측의 측벽(12c)에는 향원(20)을 향기실(14) 내에 출입하기 위한 개구(12d)가 형성되지만, 이 개구(12d)는 향원(20)의 수납 후에 폴리우레탄이나 실리콘제의 스펀지 마개(28) 등을 사용해서 적절하게 밀봉된다. 즉, 향기실(14)은 흡기구(26) 및 향기 출구(24)를 갖는 밀폐 공간이며, 향기 출구(24)는 흡기구(26)에 대하여 직교하는 방향으로 형성되어 있다.

흡기구(26)의 직경[노즐(30)의 내경]은, 예를 들어 0.8㎜이다. 또한, 분사구(22) 및 향기 출구(24)의 직경은, 예를 들어 0.8㎜이며, 분사구(22)와 향기 출구(24)를 연결하는 연통 구멍의 길이[측벽(12a)의 두께]는, 예를 들어 2㎜이다. 또한, 분사구(22), 향기 출구(24) 및 흡기구(26)의 직경은, 이와 같이 작은 것이므로, 풍력원(16)을 작동시키지 않을 때에는, 향기실(14)로부터의 향기의 누설은 거의 발생하지 않는다. 또한, 이 실시예에서는 분사구(22)와 향기 출구(24)를 연결하는 연통 구멍의 길이를 2㎜로 하기 위해, 측벽(12a) 전체의 두께를 2㎜로 하고 있지만, 분사구(22) 부분만을 노즐 형상으로 돌출시켜 형성할 수도 있다. 또한, 분사구(22)와 향기 출구(24)를 연결하는 연통 구멍을 분사구(22)측을 향하여 직경 축소시킬 수도 있다. 또한, 분사구(22), 향기 출구(24) 및 흡기구(26)의 크기와 분사구(22)와 향기 출구(24)를 연결하는 연통 구멍의 길이 등은, 향기실(14)의 크기나 풍력원(16)의 성능, 혹은 분사하는 향기에 요구되는 지향성이나 도달 거리 등에 따라서 적절하게 변경 가능하다.

고형상의 향원(20)은, 예를 들어, 입상의 다공질체에 액체 향료를 스며들게 하여(함침시켜), 다공질체의 외표면 및 세공 내에 액체 향료를 유지시킴으로써 제작된다. 향료로서는, 천연 향료, 합성 향료 및 그들의 조합 향료가 적절하게 사용할 수 있다. 다공질체로서는, 규산 칼슘, 실리카 겔, 암면, 규조토, 제올라이트, 이탄, 목탄, 버미큘라이트, 벤토나이트, 펄라이트, 카본 나노 튜브 및 활성탄류 등의 입상체를 적절하게 이용할 수 있다. 다공질체의 입경 및 형상은 특별히 한정되지 않지만, 향기실(14) 내의 유로 저항 등을 고려하면, 입경이 1-6㎜ 정도의 구형체인 것이 바람직하다. 이 실시예에서는, 평균 직경이 4㎜인 규산 칼슘의 구형체에 액체 향료를 스며들게 한 것을 16개 사용해서 향원(20)으로 하였다.

향기실(14)의 하방에는, 풍력원(16)의 노즐(30)이 향기실(14) 내와 연통하도록, 풍력원(16)이 설치된다. 도 4는, 풍력원(16)을 대각선 방향으로 절단하였을 때의 확대 단면을 도시한다. 풍력원(16)은 압전 소자(피에조 소자)(32)를 부착한 다이어프램(34)을 구비하고 있고, 압전 소자(32)에 교번 전압(정현파 전압 또는 구형파 전압)을 인가함으로써, 다이어프램(34)을 판 두께 방향으로 굴곡 진동시켜, 공기의 흐름을 발생시키는 압전식의 것이다.

이하, 풍력원(16)의 동작에 대해서 간단하게 설명한다. 풍력원(16)에서는, 원판 형상의 압전 소자(32)를 부착한 다이어프램(34)의 약 26㎑의 진동에 수반하여, 펌프실(38)에 설치된 통기공(40)으로부터, 공기의 흡인과 토출이 반복된다. 흡인시에 흡입 유로(42)로부터 펌프실(38)에 도입된 공기는, 토출시에는 통기공(40)과 동축에 배치된 상부판(44) 위의 노즐(30)을 통과하고, 노즐(30) 내의 테이퍼 관로로 팽창하여 토출된다. 이때, 통기공(40)과 노즐(30) 사이의 공간에는, 벤투리 효과에 의해 부압부가 생기므로, 흡입 유로(42)의 공기는 계속해서 흡인된다. 이에 의해, 흡입 유로(42)로부터 노즐(30)을 향하는 연속된 펌프 동작이 얻어진다.

이와 같이 압전 소자(32)로 구동하는 풍력원(압전식의 풍력원)(16)은 블로워 팬이나 스크롤 블로워와 같은 회전 기구가 없기 때문에, 소형화 및 저배화가 가능하고, 소비 전력도 작다. 또한, 사실상 무진동 후, 단시간에 높은 정압을 생성할 수 있는 특징을 갖는다. 이와 같은 풍력원(16)으로서는, 예를 들어 가부시끼가이샤 무라타 세이사꾸소제의 마이크로 블로워(코드 번호:MZBX001)를 사용할 수 있다.

도 3으로 되돌아가, 풍력원(16)의 하방(공기 유로의 상류측)에는 풍력원(16)의 동작음[다이어프램(34)의 진동음]의 외부에의 누설을 억제하기 위한 동작음 억제부(18)가 설치된다. 동작음 억제부(18)는 아크릴 수지, 불소 수지 및 스테인리스 등의 적절한 재료에 의해 형성되고, 다이어프램(34)의 하방에 공동부를 형성한다. 도 5는, 동작음 억제부(18)를 수평 방향으로 절단하였을 때의 단면을 도시한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 동작음 억제부(18)의 측벽(46)에는 풍력원(16)의 작동시에 외기를 흡입하기 위한 외기구(46a)가 형성되어 있고, 동작음 억제부(18)의 내부는 C자 형상의 구획벽(48)에 의해 구획되어 있다. 이에 의해, 풍력원(16)의 동작음은 미로 형상의 공기 통로를 우회하도록 하여 외기구(46a)에 도달하므로, 외기구(46a)로부터의 동작음의 누설이 억제된다. 이와 같은 동작음 억제부(18)를 설치함으로써, 동작음에 의한 위화감을 유저에게 부여하는 일 없이, 유저에 대하여 자연히 향기를 전달할 수 있다. 단, 동작음 억제부(18)의 내부 구조는, 도 5의 양태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 구획벽(48)이 없는 단순한 공동으로 해 두어도 좋고, 다른 형상의 구획벽을 설치하도록 해도 좋다.

이와 같은 구성의 후각 디스플레이(10)는, 전술한 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터 등이 제시하는 영상이나 소리를 포함하는 콘텐츠에 향기를 부가하여 유저에게 제시한다. 후각 디스플레이(10)의 제어기(도시하지 않음)는, 퍼스널 컴퓨터 등으로부터 보내져 오는 지시 신호에 따라서, 풍력원(16)의 압전 소자(32)에 대하여 교번 전압을 인가한다. 교번 전압의 인가에 의해 다이어프램(34)이 굴곡 진동하면, 동작음 억제부(18)의 외기구(46a)로부터 외기가 흡인되는 동시에, 풍력원(16)의 노즐(30), 즉 흡기구(26)로부터 향기실(14) 내에 고속 또한 고압의 공기를 보낸다. 향기실(14) 내의 공기에는 향원(20)으로부터 휘발한 기체 형상의 향기 성분이 포함되어 있고, 그 향기 성분을 포함하는 공기가, 향기 출구(24)를 통과해서 분사구(22)로부터 분사된다. 그리고, 압전 소자(32)에 대한 교번 전압의 인가가 정지되면, 분사구(22)로부터의 향기 성분을 포함하는 공기의 분사도 정지된다. 이때, 압전식의 풍력원(16)을 이용하고 있으므로, 이와 같은 향기 성분을 포함하는 공기 분사의 개시 및 정지는 응답성 좋게 실행되고(즉 정확한 시간 제어가 가능하고), 게다가, 맥동적이 아닌 연속된 일정한 향기의 제시가 가능해진다. 또한, 향기 출구(24)가 흡입구(26)에 대하여 직교하는 방향으로 형성되어 있으므로, 향기실(14) 내의 공기의 흐름에 적당한 난류가 생겨, 향기실(14) 내의 향원(20) 전체가 밸런스 좋게 사용된다.

도 6은, 후각 디스플레이(10)로부터 분사된 향기의 공간적 확산을 모식적으로 도시하는 도면이다. 압전 소자(32)에 대하여 주파수 26㎑, 19.5Vp-p의 교번 전압을 인가하여, 후각 디스플레이(10)를 실제로 작동시킨 결과, 분사구(22)로부터 분사되는 향기 성분을 포함하는 공기의 풍속은, 약 200㎜/초인 것이 확인되었다. 또한, 향기 성분의 공간적 확산 φ는, 분사구(22)로부터의 거리 L이 300㎜의 지점에서, 50㎜ 이내에 제한하는 것이 확인되었다. 이와 같이, 후각 디스플레이(10)는 공간적으로 매우 한정된 범위(즉 유저의 얼굴 부근만)에 대하여 향기를 제시할 수 있다. 또한, 공간적으로 매우 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있으므로, 사용하는 향료를 대폭으로 절약할 수 있는 동시에, 잔향도 거의 생기지 않는다. 예를 들어, 후각 디스플레이(10)로부터 향기를 3초간 분사시켜 유저에게 향기를 제시한 결과, 향기 제시의 정지 후, 향기 성분은 수초 정도로 확산 희석되어, 소취 장치를 사용하는 일 없이 주위 공간은 무취로 되었다. 또한, 3초간의 향기 분사를 1000회 이상 반복 실시해도, 제시하는 향기의 강도에 변화는 없었다. 또한, 향원(20)으로부터 휘발한 기체 형상의 향기 성분은 3초간의 향기의 제시 후, 10-30초간의 인터벌로 향기실(14) 내에 충만하다.

또한, 풍력원(16)의 기능으로서, 향기실(14) 내에 단시간에 높은 정압을 생성할 수 있는 기능이 필요해지므로, 이 실시예에서 사용한 풍력원(16)의 정압 생성 스피드와, 종래의 날개식 팬의 정압 생성 스피드를 비교하는 실험을 행하였다. 도 7은, 풍력원(16)의 성능 평가에 사용한 평가 시스템의 구성을 도시하고, 도 8은, 그 실험 결과를 나타낸다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 정압(풍속)의 계측에는 열식 풍속계(Thermal Anemometer)를 사용하였다. 열식 풍속계의 센서는, 외기의 영향을 받지 않도록, 길이가 420㎜이며, 내경이 53㎜φ인 PVC 파이프 중에 설치하고, 풍력원[풍력원(16) 또는 날개식 팬]은 센서로부터 300㎜ 이격된 지점에 설치하였다. 그리고, 풍력원을 3초간 작동시키고, 그때 열식 풍속계의 센서의 반응을 계측하였다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 풍력원에 신호를 넣은 후, 날개식 팬에서는 열식 풍속계의 센서가 2초 후에 반응하는 데 반해서, 압전식의 풍력원(16)에서는 1초 후에 반응하므로, 압전식의 풍력원(16)의 정압 생성 능력의 높이를 판독할 수 있다. 또한, 풍속도 압전식의 풍력원(16)의 쪽이 약 3배 빨라지는 것을 알 수 있다.

이 실시예에서는, 압전 소자(32)를 갖는 다이어프램(34)을 이용한 풍력원(16)을 사용하였으므로, 향기실(14) 내에 단시간에 높은 정압을 생성할 수 있다. 이에 의해, 응답성 좋고, 또한 공간적으로 매우 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있다. 즉, 단일의 기구(풍력원)에 의한 시공간 제어가 가능해진다. 또한, 응답성 좋고, 공간적으로 한정된 범위에 향기를 핀 포인트로 제시하고 있으므로, 사용하는 향료를 대폭으로 절약할 수 있음과 함께, 잔향도 거의 생기지 않는다. 사용하는 향료가 소량으로 되므로, 향원(20)을 수납하는 향기실(14)을 작게 할 수 있다. 또한, 잔향이 생기지 않으므로, 별도의 소취 기능도 불필요하게 된다.

따라서, 이 실시예에 따르면, 후각 디스플레이(10)를 소형화할 수 있다. 구체적으로는, 전체적으로 1변의 길이가 약 20㎜의 입방체 형상이라고 하는 초소형화를 실현할 수 있다.

또한, 액체 향료를 입상의 다공질체에 스며들게 하여 작성한 고형상의 향원(20)을 사용하였으므로, 향원(20)으로부터 향료(향기 성분)를 서서히 방출시킬 수 있다. 즉, 향원(20)은 장기간에 걸쳐서 향기 성분을 계속해서 방출할 수 있다. 따라서, 향원(20)에 액체 향료를 보충하거나, 향원(20)을 교환하거나 하지 않고, 장기간에 걸쳐서 후각 디스플레이(10)를 사용할 수 있어, 향원(20)의 교환 빈도를 줄일 수 있다.

또한, 상술한 실시예에서는, 향기실(14) 내의 향원(20)을 밸런스 좋게 사용하므로, 향기실(14)의 향기 출구(24)를 흡기구(26)에 대하여 직교하는 방향으로 형성하였지만, 향기 출구(24) 및 분사구(22)를 형성하는 위치는, 이에 한정되지 않고 임의이다. 또한, 예를 들어, 향기실(14) 내에 구획을 설치함으로써, 흡기구(26)로부터 향기 출구(24)에 이르는 향기실(14) 내의 공기 유로를 우회시키도록 해도 좋다. 단, 공기 유로가 길어지면, 풍력원(16)의 작동시 향기실(14) 내의 정압이 낮아져 버리므로 주의가 필요하다.

또한, 상술한 실시예에서는, 1종류의 향기만을 제시하는 양태를 도시하였지만, 복수 종류의 향기를 제시할 수도 있다. 예를 들어, 도 3에 도시하는 후각 디스플레이(10)를 복수 배열하여 배치해서 후각 디스플레이 시스템으로 하고, 각 후각 디스플레이(10)의 향기실(14)에는, 다른 향기를 갖는 향원(20)을 수납해 두면 좋다. 이 경우에는, 시청각 디스플레이가 제시하는 콘텐츠의 전환에 맞추어, 다른 향기를 유저에게 제시할 수 있게 된다. 예를 들어, 영상 콘텐츠의 씬의 전환에 따라서, 바닐라 아이스를 먹는 장면에서는 바닐라의 향기를 내보내고, 바닷가의 장면에서는 바다 향기를 내보내는 것이 가능하다.

또한, 케이스(12) 내에 복수 향기실(14)을 형성함으로써, 1개의 장치[후각 디스플레이(10)]에서 복수 종류의 향기를 제시 가능하게 할 수도 있다. 이하, 도 9 내지 도 12를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예인 복수 종류의 향기를 제시 가능한 후각 디스플레이(10)에 대해서 설명하지만, 도 3에 도시하는 실시예와 마찬가지인 부분에 대해서는, 동일한 참조 번호를 붙이고, 설명을 생략 혹은 간략화한다. 이것은, 후술하는 또 다른 실시예에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 도 3에서는, 측면 방향에서 본 후각 디스플레이(10)의 내부 구조를 도시하고 있지만, 도 9에서는, 상방향에서 본 후각 디스플레이(10)의 내부 구조를 도시하고 있다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 후각 디스플레이(10)는, 각 변의 길이가 약 20㎜의 입방체 형상으로 형성되는 초소형의 후각 디스플레이이며, 케이스(12) 및 케이스(12)의 내부 공간을 격벽(50)으로 구획함으로써 형성되는 복수(이 실시예에서는 2개)의 향기실(14)을 구비한다. 또한, 향기실(14)의 각각에는, 풍력원(16) 및 동작음 억제부(18)가 설치된다.

케이스(12)는 아크릴 수지, 불소 수지 및 스테인리스 등의 적절한 재료에 의해 직육면체 형상으로 형성되고, 그 전방측의 측벽(12a)에는 분사구(22)가 형성된다. 케이스(12)의 내부 공간은 전방측의 측벽(12a)과 이면측의 측벽(12c)을 연결하는 평판 형상의 격벽(50)에 의해 좌우로 구획되어 있고, 케이스(12) 내에는 횡방향으로 배열하는 2개의 독립된 밀폐 공간인 향기실(14)이 형성된다. 격벽(50)의 두께는, 예를 들어 2㎜이며, 분사구(22)의 직경은, 예를 들어 0.8㎜φ이다.

각 향기실(14) 내에는, 다른 향기를 갖는 고형상의 향원(20)이 수납된다. 또한, 도시는 생략하지만, 케이스(12)의 이면측의 측벽(12c)에는 향원(20)을 향기실(14) 내에 출입하기 위한 개구가 형성된다. 이 개구는 향원(20)의 수납 후에 스펀지 마개 등을 사용해서 적절하게 밀봉된다.

또한, 각 향기실(14)에는 향기 출구(24) 및 흡기구(26)가 형성된다. 이 실시예에서는, 풍력원(16)의 노즐(30)이 케이스(12)의 측벽(12e)을 관통하도록 접속되고, 이 노즐(30)이, 향기실(14) 내에 공기를 유입시키는 흡기구(26)로서 기능한다. 또한, 각 향기 출구(24)는 전후 방향으로 어긋나게 하여 배치되고, 개별의 향기 통로(52)를 통과해서 분사구(22)와 연통된다. 이 실시예에서는, 각 향기 통로(52)는 격벽(50) 내를 관통하는 관통 구멍이며, 향기 출구(24)로부터 격벽(50)의 두께 방향의 중앙부까지 연장된 후, 굴곡지게 하여 분사구(22)를 향해 연장된다. 각 향기 통로(52)는 단면 원형상으로 형성되고, 그 직경은 예를 들어 1㎜φ이다. 또한, 각 향기 출구(24)를 전후 방향으로 어긋나게 하여 배치하는 것은, 전후 방향의 위치를 맞춰서 배치하면, 향기 출구(24)로부터 연장되는 향기 통로(52)에 의해 격벽(50)이 얇아져, 격벽(50)의 강도가 부족할 우려가 생기기 때문이다. 단, 격벽(50)의 강도에 문제가 없으면, 향기 출구(24)의 배치 위치는, 특별히 한정되지 않는다. 이와 같이, 격벽(50) 내를 관통하는 관통 구멍에 의해 각 향기 통로(52)를 형성함으로써, 향기 통로(52)를 형성하는 스페이스를 별도 형성하는 것과 비교하여, 후각 디스플레이(10)의 소형화를 도모할 수 있다.

도 10 내지 도 12를 참조하여, 향기 통로(52)의 형상을 보다 상세하게 설명한다. 2개의 향기 통로(52)는 분사구(22)를 향하여 평행하게 배열하여 연장되지만, 분사구(22)의 근방 위치에서 합류하여 1개의 공유 통로(54)가 되어, 분사구(22)에 이른다. 그리고, 이 합류 부분(56)에는 벤투리관 구조가 설치된다. 또한, 벤투리관 구조란, 유체의 흐름을 좁힘으로써 유속을 증가시켜, 저압력을 발생시킨다고 하는 벤투리 효과를 이용한 구조를 말한다.

이 실시예에서는, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에 평판 형상의 구획판(58)이 형성된다. 구획판(58)은, 그 선단각이 예를 들어 5°가 되도록, 분사구(22)를 향하여 뾰족한 형상을 갖고 있고, 각 향기 통로(52) 내를 흘러나오는 향기를 분사구(22) 방향으로 안내하는 가이드판으로서 기능한다. 이에 의해, 향기의 역류나 다른 향기 통로(52)에의 향기의 침입이 방지된다. 단, 구획판(58) 전체를 얇게 형성하는 경우에는, 반드시 그 선단을 뾰족해지게 할 필요는 없다.

이 구획판(58)의 양측에서는, 향기 통로(52)의 단면적이 작아진다. 또한, 공유 통로(54)에는 분사구(22)를 향하여 서서히 직경 축소되는 직경 축소부(60)가 형성된다. 즉, 이 실시예에서는, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에 2개의 벤투리관 구조를 갖고 있고, 이 합류 부분(56)을 통과하는 향기의 유속은 2단계로 가속된다.

이와 같은 구성의 후각 디스플레이(10)는, 상술한 바와 같이, 퍼스널 컴퓨터 등이 제시하는 영상이나 소리를 포함하는 콘텐츠에 향기를 부가하여 유저에게 제시한다. 후각 디스플레이(10)의 제어기(도시하지 않음)는 퍼스널 컴퓨터 등으로부터 보내져 오는 지시 신호에 따라서, 대응하는 풍력원(16)의 압전 소자(32)에 대하여 교번 전압을 인가한다. 교번 전압의 인가에 의해 다이어프램(34)이 굴곡 진동하면, 동작음 억제부(20)의 외기구(46a)로부터 외기가 흡인되는 동시에, 풍력원(16)의 노즐(30), 즉 흡기구(26)로부터 향기실(14) 내에 고속 또한 고압의 공기를 보낸다. 향기실(14) 내의 공기에는 향원(20)으로부터 휘발한 기체 형상의 향기 성분이 포함되어 있고, 그 향기 성분을 포함하는 공기(향기)는 향기 출구(24)로부터 개별의 향기 통로(52)를 통과해서 공유 통로(54)에 이르고, 분사구(22)로부터 분사된다. 그리고, 압전 소자(32)에 대한 교번 전압의 인가가 정지되면, 분사구(22)로부터의 향기 분사도 정지된다. 이때, 압전식의 풍력원(16)을 이용하고 있으므로, 향기 분사의 개시 및 정지는, 응답성 좋게 실행되고(즉 정확한 시간 제어가 가능하고), 게다가, 맥동적이 아닌 일정한 향기의 제시가 가능해진다. 또한, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에 벤투리관 구조[구획판(58) 및 직경 축소부(60)]를 설치하고 있으므로, 이 합류 부분(56)을 통과하는 향기는, 그 속도가 충분히 가속된다. 이에 의해, 합류 부분(56)에 있어서의 향기 성분의 부착(잔향)이 방지되는 동시에, 분사구(22)로부터는 지향성을 갖고 향기가 분사된다.

또한, 도 9에 도시하는 후각 디스플레이(10)를 실제로 작동시킨 결과, 도 3에 도시하는 실시예와 마찬가지인 동작 성능(시공간 제어능, 소취능 및 반복 사용능 등)을 발휘하는 것이 확인되었다.

도 9에 도시하는 실시예에 따르면, 케이스(12) 내에 복수의 향기실(14)을 설치한 경우라도, 도 3에 도시하는 실시예와 마찬가지로, 응답성 좋고, 또한 공간적으로 매우 한정된 범위에 향기를 제시할 수 있어, 장치 자체도 소형화할 수 있다.

또한, 도 9에 도시하는 실시예에서는, 케이스(12) 내에 2개의 향기실(14)을 설치하고 있으므로, 각 향기실(14)에 대하여 다른 향기를 갖는 향원(20)을 수납해 둠으로써, 2종류의 향기를 개별로 제시할 수 있다. 이로 인해, 시청각 디스플레이가 제시하는 콘텐츠의 전환에 맞추어, 다른 향기를 유저에게 제시할 수 있게 된다.

또한, 분사구(22)의 근방 위치에서 각 향기 통로(52)를 합류시킨 공유 통로(54)를 설치하고, 1개의 분사구(22)로부터 향기를 분사하도록 하고 있으므로, 각 향기실(14)의 풍력원(16)을 동시에 혹은 타임 셰어링시켜 작동시킴으로써, 조합한 향기의 제시가 가능해진다. 또한, 각 풍력원(16)의 입력 신호의 Duty비를 조정하는 것 등에 의해, 향기를 조합하는 비율을 적절하게 변화시킬 수도 있다.

또한, 도 3에 도시하는 후각 디스플레이(10)를 복수개 배열하여 배치하는 후각 디스플레이 시스템에서는, 각각의 분사구(22)로부터 향기를 분사하게 되므로, 이들을 유저의 코를 향하여 공간 제어하기 위해서는, 각 후각 디스플레이(10)에 대하여 개별의 조정(캘리브레이션)이 필요해진다. 또한, 조향(調香)도 할 수 없다. 이에 대해, 도 9에 도시하는 후각 디스플레이(10)에서는, 1개의 분사구(22)로부터 복수의 향기를 제시할 수 있으므로, 공간 제어를 위한 조정이 용이하고, 조향도 가능하다.

또한, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에 벤투리관 구조를 설치하고 있으므로, 이 합류 부분(56)을 통과하는 향기는, 그 속도를 충분히 올릴 수 있다. 이로 인해, 합류 부분(56)에 있어서의 향기 성분의 부착이 방지(즉 원하지 않는 향기의 혼합이 방지)되는 동시에, 분사구(22)로부터는 지향성을 갖고 향기를 분사할 수 있다.

또한, 도 9에 도시하는 실시예에서는, 2개의 향기실(14)을 횡방향으로 배열하여 배치하고 있지만, 상하 방향으로 배열하여 배치해도 좋다. 또한, 케이스(12)의 측벽(12e)을 관통하도록 풍력원(16)을 설치하고 있지만, 측벽(12e)을 설치하지 않고, 풍력원(16)의 상부판(44)에서 향기실(14)의 측면을 밀봉할 수도 있다. 즉, 풍력원(16)을 케이스(12)의 외벽의 일부로서 기능시킬 수도 있다.

또한, 도 9에 도시하는 실시예에서는, 격벽(50) 내를 관통하는 관통 구멍에 의해 향기 통로(52)를 형성하고 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 향기실(14)을 구획하는 격벽(50)의 사이에 공간을 형성하고, 그 공간을 통과하는 독립 관에 의해 향기 통로(52)를 형성해도 좋다.

또한, 향기 출구(24)의 위치나 향기 통로(52)의 형상 및 경로 등은 임의로 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 실시예에서는, 향기 통로(52)를 단면 원형상으로 형성하고 있지만, 향기 통로(52)는 단면 반원 형상이나 단면 부채 형상 등에 형성해도 좋다. 이 경우에는, 예를 들어, 단면 원형상의 공기 통로의 내부를 평판 형상의 구획으로 구획함으로써, 단면 반원 형상이나 단면 부채 형상 등의 독립된 복수의 향기 통로(52)를 형성하면 좋다. 단, 향기 통로(52)가 길어지거나, 굴곡이 많아지거나 하면, 풍력원(16)의 작동시 향기실(14)의 정압이 낮아져 버릴 우려가 있으므로, 향기 통로(52)는 짧고 또한 굴곡이 적어지도록 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 도 9에 도시하는 실시예에서는, 향기실(14)의 각각에 향원(20)을 수납하도록 하였지만, 이에 한정되지 않고, 향기실(14)의 1개는 향원(20)을 수납하지 않고, 향기 성분이 부가되어 있지 않은 입상체만, 예를 들어 액체 향료를 스며들게 하지 않는 다공질체나 비공질체 등의 입상체만을 수납하거나, 아무것도 넣지 않은 빈방으로 하거나 할 수도 있다. 이들의 경우에는, 예를 들어, 향원(20)을 수납한 향기실(14)의 풍력원(16)을 작동시켜 향기를 제시한 후, 향원(20)을 수납하지 않는 향기실(14)의 풍력원(16)을 작동시켜 무취의 공기를 분출한다. 이에 의해, 유저의 코 주변 공간의 향기 성분의 농도를 유저를 지각할 수 있는 임계값 이하의 농도로 즉시 내릴 수 있으므로, 향기 성분을 그대로 자유 확산시키는 것과 비교하여, 보다 재빠른 소취가 가능해진다. 또한, 조향하는 경우와 마찬가지로, 향원(20)을 수납한 향기실(14)의 풍력원(16)과 향원(20)을 수납하지 않는 향기실(14)의 풍력원(16)을 동시에 혹은 타임 셰어링시켜 작동시킴으로써, 향기 성분의 농도를 조정할 수도 있다.

또한, 향기실(14)의 1개에 소취제를 수납해 둘 수도 있다. 이에 의해, 향기의 제시 후 보다 재빠른 소취가 가능해진다.

또한, 도 9에 도시하는 실시예에서는, 2개의 향기실(14)을 설치하도록 하였지만, 향기실(14)의 수는 임의로 설정할 수 있어, 3개 이상의 향기실(14)을 설치할 수도 있다. 예를 들어, 도 13에 도시하는 실시예와 같이, 4개의 향기실(14)을 구비할 수도 있다. 이하, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예인 후각 디스플레이(10)에 대해서 설명한다.

도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 케이스(12)의 전방측의 측벽(12a)에는 분사구(22)가 형성된다. 케이스(12)의 내부 공간은, 전방측의 측벽(12a)과 이면측의 측벽(12c)을 연결하는 단면 십자 형상의 격벽(50)에 의해 좌우 및 상하로 구획되어 있고, 케이스(12) 내에는 4개의 독립된 밀폐 공간인 향기실(14)이 형성된다. 각 향기실(14) 내에는, 다른 향기를 갖는 고형상의 향원(20)이 수납된다. 또한, 향기실(14)의 각각에는, 풍력원(16) 및 동작음 억제부(18)가 설치된다.

향기실(14)의 각 향기 출구(24)는 개별의 향기 통로(52)를 통과해서 분사구(22)와 연통된다. 각 향기 통로(52)는 향기 출구(24)로부터 격벽(50)의 두께 방향의 중앙부까지 연장된 후, 굴곡지게 하여 분사구(22)를 향해 평행하게 연장된다. 그리고, 4개의 향기 통로(52)는 분사구(22)의 근방 위치에서 합류하여 1개의 공유 통로(54)가 되어, 분사구(22)에 이른다. 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에는 가이드판으로서 기능하는 구획판(58)이 설치된다. 이 구획판(58)은 평판을 십자로 교차시킨 형상을 갖고 있고, 그 선단은 뾰족해진 형상으로 된다. 또한, 공유 통로(54)에는 분사구(22)를 향하여 서서히 직경 축소되는 직경 축소부(60)가 형성된다. 즉, 도 13 및 도 14에 도시하는 실시예에 있어서도, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에 2개의 벤투리관 구조를 갖고 있고, 이 합류 부분(56)을 통과하는 향기의 유속은 2단계로 가속된다.

도 13에 도시하는 바와 같은 후각 디스플레이(10)에서는, 4종류의 향원(20)을 갖고 있으므로, 예를 들어, 각 향기실(14)의 향원(20)을 A, B, C, D로 하면, 「A+B, A+C, …, B+C+D, A+B+C+D」로 하는 바와 같이, 조향하여 제공할 수 있는 향기의 종류를 각별히 증가시킬 수 있다.

단, 도 9에 도시하는 실시예와 마찬가지로, 향기실(14)의 1개는 향원(20)을 수납하지 않도록 해도 좋고, 소취제를 수납해도 좋다. 또한, 다수의 향기실(14)을 설치하는 경우에는, 2개 이상의 향원(20)을 수납하지 않는 향기실(14)이나 소취제를 수납하는 향기실(14)을 설치해도 좋다. 또한, 향원(20)을 수납하지 않는 향기실(14) 및 소취제를 수납하는 향기실(14)의 양쪽을 설치할 수도 있다.

또한, 향기실(14) 및 풍력원(16)의 배치 양태는, 임의로 변경 가능하며, 도 15에 도시하는 바와 같이, 케이스(12)의 내부 공간을, 대각선 형상으로 연장되는 단면 십자 형상의 격벽(50)에 의해 좌우 및 상하로 구획하여 향기실(14)을 형성할 수도 있다. 도 15에 도시하는 바와 같이 향기실(14) 및 풍력원(16)을 배치함으로써, 후각 디스플레이(10)를 대형화하지 않고, 풍력원(16)의 배치 공간을 크게 취할 수 있다. 또한, 다수의 향기실(14)을 설치함으로써, 각 향기실(14)의 크기가 지나치게 작아져 버리는 경우에는, 예를 들어 케이스(12)의 전후 방향의 길이를 크게 하여, 각 향기실(14)의 크기를 조정하면 좋다.

또한, 상술한 도 9 내지 도 15에 도시하는 바와 같은 복수의 향기실(14)을 구비하는 후각 디스플레이(10)에서는, 설치하는 향기실(14)의 수가 많아짐에 따라, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)의 형상이 복잡화된다. 이로 인해, 압력 저하가 생겨 향기 분사 성능이 저하되어 버릴 우려가 있다. 따라서, 각 향기실(14)에 설치되는 풍력원(16)과는 별도로, 케이스(12)에 보조 풍력원(62)을 설치하도록 해도 좋다. 이하, 도 16 및 도 17을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예인 보조 풍력원(62)을 구비하는 후각 디스플레이(10)에 대해서 설명한다. 또한, 도 16은, 후각 디스플레이(10)를 상방향에서 본 모습을 내부 구조도 포함시켜 개략적으로 도시하는 도해도이며, 도 17은, 분사구(22)측에서 본 분사구 부분의 모습을 확대해서 도시하는 도해도이다.

도 16 및 도 17에 도시하는 후각 디스플레이(10)는, 도 15에 도시하는 실시예와 마찬가지로, 케이스(12)의 내부 공간을 대각선 형상으로 연장되는 단면 십자 형상의 격벽(50)으로 좌우 및 상하로 구획함으로써 형성된 4개의 향기실(14)을 구비한다. 각 향기실(14)에는 풍력원(16)이 설치되고, 풍력원(16)은 케이스(12)의 좌우 측면부 및 상하면부에 배치된다. 각 풍력원(16)에는 동작음 억제부(18)가 적절하게 설치된다. 또한, 케이스(12)의 전방측의 측벽(12a)에는 분사구(22)가 형성된다. 각 향기실(14)의 향기 출구(24)로부터 연장되는 4개의 향기 통로(52)는 분사구(22)의 근방 위치에서 합류하여 1개의 공유 통로(54)가 되어, 분사구(22)에 이른다.

또한, 본 실시예에서는, 케이스(12)의 이면측의 측벽(12c)에는 향기실(14)로부터 독립된, 즉 향기실(14) 내에는 직접 연결되지 않는 보조 풍력원(62)이 설치된다. 보조 풍력원(62)으로서는 풍력원(16)과 마찬가지의 것, 즉, 압전 소자를 부착한 다이어프램을 구비하고, 압전 소자에 대하여 교번 전압이 인가되면 다이어프램을 진동시켜 공기의 흐름을 발생시키는 것을 사용하면 좋다. 이 보조 풍력원(62)에도, 동작음 제어부(18)가 적절하게 설치된다. 또한, 케이스(12)의 격벽(50)에는 보조 풍력원(62)의 노즐로부터 토출된 공기(무취의 공기)의 통로가 되는 보조 통로(64)가 형성된다. 보조 통로(64)는 보조 풍력원(62)의 노즐과 공유 통로(54)를 직선적으로 연통시키는 관통 구멍이며, 격벽(50)의 중앙부[4개의 향기 통로(58)를 구획하는 격벽(50) 및 구획벽(58)의 중심 부분]를 통과해서 공유 통로(54)와 합류하고, 공유 통로(54)가 일체로 되어 분사구(22)까지 직선적으로 연장된다.

도 16에 도시하는 실시예의 후각 디스플레이(10)에서는, 보조 풍력원(62)이 작동되면, 보조 풍력원(62)의 노즐로부터 보조 통로(64) 내에 무취의 공기가 토출된다. 이 무취의 공기는, 복잡한 경로를 거치지 않고 분사구(22)까지 직행하므로, 압력 저하를 거의 발생시키지 않고 분사구(22)로부터 분사된다.

도 16에 도시하는 실시예에 의해 유저에게 향기를 제시할 때에는, 원하는 향원(20)을 수용한 향기실(14)에 설치되는 풍력원(16)을 작동시키는 동시에, 혹은 타임 셰어링시켜, 보조 풍력원(62)을 작동시킨다. 그러면, 향기 통로(52)를 통과해서 분사구(22)를 향하는 향기는 보조 풍력원(62)으로부터 토출된 무취의 공기와 공유 통로(54)에서 합류하여 가속되어, 분사구(22)로부터 기세 좋게 직진성을 갖고 분사된다.

도 16에 도시하는 실시예에 따르면, 보조 풍력원(62)을 구비하므로, 보다 지향성이 우수한 향기의 제시가 가능해진다. 특히, 다수의 향기실(14)을 구비하는 경우에, 그 효과는 크다. 또한, 공유 통로(54)에 있어서의 향기의 체류를 보다 억제할 수 있으므로, 공유 통로(54)에의 향기 성분의 부착을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 도 16에 도시하는 실시예에 따르면, 풍력원(16) 및 보조 풍력원(62)의 구동 비율을 변경하여, 향기와 무취의 공기와의 혼합 비율을 조정함으로써, 향기 성분의 농도 제어도 가능해진다. 또한, 향기실(14)에 설치한 풍력원(16)을 작동시켜 향기를 제시한 후, 보조 풍력원(62)을 작동시켜 무취의 공기를 분출시키고, 향기 성분을 휘산 또는 희석하도록 하면, 보다 재빠른 소취도 가능해진다.

또한, 풍력원(16)의 토출 성능(정압 생성 능력)과 보조 풍력원(62)의 토출 성능은, 동일한 정도로 해도 좋지만, 보조 풍력원(62)의 토출 성능을 풍력원(16)의 토출 성능보다도 높게 할 수도 있다. 이와 같이, 보조 풍력원(62)의 토출 성능을 풍력원(16)의 토출 성능보다도 높게 함으로써, 향기 제시의 비거리를 신장할 수 있고, 즉 향기를 보다 먼 곳까지 옮길 수 있다.

보조 풍력원(62)의 토출 성능을 높이기 위해서는, 예를 들어, 풍력원(16)과 비교해서 직경이 큰 압전 소자를 구비하는 보조 풍력원(62)을 사용하거나, 복층적으로 배치되는 2단 이상의 압전 소자를 구비하는 보조 풍력원(62)을 사용하거나 하면 좋다. 또한, 예를 들어, 풍력원(16)과 보조 풍력원(62)으로 동일한 것을 사용하는 경우에는, 보조 풍력원(62)이 구비하는 압전 소자에 인가하는 교번 전압을 크게 함으로써, 보조 풍력원(62)의 토출 성능을 높여도 좋다. 구체예를 들면, 풍력원(16)이 구비하는 압전 소자(32)에 대해서는 19.5Vp-p의 교번 전압을 인가하고, 보조 풍력원(62)이 구비하는 압전 소자에 대해서는 30.0Vp-p의 교번 전압을 인가하는 등으로 하면 된다. 단, 압전 소자에 인가하는 교번 전압을 크게 하면, 보조 풍력원(62)의 내구성에 문제가 생길 우려가 있으므로, 이 경우에는 보조 풍력원(62)의 연속 구동을 삼가도록 하고, 예를 들어, 3초간 정도의 간헐 구동으로 하는 것이 바람직하다.

또한, 도 16에 도시하는 실시예에서는, 보조 풍력원(62)을 케이스(12)의 이면측에 배치하도록 하였지만, 보조 풍력원(62)의 배치 위치는, 특별히 한정되지 않고, 향기실(14)이나 풍력원(16) 등의 배치 양태에 따라서 적절하게 변경 가능하다. 단, 보조 통로(64)는 보조 풍력원(62)으로부터 분사구(22)까지 직선적으로 연장되는 쪽이 바람직하므로, 보조 풍력원(62)은 케이스(12)의 이면측에 설치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 16에 도시하는 실시예에서는, 보조 통로(64)를 격벽(50) 내를 관통하는 관통 구멍으로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 향기실(14)을 구획하는 격벽(50)의 사이에 공간을 형성하고, 그 공간을 통과하는 독립 관에 의해 향기 통로(52)를 형성하는 경우에는, 보조 통로(64)도 독립관에 의해 형성해도 좋다. 또한, 복수의 보조 풍력원(62)을 케이스(12)에 설치하도록 해도 좋다.

또한, 도 9 내지 도 17에 도시하는 실시예에서는, 향기 통로(52)의 합류 부분(56)에 벤투리관 구조를 설치하고 있지만, 벤투리관 구조는 반드시 설치할 필요는 없다.

또한, 상술한 각 실시예에서는, 후각 디스플레이(10)를 입방체 형상으로 형성하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 후각 디스플레이(10)는 직육면체 형상, 다각 주상 및 원기둥 형상 등, 적절한 형상으로 형성할 수 있다.

또한, 상술한 각 실시예에서는, 고형상의 향원(20)으로서, 입상의 다공질체에 액체 향료를 스며들게 한 것을 사용하였지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상온에서 고체 또는 겔상의 기재를 가열에 의해 액화시킨 것에 액체 향료를 용해한 후, 이를 상온에 냉각함으로써 고화 또는 겔화시킨 것을 고형상의 향원(20)으로서 사용할 수도 있다. 단, 간단하고 또한 염가로 제작할 수 있고, 또 액체 향료의 보충을 할 수 있다고 하는 관점으로부터, 고형상의 향원(20)으로서는 다공질재에 액체 향료를 스며들게 한 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 각 실시예에서는, 후각 디스플레이(10)를 고정적으로 설치하고, 한 방향에만 향기를 분사하도록 하였지만, 이에 한정되지 않고, 분사 방향이 변위 가능해지도록 후각 디스플레이(10)를 설치할 수도 있다. 예를 들어, 후각 디스플레이(10)를 횡방향 및 종방향으로 회전 가능하게 지지하는 받침대 위에 설치할 수 있다. 이 경우에는, 유저의 코의 위치를 검출하는 장치와 조합하여, 유저의 코를 자동적으로 추적하여 향기를 제시하도록 하면 좋다.

또한, 상술한 각 실시예에서는, 시청각 정보와 연동시켜 향기를 제시하도록 하였지만, 향기를 단독으로 제시할 수도 있다. 예를 들어, 자동차 등의 교통 기관에 있어서, 얼굴 화상 등에 기초하여 운전자의 졸음 상태를 검출하고, 그 검출에 응답하여 향기(자극취)를 운전자의 코를 향하여 방출시키고, 졸음 방지 장치로서 후각 디스플레이(10)를 사용할 수도 있다. 후각 디스플레이(10)는, 공간적으로 매우 한정된 범위에 대하여 향기를 제시할 수 있으므로(즉 지향성이 있으므로), 다른 탑승자에게 영향을 주는 일 없이, 운전자에게만 자극취를 제시할 수 있다. 또한, 도 9 내지 도 17에 도시하는 바와 같은 복수 종류의 향기를 제시 가능한 후각 디스플레이(10)에서는, 예를 들어, 그 날의 기온, 습도 및 날씨 등에 따라서, 다른 향기를 제시할 수도 있다.

본 발명이 상세하게 설명되어 도시되었지만, 그것은 단순한 도해 및 일례로서 사용한 것이며, 한정되어서는 아니 되는 것은 명백하고, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 클레임의 문언에 의해서만 한정된다. 또한, 상기에서 예를 든 치수 등의 구체적 수치는 모두 단순한 일례이며, 제품의 사양 등의 필요에 따라서 적절하게 변경 가능하다.

10 : 후각 디스플레이
12 : 케이스
14 : 향기실
16 : 풍력원
18 : 소음 억제부
20 : 향원
22 : 분사구
24 : 향기 출구
26 : 흡기구
32 : 압전 소자
34 : 다이어프램
50 : 격벽
52 : 향기 통로
54 : 공유 통로
56 : 향기 통로의 합류 부분
58 : 구획판
60 : 직경 축소부
62 : 보조 풍력원
64 : 보조 통로

Claims (13)

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6. 시간적 및 공간적으로 한정된 범위에 향기를 제시하는 후각 디스플레이로서,
   분사구를 갖는 케이스,
   상기 케이스의 내부 공간을 격벽으로 구획함으로써 형성되는 복수의 향기실,
   상기 향기실 중 적어도 1개에 수납되는 고형상의 향원,
   상기 향기실의 각각에 설치되고, 압전 소자를 갖는 다이어프램을 사용하여 상기 향기실 내로 공기를 보내는 복수의 풍력원, 및
   상기 향기실의 각각으로부터 상기 분사구를 향하여 연장되는 복수의 향기 통로
   를 구비하고,
   상기 복수의 향기 통로를 상기 분사구의 근방 위치에서 합류시켜 1개의 공유 통로로 함과 함께, 상기 합류 부분에 벤투리관 구조를 갖는 후각 디스플레이.
7. 제6항에 있어서,
   상기 벤투리관 구조는, 상기 공유 통로를 상기 분사구측을 향하여 직경 축소함으로써 형성되는 직경 축소부를 포함하는 후각 디스플레이.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 벤투리관 구조는, 상기 복수의 향기 통로의 합류 부분에 설치되는 구획판을 포함하는 후각 디스플레이.
9. 제6항에 있어서,
   상기 향기 통로는, 상기 격벽의 내부를 관통하는 관통 구멍에 의해 형성되는 후각 디스플레이.
10. 제6항에 있어서,
    상기 향기실 중 적어도 1개는, 상기 향원이 수납되지 않고 공실이 되는 후각 디스플레이.
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