表示装置、表示装置ユニット、及び、それらを用いた装飾具、家具、又は、建具。
【課題】 多様な模様を表示可能であり、模様の色彩も容易に変更でき、更には反応速度も俊敏で省エネルギー化にも好適な表示装置、その表示装置を備える表示装置ユニット、及び、それらを用いた装飾具等を提供する。
【解決手段】 内部空間ｓ１を視認可能な透光部１２ａを有するケース１０と、ケース１０の内部空間ｓ１に供給口２１から気体を供給する気体供給手段２０と、気体供給手段２０から内部空間ｓ１に供給される気体に気流を発生させる気流発生手段３０と、その気体を可視化可能なシート状レーザｒを内部空間ｓ１に照射するレーザ照射手段Ｕ２とを備える。
【解決手段】 内部空間ｓ１を視認可能な透光部１２ａを有するケース１０と、ケース１０の内部空間ｓ１に供給口２１から気体を供給する気体供給手段２０と、気体供給手段２０から内部空間ｓ１に供給される気体に気流を発生させる気流発生手段３０と、その気体を可視化可能なシート状レーザｒを内部空間ｓ１に照射するレーザ照射手段Ｕ２とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを可視化してそれを模様として表示する表示装置、表示装置ユニット、及び、それらを用いた装飾具、家具、又は、建具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気体や液体等などの流体を可視化して表示する表示装置が提案されている。たとえば、下記特許文献１の実施の形態７（段落番号００７４）には、流体を渦輪として任意空間に規則的に並進させ、これらを選択的に可視化することにより絵や文字等を表示する装置が開示されている。また、下記特許文献２には、水面上に形成される波を利用して水面上に任意の文字や図形などを結像させる装置が開示されている。
【０００３】
これに対し、本願発明者は既に上記特許文献１，２等とは異なる観点から液体を用いた表示装置を下記非特許文献１にて提案済みである。上記特許文献１，２等の技術は、流体を用いて文字や図形などの情報を表示することを主たる目的とするものであるが、下記非特許文献１の表示装置は模様を表示するものであり、容器内にて液体を熱対流させることにより液面に形成される流れを模様として表示させている。人間が対象の様態を観察し、知覚体験を通じて気付きを得る機会は、理論や法則の形式的な知の蓄積を通じた直線的な理解とは別の価値を備えている。本願発明者は、人々がこれまで自分が得てきた形式的な知では把握しきれない対象から新しい気付きを得、それまであまり意識することの無かった世界の深遠さを考える端緒となるような機会を創出することが可能であると考え、下記非特許文献１に記載の表示装置を開発した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８４４２０号公報
【特許文献２】特開２００５−７０３６２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】GerfriedStocker(編), Christine Schopf(編)、「Good bye Privacy: ARS Electronica 2007; Hatje Cantz, Ostfildern(2007.11)」、２００７年１１月、ｐ．４３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際に、上記非特許文献１の表示装置を人々に体験させた結果、鑑賞者の中には、流体の作り出す繊細な動きや形そのものに強い興味を抱く人や、身近な熱流動現象や気象システム、生物の細胞を連想した人が数多く見られ、初期的な目的の達成を確認できた。また、没我的に鑑賞する鑑賞者もおり、覚醒ポテンシャルによる創造的認知状態に導いている可能性も考察できた。一方、上記非特許文献１の表示装置は、上述の通り、液体の熱対流により液面に出現する流れを可視化し、それを模様として表示するものであり、鑑賞者の上記反応は表示される模様に大きく影響されるものであることから、発明者は、この表示装置を更に発展させるためには、より多様な模様を表示可能とすることが好ましいとの見解を得た。
【０００７】
また、上記非特許文献１の表示装置は、模様の色彩を変更する場合、所望の色彩に染色した液体に入れ替える必要があり、色彩の変更に手間が生じていた。
【０００８】
また、上記非特許文献１の表示装置は、液体を加熱することで熱対流を起こすため、反応速度が比較的遅く、エネルギー消費も高いことから、更なる改善の余地があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、流体を用いて多様な模様を表示可能であり、模様の色彩も容易に変更でき、更には反応速度も俊敏で省エネルギー化にも好適な表示装置、その表示装置を備える表示装置ユニット、及び、それらを用いた装飾具等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、気体とレーザ光を利用することにより、上記課題のすべてを解決可能であるとの発想を得た。すなわち、上記非特許文献１の表示装置は液体の熱対流により液面に現れる流れを模様として表示するものであったが、本願発明者は流体内部で発生している流れに着目し、流体内部の流れを可視化することにより、多様な模様を表示可能となると考えた。また、上記非特許文献１の表示装置は、模様の色彩を変更する場合、所望の色彩に染色した液体に入れ替える必要があり、色彩の変更にも手間が生じていたが、気体をレーザ光にて可視化する構成とすることにより、レーザ光の色彩を変更することで簡単に模様の色彩を変更できると考えた。そして、反応速度及び省エネルギー化の改善をも同時に達成しつつ、これを実現する方法として、気体の流れにシート状レーザを照射することにより気体の流れの断面を可視化し、それを模様として表示させることを考え、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の表示装置は、内部空間を視認可能な透光部を有するケースと、
前記ケースの内部空間に供給口から気体を供給する気体供給手段と、
前記気体供給手段から前記内部空間に供給される気体に気流を発生させる気流発生手段と、
前記気体を可視化可能なシート状レーザを前記内部空間に照射するレーザ照射手段と
を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、気体供給手段により供給口からケースの内部空間に気体が供給され、気流発生手段によりその気体に気流が発生するため、ケースの内部空間にて気体の流れが生じる。その状態にて、レーザ照射手段により内部空間にシート状レーザを照射すると、気流の断面が可視化される。この可視化された気流の断面は、透光部を介して視認可能な模様として表示される。気流は断面の位置により流れが様々であるため、多様な模様を表示することが可能であり、又、シート状レーザの色彩を変えるだけで模様の色彩を簡単に変更することが可能である。
【００１３】
前記気流発生手段は、前記内部空間に熱対流を発生させる加熱手段であることが好ましい。この発明によれば、加熱手段により熱対流を発生させることで、ケースの内部空間に気体の流れを作ることができる。
【００１４】
前記レーザ照射手段は、シート状レーザの照射位置を制御可能であることが好ましい。この発明によれば、照射手段によりシート状レーザの照射位置を制御することで様々な位置の断面が可視化され、多様な模様を簡単に表示させることができる。
【００１５】
前記供給口から供給される気体の気流を変化させる気流変化手段を備えることが好ましい。この発明によれば、気流変化手段により気体の流れを変化させることで、その変化状態が可視化され、更に多様な模様を表示させることができる。
【００１６】
前記気体供給手段は複数の供給口を有することが好ましい。この発明によれば、各供給口から供給される気体は各々独立して流れを形成し、各流れの間に境界線が生じる。その状態にてシート状レーザを照射すると、その境界線が可視化され、模様として表示される。たとえば、供給口を所定パターンにて配置して、シンメトリックな幾何学模様を表示させることも可能となる。
【００１７】
前記気流発生手段は各供給口ごとに設けられており、各供給口から供給される気体の気流を制御可能であることが好ましい。この発明によれば、各気流発生手段により各供給口から供給される気体の気流が制御可能であるため、各供給口からの気体の気流を各々独立して変化させることができる。
【００１８】
前記気体供給手段は、気体源を加熱により気化させることで気体を供給することが好ましい。この発明によれば、気体源として、例えば流動パラフィンや発煙剤のような、加熱により気化容易なものを用いることにより、気体を素早く供給することができる。
【００１９】
また、本発明の表示装置ユニットは、前記表示装置と、当該表示装置に接続される制御手段を備え、
当該制御手段は、前記気流発生手段により発生する気流の状態が示された複数の状態パターンが記憶されている記憶部と、
当該複数の状態パターンを表示装置に出力する出力手段と、
当該状態パターンを時系列に並べたシーケンスデータの入力を受け付けるシーケンスデータ受付手段と、
前記シーケンスデータ受付手段により受け付けたシーケンスデータに従って、各気流発生手段により発生させる気流を制御する気流制御手段とを備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、制御手段により気流の状態を経時的に変化させることができるため、多様な模様を連続して表示させることができる。
【００２１】
本発明の装飾具、家具、又は、建具は、前記表示装置、又は、前記表示装置ユニットを備えることを特徴とする。この発明によれば、本表示装置や表示装置ユニットを様々な場面に活用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、気流にシート状レーザを照射することで、気流の断面を可視化できるため、多様な模様を表示可能な表示装置、表示装置ユニット、それらを用いた装飾具，家具，建具を提供することができる。模様の色彩の変更はシート状レーザの色彩を変更するだけで良く、模様の色彩の変更も非常に容易である。さらに、気体源として、例えば流動パラフィンのような、加熱により気化容易なものを用い、この気体源を加熱手段により加熱して気化させることで、気体を素早く供給することができるため、反応速度が俊敏で、且つ、省エネルギー化にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施の形態として示す表示装置の斜視図である。
【図２】上記実施の形態として示す表示装置の本体ユニットの分解斜視図である。
【図３】上記実施の形態として示す表示装置の本体ユニットの断面図である。
【図４】上記実施の形態として示す表示装置の昇降機構の動作を説明する説明図である。
【図５】上記実施の形態として示す表示装置のレーザユニットの斜視図である。
【図６】上記実施の形態として示す表示装置のレーザユニットを機能的に説明する説明図である。
【図７】本発明の実施の形態として示す表示装置の熱対流状態を説明する説明図である。
【図８】上記実施の形態として示す表示装置のシート状レーザ照射位置の例を説明する説明図である。
【図９】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１０（ａ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１０（ｂ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１０（ｃ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１１】上記実施の形態として示す表示装置の気体供給手段の気体供給状態を模式的に説明する図である。
【図１２（ａ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１２（ｂ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第二の実施の形態として示す表示装置ユニットを機能的に説明する概略ブロック図である。
【図１４】上記実施の形態として示す表示装置ユニットにより表示される画面の一例を示す図である。
【図１５】上記実施の形態として示す表示装置ユニットにより表示される画面の遷移を示す図である。
【図１６】上記実施の形態として示す表示装置ユニットにより表示される画面の遷移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
＜第一の実施の形態＞
図１は、本発明の第一の実施の形態の表示装置Ｄの斜視図である。表示装置Ｄは、本体ユニットＵ１と、本体ユニットＵ１の近傍に配されるレーザユニットＵ２とを備える。
【００２６】
図２は、本体ユニットＵ１の分解斜視図であり、図３は本体ユニットＵ１の断面図である。本体ユニットＵ１は、ケース１０と、気体供給手段２０と、気流発生手段３０とを備える。
【００２７】
ケース１０は、上方に開口を有するケース本体１１と、この開口を被覆するように配される天板１２とを備える。天板１２は透光性を有し、天板１２の透光部１２ａを介してケースの内部空間ｓ１が視認可能となっている。本実施の形態では、ケース本体１１は底部１１ａが六角形状であり、底部１１ａ周縁に沿って側部１１ｂが設けられている。また、底部１１ａの周縁には側部１１ｂよりも突出する鍔状の突出部１１ｆが設けられている。なお、ケース１０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、底部１１ａや天板１２の形状が円形やその他多角形であっても良い。ケース本体１１の底部１１ａには開口１１ｃが設けられており、その開口１１ｃにはフィルタ６０を介して通気ファン７０が配されている。
【００２８】
透光部１２ａは、ケース本体１１の開口を覆うように天板１２が載置されることで、気体供給手段２０の供給口２１と対向する位置に設けられている。透光部１２ａは、少なくともケース１０の内部空間ｓ１を視認可能なものであれば良い。たとえば、透光部１２ａは、全透明や半透明でも良く、又、有色であっても良く、又、平面状に限らず、曲面状でも良い。
【００２９】
ケース本体１１の側部１１ｂの一部は透光性を有する側部透光部１１ｄとなっており、その他の側部１１ｂと底部１１ａは非透光性である。側部透光部１１ｄの付近には反射鏡１３が設けられている。この反射鏡１３は、中央が開口した枠体１３ａの端部に設けられており、枠体１３ａがケース本体１１と天板１２との間に挟持されることで反射鏡１３が所定位置に固定配設される。側部透光部１１ｄと反射鏡１３とが成す角度は略４５度であるが、これに限られるものではなく、必要に応じて適宜調整すれば良い。なお、枠体１３ａは透光性を有する透明アクリル板等で構成されており、天板１２の透光性を阻害することは無い。
【００３０】
気体供給手段２０は、供給口２１から気体を供給する機能を備えるものであり、本実施の形態では、気体源を収納する収納部２２と、気体源を加熱する加熱手段２４とを備える。収納部２２は、基台２３の上に所定間隔で複数配列されており、上方に開口を有する。基台２３は、底部２３ａがケース１０よりも一回り小さい六角形状を呈し、底部２３ａの外周に沿って側部２３ｂが設けられている。側部２３ｂには一部に開口部２３ｃが形成されている。
【００３１】
加熱手段２４は、すべての収納部２２の開口を覆うように配置される基板３１の裏面において、収納部２２に対応する位置、すなわち各供給口２１の位置に設けられている。本実施の形態では、加熱手段２４は、基板３１から突出するように配されたニクロム線である。この加熱手段２４は図示しない電源に接続されており、加熱手段２４に電流を印加することで気体源を加熱気化させ、気体を発生させる。加熱手段２４は、図示しない制御手段により熱量を各加熱手段２４ごとに独立して制御可能となっている。基板３１には、収納部２２に対応する位置に貫通孔である供給口２１が設けられており、発生した気体はこの供給口２１を通過して内部空間ｓ１に供給される。基板３１には全体に亘って三角形状の通過孔３１ａが設けられており、内部空間ｓ１に供給された気体は通過孔３１ａを通過して流動可能となっている。
【００３２】
基板３１は、昇降機構８０により昇降動作可能となっている。図４は、昇降機構８０の動作を説明する説明図であり、（ａ）は降状態、（ｂ）は昇状態を示す図である。基板３１が下降した状態において、加熱手段（ニクロム線）２４が収納部２２に収納された気体源に浸漬され（図４（ａ）参照）、基板３１が上昇した状態において、加熱手段２４に付着した気体源が加熱気化され、加熱手段２４に付着した気体源が全て気化することで気体の供給が停止する（図４（ｂ）参照）。昇降機構８０は一対のモジュールを１セットとして、対向位置に２セット配置されており、図示しない制御手段により各モジュールを連動制御することで、基板３１の水平を維持した状態にて昇降可能となっている。昇降機構８０の各モジュールは、内蔵されるモータに連結された回転軸８１先端の回転羽８２を動作させ、その回転羽８２の姿勢変動により、回転羽８２上に配置された基板３１を昇降させる。ただし、昇降機構８０は、これに限るものではなく、例えばアクチュエータ等、その機能を果たすものであれば良い。
【００３３】
気流発生手段３０は、気体供給手段２０からケース１０の内部空間ｓ１に供給される気体に気流を発生させる機能を備える。本実施の形態では、気体供給手段２０の加熱手段（ニクロム線）２４がケース１０の内部空間ｓ１に熱対流を発生させることにより、その機能を兼務している。各気流発生手段３０は、各供給口２１から発生する気体の気流を独立して制御可能となっている。本実施の形態では、各加熱手段２４への電流を制御することにより、各加熱手段２４ごとに熱量を調整することで、気流を制御している。
【００３４】
また、基板３１と昇降機構８０は、供給口２１から供給される気体の気流を変化させる気流変化手段４０としての機能を兼ね備える。すなわち、基板３１は、収納部２２の上方に位置しており、これを昇降機構８０により昇降動作させることにより、供給口２１からの気体の気流を変化させることができる。気流変化手段５０は、気流を変化させる機能を備えるものであれば良く、例えば、内部空間ｓ１を移動する移動体を別途設けるなどしても良いが、本実施の形態のように基板３１と昇降機構８０が気流変化手段５０の機能を兼ね備えることにより、部品点数を削減できるため好適である。
【００３５】
基台２３や基板３１はケース１０の内部空間に収納され、必要に応じて出し入れ可能となっている。昇降機構８０はモータ部分がケース１０の外部に配置され、ケース本体１１及び基台２３に形成された貫通孔を介して回転軸８１及び回転羽８２が内部空間ｓ１に挿入され、基板３１を支持している。基台２３は、一部に開口部２３ｃが設けられており、ケース本体１１の底部１１ａ内側の各角に設けられた突起部１１ｅに載置され、ケース本体１１の底部１１ａと基台２３との間に間隙が形成されている。また、基台２３はケース本体１１よりも一回り小さいことから、基台２３の側部２３ｂとケース本体１１の側部１１ｂとの間にも間隙が形成される。これらの間隙により通気ファン７０に通じる通気経路が形成されている。
【００３６】
レーザユニットＵ２は、気体供給手段２０から供給された気体を可視化可能なシート状レーザを内部空間ｓ１に照射するレーザ照射手段の機能を備え、更に、シート状レーザの照射位置を制御可能となっている。
【００３７】
図５は、レーザユニットＵ２の斜視図である。詳細には、レーザユニットＵ２は、レーザ照射装置本体９０と、レーザ照射装置本体９０から照射されるシート状レーザの照射位置を調整可能な照射位置調整機構９１とを備える。図６に示されるように、レーザユニットＵ２は本体ユニットＵ１の下方に配され、レーザ照射装置本体９０のレーザ照射部９０ａから照射されたシート状レーザｒは本体ユニットＵ１の反射鏡１３に反射され、内部空間ｓ１を横断する方向にて照射される。照射位置調整機構９１は、レーザ照射装置本体９０に設けられる歯車９１ａと、歯車９１ａと噛合する歯車レール９１ｂとを備え、歯車９１ａを回転させることにより歯車レール９１ｂに沿ってレーザ照射装置本体９０が水平方向にスライド移動可能となっている。これにより、反射鏡１３における反射位置が調整され、内部空間ｓ１におけるシート状レーザｒの位置を制御可能となっている。なお、照射位置調整機構９１は図示しない制御手段により制御可能となっている。また、照射位置調整機構９１はこれに限るものではなく、例えば、反射鏡を用いることなく、レーザ照射部を垂直方向に移動可能とし、内部空間ｓ１内を直接照射して照射位置を制御しても良いし、シート状レーザの照射位置を調整可能であれば、どのような機構でも良い。
【００３８】
ここでは図示はしないが、ケース１０の側面に電磁式で開閉を行える通気口を設け、排気時に通気口を自動開放することで、ケース１０の内部空間の換気を効率的に行うような排気機構を設けても良い。
【００３９】
＜動作説明＞
以下、本実施の形態の表示装置Ｄの動作説明を行う。準備段階として、天板１２、枠体１３ａ、及び、基板３１を取り外した状態にて、収納部２２に気体源を収納する。本実施の形態では、気体源としてジェル状の流動パラフィンを用いている。流動パラフィンは加熱により迅速に気化されるため、気体を素早く供給することができ、表示装置Ｄの反応速度、及び、省エネルギー化の観点から好適である。また、気体源としては、加熱により化学反応を起こして煙霧を発生する発煙剤を用いても良い。発煙剤としては、例えばフォグジュース、スモーク液、フォグリキッド、スモークフルード等と称されるものが挙げられる。これらの発煙剤の中でも、一酸化炭素等の有害物質を発生せず、人体に無害なものが好ましい。さらには、臭いが少なく、発煙に伴い装置内に発生する付着物の除去が容易であり、火災の危険性が低いものが好適である。これらの観点から、特にプロピレングリコール等のような低毒性のグリコール類を主成分とする水溶液（例えばグリコール約４５％、水約５５％を成分とするフォグジュース）など、グリコール系発煙剤が好適である。グリコール系発煙剤は毒性が低く、臭いが少なく、発煙に伴い装置内に発生する付着物は水滴であるため除去が簡単であり、火災の危険性が低く、更には消防法において非危険物扱いとなるため公共施設での使用時において煩雑な手間が不要であり、気体源として非常に好適である。
【００４０】
気体源を収納部２２にセットした後、各加熱手段２４が各収納部２２に配されるように位置決めした状態にて基板３１をセットし、次に、反射鏡１３がケース本体１１の側部透光部１１ｄに位置するように枠体１３ａをセットし、その上から天板１２を載置する。また、本体ユニットＵ１の近傍、詳しくは、反射鏡１３の下方にレーザユニットＵ２を配置する。なお、レーザユニットＵ２は、ケース本体１１の突出部１１ｆよりも下方に配置されているが、突出部１１ｆは透光性を有する透明なアクリル板等で形成されており、レーザ光の照射路が阻害されることはない。
【００４１】
次に、昇降手段８０を用いて基板３１を下降させ、加熱手段（ニクロム線）２４を気体源に浸漬させた後、 基板３１が上昇した状態において加熱手段２４に電流を印加して気体源を加熱する。これにより、加熱手段２４に付着した気体源が気化し、供給口２１から内部空間ｓ１に気体が供給される。
【００４２】
図７は、熱対流を説明する説明図である。各供給口２１から供給された気体は、気流発生手段３０（加熱手段２４）により、各々独立して流れ（熱対流）を形成し、各対流の間に境界線が生じる。すなわち、供給口２１からの気体はまず上方へと流れ、天板１２に到達すると水平方向に広がり、互いに衝突する。衝突した対流は力の均衡したところで下方へと流れの向きを変え、各対流の間に境界が生じる。
【００４３】
この状態にて、レーザユニットＵ２からシート状レーザｒを照射する。図６に示されるように、レーザ照射部９０ａから照射されたシート状レーザｒは、反射鏡１３にて反射され、内部空間ｓ１を横断する方向にて照射される。これにより、気流（本実施の形態では熱対流）の横断面が可視化される。この可視化された横断面は、透光部１２ａから視認可能であり、表示装置Ｄに模様として表示される。
【００４４】
レーザユニットＵ２はレーザ照射装置本体９０をスライドさせることで、内部空間ｓ１内での照射位置を制御することができ、様々な位置の断面を模様として表示することができる。たとえば、図８に示すように、レーザ照射装置本体９０をポジションｐ２に位置させて、天板１２から若干（数ｍｍ）下方の位置にシート状レーザｒを照射すると、熱対流の境界線が際立った模様が表示され、ポジションｐ１に位置させて天板１２付近に照射すると天板１２に沿って広がるような模様が表示され、ポジションｐ３に位置させて供給口２１付近に照射すると供給口２１から噴出する気体の流れが模様として表示される。照射位置を若干変更するだけでも、テクスチャの様相が微妙に変化し、多様な模様を表示させることができる。
【００４５】
また、レーザユニットＵ２から照射されるシート状レーザの色彩を変更するだけで、模様の色彩を変更でき、様々な色彩の模様を容易に表示させることができる。
【００４６】
図９は、透光部１２ａを介して表示される模様の一例（図８のポジションｐ２での模様）を示す図である。表示装置Ｄには供給口２１が複数設けられており、各々が熱対流を形成することから、各熱対流の境界線が可視化され、シンメトリックな幾何学模様として表示される。
【００４７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、各気流発生手段３０により各供給口２１からの気流の状態を制御したときに表示される模様の例を示す図である。説明のため、各図の左下に各気流発生手段３０により制御される各供給口２１の気流の状態を示す。本実施の形態では、加熱手段２４により気流発生手段３０を実現していることから、加熱手段２４の電流印加状態が示されている。図１１に示すように、各加熱手段２４ａ〜２４ｓの配列状態を、模擬的に六角形のセルが配列するパターンで表し、電流がＯＦＦである加熱手段を枠状のセルにて表し、電流がＯＮである加熱手段を塗り潰し状のセルにて表した。図１０（ａ）は、加熱手段２４ｂ，２４ｅ，２４ｉ，２４ｍ，２４ｎ，２４ｏ，２４ｐ，２４ｋ，２４ｆの電流をＯＮとし、その他の加熱手段の電流をＯＦＦとしたときにおける表示状態を示す図であり、図１０（ｂ）は、加熱手段２４ａ，２４ｈ，２４ｑ，２４ｓ，２４ｌ，２４ｃ，２４ｊの電流をＯＦＦとし、その他の加熱手段の電流をＯＮとしたときにおける表示状態を示す図であり、図１０（ｃ）は、加熱手段２４ａ，２４ｈ，２４ｑ，２４ｓ，２４ｌ，２４ｃの電流をＯＮとし、その他の加熱手段の電流をＯＦＦとしたときにおける表示状態を示す図である。それぞれ、異なる模様が表示されている。これは、加熱手段２４の熱量に応じて、供給口２１から供給される気体の熱対流状態が異なるためである。このように、各供給口２１から供給される気流を独立して制御することで、多様な模様を表示することが可能となる。
【００４８】
図１２は、気流変化手段５０を動作させたときの表示状態の例を示す図である。本実施の形態では、基板３１を昇降機構８０により昇降させることにより気流変化手段５０を実現しており、その昇降動作により模様を変化させることができる。図１２（ａ）は基板３１を大きな動作にて瞬発的に昇降させたときに表示される模様を示す図である。表示装置Ｄには波紋のような模様が表示される。図１２（ｂ）は基板３１を連続的に小刻みに揺らすように動作にて昇降させたときに表示される模様を示す図である。表示装置Ｄには揺れるような歪曲した模様が表示される。このように、気流変化手段５０を用いることで、模様を様々に変化させることができる。
【００４９】
＜第二の実施の形態＞
本実施の形態は、上記実施の形態の表示装置Ｄと、表示装置Ｄをコントロールする制御手段１００を備える表示装置ユニットＤＵである。図１３は、表示装置ユニットＤＵを機能的に説明する概略ブロック図である。制御手段１００は、ホストコンピュータ１０１とそれに接続されるマイクロコンピュータ１０２を備え、ホストコンピュータ１０１と表示装置Ｄとがマイクロコンピュータ１０２を介して接続されている。ホストコンピュータ１０１は、ハードディスクやＣＰＵ等を備える一般的なコンピュータであり、液晶表示装置等のディスプレイ装置２００に接続されている。
【００５０】
ホストコンピュータ１０１は、出力手段ｓ１、シーケンスデータ受付手段ｓ２、気流制御手段ｓ３を備え、これらはＣＰＵ等が記憶されているプログラムに従って所定の動作を行うことで実現される。記憶部ｍ１はハードディスク等、記憶部ｍ２はプログラムのワーク領域として使用されるメモリ等により実現される。
【００５１】
出力手段ｓ１は、記憶部ｍ１に記憶されている画面データを読み込んでディスプレイ装置２００に表示する機能を備える。画面データには、気流発生手段３０により発生する気流の状態が示された状態パターンＰ１，Ｐ２，，，Ｐｎが含まれる。本実施の形態では、各加熱手段２４の電流印加状態に相当する。図１４は、ディスプレイ装置２００に表示される画面Ｓの一例を示す図である。画面Ｓの領域ｔ３には、状態パターンＰ１，Ｐ２，，，Ｐｎが表示される。本実施の形態では、塗り潰し状セルは電流印加、枠状セルは電流停止を表している。
【００５２】
シーケンスデータ受付手段ｓ２は、状態パターンＰｎが時系列に配列されたシーケンスデータを受け付ける機能を備える。本実施の形態では、画面Ｓに状態パターンＰｎを時系列に並べる領域ｔ１が設けられており、ユーザに対して領域ｔ３に表示される状態パターンＰ１，，，Ｐｎから所望の状態パターンをマウスにて選択させ、領域ｔ１の所望のマス内にドラッグアンドドロップさせることにより、シーケンスデータｄ１を入力可能となっている。図１５は、状態パターンＰｎが領域ｔ１にドラッグアンドドロップされることで、シーケンスデータｄ１が入力された状態の画面Ｓの一例を示す図である。シーケンスデータ受付手段ｓ２は、入力されたシーケンスデータｄ１を受け付け、記憶部ｍ２に一次記憶する。
【００５３】
気流制御手段ｓ３は、各気流発生手段３０により発生させる気流を制御する機能を備える。本実施の形態では、各加熱手段２４の電流印加状態、すなわち熱量を制御する機能に相当する。詳しくは、画面Ｓの領域ｔ５に表示される再生ボタンｂ５３のクリックを検知すると、加熱制御手段ｓ３は、記憶部ｍ２からシーケンスデータｄ１を読み出し、シーケンスデータｄ１の状態パターンＰｎの順に従って、各状態パターンＰｎごとに各加熱手段２４に対して電流の印加又は電流の停止の制御命令を出力する。なお、各加熱手段２４は識別子が付されており、識別子により特定可能となっている。また、各状態パターンＰ１，，，Ｐｎに対応する制御命令の出力は、予め設定された時間間隔にて出力される。
【００５４】
加熱制御手段ｓ３から出力された制御命令は、マイクロコンピュータ１０２に入力される。マイクロコンピュータ１０２は、入力された制御命令に基づき気流を制御する信号、すなわち、各加熱手段２４に対して電流の印加／停止の制御信号を送信する。これにより、各状態パターンＰ１，，，Ｐｎの塗り潰し状セルに対応する加熱手段２４に電流が印加され、枠状セルに対応する加熱手段２４への電流は停止され、塗り潰し状セルに対応する供給口２１からの気体が熱対流を起こす。
【００５５】
さらに、ホストコンピュータ１０１は、昇降機構制御手段ｓ４、通気ファン制御手段ｓ５、レーザユニット制御手段ｓ６を備えても良い。
【００５６】
画面Ｓには、領域ｔ４に気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８が表示されている。気流変化パターンＰ４１は模様に小さな波紋を形成させ、気流変化パターンＰ４２は模様に大きな波紋を形成させ、気流変化パターンＰ４３は通気ファン７０をＯＮにし、気流変化パターンＰ４４は通気ファン７０をＯＦＦにし、気流変化パターンＰ４５は基板３１を上昇させ、気流変化パターンＰ４６は基板３１を下降させ、気流変化パターンＰ４７は模様に大きく揺れるような湾曲を形成させ、Ｐ４８は模様に小刻みに揺れるような湾曲を形成させることを意味している。
【００５７】
画面Ｓは、ユーザに対して気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８をマウスにより選択させ、領域ｔ２にドラッグアンドドロップさせることにより、状態パターンＰｎの配列に対応させて気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８を配置可能となっている。図１６は、状態パターンＰｎが領域ｔ１にドラッグアンドドロップされることで、シーケンスデータｄ１が入力された状態の画面Ｓの一例を示す図である。領域ｔ２は領域ｔ１に相対するマスが設けられており、各マスに気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８が配置される。
【００５８】
シーケンスデータ受付手段ｓ２は、領域ｔ１に入力される状態パターンＰｎの配列とともに、領域ｔ２に入力される気流変化パターンＰ４ｎの配列を受け付け、状態パターンＰｎの配列と気流変化パターンＰ４ｎの配列を対応させてシーケンスデータｄ１として記憶部ｍ２に記憶する。
【００５９】
昇降機構制御手段ｓ４は、昇降機構８０の動作を制御する機能を備え、記憶部ｍ２からシーケンスデータｄ１を読み込んで、気流変化パターンＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４７，Ｐ４８のタイミングに合わせてそのパターンに応じた制御命令を出力する。詳しくは、気流変化パターンＰ４１のタイミングでは基板３１を瞬発的に小さく昇降させる制御命令、気流変化パターンＰ４２のタイミングでは基板３１を瞬発的に大きく昇降させる制御命令、気流変化パターンＰ４７のタイミングでは基板３１を連続的に大きく揺らす制御命令、気流変化パターンＰ４８のタイミングでは基板３１を連続的に小刻みに揺らす制御命令を出力する。また、気流変化パターンＰ４５のタイミングでは基板３１を上昇させた状態にて停止させる制御命令、気流変化パターンＰ４６のタイミングでは基板３１を下降させた状態にて停止させる制御命令を出力する。なお、気流変化パターンＰ４５，４６は、収納部２２に気体源を補給する時など、メンテナンス時にも用いられる。
【００６０】
通気ファン制御手段ｓ５は、通気ファン７０の動作を制御する機能を備え、記憶部ｍ２からシーケンスデータｄ１を読み込んで、気流変化パターンＰ４３，Ｐ４４のタイミングに合わせてそのパターンに応じた動作命令を出力する。詳しくは、気流変化パターンＰ４３のタイミングでは通気ファン７０をＯＮにする制御命令を出力し、気流変化パターンＰ４４のタイミングでは通気ファン７０をＯＦＦにする制御命令を出力する。
【００６１】
昇降機構制御手段ｓ４及び通気ファン制御手段ｓ５からの制御命令はマイクロコンピュータ１０２に入力され、マイクロコンピュータ１０２から各制御命令に応じた制御信号が昇降機構８０や通気ファン７０に送信される。昇降機構８０及び通気ファン７０は、マイクロコンピュータ１０２からの制御信号に従って所定の動作を行い、これにより、シーケンスデータｄ１の気流変化パターンＰ４ｎに応じたタイミングで気流に変化が生じる。
【００６２】
なお、気流制御手段ｓ３、昇降機構制御手段ｓ４、通気ファン制御手段ｓ５は図示しないカウンタにより各制御命令の同期が取られており、各制御命令のズレが生じることはない。
【００６３】
レーザユニット制御手段ｓ６は、ユーザが所望のタイミングでレーザユニットＵ２を操作可能とするものであり、レーザユニットＵ２のレーザ照射装置本体９０や照射位置調整機構９１の動作を制御する機能を備える。たとえば、ディスプレイ装置２００には専用の画面が別途表示され（図示せず）、レーザユニット制御手段ｓ６は、ユーザからの画面入力に従って、照射部９０ａからのシート状レーザの照射をＯＮ／ＯＦＦする制御命令や、シート状レーザの色彩を変更する制御命令や、シート状レーザの照射位置を制御する制御命令を出力する。制御命令はマイクロコンピュータ１０２に入力され、制御信号に変換されてレーザユニットＵ２に出力される。レーザユニットＵ２は制御信号に従って、シート状レーザの照射、色彩の変更、レーザ照射装置本体９０のスライド動作を行う。
【００６４】
なお、画面Ｓには、領域ｔ５に、通気ファンボタンｂ５１，気体源補給ボタンｂ５２，再生ボタンｂ５３，繰り返しボタンｂ５４、電源ボタンｂ５５が表示されており、これらのボタンはメンテナンス時やシーケンスデータｄ１の再生時に用いられる。通気ファンボタンｂ５１のクリックが検知されると、通気ファン制御手段ｓ５は通気ファンをＯＮ又はＯＦＦにし、気体源補給ボタンｂ５２のクリックが検知されると、昇降機構制御手段ｓ４が基板３１の上昇又は下降を行い、再生ボタンｂ５３のクリックを検知すると、気流制御手段ｓ３や昇降機構制御手段ｓ４や通気ファン制御手段ｓ５がシーケンスデータｄ１に従って制御命令の出力を開始し、繰り返しボタンｂ５４のクリックを検知するとシーケンスデータｄ１に従った制御命令の出力が繰り返し行われ、電源ボタンｂ５５のクリックが検知されると、表示装置Ｄの電源のＯＮ又はＯＦＦがなされる。
【００６５】
また、画面Ｓには、スライドバーＢが表示されており、スライドバーＢをスライドさせることにより、シーケンスデータｄ１に基づく状態遷移のスピードの調整が可能となっている。
【００６６】
このような表示装置Ｄや表示装置ユニットＤＵは、様々に応用可能である。例えば、表示装置Ｄをテーブルの天板に組み込んだり、照明として利用したり、その他の家具に応用することができる。また、表示される模様を動的テクスチャとして利用し、床に配置したり壁に掛けたりして装飾具として用いたり、ドアや戸等の建具に組み込んだり、といった応用も可能である。これにより、生活空間の様々な場面にて本発明を活用することが可能となる。
【００６７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。上述した実施の形態では、気体源にジェル状の流動パラフィンやフォグジュース等の発煙剤を用いたが、その他の気体源を用いても良く、又、気体源はジェル状体，液体，気体，固体のいずれであっても良い。また、上記実施の形態では、気体として流動パラフィンや発煙剤を加熱により気化させたものを用いたが、これに限られるものではなく、煙霧状のもの、レーザ光を反射する粒子を含むものなど、レーザ光により可視化可能なものであれば良い。
【００６８】
また、気体供給手段及び気流発生手段は加熱手段を用いるものに限定されるものではなく、例えば、吸気，排気，冷却，加圧，減圧，加電など、何らかの手段によりケースの内部空間に気体を供給／発生させるものであれば良い。たとえば、気体供給手段と気流発生手段として気体源を貯蔵したボンベ等を用い、ボンベを開閉して気体を内部空間に供給するとともに気流を発生させても良いし、その他、各機能を発揮するものであれば、どのようなものでも良い。
【００６９】
また、気流変化手段は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、吸気，排気，冷却，加圧，減圧，加電など、何らかの手段により気流を変化させるものであれば良い。
【００７０】
また、ケースの形状も上記実施の形態に限定されるものではなく、円形や四角形など、様々な形状とすることが可能である。また、ケースは密閉状態である必要はなく、一部が開口していても良く、少なくとも気体の流れを形成可能な空間を備えるものであれば良い。また、透光部はケースの上部に限らず、側部や底部などに設けられていても良く、又、複数個所に設けられていても良く、大きさも任意であり、その位置や数や大きさは問わない。
【００７１】
また、供給口の配列は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々に配列可能である。供給口は一つであっても良いが、複数設けることで各供給口からの気体の相互作用により多様な模様を表示させることができるため好ましい。また、各供給口ごとに気流発生手段を設けなくとも良く、例えば、複数の供給口に対して一つの気流発生手段を設けるようにしても良い。
【００７２】
また、シート状レーザは、必ずしも水平に照射されなくとも良く、内部空間を斜めに横断したり、垂直に横断するように照射されても良い。
【００７３】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００７４】
以上、本発明によれば、多様な模様を表示可能であり、色彩の変更も非常に容易で、更には、反応速度の迅速化及び省エネルギー化にも好適な表示装置及び表示装置ユニットを提供することができ、それを装飾具等として生活空間に様々な形で組み込むことができる。
【符号の説明】
【００７５】
Ｄ 表示装置
Ｕ１ 本体ユニット
Ｕ２ レーザユニット
１０ ケース
１１ ケース本体
１２ 天板
１２ａ 透光部
１３ 反射鏡
２０ 気体供給手段
２１ 供給口
２２ 収納部
２３ 基台
２４ 加熱手段
３０ 気流発生手段
３１ 基板
５０ 気流変化手段
６０ フィルタ
７０ 通気ファン
８０ 昇降機構
９０ レーザ照射装置本体
９１ 照射位置調整機構
ｒ シート状レーザ
１００ 制御手段
１０１ ホストコンピュータ
１０２ マイクロコンピュータ
２００ ディスプレイ装置
ｓ１ 出力手段
ｓ２ シーケンスデータ受付手段
ｓ３ 気流制御手段
ｓ４ 昇降機構制御手段
ｓ５ 通気ファン制御手段
ｓ６ レーザユニット制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを可視化してそれを模様として表示する表示装置、表示装置ユニット、及び、それらを用いた装飾具、家具、又は、建具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、気体や液体等などの流体を可視化して表示する表示装置が提案されている。たとえば、下記特許文献１の実施の形態７（段落番号００７４）には、流体を渦輪として任意空間に規則的に並進させ、これらを選択的に可視化することにより絵や文字等を表示する装置が開示されている。また、下記特許文献２には、水面上に形成される波を利用して水面上に任意の文字や図形などを結像させる装置が開示されている。
【０００３】
これに対し、本願発明者は既に上記特許文献１，２等とは異なる観点から液体を用いた表示装置を下記非特許文献１にて提案済みである。上記特許文献１，２等の技術は、流体を用いて文字や図形などの情報を表示することを主たる目的とするものであるが、下記非特許文献１の表示装置は模様を表示するものであり、容器内にて液体を熱対流させることにより液面に形成される流れを模様として表示させている。人間が対象の様態を観察し、知覚体験を通じて気付きを得る機会は、理論や法則の形式的な知の蓄積を通じた直線的な理解とは別の価値を備えている。本願発明者は、人々がこれまで自分が得てきた形式的な知では把握しきれない対象から新しい気付きを得、それまであまり意識することの無かった世界の深遠さを考える端緒となるような機会を創出することが可能であると考え、下記非特許文献１に記載の表示装置を開発した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１８４４２０号公報
【特許文献２】特開２００５−７０３６２号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】GerfriedStocker(編), Christine Schopf(編)、「Good bye Privacy: ARS Electronica 2007; Hatje Cantz, Ostfildern(2007.11)」、２００７年１１月、ｐ．４３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際に、上記非特許文献１の表示装置を人々に体験させた結果、鑑賞者の中には、流体の作り出す繊細な動きや形そのものに強い興味を抱く人や、身近な熱流動現象や気象システム、生物の細胞を連想した人が数多く見られ、初期的な目的の達成を確認できた。また、没我的に鑑賞する鑑賞者もおり、覚醒ポテンシャルによる創造的認知状態に導いている可能性も考察できた。一方、上記非特許文献１の表示装置は、上述の通り、液体の熱対流により液面に出現する流れを可視化し、それを模様として表示するものであり、鑑賞者の上記反応は表示される模様に大きく影響されるものであることから、発明者は、この表示装置を更に発展させるためには、より多様な模様を表示可能とすることが好ましいとの見解を得た。
【０００７】
また、上記非特許文献１の表示装置は、模様の色彩を変更する場合、所望の色彩に染色した液体に入れ替える必要があり、色彩の変更に手間が生じていた。
【０００８】
また、上記非特許文献１の表示装置は、液体を加熱することで熱対流を起こすため、反応速度が比較的遅く、エネルギー消費も高いことから、更なる改善の余地があった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、流体を用いて多様な模様を表示可能であり、模様の色彩も容易に変更でき、更には反応速度も俊敏で省エネルギー化にも好適な表示装置、その表示装置を備える表示装置ユニット、及び、それらを用いた装飾具等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、気体とレーザ光を利用することにより、上記課題のすべてを解決可能であるとの発想を得た。すなわち、上記非特許文献１の表示装置は液体の熱対流により液面に現れる流れを模様として表示するものであったが、本願発明者は流体内部で発生している流れに着目し、流体内部の流れを可視化することにより、多様な模様を表示可能となると考えた。また、上記非特許文献１の表示装置は、模様の色彩を変更する場合、所望の色彩に染色した液体に入れ替える必要があり、色彩の変更にも手間が生じていたが、気体をレーザ光にて可視化する構成とすることにより、レーザ光の色彩を変更することで簡単に模様の色彩を変更できると考えた。そして、反応速度及び省エネルギー化の改善をも同時に達成しつつ、これを実現する方法として、気体の流れにシート状レーザを照射することにより気体の流れの断面を可視化し、それを模様として表示させることを考え、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明の表示装置は、内部空間を視認可能な透光部を有するケースと、
前記ケースの内部空間に供給口から気体を供給する気体供給手段と、
前記気体供給手段から前記内部空間に供給される気体に気流を発生させる気流発生手段と、
前記気体を可視化可能なシート状レーザを前記内部空間に照射するレーザ照射手段と
を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、気体供給手段により供給口からケースの内部空間に気体が供給され、気流発生手段によりその気体に気流が発生するため、ケースの内部空間にて気体の流れが生じる。その状態にて、レーザ照射手段により内部空間にシート状レーザを照射すると、気流の断面が可視化される。この可視化された気流の断面は、透光部を介して視認可能な模様として表示される。気流は断面の位置により流れが様々であるため、多様な模様を表示することが可能であり、又、シート状レーザの色彩を変えるだけで模様の色彩を簡単に変更することが可能である。
【００１３】
前記気流発生手段は、前記内部空間に熱対流を発生させる加熱手段であることが好ましい。この発明によれば、加熱手段により熱対流を発生させることで、ケースの内部空間に気体の流れを作ることができる。
【００１４】
前記レーザ照射手段は、シート状レーザの照射位置を制御可能であることが好ましい。この発明によれば、照射手段によりシート状レーザの照射位置を制御することで様々な位置の断面が可視化され、多様な模様を簡単に表示させることができる。
【００１５】
前記供給口から供給される気体の気流を変化させる気流変化手段を備えることが好ましい。この発明によれば、気流変化手段により気体の流れを変化させることで、その変化状態が可視化され、更に多様な模様を表示させることができる。
【００１６】
前記気体供給手段は複数の供給口を有することが好ましい。この発明によれば、各供給口から供給される気体は各々独立して流れを形成し、各流れの間に境界線が生じる。その状態にてシート状レーザを照射すると、その境界線が可視化され、模様として表示される。たとえば、供給口を所定パターンにて配置して、シンメトリックな幾何学模様を表示させることも可能となる。
【００１７】
前記気流発生手段は各供給口ごとに設けられており、各供給口から供給される気体の気流を制御可能であることが好ましい。この発明によれば、各気流発生手段により各供給口から供給される気体の気流が制御可能であるため、各供給口からの気体の気流を各々独立して変化させることができる。
【００１８】
前記気体供給手段は、気体源を加熱により気化させることで気体を供給することが好ましい。この発明によれば、気体源として、例えば流動パラフィンや発煙剤のような、加熱により気化容易なものを用いることにより、気体を素早く供給することができる。
【００１９】
また、本発明の表示装置ユニットは、前記表示装置と、当該表示装置に接続される制御手段を備え、
当該制御手段は、前記気流発生手段により発生する気流の状態が示された複数の状態パターンが記憶されている記憶部と、
当該複数の状態パターンを表示装置に出力する出力手段と、
当該状態パターンを時系列に並べたシーケンスデータの入力を受け付けるシーケンスデータ受付手段と、
前記シーケンスデータ受付手段により受け付けたシーケンスデータに従って、各気流発生手段により発生させる気流を制御する気流制御手段とを備えることが好ましい。
【００２０】
この発明によれば、制御手段により気流の状態を経時的に変化させることができるため、多様な模様を連続して表示させることができる。
【００２１】
本発明の装飾具、家具、又は、建具は、前記表示装置、又は、前記表示装置ユニットを備えることを特徴とする。この発明によれば、本表示装置や表示装置ユニットを様々な場面に活用することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、気流にシート状レーザを照射することで、気流の断面を可視化できるため、多様な模様を表示可能な表示装置、表示装置ユニット、それらを用いた装飾具，家具，建具を提供することができる。模様の色彩の変更はシート状レーザの色彩を変更するだけで良く、模様の色彩の変更も非常に容易である。さらに、気体源として、例えば流動パラフィンのような、加熱により気化容易なものを用い、この気体源を加熱手段により加熱して気化させることで、気体を素早く供給することができるため、反応速度が俊敏で、且つ、省エネルギー化にも好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施の形態として示す表示装置の斜視図である。
【図２】上記実施の形態として示す表示装置の本体ユニットの分解斜視図である。
【図３】上記実施の形態として示す表示装置の本体ユニットの断面図である。
【図４】上記実施の形態として示す表示装置の昇降機構の動作を説明する説明図である。
【図５】上記実施の形態として示す表示装置のレーザユニットの斜視図である。
【図６】上記実施の形態として示す表示装置のレーザユニットを機能的に説明する説明図である。
【図７】本発明の実施の形態として示す表示装置の熱対流状態を説明する説明図である。
【図８】上記実施の形態として示す表示装置のシート状レーザ照射位置の例を説明する説明図である。
【図９】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１０（ａ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１０（ｂ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１０（ｃ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１１】上記実施の形態として示す表示装置の気体供給手段の気体供給状態を模式的に説明する図である。
【図１２（ａ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１２（ｂ）】上記実施の形態として示す表示装置により表示される模様の一例を示す図である。
【図１３】本発明の第二の実施の形態として示す表示装置ユニットを機能的に説明する概略ブロック図である。
【図１４】上記実施の形態として示す表示装置ユニットにより表示される画面の一例を示す図である。
【図１５】上記実施の形態として示す表示装置ユニットにより表示される画面の遷移を示す図である。
【図１６】上記実施の形態として示す表示装置ユニットにより表示される画面の遷移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
＜第一の実施の形態＞
図１は、本発明の第一の実施の形態の表示装置Ｄの斜視図である。表示装置Ｄは、本体ユニットＵ１と、本体ユニットＵ１の近傍に配されるレーザユニットＵ２とを備える。
【００２６】
図２は、本体ユニットＵ１の分解斜視図であり、図３は本体ユニットＵ１の断面図である。本体ユニットＵ１は、ケース１０と、気体供給手段２０と、気流発生手段３０とを備える。
【００２７】
ケース１０は、上方に開口を有するケース本体１１と、この開口を被覆するように配される天板１２とを備える。天板１２は透光性を有し、天板１２の透光部１２ａを介してケースの内部空間ｓ１が視認可能となっている。本実施の形態では、ケース本体１１は底部１１ａが六角形状であり、底部１１ａ周縁に沿って側部１１ｂが設けられている。また、底部１１ａの周縁には側部１１ｂよりも突出する鍔状の突出部１１ｆが設けられている。なお、ケース１０の形状はこれに限定されるものではなく、例えば、底部１１ａや天板１２の形状が円形やその他多角形であっても良い。ケース本体１１の底部１１ａには開口１１ｃが設けられており、その開口１１ｃにはフィルタ６０を介して通気ファン７０が配されている。
【００２８】
透光部１２ａは、ケース本体１１の開口を覆うように天板１２が載置されることで、気体供給手段２０の供給口２１と対向する位置に設けられている。透光部１２ａは、少なくともケース１０の内部空間ｓ１を視認可能なものであれば良い。たとえば、透光部１２ａは、全透明や半透明でも良く、又、有色であっても良く、又、平面状に限らず、曲面状でも良い。
【００２９】
ケース本体１１の側部１１ｂの一部は透光性を有する側部透光部１１ｄとなっており、その他の側部１１ｂと底部１１ａは非透光性である。側部透光部１１ｄの付近には反射鏡１３が設けられている。この反射鏡１３は、中央が開口した枠体１３ａの端部に設けられており、枠体１３ａがケース本体１１と天板１２との間に挟持されることで反射鏡１３が所定位置に固定配設される。側部透光部１１ｄと反射鏡１３とが成す角度は略４５度であるが、これに限られるものではなく、必要に応じて適宜調整すれば良い。なお、枠体１３ａは透光性を有する透明アクリル板等で構成されており、天板１２の透光性を阻害することは無い。
【００３０】
気体供給手段２０は、供給口２１から気体を供給する機能を備えるものであり、本実施の形態では、気体源を収納する収納部２２と、気体源を加熱する加熱手段２４とを備える。収納部２２は、基台２３の上に所定間隔で複数配列されており、上方に開口を有する。基台２３は、底部２３ａがケース１０よりも一回り小さい六角形状を呈し、底部２３ａの外周に沿って側部２３ｂが設けられている。側部２３ｂには一部に開口部２３ｃが形成されている。
【００３１】
加熱手段２４は、すべての収納部２２の開口を覆うように配置される基板３１の裏面において、収納部２２に対応する位置、すなわち各供給口２１の位置に設けられている。本実施の形態では、加熱手段２４は、基板３１から突出するように配されたニクロム線である。この加熱手段２４は図示しない電源に接続されており、加熱手段２４に電流を印加することで気体源を加熱気化させ、気体を発生させる。加熱手段２４は、図示しない制御手段により熱量を各加熱手段２４ごとに独立して制御可能となっている。基板３１には、収納部２２に対応する位置に貫通孔である供給口２１が設けられており、発生した気体はこの供給口２１を通過して内部空間ｓ１に供給される。基板３１には全体に亘って三角形状の通過孔３１ａが設けられており、内部空間ｓ１に供給された気体は通過孔３１ａを通過して流動可能となっている。
【００３２】
基板３１は、昇降機構８０により昇降動作可能となっている。図４は、昇降機構８０の動作を説明する説明図であり、（ａ）は降状態、（ｂ）は昇状態を示す図である。基板３１が下降した状態において、加熱手段（ニクロム線）２４が収納部２２に収納された気体源に浸漬され（図４（ａ）参照）、基板３１が上昇した状態において、加熱手段２４に付着した気体源が加熱気化され、加熱手段２４に付着した気体源が全て気化することで気体の供給が停止する（図４（ｂ）参照）。昇降機構８０は一対のモジュールを１セットとして、対向位置に２セット配置されており、図示しない制御手段により各モジュールを連動制御することで、基板３１の水平を維持した状態にて昇降可能となっている。昇降機構８０の各モジュールは、内蔵されるモータに連結された回転軸８１先端の回転羽８２を動作させ、その回転羽８２の姿勢変動により、回転羽８２上に配置された基板３１を昇降させる。ただし、昇降機構８０は、これに限るものではなく、例えばアクチュエータ等、その機能を果たすものであれば良い。
【００３３】
気流発生手段３０は、気体供給手段２０からケース１０の内部空間ｓ１に供給される気体に気流を発生させる機能を備える。本実施の形態では、気体供給手段２０の加熱手段（ニクロム線）２４がケース１０の内部空間ｓ１に熱対流を発生させることにより、その機能を兼務している。各気流発生手段３０は、各供給口２１から発生する気体の気流を独立して制御可能となっている。本実施の形態では、各加熱手段２４への電流を制御することにより、各加熱手段２４ごとに熱量を調整することで、気流を制御している。
【００３４】
また、基板３１と昇降機構８０は、供給口２１から供給される気体の気流を変化させる気流変化手段４０としての機能を兼ね備える。すなわち、基板３１は、収納部２２の上方に位置しており、これを昇降機構８０により昇降動作させることにより、供給口２１からの気体の気流を変化させることができる。気流変化手段５０は、気流を変化させる機能を備えるものであれば良く、例えば、内部空間ｓ１を移動する移動体を別途設けるなどしても良いが、本実施の形態のように基板３１と昇降機構８０が気流変化手段５０の機能を兼ね備えることにより、部品点数を削減できるため好適である。
【００３５】
基台２３や基板３１はケース１０の内部空間に収納され、必要に応じて出し入れ可能となっている。昇降機構８０はモータ部分がケース１０の外部に配置され、ケース本体１１及び基台２３に形成された貫通孔を介して回転軸８１及び回転羽８２が内部空間ｓ１に挿入され、基板３１を支持している。基台２３は、一部に開口部２３ｃが設けられており、ケース本体１１の底部１１ａ内側の各角に設けられた突起部１１ｅに載置され、ケース本体１１の底部１１ａと基台２３との間に間隙が形成されている。また、基台２３はケース本体１１よりも一回り小さいことから、基台２３の側部２３ｂとケース本体１１の側部１１ｂとの間にも間隙が形成される。これらの間隙により通気ファン７０に通じる通気経路が形成されている。
【００３６】
レーザユニットＵ２は、気体供給手段２０から供給された気体を可視化可能なシート状レーザを内部空間ｓ１に照射するレーザ照射手段の機能を備え、更に、シート状レーザの照射位置を制御可能となっている。
【００３７】
図５は、レーザユニットＵ２の斜視図である。詳細には、レーザユニットＵ２は、レーザ照射装置本体９０と、レーザ照射装置本体９０から照射されるシート状レーザの照射位置を調整可能な照射位置調整機構９１とを備える。図６に示されるように、レーザユニットＵ２は本体ユニットＵ１の下方に配され、レーザ照射装置本体９０のレーザ照射部９０ａから照射されたシート状レーザｒは本体ユニットＵ１の反射鏡１３に反射され、内部空間ｓ１を横断する方向にて照射される。照射位置調整機構９１は、レーザ照射装置本体９０に設けられる歯車９１ａと、歯車９１ａと噛合する歯車レール９１ｂとを備え、歯車９１ａを回転させることにより歯車レール９１ｂに沿ってレーザ照射装置本体９０が水平方向にスライド移動可能となっている。これにより、反射鏡１３における反射位置が調整され、内部空間ｓ１におけるシート状レーザｒの位置を制御可能となっている。なお、照射位置調整機構９１は図示しない制御手段により制御可能となっている。また、照射位置調整機構９１はこれに限るものではなく、例えば、反射鏡を用いることなく、レーザ照射部を垂直方向に移動可能とし、内部空間ｓ１内を直接照射して照射位置を制御しても良いし、シート状レーザの照射位置を調整可能であれば、どのような機構でも良い。
【００３８】
ここでは図示はしないが、ケース１０の側面に電磁式で開閉を行える通気口を設け、排気時に通気口を自動開放することで、ケース１０の内部空間の換気を効率的に行うような排気機構を設けても良い。
【００３９】
＜動作説明＞
以下、本実施の形態の表示装置Ｄの動作説明を行う。準備段階として、天板１２、枠体１３ａ、及び、基板３１を取り外した状態にて、収納部２２に気体源を収納する。本実施の形態では、気体源としてジェル状の流動パラフィンを用いている。流動パラフィンは加熱により迅速に気化されるため、気体を素早く供給することができ、表示装置Ｄの反応速度、及び、省エネルギー化の観点から好適である。また、気体源としては、加熱により化学反応を起こして煙霧を発生する発煙剤を用いても良い。発煙剤としては、例えばフォグジュース、スモーク液、フォグリキッド、スモークフルード等と称されるものが挙げられる。これらの発煙剤の中でも、一酸化炭素等の有害物質を発生せず、人体に無害なものが好ましい。さらには、臭いが少なく、発煙に伴い装置内に発生する付着物の除去が容易であり、火災の危険性が低いものが好適である。これらの観点から、特にプロピレングリコール等のような低毒性のグリコール類を主成分とする水溶液（例えばグリコール約４５％、水約５５％を成分とするフォグジュース）など、グリコール系発煙剤が好適である。グリコール系発煙剤は毒性が低く、臭いが少なく、発煙に伴い装置内に発生する付着物は水滴であるため除去が簡単であり、火災の危険性が低く、更には消防法において非危険物扱いとなるため公共施設での使用時において煩雑な手間が不要であり、気体源として非常に好適である。
【００４０】
気体源を収納部２２にセットした後、各加熱手段２４が各収納部２２に配されるように位置決めした状態にて基板３１をセットし、次に、反射鏡１３がケース本体１１の側部透光部１１ｄに位置するように枠体１３ａをセットし、その上から天板１２を載置する。また、本体ユニットＵ１の近傍、詳しくは、反射鏡１３の下方にレーザユニットＵ２を配置する。なお、レーザユニットＵ２は、ケース本体１１の突出部１１ｆよりも下方に配置されているが、突出部１１ｆは透光性を有する透明なアクリル板等で形成されており、レーザ光の照射路が阻害されることはない。
【００４１】
次に、昇降手段８０を用いて基板３１を下降させ、加熱手段（ニクロム線）２４を気体源に浸漬させた後、 基板３１が上昇した状態において加熱手段２４に電流を印加して気体源を加熱する。これにより、加熱手段２４に付着した気体源が気化し、供給口２１から内部空間ｓ１に気体が供給される。
【００４２】
図７は、熱対流を説明する説明図である。各供給口２１から供給された気体は、気流発生手段３０（加熱手段２４）により、各々独立して流れ（熱対流）を形成し、各対流の間に境界線が生じる。すなわち、供給口２１からの気体はまず上方へと流れ、天板１２に到達すると水平方向に広がり、互いに衝突する。衝突した対流は力の均衡したところで下方へと流れの向きを変え、各対流の間に境界が生じる。
【００４３】
この状態にて、レーザユニットＵ２からシート状レーザｒを照射する。図６に示されるように、レーザ照射部９０ａから照射されたシート状レーザｒは、反射鏡１３にて反射され、内部空間ｓ１を横断する方向にて照射される。これにより、気流（本実施の形態では熱対流）の横断面が可視化される。この可視化された横断面は、透光部１２ａから視認可能であり、表示装置Ｄに模様として表示される。
【００４４】
レーザユニットＵ２はレーザ照射装置本体９０をスライドさせることで、内部空間ｓ１内での照射位置を制御することができ、様々な位置の断面を模様として表示することができる。たとえば、図８に示すように、レーザ照射装置本体９０をポジションｐ２に位置させて、天板１２から若干（数ｍｍ）下方の位置にシート状レーザｒを照射すると、熱対流の境界線が際立った模様が表示され、ポジションｐ１に位置させて天板１２付近に照射すると天板１２に沿って広がるような模様が表示され、ポジションｐ３に位置させて供給口２１付近に照射すると供給口２１から噴出する気体の流れが模様として表示される。照射位置を若干変更するだけでも、テクスチャの様相が微妙に変化し、多様な模様を表示させることができる。
【００４５】
また、レーザユニットＵ２から照射されるシート状レーザの色彩を変更するだけで、模様の色彩を変更でき、様々な色彩の模様を容易に表示させることができる。
【００４６】
図９は、透光部１２ａを介して表示される模様の一例（図８のポジションｐ２での模様）を示す図である。表示装置Ｄには供給口２１が複数設けられており、各々が熱対流を形成することから、各熱対流の境界線が可視化され、シンメトリックな幾何学模様として表示される。
【００４７】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、各気流発生手段３０により各供給口２１からの気流の状態を制御したときに表示される模様の例を示す図である。説明のため、各図の左下に各気流発生手段３０により制御される各供給口２１の気流の状態を示す。本実施の形態では、加熱手段２４により気流発生手段３０を実現していることから、加熱手段２４の電流印加状態が示されている。図１１に示すように、各加熱手段２４ａ〜２４ｓの配列状態を、模擬的に六角形のセルが配列するパターンで表し、電流がＯＦＦである加熱手段を枠状のセルにて表し、電流がＯＮである加熱手段を塗り潰し状のセルにて表した。図１０（ａ）は、加熱手段２４ｂ，２４ｅ，２４ｉ，２４ｍ，２４ｎ，２４ｏ，２４ｐ，２４ｋ，２４ｆの電流をＯＮとし、その他の加熱手段の電流をＯＦＦとしたときにおける表示状態を示す図であり、図１０（ｂ）は、加熱手段２４ａ，２４ｈ，２４ｑ，２４ｓ，２４ｌ，２４ｃ，２４ｊの電流をＯＦＦとし、その他の加熱手段の電流をＯＮとしたときにおける表示状態を示す図であり、図１０（ｃ）は、加熱手段２４ａ，２４ｈ，２４ｑ，２４ｓ，２４ｌ，２４ｃの電流をＯＮとし、その他の加熱手段の電流をＯＦＦとしたときにおける表示状態を示す図である。それぞれ、異なる模様が表示されている。これは、加熱手段２４の熱量に応じて、供給口２１から供給される気体の熱対流状態が異なるためである。このように、各供給口２１から供給される気流を独立して制御することで、多様な模様を表示することが可能となる。
【００４８】
図１２は、気流変化手段５０を動作させたときの表示状態の例を示す図である。本実施の形態では、基板３１を昇降機構８０により昇降させることにより気流変化手段５０を実現しており、その昇降動作により模様を変化させることができる。図１２（ａ）は基板３１を大きな動作にて瞬発的に昇降させたときに表示される模様を示す図である。表示装置Ｄには波紋のような模様が表示される。図１２（ｂ）は基板３１を連続的に小刻みに揺らすように動作にて昇降させたときに表示される模様を示す図である。表示装置Ｄには揺れるような歪曲した模様が表示される。このように、気流変化手段５０を用いることで、模様を様々に変化させることができる。
【００４９】
＜第二の実施の形態＞
本実施の形態は、上記実施の形態の表示装置Ｄと、表示装置Ｄをコントロールする制御手段１００を備える表示装置ユニットＤＵである。図１３は、表示装置ユニットＤＵを機能的に説明する概略ブロック図である。制御手段１００は、ホストコンピュータ１０１とそれに接続されるマイクロコンピュータ１０２を備え、ホストコンピュータ１０１と表示装置Ｄとがマイクロコンピュータ１０２を介して接続されている。ホストコンピュータ１０１は、ハードディスクやＣＰＵ等を備える一般的なコンピュータであり、液晶表示装置等のディスプレイ装置２００に接続されている。
【００５０】
ホストコンピュータ１０１は、出力手段ｓ１、シーケンスデータ受付手段ｓ２、気流制御手段ｓ３を備え、これらはＣＰＵ等が記憶されているプログラムに従って所定の動作を行うことで実現される。記憶部ｍ１はハードディスク等、記憶部ｍ２はプログラムのワーク領域として使用されるメモリ等により実現される。
【００５１】
出力手段ｓ１は、記憶部ｍ１に記憶されている画面データを読み込んでディスプレイ装置２００に表示する機能を備える。画面データには、気流発生手段３０により発生する気流の状態が示された状態パターンＰ１，Ｐ２，，，Ｐｎが含まれる。本実施の形態では、各加熱手段２４の電流印加状態に相当する。図１４は、ディスプレイ装置２００に表示される画面Ｓの一例を示す図である。画面Ｓの領域ｔ３には、状態パターンＰ１，Ｐ２，，，Ｐｎが表示される。本実施の形態では、塗り潰し状セルは電流印加、枠状セルは電流停止を表している。
【００５２】
シーケンスデータ受付手段ｓ２は、状態パターンＰｎが時系列に配列されたシーケンスデータを受け付ける機能を備える。本実施の形態では、画面Ｓに状態パターンＰｎを時系列に並べる領域ｔ１が設けられており、ユーザに対して領域ｔ３に表示される状態パターンＰ１，，，Ｐｎから所望の状態パターンをマウスにて選択させ、領域ｔ１の所望のマス内にドラッグアンドドロップさせることにより、シーケンスデータｄ１を入力可能となっている。図１５は、状態パターンＰｎが領域ｔ１にドラッグアンドドロップされることで、シーケンスデータｄ１が入力された状態の画面Ｓの一例を示す図である。シーケンスデータ受付手段ｓ２は、入力されたシーケンスデータｄ１を受け付け、記憶部ｍ２に一次記憶する。
【００５３】
気流制御手段ｓ３は、各気流発生手段３０により発生させる気流を制御する機能を備える。本実施の形態では、各加熱手段２４の電流印加状態、すなわち熱量を制御する機能に相当する。詳しくは、画面Ｓの領域ｔ５に表示される再生ボタンｂ５３のクリックを検知すると、加熱制御手段ｓ３は、記憶部ｍ２からシーケンスデータｄ１を読み出し、シーケンスデータｄ１の状態パターンＰｎの順に従って、各状態パターンＰｎごとに各加熱手段２４に対して電流の印加又は電流の停止の制御命令を出力する。なお、各加熱手段２４は識別子が付されており、識別子により特定可能となっている。また、各状態パターンＰ１，，，Ｐｎに対応する制御命令の出力は、予め設定された時間間隔にて出力される。
【００５４】
加熱制御手段ｓ３から出力された制御命令は、マイクロコンピュータ１０２に入力される。マイクロコンピュータ１０２は、入力された制御命令に基づき気流を制御する信号、すなわち、各加熱手段２４に対して電流の印加／停止の制御信号を送信する。これにより、各状態パターンＰ１，，，Ｐｎの塗り潰し状セルに対応する加熱手段２４に電流が印加され、枠状セルに対応する加熱手段２４への電流は停止され、塗り潰し状セルに対応する供給口２１からの気体が熱対流を起こす。
【００５５】
さらに、ホストコンピュータ１０１は、昇降機構制御手段ｓ４、通気ファン制御手段ｓ５、レーザユニット制御手段ｓ６を備えても良い。
【００５６】
画面Ｓには、領域ｔ４に気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８が表示されている。気流変化パターンＰ４１は模様に小さな波紋を形成させ、気流変化パターンＰ４２は模様に大きな波紋を形成させ、気流変化パターンＰ４３は通気ファン７０をＯＮにし、気流変化パターンＰ４４は通気ファン７０をＯＦＦにし、気流変化パターンＰ４５は基板３１を上昇させ、気流変化パターンＰ４６は基板３１を下降させ、気流変化パターンＰ４７は模様に大きく揺れるような湾曲を形成させ、Ｐ４８は模様に小刻みに揺れるような湾曲を形成させることを意味している。
【００５７】
画面Ｓは、ユーザに対して気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８をマウスにより選択させ、領域ｔ２にドラッグアンドドロップさせることにより、状態パターンＰｎの配列に対応させて気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８を配置可能となっている。図１６は、状態パターンＰｎが領域ｔ１にドラッグアンドドロップされることで、シーケンスデータｄ１が入力された状態の画面Ｓの一例を示す図である。領域ｔ２は領域ｔ１に相対するマスが設けられており、各マスに気流変化パターンＰ４１〜Ｐ４８が配置される。
【００５８】
シーケンスデータ受付手段ｓ２は、領域ｔ１に入力される状態パターンＰｎの配列とともに、領域ｔ２に入力される気流変化パターンＰ４ｎの配列を受け付け、状態パターンＰｎの配列と気流変化パターンＰ４ｎの配列を対応させてシーケンスデータｄ１として記憶部ｍ２に記憶する。
【００５９】
昇降機構制御手段ｓ４は、昇降機構８０の動作を制御する機能を備え、記憶部ｍ２からシーケンスデータｄ１を読み込んで、気流変化パターンＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４７，Ｐ４８のタイミングに合わせてそのパターンに応じた制御命令を出力する。詳しくは、気流変化パターンＰ４１のタイミングでは基板３１を瞬発的に小さく昇降させる制御命令、気流変化パターンＰ４２のタイミングでは基板３１を瞬発的に大きく昇降させる制御命令、気流変化パターンＰ４７のタイミングでは基板３１を連続的に大きく揺らす制御命令、気流変化パターンＰ４８のタイミングでは基板３１を連続的に小刻みに揺らす制御命令を出力する。また、気流変化パターンＰ４５のタイミングでは基板３１を上昇させた状態にて停止させる制御命令、気流変化パターンＰ４６のタイミングでは基板３１を下降させた状態にて停止させる制御命令を出力する。なお、気流変化パターンＰ４５，４６は、収納部２２に気体源を補給する時など、メンテナンス時にも用いられる。
【００６０】
通気ファン制御手段ｓ５は、通気ファン７０の動作を制御する機能を備え、記憶部ｍ２からシーケンスデータｄ１を読み込んで、気流変化パターンＰ４３，Ｐ４４のタイミングに合わせてそのパターンに応じた動作命令を出力する。詳しくは、気流変化パターンＰ４３のタイミングでは通気ファン７０をＯＮにする制御命令を出力し、気流変化パターンＰ４４のタイミングでは通気ファン７０をＯＦＦにする制御命令を出力する。
【００６１】
昇降機構制御手段ｓ４及び通気ファン制御手段ｓ５からの制御命令はマイクロコンピュータ１０２に入力され、マイクロコンピュータ１０２から各制御命令に応じた制御信号が昇降機構８０や通気ファン７０に送信される。昇降機構８０及び通気ファン７０は、マイクロコンピュータ１０２からの制御信号に従って所定の動作を行い、これにより、シーケンスデータｄ１の気流変化パターンＰ４ｎに応じたタイミングで気流に変化が生じる。
【００６２】
なお、気流制御手段ｓ３、昇降機構制御手段ｓ４、通気ファン制御手段ｓ５は図示しないカウンタにより各制御命令の同期が取られており、各制御命令のズレが生じることはない。
【００６３】
レーザユニット制御手段ｓ６は、ユーザが所望のタイミングでレーザユニットＵ２を操作可能とするものであり、レーザユニットＵ２のレーザ照射装置本体９０や照射位置調整機構９１の動作を制御する機能を備える。たとえば、ディスプレイ装置２００には専用の画面が別途表示され（図示せず）、レーザユニット制御手段ｓ６は、ユーザからの画面入力に従って、照射部９０ａからのシート状レーザの照射をＯＮ／ＯＦＦする制御命令や、シート状レーザの色彩を変更する制御命令や、シート状レーザの照射位置を制御する制御命令を出力する。制御命令はマイクロコンピュータ１０２に入力され、制御信号に変換されてレーザユニットＵ２に出力される。レーザユニットＵ２は制御信号に従って、シート状レーザの照射、色彩の変更、レーザ照射装置本体９０のスライド動作を行う。
【００６４】
なお、画面Ｓには、領域ｔ５に、通気ファンボタンｂ５１，気体源補給ボタンｂ５２，再生ボタンｂ５３，繰り返しボタンｂ５４、電源ボタンｂ５５が表示されており、これらのボタンはメンテナンス時やシーケンスデータｄ１の再生時に用いられる。通気ファンボタンｂ５１のクリックが検知されると、通気ファン制御手段ｓ５は通気ファンをＯＮ又はＯＦＦにし、気体源補給ボタンｂ５２のクリックが検知されると、昇降機構制御手段ｓ４が基板３１の上昇又は下降を行い、再生ボタンｂ５３のクリックを検知すると、気流制御手段ｓ３や昇降機構制御手段ｓ４や通気ファン制御手段ｓ５がシーケンスデータｄ１に従って制御命令の出力を開始し、繰り返しボタンｂ５４のクリックを検知するとシーケンスデータｄ１に従った制御命令の出力が繰り返し行われ、電源ボタンｂ５５のクリックが検知されると、表示装置Ｄの電源のＯＮ又はＯＦＦがなされる。
【００６５】
また、画面Ｓには、スライドバーＢが表示されており、スライドバーＢをスライドさせることにより、シーケンスデータｄ１に基づく状態遷移のスピードの調整が可能となっている。
【００６６】
このような表示装置Ｄや表示装置ユニットＤＵは、様々に応用可能である。例えば、表示装置Ｄをテーブルの天板に組み込んだり、照明として利用したり、その他の家具に応用することができる。また、表示される模様を動的テクスチャとして利用し、床に配置したり壁に掛けたりして装飾具として用いたり、ドアや戸等の建具に組み込んだり、といった応用も可能である。これにより、生活空間の様々な場面にて本発明を活用することが可能となる。
【００６７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。上述した実施の形態では、気体源にジェル状の流動パラフィンやフォグジュース等の発煙剤を用いたが、その他の気体源を用いても良く、又、気体源はジェル状体，液体，気体，固体のいずれであっても良い。また、上記実施の形態では、気体として流動パラフィンや発煙剤を加熱により気化させたものを用いたが、これに限られるものではなく、煙霧状のもの、レーザ光を反射する粒子を含むものなど、レーザ光により可視化可能なものであれば良い。
【００６８】
また、気体供給手段及び気流発生手段は加熱手段を用いるものに限定されるものではなく、例えば、吸気，排気，冷却，加圧，減圧，加電など、何らかの手段によりケースの内部空間に気体を供給／発生させるものであれば良い。たとえば、気体供給手段と気流発生手段として気体源を貯蔵したボンベ等を用い、ボンベを開閉して気体を内部空間に供給するとともに気流を発生させても良いし、その他、各機能を発揮するものであれば、どのようなものでも良い。
【００６９】
また、気流変化手段は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、吸気，排気，冷却，加圧，減圧，加電など、何らかの手段により気流を変化させるものであれば良い。
【００７０】
また、ケースの形状も上記実施の形態に限定されるものではなく、円形や四角形など、様々な形状とすることが可能である。また、ケースは密閉状態である必要はなく、一部が開口していても良く、少なくとも気体の流れを形成可能な空間を備えるものであれば良い。また、透光部はケースの上部に限らず、側部や底部などに設けられていても良く、又、複数個所に設けられていても良く、大きさも任意であり、その位置や数や大きさは問わない。
【００７１】
また、供給口の配列は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々に配列可能である。供給口は一つであっても良いが、複数設けることで各供給口からの気体の相互作用により多様な模様を表示させることができるため好ましい。また、各供給口ごとに気流発生手段を設けなくとも良く、例えば、複数の供給口に対して一つの気流発生手段を設けるようにしても良い。
【００７２】
また、シート状レーザは、必ずしも水平に照射されなくとも良く、内部空間を斜めに横断したり、垂直に横断するように照射されても良い。
【００７３】
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
【００７４】
以上、本発明によれば、多様な模様を表示可能であり、色彩の変更も非常に容易で、更には、反応速度の迅速化及び省エネルギー化にも好適な表示装置及び表示装置ユニットを提供することができ、それを装飾具等として生活空間に様々な形で組み込むことができる。
【符号の説明】
【００７５】
Ｄ 表示装置
Ｕ１ 本体ユニット
Ｕ２ レーザユニット
１０ ケース
１１ ケース本体
１２ 天板
１２ａ 透光部
１３ 反射鏡
２０ 気体供給手段
２１ 供給口
２２ 収納部
２３ 基台
２４ 加熱手段
３０ 気流発生手段
３１ 基板
５０ 気流変化手段
６０ フィルタ
７０ 通気ファン
８０ 昇降機構
９０ レーザ照射装置本体
９１ 照射位置調整機構
ｒ シート状レーザ
１００ 制御手段
１０１ ホストコンピュータ
１０２ マイクロコンピュータ
２００ ディスプレイ装置
ｓ１ 出力手段
ｓ２ シーケンスデータ受付手段
ｓ３ 気流制御手段
ｓ４ 昇降機構制御手段
ｓ５ 通気ファン制御手段
ｓ６ レーザユニット制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を視認可能な透光部を有するケースと、
前記ケースの内部空間に供給口から気体を供給する気体供給手段と、
前記気体供給手段から前記内部空間に供給される気体に気流を発生させる気流発生手段と、
前記気体を可視化可能なシート状レーザを前記内部空間に照射するレーザ照射手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記気流発生手段は、前記内部空間に熱対流を発生させる加熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記レーザ照射手段は、シート状レーザの照射位置を制御可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記供給口から供給される気体の気流を変化させる気流変化手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記気体供給手段は複数の供給口を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記気流発生手段は各供給口ごとに設けられており、各供給口から供給される気体の気流を制御可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記気体供給手段は、気体源を加熱により気化させることで気体を供給することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置と、当該表示装置に接続される制御手段を備え、
当該制御手段は、前記気流発生手段により発生する気流の状態が示された複数の状態パターンが記憶されている記憶部と、
当該複数の状態パターンを表示装置に出力する出力手段と、
当該状態パターンを時系列に並べたシーケンスデータの入力を受け付けるシーケンスデータ受付手段と、
前記シーケンスデータ受付手段により受け付けたシーケンスデータに従って、各気流発生手段により発生させる気流を制御する気流制御手段と
を備えることを特徴とする表示装置ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置、又は、請求項８に記載の表示装置ユニットを備える装飾具、家具、又は、建具。
【請求項１】
内部空間を視認可能な透光部を有するケースと、
前記ケースの内部空間に供給口から気体を供給する気体供給手段と、
前記気体供給手段から前記内部空間に供給される気体に気流を発生させる気流発生手段と、
前記気体を可視化可能なシート状レーザを前記内部空間に照射するレーザ照射手段と
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記気流発生手段は、前記内部空間に熱対流を発生させる加熱手段であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記レーザ照射手段は、シート状レーザの照射位置を制御可能であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記供給口から供給される気体の気流を変化させる気流変化手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記気体供給手段は複数の供給口を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記気流発生手段は各供給口ごとに設けられており、各供給口から供給される気体の気流を制御可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記気体供給手段は、気体源を加熱により気化させることで気体を供給することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置と、当該表示装置に接続される制御手段を備え、
当該制御手段は、前記気流発生手段により発生する気流の状態が示された複数の状態パターンが記憶されている記憶部と、
当該複数の状態パターンを表示装置に出力する出力手段と、
当該状態パターンを時系列に並べたシーケンスデータの入力を受け付けるシーケンスデータ受付手段と、
前記シーケンスデータ受付手段により受け付けたシーケンスデータに従って、各気流発生手段により発生させる気流を制御する気流制御手段と
を備えることを特徴とする表示装置ユニット。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のうちいずれか１項に記載の表示装置、又は、請求項８に記載の表示装置ユニットを備える装飾具、家具、又は、建具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０（ａ）】
【図１０（ｂ）】
【図１０（ｃ）】
【図１１】
【図１２（ａ）】
【図１２（ｂ）】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０（ａ）】
【図１０（ｂ）】
【図１０（ｃ）】
【図１１】
【図１２（ａ）】
【図１２（ｂ）】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−２８０９（Ｐ２０１１−２８０９Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−３０８７０（Ｐ２０１０−３０８７０）
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１６日（２０１０．２．１６）
【出願人】（８９９００００７９）学校法人慶應義塾 (742)
【Ｆターム（参考）】
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