KR100317613B1 - 진동 발광표시장치, 표시바의 진동방법 및 진동 표시바의표시방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 발광표시장치, 표시바 진동방법 및 진동 표시바의 표시방법에 관한 것으로서, 특히 본 발명의 장치는 하우징과, 상기 하우징에 좌우로 회동 가능하게 수직으로 설치된 표시바와, 상기 표시바의 하우징 밖으로 돌출된 일단에 수직으로 배열된 발광다이오드 어레이와, 자력과 탄성력을 이용하여 상기 표시바를 소정 진동폭 내에서 잔상효과를 나타낼 정도의 소정 진동주파수로 좌우로 진동시키는 진동수단과, 상기 표시바의 진동폭 내에서 공간상에 문자가 표시되도록 상기 발광다이오드 어레이를 구동하는 표시제어수단을 포함한다. 따라서, 본 발명에서는 진동 표시바의 진동폭 내에서 잔상효과를 이용하여 2차원 문자를 표시함으로써 마치 공간 상에서 문자가 표시되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

진동 발광표시장치, 표시바의 진동방법 및 진동 표시바의 표시방법{VIBRATION LIGHT EMISSION DISPLAY APPARATUS, METHOD FOR VIBRATING AND DISPLAYING DISPLAY BAR}

본 발명은 진동 발광표시장치, 표시바의 진동방법 및 진동 표시바의 표시방법에 관한 것으로서, 특히 표시바를 잔상효과를 낼 정도의 주파수로 진동시켜서 표시바의 진동폭 내의 공간상에 2차원 문자를 표시할 수 있는 진동 발광표시장치와, 표시바의 진동 및 표시방법에 관한 것이다.

광고 및 홍보를 위하여 다양한 표시장치들, 예컨대 광섬유, 발광다이오드, 액정 디스플레이 등이 개발되고 있다. 특히, 고휘도 및 다색 발광다이오드의 개발로 이를 이용한 디스플레이장치들의 개발이 더욱 두드러지고 있다. 대형 옥탑 전광판, 지하철 안내 전광판, 상품홍보 및 광고용 안내판 등이 상용화되어 사용 중이다.

종래의 2차원 배열에 의해 문자를 표시하는 발광표시장치들은 발광다이오드의 2차원 배열구조를 구성하여야 하므로 많은 발광다이오드들이 필요하고, 다수의 발광다이오드를 구동하기 위한 회로구성 및 그 제어방법이 복잡하여 값이 고가일 뿐만 아니라 전력소비가 많은 단점이 있었다.

따라서, 최근에는 발광다이오드의 1차원 배열구조를 회전 및 진동시켜서 잔상효과를 이용한 2차원 영상을 표시하는 장치들이 나타나게 되었다.

이들 장치로는 잔상효과를 이용한 발광다이오드의 표시방법 및 장치(특허공개 1995-25620호), 발광소자를 이용한 영상디스플레이장치 및 방법(특허공개 1997-71439호), 발광신호장치(특허공개 1999-15809호), 속도에 비례하여 표출되는 전광판(특허공개 1999-46615호) 등이 있다.

잔상효과를 이용하기 위해서는 초당 수 내지 수십 프레임을 표시하기 위해서는 고속회전이나 고속왕복운동이 요구된다. 그러나, 상기 종래 기술들은 주로 회전력을 얻기 위하여 주로 모터와 기계적 동력전달 메카니즘을 결합한 구조를 개시하고 있다. 이와 같은 운동 메카니즘으로는 장시간 초당 수 내지 수십 프레임을 표시한다는 것은 매우 곤란하다. 따라서, 초당 프레임 수가 줄어들게 되므로 충분한 잔상효과를 발휘하지 못하여 표시되는 영상의 표현이 매우 단순하고 미려하지 못한 문제가 있었다.

모터의 원회전을 이용한 경우에는 잔상효과를 얻을 수 있는 고속회전이 가능하지만, 원회전을 위한 공간이 요구되므로 제품의 사이즈가 커지는 문제로 소형화가 곤란하다.

또한, 모터를 이용한 왕복운동 방식은 회전력을 왕복운동으로 변환시키기 위한 변환구조에 의해 부하가 많이 걸리게 되어 전력소모가 많을 뿐만 아니라 동력전달구조가 복잡하여 소형제작이 곤란하다.

본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 자력과 탄성력을 이용하여 표시바를 좌우로 고속 진동시킴으로써 잔상효과에 의한 2차원 문자표시가 가능하고 소형 제작이 가능한 진동 발광표시장치, 진동방법 및 표시방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전자석을 이용하여 표시바를 고속 진동시킴으로써 전력소모가 작은 진동 발광표시장치, 진동방법 및 표시방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 표시바의 진동 주파수 및 위상에 동기하여 표시바의 진동을 서보제어함으로써, 안정적으로 고속 진동이 가능한 진동 발광표시장치, 진동방법 및 표시방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 표시 돗트들을 부분적으로 오버랩시킴으로써 제한된 표시공간 내에서 보다 많은 문자들을 표시할 수 있고, 경사방향에 대하여 보다 미려한 문자를 표시할 수 있는 진동 발광표시장치, 진동방법 및 표시방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 진동 발광표시장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도.

도 2는 도 1의 일 실시예의 내부 구성을 나타낸 사시도.

도 3은 도 1의 진동 메카니즘을 설명하기 위한 도면.

도 4는 도 2의 회로기판 상에 형성된 제어회로의 바람직한 일 실시예의 블록도.

도 5는 도 3의 표시영역의 바람직한 일 실시예의 8 라인 ×108 돗트 사이즈를 가진 프레임 구조를 나타낸 도면.

도 6은 도 5의 8 라인 ×9 돗트 사이즈의 문자표시영역의 구조를 나타낸 도면.

도 7은 본 발명에 의한 8 라인 ×9 돗트의 문자표시영역에 표시되는 폰트구조를 나타낸 도면.

도 8은 본 발명에 의한 제어회로의 기동프로그램을 나타낸 플로챠트.

도 9는 본 발명에 의한 제어회로의 구동펄스 발생 프로그램을 나타낸 플로챠트.

도 10은 본 발명에 의한 제어회로의 서보제어 프로그램을 나타낸 플로챠트

도 11은 본 발명에 의한 진동 발광표시장치의 동작 타이밍을 나타낸 타이밍도.

도 12는 본 발명에 의한 프레임 표시 프로그램을 나타낸 도면.

도 13은 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 표시순서 프로그램을 나타낸 도면.

도 14는 본 발명에 의한 휨 스프링 방식의 진동 발광표시장치의 다른 실시예를 나타낸 개략도.

도 15는 본 발명에 의한 압축 스프링 방식의 진동 발광표시장치의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도.

도 16은 본 발명에 의한 나선 스프링 방식의 진동 발광표시장치의 또 다른 실시예를 나타낸 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 12 : 받침대

14 : 회로기판 16 : 커버

18 : 뚜껑 20 : 배터리 케이스

22 : 키패드 24 : 전원키패드

26 : 표시바 28 : 발광다이오드 어레이

30 : 전자석 32 : 켄틸레버 또는 판스프링

34 : 영구자석 36 : 위치검출수단

38 : 표시영역 40 : 마이크로 컴퓨터

42 : 입력회로 44 : 전자석 구동회로

46 : 표시구동회로 48 : 키입력회로

50 : 메모리 52 : 전원회로

54 : 온도 및 습도검출회로 56 : 오디오 입출력회로

58 : 데이터 입출력회로

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 하우징과, 상기 하우징에 좌우로 회동 가능하게 수직으로 설치된 표시바와, 상기 표시바의 하우징 밖으로 돌출된 일단에 수직으로 배열된 발광다이오드 어레이와, 자력과 탄성력에의해 상기 표시바를 소정 진동폭 내에서 잔상효과를 나타낼 정도의 소정 진동주파수로 좌우로 진동시키는 진동수단과, 상기 표시바의 진동폭 내에서 공간상에 문자가 표시되도록 상기 발광다이오드 어레이를 구동하는 표시제어수단을 구비하는 것을 특징으로 한다. 특히. 상기 진동수단은 표시바의 진동주기마다 순방향 진행시 작동되어 자장을 형성하는 전자석과, 표시바에 설치되어 상기 전자석과 상호 작용하는 영구자석과, 상기 전자석과 영구자석의 상호 작용에 의해 회동되는 표시바를 초기위치로 복원시키기 위한 탄성부재를 구비하여 자력과 탄성 복원력의 상호작용에 의해 상기 표시바를 진동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 장치는 하우징과, 상기 하우징에 설치된 전자석과, 상기 하우징에 고정단이 고정되어 좌우로 회동 가능하게 수직으로 설치된 탄성 캔틸레버와, 탄성 캔틸레버의 자유단에 설치된 표시바와, 상기 표시바에 일렬로 배열된 발광다이오드 어레이와, 상기 캔틸레버의 자유단에 설치되고 상기 전자석에 의해 가동되는 영구자석과, 상기 하우징에 설치되고, 상기 표시바의 위치를 검출하기 위한 위치검출수단과, 상기 전자석을 구동하여 상기 탄성 캔틸레버를 좌우로 진동시키고, 상기 위치검출수단의 검출신호에 응답하여 상기 탄성 캔틸레버의 진동 주기에 추종하여 상기 전자석의 구동을 제어하고, 상기 발광 다이오드 어레이를 구동하여 상기 표시바의 진동범위 내에서 2차원 영상을 표시하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

여기서, 진동주기는 잔상효과를 얻을 수 있는 9~16Hz인 것이 바람직하다. 9Hz 미만은 깜박거림이 심하여 보기에 좋지 않고, 16Hz 보다 큰 경우에는 고속으로진동하는 표시바에 큰 관성력이 가해지게 되므로 표시바의 물리적 구조에 무리가 가해지게 되어 바람직하지 않다. 탄성 켄틸레버는 판 스프링이 바람직하다. 판 스프링의 좌우 휨을 유연하게 하기 위하여 고정단에서 자유단으로 갈수록 폭을 좁게하여 사다리꼴로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 전자석은 수평방향으로 배치되고, 상기 영구자석은 상기 전자석의 중심에서 하방으로 치우친 위치에 배치되고, 상기 전자석과 영구자석은 서로 자극방향이 수직으로 형성되도록 배치되는 것이 상호 작용상 원할한 운동효과를 준다.

상기 제어부는 상기 위치검출수단의 검출신호를 입력하기 위한 입력회로와, 상기 발광다이오드 어레이를 구동하기 위한 표시구동회로와, 상기 전자석을 구동하기 위한 전자석 구동회로와, 키입력을 위한 키입력회로와, 표시 데이터를 저장하기 위한 메모리회로와, 상기 각 회로와 연결되어 설정된 프로그램을 실행하기 위한 마이크로 컴퓨터와, 각 회로부에 전원전압을 공급하기 위한 전원회로를 포함한다. 또한, 상기 제어부는 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 온도 및 습도를 검출하기 위한 온도 및 습도검출회로, 음성을 입출력하기 위한 오디오 입출력회로, 데이터를 입출력하기 위한 데이터 입출력회로를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 장치는 하우징과, 상기 하우징에 설치된 전자석과, 하우징에 좌우로 회동 가능하게 축설된 회동레버와, 상기 회동레버에 설치된 표시바와, 상기 표시바에 일렬로 배열된 발광다이오드 어레이와, 상기 회동레버와 상기 하우징 사이에 설치되어 상기 회동레버를 복원시키기 위한 스프링과, 상기 회동레버에 설치되고 상기 전자석에 의해 가동되는 영구자석과, 상기 하우징에 설치되고, 상기표시바의 위치를 검출하기 위한 위치검출수단과, 상기 전자석을 구동하여 상기 회동레버를 좌우로 진동시키고, 상기 위치검출수단의 검출신호에 응답하여 상기 회동레버의 진동 주기에 추종하여 상기 전자석의 구동을 제어하고, 상기 발광 다이오드 어레이를 구동하여 상기 표시바의 진동범위 내에서 2차원 영상을 표시하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 스프링은 상기 회동레버의 회전축을 중심으로 한 하측단과 상기 하우징의 상기 회전축의 수직하방 사이에 연결된 강선 스프링, 상기 회동레버의 회전축을 중심으로 한 상측단과 상기 하우징의 상기 회전축의 수직하방 사이에 연결된 코일 스프링, 상기 회동레버의 회전축에 설치되어 내측단은 하우징에 고정되고, 외측단은 상기 회전축으로부터 일정 간격을 두고 상기 회동레버에 고정된 나선 스프링으로 구성할 수도 있다. 강선 스프링의 경우에는 강선이 휘어지게 되면 수직의 초기 위치에 비하여 좌우로 휜 상태에서는 길이가 늘어나게 되므로, 중간부분을 지그재그로 구부려 길이방향으로 신축성을 가지도록 구성하는 것이 바람직하다. 강선 스프링 및 코일 스프링의 경우에는 하측단의 고정부에 탄성력을 조정하기 위한 조절나사를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명의 진동방법은 미리 설정된 초기 진동주기와 온/오프시점에 응답하여 전자석을 초기 구동하는 단계와, 상기 전자석에 의해 좌우로 진동되는 표시바의 진동주기를 위치검출수단을 통하여 검출하여 기동완료를 판단하는 단계와, 기동완료시까지 상기 초기 진동주기를 점차 감소시키면서 계산된 온/오프시점에 응답하여 전자석을 구동하는 단계와, 기동완료시에는 검출된 표시바의 진동주기에 따라 계산된 온/오프시점에 응답하여 전자석을 구동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 전자석의 구동은 카운트를 시작하는 단계와, 카운트값이 상기 온시점이면 상기 전자석에 전류를 공급하는 단계와, 카운트값이 상기 오프시점이면 상기 전자석에 공급되는 전류를 차단시키는 단계와, 카운트값이 상기 진동주기이면 카운트값을 리세트시키는 단계와, 상기 단계들을 반복 수행하는 단계를 구비하는 것이 바람직하다. 여기서 온시점은 이전 진동주기로부터 산출되고, 표시바의 운동방향이 역방향에서 순방향으로 방향이 바뀌는 시점 이후에 표시바를 순방향으로 밀어주는 적당한 시점이면 만족스럽다. 오프시점은 상기 표시바의 고유 진동을 유지할 수 있을 정도의 자력을 발생할 수 있을 정도면 충분하다.

상기 기동완료판단은 표시바가 위치검출수단을 통과하여 순방향으로부터 역방향으로 운동방향이 바뀌어 다시 위치검출수단을 통과할 때까지의 시간을 검출하고 이 검출된 시간이 다음에 검출된 시간과 비교하여 소정 편차 이내로 검출되면 기동완료로 판단한다.

또한, 진동방법은 기동완료 후, 검출된 표시바의 진동주기의 이상 변화를 판단하는 단계와, 이상 변화 판단시에는 일정 시간동안 상기 전자석의 구동을 정지하는 단계와, 상기 일정 시간 경과 후에는 자동으로 재기동하는 단계를 더 구비하는 것이 바람직하다. 여기서, 표시바의 진동주기는 장치에 충격 등이 가해지는 등의 이상 현상이 발생될 경우에는 표시바의 진동주기가 변하게 된다. 이와 같은 안전장치로 이상현상에 의해 표시바에 무리한 외력이 가해지거나 장치의 이상에 대처할수 있다.

본 발명의 진동 표시바의 표시방법은 표시바의 역방향 진행 초기위치를 검출하는 단계와, 초기 표시위치까지의 표시바의 이동시간을 설정하는 단계와, 상기 이동시간을 다운카운트하는 단계와, 카운트값이 제로이면 다음 표시위치까지의 표시바의 이동시간을 설정하고, 프레임 메모리로부터 해당 데이터를 독출하여 발광다이오드 어레이를 구동하는 단계와, 상기 표시바의 역방향 진행동안에 상기 발광다이오드 어레이를 구동하는 단계를 반복 수행하여 한 프레임의 영상을 표시하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 표시바의 이동시간 설정은 상기 표시바의 이동속도의 변화에 따라 비선형적으로 설정된다. 즉, 표시바는 좌우측에서 진행방향이 바뀌는 순간에 속도는 제로가 되고, 센터를 지날 때 최대속도를 가진다. 그러므로, 표시바가 각 표시위치를 지나치는 속도가 다르게 되므로, 표시바의 이동속도에 맞추어 표시위치의 이동시간이 설정되어야 한다.

상기 하나의 표시위치에서 발광다이오드의 물리적 표시영역이 수평방향으로 인접하는 다른 하나의 표시위치에서 발광다이오드의 물리적 표시영역과 부분적으로 오버랩되도록 각 표시위치들이 표시영역 내에서 수평방향으로 공간 분할된다. 따라서, 좁은 공간에서 보다 많은 정보를 보다 섬세하게 표시하는 것이 가능하다.

바람직하기로는 표시영역의 한 프레임은 세로 8비트, 가로 108 돗트의 사이즈를 가진다. 한 프레임의 각 문자 표시 유니트는 세로 8비트, 가로 9돗트의 사이즈를 가진다. 즉, 세로 8비트, 가로 4돗트의 공간에 세로 8비트, 가로 9돗트의 문자표현이 가능하게 된다.

본 발명의 표시방법에서는 다운카운트 표시기능, 기일표시기능, 광고 메시지 표시기능, 생리 및 배란기간 표시기능, 문자학습기능, 복합표시기능을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 진동 발광표시장치의 바람직한 일 실시예의 외관 사시도를 나타내고, 도 2는 도 1의 내부 구성을 나타낸다. 본 발명의 장치의 하우징(10)은 받침대(12), 회로기판(14), 커버(16)로 구성된다. 받침대(12)에 회로기판(14)이 수직으로 고정된다. 커버(16)는 회로기판(14)을 덮고 받침대(12)에 고정된다. 커버(16)의 전면에는 원형의 뚜껑(18)이 착탈가능하게 형성된다. 뚜껑(18)을 개봉하면, 회로기판(14)의 전면에 설치된 배터리 케이스(20)와 키패드들(22)이 노출된다. 커버(16) 전면의 우하단에는 전원키패드(24)가 형성된다. 키패드들(22)에는 세트키, 업키, 다운키, 라이트키, 레프트키 등을 포함한다. 커버(16)의 상면 중앙에는 가로방향으로 장공(16a)이 형성되어 장공(16a)을 통하여 표시바(26)가 돌출되어 있다.

표시바(26)의 상단에는 수직으로 배열된 발광다이오드 어레이(28)가 형성된다. 커버(16)의 장공(16a) 좌우에는 표시바(26)가 최우측 및 최좌측 이동시에 표시바(26)를 가릴 수 있는 날개(16b)가 형성된다. 이와 같은 날개구조는 좌우의 정지시점에서 표시바가 보이는 것을 가려줌으로써 표시문자가 마치 공간상에 표시되는 착각을 일으키게 한다. 표시바(26)는 발광다이오드 어레이(28)와 제어회로 사이의 전기적 연결을 위하여 인쇄회로기판과 같은 가벼운 재질로 구성하는 것이 바람직하다.

회로기판(14)의 후면 중앙 상단에는 전자석(30)이 가로방향으로 설치되고, 중앙을 수직방향으로 가로지르는 가동바 또는 표시바(26)가 좌우로 회동 가능하게 설치된다. 표시바(26)는 탄성 캔틸레버(32)의 자유단(32a)에 고정된다. 표시바(26)의 하단으로부터 우하단으로 연장된 부분에는 발광다이오드 어레이(28)에 공급되는 표시신호를 접속하기 위한 콘넥터(26a)가 설치된다. 콘넥터(26a)와 발광다이오드 어레이(28)는 표시바(26)에 형성된 인쇄회로패턴에 의해 전기적으로 서로 연결된다.

탄성 캔틸레버(32)는 그 하단이 회로기판(14)의 중앙 하단에 고정단(32b)이 고정된다. 탄성 캔틸레버(32)는 사다리꼴의 판스프링으로 구성된다. 즉, 자유단(32a)의 폭이 고정단(32b)의 폭보다 좁아서 좌우로 휨정도가 고정단(32b)으로부터 자유단(32a)으로 갈수록 잘 휠 수 있도록 구성된다.

탄성 캔틸레버(32)의 자유단(32a)의 위치는 전자석(30)의 좌우 중앙부에서 상하 중앙부보다 약간 하방에서 전방으로 소정 간격 이격되도록 설정된다. 자유단(32a)의 좌측에는 영구자석(34)이 부착되고, 우측에는 표시바(26)의 콘텍터(26a)가 배치된다. 영구자석(34)과 표시바(26)의 콘넥터(26a)가 탄성 캔틸레버(32)를 중심으로 하여 좌우로 균형을 이루도록 배치된다.

회로기판(14)의 후면 우상단에는 위치검출수단(36)이 설치된다. 위치검출수단(36)은 포토 커플러로 표시바(26)에 설치된 차단판(26b)의 통과시 광이 차단되어 표시바(26)의 위치를 검출한다. 위치검출수단(36)은 표시바(26)의 순방향 이동에서역방향 이동으로 방향전환을 검출한다. 즉, 표시바(26)가 최대로 좌측으로 이동한 위치와 표시영역(38)의 좌측 사이에 배치된다.

도 3에 도시한 바와 같이, 영구자석(34)과 전자석(30)의 자극의 방향은 서로 수직으로 배치된다. 전면에서 볼 때, 영구자석(34)은 상면이 N극, 하면이 S극을 이루고, 전자석(30)은 좌측이 S극, 우측이 N극을 이룬다.

따라서, 전자석(30)의 S극과 영구자석(34)의 N극이 상호 작용하여 표시바(26)는 초기 기동시에는 먼저 전자석(30)의 S극 쪽으로 이동하기 시작한다. 즉, 장치의 전면에서 보면, 전자석(30)에 전류가 흐르게 되면, 먼저 중심 A에서 좌측 B, 즉, 순방향(FW)으로 진행한다. 전자석(30)에 전류흐름이 차단되면, 좌측으로 휘어진 판스프링(32)의 복원력에 의해 역방향(BW)으로 힘이 작용하게 되므로, 다시 센터 A쪽으로 이동하게 된다. 센터 A를 지나친 순간부터는 관성력에 의해 우측 C, 즉 역방향으로 계속 진행하게 된다. 관성력이 제로가 되는 시점에서는 다시 전자석(30)에 전류가 공급되므로, 이제는 영구자석에 미치는 자력(주로 척력)과 판스프링(32)의 복원력이 작용하게 되므로, 운동방향이 바뀌어 순방향, C-A로 진행하게 된다. 이와 같이, 본 발명에서는 진동주기 마다 전자석(30)을 온/오프 구동함으로써, 표시바(26)가 일정 진동폭으로 진동하도록 구동한다.

일 실시예에서는 영구자석(34)이 전자석(30)의 상하 중심으로부터 하방에 치우쳐 위치함으로써, 순방향으로 이동할수록 전자석(30)의 S극과 영구자석(34)의 N극이 서로 마주보는 각도가 증가하게 되므로, 상호 작용하는 힘이 증가된다. 그러므로, 전자석과 영구자석 사이의 상호 작용력이 능률적으로 작용하게 된다.

이와 같은 운동 메카니즘에 의해 표시바(26)는 일정 진동 주기로 진동하게 되고, 진동폭 내에서, 적당한 표시영역(38)에 문자를 표시하게 된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에서는 순방향 이동(우측에서 좌측으로 이동)시에 전자석(30)이 구동되고, 역방향 이동(좌측에서 우측으로 이동)시에 문자가 표시된다.

회로기판(14)에는 전자석(30)과 발광다이오드 어레이(38)를 구동하기 위한 제어부가 구성된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제어부는 상기 위치검출수단(36)의 검출신호를 입력하기 위한 입력회로(42)와, 상기 발광다이오드 어레이(28)를 구동하기 위한 표시구동회로(46)와, 상기 전자석(30)을 구동하기 위한 전자석 구동회로(44)와, 키입력을 위한 키입력회로(48)와, 표시 데이터를 저장하기 위한 메모리회로(50)와, 상기 각 회로와 연결되어 설정된 프로그램을 실행하기 위한 마이크로 컴퓨터(40)와, 각 회로부에 전원전압을 공급하기 위한 전원회로(52)를 포함한다. 또한, 상기 제어부는 상기 마이크로 컴퓨터(40)와 연결되어 온도 및 습도를 검출하기 위한 온도 및 습도검출회로(54), 음성을 입출력하기 위한 오디오 입출력회로(56), 데이터를 입출력하기 위한 데이터 입출력회로(58)를 포함한다.

입력회로(42)에서는 위치검출수단(36)으로부터 검출된 신호를 파형정형하여 검출펄스신호를 마이크로 컴퓨터(40)에 제공한다.

전자석 구동회로(44)는 마이크로 컴퓨터(40)로부터 제공된 전자석 구동신호에 응답하여 전자석(30)의 코일에 전류공급을 온/오프 구동한다.

발광다이오드 어레이(28)는 8개의 발광다이오드를 포함한다. 따라서, 수직으로 8라인의 해상도를 가진다. 표시구동회로(46)는 마이크로 컴퓨터(40)로부터 1바이트의 표시신호를 입력하여 발광다이오드 어레이를 온/오프 구동시킨다.

메모리(50)는 불휘발성 메모리로 EEPROM 또는 플래쉬 메모리 등을 포함한다. 메모리(50)에는 표시용 메시지 등의 표시 데이터가 저장된다.

전원회로(52)는 상용교류를 정류하여 동작 직류전압(VDD, VC)을 회로 각부에 제공한다. 전원회로(52)는 백업용 배터리(52a)를 구비하여 교류전원 차단시에도 마이크로 컴퓨터(52)의 시간 데이터 등을 유지한다.

온도 및 습도 검출회로(54)는 주변 온도 및 습도를 검출하여 마이크로 컴퓨터(40)에 제공한다.

오디오 입출력회로(56)는 마이크를 통하여 음성신호를 마이크로 컴퓨터(40)에 제공하고, 마이크로 컴퓨터(40)로부터 제공된 음성 신호를 스피커를 통하여 출력한다.

데이터 입출력회로(58)는 외부, 예컨대 컴퓨터 등과 연결되어 마이크로 컴퓨터(40)에 데이터 입출력을 인터페이싱한다. 데이터 입출력회로(58)는 공지의 시리얼 입출력회로 또는 무선 입출력회로로 구성될 수 있다.

마이크로 컴퓨터(40)는 원칩 마이크로 컴퓨터로 내부에 시스템 메모리로 ROM, RAM을 포함한다. ROM에는 동작프로그램과 표시용 폰트 등이 저장된다.

본 발명의 표시영역은 도 5에 도시한 바와 같이, 8 라인 ×108 돗트로 구성된다. 따라서, 총 12문자를 표시한다. 따라서, 한 분자의 표시영역은 8 라인 ×9돗트의 사이즈를 가진다. 도 6에 도시한 바와 같이, 각 돗트들은 인접 돗트들과 일부분이 오버랩된다. 따라서, 동일라인에서는 하나씩 건너 뛰어서 표시하고, 다른 라인에서는 서로 오버랩되지 않으므로 연속적인 돗트 표시가 가능하므로, 가로 및 세로방향의 표시보다 경사방향의 표시에서 계단식으로 어긋남이 없이 부드럽게 문자를 표시하는 것이 가능하여 미려한 문자를 표시할 수 있다.

즉, 2차원 고정방식의 발광다이오드 표시장치에서는 발광다이오드의 물리적 구조 때문에 소자들을 오버랩시켜서 배치할 수 없다. 그러므로, 경사방향으로 표시하는 경우에 계단식으로 어긋나게 표시되어 영상이나 문자표시가 미려하지 못한 문제가 있다.

그러나, 본 발명에서는 시분할적으로 돗트를 표시하기 때문에 물리적 구조에 제한받지 않고 인접돗트들을 부분적으로 오버랩시켜서 표시하는 것이 가능하다. 그러므로, 8 라인 ×4 돗트의 영역에 8 라인 ×9 돗트의 문자표시가 가능하게 되는 것이다.

통상적으로 2차원 고정방식 발광다이오드 표시장치에서는 8 라인 ×4 돗트의 문자표시영역에 ASC(AMERICA STANDARD CODE) Ⅱ 코드를 표시할 수 없다. 그러나, 본 발명에서는 오버랩 돗트구조에 의해 8 라인 ×4 돗트의 표시영역에 ASC(AMERICA STANDARD CODE) Ⅱ 코드를 도 7에 도시한 바와 같이 표시할 수 있다. 본 발명에 의한 도 7의 폰트는 마이크로 컴퓨터(40)의 ROM 상에 저장된다. 도 7의 폰트에는 ASCⅡ 코드와, 년, 요일 표시를 위한 한자, 특수기호 등을 포함한다. 도 7에 도시되지는 않았지만 한글도 특수기호와 유사한 방식으로 구성되어 ROM 상에저장된다.

도 8을 참조하면, 마이크로 컴퓨터(40)에서는 전원키입력을 체크한다(100). 100단계에서 전원키 입력이 있으면, 메모리에 저장된 기동주파수를 확인한다(102). 확인된 기동주파수에 따라 진동 사이클을 설정한다(104). 설정된 진동 사이클에 따라 전자석의 온/오프시점을 결정한다(106). 일정 시간동안 결정된 온/오프시점으로 전자석을 구동하여 진동시킨다(108).

기동완료를 체크하고(110) 기동완료시에는 기동프로그램을 종료하고 리턴한다. 기동완료가 아닐 경우에는 시간경과를 체크하고(112), 일정 시간이 경과된 경우에는 기동주파수를 상승시킨다. 즉 진동 사이클을 감소시킨다(114). 상승된 주파수가 설정된 문턱 주파수를 초과하는 지를 체크하고(116), 초과시에는 이상발생으로 판단하여 기동프로그램을 종료하고 리턴한다. 문턱 주파수 이내인 경우에는 감소된 진동 사이클에 따라 온/오프시점을 재설정하고(118) 110단계를 수행한다.

마이크로 컴퓨터(40)에서는 기동프로그램에서 전자석의 온/오프시점이 결정되면, 도 9의 구동펄스발생프로그램을 수행한다. 구동펄스 프로그램은 타이밍에 의한 인터럽트 실행루틴이다. 마이크로 컴퓨터(40)에서는 일정 시간 간격으로 대기하다가(120) 타이밍 인터럽트가 걸리면 카운터값을 증가하고(122), 기동완료를 체크한다(124). 기동완료이면, 카운터값을 체크한다(126). 카운터값이 설정된 온시점이면 전자석을 온시키고(128) 120단계를 수행한다. 126단계에서 카운터값이 오프시점이면 전자석을 오프시키고(130) 120단계를 수행한다. 126단계에서 온시점도 아니고 오프시점도 아니면 120단계를 수행한다.

124단계에서 기동중이면 카운터값을 체크하고(132), 카운터값이 설정된 진동 사이클이면 카운터를 리세트시키고 120단계를 수행한다. 132단계에서 카운터값이 진동 사이클이 아니면 126단계를 수행한다.

도 10은 서보제어프로그램을 나타낸다. 서보제어프로그램은 위치검출펄스에 의한 외부 인터럽트 실행루틴이다. 마이크로 컴퓨터(40)는 위치검출센서의 위치검출을 대기하고(140), 위치검출신호가 검출되면, 첫 번째 펄스이면, 현재 표시바의 진행방향이 순방향인 것으로 판단하고 기동완료를 체크한다(146). 두 번째 펄스이면 표시바의 진행방향이 역방향인 것으로 판단하고, 카운터를 리세트시키고(144), 140단계를 수행한다. 여기서, 카운터 리세트는 정상동작에서의 리세트이므로 상술한 기동시의 카운터 리세트와 다르다. 146단계에서 기동 중이면 기동완료 판단 및 설정 루틴을 수행하고(148) 140단계를 수행한다. 146단계에서 기동완료이면, 이상진동여부를 체크하고(150), 이상진동이면 일정시간 전자석의 구동을 중단하고(152), 140단계를 수행한다. 150단계에서 이상진동이 검출되지 않으면, 다음 진동 주기에서 전자석의 온/오프시점을 설정하고(154), 140단계를 수행한다.

정상동작상태에서는 표시바의 진동 주파수 및 위상에 동기하여 전자석이 구동된다. 즉, 전자석의 온/오프시점은 현재 주기에서 검출된 표시바의 진동 사이클로부터 온시점과 오프시점을 계산하여 다음 주기에서 전자석의 온/오프시점을 제어하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 전자석 구동에 의한 진동방법은 기동모드와 정상모드로 구분된다. 기동모드는 설정된 기본주파수에 따라 표시바의 진동을 기동시키고, 기동완료시에는 위치검출에 의해 표시바의 진동을 서보제어한다.

도 11을 참조하면, 정상동작시에는 카운터가 위치검출센서의 두 번째 펄스에 응답하여 리세트되어 새로운 카운트를 시작하고 카운트값이 온시점이면 전자석을 턴온시켜서 표시바의 순방향진행을 가속시키고, 카운트값이 오프시점이면 전자석을 턴오프시켜서 관성력에 의해 위치검출센서를 통과하도록 한다. 위치검출센서의 첫 번째 펄스가 검출되면 두 번째 펄스가 검출될 때까지의 시간(T1)을 체크하고 이 시간이 다음 주기에서 검출된 시간(T2)과 비교하여 일정한 편차 범위 내로 검출되면, 이상 진동이 없는 것이고, 다르면 이상 진동으로 판단하게 된다.

기동시에는 시간 T1과 T2를 비교하여 일정 횟수 이상 설정된 편차 범위 이내로 검출되면 표시바가 일정 진동사이클로 진동하는 것으로 판단하여 마이크로 컴퓨터는 기동완료를 설정하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 순방향 이동시에는 전자석을 구동시켜서 표시바의 일정 진동을 구동하고, 역방향 이동시에는 발광다이오드 어레이를 구동하여 문자를 표시하게 된다.

위치검출센서의 두 번째 검출펄스에 응답하여 도 12의 프레임 표시프로그램이 작동된다. 즉, 표시바의 진동주기가 안정된 상태, 즉 기동완료된 다음에 문자표시동작이 시작되게 된다.

먼저 다음표시위치의 시간으로 설정된 타이머를 다운카운트하면서(160) 표시바의 표시위치시간을 체크한다(162). 162에서 타이머의 값이 제로이면 현재 표시바가 표시위치에 도달한 것으로 판단하고, 다음 표시위치까지 이동할 시간으로 타이머를 설정한다(164). 타이머를 재설정한 다음에 프레임 메모리에 있는 현재 표시위치의 데이터를 독출하고(166), 표시위치 카운터를 1 증가시킨다(168). 이어서, 독출된 데이터에 의해 발광다이오드 어레이를 일정 시간동안 점등시킨 다음에 소등한다(170). 소등 후에는 상기 160단계를 수행한다.

표시바는 좌우측단에서는 운동방향이 바뀌는 시점에서 정지상태이고, 센터에서 가장 빠른 속도로 통과하게 된다. 즉, 표시바의 운동속도가 위치에 따라 비선형적으로 변하게 되므로, 각 돗트의 표시위치에 따라 발광다이오드 어레이의 점멸주기도 가변되어야 한다. 즉, 센터에서 점멸주기가 가장 짧고, 좌우측으로 갈수록 점멸주기가 길게 된다. 즉, 108돗트에 대한 점멸주기의 시분할시 표시바의 통과속도에 대응하여 비선형적으로 시분할되어야 한다. 각 점멸주기에서 발광다이오드 어레이의 온타임은 동일 밝기로 유지하기 위해서는 모두 동일해야 하므로, 결국 오프타임이 돗트 위치에 따라 서로 다르게 설정되게 된다.

따라서, 마이크로 컴퓨터에서는 매 표시위치마다 주어진 타이밍을 카운트하여 다음 표시위치까지의 타이밍을 제어하게 된다.

이와 같이 108돗트들에 대해서 상기 프레임 표시 프로그램을 반복 수행하게되면 한 프레임의 영상 또는 문자가 표시된다. 이와 같은 프레임 표시를 초당 9회 내지 16회 표시함으로써, 잔상효과에 의한 2차원 동영상을 표시영역에 표시할 수 있게 된다.

문자의 표시위치는 프레임 메모리의 어느 위치에 폰트 데이터를 복사하는가에 따라 결정되며 폰트데이터를 프레임 메모리로 복사할 때 복사 시간과 위치를 적절히 변화시킴으로서 문자의 애니메이션 효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 마이크로 컴퓨터에서는 다음과 같은 부가 기능들을 수행한다.

1. 내장 메시지

사용빈도가 높은 메시지들을 내장하여 각종 메시지를 입력할 때 내장된 메시지의 번호를 선택함으로서 문장의 입력을 쉽게 할 수 있으며 메시지 저장용 메모리를 효율적으로 사용할 수 있다.

2. 비밀번호

사용자가 입력하는 부분에 대하여 비밀번호를 부여함으로서 임의 조작이나 비인가자의 내용 변경 및 사용자의 정보 누출을 차단한다. 입력된 데이터의 전부 또는 일부분에 사용될 수 있다.

3. 애니메이션

문자의 표시 및 삭제시 지정된 문자에 대하여 애니메이션 효과를 낼 수 있는 프로그램들이 내장되어 있어서 각종 메시지 표시에 활용 가능하며 문장의 일부분에 애니메이션 기능을 부가하여 특정 문자를 강조할 수 있다.

4. 시계 및 달력

시계 및 달력이 내장되어 있어서 시간 및 날짜를 표시할 수 있으며 날짜별 또는 시간별 일정 관리가 가능하다.

5. 사용 시간의 제한

내부 메모리에 사용 시간을 입력하면 내부 시계에 의하여 사용 시간이 점차 감소하여 사용 시간이 경과하면 모든 메시지의 표시가 중단되고 기간경과 메시지가표시된다. 사용 시간의 재입력은 비밀번호를 알고있는 인가된 사람만이 할 수 있으며 일정기간 타인에게 대여할 때 선택적으로 이용된다.

또한, 본 발명의 마이크로 컴퓨터에서는 다음과 같은 응용 기능들을 수행한다.

1. 날짜 디스 카운트 기능

목표일 및 타이틀을 설정하면 타이틀과 함께 목표일까지 남은 날짜를 디스카운트하면서 표시한다.

2. 일정관리 및 축하 메시지

날짜와 시간을 지정하고 메시지를 입력하면 입력된 날짜와 시간이 되서 입력된 메시지를 표시한다. 입력된 메시지는 내장된 메시지에서 선택된 것과 사용자가 추가 입력한 내용이 표시기 때문에 생일, 결혼 기념일등 각종 축하 메시지를 지정일, 지정시간에 표시할 수 있으며 회의나 약속 등 입력된 날짜와 일정을 표시할 수 있다.

3. 사용자 메시지

홍보 및 특정 정보를 광고표시하기 위한 프로그램으로 다수의 메시지를 입력하여 표시할 수 있도록 되어있다. 메시지를 입력하고 표시할 날짜와 순번을 설정하면 순번에 따라 메시지가 표시되며 메시지의 일부분 또는 전부에 애니메이션 및 점멸 효과를 추가할 수 있다,

4. 여성의 생리 및 가임기(배란 예정일) 표시

입력된 자료를 토대로 여성의 예상 생리기간과 가임기(배란 예정일)를 자동계산하여 원하는 시간에 원하는 기호로 표시하며 기호를 사용자가 선택하도록 하여 본인만 알 수 있도록 하였다. 또한 매월 실제 생리일을 입력하여 자료를 경신함으로서 계산결과의 신뢰성을 향상시킴과 함께 사용 여성의 생리 주기의 변화에 적절히 대응할 수 있도록 하였다.

먼저, 사용자의 실제 생리일 및 배란일 등의 자료를 설정하고, 평균주기에 의한 다음 생리 시작일을 계산한다. 상기 계산된 생리일을 체크하고, 생리일이면 실제 생리일과 비교하는 자료를 보정한다. 생리 지속일을 연산하고, 연산된 생리기간을 표시한다. 연산된 생리기간이 경과되었는지를 체크하고, 생리기간이 경과된 경우에는 생리일을 기준으로 배란 예정일을 계산한다. 계산된 배란 예정일을 참조하여 자료를 보정한다. 보정된 배란 예정일을 체크하고, 배란 예정일이면 배란기를 표시한다. 배란기 경과시에는 상기 과정을 반복한다.

5. 문자학습기능

영문 또는 한글, 숫자 등을 표시하여 익힐 수 있게 하는 프로그램으로서 문자를 순차적으로 표시하거나 무작위로 표시하여 맞추는 게임형식으로 문자를 배울 수 있게 하였다. 먼저 문자종류를 선택하고, 선택된 문자를 표시하고, 문자표시모드를 선택하고, 선택된 문자표시모드에 따라 키입력시마다 선택된 문자를 한 문자씩 표시한다.

본 발명의 키입력부에 설정된 키패드들의 기능은 다음과 같다.

1. 단일 키모드

전원키 : 작동 시작 및 중단 버튼으로 작동 중에 누르면 작동이 중단되며 작동 중단 상태에서 누르면 작동이 시작됨.

세트키 : 본 장치의 시간설정 및 메시지 입력등 데이터 입력하기 위하여 작동상태에서 누르면 셋트 모드로 전환됨.

업키 및 다운키: 표시된 문자 또는 메뉴항목을 상하 이동하여 선택함 .

라이트 및 레프트키 : 데이터 입력시 커서의 좌우 이동 기능.

2. 조합 키모드

두 개 이상의 키들을 조합하여 한정된 키로 다기능을 구현한다.

세트키 + 업키 : 문자 입력시 키를 누를 때마다 [ 소문자 → 대문자 → 숫자 → 소문자 → ] 순으로 변경된다.

세트키 +다운키 : 문자 입력시 키를 누를 때마다 [ 공백 → 밑줄 → 십자가 → 느낌표 → 공백] 순으로 변경된다.

세트키 + 레프트키 : 문자 입력시 커서 위치의 문자를 삭제하고 우측 문자열을 좌측으로 당김.

세트키 + 라이트키 : 문자 입력시 커서 위치에 공백을 삽입함.

본 발명의 메뉴구성은 다음과 같다.

크게 노말모드와 세트모드로 구분되고, 노말모드에서 세트키를 누르면 세트모드로 전환된다.

세트모드는 시간설정모드, 날짜설정모드, 디스카운트 설정모드, 메시지 설정모드 등으로 구분된다.

시간설정모드는 시간설정, 온 및 오프타임의 셀프타이머설정, 시간 디스플레이 타입설정 등을 포함한다.

날자설정모드는 날짜설정, 날짜 디스플레이 타입설정 등을 포함한다.

디스카운트 설정모드는 타이틀과 목표일로부터 디스카운트되어 남은 날짜를 표시하기 위한 설정모드이다.

도 13은 본 발명에 의한 바람직한 일 실시에의 표시순서를 나타낸다.

먼저 메시지가 5회 표시될 때마다 날짜를 표시하고(172), 다음에 메시지가 15회 표시될 때마다 디스카운트를 표시한다(174). 이어서, 우선표시 메시지를 표시하고(176), 시간을 표시한다(178). 우선표시 메시지가 모두 표시되었는지를 체크하고(180), 우선표시 메시지가 있을 경우에는 172단계를 수행한다. 180단계에서 모두 표시완료시에는 일반 메시지를 표시하고(182), 시간을 표시한 다음에(184) 172단계를 수행한다. 따라서, 본 발명에서는 시간표시가 주를 이루고 날짜, 디스카운트, 메시지 등을 적당한 순번으로 표시하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

예컨대, 도 14 내지 도 16도는 본 발명에 의한 진동장치의 다른 실시예들을 나타낸다. 상기 다른 실시예들은 탄성 캔틸레버 대신에 하우징에 축설된 회동레버를 구성한다. 회동레버는 축을 중심으로 좌우로 회전한다. 표시바는 회동레버에 설치되고, 회동레버는 압축스프링에 의해 복원되도록 구성된다.

도 14에서 표시바(26)는 회동레버(62)의 회전축(62a)을 중심으로 한 상측단과 회전축(62a)의 수직 하방의 하우징 사이에 연결된 강선 스프링(63)에 의해 복원된다. 강선 스프링(63)은 지그재그로 구부러져 상하로 신축성을 가진다. 따라서, 수직위치에서 좌우로 이동시에 휘어짐에 따라 상하로 길어지게 된다. 강선 스프링의 하단에는 탄성 조정 나사(68)가 설치되어 탄성력을 조절할 수 있다. 따라서, 가장 바람직한 진동주기에 대응되는 탄성력을 조절하는 것이 가능하다.

도 15에서 표시바(26)는 회동레버(62)의 회전축(62a)을 중심으로 한 하측단과 회전축(62a)의 수직 하방의 하우징 사이에 연결된 코일 스프링(64)에 의해 복원된다. 코일 스프링의 하단에는 탄성 조정 나사(68)가 설치되어 탄성력을 조절할 수 있다. 따라서, 가장 바람직한 진동주기에 대응되는 탄성력을 조절하는 것이 가능하다.

도 16에서 표시바(26)는 회동레버(62)의 회전축(62a)에 설치되어 내측단은 하우징에 고정되고, 외측단(66a)은 상기 회전축(62a)으로부터 일정 간격을 두고 상기 회동레버(62)에 고정된 나선형 스프링(66)에 의해 복원된다.

또한, 상술한 실시예에에서는 수직 표시바를 예로 들었으나, 표시바는 적어도 1회 이상 구부러질 수도 있다. 예컨대 표시바의 진동면에 대해 수직방향으로 꺽이고, 이 꺽인 부분에 상기 발광 다이오드 어레이가 부착될 수도 있다. 이 경우에는 표시영역이 볼록하거나 또는 오목한 면을 이루게 된다.

또한, 수직 표시바의 상단 뿐만 아니라, 진동 회전축에 대해 대칭되는 위치에도 발광다이오드 어레이를 설치하여 표시영역을 상하로 할 수도 있다.

또한, 표시바의 정면 뿐만 아니라 후면에도 발광다이오드를 설치하여 양면에서 표시가 가능하게 구성할 수도 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에서는 전자석과 영구자석 사이에 작용하는 자력과 스프링에 의한 복원력을 이용하여 표시바를 좌우로 진동시키고, 표시바의 진동폭 내에서 발광다이오드 어레이를 구동함으로써 동영상 및 문자 등을 다양한 그래픽 효과로 표시하는 것이 가능하다. 따라서, 진동장치의 소형 제작이 가능하여 제품의 소형화가 가능하고, 전력소모를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에서는 표시돗트들을 부분적으로 오버랩되도록 설정함으로써 한정된 공간 상에 보다 많은 문자를 보다 섬세하게 표시할 수 있고, 특히 경사방향의 표시를 보다 미세하게 표시할 수 있어서, 미려한 영상이나 문자를 표시할 수 있다.

Claims (38)

1. 하우징;

   상기 하우징에 좌우로 회동 가능하게 수직으로 설치된 표시바;

   상기 표시바의 하우징 밖으로 돌출된 일단에 수직으로 배열된 발광다이오드 어레이;

   자력과 탄성력을 이용하여 상기 표시바를 소정 진동폭 내에서 잔상효과를 나타낼 정도의 소정 진동주파수로 좌우로 진동시키는 진동수단;

   상기 표시바의 진동폭 내에서 공간상에 문자가 표시되도록 상기 발광다이오드 어레이를 구동하는 표시제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동수단은

   상기 표시바의 진동주기마다 순방향 진행시 작동되어 자장을 형성하는 전자석;

   상기 표시바에 설치되어 상기 전자석과 상호 작용하는 영구자석;

   상기 전자석과 영구자석의 상호 작용에 의해 회동되는 표시바를 초기위치로 복원시키기 위한 탄성부재를 구비하여 자력과 탄성 복원력의 상호작용에 의해 상기 표시바를 진동시키는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
3. 하우징;

   상기 하우징에 설치된 전자석;

   상기 하우징에 고정단이 고정되어 좌우로 회동 가능하게 수직으로 설치된 탄성 캔틸레버;

   상기 탄성 캔틸레버의 자유단에 설치된 표시바;

   상기 표시바에 일렬로 배열된 발광다이오드 어레이;

   상기 캔틸레버의 자유단에 설치되고 상기 전자석에 의해 가동되는 영구자석;

   상기 하우징에 설치되고, 상기 표시바의 위치를 검출하기 위한 위치검출수단;

   상기 전자석을 구동하여 상기 탄성 캔틸레버를 좌우로 진동시키고, 상기 위치검출수단의 검출신호에 응답하여 상기 탄성 캔틸레버의 진동 주기에 추종하여 상기 전자석의 구동을 제어하고, 상기 발광 다이오드 어레이를 구동하여 상기 표시바의 진동범위 내에서 2차원 영상을 표시하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 진동주기는 잔상효과를 얻을 수 있는 9~16Hz인 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 탄성 켄틸레버는 판스프링인 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 판스프링은 고정단 보다 자유단의 폭이 좁은 사다리꼴로 구성된 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 전자석은 수평방향으로 배치되고, 상기 영구자석은 상기 전자석의 중심에서 하방으로 치우친 위치에 배치되고, 상기 전자석과 영구자석은 서로 자극방향이 수직으로 형성되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 영구자석은 좌우 균형을 맞추기 위하여 상기 표시바의 콘넥터와 대칭 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 표시바는 적어도 한 번 이상 소정 각도로 구부러진 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
10. 제 3 항에 있어서, 상기 영구자석은 상기 탄성 켄틸레버의 자유단에 자력과 접착제에 의해 부착된 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
11. 제 3 항에 있어서, 상기 위치검출수단은

    상기 표시바의 진동주기를 검출하기 위하여 표시바의 기동완료시 설정된 최대 이동위치와 표시영역의 초기 위치 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
12. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는

    상기 위치검출수단의 검출신호를 입력하기 위한 입력회로;

    상기 발광다이오드 어레이를 구동하기 위한 표시구동회로;

    상기 전자석을 구동하기 위한 전자석 구동회로;

    키입력을 위한 키입력회로;

    표시 데이터를 저장하기 위한 메모리회로;

    상기 각 회로와 연결되어 설정된 프로그램을 실행하기 위한 마이크로 컴퓨터; 및

    상기 각 회로부에 전원전압을 공급하기 위한 전원회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 온도 및 습도를 검출하기 위한 온도 및 습도검출회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
14. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 음성을 입출력하기 위한 오디오 입출력회로를 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
15. 제 12 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 마이크로 컴퓨터와 연결되어 데이터를 입출력하기 위한 데이터 입출력회로를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
16. 하우징;

    상기 하우징에 설치된 전자석;

    상기 하우징에 좌우로 회동 가능하게 축설된 회동레버;

    상기 회동레버에 설치된 표시바;

    상기 표시바에 일렬로 배열된 발광다이오드 어레이;

    상기 회동레버와 상기 하우징 사이에 설치되어 상기 회동레버를 복원시키기 위한 스프링;

    상기 회동레버에 설치되고 상기 전자석에 의해 가동되는 영구자석;

    상기 하우징에 설치되고, 상기 표시바의 위치를 검출하기 위한 위치검출수단;

    상기 전자석을 구동하여 상기 회동레버를 좌우로 진동시키고, 상기 위치검출수단의 검출신호에 응답하여 상기 회동레버의 진동 주기에 추종하여 상기 전자석의 구동을 제어하고, 상기 발광 다이오드 어레이를 구동하여 상기 표시바의 진동범위 내에서 2차원 영상을 표시하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 스프링은 상기 회동레버의 회전축을 중심으로 한 하측단과 상기 하우징의 상기 회전축의 수직 하방 사이에 연결된 강선 스프링인 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
18. 제 16 항에 있어서, 상기 스프링은 상기 회동레버의 회전축을 중심으로 한 상측단과 상기 하우징의 상기 회전축의 수직하방 사이에 연결된 압축 스프링인 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
19. 제 16 항에 있어서, 상기 스프링은 상기 회동레버의 회전축에 설치되어 내측단은 하우징에 고정되고, 외측단은 상기 회전축으로부터 일정 간격을 두고 상기 회동레버에 고정된 나선 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 진동 발광표시장치.
20. 미리 설정된 초기 진동주기와 온/오프시점에 응답하여 전자석을 초기 구동하는 단계;

    상기 전자석 및 탄성력에 의해 좌우로 진동되는 표시바의 진동주기를 위치검출수단을 통하여 검출하여 기동완료를 판단하는 단계;

    기동완료 시까지 상기 초기 진동주기를 점차 감소시키면서 진동주기에 따라 계산된 온/오프시점에 응답하여 전자석을 구동하는 단계; 및

    기동완료 시에는 검출된 표시바의 진동주기에 따라 계산된 온/오프시점에 응답하여 전자석을 구동하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시바 진동방법.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 전자석의 구동은

    카운트를 시작하는 단계;

    카운트값이 상기 온시점이면 상기 전자석에 전류를 공급하는 단계;

    카운트값이 상기 오프시점이면 상기 전자석에 공급되는 전류를 차단시키는 단계;

    카운트값이 상기 진동주기이면 카운트값을 리세트시키는 단계;

    상기 단계들을 반복 수행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시바 진동방법.
22. 제 21 항에 있어서, 상기 온시점은 표시바의 이전 진동주기로부터 운동방향이 역방향에서 순방향으로 방향이 바뀌는 시점 이후에 표시바를 순방향으로 밀어주는 시점인 것을 특징으로 하는 표시바 진동방법.
23. 제 21 항에 있어서, 상기 오프시점은 상기 표시바의 고유 진동을 유지할 수 있을 정도의 자력발생시점으로 설정된 것을 특징으로 하는 표시바 진동방법.
24. 제 20 항에 있어서, 상기 기동완료판단은 상기 위치검출수단의 순방향 검출로부터 역방향 검출까지의 시간을 검출하고 이 검출된 시간이 일정하게 유지되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 표시바 진동방법.
25. 제 20 항에 있어서, 상기 방법에서

    상기 기동완료 후, 충격등으로 인한 상기 표시바의 진동주기의 이상 변화를 판단하는 단계;

    이상 변화 판단시에는 일정 시간동안 상기 전자석의 구동을 정지하는 단계; 및

    상기 일정 시간 경과 후에는 자동으로 재기동하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시바 진동방법.
26. 표시바의 역방향 진행 초기위치를 검출하는 단계;

    초기 표시위치까지의 표시바의 이동시간을 설정하는 단계;

    상기 이동시간을 다운카운트하는 단계;

    카운트값이 제로이면 다음 표시위치까지의 표시바의 이동시간을 설정하고, 프레임 메모리로부터 해당 데이터를 독출하여 발광다이오드 어레이를 구동하는 단계; 및

    상기 표시바의 역방향 진행동안에 상기 발광다이오드 어레이를 구동하는 단계를 반복 수행하여 한 프레임의 영상을 표시하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 표시바의 이동시간 설정은 상기 표시바의 이동속도의 변화에 응답하여 비선형적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
28. 제 26 항에 있어서, 상기 하나의 표시위치에서 발광다이오드의 물리적 표시영역이 수평방향으로 인접하는 다른 하나의 표시위치에서 발광다이오드의 물리적 표시영역과 부분적으로 오버랩되도록 각 표시위치들이 표시영역 내에서 수평방향으로 공간 분할되어 있는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 한 프레임은 세로 8비트, 가로 108돗트의 사이즈를 가지며, 각 프레임 내의 각 문자 표시 유니트는 세로 8비트, 가로 9돗트의 사이즈를 가지는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
30. 제 29 항에 있어서, 상기 각 문자 표시 유니트에서 표시되는 폰트는 기본적으로 8비트 ×4돗트의 사이즈인 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
31. 제 26 항에 있어서, 상기 방법은

    타이틀과 관련된 목표일을 설정하는 단계;

    목표일까지 남은 날자를 계산하는 단계;

    타이틀과 계산된 남은 날자를 표시하는 단계를 포함하는 다운카운트 표시기능을 더 구비한 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
32. 제 26 항에 있어서, 상기 방법은

    메시지와 표시일자 및 시간을 설정하는 단계;

    표시일자 및 시간을 체크하는 단계;

    설정된 표시일자 및 시간이면 설정된 메시지를 표시하는 단계를 포함하는 기일표시기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
33. 제 26 항에 있어서, 상기 방법은

    적어도 하나 이상의 메시지들과, 표시시간 및 표시순번을 설정하는 단계;

    설정된 표시시간이면 설정된 표시순번에 따라 상기 적어도 하나 이상의 메시지들을 순차적으로 표시하는 단계를 포함하는 광고 메시지 표시기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
34. 제 26 항에 있어서, 상기 방법은

    사용자의 실제 생리일 및 배란일 등의 자료를 설정하는 단계;

    평균주기에 의한 다음 생리 시작일을 계산하는 단계;

    상기 계산된 생리일을 체크하는 단계;

    생리일이면 실제 생리일과 비교하는 자료를 보정하는 단계;

    생리 지속일을 연산하는 단계;

    연산된 생리기간을 표시하는 단계;

    연산된 생리기간이 경과되었는지를 체크하는 단계;

    생리기간이 경과된 경우에는 생리일을 기준으로 배란 예정일을 계산하는 단계;

    계산된 배란 예정일을 참조하여 자료를 보정하는 단계;

    보정된 배란 예정일을 체크하는 단계;

    배란 예정일이면 배란기를 표시하는 단계;

    배란기 경과시에는 상기 과정을 반복하는 단계를 포함하는 생리 및 배란기간 표시기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
35. 제 34 항에 있어서, 상기 생리기간 및 배란기의 표시는 사용자의 선택에 의해 특정 기호로 표시하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
36. 제 26 항에 있어서, 상기 방법은

    문자종류를 선택하는 단계;

    선택된 문자를 표시하는 단계;

    문자표시모드를 선택하는 단계;

    선택된 문자표시모드에 따라 키입력시마다 선택된 문자를 한문자씩 표시하는 단계를 포함하는 문자학습기능을 더 구비하는 진동 표시바의 표시방법.
37. 제 36 항에 있어서, 상기 문자표시모드는 순차표시모드와 랜덤표시모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.
38. 제 26 항에 있어서, 상기 방법은

    메시지가 제 1 횟수 표시될 때마다 날짜를 1회 표시하는 단계;

    메시지가 제 2 횟수 표시될 때마다 목표일의 다운카운트를 1회 표시하는 단계;

    우선 표시 메시지를 표시하는 단계;

    시간을 표시하는 단계;

    설정된 모드 우선표시 메시지가 모두 표시될 때까지 상기 단계들을 반복 수행하는 단계;

    순번에 따라 일반 메시지를 1회 표시하는 단계;

    시간을 표시하고, 상기 단계들을 반복 수행하는 단계를 포함하는 복합표시기능을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 진동 표시바의 표시방법.