KR101136129B1 - 점자 기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점자 기계에 관한 것으로, 점자를 형성하기 위해 복수의 관통공이 소정의 패턴으로 배열형성된 본체와, 본체의 하방에 위치하는 베이스와, 관통공의 배열패턴과 대응되는 패턴으로 베이스 상에 설치되고 관통공과 연통되며 관통공의 직경 보다 큰 중공부를 갖는 복수의 가이드부재들과, 중공부에 슬라이딩 가능하게 설치되고 관통공의 크기보다 크고 중공부의 크기보다 작은 직경을 갖는 점자부재와, 본체에 설치되어 점자부재를 관통공에 부착된 상태로 일부분이 본체의 상부로 돌출되도록 유지하는 자력발생유닛을 구비한다.
이러한 점자 기계에 의하면 점자부재를 가이드부재의 상부로 이동시키는 데 별도의 장비가 생략되어 신속한 점자의 표현이 가능하고, 간편한 스위치 조작을 통해서 점자의 표현이 용이한 장점이 있다.

Description

점자 기계{The Braille machine}

본 발명은 점자 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신속한 점자의 표현이 가능하고, 간편한 스위치 조작을 통해 점자의 표현을 용이하게 할 수 있는 점자 기계에 관한 것이다.

컴퓨터, 이동통신 단말기, PDA, PMP 등의 각종 전자 및 휴대 전자 장치의 보급도가 증대되고 있다. 이러한 전자 장치들의 사용은 디지털 정보에의 접근 여부를 결정함으로써 다른 형태의 디지털 디바이드를 야기하고 있는데, 기존의 통상적인 전자 장치들은 신체적인 어려움을 수반하지 않은 비장애인을 기준으로 설계되기 때문에, 장애인들의 접근성이 어려웠다.

이에 따라, 장애인들의 사용을 가능하게 하는 각종 장치들이 개발되고 있는데, 그 중에서도 시각 장애인들에게 정보를 촉각으로써 제공하기 위한 다양한 점자 출력 장치가 개발 상용화되고 있다. 이러한 종래 기술에 따른 점자 출력 장치는, 사용되는 액츄에이터의 유형에 따라 다양한 방식이 사용되는데, 그 중 대표적인 방식으로는 솔레노이드 방식, 압전체 방식, 고분자 유전체 방식 등이 있다.

솔레노이드 방식은 코일에 입력되는 전기적신호에 따라 자기장이 발생하고 코일 내에 배치되는 점자 스틱이 힘을 받아 이동함으로써 점자 출력을 이루는 방식이고, 압전체 방식은 압전체에 인가되는 전기적 신호에 따라 길이가 변하고 변화된 길이의 압전체에 의해 직접적으로 점자를 인식하는 방식이며, 고분자 유전체는 실리콘이나 우레탄과 같이 유전율이 높은 고분자 재료의 양면에 전극을 입히고 전압을 가하여 상호 간에 발생하는 인력에 의해 고분자 유전체를 두께 방향으로 압축하고 면적 방향으로 팽창시키는 원리를 이용하는 방식이다.

하지만, 솔레노이드 방식은 점자 출력 요소로서의 솔레노이드를 소형 집적화시키는데 어려움이 수반되고, 압전체 방식은 길이가 긴 압전체에 길이 변화를 일으키기 위하여 양단에 인가되는 전위차의 크기가 상당하여 제어하기 어렵다는 문제점이 있다.

그리고, 고분자 유전체 방식은 원하는 소정의 고분자 재료의 부피 변화를 일으키기 위해서는 약 1~2㎸ 정도의 고압 전원을 공급해야 한다는 어려움이 수반되었다. 즉, 점자를 출력하기 위한 구동부 또는 구동부를 제어할 제어기를 소형화시키고 우수한 응답성을 수반하는 점자 출력 장치를 제공하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 점자를 표현하기 위한 조작이 용이한 점자 기계를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 점자 기계는 점자를 형성하기 위해 복수의 관통공이 소정의 패턴으로 배열형성된 본체와, 상기 본체의 하방에 위치하는 베이스와, 상기 관통공의 배열패턴과 대응되는 패턴으로 상기 베이스 상에 설치되고, 상기 관통공과 연통되며, 상기 관통공의 직경 보다 큰 중공부를 갖는 복수의 가이드부재들과, 상기 중공부에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 관통공의 크기보다 크고 상기 중공부의 크기보다 작은 직경을 갖는 점자부재와, 상기 본체에 설치되어 상기 점자부재를 상기 관통공에 부착된 상태로 일부분이 상기 본체의 상부로 돌출되도록 유지하는 자력발생유닛을 구비한다.

상기 자력발생유닛은 상기 관통공을 둘러싸는 형태로 상기 본체의 내부에 설치된 영구자석으로 형성된다.

상기 본체는 강자성체로 이루어지고, 상기 자력발생유닛은 상기 본체의 일 측에 부착되어 전류를 인가할 시 상기 본체를 자화시키는 전자석으로 구성된다.

상기 자력발생유닛은 상기 관통공을 둘러싸는 형태로 상기 본체의 내부에 설치되고, 전류를 인가할 시 상기 각 가이드부재의 길이방향으로 자기공간을 형성하는 복수의 코일들과, 상기 각 코일에 전류를 선택적으로 인가하거나 차단하는 다수의 스위치가 마련된 스위치부를 구비한다.

본 발명에 따른 점자 기계에 의하면 점자부재들의 제어가 용이하며, 간단한 조작만으로도 신속한 점자의 표현이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 점자 기계의 제1실시 예를 나타내 보인 부분절개 분리사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 점자 기계의 작동상태를 나타내보인 단면도이며,
도 3은 도 1에 도시된 점자 기계의 다른 작동상태를 나타내 보인 부분절개사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 점자 기계의 제2실시 예를 나타내 보인 부분절개 분리사시도이며,
도 5는 도 4에 도시된 점자 기계의 작동상태를 나타내보인 단면도이고,
도 6은 도 4에 도시된 점자 기계의 또 다른 작동상태를 나타내보인 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 점자 기계를 더욱 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 점자 기계의 제1실시 예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 점자 기계는 본체(100), 베이스(200), 가이드부재(300), 점자부재(400), 자력발생유닛(500)을 구비한다.

본체(100)는 장방형으로 이루어진 판재로 이루어지고, 자기장 속에서 자기화하여 자성을 띄는 자성체로 이루어진다. 그리고, 본체(100)에는 상면과 하면을 관통하는 복수의 관통공(110)이 형성되어 있는데 이 복수의 관통공(110)들은 후술 되는 점자부재(400)를 통해서 점자를 표현하도록 상호 소정간격으로 이격된 3행2열 또는, 2행3열 패턴으로 형성되어 있다. 한편, 본체(100)는 스스로 자기장을 제공하도록 고무 또는 금속재질로 이루어진 영구자석으로 구성될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 형성된 각 관통공(110)은 상부로부터 하부로 갈수록 그 크기가 더 커지도록 외향 테이퍼진 형상으로 형성될 수도 있고, 후술 되는 구 형상으로 형성된 점자부재(400)의 외주면과 완전 밀착될 수 있도록 점자부재(400)의 원주면이 이루는 곡선 형태와 대응되는 형태로 형성될 수 있다.

이러한 관통공(110)은 구형의 점자부재(400)를 본체(100)의 상부로 일부 돌출될 수 있게 하지만, 점자부재(400)가 완전히 관통공(110)을 통과하여 본체(100)의 상부로 이탈되지 않게 한다.

베이스(200)는 장방형으로 이루어진 판재로 본체(100)의 하방에 위치하며 후술 되는 가이드부재(300)들을 지지한다.

가이드부재(300)는 본체(100)와 베이스(200) 사이에 배치되는 것으로, 베이스(200)에 의해 지지되고, 강성을 갖는 절연재질로 이루어지며, 관통공(110)의 직경과 동일하거나 더 큰 중공부(310)가 형성되어 있다.

가이드부재(300)는 중공부(310)가 본체(100)의 관통공(110)과 상호 연통되도록 복수의 관통공(110)들 하부에 각각 배치된다. 중공부(310)는 점자부재(400)가 삽입되어 상하로 슬라이딩 가능하도록 점자부재(400)의 직경과 동일하거나 약간 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.

점자부재(400)는 구 형상으로 이루어지고, 자기장 내에서 자화되는 자성체로 이루어지며, 관통공(110)의 직경 보다는 크고 가이드부재(300)의 중공부(310) 내에서 용이하게 이동가능하도록 중공부(310) 보다는 작은 직경을 갖는다. 점자부재(400)는 자기화율이 높고, 비중이 작은 금속재로 이루어지는 것이 바람직하다.

자력발생유닛(500)은 본체(100)에 설치되어 가이드부재(300)에 삽입된 점자부재(400)를 자화시켜 본체(100)의 관통공(110)에 점자부재(400)를 부착되게 하는 것으로, 관통공(110)의 주변을 둘러싸는 형태로 본체(100)에 삽입설치되어 있다.

자력발생유닛(500)은 영구자석으로 구성되며, 가이드부재(300)의 하부로 점자부재(400)를 낙하시키려는 중력 크기보다 점자부재(400)들을 관통공(110)에 구속된 상태로 유지시키려는 즉, 점자부재(400)들을 끌어당기는 자기력이 더 큰 것을 사용하는 것이 좋지만, 점자부재(400)를 관통공(110)으로부터 가이드부재(300)의 하부로 이탈시키는 데 어렵지 않도록 적당한 자기력을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

영구자석의 종류는 특별한 제한이 없으며 공지의 것을 이용할 수 있다. 일예로, 희토류 원소를 포함하는 소위 희토류 금속화합물로 된 네오디뮴 자석, 사마륨 자석을 포함하는 희토류 자석을 사용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 자원적으로 풍부한 네오디뮴와 철를 사용하므로 가격 면에서 사마륨 자석보다 저렴한 네오디뮴 자석을 사용하는 것이 좋다.

한편, 도면에 도시되지 않았지만 본체(100)가 영구자석으로 구성된 경우, 자력발생유닛(500)은 생략될 수도 있지만 바람직하게는 강한 자기력을 발생시켜 점자부재(400)의 구속력을 높이기 위해 구비되는 것이 좋다.

이와는 다르게 본체(100)가 자성체로 구성된 경우, 도면에는 도시되지 않았지만 자력발생유닛(500)은 본체(100)의 일 측에 부착되어 전류를 인가할 시 본체(100)를 자화시키는 전자석과, 전원공급을 위한 전원공급장치와, 전자석에 전류를 인가하거나 차단하는 스위치로 구성될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 점자 기계의 작동상태를 도 2 및 도 3을 참조하면서 자세하게 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 점자 기계의 점자부재(400)들은 가이드부재(300)들의 중공부(310)에 각각 삽입되어 하부에 위치하는 초기상태에 있게 된다.

가이드부재(300)들의 하부에 각각 위치한 점자부재(400)들을 자석으로 이루어진 집게를 이용하여 들어올리게 되면, 점자부재(400)의 상부는 본체의 상부로 돌출되지만 점자부재(400)들의 직경이 관통공(110) 보다 크기 때문에 점자부재(400)의 중앙부분은 관통공(110)의 상부에 걸리게 된다.

이때, 집게를 점자부재(400)로부터 떼어내도 영구자석에 의해 점자부재(400)가 관통공(110)의 내주면에 밀착되어 있어 점자부재(400)들은 본체(100)의 상부로 돌출된 상태를 유지할 수 있다.

본체(100)의 상부로 돌출된 점자부재(400)들은 상방에서 눌러줌으로써 관통공(110)으로부터 이탈시킬 수 있으며, 관통공(110)으로부터 이탈된 점자부재(400)들은 가이드부재(300)의 하부로 낙하하여 초기상태에 위치하게 된다.

상술한 바와 같은 점자 기계에 의하면 상기와 같이 점자부재(400)들을 선택적으로 관통공(110)에 부착 또는 이탈시키는 간편한 조작으로 수많은 점자의 표현이 가능하다.

한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명에 따른 점자 기계의 제2실시 예가 도시되어 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 점자 기계는 제1실시 예에서 설명한 구성요소 중 점자부재(400)를 돌출된 상태로 유지시키는 자력발생유닛(600)을 변경한 것이다.

자력발생유닛(600)은 복수의 코일(610)들과, 스위치부(620) 및 전원을 공급하는 전원공급부를 구비한다. 각 코일(610)은 전선을 원형으로 수십 내지 수백 회 감아서 형성시킨 것으로 본체(100)의 관통공(110)과 인접하는 부분에 관통공(110)을 둘러싸는 형태로 본체(100)에 매입형성되어 있다.

또한, 각 코일(610)은 전류를 인가할 시 자기장을 형성하여 가이드부재(300)에 삽입된 점자부재(400)를 상승시킨다. 여기서 코일(610)은 전선의 권선수 또는 전선을 흐르는 전류의 크기를 증가시킬수록 강력한 자기장이 형성된다.

스위치부(620)는 전원공급부를 통해 공급되는 전류를 조작을 통해 각 코일(610)에 선택적으로 인가하거나 차단하기 위한 것으로 복수개의 코일(610)들에 각각 전선으로 연결된 복수의 스위치(621)를 구비한다.

각 스위치(621)들은 본체에 형성된 각 코일(610)에 전기적으로 연결되어 있어 간단한 조작을 통해 점자부재(400)들을 관통공(110)에 부착 또는 이탈시킬 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 좌측 및 우측에 위치한 점자부재(400)들은 각 코일(610)들과 연결된 스위치(621)를 조작하여 전류를 인가시키면 각 코일(610)에 자기장이 발생하게 되며 자기장이 발생하는 가이드부재(300)의 내부에 삽입된 점자부재(400)들은 자기장에 의해 상부로 이동하게 되며, 관통공(110)에 부착된 상태를 유지하게 되어 본체(100)의 상부로 돌출된다.

이후, 점자의 표현을 변경하는 경우 각 스위치(321)를 조작하여 전류를 차단함으로써 점자부재(400)를 관통공(110)으로부터 이탈시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 점자 기계에 의하면 점자부재를 가이드부재의 상부로 이동시키는 데 별도의 장비가 생략되어 신속한 점자의 표현이 가능하고, 간편한 스위치 조작을 통해서 점자의 표현이 용이한 장점이 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 점자 기계는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 : 본체 110 : 관통공
200 : 베이스 300 : 가이드부재
310 : 중공부 400 : 점자부재
500, 600 : 자력발생유닛 610 : 코일
620 : 스위치부

Claims (4)

1. 점자를 형성하기 위해 복수의 관통공이 소정의 패턴으로 배열형성된 본체와;
   상기 본체의 하방에 위치하는 베이스와;
   상기 관통공의 배열패턴과 대응되는 패턴으로 상기 베이스 상에 설치되고, 상기 관통공과 연통되며, 상기 관통공의 직경 보다 큰 중공부를 갖는 복수의 가이드부재들과;
   상기 중공부에 슬라이딩 가능하게 설치되고, 상기 관통공의 크기보다 크고 상기 중공부의 크기보다 작은 직경을 갖는 점자부재와;
   상기 본체에 설치되어 상기 점자부재를 상기 관통공에 부착된 상태로 일부분이 상기 본체의 상부로 돌출되도록 유지하는 자력발생유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 점자 기계.
2. 제1항에 있어서,
   상기 자력발생유닛은 상기 관통공을 둘러싸는 형태로 상기 본체의 내부에 설치된 영구자석인 것을 특징으로 하는 점자 기계.
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 강자성체로 이루어지고,
   상기 자력발생유닛은 상기 본체의 일 측에 부착되어 전류를 인가할 시 상기 본체를 자화시키는 전자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 점자 기계.
4. 제1항에 있어서,
   상기 자력발생유닛은 상기 관통공을 둘러싸는 형태로 상기 본체의 내부에 설치되고, 전류를 인가할 시 상기 각 가이드부재의 길이방향으로 자기공간을 형성하는 복수의 코일들과, 상기 각 코일에 전류를 선택적으로 인가하거나 차단하는 다수의 스위치가 마련된 스위치부를 구비하는 것을 특징으로 하는 점자 기계.
   

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