KR101445706B1 - 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치 - Google Patents

문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 문자를 점자 형태로 표현하는 문자 표현부와, 표현대상체의 이미지를 입체적으로 표현하는 이미지 표현부를 별도의 액추에이터를 이용하여 독립적으로 구동함으로써, 시각장애인용 점자 디스플레이가 제공할 수 있는 컨텐츠를 다양화하고 표현할 수 있는 범위를 확장하면서도, 시각장애인 등의 정보접근성과 정보다양성 및 학습권을 확보할 수 있는 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치에 관한 것이다.

Description

문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치{Variable display device for expressing integrated information including letter and image}
본 발명은 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 문자를 점자 형태로 표현하는 문자 표현부와, 표현대상체의 이미지를 입체적으로 표현하는 이미지 표현부를 별도의 액추에이터를 이용하여 독립적으로 구동함으로써, 기존의 점자 디스플레이에서 표현하던 글자뿐만 아니라 수식, 도식, 이미지 정보 등을 입체적으로 표현할 수 있어 시각장애인 등의 정보접근성과 정보다양성 및 학습권을 확보할 수 있고, 전압의 인가에 의해 수축 또는 팽창하는 탄소나노튜브 및 고분자 필름을 이용하여 액추에이터를 구현함으로써, 초소형, 초경량, 저전력을 실현할 수 있으며, 이를 통해 단순한 교육교보재뿐만 아니라 가변형 디스플레이 단말기와 같은 제품으로 구현할 수 있고, 각 단위셀 사이에 걸림턱과 가이드바를 구비하고 이미지 표현부의 하단에 스탑퍼를 형성함으로서, 이미지 표현부의 상승 및 하강시 가이드바를 따라 스탑퍼가 안정적으로 상승 및 하강할 수 있도록 하고, 임계높이 이상으로 이미지 표현부가 상승하여 단위셀로부터 이미지 표현부가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치에 관한 것이다.
시각장애인은 인쇄된 형태의 글자를 식별하기 어려운 관계로 점자를 활용하여 정보를 획득하고 표현한다. 점자는 평면에 돌출된 점을 기 약속된 배열로 조합하여 시각장애인이 스스로 읽고 쓸 수 있도록 만든 글자이다.
점자는 3행 2열의 돌출된 점 형태로 구성되며, 직사각형 형태의 점칸에 점의 수와 위치에 의해 63개의 서로 다른 점형(點型)을 구현하고, 각 점형에 글자를 배정하여 문자체계를 이룬다. 6개의 자리에 대하여 좌측 상단에서부터 아래 방향으로 1-2-3 점을, 우측 상단에서부터 아래 방향으로 4-5-6 점의 고유번호를 부여하여 규칙성을 이루게 하였으며, 이때 손가락 끝의 촉각을 통해 돌출된 점의 배열을 읽어내어 정보를 획득하고 표현하게 된다.
이러한 점자책은 한 번 제작하면 수정이 불가능하다는 한계가 있다. 최근에는 이러한 단점을 극복하기 위해 점자를 IT기술과 접목하여 데이터 정보에 따라 배열을 변경할 수 있는 점자 디스플레이가 개발되고 있다.
점자 디스플레이는 글자정보를 시각장애인용 점자로 표시하는 장치로, 키보드에 부착되어 있으며 점자 형식의 문장을 한 번에 1줄씩 표시하는 것이 일반적이다. 하나의 점자는 6~8개의 핀으로 구성된 사각형 어레이로 구성되고, 상승 또는하강하는 핀에 의해 점자를 나타내며, 보통 1줄에 40자, 65자, 80자 등 여러 규격으로 구현된다.
도 1은 일반적인 점자 디스플레이의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 복수개의 핀(2)으로 구성된 사각형 어레이(4)를 복수개 배열하고, 핀(2)의 상승 또는 하강에 의해 정보를 표시한다.
이러한 일반적인 점자 디스플레이는 도 1과 같이 고정된 형태로 제작되어, 표현할 수 있는 컨텐츠가 글자에 그친다는 한계가 있다. 따라서, 도 1과 같은 일반적인 점자 디스플레이로는 다양한 도식이나 그림, 사물 등에 대한 표현이 불가능하여 한정된 정보만을 표현할 수 있는 문제점이 있다.
한편, 물체의 형상을 표현하기 위해 핀 디스플레이 장치가 개시되어 있다. 핀 디스플레이 장치는 다수의 핀을 배열하여 기계적으로 핀을 누르면 핀이 상하로 움직여 양각과 음각을 표현함으로써 물체의 형상을 표현하는 방식이다. 핀은 프레임 내에 고정되어 있으므로 핀을 한 쪽으로 모으는 작업이 필요하며, 핀의 이동시 또는 핀이 뒤집혔을 경우 제대로 고정하지 못하므로 어린이용 장난감 등에 제한적으로 활용되고 있는 실정이다. 더욱이 일반적인 핀 프레임은 입체표현이 상세하지 못할 뿐만 아니라, 사용자가 직접 수작업으로 동작시켜야 하는 불편함이 있다.
선행기술문헌 : KR공개특허공보 제2013-0001008호(2013.1.3.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 시각장애인용 점자 디스플레이가 제공할 수 있는 컨텐츠를 다양화하고 표현할 수 있는 범위를 확장하면서도, 시각장애인 등의 정보접근성과 정보다양성 및 학습권을 확보할 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치는 하단이 고정되고 상단의 높이가 가변적인 제1 액추에이터; 제1 액추에이터에 의해 상승 또는 하강하여 표현대상체의 이미지를 입체적으로 표현하는 이미지 표현부; 제1 액추에이터와 독립적으로 구동되며 하단이 고정되고 상단의 높이가 가변적인 제2 액추에이터; 및 제2 액추에이터에 의해 상승 또는 하강하여 점자 형태로 문자를 표현하는 문자 표현부를 포함한다.
또한, 제1 액추에이터와 이미지 표현부와 제2 액추에이터 및 문자 표현부는 하나의 단위셀 내부에 구비되고, 단위셀 복수개가 배치되어 문자와 이미지를 표현하며, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 하나의 단위셀 내의 동일 선상에 배치되며, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 인가되는 전압에 따라 수축 또는 팽창함으로써 상단의 높이를 가변시킬 수 있다.
또한, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 탄소나노튜브와 전해액 및 전도성 폴리머를 포함할 수 있다.
또한, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 하단에는 전압을 인가하는 전극이 구비되며, 제1 액추에이터와 문자표현부는 탄성체로 둘러싸일 수 있다.
또한, 이미지 표현부의 하단에는 이미지 표현부의 상승시 이미지 표현부가 이탈되는 것을 방지하는 판 형상의 스탑퍼(stopper)가 결합되고, 제2 액추에이터의 하단은 스탑퍼의 상부면에 접촉될 수 있다.
또한, 이미지 표현부는 팔각기둥을 포함한 각기둥, 원기둥, 타원기둥을 포함한 기둥 형상으로 형성되고, 문자 표현부는 이미지 표현부보다 얇은 두께로 이미지 표현부의 기둥 내부에 삽입되며 상단이 곡면을 이루는 원기둥을 포함한 기둥 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 각 단위셀 사이에는 이미지 표현부의 상승과 하강시 스탑퍼와 접촉하여 스탑퍼를 가이드하는 가이드바와, 가이드바의 상부에 결합되어 스탑퍼가 임계값 이상 상승하는 것을 방지하는 걸림턱이 배치될 수 있다.
또한, 이미지 표현부는 팔각기둥 형상, 문자 표현부는 상단이 반구면을 이루는 원기둥 형상, 스탑퍼는 사각판 형상, 가이드바는 십(十)자 기둥 형상, 걸림턱은 사각기둥 형상을 취할 수 있다.
본 발명에 의하면 문자를 점자 형태로 표현하는 문자 표현부와, 표현대상체의 이미지를 입체적으로 표현하는 이미지 표현부를 별도의 액추에이터를 이용하여 독립적으로 구동함으로써, 기존의 점자 디스플레이에서 표현하던 글자뿐만 아니라 수식, 도식, 이미지 정보 등을 입체적으로 표현할 수 있어 시각장애인 등의 정보접근성과 정보다양성 및 학습권을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 전압의 인가에 의해 수축 또는 팽창하는 탄소나노튜브 및 고분자 필름을 이용하여 액추에이터를 구현함으로써, 초소형, 초경량, 저전력을 실현할 수 있으며, 이를 통해 단순한 교육교보재뿐만 아니라 가변형 디스플레이 단말기와 같은 제품으로 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 각 단위셀 사이에 걸림턱과 가이드바를 구비하고 이미지 표현부의 하단에 스탑퍼를 형성함으로서, 이미지 표현부의 상승 및 하강시 가이드바를 따라 스탑퍼가 안정적으로 상승 및 하강할 수 있도록 하고, 임계높이 이상으로 이미지 표현부가 상승하여 단위셀로부터 이미지 표현부가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 점자 디스플레이의 개념도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치 중 이미지 표현부와 문자 표현부가 복수개 배열된 모습을 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치의 수직 단면도,
도 5는 이미지 표현부와 스탑퍼의 사시도,
도 6은 걸림턱과 가이드바의 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치와 주변장치의 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치 중 이미지 표현부와 문자 표현부가 복수개 배열된 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치의 수직 단면도이다. 도 5는 이미지 표현부와 스탑퍼의 사시도이고, 도 6은 걸림턱과 가이드바의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치와 주변장치의 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치는, 도 2 내지 도 6을 참조하면, 하부 프레임(10), 단위셀(11), 제1 액추에이터(12), 제1 전극(14), 제1 지지부(15), 제1 탄성체(16), 상부 프레임(18), 이미지 표현부(20), 제2 전극(22), 제2 지지부(23), 제2 액추에이터(24), 문자 표현부(26), 제2 탄성체(28), 스탑퍼(30), 걸림턱(32), 및 가이드바(34)를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치(500)는, 도 7을 참조하면, 센서(100), 점자 번역부(200), 메모리(300), 제어부(400)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 2 내지 도 6에는 이미지 표현부(20)가 팔각기둥 형상, 문자 표현부(26)가 원기둥 형상, 스탑퍼(30)가 사각판 형상, 걸림턱(32)이 사각기둥 형상, 가이드바(34)가 십(十)자 기둥 형상으로 형성된 것이 도시되어 있으나, 이는 일례에 불과할 뿐 상기한 각 부분의 형상을 도면과 같은 형상으로 한정하는 것은 아님을 밝혀둔다.
하부 프레임(10)은 하단에 평판 형상으로 형성되어 단위셀(11)을 지지한다.
단위셀(11)은 하부 프레임(10)의 상부면에 복수개 배열된다. 각 단위셀(11)은 이미지 표현부(20)와 문자 표현부(26)를 구비하며, 이러한 단위셀(11)의 조합에 의해 이미지와 문자 등이 표현된다.
단위셀(11)의 내부에는 제1 액추에이터(12), 제1 전극(14), 제1 지지부(15), 제1 탄성체(16), 상부 프레임(18), 이미지 표현부(20), 제2 전극(22), 제2 지지부(23), 제2 액추에이터(24), 문자 표현부(26), 제2 탄성체(28), 및 스탑퍼(30)가 구비된다.
제1 액추에이터(12)와 이미지 표현부(20)와 제2 액추에이터(24) 및 문자 표현부(26)는 하나의 단위셀(11) 내부에 구비되고, 단위셀(11) 복수개가 배치되어 문자와 이미지를 표현한다.
또한, 제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)는 하나의 단위셀(11) 내의 동일 선상(동일 수직선상)에 배치된다.
제1 액추에이터(12)는 하단이 고정되고 상단의 높이가 가변되도록 형성된다. 제1 액추에이터(12)의 하단은 하부 프레임(10)에 의해 고정되어 지지된다.
제2 액추에이터(24)는 제1 액추에이터(12)와 독립적으로 구동되며, 하단이 고정되고 상단의 높이가 가변되도록 형성된다. 제2 액추에이터(24)의 하단은 스탑퍼(30)에 의해 고정되어 지지된다.
제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)는 인가되는 전압에 따라 수축 또는 팽창함으로써 상단의 높이를 가변시키도록 구현될 수 있다. 일례로, 제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)는 탄소나노튜브와 전해액 및 전도성 폴리머를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24) 구동원리를 탄소나노튜브와 전해액 및 전도성 폴리머로 한 것은 하나의 예시에 불과하며, 조작에 의해 상승 및 하강이 가능하다면 다른 방식도 가능함은 물론이다.
탄소나노튜브는 낮은 구동 전압으로 구동력을 발생시키며, 제1 전극(14)과 제2 전극(22)을 통해 전압을 인가받아 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 높은 작동 변환(actuation strain), 높은 완력, 높은 탄성계수 및 낮은 밀도를 제공한다. 탄소나노튜브는 소정 두께의 시트 형태로 제작되어 전해질 용액 내에서 탄소나노튜브 시트에 전위를 인가하면 탄소나노튜브 시트와 전해질 용액 내의 이온들과의 전기화학적 반응으로 인해 엑추에이터가 일 방향으로 기계적 변위가 발생하게된다. 이때, 탄소나노튜브 시트는 전도성 폴리머 박막시트의 양면에 부착되는 방식으로 형성될 수 있다.
제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)는 인가되는 전압에 따라 수축되거나 팽창한다. 예컨대, 제1 전극(14)과 제2 전극(22)에 (+)전압이 인가되면 제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)가 수축되고, (-)전압이 인가되면 팽창될 수 있다.
제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)가 팽창하면 각각 이미지 표현부(20)와 문자 표현부(26)가 상승하고, 제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)가 수축하면 각각 이미지 표현부(20)와 문자 표현부(26)가 하강하게 된다.
제1 전극(14)은 제1 액추에이터(12)의 하단에 구비되어 제1 액추에이터(12)에 전압을 인가한다. 제2 전극(22)은 제2 액추에이터(24)의 하단에 구비되어 제2 액추에이터(24)에 전압을 인가한다.
제1 지지부(15)와 제2 지지부(23)는 각각 제1 액추에이터(12)와 제2 액추에이터(24)의 상단에 구비된다.
제1 지지부(15)는 스탑퍼(30)에 제1 액추에이터(12)의 구동력을 전달한다. 도 4에는 도시되지 않았으나, 이를 위해 제1 지지부(15)와 스탑퍼(30) 사이에는 구동력 전달을 위한 유체 또는 고체가 삽입될 수 있다.
제2 지지부(23)는 문자 표현부(26)에 제2 액추에이터(24)의 구동력을 전달한다. 제2 지지부(23)와 문자 표현부(26) 사이에는 탄성체가 개재되어, 구동력을 전달하면서도 사용자가 문자 표현부(26)의 상단을 누를 때 어느 정도의 탄성을 제공하는 것이 바람직하다.
제1 탄성체(16)는 단위셀(11)의 내벽과 제1 액추에이터(12)의 외부면 사이에 삽입되어, 제1 액추에이터(12)의 구동시 좌우 방향으로 휘어지는 것을 방지한다. 제1 액추에이터(12)의 구동시 좌우 방향으로 휘어지면 이미지 표현부(20)에 정확한 크기만큼의 구동력이 전달되지 않을 수 있기 때문이다. 일례로, 제1 탄성체(16)는 제1 액추에이터(12)의 외부면에 부착될 수 있다.
상부 프레임(18)은 하부 프레임(10)과 소정 간격 이격되어 단위셀(11)과 걸림턱(32)을 지지한다.
이미지 표현부(20)는 제1 액추에이터(12)에 의해 상승 또는 하강하여 표현 대상체의 이미지를 입체적으로 표현한다. 이미지 표현부(20)는 팔각기둥을 포함한 각기둥, 원기둥, 타원기둥을 포함한 기둥 형상으로 형성되며, 일례로 도 2에는 팔각기둥 형상의 이미지 표현부가 도시되어 있다. 이미지 표현부(20)는 플라스틱, 금속 등 딱딱한(rigid) 재질로 형성될 수 있으며, 여기서 이미지 표현부(20)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
이미지 표현부(20)는 표현대상체의 이미지를 입체적으로 표현하기 위해 다양한 해상도로 높이로 조절될 수 있다. 일례로, 이미지 표현부(20)는 산(山)의 형상을 표현하기 위해 각 높이간의 차이를 최소화하여 능선, 계곡 등의 형상을 실제와 가깝게 구현할 수 있다. 이를 위해 제어부(400)를 통해 제1 액추에이터(12)에 높이를 표현하는 디지털 신호 0000, 0001, 0010, 0011, 0100, ..., 1111 등이 입력되어 디지털 신호의 크기를 단계적으로 세분화하고, 이를 통해 표현할 수 있는 높이의 해상도를 증가시킬 수 있다.
문자 표현부(26)는 제2 액추에이터(24)에 의해 상승 또는 하강하여 점자 형태로 문자를 표현한다. 문자 표현부(26)는 이미지 표현부(20)보다 얇은 두께로 이미지 표현부(20)의 기둥 내부에 삽입된다. 문자 표현부(26)는 도 4와 같이 상단이 곡면을 이루는 원기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 각기둥 등 원기둥 이외의 다른 형상으로 형성될 수도 있음은 물론이다. 문자 표현부(26)는 고무 등 부드럽고(soft) 탄성이 있는(elastic) 재질로 형성될 수 있으며, 여기서 문자 표현부(26)의 재질을 한정하는 것은 아니다.
문자 표현부(26)는 실제의 점자와 유사하도록 구현하기 위해 돌출과 함몰의 두 가지 형태로만 표현되면 충분하다. 이를 위해 제어부(400)를 통해 제2 액추에이터(24)에 돌출을 표현하는 디지털 신호인 "1"과 함몰을 표현하는 디지털 신호인 "0"이 입력되어 점자를 표현할 수 있다.
제2 탄성체(28)는 이미지 표현부(20)의 내벽과 문자 표현부(26)의 외부면 사이에 삽입되어, 이미지 표현부(20)가 상승 또는 하강할 때 좌우 방향으로 휘어지는 것을 방지한다. 사용자가 점자를 읽을 때와 마찬가지로 촉각을 이용하여 문자 표현부(26)을 읽을 때 힘이 가해지므로 문자 표현부(26)가 좌우 방향으로 휘어질 수 있기 때문에 제2 탄성체(28)가 이를 즉시 복원한다. 일례로, 제2 탄성체(28)는 문자 표현부(26)의 외부면에 부착될 수 있다.
스탑퍼(30)는 이미지 표현부(20)의 하단에 결합된다. 스탑퍼(30)는 이미지 표현부(20)의 상승시 이미지 표현부(20)가 단위셀(11)로부터 이탈되는 것을 방지한다. 스탑퍼(30)는 판 형상으로 형성되며, 일례로 도 5와 같이 사각판 형상으로 형성될 수 있으나, 다른 형상도 가능함은 물론이다. 이때, 제2 액추에이터(24)의 하단은 스탑퍼(30)의 상부면에 접촉된다.
걸림턱(32)과 가이드바(34)는 이미지 표현부(20) 들의 사이에 위치한다. 일례로, 이미지 표현부(20)가 팔각기둥 형상으로 형성될 경우 걸림턱(32)과 가이드바(34)는 도 3과 같이 배치될 수 있다.
가이드바(34)는 각 단위셀(11) 사이에 구비되어 이미지 표현부920)의 상승과 하강시 스탑퍼(30)와 접촉하여 스탑퍼(30)를 가이드한다. 일례로 도 6과 같이 가이드바(34)는 십(十)자 기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 이때 십자 기둥의 4개의 측면홈 부분에 각 스탑퍼(30)의 모서리가 접촉하여 슬라이드 방식으로 각 스탑퍼(30)가 상하 방향으로 이동하는 것을 가이드한다.
걸림턱(32)은 가이드바(34)의 상부에 결합되어 스탑퍼(30)가 임계값 이상 상승하는 것을 방지한다. 일례로 도 6과 같이 걸림턱(32)은 사각기둥 형상으로 형성될 수 있으며, 여기서 걸림턱(32)의 형상을 한정하는 것은 아니다. 걸림턱(32)과 스탑퍼(30)는 이미지 표현부(20)의 상승시 이미지 표현부(20)가 단위셀(11)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치는 센서(100), 점자 번역부(200), 메모리(300), 제어부(400) 등의 주변장치에 의해 작동할 수 있다. 한편, 이러한 주변장치는 가변형 디스플레이 장치에 일체형으로 내장될 수도 있음은 물론이다.
센서(100)는 글자를 인식하여 전기적인 신호로 변환한 후 점자 번역부(200)로 전송한다.
점자 변역부(200)는 센서(100)로부터 전송된 전기적인 신호를 수신하여 점자 형태로 번역하고 이를 전기적인 신호로 변환한다.
메모리(300)는 표현대상체의 이미지를 입력받아 전기적인 신호 형태로 저장한 후 제어부(400)로 전송한다.
제어부(400)는 점자 번역부(200)를 통해 전송된 점자에 관한 전기적인 신호를 수신하여 돌출(1) 또는 함몰(0)을 표시하는 제어신호를 생성한 후 제2 액추에이터(24)의 제2 전극(22)에 해당되는 전압을 인가한다.
또한, 제어부(400)는 메모리(300)를 통해 전송된 이미지에 관한 전기적인 신호를 수신하여 다양한 높이를 표현할 수 있는 제어신호를 생성한 후 제1 액추에이터(12)의 제1 전극(14)에 해당되는 전압을 인가한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 - 하부 프레임 11 - 단위셀
12 - 제1 액추에이터 14 - 제1 전극
15 - 제1 지지부 16 - 제1 탄성체
18 - 상부 프레임 20 - 이미지 표현부
22 - 제2 전극 23 - 제2 지지부
24 - 제2 액추에이터 26 - 문자 표현부
28 - 제2 탄성체 30 - 스탑퍼
32 - 걸림턱 34 - 가이드바

Claims (8)

  1. 하단이 고정되고 상단의 높이가 가변적인 제1 액추에이터;
    제1 액추에이터에 의해 상승 또는 하강하여 표현대상체의 이미지를 입체적으로 표현하는 이미지 표현부;
    제1 액추에이터와 독립적으로 구동되며 하단이 고정되고 상단의 높이가 가변적인 제2 액추에이터; 및
    제2 액추에이터에 의해 상승 또는 하강하여 점자 형태로 문자를 표현하는 문자 표현부
    를 포함하는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 액추에이터와 이미지 표현부와 제2 액추에이터 및 문자 표현부는 하나의 단위셀 내부에 구비되고, 단위셀 복수개가 배치되어 문자와 이미지를 표현하며,
    제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 하나의 단위셀 내의 동일 선상에 배치되며, 제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 인가되는 전압에 따라 수축 또는 팽창함으로써 상단의 높이를 가변시키는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 액추에이터와 제2 액추에이터는 탄소나노튜브와 전해액 및 전도성 폴리머를 포함하는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 하단에는 전압을 인가하는 전극이 구비되며, 제1 액추에이터와 문자표현부는 탄성체로 둘러싸이는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    이미지 표현부의 하단에는 이미지 표현부의 상승시 이미지 표현부가 이탈되는 것을 방지하는 판 형상의 스탑퍼(stopper)가 결합되고, 제2 액추에이터의 하단은 스탑퍼의 상부면에 접촉되는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    이미지 표현부는 팔각기둥을 포함한 각기둥, 원기둥, 타원기둥을 포함한 기둥 형상으로 형성되고, 문자 표현부는 이미지 표현부보다 얇은 두께로 이미지 표현부의 기둥 내부에 삽입되며 상단이 곡면을 이루는 원기둥을 포함한 기둥 형상으로 형성되는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    각 단위셀 사이에는 이미지 표현부의 상승과 하강시 스탑퍼와 접촉하여 스탑퍼를 가이드하는 가이드바와, 가이드바의 상부에 결합되어 스탑퍼가 임계값 이상 상승하는 것을 방지하는 걸림턱이 배치되는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    이미지 표현부는 팔각기둥 형상, 문자 표현부는 상단이 반구면을 이루는 원기둥 형상, 스탑퍼는 사각판 형상, 가이드바는 십(十)자 기둥 형상, 걸림턱은 사각기둥 형상을 취하는, 문자와 이미지를 포함한 통합적인 정보를 표현하는 가변형 디스플레이 장치.
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