KR200484372Y1

KR200484372Y1 - 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR200484372Y1
Application number: KR2020160002302U
Authority: KR
Inventors: 박나운
Original assignee: 박나운
Priority date: 2016-04-28
Filing date: 2016-04-28
Publication date: 2017-08-29

Abstract

본 고안은 시각장애인의 학습, 문화활동에 필요한 촉각 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 소모품이 불필요한 비전력식, 반영구적인 방식으로 작동되도록 개발된 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 고안에 의한 수동식 촉각 디스플레이 장치는 내부에 원통형의 수직 관통구가 있고 외부는 정사각기둥 모양을 한 홀(110)과 홀 내부를 긴밀하게 관통하는 원통기둥 모양의 핀(120)이 단위모듈인 셀(100)로 구성되며, 홀 외부에는 셀과 셀이 블록완구처럼 서로 연결할 수 있는 돌기(112)와 돌기홈(111)이 있어 가로 또는 세로 방향으로 다수개의 단위모듈을 연결하여 직사각형의 캔버스(10)를 이루게 된다. 핀(120)에는 구형의 고정장치가 스프링에 의해 돌출되어 있어 적절한 힘을 가하여 누를 경우 홀을 따라 하방으로 이동하다가 홀 벽면의 반구형 홈(113)에 이르게 되면 구체인 고정장치(122)가 돌출되어 핀이 고정되는 구조로 되어 있어 핀의 높낮이를 수동으로 조절함으로써 사진이나 그림의 윤곽선 또는 계조를 표현할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 의한 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치는 구조가 단순하고 동력을 필요로 하지 않아 저비용, 반영구적 사용, 소모품 불요한 방식으로 작동이 가능하므로 저소득층이나 저개발국가의 시각장애인들이 활용하는데 큰 도움이 될 것으로 기대할 수 있다.

Description

시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치{Manual haptic display device for the blind}

본 고안은 시각장애인의 학습 및 문화활동에 필요한 촉각 디스플레이 장치에 관한 것으로 특히, 소모품이 불필요한 비전력식, 반영구적인 수동 방식으로 입출력 함으로써 제작 및 유지 비용을 낮추고 전기, 통신 인프라가 부족한 상황에서도 사용할 수 있도록 개발된 수동식 촉각 디스플레이 장치에 관한 것이다.

최근 문자정보보다 이미지정보 위주(전체 정보량의 85%) 사회가 도래하여 시각장애인과 비시각장애인의 이미지 정보격차는 세계적인 사회문제로 부각되고 있다. 시각장애인은 종이에 출력한 요철(凹凸)을 손끝으로 감지하여 글자와 이미지를 읽어왔다. 종이에 점자의 요철(凹凸)을 이용하여 출력한 점자그림은 이미지의 핵심(색채, 명암, 질감 등)을 무시하고 단순한 윤곽만 표시하는 것으로 시각장애인의 교육적, 문화적인 이미지정보 수요를 충족시키지 못하고 있다. 최근에는 이미지의 계조를 요철(凹凸)로 종이에 인쇄하거나 3D프린터로 출력하여 시각장애인이 이미지를 촉지할 수 있도록 하고 있으나 종이 인쇄나 3D프린팅의 경우 한번 인쇄한 것은 영구적으로 수정할 수 없고, 본체 및 소모품(성형재료 등), 입력을 위한 컴퓨터와 부속기기 등 고비용이 필요하며, 전력, 통신망 등 열악한 인프라의 아프리카, 아시아 저소득 시각장애인에게는 보급에 어려움이 있다.

따라서 본 고안은 수동식으로 촉각이미지를 출력함으로써 재사용이 가능하고, 저비용, 반영구적, 소모품 불요한 방식으로 작동이 가능한 일종의 3D프린터시스템인 수동식 촉각 디스플레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 시각장애인용 수동식 촉각 디스플레이 장치는, 단위모듈인 셀(cell)이 가로 또는 세로방향으로 다수개가 결합되어 하나의 디스플레이 장치인 캔버스를 구성하며 각각의 단위모듈은 내부에 원통형의 수직 관통구가 있고 외부는 정사각기둥 모양을 한 홀(hole)과 홀 내부를 긴밀하게 관통하는 원통기둥 모양의 핀(pin)으로 구성되어 있는데, 핀에는 양옆에 구체인 고정장치가 스프링에 의해 돌출되어 있어 적절한 힘을 가하여 누를 경우 홀의 수직 관통구를 따라 하방으로 이동하다가 홀 벽면의 홈에 이르게 되면 구형 고정장치가 돌출되어 홈에 긴밀하게 밀착하면서 핀이 고정되는 구조로 되어 있어 핀의 높낮이를 수동으로 조절함으로써 전체 디스플레이 장치에 사진이나 그림의 이미지를 표현할 수 있도록 구성된다. 특히 홀 외부에는 홀과 홀이 블록완구처럼 결합할 수 있는 돌기와 돌기홈을 두어 가로 또는 세로방향으로 다수개의 셀들이 결합할 수 있도록 하는 구조를 특징으로 한다.

본 고안의 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치는, 단위모듈인 셀을 가로 또는 세로방향으로 무한히 연결할 수 있고, 손쉽게 손가락으로 눌러 다양한 높이의 요철(凹凸)을 표현할 수 있어, 이미지정보에 있어서 단순한 윤곽만이 아닌 풍부한 계조나 원근감의 표현 등 보다 고차원적인 이미지정보를 시각장애인들에게 전달할 수 있으며, 구조가 단순하고 동력을 필요로 하지 않아 저비용, 반영구적 사용, 소모품 불요한 방식으로 작동이 가능하므로 스마트폰, PC 등의 첨단기기 접근이 어려운 저소득층이나 전력, 통신망 등의 인프라가 열악한 아프리카, 아시아 등 저개발국가의 시각장애인들이 이미지정보를 인식하고 활용하는데 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

도 1, 도 4는 본 고안의 기본 실시예에 의한 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치의 전체적인 구성과 결합방법을 보여주는 도면
도 2a, 2b는 단위모듈인 셀(100)을 구성하는 홀(110)과 핀(120)의 세부적인 구조를 나타내는 도면
도 3a, 3b, 3c는 홀(110)과 핀(120)의 체결상태를 도시한 도면
도 5는 수동식 촉각 디스플레이 장치와 이에 대응하는 입출력용지(130)를 도시한 도면
도 6은 수동식 촉각 디스플레이 장치를 사용하여 이미지를 표시하는 사용예로서 ‘모나리자의 얼굴’을 나타낸 도면

이하, 본 고안의 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치의 구체적인 구성관계 및 작용을, 첨부한 바람직한 실시예들의 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부한 도면들은 본 고안의 구성관계가 용이하게 이해될 수 있도록 하기 위한 바람직한 실시예들로서 본 고안의 구성관계를 한정하는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상 내에서 다양한 응용 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 고안의 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치는 단위 모듈인 셀(100)이 가로 또는 세로방향으로 다수개가 결합되어 하나의 디스플레이 장치인 캔버스(10)를 구성하며 각각의 셀(100)은 외부는 정사각기둥 모양이고 내측 중앙에 원통형의 수직 관통구(114)가 있는 홀(110)과 홀 내부를 긴밀하게 관통하여 수직 왕복운동을 할 수 있는 원통기둥 모양의 핀(120)으로 구성되어 있으며, 다시 핀에는 작은 수평 관통구(123)가 나 있는데 이 수평 관통구에는 양측 입구쪽에 구체인 고정장치(122)가 있고 그 사이를 스프링(121)이 채우고 있어 고정장치가 돌출되도록 압력을 가하는 역할을 하여 핀(120) 상단에서 수직 하방으로 힘을 가하여 누를 경우 핀(120)은 홀의 수직 관통구(114)를 따라 수직으로 이동하다가 홀(110) 외벽면의 홈(113)에 이르게 되면 구체의 고정장치(122)가 돌출되어 홈에 긴밀하게 밀착되면서 핀(120)이 고정되는 구조를 하고 있으며 구체의 고정장치(122)는 핀(120)의 세로축을 따라 다수개가 장착될 수 있으며 이에 따라 핀의 높이도 고정장치의 숫자만큼 다양해진다.

도 5는 캔버스(10)와 캔버스와 같은 크기이고, 그림을 좌표로 기호화하여 표시한 입출력용지(130)로서 캔버스의 셀(100)과 동일한 개수의 가로 및 세로 칸(131)이 존재한다. 각각의 칸(131)에는 3,2,1,0 등의 숫자가 적혀 있는데 입출력용지(130)를 캔버스(10) 위에 대고 뾰족한 물체로 입출력용지(130)의 칸(131)에 인쇄된 숫자만큼의 횟수로 핀(120)을 상단에서 누르면 핀(120)은 같은 숫자만큼 하방으로 이동하여 고정되며 이로써 이미지에서 해당 셀(100) 위치의 윤곽이 표시되는 것이다. 입출력용지(130)의 모든 칸(131)들을 같은 방식으로 적용하고 나면 전체 캔버스에 전체 이미지 정보가 출력되게 된다. 도 6은 이러한 방식으로 해서 캔버스(10)에 구현된 이미지(모나리자의 얼굴)를 예시한 것이다.

일반 그림을 변환하여 입출력용지(130)로 출력하는 사용예를 설명하면, 첫째, 그림을 스캔한 후 포토샵 등의 이미지 보정 프로그램에서 스캔한 그림을 grayscale로 변환한 후 이를 숫자화 하여 도 5와 같은 입출력용지(130)를 출력한다. 둘째, 도 4처럼 핀(120)이 홀(110)에 체결되어 같은 높이로 평탄하게 맞춘 캔버스(10) 위에 입출력용지(130)의 칸(131)과 셀이 일치되도록 고정한다. 각 셀에 인쇄되어 있는 숫자 만큼 각 셀을 입출력용지 위로 딸깍 소리가 나도록 누르면 된다. 모든 셀에 대해 작업을 마친 후 캔버스(10)를 뒤집으면 입체 그림을 촉지할 수 있게 된다. 재사용을 하려면 간단히 손으로 장치 전체를 눌러 핀(120)들을 모두 같은 높이로 만들면 된다.

본 고안의 수동식 촉각 디스플레이 장치를 점자에도 활용할 수 있는데 이 경우 6개의 셀을 하나의 점자 단위로 보고 핀(120)의 높이를 통해 점자 입출력 장치로 사용할 수 있다.

10 : 캔버스
100 : 셀
110 : 홀
120 : 핀
130 : 입출력용지

Claims

내부에 원통형의 수직 관통구(114)가 있고 외부는 정사각기둥 모양을 한 홀(110)과 홀 내부를 긴밀하게 관통하는 원통기둥 모양의 핀(120)이 결합된 셀(10)이 단위모듈로서 가로 또는 세로 방향으로 다수개가 결합되어 하나의 디스플레이 장치를 구성하되 핀(120)에는 수평 방향으로 수평 관통구가 다수개 있어 각각의 관통구에는 스프링(121)과 구체인 고정장치(122)가 있어 핀이 홀의 수직 관통구를 수직으로 이동하다가 수직 관통구 외벽면에 나 있는 반구형 홈(113)에 고정장치가 밀착되면 고정되는 구조로 되어 있어 핀의 높낮이를 수동으로 조절함으로써 전체 디스플레이 장치에 사진이나 이미지를 표현할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치
청구항 1에 있어서,
홀(110)에는,
외부에 홀과 홀을 수평 또는 수직 방향으로 결합할 수 있도록 직사각형의 돌기(112)와 돌기홈(111)이 나 있는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치
청구항 1에 있어서,
핀(120)에는,
원통형 기둥을 관통하는 작은 수평 관통구(123)가 수직으로 다수개 있고 수평 관통구 안에는 스프링(121)과 스프링에 의해 수평 관통구의 양 입구쪽으로 압력을 받는 구체인 고정장치(122)가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치
청구항 1에 있어서,
단위모듈인 셀(100)이 가로 2개, 세로 3개의 단위로 배열되어 점자를 표시할 수 있는 것을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 수동식 촉각 디스플레이 장치