KR20070119252A - 디스플레이 회동 장치 및 회동 방법 - Google Patents

디스플레이 회동 장치 및 회동 방법 Download PDF

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Abstract

디스플레이 회동 장치 및 회동 방법 개시된다. 고정체와 이동체 사이에 개재되어 이동체를 상기 고정체에 대해 회동시키는 장치로서, 이동체에 결합된 복수의 조인트부와, 조인트부에 일단이 결합하고 타단은 고정체에 결합하며 관절운동을 할 수 있도록 링크부재와 힌지부재의 결합으로 이루어진 복수의 암부와, 힌지부재에 결합되어 암부를 회동시키는 구동부를 포함하는 디스플레이 회동 장치는 디스플레이를 다양한 방향으로 회동할 수 있다.
텐션부재, 조인트부, 링크부재, 힌지부재, 디스플레이

Description

디스플레이 회동 장치 및 회동 방법{Rotation apparatus of display and rotating method thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 작동 예시도.
도 3는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 제1 구동부의 측면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 제1 구동부의 회전부의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시에 따른 디스플레이 회동 장치의 측면도 및 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 평면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 사시도.
도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 사시도.
도 9는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 구동 방법의 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 디스플레이 회동 장치 11: 이동체
11a: 디스플레이(11a) 11b: 결합부재
12: 제1 암부 12a: 제1 링크부재
12b: 제1 힌지부재 12c: 제2 링크부재
12d: 제2 힌지부재 13: 제2 암부
13a: 제3 링크부재 13b: 제3 힌지부재
13c: 제4 링크부재 13d: 제4 힌지부재
14: 고정체 15a: 제1 조인트부
15b: 제2 조인트부
본 발명은 디스플레이 회동 장치 및 회동 방법에 관한 것이다.
LCD, PDP, LED 등이 적용된 TV나 모니터와 같은 평판형 디스플레이는 좁은 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있어, 브라운관 TV나 모니터를 대체하고 있으며, 앞으로도 그 수요가 늘어날 전망이다. 특히 평판형 LCD나 PDP TV는 일명 '벽걸이형 TV'로 칭하면서, 벽면에 고정 부착된 형태로 사용되고 있다. 이와 같이 고정 부착된 형태로 벽걸이형 TV를 시청할 경우에는, TV의 정면에 위치할 때 가장 넓게 화면을 볼 수 있게 된다.
그러나 TV가 벽면에 고정되어 있을 경우에는 TV 화면을 가장 넓게 볼 수 있는 위치 또한 고정되게 되므로, 시청자가 위치를 변경함에 따라 원만한 시청이 곤란하게 될 수도 있다. 종래의 벽걸이형 TV는 벽체와의 이격거리가 거의 없거나 좁아 TV의 위치를 변경하기 어려우며, 별도의 부재를 결합하여 TV를 벽면으로부터 이격시킨다 하더라도 TV 몸체를 임의의 방향으로 회전시킬 수 없다는 문제가 있다. 또한, 이러한 문제를 해결하기 위하여 일정한 이격거리를 유지하는 장치를 사용하게 되면, 벽면에 부착되어 미려한 외관을 가지며, 실내 공간을 넓게 사용할 수 있다는 벽걸이형 TV의 장점이 사라지게 되는 문제가 있다.
본 발명은 실내공간을 여유롭게 활용할 수 있는 벽걸이형 TV와 같은 디스플레이의 장점을 살리면서, 시청자의 위치가 변하더라도 최대한의 시청각을 확보할 수 있는 디스플레이 회동 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고정체와 이동체 사이에 개재되어 이동체를 상기 고정체에 대해 회동시키는 장치로서, 이동체에 결합된 복수의 조인트부와, 조인트부에 일단이 결합하고 타단은 고정체에 결합하며 관절운동을 할 수 있도록 링크부재와 힌지부재의 결합으로 이루어진 복수의 암부와, 힌지 부재에 결합되어 암부 를 회동시키는 구동부를 포함하는 디스플레이 회동 장치가 개시된다. 이러한 디스플레이 회동 장치는 디스플레이를 다양한 방향으로 회동할 수 있다.
상기 구성에서 이동체는 디스플레이를 포함하는 개념이다. 그러나, 이동체와 디스플레이를 분리하는 개념으로 다른 실시예를 생각할 수 있는바, 이러한 실시예의 구성은 상기 디스플레이 회동 장치에서 상기 이동체와 힌지 결합하는 디스플레이와, 디스플레이와 이동체에 결합하여 디스플레이를 이동체 중심으로 회동시키는 회동부를 더 포함할 수 있다. 이러한 구성은 이동체에 디스플레이를 어느 정도 이격하여 결합하는 방식으로써 디스플레이를 보다 다양한 각도로 회동할 수 있게 한다.
또한, 상기 회동부는 디스플레이에 결합하되 디스플레이가 회동하는 축을 기준으로 대향되는 두 지점에 결합되는 텐션부재와, 텐션부재의 경로를 가이드 하는 롤러부재와, 텐션부재의 경로상에 위치하며 텐션부재에 인장력을 인가하는 모터부를 포함할 수 있다. 이와 같은 구조의 회동부는 디스플레이를 이동체 중심으로 회동할 수 있도록 동력을 공급하는 역할을 한다.
상기 모터부는 모터와 모터의 구동축에 결합되는 슬립(slip) 풀리를 포함하고, 텐션부재는 슬립 풀리에 결합할 수 있다. 슬립 풀리는 일정 마찰력을 넘어서면 슬립이 일어나는 풀리로 무리한 외력에 의한 모터의 강제 회전을 막아주는 장치이다.
한편, 상기 조인트부는 이동체에 결합하는 제1 조인트부와, 제1 조인트부로부터 이격되어 이동체에 결합하는 제2 조인트부를 포함하고, 암부는 제1 조인트부와 결합하는 제1 암부와, 제2 조인트부와 결합하는 제2 암부를 포함할 수 있다. 이는 2개의 암부로서 이동체를 좌우로 회동할 수 있도록 한다. 여기서 제1 조인트부와 제2 조인트부를 연결하는 가상의 직선으로부터 이격된 위치의 이동체에 결합하는 제3 조인트부와 제3 조인트부와 결합하는 제3 암부를 더 결합할 경우에는 3차원적으로 상기 이동체를 회동할 수 있게 된다.
상기 구동부는 회전력을 발생시키는 동력부와, 동력부로부터 회전력을 전달 받는 회전부를 포함하되, 회전부는 동력부와 결합되어 회전하는 구동축과, 구동축에 결합되는 클러치부와, 클러치부에 접하는 피동축을 포함하되, 구동부의 회전력은 클러치부와 피동축 간의 마찰력보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 클러치부와 피동축 간의 마찰력은 동력부의 코깅 토크보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 구동부는 암부를 익스텐션 또는 수축시키는 동력을 제공할 뿐만 아니라, 상기 회전부의 구성은 외부의 강제 회전으로 인한 모터의 손상을 방지하는 역할을 한다.
이상의 이동체에는 이동체와 고정체 간의 거리에 상응하여 신호를 발생시키는 거리 감지 센서가 결합되는 것이 바람직하다. 거리 감지 센서는 이동체가 고정체와 충돌하는 것을 방지하기 위하여 실시간으로 이동체와 고정체의 거리를 측정한다.
본 발명의 다른 측면은, 고정체와 이동체 사이에 개재되어 이동체를 고정체에 대해 회동시키는 장치로서, 이동체에 일단이 결합되고 고정체에 타단이 결합되며, 관절운동을 할 수 있도록 복수의 링크부재가 힌지부재에 의해 연결되며, 힌지부재에는 구동부가 결합되는 복수의 암부로 이루어지는 회동 장치의 구동부를 제어하여 이동체를 회동시키는 방법으로서, (a) 이동체의 회동량에 상응하는 입력신호를 수신하는 단계, (b) 입력신호로부터 이동체의 고정체에 대한 거리 및 각도에 상응하도록 복수의 암부의 각 구동부의 회전량을 계산하여 각 구동부에 전송될 제어신호를 생성하는 단계, 및 (c) 제어신호를 입력받아 복수의 암부의 각 구동부를 회전시키는 단계를 포함하는 디스플레이 회동 방법이 제공된다. 이로서 디스플레이 회동 장치의 회동을 제어할 수 있다. 또한, 이동체에는 이동체와 고정체 간의 거리에 상응하여 신호를 생성하는 복수의 거리 감지 센서가 결합되며, 상기 단계 (c) 이후에 (d) 거리 감지 센서로부터 거리신호를 수신하는 단계, 및 (e) 거리신호를 처리하여 이동체와 고정체 간의 거리가 소정의 오차범위 이내로 되면 각 구동부의 회전을 중지시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 회동 방법으로 디스플레이가 고정체와 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
한편,상기 단계 (C) 이후에, (F) 구동부의 회전량을 측정하여 비교값을 정하는 단계, (G) 비교값과 기준값을 비교하여, 비교값과 기준값의 차이가 오차 범위를 벗어나면 구동부를 회전시키는 단계, (H) 상기 (F)단계와 상기 (G)단계를 반복적으로 수행하여 비교값과 기준값이 오차범위일 때 구동부를 정지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 반복적인 루프를 통하여 정확하게 디스플레이를 회동시킬 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 디스플레이 회동 장치 및 그 회동 방법의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 평면도이며, 도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 작동 예시도이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 디스플레이 회동 장치(10), 이동체(11), 디스플레이(11a), 결합부재(11b), 제1 암부(12), 제1 링크부재(12a), 제1 힌지부재(12b), 제2 링크부재(12c), 제2 힌지부재(12d), 제2 암부(13), 제3 링크부재(13a), 제3 힌지부재(13b), 제4 링크부재(13c), 제4 힌지부재(13d), 고정체(14), 제1 조인트부(15a), 제2 조인트부(15b)가 도시되어 있다.
본 실시예의 디스플레이 회동 장치(10)는 두 개의 암부(12, 13)로 이루어져 디디스플레이(11a)를 좌우로 회동할 수 있도록 한다. 각각의 구성요소의 결합과 기능은 다음과 같다.
디스플레이(11a)는 평판형의 LCD, PDP TV나 모니터 뿐만 아니라, 이와 상응하는 모든 화상장치를 포함하는 개념이다. 이러한 디스플레이(11a)에는 일반적으로 결합부재(11b)가 부착되는데, 본 실시예의 이동체(11)는 디스플레이(11a)와 결합부 재(11b)를 포함하는 개념이다. 즉, 이동체(11b)는 결합부재(11b)만으로 구성될 수도 있으나,디스플레이(11a)에 별도의 결합부재(11b)가 부착되지 않을 경우 이동체(11)는 디스플레이(11a)가 된다.
이동체(11)에는 제1 및 제2 조인트부(15a, 15b)가 결합되어 있으며, 제1 및 제2 조인트부(15a, 15b)에는 제1 및 제2 암부(12, 13)의 일단이 결합된다. 본 실시예의 제1 및 제2 조인트부(15a, 15b)는 힌지부재로 이루어져 있어 제1 및 제2 암부(12, 13)의 동선은 제1 및 제2 조인트부(15a, 15b)에서 하나의 평면을 기준으로 회동할 수 있게 된다.
제1 암부(12)는 제1 및 제2 링크부재(12a, 12c)와 제1 및 제2 링크부재(12a, 12c)를 연결하는 제1 힌지부재(12b), 고정체(14)와 연결하기 위하여 타단에 형성된 제2 힌지부재(12d)로 구성된다. 제2 암부(13)도 제1 암부(12)와 동일한 구성요소로 이루어져 있다.
고정체(14)는 벽면 자체일 수도 있으나, 본 실시예에서는 벽면에 부착하기 전에 사용되는 부재를 의미한다. 고정체(14)는 제1 및 제2 암부(12, 13)의 제2 힌지부재(12d), 제4 힌지부재(13d)와 결합한다.
이러한 제1 및 제2 조인트부(15a, 15b)와 제1 내지 제4 힌지부재(12b, 12d, 13b, 13d)는 제1 및 제2 암부(12, 13)가 가상의 평면에서 관절 운동할 수 있도록 각각의 링크부재(12a, 12c, 13a, 13b)와 고정체(14), 이동체(11)를 연결한다.
한편, 제1 및 제2 암부(12, 13)에는 각각 제1 구동부(16)와 제2 구동부(미도시)가 결합하여 제1 및 제2 암부(12, 13)를 익스텐션하거나 수축시키는 동력을 공 급한다. 제1 구동부(16)는 제1 및 제2 조인트부(15a, 15b)와 제1 내지 제4 힌지부재(12b, 12d, 13b, 13d) 중 어디에 결합하여도 무방하나, 제1 힌지부재(12b) 제3 힌지부재(13b)에 결합하는 것이 바람직하다. 또한, 제2 힌지부재(12d)와 제4 힌지부재(13d) 중 적어도 어느 하나에도 제3 구동부가 결합하는 것이 바람직하다. 이는 제1 및 제2 암부(12, 13)가 고정체(14)로부터 자유단이 되는 것을 방지하기 위함이다. 제1 구동부(16)의 구성과 작동 방법을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 제1 구동부의 측면도이며, 도 4은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 제1 구동부의 회전부의 단면도이다. 도3, 도 4를 참조하면, 제1 구동부(16), 동력부(21), 회전부(22), 클러치부(222a), 구동축(222), 피동축(221)이 도시되어 있다. 도 3은 제1 암부(12)의 제1 힌지부재(12b)에 결합된 제1 구동부(16)를 도시 하나, 제2 암부(13)에 결합된 제2 구동부도 동일하게 구성되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 제1 구동부(16)는 동력부(21)와, 회전부(22)로 이루어져 있다. 동력부(21)는 모터로 이루어져 있으며, 회전부(22)는 모터의 동력을 외부로 전달하는 역할을 하는 축이다. 도 3과 같이 동력부(21)와 회전부는(22)는 제1 힌지부재(12b)에서 각각 제1 링크부재(12a), 제2 링크부재(12c)에 결합된다. 결과적으로, 제1 구동부(16)가 구동할 경우 도 1의 제1 암부(12)는 익스텐션되거나 수축되는 운동을 한다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 회전부(22)는, 모터의 회전축과 직접 연결된 구동축(222)과 구동축(222)에 결합된 클러치부(222a), 클러치부(222a)와 밀착될 경 우 동력을 전달 받을 수 있는 피동축(221)으로 이루어져 있다. 클러치부(222a)는 마찰력을 조절하는 부분으로 도 4와 같이 구동축(222)과 일체적으로 결합되거나 분리 결합될 수 있다. 본 실시예에서 구동축(222)에 클러치부(222a)가 결합되었으나, 피동축(221)에 결합될 수도 있다. 클러치부(222a)와 피동축(221) 사이에는 와셔(222b)가 개재되어 있어 일정한 마찰력을 유지하도록 한다.
회전부(22)의 작동 방법을 설명하면, 모터의 구동력으로 구동축(222)의 모터를 회전시킬 경우, 구동력은 클러치부(222a)의 마찰력 보다 작아 클러치부(222a)와 피동축(221)은 슬립(slip)되지 않는다. 그러나, 외부에서 강제적으로 피동축(221)을 회전시킬 경우에는 클러치부(222a)의 마찰력이 모터의 코깅(cogging)토크 보다 작아 슬립(slip)된다. 여기서 코깅 토크란 정지된 모터를 외부에서 강제적으로 회전시킬 때 소요되는 힘을 의미한다. 이와 같이 클리치부(222a)의 마찰력이 모터의 코깅 토크보다 작으면 외력에 의한 모터의 강제회전으로 인한 손상을 방지할 수 있게 된다. 이러한 마찰력을 조절하기 위하여 와셔(222b)가 클러치부(222a)와 피동축 사이에 개재될 수 있다.
한편, 도 1의 이동체(11)에는 거리 감지 센서(17)가 부착되어 있다. 거리 감지 센서(17)는 이동체(11)와 고정체(14) 또는 이동체(11)와 벽면과의 거리를 실시간으로 감지하여 벽면과의 충돌을 방지한다. 거리 감지 센서(17)는 이동체(11), 특히 디스플레이(11a)의 모서리에 부착하는 것이 바람직하다.
한편, 도 2는 본 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 구동 예시도로서, 이동체(11)를 일정한 각으로 좌우로 회동시킬 경우, 제1 암부(12)와 제2 암부(13) 의 익스텐션 정도를 달리 한다. 따라서, 이동체(11)는 한쪽 측면으로 회동하게 된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 측면도 및 부분확대도 이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 평면도이다. 도 5와 도 6을 참조하면, 디스플레이 회동 장치(50), 이동체(51), 제1 암부(52), 제2 암부(53), 고정체(54), 제1 조인트부(55a), 제2 조인트부(55b), 디스플레이(56), 연결부(59a, 59b), 결합부(58), 회동부(57), 텐션부재(571), 롤러부재(572), 모터부(573), 모터(573a), 풀리(573b), 장력조절장치(574), 탄성체(60)가 도시되어 있다.
본 실시예의 제1 및 제2 암부(52, 53)의 작동 방식은 도 1내지 도 4에 도시된 제1 실시예와 동일한 바, 이하 차이점 위주로 설명한다. 본 실시예의 이동체(51)와 디스플레이(56)는 별개의 구성요소로서 결합부(58)에서 힌지결합한다. 따라서, 도1의 실시예와 같이 제1 및 제2 암부(52, 53)에 의해 좌우로 이동체(11)를 회동시킬 수 있을 뿐만 아니라 이동체(51)를 기준으로 디스플레이(56)를 상하로 회동시킬 수 있다.
본 실시예의 상하 회동 방식을 도 5의 확대 단면도를 중심으로 상세히 설명하면 다음과 같다. 디스플레이(56)에는 연결부(59a, 59b)가 형성되어 있으며, 연결부(59a, 59b)에 텐션부재(5711)가 결합되어 있다. 연결부(59a, 59b)와 디스플레이(56) 사이에는 별도의 부재를 개재하고, 그 부재에 연결부(59a, 59b)가 형성되더 라도 무방하다. 상기 연결부(59a, 59b)는 디스플레이(56)가 원활하게 상하로 움직일 수 있도록 회전축이 되는 결합부(58)를 중심으로 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하다.
디스플레이(56)와 이동체(51) 사이에는 디스플레이(56)의 중력 모멘트에 대향하도록 탄성체(60)가 결합된다. 일반적으로 평판형 TV의 무게는 수십킬로에 이른다. 이러한 탄성체(60)를 도 5과 같이 이동체(51)와 디스플레이(56) 사이에 결합하지 않을 경우 결합부(58)를 중심으로 디스플레이(56)가 아래로 쳐지게 되고, 이러한 모멘트에 의해 텐션부재(571)는 고장력 상태가 된다. 이러한 상황에서 모터를 작동할 경우 텐션부재(571)의 장력으로 인해 모터에 과부하 걸리게 된다.
탄성체(60)는 도 5와 같이 코일형의 스프링이 사용될 수 있으나, 동일한 작용을 하는 것이라면 다양한 변형이 가능할 것이다. 또한 탄성체(60)는 중력 모멘트에 의한 디스플레이(56)의 쳐짐 현상을 방지하기 위한 것이라면, 이동체(51)와 디스플레이(56)의 어느 부위를 연결하여도 무방하다.
한편, 회동부(57)는 텐션부재(571), 롤러부재(572), 모터부(573), 모터(573b), 슬립(slip) 풀리(573a), 장력조절장치(574)로 구성된다.
텐션부재(571)는 와이어(wire), 벨트, 체인 등이 될 수 있다. 본 실시예는 와이어를 사용하였다. 도면에 도시된 바와 같이 텐션부재(571)는 연결부(101a, 101b)에 결합된다. 텐션부재(571)에는 경로를 안내해주는 롤러부재(572)와 텐션부재(571)에 동력을 공급하는 모터부(573)가 결합된다. 롤러부재(572)는 도 1의 실시예에서는 2개 사용하였으나, 그 개수는 상황에 따라 다양하게 변할 수 있을 것이 다.
모터부(573)는 슬립(slip) 풀리(573a)와 모터(573b)를 포함하여 구성되며, 슬립 풀리(573a)에 텐션부재(573)가 결합된다. 도 1은 텐션부재(573)를 와이어로 하였기 때문에, 이에 대응되는 슬립 풀리(573b)가 결합되었으나, 텐션부재(573)가 체인일 경우에는 이에 대응하는 스프로킷(sprocket)을 사용할 수 있다. 한편, 모터부(573)는 도 5와 같이 이동체(51)에 결합될 수도 있으나, 디스플레이(56)에 결합되더라도 무방하다.
본 실시예에서 설명하는 슬립 풀리(573a)는 마찰력이 조절되어 있어, 모터(573b)가 회전할 경우에는 텐션부재(571)와 슬립이 일어나지 않으나, 모터(573b)가 작동하지 않는 상황에서 외부의 강제적 힘으로 텐션부재(571)을 움직일 경우 슬립이 일어나는 풀리를 의미한다. 슬립 풀리(573a)의 작동원리를 상세히 설명하면 다음과 같다.
슬립 풀리(573a)는 모터(573b)의 동력을 텐션부재(571)에 전달하여 궁극적으로 디스플레이(56)를 상하로 회동하게 하는 역할을 한다. 따라서, 슬립 풀리(573a)와 텐션부재(571) 사이의 마찰력은 디스플레이(56)를 움직일 수 있을 만큼 커야 한다. 즉 모터(573b)가 회전할 경우 슬립 풀리(573a)와 텐션부재(571) 사이에는 슬립(slip) 현상이 일어나지 않아야 한다. 반면, 모터(573b)의 구동이 아닌, 외부에서 강제적으로 텐션부재(571)를 움직일 경우에는 슬립이 일어나 모터(573b)가 강제적으로 회전하지 않게 된다. 즉, 슬립 풀리(573a)와 텐션부재(571) 사이의 마찰력은 모터(573b)의 코킹 토크(cogging torque)보다는 작아야 한다.
장력조절장치(574)는 텐션부재(571)의 경로상에 위치하여, 텐션부재(571)에 결합한다. 장력조절장치(574)도 일종의 풀리로 되어 있다. 단지, 장력을 조절하기 위해서 위치가 가변되도록 되어 있다. 이러한 장력조절장치(574)의 형태와 구성은 당업자에게 자명한 사항이므로 이하 상세한 설명은 생략한다. 도 5의 실시예의 장력조절장치(574)의 결합위치는 이동체(51)에 고정되도록 결합되나, 디스플레이(56)에 결합될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 사시도이다. 도 7을 참조하면, 디스플레이 회동 장치(70), 이동체(71), 디스플레이(71a), 결합부재(71b), 제1 암부(72a), 제2 암부(72c) 제3 암부(73c), 제1 힌지부재(73a), 제2 힌지부재(73b), 제3 힌지부재(73c), 제4 힌지부재(73d), 제5 힌지부재(73e), 제6 힌지부재(73f), 동력부(74), 제1 조인트부(75a), 제2 조인트부(75b), 거리 감지 센서(77)가 도시되어 있다.
본 실시예는 3개의 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)로 이동체(71)를 상하, 좌우로 회동시킬 수 있는 디스플레이 회동 장치(70)에 관한 것이다. 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)의 구성요소에 대해서는 이미 도 1에서 충분히 설명하였으므로, 이하 차이점 위주로 설명한다.
본 실시예의 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)는 관절운동을 할 수 있는 구조로서, 일단은 이동체(71)에 결합하며, 타단은 고정체(74)에 결합한다. 이동체(71)와의 결합은 제1 내지 제3 조인트부(75a, 75b, 75c)를 개재하여 이루어 진 다. 제1 내지 제3 조인트부(75a, 75b, 75c)는 볼 조인트로 이루어져 있어, 1방향 이상으로 회동이 가능하다. 제1 내지 제3 조인트부(75a, 75b, 75c)의 구체적인 결합위치를 설명하면, 제1 조인트부(75a)와 제2 조인트부(75b)를 연결한 가상의 직선으로부터 이격된 지점의 이동체(71)에 제3 조인트부(73c)가 결합한다. 이러한 제1 내지 제3 조인트부(75a, 75b, 75c)에 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)가 결합함으로써, 이동체(71)를 다양한 방향으로 회동시킬 수 있게 된다.
한편, 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)의 타단과 고정체(74) 사이에 각각 제2, 제4, 제6 힌지부재(73b, 73d, 73f)를 개재하여 결합한다.
한편, 이동체(71), 특히 디스플레이(71b)의 모서리에는 거리 감지 센서(77)가 부착된다. 거리 감지 센서(77)는 고정체(74) 또는 벽면과의 거리를 감지하여 디스플레이(71b)가 회동 중에 벽면과 부딪치는 것을 방지한다. 또한, 도 1의 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)에는 구동부가 결합되어 있어, 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)를 구동시킨다.
본 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치(70)의 작동 방법을 간단히 설명하면, 디스플레이(71b)를 상하, 좌우로 회동하도록 하는 명령에 입력되면, 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)에 부착된 구동부가 작동하여, 정해진 회동양만큼 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)를 익스텐션 시킨다. 결과적으로 시청자가 원하는 각도로 디스플레이(71b)가 회동하게 된다. 또한, 벽면과 디스플레이(71b)의 거리는 실시간으로 거리 감지센서(77)가 감지하고 있어, 디스플레이(71b)의 회동중에 벽면과 충돌이 발생할 경우, 충돌이 일어나려는 지점과 가까운 암부를 익스텐션시켜 벽면 과 디스플레이(71b)의 거리를 확보한다.
도 8은 본 발명의 바람직한 제4 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 사시도로서, 본 실시예에서는 4개의 암부(82a, 82b, 82c, 82d)를 이용하여 이동체(81)를 회동시킨다.
이하에서는 도 7의 실시예를 기준으로 디스플레이 회동 장치가 회동하는 방법을 구체적으로 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제5 실시예에 따른 디스플레이 회동 장치의 구동 방법의 순서도로서, 본 실시예의 구동 방법을 도 7의 디스플레이 회동 장치를 참조로설명하면 다음과 같다. 도 7은 3개의 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)로 이루어진 디스플레이 회동 장치(70)가 도시되어 있으나, 도 9의 순서도에 해당하는 실시예는 3개 이상의 암부로 이루어진 디스플레이 회동 장치(70)에 모두 적용된다.
도 7과 같이 이동체(71)에 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)가 평면적으로 결합되면, 제1 내지 제3 암부(72a)의 길이를 개별적으로 제어함으로써 이동체(71)의 회동을 입체적으로 제어할 수 있다. 여기서 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)의 평면적 결합이라 함은 제1 및 제2 암부(72a, 72b)와 이동체(71)의 결합지점을 연결하는 가상의 직선으로부터 이격된 지점에 제3 암부(72c)가 결합하는 것을 의미한다. 이와 같은 제1 내지 제3 암부(72a, 72b, 72c)와 이동체(71)의 평면적 결합은 이동체(71)를 다양한 각도로 회동할 수 있게 한다.
도 9의 순서도를 기준으로 디스플레이 회동 장치(70)의 회동을 설명하면, S91은 이동체(71)를 회동시키도록 하는 명령이 입력되는 단계이다. 디스플레이 회동 장치(70)는 초기 상태에서 고정체(74)와 밀착된 상태를 유지한다. 이 경우 정면에서 디스플레이를 시청하는 사람은 좋은 시청각을 확보할 수 있다. 그러나, 시청자가 자리를 이동하면 디스플레이의 시청 범위는 줄어들게 된다. 따라서, 시청자는 리모컨 등을 이용하여 이동체(71)를 회동시켜 디스플레이의 시청각을 조정할 수 있다. 이러한 리모컨에서 발신된 입력신호는 디스플레이 회동 장치(70)에 부착된 수신장치에 의해서 수신된다.
도 9의 S92는 입력신호로부터 이동체(71)의 고정체(74)에 대한 거리 및 각도에 상응하도록 복수의 암부(72a, 72b, 72c)의 각 구동부의 회전량을 계산하여 기준값으로하고, 각 구동부에 전송될 제어신호를 생성하는 단계이다. 즉, 리모컨으로부터 입력된 신호는 제어부에 의해서 구동부의 회전량으로 산출되는 단계이다. 이렇게 산출된 값은 기준값이 되며 이후 설명할 비교값과 대조된다.
도 9의 S93은 제어신호를 입력받아 복수의 암부의 각 구동부를 회전시키는 단계이다. 제어부의 제어에 의해서 정해진 회전량만큼 구동부의 모터를 동작시킨다. 구동부의 회전량은 구동부에 결합된 센서에 의해서 측정하여 비교값으로 입력된다. 이러한 센서는 홀소자와 마그넷을 이용할 수 있다.
도 9의 S94는 구동부의 회전량을 측정하여 비교값을 정하는 단계이다. 구동부에는 홀소자와 마그넷(Magnet)이 결합되어 있어, 구동부의 회전량을 정확히 측정한다.
도 9의 S95는 비교값과 기준값의 차이를 계산하여, 오차범위일 경우 구동부를 정지하고, 오차범위를 벗어날 경우 다시 제어신호를 구동부에 입력하여 구동부를 회전시킨다.(S93) 이러한 S93, S94 단계는 기준값와 비교값의 차이가 오차범위 내가 될 때까지 계속 이루어진다. 여기서, '오차범위'는 제어부에 입력되어 있는 수치이다.
한편, 이러한 방식으로 디스플레이 회동 장치(70)를 회동하는 도중에 여러 가지 이유로 이동체(71)가 고정체(74)에 충돌할 수 있다. 따라서, 거리 감지 센서(77)가 실시간으로 이동체(71)와 고정체(74)와의 거리신호를 제어부에 송신하고, 제어부는 이러한 거리신호가 오차범위 이내이면 구동부의 회전을 중시시키거나, 충돌을 방지하기 위하여 충돌방향의 암부를 익스텐션 할 수 있다. 여기서 '오차범위'는 이동체(71)와 고정체(74)의 거리가 0이 되는 등 이동체(71)가 고정체(74)에 충돌하는 상황을 방지하기 위해 미리 입력된 최소거리를 의미한다.
상기 제어 방법은 거리 감지 센서(77)를 이용하여 이동체(71)와 고정체(74)가 충돌하는 것을 방지하는 것이나, 암부의 회동축이 되는 힌지부재의 회전을 힌지부재에 부착된 저항소자로 측정하여 제어부에 전달하고, 각각의 암부에 결합된 힌지부재의 회전량에 따라 이동체(71)의 위치를 파악한 후, 이동체(71)가 고정체(74)에 충돌하는 것을 방지하도록 제어부가 암부의 회동을 제어할 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 디스플레이를 지지체로부터 이격시킬 수 있어 디스플레이의 회전각을 확보할 수 있고, 이러한 이격 및 회전 동작을 자동 및 수동으로 수행할 수 있어 편의성이 증대되며, 수동으로 동작시킬 경우에도 모터에 무리를 가하지 않아 장치의 내구성이 증가될 수 있다.

Claims (11)

  1. 고정체와 이동체 사이에 개재되어 상기 이동체를 상기 고정체에 대해 회동시키는 장치로서,
    상기 이동체에 결합된 복수의 조인트부와;
    상기 조인트부에 일단이 결합하고, 타단은 상기 고정체에 결합하여, 관절운동을 할 수 있도록 링크부재와 힌지부재의 결합으로 이루어진 복수의 암부와;
    상기 힌지 부재에 결합되어, 상기 암부를 회동시키는 구동부와;
    상기 이동체에 힌지 결합하는 디스플레이와;
    상기 디스플레이와 이동체에 결합하여 상기 디스플레이를 이동체 중심으로 회동시키는 회동부를 포함하는 디스플레이 회동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조인트부는,
    상기 이동체에 결합하는 제1 조인트부와;
    상기 제1 조인트부로부터 이격되어 상기 이동체에 결합하는 제2 조인트부를 포함하고,
    상기 암부는,
    상기 제1 조인트부와 결합하는 제1 암부와;
    상기 제2 조인트부와 결합하는 제2 암부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회동 장치.
  3. 고정체와 이동체 사이에 개재되어 상기 이동체를 상기 고정체에 대해 회동시키는 장치로서,
    상기 이동체에 결합된 복수의 조인트부와;
    상기 조인트부에 일단이 결합하고, 타단은 상기 고정체에 결합하여, 관절운동을 할 수 있도록 링크부재와 힌지부재의 결합으로 이루어진 복수의 암부와;
    상기 힌지 부재에 결합되어, 상기 암부를 회동시키는 구동부를 포함하되,
    상기 조인트부는,
    상기 이동체에 결합하는 제1 조인트부와;
    상기 제1 조인트부로부터 이격되어, 상기 이동체에 결합하는 제2 조인트부와;
    상기 제1 조인트부와 상기 제2 조인트부를 연결하는 가상의 직선으로부터 이격된 위치의 상기 이동체에 결합하는 제3 조인트부를 포함하며,
    상기 암부는,
    상기 제1 조인트부와 결합하는 제1 암부와;
    상기 제2 조인트부와 결합하는 제2 암부와;
    상기 제3 조인트부와 결합하는 제3 암부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디 스플레이 회동 장치.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 회동부는,
    상기 디스플레이에 결합하되, 상기 디스플레이가 회동하는 축을 기준으로 대향되는 두 지점에 결합되는 텐션부재와;
    상기 텐션부재의 경로를 가이드 하는 롤러부재와;
    상기 텐션부재의 경로상에 위치하며 텐션부재에 인장력을 인가하는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회동 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모터부는 모터와, 상기 모터의 구동축에 결합되는 슬립(slip) 풀리를 포함하고, 상기 텐션부재는 상기 슬립 풀리에 결합되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회동 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 구동부는 회전력을 발생시키는 동력부와;
    상기 동력부로부터 회전력을 전달 받는 회전부를 포함하되,
    상기 회전부는 동력부와 결합되어 회전하는 구동축과;
    상기 구동축에 결합되는 클러치부와;
    상기 클러치부에 접하는 피동축을 포함하되,
    상기 구동부의 회전력은 상기 클러치부와 상기 피동축 간의 마찰력보다 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 회동 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 클러치부와 상기 피동축 간의 마찰력은 상기 동력부의 코깅 토크보다 작은 것을 특징으로 하는 디스플레이 회동 장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 이동체에는 상기 이동체와 상기 고정체 간의 거리에 상응하여 신호를 발생시키는 거리 감지 센서가 결합되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 회동 장치.
  9. 고정체와 이동체 사이에 개재되어 상기 이동체를 상기 고정체에 대해 회동시키는 장치로서, 상기 이동체에 일단이 결합되고 상기 고정체에 타단이 결합되며, 관절운동을 할 수 있도록 복수의 링크부재가 힌지부재에 의해 연결되며, 상기 힌지 부재에는 구동부가 결합되는 복수의 암부로 이루어지는 회동 장치의, 상기 구동부를 제어하여 상기 이동체를 회동시키는 방법으로서,
    (a) 상기 이동체의 회동량에 상응하는 입력신호를 수신하는 단계;
    (b) 상기 입력신호로부터, 상기 이동체의 상기 고정체에 대한 거리 및 각도에 상응하도록 상기 복수의 암부의 각 구동부의 회전량을 계산하여 기준값을 정하고, 상기 각 구동부에 전송될 제어신호를 생성하는 단계; 및
    (c) 상기 제어신호를 입력받아 상기 복수의 암부의 각 구동부를 회전시키는 단계를 포함하는 디스플레이 회동 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이동체에는 상기 이동체와 상기 고정체 간의 거리에 상응하여 신호를 생성하는 복수의 거리 감지 센서가 결합되며,
    상기 단계 (c) 이후에,
    (d) 상기 거리 감지 센서로부터 거리신호를 수신하는 단계; 및
    (e) 상기 거리신호를 처리하여 상기 이동체와 상기 고정체 간의 거리가 소정의 오차범위 이내로 되면 상기 각 구동부의 회전을 중지시키는 단계를 더 포함하는 디스플레이 회동 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 단계 (C) 이후에,
    (F) 상기 구동부의 회전량을 측정하여 비교값을 정하는 단계;
    (G) 상기 비교값과 상기 기준값을 비교하여, 상기 비교값과 상기 기준값의 차이가 오차 범위를 벗어나면 상기 구동부를 회전하는 단계;
    (H) 상기 (F)단계와 상기 (G)단계를 반복적으로 수행하여 상기 비교값과 상기 기준값이 오차범위일 때 상기 구동부를 정지하는 단계를 더 포함하는 디스플레이 회동 방법.
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