KR20130001008A - Braille display panel and braille display apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 점자디스플레이에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점자디스플레이 패널 및 이를 구비하고 있는 점자디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a braille display, and more particularly to a braille display panel and a braille display device having the same.
시각 장애인은 점자셀 상에 인출된 점자 출력핀을 손가락 밑면의 촉각으로 감지하여 점자(braille)를 판독하는데, 점자 출력핀의 인출과 인입 구동에 필요한 수직 운동을 수행하는 액추에이터의 구현 방식이 점자디스플레이 장치 제작의 중요 기술이라 할 수 있다.Visually impaired people read braille by sensing the braille output pins drawn on the braille cell with the tactile touch of the underside of the finger.The implementation of the actuator that performs the vertical motion required to pull out and drive the braille output pins It is an important technology of device manufacturing.
종래 기술에 따른 점자디스플레이 장치는 점자 출력핀의 인출에 필요한 발생력을 얻기 위해 솔레노이드 방식, 고분자 유전체 방식, 전기 유변유체 방식 등의 액추에이터를 채택하여 사용하였다. 그러나, 상기와 같은 방식 등의 액추에이터를 사용하는 경우 점자 출력요소로서 솔레노이드를 소형 집적화시키는데 어려움이 수반되어 점자 디스플레이 장치를 소형화 하기 어려웠고, 충분한 발생력을 얻기 위해서는 고전압이 요구되고, 응답속도가 빠르지 않을 뿐만 아니라 불규칙적이고, 내구성이 좋지 않다는 문제점이 있다.The braille display device according to the prior art adopts an actuator such as a solenoid method, a polymer dielectric method, an electric rheological fluid method and the like in order to obtain a generation force necessary for drawing out the braille output pin. However, when using an actuator such as the above method, it is difficult to miniaturize the braille display device due to the difficulty in minimizing the solenoid as the braille output element, and high voltage is required to obtain sufficient generating force, and the response speed is not fast. There is a problem that is irregular and not good durability.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 점자디스플레이 장치의 소형화, 응답속도 향상, 내구성 강화 및 에너지 소비 향상을 위한 점자디스플레이 패널을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a braille display panel for miniaturizing the braille display device, improving response speed, enhancing durability and improving energy consumption.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 점자디스플레이 패널을 포함하는 점자디스플레이 장치를 제공하는 것이다.In addition, another object of the present invention to provide a braille display device including the braille display panel.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널은 하부프레임(110)과, 바닥면이 상기 하부프레임(110)의 상면에 고정 설치되고, 상기 바닥면의 반대편 끝단은 걸림턱(125)이 내측 방향으로 형성된 적어도 하나의 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부 저면에 고정 설치되는 전극(130)과, 상기 전극(130)의 상면에 설치되고, 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 제작되어 전압의 인가 여부에 따라 상기 실린더(120)의 길이 방향으로 상기 실린더(120) 내부에서 팽창 또는 수축하는 액추에이터(140)와, 상기 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)의 팽창 또는 수축에따라 인출 또는 인입 가능한 점자 출력핀(150) 및 상기 점자 출력핀(150)의 상부가 인입 또는 인출 가능하도록 상기 점자 출력핀(150)의 개수와 동일 개수의 가이드 홀(170)이 형성된 상부프레임(160)을 포함한다. 상기 점자디스플레이 패널(3000)은, 상기 걸림턱(125)과 상기 걸림돌기(155) 사이에 설치되고 상기 전극(130)에 전압이 제거된 경우, 복원력을 이용하여 인출된 상기 점자 출력핀(150)을 인입시키는 탄성부재(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 점자 출력핀(150)은, 상기 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)가 팽창하는 경우 상기 걸림턱(125)에 걸려 상기 실린더(120)의 외부로 이탈을 방지하는 걸림돌기(155)가 형성될 수 있다. 상기 액추에이터(140)는, 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막으로 제작되고, 제작된 상기 필름막을 상기 전극(130) 상부에 적층 또는 접어서 배치시킬 수 있다.Braille display panel according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is the
또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널을 포함하는 점자디스플레이 장치는 획득한 데이터를 점역 데이터로 변환하는 점역부(1000)와, 상기 점역 데이터를 이용하여 구동 값을 계산하고 계산된 상기 구동 값을 구동신호로 변환하는 제어부(2000) 및 상기 구동신호에 상응하여 점자 출력핀을 인출시키는 점자디스플레이 패널(3000)을 포함하되, 상기 점자디스플레이 패널(3000)은, 하부프레임(110)과, 바닥면에 상기 하부프레임(110)의 상면에 고정 설치되고, 상기 바닥면의 반대편 끝단은 걸림턱(125)이 내측 방향으로 형성된 적어도 하나의 실린더(120)와, 상기 실린더(120)의 내부 저면에 고정 설치되는 전극(130)과, 상기 전극(130)의 상면에 설치되고, 상기 제어부(2000)로부터 전압의 인가 여부에 따라 상기 실린더(120)의 길이 방향으로 상기 실린더(120) 내부에서 팽창 또는 수축하고 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막으로 제작되고, 제작된 상기 필름막을 상기 전극(130) 상부에 적층 또는 접어서 배치시키는 액추에이터(140)와, 상기 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)의 팽창 또는 수축에따라 인출 또는 인입 가능한 점자 출력핀(150)과, 상기 점자 출력핀(150)이 디스플레이 가능하도록 상기 점자 출력핀(150)의 개수와 동일한 개수의 가이드 홀(170)이 형성된 상부프레임(160)을 포함한다. 상기 액추에이터(140)는, 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막으로 제작되고, 제작된 상기 필름막을 상기 전극(130) 상부에 적층 또는 접어서 배치시킬 수 있다.In addition, a braille display device including a braille display panel according to an embodiment of the present invention for achieving another object of the present invention uses a point-and-
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널 및 이를 포함하는 점자디스플레이 장치는 전압 인가여부에 따라 팽창 또는 수축하여 점자 출력핀을 상부 프레임의 가이드 홀 외부로 인출 또는 인입시키는 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용한 액추에이터와 점자 출력핀의 외주연을 감싸는 탄성부재를 포함한다.The braille display panel and the braille display device including the same according to an embodiment of the present invention is expanded or contracted according to whether the voltage is applied to the carbon nanotubes to draw or draw out the braille output pin to the outside of the guide hole of the upper frame and It includes an elastic member surrounding the outer periphery of the actuator and the braille output pin using a conductive polymer.
따라서, 점자디스플레이 장치를 소형화 및 경량화 할 수 있고, 현저히 작은 전력을 소비하며, 응답속도 또한 초당 100회로 뛰어나다.Therefore, the braille display device can be made smaller and lighter, consumes significantly less power, and has an excellent response speed of 100 times per second.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널의 사시도를 나타낸다.
도 2는 도 1에 도시한 점자디스플레이 패널의 I-I'선을 따라 절개한 단면을 나타내는 측단면도이다.
도 3은 도 2에 도시한 측단면도의 분해도를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널의 작동상태를 나타내는 측단면도를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널을 포함하는 점자디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a perspective view of a braille display panel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a cross section taken along line II ′ of the braille display panel illustrated in FIG. 1.
3 is an exploded view of the side cross-sectional view shown in FIG.
4 is a side cross-sectional view showing an operating state of the braille display panel according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
5 is a block diagram illustrating a configuration of a braille display device including a braille display panel according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널의 사시도를 나타낸다.1 is a perspective view of a braille display panel according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 점자디스플레이 패널(3000)은 적어도 하나 이상의 점자셀(100)로 구성될 수 있고, 하나의 점자셀(100)은 M×N 개의 가이드 홀(170)을 구비하고 있다(M, N은 각각 1이상의 자연수 임). 점자셀(100)의 가이드홀(110)로 점자를 표현하기 위한 점자 출력핀(미도시)이 인출된다. 예를 들어, 점자셀(100)은 4×2 개의 가이드 홀(170)을 구비할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
시각장애인이 점자디스플레이 패널(3000) 상에 인출된 점자 출력핀을 촉각으로 명료하게 인지하기 위해서는 최소한의 촉지 면적, 점자 출력핀의 직경 및 점자 출력핀의 돌출 높이가 요구된다.In order for the visually impaired to clearly recognize the braille output pins drawn on the
표준적으로 사용하는 점자디스플레이 패널(3000)의 규격은 예를 들어, 1개의 점자셀(100)에는 세로 방향으로 4개, 가로 방향으로 2개의 점자 출력핀이 인출될 수 있으며, 각 점자 출력핀 상부의 직경은 실질적으로 1.6mm이상이어야 하고, 하나의 점자디스플레이 패널(3000)에서는 모든 점자 출력핀이 동일한 크기를 지닌다. 점자 출력핀은 가이드 홀(170) 외부로 인출될 때 돌출 길이가 실질적으로 0.65mm, 인입시 실질적으로 0.0mm가 되어야 한다. The standard of the
이 경우, 점자 출력핀의 상부는 반구의 형상을 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 촉지의 명료성을 높이거나 반복적, 지속적인 촉지시의 피로감을 덜어주기 위해 다양한 형상으로 변형될 수 있다.In this case, the upper portion of the braille output pin may be formed to have a hemispherical shape, but is not limited thereto and may be modified in various shapes in order to increase the clarity of the palpation or to reduce the fatigue during repeated, continuous palpation.
또한, 점차 출력핀 사이에는 점자를 명료하기 인지하기 위하여 일정한 간격이 존재하여야 한다. 예를 들어, 직경이 1.6mm인 점자 출력핀을 표시하는 경우, 점자 출력핀과 점자출력핀 사이에 0.8mm의 간격을 두고, 이는 1개의 점자셀(100) 내에 존재하는 점자 출력핀에 대해 가로 방향과 세로 방향 모두 동일하게 적용되는 것이 바람직하다.In addition, there should be a certain interval between the output pins to clearly recognize the braille. For example, when displaying a braille output pin having a diameter of 1.6 mm, there is a 0.8 mm gap between the braille output pin and the braille output pin, which is transverse to the braille output pin existing in one
또한, 각 점자셀(100)과 점자셀(100) 사이에도 일정한 간격이 주어져야 하는데, 이는 각 점자셀(100)에 부여된 개별 음소, 숫자, 알파벳 등의 문자가 단일 또는 복수로 조합되어 1개의 고유 문자를 나타내는 점자의 문자 조합 방식을 명확하게 구분하기 위해서이다.In addition, a certain interval should also be given between each
점자셀(100) 사이의 간격은 개별 점자 출력핀의 크기에 비례하여 결정되는데, 예를 들어 상술한 바와 같이 직경이 1.6mm이고 인출시 0.65mm가 되는 점자 출력핀과 상기 점자 출력핀 사이의 간격을 감안하였을 때, 점자셀(100) 1개를 표시하는 경우 가로 4mm, 세로 8.8mm 크기의 개별 점자셀(100)이 만들어 지고, 상기 점자셀(100)을 연속적으로 표시하는 경우 점자셀(100)과 점자셀(100)사이에 2.4mm의 간격이 존재하여야 한다.The spacing between the
점자디스플레이 패널(3000)의 1라인에는 32개의 점자셀(100)로 구성되므로, 총 256개의 점자 출력핀을 인출시키기 위해 256개의 액추에이터를 사용하는데, 액추에이터 1개의 부피는 예를 들어, 가로 3.2mm 이하, 세로 2mm이하, 높이는 5mm이하에서 구현한다. 또한, 액추에이터 동작 속도는 실질적으로 100Hz이다.Since one line of the
다만, 상기와 같은 규격은 점자디스플레이 패널(3000)의 사용 목적에 따라 변경될 수 있다. 또한, 점자디스플레이 패널(3000)이 나타내고자 하는 것이 문자가 아닌 그림, 그래프, 도표인 경우 점자 출력핀 사이의 간격에 대한 기준에 따르지 않을 수 있다.
However, the above standard may be changed according to the purpose of use of the
도 2는 도 1에 도시한 점자디스플레이 패널의 I-I'선을 따라 절개한 단면을 나타내는 측단면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 측단면도의 분해도를 나타낸다.FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a cross section taken along the line II ′ of the braille display panel shown in FIG. 1, and FIG. 3 is an exploded view of the side cross-sectional view shown in FIG. 2.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널(3000)은 하부프레임(110), 실린더(120), 전극(130), 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하는 방식의 액추에이터(140), 점자 출력핀(150), 상부프레임(160) 및 탄성부재(180)로 구성될 수 있다.2 and 3, the
먼저, 하부프레임(110)의 상면은 상기 실린더(120)의 바닥면과 고정되도록 설치되고, 내구력 있는 소재로 제작될 수 있다. 또한, 하부프레임(110)에는 각 점자셀(100) 사이마다 상부프레임(160)과 결합할 수 있는 수나사 또는 암나사가 구성될 수 있다. First, the upper surface of the
실린더(120)는 실린더(120)의 바닥면이 하부프레임(110)의 상면에 고정 설치되고, 바닥면의 반대편 끝단은 걸림턱(125)이 내측방향으로 형성되어 있다.
또한, 실린더(120)의 내부는 아래부터 차례대로 내부 저면에 고정 설치되는 전극(130), 상기 전극(130)의 상면에 고정 설치되고 전압의 인가 여부에 따라 상기 실린더(120)의 길이 방향으로 상기 실린더(120) 내부에서 팽창 또는 수축하는 액추에이터(140), 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)가 팽창하는 경우 상기 걸림턱(125)에 걸려 상기 실린더(120) 외부로 이탈을 방지하는 걸림돌기(155)가 하부에 형성된 점자 출력핀(150)이 배치된다.In addition, the inside of the
또한, 상기 실린더(120)는 상기 점자 출력핀(150)이 상기 실린더(120)의 길이 방향을 따라 수직 이동 가능하도록 상기 점자 출력핀(150)의 직경에 상응하는 개구부가 바닥면의 반대편 끝단에 형성된다.In addition, the
전극(130)은 상기 실린더(120) 내부 저면에 고정 설치되고, 전극(130)의 상면에는 액추에이터(140)와 전기적으로 연결되도록 설치된다.The
액추에이터(140)는 전극(130)의 상면에 설치되고, 상기 점자 출력핀(150)의 하면에 고정 설치된다. 또한, 상기 전극(130)에 전압이 인가된 경우 상기 실린더(120)의 길이 방향으로 상기 실린더(120) 내부에서 팽창하여 상기 점자 출력핀(150)을 가이드 홀(170)로 인출시킨다.The
여기서, 액추에이터(140)는 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막 형태로 제작되고, 전극(130)을 통해 전압이 인가된 경우 필름막의 부피가 팽창하여 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치된 점자 출력핀(150)을 상기 가이드 홀(170)로 인출시킨다. 또한, 전압이 제거된 경우 필름막의 부피가 수축하여 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치된 점자 출력핀(150)을 상기 가이드 홀(170) 안쪽으로 인입 시킨다. Here, the
여기서, 액추에이터(140)의 팽창 또는 수축 현상은 전압인가와 극성교체에 의해 고분자 자체의 구조변화로 발생하는 신축현상을 이용하는 것이다.Here, the expansion or contraction phenomenon of the
상기 액추에이터(140)를 이용하는 경우, 기존의 솔레노이드 방식, 피에조 방식 및 초음파 진동을 이용한 세라믹 액추에이터에 비하여 점자디스플레이 패널(3000)의 부피를 현저히 줄일 수 있고, 저전압을 요구하며, 초당 100회의 빠른 응답속도를 가지고, 전도성 고분자 폴리피롤의 재료가 수지이므로 액추에이터의 무게를 현저히 줄일 수 있고, 포터블 장치에 이용할 경우 작은 배터리를 사용할 수 있다.When the
또한, 액추에이터(140)는 분자단위의 물성 변화를 이용하므로 소음이 적고, 액추에이터(140)가 초박형이므로 접이식 점자디스플레이 장치를 구현하는 것이 용이하며, 점자 출력핀(150) 사이의 간격을 균일하게 조정하여 연속적으로 배열한 경우, 그래프 등 기초적인 그래픽 표현이 가능한 효과가 있다.In addition, since the
0.02mm의 두께를 가지는 필름막을 217회 적층하여 4.34mm 두께로 제작하고 3V 이하의 전압을 인가하는 실험을 수행한 결과, 필름막(140)의 두께가 전압을 인가하기전 두께보다 0.651mm만큼 늘어났고 390.6N의 발생력을 얻을 수 있었다.As a result of experiments in which a film film having a thickness of 0.02 mm was laminated 217 times to produce a thickness of 4.34 mm and applying a voltage of 3 V or less, the thickness of the
점자 출력핀(150)은 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되고 상기 점자 출력핀(150)은 상기 실린더(120)의 개구부 및 가이드 홀(170)을 수직 이동 가능하도록 상기 실린더(120)의 개구부 및 가이드 홀(170)의 직경에 상응하는 직경을 가진다. 예를 들어 점자 출력핀(150)의 상부의 직경은 1.6mm이상일 수 있다.The
상기 점자 출력핀(150)의 상부는 상기 전극(130)을 통해 전압이 인가되어 상기 액추에이터(140)가 팽창한 경우 가이드 홀(170)로 인출되고, 전압이 제거되어 상기 액추에이터(140)가 수축한 경우 가이드 홀(170)로 인입된다.The upper portion of the
여기서 각 점자 출력핀(150) 상부의 직경은 표준적으로 1.6mm이상이어야 하고, 하나의 점자디스플레이 패널(3000)에서는 모든 점자 출력핀(150)이 동일한 크기를 지닌다. 점자 출력핀(150)은 가이드 홀(170) 외부로 인출될 때 돌출 길이가 실질적으로 0.65mm, 인입시 실질적으로 0.0mm가 되어야 한다.Here, the diameter of each of the upper braille output pins 150 should be 1.6 mm or more as a standard, and in one
또한, 점자 출력핀(150)의 상부는 반구의 형상을 가지도록 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 촉지의 명료성을 높이거나 반복적, 지속적인 촉지시의 피로감을 덜어주기 위해 다양한 형상으로 변형될 수 있다.In addition, the upper portion of the
또한, 상기 점자 출력핀(150)의 하부에는 걸림돌기(155)가 형성되어 있다. 따라서, 액추에이터(140)가 팽창하여 점자 출력핀이 실린더(120)의 개구부로 인출되어도 실린더(120)의 걸림턱(125)에 걸려 실린더(120)의 외부로 이탈을 방지할 수 있다.In addition, a locking
탄성부재(180)는 상기 걸림턱(125)과 상기 걸림돌기(155)사이에 설치된다. 상기 탄성부재(180)는 액추에이터(140)에 가해졌던 전압이 제거되었을 때, 상기 탄성부재(180)의 복원력을 이용하여 상부프레임(160) 위쪽으로 인출되었던 점자 출력핀(150)을 전압 인가전 위치로 인입시킨다. 여기서, 탄성부재(180)는 예를 들어 코일 스프링이 될 수 있다. The
또한, 탄성부재(180)의 복원력을 점자 출력핀(150)의 인출시에 이용하는 구조와 달리 점자 출력핀(150)의 인입시에 이용함으로써 전력의 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, unlike the structure that uses the restoring force of the
한글, 영문, 숫자를 주로 표기한 점자 문서 10page를 표본으로 실험을 수행한 결과, 전압을 인가하여 얻어지는 발생력으로 점자 출력핀(150)을 인출시키는 경우가 전체 점자 출력핀(150)의 31.1%에 해당되었고, 탄성부재(180)의 복원력을 점자 출력핀(150)의 인입시 활용하는 경우가 전체 점자 출력핀(150)의 68.9%에 해당되었다.As a result of experimenting with 10 pages of Braille documents mainly written in Korean, English, and numbers, 31.1% of all braille output pins 150 are drawn out with the output force obtained by applying voltage. In this case, the use of the restoring force of the
따라서, 탄성부재(150)의 복원력을 점자 출력핀(150)의 인출시에 사용했었던 방식에 비해 점자 출력핀(150)의 인출시 구동되는 액추에이터의 수를 대략 50%정도 줄일 수 있다. 또한, 상기 실험 결과는 빈줄이나 문장 끝의 연속된 빈칸을 모두 제외하고 연속된 문자 등을 기준으로 한 수치이므로 실제 문서에서는 전력의 소모를 더 줄일 수 있다.Therefore, the number of actuators driven when the
상부프레임(160)은 점자디스플레이 패널(3000)의 가장 상부에 배치되고, 상기 점자 출력핀(150)의 상부가 인출 또는 인입 가능하도록 상기 점자 출력핀(150)의 개수와 동일한 개수의 가이드 홀(170)이 형성된다.The
또한, 상부프레임(160)의 상면은 사용자의 손가락이 직접 닿는 면이므로, 반복적인 마찰에 견디고 손가락의 마찰력을 줄이기 위해 코팅 처리가 될 수 있다.In addition, since the upper surface of the
또한, 상부 프레임(160)의 상면 및 하면은 점자셀(100)을 1라인 만으로 표시할 것인지 복수의 라인을 연속적으로 표시할 것인지에 따라 구성하고, 상부 프레임(160)의 가장 끝단은 몰딩 등으로 매립될 수 있다. 또한, 상부프레임(160)에는 각 점자셀(100) 사이마다 하부프레임(110)과 결합할 수 있는 수나사 또는 암나사를 구성할 수 있다.
In addition, the upper and lower surfaces of the
도 4는 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널의 작동상태를 나타내는 측단면도를 나타낸다.4 is a side cross-sectional view showing an operating state of the braille display panel according to an embodiment of the present invention shown in FIG.
도 4를 참조하면, (a)는 액추에이터(140)에 전압이 인가되지 않은 상태를 나타낸다. 액추에이터(140)에 전압이 인가되지 않은 경우, 액추에이터(140)는 팽창하지 않아 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되어 있는 점자 출력핀(150)은 상부프레임(160)의 가이드 홀(170)로 인출되지 않는다.Referring to FIG. 4, (a) shows a state in which no voltage is applied to the
(b)는 액추에이터(140)에 전압이 인가된 상태를 나타낸다. 액추에이터(140)에 전압이 인가된 경우, 액추에이터(140)는 팽창하여 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되어 있는 점자 출력핀(150)을 상부프레임(160)의 가이드 홀(170)로 인출시킨다.(b) shows a state where a voltage is applied to the
여기서, 액추에이터(140)는 점자 출력핀(150)이 인출 또는 인입할 수 있도록 한다. 점자 출력핀(150)은 가이드 홀(170) 외부로 인출 될 때 돌출 길이가 실질적으로 0.65mm, 인입시 실질적으로 0.0mm가 되어야 한다.Here, the
또한, 상기 액추에이터(140)는 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막의 형태로 제작한 것으로 실린더(120) 내부에 적층 매수를 늘리거나 접는 수를 늘려서 필요한 발생력을 얻는 방식을 사용할 수 있다.In addition, the
따라서, 실린더(120) 내의 액추에이터(140)에 전압이 인가되면 액추에이터(140)의 부피가 팽창하면서 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되어 있는 점자 출력핀(150)을 밀어 올려 상부프레임(160)의 가이드 홀(170) 외부로 인출시킨다. 또한, 실린더(120) 내의 액추에이터(140)에 전압이 제거되면, 액추에이터(140)의 부피의 수축 및 탄성부재(180)의 복원력을 이용하여 상부프레임(160) 위쪽으로 인출되었던 점자 출력핀(150)이 전압 인가전 위치로 인입된다. Therefore, when voltage is applied to the
상기 액추에이터(140)를 이용하는 경우, 기존의 솔레노이드 방식, 피에조 방식 및 초음파 진동을 이용한 세라믹 액추에이터에 비하여 현저히 부피를 줄일 수 있고, 저전압을 요구하며, 초당 100회의 빠른 응답속도를 가지고, 전도성 고분자 폴리피롤의 재료가 수지이므로 무게가 가벼우며, 포터블 장치에 이용할 경우 작은 배터리를 사용할 수 있다.In the case of using the
또한, 분자단위의 물성 변화를 이용하므로 소음이 적고, 액추에이터(140)가 초박형이므로 접이식 점자디스플레이 장치를 구현하는 것이 용이하며, 점자 출력핀(150) 사이의 간격을 균일하게 조정하여 연속적으로 배열한 경우, 그래프 등 기초적인 그래픽 표현이 가능하다.
In addition, since the change in the physical properties of the molecular unit is less noise, since the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 점자디스플레이 패널을 포함하는 점자디스플레이 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a configuration of a braille display device including a braille display panel according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 점자디스플레이 장치(10000)는 점역부(1000), 제어부(2000) 및 점자디스플레이 패널(3000)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
점역부(1000)는 제공된 데이터를 획득하여 획득한 데이터를 점역 데이터로 변환한 후 변환된 점역 데이터를 제어부(2000)에 제공한다. 여기서 상기 데이터는 예를 들어, 다양한 데이터 송수신 인터페이스를 점자디스플레이 장치의 외부에 별도로 마련된 디지털 정보처리 장치로부터 제공될 수 있다.The
여기서, 제공된 소정 데이터는 스트링이나 텍스트 데이터에 한정되지 않고 메뉴의 활성이나 비활성과 같이 변경되는 정보, 각종 컨트롤(예를 들어, 리스트 박스, 콤보 박스, 체크 박스 등)을 포함할 수 있다.Here, the provided predetermined data is not limited to string or text data, but may include information that is changed such as activation or inactivation of a menu, and various controls (for example, a list box, a combo box, a check box, and the like).
여기서, 점역부(1000)는 각 데이터(예를 들어, 한글, 영문, 한자, 숫자 등)에 해당하는 점역값을 테이블 파일 형태로 저장하는 DB를 점역부(1000) 내부에 포함할 수 있다. 또한, 한글, 영문, 한자, 숫자 등의 데이터 이외에 다른 데이터도 약정된 기호로 표시할 수 있다(예를 들어, 목록항목은 'li', 메뉴항목은 'mi'와 같다). Here, the
제어부(2000)는 상기 점역부(1000)로부터 제공된 점역 데이터를 이용하여 구동 값을 계산하고 계산된 구동 값을 구동 신호로 변환한 후 점자디스플레이 패널(3000)에 제공한다.The
여기서 구동 값 계산은 예를 들어, 점자디스플레이 패널(3000) 1라인에 표시할 수 있는 데이터의 양, 각 점자셀에 부여할 데이터의 구분, 컨트롤 정보 등을 계산하는 것을 의미한다.Here, the driving value calculation means, for example, calculating the amount of data that can be displayed on one line of the
또한, 제어부(2000)는 1개의 셀이 8개의 점자 출력핀으로 구성되는 경우, 상단의 6개의 점자 출력핀은 문자 등의 데이터를 표시하도록 제어하고, 최 하단에 있는 점자 출력핀 2개는 커서를 표시하는 용도로 제어할 수 있다. In addition, when one cell includes eight braille output pins, the
여기서, 커서는 점자 출력핀 2개를 모두 인출시키지 않거나, 점자 출력핀 1개를 인출시키거나, 점차 출력핀 1개를 인출 및 인입을 반복시키거나, 점자 출력핀 2개를 번갈아 인출시키는 등 용도에 따라 다양한 방법으로 표시될 수 있다.Here, the cursor does not draw out two braille output pins, draws one braille output pin, gradually draws and draws one output pin, or alternately draws two braille output pins. It can be displayed in various ways according to.
점자디스플레이 패널(3000)은 상기 제어부(2000)로부터 획득한 구동 신호에 상응하는 점자를 디스플레이한다.The
구체적으로 상기 제어부(2000)로부터 구동신호를 획득한 경우, 획득한 구동신호에 상응하는 전압이 인가된다. 이후, 전압이 인가된 액추에이터는 부피가 팽창하여 액추에이터의 상면에 배치되어 있는 점자 출력핀을 상부의 가이드 홀로 인출 시킨다.In detail, when a driving signal is obtained from the
또한, 인가되었던 전압이 제거된 경우, 액추에이터의 부피가 수축되면서 액추에이터의 상면에 배치되어 있는 점자 출력핀을 전압을 인가 하기전 위치로 하향 이동시킨다.In addition, when the applied voltage is removed, as the volume of the actuator is contracted, the braille output pin disposed on the upper surface of the actuator is moved downward to the position before applying the voltage.
다른 데이터가 제공됨에 따라 점자디스플레이 장치(10000)가 제공된 데이터에 따른 구동신호를 획득한 경우, 구동신호에 상응하는 점자 출력핀의 인출을 검토한 후 점자 출력핀의 인출 여부를 제어한다. When the
예를 들어, 특정 점자 출력핀이 이미 인출되어 있는 경우, 제공된 다른 데이터가 상기 특정 점자 출력핀에 다시 전압을 인가하는 구동 신호라면 별도의 구동을 반복하지 않는다.For example, when a specific braille output pin is already drawn, if the provided other data is a driving signal for applying a voltage to the specific braille output pin again, the separate driving is not repeated.
이상 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.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
Claims (6)
바닥면이 상기 하부프레임(110)의 상면에 고정 설치되고, 상기 바닥면의 반대편 끝단은 걸림턱(125)이 내측 방향으로 형성된 적어도 하나의 실린더(120);
상기 실린더(120)의 내부 저면에 고정 설치되는 전극(130);
상기 전극(130)의 상면에 설치되고, 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 제작되어 전압의 인가 여부에 따라 상기 실린더(120)의 길이 방향으로 상기 실린더(120) 내부에서 팽창 또는 수축하는 액추에이터(140);
상기 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)의 팽창 또는 수축에따라 인출 또는 인입 가능한 점자 출력핀(150); 및
상기 점자 출력핀(150)의 상부가 인입 또는 인출 가능하도록 상기 점자 출력핀(150)의 개수와 동일 개수의 가이드 홀(170)이 형성된 상부프레임(160)을 포함하는 점자디스플레이 패널(3000).Lower frame 110;
A bottom surface is fixedly installed on an upper surface of the lower frame 110, and opposite ends of the bottom surface include at least one cylinder 120 having a locking step 125 formed inward;
An electrode 130 fixed to an inner bottom surface of the cylinder 120;
An actuator installed on the upper surface of the electrode 130 and manufactured using carbon nanotubes and a conductive polymer to expand or contract inside the cylinder 120 in the longitudinal direction of the cylinder 120 depending on whether a voltage is applied ( 140);
A braille output pin 150 fixedly installed on an upper surface of the actuator 140 and capable of being pulled out or pulled out according to expansion or contraction of the actuator 140; And
A braille display panel 3000 comprising an upper frame 160 having the same number of guide holes 170 as the number of braille output pins 150 so that the upper portion of the braille output pins 150 can be pulled in or pulled out.
상기 걸림턱(125)과 상기 걸림돌기(155) 사이에 설치되고 상기 전극(130)에 전압이 제거된 경우, 복원력을 이용하여 인출된 상기 점자 출력핀(150)을 인입시키는 탄성부재(180)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 점자디스플레이 패널(3000).The method of claim 1, wherein the braille display panel 3000,
The elastic member 180 is installed between the locking step 125 and the locking protrusion 155 and retracts the braille output pin 150 drawn out using a restoring force when the voltage is removed from the electrode 130. Braille display panel further comprises a.
상기 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)가 팽창하는 경우 상기 걸림턱(125)에 걸려 상기 실린더(120)의 외부로 이탈을 방지하는 걸림돌기(155)가 형성된 것을 특징으로 하는 점자디스플레이 패널(3000).The method of claim 1, wherein the braille output pin 150,
It is fixedly installed on the upper surface of the actuator 140, when the actuator 140 is expanded, the locking projection 155 is caught by the locking jaw 125 to prevent the departure to the outside of the cylinder 120 is formed Braille display panel 3000.
탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막으로 제작되고, 제작된 상기 필름막을 상기 전극(130) 상부에 적층 또는 접어서 배치시키는 것을 특징으로 하는 점자디스플레이 패널(3000).The method of claim 1, wherein the actuator 140,
Braille display panel 3000, which is made of a film film using a carbon nanotube and a conductive polymer, the film film is placed on top of the electrode 130 by laminating or folding.
상기 점역 데이터를 이용하여 구동 값을 계산하고 계산된 상기 구동 값을 구동신호로 변환하는 제어부(2000); 및
상기 구동신호에 상응하여 점자 출력핀을 인출시키는 점자디스플레이 패널(3000)을 포함하되,
상기 점자디스플레이 패널(3000)은,
하부프레임(110);
바닥면에 상기 하부프레임(110)의 상면에 고정 설치되고, 상기 바닥면의 반대편 끝단은 걸림턱(125)이 내측 방향으로 형성된 적어도 하나의 실린더(120);
상기 실린더(120)의 내부 저면에 고정 설치되는 전극(130);
상기 전극(130)의 상면에 설치되고, 상기 제어부(2000)로부터 전압의 인가 여부에 따라 상기 실린더(120)의 길이 방향으로 상기 실린더(120) 내부에서 팽창 또는 수축하고 탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막으로 제작되고, 제작된 상기 필름막을 상기 전극(130) 상부에 적층 또는 접어서 배치시키는 액추에이터(140);
상기 액추에이터(140)의 상면에 고정 설치되며, 상기 액추에이터(140)의 팽창 또는 수축에따라 인출 또는 인입 가능한 점자 출력핀(150);
상기 점자 출력핀(150)이 디스플레이 가능하도록 상기 점자 출력핀(150)의 개수와 동일한 개수의 가이드 홀(170)이 형성된 상부프레임(160)을 포함하는 점자디스플레이 장치(10000).A viscous unit 1000 for converting the acquired data into viscous data;
A control unit 2000 for calculating a driving value using the point data and converting the calculated driving value into a driving signal; And
It includes a braille display panel 3000 for drawing out the braille output pin corresponding to the drive signal,
The braille display panel 3000,
Lower frame 110;
A bottom surface fixedly installed on an upper surface of the lower frame 110, and opposite ends of the bottom surface include at least one cylinder 120 having a locking step 125 formed inward;
An electrode 130 fixed to an inner bottom surface of the cylinder 120;
Is installed on the upper surface of the electrode 130, and expands or contracts in the cylinder 120 in the longitudinal direction of the cylinder 120 in accordance with whether the voltage is applied from the control unit 2000 and the carbon nanotubes and the conductive polymer An actuator (140) which is fabricated into a film film and used to stack or fold the produced film film on the electrode (130);
A braille output pin 150 fixedly installed on an upper surface of the actuator 140 and capable of being pulled out or pulled out according to expansion or contraction of the actuator 140;
A braille display device (10000) including an upper frame (160) having a number of guide holes (170) equal to the number of braille output pins (150) formed so that the braille output pins (150) can be displayed.
탄소나노튜브 및 전도성 고분자를 이용하여 필름막으로 제작되고, 제작된 상기 필름막을 상기 전극(130) 상부에 적층 또는 접어서 배치시키는 것을 특징으로 하는 점자디스플레이 장치(10000).The method of claim 5, wherein the actuator 140,
A braille display device 10000, which is made of a film film using carbon nanotubes and a conductive polymer, and the film film is placed on the electrode 130 by lamination or folding.
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