KR20030061804A - 대화형 시청각 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 국부적 장면과 원거리 장면 간에 상호작용하는 시청각 시스템에 관한 것으로서, 국부적 장면의 상(Image)들을 생성하는 장치(1)와, 이미지 평면(I)에서 원거리 장면의 이미지를 재생하기 위한 장치(2)를 포함한다. 상 감지 장치(1)는 적어도 하나의 카메라(12)와, 상기 국부적 장면으로부터 유도되고 상기 이미지 평면(I)에 수직한 평행광들을 상기 카메라(12)에 반사시킬 수 있는 거울(11)을 포함한다. 바람직하게는, 상기 거울(11)은 오목하고 초점을 가지며, 상기 카메라(12)는 상기 거울(11)의 초점 근방에 위치한다.

Description

대화형 시청각 시스템{Interactive audio-visual system}

본 발명은 국부적 지점과 원거리 지점의 참석자들을 서로 대면하게 해주는 원격방영 시스템의 영역에 속한다.

국부적 지점 및 원거리 지점에 한 명 또는 그 이상의 사람들이 참석하는 경우, 이 참석자들이 원거리에서 회합을 이룰 수 있도록 해주는 것을 화상회의라고 한다.

원격방영은 화상회의의 개념을 확대한 것이다.

원격방영은 화상회의처럼 이미지 전송은 물론, 텍스트, 그래픽, 슬라이드 영사 등의 데이터를 전송하는 중개 장치를 통해 가능하다.

소정의 지점은 외부에 있을 수도 있지만 일반적으로는 실내에 위치한다. 따라서, 우리는 국부적 지점이 위치한 장소를 국부적 홀(hall), 원거리 지점이 위치하는 장소를 원거리 홀이라고 지칭하기로 한다.

상을 포착하는 장치가 장착되어 있는 국부적 홀(SL)의 이미지가 도식화 된 경로를 따라 재생 장치를 갖춘 원거리 홀(DL) 쪽으로 전송되는 과정을 도 1에 도시하였다. 도 1에서, 상을 포착하는 카메라 등의 장치(1), 아날로그-디지털 변환기(CAN), 코드 생성 시스템(C), 전송 망(R), 코드 해독 시스템(D), 디지털-아날로그 변환기(CNA), 및 스크린(E)에 연결된 프로젝터(P)와 같은 이미지 재생 장치(2)가 제시되어 있다. 이때, 스크린으로써 플라즈마 스크린, LCD 또는 CRT 등을 사용할 수 있다.

쌍방 커뮤니케이션을 위해서, 도 1에 제시된 사슬은 원거리 홀(SD)에서 포착한 상을 국부적 홀(SL)에 재생하는 방향으로도 동일하게 재현된다. 즉, 양쪽 홀에는 각각 상 감지 장치와 재생 장치가 동시에 장착된다.

다음, 적어도 하나의 상 감지 장치와 하나의 재생 장치를 갖춘 소정의 홀 안에 장착된 시스템을 대화형 시청각 시스템인 것으로 지정한다.

대화형 시청각 시스템들 중에 알려진 것으로는 화상회의 시스템이 있다. 화상회의 시스템은 화상회의실, 비디오 폰, 멀티미디어 커뮤니케이션 PC, 쌍방향 접선자 등 다양한 형태가 있다.

이러한 시스템은 양단 간에 어느 정도의 거리를 둔 상태에서, 제공되는 서비스와 이미지의 크기 변화에 따라 상을 포착하고 재생하는 기능을 한다.

화상회의나 원격회합의 참석자들에게 편안한 관찰성과 원격방영의 효과를 살려 실제로 모여있는 듯한 기분을 보장하려면, 가까이서 보는 듯한 느낌을 주는 것이 가장 중요하다. 이때, 특히 양측의 시선 접촉을 촉진함으로써 가까이 있는 듯한 인상을 증대시킬 수 있다.

그러나 촬영하는 지점이 카메라에서 가까울수록 카메라 화각이 넓어진다. 가까운 상을 포착할 경우 화각이 커짐으로 해서 발생하는 문제를 도 2a와 도 2b에 제시하였다.

도 2a는 상기 관점을 도식화한 것으로써 국부적 홀(SL)에 장착되어 국부적 지점을 촬영하는 상 감지 장치를 나타낸 것이다. 도면에는 소정의 중심 화각(α)을 가지는 카메라로부터 약 1미터 떨어져 위치한 테이블에 둘러앉은 국부 참석자(PL)들이 있다. 이 참석자들의 시선 방향은 각각 코를 형상화 한 것으로 간주하는 작은 돌기를 사용해 표시했다. 스크린(E)에는 원거리 참석자들의 이미지, 특히 원거리 참석자(d)의 이미지가 형상화된다.

국부적 홀(SL) 안에서 카메라(b1) 축 상에 있지 않은 국부 참석자(a)가 원거리 참석자에게 말을 걸 때, 국부 참석자(a)는 스크린(E)에 나타난 원거리 참석자의 이미지(d')를 바라본다. 국부 참석자(a)는 ad'광선을 따라 d'를 정면으로 바라보게 되지만 카메라는 a1 광선을 수용하기 때문에 결국 국부 참석자(a)의 옆모습을 촬영하는 결과를 낳는다.

원거리 홀(SD)에 장착된 재생 장치는 따라서 옆모습의 이미지를 전송하게 되며, d는 도 2b에서 제시한 것과 같이 자신을 바라보지 않고 있는 a'의 이미지를 보게 된다. 시선의 접촉이 재생되지 않은 것이다. 우리는 이런 효과를 시차의 효과("absence of eye contact", "parallax effect", "eye gaze")라고 부르는데 종종 "위선자 효과"라고 일컬어진다.

d'의 이미지가 위치하는 평면을 이미지 평면이라고 부른다. 지금 제시하고 있는 예에서는 이 말을 스크린이란 용어와 구분 없이 사용하는데, 좀더 뒷 부분에 나오는 경우를 보면 알겠지만 항상 이처럼 혼용되는 것은 아니다. ad' 광선은 대상 평면이라고 지칭하는 평면에 있으면서, 촬영의 대상이 되는 국부적 지점으로부터 뻗어나오며 또한 이미지 평면과는 수직으로 교차한다.

만약 상을 포착할 때 도 2a와 같이 α의 각을 가지는 원추형 투사 모드가 아니라 도 2c에서 제시한 것처럼, 통칭 Monge의 구조라고 불리는 기하학적 구조 내지는 산업 도면형을 취하는 원기둥형의 투사 모드로 구현한다면 상기 위선자 효과를 없앨 수 있다.

상기 위선자 효과는 화상회의의 틀 안에서 제시되었지만, 우리는 참석자들이 모두 일어서 있는 국부적 지점을 고려하거나 또는 참석자를 사람이 아니라 물건으로 취급함으로써 이것을 일반화 할 수 있다. 예를 들면, 표면이 파란색 또는 빨간색이며 비스듬히 놓여있는 정육면체를 생각해 보자. d'쪽으로는 파란 면과 빨간 면이 보이지만 a1 광선은 오직 파란 면에서만 뻗어나간다. 이때, 정육면체의 이미지 a'는 비스듬히 놓인 정육면체의 빨갛고 파란 면을 보여주는 대신에 오직 파란 면 밖에는 보여주지 못한다.

게다가 참석자나 대상 물체를 재생할 때는 각각 대상이 홀의 어느 부분에 위치하느냐, 또한 카메라의 화각 α가 얼마냐에 따라서 그 크기가 달라진다. 만약 복수의 참석자 내지는 물체를 촬영하고자 할 경우에는 시야를 넓혀야 하는데, 이때재생되는 이미지들은 그 이미지의 가장자리로 갈수록 원근 효과가 왜곡되면서 다소간 구부러져 보이게 된다. 재생된 이미지에는 도 3a 및 3b에서와 같은 다양한 확대 효과가 나타나는데, 이는 광각렌즈를 사용한 사진들에서 흔히 볼 수 있다.

두 그림을 비교해 보면, 각각 두 명의 국부 참석자(PL)인 a와 b가 있고, 한 사람이 다른 한 쪽 보다 뒤로 물러나 있다. 도 3a의 상 감지 장치의 화각(α)1은 도 3b의 a2 보다 작다. 재생된 a의 이미지인 a'1과 a'2는 두 경우에 거의 비슷하지만, b는 b'2(도 3b)와 비교해 b'1(도 3a)의 확대 정도가 훨씬 큰 것을 알 수 있다. 이처럼 광각으로 상을 포착할 때 유발되는 위선자 효과와 왜곡된 원근 등의 거북한 결과를 감소시키려면 도 2a에서처럼, 해당 지점의 한 점 a와 두 광선 ad', a1이 만들어내는 각 β를 한정하면 된다. 유럽 통신 규격 협회(ETSI)에서는 이 각 β가 8°넘지 않도록 권장한다. 촬영 장면에 제한을 두거나 중요하지 않은 부분을 잘라 내거나 또는 카메라를 디스플레이의 축에 가까이 놓음으로써 상기와 같은 각을 얻을 수 있는데, 이런 방법은 디스플레이를 방해한다.

본 발명은 소정의 국부적(Local) 지점과 원거리 지점 사이를 이어주는 시청각 시스템으로서, 국부적 지점의 상을 포착하는 적어도 하나의 장치와, 원거리 지점의 이미지를 국부적 지점에 재생시켜 주는 장치를 포함한다.

본 발명의 다른 특성과 유리한 점들은 실시예로서 제시한 설명 및 첨부한 도면을 통해 명확하게 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 국부적 홀과 원거리 홀 사이에서 소정의 이미지를 전송하는 경로를 따라 배치한 구성요소들의 사슬의 모식도.

도 2a 내지 도 2c는 위선자 효과를 보여주는 도면.

도 3a 및 3b는 상 감지 장치의 화각 변화에 따라 재생되는 이미지가 커지는 효과를 보여주는 도면.

도 4a 및 4b는 각각 2개, 3개의 상 감지 장치를 사용하는 경우에 겹쳐지는 구역을 제시하는 도면. (zone a 2 recouvrements: 두 부분이 겹치는 구역, zone a 3 recouvrements: 세 부분이 겹치는 구역)

도 5는 평면 거울을 가지는 상 감지 장치의 모식도.

도 6은 원 중심(telecentric) 광학 시스템의 모식도.

도 7은 본 발명에 따른 원 중심 상 감지 장치의 모식도.

도 8은 비대칭 형 원 중심을 획득하게 되는 원통형 거울의 모식도.

도 9a 내지 9c는 본 발명에 따른 대화형 시청각 시스템을, 상의 포착 및 재생 장치의 움직임이 자유로운 세 가지 모드로 구현한 모식도.

도 10은 본 발명에 따른 대화형 시청각 시스템을, 상의 포착 및 재생 장치의 움직임이 자유로운 또 다른 모드로 구현한 모식도.

도 11은 다수의 상 감지 장치들의 배열을 보여주는 모식도.

도 12는 본 발명에 따른 다수의 대화형 시청각 시스템들을 배열해 놓은 모식도.

이러한 불편을 해소하기 위해 우리는 도 4a 및 도 4b에서 제시한 것처럼 다수의 상 감지 장치(1)을 제안한다. 상 포착의 연속성을 보장하기 위해서는 장치들의 시각 축이 평행하게 하여 동일 평면상에 장착하고 서로 인접하도록 연쇄적으로 배치해야 한다. 하지만 이때, 그 포착 시야가 동일한 구역 내지는 겹치는 부분(ZR)이 생기게 되는데, 각자 하나씩 해당 상 감지 장치에 대응하는 인접한 다수의 재생장치들을 통해 재생된 이미지들은 다원화되거나 겹쳐버린 부분들 때문에 발생하는 불연속성을 타나낸다. 우리는 이처럼 부분적으로 시야가 겹치는 상이한 카메라들에 의해 포착된 동일 지점이 다중적으로 재생되는 상태를 상이 겹친다고 표현한다.

도 4a와 같이 상 감지 장치(1) 이 두 개인 경우에는 두 개의 시야가 겹치는 하나의 구역(ZR)이 생길 것이다. 도 4b와 같이 상 감지 장치(1)가 세 개라면, 대상이 포착 장치에서 가까이 있을 때는 두 개의 영역이 겹치는 부분이, 대상이 멀리 있을 때는 세 개의 영역이 겹치는 구역이 형성될 것이다.

이렇게 시야가 겹치는 현상은 상 감지 장치의 시야 각이 커질수록 증대한다.

현재 이런 문제를 해결하기 위한 이미지 처리 소프트웨어들이 개발되어 있으나 아직 만족스러운 결과를 제공하지 못하는 실정이다.

본 발명의 목적은 촬영 지점에 대한 제한 없이 상 감지 장치의 화각을 축소할 수 있도록 해 주는 거울을 장착한 대화형 시청각 시스템을 통해 위선자 효과와 왜곡된 원근, 그리고 실제 화상회의 시스템에서 상의 겹침 현상과 관련된 문제를 해결하는 것이다.

그 첫 번째 접근법은 도 5에서처럼 하나의 거울(11)과 하나의 카메라(12)를 포함하는 상 감지 장치를 고려해 보는 것이다. 이 평면 거울(11)은 촬영의 대상이 되는 지점을 향하고 있으며 그 지점과 D의 거리를 두고 설치한다. 이때 카메라(12)는 그 대상 지점이 거울(11)에 비쳐 나타난 상을 찍도록 배치한다. 촬영되는 장면은 거울(11)에 비친 가상의 이미지이다. 만약 그 거울(11)이 평면이라면, 촬영되는 장면은 카메라(12)가 거울(11)이 있는 지점에 있을 때 보다 카메라(12)로부터 두배 멀어지는 셈이 된다. 따라서 그런 거울은 인공적으로 촬영 지점을 멀어지게 만들어 상 감지 장치(카메라의 경우)의 시야 각도를 감소시킨다.

거울(11)과 카메라라는 광학기기를 갖춘 이런 장치 일체가 원 중심형일 때, 촬영 대상 장면은 거의 무한히 확장되고, 촬영 장면 전체를 재생한 이미지에도 전술한 결함이 거의 나타나지 않는다.

도 6에서처럼 원 중심 광학 시스템(ST)에서, 광선(p)와 같이 대상(AB)에서 나온 주 광선들은 이 시스템(ST)에서 나오면서 상기 시스템의 zz' 광 축과 평행을 이룬다.

따라서 소정의 대상(AB)의 이미지 A'B'의 크기는 관찰 심도와 별개이다. 즉, 광선(p)에 따른 B의 이미지인 점 B''는 축 O'z'로부터 B'와 동일한 거리에 위치한다. 이 이미지는 관찰자가 축 O'z' 상에서 이동할 때 확대되지 않는다. 물론 그 관찰자는 B'를 중심으로 축 O'z'의 제한된 구획(S)에서만 깨끗한 이미지를 발견할 수 있다.

이것은 또한 측면 대상의 이미지의 크기가 시스템(ST)의 광 축에서 가까운 대상의 크기와 동일한 비율로 보존된다는 것을 의미한다. 즉, 예를 들면 측면 대상(BC)의 이미지(B'C')가 A'B'의 크기와 동일한 비율로 보존된다.

상기 시스템(ST)은 이미지 영역에서 원 중심적인데, 그 구역에서 광선들이 평행을 이룬다. 동일한 방식으로, 시스템은 대상 영역에서도 원 중심형이 될 수 있다.

다음으로 원 중심(telecentrism)과 기하학적인 개념들(평행, 수직교차, 초점등)은 시스템의 오차로 허용된 한계 내에서 고려된다. 그 개념들에는 준 원 중심, 준 평행, 준 수직교차, 가 초점 등이 포함된다.

본 발명은 국부적 지점과 원거리 지점 사이를 이어주는 시청각 시스템으로서, 국부적 지점의 상을 포착하는 적어도 하나의 장치(1)과, 원거리 지점의 이미지를 이미지 평면(I)에 재생시켜 주는 장치(2)를 포함한다. 특히, 상기 상 감지 장치(1)에는 적어도 하나의 카메라(12)가 있으며, 국부적 지점에서 시작되어 이미지 평면(I)와 수직으로 만나는 평행한 선들을 카메라(12)에 전달해 주는 거울(11)이 장착되어 있다.

유리하게는, 상기 거울(11)과 카메라(12)는 원 중심적 집합체를 이루고 있다.

본 발명의 한 특성에 따르면, 거울(11)은 안으로 오목하게 들어간 형태로서 하나의 초점을 나타내며 카메라(12)는 상기 거울(11)의 초점 가까이 배치된다. 거울은 원통형, 원환체형 또는 회전체형일 수 있다.

또한, 상기 재생 장치(2)에는 원거리 지점의 이미지가 형성되는 적어도 하나의 스크린(E)와, 이미지 평면(I)에 스크린(E)의 이미지를 형성하는 반투명 겨울(21)이 있다. 상기 반투명 거울(21)은 광선들이 그 반투명 거울(21)을 관통하고 상 감지 장치의 거울(21)에 도달할 수 있도록 하는 형태로, 상 감지 장치의 거울(11)과 국부적 지점 사이에 설치된다.

상기 반투명 거울(21)은 평면 또는 안쪽으로 오목하게 들어간 형태로 이루어진다.

또한, 상기 재생 장치에는 원거리 장면의 이미지를 스크린(E)에다 주사하는 적어도 하나의 프로젝터(P)를 구비하여, 이때 상 감지 장치의 거울(11)은 이미지 평면(I) 속에 스크린(E)의 이미지를 형성한다. 또한, 또 하나의 평면 거울(22)를 첨가하여 스크린(E)의 이미지를 상 감지 장치의 거울(11) 위로 전달하도록 장착할 수 있다.

프로젝터(P)는 상 감지 장치의 거울(11)의 초점에 위치할 수 있다. 마찬가지로, 프로젝터(P) 일체와 스크린(E), 그리고 재생 장치의 거울(11)은 하나의 원 중심 세트를 형성할 수 있다.

또한, 상기 시스템은 볼록한 곡면을 따라 배열하거나 배치할 수 있는 다수의 상 감지 장치 그리고/또는 다수의 재생 장치들을 포함한다.

본 발명의 대상이 되는 시스템은 또한 국부적 지점의 상을 포착하는 적어도 하나의 장치와 소저의 이미지 평면(I) 속에 원거리 지점의 이미지를 재생하는 장치를 포함하는 대화형 시청각 시스템으로서, 상기 재생 장치(1)에 적어도 하나의 프로젝터(P), 원거리 지점의 이미지가 비추어 지는 스크린(E), 그리고 이미지 평면(I)에 스크린(E)의 이미지를 형성하는 거울(21)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

유리하게는, 상기 거울은 안쪽으로 오목한 형이며 거울(21)과 프로젝터(P), 그리고 스크린(E)는 원 중심형 집합체를 형성한다.

상기 재생 장치의 거울(21)은 원통형 또는 원환체형 또는 회전체형의 거울일수 있다.

또한, 하나의 거울 또는 다수의 거울들은 표면에서 빛을 반사하는 수지로 이루어진다.

본 발명은 주로 참석자들이 원격출석(telepresence)의 효과를 누리는 화상 회의 상황 속에서 이루어지지만 반드시 원격출석만에 한정되는 것은 아니다.

도 7에서 제시한 것과 같이 본 발명의 첫 번째 구현 모드에 따르면, 도표에서 참석자 PL로 표시된 촬영할 국부적 장면을 향하도록 설치된 오목한 거울(11)과 이 거울(11)이 생성하는 이미지를 촬영할 카메라(12)를 생각할 수 있다.

상기 거울은 하나의 초점을 가지는 곡면을 나타내며 상기 카메라는 이 오목 거울의 거의 초점 부분에 위치한다. 그러면 이 거울과 카메라는 원 중심적인 집합체를 구성한다. 이 초점은 따라서 촬영할 장면의 평면 속에 있게 된다.

그림을 간단하게 하기 위해 도 7에서는 재생 장치를 제시하지 않았지만, 국부 참석자(PL)들이 원거리 장면의 이미지를 보게 되는 이미지 평면(I)는 표시해 놓았다.

하나 또는 다수의 국부적 장면은 이미지 평면(I)에 평행한 것으로 간주한다.

따라서 촬영할 국부적 지점으로부터 도출된 평행한 광선들은 이미지 평면(I)에 수직으로 교차하고, 모두 거울(11)에 의해 반사되어 그 초점에서 하나로 모인다. 그리고 그 초점에 이웃하여 카메라(12), 더 정확하게 말하면 카메라 렌즈의 동공이 위치한다.

상기 거울(11)은 촬영할 지점에서 뻗어 나오는 평행한 광선들의 총체로 이루어진 광선속(광선다발)을 카메라(12) 쪽으로 구부린다. 거울(11)을 투명한 렌즈로 대체하고 카메라를 그 렌즈의 초점에다 둘 수도 있지만 그러면 그 광선속이 구부러지지 않기 때문에 상 감지 장치의 치수가 관건이 된다.

도 7에서, a가 d를 향해 바라보는 시선에 해당하는 ad'광선은 도 2a에서는 카메라의 시야를 벗어나 있었지만 여기서는 원 중심적 상 감지 장치(1)의 특성에 따라 카메라(12)에 의해 포착된다.

도 8에서 제시한 것처럼, yy'축을 중심으로 한 원통형의 일부로 이루어진 거울(11)을 사용하여 비대칭적인 원 중심(telecentrism)을 획득할 수도 있다.

이 원통은 원운동을 하거나 또는 하나의 초점을 가지는 다른 곡면을 따라 만들어질 수 있다. 이때 획득되는 이미지는 특수한 적용을 위해 왜상(歪像)으로 만들 수 있다.

이 도면에서 촬영되는 장면은 xx', yy' 평면과 평행한 대상 평면(O) 안에 나타난다. 촬영할 장면이 비록 평면(O)에 의해 표시되긴 하지만, 촬영할 장면은 zz' 축 상의 소정의 심도를 가질 수 있으며 따라서 다수의 평면(O)로 구성될 수 있다.

또한 xx'와 yy' 축 방향에 따라 상이한 곡선반경을 나타내는 원환체 형태의거울을 사용할 수도 있다. 상기 언급한 원통형 거울은, 원환체형 거울에 속하는데, 그 중에서도 그 곡선 반경이 yy'축을 따라 한정이 없는 특수한 경우에 해당한다.

또한 구형이나 포물선 형 등의 회전체형 거울을 사용하여 회전체형의 원 중심(telecentrism)을 구축할 수 있다.

도 9a와 9b에서는 본 발명에 따른 대화형 시청각 시스템으로서, 기능적으로 분리된 원 중심 상 감지 장치 및 재생 장치를 제시하고 있다.

이때 상 감지 장치는 오목하고 기울어진 거울(11)을 포함하는데, 이때 거울(11)과 그 초점 사이의 축이 촬영 장면의 평면(O)에 대한 수선(LD)와 혼합되지 않아야 한다. 또한 상 감지 장치에는 거울(11)의 초점 근처에 위치한 카메라(12)가 있다. 초점 근처라 함은 초점과 그 둘레를 포함하는 좁은 구역을 말한다. 상기 거울(11)과 카메라(12)는 함께 원 중심적 집합체를 형성한다. 그 카메라(12)는 거울(11)위에 반사시켜 원 중심적 모드로 국부적 지점을 촬영한다.

도 9a에서 제시한 재생 장치(2)에는 한 개의 프로젝터(표시되지 않음)와, 원거리 장면의 이미지가 형상화되는 스크린(E)이 있다. 스크린(E)는 국부 참석자(PL)을 바라보지 않는다. 그 스크린은 예를 들면, 촬영할 장면의 평면(O)에 수직 교차하는 평면에 배치된다. 상기 장치(2)에는 또한 반투명한 평면 거울(21)이 있는데, 이 거울은 국부 참석자(PL)을 목표로 하여 스크린(E)에 비친 이미지를 이미지 평면(I)에 전달한다. 반투명 평면 거울(21)에 의해 스크린의 이미지를 담게되는 이미지 평면(I)는 따라서 스크린(E)의 평면과 동시작용하지 않는다. 평면 거울(21)은 평면(I)가 평면(O)에 평행할 수 있는 방향으로 위치한다. 예를 들면 45도로 방향을튼다.

반투명 평면 거울(21)은 또한 촬영할 장면으로부터 나오면서 이미지 평면(I)에 수직으로 교차하는 광선들을 거울(11) 쪽으로 가게 한다.

도 9a에서, 그 재생 장치(2)에는 소정의 프로젝터(P)와, 원거리 지점의 이미지가 주사되는 소정의 스크린(E)이 있다. 스크린(E)은 국부 참석자(PL) 쪽을 향하지 않는다. 장치(2)에는 하나의 반투명 원통형 거울(21)이 있어서 국부 참석자(PL)을 목표로 하여 스크린(E)의 이미지를 이미지 평면(I)로 전달한다. 거울(21)은 평면(I)가 평면(O)에 평행할 수 있는 방향으로 위치한다.

그 원통형 형태 때문에 거울(21)은 스크린의 이미지를 탄젠트 차원에서 원하는 가상적 크기로 확대한다. 즉 그 모선 방향에서 평면 거울의 역할을 한다. 원통형 거울(21)은 또한 카메라의 광학적 보정 역할을 하는데 특히 망원경의 슈미트 판처럼 조리개의 수차를 보정한다.

반투명 거울(21)은 또한 촬영할 장면으로부터 나오면서 이미지 평면(I)에 수직으로 교차하는 광선들을 거울(11)쪽으로 가게 한다.

예를 들면, 도 9a와 9b의 반투명 거울(21)에 대해, 국부 참석자들에 의해 관찰되는 이미지의 휘도에 유리하게 작용하도록 30%의 전파 계수와 70%의 반사 계수를 고려할 수 있다. 카메라(12)는 70%의 약화된 광선다발에도 효력을 보존할 수 있을 만큼 충분히 민감하다.

도 9a와 9b와 같은 실시예에 따르면, 상 감지 장치와 재생 장치를 자유롭게 이동할 수 있다. 이때 상 감지 장치는 원 중심적이다.

도 9b에서 제시한 바와 같이, 프로젝터(P)와 스크린, 그리고 거울(21)은 원거리 지점의 재생된 이미지를 평행한 광선다발로 국부 참석자를 향해 전달하는데, 이 장치 일체는 원 중심적이며, 재생 장치도 역시 원 중심적이다. 상기 광선다발이 도 9a와 같이 평행하지 않을 때, 재생은 원 중심적이지 않다.

스크린이 평면일 때, 그것은 재생 장치의 원 중심에 기여하지 않는다. 스크린이 오목한 모양일 때는 프로젝터, 거울, 스크린의 조합 전체에 의해 원 중심이 창출된다.

한편, 스크린(E) 상에 재생되는 이미지의 근원에 있어서, 원 중심 장치를 사용해 상을 포착한 경우, 촬영된 장면도 이 장면을 재생한 이미지도 위선자 효과나 왜곡된 원근 등과 관련한 결함을 나타내지 않는다. 하지만 재생되는 이미지의 근원에 있어서, 원 중심 장치를 사용하여 상을 포착하지 않았을 경우에는 촬영된 장면에서나 이 장면을 재생한 이미지에서나 모두 상기 결함들이 나타나게 된다.

도 9c에서 제시하는 것과 같이 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 그 상 포착 및 재생 장치들을 자유롭게 이동할 수 있지만 오직 재생 장치만이 원 중심적인 것이 특징이다.

도 2a의 그것과 비교되는 촬영 장치(1)는 원 중심적이 아니다. 이때 재생 장치는 하나의 프로젝터(P), 스크린(E), 그리고 원통형 반투명 거울(21)을 포함한다. 이때 프로젝터(P)는 거울(21)의 초점 근처에 배치된다. 이때 재생 장치는 원 중심적이다.

도 10은 본 발명에 따른 대화형 시청각 시스템의 실시예로서 상 포착 및 재생 장치가 자유롭게 이동할 수 있는 또 다른 경우를 제시한다.

이 경우 상 감지 장치에는 하나의 초점을 가진 오목한 거울(11)과, 촬영할 지점에서 나오고 이미지 평면(I)와 수직 교차하면서 거울(11)에 의해 도 7에서 언급한 방식으로 전송되는 광선들이 수렴하는 이 초점의 부근에 위치하는 소정의 카메라(12)가 있다. 이 카메라는 촬영할 지점의 평면에 위치할 수 있다. 이 광선들 중 하나의 진로를 화살표 두 개 짜리 선으로 구체화 시켜 놓았다.

재생 장치에는 하나의 프로젝터(도시되지 않음), 원거리 지점의 이미지가 주사되는 스크린(E), 그리고 스크린(E)의 이미지를 받아들이는 평면 거울(22)이 있다.

스크린(E)는 스크린 대지, 음극 스크린 또는 플라즈마 스크린 등이 될 수 있다. 거울(22)은 스크린의 이미지를 국부 참석자(PL)를 목표로 하여 오목한 거울(11) 위로 전달할 수 있도록 기울여 진다. 이 이미지가 스크린(E)로부터 참석자(PL)까지 전달되는 경로는 화살표 한 개 짜리 선으로 표시하였다.

거울(22)는 생략되거나 스크린(E)로 대체할 수 있다.

이 실시예에서 거울(11)은 상 감지 장치와 재생 장치에 의해 동시에 사용된다. 상 감지 장치는 거울(11)과 거울(11)의 초점에 위치한 카메라(12)로 구성되며 원 중심적이다.

재생 장치는 거울(11)과 스크린(E), 그리고 프로젝터(P)로 구성된다. 프로젝터(P)가 거울(11)의 초점(또는 거울(11)과 스크린(E) 전체의 초점)에 위치하는 지에 따라 재생장치가 원 중심적인지가 결정된다.

도 11에서처럼 다수의 원 중심적 상 감지 장치들을 나란히 배열함으로써 촬영되는 장면의 연속성을 보장할 수도 있다. 이 상 감지 장치들은 인접하거나 인접하지 않을 수 있다.

각각의 상 감지 장치들은 국부적 지점의 한 구획을 촬영한다. 카메라(12)는, 서로 평행을 이루거나 또는 상기 시스템이 허용하는 원 중심의 오차한계에 따라 준 평행을 이루는 광선들을 포착하게 되기 때문에 도 4a 및 4b에서와 같은 겹침 현상은 상당히 감소한다. 실제로, 겹치는 부분들이 거의 존재하지 않게 된다. 하나의 재생 장치가 하나의 상 감지 장치와 대응하도록 배열된 재생 장치들로 재생한 이미지들은 이미지 사이의 불연속성을 거의 나타내지 않게 된다. 반드시 상 감지 장치와 같은 수의 재생 장치가 필요한 것은 아니다.

유리하게도, 카메라로 촬영한 이미지들은 재생하기 전에 이미지 처리 소프트웨어를 사용하여 단 하나의 재생 이미지만을 형성하게끔 연쇄할 수 있다. 하나로 만들어진 단일 이미지는 역시 다수의 겹쳐진 스크린들 위에서 다시 나눌 수 있다.

상 감지 장치들 그리고/또는 재생 장치들은 또한 예를 들면 원호 모양을 한 볼록한 곡면을 따라 배치할 수 있다.

도 9b와 같은 다수의 대화형 시청각 시스템들은 도 12와 같이 배열될 수 있다. 각각의 원 중심적 상 감지 장치(카메라(12)와 거울(11))는 국부적 장면의 한 구획을 촬영하고 국부 참석자들은 하나의 재생 장치(스크린(E)와 반투명 거울(21))에서 다른 재생 장치로 연속적으로 이어지며 재생된 원거리 장면을 관찰한다.

본 발명에 따른 대화형 시청각 시스템은 화상회의 외의 다른 상황에서도 사용될 수 있다.

홀이나 도로 같은 장소에 원격출석을 위한 키오스크나 벽을 만든 다음 원거리 지점의 키오스크나 벽과 거의 영구적으로 연결하는 등 구성 방법을 다양하게 변화시키면서 상기 시스템의 수를 늘려갈 수 있다. 그러면 현재 화상회의 시스템의 경우 종종 상기와 같은 서비스를 확보할 필요가 없어진다.

예를 들어 파리에 설치된 화성출석 벽을 지나가던 사람은 다른 원거리 화상출석 벽, 이를테면 낭뜨에 설치된 벽을 지나가던 사람과 사담 또는 비공식적인 대화를 나눌 수 있다. 그들은 길과 복도 등에서 이렇게 만날 수 있다. 이렇게 하면 원거리의 그 두 사람은 마치 어깨를 나란히 하고 걸어가는 것과 마찬가지가 될 것이다.

거울들은 표면이 광선을 반사하는 재질, 즉 플라스틱으로 덮여있는 송진으로 이루어 질 수 있다.

Claims (20)

1. 국부적 지점의 상을 포착하는 적어도 하나의 장치(1)와 원거리 장면의 이미지를 이미지 평면(I)에 재생하는 하나의 재생 장치(2)를 가지며,

   상기 상 감지 장치(1)가 적어도 하나의 카메라(12)와, 국부적 지점에서 나오는 팽하고 이미지 평면(I)에 수직 교차하는 광선들을 상기 카메라(12)로 전달하는 하나의 거울(11)을 가지는 것을 특징으로 하는 대화형 시청각 시스템
2. 제 1 항에 있어서, 상기 거울(11)과 카메라(11)는 원 중심적(telecentric) 집합체를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 거울(11)은 오목한 형태로 하나의 초점을 가지며 상기 카메라(12)는 그 거울(11)의 초점 근처에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 중 어느 한 항에 있어서, 상 감지 장치의 거울(11)은 원통형, 원환체형(toric) 또는 회전형인 것을 특징으로 하는 시스템
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 재생 장치(2)는 원거리 지점의 이미지가 형상화되는 적어도 하나의 스크린(E)과 그 스크린(E)의 이미지를 이미지 평면(I)에 형성하는 하나의 반투명 거울(21)을 포함하며,

   상기 반투명 거울(21)은, 광선이 상기 반투명 거울(21)을 지나 상 감지 장치의 거울(11)에 닿도록 상 감지 장치의 거울(11)과 국부적 지점 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템
6. 제 1 항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 반투명 거울(21)은 평면 또는 오목한 것을 특징으로 하는 시스템
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 반투명 거울(21)은 오목한 형태이며, 상기 거울(21)은 하나의 초점을 가지며, 상기 시스템은 상기 거울(21)의 초점 근처에 위치한 하나의 프로젝터(P)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 반투명 거울(21)은 원통형, 원환체형 또는 회전형인 것을 특징으로 하는 시스템
9. 제 1 항 내지 제 4 항 중의 어느 한 항에 있어서, 그 재생 장치(2)는 원거리 장면을 스크린(E)에 주사하는 적어도 하나의 프로젝터(P)를 가지며, 상 감지 장치의 거울(11)은 이미지 평면(I)에 스크린(E)의 이미지를 형상화하는 것을 특징으로 하는 시스템
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 스크린(E)의 이미지를 상 감지 장치의 거울(11)로 전달할 수 있는 방향으로 설치된 또 하나의 평면 거울(22)을 가지는 것을 특징으로 하는 시스템
11. 제 2 항 내지 제 4 항까지의 청구항들과 조합을 이루어 해석되는 제 9 항 또는 제 10 항 중의 한 항에 있어서, 상기 프로젝터(P)는 상 감지 장치의 거울(11)의 초점에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템
12. 제 2 항에서 제 4 항까지의 청구항들과 조합을 이루어 해석되는 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 그 프로젝터(P)와 스크린(E), 그리고 재생 장치의 거울(11)은 집합적으로 하나의 원 중심 장치를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템
13. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 상 감지 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템
14. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 다수의 재생 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템
15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 상 감지 장치들 그리고/또는 재생 장치들은 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템
16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서, 상기 상 감지 장치들 및/또는 재생 장치들은 볼록한 곡면을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템
17. 국부적 지점의 상을 포착하는 적어도 하나의 장치(1)와 원거리 장면의 이미지를 이미지 평면(I)에 재생하는 하나의 재생 장치(2)를 가지며,

    상기 재생 장치(1)가 적어도 하나의 프로젝터(P)와, 원거리 장면의 이미지를 그 위에 주사하는 하나의 스크린(E), 그리고 이미지 평면(I)에 스크린(E)의 이미지를 형성하는 하나의 거울(21)을 가지는 것을 특징으로 하는 대화형 시청각 시스템
18. 제 17 항에 있어서, 상기 거울(21)은 오목한 형태이며 상기 거울(21), 프로젝터(P), 스크린(E)은 집합적으로 하나의 원 중심 장치를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템
19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서, 재생 장치의 거울(21)은 원통형, 원환체형, 또는 회전형인 것을 특징으로 하는 시스템
20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 또는 다수의 거울은 반사하는 성질을 지닌 송진이 표면을 덮는 것을 이루어진 것을 특징으로 하는 시스템