KR20050054530A - 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 빔프로젝터와 카메라를 일체화시켜 그 셋팅의 자유도와 사용의 편의성을 증대시킨 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치가 개시된다.

이를 위한 본 발명은 예시도면 도 2 및 도 3 과 같이 빔프로젝터 투영렌즈(10)의 투사각에 근접하여 입사각을 갖는 카메라가 마련되게 빔프로젝터의 투영렌즈(10)에 이웃하여 카메라의 촬영렌즈(12)가 동일한 케이스(14)에 위치됨과 더불어, 상기 입출력수단인 상기 빔프로젝터와 상기 카메라의 입출력프로세싱을 위한 제어유닛(16)과 인터페이스(18)가 공유되어 주장치의 제어수단(1)과 연동되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에서는 입출력장치의 초기셋팅시 하나의 셋팅으로 빔프로젝터와 카메라가 동시에 셋팅되어 그 장착이 편리하며, 주장치와의 인터페이스가 간략화되는 효과가 있다.

Description

사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치{Input/Output System for User-Display Interface System}

본 발명은 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빔프로젝터와 카메라를 일체화시켜 그 셋팅의 자유도와 사용의 편의성을 증대시킨 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치에 관한 것이다.

현재 게임을 예로들면 사용자와의 인터페이스에 있어서 기존의 지시유닛에서 탈피되고 있으며, 단순한 키보드의 조작키나 조이스틱에서 부터, 슈팅게임에서 광인식용 모형총이나 드라이빙 게임에서 스티어링 휠로 발전되었으며, 현재에는 모션캡쳐를 통해 인체의 각부를 지시유닛으로 이용하는 단계에 이르렀다.

이것은 플레이어의 움직임을 감시하는 카메라 유닛이 포함되어, 그 카메라 유닛으로 촬영되는 플레이어 화상으로부터 플레이어 전체를 인식하거나 플레이어의 소정 부위, 예를 들면 손의 위치를 인식하고, 인식 결과에 따라 게임이 진행되는 게임장치가 공연실시되어 있는 것이다.

예를 들어, 인공시각과 패턴인식을 이용한 체감형 게임장치(출원번호 20-2000-0022091)는 블루스크린인 크로마키 스크린(외곽음영 추출용 배경)안에 있는 인체의 동작을 촬영하는 1대 이상의 카메라 앞에서 기본 춤으로 설정된 동영상 캐릭터 춤을 흉내내면 그 결과를 정지된 상태의 표준영상과 비교하여 점수를 채점하는 댄스 게임장치를 제공하고 있다.

다른 것으로, 게임장치, 인물 화상 처리방법 및 프로그램 기록매체(출원번호 10-2002-0037009)는 카메라 유닛으로 플레이어를 촬영하여, 그 화상으로부터 플레이어의 머리부 위치를 인식하고, 인식 결과에 기초하여 게임을 진행시키며, 이 때 원칙으로서 전회 인식 위치에 대응하는 선출 범위 내에서 최신 및 직전의 플레이어 화상의 차분으로부터 기초 위치군을 선출하고, 예외적으로 선출 범위를 변경하여 상기 차분으로부터 기초 위치군을 재선출함으로써, 플레이어의 소정 부위가 빠르게 이동한 경우에도, 적정한 위치 인식을 행할 수 있도록 한 것이다.

한편, 본 출원인이 기출원한 사용자와 디스플레이 시스템의 인터페이스 장치 및 그 방법(출원번호10-2003-0043294)을 살펴보면, 이것은 별도의 카메라를 통해 스크린을 감시하고, 입력신호가 요구되는 스크린이 투영되고 신체 또는 광포인터 등의 이종화면이 발생할 경우 이를 신호로 변환시킴과 동시에 그 포인트를 추적하여 입력신호를 획득 송출하도록 한 것이다.

즉, 예시도면 도 1 과 같이 주장치에 각 모듈을 통해 피사체의 이미지를 추출 획득하여 회득된 이미지에서 특정된 포인트로 입력포인트를 추출 및 송출하는 제어수단(1)을 구비하고, 출력수단(2)으로서 대형의 디스플레이 장치인 프로젝션 텔레비젼이나 빔프로젝터를 구비하며, 입력수단(3)으로서 상기 스크린에서 투영화면과 구별되는 피사체를 감시하는 카메라를 구비하여 특정 포인트 이미지를 획득하는 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치를 제공한 것이다.

이것은 상기 플레이어의 모션전체를 캡쳐하기 위하여 블루스크린을 사용하는 것과는 달리, 신체의 특정 포인트나 광포인터 또는 스크린에 접촉될 수 있는, 예를 들어 볼을 던져 스크린에 접촉시키는 경우 포인터로서의 볼 등을 이용하여 조작수단으로서 스크린에 투영되는 이종화면을 이용토록 한 것이다.

이를 통해, 예를 들어 스크린에 디스플레이 화면을 투영하는 빔프로젝터를 이용함에 있어서, 광포인터를 이용하는 게임이나 특히, 실제 볼을 던지는 게임일 경우, 스크린에 볼이 접촉되면 그 포인트를 추적하여 투영된 스크린에 표적객체가 파괴되는 등의 출력화면을 얻을 수 있음이 확인되었다.

그러나, 종래의 게임장치는 출력장치인 디스플레이 수단에 따라 그 장착의 한계가 있다.

예를 들어, 일반 모니터인 경우 모니터에 이웃하여 플레이어를 감지할 수 있는 카메라의 촬상각도를 얻을 수 있다.

그러나, 빔 프로젝터인 경우 카메라의 장착위치에 한계가 뒤따르게 되며, 이것은 프로젝터로 투영된 영상이 롤스크린 등에 출력될 경우, 대형의 롤스크린을 회피하여 촬상객체를 감시하기 곤란하기 때문이다.

비록, 상기 인공시각과 패턴인식을 이용한 체감형 게임장치가 블루스크린을 이용하여 플레이어를 감시하고 있지만, 블루스크린은 디스플레이 화면을 감시하기 위해 장착된 것이 아니며, 출력은 일반 모니터를 이용하고 있으므로, 이 역시 출력수단인 스크린에서의 포인터 감지라 할 수 없는 것이다.

특히, 상기된 바와 같이 빔프로젝터를 디스플레이수단으로 이용함에 있어서, 플레이어의 신체 일부 중 어느 하나를 감시하거나, 상기된 볼 등의 촬상객체를 추적할 경우에는 플레이어의 후방에 카메라를 두어 포인터를 감시하여야 한다.

이 경우 빔 프로젝터를 회피하여 장착되어야 하며, 플레이어를 감시하기 위한 촬상각도를 확보하기 위하여 별도의 지지대를 설치하여야 하며, 서로 독립된 장치로서 주장치와 연동되기 위한 케이블(5)의 난잡이 뒤따른다.

또한, 입력수단으로서의 카메라와 출력수단으로서 빔프로젝터의 초기셋팅시 이것의 조절이 불편하다는 문제점이 있다.

이것은 스크린의 투영면에 마추어 카메라의 촬상범위가 세팅되어야 하는 것과, 그 포커스에 관련된 문제이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 빔프로젝터와 카메라를 일체화시켜 그 셋팅의 자유도와 사용의 편의성을 증대시킨 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

예시도면 도 2 은 본 발명에 따른 입출력장치로서 카메라와 일체화된 빔프로젝터의 외관설명도이고, 예시도면 도 3 은 본 발명에 따른 입출력장치를 나타낸 개념도로서, 본 발명은 주장치에 피사체의 이미지를 추출 획득하여 회득된 이미지에서 특정된 포인트로 입력포인트를 추출 및 송출하는 제어수단(1)을 통해, 출력수단으로서 빔프로젝터와 스크린을 구비하여 화면을 출력하며, 입력수단으로서 상기 스크린에서 투영화면과 구별되는 피사체를 감시하는 카메라를 구비하여 특정 포인트 이미지를 획득하는 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치에 있어서,

빔프로젝터 투영렌즈(10)의 투사각에 근접하여 입사각을 갖는 카메라가 마련되게 빔프로젝터의 투영렌즈(10)에 이웃하여 카메라의 촬영렌즈(12)가 동일한 케이스(14)에 위치됨과 더불어, 상기 입출력수단인 상기 빔프로젝터와 상기 카메라의 입출력프로세싱을 위한 제어유닛(16)과 인터페이스(18)가 공유되어 상기 제어수단(1)과 연동되는 것을 특징으로 하는 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치다.

상술된 바와 같이 본 발명은 입력수단으로서 카메라와 출력수단인 빔프로젝터를 일체화하여 입출력수단의 세팅을 용이하게 하고, 더욱 간편화된 입출력인터페이스를 제공하는 입출력장치로서 카메라가 내장된 빔프로젝터를 제공한다.

이를 위한 본 발명은 먼저, 빔프로젝터의 투영각에 마추어 촬상각도를 얻기 위하여 빔프로젝터의 투영렌즈(10)에 근접하여 카메라의 촬영렌즈(12)가 동일한 케이스(14)에 이웃하여 설치된다.

즉, 빔프로젝터의 세팅과 더불어, 카메라가 세팅되도록 한 것으로, 일반적으로, 빔프로젝터는 세팅시 그 투영각도와 포커스를 조절하게 된다.

예를 들어 투영화면의 크기를 조절하기 위하여 스크린(4)과 빔프로젝터와의 소정거리를 결정한 후, 빔프로젝터의 투영각도를 조절하여 본체를 천장 또는 지지대 등에 장착하게 된다.

그 후 포커스를 조절하는데, 본 발명에서는 빔프로젝터에 카메라가 장착되므로, 투영렌즈(10)에 이웃하여 촬영렌즈(12)가 설치되고 투영렌즈의 투사각과 촬영렌즈의 입사각은 서로 근접하게 마련되어 있다.

따라서, 빔프로젝터의 케이스(14) 자체를 움직여 투영렌즈(10)의 투영각을 조절하게 되는 경우, 이것이 곧 촬영렌즈(12)의 입사각 조절을 동시에 수행하게 되는 것이다.

한편, 고가의 빔프로젝터인 경우, 케이스가 고정된 상태에서 투영렌즈가 상하로 회전가능하게 장착된 것이 있다.

이 경우 회전을 위한 구동장치를 투영렌즈와 촬영렌즈가 공유하게 될 것이다.

따라서, 본 발명에서 투영렌즈와 이웃하게 위치된 촬영렌즈란 투영렌즈의 투사각과 촬영렌즈의 입사각이 근접하게 일체의 몸체에 조합된 것을 의미한다.

한편, 도시된 것은 빔프로젝터의 케이스(14)에서 투영렌즈(10) 측방에 촬영렌즈(12)가 위치된 것을 나타내지만 이것에 본 발명이 국한되는 것은 아니며, 예를 들어 실험측에 따라 촬영렌즈의 상방 또는 하방에 장착될 수도 있는 것이다.

한편, 본 발명에서는 상기 출력수단인 빔프로젝터와 입력수단인 카메라가 제어유닛(16)과 인터페이스(18)를 공유하며, 공용된 제어유닛(16)과 인터페이스(18)는 주장치와의 통신 및 각 장치의 제어수단이다.

이것은 입출력수단을 간편하게 하며, 입출력 케이블(5)을 간편하게 한다.

즉, 일반적으로 시스템 데이터들이 멀티미디어의 영향으로 큰 폭으로 성장하면서, 개별로 구분되게 마련된 인터페이스는 시스템 병목현상의 주범이다.

이러한 이유에서 연관장치의 인터페이스는 통합될 필요가 있으며, 주장치 예를 들어 텔레비젼 시스템이나 퍼스널 컴퓨터와의 통신을 위해 입출력수단인 인터페이스는 통합될 필요가 있는 것이다.

이러한 이유로, 제어유닛을 통해 입출력인터페이스를 공유하게 되며, 입출력수단인 촬영렌즈와 투영렌즈로부터의 입력 및 출력데이터가 주장치와 통신하게 되는 것이고, 제어유닛의 공유로부터 연계된 제어가 가능해 진다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 빔프로젝터와 카메라가 일체로 구비되어 빔프로젝터의 투영각과 카메라의 입사각이 동일 케이스에서 셋팅되므로, 입출력장치의 초기셋팅이 용이하다는 효과가 있다.

도 1 은 종래 사용자와 디스플레이 시스템의 인터페이스 장치를 나타낸 개념도,

도 2 는 본 발명에 따른 입출력장치를 나타낸 외관설명도,

도 3 은 본 발명에 따른 입출력장치를 나타낸 개념도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 제어수단, 4 - 스크린,

10 - 투영렌즈, 12 - 촬영렌즈,

14 - 케이스, 16 - 제어유닛,

18 - 인터페이스,

Claims (1)

1. 주장치에 피사체의 이미지를 추출 획득하여 회득된 이미지에서 특정된 포인트로 입력포인트를 추출 및 송출하는 제어수단(1)을 통해, 출력수단으로서 빔프로젝터와 스크린을 구비하여 화면을 출력하며, 입력수단으로서 상기 스크린에서 투영화면과 구별되는 피사체를 감시하는 카메라를 구비하여 특정 포인트 이미지를 획득하는 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치에 있어서,

   빔프로젝터 투영렌즈(10)의 투사각에 근접하여 입사각을 갖는 카메라가 마련되게 빔프로젝터의 투영렌즈(10)에 이웃하여 카메라의 촬영렌즈(12)가 동일한 케이스(14)에 위치됨과 더불어, 상기 입출력수단인 상기 빔프로젝터와 상기 카메라의 입출력프로세싱을 위한 제어유닛(16)과 인터페이스(18)가 공유되어 상기 제어수단(1)과 연동되는 것을 특징으로 하는 사용자와 디스플레이 시스템 인터페이스 장치의 입출력장치.