KR20110021753A - 응시 정확한 화상 회의 - Google Patents

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댄 로젠펠드
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Abstract

응시 정확한 화상 회의 시스템은 광 산란 상태와 실질적으로 투명한 상태 사이에 교대하는 스크린을 포함한다. 카메라가 상기 스크린의 후방에 배치되고 상기 스크린이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 상기 스크린의 전방에 있는 사용자의 이미지들을 캡처하도록 구성된다. 상기 스크린이 그의 실질적으로 광 산란 상태에 있을 때는, 프로젝터가 디스플레이 이미지를 상기 스크린에 투사한다.

Description

응시 정확한 화상 회의{GAZE ACCURATE VIDEO CONFERENCING}
화상 회의는 원격 위치들에 있는 둘 이상의 사용자들에게 대면 대화(face-to-face conversation)를 복제하는 방식으로 소통하는 기회를 제공한다. 그러므로, 화상 회의는 원격 사용자들 사이의 소통을 개선할 수 있다는 것이 기대된다.
화상 회의의 광범위한 수용에 대한 하나의 장애물은 화상 회의 시스템들이 사회적으로 용인되는 시선 접촉(socially acceptable eye contact)을 증진할 수 없다는 것이다. 대부분의 구현들에서, 화상 회의 카메라는 화상 회의 모니터의 주변(perimeter)에 배치되어 있어, 로컬 사용자가 모니터를 볼 때 로컬 사용자는 카메라를 주시하고 있지 않다. 그러므로, 원격 사용자는 마치 로컬 사용자와 사회적으로 용인되는 시선 접촉이 있는 것처럼 느낄 수 없다. 원격 사용자가 사회적으로 용인되는 시선 접촉을 지각하는 것을 돕기 위해, 로컬 사용자가 카메라를 똑바로 주시한다면, 로컬 사용자는 원격 사용자를 디스플레이하는 모니터를 똑바로 볼 수 없을 것이고, 따라서 로컬 사용자는 사회적으로 용인되는 시선 접촉을 지각할 수 없다.
이 개요는 아래 상세한 설명에서 더 설명되는 개념들 중 선택된 것을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이 개요는 청구된 내용의 중요한 특징들 또는 본질적인 특징들을 식별하기 위해 의도된 것이 아니고, 그것은 청구된 내용의 범위를 제한하는 데 이용되도록 의도되어 있지도 않다. 또한, 청구된 내용은 이 명세의 임의의 부분에서 지적된 임의의 또는 모든 불리점들을 해결하는 구현들에 제한되지 않는다.
응시 정확한 화상 회의 시스템(gaze accurate video conferencing system)은 광 산란 상태와 실질적으로 투명한 상태 사이에 교대하는 스크린을 포함한다. 카메라가 상기 스크린의 후방에 배치되고 상기 스크린이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 상기 스크린의 전방에 있는 사용자의 이미지들을 캡처하도록 구성된다. 상기 스크린이 그의 실질적으로 광 산란 상태에 있을 때는, 프로젝터가 디스플레이 이미지를 상기 스크린에 투사한다.
도 1은 응시 정확한 화상 회의를 제공하는 화상 회의 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1의 화상 회의 시스템의 스크린, 프로젝터, 및 카메라에 대한 타이밍도를 도시한다.
도 3은 광 산란 상태와 실질적으로 투명한 상태 사이에 교대하는 도 1의 화상 회의 시스템의 스크린을 다소 개략적으로 도시한다.
도 4는 광 산란 상태와 실질적으로 투명한 상태 사이에 교대하는 스크린의 창 부분을 다소 개략적으로 도시한다.
도 5-7은 화상 회의 카메라를 디스플레이 이미지의 일부로서 도시된 얼굴의 눈들과 정렬시키는 도 1의 화상 회의 시스템을 도시한다.
도 8은 응시 정확한 화상 회의를 제공하는 다른 화상 회의 시스템을 도시한다.
도 1은 응시 정확한 화상 회의를 제공하는 화상 회의 시스템(10)을 도시한다. 화상 회의 시스템(10)은 스크린(12), 카메라(14), 프로젝터(16), 얼굴 검출 시스템(18), 및 동기(sync) 시스템(20)을 포함한다. 다른 실시예들은 이들 엘리먼트들 각각을 포함하지 않을 수 있고, 일부 실시예들은 도 1에 도시되지 않은 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
스크린(12)은 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 사이에 선택적으로 스위칭 가능하다. 실질적으로 투명한 상태에 있을 때, 사용자(22)의 카메라 이미지를 카메라(14)가 볼 수 있다. 환언하면, 스크린은 스크린의 전방에 있는 화상 회의 사용자의 이미지가 카메라에 도달하는 것을 막지 않는다. 여기서 사용될 때, "카메라 이미지"라는 문구는 카메라가 보는 이미지를 기술하기 위해 사용된다. 스크린은 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 카메라의 시야(view)를 막지 않기 때문에, 카메라(14)는 스크린(12)의 후방에 배치될 수 있다. 그러므로, 카메라는 스크린(12)에 디스플레이된 얼굴의 눈들과 실질적으로 정렬될 수 있고, 따라서 사용자(22)가 스크린에 디스플레이된 얼굴과 시선 접촉할 때 카메라(14)를 똑바로 보도록 허용한다. 그러므로, 사용자(22)의 카메라 이미지는 응시 정확할 것이고, 카메라 이미지를 보는 다른 화상 회의 사용자들은 사용자(22)로부터 사회적으로 용인되는 시선 접촉을 지각할 것이다. 여기서 사용될 때, "사회적으로 용인되는 시선 접촉(socially acceptable eye contact)"은 한 사용자가 다른 사용자의 눈들로부터 3 내지 5도 미만으로 떨어져 보고 있는 것을 나타낸다.
그의 광 산란 상태에 있을 때, 스크린(12)은 스크린에 투사된 광을 확산하여 투과(diffusely transmit)하거나 및/또는 확산하여 반사(diffusely reflect)할 수 있어, 그 광이 디스플레이 이미지로서 보일 수 있다. 예시된 실시예에서, 스크린(12)은 사용자(22)에게 광을 확산하여 투과하고 있다. 전면 투사(front projection) 응용들에서, 스크린(12)은 사용자에게 광을 확산하여 반사할 수 있다. 그의 광 산란 상태에 있을 때, 스크린(12)은 또한 카메라 이미지를 형성하는 광을, 확산하여 투과하거나, 실질적으로 차단하고, 따라서 스크린을 통하여 카메라 이미지를 보는 것은 스크린이 실질적으로 투명할 때 더 유리하게 된다.
스크린(12)은 고분자 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정 광 셔터(polymer stabilized cholesteric textured liquid crystal optical shutter)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스크린(12)은 고분자 분산형 액정들(polymer-dispersed liquid crystals)을 포함할 수 있다. 일반적으로, 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 사이에 빠르게 교대하는 임의의 장치가 이용될 수 있다. 교대의 주파수 및 전이의 기간은 특정한 응용을 위해 어떤 유형의 장치가 적합한지를 결정하기 위해 이용될 수 있는 2개의 특성들이다. 투명성 및/또는 광 산란의 정도는 특정한 응용에서의 장치 적합성 및/또는 성능에 영향을 미칠 수 있는 다른 요소들이다.
도 1은 스크린(12)을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보기 위해 배치된 카메라(14)를 보여준다. 도 1에서, 카메라(14)의 광축(24)은 스크린(12)의 보는 표면(viewing surface)(26)에 대체로 수직이다. 다른 실시예들에서, 카메라의 광축은 보는 표면과 대체로 평행일 수 있고(예를 들면, 도 8의 카메라(100)), 또는 카메라는 다른 방위로 배치될 수 있다. 응시 정확성 및 사회적으로 용인되는 시선 접촉은 카메라의 위치 및 방위를 스크린 상에 디스플레이된 얼굴의 눈들과 정렬시키는 것에 의해 개선될 수 있다. 그렇게 하여, 카메라는 디스플레이되고 있는 얼굴의 눈들과 실질적으로 동일한 시야를 갖는다.
카메라(14)는 각종의 상이한 이미지 캡처링 메커니즘들을 포함할 수 있다. 비제한적인 예로서, 카메라(14)는 CCD(charge-coupled device) 이미지 센서, CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) 이미지 센서, 또는 다른 적합한 이미지 센서를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 카메라(14)는 비교적 어두운(예를 들면, 블랙) 컬러일 수 있고, 유사하게 어두운 배경의 전방에 배치될 수 있다. 이런 식으로, 스크린(12)이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있고 사용자(22)가 스크린을 통하여 카메라(14)를 볼 수 있을 때, 사용자는 어둠만을 볼 것이다. 만일 스크린이 광 산란 상태와 실질적으로 투명한 상태 사이에 충분히 높은 주파수로 순환한다면, 사용자는 스크린의 그의 투명한 상태에 있을 때 스크린의 후방에 카메라 및/또는 어둠을 지각할 수조차 없을 수 있다. 실제로, 사용자는, 후술되는 바와 같이, 스크린이 그의 광 산란 상태에 있을 때 스크린에 투사된 디스플레이 이미지만을 지각할 수 있다.
프로젝터(16)는 디스플레이 이미지를 스크린(12)에 투사하도록 배치된다. 프로젝터(16)는, 액정 프로젝터, DLP(digital light processing) 프로젝터, LCOS(liquid crystal on silicon) 프로젝터, 또는 다른 적합한 프로젝터를 포함하는, 사실상 임의의 유형의 프로젝터일 수 있다.
예시된 실시예에서, 프로젝터(16)의 광축(28)은 스크린(12)의 보는 표면(26)에 대체로 수직이다. 다른 실시예에서, 프로젝터의 광축은 보는 표면과 대체로 평행일 수 있고(예를 들면, 도 8의 프로젝터(86)), 또는 프로젝터는 다른 방위로 배치될 수 있다.
도 1에서, 프로젝터(16)는 디스플레이 이미지를 스크린(12)에 직접 후면 투사(rear project)하는 것으로 도시되어 있다. 환언하면, 프로젝터는 스크린의 배면(rear side)에 투사하고 있는 반면, 사용자(22)는 스크린의 전면(front side)을 본다. 프로젝터(16)는, 스크린(12)의 가까이에 배치될 수 있도록, 광각의 단거리 투사 프로젝션(wide-angle, short-throw projection)을 위해 설계된 프로젝션 옵틱스(projection optics)를 옵션으로 포함할 수 있다. 프로젝터는 또한, 스크린의 전면 상의 전면 투사(front projection)를 위한 위치에 있을 수 있다. 후면 투사 또는 전면 투사 구현들에서, 프로젝션 시스템은 프로젝터로부터 스크린까지의 투사 경로를 효과적으로 늘이는 하나 이상의 미러들 또는 다른 광학 소자들, 및/또는 디스플레이 이미지로부터 일그러짐(distortion)을 제거하기 위한 하나 이상의 렌즈들 또는 다른 광학 소자들을 포함할 수 있다. 프로젝션 시스템은 추가적으로 또는 대안적으로 프로젝터와 스크린 사이에 디스플레이 이미지를 다른 식으로 방향 전환하거나(redirect), 확대하거나, 축소하거고, 포커싱하거나, 필터링하거나, 또는 다른 식으로 변경하는 하나 이상의 미러들, 렌즈들, 또는 다른 광학 소자들을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 화상 회의 시스템(10)은 동기 시스템(20)을 포함한다. 동기 시스템(20)은 화상 회의 시스템(10)의 다양한 엘리먼트들이 응시 정확한 화상 회의를 제공하기 위해 서로 협력(cooperate)할 수 있도록 화상 회의 시스템(10)의 제어를 조정(orchestrate)한다. 동기 시스템은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 동기 시스템은 개별 컴포넌트로서 구현될 수 있는 반면, 다른 실시예들에서 동기 시스템은 서로 협력하는 둘 이상의 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 스크린(12), 프로젝터(16), 카메라(14), 또는 화상 회의 시스템(10)의 다른 컴포넌트들의 양태들이 동기 시스템(20)의 일부를 형성할 수 있다.
도 2는 동기 시스템(20)이 스크린(12), 프로젝터(16), 및 카메라(14)를 어떻게 제어하는지를 나타내는 타이밍도를 도시한다. 30에 도시된 바와 같이, 동기 시스템은 스크린(12)이 그의 실질적으로 투명한 상태와 그의 광 산란 상태 사이에 교대하게 한다. 스크린이 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 사이에 교대하는 주파수 및/또는 듀티 사이클은 특정한 응용에 적합하도록 선택될 수 있다.
다수의 화상 회의 응용들에 대하여, 대략 50 헤르츠 내지 120 헤르츠의 범위의 주파수가 용인될 수 있고, 대략 50 헤르츠 내지 60 헤르츠의 범위의 주파수가 이용 가능한 스크린, 카메라, 및 프로젝터 기술과 잘 작용하는 것으로 생각된다. 상기 주파수들은 비제한적인 예들로서 제공되고, 플리커 지각(flicker perception)에 대한 임계치보다 더 큰 어떤 주파수라도 보는 사람이 안정된 이미지를 보도록 허용할 것이라는 것을 이해해야 한다. 높은 주파수들은 투사된 디스플레이 이미지 또는 캡처된 카메라 이미지의 보다 높은 프레임 레이트들을 허용할 수 있다. 높은 스크린 전이 주파수의 잠재적인 이익들에도 불구하고, 보다 빠른 주파수들은 화상 회의 시스템의 컴포넌트들에 보다 높은 요구 사항들을 지운다. 보다 높은 주파수에서, 카메라는 카메라 이미지를 캡처할 시간이 보다 적다. 그러나, 일부 실시예들에서, 카메라는 원하는 광량을 캡처하기 위해 복수의 캡처 기간들로부터의 노출을 하나의 이미지로 결합할 수 있다. 보다 높은 주파수에서, 스크린은 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 사이에 더 많은 수의 전이들을 갖고, 실질적으로 투명한 상태 또는 광 산란 상태에 있는 것과 대조적으로, 전이하는 데 소비되는 시간의 전체 백분율이 증가한다. 따라서, 고분자 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정 광 셔터들과 같은, 빠르게 전이할 수 있는 스크린들은 실질적으로 투명한 상태 및/또는 광 산란 상태에서 소비되는 더 높은 백분율의 시간을 제공한다.
다수의 화상 회의 응용들에 대하여, 대략 50%의 실질적으로 투명한 및 50%의 광 산란의 듀티 사이클이 용인될 수 있다. 실질적으로 투명한 상태에 바쳐지는 더 높은 백분율의 시간은 카메라 이미지의 캡처를 용이하게 할 수 있지만, 디스플레이 이미지의 휘도는 작아질 수 있고 사용자는 스크린의 후방의 카메라를 더 용이하게 지각할 수 있다. 광 산란 상태에 바쳐지는 더 높은 백분율의 시간은 밝은 디스플레이 이미지를 투사하는 것을 용이하게 할 수 있지만, 카메라의 이미지 센서는 노출 시간이 너무 작아지면 카메라 이미지를 캡처하면서 증가된 노이즈를 생성할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 동기 시스템은 도 2의 32에 나타내어진, 주위 밝기에 응답하여 스크린이 그의 광 산란 상태에 있는 시간에 관하여 스크린이 그의 투명한 상태에 있는 시간의 비율을 동적으로 조정할 수 있다. 34에 도시된 바와 같이, 주위 밝기가 증가할 때, 동기 시스템은 36에 도시된 바와 같이 실질적으로 광 투과 상태에 듀티 사이클의 더 높은 백분율을 바치고 실질적으로 투명한 상태에 대응하는 더 낮은 백분율의 시간을 바친다. 증가된 주위 광으로 인해, 밝은 이미지를 형성할 더 많은 시간이 프로젝터에 주어진다면 투사된 디스플레이 이미지는 더 양호하게 보일 수 있다. 유사하게, 증가된 주위 광으로 인해, 카메라가 더 짧은 노출 시간을 이용해 카메라 이미지를 캡처하는 것이 더 용이할 수 있다. 따라서, 동기 시스템은 변화하는 주위 광 조건들에서 개선된 프로젝터에 의한 이미지 투사 및 카메라에 의한 이미지 캡처를 제공하도록 튜닝될 수 있다.
도 3은 스크린이 그의 광 산란 상태(40)와 그의 실질적으로 투명한 상태(42) 사이에 교대하는 동안에, 도 1의 사용자(22)의 시각으로부터의 스크린(12)을 다소 개략적으로 도시한다. 대시 선들로 나타내어진 바와 같이, 카메라(14)는, 스크린(12)이 그의 광 산란 상태에 있을 때, 그것은 확산 스크린의 후방에 있기 때문에, 보이지 않는다. 카메라(14)는 스크린(12)이 연장된 시간 시간 동안 그의 실질적으로 투명한 상태에 남아 있다면 보일 수 있지만, 스크린 전이 주파수가 적어도 대략 50 헤르츠이고 및/또는 카메라가 충분히 어둡거나 또는 다른 식으로 그의 배경에 관하여 위장되어 있을 때 카메라를 지각하는 것은 어렵다는 것을 이해해야 한다.
다시 도 2를 참조하면, 50에서 동기 시스템은 스크린이 광 산란 상태에 있는 동안에 프로젝터가 디스플레이 이미지를 투사하게 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이렇게 하여, 투사된 디스플레이 이미지는 용이하게 볼 수 있는 포맷으로 사용자에게 확산하여 투과될 수 있다.
도 2는 또한 스크린이 실질적으로 투명 상태에 있는 동안에 프로젝터는 디스플레이 이미지를 스크린에 투사하지 않는다는 것을 보여준다. 만일 프로젝터가 디스플레이 이미지를 스크린에 투사하는 것을 계속한다면, 프로젝터로부터의 실질적으로 확산되지 않은 광은 스크린이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있는 동안에 사용자(22)의 눈들에 직접 비칠 수 있다.
일부 실시예들에서, 프로젝터는 디스플레이 이미지를 계속해서 투과할 수 있지만, 그 디스플레이 이미지는 스크린에 투사되기 전에 차단(intercept)될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 도 1은 스크린(12)이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 프로젝터(16)로부터 투사된 광이 스크린(12)에 도달하는 것을 선택적으로 막는 셔터(52)를 보여준다. 동기 시스템은 스크린 전이들의 타이밍에 따라서 셔터를 활성화할 수 있다.
셔터(52)는 기계적 셔터, 전기 기계적 셔터, 광학 셔터, 또는 스크린 전이들과 동기하여 디스플레이 이미지를 선택적으로 차단할 수 있는 사실상 임의의 다른 장치일 수 있다. 비제한적인 예로서, 셔터(52)는 스크린이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 디스플레이 이미지가 스크린에 도달하는 것을 막는 강유전성 액정 셔터를 포함할 수 있다. 다른 예들로서, 셔터(52)는 불투명 및 투명 부분들을 갖는 회전하는 디스크를 포함할 수 있고 또는 컬러 휠(color wheel)이 스크린이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 투사 광을 차단하는 불투명 부분을 포함하도록 변경될 수 있다.
일부 실시예들에서, 프로젝터는 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 사이의 스크린 전이들과 동기하여 효과적으로 온 및 오프할 수 있다. 프로젝터는 온 상태와 오프 상태 사이에 프레임-시간 변조를 위해 구성된 하나 이상의 프로젝터-광원들을 포함할 수 있고, 동기 시스템은 프로젝터-광원들이 스크린이 광 산란 상태에 있는 동안에는 온 상태에 있고 스크린이 실질적으로 투명한 상태에 있을 때는 오프 상태에 있게 할 수 있다.
일부 실시예들에서, 광원의 오프 상태는 프로젝터의 프로젝션 엔진을 이용하여 이미지를 캄캄하게 하면서(black out) 프로젝터 램프 또는 다른 소스에 계속해서 전력을 공급하는 것에 의해 효과적으로 달성될 수 있다(예를 들면, DLP 프로젝션 이미지는 적어도 실질적으로 검은 이미지를 생성하도록 디지털 마이크로미러 장치(digital micromirror device)의 미러들을 겨눌 수 있다). 여기서 사용될 때, 온 상태와 오프 상태 사이에 프레임-시간 변조를 위해 구성된 프로젝터-광원은 램프 또는 다른 소스로부터의 광을 효과적으로 캄캄하게 하기 위해 프로젝션 엔진을 이용하는 프로젝터를 포함한다.
발광 다이오드들 및/또는 레이저들은 50 헤르츠 이상에서 일어날 수 있는 스크린 전이들과 동기할 만큼 충분히 높은 프레임-시간 주파수들에서 온 상태와 오프 상태 사이에 교대할 수 있는 프로젝터-광원들의 비제한적인 예들이다. 또한, 발광 다이오드들 및/또는 레이저들과 같은 프로젝터-광원들은 상이한 인가 전류들에 응답하여 휘도를 변경할 수 있고, 따라서 밝은 디스플레이 이미지를 생성하는 데 있어서 제어 융통성을 허용한다. 다수의 LED 또는 레이저의 최대 평균 휘도는 소스에 의해 방산된 전력에 의해 결정된다. 그러므로, 소스의 휘도는 그것이 연속적으로 온 상태에 있을 경우에 가능한 것 이상으로 그것의 온 상태 동안에 증가될 수 있다. 그러므로, 이들 소스들을 이용한 디스플레이는 그의 온 간격 동안에 휘도가 비례하여 증가된다면 거의 50% 듀티 사이클에서 동작하는 것만큼 밝을 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 54에서 동기 시스템은 스크린이 실질적으로 투명한 상태에 있는 동안에 카메라가 카메라 이미지를 보게 할 수 있다. 예로서, 카메라의 디지털 노출은 스크린이 그의 실질적으로 투명한 상태에 있을 때마다 일어나도록 시간이 맞추어질 수 있다. 이렇게 하여, 카메라는 스크린의 다른 쪽에 있는 사용자의 이미지들을 캡처할 수 있는 한편, 스크린은 여전히 카메라가 사용자의 이미지들을 캡처하고 있지 않은 시간들 동안에 투사된 이미지를 디스플레이하기 위해 이용될 수 있다. 또한, 도 2는 스크린이 그의 광 산란 상태에 있을 때, 사용자의 시야는 스크린에 의해 막히고 카메라는 사용자의 사진이 아니라, 스크린의 뒷면의 사진들만을 촬영하고 있을 것이므로, 카메라는 카메라 이미지를 보지 않는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스크린(60)은 실질적으로 광 산란하는 상태로 남아 있는 정적인 부분(62) 및 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 사이에 선택적으로 스위칭 가능한 창 부분(64)을 포함할 수 있다. 그러한 창은 스크린의 정적인 부분이 투사된 이미지를 디스플레이하기에 적합한 상태로 남아 있는 동안에 사용자에의 시야를 카메라에 제공할 수 있다. 그러한 실시예들에서, 창은 위에 설명된 바와 같이 동기 시스템에 의해 제어될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로젝터는 디스플레이의 일부를 끊임없이 정적인 부분에 투사하면서, 창이 그의 광 산란 상태에 있을 때만 디스플레이의 일부를 창에 투사하도록 구성될 수 있다. 그러한 창의 사이즈는 화상 회의 사용자에의 선명한 시야를 카메라(66)에 제공하도록 선택될 수 있고, 카메라는 스크린의 창 부분을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 화상 회의 시스템(10)은 얼굴 검출 시스템(18)을 포함할 수 있다. 얼굴 검출 시스템은 하나 이상의 얼굴 검출 알고리즘들을 이용하여 디스플레이 이미지에서 얼굴을 찾아낼 수 있다.
도 5는 도 1의 사용자(22)의 시각으로부터의 스크린(12)을 다소 개략적으로 도시한다. 예시된 실시예에서, 스크린(12)은 얼굴(72)을 포함하는 디스플레이 이미지(70)를 디스플레이하고 있다. 도시된 바와 같이, 얼굴(72)의 눈들(74)은, 스크린(12)의 후방에 보이지 않는, 카메라(14)와 정렬되어 있지 않다. 얼굴 검출 시스템(18)은 얼굴(72)을 찾아내고 눈들(74)이 카메라(14)와 정렬되어 있지 않은 것을 인지할 수 있다. 눈과 카메라의 정렬(eye to camera alignment)이 없이는, 화상 회의 시스템은 사회적으로 용인되는 시선 접촉을 증진할 수 없다.
얼굴 검출 시스템(18)은 눈들(74)을 카메라(14)와 정렬시키는 것에 의해 사회적으로 용인되는 시선 접촉을 증진할 수 있다. 예를 들면, 도 6은 눈들(74)이 카메라(14)와 정렬되도록 얼굴 검출 시스템이 디스플레이 이미지(70)를 아래로 오른쪽으로 시프트(shift)시키는 것을 개략적으로 도시한다. 이렇게 하여, 눈들(74)을 똑바로 보는 사용자는 또한 카메라(14)를 똑바로 볼 것이다. 디스플레이 이미지는 이미지를 패닝(panning)하는 것에 의해, 이미지의 한쪽 에지를 늘이면서 이미지의 반대편 에지를 수축시키는 것에 의해, 또는 사실상 임의의 다른 적합한 기법을 통하여 시프트될 수 있다.
다른 예로서, 도 7은 눈들(74)이 카메라(14)와 정렬되도록 카메라(14)를 위로 왼쪽으로 이동시키는 얼굴 검출 시스템을 개략적으로 도시한다. 카메라는 얼굴 검출 시스템이 카메라의 위치를 바꿀 수 있게 하는 트래킹 장치(tracking device)에 설치될 수 있다.
도 8은 응시 정확한 화상 회의를 제공하는 화상 회의 시스템(80)의 다른 실시예를 도시한다. 화상 회의 시스템(80)은, 도 1에 관련하여 위에 설명된 것들과 유사한, 스크린(82), 카메라(84), 프로젝터(86), 얼굴 검출 시스템(88), 및 동기 시스템(90)을 포함한다. 화상 회의 시스템(80)은 또한 입력 에지(94) 및 보는 표면(96)을 갖는 도파관(waveguide)(92)를 포함한다. 도파관은 입력 에지에서 디스플레이 이미지를 수신하고 보는 표면으로부터 디스플레이 이미지를 출력하도록 구성된다. 도시된 바와 같이, 이 배열에서, 프로젝터(86)는 디스플레이 이미지를 입력 에지 안으로, 도파관을 통하여, 보는 표면의 밖으로 투사하도록 배치된다.
도파관 안으로 투사된 디스플레이 이미지의 적어도 일부는 도파관와 공기 사이의 계면에 도달하는 즉시 내부 전반사한다(totally internally reflect). 각 반사에 의해, 디스플레이 이미지를 구성하는 광의 방향은 도파관의 반사 표면에 관하여 변화한다. 반복된 반사들은 디스플레이 이미지를 구성하는 광이 결국 보는 표면(96) 밖으로 나올 때까지 내부 전반사에 덜 영향받게 한다. 광이 보는 표면에서 나가기 전에 일어날 반사들의 수는 보는 표면에서 광이 나갈 위치에 비례한다. 그러므로, 광이 입력 에지 안으로 투사되는 각도는 그것이 보는 표면에서 나갈 위치를 제어하도록 조정될 수 있다. 이렇게 하여, 입력 에지(94)에 들어가는 광은 보는 표면(96)에서 원하는 위치에서 나가도록 제어될 수 있고, 도파관은 얇은 프로파일을 갖는 장치에서 디스플레이 이미지를 확대하도록 효과적으로 이용될 수 있다.
스크린(82)은 도파관의 보는 표면을 실질적으로 커버하도록 사이즈가 정해지고 배치될 수 있다. 동기 시스템(90)은 도 2에 관련하여 위에 설명된 바와 같이 스크린(82), 카메라(84), 및 프로젝터(86)를 제어하기 위해 이용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 카메라(84)는 보는 표면(96) 안으로 도파관의 배면(98) 밖으로 통과하는 카메라 이미지를 보도록 배치될 수 있다. 다른 실시예들에서, 카메라(100)는 보는 표면(96) 안으로, 도파관(92)를 통하여 입력 에지(94)를 통하여 밖으로 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치될 수 있다. 그러한 카메라는 프로젝터(86)에 관하여 오프셋될 수 있다. 일부 실시예들에서, 프로젝터는 입력 에지(94)로 직접 투사하도록 배치될 수 있는 반면, 다른 실시예들에서 프로젝터는 투사된 광을 입력 에지로 방향 전환하는 하나 이상의 미러들로 투사하도록 배치될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도파관 자체는 그의 전체 길이를 감소시키는 하나 이상의 폴드(fold) 또는 벤드(bend)를 포함할 수 있다.
화상 회의 성능을 개선하기 위해 다양한 다른 컴포넌트들이 이용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 광 산란 상태와 실질적으로 투명한 상태 사이에 교대하는 스크린을 보호하는 것을 돕기 위해 투명한 보호 스크린이 전술한 실시예들에 추가될 수 있다. 일부 실시예들에서, 보다 나은 디스플레이 및/또는 이미지 캡처를 위해 광을 조절(condition)하기 위해 편광자 및/또는 프리즈매틱 터닝 필름(prismatic turning film)이 이용될 수 있다.
전술한 화상 회의 시스템들은 스크린을 터치하는 손가락 또는 다른 물체를 검출하기 위해 그의 광 산란 상태 동안에 스크린을 이미징함으로써, 그러한 터치들이 사용자 입력의 한 형태로서 인지될 수 있도록 하는, 카메라 기반 터치 검출 시스템을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 그러한 터치 검출 시스템들은 터치 입력들을 모니터하기 위해 적외선 광 및/또는 적외선 카메라들을 이용할 수 있다.
전술한 화상 회의 시스템들은 사실상 임의의 프로젝션 기반 디스플레이와 호환된다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 전술한 화상 회의 시스템들은 상업적으로 입수 가능한 프로젝션 텔레비전, 서피스 컴퓨터(surface computer), 및 다른 장치들의 설계와 호환된다.
여기에 설명된 실시예들은, 예를 들면, 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되고 컴퓨팅 장치에 의해 실행되는, 프로그램들과 같은, 컴퓨터 실행가능 명령어들 또는 코드를 통해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일반적으로, 프로그램은 특정 태스크를 수행하거나 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 개체, 컴포넌트, 데이터 구조를 포함한다. 여기서 사용될 때, "프로그램"이라는 용어는 단일 프로그램 또는 협력하여 동작하는 다수의 프로그램들을 의미할 수 있고, 애플리케이션, 서비스, 또는 임의의 다른 유형 또는 종류의 프로그램을 나타내기 위해 이용될 수 있다. 마찬가지로, 여기서 사용되는 "컴퓨터" 및 "컴퓨팅 장치"라는 용어들은 하나 이상의 프로그램을 전자식으로 실행하는 임의의 장치를 포함하고, 협력하여 동작하는 둘 이상의 그러한 장치들을 포함한다.
여기에 설명된 구성들 및/또는 방법들은 본질적으로 예시적이고, 다수의 변형들이 가능하기 때문에, 이들 특정한 실시예들 또는 예들은 제한적인 의미에서 고려되지 않아야 할 것이다. 여기에 설명된 특정한 루틴들 또는 방법들은 임의의 수의 프로세싱 전략들 중 하나 이상을 나타낼 수 있다. 그러므로, 예시된 다양한 동작들은 예시된 시퀀스로, 또는 다른 시퀀스들로, 또는 병행하여 수행될 수 있고, 또는 일부 경우에 생략될 수 있다. 마찬가지로, 전술한 프로세스들의 순서는 변경될 수 있다.
본 명세의 내용은 여기에 개시된 다양한 프로세스들, 시스템들 및 구성들, 및 기타 특징들, 기능들, 동작들, 및/또는 속성들뿐만 아니라, 그의 임의의 모든 동등물들의 모든 새로운 및 비자명한 조합들 및 부분 조합들을 포함한다.

Claims (20)

  1. 화상 회의 시스템(80)으로서,
    입력 에지(94) 및 보는 표면(viewing surface)(96)을 갖는 도파관(waveguide)(92) - 상기 도파관은 상기 입력 에지에서 디스플레이 이미지를 수신하고 상기 보는 표면으로부터 상기 디스플레이 이미지를 출력하도록 구성됨 -;
    상기 디스플레이 이미지를 상기 입력 에지 안으로, 상기 도파관을 통하여, 상기 보는 표면의 밖으로 투사하도록 배치된 프로젝터(86);
    상기 보는 표면 안으로 상기 도파관을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치된 카메라(84);
    상기 도파관의 상기 보는 표면을 실질적으로 커버하고 실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 간을 선택적으로 스위칭하도록 구성된 스크린(82); 및
    상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태와 상기 광 산란 상태 간을 교대하게 하도록 구성되고, 상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태에 있는 동안에 상기 카메라가 상기 카메라 이미지를 보게 하도록 구성되고, 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 동안에 상기 프로젝터가 상기 디스플레이 이미지를 상기 입력 에지 안으로 투사하게 하도록 구성된 동기 시스템(sync system)(90)
    을 포함하는 화상 회의 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 고분자 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정 광 셔터(polymer stabilized cholesteric textured liquid crystal optical shutter)를 포함하는 화상 회의 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 프로젝터는 온 상태와 오프 상태 사이의 프레임-시간 변조를 위해 구성된 하나 이상의 프로젝터-광원들을 포함하고, 상기 동기 시스템은 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 동안에 상기 프로젝터-광원들이 상기 온 상태에 있게 하도록 구성되는 화상 회의 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 프로젝터의 광축은 상기 보는 표면과 대체로 평행인 화상 회의 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 카메라의 광축은 상기 보는 표면에 대체로 수직인 화상 회의 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 카메라의 광축은 상기 보는 표면과 대체로 평행인 화상 회의 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 동기 시스템은 주위 밝기의 변화에 응답하여 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 시간에 대한 상기 스크린이 상기 투명한 상태에 있는 시간의 비율을 동적으로 조정하도록 구성되는 화상 회의 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 이미지에서 얼굴을 찾아내고 상기 얼굴의 눈들을 상기 카메라와 정렬시키도록 구성된 얼굴 검출 시스템을 더 포함하는 화상 회의 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 디스플레이 이미지는 상기 얼굴의 눈들을 상기 카메라와 정렬시키기 위해 상기 스크린 상에서 시프트(shift)되는 화상 회의 시스템.
  10. 제8항에 있어서, 상기 카메라는 상기 얼굴의 눈들을 상기 카메라와 정렬시키기 위해 이동되는 화상 회의 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 스크린은 실질적으로 광 산란하는 상태로 남아 있는 정적인 부분(static portion) 및 상기 실질적으로 투명한 상태와 상기 광 산란 상태 간을 선택적으로 스위칭 가능한 창 부분(window portion)을 포함하고, 상기 카메라는 상기 스크린의 상기 창 부분을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치되는 화상 회의 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 상기 동기 시스템은 상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태에 있을 때 상기 디스플레이 이미지가 상기 스크린에 도달하는 것을 막는 강유전성 액정 셔터를 포함하는 화상 회의 시스템.
  13. 화상 회의 시스템(10)으로서,
    실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 간을 선택적으로 스위칭 가능한 스크린(12);
    상기 스크린을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치된 카메라(14);
    디스플레이 이미지를 상기 스크린에 투사하도록 배치된 프로젝터(16);
    상기 디스플레이 이미지에서 얼굴을 찾아내고 상기 얼굴의 눈들을 상기 카메라와 정렬시키는 얼굴 검출 시스템(18); 및
    상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태와 상기 광 산란 상태 간을 교대하게 하도록 구성되고, 상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태에 있는 동안에 상기 카메라가 상기 카메라 이미지를 보게 하도록 구성되고, 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 동안에 상기 프로젝터가 상기 디스플레이 이미지를 투사하게 하도록 구성된 동기 시스템(20)
    을 포함하는 화상 회의 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 스크린은 고분자 안정화 콜레스테릭 텍스처 액정 광 셔터를 포함하는 화상 회의 시스템.
  15. 제13항에 있어서, 상기 프로젝터는 온 상태와 오프 상태 사이의 프레임-시간 변조를 위해 구성된 하나 이상의 프로젝터-광원들을 포함하고, 상기 동기 시스템은 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 동안에 상기 프로젝터-광원들이 상기 온 상태에 있게 하도록 구성되는 화상 회의 시스템.
  16. 제13항에 있어서, 상기 동기 시스템은 주위 밝기에 응답하여 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 시간에 대한 상기 스크린이 상기 투명한 상태에 있는 시간의 비율을 동적으로 조정하도록 구성되는 화상 회의 시스템.
  17. 제13항에 있어서, 상기 디스플레이 이미지는 상기 얼굴의 눈들을 상기 카메라와 정렬시키기 위해 상기 스크린 상에서 시프트되는 화상 회의 시스템.
  18. 제13항에 있어서, 상기 카메라는 상기 얼굴의 눈들을 상기 카메라와 정렬시키기 위해 이동되는 화상 회의 시스템.
  19. 제13항에 있어서, 상기 스크린은 실질적으로 광 산란하는 상태로 남아 있는 정적인 부분 및 상기 실질적으로 투명한 상태와 상기 광 산란 상태 간을 선택적으로 스위칭 가능한 창 부분을 포함하고, 상기 카메라는 상기 스크린의 상기 창 부분을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치되는 화상 회의 시스템.
  20. 화상 회의 시스템(10)으로서,
    실질적으로 투명한 상태와 광 산란 상태 간을 선택적으로 스위칭 가능한 스크린(12);
    온 상태와 오프 상태 사이에 프레임-시간 변조를 위해 구성된 하나 이상의 프로젝터-광원들을 포함하는 프로젝터(16) - 상기 프로젝터는 상기 프로젝터-광원들이 상기 온 상태에 있을 때만 디스플레이 이미지를 상기 스크린에 투사하도록 구성됨 -;
    상기 스크린을 통하여 전해지는 카메라 이미지를 보도록 배치된 카메라(14);
    상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태와 상기 광 산란 상태 간을 교대하게 하도록 구성되고, 상기 스크린이 상기 실질적으로 투명한 상태에 있는 동안에 상기 카메라가 상기 카메라 이미지를 보게 하도록 구성되고, 상기 스크린이 상기 광 산란 상태에 있는 동안에 상기 프로젝터-광원들이 상기 온 상태에 있게 하도록 구성된 동기 시스템(20)
    을 포함하는 화상 회의 시스템.
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