KR20220015529A - 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화상 회의나 원격 학습시 서로 마주보거나 눈을 맞추고 있는 것처럼 응시자의 눈동자를 캡쳐하고 상대방에게 전송하여 아이콘텍트(Eye contact)를 하도록 함으로써 대화의 집중도와 효율을 높일 수 있는 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 기 설정된 해상도에 따라 압축된 압축 이미지를 상방으로 출력하는 디스플레이 패널, 디스플레이 패널의 상부에 배치되고, 출력되는 압축 이미지를 투과시켜 압축 이미지를 보정하는 실린더 렌즈, 하부에서 디스플레이 패널 및 실린더 렌즈와 결합되고, 상부로 갈수록 전방으로 돌출되도록 굴곡 형성되며, 보정된 이미지를 전방으로 반사시키는 반사 패널 및 반사 패널의 후방에 배치되고, 반사 패널에서 반사되는 보정된 이미지를 응시하는 사용자의 눈동자와 얼굴을 촬영하는 촬영 모듈을 포함한다.

Description

얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치{IMAGE REFLECTOR APPARATUS FOR FACE AND PUPIL CAPTURE}
본 발명은 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화상 회의나 원격 학습시 서로 마주보거나 눈을 맞추고 있는 것처럼 응시자의 눈동자를 캡쳐하고 상대방에게 전송하여 아이콘텍트(Eye contact)를 하도록 함으로써 대화의 집중도와 효율을 높일 수 있는 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치에 관한 것이다.
일반적으로 서로 멀리 떨어진 둘 이상의 사람 사이에서 쌍방향 연결은 상호 작용의 요구 수준을 촉진시키는 통신 링크 및 장비에 크게 의존한다.
모니터나 텔레비전(TV, television)에 부착된 카메라를 통해 화상회의나 원격수업 등을 하고자 할 때 대부분의 카메라가 모니터 위쪽에 설치되므로 응시되는 눈동자가 항상 아래를 향하고 있게 되고 상대방과 대화할 때 서로의 눈을 마주치지 않게 되어 대화 집중도가 현저히 떨어져 대화에 힘이 실리지 않게 된다.
한편, 방송사에서는 방송인들이 카메라를 응시하기 위해 텔레프롬프터(teleprompter)라는 기계를 사용하고 있지만 장치의 크기와 가격 때문에 일반화되기는 어려운 실정이다. 텔레프롬프터 시스템은 모니터 상에 표시된 영상을 미러로 반사시켜 카메라의 앞에 서있는 사람이 미러를 통해 영상을 볼 수 있도록 하는 기술이다.
또한, 디스플레이에서 제공되는 이미지 전체를 보면서 카메라가 정면의 눈동자를 캡쳐하기 위해서는 사용자의 눈동자 위치를 체크해야 하나 종래의 이미지 표출 방법으로는 현실적으로 어려운 실정이다.
한국공개특허 제10-2017-0039622호는 사용자의 눈에 비가시광을 조사하는 비가시광 조사 장치, 비가시광을 반사시키고 가시광을 투과시키는 비가시광 미러, 비가시광을 투과시키고 가시광을 투과시키지 않는 필터, 비가시광에 의한 상을 촬상할 수 있는 촬상 장치를 구비하여, 사용자 눈의 시선을 감지하는 시선 검지를 위한 장치를 개시한다.
한국공개특허 제10-2017-0039622호(2017.04.11, 공개)
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명은 화상 회의나 원격 학습시 서로 마주보거나 눈을 맞추고 있는 것처럼 응시자의 눈동자를 캡쳐하고 상대방에게 전송하여 아이콘텍트(Eye contact)를 하도록 함으로써 대화의 집중도와 효율을 높일 수 있는 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치는 기 설정된 해상도에 따라 압축된 압축 이미지를 상방으로 출력하는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널의 상부에 배치되고, 상기 출력되는 압축 이미지를 투과시켜 상기 압축 이미지를 보정하는 실린더 렌즈; 하부에서 상기 디스플레이 패널 및 상기 실린더 렌즈와 결합되고, 상부로 갈수록 전방으로 돌출되도록 굴곡 형성되며, 상기 보정된 이미지를 전방으로 반사시키는 반사 패널; 및 상기 반사 패널의 후방에 배치되고, 상기 반사 패널에서 반사되는 보정된 이미지를 응시하는 사용자의 눈동자와 얼굴을 촬영하는 촬영 모듈을 포함한다.
본 발명에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치는 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다.
예를 들면, 상기 디스플레이 패널은 상기 반사 패널로부터 전후방으로 길이 이동 가능하고 상기 반사 패널을 기준으로 회전 가능하도록 연결되어, 상기 촬영 모듈을 통해 촬영되는 사용자의 얼굴 위치에 따라 상기 반사 패널로부터 길이 이동 및 회전하여 상기 압축 이미지의 출력 각도를 변경할 수 있다.
상기 반사 패널의 후방에 배치되어 상기 반사 패널과 사용자 간의 거리를 측정하는 거리 센서를 더 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 상기 거리 센서에서 측정되는 거리에 따라 상기 반사 패널로부터 길이 이동 및 회전하여 상기 압축 이미지의 출력 각도를 변경할 수 있다.
상기 디스플레이 패널은 해상도가 서로 다른 복수의 픽셀 영역을 구비하는 디스플레이 필름과 상기 디스플레이 필름을 이동시켜 해상도를 조절하는 구동 수단으로 이루어질 수 있다.
상기 구동 수단은 사용자로부터 입력되는 시력 또는 시력 측정 장치를 통해 별도로 측정되는 사용자의 시력에 따라 상기 복수의 픽셀 영역 중 하나가 상방으로 오픈되도록 상기 디스플레이 필름을 이동시킬 수 있다.
현재 공간에 대한 밝기를 측정하는 조도 센서 및 사용자의 눈동자를 추적하여 시각적 피로도를 측정하는 트래커 센서를 더 포함하고, 상기 디스플레이 패널은 상기 측정된 현재 공간에 대한 밝기 값과 상기 시각적 피로도에 따라 출력 조도를 가변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 실린더 렌즈는 일면이 평평하고 타면이 볼록하게 형성되어 타면의 굴절각 분포에 따라 상기 압축 이미지를 굴절 축소하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 실린더 렌즈는 일면이 평평하고 타면이 오목하게 형성되어 타면의 굴절각 분포에 따라 상기 압축 이미지를 굴절 확대하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 반사 패널은 양 측면을 형성하는 측면 프레임, 상기 측면 프레임을 연결하면서 상면을 형성하는 상부 프레임, 상기 측면 프레임의 후단과 상기 상부 프레임의 후단을 연결하여 후면을 형성하는 후방 프레임, 및 상기 측면 프레임의 하부 중심에서 상기 상부 프레임의 전단을 연결하여 굴곡 형성되는 전방 반사경으로 이루어질 수 있다.
상기 상부 프레임은 상기 촬영 모듈을 통해 촬영되는 사용자의 얼굴 높이에 따라 전후방으로 길이 이동 가능하도록 형성되고, 전후방으로 이동함에 따라 상기 전방 반사경의 굴곡 각도를 가변시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 촬영 모듈은 복수로 구비되어 일정 간격으로 배치되고, 사용자의 얼굴 위치를 감지하여 얼굴 위치를 중심으로 하는 가상의 촬영점을 기준으로 촬영 각도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명은 화상 회의나 원격 학습시 서로 마주보거나 눈을 맞추고 있는 것처럼 응시자의 눈동자를 캡쳐하고 상대방에게 전송하여 아이콘텍트(Eye contact)를 하도록 함으로써 대화의 집중도와 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 일측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 타측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치의 볼록 실린더 렌즈를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 일측 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 타측 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치의 오목 실린더 렌즈를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치의 디스플레이 패널을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치의 회전 가능한 디스플레이 패널을 도시한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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.
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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치에 대하여 도 1 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 일측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 타측 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치는, 디스플레이 패널(110), 볼록 실린더 렌즈(120a), 반사 패널(130) 및 촬영 모듈(140)을 포함하고, 거리 센서(150), 조도 센서(160) 및 트래커 센서(170)를 더 포함할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 상방으로 이미지를 출력하도록 배치되어 기 설정된 해상도에 따라 압축된 압축 이미지를 상방으로 출력한다. 기 설정된 해상도는 통상의 4K(3840×2160) 또는 8K(7680x4320) 해상도 중 하나일 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 압축 이미지는 이미지 출력 알고리즘을 기초로 세로로 압축되어 제공될 수 있다. 이미지 출력 알고리즘은 정상 이미지를 압축하여 압축 이미지를 생성하기 위해 사용되는 프로그래밍된 절차로, 정상 이미지를 출력할 화면의 해상도에 따라 이미지를 압축하고, 이미지를 상하 반전하여 세로로 압축된 이미지를 출력하도록 할 수 있다. 여기에서, 실린더 렌즈(120)의 특성상 반사 패널(120)을 기준으로 전방에 위치하는 실린더 렌즈(120)에서 반사 패널(130)의 상측으로 이미지를 굴절시키고, 반사 패널(120)을 기준으로 후방에 위치하는 실린더 렌즈(120)에서 반사 패널(130)의 하측으로 이미지를 굴절시키기 때문에, 이미지의 상하 반전을 수행할 수 있다.
예를 들어, 디스플레이 패널(110)은 일반적인 디스플레이 패널을 가로로 절단하여 제작된 폭이 매우 좁은 디스플레이 패널을 통칭하는 스트레치 디스플레이(stretch display)로 제작될 수 있다.
도 7을 참고하면, 디스플레이 패널(110)은 일단이 반사 패널(130)의 측면 프레임(131) 하부 연결되고 타단이 사용자가 위치하는 전방을 향하도록 연결되고, 반사 패널(130)로부터 전후방으로 길이 이동 가능하도록 힌지(H1) 연결될 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(110)은 반사 패널(130)을 기준으로 상하방으로 회전 가능하도록 힌지(H2) 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 디스플레이 패널(110)은 이미지의 세로축이 실린더 렌즈(120)의 확대 또는 축소를 위한 굴절각에 최적화되도록 반사 패널(130)을 기준으로 전후방 길이 이동하거나 상하방 회전하여 실린더 렌즈(120)와 반사 패널(130)의 구조에 따른 각도 조절이 가능하도록 형성될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 디스플레이 패널(110)은 촬영 모듈(140)을 통해 촬영되는 사용자의 얼굴 위치에 따라 얼굴 높이에 최적화되도록 반사 패널(130)로부터 전후방 길이 이동하거나 상하방 회전하여 압축 이미지의 출력 각도를 변경할 수 있다.
또 다른 일 실시예에서, 디스플레이 패널(110)은 반사 패널(130)과 사용자 간의 거리를 측정하는 거리 센서(150)에서 측정되는 거리에 따라 사용자 위치에서 최적화된 이미지를 제공하기 위해 반사 패널(130)로부터 전후방 길이 이동하거나 상하방 회전하여 압축 이미지의 출력 각도를 변경할 수 있다.
도 8을 참고하면, 디스플레이 패널(110)은 사용자의 시력에 따라 상이한 해상도로 이미지를 제공하여 사용자가 보다 선명하거나 보다 확대된 이미지를 볼 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 위해 디스플레이 패널(110)은 해상도가 서로 다른 복수의 픽셀 영역(111-1, 111-2, 111-3, 111-4)을 구비하는 디스플레이 필름(111)과 디스플레이 필름(111)을 이동시켜 해상도를 조절하는 구동 수단(112)과 디스플레이 필름(111)의 양 측에서 디스플레이 필름(111)을 감싸고 있다가 구동 수단(112)의 제어에 따라 디스플레이 필름(111)을 회전시키는 롤러(113)로 이루어질 수 있다.
구동 수단(112)은 사용자로부터 입력되는 시력 또는 시력 측정 장치(미도시)를 통해 별도로 측정되는 사용자의 시력에 따라 복수의 픽셀 픽셀 영역(111-1, 111-2, 111-3, 111-4) 중 하나가 이미지의 출력 방향인 상방으로 오픈되도록 롤러(113)를 제어하여 디스플레이 필름(111)을 이동시킬 수 있다. 구동 수단(112)은 사용자의 시력이 낮을수록 해상도를 낮춰 출력되는 이미지가 확대되도록 할 수 있다.
디스플레이 패널(110)은 후술할 조도 센서(160)를 통해 측정되는 현재 공간에 대한 밝기 값과 후술할 트래커 센서(170)를 통해 측정되는 시각적 피로도에 따라 이미지의 출력 조도를 가변시켜 사용자의 눈에 무리가 가지 않도록 이미지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널(110)은 현재 공간에 대한 밝기 값이 높은 경우 이미지의 출력 조도를 높여 사용자가 이미지를 볼 수 있도록 하되, 이미지가 안보임으로 인해 발생하는 시각적 피로도를 낮추고, 현재 공간에 대한 밝기 값이 낮은 경우 이미지의 출력 조도를 낮춰 사용자가 이미지를 볼 수 있도록 하되, 이미지가 눈부심으로 인해 발생하는 시각적 피로도를 낮출 수 있다. 다른 예를 들어, 디스플레이 패널(110)은 사용자의 시각적 피로도가 높은 경우 현재 공간에 대한 밝기 값에 따라 출력 이미지가 흐릿하거나 번짐 현상이 발생하지 않도록 출력 조도를 가변시킬 수 있다.
볼록 실린더 렌즈(120a)는 광학적 효과로 압축된 이미지를 보정하는데 사용되고, 원형 실린더의 일부를 절단한 것처럼 동일한 굴곡이 길게 이어진 렌즈로써 축소하는 볼록(Convex) 렌즈로 제작될 수 있다. 즉, 볼록 실린더 렌즈(120a)는 일면이 평평하고 타면이 볼록하게 형성되어 타면의 굴절각 분포에 따라 압축 이미지를 굴절 축소할 수 있다.
볼록 실린더 렌즈(120a)는 디스플레이 패널(110)의 상부에 배치되고, 디스플레이 패널(110)로부터 출력되는 압축 이미지를 투과 및 굴절시켜 압축 이미지를 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 볼록 실린더 렌즈(120a)는 도 3과 같이 굴절각 분포를 확대 이미지와 일치시키기 위해 제1 볼록 실린더 렌즈(120a-1), 제2 볼록 실린더 렌즈(120a-2)와 같이 그 형상이 다양화될 수 있다.
반사 패널(130)은 볼록 실린더 렌즈(120a)로부터 보정된 이미지를 사용자가 위치한 전방으로 반사시켜 사용자의 얼굴 및 눈동자 위치에 대응하도록 이미지를 제공한다. 반사 패널(130)은 하부에서 디스플레이 패널(110) 및 실린더 렌즈(120)와 결합되고, 측면 프레임(131), 상부 프레임(132), 후방 프레임(133) 및 전방 반사경(134)으로 이루어질 수 있다.
측면 프레임(131)은 반사 패널(130)의 양 측면을 형성하는 것으로, 디스플레이 패널(110)과 볼록 실린더 렌즈(120a)의 길이 방향에 대응하는 폭을 가지도록 한 쌍으로 배치되고, 상부에서 상부 프레임(132)과 결합되고, 후방에서 후방 프레임(133)과 결합되며, 전방에서 전방 반사경(134)과 결합될 수 있다.
상부 프레임(132)은 측면 프레임(131)을 연결하면서 반사 패널(130)의 상면을 형성하는 것으로, 후방에서 후방 프레임(133)과 결합되고, 전방에서 전방 반사경(134)의 최상단과 결합될 수 있다.
일 실시예에서, 상부 프레임(132)은 촬영 모듈(140)을 통해 촬영되는 사용자의 얼굴 높이에 따라 전후방으로 길이 이동 가능하도록 형성되어 전방 반사경(134)의 굴곡 각도를 가변시킬 수 있다. 즉, 상부 프레임(132)은 사용자의 얼굴 높이가 기 설정된 기준 높이보다 높은 경우 후방으로 길이 이동하여 전방 반사경(134)의 굴곡 각도를 완만하게 가변시킴으로써 반사되는 이미지의 높이를 높이고, 사용자의 얼굴 높이가 기 설정된 기준 높이보다 낮은 경우 전방으로 길이 이동하여 전방 반사경(134)의 굴곡 각도를 급격하게 가변시킴으로써 반사되는 이미지의 높이를 낮출 수 있다.
후방 프레임(133)은 측면 프레임(131)의 후단과 상부 프레임(132)의 후단을 연결하여 후면을 형성하는 것으로, 측면 프레임(131)과 전방 반사경(134) 사이에 배치되는 촬영 모듈(140), 거리 센서(150) 및 트래커 센서(170) 중 적어도 어느 하나를 커버할 수 있다.
전방 반사경(134)은 측면 프레임(131)의 하부 중심에서 상부 프레임(132)의 전단을 연결하여 굴곡 형성되고, 볼록 실린더 렌즈(120a)를 통과하면서 보정된 이미지를 전방으로 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 전방 반사경(134)은 초박막 강화 유리(Ultra-Thin Glass, UTG)로 형성되어 가변 가능한 굴곡진 형상을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 전방 반사경(134)은 상부 프레임(132)이 전후방으로 길이 이동할 때 굴곡 각도가 가변될 수 있는 유연한 재질의 반사경으로 형성될 수 있다.
촬영 모듈(140)은 반사 패널(130)의 후방에 배치되고, 반사 패널(130)에서 반사되는 보정된 이미지를 응시하는 사용자의 눈동자와 얼굴을 촬영한다. 촬영 모듈(140)은 복수로 구비되어 일정 간격으로 배치되고, 복수개 각각에서 사용자의 얼굴 위치를 감지하여 얼굴 위치를 중심으로 하는 가상의 촬영점을 결정하고, 가상의 촬영점을 기준으로 상하좌우 촬영 각도를 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 촬영 모듈(140)은 트래커 센서(170)와 연동되어 촬영한 사용자의 눈동자 영상을 시간 순차적으로 트래커 센서(170)에 제공할 수 있다.
거리 센서(150)는 반사 패널(130)의 후방 또는 전방에 배치되어 반사 패널(130)과 사용자 간의 거리를 측정한다. 거리 센서(150)는 도면에서 반사 패널(130)의 후방에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 반사 패널(130)의 전방, 측면 등 반사 패널(130)과 사용자 간의 거리를 측정할 수 있는 공간이라면 어떠한 곳이든 배치될 수 있다.
거리 센서(150)는 측정된 거리 값을 기초로 디스플레이 패널(110)의 전후방 길이 이동 및 상하방 회전 조절을 하는데 사용될 수 있으며, 예를 들어, 초음파 방식 및 적외선 방식 등으로 구현될 수 있다.
조도 센서(160)는 현재 공간에 대한 밝기를 측정하는 것으로, 반사 패널(130)의 측면 프레임(131) 또는 상부 프레임(132)에 배치될 수 있다. 조도 센서(160)는 도면에서 반사 패널(130)의 측면에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 반사 패널(130)의 전방, 상부 등 현재 공간에 대한 조도를 측정할 수 있는 위치라면 어떠한 곳이든 배치될 수 있다.
조도 센서(160)는 현재 공간에 대한 밝기 값을 기초로 디스플레이 패널(110)에서 출력되는 이미지의 조도를 가변시키는데 사용될 수 있다.
트래커 센서(170)는 사용자의 눈동자를 추적하여 시각적 피로도를 측정하는 센서로, 반사 패널(130)의 후방에 배치될 수 있다. 트래커 센서(170)는 도면에서 반사 패널(130)의 후방에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하고자 하는 것은 아니며, 반사 패널(130)의 전방, 측면 등 사용자의 눈동자를 추적할 수 있는 위치하면 어떠한 곳이든 배치될 수 있다.
트래커 센서(170)는 사용자가 눈을 감은 횟수, 안구 주변의 온도, 단속성 운동 (斷續性 運動) 횟수 및 동공 조절 속도를 기초로 사용자의 시각적 피로도를 측정할 수 있다. 트래커 센서(170)는 사용자가 눈을 감은 횟수가 많을수록, 안구 주변의 온도가 높을수록, 단속성 운동 횟수(운동량)가 적을수록, 동공 조절 속도가 느려질수록 시각적 피로도가 높은 것으로 판단할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 일측 사시도이고, 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치를 도시한 타측 사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치는, 디스플레이 패널(110), 오목 실린더 렌즈(120b), 반사 패널(130) 및 촬영 모듈(140)을 포함하고, 거리 센서(150), 조도 센서(160) 및 트래커 센서(170)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치는 디스플레이 패널(110), 반사 패널(130), 촬영 모듈(140), 거리 센서(150), 조도 센서(160) 및 트래커 센서(170)에 대하여 도 1 및 2에서 설명한 일 실시예의 구성과 동일하므로 상세한 설명을 생략하고, 오목 실린더 렌즈(120b)에 대하여만 설명한다.
오목 실린더 렌즈(120b)는 광학적 효과로 압축된 이미지를 보정하는데 사용되고, 원형 실린더의 일부를 절단한 것처럼 동일한 굴곡이 길게 이어진 렌즈로써 확대하는 오목(Concave) 렌즈로 제작될 수 있다. 즉, 오목 실린더 렌즈(120b)는 일면이 평평하고 타면이 오목하게 형성되어 타면의 굴절각 분포에 따라 압축 이미지를 굴절 확대할 수 있다.
오목 실린더 렌즈(120b)는 디스플레이 패널(110)의 상부에 배치되고, 디스플레이 패널(110)로부터 출력되는 압축 이미지를 투과 및 굴절시켜 압축 이미지를 보정할 수 있다.
일 실시예에서, 오목 실린더 렌즈(120b)는 도 6과 같이 굴절각 분포를 투사 이미지와 일치시키기 위해 제1 오목 실린더 렌즈(120b-1), 제2 오목 실린더 렌즈(120b-2)와 같이 그 형상이 다양화될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.
110: 디스플레이 패널
120a, 120b: 실린더 렌즈
130: 반사 패널
140: 촬영 모듈
150: 거리 센서
160: 조도 센서
170: 트래커 센서

Claims (11)

  1. 기 설정된 해상도에 따라 압축된 압축 이미지를 상방으로 출력하는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널의 상부에 배치되고, 상기 출력되는 압축 이미지를 투과시켜 상기 압축 이미지를 보정하는 실린더 렌즈;
    하부에서 상기 디스플레이 패널 및 상기 실린더 렌즈와 결합되고, 상부로 갈수록 전방으로 돌출되도록 굴곡 형성되며, 상기 보정된 이미지를 전방으로 반사시키는 반사 패널; 및
    상기 반사 패널의 후방에 배치되고, 상기 반사 패널에서 반사되는 보정된 이미지를 응시하는 사용자의 눈동자와 얼굴을 촬영하는 촬영 모듈을 포함하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은
    상기 반사 패널로부터 전후방으로 길이 이동 가능하고 상기 반사 패널을 기준으로 회전 가능하도록 연결되어,
    상기 촬영 모듈을 통해 촬영되는 사용자의 얼굴 위치에 따라 상기 반사 패널로부터 길이 이동 및 회전하여 상기 압축 이미지의 출력 각도를 변경하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반사 패널의 후방에 배치되어 상기 반사 패널과 사용자 간의 거리를 측정하는 거리 센서를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은
    상기 거리 센서에서 측정되는 거리에 따라 상기 반사 패널로부터 길이 이동 및 회전하여 상기 압축 이미지의 출력 각도를 변경하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널은
    해상도가 서로 다른 복수의 픽셀 영역을 구비하는 디스플레이 필름과 상기 디스플레이 필름을 이동시켜 해상도를 조절하는 구동 수단으로 이루어지는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구동 수단은
    사용자로부터 입력되는 시력 또는 시력 측정 장치를 통해 별도로 측정되는 사용자의 시력에 따라 상기 복수의 픽셀 영역 중 하나가 상방으로 오픈되도록 상기 디스플레이 필름을 이동시키는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    현재 공간에 대한 밝기를 측정하는 조도 센서 및 사용자의 눈동자를 추적하여 시각적 피로도를 측정하는 트래커 센서를 더 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은
    상기 측정된 현재 공간에 대한 밝기 값과 상기 시각적 피로도에 따라 출력 조도를 가변하는 것을 특징으로 하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 렌즈는
    일면이 평평하고 타면이 볼록하게 형성되어 타면의 굴절각 분포에 따라 상기 압축 이미지를 굴절 축소하는 것을 특징으로 하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 실린더 렌즈는
    일면이 평평하고 타면이 오목하게 형성되어 타면의 굴절각 분포에 따라 상기 압축 이미지를 굴절 확대하는 것을 특징으로 하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반사 패널은
    양 측면을 형성하는 측면 프레임, 상기 측면 프레임을 연결하면서 상면을 형성하는 상부 프레임, 상기 측면 프레임의 후단과 상기 상부 프레임의 후단을 연결하여 후면을 형성하는 후방 프레임, 및 상기 측면 프레임의 하부 중심에서 상기 상부 프레임의 전단을 연결하여 굴곡 형성되는 전방 반사경으로 이루어지는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상부 프레임은
    상기 촬영 모듈을 통해 촬영되는 사용자의 얼굴 높이에 따라 전후방으로 길이 이동 가능하도록 형성되고, 전후방으로 이동함에 따라 상기 전방 반사경의 굴곡 각도를 가변시키는 것을 특징으로 하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 촬영 모듈은
    복수로 구비되어 일정 간격으로 배치되고, 사용자의 얼굴 위치를 감지하여 얼굴 위치를 중심으로 하는 가상의 촬영점을 기준으로 촬영 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는
    얼굴과 눈동자 캡쳐를 위한 이미지 반사경 장치.
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