KR20080044654A - 프로젝터의 자동 영상 조정 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로젝터의 자동 영상 조정기술에 관한 것으로, 외부로부터 영상 데이터 신호 및 스크린 위치정보를 전달받고, 스크린 위치정보와 초광대역통신기술(UWB)모듈을 이용하여 구해진 프로젝터 위치정보를 토대로 상기 스크린과 프로젝터간의 거리를 측정하며, 측정된 거리값에 대응하는 포커싱 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하고, 엑세스된 포커싱 보정값으로 포커스 보정을 수행하며, 프로젝터와 스크린의 높이 차이값과, 기울임 센서를 이용하여 구해진 기울기 및 방향 정보로부터 키스톤 정보를 산출하여 이에 대응하는 키스톤 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하고, 엑세스된 키스톤 보정값으로 키스톤 보정을 수행하며, 포커스 및 키스톤 보정된 프로젝터를 통해 영상 데이터 신호를 디스플레이 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, UWB로부터 프로젝터의 위치값과, 기울임 센서로부터 프로젝터의 기울임 정보를 전달받아 오토 포커스와 키스톤 보정을 수행하도록 함으로써, 전원 온 시 또는 메뉴 키 입력 시 자동으로 보정된 모양의 영상을 볼 수 있으므로 프로젝터의 이동설치 시에 사용자의 편의성을 제공해주는 효과가 있다.

프로젝터, UWB, 기울임 센서, 포커스, 키스톤

Description

프로젝터의 자동 영상 조정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR AUTO IMAGE CONTROLLING IN A PROJECTOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝터의 위치 계산 방식을 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 영상 조정 장치의 구조를 도시한 블록도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 프로젝터의 포커싱 및 키스토닝 보정 절차를 도시한 흐름도.

본 발명은 프로젝터에서의 영상 조정 기술에 관한 것으로서, 특히 초광대역 통신기술 및 기울임 센서를 이용하여 프로젝터의 영상을 조절하는데 적합한 프로젝터의 자동 영상 조정 방법 및 장치에 관한 것이다.

오늘날 프로젝터는 소형화, 휴대화 되어 더 이상 한곳에 고정된 것이 아니라 건물안 어디에서나 필요한 곳으로 이동하여 사용할 수 있게 되었다. 하지만 그때마다 영상의 포커스와 키스톤(Key-stone)을 조절해주어야 한다. 이에 오토 포커싱 및 키스토닝을 위한 많은 연구가 진행되었다. 종래의 프로젝터의 오토 포커싱 기술로는 프로젝터에서 임의의 영상을 투사한 다음 부착된 카메라의 오토포커싱 시스템을 이용한 방법인 오토 타입 오토 포커싱(Active-type Autofocusing)방법이 있으며, 키스토닝을 보정하기 위하여 스크린에 일정 패턴의 영상을 투사하여 이를 촬영한 카메라 이미지로 수학적 보정을 수행하는 방법 등이 있다.

하지만, 상기한 바와 같이 프로젝터의 오토 포커싱 및 키스토닝 보정방식에 있어서는, 프로젝터에 카메라 모듈이 추가적으로 필요하며, 이에 카메라 모듈로 입력된 일련의 이미지 프로세싱과 분석 및 보정 과정이 추가적으로 필요하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 한계를 극복하기 위한 것으로, 위치 인식기능을 갖는 UWB 모듈을 포함한 프로젝터로 자신의 3차원 위치를 인식하여 현재 위치에서 가장 적절한 스크린에 알맞은 영상을 투사할 수 있는 프로젝터의 자동 영상 조정 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, UWB의 위치 추적 기능을 이용하여 영상의 포커스를 자동으로 조절하고, UWB 모듈로부터 얻은 스크린과 프로젝터의 위치정보와 프로젝터에 별도로 장착된 기울임 센서를 이용하여 키스톤을 자동으로 조절할 수 있는 프로젝터의 자동 영상 조정 방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 실시예 방법은, 프로젝터의 자동 영상 조정 방법으로서, 외부로부터 영상 데이터 신호 및 스크린 위치정보를 전달받는 과정과, 상기 스크린 위 치정보와 초광대역통신기술(UWB)모듈을 이용하여 구해진 프로젝터 위치정보를 토대로 상기 스크린과 프로젝터간의 거리를 측정하는 과정과, 상기 측정된 거리값에 대응하는 포커싱 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하는 과정과, 상기 엑세스된 포커싱 보정값으로 포커스 보정을 수행하는 과정과, 상기 프로젝터와 스크린의 높이 차이값과, 기울임 센서를 이용하여 구해진 기울기 및 방향 정보로부터 키스톤 정보를 산출하여 이에 대응하는 키스톤 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하는 과정과, 상기 엑세스된 키스톤 보정값으로 키스톤 보정을 수행하는 과정과, 상기 포커스 및 키스톤 보정된 프로젝터를 통해 영상 데이터 신호를 디스플레이 하는 과정을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예 장치는, 프로젝터의 자동 영상 조정 장치로서, 외부로부터 영상 데이터 신호 및 스크린 위치정보를 전달받고, 프로젝터의 위치정보를 측정하여 제어부로 전달하는 초광대역 통신기술 모듈(UWB)과, 상기 프로젝터의 기울기와 방향을 측정하여, 상기 측정된 정보를 제어부로 전달하는 기울임 센서와, 상기 스크린과 프로젝터간의 거리를 측정하고, 측정된 거리값에 대응하는 포커싱 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하고, 상기 엑세스된 포커싱 보정값을 포커싱 보정부로 출력하고, 상기 프로젝터와 스크린의 높이 차이값과, 상기 기울임 센서로 측정된 기울기 및 방향 정보로부터 키스톤 정보를 산출하여 키스톤 정보에 대응하는 키스톤 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하고, 상기 엑세스된 키스톤 보정값을 키스톤 보정부로 출력하는 제어부와, 상기 포커싱 보정값을 토대로 포커싱 보정을 수행하는 포커스 보정부와, 상기 키스톤 보정값을 토대로 키스톤 보정을 수행하 는 키스톤 보정부와, 상기 보정부들로부터 보정된 프로젝터를 통해 영상 데이터 신호를 디스플레이 하는 디스플레이부를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 초광대역 통신기술(Ultra Wideband, 이하 UWB라 한다)의 위치 추적 기능을 이용하여 영상의 포커스를 자동으로 조절하고, UWB로부터 얻은 위치정보와 기울임 센서로부터 얻은 방향 및 기울기 값을 이용하여 키스톤을 자동으로 조절하는 것이다.

본 발명에서는 UWB의 위치인식 기능과 근거리 고용량 데이터 전송방식을 이용한다. 현재의 UWB기술로는 특정 건물 내에서 1cm오차 범위내로의 위치 인식이 가능하다. 또한 오피스 환경에서 모든 가전이나 용품들의 위치를 전파식별(RFID:Radio Frequency IDentification)태그나 UWB를 이용하여 서버(건물내에 혹은 하나의 회의실 마다 설치됨)에 저장되어 있다고 가정한다. 이 경우 기존의 프로젝션할 스크린들의 위치를 미리 알고 있다면, UWB 위치 인식 모듈을 장착한 프로젝터에서 건물 혹은 방안에서의 위치를 인식하고, 가장 가깝거나 알맞은 스크린으로 영상의 포커싱 및 키스토닝을 보정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝터의 위치 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 회의실에 스크린(100)과 프로젝터(104)가 존재하며, 스크린의 위치 정보(x1, y1, z1)는 서버(102)상에 저장되어 있다. 프로젝터(104)는 UWB를 이용하여 현재 이동된 곳의 위치(X, Y, Z)를 측정하여 높이를 포함하는 3차원 위치값(x, y, z)을 구하고, 스크린과 프로젝터간의 거리 X는 서버(102)로부터 수신한 스크린 위치정보와 UWB로부터 구해진 프로젝터 위치값을 통해 구할 수 있다. 이에 프로젝터(104)는 구해진 X값을 통해 오토 포커싱을 수행한다.

또한 프로젝터(104)에 부착된 가속도센서와 자북센서로부터 얻은 기울임 정보(방향, 기울기 정보)를 얻어 3차원 좌표값(스크린 및 프로젝터의 위치정보)과 결합하여 키스톤 보정값도 얻을 수 있다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 영상 조정 장치의 구조를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 자동 영상 보정 장치는 UWB(202), 가속도 센서(204), 자북센서(206), 제어부(208), 데이터베이스(210), 키스톤 보정부(212), 포커스 보정부(214), 디스플레이부(216)로 구성된다.

UWB(202)는 외부로부터 데이터를 수신하고, 회의실 내에 스크린들의 위치 정보를 저장하고 있는 서버로부터 스크린 위치 정보를 수신한다. 또한 프로젝터의 위치를 계산하여, 높이를 포함하는 3차원 좌표값(x, y, z)을 얻을 수 있다. 또한 가 속도 센서(204)에서 기울기 상태를 감지하여 기울기 값을 추출하고, 자북 센서(206)에서 방향을 탐지하여 정확한 방향 정보를 추출하여 제어부(208)로 전달한다.

상기 제어부(208)에서는 UWB(202)로부터 전달받은 데이터 신호 및 스크린 위치값과 프로젝터 위치값을 전달받아, 상기 위치값들의 거리를 산출하여 상기 산출된 거리값에 대응하는 포커싱 보정 값을 데이터베이스(210)에서 엑세스하여 포커스 보정부(212)로 전달한다. 여기서 회의실상에 여러개의 스크린이 있는 경우 여러개의 스크린위치정보가 존재할 수 있으므로, 이런 경우에는 제어부(208)에서 프로젝터상에 가장 가깝거나 알맞은 스크린 위치정보를 선택하여 이용한다.

또한 제어부(208)는 가속도 센서(204)와 자북센서(206)로부터 각각 기울기 및 방향 정보를 전달받아, 상기 프로젝터 및 스크린 위치값과 함께 결합하여 키스톤 보정을 위한 정보(이하 "키스톤 정보"라 한다.)를 산출하고 이에 대응하는 키스톤 보정값을 데이터베이스(210)에서 엑세스하여 키스톤 보정부(214)로 출력한다. 여기서 키스톤 정보는 스크린의 높이와 프로젝터가 놓여진 높이와의 차이값과, 상하 기울기 각도 정보 및 좌우 방향 정보가 될 수 있다.

상기 데이터베이스(210)에는 스크린에 대한 프로젝터의 기울기, 방향, 높이에 따른 최적의 키스토닝 보정값들과, 스크린과 프로젝터의 거리에 따른 최적의 포커싱 보정값들이 저장되어 있다. 이에 제어부(208)로부터 전달된 정보에 대응하는 키스토닝 보정값과 포커싱 보정값을 찾아내어 제어부(208)로 전달하는 것이다.

상기 포커스 보정부(212)는 제어부(208)를 통해 입력받은 영상신호에 포함된 포커싱 값으로 포커스 랜즈를 조절하는 오토 포커싱을 수행한다. 상기 키스톤 보정부(214)는 상기 제어부(208)를 통해 입력받은 영상신호에 포함된 키스톤 보정값에 의해 키스톤을 보정한다. 즉, 기울기, 방향 정보와 스크린의 높이 값을 토대로 영상 이미지를 적절하게 왜곡시키는 키스토닝 보정을 수행하는 것이다. 이후 디스플레이부(216)는 상기 포커스 보정부(212)와, 키스톤 보정부(214)로부터 보정된 프로젝터를 통해 영상신호들을 디스플레이 한다.

도 3는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 프로젝터의 포커싱 및 키스토닝 보정 절차를 도시한 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 302단계에서 프로젝터의 전원 온 혹은 사용자가 메뉴 키를 입력함에 따라 자동보정을 수행하게 되면, 304단계에서 UWB 위치인식모듈을 이용하여 건물 내에서 프로젝터의 3차원 위치를 인식하여 현재 위치값(x, y, z)을 얻는다. 이후 306단계에서 가속도센서 및 자북센서로부터 현재 프로젝터의 상태값인 기울기 및 방향값(a, b)을 얻는다. 308단계에서는 미리 서버에 저장된 주변 스크린들의 위치에서 적절한 스크린의 위치를 찾는다. 이때, 스크린을 찾는 알고리즘의 예로는 프로젝터가 놓여진 곳의 앞 선에 위치한 스크린을 찾는 것이다),

310단계에서 찾은 스크린에서 프로젝터까지의 거리를 계산하고, 계산된 거리에 따른 최적의 포커싱 보정 값을 데이터베이스로부터 엑세스하여, 구해진 포커싱 보정 값으로 포커싱 렌즈의 위치를 알맞게 조절함으로써, 영상의 포커싱을 자동으로 조정한다. 또한 212단계에서 스크린의 위치와 프로젝터의 정보를 결합하여 키스토닝 보정값을 산출하여 키스토닝 보정을 수행한다. 이로서 오토포커스와 키스톤이 보정된 프로젝터에 영상 데이터 신호를 디스플레이 하여 사용자는 전원 온 혹은 메뉴키 입력만으로 자동적인 영상 조정이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 UWB의 위치 추적 기능을 이용하여 영상의 포커스를 조절하고, UWB로부터 얻은 위치정보와 기울임 센서를 이용한 방향 및 기울기 정보를 이용하여 키스토닝을 자동으로 조절하는 것이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, UWB로부터 프로젝터의 위치값과, 기울임 센서로부터 프로젝터의 기울임 정보를 전달받아 오토 포커스와 키스톤 보정을 수행하도록 함으로써, 전원 온 시 또는 메뉴 키 입력 시 자동으로 보정된 모양의 영상을 볼 수 있으므로 프로젝터의 이동설치 시에 사용자의 편의성을 제공해주는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 프로젝터의 자동 영상 조정 방법으로서,

   외부로부터 영상 데이터 신호 및 스크린 위치정보를 전달받는 과정과,

   상기 스크린 위치정보와 초광대역통신기술(UWB)모듈을 이용하여 구해진 프로젝터 위치정보를 토대로 상기 스크린과 프로젝터간의 거리를 측정하는 과정과,

   상기 측정된 거리값에 대응하는 포커싱 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하는 과정과,

   상기 엑세스된 포커싱 보정값으로 포커스 보정을 수행하는 과정과,

   상기 프로젝터와 스크린의 높이 차이값과, 기울임 센서를 이용하여 구해진 기울기 및 방향 정보로부터 키스톤 정보를 산출하여 이에 대응하는 키스톤 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하는 과정과,

   상기 엑세스된 키스톤 보정값으로 키스톤 보정을 수행하는 과정과,

   상기 포커스 및 키스톤 보정된 프로젝터를 통해 영상 데이터 신호를 디스플레이 하는 과정

   을 포함하는 프로젝터의 자동 영상 조정 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 기울임 센서는,

   가속도 센서 및 자북센서인 것을 특징으로 하는 프로젝터의 자동 영상 조정 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 베이스로부터 엑세스하는 과정은,

   상기 데이터베이스에 저장된 거리값 마다 각각 대응하는 포커싱 보정값과, 상기 키스톤 정보에 각각 대응하는 키스톤 보정값을 선택하는 것을 특징으로 하는 자동 영상 조정 방법.
4. 프로젝터의 자동 영상 조정 장치로서,

   외부로부터 영상 데이터 신호 및 스크린 위치정보를 전달받고, 프로젝터의 위치정보를 측정하여 제어부로 전달하는 초광대역 통신기술 모듈(UWB)과,

   상기 프로젝터의 기울기와 방향을 측정하여, 상기 측정된 정보를 제어부로 전달하는 기울임 센서와,

   상기 스크린과 프로젝터간의 거리를 측정하고, 측정된 거리값에 대응하는 포커싱 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하고, 상기 엑세스된 포커싱 보정값을 포커싱 보정부로 출력하고,

   상기 프로젝터와 스크린의 높이 차이값과, 상기 기울임 센서로 측정된 기울기 및 방향 정보로부터 키스톤 정보를 산출하여 키스톤 정보에 대응하는 키스톤 보정값을 데이터베이스로부터 엑세스하고, 상기 엑세스된 키스톤 보정값을 키스톤 보정부로 출력하는 제어부와,

   상기 포커싱 보정값을 토대로 포커싱 보정을 수행하는 포커스 보정부와,

   상기 키스톤 보정값을 토대로 키스톤 보정을 수행하는 키스톤 보정부와,

   상기 보정부들로부터 보정된 프로젝터를 통해 영상 데이터 신호를 디스플레이 하는 디스플레이부

   를 포함하는 프로젝터의 자동 영상 조정 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 기울임 센서는,

   가속도 센서 및 자북센서인 것을 특징으로 하는 프로젝터의 자동 영상 조정 장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 데이터베이스는,

   상기 거리값 마다 각각 대응하는 포커싱 보정값과, 상기 키스톤 정보에 각각 대응하는 키스톤 보정값이 저장된 것을 특징으로 하는 자동 영상 조정 장치.

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