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  ② 적외선 캠

  적외선 카메라보다 저렴한 가격으로 웹 캠을 개조하여 만들 수 있습니다.

  일반 웹 캠의 적외선 차단 필터를 제거 후 적외선 통과 필터나 네거티브 필름( 현상된 필름 )을 장착하면 됩니다.

  적외선의 파장은 780nm ~ 1000nm이므로 IR Pass Filter는 780nm 이상이어야 합니다.

  또한 IR LED의 파장을 고려하여 구입해야 합니다.

  캠의 선택 조건은 다음과 같습니다.

  - 캠의 성능은 인식률에 영향을 미치므로 320*240 / 30fps이상이 좋습니다. (640*480 / 30fps 추천)

    ( PS3 Eye Camera, Microsoft Xbox 360 Camera, Philips SPC900NC, Unibrain Fire-iDigital Camera 등 )

  - 테이블 높이를 고려한 시야각

  - 쉽게 분해 가능한 제품. ( 참고 사이트:  http://www.t9t9.com/361 )

  본 프로젝트에서는  PS3 Eye Camera를 사용하였습니다.

      

        <  PS3 Eye Camera >          < 적외선 차단 렌즈 >                 < 렌즈 제거 후 >

                      < 적외선 통과 필터>                   < 네거티브 필름 >

  적외선 차단 렌즈를 제거 하면 초점 거리가 맞지 않아 초점이 맞지 않는 현상이 발생합니다.

  이를 해결하기 위해 제거한 렌즈의 사이즈와 같은 적외선 통과 필터가 부착된 렌즈를 대신 장착하거나

  새로운 마운트와 렌즈로 변경하여야 합니다. 렌즈와 적외선 통과 필터는 국내에서는 가격이 비싸 구할 수가 없었습니다.

  다음은 구입했었던 부품들입니다.

<2.1mm 116 Degree Wide Angle Lens> - Extreme Wide Angle "Fisheye" Lens - 2.1mm - 116 Degree Horizontal Field of View (FOV) - Screws into m12x0.5 mount < m12x0.5 Mount > - m12x0.5 camera mount - Hole Distance: 18mm - Includes: 2 screws (micro philips/star) <IR Pass Filter - 850nm > - 850DF10 - Diameter: 11.5mm - Thickness: 2.9mm - Painted Edge

                < 결합 모습 >                                 < 렌즈로 본 모습 >

  보시는 바와 같이 Wide Angle Lens는 화면이 약간 둥글게 퍼져 보입니다.

  본 프로젝트에서는 2.1mm 116 Degree Wide Angle Lens의 시야각 보다 테이블 높이가 높아 터치 점이 좀 작게 보여 적외선
  차단 필터를 제거한 부품에 적외선 통과 필터 만을 장착하여 사용하였습니다.

  PS3 Eye Camera의 참고 사이트

  드라이버 다운 및 자료: http://codelaboratories.com/home/

  분해 동영상: http://nuigroup.com/forums/viewthread/4189/ ( ※ 분해 시 무리한 힘을 주어선 안됩니다. )

  구매 사이트:

  http://www.play-asia.com/paOS-13-71-zt-49-kr-70-2c90.html ( PS3 Eye Camera )

  http://peauproductions.com/store/ ( PS3 Eye Camera 및 기타 제품들 )

  ③ IR LED / 프레임

  ◆ IR LED

  균일한 적외선의 도포를 위해서는 LED의 파장, 각도, 빛의 세기가 중요합니다.

  - 파장: 780nm ~ 940nm

  - 각도: ±48 이하

  - 빛의 세기: 80mw이상

본 프로젝트에서 사용한 LED는 다음과 같습니다. < 오스람 SFH 345 > - 파장: 880nm - 각도: ±40 - 빛의 세기: 160mw 구매 사이트: http://search.digikey.com/scripts/DkSearch/dksus.dll?Detail&name=475-1112-ND

  - 회로 구성도

◆ 프레임

- 약 200개의 LED 병렬 구성   - 1옴 저항, 15옴 저항 사용   - 전원: 12V 정전압 전력 공급장치   회로 참고 사이트: http://led.linear1.org/led.wiz

LED를 고정시키기 위해서는 프레임이 필요합니다. 대개 ㄷ자 프레임을 사용하는데 아크릴의 모서리를 감싸줌으로써 적외선 빛이 다른 곳으로 새어 나가는 것을 방지 시켜줍니다. 프레임은 전기가 통하지 않는 재질을 선택하여야 합니다. 가벼운 알루미늄을 많이 사용하지만 구입하기가 어려워 본 프로젝트에서는 아크릴 가게에서 ㄷ자 프레임을 제작하였습니다.

- 5파이 구멍을 1.5cm 간격으로   뚫어 LED를 장착 후 LED의 선을   꺽어 알맞은 길이로 잘라 납땜으   로 연결 후 글루 건을 사용하여   고정 하였습니다. 약 72시간의   안전성 테스트를 해보았습니다.

  이 방식은 납땜의 번거움과 많은 소요시간, 선 정리의 불편함이 단점입니다.

  IR LED strips를 사용하면 손쉽게 제작할 수 있습니다.

  판매 사이트:

  http://www.environmentallights.com/categories/1303_2399/infrared-led-strips

  http://www.environmentallights.com/categories/1303_2394/track-for-led-strips ( 알루미늄 프레임 )

  ④ 프로젝터 / 영사지

  프로젝터와 영사지는 화질을 좌우하는 요인입니다.

  ◆ 빔 프로젝터

  구매시 고려할 점은 다음과 같습니다.

  - 밝기: 최소 2000 ANSI 이상 ( 주변 환경의 밝기 고려 )

  - 영사거리: 테이블의 높이를 고려하여 선택

                  단초점렌즈를  추천 ( 짧은 거리에서 대형화면을 만들기 때문에 낮은 테이블을 만드는데 유용합니다. )

  - 발열: 대개 밀폐된 테이블 형태로 제작하기 때문에 컴퓨터에 영향을 줄 수 있어 발열이 적은 것이 좋습니다. )

  - 해상도: 아크릴의 크기를 고려하여 선택.

본 프로젝트에서 사용한 프로젝터입니다. < Benq 512T > - 2200 ANSI - 2500 : 1 명암비 - 단초점 렌즈 - 약 1M거리 70인치 영사 - 약 100만원 구매 사이트: www.edus4.com

< 일반 프로젝터와 비교 >

  참고 사이트:

  http://robertpriewasser.com/stuff_projects/programming/rearproject/shockwave/index.html 

  ( 프로젝터와 거울을 이리저리 배치시켜보며 영사 거리와 크기를 확인할 수 있는 프로그램 )

  해외 단초점 렌즈 프로젝터 판매 사이트:

  http://www.projectorpeople.com/resources/short-throw.asp

  ◆ 영사지

- 트레싱지 화방에서 쉽게 구입할 수 있고 가격이 매우 저렴합니다. 화질은 선명하지는 않습니다.

- Rosco Grey 가격은 저렴하나 국내에서 구입할 수 없습니다. 외부로부터의 적외선을 어느 정도 차단시켜주는 역활을 합니다. 가격에 비해 좋은 화질을 보여줍니다. 많이 사용하는 영사지입니다. 구매 사이트: http://www.rosco.com/us/screens/roscoscreen.asp#Grey

  참조 및 구매 사이트:

  http://www.peauproductions.com/diff.html

 

 - 빛의 전반사를 이용합니다. 전반사란  빛이 밀한 매질(굴절률이 큰) 에서 소한 매질(굴절률이 작은)로 입사할 때, 입사각이 특정각도

    이상이면 그 경계면에서 빛이 모두 반사되는 현상을 말합니다. 그림과 같이 적외선이 흐르는 스크린에 손가락이 닿게 되면 빛이 아

    래로 난반사 되며 반사된 빛을 적외선 카메라로 인식하게 됩니다.

◆ 필요 부품      - 아크릴 / 폴리카보네이트 / Plexiglas - 6mm ~ 10mm 두께      - 알루미늄 프레임      - 적외선 LED, 저항      - 표면처리 (보통 실리콘 고무 - Sorta Clear 40, 투명 실리콘 + 크실롤 등)      - 영사지 (Rosco Grey, Vellum, Mylar, 트레싱지 등)      - 적외선 카메라 / 개조한 웹캠

● 장점 - 밀폐된 프레임 불필요 - 강한 터치감 - 터치 압력 변화 - 펜 / 작은 물건 터치 가능   ● 단점 - LED 프레임 설치 - 표면처리 필요(실리콘 고무) - 객체 인식 불가능 - 유리 표면에 사용  불가능

 - 기본적으로 FTIR 방식과 일치하며 특수한 아크릴을 사용합니다. 이 아크릴 안에는 수천 개의 작은 입자가 거울과 같은 효과를 내어

   적외선 빛이 스크린의 위 아래로 반사됩니다. 스크린을 터치 시 터치 점 주변으로 빛이 반사되어 적외선 캠으로 인식합니다.

◆ 필요 부품      - EndLighten 아크릴 - 6mm ~ 10mm      - 적외선 LED, 저항      - 영사지 (트레싱지, lee filter, geriets potitrans 등)      - 적외선 카메라 / 개조한 웹캠

● 장점 - 표면 처리 불필요 - FTIR과 DSI 방식을 쉽게 교체 - 객체 인식 - 압력 변화에 민감   ● 단점 - 보통 아크릴 보다 좀 더 비싼    가격 - FTIR보다 낮은 터치감

 - LLP방식과 비슷하지만 적외선 레이저 대신 적외선 LED를 사용합니다. 3mm의 얇은 아크릴을 사용하며 스크린 보다 한 층 높게

   LED를 주위에 설치합니다. 터치 된 점 주변으로 빛이 반사되고 적외선 카메라로 인식합니다.

◆ 필요 부품      - 투명하고 평평한 패널(유리, 아크릴, 폴리카보네이트, Plexiglas 등)) - 3mm      - 적외선 LED, 저항      - 영사지 (적외선 차단 기능이 없는 재질)      - 적외선 카메라 / 개조한 웹캠

● 장점 - 표면 처리 불필요 - 아크릴 뿐 아니라 유리 같은     투명 재료면 사용 가능 - 밀폐된 프레임 불필요 - LCD와 함께 사용 가능   ● 단점 - LED 프레임 필요 - 잘못된 터치점의 가능성 - 객체 인식 불가능