KR101674062B1 - Optical scanner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광범위한 영역을 감지할 수 있는 광 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a light scanner capable of detecting a wide area.
특정 영역에 대한 특이사항의 감지 또는 감시를 위한 전자 디바이스가 개발되고 있다. 사회가 복잡해지고, 다변화되면서 국가의 치안의 부족을 보완하거나 기업 또는 개인의 기밀사항이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 이러한 디바이스의 수요가 증대되고 있다. 또한, 안전의 확보 등을 목적으로 영역을 출입하는 인원을 정확하게 인식해야 할 필요성이 증가되고 있다.Electronic devices are being developed for detecting or monitoring the uniqueness of a specific area. As society becomes more complicated and diversified, the demand for these devices is increasing to compensate for the lack of public security or to prevent the leakage of confidential information of companies or individuals. In addition, there is an increasing need to accurately identify personnel entering and leaving the area for the purpose of securing safety.
이러한 기능을 수행하는 종래의 디바이스는 그 감지 또는 감시 영역이 매우 제한되거나 협소하여 감시망을 피할 수 있는 여지가 있었다. 이에, 광범위한 영역을 감지 또는 감시할 수 있는 전자 디바이스의 개발이 요구되고 있다.일반적으로 레이저 광을 이용하여 물체의 거리 등을 검출하는 전자 디바이스를 광 스캐너, 레이저 스캐너 등으로 호칭한다. 본 발명에서는, 광 스캐너의 광원이 레이저인 경우로 설명하고 있으나 레이저에 한정되는 것은 아니다.Conventional devices that perform such functions have a limited or narrow detection or surveillance area, and there is room for avoiding the surveillance network. [0004] Generally, an electronic device that detects a distance of an object using laser light is referred to as an optical scanner, a laser scanner, or the like. In the present invention, the case where the light source of the optical scanner is a laser is described, but the present invention is not limited to this.
광 스캐너는 LRF(Laser Range Finder), TOF(Time of Flight), LiDAR(Light Detrction and Ranging) 등을 예로 들 수 있다. 종래의 광학 스캐닝 장치는 수평 방향의 각도 범위 측정에 적합하고, 각각의 각도 방향에 대하여 탐지 공간에 존재하는 물체의 거리 정보를 산출한다. 레이저 광은 광 편향장치에 의해서 스캐닝 영역을 주기적으로 스캔한다. 탐지 물체에 의해 돌아오는 레이저 광은 센서에 의해 감지되고 제어부에 의해 평가된다. 탐지 물체의 각도 위치는 광편향장치의 각도 위치 정보에 기반하여 결정된다. 탐지 물체의 거리 정보는 제어부에서 TOF에 기반하여 결정된다.Examples of the optical scanner include an LRF (Laser Range Finder), a TOF (Time of Flight), and a LiDAR (Light Detection and Ranging). The conventional optical scanning apparatus is suitable for the measurement of the angle range in the horizontal direction and calculates the distance information of the object in the detection space with respect to each angle direction. The laser beam scans the scanning area periodically by an optical deflecting device. The laser light returned by the object to be detected is sensed by the sensor and evaluated by the control unit. The angular position of the object to be detected is determined based on the angular position information of the optical deflecting device. The distance information of the detected object is determined based on the TOF in the control unit.
종래의 광학 스캐닝 장치는 TOF를 결정하기 위하여 2가지의 기본원리를 이용한다. 첫째, 연속적인 광을 모듈레이션하고 전송광과 수신광 사이의 위상차를 평가하는 방법이 있다. 둘째, 광출력기가 상대적으로 강한 출력의 단속적인 펄스들을 방출하고, 전송광에서 수신광 까지의 TOF를 측정하여 거리를 산출하는 방법이 있다. 탐지 영역에 보호구역을 설정하여 탐지 물체의 침입이 인식되면 광학 스캐닝 장치는 안전 신호를 출력한다. 안전구역 내에 존재하는 정적인 물체의 경우는 사전 teaching을 통하여 안전 구역으로 침입이 허용된다.
일본특허공개공보 제2001-51225호 및 일본특허공개공보 제2014-48313호는 광학 스캐닝과 관련될 수 있는 회전다면경에 관한 내용을 개시한다.
Conventional optical scanning devices use two basic principles to determine the TOF. First, there is a method of modulating continuous light and evaluating the phase difference between the transmitted light and the received light. Second, there is a method in which the optical output device emits intermittent pulses of a relatively strong output, and the distance is calculated by measuring the TOF from the transmitted light to the received light. When the intrusion of the detection object is recognized by setting a protection zone in the detection area, the optical scanning device outputs a safety signal. In the case of static objects in the safety zone, entry into the safety zone is permitted through pre-teaching.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-51225 and Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2014-48313 disclose contents relating to a rotating polygon mirror which may be related to optical scanning.
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 광범위한 영역을 스캐닝할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.The present invention is directed to solving the above-mentioned problems and other problems. Another object is to provide a light scanner capable of scanning a wide area.
또 다른 목적은 2D 또는 3D 영역을 감지 또는 감시할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.Another object is to provide a light scanner capable of sensing or monitoring 2D or 3D regions.
또 다른 목적은 광간섭을 최소화할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.Another object is to provide a light scanner that can minimize optical interference.
또 다른 목적은 감지 또는 감시 효율을 향상시키되, 디바이스의 크기를 최소화할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.Yet another object is to provide a light scanner that improves detection or monitoring efficiency, but can minimize the size of the device.
또 다른 목적은 기준 광의 경로를 효율적으로 운용할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.Another object of the present invention is to provide a light scanner capable of efficiently operating the path of reference light.
또 다른 목적은 온라인을 통하여 기기의 이상여부를 판단할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.Another object of the present invention is to provide a light scanner capable of judging whether or not a device is abnormal through on-line.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 하우징; 상기 하우징 내부에서 회전하며, 다수의 반사면을 포함하는 회전체; 상기 회전체로부터 상기 하우징의 내면을 향해 연장되되, 상기 다수의 반사면 각각을 제1 반사면과 제2 반사면으로 분리하는 차광판; 상기 제1 반사면에 빛을 제공하는 발광부; 그리고, 상기 제2 반사면에서 반사되는 빛을 감지하는 수광부를 포함하는 광 스캐너를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile communication terminal comprising: a housing; A rotating body rotating inside the housing and including a plurality of reflecting surfaces; A shading plate extending from the rotating body toward an inner surface of the housing, the shading plate separating each of the plurality of reflection surfaces into a first reflection surface and a second reflection surface; A light emitting unit for providing light to the first reflection surface; And a light receiving unit for sensing light reflected from the second reflection surface.
상기 하우징의 내면에서 상기 차광판을 향해 연장된 쉴드부를 더 포함하며, 상기 차광판과 상기 쉴드부는 적어도 일부가 오버랩(overlap)될 수 있다.And a shield portion extending from the inner surface of the housing toward the light shielding plate, wherein the shielding plate and the shield portion overlap at least a part of the shielding portion.
상기 차광판은, 일단에 단차가 형성되고, 상기 쉴드부는, 상기 단차에 대응된 단차가 형성될 수 있다.The shading plate may have a step formed at one end thereof, and the shield portion may have a step corresponding to the stepped portion.
상기 쉴드부는, 적어도 일부에 홈이 형성되며, 상기 차광판은, 상기 쉴드부에 삽입되는 단차부를 구비할 수 있다.At least a portion of the shield portion may have a groove, and the shield plate may have a stepped portion inserted into the shield portion.
상기 제1 반사면은, 상기 회전체의 상부에 위치하고, 상기 제2 반사면은, 상기 회전체의 하부에 위치할 수 있다.The first reflection surface may be located above the rotating body, and the second reflection surface may be located below the rotating body.
상기 제1 반사면의 좌우 너비는 상기 제2 반사면의 좌우 너비와 다를 수 있다.The left-right width of the first reflection surface may be different from the right-left width of the second reflection surface.
상기 제1 반사면은 복수개가 구비되고, 상기 복수개의 제1 반사면은 상기 회전체의 회전중심을 향해 서로 다른 기울기를 가지고, 상기 제2 반사면은 복수개가 구비되고, 상기 복수개의 제2 반사면은 상기 회전체의 회전중심을 향해 서로 다른 기울기를 가질 수 있다.Wherein a plurality of the first reflection surfaces are provided, the plurality of first reflection surfaces have different slopes toward the rotation center of the rotating body, a plurality of the second reflection surfaces are provided, and the plurality of second reflection surfaces The slopes may have different slopes toward the center of rotation of the rotating body.
상기 제1 반사면은 상기 회전체의 상부를 형성하고, 상기 제2 반사면은 상기 회전체의 하부를 형성하되, 상기 제2 반사면의 면적은 상기 제1 반사면의 면적보다 넓을 수 있다.The first reflection surface may form an upper portion of the rotating body, and the second reflection surface may form a lower portion of the rotating body, wherein an area of the second reflection surface may be larger than an area of the first reflection surface.
상기 제1 반사면에서 돌출된 제1 기준반사면(referecne reflector); 그리고, 상기 제2 반사면에서 돌출된 제2 기준반사면;을 더 포함할 수 있다.A first reference reflector protruding from the first reflector; And a second reference reflecting surface protruding from the second reflecting surface.
상기 차광판에는, 상기 제1 기준반사면과 상기 제2 기준반사면 사이에 형성된 슬릿을 더 포함할 수 있다.The light blocking plate may further include a slit formed between the first reference reflection surface and the second reference reflection surface.
상기 제1 기준반사면은, 상기 발광부와 상기 제2 기준반사면을 바라보도록 기울어져 있고, 상기 제2 기준반사면은, 상기 수광부와 상기 제1 기준반사면을 바라보도록 기울어져 있는 형태일 수 있다.Wherein the first reference reflecting surface is inclined to face the light emitting portion and the second reference reflecting surface and the second reference reflecting surface is inclined to face the light receiving portion and the first reference reflecting surface .
상기 제1 기준반사면은, 상기 제1 반사면의 적어도 일 변(edge)에 인접하여 위치하고, 상기 제2 기준반사면은, 상기 제1 기준반사면에 대응되도록 상기 제1 기준반사면의 하부에 위치할 수 있다.Wherein the first reference reflection surface is positioned adjacent to at least one edge of the first reflection surface and the second reference reflection surface is positioned on the lower side of the first reference reflection surface so as to correspond to the first reference reflection surface, Lt; / RTI >
상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은, 상기 회전체의 측면을 순차적으로 형성하여, 상기 회전체의 평단면이 다각형이 될 수 있다.The first reflection surface and the second reflection surface may sequentially form side surfaces of the rotating body, and the flat surface of the rotating body may be polygonal.
상기 하우징의 외면에 위치하는 제1 및 제2 기준반사면;을 더 포함하고, 상기 제1 기준반사면은, 상기 제1 반사면의 높이에 위치하고, 상기 제2 기준반사면은, 상기 제2 반사면의 높이에 위치하고, 상기 하우징은, 상기 제1 반사면 및 상기 제1 기준반사면 사이에 형성되는 제1 홀, 그리고, 상기 제2 반사면 및 상기 제2 기준반사면 사이에 형성되는 제2 홀을 구비할 수 있다.Wherein the first reference reflecting surface is located at a height of the first reflecting surface, and the second reference reflecting surface is located at a height of the second reference reflecting surface, Wherein the housing has a first hole formed between the first reflecting surface and the first reference reflecting surface and a second hole formed between the second reflecting surface and the second reference reflecting surface, Two holes may be provided.
상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이에 위치하는 반사판;을 더 포함하고, 상기 반사판은 상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이의 광경로 상에 위치할 수 있다.And a reflecting plate positioned between the light receiving unit and the second reflecting surface, and the reflecting plate may be positioned on the optical path between the light receiving unit and the second reflecting surface.
상기 수광부 및 상기 발광부와 상기 회전체 사이에 위치하여, 상기 제2 반사면으로부터의 빛을 상기 수광부로 반사하는 반사판;을 더 포함하되, 상기 반사판은, 상기 발광부에 대응되는 홀을 포함할 수 있다.And a reflection plate positioned between the light receiving unit and the light emitting unit and the rotating body to reflect light from the second reflection plane to the light receiving unit, wherein the reflection plate includes a hole corresponding to the light emitting unit .
상기 발광부 및 상기 수광부는, 상기 하우징의 외부에 위치하고, 상기 하우징은, 상기 발광부와 상기 제1 반사면 사이에 형성된 제1 개구부(opening), 그리고, 상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이에 형성된 제2개구부 구비할 수 있다.Wherein the light emitting portion and the light receiving portion are located outside the housing, the housing includes a first opening formed between the light emitting portion and the first reflecting surface, and a second opening formed between the light receiving portion and the second reflecting surface, And a second opening formed thereon.
상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이에 위치하는 반사판;을 더 포함하고, 상기 제2 개구부는, 상기 제2 반사면과 상기 반사판 사이에 형성되고, 상기 발광부와 상기 수광부는 서로 이격될 수 있다.And a reflecting plate positioned between the light receiving unit and the second reflecting surface, wherein the second opening is formed between the second reflecting surface and the reflecting plate, and the light emitting unit and the light receiving unit can be spaced apart from each other .
상기 발광부와 상기 수광부는, 하나의 PCB기판 상에 위치할 수 있다.The light emitting portion and the light receiving portion may be positioned on one PCB substrate.
본 발명에 따른 광 스캐너의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the optical scanner according to the present invention are as follows.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 광범위한 영역을 스캐닝할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, a wide area can be scanned.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 2D 또는 3D 영역을 감지 또는 감시할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, a 2D or 3D area can be detected or monitored.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 광간섭을 최소화할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, optical interference can be minimized.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 감지 또는 감시 효율을 향상시키되, 디바이스의 크기를 최소화할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the sensing or monitoring efficiency is improved, but the size of the device can be minimized.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 기준 광의 경로를 효율적으로 운용할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the path of the reference light can be efficiently operated.
본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 온라인을 통하여 기기의 이상여부를 판단할 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to judge whether or not the device is abnormal via online.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다. Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. It should be understood, however, that the detailed description and specific examples, such as the preferred embodiment of the invention, are given by way of illustration only, since various changes and modifications within the spirit and scope of the invention will become apparent to those skilled in the art.
도 1 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 스캐닝의 예들을 도시한 도면이다.
도 10 내지 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 광간섭 차단의 예들을 도시한 도면이다.
도 21 내지 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 광경로의 예들을 도시한 도면이다.
도 31내지 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 일 예를 도시한 도면이다.
도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 블록도를 도시한 도면이고, 도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 이상 감지의 일 예를 도시한 도면이다.1 to 9 are views showing examples of scanning of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
10 to 20 are views showing examples of optical interference interception of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 21 to 30 are views showing examples of reference optical paths according to an embodiment of the present invention.
31 to 33 are views showing an example of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 34 is a block diagram of an optical scanner according to an embodiment of the present invention, and FIG. 35 is a diagram illustrating an example of abnormal detection of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함한다" 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.In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
도 1 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 스캐닝의 예들을 도시한 도면이다.1 to 8 are views showing examples of scanning of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 광 스캐너(100)는 발광소자(110), 그리고 반사면(120)을 포함할 수 있다. 발광소자(110)는 빛을 제공할 수 있다. 발광소자(110)는 직진성이 유지되는 빛을 제공할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(110)는 레이저 다이오드(LD)일 수 있다. 반사면(120)은 빛을 반사시킬 수 있다. 반사면(120)은 거울일 수 있고, 반사율이 높은 물질로 도포된 면일 수도 있다. 반사면(120)은 회전할 수 있다. 반사면(120)이 회전을 하면, 발광소자(110)가 제공하는 빛의 경로는 변화할 수 있다. 예를 들어, 빛의 경로가 L1에서 반사면(120)이 회전하면 L2로 변화할 수 있다. 빛의 경로는 반사면(120)의 회전에 따라 L1에서 L5로 변화할 수 있다. 반사면(120)의 회전은 x 및 y 축 평면 상일 수 있다.Referring to FIG. 1, the
도 2 를 참조하면, 광 스캐너(100)는 복수개의 반사면(120)을 포함할 수 있다. 복수개의 반사면(120)은 순차적으로 발광소자(110)가 제공하는 빛의 경로를 변화시킬 수 있다. 복수개의 반사면(120)은 회전체(120R)의 외면에 구비될 수 있다. Referring to FIG. 2, the
회전체(120R)는 사각형일 수 있고, 반사면(120a,120b,120c,120d)은 회전체(120R)의 외면에 구비될 수 있다. 즉, 반사면(120a,120b,120c,120d)이 사각형의 변 또는 사각기둥의 면을 형성할 수 있음을 의미한다. The
다른 예를 들면, 회전체(120R)는 삼각형일 수 있고, 반사면(120a,120b,120c)은 회전체(120R)의 외면에 구비될 수 있다. 즉, 반사면(120a,120b,120c)이 삼각형의 변 또는 삼각기둥의 면을 형성할 수 있음을 의미한다. Alternatively, the
다른 예를 들면, 회전체(120R)는 오각형일 수 있고, 반사면(120a,120b,120c,120d,120e)은 회전체(120R)의 외면에 구비될 수 있다. 즉, 반사면(120a,120b,120c,120d,120e)이 오각형의 변 또는 오각기둥의 면을 형성할 수 있음을 의미한다. Alternatively, the
반사면(120)의 수가 증가하면, 광 스캐너(100)가 감지 또는 감시할 수 있는 영역의 스캐닝 텀(scanning term)은 감소될 수 있다. 다시 말해, 광 스캐너(100)가 빠른 속도로 스캔영역(SA)을 스캐닝할 수 있음을 의미한다. 광 스캐너(100)는 더 많은 반사면(120)을 구비할 수 있다.As the number of
도 3을 참조하면, 광 스캐너(100)는 제1 반사면(1201), 제2 반사면(1202), 발광소자(110), 그리고 수광센서(130)를 포함할 수 있다. 발광소자(110)는 제1 반사면(1201)에 빛을 제공할 수 있다. 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 반사면(1201)에 반사되어 광 스캐너(100)의 외부로 나아갈 수 있다. 이때, 제1 반사면(1201)이 회전하면, 발광소자(110)에서 제공되는 빛의 경로는 변할 수 있다. 예를 들면, 빛의 경로는 L1에서 L4로 변할 수 있다.3, the
광 스캐너(100)의 외부에서 광 스캐너(100) 내부로 유입되는 빛은 제2 반사면(1202)에 제공될 수 있다. 광 스캐너(100)의 외부에서 제공되는 빛은 제2 반사면(1202)에 반사되어 수광센서(130)를 향할 수 있다. 이때, 수광센서(130)가 감지하는 빛은 스캔영역(SA)의 정보를 가질 수 있다. 다시 말해, 스캔영역(SA)의 정보는 스캔영역(SA) 상에 물체가 존재하는지 여부에 대한 정보일 수 있다.Light that flows into the
도 4를 참조하면, 반사면(120)은 소정각도를 지닐 수 있다. 소정의 각도는 z축을 기준으로 변할 수 있다. 예를 들어, 반사면(120)이 θ1의 각도를 지니는 경우, 빛의 경로는 L1일 수 있다. 반사면(120)이 θ2의 각도를 지니는 경우, 빛의 경로는 L2일 수 있고, 반사면(120)이 θ3의 각도를 지니는 경우, 빛의 경로는 L3일 수 있다. 즉, 반사면(120)의 기울기에 따라서 빛의 경로는 변할 수 있음을 의미한다.Referring to FIG. 4, the
도 5를 참조하면, 반사면(120)은 제1 각도면(120a), 그리고 제2 각도면(120b)을 구비할 수 있다. 제1 각도면(120a)은 회전체(120R)의 일면에 형성되고, 제2 각도면(120b)은 회전체(120R)의 타면에 형성될 수 있다. 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 각도면(120a)에 반사된 빛의 경로와 제2 각도면(120b)에 반사된 빛의 경로는 서로 다를 수 있다. 즉, 회전체(120R)가 회전하면, 반사면(120)에 반사되는 빛의 경로가 변할 수 있음을 의미한다. 이때, 반사면(120)에 반사되는 빛의 경로는 z 축 상의 변화일 수 있다.Referring to FIG. 5, the
도 6을 참조하면, 제1 각도면(120a)과 제2 각도면(120b)이 회전함에 따라 발광소자(110)에서 제공되어 반사면(120)에 반사되는 빛의 경로는 변할 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)의 외부에 스캔영역(SA)이 형성될 수 있다. 스캔영역(SA)은 z축 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 각도면(120a)에 의해 반사되는 빛의 경로가 L1일 수 있고, 제2 각도면(120b)에 의해 반사되는 빛의 경로가 L2일 수 있다. L1과 L2의 경로는 z축 상에 놓일 수 있다.Referring to FIG. 6, as the first and second
도 2 내지 7을 참조하면, 반사면(120)은 복수개의 각도면(120a,120b,120c,120d)을 구비할 수 있다. 복수개의 각도면(120a,120b,120c,120d)은 4개의 각도면일 수 있다. 4개의 각도면은, 예를 들면, z축을 기준으로 0도, 2도, 4도, 그리고 6도일 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)는 서로 다른 복수개의 평면으로 스캔영역(SA)을 형성할 수 있다. 즉, 광 스캐너(100)는 제1 스캔거리(SL1), 그리고 제2 스캔거리(SL2)를 포함하는 스캔영역(SA)을 감지 또는 감시할 수 있다. 이때, 스캔영역(SA)은, 예를 들면, 제1 평면(D1), 제2 평면(D2), 제3 평면(D3), 그리고 제4 평면(D4)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 평면(D1)은 각도면(120a)이 0도 일 때, 제2 평면(D2)은 각도면(120b)이 2도일 때, 제3 평면(D3)은 각도면(120c)이 4도일 때, 제4 평면(D4)은 각도면(120d)이 6도일 때 형성될 수 있다. 스캔영역(SA)은 방사 형태 및/또는 부채꼴 형태일 수 있다. 예를 들어, 제1,2 스캔거리(SL1, SL2)에 의하여 특정되는 영역 내부가 스캔영역(SA)으로 될 수 있음을 의미한다.2 through 7, the
도 8을 참조하면, 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 반사면(1201)에 의해 반사되어 물체를 향할 수 있다. 물체로 향하는 빛은 물체에서 반사되어 제2 반사면(1202)을 향할 수 있다. 물체에서 반사되어 제2 반사면(1202)을 향하는 빛은 제2 반사면(1202)에서 반사되어 수광센서(130)를 향할 수 있고, 수광센서(130)는 이러한 빛을 감지할 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)는 물체의 유무에 대한 정보를 감지하거나 스캔영역(SA)에 물체가 있는지 여부를 감시할 수 있다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 스캔영역(SA)은 2D 또는 3D로 형성될 수 있다. 즉, 광 스캐너(100)가 스캔영역(SA)을 감지 또는 감시하는 정밀도, 레인지 등이 향상될 수 있음을 의미한다.Referring to FIG. 8, the light provided by the
도 9내지 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 광간섭 차단의 예들을 도시한 도면이다.9 to 17 are views showing examples of optical interference blocking of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 광 스캐너(100)는 차광판(140)을 포함할 수 있다. 차광판(140)은 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202) 사이에 위치할 수 있다. 차광판(140)은 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202) 사이에서 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202) 간의 광 이동을 차단할 수 있다. 다시 말해, 차광판(140)은 제1 반사면(1021)에 제공되는 빛(L1)이 제1 반사면(1201)에서 반사되어 제2 반사면(1202) 쪽으로 향하거나 제2 반사면(1202)에 제공되는 빛(L2)이 제2 반사면(1202)에서 반사되어 제1 반사면(1201) 쪽으로 향하는 것을 방지할 수 있다. 차광판(100)은 제1 및 제2 반사면(1201,1202)과 일체로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, the
제1 반사면(1201)에 제공되는 빛(L1)의 세기는 제2 반사면(1202)에 제공되는 빛(L2)의 세기에 비해서 현저히 강하다. 예를 들면, 도 9를 참조하여 설명한 발광소자(110)에서 제공되는 빛의 세기는 수광센서(130)의 감도에 비해서 수만배 또는 수억배 강할 수 있다. 이에, 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 반사면(1201)에서 반사하면서 분산광을 야기할 수 있다. 결과적으로, 이렇게 야기된 분산광은 제2 반사면(1202) 또는 수광소자(130)에 간섭현상을 발생시킬 수 있다. 이러한 간섭은 광 스캐너(100)의 작동불량으로 이어질 수 있는 중요한 문제이다.The intensity of the light L1 provided on the first reflecting
차광판(140)은 제1 반사면(1201)을 제2 반사면(1202)으로부터 광학적으로 격리시키거나 제2 반사면(1202)을 제1 반사면(1201)으로부터 광학적으로 격리시킴으로써 광 스캐너(100)의 정밀도를 향상시킬 수 있다. The
도 10을 참조하면, 광 스캐너(100)는 제1 반사면(1201), 제2 반사면(1202), 차광판(140), 그리고 이너하우징(160)을 포함할 수 있다. 차광판(140)은 제1 반사면(1201) 그리고 제2 반사면(1202)을 구획할 수 있다. 이는, 앞서 설명한 바와 같이, 차광판(140)이 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)을 서로 광학적으로 격리시킬 수 있음을 의미한다. 차광판(140)은 제1 반사면(1201) 또는 제2 반사면(1202)의 외측방향으로 연장될 수 있다. 차광판(140)은 제1 단차부(1401), 그리고 제2 단차부(1402)를 구비할 수 있다. 제2 단차부(1402)는 제1 단차부(1401) 보다 외측방향으로 더 연장될 수 있다. 다시 말해, 제1 단차부(1401) 및 제2 단차부(1402)에 의해 차광판(140)은 일단에 단차가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 10, the
제1,2 단차부(1401, 1402)는, 일체로 형성될 수 있다. 제1,2 단차부(1401, 1402)는, 회전체(120R)와 일체로 형상될 수 있다. 즉, 차광판(140)이 회전체(120R)의 수직방향으로 돌출되어 있고, 돌출된 끝단에 단차가 형성된 형태일 수 있음을 의미한다.The first and second stepped
회전체(120R)는 제1 반사면(1201), 그리고 제2 반사면(1202)을 구비할 수 있다. 회전체(120R)는 이너하우징(160)의 내부에 위치할 수 있다. 이너하우징(160)은 전체적으로 실린더 형상일 수 있다. 즉, 회전체(120R)가 이너하우징(160)의 내부에서 회전할 수 있음을 의미한다. 이때, 제1 및 제2 반사면(1201,1202)은 이너하우징(160)의 내면을 마주할 수 있다. 이너하우징(160)은 광쉴드(150)를 구비할 수 있다. 광쉴드(150)는 차광판(140)의 제1 및 제2 단차부(1401,1402)에 대응하는 형상일 수 있다. 광쉴드(150)는 제1 쉴드부(1501), 그리고 제2 쉴드부(1502)를 구비할 수 있다. 제1 쉴드부(1501)는 제1 단차부(1401)와 인접하여 위치할 수 있다. 제2 쉴드부(1502)는 제2 단차부(1402)와 인접하여 위치할 수 있다. 제1 쉴드부(1501)는 제2 쉴드부(1502)와 단차를 형성할 수 있다. 제1 및 제2 단차부(1401,1402)와 제1 및 제2 쉴드부(1501,1502)에 의해서 빛이 차단될 수 있다. 다시 말해, 제1 반사면(1201)으로부터 제2 반사면(1202) 또는 제2 반사면(1202)으로부터 제1 반사면(1201)으로 향하는 빛은 여러 번 굴절되어 형성되는 광경로(LP)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)이 서로 광학적으로 격리될 수 있음을 의미한다.The
이러한 차광판(140) 및 쉴드부(150)는 제1 반사면(1201)을 제2 반사면(1202)으로부터 광학적으로 격리시키거나 제2 반사면(1202)을 제1 반사면(1201)으로부터 광학적으로 격리시킴으로써 광 스캐너(100)의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이러한 구성은, 회전체(120R)가 먼저 안착된 후 이너하우징(160)이 회전체(120R) 주위에 장착되는 조립의 순서에서 유용할 수 있다.The
도 11을 참조하면, 제1 단차부(1401)는 제2 단차부(1402) 보다 외측방향으로 더 연장될 수 있다. 다시 말해, 제1 단차부(1401) 및 제2 단차부(1402)에 의해 차광판(140)은 일단에 단차가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 11, the
제1 쉴드부(1501)는 제1 단차부(1401)와 인접하여 위치할 수 있다. 제2 쉴드부(1502)는 제2 단차부(1402)와 인접하여 위치할 수 있다. 제1 쉴드부(1501)는 제2 쉴드부(1502)와 단차를 형성할 수 있다. The
제1 반사면(1201)으로부터 제2 반사면(1202) 또는 제2 반사면(1202)으로부터 제1 반사면(1201)으로 향하는 빛은 여러 번 굴절되어 형성되는 광경로(LP)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)이 서로 광학적으로 격리될 수 있음을 의미한다. 이러한 구성은, 이너하우징(160)이 먼저 안착된 후 이너하우징(160) 내부에 회전체(120R)가 장착되는 조립의 순서에서 유용할 수 있다.Light directed from the
도 12를 참조하면, 차광판(140)은 제1 단차부(1401), 제2 단차부(1402), 그리고 제3 단차부(1403)를 구비할 수 있다. 제2 단차부(1402)는 제1 단차부(1401) 및 제3 단차부(1403) 보다 외측방향으로 더 연장될 수 있다. 다시 말해, 제1 단차부(1401), 제2 단차부(1402), 그리고 제3 단차부(1403)에 의해 차광판(140)은 일단에 복수개의 단차가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 12, the
광쉴드(150)는 제1 쉴드부(1501), 제2 쉴드부(1502), 그리고 제3 쉴드부(1503)를 구비할 수 있다. 제1 쉴드부(1501)는 제1 단차부(1401)와 인접하여 위치할 수 있다. 제2 쉴드부(1502)는 제2 단차부(1402)와 인접하여 위치할 수 있다. 제3 쉴드부(1503)는 제3 단차부(1403)와 인접하여 위치할 수 있다. 제1 쉴드부(1501), 제2 쉴드부(1502), 그리고 제3 쉴드부(1503)는 전체적으로 홈을 형성할 수 있다.The
제1 반사면(1201)으로부터 제2 반사면(1202) 또는 제2 반사면(1202)으로부터 제1 반사면(1201)으로 향하는 빛은 여러 번 굴절되어 형성되는 광경로(LP)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)이 서로 광학적으로 격리될 수 있음을 의미한다. 이러한 구성은, 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 광학적 격리에 있어서 앞서 설명한 실시예들 보다 더 유리할 수 있다.광 스캐너(100) Light directed from the
도 13을 참조하면, 차광판(140)은 회전체(120R) 둘레에 위치할 수 있다. 차광판(140)은 반사면(120) 주위에 위치할 수 있다. 차광판(140)은 반사면(120)으로부터 x축 또는 y축 방향으로 돌출되도록 연장될 수 있다. 차광판(140)의 외곽은 반사면(120)에 적어도 인접하거나 일정 거리(D)를 두고 형성될 수 있다. 즉, 차광판(140)이 반사면(120)에서 반사되는 빛을 커버할 수 있음을 의미할 수 있다. 반사면(120)은 z축을 기준으로 서로 다른 각도를 지니는 제1 각도면(120a), 제2 각도면(120b), 제3 각도면(120c), 그리고 제4 각도면(120d)일 수 있다.Referring to FIG. 13, the
차광판(140)은, 제1,2 각도면(120a, 120b) 사이, 제2,3 각도면(120b, 120c) 사이, 제3,4 각도면(120c, 120d) 사이, 제4,1 각도면(120d, 120a) 사이에서 존재하지 않을 수 있다. 즉, 각 반사면(120)에서 반원형태로 돌출된 형태일 수 있음을 의미한다.The
도 14를 참조하면, 차광판(140)은 반사면(120)으로부터 x축 또는 y축 방향으로 돌출되도록 연장될 수 있다. 차광판(140)의 외곽은 반사면(120)에 일정 거리(D)를 두고 형성될 수 있다. 즉, 차광판(140)이 반사면(120)에서 반사되는 빛을 커버할 수 있음을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제4 각도면(120d)의 중앙으로부터 차광판(140) 일단의 거리를 D2라 하고, 제4 각도면(120d)의 일단변, 즉 제4 각도면(120d)과 제3 각도면(120c)이 만나는 변, 으로부터 차광판(140) 일단의 거리를 D1이라 하면, D2는 D1보다 클 수 있다.Referring to FIG. 14, the
이에 따라, 제1 반사면(1201)에서 제2 반사면(1202)으로 향하는 빛 또는 제2 반사면(1202)에서 제1 반사면(1201)으로 향하는 빛의 차단이 보다 더 향상될 수 있다. This makes it possible to further improve the blocking of the light from the first reflecting
도 15를 참조하면, 광 스캐너(100)는 발광소자(110), 제1 렌즈(170), 회전체(120R), 제1 및 제2 반사면(1201,1202), 차광판(140), 반사판(172), 제2 렌즈(171), 그리고 수광센서(130)를 포함할 수 있다.15, the
발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 렌즈(170)를 통해 제1 반사면(1201)으로 향할 수 있다. 제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛은 광 스캐너(100)의 외부로 나갈 수 있다. 광 스캐너(100) 외부에서 내부로 유입되는 빛은 제2 반사면(1202)에 반사되어 반사판(172)으로 향할 수 있다. 반사판(172)에서 반사되는 빛은 제2 렌즈(171)를 통해 수광센서(130)에 감지될 수 있다. 이때, 차광판(140)은 제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛, 그리고 제2 반사면(1202)에서 반사되는 빛의 상호 간섭을 방지할 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)의 오작동이 방지될 수 있고, 광 스캐너(100)의 정밀도가 향상될 수 있다.Light from the
제2 렌즈(171)의 크기는 제1 렌즈(170)의 크기 보다 더 클 수 있다. 이는, 제2 렌즈(171)의 일 직경이 제1 렌즈(170)의 일 직경 보다 클 수 있음을 의미할 수 있다. 제2 렌즈(171)는 필요에 따라 외곽이 직선으로 가공될 수 있다. 제2 렌즈(171)의 크기와 제1 렌즈(170)의 크기의 상관관계는 제2 반사면(1202)과 제1 반사면(1201)의 크기에 따라 형성될 수 있다.The size of the
도 16 내지 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 기준 광경로의 예들을 도시한 도면이다.16 to 25 are views showing examples of a reference optical path according to an embodiment of the present invention.
도 16을 참조하면, 제2 반사면(1202)의 높이(H2)는 제1 반사면(1201)의 높이(H1) 보다 높을 수 있다. 제1 반사면(1201)은 발광소자(110)에서 제공되는 빛을 광 스캐너(100)의 외부로 반사시키고, 제2 반사면(1202)은 광 스캐너(100) 외부에서 유입되는 빛을 수광센서(130)가 감지할 수 있도록 반사시키는 것으로, 제2 반사면(1202)의 유효면적이 증대되는 것은 광 스캐너(100)의 작동에 유의미하다. 이때, 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 높이(H1,H2)를 포함하는 전체 높이(H)는 제한적일 수 있다. 광 스캐너(100)의 크기에 대한 제한이 있을 수 있다. 또한, 광 스캐너(100)의 소형화에 전체 높이(H)가 많은 비중을 차지할 수 있다.Referring to FIG. 16, the height H2 of the second
도 17을 참조하면, 전체높이(H)는 제1 반사면(1201)의 높이(H1), 제2 반사면(1202)의 높이(H2), 그리고 차광판(140)의 높이(Hw)를 포함할 수 있다. 도 18을 참조하면, 전체높이(H)는 제1 반사면(1201)의 높이(H1), 제2 반사면(1202)의 높이(H2), 그리고 홈(120h)의 높이(Hg)를 포함할 수 있다. 홈(120h)의 높이(Hg)는 차광판(140)의 높이(Hw)를 포함하기 때문에 홈(120h)의 높이(Hg)는 차광판(140)의 높이(Hw) 보다 높게 된다. 즉, 도 17의 구성에서 전체 높이(H) 보다 도 18의 구성에서 전체 높이(H)가 더 높게 된다. 이는, 전체 높이(H)가 제한된다면, 제1 반사면(1201) 또는 제2 반사면(1202)의 유효면적에 영향을 줄 수 있다. 이는, 전체 높이(H)가 제한되지 않는다면, 광 스캐너(100)의 전체 크기에 영향을 줄 수 있다. 즉, 도 17의 구성이 도 18의 구성 보다 유리할 수 있다.17, the total height H includes a height H1 of the
도 19를 참조하면, 광 스캐너(100)는 기준반사면(180, reference reflector)을 구비할 수 있다. 기준반사면(180)은 제1 반사면(1201) 또는 제2 반사면(1202)에 위치할 수 있다. 기준반사면(180)은 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 기준반사면은 제1 기준반사면(1801), 그리고 제2 기준반사면(1802)을 포함할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)에 위치할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)에 위치할 수 있다. Referring to FIG. 19, the
회전체(120R)의 회전에 따라 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 회전을 할 수 있다. 회전체(120R)의 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 일정한 위치에 도달하면 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 기준반사면(1801) 또는 제2 기준반사면(1802)에 도달할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)에 도달한 빛은 반사되어 제2 기준반사면(1802)을 향할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)에서 반사된 빛은 반사판(172)을 통해 수광센서(130)를 향하고, 수광센서(130)에 의해 감지될 수 있다. 즉, 반사판(172)은, 제2 기준반사면(1802)과 수광센서(130) 사이의 광경로 상에 위치하고 있음을 의미한다. 이러한 빛의 경로는 광 스캐너(100)의 기준이 되는 광으로 사용될 수 있다. 기준이 되는 광이란, 광 스캐너(100)가 일정 영역을 감지 또는 감시하기 위한 광측정에 있어서 기준이 될 수 있음을 의미한다.The first reflecting
보다 상세하게 설명하면, 광 스캐너(100)는 스캔영역(SA)의 거리측정을 위해서 거리측정의 결과값을 보정해야 하는데, 이러한 보정은 기준이 되는 광의 측정에 의해서 이루어진다. 즉, 기준이 되는 광의 측정은 스캔영역(SA)의 거리측정시 광 스캐너(100)를 구성하는 전자회로의 드리프트 현상을 보완 또는 보상하기 위한 것이다.More specifically, the
전자회로의 드리프트 현상은, 광 스캐너(100)가 스캔영역(SA)을 측정한 거리 값에서 기준이 되는 광의 측정에 의한 거리 값을 빼는 것으로 보완 또는 보상될 수 있다.The drift phenomenon of the electronic circuit can be compensated or compensated by subtracting the distance value by the measurement of the reference light from the distance value at which the
도 20을 참조하면, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 일변에 인접하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a)의 일변에 위치할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a)의 일면에 위치하되, 그 위치는 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a) 및 제2 각도면(1201b)의 경계에 인접한 것일 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 회전체(120R)의 하부를 향해 기울어질 수 있다. 즉, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)에서 역삼각형 형상으로 돌출될 수 있다. 이때, 역삼각형 형상 중 회전체(120R)의 하부를 바라보는 면이 제1 기준반사면(1801)이 될 수 있다.Referring to FIG. 20, the first
제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 일변에 인접하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 제1 각도면(1202a)의 일변에 위치할 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 제1 각도면(1202a)의 일면에 위치하되, 그 위치는 제2 반사면(1202)의 제1 각도면(1202a) 및 제2 각도면(1202b)의 경계에 인접한 것일 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 회전체(120R)의 상부를 향해 기울어질 수 있다. 즉, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)에서 삼각형 형상으로 돌출될 수 있다. 이때, 삼각형 형상 중 회전체(120R)의 상부를 바라보는 면이 제2 기준반사면(1802)이 될 수 있다.The second reference
차광판(140)은 슬릿(140S)을 구비할 수 있다. 슬릿(140S)은 제1 기준반사면(1801)의 하부에 위치할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)의 상부에 위치할 수 있다. 즉, 슬릿(140S)은 제1 기준반사면(1801)과 제2 기준반사면(1802)에 사이에 위치할 수 있다. 슬릿(140S)을 통해 제1 기준반사면(1801)은 제2 기준반사면(1802)을 바라볼 수 있고, 슬릿(140S)을 통해 제2 기준반사면(1802)은 제1 기준반사면(1801)을 바라볼 수 있다. 다시 말해, 슬릿(140S)은 제1 및 제2 기준반사면(1801,1802) 사이에서 기준광의 경로를 제공할 수 있다.The
이에 따라, 광 스캐너(100)의 크기를 최소화하고, 제조단가를 줄이면서 기준 광의 경로를 제공할 수 있다. 즉, 기준이 되는 광을 생성하기 위한 유닛을 회전체(120R)와 별도로 구성하는 경우보다 제조단가를 줄일 수 있음을 의미한다. 또한, 기준이 되는 광을 생성하기 위한 유닛을 회전체(120R)와 별도로 구성하는 경우보다 광경로를 짧게 구성할 수 있음으로 인하여, 측정 정밀도 향상을 기대할 수 있다. Accordingly, the size of the
도 21을 참조하면, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 중앙영역(UM)에 위치할 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 중앙영역(UM)에 위치할 수 있다. 이러한 위치는 제1 렌즈(170)와 제2 렌즈(171)의 중앙영역에 대응하는 위치일 수 있다. 이에 따라, 기준광(SL)의 광경로는 렌즈(170,171)의 효율적인 이용에 기여할 수 있다. 즉, 광 스캐너(100)의 기준광(SL) 측정의 정밀도가 향상될 수 있다.Referring to FIG. 21, the first reference
도 22를 참조하면, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 중앙영역(UM)에 위치할 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 상부영역(DU)에 위치할 수 있다. 이러한 위치는 제1 렌즈(170)의 중앙영역과 제2 렌즈(171)의 상부영역에 대응하는 위치일 수 있다. 이에 따라, 기준광(SL)의 광경로를 축소할 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 22, the first reference
도 23을 참조하면, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 하부영역(UD)에 위치할 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 상부영역(DU)에 위치할 수 있다. 이러한 위치는 제1 렌즈(170)의 하부영역과 제2 렌즈(171)의 상부영역에 대응하는 위치일 수 있다. 이에 따라, 기준광(SL)의 광경로를 보다 더 축소할 수 있는 이점이 있다.Referring to FIG. 23, the first reference
도 24 및 25를 참조하면, 제1 기준반사면(1801)과 제2 기준반사면(1802)은 이너하우징(160)의 외부에 위치할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)과 제2 기준반사면(1802)은 이너하우징(160)의 외부에서 기준광(SL)의 경로를 제공할 수 있다. 이너하우징(160)은 광홀(160h)을 구비할 수 있다. 광홀(160h)은 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 광홀(160h)의 일부(160h1,160h4)는 이너하우징(160)의 일면에 형성되고, 복수개의 광홀의 나머지(160h2,160h3)는 이너하우징(160)의 타면에 형성될 수 있다. 광홀(160h1)과 광홀(160h2)는 발광소자(110)과 동일 직선상에 놓일 수 있다. 즉, 광홀(160h1)과 광홀(160h2)은 동일 광로 상에 위치할 수 있음을 의미한다. 또한, 광홀(160h3)과 광홀(160h4)는 반사판(172)과 동일 직선상에 놓일 수 있다. 즉, 광홀(160h3)과 광홀(160h4)은 동일 광로 상에 위치할 수 있음을 의미한다.Referring to FIGS. 24 and 25, the first
광홀, 홀 내지 개구(opening)는, 이해의 편의를 위하여 사용한 용어이며, 용어가 다르다고 하여 반드시 다른 구성을 지칭하는 것으로 볼 수 없다. 예를 들어, 광홀(160h)은 도 27의 제1,2 개구(160P1, 160P2) 내부를 의미할 수 있음을 의미한다. The optical holes, holes, or openings are terms used for convenience of understanding, and the terms are not necessarily referred to as different configurations. For example, the light holes 160h may mean the first and second openings 160P1 and 160P2 of FIG.
복수개의 광홀(160h2,160h3)에 인접하여 제1 기준반사면(1801)과 제2 기준반사면(1802)이 위치할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 홀(160h2)에 인접하여 위치할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 홀(160h2)을 통해 홀(160h1)을 바라볼 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 홀(160h3)에 인접하여 위치할 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 홀(160h3)을 통해 홀(160h4)을 바라볼 수 있다. The first
발광소자(110)에서 제공되는 빛은 홀(160h1)을 통해 제1 반사면(1201)을 지나갈 수 있다. 제1 반사면(1201)을 지나간 빛은 홀(160h2)을 통해 제1 기준반사면(1801)을 향할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)에서 반사된 빛은 제2 기준반사면(1802)을 향하고 그곳에서 반사되어 홀들(160h3,160h4)을 통해 반사판(172)을 향할 수 있고, 수광센서(130)에 의해 감지될 수 있다. 이러한 광경로(SL)는 회전체(120R)의 회전에 따라 일시적으로 형성될 수 있다. 즉, 회전체(120R)의 회전에 의해 발광소자(110)에서 제공되는 빛이 제1 반사면(1801)에서 반사되지 않고, 제1 반사면(1801)을 지나갈 수 있는 각도에서 광경로(SL)가 형성될 수 있음을 의미한다.The light provided by the
도 26 및 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 일 예를 도시한 도면이다.26 and 27 are views showing an example of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
도 26을 참조하면, 광 스캐너(100)는 아우터하우징(200), 이너하우징(160), 발광부(110,170), 수광부(171,130), 회전체(120R), 그리고 반사면(120)을 포함할 수 있다.26, the
아우터하우징(200)은 광 스캐너(100)의 외관을 형성할 수 있다. 아우터하우징(200)은 전방이 후방 보다 넓은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 이는, 빛의 방사각도를 고려한 것일 수 있다. 이너하우징(160)은 아우터하우징(200)의 내부에 위치할 수 있다. 이너하우징(160)은 아우터하우징(200)에 내장될 수 있다. 이너하우징(160)은 전체적으로 원통형상일 수 있다. The
회전체(120R)는 이너하우징(160)의 내부에서 회전할 수 있다. 회전체(120R)는 모터에 의해 구동될 수 있다. 회전체(120R)는 회전방향을 따라서 순차적으로 반사면(120a,120b,120c,120d)을 구비할 수 있다. 이는, 회전체(120R)가 회전함에 따라서 회전체(120R)의 전체적인 외면을 형성할 뿐만 아니라, 다양한 반사면(120)을 제공할 수 있음을 의미한다. The
회전체(120R)의 상부에 제1 반사면(1201)이 구비될 수 있고, 회전체(120R)의 하부에 제2 반사면(1202)이 구비될 수 있다. 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 면적은 서로 다를 수 있다. 반사면(120)은 복수개(120a,120b,120c,120d)일 수 있다. 즉, 회전체가 회전하면서 서로 다른 반사면(120)을 제공할 수 있음을 의미한다.The first reflecting
이너하우징(160)과 아우터하우징(200)의 사이에 발광부(110,170), 그리고 수광부(171,130)가 위치할 수 있다. 발광부(110,170)는 발광소자(110), 그리고 렌즈(170)를 구비할 수 있다. 수광부(171,130)는 수광센서(130), 그리고 렌즈(171)를 구비할 수 있다. 발광부(110,170)는 제1 반사면(1201)에 빛을 제공할 수 있다. 수광부(171,130)는 제2 반사면(1202)에서 반사되는 빛을 감지할 수 있다. 이때, 수광센서(130)와 제2 반사면(1202) 사이에 반사판(172)이 구비될 수 있다. 발광부(110,170)와 수광부(171,130)가 서로 이격되어 위치함으로써 전자기장에 의한 상호 간섭을 최소화할 수 있다. The
이너하우징(160)은 발광부(110,170)와 제1 반사면(1201) 사이에 홀(160h1)을 구비할 수 있다. 또한, 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)과 수광부(171,130) 사이에 홀(160h4)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광부(110,170)에서 제공되는 빛은 이너하우징(160) 내측으로 향하고, 제1 반사면(1201)에서 반사되어 광 스캐너(100)의 외부로 나아갈 수 있다. 광 스캐너(100)의 외부에서 반사되어 되돌아 오는 빛은 제2 반사면(1202)을 통해 반사되어 반사판(172)을 거쳐 수광부(171,130)에서 감지될 수 있다.The
도 27을 참조하면, 광 스캐너(100)는 메인보드(210), 아우터하우징(200), 이너하우징(160), 발광부(110,170), 수광부(171,130) 그리고 표시등(223)을 포함할 수 있다. 전자소자들은 메인보드(210)에 실장될 수 있다. 아우터하우징(200)은 메인보드(210) 상부에 장착될 수 있다. 이너하우징(160)은 메인보드(210) 위에 장착될 수 있다. 발광부(110,170)는 메인보드(210) 위에 장착될 수 있고, 이너하우징(160)에 인접하고, 수광부(171,130)와 이격되어 위치할 수 있다. 수광부(171,130)는 메인보드(210) 위에 장착될 수 있고, 이너하우징(160)에 인접하고, 발광부(110,170)와 이격되어 위치할 수 있다. 아우터하우징(200)은 메인보드(210)의 상부에서 이너하우징(160), 발광부(110,170), 그리고 수광부(171,130)를 덮을 수 있다.27, the
이너하우징(160)은 제1 반사면(1201)의 일부가 외부로 노출되는 제1 개구(160P1)가 형성될 수 있다. 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)의 일부가 노출되는 제2 개구(160P2)가 형성될 수 있다. 윈도우(221,222)는 아우터하우징(200)의 전면에 위치할 수 있다. 윈도우(221,222)는 복수개가 구비될 수 있다. 제1 윈도우(221)는 제1 개구(160P1)와 마주할 수 있다. 제2 윈도우(222)는 제2 개구(160P2)와 마주할 수 있다.The
제1 윈도우(221)는 제1 반사면(1201)을 통해 반사되는 빛이 나오는 영역일 수 있다. 제2 윈도우(222)는 제1 윈도우(221)를 통해 나온 빛이 외부 물체에 반사되어 다시 광 스캐너(100)를 향하는 빛이 통과하는 영역일 수 있다. 제2 윈도우(222)를 통해 제2 반사면(1202)으로 빛이 향할 수 있다. 표시등(223)은 광 스캐너(100)의 작동여부, 동작상태, 고장여부 등에 대한 정보를 표시할 수 있다.The
제1,2 윈도우(221, 222)의 크기는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 윈도우(221) 보다 제2 윈도우(222)가 더 크게 형성될 수 있음을 의미한다. 제2 윈도우(222)는, 물체에서 반사된 빛을 수신하는 영역일 수 있다. 따라서 상대적으로 미약한 신호를 효과적으로 수신하기 위하여 제2 윈도우(222)의 크기가 더 클 수 있음을 의미한다. 제1,2 윈도우(221, 222)에 대응된 내부 구조도, 제1,2 윈도우(221, 222)의 크기에 대응되어 있을 수 있다.The sizes of the first and
도 28및 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 작동 예들을 도시한 도면이다.FIGS. 28 and 29 are diagrams illustrating operation examples of a light scanner according to an embodiment of the present invention.
도 28을 참조하면, 발광소자(110)는 렌즈(170)를 통해 제1 반사면(1201)에 빛(L1)을 제공할 수 있다. 발광소자(110)는 레이저 다이오드(LD)일 수 있다. 예를 들어, 발광소자(110)는 890nm에서 905nm이 파장의 빛을 제공할 수 있는 펄스 레이저일 수 있다. Referring to FIG. 28, the
수광센서(130)와 발광소자(110)는, 서로 인접하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 수광센서(130)와 발광소자(110)가 하나의 PCB 기판 상에 구성되어 있을 수 있음을 의미한다. 수광센서(130)와 발광소자(110)가 서로 인접하여 배치되는 경우에는, 내부의 광경로를 단순하게 구성할 수 있다. 즉, 광 스캐너(100) 전체의 볼륨을 감소시킬 수 있음을 의미한다.The
제1 반사면(1201)은 회전체(120R)의 상부의 4면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사면(1201)은 제1 각도면(1201a), 제2 각도면(1201b), 제3 각도면(1201c), 그리고 제4 각도면(1201d)을 구비할 수 있다. 제1 각도면(1201a)은 z축으로부터 0도의 기울기를 가질 수 있고, 제2 각도면(1201b)은 z축으로부터 2도의 기울기를 가질 수 있고, 제3 각도면(1201c)은 z축으로부터 4도의 기울기를 가질 수 있고, 제4 각도면(1201d)은 z축으로부터 6도의 기울기를 가질 수 있다.The first reflecting
회전체(120R)가 회전함에 따라 발광소자(110)에서 제공되어 제1 반사면(1201)에서 반사된 빛(L2)은 제1 윈도우(221)를 통해 광 스캐너(100)의 외부로 향할 수 있고, 스캔영역(SA)을 감지 또는 감시할 수 있다. 스캔영역(SA)에 존재하는 물체(OB)에 반사된 빛(L3)은 제2 윈도우(222)를 통해 제2 반사면(1202)을 향할 수 있다. As the
제2 반사면(1202)은 제1 반사면(1201) 보다 넓은 유효 면적을 가질 수 있다. 유효 면적은 빛을 반사시킬 수 있는 면적을 의미할 수 있다. 다시 말해, 제2 반사면(1202)이 제1 반사면(1201)에 비해서 좌우측으로 길게 형성되거나 상하측으로 길게 형성될 수 있다. 제2 반사면(1202)은 회전체(120R)의 하부의 4면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 반사면(1202)은 제1 각도면(1202a), 제2 각도면(1202b), 제3 각도면(1202c), 그리고 제4 각도면(1202d)을 구비할 수 있다. 제1 각도면(1202a)은 z축으로부터 0도의 기울기를 가질 수 있고, 제2 각도면(1202b)은 z축으로부터 2도의 기울기를 가질 수 있고, 제3 각도면(1202c)은 z축으로부터 4도의 기울기를 가질 수 있고, 제4 각도면(1202d)은 z축으로부터 6도의 기울기를 가질 수 있다. 각각의 각도는 제1 반사면(1201)의 각도면들(1201a,1201b,1201c,1201d)에 대응될 수 있다. 즉, 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 회전체(120R)의 외면을 형성할 수 있고, 이때 회전체(120R)의 외면 중 일면은 전체적으로 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있음을 의미한다. The second reflecting
다시 말해, 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)은 회전체(120R)의 4면을 형성할 수 있고, 회전체(120R)의 일면은 전체적으로 사다리꼴 형상일 수 있다. 회전체(120R)의 일면은 회전체(120R)의 타면과 다른 각도를 가질 수 있고, 이들의 각도가 0 내지 6도의 범위 내일 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.In other words, the
제2 반사면(1202)에서 반사된 빛(L4)은 렌즈(171)를 통해 수광센서(130)에 유입될 수 있다. 이때, 발광소자(110)에서 제공되는 빛(L1)의 세기가 수광센서(130)에 유입되어 감지되는 빛(L3 또는 L4)의 세기에 비해서 현저히 강하기 때문에 제1 반사면(1201)에서 반사 또는 분산된 빛이 수광센서(130)에 유입됨으로써 광 스캐너(100)의 오작동을 발생시키는 것을 방지하기 위해 차광판(140)이 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)을 광학적으로 격리시킬 수 있다. 이때, 차광판(140)이 이너하우징(160)의 내면 까지 연장되고, 쉴드부(150)에 인접함으로써 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 광학적 격리를 효과적으로 달성할 수 있다. 다시 말해, 차광판(140)의 일단에 구비된 단차부(1401,1402 또는 1403)와 이너하우징(160)의 내면에 구비된 쉴드부(150)가 서로 오버랩되어 회전하면서 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 광학적 격리를 효과적으로 달성할 수 있다.The light L4 reflected by the second reflecting
또한, 회전체(120R)의 회전에 따라 기준이 되는 광의 측정이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 회전체(120R)의 4면을 형성하고, 4개의 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202) 중 어느 하나의 면들에 기준반사면(1801,1802)이 구비되는 경우, 회전체(120R)의 1회전 마다 기준이 되는 광이 측정될 수 있다. 이에 따라, 스캔영역(SA)의 거리를 측정하는 값들은 보정될 수 있고, 광 스캐너(100)의 정밀도는 향상될 수 있다.In addition, the reference light can be measured in accordance with the rotation of the
도 29를 참조하면, 광 스캐너(100)는 제2 반사면(1202)과 수광센서(130)의 광경로 사이에 반사판(172)을 구비할 수 있다. 수광센서(130)는 발광소자(110)로부터 상당거리 이격될 수 있다. 이는, 전자소자들간에 발생할 수 있는 전자기장의 영향을 최소화시키는 것일 수 있다. 반사판(172)은 도 30을 참조하여 설명된 수광센서(130)의 위치에 위치할 수 있다. 수광센서(130)는 반사판(172) 및 발광소자(110)로부터 소정거리 이격되되, 반사판(172)에서 반사되는 빛을 감지할 수 있다. 즉, 반사판(172)은 제2 반사면(1202)에서 반사되어 수광센서(130)를 향하는 빛의 경로를 바꾸기 위해 제2 반사면(1202)과 수광센서(130)를 동시에 바라볼 수 있다.29, the
도 30 내지 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 다른 예들을 도시한 도면이다.30 to 33 are views showing other examples of the optical scanner according to an embodiment of the present invention.
도 30을 참조하면, 광 스캐너(100)는 발광소자(110), 제1 렌즈(170), 회전체(120R), 제1 반사면(1201), 제2 반사면(1202), 제3 반사면(1203), 제1 차광판(1401), 제2 차광판(1402), 반사판(172), 제2 렌즈(171), 그리고 수광센서(130)를 포함할 수 있다. 제3 반사면(1203)은 제1 반사면(1202)의 상부에 형성될 수 있다. 또한, 제2 차광판(1402)은 제1 반사면(1201)과 제3 반사면(1203)의 사이에 위치할 수 있다. 이때, 제2 차광판(1402)은 기준광경로를 위한 슬릿을 구비하지 않을 수 있다.30, the
발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 렌즈(170)를 통해 제1 반사면(1201)으로 향할 수 있다. 반사판(172)은 개구(172h)를 구비할 수 있다. 개구(172h)는 발광소자(110)에서 제공하는 빛의 광 경로 상에 형성될 수 있다. 즉, 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 렌즈(170) 및 개구(172h)를 통해 제1 반사면(1201)으로 향할 수 있다.Light from the
제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛은 광 스캐너(100)의 외부로 나갈 수 있다. 광 스캐너(100) 외부에서 내부로 유입되는 빛의 일부는 제2 반사면(1202)에 반사되어 반사판(172)의 하부로 향할 수 있다. 광 스캐너(100) 외부에서 내부로 유입되는 빛의 다른 일부는 제3 반사면(1203)에 반사되어 반사판(172)의 상부로 향할 수 있다. 반사판(172)의 상하 길이는 제2 및 제3 반사면(1202,1203)을 커버할 수 있는 길이로 형성될 수 있다. 이에 따라, 물체에서 반사되어 유입되는 빛의 수광률이 향상될 수 있다. 이는, 광 스캐너(100)의 정밀도 또는 성능이 향상될 수 있음을 의미한다.The light reflected by the
반사판(172)에서 반사되는 빛은 제2 렌즈(171)를 통해 수광센서(130)에 감지될 수 있다. 이때, 제1 차광판(1401)은 제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛, 그리고 제2 반사면(1202)에서 반사되는 빛의 상호 간섭을 방지할 수 있다. 또한, 제2 차광판(1402)은 제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛, 그리고 제3 반사면(1203)에서 반사되는 빛의 상호 간섭을 방지할 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)의 오작동이 방지될 수 있고, 광 스캐너(100)의 정밀도가 향상될 수 있다.Light reflected by the
제2 렌즈(171)의 크기는 제1 렌즈(170)의 크기 보다 더 클 수 있다. 이는, 제2 렌즈(171)의 일 직경이 제1 렌즈(170)의 일 직경 보다 클 수 있음을 의미할 수 있다. 제2 렌즈(171)는 필요에 따라 외곽이 직선으로 가공될 수 있다. 제2 렌즈(171)의 크기와 제1 렌즈(170)의 크기의 상관관계는 제2 및 제3 반사면(1202,1203)과 제1 반사면(1201)의 크기에 따라 형성될 수 있다. 제2 렌즈의 상하 길이는 제2 및 제3 반사면을 커버할 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 및 제3 반사면에 반사되는 빛이 제2 렌즈를 통해 수광센서에 감지될 수 있음을 의미할 수 있다.The size of the
도 31을 참조하면, 광 스캐너(100)는 기준반사면(180)을 구비할 수 있다. 기준반사면(180)은 제1 반사면(1201) 또는 제2 반사면(1202)에 위치할 수 있다. 기준반사면(180)은 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 기준반사면은 제1 기준반사면(1801), 그리고 제2 기준반사면(1802)을 포함할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)에 위치할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)에 위치할 수 있다. Referring to FIG. 31, the
회전체(120R)의 회전에 따라 제1 반사면(1201), 제2 반사면(1202) 및 제3 반사면(1203)이 회전을 할 수 있다. 회전체(120R)의 제1 반사면(1201), 제2 반사면(1202) 및 제3 반사면(1203)이 일정한 위치에 도달하면 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 기준반사면(1801)에 도달할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)에 도달한 빛은 반사되어 제2 기준반사면(1802)을 향할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)에서 반사된 빛은 반사판(172)을 통해 수광센서(130)를 향하고, 수광센서(130)에 의해 감지될 수 있다. 이러한 빛의 경로는 광 스캐너(100)의 기준이 되는 광으로 사용될 수 있다. 기준이 되는 광이란, 광 스캐너(100)가 일정 영역을 감지 또는 감시하기 위한 광측정에 있어서 기준이 될 수 있음을 의미한다.The first reflecting
보다 상세하게 설명하면, 광 스캐너(100)는 스캔영역(SA)의 거리측정을 위해서 거리측정의 결과값을 보정해야 하는데, 이러한 보정은 기준이 되는 광의 측정에 의해서 이루어진다. 즉, 기준이 되는 광의 측정은 스캔영역(SA)의 거리측정시 광 스캐너(100)를 구성하는 전자회로의 드리프트 현상을 보완 또는 보상하기 위한 것이다.More specifically, the
전자회로의 드리프트 현상은, 광 스캐너(100)가 스캔영역(SA)을 측정한 거리 값에서 기준이 되는 광의 측정에 의한 거리 값을 빼는 것으로 보완 또는 보상될 수 있다.The drift phenomenon of the electronic circuit can be compensated or compensated by subtracting the distance value by the measurement of the reference light from the distance value at which the
제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 일변에 인접하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a)의 일변에 위치할 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a)의 일면에 위치하되, 그 위치는 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a) 및 제2 각도면(1201b)의 경계에 인접한 것일 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 회전체(120R)의 하부를 향해 기울어질 수 있다. 즉, 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)에서 역삼각형 형상으로 돌출될 수 있다. 이때, 역삼각형 형상 중 회전체(120R)의 하부를 바라보는 면이 제1 기준반사면(1801)이 될 수 있다.The first
제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 일변에 인접하여 위치할 수 있다. 예를 들어, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 제1 각도면(1202a)의 일변에 위치할 수 있다. 다른 예를 들어, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)의 제1 각도면(1202a)의 일면에 위치하되, 그 위치는 제2 반사면(1202)의 제1 각도면(1202a) 및 제2 각도면(1202b)의 경계에 인접한 것일 수 있다. 제2 기준반사면(1802)은 회전체(120R)의 상부를 향해 기울어질 수 있다. 즉, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)에서 삼각형 형상으로 돌출될 수 있다. 이때, 삼각형 형상 중 회전체(120R)의 상부를 바라보는 면이 제2 기준반사면(1802)이 될 수 있다.The second reference
제1 차광판(1401)은 슬릿(140S)을 구비할 수 있다. 슬릿(140S)은 제1 기준반사면(1801)의 하부에 위치할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)의 상부에 위치할 수 있다. 즉, 슬릿(140S)은 제1 기준반사면(1801)과 제2 기준반사면(1802)에 사이에 위치할 수 있다. 슬릿(140S)을 통해 제1 기준반사면(1801)은 제2 기준반사면(1802)을 바라볼 수 있고, 슬릿(140S)을 통해 제2 기준반사면(1802)은 제1 기준반사면(1801)을 바라볼 수 있다. 다시 말해, 슬릿(140S)은 제1 및 제2 기준반사면(1801,1802) 사이에서 기준광의 경로를 제공할 수 있다.The first
이에 따라, 광 스캐너(100)의 크기를 최소화하고, 제조단가를 줄이면서 기준 광의 경로를 제공할 수 있다. Accordingly, the size of the
도 32를 참조하면, 광 스캐너(100)는 아우터하우징(200), 이너하우징(160), 발광부(110,170), 수광부(171,130), 회전체(120R), 그리고 반사면(120)을 포함할 수 있다.32, the
아우터하우징(200)은 광 스캐너(100)의 외관을 형성할 수 있다. 아우터하우징(200)은 전방이 후방 보다 넓은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 이는, 빛의 방사각도를 고려한 것일 수 있다. 이너하우징(160)은 아우터하우징(200)의 내부에 위치할 수 있다. 이너하우징(160)은 아우터하우징(200)에 내장될 수 있다. 이너하우징(160)은 전체적으로 원통형상일 수 있다. The
회전체(120R)는 이너하우징(160)의 내부에서 회전할 수 있다. 회전체(120R)는 모터에 의해 구동될 수 있다. 회전체(120R)는 회전방향을 따라서 순차적으로 반사면(120a,120b,120c,120d)을 구비할 수 있다. 이는, 회전체(120R)가 회전함에 따라서 회전체(120R)의 전체적인 외면을 형성할 뿐만 아니라, 다양한 반사면(120)을 제공할 수 있음을 의미한다. The
회전체(120R)의 중앙에 제1 반사면(1201)이 구비될 수 있고, 회전체(120R)의 하부에 제2 반사면(1202)이 구비될 수 있고, 회전체(120R)의 상부에 제3 반사면(1203)이 구비될 수 있다. 제1 내지 제3 반사면(1201,1202,1203)의 면적으로 서로 다를 수 있다. 반사면(120)은 복수개(120a,120b,120c,120d)일 수 있다. 즉, 회전체가 회전하면서 서로 다른 반사면(120)을 제공할 수 있음을 의미한다.The first reflecting
이너하우징(160)과 아우터하우징(200)의 사이에 발광부(110,170), 그리고 수광부(171,130)가 위치할 수 있다. 발광부(110,170)는 발광소자(110), 그리고 렌즈(170)를 구비할 수 있다. 수광부(171,130)는 수광센서(130), 그리고 렌즈(171)를 구비할 수 있다. 발광부(110,170)는 제1 반사면(1201)에 빛을 제공할 수 있다. 발광부(110,170)에서 제공된 빛은 개구(172h)_를 통해 제1 반사면(1201)을 향할 수 있다.The
수광부(171,130)는 제2 및 제3 반사면(1202,1203)에서 반사되는 빛을 감지할 수 있다. 이때, 수광센서(130)와 제2 반사면(1202) 사이, 그리고 수광센서(130)와 제3 반사면(1203) 사이에 반사판(172)이 구비될 수 있다. 발광부(110,170)와 수광부(171,130)가 서로 이격되어 위치함으로써 전자기장에 의한 상호 간섭을 최소화할 수 있다. The
이너하우징(160)은 발광부(110,170)와 제1 반사면(1201) 사이에 홀(160h1)을 구비할 수 있다. 또한, 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)과 수광부(171,130) 사이에 홀(160h4)이 형성될 수 있다. 또한, 이너하우징(160)은 제3 반사면(1203)과 수광부(171,130) 사이에 홀(160h5)이 형성될 수 있다. 다시 말해, 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)과 반사판(172)의 하부 사이에 홀(160h4)이 형성될 수 있고, 제3 반사면(1203)과 반사판(172)의 상부 사이에 홀(160h5)이 형성될 수 있다.The
이에 따라, 발광부(110,170)에서 제공되는 빛은 이너하우징(160) 내측으로 향하고, 제1 반사면(1201)에서 반사되어 광 스캐너(100)의 외부로 나아갈 수 있다. 광 스캐너(100)의 외부에서 반사되어 되돌아 오는 빛은 제2 반사면(1202) 및 제3 반사면(1203)을 통해 반사되어 반사판(172)을 거쳐 수광부(171,130)에서 감지될 수 있다.The light emitted from the
도 33을 참조하면, 광 스캐너(100)는 메인보드(210), 아우터하우징(200), 이너하우징(160), 발광부(110,170), 수광부(171,130) 그리고 표시등(223)을 포함할 수 있다. 전자소자들은 메인보드(210)에 실장될 수 있다. 아우터하우징(200)은 메인보드(210) 상부에 장착될 수 있다. 이너하우징(160)은 메인보드(210) 위에 장착될 수 있다. 발광부(110,170)는 메인보드(210) 위에 장착될 수 있고, 이너하우징(160)에 인접하고, 수광부(171,130)와 이격되어 위치할 수 있다. 수광부(171,130)는 메인보드(210) 위에 장착될 수 있고, 이너하우징(160)에 인접하고, 발광부(110,170)와 이격되어 위치할 수 있다. 아우터하우징(200)은 메인보드(210)의 상부에서 이너하우징(160), 발광부(110,170), 그리고 수광부(171,130)를 덮을 수 있다.33, the
이너하우징(160)은 제1 반사면(1201)의 일부가 외부로 노출되는 제1 개구(160P1)가 형성될 수 있다. 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)의 일부가 노출되는 제2 개구(160P2)가 형성될 수 있다. 이너하우징(160)은 제3 반사면(1203)의 일부가 노출되는 제3 개구(160P3)가 형성될 수 있다. 윈도우(221,222,224)는 아우터하우징(200)의 전면에 위치할 수 있다. 윈도우(221,222,224)는 복수개가 구비될 수 있다. 제1 윈도우(221)는 제1 개구(160P1)와 마주할 수 있다. 제2 윈도우(222)는 제2 개구(160P2)와 마주할 수 있다. 제3 윈도우(224)는 제3 개구(160P3)와 마주할 수 있다.The
제1 윈도우(221)는 제1 반사면(1201)을 통해 반사되는 빛이 나오는 영역일 수 있다. 제2 윈도우(222)는 제1 윈도우(221)을 통해 나온 빛이 외부 물체에 반사되어 다시 광 스캐너(100)를 향하는 빛이 통과하는 영역일 수 있다. 제2 윈도우(222)를 통해 제2 반사면(1202)으로 빛이 향할 수 있다. 제3 윈도우(224)는 제1 윈도우(221)을 통해 나온 빛이 외부 물체에 반사되어 다시 광 스캐너(100)를 향하는 빛이 통과하는 영역일 수 있다. 제3 윈도우(224)를 통해 제3 반사면(1203)으로 빛이 향할 수 있다.도 34는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 블록도를 도시한 도면이고, 도 35는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 이상 감지의 일 예를 도시한 도면이다.The
도 34를 참조하면, 광 스캐너(100)는 제어부(10), 발광소자(110), 수광센서(130), 모터(20), 통신부(30), 그리고 전원공급부(40)를 포함할 수 있다. 제어부(10)와 통신부(30)는 메인보드(210)에 실장될 수 있다. 전원공급부(40)는 메인보드(210)에 내장될 수 있고, 광 스캐너(100) 외부에서 공급될 수도 있다. 제어부(10)는 모터(20), 발광소자(110), 수광센서(130), 통신부(30), 그리고 전원공급부(40)와 전기적으로 연결될 수 있다. 34, the
제어부(10)는 TOF연산, 물체의 거리 및 각도 정보의 산출, 탐지 물체의 존재여부, 안전신호의 출력, 탐지 물체의 운동상태에 대한 신호를 처리할 수 있다. 제어부(10)는 발광소자(110)의 발광시점과 수광센서(130)의 수광시점을 기록하고, TOF원리에 근거하여 연산을 실행할 수 있다. 이에 따라, 탐지 물체의 거리를 결정하고, 발광된 레이저의 각도 정보를 계산할 수 있다. 제어부(10)는 위 각도정보와 거리정보에 기반하여 2차원적인 공간에 설정된 스캔영역(SA)을 모니터링할 수 있다.The
통신부(30)는, 유선 및/또는 무선을 통해 정보를 송수신 할 수 있다. 통신부(30)는, 외부의 서버와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 광 스캐너(100)의 상태를 통신부(30)를 통해 송신 및/또는 제어명령을 통신부(30)를 통해 수신할 수 있음을 의미한다.The
도 35를 참조하면, 광 스캐너(100)는 복수개가 사용될 수 있다. 광 스캐너(100)는 중앙통제센터(CT)에서 제어할 수 있다. 광 스캐너(100)는 중앙통제센터(CT)에 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 광 스캐너(100)가 감지 또는 감시하는 영역(SA)에 대한 정보를 중앙통제센터(CT)에서 관측할 수 있다. 광 스캐너(100)의 상태에 대한 정보도, 또한, 중앙통제센터(CT)에서 관측할 수 있다. 예를 들어, 광 스캐너(100)의 동작의 이상이 감지되면 중앙통제센터(CT)에서 어떤 광 스캐너(100)가 이상을 보이는지 파악할 수 있다. 광 스캐너(100)의 이상은, 회전체(120R)의 회전속도 저하, 빛의 감지 불능, 기준광의 주기 이상 등이 될 수 있다.Referring to FIG. 35, a plurality of
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the above description should not be construed in a limiting sense in all respects and should be considered illustrative. The scope of the present invention should be determined by rational interpretation of the appended claims, and all changes within the scope of equivalents of the present invention are included in the scope of the present invention.
Claims (19)
상기 하우징 내부에서 회전하며, 다수의 반사면을 포함하는 회전체;
상기 회전체로부터 상기 하우징의 내면을 향해 연장되되, 상기 다수의 반사면 각각을 제1 반사면과 제2 반사면으로 분리하는 차광판;
상기 제1 반사면에 빛을 제공하는 발광부; 그리고,
상기 제2 반사면에서 반사되는 빛을 감지하는 수광부;를 포함하는 광 스캐너.housing;
A rotating body rotating inside the housing and including a plurality of reflecting surfaces;
A shading plate extending from the rotating body toward an inner surface of the housing, the shading plate separating each of the plurality of reflection surfaces into a first reflection surface and a second reflection surface;
A light emitting unit for providing light to the first reflection surface; And,
And a light receiving unit that detects light reflected from the second reflection surface.
상기 하우징의 내면에서 상기 차광판을 향해 연장된 쉴드부를 더 포함하며,
상기 차광판과 상기 쉴드부는 적어도 일부가 오버랩(overlap)된 광 스캐너.The method according to claim 1,
And a shield portion extending from the inner surface of the housing toward the light shielding plate,
Wherein the light shielding plate and the shield portion overlap at least a part of the light shielding plate.
상기 차광판은, 일단에 단차가 형성되고,
상기 쉴드부는, 상기 단차에서 오버랩되는 광 스캐너.3. The method of claim 2,
The shading plate has a step formed at one end thereof,
And the shield portion overlaps the step.
상기 제1 반사면은, 상기 회전체의 상부에 위치하고,
상기 제2 반사면은, 상기 회전체의 하부에 위치하는 광 스캐너.The method according to claim 1,
Wherein the first reflecting surface is located at an upper portion of the rotating body,
And the second reflecting surface is located below the rotating body.
상기 제1 반사면의 상하 높이는 상기 제2 반사면의 상하 높이 보다 작고,
상기 제1 반사면의 좌우 너비는 상기 제2 반사면의 좌우 너비보다 작은 광 스캐너.The method according to claim 1,
The vertical height of the first reflection surface is smaller than the vertical height of the second reflection surface,
Wherein a left-right width of the first reflection surface is smaller than a left-right width of the second reflection surface.
상기 제1 반사면은 복수개가 구비되고,
상기 복수개의 제1 반사면은 상기 회전체의 회전축에 대하여 서로 다른 기울기를 가지고,
상기 제2 반사면은 복수개가 구비되고,
상기 복수개의 제2 반사면은 상기 회전체의 회전축에 대하여 서로 다른 기울기를 가지는 광 스캐너.The method according to claim 1,
A plurality of first reflection surfaces are provided,
Wherein the plurality of first reflection surfaces have different slopes with respect to the rotation axis of the rotating body,
A plurality of second reflection surfaces are provided,
Wherein the plurality of second reflection surfaces have different slopes with respect to the rotation axis of the rotating body.
상기 제1 반사면에서 돌출된 제1 기준반사면(referecne reflector); 그리고,
상기 제2 반사면에서 돌출된 제2 기준반사면;을 더 포함하는 광 스캐너.The method according to claim 1,
A first reference reflector protruding from the first reflector; And,
And a second reference reflecting surface protruded from the second reflecting surface.
상기 차광판은,
상기 제1 기준반사면과 상기 제2 기준반사면 사이에 형성된 슬릿을 더 포함하는 광 스캐너.10. The method of claim 9,
The light-
And a slit formed between the first reference reflection surface and the second reference reflection surface.
상기 제1 기준반사면은, 상기 발광부와 상기 제2 기준반사면을 바라보도록 기울어져 있고,
상기 제2 기준반사면은, 상기 제1 기준반사면을 바라보도록 기울어져 있는 형태인 광 스캐너.10. The method of claim 9,
Wherein the first reference reflection surface is inclined so as to face the light emitting portion and the second reference reflection surface,
And the second reference reflecting surface is inclined to face the first reference reflecting surface.
상기 제1 기준반사면은, 상기 제1 반사면의 적어도 일 변(edge)에 인접하여 위치하고,
상기 제2 기준반사면은, 상기 제1 기준반사면에 대응되도록 상기 제1 기준반사면의 하부에 위치하는 광 스캐너.10. The method of claim 9,
Wherein the first reference reflecting surface is located adjacent to at least one edge of the first reflecting surface,
And the second reference reflecting surface is located below the first reference reflecting surface so as to correspond to the first reference reflecting surface.
상기 제1 반사면과 상기 제2 반사면은,
상기 회전체의 측면을 순차적으로 형성하여, 상기 회전체의 평단면이 다각형이 되는 광 스캐너.The method according to claim 1,
Wherein the first reflection surface and the second reflection surface are formed by a first reflection surface,
Wherein a side surface of the rotating body is sequentially formed so that a flat section of the rotating body becomes a polygonal shape.
상기 하우징의 외부에 위치하는 제1 및 제2 기준반사면;을 더 포함하고,
상기 제1 기준반사면은,
상기 제1 반사면에 대응하는 높이에 위치하고,
상기 제2 기준반사면은,
상기 제2 반사면에 대응하는 높이에 위치하고,
상기 하우징은,
상기 제1 반사면 및 상기 제1 기준반사면 사이에 형성되는 제1 홀, 그리고,
상기 제2 반사면 및 상기 제2 기준반사면 사이에 형성되는 제2 홀을 구비하는 광 스캐너.The method according to claim 1,
And first and second reference reflecting surfaces located outside the housing,
Wherein the first reference reflecting surface comprises:
A second reflecting surface located at a height corresponding to the first reflecting surface,
Wherein the second reference reflecting surface comprises:
A second reflecting surface located at a height corresponding to the second reflecting surface,
The housing includes:
A first hole formed between the first reflecting surface and the first reference reflecting surface,
And a second hole formed between the second reflective surface and the second reference reflective surface.
상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이에 위치하는 반사판;을 더 포함하고,
상기 반사판은 상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이의 광경로 상에 위치하는 광 스캐너.10. The method of claim 9,
And a reflection plate positioned between the light receiving unit and the second reflection surface,
Wherein the reflection plate is located on an optical path between the light receiving unit and the second reflection surface.
상기 발광부에서 제공되는 빛은,
상기 제1 기준 반사면에서 반사되어 상기 제2 기준 반사면을 향하고,
상기 제2 기준 반사면에서 반사되어 상기 수광부로 향하는 광 스캐너.
12. The method of claim 11,
The light emitted from the light-
A second reference reflecting surface that reflects from the first reference reflecting surface,
And is reflected by the second reference reflecting surface and is directed to the light receiving portion.
상기 발광부 및 상기 수광부는,
상기 하우징의 외부에 위치하고,
상기 하우징은,
상기 발광부와 상기 제1 반사면 사이에 형성된 제1 개구부(opening), 그리고,
상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이에 형성된 제2개구부를 구비하는 광 스캐너.The method according to claim 1,
Wherein the light-emitting portion and the light-
And a second housing located outside the housing,
The housing includes:
A first opening formed between the light emitting portion and the first reflective surface,
And a second opening formed between the light receiving portion and the second reflective surface.
상기 수광부와 상기 제2 반사면 사이에 위치하는 반사판;을 더 포함하고,
상기 제2 개구부는,
상기 제2 반사면과 상기 반사판 사이에 형성되고,
상기 발광부와 상기 수광부는 서로 이격되는 광 스캐너.18. The method of claim 17,
And a reflection plate positioned between the light receiving unit and the second reflection surface,
And the second opening portion
A second reflection surface formed between the second reflection surface and the reflection plate,
Wherein the light emitting portion and the light receiving portion are spaced apart from each other.
상기 발광부와 상기 수광부는,
하나의 PCB기판 상에 위치하는 광 스캐너.
The method according to claim 1,
Wherein the light-emitting portion and the light-
A light scanner positioned on one PCB substrate.
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