KR20190097656A - Apparatus and method for obtaining image - Google Patents

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KR20190097656A
KR20190097656A KR1020180017334A KR20180017334A KR20190097656A KR 20190097656 A KR20190097656 A KR 20190097656A KR 1020180017334 A KR1020180017334 A KR 1020180017334A KR 20180017334 A KR20180017334 A KR 20180017334A KR 20190097656 A KR20190097656 A KR 20190097656A
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light
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detection
cells
signal
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KR1020180017334A
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김동현
벨라즈케즈 로페즈 마우리시오
조용호
이상근
조경우
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엘지전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for obtaining an image using a coaxial scanning system, and to a method thereof. The apparatus for obtaining an image using a coaxial scanning system comprises: a light source unit emitting light; a light detection unit arranged with a plurality of light detection cells to detect light; a rotating mirror unit scanning light emitted from the light source unit with a predetermined area and scanning light reflected from an object existing in the predetermined area to the light detection unit; and a control unit controlling the light source unit, the light detection unit, and the rotating mirror unit. The control unit can calculate a distance from the object, and can control the scanning speed of the rotating mirror unit scanning the light detection unit so that the amount of light incident on the light detection unit varies in accordance with the distance from the object.

Description

영상 획득 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OBTAINING IMAGE}Image acquisition device and method {APPARATUS AND METHOD FOR OBTAINING IMAGE}

본 발명은 동축 스캐닝 방식을 이용한 영상 획득 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an image acquisition apparatus and method using a coaxial scanning method.

일반적으로, 지능형 자동차 및 스마트카 분야에서는, 다양한 돌발 상황에 대한 차량의 능동적 대처 기능을 요구하고 있다.In general, in the field of intelligent cars and smart cars, there is a demand for the active response of the vehicle to a variety of unexpected situations.

이러한 기능은, 급작스럽게 출현하는 보행자 인지, 어두운 야간에 조명을 벗어난 곳에 대한 장애물 감지, 우천시 약한 조명에 따른 장애물 감지, 도로 파손 감지 등과 같이 운전자와 보행자의 안전을 위협하는 상황을 사전에 감지 및 확인할 수 있어야 한다.These features proactively detect and identify situations that threaten the safety of drivers and pedestrians, such as sudden pedestrian detection, obstacle detection in places where lights are out in the dark at night, obstacle detection due to low light in rainy weather, and road damage detection. It should be possible.

이러한 요구에 따라, 전방의 물체를 확인하여 사전에 운전자에게 경고하고 차량을 스스로 제어하는 시스템에는, 소정 거리 떨어져 있는 물체를 스캐닝하여 물체에 대한 영상을 획득할 수 있는 영상 획득 장치가 필요하다.According to this request, a system for checking an object in front of the vehicle to warn the driver in advance and controlling the vehicle by itself requires an image acquisition apparatus capable of scanning an object at a predetermined distance to acquire an image of the object.

최근에는, 라이다(light detection and ranging: LiDAR)를 이용하여 영상을 획득하는 방식을 사용하고 있는데, 라이다를 이용한 영상 획득 방식은, 펄스 레이저광을 대기중에 발사해 그 반사체 또는 산란체를 이용하여 거리 또는 대기 현상 등을 측정할 수 있다.Recently, a method of acquiring an image using light detection and ranging (LIDAR) has been used. An image acquisition method using a lidar emits pulsed laser light in the air and uses the reflector or scatterer. Distance or atmospheric phenomenon can be measured.

하지만, 이러한 방식은, 물체와의 거리에 따라 스캐닝 화각이 제한되므로 영상의 해상도 및 광량이 손실되는 문제가 발생할 수 있다.However, in this method, since the angle of view of the scanning is limited according to the distance to the object, the resolution and the amount of light of the image may be lost.

또한, 기존 방식은, 물체와의 거리에 따라 물체에 조사된 광이 물체로부터 반사되어 돌아오는 시간이 달라 스캐닝 화각 내의 다중 물체 또는 연속체 존재에 따른 거리값 획득이 어려울 뿐만 아니라 영상 왜곡이 발생할 수 있다.In addition, in the conventional method, since the light irradiated from the object is reflected back from the object according to the distance from the object, it is difficult to obtain a distance value due to the presence of multiple objects or continuities in the scanning angle, and image distortion may occur. .

또한, 기존 방식은, 송신 및 수신되는 광을 하나의 렌즈로만 콜리메이션(collimation)함으로써, 렌즈와 광원 사이의 거리와 렌즈와 광검출기 사이의 거리가 동일하게 설계되어야 하므로 전체적인 광학 시스템 크기가 증가할 수도 있다.In addition, in the conventional method, by collimating light transmitted and received with only one lens, the distance between the lens and the light source and the distance between the lens and the photodetector must be designed to increase the overall optical system size. It may be.

따라서, 향후 물체와의 거리에 따라 영상 획득 방식을 조절하여 영상의 정밀도 및 정확도를 향상시키고 광학 시스템 크기를 최소화할 수 있는 영상 획득 장치의 개발이 필요하다.Therefore, in the future, there is a need to develop an image acquisition apparatus capable of improving image precision and accuracy by minimizing an optical system size by adjusting an image acquisition method according to a distance from an object.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 다수의 광 검출 셀들이 배열된 광 검출부를 배치하고, 물체와의 거리에 따라 광 검출부로 광을 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어함으로써, 광 검출 성능을 향상시킬 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.It is an object of the present invention to solve the above and other problems. Another object of the present invention is to arrange an optical detector in which a plurality of optical detection cells are arranged, and to control the scanning speed of the rotating mirror to scan the light to the optical detector according to the distance from the object, thereby improving the optical detection performance. An acquisition device and method are provided.

또 다른 목적은, 광 검출부의 광 검출 셀들 중 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 광 검출부를 제어함으로써, 전력 효율을 높이고 노이즈를 제거할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to increase the power efficiency and remove noise by activating only the photodetection cell to which light reflected from an object is incident among the photodetection cells of the photodetector and deactivating the remaining photodetection cells. An image acquisition apparatus and method are provided.

또 다른 목적은, 회전 미러부의 각속도와 산출된 물체와의 거리를 토대로 광 검출부의 수광 편차를 보정함으로써, 정확하고 정밀도 및 신뢰성이 높은 광 검출 신호를 제공할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.It is still another object of the present invention to provide an image acquisition device and method capable of providing accurate, accurate and reliable light detection signals by correcting the light receiving deviation of the light detector based on the angular velocity of the rotating mirror and the distance between the calculated object. do.

또 다른 목적은, 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어함으로써, 거리에 따라 영상의 해상도를 최적화할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object is to provide an image acquisition apparatus and method capable of optimizing the resolution of an image according to a distance by controlling the scanning angle of the rotating mirror so that the scanning area of the light scanned by the light detection unit varies according to the distance to the object. do.

또 다른 목적은, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로 각 광 검출 셀별로 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 광 검출 성능을 높여 최적의 영상을 제공할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition device and method capable of providing an optimal image by increasing light detection performance by determining a scanning speed of a rotating mirror unit for each light detection cell based on distance data stored for each light detection cell. do.

또 다른 목적은, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 관심 영역의 광 검출 성능을 높여 관심 영역에 대한 최적의 영상을 제공할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to determine the scanning speed of the rotating mirror based on distance data corresponding to a region of interest when there is a region of interest, thereby increasing an optical detection performance of the region of interest, thereby providing an image suitable for the region of interest. And to provide a method.

또 다른 목적은, 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부를 제어함으로써, 영상의 노이즈를 최소화할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to set some light detection cells of the plurality of light detection cells as external light detection cells for detecting external light, and control the rotating mirror to scan light only to the plurality of light detection cells except for the set external light detection cells. An image acquisition apparatus and method capable of minimizing noise are provided.

또 다른 목적은, 광 검출 셀에 광이 포커스되도록 마이크로 렌즈 어레이부를 포커스 이동시킴으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.It is still another object of the present invention to provide an image acquisition apparatus and method capable of optimizing image quality and improving optical detection performance by focus shifting a microlens array unit so that light is focused on a photodetection cell.

또 다른 목적은, 광 검출부에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀로 집중시키는 집광기를 배치함으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition apparatus and method capable of improving light detection performance and optimizing image quality by arranging a light concentrator for concentrating light scanned to a light detection cell to a light detection cell.

또 다른 목적은, 광원부를 구동시키는 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부와 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 배치함으로써, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭을 비교하여 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object is to arrange a first pulse width measuring unit for measuring a first pulse width for a drive signal for driving the light source unit and a second pulse width measuring unit for measuring a second pulse width for a detection signal of the light detector. An object of the present invention is to provide an image acquisition apparatus and method capable of removing noise of a detection signal of a light detector by comparing a first pulse width with a second pulse width.

또 다른 목적은, 광원부를 구동시키는 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Still another object is an image acquisition device capable of measuring a rising time between adjacent pulses from a driving signal for driving a light source unit, and removing noise on a detection signal of a light detector based on the measured rise time. And to provide a method.

또 다른 목적은, 광원부를 구동시키는 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있는 영상 획득 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Another object of the present invention is to provide an image acquisition apparatus and method capable of time-division converting a driving signal for driving a light source unit into a digital code and removing noise of a detection signal of the light detector based on the converted digital code.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned above will be clearly understood by those skilled in the art from the following description. Could be.

본 발명의 일 실시예에 의한 영상 획득 장치는, 광을 출사하는 광원부와, 다수의 광 검출 셀들이 배열되어 광을 검출하는 광 검출부와, 광원부로부터 출사된 광을 소정 영역으로 광을 스캐닝하고 소정 영역 내에 존재하는 물체로부터 반사된 광을 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부와, 광원부, 광 검출부 및 회전 미러부를 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는, 물체와의 거리를 산출하고, 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 입사되는 광량이 달라지도록 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an image capturing apparatus includes: a light source unit emitting light, a light detector configured to detect light by arranging a plurality of light detection cells, and scanning the light emitted from the light source unit into a predetermined region and scanning the light into a predetermined region. A rotation mirror unit for scanning the light reflected from the object present in the area to the light detection unit, and a control unit for controlling the light source unit, the light detection unit, and the rotation mirror unit, wherein the control unit calculates a distance from the object and distances from the object. As a result, the scanning speed of the rotating mirror unit scanned by the light detector may be controlled such that the amount of light incident on the light detector is changed.

여기서, 광 검출부는, 기판 위에 다수의 광 검출 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.Here, the light detector may be arranged in a matrix form a plurality of light detection cells on the substrate.

또한, 검출부에 배열되는 광 검출 셀은, 각 광 검출 셀 위에 다수 개의 서브 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수도 있다.In addition, in the photodetection cell arranged in the detection unit, a plurality of subcells may be arranged in a matrix form on each photodetection cell.

그리고, 제어부는, 광 검출부로부터 검출된 광을 토대로 광 검출부의 광 검출 셀들 중 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 광 검출부를 제어할 수 있다.The controller may control the light detector to activate only a photodetector cell to which light reflected from an object is incident among the photodetectors of the photodetector based on the light detected by the photodetector, and to deactivate the other photodetector cell.

또한, 제어부는, 활성화된 광 검출 셀의 개수를 토대로 회전 미러부의 각속도를 추정하고, 추정된 회전 미러부의 각속도와 산출된 물체와의 거리를 토대로 광 검출부의 수광 편차를 보정할 수 있다.The controller may estimate the angular velocity of the rotating mirror unit based on the number of activated photodetection cells and correct the light reception deviation of the light detector based on the estimated angular velocity of the rotating mirror unit and the calculated distance.

또한, 제어부는, 물체와의 거리가 산출되면 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.The controller may control the scanning angle of the rotating mirror to change the scanning area of the light scanned by the light detector according to the calculated distance from the object.

또한, 제어부는, 광 검출부의 각 광 검출 셀별로 물체와의 거리 데이터를 산출하여 저장하며, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로 각 광 검출 셀별로 상기 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정하고, 결정된 스캐닝 속도에 따라 회전 미러부를 제어하여 각 광 검출 셀별로 입사되는 광량을 조절할 수 있다.The controller may calculate and store distance data with an object for each light detection cell of each light detection unit, and determine a scanning speed of the rotation mirror unit for each light detection cell based on the distance data stored for each light detection cell, The amount of light incident on each photodetection cell may be adjusted by controlling the rotating mirror unit according to the scanning speed.

또한, 제어부는, 각 광 검출 셀별로 거리 데이터가 저장되면 관심 영역(Region Of Interest: ROI)이 있는지를 확인하며, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정하고, 결정된 스캐닝 속도에 따라 회전 미러부를 제어할 수 있다.The controller may determine whether there is a region of interest (ROI) when the distance data is stored for each photodetection cell, and determine the scanning speed of the rotating mirror according to the distance data corresponding to the region of interest when the region of interest exists. In addition, the rotating mirror may be controlled according to the determined scanning speed.

또한, 제어부는, 광 검출부의 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부를 제어할 수 있다.The controller may set some of the plurality of photodetection cells of the photodetector as an external light detection cell for detecting external light, and control the rotating mirror to scan light only to the plurality of light detection cells except for the set external light detection cell. Can be.

또한, 제어부는, 물체와의 거리가 산출되면 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부의 서로 다른 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.The controller may control the scanning angle of the rotating mirror to scan light to light detection cells positioned in different areas of the light detector according to the calculated distance to the object.

이어, 광 검출부 상부에는, 광 검출부에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀에 포커스되도록 상하로 포커스 이동하는 마이크로 렌즈 어레이부가 배치될 수 있다.Subsequently, a microlens array unit which moves up and down in focus so that the light scanned by the light detection unit is focused on the light detection cell may be disposed above the light detection unit.

그리고, 광 검출부 상부에는, 광 검출부에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀로 집중시키는 집광기가 배치될 수도 있다.In addition, a light concentrator may be disposed above the light detector to concentrate the light scanned by the light detector into the light detection cell.

다음, 본 발명은, 제어부의 제어 신호에 따라 상기 광원부를 구동시키는 구동부와, 구동부의 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부과, 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 더 포함하고, 제어부는, 제1 펄스폭 측정부로부터 측정된 제1 펄스폭과 제2 펄스폭 측정부에서 측정된 제2 펄스폭을 비교하고, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭이 다르면 제1 펄스폭을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.Next, the present invention, the driving unit for driving the light source unit according to the control signal of the control unit, the first pulse width measuring unit for measuring the first pulse width with respect to the drive signal of the drive unit, the second pulse for the detection signal of the light detector The apparatus further includes a second pulse width measuring unit configured to measure a width, and the controller compares the first pulse width measured by the first pulse width measuring unit with the second pulse width measured by the second pulse width measuring unit. When the pulse width is different from the second pulse width, noise of the detection signal of the light detector may be removed based on the first pulse width.

또한, 제어부는, 구동부의 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.The controller may measure a rising time between pulses adjacent to each other from the driving signal of the driver, and remove noise of the detection signal of the light detector based on the measured rise time.

또한, 제어부는, 구동부의 구동 신호가 아날로그 신호이면 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, if the driving signal of the driving unit is an analog signal, the control unit may time-division convert the driving signal into a digital code, and remove noise of the detection signal of the light detector based on the converted digital code.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 영상 획득 방법은, 제어부가 광원부를 제어하여 광을 출사하는 단계와, 제어부가 회전 미러부를 제어하여 출사된 광을 소정 영역으로 스캐닝하고 소정 영역 내에 존재하는 물체로부터 반사된 광을 광 검출부로 스캐닝하는 단계와, 제어부가 광 검출부를 제어하여 광을 검출하는 단계와, 제어부가 검출된 광을 토대로 물체와의 거리를 산출하는 단계와, 제어부가 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 입사되는 광량이 달라지도록 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the image acquisition method according to an embodiment of the present invention, the control unit for controlling the light source to emit light, the control unit controls the rotating mirror to scan the light emitted to a predetermined area and the object present in the predetermined area Scanning the light reflected from the light detection unit, controlling the light detection unit to detect the light, calculating the distance from the object based on the detected light, and controlling the calculated object and And controlling the scanning speed of the rotating mirror to scan the light detector so that the amount of light incident on the light detector varies according to the distance.

본 발명에 따른 영상 획득 장치 및 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the image acquisition device and method according to the present invention will be described below.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 다수의 광 검출 셀들이 배열된 광 검출부를 배치하고, 물체와의 거리에 따라 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어함으로써, 광 검출 성능을 향상시킬 수 있다.According to at least one of the embodiments of the present invention, the optical detection unit is arranged by arranging a plurality of light detection cells, and by controlling the scanning speed of the rotating mirror unit to scan the optical detector according to the distance to the object, thereby improving the optical detection performance Can be improved.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 광 검출부의 광 검출 셀들 중 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 광 검출부를 제어함으로써, 전력 효율을 높이고 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by controlling the light detector to activate only the light detection cell to which the light reflected from the object of the light detection unit of the light detector is incident, and to deactivate the remaining light detection cell, It can improve efficiency and remove noise.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 회전 미러부의 각속도와 산출된 물체와의 거리를 토대로 광 검출부의 수광 편차를 보정함으로써, 정확하고 정밀도 및 신뢰성이 높은 광 검출 신호를 제공할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, by correcting the light reception deviation of the light detector based on the angular velocity of the rotating mirror and the calculated distance, it is possible to provide an accurate, accurate and reliable light detection signal. have.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어함으로써, 거리에 따라 영상의 해상도를 최적화할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by controlling the scanning angle of the rotating mirror to change the scanning area of the light scanned in the light detector according to the distance to the object, it is possible to optimize the resolution of the image according to the distance have.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로 각 광 검출 셀별로 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 광 검출 성능을 높여 최적의 영상을 제공할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, by determining the scanning speed of the rotating mirror unit for each light detection cell based on the distance data stored for each light detection cell, it is possible to provide an optimal image by increasing the light detection performance. have.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 관심 영역의 광 검출 성능을 높여 관심 영역에 대한 최적의 영상을 제공할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, if there is a region of interest, the scanning speed of the rotating mirror unit is determined according to the distance data corresponding to the region of interest, thereby increasing the optical detection performance of the region of interest, thereby optimizing the region of interest. It can provide an image.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부를 제어함으로써, 영상의 노이즈를 최소화할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, some of the plurality of photodetection cells are set as an external light detection cell for detecting external light, and light is scanned only by the plurality of light detection cells except for the set external light detection cell. By controlling the rotation mirror so as to minimize noise of the image.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 광 검출 셀에 광이 포커스되도록 마이크로 렌즈 어레이부를 포커스 이동시킴으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present disclosure, by focusing the micro lens array unit so that the light is focused on the light detection cell, the light detection performance may be improved and the image quality may be optimized.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 광 검출부에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀로 집중시키는 집광기를 배치함으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present disclosure, by arranging a light concentrator for focusing the light scanned by the light detector to the light detection cell, it is possible to improve the light detection performance and optimize the image quality of the image.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 광원부를 구동시키는 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부와 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 배치함으로써, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭을 비교하여 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present invention, the first pulse width measuring unit for measuring the first pulse width for the drive signal for driving the light source unit and the second pulse width for the detection signal of the light detector By arranging the second pulse width measuring unit, the noise of the detection signal of the light detector can be removed by comparing the first pulse width with the second pulse width.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 광원부를 구동시키는 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, a rising time between adjacent pulses is measured from a driving signal for driving the light source unit, and based on the measured rising time, Noise can be removed.

또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 광원부를 구동시키는 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.Further, according to at least one of the embodiments of the present disclosure, the driving signal for driving the light source unit may be time-divided and converted into a digital code, and noise of the detection signal of the light detector may be removed based on the converted digital code.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 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 the applicability of the present invention will become apparent from the following detailed description. However, various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, and therefore, specific embodiments, such as the detailed description and the preferred embodiments of the present invention, should be understood as given by way of example only.

도 1은 본 발명에 따른 영상 획득 장치를 보여주는 블럭 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영상 획득 장치의 스캐닝 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 광 검출부의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명 제1 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명 제2 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명 제3 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명 제4 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 본 발명 제5 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명에 따른 영상 획득 장치의 전력 효율을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명에 따른 영상 획득 장치의 신호대잡음비를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 내지 도 22는 본 발명 제6 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 23 및 도 24는 본 발명 제7 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 발명 제8 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a block diagram showing an image acquisition apparatus according to the present invention.
2 is a diagram schematically illustrating a scanning process of an image capturing apparatus according to the present invention.
3 and 4 are views for explaining the structure of the light detector of FIG.
5 and 6 are views for explaining a light detection process according to a first embodiment of the present invention.
7 to 9 are diagrams for describing the light detection process according to the second embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining a light detection process according to a third embodiment of the present invention.
11 and 12 are diagrams for describing a light detection process according to a fourth embodiment of the present invention.
13 to 15 are diagrams for describing the light detection process according to the fifth embodiment of the present invention.
16 is a view for explaining the power efficiency of the image capturing apparatus according to the present invention.
17 is a view for explaining the signal-to-noise ratio of the image acquisition device according to the present invention.
18 to 22 are views for explaining a light detection process according to a sixth embodiment of the present invention.
23 and 24 are diagrams for describing a light detection process according to a seventh embodiment of the present invention.
25 is a view for explaining a light detection process according to an eighth 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 disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other. In addition, in describing the embodiments disclosed herein, when it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the embodiments disclosed herein, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed herein, but are not limited to the technical spirit disclosed herein by the accompanying drawings, all changes included in the spirit and scope of the present invention. It should be understood to include equivalents and substitutes.

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 ordinal numbers such as first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the 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.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates 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 this application, the terms "comprises" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

본 명세서에 기재된 실시 예에 따른 구성은, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지 등과 같은 고정 단말기뿐만 아니라 이동 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.It will be readily apparent to those skilled in the art that the configuration according to the embodiments described herein may be applied to a mobile terminal as well as a fixed terminal such as a digital TV, a desktop computer, a digital signage, and the like.

여기서, 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device, 예를 들어, 워치형 단말기 (smartwatch), 글래스형 단말기 (smart glass), HMD(head mounted display)) 등이 포함될 수 있다. The mobile terminal may include a mobile phone, a smart phone, a laptop computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant, a portable multimedia player, a navigation, a slate PC, a tablet PC. (tablet PC), ultrabook (ultrabook), wearable device (wearable device, such as smartwatch, smart glass, head mounted display (HMD)) may be included.

도 1은 본 발명에 따른 영상 획득 장치를 보여주는 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 영상 획득 장치의 스캐닝 과정을 개략적으로 보여주는 도면이다.1 is a block diagram illustrating an image capturing apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a scanning process of the image capturing apparatus according to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 영상 획득 장치는, 광을 출사하는 광원부(100), 다수의 광 검출 셀들이 배열되어 광을 검출하는 광 검출부(200), 광원부(100)로부터 출사된 광을 소정 영역으로 스캐닝하고 소정 영역 내에 존재하는 물체(10)로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝하는 회전 미러부(300), 그리고 광원부(100), 광 검출부(200) 및 회전 미러부(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the apparatus for acquiring an image of the present invention includes a light source unit 100 for emitting light, a light detector 200 for detecting light by arranging a plurality of light detection cells, and a light source unit 100. A rotating mirror unit 300 for scanning the light emitted from the object into a predetermined region and scanning the light reflected from the object 10 existing in the predetermined region with the light detector 200, the light source unit 100, and the light detector 200. And a controller 400 for controlling the rotating mirror unit 300.

여기서, 제어부(400)는, 물체(10)와의 거리를 산출하고, 물체(10)와의 거리에 따라 광 검출부(200)에 입사되는 광량이 달라지도록 광 검출부(200)로 광을 스캐닝하는 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 제어할 수 있다.Here, the control unit 400 calculates a distance from the object 10 and scans the light with the light detector 200 so that the amount of light incident on the light detector 200 varies according to the distance from the object 10. The scanning speed of the unit 300 may be controlled.

예를 들면, 도 2와 같이, 제어부(400)는, 10m 거리의 물체(16)로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝할 때, 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 빠르게 제어하고, 100m 거리의 물체(16)로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝할 때, 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 느리게 제어함으로써, 근거리 물체에 대한 광 검출뿐만 아니라, 원거리 물체에 대한 광 검출 성능도 향상시킬 수 있다.For example, as shown in FIG. 2, the controller 400 controls the scanning speed of the rotating mirror 300 quickly when scanning the light reflected from the object 16 at a distance of 10 m with the light detector 200. When scanning the light reflected from the object 16 at a distance of 100 m with the light detector 200, the scanning speed of the rotating mirror 300 is controlled slowly, so that not only the light of the near object is detected but also the far object is detected. Optical detection performance can also be improved.

경우에 따라, 본 발명은, 도 2와 같이, 렌즈부(110)와 빔 분리부(120)를 더 포함할 수도 있다.In some cases, the present invention may further include a lens unit 110 and a beam separation unit 120, as shown in FIG.

여기서, 렌즈부(110)는, 광원부(100)와 회전 미러부(300) 사이에 배치되어 광원부(100)로부터 출사되는 광을 평행광으로 만들 수 있다.Here, the lens unit 110 may be disposed between the light source unit 100 and the rotation mirror unit 300 to make light emitted from the light source unit 100 into parallel light.

그리고, 빔 분리부(120)는, 렌즈부(110)와 회전 미러부(300) 사이에 배치되어 렌즈부(110)의 평행광을 투과시키고, 회전 미러부(300)로부터 반사되는 광을 광 검출부(200)로 반사시킬 수 있다.The beam separation unit 120 is disposed between the lens unit 110 and the rotation mirror unit 300 to transmit the parallel light of the lens unit 110, and transmits the light reflected from the rotation mirror unit 300. It may be reflected to the detector 200.

여기서, 렌즈부(110)와 빔 분리부(120)는, 광원부(100)와 회전 미러부(300) 사이에서 동일 선상에 일렬로 배치될 수 있다.Here, the lens unit 110 and the beam splitter 120 may be arranged in a line between the light source unit 100 and the rotation mirror unit 300 in the same line.

그리고, 광 검출부(200)는, 렌즈부(110)와 빔 분리부(120)가 일렬로 배치되는 선상에 대해 수직한 방향의 선상에 배치될 수 있다.The light detector 200 may be disposed on a line in a direction perpendicular to a line on which the lens unit 110 and the beam splitter 120 are arranged in a line.

여기서, 광 검출부(200)는, 빔 분리부(120)에 대응하여 일렬로 배치될 수 있다.Here, the light detectors 200 may be arranged in a line corresponding to the beam splitter 120.

또한, 광 검출부(200)는, 기판 위에 다수의 광 검출 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.In addition, the photo detector 200 may be arranged in a matrix form a plurality of photo detection cells on the substrate.

일 예로, 광 검출부(200)는, 기판의 가로 방향으로 배치되는 다수 개의 제1 광 검출 셀들과, 기판의 세로 방향으로 배치되는 다수 개의 제2 광 검출 셀들을 포함하고, 제1 광 검출 셀의 개수와 제2 광 검출 셀의 개수는, 서로 동일할 수 있다.For example, the light detector 200 may include a plurality of first photodetection cells disposed in a horizontal direction of the substrate, and a plurality of second photodetection cells disposed in a vertical direction of the substrate, and may include a plurality of first photodetection cells. The number and the number of second photodetection cells may be the same.

경우에 따라, 광 검출부(200)는, 기판의 가로 방향으로 배치되는 다수 개의 제1 광 검출 셀들과, 기판의 세로 방향으로 배치되는 다수 개의 제2 광 검출 셀들을 포함하고, 제1 광 검출 셀의 개수와 제2 광 검출 셀의 개수는, 서로 다를 수 있다.In some cases, the photodetector 200 includes a plurality of first photodetection cells disposed in a horizontal direction of the substrate and a plurality of second photodetection cells disposed in a longitudinal direction of the substrate, and includes a first photodetection cell. The number of and the number of second photodetection cells may be different.

여기서, 제1 광 검출 셀의 개수는, 제2 광 검출 셀의 개수보다 더 많을 수 있다.Here, the number of first photodetection cells may be greater than the number of second photodetection cells.

그 이유는, 회전 미러부(300)가 소정 영역을 스캐닝할 때, 스캐닝 방향이 가로 방향일 경우, 기판의 가로 방향으로 배치되는 제1 광 검출 셀의 개수를 기판의 세로 방향으로 배치되는 제2 광 검출 셀의 개수보다 더 많이 배치하면 먼 영역의 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광할 수 있어 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.The reason is that when the rotating mirror unit 300 scans a predetermined area, when the scanning direction is the horizontal direction, the second number of the first photodetection cells arranged in the horizontal direction of the substrate is arranged in the vertical direction of the substrate. This is because when the number of light detection cells is larger than the number of light detection cells, light reflected from an object in a distant region can be received without light loss, thereby improving light detection efficiency.

다른 경우로서, 제1, 제2 광 검출 셀의 개수는, 회전 미러부(300)가 광원부(100)로부터 출사된 광을 소정 영역으로 스캐닝할 때, 회전 미러부(300)의 스캐닝 방향과 동일한 방향으로 배열되는 광 검출 셀의 개수가 회전 미러부(300)의 스캐닝 방향과 다른 방향으로 배열되는 광 검출 셀의 개수보다 더 많을 수 있다.As another case, the number of the first and second photodetection cells is the same as the scanning direction of the rotation mirror 300 when the rotation mirror 300 scans the light emitted from the light source 100 into a predetermined region. The number of photodetection cells arranged in a direction may be greater than the number of photodetection cells arranged in a direction different from the scanning direction of the rotation mirror 300.

그 이유는, 회전 미러부(300)가 소정 영역을 스캐닝할 때, 스캐닝 방향이 가로 방향일 경우, 기판의 가로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수를 기판의 세로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수보다 더 많이 배치하면 먼 영역의 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광할 수 있어 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.The reason is that when the rotating mirror unit 300 scans a predetermined area, when the scanning direction is the horizontal direction, the number of the optical detection cells arranged in the horizontal direction of the substrate is determined by the number of the optical detection cells arranged in the longitudinal direction of the substrate. This is because if the number is larger than the number, the light reflected from the object in the distant region can be received without light loss, thereby increasing the light detection efficiency.

또한, 회전 미러부(300)가 소정 영역을 스캐닝할 때, 스캐닝 방향이 세로 방향일 경우, 기판의 세로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수를 기판의 가로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수보다 더 많이 배치하면 먼 영역의 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광할 수 있어 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.In addition, when the rotating mirror unit 300 scans a predetermined area, when the scanning direction is vertical, the number of photodetection cells arranged in the longitudinal direction of the substrate is greater than the number of photodetection cells arranged in the horizontal direction of the substrate. This is because more arrangements can receive light reflected from a distant region without light loss, thereby improving light detection efficiency.

다음, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수는, 광원부(100)로부터 출사되는 광 출력 세기에 따라 가변될 수 있다.Next, the total number of light detection cells arranged in the light detection unit 200 may vary according to the light output intensity emitted from the light source unit 100.

일 예로, 광원부(100)로부터 출사되는 광 출력 세기가 증가하면 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수가 더 증가할 수 있다.For example, when the light output intensity emitted from the light source unit 100 increases, the total number of photo detection cells arranged in the light detector 200 may further increase.

그 이유는, 광원부(100)로부터 출사되는 광 출력 세기가 증가하면 먼 거리까지 광 스캐닝이 가능하므로, 먼 거리에 위치하는 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광하기 위함이다.The reason for this is that light scanning is possible up to a long distance when the light output intensity emitted from the light source unit 100 increases, so that light reflected from an object located at a long distance can be received without light loss.

경우에 따라, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수는, 감지하고자 하는 물체와의 거리에 따라 가변될 수 있다.In some cases, the total number of photodetection cells arranged in the photodetector 200 may vary depending on the distance to the object to be detected.

일 예로, 원거리에 위치하는 물체를 감지하기 위해서는, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수가 더 증가시킬 수 있다.For example, in order to detect an object located at a long distance, the total number of photodetection cells arranged in the photodetector 200 may be further increased.

그 이유는, 원거리에 위치하는 물체를 감지하기 위해서, 먼 거리에 위치하는 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광하기 위함이다.The reason is that in order to detect an object located at a long distance, even light reflected from an object located at a long distance without light loss.

다른 경우로서, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수는, 회전 미러부(300)의 스캐닝 화각에 따라 가변될 수 있다.As another example, the total number of photodetection cells arranged in the photodetector 200 may vary according to the scanning angle of the rotation mirror 300.

일 예로, 회전 미러부(300)의 스캐닝 화각이 증가하면 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수가 더 증가할 수 있다.For example, as the scanning angle of view of the rotating mirror 300 increases, the total number of photo detection cells arranged in the photo detector 200 may increase.

그 이유는, 회전 미러부(300)의 최대 스캐닝 화각이 증가하면 넓은 영역의 광 스캐닝이 가능하므로, 넓은 영역의 가장자리에 위치하는 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광하기 위함이다.The reason for this is that when the maximum scanning angle of view of the rotating mirror 300 is increased, light scanning of a wide area is possible, so that the light reflected from an object located at the edge of the wide area can be received without light loss.

또한, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 면적은, 서로 동일할 수 있다.In addition, the areas of the photodetecting cells arranged in the photodetector 200 may be the same.

일 예로, 각 광 검출 셀의 면적은, 약 10um×10um ~ 약 3mm×3mm일 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.For example, an area of each photodetection cell may be about 10 μm × 10 μm to about 3 mm × 3 mm, but is not limited thereto.

또한, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀은, 서로 인접하는 광 검출 셀들 사이에 소정 간격을 가지고 배열될 수 있다.In addition, the photodetection cells arranged in the photodetector 200 may be arranged at predetermined intervals between the photodetection cells adjacent to each other.

여기서, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀은, 서로 동일한 간격을 가지고 배열될 수 있다.Here, the photodetection cells arranged in the photodetector 200 may be arranged at equal intervals.

일 예로, 서로 인접하는 광 검출 셀 사이의 간격은, 약 200um ~ 약 0.2mm일 수 있다.For example, an interval between the photodetection cells adjacent to each other may be about 200 μm to about 0.2 mm.

또한, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀은, 각 광 검출 셀 위에 다수 개의 서브 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수도 있다.In addition, in the photodetection cell arranged in the photodetector 200, a plurality of subcells may be arranged in a matrix form on each photodetection cell.

그 이유는, 각 광 검출 셀에 다수 개의 서브 셀들을 더 배치함으로써, 더 정밀하고 정확하게 광 검출이 가능하기 때문이다.The reason is that by detecting a plurality of subcells in each photodetection cell, it is possible to detect light more precisely and accurately.

그리고, 광 검출부(200)는, 기판 하부에 다수의 광 검출 셀들과 제어부를 전기적으로 연결하는 커넥터부가 배치될 수 있다.In addition, the photo detector 200 may include a connector unit that electrically connects the plurality of photo detection cells and the controller to a lower portion of the substrate.

여기서, 기판 하부에 커넥터부를 배치하는 이유는, 많은 광 검출 셀의 전기적 연결을 간소화할 수 있어 광 검출부(200)의 크기를 최소화할 수 있으며, 회로 설계 조립에 따른 편의성을 제공할 수 있기 때문이다.The reason why the connector unit is disposed below the substrate is that the electrical connection of many photodetection cells can be simplified, thereby minimizing the size of the photodetector 200 and providing convenience for assembling the circuit design. .

한편, 제어부(400)는, 광 검출부(200)로부터 검출된 광을 토대로, 광 검출부(200)의 광 검출 셀들 중 물체(10)로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 광 검출부(200)를 제어할 수 있다.Meanwhile, the controller 400 activates only the light detection cell to which the light reflected from the object 10 is incident among the light detection cells of the light detection unit 200 based on the light detected by the light detection unit 200, and the remaining light is activated. The light detector 200 may be controlled to deactivate the detection cell.

그 이유는, 광 검출에 필요한 영역의 광 검출 셀만을 활성화하므로, 전력 소모를 최소화할 수 있고, 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.This is because only the photodetection cells in the region required for photodetection are activated, so that power consumption can be minimized and photodetection efficiency can be increased.

여기서, 제어부(400)는, 활성화된 광 검출 셀의 개수를 토대로 회전 미러부(300)의 각속도를 추정하고, 추정된 회전 미러부(300)의 각속도와 산출된 물체(10)와의 거리를 토대로 광 검출부(200)의 수광 편차를 보정할 수 있다.Here, the controller 400 estimates the angular velocity of the rotating mirror unit 300 based on the number of activated photodetection cells, and based on the estimated angular velocity of the rotating mirror unit 300 and the calculated distance between the objects 10. The light reception deviation of the light detector 200 may be corrected.

일 예로, 광 검출부(200)의 수광 편차 각도 dθ는, 다음 수식에 의해 산출될 수 있다.For example, the light reception deviation angle dθ of the light detector 200 may be calculated by the following equation.

dθ = ω×dtdθ = ω × dt

여기서, dθ는 광 검출부(200)의 수광 편차 각도(deg), ω은 회전 미러부(300)의 각속도, 그리고 dt는 광의 왕복 시간(s)이다.Here, dθ is the light reception deviation angle (deg) of the light detector 200, ω is the angular velocity of the rotating mirror 300, and dt is the round trip time (s) of the light.

ω = 2×f×FOVω = 2 × f × FOV

여기서, ω은 회전 미러부(300)의 각속도, f는 회전 거울의 회전 주파수(Hz), 그리고 FOV는 회전 미러부의 시야각(deg)이다.Here, ω is the angular velocity of the rotating mirror 300, f is the rotation frequency (Hz) of the rotating mirror, and FOV is the viewing angle (deg) of the rotating mirror.

dt = 2×D/cdt = 2 x D / c

여기서, dt는 광의 왕복 시간(s), D는 감지 물체와의 거리(m), 그리고 c는 광의 속도이다.Where dt is the round trip time (s) of light, D is the distance (m) from the sensing object, and c is the speed of light.

또한, 제어부(400)는, 물체(10)와의 거리가 산출되면 산출된 물체(10)와의 거리에 따라 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.In addition, when the distance from the object 10 is calculated, the controller 400 scans the angle of the rotating mirror 300 so that the scanning area of the light scanned by the light detector 200 varies according to the calculated distance from the object 10. Can be controlled.

일 예로, 제어부(400)는, 물체(10)와의 거리가 가까우면 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 커지도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 크게 제어하여 근거리 물체 영상의 해상도를 높이고, 물체(10)와의 거리가 멀면 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 작아지도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 작게 제어하여 원거리 물체 영상의 해상도를 낮출 수도 있다.For example, if the distance from the object 10 is close, the controller 400 controls the scanning angle of the rotating mirror 300 to increase the scanning area of the light scanned by the light detector 200 to increase the resolution of the near object image. If the distance from the object 10 is increased, the scanning angle of the rotating mirror 300 may be controlled to be smaller so that the scanning area of the light scanned by the light detector is smaller, thereby lowering the resolution of the far object image.

그 이유는, 근거리에 위치하는 물체(16)의 해상도를 높이고 원거리에 위치하는 물체(12)의 해상도를 낮춤으로써, 근거리에 위치하는 물체에 대한 정보를 정확하고 정밀하게 검출할 수 있어 차량에 적용할 경우, 안정성을 높일 수 있기 때문이다.The reason is that by increasing the resolution of the object 16 located in the near and lowering the resolution of the object 12 located in the far, it is possible to accurately and accurately detect the information about the object located in the near distance to apply to the vehicle This is because stability can be increased.

다음, 제어부(400)는, 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 제어할 때, 물체(10)와의 거리가 멀면 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 느리게 제어하고, 물체(10)와의 거리가 가까우면 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 빠르게 제어할 수 있다.Next, when controlling the scanning speed of the rotating mirror unit 300, if the distance from the object 10 is far, the controller 400 controls the scanning speed of the rotating mirror unit 300 to be slow, and the distance to the object 10. If close, the scanning speed of the rotating mirror 300 can be controlled quickly.

그 이유는, 원거리에 위치하는 물체(16)로부터 반사되는 광이 충분한 시간 동안 충분한 광량이 광 검출부(200)에 입사됨으로써, 원거리 물체에 대한 정보를 정확하고 정밀하게 검출할 수 있는 광 검출 성능을 향상시킬 수 있기 때문이다.The reason for this is that a sufficient amount of light is incident on the light detector 200 for a time when the light reflected from the object 16 located at a far distance is sufficient, so that the information on the far object can be detected accurately and accurately. Because it can improve.

또한, 제어부(400)는, 물체와의 거리를 산출할 때, 광 검출부(200)의 각 광 검출 셀별로 물체(10)와의 거리 데이터를 산출하여 저장할 수 있다.In addition, the controller 400 may calculate and store distance data with the object 10 for each light detection cell of the light detector 200 when calculating the distance from the object.

여기서, 제어부(400)는, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로, 각 광 검출 셀별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하고, 결정된 스캐닝 속도에 따라 회전 미러부(300)를 제어하여 각 광 검출 셀별로 입사되는 광량을 조절할 수 있다.Here, the control unit 400 determines the scanning speed of the rotation mirror unit 300 for each light detection cell based on the distance data stored for each light detection cell, and controls the rotation mirror unit 300 according to the determined scanning speed. The amount of light incident on each photodetection cell can be adjusted.

일 예로, 제어부(400)는, 각 광 검출 셀별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정할 때, 물체(10)와의 거리가 먼 거리 데이터가 저장된 광 검출 셀에 해당하는 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 느리게 결정하고, 물체(10)와의 거리가 가까운 거리 데이터가 저장된 광 검출 셀에 해당하는 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 빠르게 결정할 수 있다.For example, the controller 400 may determine the scanning speed of the rotation mirror 300 for each light detection cell, and the rotation mirror 300 corresponding to the light detection cell in which the distance data far from the object 10 is stored. ), The scanning speed of the rotating mirror unit 300 corresponding to the light detection cell in which the distance from the object 10 is stored can be determined quickly.

이처럼, 각 광 검출 셀별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하는 이유는, 원거리 물체 및 근거리 물체를 포함한 전체 감지 물체에 대해 충분한 광 검출이 용이하여 정확하고 정밀한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.As such, the reason for determining the scanning speed of the rotating mirror unit 300 for each light detection cell is that sufficient light detection is easily performed on the entire sensing object including a distant object and a near object, so that accurate and accurate information can be obtained. .

또한, 제어부(400)는, 각 광 검출 셀별로 거리 데이터가 저장되면 관심 영역(Region Of Interest: ROI)이 있는지를 확인하며, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하고, 결정된 스캐닝 속도에 따라 회전 미러부(300)를 제어할 수 있다.In addition, the controller 400 checks whether a region of interest (ROI) exists when distance data is stored for each photodetection cell, and if there is a region of interest, the controller 400 rotates the mirror according to the distance data corresponding to the region of interest. The scanning speed of the 300 may be determined, and the rotating mirror 300 may be controlled according to the determined scanning speed.

일 예로, 제어부(400)는, 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정할 때, 관심 영역이 멀면 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 느리게 결정하고, 관심 영역이 가까우면 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 빠르게 결정할 수 있다.For example, when the controller 400 determines the scanning speed of the rotating mirror unit 300 according to the distance data corresponding to the ROI, if the ROI is far, the controller 400 determines that the scanning speed of the rotating mirror unit 300 is slow, If the area is close, the scanning speed of the rotating mirror 300 may be determined quickly.

이처럼, 관심 영역별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하는 이유는, 관심 영역에 위치하는 감지 물체에 대해 충분한 광 검출이 용이하여 정확하고 정밀한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.As such, the reason for determining the scanning speed of the rotating mirror unit 300 for each region of interest is that sufficient light can be easily detected with respect to a sensing object located in the region of interest, thereby obtaining accurate and precise information.

또한, 제어부(400)는, 광 검출부(200)의 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수 있다.In addition, the controller 400 may set some light detection cells of the plurality of light detection cells of the light detection unit 200 as external light detection cells for detecting external light, and scan light only to the plurality of light detection cells except for the set external light detection cells. It is possible to control the rotating mirror 300 to be.

일 예로, 제어부(400)는, 외광 검출 셀로부터 검출된 광을 토대로 노이즈 레벨을 측정하여 노이즈 기준값을 설정하고, 광 검출 셀로부터 검출된 광을 토대로 물체 영상 신호를 생성하며, 설정된 노이즈 기준값을 토대로 생성된 물체 영상 신호의 노이즈를 제거할 수 있다.For example, the controller 400 measures a noise level based on light detected from an external light detection cell, sets a noise reference value, generates an object image signal based on the light detected from the light detection cell, and based on the set noise reference value. Noise of the generated object image signal may be removed.

이처럼, 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하는 이유는, 외광에 의한 노이즈를 제거하여 감지 물체에 대해 정확하고 정밀한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.As such, the reason why some of the plurality of photodetection cells is set as the external light detection cell for detecting the external light is because noise caused by the external light can be removed to obtain accurate and precise information on the sensing object.

또한, 제어부(400)는, 물체(10)와의 거리가 산출되면 산출된 물체(10)와의 거리에 따라 광 검출부(200)의 서로 다른 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.In addition, when the distance from the object 10 is calculated, the controller 400 may rotate the rotating mirror unit so that light is scanned by light detection cells positioned in different regions of the light detector 200 according to the calculated distance from the object 10. The scanning angle of 300 may be controlled.

일 예로, 제어부(400)는, 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 때, 물체(10)와의 거리가 멀면 광 검출부(200)의 가장자리 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어하고, 물체(10)와의 거리가 가까우면 광 검출부(200)의 중앙 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.For example, when controlling the scanning angle of the rotating mirror 300, the controller 400 rotates the light to be scanned by the light detection cell positioned in the edge region of the light detector 200 when the distance from the object 10 is far. Controls the scanning angle of the mirror unit 300 and controls the scanning angle of the rotating mirror unit 300 so that light is scanned by a light detection cell located in the center area of the light detector 200 when the distance to the object 10 is close. can do.

이처럼, 산출된 물체(10)와의 거리에 따라 광 검출부(200)의 서로 다른 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어하는 이유는, 빠른 스캐닝 속도에 따라 스캐닝 영역의 가장자리에 위치하는 물체 또는 원거리의 물체에 대한 반사광이 손실되거나 다른 반사광과 중첩될 수 있으므로 검출 신호의 오류 및 왜곡이 발생할 수 있기 때문에 이러한 문제를 방지하기 위함이다.As such, the reason for controlling the scanning angle of the rotating mirror unit 300 to scan the light to the light detection cells positioned in different areas of the light detection unit 200 according to the calculated distance from the object 10 is due to the high scanning speed. Accordingly, since the reflected light of the object located at the edge of the scanning area or the remote object may be lost or overlap with other reflected light, errors and distortions of the detection signal may occur, thereby preventing this problem.

또한, 본 발명은, 광 검출부(200) 상부에 배치되어 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀에 포커스되도록 상하로 포커스 이동하는 마이크로 렌즈 어레이부를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a micro lens array unit disposed above the light detector 200 and moved up and down so that the light scanned by the light detector 200 is focused on the light detector cell.

여기서, 제어부(400)는, 광 검출부(200)로부터 검출된 광을 토대로 마이크로 렌즈 어레이부의 이동을 제어할 수 있다.Here, the controller 400 may control the movement of the micro lens array unit based on the light detected by the light detector 200.

일 예로, 제어부(400)는, 마이크로 렌즈 어레이부의 이동을 제어할 때, 광 검출부(200)로부터 검출된 광량이 미리 설정된 기준값보다 적으면 마이크로 렌즈 어레이부의 이동을 제어할 수 있다.For example, when controlling the movement of the micro lens array unit, the controller 400 may control the movement of the micro lens array unit when the amount of light detected from the light detector 200 is less than a preset reference value.

여기서, 마이크로 렌즈 어레이부는, 다수 개의 마이크로 렌즈들을 포함할 수 있는데, 마이크로 렌즈 어레이부의 마이크로 렌즈와 광 검출부(200)의 광 검출 셀이 서로 일대일 대응하도록 배치될 수 있다.Here, the micro lens array unit may include a plurality of micro lenses, and the micro lenses of the micro lens array unit and the light detection cells of the light detector 200 may be disposed to correspond one to one.

일 예로, 마이크로 렌즈 어레이부의 마이크로 렌즈들의 총 개수는, 광 검출부(200)의 광 검출 셀들의 총 개수와 동일할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.For example, the total number of micro lenses of the micro lens array unit may be the same as the total number of photo detection cells of the light detector 200, but is not limited thereto.

이처럼, 마이크로 렌즈 어레이부를 배치하는 이유는, 광 검출부(200)의 광 검출 셀로 광이 광 손실 없이 포커스됨으로써, 광 검출 효율을 향상시킬 수 있기 때문이다.The reason for arranging the microlens array portion as described above is that light can be focused to the photodetection cell of the photodetector 200 without light loss, thereby improving light detection efficiency.

또한, 본 발명은, 광 검출부(200) 상부에 배치되어 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀로 집중시키는 집광기를 더 포함할 수도 있다.In addition, the present invention may further include a light collector disposed on the light detector 200 to concentrate the light scanned by the light detector 200 into the light detection cell.

일 예로, 집광기는, 다수 개의 집광 홀들을 포함할 수 있는데, 집광기의 집광 홀과 광 검출부(200)의 광 검출 셀이 서로 일대일 대응하도록 배치될 수 있다.For example, the light collector may include a plurality of light collecting holes, and the light collecting holes of the light collector and the light detection cells of the light detector 200 may be disposed to correspond to each other one-to-one.

여기서, 집광기의 집광 홀들의 총 개수는, 광 검출부(200)의 광 검출 셀들의 총 개수와 동일할 수 있다.Here, the total number of light collecting holes of the light collector may be equal to the total number of light detection cells of the light detector 200.

한편, 본 발명은, 제어부(400)의 제어 신호에 따라 광원부(100)를 구동시키는 구동부와, 구동부의 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부와, 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the present invention, the driving unit for driving the light source unit 100 in accordance with the control signal of the control unit 400, the first pulse width measuring unit for measuring the first pulse width with respect to the drive signal of the drive unit, the detection of the light detection unit The apparatus may further include a second pulse width measuring unit measuring a second pulse width of the signal.

여기서, 제어부(400)는, 제1 펄스폭 측정부로부터 측정된 제1 펄스폭과 제2 펄스폭 측정부에서 측정된 제2 펄스폭을 비교하고, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭이 다르면 제1 펄스폭을 토대로 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.Here, the controller 400 compares the first pulse width measured by the first pulse width measuring unit and the second pulse width measured by the second pulse width measuring unit, and when the first pulse width and the second pulse width are different. The noise of the detection signal of the light detector 200 may be removed based on the first pulse width.

그리고, 제어부(400)는, 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 때, 검출 신호 중 제1 펄스폭과 동일한 펄스 신호만을 남기고, 나머지 펄스 신호를 제거할 수 있다.The controller 400 may remove only the pulse signal equal to the first pulse width among the detection signals and remove the remaining pulse signals when the noise of the detection signal of the light detector 200 is removed.

일 예로, 제1 펄스폭 측정부는, 구동부와 광원부(100) 사이의 노드에 연결되어 구동부의 구동 신호가 양의 입력단에 입력되는 제1 비교기와, 제1 비교기의 양의 입력단에 병렬 연결되는 음의 입력단과 제1 비교기의 음의 입력단에 병렬 연결되는 양의 입력단을 갖는 제2 비교기와, 그리고 제1 비교기와 제2 비교기에 연결되어 제1 비교기의 출력 신호와 제2 비교기의 출력 신호를 토대로 제1 펄스폭을 측정하는 시간-디지털 변환부를 포함할 수 있다.For example, the first pulse width measuring unit may be connected to a node between the driving unit and the light source unit 100, and a first comparator in which a driving signal of the driving unit is input to a positive input terminal, and a negative signal connected in parallel to the positive input terminal of the first comparator. A second comparator having a positive input connected in parallel with an input of the first comparator and a negative input of the first comparator, and connected to the first comparator and the second comparator based on an output signal of the first comparator and an output signal of the second comparator It may include a time-digital converter for measuring the first pulse width.

일 예로, 제2 펄스폭 측정부는, 광 검출부(200)의 출력단에 연결되어 광 검출부(200)의 출력 신호가 양의 입력단에 입력되는 제3 비교기와, 제3 비교기의 양의 입력단에 병렬 연결되는 음의 입력단과 제3 비교기의 음의 입력단에 병렬 연결되는 양의 입력단을 갖는 제4 비교기와, 제3 비교기와 제4 비교기에 연결되어 제3 비교기의 출력 신호와 제4 비교기의 출력 신호를 토대로 제2 펄스폭을 측정하는 시간-디지털 변환부를 포함할 수 있다.For example, the second pulse width measuring unit may be connected to an output terminal of the light detector 200, and a third comparator in which an output signal of the light detector 200 is input to a positive input terminal, and connected in parallel to a positive input terminal of the third comparator. A fourth comparator having a negative input terminal and a positive input terminal connected in parallel to the negative input terminal of the third comparator, and connected to the third comparator and the fourth comparator to output an output signal of the third comparator and an output signal of the fourth comparator It may include a time-digital converter for measuring the second pulse width based on.

그리고, 광 검출부(200)는, 광 검출 셀에 입사되는 광을 검출하는 검출부와, 검출된 광을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환부와, 변환된 전기적 신호를 증폭하는 증폭부를 포함할 수 있다.The light detector 200 may include a detector that detects light incident on the photodetection cell, a photoelectric converter that converts the detected light into an electrical signal, and an amplifier that amplifies the converted electrical signal.

경우에 따라, 광 검출부(200)는, 광전 변환부와 증폭부 사이의 노드에 연결되어 변환된 전기적 신호에 대한 채널을 검출하는 채널 검출부를 더 포함할 수도 있다.In some cases, the light detector 200 may further include a channel detector connected to a node between the photoelectric converter and the amplifier to detect a channel for the converted electrical signal.

또한, 제어부(400)는, 구동부의 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수도 있다.In addition, the controller 400 may measure a rising time between pulses adjacent to each other from the driving signal of the driver, and may remove noise on the detection signal of the light detector 200 based on the measured rising time. have.

여기서, 제어부(400)는, 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 때, 검출 신호 중 라이징 타임에 해당하는 펄스 신호만을 남기고, 나머지 펄스 신호를 제거할 수 있다.Here, when removing the noise of the detection signal of the light detector 200, the controller 400 may leave only the pulse signal corresponding to the rising time of the detection signal, and may remove the remaining pulse signal.

또한, 제어부는, 구동부의 구동 신호가 아날로그 신호이면 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, if the driving signal of the driving unit is an analog signal, the control unit may time-division convert the driving signal into a digital code, and remove noise of the detection signal of the light detector 200 based on the converted digital code.

여기서, 제어부는, 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 때, 검출 신호 중 디지털 코드에 해당하는 신호만을 남기고, 나머지 신호를 제거할 수 있다.Here, when removing the noise of the detection signal of the light detection unit 200, the control unit may leave only the signal corresponding to the digital code among the detection signals, and may remove the remaining signals.

이와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀들이 배열된 광 검출부를 배치하고, 물체와의 거리에 따라 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어함으로써, 광 검출 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the light detection performance by disposing a light detection unit in which a plurality of light detection cells are arranged, and controlling the scanning speed of the rotating mirror unit scanning the light mirror according to the distance to the object.

또한, 본 발명은, 광 검출부의 광 검출 셀들 중 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 광 검출부를 제어함으로써, 전력 효율을 높이고 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention can increase the power efficiency and remove noise by controlling the light detector to activate only a light detector cell in which light reflected from an object is incident among the light detector cells of the light detector and to deactivate the remaining light detector cells. have.

또한, 본 발명은, 회전 미러부의 각속도와 산출된 물체와의 거리를 토대로 광 검출부의 수광 편차를 보정함으로써, 정확하고 정밀도 및 신뢰성이 높은 광 검출 신호를 제공할 수 있다.Further, the present invention can provide an accurate, accurate and reliable light detection signal by correcting the light reception deviation of the light detector based on the angular velocity of the rotating mirror and the calculated distance from the object.

또한, 본 발명은, 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어함으로써, 거리에 따라 영상의 해상도를 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can optimize the resolution of the image according to the distance by controlling the scanning angle of the rotating mirror unit so that the scanning area of the light scanned in the light detector according to the distance to the object.

또한, 본 발명은, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로 각 광 검출 셀별로 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 광 검출 성능을 높여 최적의 영상을 제공할 수 있다.In addition, the present invention, by determining the scanning speed of the rotating mirror unit for each light detection cell based on the distance data stored for each light detection cell, it is possible to increase the light detection performance to provide an optimal image.

또한, 본 발명은, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 관심 영역의 광 검출 성능을 높여 관심 영역에 대한 최적의 영상을 제공할 수 있다.In addition, when the region of interest exists, the scanning speed of the rotating mirror may be determined according to the distance data corresponding to the region of interest, thereby increasing the light detection performance of the region of interest and providing an optimal image for the region of interest.

또한, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부를 제어함으로써, 영상의 노이즈를 최소화할 수 있다.In addition, the present invention, by setting some of the light detection cells of the plurality of light detection cells as an external light detection cell for detecting the external light, and controlling the rotating mirror unit so that the light is scanned only a plurality of light detection cells except the set external light detection cell, Noise can be minimized.

또한, 본 발명은, 광 검출 셀에 광이 포커스되도록 마이크로 렌즈 어레이부를 포커스 이동시킴으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can improve the light detection performance and optimize the image quality by focus shifting the micro lens array unit so that light is focused on the light detection cell.

또한, 본 발명은, 광 검출부에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀로 집중시키는 집광기를 배치함으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can improve the light detection performance and optimize the image quality by arranging a light concentrator which concentrates the light scanned in the light detection unit to the light detection cell.

또한, 본 발명은, 광원부를 구동시키는 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부와 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 배치함으로써, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭을 비교하여 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention is arranged by disposing a first pulse width measuring unit for measuring the first pulse width for the drive signal for driving the light source unit and a second pulse width measuring unit for measuring the second pulse width for the detection signal of the light detector. The noise of the detection signal of the light detector may be removed by comparing the first pulse width with the second pulse width.

또한, 본 발명은, 광원부를 구동시키는 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention can measure a rising time between pulses adjacent to each other from a driving signal for driving the light source unit, and remove noise on the detection signal of the light detector based on the measured rising time.

또한, 본 발명은, 광원부를 구동시키는 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention can time-division a drive signal for driving the light source unit to convert it into a digital code, and remove noise on the detection signal of the light detector based on the converted digital code.

도 3 및 도 4는 도 1의 광 검출부의 구조를 설명하기 위한 도면로서, 도 3은 상면 사시도이고, 도 4는 하면 사시도이다.3 and 4 are views for explaining the structure of the light detector of FIG. 1, FIG. 3 is a top perspective view, and FIG. 4 is a bottom perspective view.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 광 검출부(200)는, 기판(210), 기판(210) 위에 매트릭스 형태로 배열되는 다수의 광 검출 셀(220)들, 그리고 기판(210) 하부에 배치되는 커넥터부(230)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the photo detector 200 includes a substrate 210, a plurality of photo detection cells 220 arranged in a matrix form on the substrate 210, and a lower portion of the substrate 210. It may include a connector unit 230 disposed.

여기서, 광 검출부(200)는, 기판(210)의 가로 방향으로 배치되는 다수 개의 제1 광 검출 셀들과, 기판(210)의 세로 방향으로 배치되는 다수 개의 제2 광 검출 셀들을 포함할 수 있다.Here, the light detector 200 may include a plurality of first photodetection cells disposed in the horizontal direction of the substrate 210 and a plurality of second photodetection cells disposed in the longitudinal direction of the substrate 210. .

일 예로, 제1 광 검출 셀의 개수와 제2 광 검출 셀의 개수는, 서로 동일할 수 있다.For example, the number of first photodetection cells and the number of second photodetection cells may be the same.

경우에 따라, 제1 광 검출 셀의 개수와 제2 광 검출 셀의 개수는, 서로 다를 수도 있다.In some cases, the number of first photodetection cells and the number of second photodetection cells may be different.

여기서, 제1 광 검출 셀의 개수는, 제2 광 검출 셀의 개수보다 더 많을 수 있는데, 그 이유는, 회전 미러부가 소정 영역을 스캐닝할 때, 스캐닝 방향이 가로 방향일 경우, 기판의 가로 방향으로 배치되는 제1 광 검출 셀의 개수를 기판의 세로 방향으로 배치되는 제2 광 검출 셀의 개수보다 더 많이 배치하면 먼 영역의 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광할 수 있어 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.Here, the number of the first photodetection cells may be larger than the number of the second photodetection cells, because, when the rotation mirror scans a predetermined area, when the scanning direction is a horizontal direction, the horizontal direction of the substrate If the number of the first photodetection cells arranged in the direction is greater than the number of the second photodetection cells arranged in the longitudinal direction of the substrate, the light reflected from an object in a distant region can be received without light loss, thereby detecting the light. This is because the efficiency can be increased.

다른 경우로서, 제1, 제2 광 검출 셀의 개수는, 회전 미러부가 광원부로부터 출사된 광을 소정 영역으로 스캐닝할 때, 회전 미러부의 스캐닝 방향과 동일한 방향으로 배열되는 광 검출 셀의 개수가 회전 미러부의 스캐닝 방향과 다른 방향으로 배열되는 광 검출 셀의 개수보다 더 많을 수 있다.As another case, the number of the first and second light detection cells is such that the number of the light detection cells arranged in the same direction as the scanning direction of the rotation mirror part when the rotation mirror unit scans the light emitted from the light source unit to the predetermined area is rotated. It may be larger than the number of photodetection cells arranged in a direction different from the scanning direction of the mirror portion.

그 이유는, 회전 미러부가 소정 영역을 스캐닝할 때, 스캐닝 방향이 가로 방향일 경우, 기판의 가로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수를 기판의 세로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수보다 더 많이 배치하면 먼 영역의 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광할 수 있어 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.The reason is that when the scanning mirror is scanned in the horizontal direction when the rotating mirror unit scans a predetermined area, the number of photodetection cells arranged in the horizontal direction of the substrate is larger than the number of photodetection cells arranged in the longitudinal direction of the substrate. This is because the arrangement allows light to be reflected from an object in a distant area without light loss, thereby improving light detection efficiency.

또한, 회전 미러부가 소정 영역을 스캐닝할 때, 스캐닝 방향이 세로 방향일 경우, 기판의 세로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수를 기판의 가로 방향으로 배치되는 광 검출 셀의 개수보다 더 많이 배치하면 먼 영역의 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광할 수 있어 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.In addition, when scanning the predetermined area, when the scanning direction is vertical, if the number of photodetection cells arranged in the longitudinal direction of the substrate is greater than the number of photodetection cells arranged in the horizontal direction of the substrate This is because light reflected from an object in a distant region can be received without light loss, thereby improving light detection efficiency.

경우에 따라, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)의 총 개수는, 광원부로부터 출사되는 광 출력 세기에 따라 가변될 수 있다.In some cases, the total number of light detection cells 220 arranged in the light detection unit 200 may vary according to the light output intensity emitted from the light source unit.

일 예로, 광원부로부터 출사되는 광 출력 세기가 증가하면 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)의 총 개수가 더 증가할 수 있다.For example, when the light output intensity emitted from the light source unit increases, the total number of light detection cells 220 arranged in the light detector 200 may further increase.

그 이유는, 광원부로부터 출사되는 광 출력 세기가 증가하면 먼 거리까지 광 스캐닝이 가능하므로, 먼 거리에 위치하는 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광하기 위함이다.The reason for this is that light scanning is possible to a long distance when the light output intensity emitted from the light source increases, so that light reflected from an object located at a long distance can be received without light loss.

다른 경우로서, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)의 총 개수는, 감지하고자 하는 물체와의 거리에 따라 가변될 수도 있다.As another example, the total number of photodetection cells 220 arranged in the photodetector 200 may vary depending on the distance to the object to be detected.

일 예로, 원거리에 위치하는 물체를 감지하기 위해서는, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)의 총 개수가 더 증가시킬 수 있다.For example, in order to detect an object located at a long distance, the total number of light detection cells 220 arranged in the light detector 200 may be further increased.

그 이유는, 원거리에 위치하는 물체를 감지하기 위해서, 먼 거리에 위치하는 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광하기 위함이다.The reason is that in order to detect an object located at a long distance, even light reflected from an object located at a long distance without light loss.

또 다른 경우로서, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)의 총 개수는, 회전 미러부의 스캐닝 화각에 따라 가변될 수도 있다.As another example, the total number of light detection cells 220 arranged in the light detection unit 200 may vary according to the scanning angle of the rotating mirror.

일 예로, 회전 미러부의 스캐닝 화각이 증가하면 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀의 총 개수가 더 증가할 수 있다.For example, as the scanning angle of view of the rotating mirror increases, the total number of photo detection cells arranged in the photo detector 200 may increase.

그 이유는, 회전 미러부의 최대 스캐닝 화각이 증가하면 넓은 영역의 광 스캐닝이 가능하므로, 넓은 영역의 가장자리에 위치하는 물체로부터 반사되는 광에 대해서도 광 손실이 없이 수광하기 위함이다.The reason for this is that light scanning of a wide area is possible when the maximum scanning angle of view of the rotating mirror is increased, so that light reflected from an object located at the edge of the wide area can be received without light loss.

또한, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)의 면적은, 서로 동일할 수 있다.In addition, the areas of the photodetecting cells 220 arranged in the photodetector 200 may be the same.

일 예로, 각 광 검출 셀(220)의 면적은, 약 10um×10um ~ 약 3mm×3mm일 수 있지만 이에 한정되지는 않는다.For example, an area of each photodetection cell 220 may be about 10 μm × 10 μm to about 3 mm × 3 mm, but is not limited thereto.

또한, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)은, 서로 인접하는 광 검출 셀(220)들 사이에 소정 간격을 가지고 배열될 수 있다.In addition, the photodetection cells 220 arranged in the photodetector 200 may be arranged at predetermined intervals between the photodetection cells 220 adjacent to each other.

여기서, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)은, 서로 동일한 간격을 가지고 배열될 수 있다.Here, the photodetection cells 220 arranged in the photodetector 200 may be arranged at equal intervals.

일 예로, 서로 인접하는 광 검출 셀(220) 사이의 간격은, 약 200um ~ 약 0.2mm일 수 있다.For example, an interval between the photodetection cells 220 adjacent to each other may be about 200 μm to about 0.2 mm.

또한, 광 검출부(200)에 배열되는 광 검출 셀(220)은, 각 광 검출 셀(220) 위에 다수 개의 서브 셀들이 매트릭스 형태로 배열될 수도 있다.In addition, in the photodetection cell 220 arranged in the photodetector 200, a plurality of subcells may be arranged in a matrix form on each photodetection cell 220.

그 이유는, 각 광 검출 셀에 다수 개의 서브 셀들을 더 배치함으로써, 더 정밀하고 정확하게 광 검출이 가능하기 때문이다.The reason is that by detecting a plurality of subcells in each photodetection cell, it is possible to detect light more precisely and accurately.

그리고, 도 4와 같이, 광 검출부(200)는, 기판(210) 하부에 다수의 광 검출 셀(220)들과 제어부를 전기적으로 연결하는 커넥터부(230)가 배치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the photo detector 200 may include a connector 230 that electrically connects the plurality of photo detection cells 220 and the controller to the lower portion of the substrate 210.

여기서, 기판(210) 하부에 커넥터부(230)를 배치하는 이유는, 많은 광 검출 셀(220)의 전기적 연결을 간소화할 수 있어 광 검출부(200)의 크기를 최소화할 수 있으며, 회로 설계 조립에 따른 편의성을 제공할 수 있기 때문이다.Here, the reason for arranging the connector 230 under the substrate 210 may be to simplify the electrical connection of many photodetection cells 220, thereby minimizing the size of the photodetector 200, and assembling the circuit design. This is because it can provide convenience.

도 5 및 도 6은 본 발명 제1 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.5 and 6 are views for explaining a light detection process according to a first embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀(220)들이 매트릭스 형태로 배열되는 광 검출부(200)와, 물체(12, 14, 16)들로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝하는 회전 미러부(300)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the present invention provides a light detector 200 in which a plurality of photo detector cells 220 are arranged in a matrix form, and light reflected from the objects 12, 14, and 16. It may include a rotating mirror 300 to scan the 200.

따라서, 본 발명의 제어부는, 물체와의 거리에 따라 회전 미러부(300)를 제어하여 광 검출부(200)의 광 검출 셀(200)들 중 원하는 영역에만 광을 입사시킬 수 있다.Therefore, the controller of the present invention may control the rotating mirror unit 300 according to the distance to the object to inject light only into a desired region of the photodetection cells 200 of the photodetector 200.

일 예로, 5m 거리의 물체(16)로부터 반사된 광은, 32개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있고, 10m 거리의 물체(14)로부터 반사된 광은, 16개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있으며, 20m 거리의 물체(12)로부터 반사된 광은, 4개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있다.For example, the light reflected from the object 16 at a distance of 5 m may control the rotation mirror 300 to be incident to the 32 light detection cells 200, and the light reflected from the object 14 at a distance of 10 m. The rotation mirror unit 300 may be controlled to be incident on the sixteen photodetection cells 200, and the light reflected from the object 12 at a distance of 20 m is rotated to be incident on the four photodetection cells 200. The mirror unit 300 may be controlled.

경우에 따라서, 5m 거리의 물체(16)로부터 반사된 광은, 4개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있고, 10m 거리의 물체(14)로부터 반사된 광은, 16개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있으며, 20m 거리의 물체(12)로부터 반사된 광은, 32개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있다.In some cases, the light reflected from the object 16 at a distance of 5 m may control the rotating mirror 300 to be incident to the four light detection cells 200, and may be reflected from the object 14 at a distance of 10 m. The light may control the rotating mirror 300 to be incident on the 16 light detecting cells 200, and the light reflected from the object 12 at a distance of 20 m is incident on the 32 light detecting cells 200. The rotating mirror 300 may be controlled.

이처럼, 본 발명은, 물체와의 거리에 따라 회전 미러부(300)를 제어하여 광 검출부(200)의 광 검출 셀(200)들 중 원하는 영역에만 광을 입사시킴으로써, 광 검출 효율을 높일 수 있다.As described above, the present invention can increase the light detection efficiency by controlling the rotating mirror unit 300 according to the distance to the object to inject light only into a desired region of the light detection cells 200 of the light detector 200. .

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부는, 광 검출부(200)로부터 검출된 광을 토대로, 광 검출부(200)의 광 검출 셀(220)들 중 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀(220)만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀(220)을 비활성화하도록 광 검출부(200)를 제어할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the controller of the present invention is based on the light detected by the light detector 200, in which light reflected from an object among the light detector cells 220 of the light detector 200 is incident. The photodetector 200 may be controlled to activate only the photodetection cell 220 and deactivate the remaining photodetection cell 220.

그 이유는, 광 검출에 필요한 영역의 광 검출 셀(220)만을 활성화하므로, 전력 소모를 최소화할 수 있고, 광 검출 효율을 높일 수 있기 때문이다.This is because only the photodetection cell 220 in the region required for photodetection is activated, so that power consumption can be minimized and photodetection efficiency can be increased.

또한, 제어부는, 물체와의 거리가 산출되면 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.In addition, when the distance from the object is calculated, the controller may control the scanning angle of the rotating mirror 300 to change the scanning area of the light scanned by the light detector 200 according to the calculated distance from the object.

일 예로, 제어부는, 물체와의 거리가 가까우면 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 커지도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 크게 제어하여 근거리 물체 영상의 해상도를 높이고, 물체와의 거리가 멀면 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 작아지도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 작게 제어하여 원거리 물체 영상의 해상도를 낮출 수도 있다.For example, if the distance to the object is close, the controller increases the resolution of the near object image by controlling the scanning angle of the rotating mirror unit 300 to increase the scanning area of the light scanned by the light detector 200 to increase the resolution of the near object image. If the distance is far, the resolution of the far object image may be lowered by controlling the scanning angle of the rotating mirror 300 to be smaller so that the scanning area of the light scanned by the light detector is smaller.

그 이유는, 근거리에 위치하는 물체(16)의 해상도를 높이고 원거리에 위치하는 물체(12)의 해상도를 낮춤으로써, 근거리에 위치하는 물체에 대한 정보를 정확하고 정밀하게 검출할 수 있어 차량에 적용할 경우, 안정성을 높일 수 있기 때문이다.The reason is that by increasing the resolution of the object 16 located in the near and lowering the resolution of the object 12 located in the far, it is possible to accurately and accurately detect the information about the object located in the near distance to apply to the vehicle This is because stability can be increased.

예를 들면, 5m 거리의 물체(16)로부터 반사된 광은, 16개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수도 있고, 10m 거리의 물체(14)로부터 반사된 광은, 4개의 광 검출 셀(200)로 입사되도록 회전 미러부(300)를 제어함으로써, 거리에 따라 해상도를 다르게 제어할 수 있다.For example, the light reflected from the object 16 at a distance of 5 m may control the rotation mirror 300 to be incident to the sixteen photodetection cells 200, and may be reflected from the object 14 at a distance of 10 m. The light may be controlled differently according to distance by controlling the rotation mirror unit 300 to be incident to the four light detection cells 200.

도 7 내지 도 9는 본 발명 제2 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.7 to 9 are diagrams for describing the light detection process according to the second embodiment of the present invention.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀(220)들이 매트릭스 형태로 배열되는 광 검출부(200)와, 물체(12, 14, 16)들로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝하는 회전 미러부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7 to FIG. 9, the present invention provides a light detector 200 in which a plurality of photo detector cells 220 are arranged in a matrix form, and light reflected from the objects 12, 14, and 16. The rotating mirror 300 may be scanned by the light detector 200.

본 발명의 제어부는, 도 7과 같이, 서로 다른 거리에 위치하는 다양한 물체들을 스캐닝하고, 각 물체로부터 반사된 광을 광검출부(200)로 스캐닝함으로써, 각 물체와의 거리를 산출할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, the controller of the present invention may calculate a distance from each object by scanning various objects located at different distances and scanning the light reflected from each object by the light detector 200.

여기서, 제어부는, 물체와의 거리를 산출할 때, 광 검출부(200)의 각 광 검출 셀별로 물체와의 거리 데이터를 산출하여 저장할 수 있다.Here, when calculating the distance from the object, the controller may calculate and store distance data with the object for each light detection cell of the light detector 200.

예를 들면, 제어부는, 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 빠르게 제어하여, 서로 다른 거리에 위치하는 각 물체로부터 반사된 광을 검출하여 각 물체에 대한 거리를 산출하여 광 검출부(200)의 각 광 검출 셀별로 저장할 수 있다.For example, the controller may control the scanning speed of the rotating mirror 300 to quickly detect the light reflected from each object located at different distances, calculate a distance to each object, and then determine the distance of the light detector 200. Each photodetection cell can be stored.

그리고, 제어부는, 도 8과 같이, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로, 각 광 검출 셀별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하고, 결정된 스캐닝 속도에 따라 회전 미러부(300)를 제어하여 각 광 검출 셀별로 입사되는 광량을 조절할 수 있다.Then, as shown in FIG. 8, the controller determines the scanning speed of the rotation mirror 300 for each light detection cell based on the distance data stored for each light detection cell, and the rotation mirror 300 according to the determined scanning speed. The amount of light incident for each photodetection cell may be adjusted by controlling.

일 예로, 제어부는, 각 광 검출 셀별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정할 때, 물체(12)와의 거리가 먼 거리 데이터가 저장된 제1 광 검출 셀(226)에 해당하는 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 느리게 결정하고, 물체(16)와의 거리가 가까운 거리 데이터가 저장된 제2 광 검출 셀(224)에 해당하는 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 빠르게 결정할 수 있다.For example, when determining the scanning speed of the rotation mirror 300 for each light detection cell, the controller corresponds to the rotation mirror unit corresponding to the first light detection cell 226 in which the distance data far from the object 12 is stored. The scanning speed of 300 may be determined to be slow, and the scanning speed of the rotating mirror unit 300 corresponding to the second light detection cell 224 in which distance data close to the object 16 is stored may be quickly determined.

이처럼, 각 광 검출 셀별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하는 이유는, 원거리 물체 및 근거리 물체를 포함한 전체 감지 물체에 대해 충분한 광 검출이 용이하여 정확하고 정밀한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.As such, the reason for determining the scanning speed of the rotating mirror unit 300 for each light detection cell is that sufficient light detection is easily performed on the entire sensing object including a distant object and a near object, so that accurate and accurate information can be obtained. .

또한, 제어부는, 도 9와 같이, 각 광 검출 셀별로 거리 데이터가 저장되면 관심 영역(Region Of Interest: ROI)이 있는지를 확인하며, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하고, 결정된 스캐닝 속도에 따라 회전 미러부(300)를 제어할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 9, if distance data is stored for each photodetection cell, the controller checks whether there is a region of interest (ROI), and if there is an ROI, the controller rotates the mirror according to the distance data corresponding to the ROI. The scanning speed of the unit 300 may be determined, and the rotating mirror unit 300 may be controlled according to the determined scanning speed.

일 예로, 제어부는, 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정할 때, 관심 영역이 멀면 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 느리게 결정하고, 관심 영역이 가까우면 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도는 빠르게 결정할 수 있다.As an example, when the controller determines the scanning speed of the rotating mirror 300 according to the distance data corresponding to the ROI, if the ROI is far, the controller determines that the scanning speed of the rotating mirror 300 is slow and the ROI is close. The scanning speed of the surface rotating mirror 300 may be determined quickly.

이처럼, 관심 영역별로 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도를 결정하는 이유는, 관심 영역에 위치하는 감지 물체에 대해 충분한 광 검출이 용이하여 정확하고 정밀한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.As such, the reason for determining the scanning speed of the rotating mirror unit 300 for each region of interest is that sufficient light can be easily detected with respect to a sensing object located in the region of interest, thereby obtaining accurate and precise information.

도 10은 본 발명 제3 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a light detection process according to a third embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀(220)들이 매트릭스 형태로 배열되는 광 검출부(200)와, 물체(12, 14, 16)들로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝하는 회전 미러부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 10, the present invention provides a light detector 200 in which a plurality of photo detector cells 220 are arranged in a matrix form, and light reflected from the objects 12, 14, and 16. It may include a rotating mirror 300 to scan the 200.

본 발명의 제어부는, 도 10과 같이, 광 검출부(200)의 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀(226)로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀(226)을 제외한 다수의 광 검출 셀(222, 224)로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)를 제어할 수 있다.As shown in FIG. 10, the control unit of the present invention sets some light detection cells of the plurality of light detection cells of the light detection unit 200 to the external light detection cells 226 for detecting external light, and sets the set external light detection cells 226. The rotation mirror unit 300 may be controlled to scan light only to the plurality of light detection cells 222 and 224 except for the above.

일 예로, 제어부는, 외광 검출 셀(226)로부터 검출된 광을 토대로 노이즈 레벨을 측정하여 노이즈 기준값을 설정하고, 광 검출 셀(222, 224)로부터 검출된 광을 토대로 물체 영상 신호를 생성하며, 설정된 노이즈 기준값을 토대로 생성된 물체 영상 신호의 노이즈를 제거할 수 있다.For example, the controller measures a noise level based on light detected from the external light detection cell 226, sets a noise reference value, and generates an object image signal based on light detected from the light detection cells 222 and 224. The noise of the object image signal generated based on the set noise reference value may be removed.

이처럼, 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀(226)로 설정하는 이유는, 외광에 의한 노이즈를 제거하여 감지 물체에 대해 정확하고 정밀한 정보를 얻을 수 있기 때문이다.As such, the reason why some of the plurality of photodetection cells is set as the external light detection cell 226 that detects external light is because noise caused by external light can be removed to obtain accurate and precise information on the sensing object. .

도 11 및 도 12는 본 발명 제4 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.11 and 12 are diagrams for describing a light detection process according to a fourth embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀(220)들이 매트릭스 형태로 배열되는 광 검출부(200)와, 물체들로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝하는 회전 미러부를 포함할 수 있다.As illustrated in FIGS. 11 and 12, the present invention provides a light detector 200 in which a plurality of photo detector cells 220 are arranged in a matrix form, and scans the light reflected from the objects to the photo detector 200. It may include a rotating mirror.

또한, 본 발명은, 도 11과 같이, 광 검출부(200) 상부에 배치되어 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀(220)에 포커스되도록 상하로 포커스 이동하는 마이크로 렌즈 어레이부(130)를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention, as shown in FIG. 11, the microlens array unit 130 which is disposed above the photodetector 200 and focuses up and down so that the light scanned by the photodetector 200 is focused on the photodetector cell 220. ) May be further included.

여기서, 제어부는, 광 검출부(200)로부터 검출된 광을 토대로 마이크로 렌즈 어레이부(130)의 이동을 제어할 수 있다.Here, the controller may control the movement of the micro lens array unit 130 based on the light detected by the light detector 200.

일 예로, 제어부는, 마이크로 렌즈 어레이부(130)의 이동을 제어할 때, 광 검출부(200)로부터 검출된 광량이 미리 설정된 기준값보다 적으면 마이크로 렌즈 어레이부(130)의 이동을 제어할 수 있다.For example, when controlling the movement of the micro lens array unit 130, the controller may control the movement of the micro lens array unit 130 if the amount of light detected from the light detector 200 is less than a preset reference value. .

여기서, 마이크로 렌즈 어레이부(130)는, 다수 개의 마이크로 렌즈들을 포함할 수 있는데, 마이크로 렌즈 어레이부(130)의 마이크로 렌즈와 광 검출부(200)의 광 검출 셀이 서로 일대일 대응하도록 배치될 수 있다.Here, the micro lens array unit 130 may include a plurality of micro lenses, and the micro lenses of the micro lens array unit 130 and the light detection cells of the light detector 200 may be disposed to correspond one to one. .

일 예로, 마이크로 렌즈 어레이부(130)의 마이크로 렌즈들의 총 개수는, 광 검출부(200)의 광 검출 셀(220)들의 총 개수와 동일할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.For example, the total number of micro lenses of the micro lens array unit 130 may be the same as the total number of photo detection cells 220 of the photo detector 200, but is not limited thereto.

이처럼, 마이크로 렌즈 어레이부(130)를 배치하는 이유는, 광 검출부(200)의 광 검출 셀(220)로 광이 광 손실 없이 포커스됨으로써, 광 검출 효율을 향상시킬 수 있기 때문이다.The reason for arranging the micro lens array unit 130 as described above is that the light detection efficiency of the light detection cell 220 of the light detection unit 200 can be improved by focusing the light without light loss.

또한, 본 발명은, 도 12와 같이, 광 검출부(200) 상부에 배치되어 광 검출부(200)에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀(220)로 집중시키는 집광기(140)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the present invention may further include a condenser 140 disposed above the light detector 200 to concentrate the light scanned by the light detector 200 to the light detector cell 220 as shown in FIG. 12.

일 예로, 집광기(140)는, 다수 개의 집광 홀들을 포함할 수 있는데, 집광기의 집광 홀과 광 검출부(200)의 광 검출 셀(220)이 서로 일대일 대응하도록 배치될 수 있다.For example, the light collector 140 may include a plurality of light collecting holes, and the light collecting holes of the light collector and the light detection cells 220 of the light detector 200 may be disposed to have a one-to-one correspondence with each other.

여기서, 집광기(140)의 집광 홀들의 총 개수는, 광 검출부(200)의 광 검출 셀(220)들의 총 개수와 동일할 수 있다.Here, the total number of light collecting holes of the light collector 140 may be equal to the total number of light detection cells 220 of the light detector 200.

도 13 내지 도 15는 본 발명 제5 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.13 to 15 are diagrams for describing the light detection process according to the fifth embodiment of the present invention.

도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀(220)들이 매트릭스 형태로 배열되는 광 검출부(200)와, 물체(12, 16)들로부터 반사된 광을 광 검출부(200)로 스캐닝하는 회전 미러부(300)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 13 to FIG. 15, the present invention provides a light detector 200 in which a plurality of photo detector cells 220 are arranged in a matrix form, and a light detector configured to reflect light reflected from the objects 12 and 16. It may include a rotation mirror 300 to scan to (200).

본 발명의 제어부는, 도 13과 같이, 물체(12, 16)와의 거리가 산출되면 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부(200)의 서로 다른 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.13, when the distance to the objects 12 and 16 is calculated as shown in FIG. 13, the control unit rotates the light to be scanned by light detection cells located in different areas of the light detection unit 200 according to the calculated distance to the object. The scanning angle of the mirror unit 300 may be controlled.

일 예로, 제어부는, 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 때, 물체(12)와의 거리가 멀면 광 검출부(200)의 가장자리 영역에 위치하는 광 검출 셀 ch1로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어하고, 물체(16)와의 거리가 가까우면 광 검출부(200)의 중앙 영역에 위치하는 광 검출 셀 ch5로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어할 수 있다.For example, when controlling the scanning angle of the rotating mirror 300, the control unit, if the distance from the object 12 is far, the rotation mirror so that the light is scanned into the light detection cell ch1 located in the edge region of the light detector 200. The scanning angle of the rotating mirror 300 is controlled to control the scanning angle of the unit 300 and to scan light to the photodetector cell ch5 located in the central region of the light detector 200 when the distance from the object 16 is close. Can be controlled.

이처럼, 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부(200)의 서로 다른 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 회전 미러부(300)의 스캐닝 각도를 제어하는 이유는, 빠른 스캐닝 속도에 따라 스캐닝 영역의 가장자리에 위치하는 물체 또는 원거리의 물체에 대한 반사광이 손실되거나 다른 반사광과 중첩될 수 있으므로 검출 신호의 오류 및 왜곡이 발생할 수 있기 때문에 이러한 문제를 방지하기 위함이다.As such, the reason for controlling the scanning angle of the rotating mirror unit 300 to scan light to light detection cells positioned in different areas of the light detection unit 200 according to the calculated distance from the object is scanning according to a fast scanning speed. This is to prevent such a problem because reflected light on an object located at the edge of the area or a remote object may be lost or overlap with other reflected light, which may cause errors and distortion of the detection signal.

도 14와 같이, 광 검출부(200)의 면적이 작을 경우, 회전 미러부(300)의 스캐닝 속도가 빠르기 때문에 원거리에 위치하는 물체로부터 반사된 광은, 광 검출부(200) 영역을 벗어날 수 있기 때문에 원거리 물체에 대한 정보를 소실할 수 있다.As shown in FIG. 14, when the area of the light detector 200 is small, since the scanning speed of the rotating mirror 300 is high, the light reflected from an object located at a long distance may escape the region of the light detector 200. Information about remote objects can be lost.

따라서, 도 15의 광 검출부 A에서 검출되는 신호는, 원거리 물체에 대한 검출 신호가 소실되어 검출되지 않을 수 있다.Therefore, the signal detected by the photodetector A of FIG. 15 may not be detected because the detection signal for the remote object is lost.

또한, 도 15와 같이, 광 검출부(200)의 면적이 클 경우, 원거리에 위치하는 물체로부터 반사된 광도 검출이 가능하지만, 원거리 물체에 대한 검출 신호를 분석할 때, 거리의 모호성으로 인하여 원거리 물체의 검출 신호와 근거리 물체의 검출 신호가 서로 중첩되어 정확한 검출 신호를 추출하기 어려울 수 있다.In addition, as shown in FIG. 15, when the area of the light detector 200 is large, it is possible to detect the light reflected from an object located at a far distance. However, when analyzing a detection signal for the far object, the far object may be due to the ambiguity of the distance. The detection signal of and the detection signal of the near object may overlap each other and it may be difficult to extract the correct detection signal.

따라서, 도 15의 광 검출부 B에서 검출되는 신호는, 원거리 물체의 검출 신호와 근거리 물체의 검출 신호가 서로 중첩되어 정확한 검출 신호 추출이 어렵다.Therefore, in the signal detected by the photodetector B of FIG. 15, it is difficult to accurately extract the detection signal because the detection signal of the remote object and the detection signal of the near object overlap each other.

이에 반해, 본 발명은, 도 13과 같이, 회전 미러부(300)의 회전 각도를 제어하여 원거리 물체의 반사광과 근거리 물체의 반사광을 각기 다른 광 검출 셀별로 스캐닝함으로써, 서로 거리가 다른 물체에 대한 검출 신호를 정확하고 정밀하게 측정할 수 있다.On the other hand, the present invention, as shown in Figure 13, by controlling the rotation angle of the rotating mirror 300 to scan the reflected light of the distant object and the reflected light of the near object for each of the different light detection cells, for the object having a different distance from each other The detection signal can be measured accurately and precisely.

따라서, 도 15의 광 검출부 C에서 검출되는 신호는, 원거리 물체의 검출 신호가 광 검출 셀 ch1에서 측정되고, 근거리 물체의 검출 신호가 광 검출 셀 ch5에서 측정될 수 있다.Therefore, in the signal detected by the photodetector C of FIG. 15, the detection signal of the remote object can be measured in the photodetection cell ch1, and the detection signal of the near object can be measured in the photodetection cell ch5.

도 16은 본 발명에 따른 영상 획득 장치의 전력 효율을 설명하기 위한 도면이고, 도 17은 본 발명에 따른 영상 획득 장치의 신호대잡음비를 설명하기 위한 도면이다.16 is a view for explaining the power efficiency of the image acquisition device according to the present invention, Figure 17 is a view for explaining the signal to noise ratio of the image acquisition device according to the present invention.

도 16에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 광 검출부(200)의 광 검출 픽셀들 중 물체 정보가 검출되는 일부 광 검출 셀들만 활성화하므로, 전력 효율이 크게 향상될 수 있다.As shown in FIG. 16, the present invention activates only some photodetection cells in which object information is detected among the photodetection pixels of the photodetector 200, thereby greatly improving power efficiency.

일 예로, 광 검출부(200)의 총 광 검출 픽셀이 16개이고, 각 광 검출 셀당 소비전력이 약 0.1 W/cell일 경우, 물체 정보가 검출되는 광 검출 셀들을 포함한 전체 광 검출 셀들을 활성화하면, 0.1 W/cell × 16 셀 = 1.6 W이지만, 물체 정보가 검출되는 광 검출 셀들만을 활성화하면, 0.1 W/cell × 4 셀 = 0.4 W일 수 있다.For example, when the total photodetection pixel of the photodetector 200 is 16 and the power consumption of each photodetection cell is about 0.1 W / cell, when all the photodetection cells including the photodetection cells in which object information is detected are activated, 0.1 W / cell × 16 cells = 1.6 W, but activating only the photodetecting cells for which object information is detected may be 0.1 W / cell × 4 cells = 0.4 W.

따라서, 본 발명은, 광 검출부(200)의 광 검출 픽셀들 중 물체 정보가 검출되는 일부 광 검출 셀들만 활성화가 가능하므로, 전력 효율을 향상될 수 있다.Therefore, in the present invention, only some photodetection cells in which object information is detected among the photodetection pixels of the photodetector 200 may be activated, thereby improving power efficiency.

그리고, 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 광 검출부(200)의 광 검출 픽셀들 중 물체 정보가 검출되는 일부 광 검출 셀들만 활성화하므로, 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 17, the present invention activates only some photodetection cells in which object information is detected among photodetection pixels of the photodetector 200, thereby improving signal-to-noise ratio (SNR).

일 예로, 광 검출부(200)의 총 광 검출 픽셀이 16개이고, 각 광 검출 셀당 평균 노이즈가 약 1 mW/cell이며, 물체 정보가 검출되는 광 검출 셀의 평균 신호가 약 40 mW/cell일 경우, 물체 정보가 검출되는 광 검출 셀들을 포함한 전체 광 검출 셀들을 활성화하면, (40 mW/cell × 4 셀) / (1 mW/cell × 16 셀) = 10이지만, 물체 정보가 검출되는 광 검출 셀들만을 활성화하면, (40 mW/cell × 4 셀) / (1 mW/cell × 4 셀) = 40일 수 있다.For example, when the total light detection pixels of the light detection unit 200 are 16, the average noise of each light detection cell is about 1 mW / cell, and the average signal of the light detection cell where the object information is detected is about 40 mW / cell. When activating all photodetection cells including photodetection cells for which object information is detected, (40 mW / cell × 4 cells) / (1 mW / cell × 16 cells) = 10, the photodetection cells for which object information is detected Activating only one, it may be (40 mW / cell × 4 cells) / (1 mW / cell × 4 cells) = 40.

따라서, 본 발명은, 광 검출부(200)의 광 검출 픽셀들 중 물체 정보가 검출되는 일부 광 검출 셀들만 활성화가 가능하므로, 신호대잡음비(SNR)를 향상시킬 수 있다.Accordingly, the present invention can improve the signal-to-noise ratio (SNR) since only some of the photodetection cells in which the object information is detected among the photodetection pixels of the photodetector 200 can be activated.

도 18 내지 도 22는 본 발명 제6 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.18 to 22 are views for explaining a light detection process according to a sixth embodiment of the present invention.

도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부(400)는, 광원부(100)를 제어하여 광을 출사시키고, 출사된 광은, 회전 미러부에 의해, 전송 광학계(180)를 거쳐 타겟점인 물체(10)로 스캐닝되며, 물체(10)로부터 반사된 광은, 다시 회전 미러부에 의해 수신 광학계(190)를 거쳐 광 검출부(200)로 입사되고, 광 검출부(200)로부터 검출된 검출 신호를 증폭부에서 증폭시켜 아날로드 프런트 앤드부(250)로 전송될 수 있다.As shown in FIG. 18, the control unit 400 of the present invention controls the light source unit 100 to emit light, and the emitted light is a target point via the transmission optical system 180 by the rotating mirror unit. The light scanned by the object 10 and reflected from the object 10 is again incident by the rotating mirror to the light detector 200 through the receiving optical system 190 and detected by the light detector 200. The amplification unit may be amplified and transmitted to the analog front end unit 250.

하지만, 이처럼 검출된 검출 신호에는, 전송 과정에서 노이즈 신호가 포함될 수 있다.However, the detected detection signal may include a noise signal in the transmission process.

또한, 도 19와 같이, 추가적인 광원(102)이 존재하여 동일한 물체(10)를 스캐닝할 경우, 추가적인 광원(102)으로부터 출사된 광에 의해 광 검출부(200)에는, 추가적인 노이즈 신호가 포함되므로, 광 검출부(200)로부터 검출된 검출 신호에 왜곡이나 에러가 발생할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 19, when the additional light source 102 is present to scan the same object 10, the light detector 200 includes an additional noise signal due to light emitted from the additional light source 102. Distortion or error may occur in the detection signal detected from the light detector 200.

따라서, 본 발명은, 도 20과 같이, 광원부(100) 측에 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부(150)를 배치하고, 도 21과 같이, 광 검출부(200) 측에 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부(260)를 배치함으로써, 검출 신호에 포함되는 노이즈 신호를 추출하여 제거할 수 있다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 20, the first pulse width measuring unit 150 for measuring the first pulse width with respect to the driving signal is disposed on the light source unit 100 side, and as shown in FIG. 21, the light detecting unit 200 is provided. By arranging the second pulse width measuring unit 260 for measuring the second pulse width with respect to the detection signal, the noise signal included in the detection signal can be extracted and removed.

즉, 본 발명은, 도 20 및 도 21과 같이, 제어부(400)의 제어 신호에 따라 광원부(100)를 구동시키는 구동부(170)와, 구동부(170)의 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부(150)와, 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부(260)를 더 포함할 수 있다.That is, according to the present invention, as shown in FIGS. 20 and 21, the first pulse width of the driving unit 170 for driving the light source unit 100 and the driving signal of the driving unit 170 according to the control signal of the control unit 400 is determined. The apparatus may further include a first pulse width measurement unit 150 to measure and a second pulse width measurement unit 260 to measure a second pulse width of the detection signal of the light detector 200.

여기서, 제어부(400)는, 제1 펄스폭 측정부(150)로부터 측정된 제1 펄스폭과 제2 펄스폭 측정부(260)에서 측정된 제2 펄스폭을 비교하고, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭이 다르면 제1 펄스폭을 토대로 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.Here, the controller 400 compares the first pulse width measured by the first pulse width measuring unit 150 with the second pulse width measured by the second pulse width measuring unit 260, and compares the first pulse width with the first pulse width. If the second pulse width is different, noise for the detection signal of the light detector 200 may be removed based on the first pulse width.

제어부(400)는, 광 검출부(200)의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 때, 검출 신호 중 제1 펄스폭과 동일한 펄스 신호만을 남기고, 나머지 펄스 신호를 제거할 수 있다.When the controller 400 removes noise with respect to the detection signal of the light detector 200, the controller 400 may leave only the pulse signal equal to the first pulse width among the detection signals and remove the remaining pulse signal.

일 예로, 도 20과 같이, 제1 펄스폭 측정부(150)는, 구동부(170)와 광원부(100) 사이의 노드에 연결되어 구동부(170)의 구동 신호가 양의 입력단에 입력되는 제1 비교기(152a)와, 제1 비교기(152a)의 양의 입력단에 병렬 연결되는 음의 입력단과 제1 비교기(152a)의 음의 입력단에 병렬 연결되는 양의 입력단을 갖는 제2 비교기(152b)와, 그리고 제1 비교기(152a)와 제2 비교기(152b)에 연결되어 제1 비교기(152a)의 출력 신호와 제2 비교기(152b)의 출력 신호를 토대로 제1 펄스폭을 측정하는 시간-디지털 변환부(154)를 포함할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 20, the first pulse width measuring unit 150 is connected to a node between the driving unit 170 and the light source unit 100 so that the driving signal of the driving unit 170 is input to the positive input terminal. A second comparator 152b having a comparator 152a, a negative input terminal connected in parallel to the positive input terminal of the first comparator 152a, and a positive input terminal connected in parallel to the negative input terminal of the first comparator 152a; And a time-digital conversion connected to the first comparator 152a and the second comparator 152b to measure the first pulse width based on the output signal of the first comparator 152a and the output signal of the second comparator 152b. It may include a portion 154.

그리고, 광원부의 발광 회로(140)는, 발광 다이오드(104)로 전원을 인가하는 전원(105), 전원(105)과 발광 다이오드(104) 사이에 배치되는 저항(106), 발광 다이오드(104)와 구동부(170) 사이에 배치되는 스위칭부(108), 그리고 일단이 저항(106)과 발광 다이오드(104) 사이의 노드에 연결되고 타단이 스위칭부(108)에 연결되어 발광 다이오드(104)와 병렬 연결되는 커패시터(107)를 포함할 수 있다.The light emitting circuit 140 of the light source unit includes a power supply 105 for applying power to the light emitting diode 104, a resistor 106 disposed between the power supply 105 and the light emitting diode 104, and the light emitting diode 104. And the switching unit 108 disposed between the driving unit 170 and one end thereof are connected to a node between the resistor 106 and the light emitting diode 104, and the other end thereof is connected to the switching unit 108 so as to be connected to the light emitting diode 104. It may include a capacitor 107 connected in parallel.

일 예로, 도 21과 같이, 제2 펄스폭 측정부(260)는, 광 검출부(200)의 출력단에 연결되어 광 검출부(200)의 출력 신호가 양의 입력단에 입력되는 제3 비교기와, 제3 비교기의 양의 입력단에 병렬 연결되는 음의 입력단과 제3 비교기의 음의 입력단에 병렬 연결되는 양의 입력단을 갖는 제4 비교기와, 제3 비교기와 제4 비교기에 연결되어 제3 비교기의 출력 신호와 제4 비교기의 출력 신호를 토대로 제2 펄스폭을 측정하는 시간-디지털 변환부를 포함할 수 있다.For example, as illustrated in FIG. 21, the second pulse width measuring unit 260 is connected to an output terminal of the photo detector 200, and a third comparator to which an output signal of the photo detector 200 is input to a positive input terminal. A fourth comparator having a negative input connected in parallel to the positive input of the third comparator and a positive input connected in parallel to the negative input of the third comparator; and an output of the third comparator connected to the third comparator and the fourth comparator It may include a time-digital converter for measuring the second pulse width based on the signal and the output signal of the fourth comparator.

그리고, 광 검출부(200)는, 광 검출 셀에 입사되는 광을 검출하는 검출부(202)와, 검출된 광을 전기적 신호로 변환하는 광전 변환부(204)와, 변환된 전기적 신호를 증폭하는 증폭부(206)를 포함할 수 있다.The photo detector 200 includes a detector 202 for detecting light incident on the photodetector cell, a photoelectric converter 204 for converting the detected light into an electrical signal, and amplification for amplifying the converted electrical signal. It may include a portion 206.

경우에 따라, 도 22와 같이, 광 검출부(200)는, 광전 변환부(204)와 증폭부(206) 사이의 노드에 연결되어 변환된 전기적 신호에 대한 채널을 검출하는 채널 검출부(270)를 더 포함할 수도 있다.In some cases, as illustrated in FIG. 22, the light detector 200 may include a channel detector 270 connected to a node between the photoelectric converter 204 and the amplifier 206 to detect a channel for the converted electrical signal. It may further include.

이와 같이, 본 발명은, 제1 펄스폭 측정부(150)로부터 측정된 전송 신호에 대한 제1 펄스폭과 제2 펄스폭 측정부(260)에서 측정된 수신 신호에 대한 제2 펄스폭을 비교하여 이를 토대로 제1 펄스폭과 다른 펄스 신호를 노이즈 신호로 인지하여 제1 펄스폭과 동일한 펄스 신호만을 남기고, 제1 펄스폭과 다른 펄스 신호를 제거할 수 있다.As such, the present invention compares the first pulse width of the transmission signal measured by the first pulse width measurement unit 150 with the second pulse width of the reception signal measured by the second pulse width measurement unit 260. Based on this, a pulse signal different from the first pulse width may be recognized as a noise signal, leaving only a pulse signal identical to the first pulse width and removing a pulse signal different from the first pulse width.

도 23 및 도 24는 본 발명 제7 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.23 and 24 are diagrams for describing a light detection process according to a seventh embodiment of the present invention.

도 23 및 도 24에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부는, 구동부의 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수도 있다.As shown in FIG. 23 and FIG. 24, the controller of the present invention measures a rising time between pulses adjacent to each other from a driving signal of the driver, and measures the rising time of the detected signals based on the measured rising time. You can also remove noise for

여기서, 제어부는, 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 때, 검출 신호 중 라이징 타임(rising time)에 해당하는 펄스 신호만을 남기고, 나머지 펄스 신호를 제거할 수 있다.Here, when removing the noise of the detection signal of the light detector, the controller may remove only the pulse signal corresponding to the rising time of the detection signal and remove the remaining pulse signal.

예를 들면, 도 23과 같이, 광원부는, 구동부의 구동 신호를 입력받아 광을 출사하는데, 실제로 광원부로부터 출사되는 광 출사 신호는, 광원부에 입력되는 구동 신호에 비해 딜레이(delay)되는 신호일 수 있다.For example, as shown in FIG. 23, the light source unit receives light from a driving signal of the driving unit and emits light, but the light output signal actually emitted from the light source unit may be a signal delayed compared to the driving signal input to the light source unit. .

따라서, 구동부의 구동 신호가 패턴 1과 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호일 경우, 광 검출부에서 검출되는 신호는, 패턴 1과 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호 이외에 노이즈 신호가 포함될 수 있다.Therefore, when the driving signal of the driver is a pulse signal having a rising time equal to the pattern 1, the signal detected by the light detector may include a noise signal in addition to the pulse signal having the rising time equal to the pattern 1.

그러므로, 제어부는, 신호 전송측인 구동 신호로부터 라이징 타임을 측정하여 패턴 1과 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호임을 인지하고, 신호 수신측인 검출 신호로부터 패턴 1과 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 이용하여 노이즈를 제거할 수 있다.Therefore, the controller measures the rising time from the driving signal on the signal transmission side, recognizes the pulse signal having the rising time as the pattern 1, and uses the pulse signal having the rising time as the pattern 1 from the detection signal on the signal receiving side. Noise can be removed.

또한, 구동부의 구동 신호가 패턴 2와 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호일 경우, 광 검출부에서 검출되는 신호는, 패턴 2와 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호 이외에 노이즈 신호가 포함될 수 있다.In addition, when the driving signal of the driving unit is a pulse signal having a rising time equal to the pattern 2, the signal detected by the light detector may include a noise signal in addition to the pulse signal having the rising time equal to the pattern 2.

그러므로, 제어부는, 신호 전송측인 구동 신호로부터 라이징 타임을 측정하여 패턴 2와 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호임을 인지하고, 신호 수신측인 검출 신호로부터 패턴 2와 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 이용하여 노이즈를 제거할 수 있다.Therefore, the control unit measures the rising time from the driving signal on the signal transmission side and recognizes that it is a pulse signal having the same rising time as the pattern 2, and uses the pulse signal having the same rising time as the pattern 2 from the detection signal on the signal receiving side. Noise can be removed.

경우에 따라, 도 24와 같이, 제어부는, 신호 전송측인 구동 신호로부터 라이징 타임을 측정하여 패턴 1과 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 인지할 경우, 신호 수신측인 광 검출부에서, 패턴 1과 패턴 2를 포함하는 라이징 타임을 갖는 펄스 신호가 검출되면, 신호 전송측에서 미리 인지한 패턴 1과 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 토대로 패턴 2를 포함하는 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 노이즈로 제거할 수도 있다.In some cases, as shown in FIG. 24, when the controller measures the rising time from the driving signal on the signal transmission side and recognizes a pulse signal having the same rising time as the pattern 1, the control unit detects the rising signal from the pattern detection unit on the signal detection side. When the pulse signal having the rising time including the pattern 2 is detected, the pulse signal having the rising time including the pattern 2 may be removed as noise based on the pulse signal having the same rising time as the pattern 1 previously recognized by the signal transmission side. It may be.

다른 경우로서, 제어부는, 신호 전송측인 구동 신호로부터 라이징 타임을 측정하여 패턴 2와 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 인지할 경우, 신호 수신측인 광 검출부에서, 패턴 1과 패턴 2를 포함하는 라이징 타임을 갖는 펄스 신호가 검출되면, 신호 전송측에서 미리 인지한 패턴 2와 같은 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 토대로 패턴 1을 포함하는 라이징 타임을 갖는 펄스 신호를 노이즈로 제거할 수도 있다.In another case, when the controller measures the rising time from the driving signal on the signal transmission side and recognizes a pulse signal having the same rising time as the pattern 2, the controller includes the pattern 1 and the pattern 2 on the light detection unit on the signal receiving side. When the pulse signal having the rising time is detected, the pulse signal having the rising time including the pattern 1 may be removed as noise based on the pulse signal having the rising time equal to the pattern 2 previously recognized by the signal transmission side.

이처럼, 본 발명은, 구동부의 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.As described above, the present invention can measure a rising time between pulses adjacent to each other from the driving signal of the driver, and remove noise on the detection signal of the light detector based on the measured rising time.

도 25는 본 발명 제8 실시예에 따른 광 검출 과정을 설명하기 위한 도면이다.25 is a view for explaining a light detection process according to an eighth embodiment of the present invention.

도 25에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제어부는, 구동부의 구동 신호가 아날로그 신호이면 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.As shown in FIG. 25, if the driving signal of the driving unit is an analog signal, the control unit may time-division convert the driving signal into a digital code, and remove noise of the detection signal of the photo detector based on the converted digital code. Can be.

여기서, 제어부는, 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 때, 검출 신호 중 디지털 코드에 해당하는 신호만을 남기고, 나머지 신호를 제거할 수 있다.Here, when removing the noise of the detection signal of the light detector, the controller may remove only the signal corresponding to the digital code among the detection signals and remove the remaining signals.

일 예로 도 25와 같이, 제어부는, 신호 전송측에서 아날로그 신호인 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환함으로써, 0101001이란 디지털 코드를 획득하고, 신호 수신측인 광 검출부의 검출 신호로부터 신호 전송측에서 획득한 디지털 코드 0101001을 토대로 노이즈를 제거할 수 있다.As an example, as shown in FIG. 25, the controller obtains a digital code of 0101001 by time-dividing a drive signal, which is an analog signal, on the signal transmission side, and converts the signal from the detection signal of the light detection unit on the signal reception side. Noise can be removed based on the acquired digital code 0101001.

이처럼, 본 발명은, 구동부의 구동 신호가 아날로그 신호이면 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.As described above, when the driving signal of the driving unit is an analog signal, the driving signal may be time-divided and converted into a digital code, and the noise of the detection signal of the light detector may be removed based on the converted digital code.

한편, 본 발명은, 광원부, 광 검출부, 회전 미러부, 그리고 제어부를 포함하는 영상 획득 장치로서, 이의 영상 획득 방법을 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the present invention is an image acquisition apparatus including a light source unit, a light detection unit, a rotation mirror unit, and a control unit.

먼저, 본 발명의 제어부는, 광원부를 제어하여 광을 출사할 수 있다.First, the controller of the present invention may emit light by controlling the light source unit.

그리고, 본 발명의 제어부는, 회전 미러부를 제어하여 출사된 광을 소정 영역으로 스캐닝하고 소정 영역 내에 존재하는 물체로부터 반사된 광을 광 검출부로 스캐닝할 수 있다.In addition, the controller of the present invention may control the rotating mirror to scan the light emitted to the predetermined area and scan the light reflected from the object present in the predetermined area to the light detector.

이어, 본 발명의 제어부는, 광 검출부를 제어하여 광을 검출할 수 있다.Subsequently, the controller of the present invention can detect the light by controlling the light detector.

다음, 본 발명의 제어부는, 검출된 광을 토대로 물체와의 거리를 산출할 수 있다.Next, the controller of the present invention may calculate the distance to the object based on the detected light.

그리고, 본 발명의 제어부는, 산출된 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 입사되는 광량이 달라지도록 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어할 수 있다.In addition, the controller of the present invention may control the scanning speed of the rotating mirror to scan the light detector so that the amount of light incident on the light detector varies according to the calculated distance to the object.

이와 같이, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀들이 배열된 광 검출부를 배치하고, 물체와의 거리에 따라 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어함으로써, 광 검출 성능을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the light detection performance by disposing a light detection unit in which a plurality of light detection cells are arranged, and controlling the scanning speed of the rotating mirror unit scanning the light mirror according to the distance to the object.

또한, 본 발명은, 광 검출부의 광 검출 셀들 중 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 광 검출부를 제어함으로써, 전력 효율을 높이고 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention can increase the power efficiency and remove noise by controlling the light detector to activate only a light detector cell in which light reflected from an object is incident among the light detector cells of the light detector and to deactivate the remaining light detector cells. have.

또한, 본 발명은, 회전 미러부의 각속도와 산출된 물체와의 거리를 토대로 광 검출부의 수광 편차를 보정함으로써, 정확하고 정밀도 및 신뢰성이 높은 광 검출 신호를 제공할 수 있다.Further, the present invention can provide an accurate, accurate and reliable light detection signal by correcting the light reception deviation of the light detector based on the angular velocity of the rotating mirror and the calculated distance from the object.

또한, 본 발명은, 물체와의 거리에 따라 광 검출부에 스캐닝되는 광의 스캐닝 면적이 달라지도록 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어함으로써, 거리에 따라 영상의 해상도를 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can optimize the resolution of the image according to the distance by controlling the scanning angle of the rotating mirror unit so that the scanning area of the light scanned in the light detector according to the distance to the object.

또한, 본 발명은, 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로 각 광 검출 셀별로 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 광 검출 성능을 높여 최적의 영상을 제공할 수 있다.In addition, the present invention, by determining the scanning speed of the rotating mirror unit for each light detection cell based on the distance data stored for each light detection cell, it is possible to increase the light detection performance to provide an optimal image.

또한, 본 발명은, 관심 영역이 있으면 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정함으로써, 관심 영역의 광 검출 성능을 높여 관심 영역에 대한 최적의 영상을 제공할 수 있다.In addition, when the region of interest exists, the scanning speed of the rotating mirror may be determined according to the distance data corresponding to the region of interest, thereby increasing the light detection performance of the region of interest and providing an optimal image for the region of interest.

또한, 본 발명은, 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고, 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 회전 미러부를 제어함으로써, 영상의 노이즈를 최소화할 수 있다.In addition, the present invention, by setting some of the light detection cells of the plurality of light detection cells as an external light detection cell for detecting the external light, and controlling the rotating mirror unit so that the light is scanned only a plurality of light detection cells except the set external light detection cell, Noise can be minimized.

또한, 본 발명은, 광 검출 셀에 광이 포커스되도록 마이크로 렌즈 어레이부를 포커스 이동시킴으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can improve the light detection performance and optimize the image quality by focus shifting the micro lens array unit so that light is focused on the light detection cell.

또한, 본 발명은, 광 검출부에 스캐닝되는 광이 광 검출 셀로 집중시키는 집광기를 배치함으로써, 광 검출 성능 향상 및 영상의 화질을 최적화할 수 있다.In addition, the present invention can improve the light detection performance and optimize the image quality by arranging a light concentrator which concentrates the light scanned in the light detection unit to the light detection cell.

또한, 본 발명은, 광원부를 구동시키는 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부와 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 배치함으로써, 제1 펄스폭과 제2 펄스폭을 비교하여 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention is arranged by disposing a first pulse width measuring unit for measuring the first pulse width for the drive signal for driving the light source unit and a second pulse width measuring unit for measuring the second pulse width for the detection signal of the light detector. The noise of the detection signal of the light detector may be removed by comparing the first pulse width with the second pulse width.

또한, 본 발명은, 광원부를 구동시키는 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고, 측정한 라이징 타임을 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention can measure a rising time between pulses adjacent to each other from a driving signal for driving the light source unit, and remove noise on the detection signal of the light detector based on the measured rising time.

또한, 본 발명은, 광원부를 구동시키는 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고, 변환된 디지털 코드를 토대로 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거할 수 있다.In addition, the present invention can time-division a drive signal for driving the light source unit to convert it into a digital code, and remove noise on the detection signal of the light detector based on the converted digital code.

이상, 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.

전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부를 포함할 수도 있다.The present invention described above can be embodied as computer readable codes on a medium in which a program is recorded. The computer-readable medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disks, optical data storage devices, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (eg, transmission over the Internet). It also includes. In addition, the computer may include a control unit of the terminal.

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.Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.

100: 광원부
200: 광 검출부
300: 회전 미러부
400: 제어부100: light source
200: light detector
300: rotating mirror portion
400: control unit

Claims (10)

광을 출사하는 광원부;
다수의 광 검출 셀들이 배열되어 상기 광을 검출하는 광 검출부;
상기 광원부로부터 출사된 광을 소정 영역으로 스캐닝하고 상기 소정 영역 내에 존재하는 물체로부터 반사된 광을 상기 광 검출부로 스캐닝하는 회전 미러부; 그리고,
상기 광원부, 광 검출부 및 회전 미러부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 물체와의 거리를 산출하고, 상기 물체와의 거리에 따라 상기 광 검출부에 입사되는 광량이 달라지도록 상기 광 검출부로 광을 스캐닝하는 상기 회전 미러부의 스캐닝 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.A light source unit emitting light;
A photo detector for detecting the light by arranging a plurality of photo detection cells;
A rotating mirror unit scanning the light emitted from the light source unit to a predetermined region and scanning the light reflected from an object existing in the predetermined region to the light detector; And,
A control unit for controlling the light source unit, the light detection unit, and the rotation mirror unit,
The control unit,
Calculating an distance to the object, and controlling a scanning speed of the rotating mirror unit to scan light to the light detector so that the amount of light incident on the light detector varies according to the distance to the object. . 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 광 검출부로부터 검출된 광을 토대로, 상기 광 검출부의 광 검출 셀들 중 상기 물체로부터 반사된 광이 입사되는 광 검출 셀만을 활성화하고, 나머지 광 검출 셀을 비활성화하도록 상기 광 검출부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
Based on the light detected by the photo detector, the photo detector controls the photo detector to activate only a photo detector cell to which light reflected from the object is incident and to deactivate the remaining photo detector cells. Image acquisition device. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 물체와의 거리를 산출할 때, 상기 광 검출부의 각 광 검출 셀별로 상기 물체와의 거리 데이터를 산출하여 저장하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
And calculating distance data with respect to the object for each light detection cell of the light detection unit when calculating the distance to the object. 제3 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 각 광 검출 셀별로 저장된 거리 데이터를 토대로, 상기 각 광 검출 셀별로 상기 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정하고, 상기 결정된 스캐닝 속도에 따라 상기 회전 미러부를 제어하여 상기 각 광 검출 셀별로 입사되는 광량을 조절하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 3, wherein the control unit,
The scanning speed of the rotating mirror unit is determined for each of the photodetecting cells based on the distance data stored for each of the photodetecting cells, and the amount of light incident for each of the photodetecting cells is controlled by controlling the rotating mirror unit according to the determined scanning speed. Image acquisition device, characterized in that for adjusting. 제3 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 각 광 검출 셀별로 거리 데이터가 저장되면 관심 영역(Region Of Interest: ROI)이 있는지를 확인하며, 상기 관심 영역이 있으면 상기 관심 영역에 해당하는 거리 데이터에 따라 상기 회전 미러부의 스캐닝 속도를 결정하고, 상기 결정된 스캐닝 속도에 따라 상기 회전 미러부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 3, wherein the control unit,
When distance data is stored for each of the photodetection cells, it is determined whether a region of interest (ROI) exists. If the region of interest exists, the scanning speed of the rotating mirror unit is determined according to the distance data corresponding to the region of interest. And controlling the rotating mirror unit according to the determined scanning speed. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 광 검출부의 다수의 광 검출 셀들 중 일부 광 검출 셀을 외광을 검출하는 외광 검출 셀로 설정하고,
상기 설정된 외광 검출 셀을 제외한 다수의 광 검출 셀로만 광이 스캐닝되도록 상기 회전 미러부를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
A part of the plurality of light detection cells of the light detection unit is set as an external light detection cell for detecting external light,
And the rotation mirror unit is configured to scan light only to a plurality of light detection cells except for the set external light detection cell. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 물체와의 거리가 산출되면 상기 산출된 물체와의 거리에 따라 상기 광 검출부의 서로 다른 영역에 위치하는 광 검출 셀로 광이 스캐닝되도록 상기 회전 미러부의 스캐닝 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
When the distance to the object is calculated, the image acquisition device, characterized in that for controlling the scanning angle of the rotating mirror unit so that the light is scanned into the light detection cells located in different areas of the light detector according to the calculated distance to the object . 제1 항에 있어서,
상기 제어부의 제어 신호에 따라 상기 광원부를 구동시키는 구동부;
상기 구동부의 구동 신호에 대한 제1 펄스폭을 측정하는 제1 펄스폭 측정부; 그리고,
상기 광 검출부의 검출 신호에 대한 제2 펄스폭을 측정하는 제2 펄스폭 측정부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 제1 펄스폭 측정부로부터 측정된 제1 펄스폭과 상기 제2 펄스폭 측정부에서 측정된 제2 펄스폭을 비교하고, 상기 제1 펄스폭과 제2 펄스폭이 다르면 상기 제1 펄스폭을 토대로 상기 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.According to claim 1,
A driving unit driving the light source unit according to a control signal of the control unit;
A first pulse width measuring unit measuring a first pulse width of the driving signal of the driving unit; And,
A second pulse width measuring unit for measuring the second pulse width of the detection signal of the light detector further comprises:
The control unit,
The first pulse width measured by the first pulse width measuring unit is compared with the second pulse width measured by the second pulse width measuring unit, and the first pulse width is different if the first pulse width and the second pulse width are different. And removing the noise of the detection signal of the light detector based on the detection result. 제8 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 구동부의 구동 신호로부터 서로 인접하는 펄스 사이의 라이징 타임(rising time)을 측정하고,
상기 측정한 라이징 타임을 토대로 상기 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 8, wherein the control unit,
Measuring a rising time between pulses adjacent to each other from a driving signal of the driving unit;
And removing the noise of the detection signal of the light detector based on the measured rise time. 제8 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 구동부의 구동 신호가 아날로그 신호이면 상기 구동 신호를 시분할하여 디지털 코드로 변환하고,
상기 변환된 디지털 코드를 토대로 상기 광 검출부의 검출 신호에 대한 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 영상 획득 장치.The method of claim 8, wherein the control unit,
If the drive signal of the drive unit is an analog signal, the drive signal is time-divided and converted into a digital code,
And removing noise of the detection signal of the light detector based on the converted digital code.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023276223A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Distance measurement device, distance measurement method, and control device
WO2023121262A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 삼성전자주식회사 Lidar sensor apparatus and electronic apparatus including same

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