KR20210059645A - A laser emitting array and a lidar device employing thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 라이다 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 최소 측정 가능 거리를 감소시켜 근거리 물체를 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lidar device, and more particularly, to a device for measuring a near object by reducing the minimum measurable distance.
근래에, 자율주행자동차 및 무인자동차에 대한 관심과 함께 라이다(LiDAR: Light Detection and Ranging)가 각광받고 있다. 라이다는 레이저를 이용하여 주변의 거리 정보를 획득하는 장치로서, 정밀도 및 해상도가 뛰어나며 사물을 입체로 파악할 수 있다는 장점 덕분에, 자동차뿐만 아니라 드론, 항공기 등 다양한 분야에 적용되고 있는 추세이다.In recent years, LiDAR (Light Detection and Ranging) has been in the spotlight with interest in self-driving cars and driverless cars. Lida is a device that acquires surrounding distance information using a laser, and thanks to the advantage of being able to grasp objects in three dimensions with excellent precision and resolution, it is being applied not only to automobiles, but also to various fields such as drones and aircraft.
한편, 라이다 장치 외 다른 레이저에 의한 간섭을 줄이기 위한 문제가 이슈화되고 있다. 간섭을 줄이는 문제는 정확한 거리 측정과 관련되어 있어, 라이다 장치 외 다른 레이저에 의해 거리가 왜곡될 수 있다. 따라서, 정확한 거리 측정을 위해, 외란에 의한 간섭을 최소화하는 것이 중요하다.On the other hand, a problem to reduce interference caused by lasers other than the lidar device is becoming an issue. The problem of reducing interference is related to accurate distance measurement, so distances can be distorted by lasers other than LiDAR devices. Therefore, for accurate distance measurement, it is important to minimize interference due to disturbances.
빅셀(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)은 상부 표면에 수직 방향으로 레이저 빔을 방출하는 반도체 레이저 다이오드이다. 빅셀은 단거리의 광통신 분야, 이미지 센싱 및 레이저를 이용하여 대상체와의 거리를 탐지하는 라이다 분야에서 쓰일 수 있다.VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) is a semiconductor laser diode that emits a laser beam in a direction perpendicular to the upper surface. The big cell can be used in the field of short-distance optical communication, the field of lidar that detects a distance to an object using image sensing and a laser.
본 발명의 일 과제는 최소 측정 가능 거리를 감소시켜 근거리 물체를 측정하기 위한 라이다 장치에 관한 것이다.An object of the present invention relates to a lidar device for measuring a near object by reducing the minimum measurable distance.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 제1 이미팅 시야각을 형성하는 제1 이미팅 그룹 및 제2 이미팅 시야각을 형성하는 제2 이미팅 그룹을 포함하는 제1 이미팅 유닛, 상기 제1 이미팅 시야각 또는 상기 제2 이미팅 시야각보다 큰 제3 이미팅 시야각을 형성하는 제3 이미팅 그룹을 포함하는 제2 이미팅 유닛 및 제1 디텍팅 시야각을 가지고 상기 제1 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저를 수신하는 제1 디텍터 및 제2 디텍팅 시야각을 가지고 상기 제2 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저를 수신하는 제2 디텍터를 포함하는 디텍팅부를 포함하고, 상기 제3 이미팅 시야각은 상기 제1 디텍팅 시야각 및 상기 제2 디텍팅 시야각의 적어도 일부와 오버랩되고, 상기 제3 이미팅 시야각과 상기 제1 디텍팅 시야각이 오버랩되는 제1 오버랩 영역은 상기 상기 제1 디텍팅 시야각과 상기 제1 이미팅 시야각이 오버랩되지 않는 제1 블라인드 영역- 상기 제1 블라인드 영역은 상기 제1 디텍팅 시야각 내의 영역임 -의 적어도 일부를 포함하고, 상기 제3 이미팅 시야각과 상기 제2 디텍팅 시야각이 오버랩되는 제2 오버랩 영역은 상기 제2 디텍팅 시야각과 상기 제2 이미팅 시야각이 오버랩되지 않는 제2 블라인드 영역- 상기 제2 블라인드 영역은 상기 제2 디텍팅 시야각 내의 영역임 -의 적어도 일부를 포함할 수 있다.The lidar device according to an embodiment includes a first emittering unit including a first emitting group forming a first emitting viewing angle and a second emitting group forming a second emitting viewing angle, and the first emittering A second emitting unit including a third emitting group forming a viewing angle or a third emitting viewing angle greater than the second emitting viewing angle, and a laser output from the first emitting group having a first detecting viewing angle. And a detecting unit including a receiving first detector and a second detector having a second detecting viewing angle and receiving a laser output from the second emitting group, and the third emitting viewing angle is the first detecting The first overlapping area overlapping with at least a part of the viewing angle and the second detecting viewing angle, and the third emitting viewing angle and the first detecting viewing angle overlapping each other is the first detecting viewing angle and the first emitting viewing angle. A second non-overlapping first blind area-the first blind area is an area within the first detecting viewing angle-wherein the third emitting viewing angle and the second detecting viewing angle overlap The overlap area may include at least a part of a second blind area in which the second detecting viewing angle and the second emitting viewing angle do not overlap-the second blind area is an area within the second detecting viewing angle.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 레이저를 조사하여 복수의 디텍팅 영역을 형성하고, 디텍터를 통해 상기 복수의 디텍팅 영역을 감지하는 라이다 장치로서, 상기 복수의 디텍팅 영역 중 일부를 선택적으로 형성하고, 상기 형성된 디텍팅 영역을 어드레싱하는 디텍팅 영역 어드레싱 유닛, 상기 형성된 디텍팅 영역을 적어도 두개의 서브 영역으로 분할하는 디텍팅 영역 분할 유닛 및 프로세서를 포함하고, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛은, 제1 레이저를 출력하는 제1 이미팅 유닛 및 제2 레이저를 출력하고 상기 제1 이미팅 유닛과 독립적으로 작동되도록 설계된 제2 이미팅 유닛을 포함하는 레이저 이미팅 어레이 및 상기 제1 레이저를 제1 부분을 통해 제1 디텍팅 영역으로 조사하고, 상기 제2 레이저를 제2 부분을 통해 제2 디텍팅 영역으로 조사하는 어드레싱 옵틱을 포함하고, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛은, 상기 제1 레이저를 디텍팅하는 제1 디텍터와 제2 디텍터 및 상기 제2 레이저를 디텍팅하는 제3 디텍터와 제4 디텍터를 포함하는 레이저 디텍팅 어레이, 및 상기 제1 디텍팅 영역을 제1 서브 영역 및 제2 서브 영역으로 나누기 위해 상기 제1 레이저를 상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터로 조사하고, 상기 제2 디텍팅 영역을 제3 서브 영역 및 제4 서브 영역으로 나누기 위해 상기 제2 레이저를 상기 제3 디텍터 및 상기 제4 디텍터로 조사하는 분할 옵틱을 포함하고, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛에 의해 어드레싱된 디텍팅 영역의 크기가 상기 디텍팅 영역 분할 유닛에 의해 분할된 서브 영역의 크기와 상이하도록, 상기 어드레싱 옵틱의 광학적 특성은 상기 분할 옵틱의 광학적 특성과 상이하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 디텍팅 영역 및 상기 제2 디텍팅 영역을 시간적으로 분할하여 어드레싱하기 위해, 상기 제1 이미팅 유닛 및 상기 제2 이미팅 유닛이 서로 다른 시간에 레이저를 출력하도록 상기 레이저 이미팅 어레이를 제어하고, 상기 제1 서브 영역에 할당된 제1 디텍터의 위치 및 상기 제1 디텍터의 출력 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 영역과 관련된 제1 영역 정보를 생성하고, 상기 제2 서브 영역에 할당된 제2 디텍터의 위치 및 상기 제2 디텍터의 출력 신호에 기초하여, 상기 제2 서브 영역과 관련된 제2 영역 정보를 생성할 수 있다.A lidar device according to an embodiment is a lidar device that forms a plurality of detecting regions by irradiating a laser, and detects the plurality of detecting regions through a detector, and selectively selects some of the plurality of detecting regions. And a detecting area addressing unit configured to form and address the formed detecting area, a detecting area dividing unit and a processor configured to divide the formed detecting area into at least two sub-areas, and the detecting area addressing unit, The first laser emittering array and the first laser including a first emitting unit that outputs a first laser and a second emitter unit designed to be operated independently of the first emittering unit and outputting a second laser. And an addressing optic for irradiating the first detecting region through a portion and irradiating the second laser to a second detecting region through a second portion, and the detecting region dividing unit includes: A laser detecting array including a first detector and a second detector to detect, a third detector and a fourth detector to detect the second laser, and the first detecting area as a first sub-area and a second sub-area The first laser is irradiated with the first detector and the second detector to divide into, and the second laser is divided into the third detector and the second detecting area into a third sub-area and a fourth sub-area. The addressing optics include split optics irradiated by the fourth detector, and so that the size of the detecting area addressed by the detecting area addressing unit is different from the size of the sub-area divided by the detecting area dividing unit. The optical characteristics of are different from the optical characteristics of the split optics, and the processor, in order to temporally divide and address the first detecting area and the second detecting area, the first emitting unit and the second The laser emitting array is controlled so that the emitting unit outputs lasers at different times, and the position and image of the first detector allocated to the first sub-area. Based on the output signal of the first detector, first region information related to the first sub-region is generated, and based on the position of the second detector allocated to the second sub-region and the output signal of the second detector , It is possible to generate second region information related to the second sub-region.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solution means of the problem of the present invention is not limited to the above-described solution means, and solutions that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. I will be able to.
본 발명의 일 실시예에 따르면 최소 측정 가능 거리를 감소시켜 근거리 물체를 측정할 수 있는 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a lidar device capable of measuring a near object by reducing a minimum measurable distance may be provided.
본 발명의 효과들이 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings.
도 1은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 VCSEL unit을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 VCSEL array 및 메탈 컨택을 나타낸 측면도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 및 도 16는 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 19은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 회전 다면 미러를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 반사면의 수가 3개이며 몸체의 상부 및 하부가 정삼각형 형태인 회전 다면 미러의 시야각에 대하여 설명하기 위한 상면도이다.
도 24는 반사면의 수가 4개이며 몸체의 상부 및 하부가 정사각형 형태인 회전 다면 미러의 시야각에 대하여 설명하기 위한 상면도이다.
도 25는 반사면의 수가 5개이며 몸체의 상부 및 하부가 정오각형 형태인 회전 다면 미러의 시야각에 대하여 설명하기 위한 상면도이다.
도 26은 일 실시예에 따른 회전 다면 미러의 조사부분 및 수광부분을 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 28은 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 다른 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 일 실시예에 따른 SPAD 어레이를 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 일 실시예에 따른 SPAD의 히스토그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 33은 일 실시예에 따른 SiPM을 설명하기 위한 도면이다.
도 34는 일 실시예에 따른 SiPM의 히스토그램을 설명하기 위한 도면이다.
도 35는 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다를 설명하기 위한 도면이다.
도 36은 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 37은 다른 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다를 설명하기 위한 도면이다.
도 38은 다른 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 39는 일 실시예에 따른 라이다 장치의 블록도를 나타내는 도면이다.
도 40은 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 41은 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 42는 다른 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 나타내는 도면이다.
도 43은 다른 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 44는 일 실시예에 따른 히스토그램을 나타내는 도면이다.
도 45는 일 실시예에 따른 이미팅 유닛 및 디텍팅부의 배치 관계를 나타내는 도면이다.
도 46은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for describing a lidar device according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating a lidar device according to an embodiment.
3 is a diagram illustrating a lidar device according to another embodiment.
4 is a view showing a laser output unit according to an embodiment.
5 is a diagram showing a VCSEL unit according to an embodiment.
6 is a diagram illustrating a VCSEL array according to an embodiment.
7 is a side view showing a VCSEL array and a metal contact according to an embodiment.
8 is a diagram illustrating a VCSEL array according to an embodiment.
9 is a diagram for describing a lidar device according to an exemplary embodiment.
10 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
11 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
12 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
13 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
14 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
15 and 16 are diagrams for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
17 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
18 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
19 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
20 is a diagram for describing a metasurface according to an exemplary embodiment.
21 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
22 is a diagram for describing a rotating faceted mirror according to an exemplary embodiment.
23 is a top view for explaining a viewing angle of a rotating faceted mirror in which the number of reflective surfaces is three and the upper and lower portions of the body are equilateral triangles.
24 is a top view for explaining the viewing angle of a rotating multi-faceted mirror in which the number of reflective surfaces is four and the upper and lower portions of the body are square.
25 is a top view for explaining the viewing angle of a rotating multi-faceted mirror in which the number of reflective surfaces is 5 and the upper and lower portions of the body are regular pentagons.
26 is a view for explaining an irradiation portion and a light receiving portion of a multi-faceted rotating mirror according to an exemplary embodiment.
27 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
28 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
29 is a diagram for describing a meta component according to an embodiment.
30 is a diagram for describing a meta component according to another embodiment.
31 is a diagram for describing an SPAD array according to an embodiment.
32 is a diagram for describing a histogram of SPAD according to an embodiment.
33 is a diagram for describing a SiPM according to an embodiment.
34 is a diagram for describing a histogram of SiPM according to an exemplary embodiment.
35 is a diagram for describing a semi-flash lidar according to an embodiment.
36 is a diagram for describing a configuration of a semi-flash lidar according to an embodiment.
37 is a diagram for describing a semi-flash lidar according to another embodiment.
38 is a diagram for describing a configuration of a semi-flash lidar according to another embodiment.
39 is a block diagram of a lidar device according to an embodiment.
40 is a diagram illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to an exemplary embodiment.
41 is a diagram specifically illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to an exemplary embodiment.
42 is a diagram illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to another exemplary embodiment.
43 is a diagram specifically illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to another exemplary embodiment.
44 is a diagram illustrating a histogram according to an embodiment.
45 is a diagram illustrating an arrangement relationship between an emitter unit and a detecting unit according to an exemplary embodiment.
46 is a diagram for describing a LiDAR device according to an exemplary embodiment.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분양에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments described in the present specification are intended to clearly explain the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, and thus the present invention is not limited to the embodiments described in the present specification. The scope should be construed as including modifications or variations that do not depart from the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 판례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.The terms used in this specification have been selected as general terms that are currently widely used in consideration of functions in the present invention, but this varies depending on the intention of a person of ordinary skill in the art, precedents, or the emergence of new technologies. I can. However, if a specific term is defined and used in an arbitrary meaning unlike this, the meaning of the term will be separately described. Therefore, the terms used in the present specification should be interpreted based on the actual meaning of the term and the entire contents of the present specification, not a simple name of the term.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The drawings attached to the present specification are for easy explanation of the present invention, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated and displayed as necessary to aid understanding of the present invention, so the present invention is not limited by the drawings.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.In the present specification, when it is determined that a detailed description of a well-known configuration or function related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted as necessary.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 라이다 장치로서, 제1 이미팅 시야각을 형성하는 제1 이미팅 그룹 및 제2 이미팅 시야각을 형성하는 제2 이미팅 그룹을 포함하는 제1 이미팅 유닛, 상기 제1 이미팅 시야각 또는 상기 제2 이미팅 시야각보다 큰 제3 이미팅 시야각을 형성하는 제3 이미팅 그룹을 포함하는 제2 이미팅 유닛 및 제1 디텍팅 시야각을 가지고 상기 제1 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저를 수신하는 제1 디텍터 및 제2 디텍팅 시야각을 가지고 상기 제2 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저를 수신하는 제2 디텍터를 포함하는 디텍팅부를 포함하고, 상기 제3 이미팅 시야각은 상기 제1 디텍팅 시야각 및 상기 제2 디텍팅 시야각의 적어도 일부와 오버랩되고, 상기 제3 이미팅 시야각과 상기 제1 디텍팅 시야각이 오버랩되는 제1 오버랩 영역은 상기 상기 제1 디텍팅 시야각과 상기 제1 이미팅 시야각이 오버랩되지 않는 제1 블라인드 영역- 상기 제1 블라인드 영역은 상기 제1 디텍팅 시야각 내의 영역임 -의 적어도 일부를 포함하고, 상기 제3 이미팅 시야각과 상기 제2 디텍팅 시야각이 오버랩되는 제2 오버랩 영역은 상기 제2 디텍팅 시야각과 상기 제2 이미팅 시야각이 오버랩되지 않는 제2 블라인드 영역- 상기 제2 블라인드 영역은 상기 제2 디텍팅 시야각 내의 영역임 -의 적어도 일부를 포함하는 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a lidar device, comprising: a first emittering unit including a first emitting group forming a first emitting viewing angle and a second emitting group forming a second emitting viewing angle, A second emitting unit including a third emittering group forming a third emittering viewing angle greater than the first emitting viewing angle or the second emitting viewing angle, and the first emitting group having a first detecting viewing angle And a detecting unit including a first detector receiving the laser output from and a second detector receiving the laser output from the second emitting group with a second detecting viewing angle, and the third emitting viewing angle is The first overlapping area overlapping at least a portion of the first detecting viewing angle and the second detecting viewing angle, and the third emitting viewing angle and the first detecting viewing angle overlapping each other is the first detecting viewing angle and the first detecting viewing angle. Includes at least a portion of a first blind area in which the first emissive viewing angle does not overlap-the first blind area is an area within the first detecting viewing angle-and the third emitting viewing angle and the second detecting viewing angle The overlapping second overlapping area is at least a part of a second blind area in which the second detecting viewing angle and the second emitting viewing angle do not overlap-the second blind area is an area within the second detecting viewing angle. A lidar device comprising may be provided.
여기서, 상기 제1 이미팅 시야각의 크기는 상기 제2 이미팅 시야각의 크기와 동일할 수 있다.Here, the size of the first emissive viewing angle may be the same as the size of the second emitting viewing angle.
여기서, 상기 제1 디텍팅 시야각의 크기는 상기 제2 디텍팅 시야각의 크기와 동일할 수 있다.Here, the size of the first detecting viewing angle may be the same as the size of the second detecting viewing angle.
여기서, 상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터는 상기 제3 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저의 적어도 일부를 수신할 수 있다.Here, the first detector and the second detector may receive at least a part of the laser output from the third emitting group.
여기서, 상기 제1 이미팅 그룹 및 상기 제2 이미팅 그룹은 적어도 하나의 이미터를 포함할 수 있다.Here, the first emitter group and the second emitter group may include at least one emitter.
여기서, 상기 이미터는 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser)일 수 있다.Here, the emitter may be a VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 산출된 제1 거리는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 산출된 제2 거리보다 클 수 있다.Here, the first distance calculated by the laser output from the first emitting unit may be larger than the second distance calculated by the laser output from the second emitting unit.
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 다이버전스(divergence)는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 다이버전스보다 작을 수 있다.Here, the divergence of the laser output from the first emitting unit may be smaller than the divergence of the laser output from the second emitting unit.
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 단위 면적당 파워는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 단위 면적당 파워보다 클 수 있다.Here, the power per unit area of the laser output from the first emitting unit may be greater than the power per unit area of the laser output from the second emitting unit.
여기서, 상기 디텍팅부의 출력 신호에 기초하여 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램을 통해 상기 제1 이미팅 유닛 또는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저가 반사된 영역의 특성을 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.Here, it includes a processor that generates a histogram based on the output signal of the detecting unit, and determines a characteristic of a region in which the laser output from the first or second emitting unit is reflected through the histogram. I can.
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 생성된 데이터는 상기 히스토그램의 기준 타임 빈 이후에 할당되고, 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 생성된 데이터는 상기 히스토그램의 상기 기준 타임 빈 이전에 할당될 수 있다.Here, the data generated by the laser output from the first emitting unit is allocated after the reference time bin of the histogram, and the data generated by the laser output from the second emitter unit is the reference of the histogram Can be allocated before the time bin.
여기서, 상기 제1 이미팅 그룹이 작동할 때, 상기 제2 이미팅 그룹은 작동하지 않으나 상기 제3 이미팅 그룹은 작동하도록 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.Here, when the first emitting group operates, the second emitter group does not operate, but the third emitter group may include a processor that controls to operate.
여기서, 상기 제1 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저의 중심의 진행 방향은 상기 제2 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저의 중심의 진행 방향과 상이할 수 있다.Here, the traveling direction of the center of the laser output from the first emitting group may be different from the traveling direction of the center of the laser output from the second emitting group.
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛은 제1 옵틱부을 포함하고, 상기 제2 이미팅 유닛은 상기 제1 옵틱부의 초점 거리와 상이한 초점 거리를 가지는 제2 옵틱부를 포함할 수 있다.Here, the first emitting unit may include a first optical unit, and the second emitting unit may include a second optical unit having a focal length different from a focal length of the first optical unit.
여기서, 상기 제1 디텍터는 상기 제1 블라인드 영역 내에 존재하는 물체에 의해 반사된 레이저를 수신하고, 상기 제2 디텍터는 상기 제2 블라인드 영역 내에 존재하는 물체에 의해 반사된 레이저를 수신할 수 있다.Here, the first detector may receive a laser reflected by an object existing in the first blind area, and the second detector may receive a laser reflected by an object existing in the second blind area.
여기서, 상기 제1 이미팅 시야각 또는 상기 제2 이미팅 시야각보다 큰 제4 이미팅 시야각을 형성하는 제4 이미팅 그룹을 포함하는 제3 이미팅 유닛을 포함하고, 상기 제1 이미팅 유닛 및 상기 디텍팅부는 제1 축을 따라 배치되고, 상기 제2 이미팅 유닛 및 상기 제3 이미팅 유닛은 상기 제1 축과 상이한 제2 축을 따라 배치될 수 있다.Here, it includes a third emittering unit including a fourth emitting group forming a fourth emitting viewing angle that is greater than the first emitting viewing angle or the second emitting viewing angle, and the first emitting unit and the The detecting unit may be disposed along a first axis, and the second and third emitting units may be disposed along a second axis different from the first axis.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저를 조사하여 복수의 디텍팅 영역을 형성하고, 디텍터를 통해 상기 복수의 디텍팅 영역을 감지하는 라이다 장치로서, 상기 복수의 디텍팅 영역 중 일부를 선택적으로 형성하고, 상기 형성된 디텍팅 영역을 어드레싱하는 디텍팅 영역 어드레싱 유닛, 상기 형성된 디텍팅 영역을 적어도 두개의 서브 영역으로 분할하는 디텍팅 영역 분할 유닛 및 프로세서를 포함하고, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛은, 제1 레이저를 출력하는 제1 이미팅 유닛 및 제2 레이저를 출력하고 상기 제1 이미팅 유닛과 독립적으로 작동되도록 설계된 제2 이미팅 유닛을 포함하는 레이저 이미팅 어레이 및 상기 제1 레이저를 제1 부분을 통해 제1 디텍팅 영역으로 조사하고, 상기 제2 레이저를 제2 부분을 통해 제2 디텍팅 영역으로 조사하는 어드레싱 옵틱을 포함하고, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛은, 상기 제1 레이저를 디텍팅하는 제1 디텍터와 제2 디텍터 및 상기 제2 레이저를 디텍팅하는 제3 디텍터와 제4 디텍터를 포함하는 레이저 디텍팅 어레이, 및 상기 제1 디텍팅 영역을 제1 서브 영역 및 제2 서브 영역으로 나누기 위해 상기 제1 레이저를 상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터로 조사하고, 상기 제2 디텍팅 영역을 제3 서브 영역 및 제4 서브 영역으로 나누기 위해 상기 제2 레이저를 상기 제3 디텍터 및 상기 제4 디텍터로 조사하는 분할 옵틱을 포함하고, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛에 의해 어드레싱된 디텍팅 영역의 크기가 상기 디텍팅 영역 분할 유닛에 의해 분할된 서브 영역의 크기와 상이하도록, 상기 어드레싱 옵틱의 광학적 특성은 상기 분할 옵틱의 광학적 특성과 상이하고, 상기 프로세서는, 상기 제1 디텍팅 영역 및 상기 제2 디텍팅 영역을 시간적으로 분할하여 어드레싱하기 위해, 상기 제1 이미팅 유닛 및 상기 제2 이미팅 유닛이 서로 다른 시간에 레이저를 출력하도록 상기 레이저 이미팅 어레이를 제어하고, 상기 제1 서브 영역에 할당된 제1 디텍터의 위치 및 상기 제1 디텍터의 출력 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 영역과 관련된 제1 영역 정보를 생성하고, 상기 제2 서브 영역에 할당된 제2 디텍터의 위치 및 상기 제2 디텍터의 출력 신호에 기초하여, 상기 제2 서브 영역과 관련된 제2 영역 정보를 생성하는 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, as a lidar device that forms a plurality of detecting regions by irradiating a laser and senses the plurality of detecting regions through a detector, some of the plurality of detecting regions are selectively selected. And a detecting area addressing unit configured to form and address the formed detecting area, a detecting area dividing unit and a processor configured to divide the formed detecting area into at least two sub-areas, and the detecting area addressing unit, The first laser emitter array and the first laser including a first emitting unit outputting a first laser and a second emitting unit designed to be operated independently of the first emittering unit and outputting a second laser. And an addressing optic for irradiating the first detecting region through a portion and irradiating the second laser to a second detecting region through a second portion, and the detecting region dividing unit includes: A laser detecting array including a first detector and a second detector to detect, a third detector and a fourth detector to detect the second laser, and the first detecting area as a first sub-area and a second sub-area In order to divide the first laser into the first detector and the second detector, and to divide the second detecting area into a third sub-area and a fourth sub-area, the second laser is divided into the third detector and The addressing optics include split optics irradiated by the fourth detector, and so that the size of the detecting area addressed by the detecting area addressing unit is different from the size of the sub-area divided by the detecting area dividing unit. The optical characteristics of are different from the optical characteristics of the split optics, and the processor, in order to temporally divide and address the first detecting area and the second detecting area, the first emitting unit and the second The laser emitting array is controlled so that the emitting unit outputs lasers at different times, and the position and image of the first detector allocated to the first sub-area. Based on the output signal of the first detector, first region information related to the first sub-region is generated, and based on the position of the second detector allocated to the second sub-region and the output signal of the second detector , A lidar device for generating second region information related to the second sub-region may be provided.
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛 및 상기 제2 이미팅 유닛은 적어도 하나의 이미터를 포함할 수 있다.Here, the first and second emitting units may include at least one emitter.
여기서, 상기 이미터는 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser)일 수 있다.Here, the emitter may be a VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser).
여기서, 상기 제1 영역 정보는 상기 제1 서브 영역에 존재하는 제1 물체에 대한 위치 정보를 포함하고, 상기 제2 영역 정보는 상기 제2 서브 영역에 존재하는 제2 물체에 대한 위치 정보를 포함할 수 있다.Here, the first area information includes location information on a first object existing in the first sub area, and the second area information includes location information on a second object existing in the second sub area can do.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 제1 디텍터의 출력 신호에 기초하여, 상기 제1 서브 영역에 대한 제1 히스토그램을 생성하고, 상기 제2 디텍터의 출력 신호에 기초하여, 상기 제2 서브 영역에 대한 제2 히스토그램을 생성할 수 있다.Here, the processor generates a first histogram for the first sub-region based on an output signal of the first detector, and a second histogram for the second sub-region based on the output signal of the second detector. 2 You can create a histogram.
여기서, 상기 프로세서는, 상기 제1 히스토그램에 기초하여, 상기 제1 영역 정보를 획득하고, 상기 제2 히스토그램에 기초하여, 상기 제2 영역 정보를 획득할 수 있다.Here, the processor may obtain the first region information based on the first histogram and obtain the second region information based on the second histogram.
여기서, 상기 제1 디텍터, 상기 제2 디텍터, 상기 제3 디텍터 및 상기 제4 디텍터는 SPAD(Single-Photon Avalanche Diode)일 수 있다.Here, the first detector, the second detector, the third detector, and the fourth detector may be a single-photon avalanche diode (SPAD).
여기서, 상기 제1 이미팅 유닛 및 상기 제2 이미팅 유닛은 상기 레이저 이미팅 어레이 내에서 서로 다른 열(column)에 위치할 수 있다.Here, the first and second emitting units may be located in different columns in the laser emitting array.
여기서, 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역은 서로 분리되어 이격되되, 상기 제1 서브 영역 및 상기 제2 서브 영역은 서로 적어도 일부 오버랩되며, 상기 제3 서브 영역 및 상기 제4 서브 영역은 서로 적어도 일부 오버랩될 수 있다.Here, the first and second detecting regions are separated and spaced apart from each other, the first sub-region and the second sub-region are at least partially overlapped with each other, and the third sub-region and the fourth sub-region are at least Some may overlap.
이하에서는 본 발명의 라이다 장치를 설명한다.Hereinafter, the lidar device of the present invention will be described.
라이다 장치는 레이저를 이용하여 대상체와의 거리 및 대상체의 위치를 탐지하기 위한 장치이다. 예를 들어, 라이다 장치는 레이저를 출력할 수 있고, 출력된 레이저가 대상체에서 반사된 경우 반사된 레이저를 수신하여 대상체와 라이다 장치의 거리 및 대상체의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 대상체의 거리 및 위치는 좌표계를 통해 표현될 수 있다. 예를 들어, 대상체의 거리 및 위치는 구좌표계(r, θ, φ)로 표현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 직교좌표계(X, Y, Z) 또는 원통 좌표계(r, θ, z) 등으로 표현될 수 있다.The lidar device is a device for detecting a distance to an object and a position of the object using a laser. For example, the lidar device may output a laser, and when the output laser is reflected from the object, the reflected laser may be received to measure the distance between the object and the lidar device and the position of the object. In this case, the distance and position of the object may be expressed through a coordinate system. For example, the distance and position of the object may be expressed in a spherical coordinate system (r, θ, φ). However, the present invention is not limited thereto, and may be expressed in a Cartesian coordinate system (X, Y, Z) or a cylindrical coordinate system (r, θ, z).
또한, 라이다 장치는 대상체의 거리를 측정하기 위해 라이다 장치에서 출력되어 대상체에서 반사된 레이저를 이용할 수 있다.In addition, the lidar device may use a laser that is output from the lidar device and reflected from the object in order to measure the distance of the object.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체의 거리를 측정하기 위해 레이저가 출력된 후 감지되기 까지 레이저의 비행 시간 (TOF : Time Of Flight)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 출력된 레이저의 출력 시간에 기초한 시간 값과 대상체에서 반사되어 감지된 레이저의 감지된 시간에 기초한 시간 값의 차이를 이용하여, 대상체의 거리를 측정할 수 있다.The lidar apparatus according to an exemplary embodiment may use a time of flight (TOF) of the laser until it is sensed after the laser is output in order to measure the distance of the object. For example, the lidar device may measure the distance of the object by using a difference between a time value based on an output time of an output laser and a time value based on a sensed time of a laser reflected and sensed by the object.
또한, 라이다 장치는 출력된 레이저가 대상체를 거치지 않고 바로 감지된 시간 값과 대상체에서 반사되어 감지된 레이저의 감지된 시간에 기초한 시간 값의 차이를 이용하여 대상체의 거리를 측정할 수 있다.In addition, the LiDAR device may measure the distance of the object by using a difference between a time value immediately sensed by the output laser without passing through the object and a time value based on the sensed time of the laser reflected and sensed by the object.
라이다 장치가 제어부에 의해 레이저 빔을 출광하기 위한 트리거 신호를 보내는 시점과 실제 레이저 출력 소자에서 레이저 빔이 출력되는 시간인 실제 출광 시점은 차이가 있을 수 있다. 상기 트리거 신호의 시점과 실제 출광 시점 사이에서는 실제로 레이저 빔이 출력되지 않았으므로, 레이저의 비행 시간에 포함되면 정밀도가 감소할 수 있다.There may be a difference between the timing at which the lidar device transmits the trigger signal for emitting the laser beam by the control unit and the actual timing at which the laser beam is output from the actual laser output device. Since the laser beam is not actually output between the timing of the trigger signal and the timing of the actual light emission, accuracy may decrease if included in the flight time of the laser.
레이저 빔의 비행 시간 측정에 정밀도를 향상시키기 위해서는, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 이용할 수 있다. 그러나, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 파악하는 것은 어려울 수 있다. 그러므로, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 출력 되자마자, 또는 출력된 후 대상체를 거치지 않고 곧바로 센서부로 전달되어야 한다.In order to improve the accuracy in measuring the flight time of the laser beam, the actual outgoing timing of the laser beam can be used. However, it may be difficult to determine when the laser beam actually exits. Therefore, the laser beam output from the laser output element must be transmitted to the sensor unit as soon as it is output or without passing through the object.
예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 옵틱이 배치되어, 상기 옵틱에 의해 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 수광부에 감지될 수 있다. 상기 옵틱은 미러, 렌즈, 프리즘, 메타표면 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 옵틱은 하나일 수 있으나, 복수 개일 수 있다.For example, since an optic is disposed on the laser output element, a laser beam output from the laser output element by the optic may be immediately sensed by a light receiving unit without passing through an object. The optic may be a mirror, a lens, a prism, or a meta surface, but is not limited thereto. The number of optics may be one, but there may be a plurality of optics.
또한, 예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 센서부가 배치되어, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 센서부에 감지될 수 있다. 상기 센서부는 레이저 출력 소자와 1mm, 1um, 1nm 등의 거리를 두고 이격될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 상기 센서부는 레이저 출력 소자와 이격되지 않고 인접하게 배치될 수도 있다. 상기 센서부와 상기 레이저 출력 소자 사이에는 옵틱이 존재할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, a sensor unit is disposed above the laser output device, so that a laser beam output from the laser output device may be immediately sensed by the sensor unit without passing through an object. The sensor unit may be spaced apart from the laser output device by a distance of 1mm, 1um, 1nm, etc., but is not limited thereto. Alternatively, the sensor unit may be disposed adjacent to the laser output device without being spaced apart. An optic may exist between the sensor unit and the laser output device, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체의 거리를 측정하기 위해 비행 시간 외에도 삼각 측량법(Triangulation method), 간섭계 방법(Interferometry method), 위상 변화 측정법(Phase shift measurement) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, in order to measure the distance of the object, the LiDAR device according to an embodiment may use a triangulation method, an interferometry method, a phase shift measurement, etc., in addition to the flight time. Not limited.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 차량에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 차량의 루프, 후드, 헤드램프 또는 범퍼 등에 설치될 수 있다.The lidar device according to an embodiment may be installed in a vehicle. For example, the lidar device may be installed on the roof, hood, headlamp, or bumper of a vehicle.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 차량에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 차량의 루프에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 차량의 루프에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed in a vehicle. For example, when two lidar devices are installed on the roof of a vehicle, one lidar device may be for observing the front and the other may be for observing the rear, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed on the roof of a vehicle, one lidar device may be for observing the left side and the other one for observing the right side, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치가 차량에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치가 차량 내부에 설치되는 경우, 주행 중 운전자의 제스쳐를 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 라이다 장치가 차량 내부 또는 차량 외부에 설치되는 경우, 운전자의 얼굴을 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed in a vehicle. For example, when the lidar device is installed inside the vehicle, it may be for recognizing a driver's gesture while driving, but is not limited thereto. In addition, for example, when the lidar device is installed inside the vehicle or outside the vehicle, it may be for recognizing a driver's face, but is not limited thereto.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 무인 비행체에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 무인항공기 시스템(UAV System), 드론(Drone), RPV(Remote Piloted Vehicle), UAVs(Unmanned Aerial Vehicle System), UAS(Unmanned Aircraft System), RPAV(Remote Piloted Air/Aerial Vehicle) 또는 RPAS(Remote Piloted Aircraft System) 등에 설치될 수 있다.The lidar device according to an embodiment may be installed on an unmanned aerial vehicle. For example, the lidar device is an unmanned aerial vehicle system (UAV system), a drone, a remote piloted vehicle (RPV), an unmanned aerial vehicle system (UAVs), an unmanned aircraft system (UAS), a remote piloted air/aerial system (RPAV). Vehicle) or RPAS (Remote Piloted Aircraft System).
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 무인 비행체에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 무인 비행체에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 무인 비행체에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed on the unmanned aerial vehicle. For example, when two lidar devices are installed on an unmanned aerial vehicle, one lidar device may be for observing the front and the other may be for observing the rear, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed on the unmanned aerial vehicle, one lidar device may be for observing the left side and the other one for observing the right side, but is not limited thereto.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 로봇에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 개인용 로봇, 전문 로봇, 공공 서비스 로봇, 기타 산업용 로봇 또는 제조업용 로봇 등에 설치될 수 있다.The lidar device according to an embodiment may be installed in a robot. For example, the lidar device may be installed in a personal robot, a professional robot, a public service robot, another industrial robot, or a manufacturing robot.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 로봇에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 로봇에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 로봇에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed on the robot. For example, when two lidar devices are installed in the robot, one lidar device may be for observing the front side and the other one for observing the rear side, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed in the robot, one lidar device may be for observing the left and the other may be for observing the right, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치가 로봇에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치가 로봇에 설치되는 경우, 사람의 얼굴을 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed in the robot. For example, when a lidar device is installed in a robot, it may be for recognizing a human face, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치는 산업 보안을 위해 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 산업 보안을 위해 스마트 공장에 설치될 수 있다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed for industrial security. For example, LiDAR devices can be installed in smart factories for industrial security.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 산업 보안을 위해 스마트 공장에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 스마트 공장에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 스마트 공장에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed in a smart factory for industrial security. For example, when two lidar devices are installed in a smart factory, one lidar device may be for observing the front and the other may be for observing the rear, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed in a smart factory, one lidar device may be for observing the left and the other may be for observing the right, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치가 산업 보안을 위해 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치가 산업 보안을 위해 설치되는 경우, 사람의 얼굴을 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed for industrial security. For example, when the lidar device is installed for industrial security, it may be for recognizing a person's face, but is not limited thereto.
이하에서는 라이다 장치의 구성요소들의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the components of the lidar device will be described in detail.
도 1은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for describing a lidar device according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1000)는 레이저 출력부(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
이때, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 레이저를 출사할 수 있다.In this case, the
또한, 레이저 출력부(100)는 하나 이상의 레이저 출력 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 단일 레이저 출력 소자를 포함할 수 있으며, 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함할 수도 있고, 또한 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함하는 경우 복수 개의 레이저 출력 소자가 하나의 어레이를 구성할 수 있다.In addition, the
또한, 레이저 출력부(100)는 레이저 다이오드(Laser Diode:LD), Solid-state laser, High power laser, Light entitling diode(LED), Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL), External cavity diode laser(ECDL) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 레이저 출력부(100)는 일정 파장의 레이저를 출력할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 905nm대역의 레이저 또는 1550nm 대역의 레이저를 출력할 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 940nm 대역의 레이저를 출력할 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 800nm 내지 1000nm 사이의 복수 개의 파장을 포함하는 레이저를 출력할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(100)가 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함하는 경우, 복수 개의 레이저 출력 소자의 일부는 905nm 대역의 레이저를 출력할 수 있으며, 다른 일부는 1500nm 대역의 레이저를 출력할 수 있다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1000)는 옵틱부(200)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 옵틱부는 본 발명에 대한 설명에 있어서, 스티어링부, 스캔부 등으로 다양하게 표현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the description of the present invention, the optical unit may be variously expressed as a steering unit and a scan unit, but is not limited thereto.
이때, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In this case, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 반사함으로써 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저를 반사하여, 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 반사하기 위하여 다양한 광학 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 미러(mirror), 공진 스캐너(Resonance scanner), 멤스 미러(MEMS mirror), VCM(Voice Coil Motor), 다면 미러(Polygonal mirror), 회전 미러(Rotating mirror) 또는 갈바노 미러(Galvano mirror) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 굴절시킴으로써 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저를 굴절시켜, 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 굴절시키기 위하여 다양한 광학 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 렌즈(lens), 프리즘(prism), 마이크로렌즈(Micro lens) 또는 액체 렌즈(Microfluidie lens) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저의 위상을 변화시킴으로써 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저의 위상을 변화시켜, 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저의 위상을 변화시키기 위하여 다양한 광학 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 OPA(Optical Phased Array), 메타 렌즈(Meta lens) 또는 메타 표면(Metasurface) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 하나 이상의 광학 수단을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 옵틱부(200)는 복수 개의 광학 수단을 포함할 수 있다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(100)는 센서부(300)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 센서부는 본 발명에 대한 설명에 있어서 수광부, 수신부 등으로 다양하게 표현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the description of the present invention, the sensor unit may be variously expressed as a light receiving unit and a receiving unit, but is not limited thereto.
이때, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 레이저를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서부는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 감지할 수 있다.In this case, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 레이저를 수신할 수 있으며, 수신된 레이저를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 수신할 수 있으며, 이를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 하나 이상의 광학수단을 통해 수신할 수 있으며, 이를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 광학 필터를 거쳐 수신할 수 있으며, 이를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 생성된 전기 신호를 기초로 레이저를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 미리 정해진 문턱 값과 생성된 전기 신호의 크기를 비교하여 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 미리 정해진 문턱 값과 생성된 전기 신호의 rising edge, falling edge 또는 rising edge와 falling edge의 중앙값을 비교하여 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 미리 정해진 문턱 값과 생성된 전기 신호의 피크 값을 비교하여 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 다양한 센서 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 PN 포토 다이오드, 포토트랜지스터, PIN 포토다이오드, APD(Avalanche Photodiode), SPAD(Single-photon avalanche diode), SiPM(Silicon PhotoMultipliers), TDC(Time to Digital Converter), Comparator, CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 또는 CCD(charge coupled device) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
예를 들어, 센서부(300)는 2D SPAD array일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, SPAD array는 복수 개의 SPAD unit을 포함하고, SPAD unit은 복수 개의 SPAD(pixel)을 포함할 수 있다.For example, the
이때, 센서부(300)는 2D SPAD array를 이용하여 N번의 히스토그램(histogram)을 쌓을 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 히스토그램을 이용하여, 대상체로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광 시점을 감지할 수 있다.In this case, the
예를 들어, 센서부(300)는 히스토그램을 이용하여, 히스토그램의 피크(peak) 지점을 대상체로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광 시점으로 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 센서부(300)는 히스토그램을 이용하여, 히스토그램이 미리 정해진 값 이상인 지점을 대상체로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광시점으로 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 하나 이상의 센서 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 단일 센서 소자를 포함할 수 있으며, 복수 개의 센서 소자를 포함할 수도 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 하나 이상의 광학 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 Aperture, 마이크로 렌즈(Micro lens), 수렴 렌즈(converging lens) 또는 Diffuser 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 하나 이상의 광학 필터(Optical Filter)를 포함할 수 있다. 센서부(300)는 대상체에서 반사된 레이저를 광학 필터를 거쳐 수신할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 Band pass filter, Dichroic filter, Guided-mode resonance filter, Polarizer, Wedge filter 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1000)는 제어부(400)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 제어부는 본 발명을 위한 설명에 있어너 컨트롤러 등으로 다양하게 표현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The control unit may be variously expressed as a controller or the like in the description for the present invention, but is not limited thereto.
이때, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 또는 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다.In this case, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 레이저 출력부(100)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 출력 시점을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 파워를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 펄스 폭(Pulse Width)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 주기를 제어할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(100)가 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함하는 경우, 제어부(400)는 복수 개의 레이저 출력 소자 중 일부가 동작되도록 레이저 출력부(100)를 제어할 수 있다.For example, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 옵틱부(200)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 옵틱부(200) 동작 속도를 제어할 수 있다. 구체적으로 옵틱부(200)가 회전 미러를 포함하는 경우 회전 미러의 회전 속도를 제어할 수 있으며, 옵틱부(200)가 멤스 미러(MEMS mirror)를 포함하는 경우 사이 멤스 미러의 반복 주기를 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 예를 들어, 제어부(400)는 옵틱부(200)의 동작 정도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 옵틱부(200)가 멤스 미러를 포함하는 경우 멤스 미러의 동작 각도를 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 센서부(300)의 민감도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 미리 정해진 문턱 값을 조절하여 센서부(300)의 민감도를 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 예를 들어, 제어부(400)는 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 센서부(300)의 On/Off를 제어할 수 있으며, 제어부(300)가 복수 개의 센서 소자를 포함하는 경우 복수 개의 센서 소자 중 일부의 센서 소자가 동작되도록 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다.Also, for example, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 센서부(300)에서 감지된 레이저에 기초하여 라이다 장치(1000)로부터 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 레이저가 출력된 시점과 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 레이저가 출력되어 대상체를 거치지 않고 바로 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점 및 대상체에서 반사된 레이저가 센서부(300)에서 감지된 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.For example, the
라이다 장치(1000)가 제어부(400)에 의해 레이저 빔을 출광하기 위한 트리거 신호를 보내는 시점과 실제 레이저 출력 소자에서 레이저 빔이 출력되는 시간인 실제 출광 시점은 차이가 있을 수 있다. 상기 트리거 신호의 시점과 실제 출광 시점 사이에서는 실제로 레이저 빔이 출력되지 않았으므로, 레이저의 비행 시간에 포함되면 정밀도가 감소할 수 있다.There may be a difference between the timing at which the
레이저 빔의 비행 시간 측정에 정밀도를 향상시키기 위해서는, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 이용할 수 있다. 그러나, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 파악하는 것은 어려울 수 있다. 그러므로, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 출력 되자마자, 또는 출력된 후 대상체를 거치지 않고 곧바로 센서부(300)로 전달되어야 한다.In order to improve the accuracy in measuring the flight time of the laser beam, the actual outgoing timing of the laser beam can be used. However, it may be difficult to determine when the laser beam actually exits. Therefore, the laser beam output from the laser output device must be transmitted to the
예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 옵틱이 배치되어, 상기 옵틱에 의해 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 센서부(300)에 감지될 수 있다. 상기 옵틱은 미러, 렌즈, 프리즘, 메타표면 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 옵틱은 하나일 수 있으나, 복수 개일 수 있다.For example, since an optic is disposed on the laser output element, a laser beam output from the laser output element by the optic may be sensed by the
또한, 예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 센서부(300)가 배치되어, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 센서부(300)에 감지될 수 있다. 상기 센서부(300)는 레이저 출력 소자와 1mm, 1um, 1nm 등의 거리를 두고 이격될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 상기 센서부(300)는 레이저 출력 소자와 이격되지 않고 인접하게 배치될 수도 있다. 상기 센서부(300)와 상기 레이저 출력 소자 사이에는 옵틱이 존재할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, since the
구체적으로, 레이저 출력부(100)는 레이저를 출력할 수 있고, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 레이저가 출력된 시점을 획득할 수 있으며, 레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저가 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 경우 센서부(300)는 대상체에서 반사된 레이저를 감지할 수 있고, 제어부(400)는 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점을 획득할 수 있으며, 제어부(400)는 레이저의 출력 시점 및 감지 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.Specifically, the
또한, 구체적으로, 레이저 출력부(100)에서 레이저를 출력할 수 있고, 레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저가 스캔 영역 내에 위치하는 대상체를 거지치 않고 바로 센서부(300)에 의해 감지될 수 있고, 제어부(400)는 대상체를 거치지 않은 레이저가 감지된 시점을 획득할 수 있다. 레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저가 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 경우 센서부(300)는 대상체에서 반사된 레이저를 감지할 수 있고, 제어부(400)는 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점을 획득할 수 있으며, 제어부(400)는 대상체를 거치지 않은 레이저의 감지 시점 및 대상체에서 반사된 레이저의 감지 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.In addition, specifically, a laser may be output from the
도 2는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a lidar device according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1100)는 레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 및 센서부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a
레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 및 센서부(300)는 도 1에서 설명되었으므로, 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the
레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저 빔은 옵틱부(200)를 거칠 수 있다. 또한 옵틱부(200)를 거친 레이저 빔은 대상체(500)를 향해 조사될 수 있다. 또한 대상체(500)에서 반사된 레이저 빔은 센서부(300)에 수광될 수 있다.The laser beam output from the
도 3은 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a lidar device according to another embodiment.
도 3을 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치(1150)는 레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 및 센서부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, a
레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 및 센서부(300)는 도 1에서 설명되었으므로, 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the
레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저 빔은 옵틱부(200)를 거칠 수 있다. 또한 옵틱부(200)를 거친 레이저 빔은 대상체(500)를 향해 조사될 수 있다. 또한 대상체(500)에서 반사된 레이저 빔은 다시 옵틱부(200)를 거칠 수 있다.The laser beam output from the
이때, 대상체에 조사되기 전 레이저 빔이 거친 옵틱부와 대상체에 반사된 레이저 빔이 거치는 옵틱부는 물리적으로 동일한 옵틱부일 수 있으나, 물리적으로 다른 옵틱부일 수도 있다.In this case, the optical unit through which the laser beam is applied before being irradiated to the object and the optical unit through which the laser beam reflected from the object is applied may be physically the same optical unit, but may be physically different optical units.
옵틱부(200)를 거친 레이저 빔은 센서부(300)에 수광될 수 있다.The laser beam passing through the
이하에서는 VCSEL을 포함하는 레이저 출력부의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the laser output unit including the VCSEL will be described in detail.
도 4는 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a laser output unit according to an embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL emitter(110)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 상부 메탈 컨택(10), 상부 DBR 레이어(20, upper Distributed Bragg reflector), active 레이어(40, quantum well), 하부 DBR 레이어(30, lower Distributed Bragg reflector), 기판(50, substrate) 및 하부 메탈 컨택(60)을 포함할 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 상단 표면에서 수직으로 레이저 빔을 방출할 수 있다. 예를 들어, VCSEL emitter(110)는 상부 메탈 컨택(10)의 표면과 수직인 방향으로 레이저 빔을 방출할 수 있다. 또한, 예를 들어, VCSEL emitter(110)는 acvite 레이어(40)에 수직으로 레이저 빔을 방출할 수 있다. In addition, the
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따른 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)는 복수 개의 반사층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 반사층은 반사율이 높은 반사층과 반사율이 낮은 반사층이 교대로 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 반사층의 두께는 VCSEL emitter(110)에서 방출되는 레이저 파장의 4분의 1일 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)는 p형 및 n형으로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)는 p형으로 도핑되고, 하부 DBR 레이어(30)는 n형으로 도핑될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)는 n형으로 도핑되고, 하부 DBR 레이어(30)는 p형으로 도핑될 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따르면 하부 DBR 레이어(30)와 하부 메탈 컨택(60) 사이에는 substrate(50)가 배치될 수 있다. 하부 DBR 레이어(30)가 p형으로 도핑되는 경우 Substrate(50)도 p형 substrate가 될 수 있고, 하부 DBR 레이어(30)가 n형으로 도핑되는 경우 Substrate(50)도 n형 substrate가 될 수 있다.In addition, according to an embodiment, a
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 active 레이어(40)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따른 active 레이어(40)는 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30) 사이에 배치될 수 있다.The
일 실시예에 따른 active 레이어(40)는 레이저 빔을 생성하는 복수 개의 퀀텀 웰(Quantum well)을 포함할 수 있다. Active 레이어(40)는 레이저 빔을 방출시킬 수 있다.The
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 전원 등과의 전기적 연결을 위해 메탈 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어 VCSEL emitter(110)는 상부 메탈 컨택(10) 및 하부 메탈 컨택(60)을 포함할 수 있다.The
또한 일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 메탈 컨택을 통해 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)가 p형으로 도핑되고 하부 DBR 레이어(30)가 n형으로 도핑되는 경우, 상부 메탈 컨택(10)에는 p형 전원이 공급되어 상부 DBR 레이어(20)와 전기적으로 연결되고, 하부 메탈 컨택(60)에는 n형 전원이 공급되어 하부 DBR 레이어(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.For example, when the
또한 예를 들어, 예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)가 n형으로 도핑되고 하부 DBR 레이어(30)가 p형으로 도핑되는 경우, 상부 메탈 컨택(10)에는 n형 전원이 공급되어 상부 DBR 레이어(20)와 전기적으로 연결되고, 하부 메탈 컨택(60)에는 p형 전원이 공급되어 하부 DBR 레이어(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, for example, for example, when the
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 oxidation area를 포함할 수 있다. Oxidation area는 active layer의 상부에 배치될 수 있다.The
일 실시예에 따른 oxidation area는 절연성을 띌 수 있다. 예를 들어, oxidation area에는 전기적 흐름이 제한될 수 있다. 예를 들어, oxidation area에는 전기적 연결이 제한될 수 있다.The oxidation area according to an embodiment may be insulating. For example, electrical flow may be restricted in the oxidation area. For example, electrical connections may be limited in the oxidation area.
또한 일 실시예에 따른 oxidation area는 aperture의 역할을 할 수 있다. 구체적으로, oxidation area는 절연성을 가지므로, oxidation area가 아닌 부분에서만 active layer(40)로부터 생성된 빔이 방출될 수 있다.In addition, the oxidation area according to an embodiment may serve as an aperture. Specifically, since the oxidation area has insulating properties, the beam generated from the
일 실시예에 따른 레이저 출력부는 복수 개의 VCSEL emitter(110)를 포함할 수 있다.The laser output unit according to an embodiment may include a plurality of
또한, 일 실시예에 따른 레이저 출력부는 복수 개의 VCSEL emitter(110)들을 한번에 on시킬 수 있거나, 개별적으로 on시킬 수 있다.In addition, the laser output unit according to an embodiment may turn on a plurality of
일 실시예에 따른 레이저 출력부는 다양한 파장의 레이저 빔을 출사할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부는 파장이 905nm인 레이저 빔을 출사할 수 있다. 또한 예를 들어, 레이저 출력부는 1550nm의 파장을 갖는 레이저 빔을 출사할 수 있다.The laser output unit according to an embodiment may emit laser beams of various wavelengths. For example, the laser output unit may emit a laser beam having a wavelength of 905 nm. Also, for example, the laser output unit may emit a laser beam having a wavelength of 1550 nm.
또한 일 실시예에 따른 레이저 출력부는 출력되는 파장이 주변 환경에 의해 변화될 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부는 주변 환경의 온도가 증가할수록, 출력되는 파장도 증가할 수 있다. 또는 예를 들어, 레이저 출력부는 주변 환경의 온도가 감소할수록, 출력되는 파장도 감소할 수 있다. 상기 주변 환경이란, 온도, 습도, 압력, 먼지의 농도, 주변 광량, 고도, 중력, 가속도 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the wavelength to be output to the laser output unit according to an exemplary embodiment may be changed according to the surrounding environment. For example, as the temperature of the surrounding environment increases, the output wavelength may also increase. Or, for example, as the temperature of the surrounding environment decreases, the output wavelength may also decrease. The ambient environment may include, but is not limited to, temperature, humidity, pressure, concentration of dust, ambient light amount, altitude, gravity, acceleration, and the like.
레이저 출력부는 지지면과 수직한 방향으로 레이저 빔을 출사할 수 있다. 또는, 레이저 출력부는 상기 출사면과 수직한 방향으로 레이저 빔을 출사할 수 있다.The laser output unit may emit a laser beam in a direction perpendicular to the support surface. Alternatively, the laser output unit may emit a laser beam in a direction perpendicular to the emission surface.
도 5는 일 실시예에 따른 VCSEL unit을 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a VCSEL unit according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL emitter(110)들은 허니콤(honeycomb)구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 1개의 허니콤 구조에는 VCSEL emitter(110) 7개가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
또한 일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)에 포함된 VCSEL emitter(110)들은 모두 동일한 방향으로 조사될 수 있다. 예를 들어, VCSEL unit(130)에 포함된 400개의 VCSEL emitter(110)들은 모두 동일한 방향으로 조사될 수 있다.In addition, all
또한, VCSEL unit(130)은 출력된 레이저 빔의 조사 방향에 의해 구별될 수 있다. 예를 들어, N개의 VCSEL emitter(110)들이 모두 제1 방향으로 레이저 빔을 출력하고, M개의 VCSEL emitter(110)들이 모두 제2 방향으로 레이저 빔을 출력하는 경우, 상기 N개의 VCSEL emitter(110)들은 제1 VCSEL unit으로 구별되고, 상기 M개의 VCSEL emitter(110)들은 제2 VCSEL unit으로 구별될 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)은 메탈 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어, VCSEL unit(130)은 p형 메탈 및 n형 메탈을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, VCSEL unit(130)에 포함된 복수 개의 VCSEL emitter(110)는 메탈 컨택을 공유할 수 있다.In addition, the
도 6은 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.6 is a diagram illustrating a VCSEL array according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL array(150)를 포함할 수 있다. 도 6은 8X8 VCSEL array를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 6, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(150)는 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 매트릭스 구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
예를 들어, 상기 복수 개의 VCSEL unit(130)은 N X N 매트릭스일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 상기 복수 개의 VCSEL unit(130)은 N X M 매트릭스일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the plurality of
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL array(150)는 메탈 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어, VCSEL array(150)는 p형 메탈 및 n형 메탈을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 메탈 컨택을 공유할 수도 있으나, 메탈 컨택을 공유하지 않고 각각 독립된 메탈 컨택을 가질 수도 있다. In addition, the
도 7은 일 실시예에 따른 VCSEL array 및 메탈 컨택을 나타낸 측면도이다.7 is a side view showing a VCSEL array and a metal contact according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL array(151)를 포함할 수 있다. 도 6은 4X4 VCSEL array를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. VCSEL array(151)는 제1 메탈 컨택(11), 와이어(12), 제2 메탈 컨택(13) 및 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(151)는 매트릭스 구조로 배치된 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 각각 메탈 컨택에 독립적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 제1 메탈 컨택(11)을 공유하여 제1 메탈 컨택에는 함께 연결되고, 제2 메탈 컨택(13)은 공유하지 않아 제2 메탈 컨택에는 독립적으로 연결될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 제1 메탈 컨택(11)에는 직접적으로 연결되고, 제2 메탈 컨택에는 와이어(12)를 통해 연결될 수 있다. 이때, 필요한 와이어(12)의 개수는 복수 개의 VCSEL unit(130)의 개수와 같을 수 있다. 예를 들어, VCSEL array(151)가 N X M 매트릭스 구조로 배치된 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 경우, 와이어(12)의 개수는 N * M 개가 될 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 제1 메탈 컨택(11)과 제2 메탈 컨택(13)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 메탈 컨택(11)은 n형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(13)은 p형 메탈일 수 있다. 반대로, 제1 메탈 컨택(11)은 p형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(13)은 n형 메탈일 수 있다.In addition, the
도 8은 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.8 is a diagram illustrating a VCSEL array according to an embodiment.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL array(153)를 포함할 수 있다. 도 7은 4X4 VCSEL array를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 8, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(153)는 매트릭스 구조로 배치된 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 메탈 컨택을 공유할 수도 있으나, 메탈 컨택을 공유하지 않고 독립된 메탈 컨택을 가질 수도 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 행(row) 단위로 제1 메탈 컨택(15)을 공유할 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 열(column) 단위로 제2 메탈 컨택(17)을 공유할 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 제1 메탈 컨택(15)과 제2 메탈 컨택(17)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 메탈 컨택(15)은 n형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(17)은 p형 메탈일 수 있다. 반대로, 제1 메탈 컨택(15)은 p형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(17)은 n형 메탈일 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)은 제1 메탈 컨택(15) 및 제2 메탈 컨택(17)과 와이어(12)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(153)는 어드레서블(addressable)하게 동작할 수 있다. 예를 들어, VCSEL array(153)에 포함된 복수의 VCSEL unit(130)들은 다른 VCSEL unit과 상관 없이 독립적으로 동작할 수 있다.The
예를 들어, 1행의 제1 메탈 컨택(15)과 1열의 제2 메탈 컨택(17)에 전원을 공급하면, 1행 1열의 VCSEL unit이 동작할 수 있다. 또한 예를 들어, 1행의 제1 메탈 컨택(15)과 1열 및 3열의 제2 메탈 컨택(17)에 전원을 공급하면, 1행 1열의 VCSEL unit 및 1행 3열의 VCSEL unit이 동작할 수 있다.For example, when power is supplied to the
일 실시예에 따르면, VCSEL array(153)에 포함된 VCSEL unit(130)들은 일정한 패턴을 가지고 동작할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 1행 1열의 VCSEL unit 동작 후 1행 2열의 VCSEL unit, 1행 3열의 VCSEL unit, 1행 4열의 VCSEL unit, 2행 1열의 VCSEL unit, 2행 2열의 VCSEL unit 등이 순서대로 동작하고, 4행 4열의 VCSEL unit을 마지막으로 하는 일정한 패턴을 가질 수 있다.For example, after the operation of the VCSEL unit in
또한 예를 들어, 1행 1열의 VCSEL unit 동작 후 2행 1열의 VCSEL unit, 3행 1열의 VCSEL unit, 4행 1열의 VCSEL unit, 1행 2열의 VCSEL unit, 2행 2열의 VCSEL unit 등이 순서대로 동작하고, 4행 4열의 VCSEL unit을 마지막으로 하는 일정한 패턴을 가질 수 있다.In addition, for example, after the operation of the VCSEL unit in 1
다른 일 실시예에 따르면, VCSEL array(153)에 포함된 VCSEL unit(130)들은 불규칙한 패턴을 가지고 동작할 수 있다. 또는, VCSEL array(153)에 포함된 VCSEL unit(130)들은 패턴을 가지지 않고 동작할 수 있다.According to another embodiment, the
예를 들어, VCSEL unit(130)들이 랜덤으로 동작할 수 있다. VCSEL unit(130)들이 랜덤으로 동작할 경우, VCSEL unit(130)들간의 간섭이 방지될 수 있다.For example, the
레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 대상체로 향하게 하는 방법은 여러가지가 있을 수 있다. 그 중 플래시 방식은 레이저 빔의 발산에 의해 레이저 빔이 대상체로 퍼져나가는 것을 이용한 방식이다. 플래시 방식에서 원거리에 존재하는 대상체에 레이저 빔을 향하게 하기 위해서는 높은 파워의 레이저 빔이 필요하다. 높은 파워의 레이저 빔은 높은 전압을 인가해야 하므로 전력이 커진다. 또한, 사람의 눈에도 데미지를 줄 수 있어 플래시 방식을 사용하는 라이다가 측정할 수 있는 거리에는 한계가 있다.There may be various methods of directing a laser beam emitted from the laser output unit to an object. Among them, the flash method is a method in which a laser beam is spread to an object by the divergence of the laser beam. In the flash method, a laser beam of high power is required to direct a laser beam to an object existing at a distance. The high power laser beam increases the power because a high voltage must be applied. In addition, since it can damage the human eye, there is a limit to the distance that can be measured by a lidar using the flash method.
스캐닝 방식은 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 특정 방향으로 향하게 하는 방식이다. 스캐닝 방식 레이저 빔을 특정 방향으로 향하게 함으로써 레이저 파워 손실을 줄일 수 있다. 레이저 파워 손실을 줄일 수 있으므로, 플래시 방식과 비교했을 때 동일한 레이저 파워를 사용하더라도 라이다가 측정할 수 있는 거리는 스캐닝 방식이 더 길다. 또한, 플래시 방식과 비교했을 때 동일 거리 측정을 위한 레이저 파워는 스캐닝 방식이 더 낮으므로, 사람의 눈에 대한 안정성이 향상될 수 있다.The scanning method is a method of directing a laser beam emitted from the laser output unit in a specific direction. Laser power loss can be reduced by directing the scanning method laser beam in a specific direction. Since laser power loss can be reduced, compared to the flash method, even if the same laser power is used, the distance that the lidar can measure is longer in the scanning method. In addition, compared to the flash method, since the scanning method has a lower laser power for measuring the same distance, stability to the human eye may be improved.
레이저 빔 스캐닝은 콜리메이션과 스티어링으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 스캐닝은 레이저 빔을 콜리메이션 한 후 스티어링을 하는 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이저 빔 스캐닝은 스티어링을 한 후 콜리메이션을 하는 방식으로 이루어질 수 있다.Laser beam scanning can be accomplished by collimation and steering. For example, laser beam scanning may be performed by performing a steering method after collimating the laser beam. Further, for example, laser beam scanning may be performed in a manner of performing a collimation after steering.
이하에서는 BCSC(Beam Collimation and Steering component)를 포함하는 옵틱부의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of an optical unit including a beam collimation and steering component (BCSC) will be described in detail.
도 9는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for describing a lidar device according to an exemplary embodiment.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1200)는 레이저 출력부(100), 옵틱부를 포함할 수 있다. 이때, 옵틱부는 BCSC(250)을 포함할 수 있다. 또한, BCSC(250)는 콜리메이션 컴포넌트(210, Collimation component) 및 스티어링 컴포넌트(230, Steering component)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, a
일 실시예에 따른 BCSC(250)는 다음과 같이 구성될 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트(210)가 먼저 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 콜리메이션 된 레이저 빔은 스티어링 컴포넌트(230)를 거쳐 스티어링될 수 있다. 또는, 스티어링 컴포넌트(230)가 먼저 레이저 빔을 스티어링 시키고, 스티어링 된 레이저 빔은 콜리메이션 컴포넌트(210)를 거쳐 콜리메이션될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1200)의 광 경로는 다음과 같다. 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔은 BCSC(250)로 향할 수 있다. BCSC(250)로 입사된 레이저 빔은 콜리메이션 컴포넌트(210)에 의해서 콜리메이션되어 스티어링 컴포넌트(230)로 향할 수 있다. 스티어링 컴포넌트(230)로 입사된 레이저 빔은 스티어링되어 대상체로 향할 수 있다. 대상체(500)로 입사된 레이저 빔은 대상체(500)에 의해 반사되어 센서부로 향할 수 있다.In addition, the optical path of the
레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔은 직진성(Directivity)을 갖는다고 하더라도, 레이저 빔이 직진함에 따라 어느 정도의 발산(divergence)이 있을 수 있다. 이러한 발산에 의해, 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔이 대상체에 입사되지 않거나, 입사되더라도 그 양이 매우 적을 수 있다. Although the laser beam emitted from the laser output unit has directivity, there may be some degree of divergence as the laser beam travels straight. Due to such divergence, the laser beam emitted from the laser output unit may not be incident on the object, or the amount may be very small even when incident.
레이저 빔의 발산 정도가 큰 경우, 대상체에 입사되는 레이저 빔의 양이 적어지고, 대상체에서 반사되어 센서부로 향하는 레이저 빔도 그 발산에 의해 양이 매우 적어져, 원하는 측정 결과를 얻지 못할 수 있다. 또는, 레이저 빔의 발산 정도가 큰 경우, 라이다 장치가 측정할 수 있는 거리가 줄어들어, 원거리의 대상체는 측정을 못할 수 있다.When the degree of divergence of the laser beam is large, the amount of the laser beam incident on the object is reduced, and the amount of the laser beam reflected from the object and directed to the sensor unit is also very small due to the divergence, so that a desired measurement result may not be obtained. Alternatively, when the degree of divergence of the laser beam is large, the distance that can be measured by the LiDAR device decreases, so that a distant object may not be able to measure.
따라서, 대상체로 레이저 빔을 입사시키기 전에, 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔의 발산 정도를 줄일수록 라이다 장치의 효율이 향상될 수 있다. 본원 발명의 콜리메이션 컴포넌트는 레이저 빔의 발산 정도를 줄일 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트를 거친 레이저 빔은 평행광이 될 수 있다. 또는 콜리메이션 컴포넌트를 거친 레이저 빔은 발산 정도가 0.4도 내지 1도일 수 있다.Therefore, before the laser beam is incident on the object, the efficiency of the lidar device may be improved as the degree of divergence of the laser beam emitted from the laser output unit is reduced. The collimation component of the present invention can reduce the degree of divergence of the laser beam. The laser beam that has passed through the collimation component can be parallel light. Alternatively, the laser beam passing through the collimation component may have a divergence of 0.4 degrees to 1 degree.
레이저 빔의 발산 정도를 줄일 경우, 대상체로 입사되는 광량은 증가될 수 있다. 대상체로 입사되는 광량이 증가될 경우, 대상체에서 반사되는 광량도 증가되어 레이저 빔의 수신이 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한, 대상체로 입사되는 광량이 증가될 경우, 레이저 빔을 콜리메이션 하기 전과 비교했을 때, 같은 레이저 빔 파워로 더 먼 거리에 있는 대상체도 측정이 가능할 수 있다.When the degree of divergence of the laser beam is reduced, the amount of light incident on the object may be increased. When the amount of light incident on the object is increased, the amount of light reflected from the object is also increased, so that the laser beam can be efficiently received. In addition, when the amount of light incident on the object is increased, compared to before collimating the laser beam, it may be possible to measure an object at a greater distance with the same laser beam power.
도 10은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔이 향하는 방향에 배치될 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 빔의 발산 정도를 조절할 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 빔의 발산 정도를 줄일 수 있다.Referring to FIG. 10, the
예를 들어, 레이저 출력부(100)에서 방출되는 레이저 빔의 발산 각도는 16도 내지 30도일 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔이 콜리메이션 컴포넌트(210)를 거친 후에는, 레이저 빔의 발산 각도가 0.4도 내지 1도일 수 있다.For example, the divergence angle of the laser beam emitted from the
도 11은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트(210)는 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 및 기판(213)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
상기 마이크로 렌즈는 지름이 밀리미터(mm), 마이크로미터(um), 나노미터(nm), 피코미터(pm) 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The microlens may have a diameter of millimeters (mm), micrometers (um), nanometers (nm), picometers (pm), and the like, but is not limited thereto.
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 기판(213) 상에 배치될 수 있다. 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 및 기판(213)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 중 하나는 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에 대응되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.A plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 복수 개의 VCSEL emitter(110)에서 방출된 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에서 방출된 레이저 빔은 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 중 하나에 의해 콜리메이션 될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에서 방출된 레이저 빔의 발산 각도는 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 중 하나를 거친 후 감소될 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈는 굴절률 분포형 렌즈, 미소곡면 렌즈, 어레이 렌즈 및 프레넬 렌즈 등이 될 수 있다.In addition, the plurality of microlenses according to an embodiment may be a refractive index distribution lens, a micro-curved lens, an array lens, a Fresnel lens, or the like.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈는 몰딩, 이온 교환, 확산 중합, 스퍼터링 및 에칭 등의 방법으로 제작될 수 있다.In addition, a plurality of microlenses according to an exemplary embodiment may be manufactured by molding, ion exchange, diffusion polymerization, sputtering, and etching.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈는 그 직경이 130um 내지 150um 일 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 렌즈의 직경은 140um일 수 있다. 또한, 복수 개의 마이크로 렌즈는 그 두께가 400um 내지 600um 일 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 렌즈의 두께는 500um 일 수 있다.In addition, the plurality of micro lenses according to an embodiment may have a diameter of 130um to 150um. For example, the diameter of the plurality of micro lenses may be 140 μm. In addition, the plurality of micro lenses may have a thickness of 400um to 600um. For example, the thickness of the plurality of micro lenses may be 500 μm.
도 12는 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트(210)는 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 및 기판(213)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, the
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 기판(213) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 기판(213)의 표면 및 배면 상에 배치될 수 있다. 이때, 기판(213)의 표면에 배치된 마이크로 렌즈(211)와 기판(213)의 배면에 배치된 마이크로 렌즈(211)의 광축(optical axis)은 일치될 수 있다.A plurality of
도 13은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.13 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트는 메타표면(220, metasurface)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, a collimation component according to an embodiment may include a
일 실시예에 따른 메타표면(220)은 복수의 나노기둥(221)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노기둥(221)은 메타표면(220)의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수의 나노기둥(221)은 메타표면(220)의 양면에 배치될 수 있다.The
복수의 나노기둥(221)은 서브-파장(sub-wavelength)치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 나노기둥(221)사이의 간격은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 파장보다 작을 수 있다. 또는, 나노기둥(221)의 폭, 직경 및 높이는 레이저 빔의 파장의 길이보다 작을 수 있다.The plurality of
메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 위상을 조절함으로써 상기 레이저 빔을 굴절시킬 수 있다. 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 다양한 방향으로 출력되는 레이저 빔을 굴절시킬 수 있다.The
메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수 있다. 또한, 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 발산각도를 줄일 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 발산각도는 15도 내지 30도이고, 메타표면(220)을 거친 후의 레이저 빔의 발산각도는 0.4도 내지 1.8도일 수 있다.The
메타표면(220)은 레이저 출력부(100)상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)의 상기 출사면측에 배치될 수 있다.The
또는, 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)상에 증착될 수 있다. 복수의 나노기둥(221)은 레이저 출력부(100)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 복수의 나노기둥(221)은 레이저 출력부(100)상에서 다양한 나노패턴을 형성할 수 있다.Alternatively, the
나노기둥(221)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 나노기둥(221)은 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔 등의 형상을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 나노기둥(221)은 불규칙적인 형상을 가질 수 있다.The
도 14는 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.14 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 14를 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔이 향하는 방향에 배치될 수 있다. 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 빔이 향하는 방향을 조절할 수 있다. 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도를 조절할 수 있다.Referring to FIG. 14, the
예를 들어, 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 0도 내지 30도가 되도록 레이저 빔을 스티어링 할 수 있다. 또는, 예를 들어, 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 -30도 내지 0도가 되도록 레이저 빔을 스티어링 할 수 있다.For example, the
도 15 및 도 16은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.15 and 16 are diagrams for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 15 및 도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트(231)는 복수 개의 마이크로 렌즈(231) 및 기판(233)을 포함할 수 있다.15 and 16, the
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(232)는 기판(233) 상에 배치될 수 있다. 복수 개의 마이크로 렌즈(232) 및 기판(233)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 마이크로 렌즈(232) 중 하나는 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에 대응되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(232)는 복수 개의 VCSEL emitter(110)에서 방출된 레이저 빔을 스티어링 시킬 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에서 방출된 레이저 빔은 복수 개의 마이크로 렌즈(232) 중 하나에 의해 스티어링 될 수 있다.In addition, the plurality of
이때, 마이크로 렌즈(232)의 광축과 VCSEL emitter(110)의 광축은 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면, VCSEL emitter(110)의 광축이 마이크로 렌즈(232)의 광축보다 오른쪽에 있는 경우, VCSEL emitter(110)에서 방출되어 마이크로 렌즈(232)를 거친 레이저 빔은 왼쪽으로 향할 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 15를 참조하면, VCSEL emitter(110)의 광축이 마이크로 렌즈(232)의 광축보다 왼쪽에 있는 경우, VCSEL emitter(110)에서 방출되어 마이크로 렌즈(232)를 거친 레이저 빔은 오른쪽으로 향할 수 있다.In this case, the optical axis of the
또한, 마이크로 렌즈(232)의 광축과 VCSEL emitter(110)의 광축 사이의 거리가 멀어질수록, 레이저 빔의 스티어링 정도가 커질 수 있다. 예를 들어, 마이크로 렌즈(232)의 광축과 VCSEL emitter(110)의 광축 사이의 거리가 1um인 경우보다 10um인 경우에 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 더 커질 수 있다.Also, as the distance between the optical axis of the
도 17은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 17을 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트(234)는 복수 개의 마이크로 프리즘(235) 및 기판(236)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 17, the
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 기판(236) 상에 배치될 수 있다. 복수 개의 마이크로 프리즘(235) 및 기판(236)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에 대응되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.A plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)에서 방출된 레이저 빔을 스티어링 시킬 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도를 변화시킬 수 있다.In addition, the plurality of
이때, 마이크로 프리즘(235)의 각도가 작을수록, 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 증가한다. 예를 들어, 마이크로 프리즘(235)의 각도가 0.05도인 경우 레이저 빔이 35도 스티어링 되고, 마이크로 프리즘(235)의 각도가 0.25도인 경우, 레이저 빔이 15도 스티어링 된다.In this case, as the angle of the
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 Porro prism, Amici roof prism, Pentaprism, Dove prism, Retroreflector prism 등이 될 수 있다. 또한, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 유리, 플라스틱 또는 형석 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 몰딩, 에칭 등의 방법으로 제작될 수 있다.In addition, the plurality of
이때, 마이크로 프리즘(235)의 표면을 폴리싱(polishing) 공정을 통해 매끄럽게 하여 표면 거칠기로 인한 난반사를 방지할 수 있다.At this time, by smoothing the surface of the
일 실시예에 따르면, 마이크로 프리즘(235)은 기판(236)의 양면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 기판(236)의 제1 면에 배치된 마이크로 프리즘은 레이저 빔을 제1 축으로 스티어링 시키고, 기판(236)의 제2 면에 배치된 마이크로 프리즘은 레이저 빔을 제2 축으로 스티어링 시킬 수 있다.According to an embodiment, the
도 18은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.18 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트는 메타표면(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the steering component according to an embodiment may include a
메타표면(240)은 복수의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노기둥(241)은 메타표면(240)의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수의 나노기둥(241)은 메타표면(240)의 양면에 배치될 수 있다.The
메타표면(240)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 위상을 조절함으로써 상기 레이저 빔을 굴절시킬 수 있다.The
메타표면(240)은 레이저 출력부(100)상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 메타표면(240)은 레이저 출력부(100)의 상기 출사면측에 배치될 수 있다.The
또는, 메타표면(240)은 레이저 출력부(100)상에 증착될 수 있다. 복수의 나노기둥(241)은 레이저 출력부(100)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 복수의 나노기둥(241)은 레이저 출력부(100)상에서 다양한 나노패턴을 형성할 수 있다.Alternatively, the
나노기둥(241)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 나노기둥(241)은 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔 등의 형상을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 나노기둥(241)은 불규칙적인 형상을 가질 수 있다.The
복수의 나노기둥(241)은 다양한 나노패턴을 형성할 수 있다. 메타표면(240)은 상기 나노패턴에 기초하여 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔을 스티어링할 수 있다.The plurality of
나노기둥(241)은 다양한 특성에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다. 상기 특성은 나노기둥(241)의 폭(Width, 이하 W), 간격(Pitch, 이하 P), 높이(Height, 이하 H) 및 단위 길이 당 개수를 포함할 수 있다.The
이하에서는, 다양한 특성에 기초하여 형성되는 나노패턴 및 그에 따른 레이저 빔의 스티어링에 대하여 설명한다.Hereinafter, nanopatterns formed based on various characteristics and steering of a laser beam according thereto will be described.
도 19는 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.19 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 메타표면(240)은 폭(W)이 상이한 복수 개의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19, the
복수의 나노기둥(241)은 그 폭(W)에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 복수의 나노기둥(241)은 일 방향으로 갈수록 그 폭(W1, W2, W3)이 증가하도록 배치될 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은 나노기둥(241)의 폭(W)이 증가하는 방향으로 스티어링될 수 있다.The plurality of
예를 들어, 메타표면(240)은 제1 폭(W1)을 갖는 제1 나노기둥(243), 제2 폭(W2)을 갖는 제2 나노기둥(245), 제3 폭(W3)을 갖는 제3 나노기둥(247)을 포함할 수 있다. 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2) 및 제3 폭(W3)보다 클 수 있다. 제2 폭(W2)은 제3 폭(W3)보다 클 수 있다. 즉, 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247) 측으로 갈수록 나노기둥(241)의 폭(W)이 감소할 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사된 레이저 빔이 메타표면(240)을 거칠 경우, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 제3 나노기둥(247)으로부터 제1 나노기둥(243)으로의 방향인 제2 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, the
한편, 상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률에 따라 달라질 수 있다. 여기서 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률이란 인접한 복수의 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감 정도를 평균적으로 나타낸 수치를 의미할 수 있다.Meanwhile, the steering angle θ of the laser beam may vary according to an increase/decrease rate of the width W of the
제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 차이 및 제2 폭(W2)과 제3 폭(W3)의 차이에 기초하여 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률이 산출될 수 있다.Based on the difference between the first width W1 and the second width W2 and the difference between the second width W2 and the third width W3, the increase/decrease rate of the width W of the
제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 차이는 제2 폭(W2)과 제3 폭(W3)의 차이와 다를 수 있다.The difference between the first width W1 and the second width W2 may be different from the difference between the second width W2 and the third width W3.
레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 폭(W)에 따라 달리질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may vary depending on the width W of the
구체적으로, 상기 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률이 증가할수록 커질 수 있다.Specifically, the steering angle θ may increase as the increase/decrease rate of the width W of the
예를 들어, 나노기둥(241)은 그 폭(W)에 기초하여 제1 증감률을 가지는 제1 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 나노기둥(241)은 그 폭(W)에 기초하여 상기 제1 증감률보다 작은 제2 증감률을 가지는 제2 패턴을 형성할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 패턴에 의한 제1 스티어링 각도는, 상기 제2 패턴에 의한 제2 스티어링 각도보다 클 수 있다.In this case, the first steering angle according to the first pattern may be greater than the second steering angle according to the second pattern.
한편, 상기 스티어링 각도(θ)의 범위는 -90도에서 90도일 수 있다.Meanwhile, the range of the steering angle θ may be from -90° to 90°.
도 20은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.20 is a diagram for describing a metasurface according to an exemplary embodiment.
도 20을 참조하면, 일 실시예에 따른 메타표면(240)은 인접한 나노기둥(241) 사이의 간격(P)이 상이한 복수 개의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20, the
복수의 나노기둥(241)은 인접한 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 변화에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다. 메타표면(240)은 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 변화에 기초하여 형성되는 나노패턴에 기초하여 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔을 스티어링할 수 있다.The plurality of
일 실시예에 따르면, 나노기둥(241) 사이의 간격(P)은 일 방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서, 상기 간격(P)이란 인접한 두 나노기둥(241)의 중심간의 거리를 의미할 수 있다. 예컨대, 제1 간격(P1)은 제1 나노기둥(243)의 중심과 제2 나노기둥(245)의 중심간의 거리로 정의될 수 있다. 또는, 제1 간격(P1)은 제1 나노기둥(243)과 제2 나노기둥(245)의 최단거리로 정의될 수 있다.According to an embodiment, the distance P between the
레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은 상기 나노기둥(241) 사이의 간격(P)이 작아지는 방향으로 스티어링될 수 있다.The laser beam emitted from the
메타표면(240)은 제1 나노기둥(243), 제2 나노기둥(245) 및 제3 나노기둥(247)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 나노기둥(243) 및 제2 나노기둥(245) 사이의 거리에 기초하여 제1 간격(P1)이 획득될 수 있다. 마찬가지로, 제2 나노기둥(245) 및 제3 나노기둥(247) 사이의 거리에 기초하여 제2 간격(P2)이 획득될 수 있다. 이때, 제1 간격(P1)은 제2 간격(P2)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247) 측으로 갈수록 상기 간격(P)이 커질 수 있다.The
이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔이 메타표면(240)을 거지는 경우, 상기 레이저 빔은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 제3 나노기둥(247)으로부터 제1 나노기둥(243)으로의 방향인 제1 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.At this time, when the laser beam emitted from the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241) 사이의 간격(P)에 따라 달라질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may vary according to the distance P between the
구체적으로, 상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 증감률에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 증감률이란 인접한 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 변화 정도를 평균적으로 나타낸 수치를 의미할 수 있다.Specifically, the steering angle θ of the laser beam may vary according to an increase/decrease rate of the spacing P between the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 증감률이 증가할수록 커질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may increase as the increase/decrease rate of the gap P between the
예를 들어, 나노기둥(241)은 그 간격(P)에 기초하여 제1 증감률을 가지는 제1 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 나노기둥(241)은 그 간격(P)에 기초하여 제2 증감률을 가지는 제2 패턴을 형성할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 패턴에 의한 제1 스티어링각도는, 상기 제2 패턴에 의한 제2 스티어링각도보다 클 수 있다.In this case, the first steering angle according to the first pattern may be larger than the second steering angle according to the second pattern.
한편, 이상에서 설명한 나노기둥(241)의 간격(P)의 변화에 따른 레이저 빔의 스티어링 원리는 단위 길이 당 나노기둥(241)의 개수가 변하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.Meanwhile, the principle of steering a laser beam according to a change in the spacing P of the
예를 들어, 단위 길이 당 나노기둥(241)의 개수가 변하는 경우, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 단위 길이 당 나노기둥(241)의 개수가 증가하는 제2 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, when the number of
도 21은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.21 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 메타표면(240)은 나노기둥(241)의 높이(H)가 상이한 복수 개의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 21, the
복수의 나노기둥(241)은 나노기둥(241)의 높이(H)의 변화에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다.The plurality of
일 실시예에 따르면, 복수의 나노기둥(241)의 높이(H1, H2, H3)는 일 방향으로 갈수록 증가할 수 있다. 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은 상기 나노기둥(241)의 높이(H)가 증가하는 방향으로 스티어링될 수 있다.According to an embodiment, the heights H1, H2, and H3 of the plurality of
예를 들어, 메타표면(240)은 제1 높이(H1)를 갖는 제1 나노기둥(243), 제2 높이(H2)를 갖는 제2 나노기둥(245) 및 제3 높이(H3)를 갖는 제3 나노기둥(247)을 포함할 수 있다. 제3 높이(H3)은 제1 높이(H1) 및 제2 높이(H2)보다 클 수 있다. 제2 높이(H2)는 제1 높이(H1)보다 클 수 있다. 즉, 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247) 측으로 갈수록 나노기둥(241)의 높이(H)가 증가할 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔이 메타표면(240)을 거치는 경우, 상기 레이저 빔은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247)으로의 방향인 제2 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 높이(H)에 따라 달라질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may vary according to the height H of the
구체적으로, 상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률이란 인접한 나노기둥(241)의 높이(H) 변화 정도를 평균적으로 나타낸 수치를 의미할 수 있다.Specifically, the steering angle θ of the laser beam may vary according to an increase/decrease rate of the height H of the
제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)의 차이 및 제2 높이(H2)와 제3 높이(H3)의 차이에 기초하여 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률이 산출될 수 있다. 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)의 차이는 제2 높이(H3)와 제3 높이(H3)의 차이와 다를 수 있다.Based on the difference between the first height (H1) and the second height (H2) and the difference between the second height (H2) and the third height (H3), the increase/decrease rate of the height (H) of the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률이 증가할수록 커질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may increase as the increase/decrease rate of the height H of the
예를 들어, 나노기둥(241)은 그 높이(H)에 기초하여 제1 증감률을 가지는 제1 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 나노기둥(241)은 그 높이(H)에 기초하여 제2 증감률을 가지는 제2 패턴을 형성할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 패턴에 의한 제1 스티어링각도는, 상기 제2 패턴에 의한 제2 스티어링각도보다 클 수 있다.In this case, the first steering angle according to the first pattern may be larger than the second steering angle according to the second pattern.
일 실시예에 따르면, 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 빔을 반사하는 미러를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스티어링 컴포넌트(230)는 평면 미러, 다면 미러, 레조넌트 미러(resonant mirror), 멤스 미러(MEMS mirror) 및 갈바노 미러(galvano mirror)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the
또는, 스티어링 컴포넌트(230)는 일 축을 따라 360도 회전하는 다면 미러(polygonal mirror) 및 일 축을 따라 기 설정된 범위에서 반복 구동하는 노딩 미러(nodding mirror)를 포함할 수 있다.Alternatively, the
도 22는 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트인 다면 미러를 설명하기 위한 도면이다.22 is a diagram for describing a multi-faceted mirror that is a steering component according to an exemplary embodiment.
도 22를 참조하면, 일 실시예에 따른 회전 다면 미러(600)는 반사면(620), 및 몸체를 포함할 수 있으며, 상기 몸체의 상부(615)와 하부(610)를 중심을 수직으로 관통하는 회전축(630)을 중심으로 회전할 수 있다. 다만 상기 회전 다면 미러(600)는 상술한 구성 중 일부만으로 구성될 수 있으며, 더 많은 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 회전 다면 미러(600)는 반사면(620) 및 몸체를 포함할 수 있으며, 상기 몸체는 하부(610)만으로 구성 될 수 있다. 이 때 상기 반사면(620)은 상기 몸체의 하부(610)에 지지될 수 있다.Referring to FIG. 22, a rotating
상기 반사면(620)은 전달받은 레이저를 반사하기 위한 면으로 반사 미러, 반사 가능한 플라스틱 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
또한 상기 반사면(620)은 상기 몸체의 상부(610) 및 하부(615)를 제외한 옆면에 설치될 수 있으며, 상기 회전축(630)과 상기 각 반사면(620)의 법선이 직교하도록 설치될 수 있다. 이는 상기 각 반사면(620)에서 조사되는 레이저의 스캔영역을 동일하게 하여 동일한 스캔영역을 반복적으로 스캔 하기 위함일 수 있다.In addition, the
또한 상기 반사면(620)은 상기 몸체의 상부(610) 및 하부(615)를 제외한 옆면에 설치될 수 있으며, 상기 각 반사면(620)의 법선이 상기 회전축(630)과 각각 상이한 각도를 가지도록 설치될 수 있다. 이는 상기 각 반사면(620)에서 조사되는 레이저의 스캔영역을 상이하게 하여 라이다 장치의 스캔영역을 확장시키기 위함일 수 있다.In addition, the
또한 상기 반사면(620)은 직사각형 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 삼각형, 사다리꼴 등 다양한 형태일 수 있다.In addition, the
또한 상기 몸체는 상기 반사면(620)을 지지하기 위한 것으로 상부(615), 하부(610) 및 상부(615)와 하부(610)를 연결하는 기둥(612)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 기둥(612)은 상기 몸체의 상부(615) 및 하부(610)의 중심을 연결하도록 설치될 수 있으며, 상기 몸체의 상부(615) 및 하부(610)의 각 꼭지점을 연결하도록 설치될 수도 있고, 상기 몸체의 상부(615) 및 하부(610)의 각 모서리를 연결하도록 설치될 수도 있으나, 상기 몸체의 상부(615) 및 하부(610)를 연결하여 지지하기 위한 구조에 한정은 없다. In addition, the body is for supporting the
또한 상기 몸체는 회전하기 위한 구동력을 전달받기 위해서 구동부(640)에 체결될 수 있으며, 상기 몸체의 하부(610)를 통하여 구동부(640)에 체결될 수도 있고, 상기 몸체의 상부(615)를 통하여 구동부(640)에 체결될 수도 있다.In addition, the body may be fastened to the
또한 상기 몸체의 상부(615) 및 하부(610)는 다각형의 형태일 수 있다. 이 때, 상기 몸체의 상부(615)와 상기 몸체의 하부(610)의 형태는 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 상기 몸체의 상부(615)와 상기 몸체의 하부(610)의 형태가 서로 상이할 수도 있다.In addition, the
또한 상기 몸체의 상부(615) 및 하부(610)는 크기가 동일할 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고 상기 몸체의 상부(615)와 상기 몸체의 하부(610)의 크기가 서로 상이할 수도 있다.In addition, the
또한 상기 몸체의 상부(615) 및/또는 하부(610)는 공기가 지나다닐 수 있는 빈 공간을 포함할 수 있다.In addition, the
도 22에서는 상기 회전 다면 미러(600)가 4개의 반사면(620)을 포함하는 4각 기둥 형태의 육면체로 설명이 되어 있으나, 상기 회전 다면 미러(600)의 반사면(620)이 반드시 4개인 것은 아니며, 반드시 4각 기둥 형태의 6면체인 것은 아니다.In FIG. 22, the rotating
또한 상기 회전 다면 미러(600)의 회전 각도를 탐지하기 위하여, 라이다 장치는 인코더부를 더 포함할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 탐지된 회전 각도를 이용하여 상기 회전 다면 미러(600)의 동작을 제어할 수 있다. 이 때, 상기 인코더부는 상기 회전 다면 미러(600)에 포함될 수도 있고, 상기 회전 다면 미러(600)와 이격되어 배치될 수도 있다. In addition, in order to detect the rotation angle of the
라이다 장치는 그 용도에 따라 요구되는 시야각(FOV)이 다를 수 있다. 예를 들어, 3차원 지도(3D Mapping)을 위한 고정형 라이다 장치의 경우는 수직, 수평방향으로 최대한 넓은 시야각을 요구할 수 있으며, 차량에 배치되는 라이다 장치의 경우는 수평방향으로 상대적으로 넓은 시야각에 비해 수직방향으로 상대적으로 좁은 시야각을 요구할 수 있다. 또한 드론(Dron)에 배치되는 라이다의 경우는 수직, 수평방향으로 최대한 넓은 시야각을 요구 할 수 있다.The required field of view (FOV) of the lidar device may be different depending on the application. For example, in the case of a fixed type lidar device for 3D mapping, the widest possible viewing angle in the vertical and horizontal directions may be required, and in the case of a lidar device disposed in a vehicle, a relatively wide viewing angle in the horizontal direction. Compared to that, it may require a relatively narrow viewing angle in the vertical direction. In addition, in the case of a lidar disposed on a drone, the widest viewing angle in the vertical and horizontal directions may be required.
또한 라이다 장치의 스캔영역은 회전 다면 미러의 반사면의 수에 기초하여 결정될 수 있으며, 이에 따라 상기 라이다 장치의 시야각이 결정될 수 있다. 따라서 요구되는 라이다 장치의 시야각에 기초하여 회전 다면 미러의 반사면의 수를 결정 할 수 있다.In addition, the scan area of the lidar device may be determined based on the number of reflective surfaces of the rotating multi-faceted mirror, and accordingly, the viewing angle of the lidar device may be determined. Therefore, it is possible to determine the number of reflective surfaces of the rotating multi-faceted mirror based on the required viewing angle of the lidar device.
도 23 내지 도 25는 반사면의 수와 시야각의 관계에 대하여 설명하는 도면이다.23 to 25 are views for explaining the relationship between the number of reflective surfaces and the viewing angle.
도 23 내지 도 25에는 반사면이 3개, 4개, 5개인 경우에 대하여 설명하나, 상기 반사면의 수는 정해져 있지 않으며, 반사면의 수가 다른 경우 이하 설명을 유추하여 손쉽게 계산할 수 있을 것이다. 또한 도 22 내지 도 24에는 몸체의 상부 및 하부가 정다각형인 경우에 대하여 설명하나, 몸체의 상부 및 하부가 정다각형이 아닌 경우에도 이하 설명을 유추하여 손쉽게 계산할 수 있다.In FIGS. 23 to 25, three, four, and five reflective surfaces are described, but the number of reflective surfaces is not determined, and when the number of reflective surfaces is different, the following description may be inferred and calculated easily. In addition, in FIGS. 22 to 24, a case in which the upper and lower portions of the body are regular polygons will be described, but even when the upper and lower portions of the body are not regular polygons, the following description can be inferred and calculated easily.
도 23은 상기 반사면의 수가 3개이며 상기 몸체의 상부 및 하부가 정삼각형 형태인 회전 다면 미러(650)의 시야각에 대하여 설명하기 위한 상면도이다.23 is a top view for explaining the viewing angle of the
도 23을 참조하면, 레이저(653)는 상기 회전 다면 미러(650)의 회전축(651)과 일치하는 방향으로 입사될 수 있다. 여기서, 상기 회전 다면 미러(650)의 상부는 정삼각형 형태이므로 3개의 반사면이 이루는 각도는 각 60도 일 수 있다. 그리고 도 23을 참조하면, 상기 회전 다면 미러(650)가 시계방향으로 조금 회전하여 위치하는 경우 상기 레이저는 도면상에서 위쪽부분으로 반사되며, 상기 회전 다면 미러가 반시계 방향으로 조금 회전하여 위치하는 경우 상기 레이저는 도면상에서 아래쪽부분으로 반사될 수 있다. 따라서 도 23을 참조하여 반사되는 레이저의 경로를 계산하면 상기 회전 다면 미러의 최대 시야각을 알 수 있다.Referring to FIG. 23, the
예를 들어, 상기 회전 다면 미러(650)의 1번 반사면을 통하여 반사되는 경우, 반사된 레이저는 상기 입사된 레이저(653)와 위쪽으로 120도의 각도로 반사될 수 있다. 또한 상기 회전 다면 미러의 3번 반사면을 통하여 반사되는 경우, 반사된 레이저는 상기 입사된 레이저와 아래쪽으로 120도의 각도로 반사될 수 있다.For example, when reflected through the No. 1 reflective surface of the rotating
따라서 상기 회전 다면 미러(650)의 상기 반사면의 수가 3개이며, 상기 몸체의 상부 및 하부가 정삼각형 형태인 경우, 상기 회전 다면 미러의 최대 시야각은 240도 일 수 있다.Therefore, when the number of reflective surfaces of the rotating
도 24는 상기 반사면의 수가 4개이며 상기 몸체의 상부 및 하부가 정사각형 형태인 회전 다면 미러의 시야각에 대하여 설명하기 위한 상면도이다.24 is a top view for explaining a viewing angle of a rotating multi-faceted mirror in which the number of reflective surfaces is four and the upper and lower portions of the body are square.
도 24를 참조하면, 레이저(663)는 상기 회전 다면 미러(660)의 회전축(661)과 일치하는 방향으로 입사될 수 있다. 여기서, 상기 회전 다면 미러(660)의 상부는 정사각형 형태 이므로 4개의 반사면이 이루는 각도는 각 90도 일 수 있다. 그리고 도 24를 참조하면 상기 회전 다면 미러(660)가 시계방향으로 조금 회전하여 위치하는 경우 상기 레이저는 도면상에서 위쪽부분으로 반사되며, 상기 회전 다면 미러(660)가 반시계 방향으로 조금 회전하여 위치하는 경우 상기 레이저는 도면상에서 아래쪽부분으로 반사될 수 있다. 따라서 도 24를 참조하여 반사되는 레이저의 경로를 계산하면 상기 회전 다면 미러(660)의 최대 시야각을 알 수 있다.Referring to FIG. 24, the
예를 들어, 상기 회전 다면 미러(660)의 1번 반사면을 통하여 반사되는 경우, 반사된 레이저는 상기 입사된 레이저(663)와 위쪽으로 90도의 각도로 반사될 수 있다. 또한 상기 회전 다면 미러(660)의 4번 반사면을 통하여 반사되는 경우, 반사된 레이저는 상기 입사된 레이저(663)와 아래쪽으로 90도의 각도로 반사될 수 있다.For example, when reflected through the No. 1 reflective surface of the rotating
따라서 상기 회전 다면 미러(660)의 상기 반사면의 수가 4개이며, 상기 몸체의 상부 및 하부가 정사각형 형태인 경우, 상기 회전 다면 미러(660)의 최대 시야각은 180도 일 수 있다.Therefore, when the number of reflective surfaces of the rotating
도 24는 상기 반사면의 수가 5개이며 상기 몸체의 상부 및 하부가 정오각형 형태인 회전 다면 미러의 시야각에 대하여 설명하기 위한 상면도이다.24 is a top view for explaining a viewing angle of a rotating multi-faceted mirror in which the number of reflective surfaces is 5 and the upper and lower portions of the body are regular pentagons.
도 24를 참조하면, 레이저(673)는 상기 회전 다면 미러(670)의 회전축(671)과 일치하는 방향으로 입사될 수 있다. 여기서, 상기 회전 다면 미러(670)의 상부는 정오각형 형태 이므로 5개의 반사면이 이루는 각도는 각 108도 일 수 있다. 그리고 도 24를 참조하면, 상기 회전 다면 미러(670)가 시계방향으로 조금 회전하여 위치하는 경우 상기 레이저는 도면상에서 위쪽부분으로 반사되며, 상기 회전 다면 미러(670)가 반시계 방향으로 조금 회전하여 위치하는 경우 상기 레이저는 도면상에서 아래쪽부분으로 반사될 수 있다. 따라서 도 24를 참조하여 반사되는 레이저의 경로를 계산하면 상기 회전 다면 미러의 최대 시야각을 알 수 있다.Referring to FIG. 24, the
예를 들어, 상기 회전 다면 미러(670)의 1번 반사면을 통하여 반사되는 경우, 반사된 레이저는 상기 입사된 레이저(673)와 위쪽으로 72도의 각도로 반사될 수 있다. 또한 상기 회전 다면 미러(670)의 5번 반사면을 통하여 반사되는 경우, 반사된 레이저는 상기 입사된 레이저(673)와 아래쪽으로 72도의 각도로 반사될 수 있다.For example, when reflected through the No. 1 reflective surface of the rotating
따라서 상기 회전 다면 미러(670)의 상기 반사면의 수가 5개이며, 상기 몸체의 상부 및 하부가 정오각형 형태인 경우, 상기 회전 다면 미러의 최대 시야각은 144도 일 수 있다.Accordingly, when the number of reflective surfaces of the rotating
결과적으로 상술한 도 23 내지 도 25를 참조하면, 상기 회전 다면 미러의 반사면의 수가 N개이고, 상기 몸체의 상부 및 하부가 N각형인 경우, 상기 N각형의 내각을 세타라 하면, 상기 회전 다면 미러의 최대 시야각은 360도-2세타가 될 수 있다.As a result, referring to FIGS. 23 to 25 described above, when the number of reflective surfaces of the rotating multi-faceted mirror is N, and the upper and lower portions of the body are N-shaped, if the inner angle of the N-shaped is theta, the rotating surface The maximum viewing angle of the mirror can be 360 degrees -2 theta.
다만, 상술한 상기 회전 다면 미러의 시야각은 최대값을 계산한 것일 뿐이므로 라이다 장치에서 상기 회전 다면 미러에 의해 결정되는 시야각은 상기 계산한 최대값보다 작을 수 있다. 또한 이 때 라이다 장치는 상기 회전 다면 미러의 각 반사면의 일부분만을 스캐닝에 이용할 수 있다.However, since the above-described viewing angle of the rotating multi-faceted mirror is only calculated as a maximum value, the viewing angle determined by the rotating multi-faceted mirror in the lidar device may be smaller than the calculated maximum value. In this case, the lidar device may use only a portion of each reflective surface of the rotating multi-faceted mirror for scanning.
라이다 장치의 스캐닝부가 회전 다면 미러를 포함하는 경우 회전 다면 미러는 레이저 출력부에서 출사된 레이저를 라이다 장치의 스캔영역을 향해 조사하기 위해 이용될 수 있으며, 스캔영역상에 존재하는 대상체로부터 반사된 레이저를 센서부로 수광시키기 위해 이용될 수 있다.When the scanning unit of the lidar device includes a rotating multi-faceted mirror, the rotating multi-faceted mirror can be used to irradiate the laser emitted from the laser output unit toward the scan area of the lidar device, and is reflected from an object existing in the scan area. It can be used to receive the laser light to the sensor unit.
여기서 출사된 레이저를 라이다 장치의 스캔영역으로 조사하기 위해 이용되는 회전 다면 미러의 각 반사면의 일 부분을 조사부분으로 지칭하기로 한다. 또한 스캔영역상에 존재하는 대상체로부터 반사된 레이저를 센서부로 수광시키기 위한 회전 다면 미러의 각 반사면의 일 부분을 수광부분으로 지칭하기로 한다. Here, a part of each reflective surface of the rotating multi-faceted mirror used to irradiate the emitted laser into the scan area of the lidar device will be referred to as an irradiation part. In addition, a portion of each reflective surface of the rotating multi-faceted mirror for receiving the laser reflected from the object present on the scan area to the sensor unit will be referred to as a light receiving portion.
도 26은 일 실시예에 따른 회전 다면 미러의 조사부분 및 수광부분을 설명하기 위한 도면이다.26 is a view for explaining an irradiation portion and a light receiving portion of a multi-faceted rotating mirror according to an embodiment.
도 26을 참조하면, 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저는 점 형태의 조사영역을 가질 수 있으며, 회전 다면 미러(700)의 반사면에 입사될 수 있다. 다만, 도 26에는 표현되지 않았으나, 상기 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저는 선 또는 면 형태의 조사영역을 가질 수 있다.Referring to FIG. 26, a laser emitted from the
상기 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저가 점 형태의 조사영역을 갖는 경우, 상기 회전 다면 미러(700)에서 조사부분(720)은 상기 출사된 레이저가 상기 회전 다면 미러와 만나는 점을 상기 회전 다면 미러의 회전방향으로 이은 선 형태가 될 수 있다. 따라서 이 경우 상기 회전 다면 미러(700)의 조사부분(720)은 각 반사면에 상기 회전 다면 미러(700)의 회전축(710)과 수직한 방향의 선 형태로 위치할 수 있다.When the laser emitted from the
또한 상기 회전 다면 미러(700)의 조사부분(720)에서 조사되어, 라이다 장치(1000)의 스캔영역(510)으로 조사된 레이저는 상기 스캔영역(510)상에 존재하는 대상체로(500)부터 반사될 수 있으며, 상기 대상체(500)로부터 반사된 레이저(735)는 조사된 레이저(725)보다 큰 범위에서 반사될 수 있다. 따라서 상기 대상체(500)로부터 반사된 레이저(735)는 조사된 레이저와 평행하며, 더 넓은 범위로 라이다 장치(1000)로 수광 될 수 있다.In addition, the laser irradiated from the irradiated
이 때, 상기 대상체(500)로부터 반사된 레이저(735)는 상기 회전 다면 미러(700)의 반사면의 크기보다 크게 전달될 수 있다. 그러나 상기 회전 다면 미러(700)의 수광부분(730)은 상기 대상체(500)로부터 반사된 레이저(735)를 센서부(300)로 수광시키기 위한 부분으로 상기 회전 다면 미러(700)의 반사면의 크기보다 작은 상기 반사면의 일 부분일 수 있다. In this case, the
예를 들어, 도 26에서 표현된 바와 같이 상기 대상체(500)로부터 반사된 레이저(735)가 상기 회전 다면 미러(700)를 통해서 센서부(300)를 향해 전달되는 경우 상기 회전 다면 미러(700)의 반사면 중 상기 센서부(300)를 향해 전달되도록 반사하는 부분이 수광부분(730)이 될 수 있다. 따라서 상기 회전 다면 미러(700)의 수광부분(730)은 상기 반사면 중 상기 센서부(300)를 향해 전달되도록 반사하는 일 부분을 상기 회전 다면 미러(700)의 회전방향으로 연장시킨 부분일 수 있다. For example, as shown in FIG. 26, when the
또한 상기 회전 다면 미러(700)와 상기 센서부(300) 사이에 집광렌즈를 더 포함하는 경우, 상기 회전 다면 미러(700)의 수광부분(730)은 상기 반사면 중 상기 집광렌즈를 향해 전달되도록 반사하는 일 부분을 상기 회전 다면 미러(700)의 회전방향으로 연장시킨 부분일 수 있다.In addition, when a condensing lens is further included between the rotating
다만 도 26에서는 상기 회전 다면 미러(700)의 조사부분(720)과 수광부분(730)을 이격되어 있는 것처럼 설명하였으나, 상기 회전 다면 미러(1550)의 조사부분(720)과 수광부분(730)은 일부가 겹칠 수도 있으며, 상기 조사부분(720)이 상기 수광부분(730)의 내부에 포함 될 수도 있다.However, in FIG. 26, the
또한 일 실시예에 따르면, 스티어링 컴포넌트(230)는 출사된 레이저의 위상을 변화시키고 이를 통하여 조사 방향을 변경하기 위하여 OPA(Optical phased array)등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.In addition, according to an embodiment, the
일 실시예에 따른 라이다 장치는 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 대상체로 향하게 하는 옵틱부를 포함할 수 있다.The lidar device according to an exemplary embodiment may include an optical unit that directs a laser beam emitted from a laser output unit to an object.
상기 옵틱부는 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고 스티어링 시키는 BCSC(Beam Collimation and Steering Component)를 포함할 수 있다. 상기 BCSC는 하나의 컴포넌트로 구성될 수도 있고, 복수개의 컴포넌트로 구성될 수도 있다.The optical unit may include a beam collimation and steering component (BCSC) for collimating and steering a laser beam emitted from the laser output unit. The BCSC may be composed of one component or may be composed of a plurality of components.
도 27은 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.27 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
도 27을 참조하면, 일 실시예에 따른 옵틱부는 복수 개의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 콜리메이션 컴포넌트(210) 및 스티어링 컴포넌트(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 27, the optical unit according to an embodiment may include a plurality of components. For example, it may include a
일 실시예에 따르면, 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 출력부(100)에서 방출된 빔을 콜리메이션 시키는 역할을 수행할 수 있고, 스티어링 컴포넌트(230)는 콜리메이션 컴포넌트(210)에서 방출된 콜리메이션된 빔을 스티어링 시키는 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로, 옵틱부에서 방출되는 레이저 빔은 미리 정해진 방향으로 향하게 될 수 있다.According to an embodiment, the
콜리메이션 컴포넌트(210)는 마이크로 렌즈가 될 수도 있고, 메타표면이 될 수도 있다.The
콜리메이션 컴포넌트(210)가 마이크로 렌즈인 경우, 기판의 한쪽 면에 옵틱 어레이가 배치될 수도 있고, 기판의 양면에 옵틱 어레이가 배치될 수도 있다.When the
콜리메이션 컴포넌트(210)가 메타표면인 경우, 메타표면에 포함된 복수의 나노기둥에 의해 형성된 나노패턴에 의해 레이저 빔이 콜리메이션될 수 있다.When the
스티어링 컴포넌트(230)는 마이크로 렌즈가 될 수도 있고, 마이크로 프리즘이 될 수도 있고, 메타표면이 될 수도 있다.The
스티어링 컴포넌트(230)가 마이크로 렌즈인 경우, 기판의 한쪽 면에 옵틱 어레이가 배치될 수도 있고, 기판의 양면에 옵틱 어레이가 배치될 수도 있다.When the
스티어링 컴포넌트(230)가 마이크로 프리즘인 경우, 마이크로 프리즘의 각도에 의해 스티어링 시킬 수 있다.When the
스티어링 컴포넌트(230)가 메타표면인 경우, 메타표면에 포함된 복수의 나노기둥에 의해 형성된 나노패턴에 의해 레이저 빔이 스티어링될 수 있다.When the
일 실시예에 따르면, 옵틱부가 복수개의 컴포넌트를 포함하는 경우, 복수개의 컴포넌트들 사이에 올바른 배치가 필요할 수 있다. 이때, 얼라인(alignment) 마크(mark)를 통해 콜리메이션 컴포넌트와 스티어링 컴포넌트를 올바르게 배치할 수 있다. 또한, 얼라인(alignment) 마크(mark)를 통해 PCB(Printed Circuit Board), VCSEL array, 콜리메이션 컴포넌트 및 스티어링 컴포넌트를 올바르게 배치할 수 있다.According to an embodiment, when the optical unit includes a plurality of components, correct placement may be required between the plurality of components. At this time, the collimation component and the steering component can be correctly arranged through an alignment mark. In addition, a printed circuit board (PCB), a VCSEL array, a collimation component, and a steering component can be correctly arranged through an alignment mark.
예를 들어, VCSEL array에 포함된 VCSEL unit들 사이 또는 VCSEL array의 엣지 부분에 얼라인 마크를 삽입하여 VCSEL array와 콜리메이션 컴포넌트를 올바르게 배치할 수 있다.For example, by inserting an alignment mark between the VCSEL units included in the VCSEL array or at the edge of the VCSEL array, the VCSEL array and the collimation component can be correctly arranged.
또한 예를 들어, 콜리메이션 컴포넌트의 사이 또는 엣지 부분에 얼라인 마크를 삽입하여 콜리메이션 컴포넌트와 스티어링 컴포넌트를 올바르게 배치할 수 있다.In addition, for example, by inserting an alignment mark between the collimation components or at the edge portion, the collimation component and the steering component can be correctly positioned.
도 28은 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.28 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
도 28을 참조하면, 일 실시예에 따른 옵틱부는 하나의 단일 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메타 컴포넌트(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 28, the optical unit according to an embodiment may include one single component. For example, it may include a
일 실시예에 따르면, 메타 컴포넌트(270)는 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수도 있고, 스티어링 시킬 수도 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 메타 컴포넌트(270)는 복수 개의 메타표면을 포함하여, 하나의 메타표면에서는 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 다른 하나의 메타표면에서는 콜리메이션된 레이저 빔을 스티어링시킬 수 있다. 이하의 도 29에서 구체적으로 설명한다.For example, the
또는 예를 들어, 메타 컴포넌트(270)는 하나의 메타표면을 포함하여 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 스티어링시킬 수 있다. 이하의 도 24에서 구체적으로 설명한다.Alternatively, for example, the
도 29는 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.29 is a diagram for describing a meta component according to an embodiment.
도 29를 참조하면, 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트(270)는 복수 개의 메타표면(271, 273)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 메타표면(271) 및 제2 메타표면(273)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 29, the
제1 메타표면(271)은 레이저 출력부(100)에서 레이저 빔이 출사되는 방향에 배치될 수 있다. 제1 메타표면(271)은 복수 개의 나노기둥을 포함할 수 있다. 제1 메타표면은 복수 개의 나노기둥에 의해 나노패턴을 형성할 수 있다. 제1 메타표면(271)은 상기 형성된 나노패턴에 의해 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션시킬 수 있다.The first
제2 메타표면(273)은 제1 메타표면(271)에서 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있다. 제2 메타표면(273)은 복수 개의 나노기둥을 포함할 수 있다. 제2 메타표면(273)은 복수 개의 나노기둥에 의해 나노패턴을 형성할 수 있다. 제2 메타표면(273)은 상기 형성된 나노패턴에 의해 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 스티어링시킬 수 있다. 예를 들어, 도 24에 도시된 바와 같이, 복수 개의 나노기둥의 폭(W)의 증감률에 의해 레이저 빔을 특정 방향으로 스티어링시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 나노기둥들의 간격(P), 높이(H) 및 단위 길이 당 개수 등에 의해 레이저 빔을 특정 방향으로 스티어링시킬 수 있다.The second meta-
도 30은 다른 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.30 is a diagram for describing a meta component according to another embodiment.
도 30을 참조하면, 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트(270)는 하나의 메타표면(274)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 30, the
메타표면(275)은 양면에 복수의 나노기둥을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메타표면(275)은 제1 면에 제1 나노기둥세트(276)를 포함하고, 제2 면에 제2 나노기둥세트(278)를 포함할 수 있다.The
메타표면(275)은 양면에 각각의 나노패턴을 형성하는 복수의 나노기둥에 의해, 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시킨 후 스티어링시킬 수 있다.The meta-
예를 들어, 메타표면(275)의 일측에 배치된 제1 나노기둥세트(276)는 나노패턴을 형성할 수 있다. 제1 나노기둥세트(276)에 의해 형성된 상기 나노패턴에 의해 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션시킬 수 있다. 메타표면(275)의 타측에 배치된 제2 나노기둥세트(278)는 나노패턴을 형성할 수 있다. 제2 나노기둥세트(278)에 의해 형성된 상기 나노패턴에 의해 제1 나노기둥(276)을 거친 레이저 빔이 특정 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, the first set of
도 31은 일 실시예에 따른 SPAD 어레이를 설명하기 위한 도면이다.31 is a diagram for describing an SPAD array according to an embodiment.
도 31을 참조하면, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 SPAD 어레이(750)를 포함할 수 있다. 도 31은 8X8 SPAD 어레이를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 10X10, 12X12, 24X24, 64X64 등이 될 수 있다.Referring to FIG. 31, the
일 실시예에 따른 SPAD 어레이(750)는 복수의 SPAD(751)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 SPAD(751)은 매트릭스 구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 원형, 타원형, 허니콤 구조 등으로 배치될 수 있다.The
SPAD 어레이(750)에 레이저 빔이 입사되면, 아발란치(avalanche) 현상에 의해 광자를 디텍팅(detecting)할 수 있다. 일 실시예에 따르면, SPAD 어레이(750)에 의한 결과를 히스토그램(histogram)의 형태로 축적할 수 있다.When a laser beam is incident on the
도 32는 일 실시예에 따른 SPAD의 히스토그램을 설명하기 위한 도면이다.32 is a diagram for describing a histogram of SPAD according to an embodiment.
도 32를 참조하면, 일 실시예에 따른 SPAD(751)는 광자를 디텍팅할 수 있다. SPAD(751)가 광자를 디텍팅할 경우, 신호(766, 767)가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 32, the
SPAD(751)가 광자를 디텍팅한 후, 다시 광자를 디텍팅할 수 있는 상태로 되돌아가기까지 회복 시간(recovery time)이 필요할 수 있다. SPAD(751)가 광자를 디텍팅한 후 회복 시간이 지나지 않은 경우, 이때 광자가 SPAD(751)에 입사가 되더라도, SPAD(751)는 광자를 디텍팅할 수 없게 된다. 따라서, SPAD(751)의 레졸루션(resolution)은 회복 시간에 의해 정해질 수 있다.After the
일 실시예에 따르면, SPAD(751)는 레이저 출력부에서 레이저 빔이 출력되고 나서 일정 시간동안 광자를 디텍팅할 수 있다. 이때, SPAD(751)는 일정 기간의 사이클동안 광자를 디텍팅할 수 있다. 예를 들어, SPAD(751)는 사이클동안 SPAD(751)의 타임 레졸루션(time resolution)에 따라 광자를 여러 번 디텍팅할 수 있다. 이때, SPAD(751)의 타임 레졸루션은 SPAD(751)의 회복 시간에 의해 정해질 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, SPAD(751)는 대상체에서 반사된 광자 및 이외의 광자를 디텍팅할 수 있다. 예를 들어, SPAD(751)는 대상체에서 반사된 광자를 디텍팅할 경우, 신호(767)를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the
또한 예를 들어, SPAD(751)는 대상체에서 반사된 광자 이외의 광자를 디텍팅할 경우, 신호(766)를 생성할 수 있다. 이때, 대상체에서 반사된 광자 이외의 광자란 햇빛, 윈도우에서 반사된 레이저 빔 등이 있을 수 있다.Also, for example, when the
일 실시예에 따르면, SPAD(751)는 레이저 출력부에서 레이저 빔을 출력한 이후 일정 시간의 사이클동안 광자를 디텍팅할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, SPAD(751)는 레이저 출력부에서 첫번째 레이저 빔을 출력한 후 제1 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, SPAD(751)는 광자를 디텍팅한 후 제1 디텍팅 신호(761)를 생성할 수 있다. For example, the
또한 예를 들어, SPAD(751)는 레이저 출력부에서 두번째 레이저 빔을 출력한 후 제2 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, SPAD(751)는 광자를 디텍팅한 후 제2 디텍팅 신호(762)를 생성할 수 있다.Also, for example, the
또한 예를 들어, SPAD(751)는 레이저 출력부에서 세번째 레이저 빔을 출력한 후 제3 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, SPAD(751)는 광자를 디텍팅한 후 제3 디텍팅 신호(763)를 생성할 수 있다.Also, for example, the
또한 예를 들어, SPAD(751)는 레이저 출력부에서 N번째 레이저 빔을 출력한 후 제N 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, SPAD(751)는 광자를 디텍팅한 후 제N 디텍팅 신호(764)를 생성할 수 있다.Also, for example, the
이때, 제1 디텍팅 신호(761), 제2 디텍팅 신호(762), 제3 디텍팅 신호(763) ?? 제N 디텍팅 신호(764)에는 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호(767) 또는 대상체에서 반사된 광자 이외의 광자에 의한 신호(766)가 포함될 수 있다.At this time, the first detecting
이때, 제N 디텍팅 신호(764)는 N번째 레이저 빔을 출력한 후 제N 사이클 동안의 광자 디텍팅 신호일 수 있다. 예를 들어, N은 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300 등이 될 수 있다.In this case, the
SPAD(751)에 의한 신호들은 히스토그램의 형태로 축적될 수 있다. 히스토그램은 복수의 히스토그램 빈(bin)을 가질 수 있다. SPAD(751)에 의한 신호들은 각각 히스토그램 빈에 대응되어 히스토그램의 형태로 축적될 수 있다.Signals by the
예를 들어, 히스토그램은 하나의 SPAD(751)에 의한 신호들을 축적하여 형성될 수도 있고, 복수의 SPAD(751)에 의한 신호들을 축적하여 형성될 수도 있다.For example, the histogram may be formed by accumulating signals by one
예를 들어, 제1 디텍팅 신호(761), 제2 디텍팅 신호(762), 제3 디텍팅 신호(763) ?? 제N 디텍팅 신호(764)들을 축적하여 히스토그램(765)을 만들 수 있다. 이때, 히스토그램(765)은 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호 또는 이외의 광자에 의한 신호를 포함할 수 있다.For example, the first detecting
대상체의 거리 정보를 획득하기 위해서는, 히스토그램(765)에서 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호를 추출할 필요가 있다. 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호는 이외의 광자에 의한 신호보다 양이 많고 규칙적일 수 있다.In order to obtain distance information of an object, it is necessary to extract a signal by a photon reflected from the object from the histogram 765. The signal by photons reflected from the object may be more positive and more regular than signals by other photons.
이때, 사이클 내에서 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호는 특정한 시간에 규칙적으로 존재할 수 있다. 반면, 햇빛에 의한 신호는 그 양이 적으며 불규칙적으로 존재할 수 있다.In this case, a signal due to photons reflected from the object within a cycle may be regularly present at a specific time. On the other hand, the amount of signal caused by sunlight is small and may exist irregularly.
특정 시간에 히스토그램의 축적 양이 많은 신호가 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호일 가능성이 높다. 따라서, 축적된 히스토그램(765) 중 축적 양이 많은 신호를 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있다.There is a high possibility that a signal with a large amount of histogram accumulated at a specific time is a signal caused by a photon reflected from the object. Accordingly, a signal having a large amount of accumulation among the accumulated histogram 765 may be extracted as a signal by photons reflected from the object.
예를 들어, 히스토그램(765) 중 단순히 가장 높은 값의 신호를 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있다. 또한 예를 들어, 히스토그램(765) 중 일정량(768) 이상의 신호를 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있다.For example, a signal having the highest value among the histogram 765 may be extracted as a signal by photons reflected from the object. Also, for example, a signal of a
위에서 설명한 방법 외에도, 히스토그램(765) 중 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있는 다양한 알고리즘이 존재할 수 있다.In addition to the method described above, among the histogram 765, there may be various algorithms capable of extracting a signal by photons reflected from an object.
히스토그램(765) 중 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호를 추출한 다음, 해당 신호의 발생 시간 또는 광자의 수신 시간 등을 기초로 대상체의 거리 정보를 산출할 수 있다.After extracting a signal by photons reflected from the object from the histogram 765, distance information of the object may be calculated based on the generation time of the corresponding signal or the reception time of the photon.
예를 들어, 히스토그램(765)에서 추출한 신호는 하나의 스캔 포인트(scan point)에서의 신호일 수 있다. 이때, 하나의 스캔 포인트는 하나의 SPAD에 대응될 수 있다.For example, the signal extracted from the histogram 765 may be a signal at one scan point. In this case, one scan point may correspond to one SPAD.
다른 예를 들어, 복수의 히스토그램에서 추출한 신호들은 하나의 스캔 포인트에서의 신호일 수 있다. 이때, 하나의 스캔 포인트는 복수의 SPAD에 대응될 수 있다.For another example, signals extracted from a plurality of histograms may be signals at one scan point. In this case, one scan point may correspond to a plurality of SPADs.
다른 일 실시예에 따르면, 복수의 히스토그램에서 추출한 신호들에 가중치를 두어 하나의 스캔 포인트에서의 신호로 산출할 수 있다. 이때, 가중치는 SPAD 사이의 거리에 의해 정해질 수 있다.According to another embodiment, a weight is applied to signals extracted from a plurality of histograms to calculate a signal at one scan point. In this case, the weight may be determined by the distance between SPADs.
예를 들어, 제1 스캔 포인트에서의 신호는 제1 SPAD에 의한 신호에 0.8의 가중치, 제2 SPAD에 의한 신호에 0.6의 가중치, 제3 SPAD에 의한 신호에 0.4의 가중치, 제4 SPAD에 의한 신호에 0.2의 가중치를 두어 산출될 수 있다.For example, the signal at the first scan point has a weight of 0.8 for the signal by the first SPAD, a weight of 0.6 for the signal by the second SPAD, a weight of 0.4 for the signal by the third SPAD, and a weight of 0.4 for the signal by the third SPAD. It can be calculated by putting a weight of 0.2 on the signal.
복수의 히스토그램에서 추출한 신호들에 가중치를 두어 하나의 스캔 포인트에서의 신호로 산출하는 경우, 한번의 히스토그램 축적으로 여러 번 히스토그램을 축적한 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 스캔 시간이 감소되고, 전체 이미지를 얻는 시간이 감소되는 효과가 도출될 수 있다.When the signals extracted from a plurality of histograms are weighted and calculated as a signal at one scan point, the effect of accumulating the histogram several times with one histogram accumulation can be obtained. Accordingly, the effect of reducing the scan time and reducing the time to obtain the entire image can be derived.
또 다른 일 실시예에 따르면, 레이저 출력부는 어드레서블(addressable)하게 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또는 레이저 출력부는 빅셀 유닛별로 어드레서블하게 레이저 빔을 출력할 수 있다.According to another embodiment, the laser output unit may output a laser beam in an addressable manner. Alternatively, the laser output unit may output a laser beam addressably for each big cell unit.
예를 들어, 레이저 출력부는 1행 1열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 1번 출력한 후 1행 3열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 1번 출력하고, 이후 2행 4열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 1번 출력할 수 있다. 이와 같이, 레이저 출력부는 A행 B열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 N번 출력한 후 C행 D열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 M번 출력할 수 있다.For example, the laser output unit outputs the laser beam of the BIXEL unit in 1 row and 1 column once, and then outputs the laser beam of the BIXEL unit in 1 row and 3 columns once, and then outputs the laser beam of the BIXEL unit in 2 rows and 4 columns once. Can be printed. In this way, the laser output unit may output the laser beam of the big cell unit in row A and column B N times, and then output the laser beam of the big cell unit in column C and column D M times.
이때, SPAD 어레이는 대응되는 빅셀 유닛으로부터 출력된 레이저 빔 중 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저 빔을 수광할 수 있다.In this case, the SPAD array may receive a laser beam reflected from the object and returned from among the laser beams output from the corresponding big cell unit.
예를 들어, 레이저 출력부의 레이저 빔 출력 시퀀스(sequence) 중 1행 1열의 빅셀 유닛이 N번 레이저 빔을 출력한 경우, 1행 1열과 대응되는 1행 1열의 SPAD 유닛이 대상체에 반사된 레이저 빔을 최대 N번 수광할 수 있다.For example, in the case where the BIXEL unit in the first row and one column of the laser beam output sequence of the laser output unit outputs the Nth laser beam, the SPAD unit in the first row and one column corresponding to the first row and one column is reflected on the object. Can be received up to N times.
또한 예를 들어, SPAD의 히스토그램에 반사된 레이저 빔을 N번 축적되어야 하고, 레이저 출력부의 빅셀 유닛이 M개가 있는 경우, M개의 빅셀 유닛을 한꺼번에 N번 동작시킬 수 있다. 또는 M개의 빅셀 유닛을 1개씩 M*N번 동작시킬 수도 있고, M개의 빅셀 유닛을 5개씩 M*N/5번 동작시킬 수도 있다.In addition, for example, if the laser beam reflected in the histogram of the SPAD must be accumulated N times, and there are M big cell units in the laser output unit, the M big cell units can be operated N times at once. Alternatively, one M big cell unit may be operated M*N times, or M big cell units may be operated 5 times M*N/5 times.
도 33은 일 실시예에 따른 SiPM을 설명하기 위한 도면이다.33 is a diagram for describing a SiPM according to an embodiment.
도 33을 참조하면, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 SiPM(780)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 SiPM(780)은 복수의 마이크로셀(microcell, 781) 및 복수의 마이크로셀 유닛(782)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀은 SPAD일 수 있다. 또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)는 복수의 SPAD의 집합인 SPAD 어레이일 수 있다.Referring to FIG. 33, the
일 실시예에 따른 SiPM(780)는 복수의 마이크로셀 유닛(782)을 포함할 수 있다. 도 33은 마이크로셀 유닛(782)이 4X6 매트릭스로 배치된 SiPM(780)을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않고 10X10, 12X12, 24X24, 64X64 매트릭스 등이 될 수 있다. 또한, 마이크로셀 유닛(782)은 매트릭스 구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 원형, 타원형, 허니콤 구조 등으로 배치될 수 있다.The
SiPM(780)에 레이저 빔이 입사되면, 아발란치 현상에 의해 광자를 디텍팅할 수 있다. 일 실시예에 따르면, SiPM(780)에 의한 결과를 히스토그램의 형태로 축적할 수 있다.When a laser beam is incident on the
SiPM(780)에 의한 히스토그램과 SPAD(751)에 의한 히스토그램은 몇가지 차이점이 있다.There are several differences between the histogram of the
위에서 설명한 바와 같이, SPAD(751)에 의한 히스토그램은 하나의 SPAD(751)가 N번 레이저 빔을 받아서 형성된 N개의 디텍팅 신호로 축적된 것일 수 있다. 또한, SPAD(751)에 의한 히스토그램은 X개의 SPAD(751)가 Y번 레이저 빔을 받아서 형성된 X*Y개의 디텍팅 신호로 축적된 것일 수 있다.As described above, the histogram by the
반면, SiPM(780)에 의한 히스토그램은 하나의 마이크로셀 유닛(782)에 의한 신호들을 축적하여 형성될 수도 있고, 복수의 마이크로셀 유닛(782)에 의한 신호들을 축적하여 형성될 수도 있다.On the other hand, the histogram by the
일 실시예에 따르면, 하나의 마이크로셀 유닛(782)은 레이저 출력부에서 1번 레이저 빔을 출력한 후 대상체로부터 반사된 광자들을 디텍팅하여 히스토그램을 형성할 수 있다.According to an embodiment, one
예를 들어, SiPM(780)에 의한 히스토그램은 하나의 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 복수의 마이크로셀들이 대상체로부터 반사된 광자들을 디텍팅하여 만든 신호를 축적하여 형성될 수 있다.For example, the histogram of the
다른 일 실시예에 따르면, 복수의 마이크로셀 유닛(782)은 레이저 출력부에서 1번 레이저 빔을 출력한 후 대상체로부터 반사된 광자들을 디텍팅하여 히스토그램을 형성할 수 있다.According to another embodiment, the plurality of
예를 들어, SiPM(780)에 의한 히스토그램은 복수의 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 복수의 마이크로셀들이 대상체로부터 반사된 광자들을 디텍팅하여 만든 신호를 축적하여 형성될 수 있다.For example, the histogram of the
SPAD(751)에 의한 히스토그램은 하나의 SPAD(751) 또는 복수의 SPAD(751)가 레이저 출력부의 N번 레이저 빔 출력이 필요할 수 있다. 그러나 SiPM(780)에 의한 히스토그램은 하나의 마이크로셀 유닛(782) 또는 복수의 마이크로셀 유닛(782)이 1번의 레이저 빔 출력만을 필요로 할 수 있다.As for the histogram by the
따라서, SPAD(751)에 의한 히스토그램은 SiPM(780)에 의한 히스토그램보다 히스토그램을 축적하기까지 오랜 시간이 걸릴 수 있다. SiPM(780)에 의한 히스토그램은 1번의 레이저 빔 출력만으로 히스토그램을 빠른 시간 내에 형성할 수 있다는 장점이 있다.Accordingly, the histogram of the
도 34는 일 실시예에 따른 SiPM의 히스토그램을 설명하기 위한 도면이다.34 is a diagram for describing a histogram of SiPM according to an exemplary embodiment.
도 34를 참조하면, 일 실시예에 따른 SiPM(780)은 광자를 디텍팅할 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)은 광자를 디텍팅할 수 있다. 마이크로셀 유닛(782)이 광자를 디텍팅할 경우, 신호(787, 788)가 생성될 수 있다.Referring to FIG. 34, the
마이크로셀 유닛(782)이 광자를 디텍팅한 후, 다시 광자를 디텍팅할 수 있는 상태로 되돌아가기까지 회복 시간이 필요할 수 있다. 마이크로셀 유닛(782)이 광자를 디텍팅한 후 회복 시간이 지나지 않은 경우, 이때 광자가 마이크로셀 유닛(782)에 입사가 되더라도, 마이크로셀 유닛(782)은 광자를 디텍팅할 수 없게 된다. 따라서, 마이크로셀 유닛(782)의 레졸루션(resolution)은 회복 시간에 의해 정해질 수 있다.After the
일 실시예에 따르면, 마이크로셀 유닛(782)은 레이저 출력부에서 레이저 빔이 출력되고 나서 일정 시간동안 광자를 디텍팅할 수 있다. 이때, 마이크로셀 유닛(782)은 일정 기간의 사이클동안 광자를 디텍팅할 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)은 사이클동안 마이크로셀 유닛(782)의 타임 레졸루션(time resolution)에 따라 광자를 여러 번 디텍팅할 수 있다. 이때, 마이크로셀 유닛(782)의 타임 레졸루션은 마이크로셀 유닛(782)의 회복 시간에 의해 정해질 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 마이크로셀 유닛(782)은 대상체에서 반사된 광자 및 이외의 광자를 디텍팅할 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)은 대상체에서 반사된 광자를 디텍팅할 경우, 신호(787)를 생성할 수 있다.According to an embodiment, the
또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)은 대상체에서 반사된 광자 이외의 광자를 디텍팅할 경우, 신호(788)를 생성할 수 있다. 이때, 대상체에서 반사된 광자 이외의 광자란 햇빛, 윈도우에서 반사된 레이저 빔 등이 있을 수 있다.Also, for example, when the
일 실시예에 따르면, 마이크로셀 유닛(782)은 레이저 출력부에서 레이저 빔을 출력한 이후 일정 시간의 사이클동안 광자를 디텍팅할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 제1 마이크로셀(783)은 레이저 출력부에서 레이저 빔을 출력한 후 제1 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, 제1 마이크로셀(783)은 광자를 디텍팅한 후 제1 디텍팅 신호(791)를 생성할 수 있다.For example, the first microcell 783 included in the
또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 제2 마이크로셀(784)은 레이저 출력부에서 레이저 빔을 출력한 후 제1 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, 제2 마이크로셀(784)은 광자를 디텍팅한 후 제1 디텍팅 신호(792)를 생성할 수 있다.Also, for example, the second microcell 784 included in the
또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 제3 마이크로셀(785)은 레이저 출력부에서 레이저 빔을 출력한 후 제1 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, 제3 마이크로셀(785)은 광자를 디텍팅한 후 제3 디텍팅 신호(793)를 생성할 수 있다.Also, for example, the third microcell 785 included in the
또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 제N 마이크로셀(786)은 레이저 출력부에서 레이저 빔을 출력한 후 제1 사이클 동안 광자를 디텍팅 할 수 있다. 이때, 제N 마이크로셀(786)은 광자를 디텍팅한 후 제N 디텍팅 신호(794)를 생성할 수 있다.Also, for example, the
이때, 제1 디텍팅 신호(791), 제2 디텍팅 신호(792), 제3 디텍팅 신호(793) ?? 제N 디텍팅 신호(794)에는 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호(787) 또는 대상체에서 반사된 광자 이외의 광자에 의한 신호(788)가 포함될 수 있다.At this time, the first detecting
이때, 제N 디텍팅 신호(764)는 마이크로셀 유닛(782)에 포함된 N번째 마이크로셀의 광자 디텍팅 신호일 수 있다. 예를 들어, N은 5, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 200, 300 등이 될 수 있다.In this case, the
마이크로셀들에 의한 신호들은 히스토그램의 형태로 축적될 수 있다. 히스토그램은 복수의 히스토그램 빈을 가질 수 있다. 마이크로셀들에 의한 신호들은 각각 히스토그램 빈에 대응되어 히스토그램의 형태로 축적될 수 있다.Signals from microcells can be accumulated in the form of a histogram. The histogram can have multiple histogram bins. Signals generated by the microcells correspond to histogram bins and may be accumulated in the form of a histogram.
예를 들어, 히스토그램은 하나의 마이크로셀 유닛(782)에 의한 신호들을 축적하여 형성될 수도 있고, 복수의 마이크로셀 유닛(782)에 의한 신호들을 축적하여 형성될 수도 있다.For example, the histogram may be formed by accumulating signals by one
예를 들어, 제1 디텍팅 신호(791), 제2 디텍팅 신호(792), 제3 디텍팅 신호(793) ?? 제N 디텍팅 신호(794)들을 축적하여 히스토그램(795)을 만들 수 있다. 이때, 히스토그램(795)은 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호 또는 이외의 광자에 의한 신호를 포함할 수 있다.For example, the first detecting
대상체의 거리 정보를 획득하기 위해서는, 히스토그램(795)에서 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호를 추출할 필요가 있다. 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호는 이외의 광자에 의한 신호보다 양이 많고 규칙적일 수 있다.In order to obtain distance information of an object, it is necessary to extract a signal by photons reflected from the object from the histogram 795. The signal by photons reflected from the object may be more positive and more regular than signals by other photons.
이때, 사이클 내에서 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호는 특정한 시간에 규칙적으로 존재할 수 있다. 반면, 햇빛에 의한 신호는 그 양이 적으며 불규칙적으로 존재할 수 있다.In this case, a signal due to photons reflected from the object within a cycle may be regularly present at a specific time. On the other hand, the amount of signal caused by sunlight is small and may exist irregularly.
특정 시간에 히스토그램의 축적 양이 많은 신호가 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호일 가능성이 높다. 따라서, 축적된 히스토그램(795) 중 축적 양이 많은 신호를 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있다.There is a high possibility that a signal with a large amount of histogram accumulated at a specific time is a signal caused by a photon reflected from the object. Accordingly, a signal having a large amount of accumulation among the accumulated histogram 795 may be extracted as a signal by photons reflected from the object.
예를 들어, 히스토그램(795) 중 단순히 가장 높은 값의 신호를 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있다. 또한 예를 들어, 히스토그램(795) 중 일정량(797) 이상의 신호를 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있다.For example, a signal having the highest value among the histogram 795 may be extracted as a signal caused by photons reflected from the object. In addition, for example, a signal of a certain amount 797 or more of the histogram 795 may be extracted as a signal by photons reflected from the object.
위에서 설명한 방법 외에도, 히스토그램(795) 중 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호로 추출할 수 있는 다양한 알고리즘이 존재할 수 있다.In addition to the method described above, among the histogram 795, there may be various algorithms capable of extracting a signal by a photon reflected from an object.
히스토그램(795) 중 대상체에서 반사된 광자에 의한 신호를 추출한 다음, 해당 신호의 발생 시간 또는 광자의 수신 시간 등을 기초로 대상체의 거리 정보를 산출할 수 있다.After extracting a signal by photons reflected from the object from the histogram 795, distance information of the object may be calculated based on the generation time of the corresponding signal or the reception time of the photon.
또 다른 일 실시예에 따르면, 레이저 출력부는 어드레서블(addressable)하게 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또는 레이저 출력부는 빅셀 유닛별로 어드레서블하게 레이저 빔을 출력할 수 있다.According to another embodiment, the laser output unit may output a laser beam in an addressable manner. Alternatively, the laser output unit may output a laser beam addressably for each big cell unit.
예를 들어, 레이저 출력부는 1행 1열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 1번 출력한 후 1행 3열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 1번 출력하고, 이후 2행 4열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 1번 출력할 수 있다. 이와 같이, 레이저 출력부는 A행 B열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 N번 출력한 후 C행 D열의 빅셀 유닛의 레이저 빔을 M번 출력할 수 있다.For example, the laser output unit outputs the laser beam of the BIXEL unit in 1 row and 1 column once, and then outputs the laser beam of the BIXEL unit in 1 row and 3 columns once, and then outputs the laser beam of the BIXEL unit in 2 rows and 4 columns once. Can be printed. In this way, the laser output unit may output the laser beam of the big cell unit in row A and column B N times, and then output the laser beam of the big cell unit in column C and column D M times.
이때, SiPM은 대응되는 빅셀 유닛으로부터 출력된 레이저 빔 중 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저 빔을 수광할 수 있다.In this case, the SiPM may receive a laser beam reflected from the object and returned from among the laser beams output from the corresponding big cell unit.
예를 들어, 레이저 출력부의 레이저 빔 출력 시퀀스(sequence) 중 1행 1열의 빅셀 유닛이 N번 레이저 빔을 출력한 경우, 1행 1열과 대응되는 1행 1열의 마이크로셀 유닛이 대상체에 반사된 레이저 빔을 최대 N번 수광할 수 있다.For example, in the case that the BICCELL unit in the 1st row and 1st column of the laser beam output sequence of the laser output unit outputs the Nth laser beam, the microcell unit in the 1st row and 1st column corresponding to the 1st row 1st column is reflected on the object The beam can be received up to N times.
또한 예를 들어, SiPM의 히스토그램에 반사된 레이저 빔을 N번 축적되어야 하고, 레이저 출력부의 빅셀 유닛이 M개가 있는 경우, M개의 빅셀 유닛을 한꺼번에 N번 동작시킬 수 있다. 또는 M개의 빅셀 유닛을 1개씩 M*N번 동작시킬 수도 있고, M개의 빅셀 유닛을 5개씩 M*N/5번 동작시킬 수도 있다.In addition, for example, if the laser beam reflected in the histogram of the SiPM should be accumulated N times, and there are M big cell units in the laser output unit, the M big cell units can be operated N times at once. Alternatively, one M big cell unit may be operated M*N times, or M big cell units may be operated 5 times M*N/5 times.
라이다는 여러가지 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 라이다에는 플래시 방식과 스캐닝 방식이 있을 수 있다.Lida can be implemented in several ways. For example, there may be a flash method and a scanning method for lidar.
전술한 바와 같이, 플래시 방식은 레이저 빔의 발산에 의해 레이저 빔이 대상체로 퍼져나가는 것을 이용한 방식이다. 플래시 방식은 단일 레이저 펄스를 FOV에 조명하여 대상체의 거리 정보를 수집하므로, 플래시 방식 라이다의 분해능(resolution)은 센서부 또는 수신부에 의해 정해질 수 있다.As described above, the flash method is a method in which a laser beam is spread to an object by the divergence of the laser beam. Since the flash method collects distance information of an object by illuminating a single laser pulse to the FOV, the resolution of the flash type lidar may be determined by a sensor unit or a receiver.
또한 전술한 바와 같이, 스캐닝 방식은 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 특정 방향으로 향하게 하는 방식이다. 스캐닝 방식은 스캐너 또는 스티어링부를 이용하여 레이저 빔을 FOV에 조명하므로, 스캐닝 방식 라이다의 분해능은 스캐너 또는 스티어링부에 의해 정해질 수 있다.In addition, as described above, the scanning method is a method of directing a laser beam emitted from the laser output unit in a specific direction. Since the scanning method illuminates the laser beam to the FOV using a scanner or a steering unit, the resolution of the scanning type lidar may be determined by the scanner or the steering unit.
일 실시예에 따르면, 라이다가 플래시 방식과 스캐닝 방식의 혼합 방식으로 구현될 수 있다. 이때, 플래시 방식과 스캐닝 방식의 혼합 방식은 세미 플래시(semi-flash) 방식 또는 세미 스캐닝(semi-scanning) 방식이 될 수 있다. 또는 플래시 방식과 스캐닝 방식의 혼합 방식은 콰지 플래시(quasi-flash) 방식 또는 콰지 스캐닝(quasi-scanning) 방식이 될 수 있다.According to an embodiment, the lidar may be implemented in a mixed method of a flash method and a scanning method. In this case, the combination of the flash method and the scanning method may be a semi-flash method or a semi-scanning method. Alternatively, a mixed method of a flash method and a scanning method may be a quasi-flash method or a quasi-scanning method.
상기 세미 플래시 방식 라이다 또는 상기 콰지 플래시 방식 라이다는 완전한 플래시 방식이 아닌 준 플래시 방식 라이다를 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부의 유닛 하나와 수신부의 유닛 하나는 플래시 방식 라이다일 수 있으나, 레이저 출력부의 복수의 유닛들과 수신부의 복수의 유닛들이 모여, 완전한 플래시 방식 라이다가 아닌 준 플래시 방식 라이다일 수 있다.The semi-flash type lidar or the quasi-flash type lidar may mean a semi-flash type lidar rather than a complete flash type. For example, one unit of the laser output unit and one unit of the receiving unit may be a flash type lidar, but a plurality of units of the laser output unit and a plurality of units of the reception unit are gathered, so that the semi-flash type is not a complete flash type lidar It can be is.
또한 예를 들어, 상기 세미 플래시 방식 라이다 또는 상기 콰지 플래시 방식 라이다의 레이저 출력부에서 출력된 레이저 빔은 스티어링부를 거칠 수 있으므로, 완전한 플래시 방식 라이다가 아닌 준 플래시 방식 라이다일 수 있다.In addition, for example, since the laser beam output from the laser output unit of the semi-flash type lidar or the quasi flash type lidar may pass through the steering unit, it may be a semi-flash type lidar instead of a complete flash type lidar.
상기 세미 플래시 방식 라이다 또는 상기 콰지 플래시 방식 라이다는 플래시 방식 라이다의 단점을 극복할 수 있다. 예를 들어, 플래시 방식 라이다는 레이저 빔간의 간섭 현상에 취약할 수 있고, 대상체 감지를 위해서는 강한 플래시가 필요하고 또한 감지 범위를 제한할 수 없는 문제가 존재했다.The semi-flash type lidar or the quasi-flash type lidar may overcome the disadvantages of the flash type lidar. For example, a flash type radar may be vulnerable to interference between laser beams, a strong flash is required to detect an object, and there is a problem that the detection range cannot be limited.
그러나, 상기 세미 플래시 방식 라이다 또는 상기 콰지 플래시 방식 라이다는 레이저 빔들이 스티어링부를 거쳐, 레이저 빔간의 간섭 현상을 극복할 수 있고, 레이저 출력 유닛 하나하나를 제어할 수 있어, 감지 범위를 제어할 수 있고, 강한 플래시가 필요하지 않을 수 있다.However, the semi-flash type lidar or the quasi-flash type lidar allows laser beams to pass through a steering unit to overcome interference between laser beams, and control each laser output unit, thereby controlling the detection range. You can, and you may not need a strong flash.
도 35는 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다를 설명하기 위한 도면이다.35 is a diagram for describing a semi-flash lidar according to an embodiment.
도 35를 참조하면, 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(800)는 레이저 출력부(810), BCSC(Beam Collimation & Steering Component, 820), 스캐닝부(830) 및 수신부(840)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 35, a semi-flash lidar 800 according to an embodiment may include a
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(800)는 레이저 출력부(810)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(810)는 빅셀 어레이를 포함할 수 있다. 이때 레이저 출력부(810)는 복수의 빅셀 이미터를 포함하는 유닛들이 모인 빅셀 어레이를 포함할 수 있다.The semi-flash lidar 800 according to an embodiment may include a
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(800)는 BCSC(820)를 포함할 수 있다. 예를 들어, BCSC(820)는 콜리메이션 컴포넌트(210) 및 스티어링 컨포넌트(230)를 포함할 수 있다.The semi-flash lidar 800 according to an embodiment may include a
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(810)에서 출력된 레이저 빔이 BCSC(820)의 콜리메이션 컴포넌트(210)에 의해 콜리메이션되고, 콜리메이션 된 레이저 빔은 BCSC(820)의 스티어링 컴포넌트(230)를 거쳐 스티어링될 수 있다.According to an embodiment, the laser beam output from the
예를 들어, 레이저 출력부(810)에 포함된 제1 빅셀 유닛으로부터 출력된 레이저 빔은 제1 콜리메이션 컴포넌트에 의해 콜리메이션되고, 제1 스티어링 컴포넌트에 의해 제1 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, a laser beam output from a first bixel unit included in the
또한 예를 들어, 레이저 출력부(810)에 포함된 제2 빅셀 유닛으로부터 출력된 레이저 빔은 제2 콜리메이션 컴포넌트에 의해 콜리메이션되고, 제2 스티어링 컴포넌트에 의해 제2 방향으로 스티어링될 수 있다.Also, for example, the laser beam output from the second big cell unit included in the
이때, 레이저 출력부(810)에 포함된 빅셀 유닛들은 각각 다른 방향으로 스티어링될 수 있다. 따라서, 단일 펄스의 확산에 의한 플래시 방식과는 달리, 세미 플래시 방식 라이다의 레이저 출력부의 레이저 빔은 BCSC에 의해 특정 방향으로 스티어링될 수 있다. 그러므로, 세미 플래시 방식 라이다의 레이저 출력부로부터 출력된 레이저 빔은 BCSC에 의해 방향성을 갖을 수 있다.In this case, the big cell units included in the
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(800)는 스캐닝부(830)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스캐닝부(830)는 옵틱부(200)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스캐닝부(830)는 레이저 빔을 반사하는 미러를 포함할 수 있다.The semi-flash lidar 800 according to an embodiment may include a
예를 들어, 스캐닝부(830)는 평면 미러, 다면 미러, 레조넌트 미러, 멤스 미러 및 갈바노 미러를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 스캐닝부(830)는 일 축을 따라 360도 회전하는 다면 미러 및 일 축을 따라 기 설정된 범위에서 반복 구동하는 노딩 미러를 포함할 수 있다.For example, the
세미 플래시 방식 라이다는 스캐닝부를 포함할 수 있다. 따라서, 단일 펄스의 확산에 의해 한번에 전체 이미지를 획득하는 플래시 방식과는 달리, 세미 플래시 방식 라이다는 스캐닝부에 의해 대상체의 이미지를 스캔할 수 있다. The semi-flash type radar may include a scanning unit. Therefore, unlike a flash method in which an entire image is acquired at once by spreading a single pulse, a semi-flash radar can scan an image of an object by a scanning unit.
또한, 세미 플래시 방식 라이다의 레이저 출력부의 레이저 출력에 의해 대상체를 랜덤 스캔할 수도 있다. 그러므로, 세미 플래시 방식 라이다는 전체 FOV 중 원하는 관심 영역만을 집중적으로 스캔할 수 있다.In addition, the object may be randomly scanned by laser output from the laser output unit of the semi-flash type lidar. Therefore, the semi-flash type radar can intensively scan only a desired region of interest among the entire FOV.
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(800)는 수신부(840)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신부(840)는 센서부(300)를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 수신부(840)는 SPAD 어레이(750)일 수 있다. 또한 예를 들어, 수신부(840)는 SiPM(780)일 수 있다.The semi-flash lidar 800 according to an embodiment may include a
수신부(850)는 다양한 센서 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신부(840)는 PN 포토 다이오드, 포토트랜지스터, PIN 포토 다이오드, APD, SPAD, SiPM, TDC, CMOS 또는 CCD 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The receiving
이때, 수신부(840)는 히스토그램(histogram)을 쌓을 수 있다. 예를 들어, 수신부(840)는 히스토그램을 이용하여, 대상체(850)로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광 시점을 감지할 수 있다.In this case, the receiving
일 실시예에 따른 수신부(840)는 하나 이상의 광학 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수신부(840)는 Aperture, 마이크로 렌즈(Micro lens), 수렴 렌즈(converging lens) 또는 Diffuser 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The receiving
또한, 일 실시예에 따른 수신부(840)는 하나 이상의 광학 필터(Optical Filter)를 포함할 수 있다. 수신부(840)는 대상체에서 반사된 레이저를 광학 필터를 거쳐 수신할 수 있다. 예를 들어, 수신부(840)는 Band pass filter, Dichroic filter, Guided-mode resonance filter, Polarizer, Wedge filter 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the receiving
일 실시예에 따르면, 세미 플래시 방식의 라이다(800)는 구성 요소들 사이에 일정한 광 경로를 가질 수 있다.According to an embodiment, the semi-flash type lidar 800 may have a constant optical path between components.
예를 들어, 레이저 출력부(810)에서 출력된 광은 BCSC(820)를 거쳐 스캐닝부(830)에 입사될 수 있다. 또한, 스캐닝부(830)로 입사된 광은 반사되어 대상체(850)로 입사될 수 있다. 또한, 대상체(850)에 입사된 광은 반사되어 다시 스캐닝부(830)에 입사될 수 있다. 또한, 스캐닝부(830)에 입사된 광은 반사되어 수신부(840)에 수신될 수 있다. 위의 광경로에 송수광 효율을 증대시키기 위한 렌즈가 추가적으로 삽입될 수 있다.For example, light output from the
도 36은 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다의 구성을 설명하기 위한 도면이다.36 is a diagram for describing a configuration of a semi-flash lidar according to an embodiment.
도 36을 참조하면, 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(800)는 레이저 출력부(810), 스캐닝부(830) 및 수신부(840)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 36, a semi-flash lidar 800 according to an embodiment may include a
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(810)는 빅셀 어레이(811)를 포함할 수 있다. 도 36에는 1열(column)의 빅셀 어레이(811)만 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 빅셀 어레이(811)는 N X M 매트릭스 구조일 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 어레이(811)는 복수의 빅셀 유닛(812)을 포함할 수 있다. 이때, 빅셀 유닛(812)은 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빅셀 어레이(811)는 25개의 빅셀 유닛(812)을 포함할 수 있다. 이때, 25개의 빅셀 유닛(812)은 1열로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 유닛(812)은 확산 각도(diverging angle)를 가질 수 있다. 예를 들어, 빅셀 유닛(812)은 수평(horizontal) 확산 각도(813) 및 수직(vertical) 확산 각도(814)를 가질 수 있다. 예를 들어, 빅셀 유닛(812)은 1.2도의 수평 확산 각도(813) 및 1.2도의 수직 확산 각도(814)를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 스캐닝부(830)는 레이저 출력부(810)로부터 출력된 레이저 빔을 수신할 수 있다. 이때, 스캐닝부(830)는 레이저 빔을 대상체를 향해 반사시킬 수 있다. 또한, 스캐닝부(830)는 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수신할 수 있다. 이때, 스캐닝부(830)는 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수신부(840)로 전달할 수 있다.According to an embodiment, the
이때, 대상체를 향해 레이저 빔을 반사시키는 영역과 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수신하는 영역은 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 예를 들어, 대상체를 향해 레이저 빔을 반사시키는 영역과 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수신하는 영역은 동일 반사면 내에 있을 수 있다. 이때, 상기 영역들은 동일 반사면 내에 상하 또는 좌우로 구분될 수 있다.In this case, the area reflecting the laser beam toward the object and the area receiving the laser beam reflected from the object may be the same or different. For example, an area reflecting a laser beam toward the object and an area receiving the laser beam reflected from the object may be in the same reflective surface. In this case, the areas may be divided up and down or left and right within the same reflective surface.
또한 예를 들어, 대상체를 향해 레이저 빔을 반사시키는 영역과 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수신하는 영역은 다른 반사면일 수 있다. 예를 들어, 대상체를 향해 레이저 빔을 반사시키는 영역은 스캐닝부(830)의 제1 반사면이고, 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수신하는 영역은 스캐닝부(830)의 제2 반사면일 수 있다.Also, for example, an area reflecting a laser beam toward the object and an area receiving the laser beam reflected from the object may be different reflective surfaces. For example, an area reflecting a laser beam toward an object may be a first reflective surface of the
일 실시예에 따르면, 스캐닝부(830)는 레이저 출력부(810)로부터 출력된 2D 레이저 빔을 대상체를 향해 반사시킬 수 있다. 이때, 라이다 장치는 스캐닝부(830)의 회전 또는 스캐닝으로 인해 대상체를 3D로 스캔할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 수신부(840)는 SPAD 어레이(841)를 포함할 수 있다. 도 36에는 1열의 SPAD 어레이(841)만 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, SPAD 어레이(841)는 N X M 매트릭스 구조일 수 있다.According to an embodiment, the receiving
일 실시예에 따르면, SPAD 어레이(841)는 복수의 SPAD 유닛(842)을 포함할 수 있다. 이때, SPAD 유닛(842)은 복수의 SPAD pixel(847)를 포함할 수 있다. 예를 들어, SPAD 유닛(842)은 12 X 12의 SPAD pixel(847)을 포함할 수 있다. 이때, SPAD pixel(847)은 SPAD 소자 하나를 의미하는 것일 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the
또한 예를 들어, SPAD 어레이(841)는 25개의 SPAD 유닛(842)을 포함할 수 있다. 이때, 25개의 SPAD 유닛(842)은 1열로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 이때, SPAD 유닛(842)의 배열은 빅셀 유닛(812)의 배열에 대응될 수 있다.Also, for example, the
일 실시예에 따르면, SPAD 유닛(842)은 수광할 수 있는 FOV를 가질 수 있다. 예를 들어, SPAD 유닛(842)은 수평 FOV(843) 및 수직 FOV(844)를 가질 수 있다. 예를 들어, SPAD 유닛(842)은 1.2도의 수평 FOV(843) 및 1.2도의 수직 FOV(844)를 가질 수 있다.According to an embodiment, the
이때, SPAD 유닛(842)의 FOV는 SPAD 유닛(842)에 포함된 SPAD pixel(847)의 개수에 비례할 수 있다. 또는, SPAD 유닛(842)의 FOV에 의해 SPAD 유닛(842)에 포함된 개별 SPAD pixel(847)의 FOV가 정해질 수 있다.In this case, the FOV of the
예를 들어, 개별 SPAD pixel(847)의 수평 FOV(845) 및 수직 FOV(846)가 0.1도일 때, SPAD 유닛(842)이 N X M의 SPAD pixel(847)을 포함한다면, SPAD 유닛(842)의 수평 FOV(843)는 0.1*N이 되고, 수직 FOV(844)는 0.1*M이 될 수 있다.For example, when the
또한 예를 들어, SPAD 유닛(842)의 수평 FOV(843) 및 수직 FOV(844)가 1.2도이고, SPAD 유닛(842)이 12 X 12의 SPAD pixel(847)을 포함할 때, 개별 SPAD pixel(847)의 수평 FOV(845) 및 수직 FOV(846)은 0.1도(1.2/12)일 수 있다.Also, for example, when the
다른 일 실시예에 따르면, 수신부(840)는 SiPM 어레이(841)를 포함할 수 있다. 도 36에는 1열의 SiPM 어레이(841)만 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, SiPM 어레이(841)는 N X M 매트릭스 구조일 수 있다.According to another embodiment, the receiving
일 실시예에 따르면, SiPM 어레이(841)는 복수의 마이크로셀 유닛(842)을 포함할 수 있다. 이때, 마이크로셀 유닛(842)은 복수의 마이크로셀(847)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(842)은 12 X 12의 마이크로셀(847)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
또한 예를 들어, SiPM 어레이(841)는 25개의 마이크로셀 유닛(842)을 포함할 수 있다. 이때, 25개의 마이크로셀 유닛(842)은 1열로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 이때, 마이크로셀 유닛(842)의 배열은 빅셀 유닛(812)의 배열에 대응될 수 있다.Also, for example, the
일 실시예에 따르면, 마이크로셀 유닛(842)은 수광할 수 있는 FOV를 가질 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(842)은 수평 FOV(843) 및 수직 FOV(844)를 가질 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(842)은 1.2도의 수평 FOV(843) 및 1.2도의 수직 FOV(844)를 가질 수 있다.According to an embodiment, the
이때, 마이크로셀 유닛(842)의 FOV는 마이크로셀 유닛(842)에 포함된 마이크로셀의 개수에 비례할 수 있다. 또는, 마이크로셀 유닛(842)의 FOV에 의해 마이크로셀 유닛(842)에 포함된 개별 마이크로셀(847)의 FOV가 정해질 수 있다.In this case, the FOV of the
예를 들어, 개별 마이크로셀(847)의 수평 FOV(845) 및 수직 FOV(846)가 0.1도일 때, 마이크로셀 유닛(842)이 N X M의 마이크로셀(847)을 포함한다면, 마이크로셀 유닛(842)의 수평 FOV(843)는 0.1*N이 되고, 수직 FOV(844)는 0.1*M이 될 수 있다.For example, when the
또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(842)의 수평 FOV(843) 및 수직 FOV(844)가 1.2도이고, 마이크로셀 유닛(842)이 12 X 12의 마이크로셀(847)을 포함할 때, 개별 마이크로셀(847)의 수평 FOV(845) 및 수직 FOV(846)은 0.1도(1.2/12)일 수 있다.Also, for example, when the
다른 일 실시예에 따르면, 하나의 빅셀 유닛(812)과 복수의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 대응될 수 있다. 예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력된 레이저 빔은 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열 및 1행 2열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광될 수 있다.According to another embodiment, one
또 다른 일 실시예에 따르면, 복수의 빅셀 유닛(812)과 하나의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 대응될 수 있다. 예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력된 레이저 빔은 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광될 수 있다.According to another embodiment, a plurality of
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(810)의 빅셀 유닛(812)과 수신부(840)의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 대응될 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 빅셀 유닛(812)의 수평 확산 각도 및 수직 확산 각도는 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)의 수평 FOV(845) 및 수직 FOV(846)와 동일할 수 있다.For example, the horizontal diffusion angle and the vertical diffusion angle of the
예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력된 레이저 빔은 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광될 수 있다.For example, the laser beam output from the
또한 예를 들어, N행 M열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력된 레이저 빔은 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사되어 N행 M열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광될 수 있다.In addition, for example, the laser beam output from the
이때, N행 M열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력되어 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사된 레이저 빔은 N행 M열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광되고, 라이다 장치(800)는 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 의해 분해능을 가질 수 있다.At this time, the laser beam output from the
예를 들어, SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 N행 M열의 SPAD pixel 또는 마이크로셀(847)을 포함한다면, 빅셀 유닛(812)이 조사되는 FOV를 N X M 영역으로 나누어 대상체의 거리 정보를 파악할 수 있다.For example, if the SPAD unit or
다른 일 실시예에 따르면, 하나의 빅셀 유닛(812)과 복수의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 대응될 수 있다. 예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력된 레이저 빔은 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열 및 1행 2열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광될 수 있다.According to another embodiment, one
또 다른 일 실시예에 따르면, 복수의 빅셀 유닛(812)과 하나의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 대응될 수 있다. 예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(812)으로부터 출력된 레이저 빔은 스캐닝부(830) 및 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)에 수광될 수 있다.According to another embodiment, a plurality of
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(810)가 포함하는 복수의 빅셀 유닛(812)은 일정한 시퀀스에 따라 동작할 수도 있고, 랜덤으로 동작할 수도 있다. 이때, 수신부(840)의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)도 빅셀 유닛(812)의 동작에 대응되어 동작할 수 있다.According to an embodiment, the plurality of
예를 들어, 빅셀 어레이(811)의 제1 행 빅셀 유닛이 동작한 다음, 제3 행 빅셀 유닛이 동작할 수 있다. 그 다음, 제5 빅셀 유닛이 동작하고, 그 다음 제7 빅셀 유닛이 동작할 수 있다.For example, after a first row big cell unit of the
이때, 수신부(840)의 제1 행 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 동작한 다음, 제3 행 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 동작할 수 있다. 그 다음, 제5 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 동작하고, 그 다음 제7 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 동작할 수 있다.In this case, after the first row SPAD unit or
또한 예를 들어, 빅셀 어레이(811)의 빅셀 유닛이 랜덤하게 동작할 수 있다. 이때, 랜덤하게 동작하는 빅셀 유닛(812)의 위치와 대응되는 위치에 존재하는 수신부의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(842)이 동작할 수 있다.Also, for example, the big cell unit of the
도 37은 다른 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다를 설명하기 위한 도면이다.37 is a diagram for describing a semi-flash lidar according to another embodiment.
도 37을 참조하면, 다른 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(900)는 레이저 출력부(910), BCSC(920) 및 수신부(940)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 37, a
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(900)는 레이저 출력부(910)를 포함할 수 있다. 레이저 출력부(910)에 대한 설명은 도 35의 레이저 출력부(810)와 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략한다.The
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(900)는 BCSC(920)를 포함할 수 있다. BCSC(920)에 대한 설명은 도 35의 BCSC(820)와 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략한다.The
일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(900)는 수신부(940)를 포함할 수 있다. 수신부(940)에 대한 설명은 도 35의 수신부(840)와 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략한다.The
일 실시예에 따르면, 세미 플래시 방식의 라이다(900)는 구성 요소들 사이에 일정한 광 경로를 가질 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 레이저 출력부(910)에서 출력된 광은 BCSC(920)를 거쳐 대상체(950)로 입사될 수 있다. 또한, 대상체(950)에 입사된 광은 반사되어 수신부(940)에 수신될 수 있다. 위의 광경로에 송수광 효율을 증대시키기 위한 렌즈가 추가적으로 삽입될 수 있다.For example, light output from the
도 35의 세미 플래시 라이다(800)와 비교하였을 때, 도 37의 세미 플래시 라이다(900)는 스캐닝부를 포함하지 않을 수 있다. 스캐닝부의 스캔 역할을 레이저 출력부(910) 및 BCSC(920)에 의해 이뤄질 수 있다.Compared with the semi-flash lidar 800 of FIG. 35, the
예를 들어, 레이저 출력부(910)는 어드레서블(addressable) 빅셀 어레이를 포함하여, 어드레서블한 동작에 의해 관심 영역에 대해 부분적으로 레이저 빔을 출력할 수 있다.For example, the
또한 예를 들어, BCSC(920)는 콜리메이션 컴포넌트 및 스티어링 컴포넌트를 포함하여, 원하는 관심 영역에 레이저 빔을 조사하도록 레이저 빔에 특정 방향성을 제공할 수 있다.Also, for example, the
또한, 도 35의 세미 플래시 라이다(800)와 비교하였을 때, 도 37의 세미 플래시 라이다(900)의 광 경로는 단순해질 수 있다. 광 경로를 단순화함으로써, 수광시 광 손실을 최소화할 수 있고, 크로스토크(crosstalk)의 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.In addition, compared to the semi-flash lidar 800 of FIG. 35, the optical path of the
도 38은 다른 일 실시예에 따른 세미 플레시 라이다의 구성을 설명하기 위한 도면이다.38 is a diagram for describing a configuration of a semi-flash lidar according to another embodiment.
도 38을 참조하면, 일 실시예에 따른 세미 플래시 라이다(900)는 레이저 출력부(910) 및 수신부(940)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 38, a
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(910)는 빅셀 어레이(911)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빅셀 어레이99110)는 N X M 매트릭스 구조일 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 어레이(911)는 복수의 빅셀 유닛(914)을 포함할 수 있다. 이때, 빅셀 유닛(914)은 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 빅셀 어레이(811)는 50 X 25 매트릭스 구조의 1250개의 빅셀 유닛(914)을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 유닛(914)은 확산 각도(diverging angle)를 가질 수 있다. 예를 들어, 빅셀 유닛(914)은 수평(horizontal) 확산 각도(915) 및 수직(vertical) 확산 각도(916)를 가질 수 있다. 예를 들어, 빅셀 유닛(914)은 1.2도의 수평 확산 각도(813) 및 1.2도의 수직 확산 각도(814)를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 수신부(940)는 SPAD 어레이(941)를 포함할 수 있다. 예를 들어, SPAD 어레이(841)는 N X M 매트릭스 구조일 수 있다.According to an embodiment, the receiving
일 실시예에 따르면, SPAD 어레이(941)는 복수의 SPAD 유닛(944)을 포함할 수 있다. 이때, SPAD 유닛(944)은 복수의 SPAD pixel(947)를 포함할 수 있다. 예를 들어, SPAD 유닛(944)은 12 X 12의 SPAD pixel(947)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
또한 예를 들어, SPAD 어레이(941)는 50 X 25 매트릭스 구조의 1250개의 SPAD 유닛(944)을 포함할 수 있다. 이때, SPAD 유닛(944)의 배열은 빅셀 유닛(914)의 배열에 대응될 수 있다.Also, for example, the
일 실시예에 따르면, SPAD 유닛(944)은 수광할 수 있는 FOV를 가질 수 있다. 예를 들어, SPAD 유닛(944)은 수평 FOV(945) 및 수직 FOV(946)를 가질 수 있다. 예를 들어, SPAD 유닛(944)은 1.2도의 수평 FOV(945) 및 1.2도의 수직 FOV(946)를 가질 수 있다.According to an embodiment, the
이때, SPAD 유닛(944)의 FOV는 SPAD 유닛(944)에 포함된 SPAD pixel(947)의 개수에 비례할 수 있다. 또는, SPAD 유닛(944)의 FOV에 의해 SPAD 유닛(944)에 포함된 개별 SPAD pixel(947)의 FOV가 정해질 수 있다.In this case, the FOV of the
예를 들어, 개별 SPAD pixel(947)의 수평 FOV(948) 및 수직 FOV(949)가 0.1도일 때, SPAD 유닛(944)이 N X M의 SPAD pixel(947)을 포함한다면, SPAD 유닛(944)의 수평 FOV(945)는 0.1*N이 되고, 수직 FOV(946)는 0.1*M이 될 수 있다.For example, when the
또한 예를 들어, SPAD 유닛(944)의 수평 FOV(945) 및 수직 FOV(946)가 1.2도이고, SPAD 유닛(944)이 12 X 12의 SPAD pixel(947)을 포함할 때, 개별 SPAD pixel(947)의 수평 FOV(948) 및 수직 FOV(949)은 0.1도(1.2/12)일 수 있다.Also, for example, when the
다른 일 실시예에 따르면, 수신부(840)는 SiPM 어레이(941)를 포함할 수 있다. 예를 들어, SiPM 어레이(841)는 N X M 매트릭스 구조일 수 있다.According to another embodiment, the receiving
일 실시예에 따르면, SiPM 어레이(941)는 복수의 마이크로셀 유닛(944)을 포함할 수 있다. 이때, 마이크로셀 유닛(944)은 복수의 마이크로셀(947)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(944)은 12 X 12의 마이크로셀(947)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
또한 예를 들어, SiPM 어레이(941)는 50 X 25 매트릭스 구조의 1250개의 마이크로셀 유닛(944)을 포함할 수 있다. 이때, 마이크로셀 유닛(944)의 배열은 빅셀 유닛(914)의 배열에 대응될 수 있다.Also, for example, the
일 실시예에 따르면, 마이크로셀 유닛(944)은 수광할 수 있는 FOV를 가질 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(944)은 수평 FOV(945) 및 수직 FOV(946)를 가질 수 있다. 예를 들어, 마이크로셀 유닛(944)은 1.2도의 수평 FOV(945) 및 1.2도의 수직 FOV(946)를 가질 수 있다.According to an embodiment, the
이때, 마이크로셀 유닛(944)의 FOV는 마이크로셀 유닛(944)에 포함된 마이크로셀(947)의 개수에 비례할 수 있다. 또는, 마이크로셀 유닛(944)의 FOV에 의해 마이크로셀 유닛(944)에 포함된 개별 마이크로셀(947)의 FOV가 정해질 수 있다.In this case, the FOV of the
예를 들어, 개별 마이크로셀(947)의 수평 FOV(948) 및 수직 FOV(949)가 0.1도일 때, 마이크로셀 유닛(944)이 N X M의 마이크로셀(947)을 포함한다면, 마이크로셀 유닛(944)의 수평 FOV(945)는 0.1*N이 되고, 수직 FOV(946)는 0.1*M이 될 수 있다.For example, when the
또한 예를 들어, 마이크로셀 유닛(944)의 수평 FOV(945) 및 수직 FOV(946)가 1.2도이고, 마이크로셀 유닛(944)이 12 X 12의 마이크로셀(947)을 포함할 때, 개별 마이크로셀(947)의 수평 FOV(948) 및 수직 FOV(949)은 0.1도(1.2/12)일 수 있다.Also, for example, when the
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(910)의 빅셀 유닛(914)과 수신부(940)의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 대응될 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 빅셀 유닛(914)의 수평 확산 각도 및 수직 확산 각도는 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)의 수평 FOV(945) 및 수직 FOV(946)와 동일할 수 있다.For example, the horizontal diffusion angle and the vertical diffusion angle of the
예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(914)으로부터 출력된 레이저 빔은 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)에 수광될 수 있다.For example, a laser beam output from the
또한 예를 들어, N행 M열의 빅셀 유닛(914)으로부터 출력된 레이저 빔은 대상체(850)에 의해 반사되어 N행 M열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)에 수광될 수 있다.Also, for example, a laser beam output from the
이때, N행 M열의 빅셀 유닛(914)으로부터 출력되어 대상체(850)에 의해 반사된 레이저 빔은 N행 M열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)에 수광되고, 라이다 장치(900)는 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)에 의해 분해능을 가질 수 있다.At this time, the laser beam output from the
예를 들어, SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 N행 M열의 SPAD pixel 또는 마이크로셀(947)을 포함한다면, 빅셀 유닛(914)이 조사되는 FOV를 N X M 영역으로 나누어 대상체의 거리 정보를 파악할 수 있다.For example, if the SPAD unit or
다른 일 실시예에 따르면, 하나의 빅셀 유닛(914)과 복수의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 대응될 수 있다. 예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(914)으로부터 출력된 레이저 빔은 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열 및 1행 2열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)에 수광될 수 있다.According to another embodiment, one
또 다른 일 실시예에 따르면, 복수의 빅셀 유닛(914)과 하나의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 대응될 수 있다. 예를 들어, 1행 1열의 빅셀 유닛(914)으로부터 출력된 레이저 빔은 대상체(850)에 의해 반사되어 1행 1열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)에 수광될 수 있다.According to another embodiment, a plurality of
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(910)가 포함하는 복수의 빅셀 유닛(914)은 일정한 시퀀스에 따라 동작할 수도 있고, 랜덤으로 동작할 수도 있다. 이때, 수신부(940)의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)도 빅셀 유닛(914)의 동작에 대응되어 동작할 수 있다.According to an embodiment, the plurality of
예를 들어, 빅셀 어레이(911)의 1행 1열의 빅셀 유닛이 동작한 다음, 1행 3열의 빅셀 유닛이 동작할 수 있다. 그 다음, 1행 5열의 빅셀 유닛이 동작하고, 그 다음 1행 7열의 빅셀 유닛이 동작할 수 있다.For example, after the big cell units of the 1st row and 1st column of the
이때, 수신부(940)의 1행 1열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 동작한 다음, 1행 3열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 동작할 수 있다. 그 다음, 1행 5열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 동작하고, 그 다음 1행 7열의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 동작할 수 있다.At this time, after the SPAD unit or
또한 예를 들어, 빅셀 어레이(911)의 빅셀 유닛이 랜덤하게 동작할 수 있다. 이때, 랜덤하게 동작하는 빅셀 유닛(914)의 위치와 대응되는 위치에 존재하는 수신부의 SPAD 유닛 또는 마이크로셀 유닛(944)이 동작할 수 있다.Also, for example, the big cell unit of the
도 39는 일 실시예에 따른 라이다 장치의 블록도를 나타내는 도면이다.39 is a diagram illustrating a block diagram of a lidar device according to an embodiment.
도 39를 참조하면, 라이다 장치(4000)는 레이저 출력부(4100), 디텍팅부(4200) 및 프로세서(4300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 39, the
라이다 장치(4000)는 도 1의 라이다 장치(1000)일 수도 있고, 도 2의 라이다 장치(1050)일 수도 있고, 도 3의 라이다 장치(1150)일 수도 있다. 라이다 장치(4000)에 대한 설명은 도 1, 도 2 및 도 3에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.The
레이저 출력부(4100)는 도 1, 도 2 또는 도 3의 레이저 출력부(100)일 수 있다. 레이저 출력부(4100)에 대한 설명은 도 1, 도 2 및 도 3에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.The
디텍팅부(4200)는 도 1, 도 2 또는 도 3의 센서부(300)일 수 있다. 디텍팅부(4200)에 대한 설명은 도 1, 도 2 및 도 3에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.The detecting
프로세서(4300)는 도 1의 제어부(400)일 수 있다. 프로세서(4300)는 제어부, 컨트롤러 또는 컨트롤 유닛 등의 용어로 다양하게 쓰일 수 있다. 프로세서(4300)에 대한 설명은 도 1에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.The
일 실시예에 따르면, 프로세서(4300)는 레이저 출력부(4100)에 레이저를 출력하는 제어 신호를 전송할 수 있다. 상기 제어 신호를 수신한 레이저 출력부(4100)는 상기 제어 신호에 응답하여, 레이저를 출력할 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(4100)는 제1 이미팅 유닛(4110) 및 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함할 수 있다. 제1 이미팅 유닛(4110)은 제1 이미팅 그룹(4111) 및 제2 이미팅 그룹(41130)을 포함할 수 있고, 제2 이미팅 유닛(4130)은 제3 이미팅 그룹(4131)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
제1 이미팅 그룹(4111), 제2 이미팅 그룹(4113) 및 제3 이미팅 그룹(4131)은 복수의 이미터들을 포함할 수 있다. 이때, 각각의 이미팅 그룹이 포함하는 이미터들의 개수는 동일할 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 상이할 수도 있다.The
일 실시예에 따르면, 제1 이미팅 유닛(4110)은 기준 거리 이상에 존재하는 물체를 측정하기 위한 레이저 출력 유닛이고, 제2 이미팅 유닛(4130)은 상기 기준 거리 이하에 존재하는 물체를 측정하기 위한 레이저 출력 유닛일 수 있다. 즉, 제1 이미팅 유닛(4110)은 근거리 측정용 레이저 유닛이고, 제2 이미팅 유닛(4130)은 원거리 측정용 레이저 유닛일 수 있다.According to an embodiment, the first emitting
제1 이미팅 유닛(4110) 및 제2 이미팅 유닛(4130)은 복수의 이미터들을 포함할 수 있다. 이때, 제1 이미팅 유닛(4110)의 특성은 제2 이미팅 유닛(4130)의 특성과 상이할 수 있다.The first emitting
예를 들어, 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 이미터의 개수는 제2 이미팅 유닛(4130)에 포함된 이미터의 개수와 상이할 수 있다. 구체적으로, 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 이미터의 개수는 제2 이미팅 유닛(4130)에 포함된 이미터의 개수보다 많을 수 있다.For example, the number of emitters included in the first emitting
또한 예를 들어, 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 파장은 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 파장과 상이할 수 있다. 구체적으로, 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 파장은 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 파장보다 짧을 수 있다.Also, for example, the wavelength of the laser output from the first emitting
또한 예를 들어, 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 다이버전스는 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 다이버전스와 상이할 수 있다. 구체적으로, 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 다이버전스는 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 다이버전스보다 작을 수 있다.Also, for example, the divergence of the laser output from the first emitting
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(4100)는 옵틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(4100)는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 렌즈를 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 레이저 출력부(4100)는 복수의 렌즈를 포함하는 벌크 렌즈를 포함할 수 있다. 따라서, 레이저 출력부가 출력하는 레이저는 옵틱을 통과하여 콜리메이션된 레이저일 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 레이저 출력부(4100)는 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저를 통과시키는 제1 옵틱 유닛을 포함하고, 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저를 통과시키는 제2 옵틱 유닛을 포함할 수 있다.For example, the
또한 이때, 제1 옵틱 유닛은 제1 이미팅 그룹(4111)으로부터 출력된 레이저를 통과시키는 제1 옵틱 그룹 및 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저를 통과시키는 제2 옵틱 그룹을 포함할 수 있다.In this case, the first optical unit may include a first optical group through which the laser output from the first emitting
또한 이때, 제2 옵틱 유닛은 제3 이미팅 그룹(4131)으로부터 출력된 레이저를 통과시키는 제3 옵틱 그룹을 포함할 수 있다.In this case, the second optical unit may include a third optical group through which the laser output from the third emitting
상기 제1 옵틱 유닛, 제2 옵틱 유닛, 제1 옵틱 그룹, 제2 옵틱 그룹 및 제3 옵틱 그룹에 대한 예와 설명은 도 1, 도 2 또는 도 3의 옵틱부(200)에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.Examples and descriptions of the first optical unit, the second optical unit, the first optical group, the second optical group, and the third optical group are overlapped with the description of the
다른 일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(4100)로부터 출력된 레이저는 대상체로 조사되기 전, 옵틱부를 거칠 수 있다. 이때, 상기 옵틱부는 도 1, 도 2 또는 도 3의 옵틱부(200)일 수 있다. 옵틱부에 대한 설명은 도 1, 도 2 또는 도 3에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.According to another embodiment, the laser output from the
예를 들어, 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제1 이미팅 그룹(4111) 및 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저는 옵틱부를 거칠 수 있다. 또한, 제2 이미팅 유닛(4130)에 포함된 제3 이미팅 그룹(4131)으로부터 출력된 레이저는 옵틱부를 거칠 수 있다.For example, lasers output from the first emitting
이때, 제1 이미팅 그룹(4111) 및 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저는 동일한 옵틱을 거칠 수 있다. 또한 이때, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저가 거치는 옵틱은 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저가 거치는 옵틱과 상이할 수 있다.In this case, the lasers output from the first emitting
레이저 출력부로부터 출력된 레이저는 대상체 또는 특정 영역에 조사되어 산란될 수 있다. 이때, 상기 레이저 중 일부인 반사 레이저는 디텍팅부(4200)에 수신될 수 있다.The laser output from the laser output unit may be irradiated to an object or a specific area and scattered. In this case, a reflection laser, which is a part of the lasers, may be received by the detecting
예를 들어, 디텍팅부(4200)는 제1 이미팅 유닛(4110) 및 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저 중 대상체에 반사되어 되돌아오는 반사 레이저를 수신할 수 있다.For example, the detecting
또한, 디텍팅부(4200)가 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저를 수신하는 시간과 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저를 수신하는 시간은 오버랩되지 않고 상이할 수 있다.In addition, a time for the detecting
구체적으로, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저는 기준 거리 이상에 존재하는 물체에 의해 반사되어 그 일부가 디텍팅부(4200)에 수신될 수 있다. 또한 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저는 상기 기준 거리 이하에 존재하는 물체에 의해 반사되어 그 일부가 디텍팅부(4200)에 수신될 수 있다.Specifically, the laser output from the first emitting
이때, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저는 기준 거리 이상에 존재하는 물체에 의해 반사되었기 때문에, 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저보다 늦게 디텍팅부(4200)에 수신될 수 있다.At this time, since the laser output from the first emitting
따라서, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저가 원거리 물체에 반사되어 디텍팅부(4200)에 수신되는 시간은 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저가 근거리 물체에 반사되어 디텍팅부(4200)에 수신되는 시간과 상이할 수 있다.Therefore, the time when the laser output from the first emitting
일 실시예에 따르면, 디텍팅부(4200)는 제1 디텍팅 그룹 및 제2 디텍팅 그룹을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 디텍팅 그룹 및 상기 제2 디텍팅 그룹은 적어도 하나의 디텍팅 소자를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the detecting
제1 디텍팅 그룹은 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제1 이미팅 그룹(4111)으로부터 출력된 레이저를 수신할 수 있다. 제2 이미팅 그룹은 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저를 수신할 수 있다.The first detecting group may receive the laser output from the first emitting
디텍팅부(4200)에 대한 설명은 도 31 내지 도 34에 대한 설명과 중복될 수 있으므로, 자세한 내용은 생략한다.Since the description of the detecting
디텍팅부(4200)는 반사 레이저를 수신하여 출력 신호를 생성할 수 있다. 디텍팅부(4200)는 출력 신호에 기초하여 데이터 셋을 생성, 저장 또는 프로세서(4300)로 전송할 수 있다. 또는 프로세서(4300)는 디텍팅부(4200)로부터 수신한 출력 신호에 기초하여 데이터 셋을 생성 또는 저장할 수 있다.The detecting
이때, 데이터 셋은 복수의 시간 구간 동안 생성된 데이터들의 집합일 수 있다. 또한 이때, 데이터 셋의 복수의 시간 구간은 히스토그램의 타임 빈에 대응되는 시간일 수 있다. 예를 들어, 복수의 시간 구간에 대응되는 데이터는 0ns ~ 1ns 동안의 데이터, 1ns ~ 2ns 동안의 데이터, 2ns ~ 3ns 동안의 데이터 등일 수 있으나, 위 수치에 한정되지 않는다.In this case, the data set may be a set of data generated during a plurality of time intervals. In this case, the plurality of time intervals of the data set may be times corresponding to the time bins of the histogram. For example, data corresponding to a plurality of time intervals may be data for 0 ns to 1 ns, data for 1 ns to 2 ns, data for 2 ns to 3 ns, etc., but are not limited to the above values.
프로세서(4300)는 디텍팅부(4200)가 생성한 출력 신호에 기초한 복수의 데이터 셋들을 저장할 수 있다. 프로세서(4300)는 복수의 데이터 셋들을 축적하여 히스토그램을 생성할 수 있다.The
예를 들어, 디텍팅부(4200)는 도 31의 SPAD 어레이(750)일 수 있다. 이때, 디텍팅부에 포함된 복수의 SPAD(751)는 각각 다른 영역에서 반사된 반사 레이저(4310)를 감지할 수 있다. 따라서, 프로세서(4300)는 복수의 SPAD(751)가 생성한 출력 신호에 기초한 복수의 데이터 셋들을 저장할 수 있다. 따라서, 프로세서(4300)는 각각의 영역에 대한 히스토그램들을 생성할 수 있다.For example, the detecting
프로세서(4300)는 복수의 데이터 셋들을 축적하여 생성한 히스토그램을 통해, 반사 레이저가 디텍팅부(4200)에 감지된 디텍팅 시점을 획득할 수 있다. 디텍팅 시점을 획득하는 방법은 도 32의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 내용은 생략한다.The
도 40은 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 나타내는 도면이다.40 is a diagram illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to an exemplary embodiment.
도 40을 참조하면, 라이다 장치(4000)는 제1 이미팅 유닛(4110), 제1 옵틱부(4121), 디텍팅부(4200) 및 제2 옵틱부(4123)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 40, the
일 실시예에 따르면, 라이다 장치(4000)에 포함된 레이저 출력부(4100)는 제1 이미팅 유닛(4110)을 통해 대상체에 레이저를 조사할 수 있다. 이때, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저는 이미팅 시야각(4410)을 형성할 수 있다.According to an embodiment, the
제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 통과할 수 있다. 이때, 제1 옵틱부(4121)는 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 복수의 이미팅 그룹으로부터 출력된 각각의 레이저가 각각 다른 방향으로 조사되도록 레이저를 굴절시킬 수 있다.The laser output from the first emitting
예를 들어, 제1 옵틱부(4121)는 벌크 렌즈를 포함하여, 제1 이미팅 그룹(4111)으로부터 출력된 레이저를 제1 방향으로 조사하고, 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저를 제2 방향으로 조사할 수 있다.For example, the first
도 40의 제1 옵틱부(4121)는 렌즈의 형태로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 제1 옵틱부(4121)는 콜리메이션 렌즈, 프리즘 어레이 또는 이들의 조합 등을 포함할 수 있다.The first
제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저 중 일부는 대상체에 반사되어 산란될 수 있다. 이때, 대상체에 반사되어 산란되는 레이저 중 반사 레이저가 디텍팅부(4200)에 수신될 수 있다.Some of the lasers output from the first emitting
일 실시예에 따르면, 디텍팅부(4200)는 반사 레이저를 수신할 수 있다. 이때, 제1 이미팅 유닛(4110)의 이미팅 시야각(4410)과 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각(4430)은 서로 오버랩되어 오버랩 영역(4450)을 형성하므로, 디텍팅부(4200)는 디텍팅 시야각 내에 포함된 반사 레이저를 수신할 수 있다.According to an embodiment, the detecting
예를 들어, 디텍팅부(4200)에 포함된 제1 디텍터는 제1 디텍팅 시야각(4431)을 가지고 반사 레이저를 수신할 수 있고, 디텍팅부(4200)에 포함된 제2 디텍터는 제2 디텍팅 시야각(4433)을 가지고 반사 레이저를 수신할 수 있다. 이때, 제1 디텍팅 시야각(4431)의 크기는 제2 디텍팅 시야각(4433)의 크기와 동일할 수 있다.For example, a first detector included in the detecting
이때, 제1 디텍터는 제1 이미팅 그룹(4111)으로부터 출력된 레이저 중 일부를 수신할 수 있고, 제2 디텍터는 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저 중 일부를 수신할 수 있다.In this case, the first detector may receive some of the lasers output from the first emitting
즉, 제1 이미팅 그룹(4111)이 형성하는 제1 이미팅 시야각은 제1 디텍터가 형성하는 제1 디텍팅 시야각과 오버랩되므로, 제1 디텍터는 제1 이미팅 그룹(4111)으로부터 출력된 레이저를 수신할 수 있다.That is, since the first emitting viewing angle formed by the first emitting
또한, 제2 이미팅 그룹(4113)이 형성하는 제2 이미팅 시야각은 제2 디텍터가 형성하는 제2 디텍팅 시야각과 오버랩되므로, 제2 디텍터는 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저를 수신할 수 있다.In addition, since the second emitting viewing angle formed by the second emitting
반대로, 물체가 상기 오버랩 영역(4450)에 존재하지 않는다면, 라이다 장치(4000)는 상기 물체를 감지할 수 없을 수 있다. 이미팅 시야각 및 디텍팅 시야각에 대한 자세한 내용은 후술한다.Conversely, if an object does not exist in the
도 41은 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 구체적으로 나타내는 도면이다. 도 41을 참조하면, 제1 이미팅 유닛(4110)은 복수의 이미팅 그룹을 포함할 수 있다.41 is a diagram specifically illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to an exemplary embodiment. Referring to FIG. 41, the first emitting
제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제1 이미팅 그룹(4111)이 출력한 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 거쳐 제1 방향(4412)으로 대상체에 조사될 수 있다. 이때, 제1 이미팅 그룹(4111)이 출력한 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 통해 제1 이미팅 시야각(4411)을 형성할 수 있다.The laser output from the first emitting
따라서, 라이다 장치(4000)는 제1 이미팅 시야각(4411) 및 제1 디텍팅 시야각(4431)이 오버랩되는 지점 이후에 존재하는 물체를 감지할 수 있다.Accordingly, the
제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제2 이미팅 그룹(4113)이 출력한 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 거쳐 제2 방향(4414)으로 대상체에 조사될 수 있다. 이때, 제2 이미팅 그룹(4113)이 출력한 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 통해 제2 이미팅 시야각(4413)을 형성할 수 있다. 이때, 제2 이미팅 시야각(4413)의 크기는 제1 이미팅 시야각(4411)의 크기와 동일할 수 있다.The laser output from the second emitting
따라서, 라이다 장치(4000)는 제2 이미팅 시야각(4413) 및 제2 디텍팅 시야각(4433)이 오버랩되는 지점 이후에 존재하는 물체를 감지할 수 있다.Accordingly, the
라이다 장치(4000)는 제1 이미팅 유닛(4110)의 이미팅 시야각 및 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각이 오버랩되는 지점 이후에 존재하는 물체를 감지할 수 있으나, 상기 오버랩되는 지점 이전에 존재하는 물체는 감지할 수 없다. 즉, 라이다 장치(4000)는 미리 정해진 기준 거리 이하에 존재하는 블라인드 물체(4500)를 감지할 수 없다.The
위 문제를 해결하기 위해, 라이다 장치(4000)는 근거리에 존재하여 제1 이미팅 유닛(4110)을 통해 감지할 수 없는 블라인드 물체(4500)를 감지하도록, 제1 이미팅 유닛(4110)과 별개로 다른 이미팅 유닛을 포함할 수 있다.In order to solve the above problem, the
따라서, 라이다 장치(4000)는 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각과 오버랩되는 이미팅 시야각을 가지는 제2 이미팅 유닛을 통해, 근거리에 존재하는 블라인드 물체(4500)를 감지할 수 있다. 제2 이미팅 유닛에 대한 설명은 후술한다.Accordingly, the
도 42는 다른 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 나타내는 도면이다.42 is a diagram illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to another exemplary embodiment.
도 42를 참조하면, 라이다 장치(4000)는 도 41의 제1 이미팅 유닛(4110), 제1 옵틱부(4121), 디텍팅부(4200) 및 제2 옵틱부(4123) 외에도 추가적으로 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함할 수 있다. 제2 이미팅 유닛(4130)은 적어도 하나의 이미팅 그룹을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 42, in addition to the first emitting
제2 이미팅 유닛(4130)에 포함된 제3 이미팅 그룹(4131)은 대상체를 향해 레이저를 조사할 수 있다. 이때, 제3 이미팅 그룹(4131)이 출력한 레이저는 제3 옵틱부(미도시)를 거칠 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제3 이미팅 그룹(4131)이 출력한 레이저는 제3 이미팅 시야각(4610)을 형성할 수 있다.The third
제3 이미팅 시야각(4610)은 제1 이미팅 유닛(4110)의 이미팅 시야각과 적어도 일부가 오버랩될 수 있다. 또한, 제3 이미팅 시야각(4610)은 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각과 적어도 일부가 오버랩될 수 있다.The third
일 실시예에 따르면, 제3 이미팅 시야각(4610)은 제1 이미팅 유닛(4110)의 이미팅 시야각보다 클 수 있다. 예를 들어, 제3 이미팅 시야각(4610)은 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 복수의 이미팅 그룹들의 이미팅 시야각의 합보다 클 수 있다.According to an embodiment, the third emitting
또한 일 실시예에 따르면, 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워는 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워와 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워는 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워보다 작을 수 있다.In addition, according to an embodiment, the power per unit area of the laser output from the second emitting
또한 예를 들어, 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 다이버전스가 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 다이버전스보다 크기 때문에, 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워는 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워보다 작을 수 있다.In addition, for example, since the divergence of the laser output from the second emitting
또한 예를 들어, 제2 이미팅 유닛(4130)은 제1 이미팅 유닛(4110)보다 비교적 근거리에 존재하는 물체에 레이저를 조사할 수 있기 때문에, 상기 물체가 사람일 때, 눈에 대한 데미지를 주지 않기 위해(eye-safty) 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워는 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 단위 면적당 파워보다 작을 수 있다.In addition, for example, since the second emitting
또한 일 실시예에 따르면, 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 다이버전스는 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 다이버전스와 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 이미팅 유닛(4130)이 출력하는 레이저의 다이버전스는 제1 이미팅 유닛(4110)이 출력하는 레이저의 다이버전스보다 클 수 있다.In addition, according to an embodiment, the divergence of the laser output from the second emitting
구체적으로, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 거쳐 콜리메이션된 후 대상체에 조사될 수 있으나, 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저는 옵틱을 거치지 않고 대상체에 조사될 수 있다.Specifically, the laser output from the first emitting
또는 구체적으로, 제1 이미팅 유닛(4110)으로부터 출력된 레이저는 제1 옵틱부(4121)를 거쳐 콜리메이션된 후 대상체에 조사되고, 제2 이미팅 유닛(4130)으로부터 출력된 레이저는 제3 옵틱부(미도시)를 거쳐 콜리메이션된 후 대상체에 조사되나, 제3 옵틱부의 콜리메이션 정도가 제1 옵틱부(4121)의 콜리메이션 정도보다 낮을 수 있다.Alternatively, specifically, the laser output from the first emitting
라이다 장치(4000)는 제2 이미팅 유닛(4130)을 통해 제1 이미팅 유닛(4110)의 이미팅 시야각과 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각이 오버랩되지 않는 지점에 위치하는 블라인드 물체(4500)를 감지할 수 있다.The
구체적으로, 제2 이미팅 유닛(4130)의 제3 시야각(4610)은 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제1 이미팅 그룹(4111)의 제1 이미팅 시야각(4411)과 디텍팅부(4200)의 제1 디텍팅 시야각(4431)이 오버랩되지 않는 영역을 포함하기 때문에, 라이다 장치(4000)는 제2 이미팅 유닛(4130)을 통해 제1 이미팅 그룹(4111)으로부터 출력된 레이저가 감지할 수 없는 영역을 감지할 수 있다.Specifically, the
또한 구체적으로, 제2 이미팅 유닛(4130)의 제3 시야각(4610)은 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제2 이미팅 그룹(4113)의 제2 이미팅 시야각(4413)과 디텍팅부(4200)의 제2 디텍팅 시야각(4433)이 오버랩되지 않는 영역을 포함하기 때문에, 라이다 장치(4000)는 제2 이미팅 유닛(4130)을 통해 제2 이미팅 그룹(4113)으로부터 출력된 레이저가 감지할 수 없는 영역을 감지할 수 있다.In addition, specifically, the
도 43은 다른 일 실시예에 따른 레이저 출력부 및 디텍팅부의 실시 형태를 구체적으로 나타내는 도면이다.43 is a diagram specifically illustrating an embodiment of a laser output unit and a detecting unit according to another exemplary embodiment.
도 43(a)은 제1 이미팅 유닛(4110)의 이미팅 시야각과 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각이 오버랩되지 않는 블라인드 영역을 나타낸 도면이다.43(a) is a diagram illustrating a blind area in which an emissive viewing angle of the
일 실시예에 따르면, 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제1 이미팅 그룹(4111)의 제1 이미팅 시야각(4411)과 디텍팅부(4200)의 제1 디텍팅 시야각(4431)은 기준 거리 이상에서 오버랩되나, 상기 기준 거리 이하에서는 오버랩되지 않는다. 따라서, 디텍팅부(4200)의 제1 디텍팅 시야각(4431)은 제1 이미팅 시야각(4411)과 오버랩되지 않는 영역인 제1 블라인드 영역(4461)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first
또한, 제1 이미팅 유닛(4110)에 포함된 제2 이미팅 그룹(4113)의 제2 이미팅 시야각(4413)과 디텍팅부(4200)의 제2 디텍팅 시야각(4433)은 기준 거리 이상에서 오버랩되나, 상기 기준 거리 이하에서는 오버랩되지 않는다. 따라서, 디텍팅부(4200)의 제2 디텍팅 시야각(4433)은 제2 이미팅 시야각(4413)과 오버랩되지 않는 영역인 제2 블라인드 영역(4463)을 포함할 수 있다.In addition, the second emitting viewing angle 4413 of the second emitting
도 43(b)는 제2 이미팅 유닛(4130)의 제3 이미팅 시야각(4610)과 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각이 오버랩되는 영역을 나타낸 도면이다. 제2 이미팅 유닛(4130)의 제3 이미팅 시야각(4610)은 디텍팅부(4200)의 디텍팅 시야각과 오버랩되어 오버랩 영역을 형성할 수 있다.43(b) is a diagram illustrating a region in which the third
예를 들어, 제3 이미팅 시야각(4610)은 디텍팅부(4200)의 제1 디텍팅 시야각(4431)과 오버랩되어 제1 오버랩 영역(4451)을 형성할 수 있다. 또한 예를 들어, 제3 이미팅 시야각(4610)은 디텍팅부(4200)의 제2 디텍팅 시야각(4433)과 오버랩되어 제2 오버랩 영역(4453)을 형성할 수 있다.For example, the third
도 41에 도시된 것처럼, 라이다 장치(4000)가 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함하지 않는다면, 제1 블라인드 영역(4461) 및 제2 블라인드 영역(4463)에 존재하는 대상체를 감지하지 못할 수 있다.As shown in FIG. 41, if the
그러나, 라이다 장치(4000)가 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함한다면, 제2 이미팅 유닛(4130)의 제3 이미팅 시야각(4610)과 디텍팅부(4200)의 제1 디텍팅 시야각(4431)이 오버랩되는 영역인 제1 오버랩 영역(4451)이 제1 블라인드 영역(4461)을 포함하므로, 라이다 장치(4000)는 제1 블라인드 영역(4461)에 존재하는 물체를 감지할 수 있다.However, if the
또한, 라이다 장치(4000)가 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함한다면, 제2 이밑이 유닛(4130)의 제3 이미팅 시야각(4610)과 디텍팅부(4200)의 제2 디텍팅 시야각(4433)이 오버랩되는 영역인 제2 오버랩 영역(4453)이 제2 블라인드 영역(4463)을 포함하므로, 라이다 장치(4000)는 제2 블라인드 영역(4463)에 존재하는 물체를 감지할 수 있다.In addition, if the
도 44는 일 실시예에 따른 히스토그램을 나타내는 도면이다.44 is a diagram illustrating a histogram according to an embodiment.
도 44를 참조하면, 프로세서(4300)는 디텍팅부(4200)의 디텍팅 결과에 기초한 데이터들을 축적하여 히스토그램(4700)을 생성할 수 있다. 히스토그램(4700)은 각 히스토그램 빈에 할당된 복수의 축적 데이터들을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 44, the
라이다 장치(4000)가 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함하지 않는다면, 라이다 장치(4000)는 기준 거리 이하에 존재하는 물체를 감지할 수 없으므로, 특정 타임 빈 이전의 타임 빈에는 문턱 값(4730) 이상의 수치를 가지는 데이터가 할당되지 않을 수 있다.If the
그러나, 라이다 장치(4000)가 제2 이미팅 유닛(4130)을 포함한다면, 라이다 장치(4000)는 제2 이미팅 유닛(4130)을 통해 기준 거리 이하에 존재하는 물체를 감지할 수 있으므로, 특정 타임 빈 이전의 타임 빈에는 문턱 값(4730) 이상의 수치를 가지는 데이터가 할당될 수 있다. 이때, 상기 데이터는 기준 거리 이하에 존재하는 물체에 반사되어 감지된 레이저에 의한 데이터일 수 있다.However, if the
일 실시예에 따르면, 라이다 장치(4000)는 제1 이미팅 유닛(4110)을 통해 기준 거리 이상에 존재하는 원거리 물체를 감지하고, 제2 이미팅 유닛(4130)을 통해 상기 기준 거리 이하에 존재하는 근거리 물체를 감지할 수 있다. 따라서, 히스토그램(4700)은 원거리 물체를 감지한 결과 및 근거리 물체를 감지한 결과를 모두 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 히스토그램(4700)은 상기 기준 거리에 대응되는 시간 구간을 가지는 기준 타임 빈(4740)을 전후로, 문턱 값(4730) 이상의 수치를 가지는 데이터들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 히스토그램(4700)은 기준 타임 빈(4740) 전의 타임 빈에 할당된 제1 축적 데이터(4710) 및 기준 타임 빈(4740) 이후의 타임 빈에 할당된 제2 축적 데이터(4720)를 포함할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 축적 데이터(4710)는 근거리 물체를 감지한 결과에 대응되는 데이터이고, 상기 제2 축적 데이터(4720)는 원거리 물체를 감지한 결과에 대응되는 데이터일 수 있다.In this case, the first accumulated
따라서, 제1 축적 데이터(4710) 및 제2 축적 데이터(4720)가 문턱 값(4730) 이상의 수치를 가지므로, 프로세서(4300)는 제1 축적 데이터(4710)가 할당된 타임 빈의 시간 구간에 대응되는 거리에 근거리 물체가 존재하고, 제2 축적 데이터(4720)가 할당된 타임 빈의 시간 구간에 대응되는 거리에 원거리 물체가 존재한다는 것을 파악할 수 있다.Therefore, since the first accumulated
도 45는 일 실시예에 따른 이미팅 유닛 및 디텍팅부의 배치 관계를 나타내는 도면이다.45 is a diagram illustrating an arrangement relationship between an emitter unit and a detecting unit according to an exemplary embodiment.
도 45를 참조하면, 라이다 장치(4000)는 기판(4005), 제1 이미팅 유닛(4110), 제2 이미팅 유닛(4130) 및 디텍팅부(4200)를 포함할 수 있다. 이때, 라이다 장치(4000)의 레이저 출력부(4100)는 추가적으로 제3 이미팅 유닛(4120)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 45, the
제3 이미팅 유닛(4120)은 복수의 이미터들을 포함할 수 있다. 이때, 제3 이미팅 유닛(4120)의 특성은 제2 이미팅 유닛(4130)의 특성과 동일할 수 있다.The
예를 들어, 제3 이미팅 유닛(4120)도 제2 이미팅 유닛(4130)과 같이 제1 이미팅 유닛(4110)의 시야각보다 큰 시야각을 형성할 수 있다. 또한, 제3 이미팅 유닛(4120)의 레이저의 파장, 레이저의 다이버전스, 레이저의 단위 면적당 파워 등도 제2 이미팅 유닛(4130)과 동일할 수 있다.For example, the third emitting
일 실시예에 따르면, 기판(4005)에는 제1 이미팅 유닛(4110), 제2 이미팅 유닛(4130), 제3 이미팅 유닛(4120) 및 디텍팅부(4200)가 배치될 수 있다.According to an embodiment, a first emitting
예를 들어, 제1 이미팅 유닛(4110) 및 디텍팅부(4200)는 제1 축을 따라 배치될 수 있다. 이때, 제2 이미팅 유닛(4130) 및 제3 이미팅 유닛(4120)은 상기 제1 축과 상이한 제2 축을 따라 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2 축을 따라 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the first emitting
또한 예를 들어, 제2 이미팅 유닛(4130) 및 제3 이미팅 유닛(4120)은 상기 제1 축을 따라 배치될 수도 있다. 구체적으로, 제2 이미팅 유닛(4130) 및 제3 이미팅 유닛(4120)은 제1 이미팅 유닛(4110)을 기준으로 상하로 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.Also, for example, the second emitting
도 46은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.46 is a diagram for describing a LiDAR device according to an exemplary embodiment.
도 46을 참조하면, 일 실시에에 따른 라이다 장치(5000)는 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100) 및 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 46, the
이 때, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)은 상술한 레이저 출력부, 레이저 출력 장치, 이미팅 장치, 이미팅 유닛 등의 내용이 적용될 수 있으며, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상술한 디텍팅부, 센서부, 디텍터 등의 내용이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In this case, the detecting
또한, 디텍팅 영역은 레이저가 조사되어, 대상체에서 반사되는 경우 디텍팅 될 수 있는 영역을 의미할 수 있으며, 대상체가 존재하는 경우 레이저가 반사되기 위하여 레이저가 조사된 영역을 의미할 수도 있으나, 이에 한정되지 않으며, 영역 내에 포함되는 대상체에 대한 적어도 하나의 정보를 획득할 수 있는 영역의 개념을 포함할 수 있다.In addition, the detecting area may mean an area that can be detected when a laser is irradiated and reflected from an object, and when an object is present, it may mean an area irradiated with a laser so that the laser is reflected. It is not limited and may include a concept of a region capable of obtaining at least one piece of information on an object included in the region.
상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)은 레이저를 이용하여 디텍팅 영역(5300)을 생성할 수 있다.The detecting
예를 들어, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)은 레이저가 대상체로부터 반사될 수 있도록 레이저를 조사하여 상기 대상체로부터 반사된 레이저를 디텍팅 할 수 있도록 디텍팅 영역(5300)을 생성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the detecting
또한, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)은 제1 디텍팅 영역(5310) 및 제2 디텍팅 영역(5320)을 어드레싱 할 수 있다.Also, the detecting
이 때, 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)을 어드레싱 하는 것은 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320) 내에 위치하는 대상체로부터 레이저가 반사될 수 있도록, 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)을 향해 레이저를 조사하여 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)을 생성하는 개념을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. In this case, addressing the first and second detecting
또한, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)은 레이저 이미팅 어레이(5110) 및 어드레싱 옵틱(5120)을 포함할 수 있다.In addition, the detecting
이 때, 상기 레이저 이미팅 어레이(5110)는 제1 레이저를 출력하는 제1 이미팅 유닛(5111), 및 제2 레이저를 출력하는 제2 이미팅 유닛(5112)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In this case, the
또한, 상기 제1 및 제2 이미팅 유닛(5111,5112)은 적어도 하나의 VCSEL 또는 적어도 하나의 VCSEL을 포함하는 VCSEL 유닛을 의미할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 레이저를 출력하는 레이저 출력 소자 또는 레이저 출력 소자의 그룹을 의미할 수 있다.In addition, the first and second emitting
또한, 상기 제1 및 제2 이미팅 유닛(5111,5112)는 상호간에 독립적으로 동작하도록 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the first and second emitting
또한, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 레이저 출력 어레이(5110)로부터 출력된 레이저를 적어도 하나의 디텍팅 영역으로 조사하도록 설계될 수 있다.In addition, the addressing optic 5120 may be designed to irradiate the laser output from the
예를 들어, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 레이저 출력 어레이(5110)에 포함되는 상기 제1 이미팅 유닛(5111)으로부터 출력된 상기 제1 레이저를 상기 제1 디텍팅 영역(5310)으로 조사할 수 있다.For example, the addressing optic 5120 may irradiate the first laser output from the first emitting
또한, 예를 들어, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 레이저 출력 어레이(5110)에 포함되는 상기 제2 이미팅 유닛(5112)으로부터 출력된 상기 제2 레이저를 상기 제2 디텍팅 영역(5320)으로 조사할 수 있다.In addition, for example, the addressing optic 5120 transfers the second laser output from the second emitting
또한, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 레이저 출력 어레이(5110)로부터 출력된 레이저를 적어도 일부 상이한 상기 어드레싱 옵틱(5120)의 부분을 이용하여 서로 다른 디텍팅 영역으로 조사할 수 있다.In addition, the addressing
예를 들어, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 제1 이미팅 유닛(5111)으로부터 출력된 상기 제1 레이저를 제1 부분을 통해 상기 제1 디텍팅 영역(5310)으로 조사할 수 있으며, 상기 제2 이미팅 유닛(5112)으로부터 출력된 상기 제2 레이저를 제2 부분을 통해 상기 제2 디텍팅 영역(5320)으로 조사할 수 있다.For example, the addressing optic 5120 may irradiate the first laser output from the first emitting
이 때, 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)은 서로 구분될 수 있는 영역일 수 있다.In this case, the first and second detecting
또한, 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분은 서로 적어도 일부 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 오버랩 되지 않고 이격될 수도 있다.In addition, the first portion and the second portion may at least partially overlap each other, but are not limited thereto, and may be spaced apart without overlapping.
또한, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 레이저 출력 어레이(5110)로부터 출력된 레이저를 이용하여 디텍팅 영역을 어드레싱 하기 위한 광학적 특성을 가질 수 있다.In addition, the addressing optic 5120 may have optical characteristics for addressing a detecting area using a laser output from the
예를 들어, 상기 어드레싱 옵틱(5120)은 상기 제1 이미팅 유닛(5111)으로부터 출력된 상기 제1 레이저를 이용하여 1.2도*1.2도 크기의 제1 디텍팅 영역(5310)을 어드레싱 하기 위한 광학적 특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 이미팅 유닛(5112)으로부터 출력된 상기 제2 레이저를 이용하여 1.2도*1.2도 크기의 제2 디텍팅 영역(5320)을 어드레싱 하기 위한 광학적 특성을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the addressing optic 5120 uses the first laser output from the first emitting
이 때, 상술한 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)의 크기는 설명의 편의를 위한 하나의 예시 일 뿐 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)의 크기 및 형상은 상기 어드레싱 옵틱(5120)의 광학적 특성에 의해 다양할 수 있다.In this case, the sizes of the first and second detecting
상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)을 통해 생성된 디텍팅 영역을 적어도 두 개의 서브 영역으로 분할 할 수 있다.The detecting
예를 들어, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)을 통해 생성된 상기 제1 디텍팅 영역(5310)을 적어도 제1 서브 영역(5311) 및 제2 서브 영역(5312)로 분할할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the detecting
또한, 예를 들어, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)을 통해 생성된 상기 제2 디텍팅 영역(5320)을 적어도 제3 서브 영역(5321) 및 제4 서브 영역(5322)로 분할할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, the detecting
또한, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)을 통해 생성된 디텍팅 영역에 포함되는 적어도 두 개의 서브 영역에 대한 레이저를 감지할 수 있다.In addition, the detecting
예를 들어, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)을 통행 생성된 상기 제1 디텍팅 영역(5310)에 포함되는 제1 서브 영역(5311) 및 제2 서브 영역(5312)에 대한 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the detecting
또한, 예를 들어, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)을 통해 생성된 상기 제2 디텍팅 영역(5320)에 포함되는 제3 서브 영역(5321) 및 제4 서브 영역(5322)에 대한 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Also, for example, the detecting
또한, 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)은 레이저 디텍팅 어레이(5210) 및 분할 옵틱(5220)을 포함할 수 있다.In addition, the detecting
이 때, 상기 레이저 디텍팅 어레이(5210)는 상기 제1 레이저를 디텍팅 하기 위한 제1 디텍터 그룹(5230) 및 상기 제2 레이저를 디텍팅 하기 위한 제2 디텍터 그룹(5240)을 포함할 수 있다.In this case, the
또한, 상기 제1 디텍터 그룹(5230)은 상기 제1 레이저의 적어도 일부를 디텍팅 하기 위한 제1 디텍터(5231) 및 제2 디텍터(5232)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 상기 제2 디텍터 그룹(5240)은 상기 제2 레이저의 적어도 일부를 디텍팅 하기 위한 제3 디텍터(5241) 및 제4 디텍터(5242)를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
이 때, 상기 제1 내지 제4 디텍터(5231,5232,5241,5242)는 적어도 하나의 디텍터를 포함하는 디텍팅 유닛을 포함할 수 있으나, 설명의 편의를 위해서 디텍터로 기술하기로 한다.In this case, the first to
또한, 상기 제1 내지 제4 디텍터(5231,5232,5241,5242)는 적어도 일부 독립적으로 동작하도록 설계될 수 있다.In addition, the first to
예를 들어, 상기 제1 및 제2 디텍터(5231,5232)를 포함하는 제1 디텍터 그룹(5230)과 상기 제3 및 제4 디텍터(5241,5242)를 포함하는 제2 디텍터 그룹(5230)이 상호 독립적으로 동작할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 제1 및 제2 디텍터(5231,5232)가 상호 독립적으로 동작하며, 상기 제3 및 제4 디텍터(5241,5242)가 상호 독립적으로 동작하는 등 다양한 방식으로 독립적으로 동작할 수 있다.For example, a
또한, 상기 분할 옵틱(5220)은 적어도 하나의 디텍팅 영역을 적어도 둘 이상의 서브 영역으로 분할하기 위해 레이저의 적어도 일부를 디텍터로 조사하도록 설계될 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 분할 옵틱(5220)은 상기 제1 디텍팅 영역(5310)을 적어도 상기 제1 서브 영역(5311) 및 상기 제2 서브 영역(5312)로 분할하기 위해 상기 제1 레이저를 상기 제1 디텍터(5231) 및 상기 제2 디텍터(5232)로 조사하도록 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 예를 들어, 상기 분할 옵틱(5220)은 상기 제2 디텍팅 영역(5320)을 적어도 상기 제3 서브 영역(5321) 및 상기 제4 서브 영역(5322)로 분할하기 위해 상기 제2 레이저를 상기 제3 디텍터(5241) 및 상기 제4 디텍터(5242)로 조사하도록 설계될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, the
또한, 상기 분할 옵틱(5220)은 적어도 하나의 디텍팅 영역 내에 포함되는 적어도 둘 이상의 서브 영역에서 반사된 레이저가 적어도 둘 이상의 디텍터에서 감지되도록 상기 레이저를 분할 할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 분할 옵틱(5220)은 상기 제1 디텍팅 영역(5310)에 포함되는 상기 제1 서브 영역(5311)에서 반사된 레이저가 상기 제1 디텍터(5231)에서 감지되도록 상기 제1 레이저 중 상기 제1 서브 영역(5311)에서 반사된 레이저 부분을 상기 제1 디텍터(5231)로 조사하여 상기 제1 레이저를 분할 할 수 있다.For example, the
또한, 예를 들어, 상기 분할 옵틱(5220)은 상기 제1 디텍팅 영역(5310)에 포함되는 상기 제2 서브 영역(5312)에서 반사된 레이저가 상기 제2 디텍터(5232)에서 감지되도록 상기 제1 레이저 중 상기 제2 서브 영역(5312)에서 반사된 레이저 부분을 상기 제2 디텍터(5232)로 조사하여 상기 제1 레이저를 분할 할 수 있다.Also, for example, the
또한, 예를 들어, 상기 분할 옵틱(5220)은 상기 제2 디텍팅 영역(5320)에 포함되는 상기 제3 서브 영역(5321)에서 반사된 레이저가 상기 제3 디텍터(5241)에서 감지되도록 상기 제2 레이저 중 상기 제3 서브 영역(5321)에서 반사된 레이저 부분을 상기 제3 디텍터(5341)로 조사하여 상기 제2 레이저를 분할 할 수 있다.In addition, for example, the
또한, 예를 들어, 상기 분할 옵틱(5220)은 상기 제2 디텍팅 영역(5320)에 포함되는 상기 제4 서브 영역(5322)에서 반사된 레이저가 상기 제4 디텍터(5242)에서 감지되도록 상기 제2 레이저 중 상기 제4 서브 영역(5322)에서 반사된 레이저 부분을 상기 제4 디텍터(5342)로 조사하여 상기 제2 레이저를 분할 할 수 있다.In addition, for example, the
또한, 상기 분할 옵틱(5220)은 적어도 하나의 디텍팅 영역을 적어도 둘 이상의 서브 영역으로 분할하기 위한 광학적 특성을 가질 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)으로부터 생성된 1.2도*1.2도 크기의 제1 디텍팅 영역(5310)을 0.1도*0.1도 크기의 제1 및 제2 서브 영역(5311,5312)으로 분할하기 위한 광학적 특성을 가질 수 있으며, 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)으로부터 생성된 1.2도*1.2도 크기의 제2 디텍팅 영역(5320)을 0.1도*0.1도 크기의 제3 및 제4 서브 영역(5321,5322)으로 분할하기 위한 광학적 특성을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the first detecting
이 때, 상술한 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)의 크기 및 상기 제1 내지 제4 서브 영역(5311,5312,5321,5322)의 크기는 설명의 편의를 위한 하나의 예시 일 뿐 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)의 크기 및 상기 제1 내지 제4 서브 영역(5311,5312,5321,5322)의 크기 및 형상은 상기 어드레싱 옵틱(5120)의 광학적 특성 및 상기 분할 옵틱(5220)의 광학적 특성에 의해 다양할 수 있다.In this case, the sizes of the first and second detecting
또한, 상기 라이다 장치는 프로세서(미도시)를 더 포함할 수 있다.In addition, the lidar device may further include a processor (not shown).
이 때, 프로세서에 대하여 상술한 내용들이 적용될 수 있으므로, 중복되는 서술은 생략하기로 한다.In this case, since the above-described contents may be applied to the processor, duplicate descriptions will be omitted.
상기 프로세서는 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)의 동작을 제어할 수 있다.The processor may control an operation of the detecting
예를 들어, 상기 프로세서는 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)에 포함되는 상기 레이저 이미팅 어레이(5110)의 적어도 일부의 동작을 제어할 수 있다.For example, the processor may control an operation of at least a portion of the
보다 구체적으로, 상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)을 시간적으로 분할하여 어드레싱 하기 위해 상기 제1 이미팅 유닛(5111) 및 상기 제2 이미팅 유닛(5112)이 서로 다른 시간에 레이저를 출력하도록 상기 레이저 이미팅 어레이(5110)의 동작을 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically, the processor divides the first and
또한, 상기 프로세서는 상기 디텍팅 영역 분할 유닛(5200)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the processor may control the operation of the detecting
예를 들어, 상기 프로세서는 상기 디텍팅 영역 어드레싱 유닛(5100)에 포함되는 상기 레이저 디텍팅 어레이(5210)의 적어도 일부의 동작을 제어할 수 있다.For example, the processor may control an operation of at least a portion of the
보다 구체적으로, 상기 프로세서는 상기 제1 및 제2 디텍팅 영역(5310,5320)을 시간적으로 분할하되 공간적으로 적어도 둘 이상의 서브 영역으로 분할하기 위해 상기 제1 디텍터(5231), 상기 제2 디텍터(5232), 상기 제3 디텍터(5241) 및 상기 제4 디텍터(5242)가 적어도 일부 다른 시간에 레이저를 감지하도록 상기 레이저 디텍팅 어레이(5210)의 동작을 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.More specifically, in order to temporally divide the first and second detecting
또한, 상기 프로세서는 상기 레이저 디텍팅 어레이(5210)의 출력에 기초하여 대상체에 대한 적어도 하나의 영역 정보를 결정할 수 있다.Also, the processor may determine at least one area information of the object based on the output of the
예를 들어, 상기 프로세서는 상기 제1 서브 영역(5311)에 할당된 상기 제1 디텍터(5231)의 위치 및 상기 제1 디텍터(5231)의 출력 신호에 기초하여 상기 제1 서브 영역(5311)과 관련된 제1 영역 정보를 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, based on the position of the
또한, 예를 들어, 상기 프로세서는 상기 제2 서브 영역(5312)에 할당된 상기 제2 디텍터(5232)의 위치 및 상기 제2 디텍터(5232)의 출력 신호에 기초하여 상기 제2 서브 영역(5312)과 관련된 제2 영역 정보를 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Also, for example, the processor may determine the
또한, 예를 들어, 상기 프로세서는 상기 제3 서브 역역(5321)에 할당된 상기 제3 디텍터(5241)의 위치 및 상기 제3 디텍터(5241)의 출력 신호에 기초하여 상기 제3 서브 영역(5321)과 관련된 제3 영역 정보를 결정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, the processor may determine the
또한, 예를 들어, 상기 프로세서는 상기 제4 서브 영역(5322)에 할당된 상기 제4 디텍터(5242)의 위치 및 상기 제4 디텍터(5242)의 출력 신호에 기초하여 상기 제4 서브 영역(5322)과 관련된 제4 영역 정보를 결정할 수 있으나, 이에 한정 되지 않는다.Also, for example, the processor may determine the
이 때, 상기 제1 내지 제4 영역 정보는 거리 정보, 위치 정보, 인텐시티 정보 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 각각의 디텍터의 위치 및 디텍터이 출력 신호에 기초하여 획득될 수 있는 영역에 관련된 정보를 모두 포함할 수 있다.In this case, the first to fourth area information may include distance information, location information, intensity information, etc., but is not limited thereto. You can include all relevant information.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.Although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings as described above, various modifications and variations can be made from the above description to those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, circuits, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and those equivalent to the claims also fall within the scope of the claims to be described later.
Claims (16)
제1 이미팅 시야각을 형성하는 제1 이미팅 그룹 및 제2 이미팅 시야각을 형성하는 제2 이미팅 그룹을 포함하는 제1 이미팅 유닛;
상기 제1 이미팅 시야각 또는 상기 제2 이미팅 시야각보다 큰 제3 이미팅 시야각을 형성하는 제3 이미팅 그룹을 포함하는 제2 이미팅 유닛; 및
제1 디텍팅 시야각을 가지고 상기 제1 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저를 수신하는 제1 디텍터 및 제2 디텍팅 시야각을 가지고 상기 제2 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저를 수신하는 제2 디텍터를 포함하는 디텍팅부를 포함하고,
상기 제3 이미팅 시야각은 상기 제1 디텍팅 시야각 및 상기 제2 디텍팅 시야각의 적어도 일부와 오버랩되고,
상기 제3 이미팅 시야각과 상기 제1 디텍팅 시야각이 오버랩되는 제1 오버랩 영역은 상기 상기 제1 디텍팅 시야각과 상기 제1 이미팅 시야각이 오버랩되지 않는 제1 블라인드 영역- 상기 제1 블라인드 영역은 상기 제1 디텍팅 시야각 내의 영역임 -의 적어도 일부를 포함하고,
상기 제3 이미팅 시야각과 상기 제2 디텍팅 시야각이 오버랩되는 제2 오버랩 영역은 상기 제2 디텍팅 시야각과 상기 제2 이미팅 시야각이 오버랩되지 않는 제2 블라인드 영역- 상기 제2 블라인드 영역은 상기 제2 디텍팅 시야각 내의 영역임 -의 적어도 일부를 포함하는
라이다 장치.
As a lidar device,
A first emittering unit including a first emitting group forming a first emitting viewing angle and a second emitting group forming a second emitting viewing angle;
A second emittering unit including a third emittering group forming a third emittering viewing angle larger than the first emitting viewing angle or the second emitting viewing angle; And
A first detector having a first detecting viewing angle and receiving the laser output from the first emitting group, and a second detector having a second detecting viewing angle and receiving the laser output from the second emitting group. Including a detecting unit,
The third emitting viewing angle overlaps at least a portion of the first detecting viewing angle and the second detecting viewing angle,
The first overlapping area in which the third emissive viewing angle and the first detecting viewing angle overlap is a first blind area in which the first detecting viewing angle and the first imitting viewing angle do not overlap-the first blind area is Including at least a portion of-is an area within the first detecting viewing angle,
The second overlapping area in which the third emitting viewing angle and the second detecting viewing angle overlap is a second blind area in which the second detecting viewing angle and the second emitting viewing angle do not overlap-the second blind area is the Including at least a portion of the area within the second detecting viewing angle
Lida device.
상기 제1 이미팅 시야각의 크기는 상기 제2 이미팅 시야각의 크기와 동일한
라이다 장치.
The method of claim 1,
The size of the first emitting viewing angle is the same as the size of the second emitting viewing angle
Lida device.
상기 제1 디텍팅 시야각의 크기는 상기 제2 디텍팅 시야각의 크기와 동일한
라이다 장치.
The method of claim 1,
The size of the first detecting viewing angle is the same as the size of the second detecting viewing angle
Lida device.
상기 제1 디텍터 및 상기 제2 디텍터는 상기 제3 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저의 적어도 일부를 수신하는
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first detector and the second detector receive at least a portion of the laser output from the third emitting group.
Lida device.
상기 제1 이미팅 그룹 및 상기 제2 이미팅 그룹은 적어도 하나의 이미터를 포함하는
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first emitter group and the second emitter group include at least one emitter.
Lida device.
상기 이미터는 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser)인
라이다 장치.
The method of claim 5,
The emitter is a big cell (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)
Lida device.
상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 산출된 제1 거리는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 산출된 제2 거리보다 큰
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first distance calculated by the laser output from the first emitting unit is greater than the second distance calculated by the laser output from the second emitting unit.
Lida device.
상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 다이버전스(divergence)는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 다이버전스보다 작은
라이다 장치.
The method of claim 1,
The divergence of the laser output from the first emitting unit is smaller than the divergence of the laser output from the second emitting unit.
Lida device.
상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 단위 면적당 파워는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저의 단위 면적당 파워보다 큰
라이다 장치.
The method of claim 1,
The power per unit area of the laser output from the first emitting unit is greater than the power per unit area of the laser output from the second emitting unit.
Lida device.
상기 디텍팅부의 출력 신호에 기초하여 히스토그램을 생성하고, 상기 히스토그램을 통해 상기 제1 이미팅 유닛 또는 상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저가 반사된 영역의 특성을 결정하는 프로세서를 포함하는
라이다 장치.
The method of claim 1,
Comprising a processor for generating a histogram based on the output signal of the detecting unit, and determining characteristics of a region in which the laser output from the first or second emitting unit is reflected through the histogram
Lida device.
상기 제1 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 생성된 데이터는 상기 히스토그램의 기준 타임 빈 이후에 할당되고,
상기 제2 이미팅 유닛으로부터 출력된 레이저에 의해 생성된 데이터는 상기 히스토그램의 상기 기준 타임 빈 이전에 할당되는
라이다 장치.
The method of claim 10,
Data generated by the laser output from the first emitting unit is allocated after the reference time bin of the histogram,
The data generated by the laser output from the second emitting unit is allocated before the reference time bin of the histogram.
Lida device.
상기 제1 이미팅 그룹이 작동할 때, 상기 제2 이미팅 그룹은 작동하지 않으나 상기 제3 이미팅 그룹은 작동하도록 제어하는 프로세서를 포함하는
라이다 장치.
The method of claim 1,
Including a processor that controls to operate when the first emitting group is operated, the second emitting group does not operate but the third emitting group is operated.
Lida device.
상기 제1 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저의 중심의 진행 방향은 상기 제2 이미팅 그룹으로부터 출력된 레이저의 중심의 진행 방향과 상이한
라이다 장치.
The method of claim 1,
The traveling direction of the center of the laser output from the first emitting group is different from the traveling direction of the center of the laser output from the second emitting group.
Lida device.
상기 제1 이미팅 유닛은 제1 옵틱부을 포함하고,
상기 제2 이미팅 유닛은 상기 제1 옵틱부의 초점 거리와 상이한 초점 거리를 가지는 제2 옵틱부를 포함하는
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first emitting unit includes a first optical unit,
The second emitting unit includes a second optical unit having a focal length different from the focal length of the first optical unit.
Lida device.
상기 제1 디텍터는 상기 제1 블라인드 영역 내에 존재하는 물체에 의해 반사된 레이저를 수신하고,
상기 제2 디텍터는 상기 제2 블라인드 영역 내에 존재하는 물체에 의해 반사된 레이저를 수신하는
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first detector receives a laser reflected by an object existing in the first blind area,
The second detector receives a laser reflected by an object existing in the second blind area.
Lida device.
상기 제1 이미팅 시야각 또는 상기 제2 이미팅 시야각보다 큰 제4 이미팅 시야각을 형성하는 제4 이미팅 그룹을 포함하는 제3 이미팅 유닛을 포함하고,
상기 제1 이미팅 유닛 및 상기 디텍팅부는 제1 축을 따라 배치되고,
상기 제2 이미팅 유닛 및 상기 제3 이미팅 유닛은 상기 제1 축과 상이한 제2 축을 따라 배치되는
라이다 장치.
The method of claim 1,
And a third emittering unit including a fourth emittering group forming a fourth emitting viewing angle greater than the first emitting viewing angle or the second emitting viewing angle,
The first emitting unit and the detecting unit are disposed along a first axis,
The second emitting unit and the third emitting unit are disposed along a second axis different from the first axis.
Lida device.
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