KR102017147B1

KR102017147B1 - Distance detecting device and Image processing apparatus including the same

Info

Publication number: KR102017147B1
Application number: KR1020130004026A
Authority: KR
Inventors: 고낙훈; 이상근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2019-09-02
Also published as: KR20140091948A

Abstract

본 발명은 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 전기 신호로 변환하는 검출부와, 광원부와 스캐너 사이, 및 검출부와 스캐너 사이에 배치되며, 출력광 및 수신광 중, 제1 방향 편광은 투과시키고, 제2 방향 편광은 반사시키는, 편광 분리부와, 편광 분리부에서 발생하는 내부 산란광을 흡수하는 흡수부재를 포함한다. 이에 의해, 외부 대상물에 대한 거리를 간편하게 검출할 수 있게 된다. The present invention relates to a distance detection device, and an image processing device having the same. A distance detecting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source unit for outputting output light, a scanner for outputting output light to an external region by sequentially performing first and second direction scanning, and corresponding output light. Disposed between the detection unit, the light source unit and the scanner, and the detection unit and the scanner, wherein the first direction polarized light is transmitted and the second direction polarized light is transmitted. It includes a polarization separator for reflecting, and an absorbing member for absorbing the internal scattered light generated by the polarization separator. This makes it possible to easily detect the distance to the external object.

Description

Distance detection device, and an image processing apparatus having the same

본 발명은 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 외부 대상물에 대한 거리를 간편하게 검출할 수 있는 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a distance detecting apparatus, and an image processing apparatus having the same, and more particularly, to a distance detecting apparatus capable of easily detecting a distance to an external object, and an image processing apparatus having the same.

외부 대상물에 대한 거리를 측정하고자 하는 요구가 증대되고 있다. 특히, 영상 시청시, 2D 영상 외에, 3D 영상, 즉 입체 영상을 시청하고자 하는 요구가 증대되고 있으며, 3D 영상의 깊이 검출을 위해, 외부 대상물에 대한 거리를 검출할 수 있다. 이와 같이, 외부 대상물에 대한 거리 검출 방법으로, 다양한 방안이 시도되고 있다. There is an increasing demand to measure distances to external objects. In particular, when viewing an image, there is an increasing demand for viewing a 3D image, that is, a stereoscopic image, in addition to the 2D image, and to detect a depth of the 3D image, a distance to an external object may be detected. As such, various methods have been attempted as a distance detection method for an external object.

본 발명의 목적은, 외부 대상물에 대한 거리를 간편하게 검출할 수 있는 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a distance detecting apparatus capable of easily detecting a distance to an external object, and an image processing apparatus having the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 전기 신호로 변환하는 검출부와, 광원부와 스캐너 사이, 및 검출부와 스캐너 사이에 배치되며, 출력광 및 수신광 중, 제1 방향 편광은 투과시키고, 제2 방향 편광은 반사시키는, 편광 분리부와, 편광 분리부에서 발생하는 내부 산란광을 흡수하는 흡수부재를 포함한다.A distance detecting apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the scanner for outputting the output light to the external region by sequentially performing a light source unit for outputting the output light, the first direction scanning and the second direction scanning And a detector which converts the received light received from the outside into an electrical signal in response to the output light, between the light source unit and the scanner, and between the detector and the scanner, wherein the first direction polarized light is transmitted. The second direction polarization includes a polarization separator that reflects the light and an absorbing member that absorbs internal scattered light generated by the polarization separator.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상처리장치는, 디스플레이와, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 전기 신호로 변환하는 검출부와, 광원부와 스캐너 사이, 및 검출부와 스캐너 사이에 배치되며, 출력광 및 수신광 중, 제1 방향 편광은 투과시키고, 제2 방향 편광은 반사시키는, 편광 분리부와, 편광 분리부에서 발생하는 내부 산란광을 흡수하는 흡수부재를 포함하는 거리 검출부와, 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 포함한다. In addition, the image processing apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, by sequentially performing a display, a light source unit for outputting the output light, the first direction scanning and the second direction scanning, the output light A scanner for outputting to the area, a detector for converting received light received from the outside in response to the output light into an electrical signal, and between the light source and the scanner, and between the detector and the scanner. By using a distance detector including a polarization separator for transmitting directional polarization and reflecting the second directional polarization, an absorbing member absorbing the internal scattered light generated by the polarization separation unit, and distance information detected by the distance detection unit, It includes a control unit for controlling to display a 3D image on the display.

본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치 또는 거리 검출 장치를 구비하는 영상처리장치는, 광원부로부터의 출력광을, 스캐너를 토해 순차 스캐닝하여 외부 영역에 출력하고, 출력광에 대응하는 수신광을 검출부를 통해 검출하며, 출력광 및 수신광 중, 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키는 편광 분리부에서 발생하는 내부 산란광을 흡수하는 흡수부재를 사용한다. 이에 따라, 내부 산란광을 제거하면서, 외부 대상물에 대한 거리를 간편하게 검출할 수 있게 된다.An image processing apparatus having a distance detection device or a distance detection device according to an embodiment of the present invention, the output light from the light source unit is sequentially scanned through a scanner to output to the external area, and the received light corresponding to the output light An absorbing member that detects through the detection unit and absorbs the internal scattered light generated by the polarization separation unit that transmits some of the output light and the received light and reflects the other part is used. Accordingly, the distance to the external object can be detected easily while removing the internal scattered light.

특히, 내부 산란광에 의한 잡음이, 외부 대상물에서 산란되어 수신되는 수신광 보다 상당히 작아지므로, 측정 가능 거리를 확장시킬 수 있으며, 거리 해상도를 향상시킬 수 있게 된다.In particular, since the noise by the internal scattered light is considerably smaller than the received light scattered from the external object, the measurable distance can be extended and the distance resolution can be improved.

한편, 광원으로 레이저 다이오드를 사용함으로써, 측정 가능 거리를 확장시킬 수 있으며, 거리 해상도가 향상될 수 있다. On the other hand, by using a laser diode as a light source, the measurable distance can be extended, and the distance resolution can be improved.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치에서 거리 검출을 위한 광을 투사하는 것을 도시한다.
도 2a는 도 1의 거리 검출 장치의 광 투사시의 스캐닝 방법을 예시하는 도면이다.
도 2b는 도 1의 거리 검출 장치에서 획득 가능한 거리 정보를 예시한 도면이다.
도 3은 도 1의 거리 검출 장치의 내부 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.
도 5a 내지 도 5b는 도 3의 거리 검출 장치의 거리 검출 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 거리 검출 장치 내의 내부 산란광을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치 내의 흡수 부재의 다양한 예이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.
도 11은 도 1의 이동 단말기의 내부 블록도이다.
도 12는 도 11의 제어부의 내부 블록도이다.1 illustrates projecting light for distance detection in an image processing apparatus including a distance detection device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating a scanning method during light projection of the distance detection device of FIG. 1.
FIG. 2B is a diagram illustrating distance information obtainable by the distance detecting apparatus of FIG. 1.
3 is an internal block diagram of the distance detecting apparatus of FIG. 1.
4 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
5A to 5B are views referred to for describing a distance detection method of the distance detection device of FIG. 3.
6A to 6C are views referred to for explaining the internal scattered light in the distance detection device.
7A to 7C are various examples of the absorbing member in the distance detecting apparatus according to the embodiment of the present invention.
8 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to another embodiment of the present invention.
10 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an internal block diagram of the mobile terminal of FIG. 1.
FIG. 12 is an internal block diagram of the controller of FIG. 11.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

본 명세서에서 기술되는 영상처리장치는, 거리 검출 장치가 장착 가능한 장치로서, 이동 단말기, TV, 셋탑 박스, 미디어 플레이어, 게임 기기, 감시용 카메라 등을 포함하며, 에어컨, 냉장고, 세탁기, 조리기기, 로봇 청소기 등의 가전기기를 포함하는 것도 가능하며, 자전거, 자동차 등의 차량 등을 포함할 수도 있다. The image processing apparatus described in the present specification is a device to which the distance detection apparatus is mounted, and includes a mobile terminal, a TV, a set-top box, a media player, a game device, a surveillance camera, and the like. It is also possible to include home appliances such as a robot cleaner, and may include a vehicle such as a bicycle or a car.

한편, 이동 단말기에는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라, 네비게이션, 타블렛 컴퓨터(tablet computer), 이북(e-book) 단말기 등이 포함된다.On the other hand, the mobile terminal includes a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, a personal digital assistant (PDA), a portable multimedia player (PMP), a digital camera, navigation, and a tablet computer. ), E-book terminals and the like.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are merely given in consideration of ease of preparation of the present specification, and do not impart any particular meaning or role by themselves. Therefore, the "module" and "unit" may be used interchangeably.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치에서 거리 검출을 위한 광을 투사하는 것을 도시한다. 1 illustrates projecting light for distance detection in an image processing apparatus including a distance detection device according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 도 1의 영상처리장치는, 이동 단말기(100)를 예시한다. 상술한 바와 같이, 거리 검출 장치(200)는, 이동 단말기, TV, 셋탑 박스, 미디어 플레이어, 게임 기기, 가전기기, 차량 등의 영상처리장치에 구비가능하며, 이하에서는 이동 단말기(100)를 중심으로 기술한다. Referring to the drawings, the image processing apparatus of FIG. 1 illustrates the mobile terminal 100. As described above, the distance detecting apparatus 200 may be provided in an image processing apparatus such as a mobile terminal, a TV, a set-top box, a media player, a game device, a home appliance, a vehicle, and the like, and the center of the mobile terminal 100 will be described below. Describe it.

이동 단말기(100)는, 영상 촬영을 위한, 카메라(122)를 포함할 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)는, 3D 영상 촬영을 위해, 거리 검출 장치(200)를 포함할 수 있다.The mobile terminal 100 may include a camera 122 for capturing an image. Meanwhile, the mobile terminal 100 may include a distance detection device 200 for capturing 3D images.

한편, 외부 대상물(40)의 영상을 획득하는 카메라(122)와, 외부 대상물(40)에 대한 거리 정보를 획득하는 거리 검출 장치(200)가, 3D 카메라(121) 내에 구비될 수 있다. 3D 카메라(121)는 하나의 모듈로서, 내부에 카메라(122)와 거리 검출 장치(200)를 포함할 수 있다. The 3D camera 121 may include a camera 122 for acquiring an image of the external object 40 and a distance detection device 200 for acquiring distance information about the external object 40. The 3D camera 121 is a module, and may include a camera 122 and a distance detecting device 200 therein.

또는, 카메라(122)와 거리 검출 장치(200)가 별도의 모듈로서, 이동 단말기(100) 내에 구비되는 것도 가능하다. Alternatively, the camera 122 and the distance detecting device 200 may be provided as a separate module in the mobile terminal 100.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 광원부에서 출력되는 출력광을, 외부 대상물(40)에 출력하고, 외부 대상물(40)에서 산란 또는 반사되는 수신광을 수신하고, 출력광과 수신광의 차이를 이용하여, 거리를 검출하는 것으로 한다. 특히, 출력광 및 수신광 중, 일부는 투과시키고, 다른 일부는 반사시키는 편광 분리부(도 4의 282)에서 발생하는 내부 산란광을 흡수하는 흡수부재를 사용한다. 이에 따라, 내부 산란광을 제거하면서, 외부 대상물(40)에 대한 거리를 간편하게 검출할 수 있게 된다. 이에 따라, 내부 산란광에 의한 잡음이, 외부 대상물(40)에서 산란되어 수신되는 수신광 보다 상당히 작아지므로, 측정 가능 거리를 확장시킬 수 있으며, 거리 해상도를 향상시킬 수 있게 된다.Meanwhile, the distance detecting apparatus 200 according to the embodiment of the present invention outputs the output light output from the light source unit to the external object 40, receives the received light scattered or reflected from the external object 40, The distance is detected using the difference between the output light and the received light. In particular, an absorbing member that absorbs the internal scattered light generated by the polarization splitting part 282 of FIG. 4 which transmits a part of the output light and the received light and reflects the other part of the output light and the received light is used. Accordingly, the distance to the external object 40 can be easily detected while removing the internal scattered light. Accordingly, since the noise due to the internal scattered light is considerably smaller than the received light scattered from the external object 40, the measurable distance can be extended and the distance resolution can be improved.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 외부의 출력광을 출력할 때에, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행 가능한, 2D 스캐너를 사용함으로써, 복수의 스캐너가 필요 없게 되며, 따라서 거리 검출 장치(200)를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다. 한편, 스캐너 등에 대한 설명은 도 2a를 참조하여 설명한다.On the other hand, the distance detection apparatus 200 according to an embodiment of the present invention, when outputting the external output light, by using a 2D scanner capable of sequentially performing the first direction scanning and the second direction scanning, a plurality of scanners Therefore, the distance detecting device 200 can be miniaturized. In addition, the manufacturing cost can be reduced. On the other hand, a description of the scanner and the like will be described with reference to FIG. 2A.

도 2a는 도 1의 거리 검출 장치의 광 투사시의 스캐닝 방법을 예시하는 도면이다. FIG. 2A is a diagram illustrating a scanning method during light projection of the distance detection device of FIG. 1.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 광 반사부(214), 스캐너(240)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the distance detecting apparatus 200 may include a light source unit 210, a light reflecting unit 214, and a scanner 240.

도면에서는, 거리 검출 장치(200)에서 출력되는 광원부(210)의 개수가 1개이나, 복수개를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 도면에서는 단일 파장의 출력광을 예시하나, 복수 파장의 출력광을 외부로 출력하는 것도 가능하다. In the drawing, the number of the light source units 210 output from the distance detecting device 200 may be one, or a plurality thereof may be used. That is, although the figure illustrates the output light of a single wavelength, it is also possible to output the output light of a plurality of wavelengths to the outside.

광원부(210)는, 적외선 파장의 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 가시광선 파장의 광 등 다양한 예가 가능하다. 이하에서는 적외선 파장의 광을 중심으로 기술한다.The light source unit 210 may be light having an infrared wavelength, but is not limited thereto, and various examples, such as light having a visible wavelength, may be used. Hereinafter, the description will be based on the light of the infrared wavelength.

한편, 광원부(210)는, 외부 대상물(40)에, 광 투사를 위해, 광의 시준성이 중요하며, 이를 위해, 레이저 다이오드를 사용할 수 있다. 광원부(210)로 레이저 다이오드를 사용하는 경우, 측정 가능 거리를 확장시킬 수 있으며, 거리 해상도가 향상될 수 있다. 한편, 광원부(210로, 레이저 다이오드 외에, 다양한 예가 가능하다. 이하에서는 레이저 다이오드를 중심으로 기술한다.On the other hand, the light source unit 210, for light projection to the external object 40, the collimation of light is important, for this purpose, a laser diode can be used. When the laser diode is used as the light source unit 210, the measurable distance may be extended, and the distance resolution may be improved. In addition to the laser diode, various examples are possible with the light source unit 210. Hereinafter, the laser diode will be described.

광원부(210)에서 출력되는 출력광은, 광 반사부(214)에서 반사되어, 스캐너(240)로 입사될 수 있다. The output light output from the light source unit 210 may be reflected by the light reflecting unit 214 and incident on the scanner 240.

한편, 스캐너(240)는, 광원부(210)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을, 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다.Meanwhile, the scanner 240 may receive output light from the light source unit 210 and may sequentially and repeatedly perform the first direction scanning and the second direction scanning to the outside.

도면과 같이, 스캐너(240)는, 스캐닝 가능한 영역을 중심으로, 외부 대상물(40)에 대해, 좌에서 우로 수평 스캐닝을 수행하고, 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행하며, 다시 우에서 좌로 수평 스캐닝을 수행하고, 다시 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행할 수 있다. 그리고, 이와 같은 스캐닝 동작을, 외부 대상물(40)의 전체에 대해, 반복하여 수행한다.As shown in the figure, the scanner 240 performs horizontal scanning from left to right, vertical scanning from top to bottom, and horizontal scanning from right to left on the external object 40, centering on the scannable area. And vertical scanning from top to bottom again. Such a scanning operation is repeatedly performed on the entire external object 40.

한편, 외부 대상물(40)에 대해, 출력되는 출력광은, 외부 대상물(40)에서 산란 또는 반사되어, 다시 거리 검출 장치(200)에 입사될 수 있다. 예를 들어, 스캐너(240)는, 출력광에 대응하는 수신광을 수신할 수 있다.Meanwhile, the output light output to the external object 40 may be scattered or reflected by the external object 40 and may be incident to the distance detecting device 200 again. For example, the scanner 240 may receive a reception light corresponding to the output light.

거리 검출 장치(200)는, 출력광과, 수신광을 비교하고, 그 차이를 이용하여, 거리를 검출할 수 있다. 거리 검출 기법에 대해서는, 도 5a 이하를 참조하여 후술한다.The distance detecting apparatus 200 may compare the output light with the received light, and detect the distance using the difference. The distance detection technique will be described later with reference to FIG. 5A and below.

한편, 거리 검출 장치(200)에서, 산출되는 거리 정보는, 도 2b와 같이, 휘도 영상(65)으로서 표현될 수 있다. 외부 대상물의 다양한 거리 값(distance value)은, 대응하는 휘도 레벨로서 표시 가능하다. 거리가 가까운 경우, 휘도 레벨이 클 수(밝기가 밝을 수) 있으며, 깊이가 먼 경우 휘도 레벨이 작을 수(밝기가 어두울 수) 있다. Meanwhile, in the distance detection apparatus 200, the calculated distance information may be represented as the luminance image 65 as illustrated in FIG. 2B. Various distance values of the external object can be displayed as corresponding luminance levels. If the distance is close, the luminance level may be large (brightness may be bright), and if the depth is far, the luminance level may be small (brightness may be dark).

도 3은 도 1의 거리 검출 장치의 내부 블록도이다.3 is an internal block diagram of the distance detecting apparatus of FIG. 1.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 스캐너(240), 광원 구동부(260), 스캐너 구동부(245), 프로세서(270), 메모리(272), 검출부(280)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the distance detecting apparatus 200 may include a light source unit 210, a scanner 240, a light source driver 260, a scanner driver 245, a processor 270, a memory 272, and a detector 280. It may include.

광원부(210)는, 소정 파장의 출력광을 출력할 수 있다.The light source unit 210 may output output light having a predetermined wavelength.

광원 구동부(260)는, 프로세서(270)의 제어 신호에 따라, 광원부(210)를 구동할 수 있다. 예를 들어, 거리 검출 장치(200)의 동작시, 광원 구동부(260)는, 펄스 신호를 광원부(210)에 출력할 수 있다. 한편, 펄스 크기 변조(PAM) 또는 펄스폭 변조(PWM) 방식에 의한 펄스 신호가, 광원부(210)에 인가될 수 있으며, 이에 따라, 광원부(210)에서 출력되는 광의 세기가 결정될 수 있다.The light source driver 260 may drive the light source unit 210 according to a control signal of the processor 270. For example, during operation of the distance detection apparatus 200, the light source driver 260 may output a pulse signal to the light source unit 210. Meanwhile, a pulse signal based on a pulse size modulation (PAM) or a pulse width modulation (PWM) method may be applied to the light source unit 210, and thus, the intensity of light output from the light source unit 210 may be determined.

스캐너(240)는, 상술한 바와 같이, 광원부(210)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝(수평 스캐닝) 및 제2 방향 스캐닝(수직 스캐닝)을, 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다.As described above, the scanner 240 receives the output light from the light source unit 210 and sequentially and repeatedly performs the first direction scanning (horizontal scanning) and the second direction scanning (vertical scanning) to the outside. It can be done with

스캐너 구동부(245)는, 스캐너(240)의 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝을 제어할 수 있다. 예를 들어, 외부 대상물(40)에 대한 스캐닝 영역에 대해, 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝이 수행되도록 제어할 수 있다.The scanner driver 245 may control horizontal scanning and vertical scanning of the scanner 240. For example, horizontal scanning and vertical scanning may be performed on the scanning area for the external object 40.

한편, 스캐너 구동부(270)는, 수평 스캐닝에 대한 피드백 신호 및 수직 스캐닝에 대한 피드백 신호를 생성하여, 이를 프로세서(270)로 전달할 수 있다. 프로세서(270)는, 이러한 피드백 신호에 기초하여, 스캐너(240)의 스캐닝 동작시 오차가 발생하지 않도록, 스캐너 구동부(270)를 제어할 수 있다. The scanner driver 270 may generate a feedback signal for horizontal scanning and a feedback signal for vertical scanning, and transmit the generated feedback signal to the processor 270. The processor 270 may control the scanner driver 270 so that an error does not occur during the scanning operation of the scanner 240 based on the feedback signal.

검출부(280)는, 외부 대상물(40)에서 수신되는 수신광을 전기 신호로 변환한다. 이를 위해, 검출부(280)는, 광 신호를 전기신호로 변환하는 포토 다이오드(Photodiode)를 포함할 수 있다. 특히, 검출부(280)는, 고 광전 효율의 포토 다이오드로 외부 대상물(40)로부터 산란된 미약한 수신광을 전압으로 변환해주는 Avalanche Photodiode를 포함할 수 있다.The detection unit 280 converts the received light received from the external object 40 into an electrical signal. To this end, the detector 280 may include a photodiode for converting an optical signal into an electrical signal. In particular, the detector 280 may include an Avalanche photodiode that converts the weak reception light scattered from the external object 40 into a voltage using a photodiode having a high photoelectric efficiency.

프로세서(270)는, 광원 구동부(260), 스캐너 구동부(270)의 동작을 제어한다.The processor 270 controls the operations of the light source driver 260 and the scanner driver 270.

한편, 프로세서(270)는, 검출부(280)로부터, 전기 신호를 수신하고, 이를 기반으로, 외부 대상물(40)에 대한 거리 정보를 산출할 수 있다.The processor 270 may receive an electrical signal from the detector 280, and calculate distance information about the external object 40 based on the electrical signal.

구체적으로, 프로세서(270)는, 출력광에 대한 전기 신호와 수신광에 대한 전기 신호의 차이를 이용하여, 거리 정보를 산출할 수 있다. 특히, 외부 대상물(40)에 대해, 순차적으로 2D 스캐닝을 수행하므로, 외부 대상물(40)의 일정 영역 별로, 순차적으로, 해당 영역의 거리 정보를 산출할 수 있다.In detail, the processor 270 may calculate distance information by using a difference between the electrical signal for the output light and the electrical signal for the received light. In particular, since the 2D scanning is sequentially performed on the external object 40, distance information of the corresponding area may be sequentially calculated for each predetermined area of the external object 40.

메모리(272)는, 거리 검출 장치(200)의 각종 동작 제어를 위한 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 출력광에 대한 전기 신호를 저장할 수 있으며, 이후, 프로세서(270)에서의 거리 산출시, 저장된 전기 신호를 프로세서(270)로 출력할 수 있다.The memory 272 may store data for controlling various operations of the distance detection apparatus 200. In particular, the electric signal for the output light may be stored, and when the distance is calculated by the processor 270, the stored electric signal may be output to the processor 270.

또한, 메모리(272)는, 외부 대상물(40)에 대한 거리 정보 산출시, 외부 대상물(40)의 각 영역별 거리 정보를 저장할 수 있으며, 최종적으로, 외부 대상물(40) 전체에 대한 거리 정보를 저장할 수 있다.In addition, the memory 272 may store distance information for each region of the external object 40 when calculating the distance information of the external object 40, and finally, may store distance information of the entire external object 40. Can be stored.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.4 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치는, 광원부(210), 집광부(212), 광반사부(214), 스캐너(240), 편광 변환부(250), 제2 광반사부(255), 제3 광반사부(256), 검출부(280), 및 편광 분리부(282)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the distance detecting apparatus includes a light source unit 210, a light collecting unit 212, a light reflecting unit 214, a scanner 240, a polarization converting unit 250, a second light reflecting unit 255, and a second light reflecting unit. The light reflection unit 256, the detection unit 280, and the polarization splitter 282 may be included.

이하에서는, 도 3에 대한 설명에서 기술한 유닛(광원부(210), 스캐너(240), 검출부(280))을 제외한, 나머지 유닛을 중심으로 기술한다. In the following description, the remaining units except for the units (light source unit 210, scanner 240, and detector 280) described in the description of FIG. 3 will be described.

집광부(212)는, 광원부(210)에서 출력되는 출력광을 시준한다(collimate). 이를 위해, 집광부(212)는, 각각 해당하는 파장의 광을 시준하기 위한 Collimate Lens를 구비할 수 있다.The light collecting unit 212 collimates the output light output from the light source unit 210. To this end, the light collecting unit 212 may include a collimate lens for collimating light having a corresponding wavelength.

다음, 집광부(212)를 통과한 출력광은, 편광 분리부(282)를 통과한다. Next, the output light which has passed through the condenser 212 passes through the polarization separator 282.

편광 분리부(282)는, 파장이 동일한 출력광과 수신광의 편광이 다른 경우, 각 편광 방향에 따라, 그 진행 방향을 분리한다. 예를 들어, 출력광이 P 편광 상태의 출력광인 경우 투과시키고, 반사광이 S 편광 상태의 수신광인 경우 반사시켜, 검출부(280)로 수신광을 전송한다. 이러한 편광 분리부는, Polarizer Beam Splitter라 할 수 있다.When the polarization of the output light and the reception light having the same wavelength is different from each other, the polarization separation unit 282 separates the traveling direction according to each polarization direction. For example, the output light is transmitted when the output light is in the P-polarized state, and reflected when the reflected light is the received light in the S-polarized state, and the received light is transmitted to the detector 280. Such a polarization splitter may be referred to as a polarizer beam splitter.

광반사부(214)는, 편광 분리부(282)를 통과한 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 편광 분리부(282) 방향으로 반사시킨다. 광반사부(214)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 광반사부(214)는, Total Mirror를 구비할 수 있다.The light reflection unit 214 reflects the output light passing through the polarization splitter 282 toward the scanner 240 and reflects the received light received through the scanner 240 toward the polarization splitter 282. . The light reflection part 214 can reflect light of various wavelengths, not only reflecting the wavelength of output light. Accordingly, the light reflection portion 214 may include a total mirror.

편광 변환부(250)는, 출력광의 편광 방향을 변환하고, 수신광의 편광 방향을 변환할 수 있다. The polarization converting unit 250 may convert the polarization direction of the output light and convert the polarization direction of the received light.

예를 들어 편광 변환부(250)는, 위상차를 주어 편광 방향을 제어하며, 선 편광을 원편광으로 변환하거나, 원편광을 선 편광으로 변환할 수 있다.For example, the polarization converter 250 may control the polarization direction by giving a phase difference, and may convert linearly polarized light into circularly polarized light, or may convert circularly polarized light into linearly polarized light.

구체적으로, 편광 변환부(250)는, P 편광인 출력광을 원 편광의 출력광으로 변환한다. 이에 따라, 스캐너(240)는, 원편광의 출력광을 외부로 출력하고, 외부로부터 원편광의 수신광을 수신할 수 있다. 한편, 편광 변환부(250)는, 스캐너(240)를 통해 수신되는 원 편광의 수신광을, S 편광인 수신광으로 변환할 수 있다. 이에 따라, 편광 변환부(250)는, Quarter Wavelength Plate(QWP)라 명명될 수 있다. Specifically, the polarization converting unit 250 converts output light that is P-polarized light into output light of circular polarization. Accordingly, the scanner 240 can output the output light of the circularly polarized light to the outside, and can receive the received light of the circularly polarized light from the outside. On the other hand, the polarization converting unit 250 may convert the received light of the circularly polarized light received through the scanner 240 into the received light which is S polarized light. Accordingly, the polarization converter 250 may be referred to as a quarter wave length plate (QWP).

다른 예로, 편광 변환부(250)는, P 편광의 출력광을 별도 변환 없이 그대로 출력하고, 스캐너(240)로부터 수신되는 P 편광의 수신광을 S 편광인 수신광으로 변환할 수도 있다. As another example, the polarization converting unit 250 may output the output light of the P polarized light as it is without conversion, and may convert the received light of the P polarized light received from the scanner 240 into the received light of S polarized light.

제2 광반사부(255)는, 편광 변환부(250)를 통과한 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 편광 변환부(250) 방향으로 반사시킨다. 광반사부(255)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제2 광반사부(255)는, Total Mirror를 구비할 수 있다.The second light reflecting unit 255 reflects the output light passing through the polarization converting unit 250 toward the scanner 240 and reflects the received light received through the scanner 240 toward the polarization converting unit 250. Reflect. The light reflection unit 255 can reflect light of various wavelengths instead of reflecting only the wavelength of the output light. Accordingly, the second light reflection unit 255 may include a total mirror.

제3 광반사부(256)는, 제2 광반사부(255)를 통과한 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 제2 광반사부(255) 방향으로 반사시킨다. 제3 광반사부(256)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제3 광반사부(256)는, Total Mirror를 구비할 수 있다.The third light reflecting unit 256 reflects the output light passing through the second light reflecting unit 255 toward the scanner 240 and reflects the received light received through the scanner 240 to the second light reflecting unit ( 255) direction. The third light reflection unit 256 can reflect light of various wavelengths instead of reflecting only the wavelength of the output light. Accordingly, the third light reflection unit 256 may include a total mirror.

한편, 도 4의 거리 검출 장치는, 출력광의 광 경로와, 수신되는 수신광의 광 경로가 일부 중첩된다. 이와 같이, 광 출력과 광 수신의 광 경로가 일부중첩되는 구조의 거리 검출 장치는, coaxial Optical System 이라 명명될 수 있다. 이러한 구조의 거리 검출 장치는, 사이즈를 소형화할 수 있으며, 외광에 강하며, 높은 신호 대 잡음비를 가질 수 있게 된다. On the other hand, the distance detection apparatus of FIG. 4 partially overlaps the optical path of the output light and the optical path of the received light. As such, the distance detection device having a structure in which the light output and the optical path of the light reception are partially overlapped may be referred to as a coaxial optical system. The distance detecting device having such a structure can be downsized in size, resistant to external light, and can have a high signal-to-noise ratio.

한편, 출력광의 광 경로와, 수신되는 수신광의 광 경로가 완전히 이격되는 것도 가능하다. 이와 같이, 광 출력과 광 수신의 광 경로가 서로 완전히 이격되는 구조의 거리 검출 장치는, Separated Optical System 이라 명명될 수 있다. On the other hand, it is also possible that the optical path of the output light and the optical path of the received light is completely separated. As such, the distance detection apparatus having a structure in which the light output and the light path of the light reception are completely separated from each other may be referred to as a separate optical system.

도 5a 내지 도 5b는 도 3의 거리 검출 장치의 거리 검출 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다. 5A to 5B are views referred to for describing a distance detection method of the distance detection device of FIG. 3.

거리 검출 장치의 프로세서(270)는, 출력광에 대한 전기 신호와 수신광에 대한 전기 신호의, 위상차, 시간차, 펄스 카운팅 등에 의해, 거리 정보를 산출할 수 있다.The processor 270 of the distance detection device may calculate the distance information by a phase difference, a time difference, pulse counting, or the like of the electrical signal for the output light and the electrical signal for the received light.

도 5a는 시간차 방법에 의한 거리 산출 방법을 예시한다. 여기서, Tx는 출력광의 펄스 신호, Rx는 수신광의 펄스 신호를 나타낸다. 도면을 보면, 출력광의 펄스 신호와 수신광의 펄스 신호의 펄스의 시간 차이(Δt)에 따라, 거리 정보 레벨을 산출할 수 있다. 예를 들어, 시간 차이가 클수록, 외부 대상물(40)이 멀리 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 크도록 설정할 수 있으며, 이에 따라, 휘도 레벨이 작도록, 설정할 수 있다. 또한, 시간 차이가 작을수록, 외부 대상물(40)이 가깝게 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 작도록 설정할 수 있으며, 이에 따라, 휘도 레벨이 크도록 설정할 수 있다.5A illustrates a distance calculation method by a time difference method. Here, Tx represents a pulse signal of output light, and Rx represents a pulse signal of received light. Referring to the figure, the distance information level can be calculated according to the time difference Δt between the pulse signal of the output light and the pulse signal of the received light. For example, the larger the time difference, the farther the external object 40 is, so that the distance information level can be set to be larger, and accordingly, the luminance level can be set to be smaller. In addition, the smaller the time difference, the closer the external object 40 is, and therefore, the distance information level can be set to be smaller, and accordingly, the luminance level can be set to be larger.

한편, 펄스 카운팅 방식은, 도 5a와 유사하며, 다만, 출력광에 대응하는 반복 펄스와, 수신광에 대응하는 반복 펄스 사이의 차이에 의한, 펄스 개수(펄스 카운팅)를 이용하는 것으로, 펄스 개수가 많을수록, 외부 대상물(40)이 멀리 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 크도록 설정할 수 있으며, 펄스 개수가 작을수록, 외부 대상물(40)이 가깝게 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 작도록 설정할 수 있다.On the other hand, the pulse counting method is similar to FIG. 5A except that the pulse count (pulse counting) is used by the difference between the repetitive pulse corresponding to the output light and the repetitive pulse corresponding to the received light. The larger the number, the farther the external object 40 is, so that the distance information level can be set larger. The smaller the number of pulses, the closer the outer object 40 is, so the distance information level can be set smaller.

도 5b는 위상차 방법에 의한 거리 산출 방법을 예시한다. 여기서, Tx는 출력광의 위상 신호, Rx는 수신광의 위상 신호를 나타낸다. 도면을 보면, 출력광의 위상 신호와 수신광의 위상 신호의 위상 차이(Φ)에 따라, 거리 정보 레벨을 산출할 수 있다. 예를 들어, 위상 차이가 클수록, 외부 대상물(40)이 멀리 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 크도록 설정할 수 있으며, 위상 차이가 작을수록, 외부 대상물(40)이 가깝게 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 작도록 설정할 수 있다. 5B illustrates a distance calculation method by the phase difference method. Here, Tx denotes a phase signal of output light and Rx denotes a phase signal of received light. Referring to the figure, the distance information level can be calculated according to the phase difference? Between the phase signal of the output light and the phase signal of the received light. For example, the larger the phase difference, the farther the external object 40 is, so that the distance information level can be set larger, and the smaller the phase difference, the closer the external object 40 is, the smaller the distance information level is. Can be set to

이러한, 거리 레벨 설정은, 상술한 바와 같이, 외부 대상물(40)을 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝하면서, 외부 대상물(40) 내의 각 영역 별로 수행된다. 즉, 외부 대상물(40)의 각 영역 별로, 거리 정보 레벨의 검출이 가능하다.Such distance level setting is performed for each area in the external object 40 while horizontally and vertically scanning the external object 40 as described above. That is, the distance information level can be detected for each region of the external object 40.

도 6a 내지 도 6c는 거리 검출 장치 내의 내부 산란광을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.6A to 6C are views referred to for explaining the internal scattered light in the distance detection device.

먼저, 도 6a는, 거리 검출 장치 내의 광원부(210), 집광부(212), 및 편광 분리부(282), 구조물(600)을 예시한다.First, FIG. 6A illustrates the light source unit 210, the light collecting unit 212, the polarization splitter 282, and the structure 600 in the distance detection apparatus.

한편, 편광 분리부(282) 주변에는 다른 광 부품의 기구물(600)이 배치될 수 있다. 도면에서는, 기구물(600)이 편광 분리부(282)의 우측에 배치되는 것을 예시한다. 즉, 검출부(280) 방향과 반대 방향에 기구물(600)이 배치될 수 있다.Meanwhile, the fixture 600 of another optical component may be disposed around the polarization splitter 282. In the figure, it illustrates that the fixture 600 is disposed on the right side of the polarization separator 282. That is, the instrument 600 may be disposed in a direction opposite to the direction of the detector 280.

다음, 도 6b는 편광 분리부(282)이 광 투과와 광 반사를 예시한다. 즉, 광원부(210)에서 출력되는 출력광(L1)을 투과하고, 외부로부터 수신되는 수신광(L2)는 반사시켜, 검출부(280)로 수신광을 전송할 수 있다. 특히, 편광 분리부(282)는, P 편광의 빔(beam)은 투과하고 S 편광의 빔(beam)은 반사시킬 수 있다. 6B illustrates polarization splitter 282 transmitting light and reflecting light. That is, the output light L1 output from the light source unit 210 may be transmitted, and the reception light L2 received from the outside may be reflected to transmit the reception light to the detection unit 280. In particular, the polarization splitter 282 may transmit a P-polarized beam and reflect the S-polarized beam.

다음, 도 6c는 편광 분리부(282)에서 내부 산란광이 발생하는 것을 예시한다.Next, FIG. 6C illustrates that internal scattered light is generated in the polarization splitter 282.

편광 분리부(282)는, P 편광의 빔(beam)은 투과하고 S 편광의 빔(beam)은 반사시킬 수 있다. 반사된 S 편광의 빔(L2) 중에서 편광 분리부(282)를 투과한 후 기구물(600)에서 반사되어 수신되는 노이즈 1(L_N1)과 편광 분리부(282) 내부 면에서 재 반사되어 수신되는 노이즈 2(L_N2)가 있다. 또한, 편광 분리부(282) 면을 지날 때 P 편광 상태로 투과된 빔(La,Lb,Lc) 중에서 편광 분리부(282) 내부 면에서 재 반사되어 편광 분리부(282) 면에서 반사되어 수신되는 노이즈 1(L_N1)이 있다. 이외에도 편광 분리부(282) 내부 면에서 다중 반사되어 수신되는 노이즈 3(L_N3) 등이 있다. 이러한 노이즈들은, 편광 분리부(282) 내의 내부 산란광에 기인한 것들이다.The polarization splitter 282 may transmit a beam of P polarization and reflect a beam of S polarization. Of the reflected S-polarized beam (L2) is transmitted through the polarization splitter 282, the noise 1 (L _N1 ) received by being reflected from the fixture 600 and the reflection of the inside of the polarization splitter 282 is received There is noise 2 (L _N2 ). In addition, among the beams La, Lb, and Lc transmitted in the P polarization state when passing through the plane of the polarization splitter 282, the light is reflected back from the inner side of the polarization splitter 282 and reflected on the plane of the polarized splitter 282. There is noise 1 (L _N1 ). In addition, noise 3 (L _N3 ) received after being reflected by multiple reflections on the inner surface of the polarization separator 282 may be used. These noises are due to the internal scattered light in the polarization separator 282.

한편, 편광 분리부(282) 면을 지날 때 P 편광 상태로 투과된 빔 중 외부 대상물(40)에서 산란(Backscattering)된 빔이 편광 분리부(282) 면에서 반사되어, 미약한 신호(signal)로 수신된다. Meanwhile, a beam scattered from the external object 40 among the beams transmitted in the P-polarized state when passing through the plane of polarization separator 282 is reflected from the plane of polarization separator 282, resulting in a weak signal. Is received.

이때, 외부 대상물(40)에서산란(Backscattering)된 미약한 신호(signal)와, 내부 산란광에 의한 노이즈(Noise)의 비가 신호 대 잡음비(SNR)이 된다. 이때, SNR이 최소한 1 이상이 유지되는 거리가 측정 가능한 거리가 될 수 있다. 목표로 하는 측정거리 내에서 SNR이 1 이상을 유지하기 위해서는 내부 산란 광에 의한 노이즈들을 저감시켜야 한다. 이하에서는, 거리 검출 장치 내의 내부 산란 광에 의한 노이즈들을 저감하기 위한, 흡수 부재에 대해 기술한다.In this case, the ratio of the weak signal scattered from the external object 40 to the noise due to the internal scattered light becomes the signal-to-noise ratio SNR. In this case, the distance at which the SNR is maintained at least 1 may be a measurable distance. In order to keep the SNR above 1 within the target measurement distance, noises due to internal scattered light must be reduced. Hereinafter, the absorbing member for reducing the noises by the internal scattered light in the distance detecting device will be described.

도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치 내의 흡수 부재의 다양한 예이다.7A to 7C are various examples of the absorbing member in the distance detecting apparatus according to the embodiment of the present invention.

먼저, 도 7a는, 편광 분리부(282)에 부착되는 블랙 페인팅(710)을 예시한다.First, FIG. 7A illustrates black painting 710 attached to polarization splitter 282.

즉, 편광 분리부(282)와 기구물(600) 사이, 구체적으로, 편광 분리부(282)의 우측면을 그라인딩(Grinding)과 블랙 페인팅(710)을 함으로써 편광 분리부(282) 면을 투과되어 나가는 빔을 흡수시켜서 노이즈 1, 2(L_N1,L_N2) 등을 저감시킬 수 있다.That is, between the polarization separator 282 and the apparatus 600, specifically, the right side surface of the polarization separator 282 is ground and the black painting 710 passes through the polarization separator 282. By absorbing the beam, noises 1 and 2 (L _N1 , L _N2 ) and the like can be reduced.

다음, 도 7b는, 편광 분리부(282)와 광원부(210) 사이, 구체적으로 편광 분리부(282)와 집광부(212) 사이에 배치되는 편광부재(720)를 예시한다. 편광 부재(720)는, Polarizer일 수 있다.Next, FIG. 7B illustrates a polarizing member 720 disposed between the polarization separating unit 282 and the light source unit 210, and specifically, between the polarization separating unit 282 and the light collecting unit 212. The polarizing member 720 may be a polarizer.

즉, 편광 분리부(282) 면을 지나기 전에 Polarizer(720)를 지나게 함으로써 편광 컨트라스트(Contrast)를 향상시킴으로써, S 편광된 빔이 반사됨으로써 생기는 노이즈 1, 2(L_N1,L_N2) 등을 저감시킬 수 있다.That is, the polarizer contrast is improved by passing the polarizer 720 before passing the plane of the polarization splitter 282, thereby reducing noises 1 and 2 (L _N1 , L _N2 ), etc. caused by the reflection of the S-polarized beam. You can.

다음, 도 7c는, 편광 분리부(282)와 기구물(600) 사이에, 배치되는 감광 필터(730)을 예시한다. 감광 필터(730)는, Absorptive ND Filter일 수 있다.Next, FIG. 7C illustrates a photosensitive filter 730 disposed between the polarization splitter 282 and the fixture 600. The photosensitive filter 730 may be an absorptive ND filter.

즉, 감광 필터(730)를 사용함으로써, 편광 분리부(282)로부터 기구물(600) 방향으로 가는 빔의 세기를 저감시킬 수 있다. 결국, 노이즈를 저감할 수 있게 된다.That is, by using the photosensitive filter 730, the intensity of the beam from the polarization splitter 282 toward the structure 600 can be reduced. As a result, noise can be reduced.

다음, 도 7d는, 기구물(600)의 표면에 형성되는 블랙 코팅(740)을 예시한다. 블랙 코팅(740)은, Black Optical Coating일 수 있다.Next, FIG. 7D illustrates a black coating 740 formed on the surface of the fixture 600. The black coating 740 may be a black optical coating.

즉, 블랙 코팅(740)을 사용함으로써, 흡수를 통한 기구물(600)로부터의 반사광량을 저감시켜, 결국, 노이즈를 저감할 수 있게 된다.That is, by using the black coating 740, it is possible to reduce the amount of reflected light from the apparatus 600 through absorption, thereby reducing noise.

다음, 도 7e는, 기구물(600)에 부착되는 다중 반사 경로 부재(750)를 예시한다. Next, FIG. 7E illustrates multiple reflective path members 750 attached to the fixture 600.

구체적으로, 기구물(600)의 경사면을 다중 반사 경로 부재(750)를 부착시켜, 다중반사를 발생시킨다. 이에 따라, 기구물(600)로부터의 반사광량을 저감시켜, 결국, 노이즈를 저감할 수 있게 된다.Specifically, the multiple reflection path member 750 is attached to the inclined surface of the fixture 600 to generate multiple reflections. As a result, the amount of reflected light from the fixture 600 can be reduced, thereby reducing noise.

한편, 도 7a 내지 도 7e의 방법 중 적어도 두개의 방법을 혼용하여, 노이즈를 최소화할 수 있다.Meanwhile, noise may be minimized by using at least two of the methods of FIGS. 7A to 7E.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.8 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 8은, 거리 검출 장치의 개략 내부 구조도를 예시하며, 특히, 내부 산란광을 저감하기 위한 도 7a 내지 도 7e의 방법 중 도 7b의 방법을 채용한, 거리 검출 장치의 개략 내부 구조도를 예시한다.FIG. 8 illustrates a schematic internal structure diagram of the distance detection apparatus, and in particular, illustrates a schematic internal structure diagram of the distance detection apparatus employing the method of FIG. 7B among the methods of FIGS. 7A to 7E for reducing the internal scattered light.

도 8의 거리 검출 장치는, 광원부(210)와, 편광 분리부(282)와, 편광 변환부(250)가, 광 경로상 일렬로 배치될 수 있다. 그리고, 광원부(210)가 제1 방향 편광의 출력광을 출력할 수 있다. 즉, P 편광이 출력광을 출력할 수 있다. In the distance detecting apparatus of FIG. 8, the light source unit 210, the polarization splitter 282, and the polarization converting unit 250 may be arranged in a line on an optical path. In addition, the light source unit 210 may output the output light of the first direction polarization. That is, P-polarized light can output output light.

광원부(210)가 레이저 다이오드(LD)인 경우, LD의 편광비가 100:1 수준이므로, 편광 컨트라스트(Contrast)를 높이기 위해, 도 7b의 편광 부재(720)를 사용한다. 즉, LD의 출력광이 Polarizerer(720)를 지나, 편광 분리부(282)에서 P 편광 투과된다. 그리고, P 편광의 출력광을 편광 변환부(250)(QWP)에서 원 편광으로 변환하고, 스캐너(240)에서이 스캐닝에 의해 외부 대상물(40)을 스캔한다.When the light source unit 210 is the laser diode LD, since the polarization ratio of the LD is about 100: 1, the polarizing member 720 of FIG. 7B is used to increase the polarization contrast. That is, the output light of the LD passes through the polarizerer 720, and P-polarized light is transmitted by the polarization splitter 282. The P-polarized output light is converted into circularly polarized light by the polarization converting unit 250 (QWP), and the scanner 240 scans the external object 40 by this scanning.

외부 대상물(40)에서 산란(Backscattering)되어 수신된 원 편광 상태의 수신광은 편광 변환부(250)(QWP)를 지난 후 S 편광 상태가 된다. 편광 분리부(282)가 S 편광 상태의 수신광을 반사시키므로, 검출부(280)에는 외부 대상물(40)에서 산란된 수신광이 수신된다. The received light in the circularly polarized state received by being scattered (backscattered) from the external object 40 becomes the S polarized state after passing through the polarization converter 250 (QWP). Since the polarization splitter 282 reflects the received light in the S polarization state, the detector 280 receives the received light scattered from the external object 40.

검출부(280)는, 편광 분리부(282)에서 반사되어, 집광부(213)에서 집광된 수신광을 전기 신호로 변환한다. 그리고, 프로세서(270)는, 검출부(280)로부터의 전기 신호에 기초하여, 외부 대상물(40)에 대한 거리를 연산한다.The detector 280 is reflected by the polarization splitter 282 and converts the received light collected by the light concentrator 213 into an electrical signal. The processor 270 calculates a distance to the external object 40 based on the electrical signal from the detector 280.

도 8의 구조에 의하면, 편광 분리부(282)를 거치기 전에 편광 부재(720)로 편광 컨트라스트(Contrast)를 높일 수 있다. 물론, 100%의 선 편광이 될 수는 없으나, 편광 컨트라스트(Contrast)가 향상되므로, 출력광인 P 편광 성분이 증가하여, 내부 잡음에도 불구하고, SNR이 향상될 수 있다.According to the structure of FIG. 8, the polarization contrast may be increased by the polarization member 720 before passing through the polarization splitter 282. Of course, it cannot be 100% linearly polarized light, but the polarization contrast is improved, so that the P polarization component, which is output light, is increased, so that SNR can be improved despite internal noise.

한편, 내부 산란 광에 의한 잡음을 저감을 위해, 도 8의 편광 부재(720) 외에, 도 7a의 편광 분리부(282)에 부착되는 블랙 페인팅(710), 도 7c의 편광 분리부(282)와 기구물(600) 사이에 배치되는 감광 필터(730), 도 7d의 기구물(600)의 표면에 형성되는 블랙 코팅(740), 도 7e의 기구물(600)에 부착되는 다중 반사 경로 부재(750) 중 적어도 하나가 더 사용될 수 있다. Meanwhile, in order to reduce noise caused by the internal scattered light, in addition to the polarization member 720 of FIG. 8, the black painting 710 attached to the polarization separation unit 282 of FIG. 7A and the polarization separation unit 282 of FIG. 7C. Photosensitive filter 730 disposed between and instrument 600, black coating 740 formed on the surface of instrument 600 of FIG. 7D, multiple reflective path member 750 attached to instrument 600 of FIG. 7E. At least one of the more may be used.

한편, 도면에서는, 스캐너(240)가 외부 대상물(40)에서 산란(Backscattering)된 수신광을 수신하는 것으로 예시하나, 이와 달리, 별도의 수신부가 외부 대상물(40)에서 산란(Backscattering)된 수신광을 수신하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 출력광과 수신광이 분리되므로, 거리 검출 장치는, Separated Optical System 이라 할 수 있다.Meanwhile, in the drawing, the scanner 240 is illustrated as receiving the backscattered received light from the external object 40, but, on the contrary, a separate receiver receives the backscattered received light from the external object 40. It is also possible to receive. In this case, since the output light and the received light are separated, the distance detection device may be referred to as a separate optical system.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.9 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 9의 거리 검출 장치는, 도 8의 거리 검출 장치와 유사하나, 광원부가 한개가 아닌 두개인 것에 그 차이가 있다.The distance detecting apparatus of FIG. 9 is similar to the distance detecting apparatus of FIG. 8, except that the light source unit is not one but two.

도 9의 거리 검출 장치는, 제1 광원부(210), 제1 집광부(212), 광반사부(214), 제2 광원부(215), 제2 집광부(217), 광파장분리부(219), 스캐너(240), 편광 변환부(250), 제2 광반사부(255), 제3 광반사부(256), 제1 검출부(280), 및 제1 편광 분리부(282), 제2 검출부(285), 제2 편광 분리부(287)를 포함할 수 있다.In the distance detecting apparatus of FIG. 9, the first light source unit 210, the first light collecting unit 212, the light reflecting unit 214, the second light source unit 215, the second light collecting unit 217, and the light wavelength separating unit 219 are illustrated. ), The scanner 240, the polarization converting unit 250, the second light reflecting unit 255, the third light reflecting unit 256, the first detection unit 280, and the first polarization separating unit 282, The second detector 285 and the second polarization splitter 287 may be included.

이하에서는, 도 8과의 차이를 중심으로 기술한다.Hereinafter, the description will be focused on the difference from FIG. 8.

제1 집광부(212)와 제2 집광부(217)는, 각각 제1 광원부(210)과 제2 광원부(215)에서 출력되는 출력광을 시준한다(collimate). 이를 위해, 제1 집광부(212)와 제2 집광부(217)는, 각각 해당하는 파장의 광을 시준하기 위한 Collimate Lens를 구비할 수 있다.The first condenser 212 and the second condenser 217 collimate the output light output from the first light source 210 and the second light source 215, respectively. To this end, the first condenser 212 and the second condenser 217 may each include a collimate lens for collimating light having a corresponding wavelength.

다음, 제1 집광부(212)를 통과한 제1 출력광은, 제1 편광부재(720a)를 거쳐 제1 편광 분리부(282)를 통과하고, 제2 집광부(217)를 통과한 제2 출력광은, 제2 편광부재(720b)를 거쳐 제2 편광 분리부(282)를 통과한다.Next, the first output light passing through the first light collecting part 212 passes through the first polarization separating part 282 through the first polarizing member 720a and passes through the second light collecting part 217. The 2nd output light passes through the 2nd polarization separating part 282 through the 2nd polarizing member 720b.

광반사부(214)는, 제1 편광 분리부(282)를 통과한 제1 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 제1 수신광을 제1 편광 분리부(282) 방향으로 반사시킨다. 광반사부(214)는, 제1 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 광반사부(214)는, Total Mirror를 구비할 수 있다.The light reflection unit 214 reflects the first output light passing through the first polarization splitter 282 toward the scanner 240 and separates the first received light received through the scanner 240 from the first polarization splitter. Reflect in the direction of the portion 282. The light reflection part 214 can reflect light of various wavelengths, not only reflecting the wavelength of a 1st output light. Accordingly, the light reflection portion 214 may include a total mirror.

광파장 분리부(219)는, 광 파장 별로, 반사 또는 투과가 가능한 것으로서, 예를 들어, Dichroic Mirror로 구현될 수 있다. 구체적으로, 광파장 분리부(219)는, 제1 파장의 광은 투과 시키고, 제2 파장의 광은 반사시킬 수 있다.The optical wavelength separator 219 may be reflected or transmitted for each wavelength of light, and may be implemented as, for example, a dichroic mirror. In detail, the optical wavelength separator 219 may transmit light having a first wavelength and reflect light having a second wavelength.

이에 따라, 광파장 분리부(219)는, 제1 출력광을 투과시켜, 스캐너(240) 방향으로 전달할 수 있으며, 제2 출력광을 반사시켜, 스캐너(240) 방향으로 전달할 수 있다. As a result, the optical wavelength separator 219 may transmit the first output light to the scanner 240 and may reflect the second output light to the scanner 240.

또한, 광파장 분리부(219)는, 제1 수신광을 투과시켜, 광반사부(214) 방향으로 전달할 수 있으며, 제2 수신광을 반사시켜, 제2 편광 분리부(287) 방향으로 전달할 수 있다. In addition, the optical wavelength separation unit 219 may transmit the first reception light and transmit the light toward the light reflection unit 214, and may reflect the second reception light and transmit the light to the second polarization separation unit 287. have.

제2 광반사부(255)는, 편광 변환부(250)를 통과한 제1 및 제2 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 제1 및 제2 수신광을 편광 변환부(250) 방향으로 반사시킨다. 광반사부(255)는, 제1 및 제2 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제2 광반사부(255)는, Total Mirror를 구비할 수 있다.The second light reflecting unit 255 reflects the first and second output light passing through the polarization converting unit 250 toward the scanner 240, and receives the first and second numbers received through the scanner 240. The new light is reflected in the polarization converter 250. The light reflection unit 255 can reflect light of various wavelengths, rather than reflecting only the wavelengths of the first and second output light. Accordingly, the second light reflection unit 255 may include a total mirror.

제3 광반사부(256)는, 제2 광반사부(255)를 통과한 제1 및 제2 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 제1 및 제2 수신광을 제2 광반사부(255) 방향으로 반사시킨다. 제3 광반사부(256)는, 제1 및 제2 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제3 광반사부(256)는, Total Mirror를 구비할 수 있다.The third light reflecting unit 256 reflects the first and second output light passing through the second light reflecting unit 255 toward the scanner 240 and receives the first and the second light received through the scanner 240. 2 Reflects the received light toward the second light reflection part 255. The third light reflecting unit 256 can reflect light of various wavelengths, instead of reflecting only the wavelengths of the first and second output light. Accordingly, the third light reflection unit 256 may include a total mirror.

제1 검출부(280)는, 제1 편광 분리부(282)에서 반사된 제1 수신광을 전기 신호로 변환하며, 제2 검출부(282)는, 제2 편광 분리부(282)에서 반사된 제2 수신광을 전기 신호로 변환한다. 그리고, 프로세서(270)는, 제1 검출부(280)와 제2 검출부(282)로부터의 전기 신호에 기초하여, 외부 대상물(40)에 대한 거리를 연산한다.The first detector 280 converts the first received light reflected by the first polarized light splitter 282 into an electrical signal, and the second detector 282 is configured by the second polarized light splitter 282. 2 Convert the received light into an electrical signal. The processor 270 calculates a distance to the external object 40 based on the electrical signals from the first detector 280 and the second detector 282.

한편, 내부 산란 광에 의한 잡음을 저감을 위해, 도 9의 편광 부재(720a,720b) 외에, 도 7a의 편광 분리부(282)에 부착되는 블랙 페인팅(710), 도 7c의 편광 분리부(282)와 기구물(600) 사이에 배치되는 감광 필터(730), 도 7d의 기구물(600)의 표면에 형성되는 블랙 코팅(740), 도 7e의 기구물(600)에 부착되는 다중 반사 경로 부재(750) 중 적어도 하나가 더 사용될 수 있다. Meanwhile, in order to reduce noise caused by the internal scattered light, in addition to the polarization members 720a and 720b of FIG. 9, the black painting 710 attached to the polarization separation unit 282 of FIG. 7A and the polarization separation unit of FIG. 7C ( 282 and photosensitive filter 730 disposed between instrument 600, black coating 740 formed on the surface of instrument 600 of FIG. 7D, and multiple reflective path members attached to instrument 600 of FIG. 7E. At least one of 750 may be further used.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 구조도이다.10 is an internal structural diagram of a distance detection apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 8과 비교하면, 도 10의 거리 검출 장치의 내부 구조는, 광원부(210)와 검출부(280)의 배치가 다른 것에 그 차이가 있다.Compared with FIG. 8, the internal structure of the distance detection apparatus of FIG. 10 differs in that the arrangement of the light source 210 and the detector 280 is different.

즉, 도 10의 거리 검출 장치는, 검출부(280)와, 편광 분리부(282)와, 편광 변환부(250)가, 광 경로상 일렬로 배치된다. 그리고, 광원부(210)가 제2 방향 편광, 즉 S 편광의 출력광을 출력하는 출력한다.That is, in the distance detection device of FIG. 10, the detection unit 280, the polarization separation unit 282, and the polarization conversion unit 250 are arranged in a line on the optical path. The light source unit 210 outputs the output light of the second direction polarization, that is, the S polarization.

즉, 편광 분리부(282는, S 편광의 출력광을 반사시켜, 스캐너(240) 방향으로 전달하고, P 편광의 수신광을 투과시킨다. 투과된 수신광은, 집광부(213)를 거쳐, 검출부(280)로 전달된다.That is, the polarization splitting unit 282 reflects the output light of the S polarized light, transmits the light toward the scanner 240, and transmits the received light of the P polarized light. It is delivered to the detector 280.

한편, 도 8과 유사하게, 편광 컨트라스트(Contrast)를 높이기 위해, 집광부(212)와 편광 분리부(282) 사이에, 도 7b의 편광 부재(720)를 사용한다. On the other hand, similar to FIG. 8, in order to increase the polarization contrast, the polarizing member 720 of FIG. 7B is used between the light converging unit 212 and the polarization separating unit 282.

도 10의 구조에 의하면, 편광 분리부(282)를 거치기 전에 편광 부재(720)로 편광 컨트라스트(Contrast)를 높일 수 있다. 물론, 100%의 선 편광이 될 수는 없으나, 편광 컨트라스트(Contrast)가 향상되므로, 출력광인 S 편광 성분이 증가하여, 내부 잡음에도 불구하고, SNR이 향상될 수 있다.According to the structure of FIG. 10, the polarization contrast may be increased by the polarization member 720 before passing through the polarization splitter 282. Of course, it cannot be 100% linearly polarized light, but since the polarization contrast is improved, the S polarized light component, which is output light, is increased, so that SNR can be improved despite internal noise.

한편, 내부 산란 광에 의한 잡음을 저감을 위해, 도 10의 편광 부재(720) 외에, 도 7a의 편광 분리부(282)에 부착되는 블랙 페인팅(710), 도 7c의 편광 분리부(282)와 기구물(600) 사이에 배치되는 감광 필터(730), 도 7d의 기구물(600)의 표면에 형성되는 블랙 코팅(740), 도 7e의 기구물(600)에 부착되는 다중 반사 경로 부재(750) 중 적어도 하나가 더 사용될 수 있다. Meanwhile, in order to reduce noise caused by the internal scattered light, in addition to the polarization member 720 of FIG. 10, the black painting 710 attached to the polarization separation unit 282 of FIG. 7A and the polarization separation unit 282 of FIG. 7C. Photosensitive filter 730 disposed between and instrument 600, black coating 740 formed on the surface of instrument 600 of FIG. 7D, multiple reflective path member 750 attached to instrument 600 of FIG. 7E. At least one of the more may be used.

도 11은 도 1의 이동 단말기의 내부 블록도이다.FIG. 11 is an internal block diagram of the mobile terminal of FIG. 1.

도 11을 참조하면, 이동 단말기(100)는, 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, the mobile terminal 100 may include a wireless communication unit 110, an A / V (Audio / Video) input unit 120, a user input unit 130, a sensing unit 140, an output unit 150, The memory 160 may include an interface unit 170, a controller 180, and a power supply 190.

무선 통신부(110)는, 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(113), 무선 인터넷 모듈(115), NFC 모듈(117), 및 GPS 모듈(119) 등을 포함할 수 있다.The wireless communication unit 110 may include a broadcast receiving module 111, a mobile communication module 113, a wireless internet module 115, an NFC module 117, a GPS module 119, and the like.

방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 이때, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널 등을 포함할 수 있다. The broadcast receiving module 111 may receive at least one of a broadcast signal and broadcast related information from an external broadcast management server through a broadcast channel. In this case, the broadcast channel may include a satellite channel, a terrestrial channel, and the like.

방송수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.The broadcast signal and / or broadcast related information received through the broadcast receiving module 111 may be stored in the memory 160.

이동통신 모듈(113)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The mobile communication module 113 transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network. Here, the wireless signal may include various types of data according to voice call signal, video call signal, or text / multimedia message transmission and reception.

무선 인터넷 모듈(115)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(115)은 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. The wireless internet module 115 refers to a module for wireless internet access. The wireless internet module 115 may be embedded or external to the mobile terminal 100.

NFC 모듈(117)은 근거리 자기장 통신을 수행할 수 있다. NFC 모듈(117)은, NFC 장치(미도시)와 소정 거리 이내로 접근하는 경우, 즉 태깅하는 경우, NFC 장치로부터의 소정 데이터를 수신할 수 있다. The NFC module 117 may perform near field communication. The NFC module 117 may receive predetermined data from the NFC device when approaching the NFC device (not shown) within a predetermined distance, that is, when tagging.

GPS(Global Position System) 모듈(119)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. The GPS (Global Position System) module 119 may receive location information from a plurality of GPS satellites.

A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121), 거리 검출부(200), 마이크(123) 등이 포함될 수 있다. The A / V input unit 120 is for inputting an audio signal or a video signal, and may include a camera 121, a distance detector 200, a microphone 123, and the like.

본 발명의 실시예에 따른, 거리 검출부(200)는, 도 4, 도 8, 도 9, 또는 도 10과 같은 초소형의 거리 검출 장치일 수 있다. 특히, 도 8, 도 9, 또는 도 10의, 내부 산란광을 저감하기 위한 거리 검출 장치일 수 있다. 한편, 거리 검출부는, 카메라(121)와 함께, 3D 카메라(122) 내에 구비될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the distance detector 200 may be a microscopic distance detection device as shown in FIG. 4, 8, 9, or 10. In particular, it may be a distance detecting device for reducing the internal scattered light of FIG. 8, 9, or 10. Meanwhile, the distance detector may be provided in the 3D camera 122 together with the camera 121.

한편, 산출된 거리 정보는, 제어부(180)에 전달되어, 멀티미디어 재생시에, 특히 3D 영상 표시시에 사용되거나, 외부로 전달될 수 있다. Meanwhile, the calculated distance information may be transmitted to the controller 180 and used when playing multimedia, in particular, when displaying a 3D image, or transmitted to the outside.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 이를 위해, 사용자 입력부(130)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.The user input unit 130 generates key input data input by the user for controlling the operation of the terminal. To this end, the user input unit 130 may include a key pad, a dome switch, a touch pad (constant voltage / capacitance), and the like. In particular, when the touch pad forms a mutual layer structure with the display unit 151 to be described later, this may be referred to as a touch screen.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.The sensing unit 140 detects a current state of the mobile terminal 100 such as an open / closed state of the mobile terminal 100, a location of the mobile terminal 100, presence or absence of user contact, and the like to control the operation of the mobile terminal 100. The sensing signal may be generated.

센싱부(140)는, 감지센서(141), 압력센서(143), 및 모션 센서(145) 등을 포함할 수 있다. 모션 센서(145)는 가속도 센서, 자이로 센서, 중력 센서 등을 이용하여 이동 단말기(100)의 움직임이나 위치 등을 감지할 수 있다. 특히, 자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서로서, 기준 방향에 대해 돌아간 방향(각도)을 감지할 수 있다. The sensing unit 140 may include a detection sensor 141, a pressure sensor 143, a motion sensor 145, and the like. The motion sensor 145 may detect a movement or position of the mobile terminal 100 using an acceleration sensor, a gyro sensor, a gravity sensor, or the like. In particular, the gyro sensor is a sensor for measuring the angular velocity, and may sense a direction (angle) returned with respect to the reference direction.

출력부(150)는 디스플레이부(151), 음향출력 모듈(153), 알람부(155), 및 햅틱 모듈(157), 등을 포함할 수 있다.The output unit 150 may include a display unit 151, an audio output module 153, an alarm unit 155, and a haptic module 157.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. The display unit 151 displays and outputs information processed by the mobile terminal 100.

한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(151)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다. Meanwhile, as described above, when the display unit 151 and the touch pad form a mutual layer structure and constitute a touch screen, the display unit 151 is an input device capable of inputting information by a user's touch in addition to the output device. May also be used.

음향출력 모듈(153)은 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(153)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The sound output module 153 outputs audio data received from the wireless communication unit 110 or stored in the memory 160. The sound output module 153 may include a speaker, a buzzer, and the like.

알람부(155)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. .The alarm unit 155 outputs a signal for notifying occurrence of an event of the mobile terminal 100. For example, the signal may be output in the form of vibration. .

햅틱 모듈(haptic module)(157)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(157)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다. The haptic module 157 generates various haptic effects that a user can feel. A representative example of the haptic effect generated by the haptic module 157 is a vibration effect.

메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. The memory 160 may store a program for processing and controlling the controller 180 and may provide a function for temporarily storing input or output data (for example, a phone book, a message, a still image, a video, etc.). It can also be done.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 인터페이스부(170)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.The interface unit 170 serves as an interface with all external devices connected to the mobile terminal 100. The interface unit 170 may receive data from such an external device or receive power and transfer the data to each component inside the mobile terminal 100, and allow the data inside the mobile terminal 100 to be transmitted to the external device. .

제어부(180)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 재생 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 재생 모듈(181)은 제어부(180) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 소프트웨어로 구성될 수도 있다. 한편, 멀티미디어 재생 등에 대한 제어부(180)의 동작에 대해서는, 도 12을 참조하여 상술한다.The controller 180 typically controls the operation of each unit to control the overall operation of the mobile terminal 100. For example, related control and processing for voice calls, data communications, video calls, and the like can be performed. In addition, the controller 180 may include a multimedia playback module 181 for multimedia playback. The multimedia playback module 181 may be configured in hardware in the controller 180 or may be configured in software separately from the controller 180. On the other hand, the operation of the controller 180 for the multimedia playback, etc. will be described in detail with reference to FIG.

전원 공급부(190)는, 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The power supply unit 190 receives external power and internal power under the control of the controller 180 to supply power required for the operation of each component.

이와 같은 구성의 이동 단말기(100)는 유무선 통신 시스템 및 위성 기반 통신 시스템을 포함하여, 프레임(frame) 또는 패킷(packet)을 통하여 데이터(data)를 전송할 수 있는 통신 시스템에서 동작 가능하도록 구성될 수 있다.The mobile terminal 100 having such a configuration may be configured to be operable in a communication system capable of transmitting data through a frame or packet, including a wired / wireless communication system and a satellite based communication system. have.

한편, 도 11에 도시된 이동 단말기(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 이동 단말기(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.Meanwhile, a block diagram of the mobile terminal 100 shown in FIG. 11 is a block diagram for one embodiment of the present invention. Each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to the specifications of the mobile terminal 100 that is actually implemented. That is, two or more components may be combined into one component as needed, or one component may be divided into two or more components. In addition, the function performed in each block is for explaining an embodiment of the present invention, the specific operation or device does not limit the scope of the present invention.

도 12는 도 11의 제어부의 내부 블록도이다. FIG. 12 is an internal block diagram of the controller of FIG. 11.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(180)는, 멀티미디어 재생을 위해, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), OSD 생성부(340), 믹서(345), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)를 포함할 수 있다. 그 외 오디오 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the controller 180 according to an embodiment of the present invention, the demultiplexer 310, the image processor 320, the processor 330, the OSD generator 340 for multimedia playback , A mixer 345, a frame rate converter 350, and a formatter 360. The audio processing unit (not shown) and the data processing unit (not shown) may be further included.

역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 방송 수신 모듈(111) 또는 무선 인터넷 모듈(115) 또는 인터페이스부(170)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.The demultiplexer 310 demultiplexes an input stream. For example, when an MPEG-2 TS is input, it may be demultiplexed and separated into video, audio, and data signals, respectively. Here, the stream signal input to the demultiplexer 310 may be a stream signal output from the broadcast receiving module 111, the wireless internet module 115, or the interface unit 170.

영상 처리부(320)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(225), 및 스케일러(235)를 구비할 수 있다. The image processor 320 may perform image processing of the demultiplexed image signal. To this end, the image processor 320 may include an image decoder 225 and a scaler 235.

영상 디코더(225)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(235)는, 디스플레이부(151)에서 출력되는 출력 영상을 고려하여, 복호화된 영상신호의 해상도를, 스케일링(scaling)할 수 있다.The image decoder 225 decodes the demultiplexed image signal, and the scaler 235 may scale the resolution of the decoded image signal in consideration of the output image output from the display unit 151. have.

영상 디코더(225)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다. The video decoder 225 may include decoders of various standards.

프로세서(330)는, 이동 단말기(100) 내 또는 제어부(180) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 방송 수신 모듈(111)을 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다. The processor 330 may control overall operations in the mobile terminal 100 or the controller 180. For example, the processor 330 may control the broadcast reception module 111 to control tuning of an RF broadcast corresponding to a channel selected by a user or a pre-stored channel.

또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다. In addition, the processor 330 may control the mobile terminal 100 by a user command or an internal program input through the user input interface unit 150.

또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 인터페이스부(170)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다. In addition, the processor 330 may perform data transmission control with the network interface 135 or the interface 170.

또한, 프로세서(330)는, 제어부(180) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320), OSD 생성부(340) 등의 동작을 제어할 수 있다. In addition, the processor 330 may control operations of the demultiplexer 310, the image processor 320, and the OSD generator 340 in the controller 180.

OSD 생성부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이부(151)에 출력되는 영상 내에, 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 이동 단말기(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다. The OSD generator 340 generates an OSD signal according to a user input or itself. For example, a signal for displaying various types of information in a graphic or text may be generated in an image output to the display unit 151 based on a user input signal. The generated OSD signal may include various data such as a user interface screen, various menu screens, widgets, and icons of the mobile terminal 100. In addition, the generated OSD signal may include a 2D object or a 3D object.

믹서(345)는, OSD 생성부(340)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(350)에 제공된다.The mixer 345 may mix the OSD signal generated by the OSD generator 340 and the decoded image signal processed by the image processor 320. The mixed video signal is provided to the frame rate converter 350.

프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다. The frame rate converter 350 may convert a frame rate of an input video. On the other hand, the frame rate converter 350 can output the data as it is without additional frame rate conversion.

포맷터(Formatter)(360)는, 믹서(345)에서 믹싱된 신호, 즉 OSD 신호와 복호화된 영상 신호를 입력받아, 디스플레이부(151)에 적합하도록, 신호의 포맷을 변경하여 출력할 수 있다. The formatter 360 may receive a mixed signal from the mixer 345, that is, an OSD signal and a decoded video signal, and change the format of the signal to be suitable for the display unit 151.

한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 3D 영상 표시를 위해, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호를 분리할 수 있다. 또한, 3D 영상 신호의 포맷을 변경하거나, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 전환할 수도 있다. Meanwhile, the formatter 360 may separate the 2D video signal and the 3D video signal for displaying the 3D video. In addition, the format of the 3D video signal may be changed or the 2D video signal may be converted into a 3D video signal.

한편, 포맷터(360)는, 거리 검출부(200)에서 산출된 거리 정보를 이용하여, 3D 영상 표시시, 이를 활용할 수 있다. 구체적으로, 거리 정보 레벨의 크기가 클수록, 외부 대상물이 더 멀리 떨어져 있는 것이므로, 포맷터(360)는, 깊이 정보가 작도록 설정할 수 있다. 즉, 포맷터(360)는, 거리 정보 레벨에 반비례하도록 깊이 정보 레벨을 설정할 수 있다. 그리고, 깊이 정보를 이용하여, 2D 영상을 3D 영상으로 변환하고, 이를 출력할 수 있다. Meanwhile, the formatter 360 may use the distance information calculated by the distance detector 200 to display the 3D image. In detail, since the larger the distance information level is, the farther the external object is, the formatter 360 may set the depth information to be smaller. That is, the formatter 360 may set the depth information level in inverse proportion to the distance information level. The 2D image may be converted into a 3D image and output using the depth information.

결국, 포맷터(360)는, 외부 대상물이 멀어, 거리 정보 레벨이 큰 경우, 깊이 정보 레벨을 작게 설정하며, 이에 따라, 3D 영상 표시시, 함몰되어 표시되도록 할 수 있다. 한편, 포맷터(360)는, 외부 대상물이 가까워, 거리 정보 레벨이 작은 경우, 깊이 정보 레벨을 크게 설정하며, 이에 따라, 3D 영상 표시시, 돌출되어 표시되도록 할 수 있다.As a result, when the external object is far away and the distance information level is large, the formatter 360 may set the depth information level to be small and, accordingly, may be depressed and displayed when displaying the 3D image. On the other hand, when the external object is close and the distance information level is small, the formatter 360 may set the depth information level to be large, thereby protruding and displaying the 3D image.

한편, 제어부(180) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.Meanwhile, the audio processor (not shown) in the controller 180 may perform voice processing of the demultiplexed voice signal. To this end, the audio processor (not shown) may include various decoders.

또한, 제어부(180) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다. In addition, the audio processor (not shown) in the controller 180 may process a base, a treble, a volume control, and the like.

한편, 도 12에서는 OSD 생성부(340)와 영상 처리부(320)으로부터의 신호를 믹서(345)에서 믹싱한 후, 포맷터(360)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(320)의 출력을 포맷터(360)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(340)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(345)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.In FIG. 12, the signals from the OSD generator 340 and the image processor 320 are mixed by the mixer 345 and then 3D processed by the formatter 360, but the present invention is not limited thereto. May be located after the formatter. That is, the output of the image processor 320 is 3D processed by the formatter 360, and the OSD generator 340 performs 3D processing together with OSD generation, and then mixes each processed 3D signal by the mixer 345. It is also possible.

한편, 도 12에 도시된 제어부(180)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(180)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. Meanwhile, a block diagram of the controller 180 shown in FIG. 12 is a block diagram for an embodiment of the present invention. Each component of the block diagram may be integrated, added, or omitted according to the specification of the controller 180 that is actually implemented.

특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 제어부(180) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비될 수도 있다.In particular, the frame rate converter 350 and the formatter 360 are not provided in the controller 180, but may be provided separately.

본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The image processing apparatus including the distance detecting apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be modified in various ways. All or part of the examples may be optionally combined.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, but the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

Claims

A light source unit for outputting output light;
A scanner configured to sequentially perform first direction scanning and second direction scanning to output the output light to an external area;
A detector for converting received light received from the outside into an electrical signal in response to the output light;
A polarization separator disposed between the light source unit and the scanner, and between the detection unit and the scanner, wherein a first direction polarization is transmitted and a second direction polarization is reflected among the output light and the reception light;
And an absorbing member absorbing the internal scattered light generated by the polarization splitting unit.

The method of claim 1,
The absorbing member,
Black painting attached to the polarization separator;
A polarization member disposed between the polarization separation unit and the light source;
A photosensitive filter disposed between the polarization separator and the apparatus;
A black coating formed on the surface of the appliance; or
Multiple reflective path members attached to the appliance; Distance detection apparatus comprising at least one of.

The method of claim 1,
A polarization converting unit disposed between the polarization separating unit and the scanner and transferring the output light toward the scanner, and converting the polarization direction of the received light so that the output light is different from the polarization direction; ,
The light source unit, the polarization separating unit, and the polarization converting unit are arranged in a line on an optical path,
And the light source unit outputs the output light of the first directional polarization.

The method of claim 2,
And the polarization separating unit is located between the apparatus and the detection unit.

The method of claim 1,
A polarization converting unit disposed between the polarization separating unit and the scanner and transferring the output light toward the scanner, and converting the polarization direction of the received light so that the output light is different from the polarization direction; ,
The detection unit, the polarization separation unit, and the polarization conversion unit are arranged in a line on an optical path,
And the light source unit outputs the output light of the second directional polarization.

The method of claim 2,
And the polarization separating unit is located between the apparatus and the light source unit.

The method of claim 1,
And a processor configured to detect a distance to an external object based on the electrical signal.

The method of claim 1,
A polarization converting unit disposed between the polarization separating unit and the scanner and transferring the output light toward the scanner and converting the polarization direction of the received light so that the output light is different from the polarization direction; Distance detection device, characterized in that.

The method of claim 8,
The polarization conversion unit,
And converting the first directional polarization of the output light into circular polarization and converting the circular polarization of the received light into the second directional polarization.

The method of claim 1,
And a light receiver corresponding to the output light, for receiving the received light from the outside.

The method of claim 1,
The scanner,
And outputting the output light and receiving the received light.

display;
A light source unit for outputting output light, a scanner for outputting the output light to an external region by sequentially performing first direction scanning and second direction scanning, and received light received from the outside corresponding to the output light; A polarization unit disposed between the detection unit and the light source unit and the scanner, and between the detection unit and the scanner, wherein the first direction polarized light is transmitted and the second direction polarized light is reflected among the output light and the received light. A distance detector including a separator and an absorbing member absorbing the internal scattered light generated by the polarization separator; And
And a controller configured to control to display a 3D image on the display by using the distance information detected by the distance detector.

The method of claim 12,
The absorbing member,
Black painting attached to the polarization separator;
A polarization member disposed between the polarization separation unit and the light source;
A photosensitive filter disposed between the polarization separator and the apparatus;
A black coating formed on the surface of the appliance; or
Multiple reflective path members attached to the appliance; An image processing apparatus comprising at least one of.

The method of claim 12,
A polarization converting unit disposed between the polarization separating unit and the scanner and transferring the output light toward the scanner, and converting the polarization direction of the received light so that the output light is different from the polarization direction; ,
The light source unit, the polarization separating unit, and the polarization converting unit are arranged in a line on an optical path,
And the light source unit outputs output light of the first directional polarization.

The method of claim 13,
And the polarization separator is located between the instrument and the detector.

The method of claim 12,
A polarization converting unit disposed between the polarization separating unit and the scanner and transferring the output light toward the scanner, and converting the polarization direction of the received light so that the output light is different from the polarization direction; ,
The detection unit, the polarization separation unit, and the polarization conversion unit are arranged in a line on an optical path,
And the light source unit outputs the output light of the second directional polarization.

The method of claim 13,
And the polarization separating unit is located between the apparatus and the light source unit.