KR102181862B1 - A lidar having a structure in which a light emitting axis and a light receiving axis coincide - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 라이다는 타겟을 향해 센싱광을 출력하는 광원부와, 상기 타겟에 의해 반사되어 입사되는 반사광을 감지하는 광감지부와, 상부면에 상기 광원부가 구비되고, 하부면에 상기 광감지부가 구비되는 절연부를 포함한다.The present invention relates to a lidar having a structure in which the transmission axis and the light reception axis are matched, and the lidar according to the present invention includes a light source unit that outputs sensing light toward a target, and detects reflected light reflected by the target and incident. It includes a light sensing unit, the light source unit is provided on an upper surface, and an insulating unit provided with the light sensing unit on the lower surface.

Description

송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다{A LIDAR HAVING A STRUCTURE IN WHICH A LIGHT EMITTING AXIS AND A LIGHT RECEIVING AXIS COINCIDE}A lidar with a structure in which the transmission and reception axes are aligned {A LIDAR HAVING A STRUCTURE IN WHICH A LIGHT EMITTING AXIS AND A LIGHT RECEIVING AXIS COINCIDE}

본 발명은 라이다에 관한 것으로서 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다에 관한 것이다.The present invention relates to a lidar, and relates to a lidar having a structure in which a transmission axis and a light reception axis are coincident.

최근, 지능형 자동차 및 스마트카 분야에서는 돌발상황에 대한 차량의 능동적 대처기능을 요구하고 있다. 즉, 보행자의 출현을 인지하거나, 어두운 야간에 조명의 범위를 벗어난 곳에 대한 장애물을 사전에 감지하거나, 우천시 전조등 조명의 약화로 인한 장애물을 감지하거나, 또는 도로 파손을 사전에 감지하는 등, 운전자와 보행자의 안전을 위협하는 상황을 사전에 확인할 필요가 있다.Recently, in the field of intelligent cars and smart cars, a vehicle's active coping function is required for unexpected situations. In other words, by recognizing the appearance of pedestrians, detecting obstacles outside the range of lighting at dark nights, detecting obstacles due to weakening of headlights in rain, or detecting road damage in advance, etc. It is necessary to check in advance the situation that threatens the safety of pedestrians.

이에 대해 차량의 전방에 설치되어, 자체 출사광을 기반으로 차량이 움직이는 경우 전방의 물체를 확인하여 사전에 운전자에게 경고함을 물론, 차량 스스로가 정지 또는 회피하는데 기초가 되는 데이터를 차량의 전자제어유닛(electronic control unit; ECU)에 전달하고, ECU는 이 데이터를 이용하여 각종 제-어를 수행하게 되는데, 이러한 데이터를 획득하는 것을 라이다(LiDAR)라 한다.On the other hand, it is installed in the front of the vehicle, and when the vehicle moves based on its own emission light, it checks the object in front and warns the driver in advance, as well as electronic control of the vehicle's data that is the basis for stopping or avoiding the vehicle itself. It transmits to an electronic control unit (ECU), and the ECU performs various control using this data. Acquiring such data is called LiDAR.

라이다가 실생활에 이용되기 위해서는 구조가 단순하여 제작이 용이해야 하고, 소형화가 가능한 구조를 갖는 라이다가 필요하다. 일반적으로 라이다는 광원부로부터 출력되는 확산 빔인 센싱광을 송광렌즈를 통해서 평행광으로 집광하여 송출하는 송광부와, 타겟으로부터 반사되어 입사되는 광감지부로 검출하는 수광부와, 센싱광과 반사광을 편향시키는 회전거울과, 초점거리를 갖는 광학계를 포함하기 때문에 라이다의 구조를 단순화하여 제작을 용이하게 하거나 소형화하는 데에 제약이 따른다.In order for a lidar to be used in real life, it must have a simple structure and easy to manufacture, and a lidar with a structure that can be miniaturized is required. In general, the radar is a light transmitting unit that condenses and transmits the sensing light, which is a diffused beam output from the light source unit, as parallel light through a transmitting lens, a light receiving unit that is reflected from the target and detected by the light sensing unit, and deflects the sensing light and the reflected light. Since it includes a rotating mirror and an optical system having a focal length, there are limitations in simplifying the structure of the lidar to make it easier or downsizing.

대한민국 특허출원10-2015-0039267에 기술된 종래기술은 광을 발생하는 광원부와, 소스광을 전방으로 반사시키는 회전거울과, 회전거울과 대향되는 위치에 타겟으로부터 반사된 광을 광검출부로 반사시키는 수신거울과, 수신광을 검?하는 광검출부를 포함한다. The prior art described in Korean Patent Application 10-2015-0039267 includes a light source that generates light, a rotating mirror that reflects the source light forward, and reflects the light reflected from the target to the light detection unit at a position opposite to the rotating mirror. It includes a reception mirror and a light detector for detecting received light.

종래기술은, 회전거울로부터 타겟으로의 소스광의 송광축과 타겟으로부터 수신거울로의 반사광의 수광축이 일부 일치된 구조를 포함한다. The prior art includes a structure in which the transmission axis of the source light from the rotating mirror to the target and the receiving axis of the reflected light from the target to the receiving mirror partially coincide.

하지만, 종래기술은 광원으로부터 회전거울까지의 소스광의 송광축과 수신거울로부터 광검출부까지의 반사광의 수광축은 일치되지 일치되지 않은 구조를 포함하므로 광원으로부터 회전거울 사이의 라이다 단면적을 감소시킬 수 없다. 또한 종래기술은 광원부와 광검출부가 각각의 절연부 또는 각각의 회로기판에 실장되고, 송광축과 수광축을 편향시키는 회전거울과 수신거울이 위치에 맞게 배치되어야 하므로 제조가 용이하지 않다.However, in the prior art, since the transmission axis of the source light from the light source to the rotating mirror and the light receiving axis of the reflected light from the receiving mirror to the light detection unit are not coincident, the lidar cross-sectional area between the light source and the rotating mirror can be reduced. none. In addition, the conventional technology is not easy to manufacture because the light source unit and the light detection unit are mounted on each insulating unit or on each circuit board, and a rotating mirror and a receiving mirror that deflect the transmission axis and the light receiving axis must be arranged according to the position.

앞서 설명한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 송광축과 수광축을 일치된 구조를 갖는 라이다를 제공하는 데에 그 목적이 있다.As conceived to solve the above-described problem, an object of the present invention is to provide a lidar having a structure in which a transmission axis and a light reception axis are matched.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 라이다는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다에 있어서, 타겟을 향해 센싱광을 출력하는 광원부; 상기 타겟에 의해 반사되는 반사광을 감지하는 광감지부; 및 상부면에 상기 광원부가 구비되고, 하부면에 상기 광감지부가 구비되는 절연부를 포함하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다를 제공한다.In order to achieve the above object, the lidar according to an embodiment of the present invention is a lidar having a structure in which a transmission axis and a reception axis are coincident, comprising: a light source unit for outputting sensing light toward a target; A light sensing unit for sensing reflected light reflected by the target; And a lidar having a structure in which a light transmitting axis and a light receiving axis are matched, including an insulating unit provided with the light source unit on an upper surface and the light sensing unit on a lower surface.

또한 실시예에 있어서,상기 광감지부 하부에 구비되어, 상기 반사광을 상기 광감지부로 집광하는 오목거울을 더 포함할 수 있다.In addition, in an embodiment, a concave mirror provided below the light sensing unit may further include a concave mirror for condensing the reflected light to the light sensing unit.

또한 실시예에 있어서, 상기 절연부는 바 형태이고, 상기 광원부는 상기 절연부의 일단 상부면에 구비되고, 상기 광감지부는 상기 절연부의 일단 하부면에 구비될 수 있다.In addition, in an exemplary embodiment, the insulating portion may have a bar shape, the light source portion may be provided on an upper surface of the insulating portion, and the light sensing portion may be provided on a lower surface of the insulating portion.

또한 실시예에 있어서, 상기 절연부의 타단은 상기 하우징에 의해 연결되어 고정될 수 있다.In addition, in an embodiment, the other end of the insulating part may be connected and fixed by the housing.

또한 실시예에 있어서, 상기 광원부를 둘러싸며 센싱광의 경로를 따라 관 형태로 일정길이 돌출 형성되는 내부반사 차단관을 더 포함할 수 있다.In addition, in an embodiment, an internal reflection blocking tube may be further included that surrounds the light source and protrudes for a predetermined length in a tube shape along a path of the sensing light.

또한 실시예에 있어서, 상기 내부반사 차단관 내에 송광렌즈가 구비될 수 있다.In addition, in an embodiment, a transmission lens may be provided in the internal reflection blocking tube.

또한 실시예에 있어서, 상기 광원부의 상부에 경사지게 구비되어, 상기 센싱광 및 상기 반사광을 편향시키는 회전거울과, 상기 회전거울 상부에 In addition, in an embodiment, a rotating mirror is provided to be inclined above the light source unit to deflect the sensing light and the reflected light, and the rotating mirror

또한 실시예에 있어서, 상기 광원부는 서로 다른 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 복수개의 다이오드를 포함하고, 외부습도에 기반하여, 상기 서로 다른 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 복수개의 다이오드 중 어느 하나의 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 다이오드가 선택적으로 구동될 수 있다.In addition, in an embodiment, the light source unit includes a plurality of diodes generating pulsed laser light having different frequencies, and based on external humidity, any one of a plurality of diodes generating pulsed laser light having different frequencies A diode that generates pulsed laser light having one frequency may be selectively driven.

또한 실시예에 있어서, 외부습도에 기반하여, 상기 광원부의 출력이 증가될 수 있다.Also, in an embodiment, the output of the light source unit may be increased based on the external humidity.

또한 실시예에 있어서, 상기 절연부는 상기 외부습도를 측정하는 습도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.In addition, in an exemplary embodiment, the insulating unit includes a humidity unit for measuring the external humidity, and has a structure in which the transmitting axis and the receiving axis are coincident.

본 발명에 실시예에 의하면, 광원부와 광감지부가 절연부를 사이에 두고 절연부의 상면 및 배면에 구비됨으로써 송광축과 수광축 일치를 위한 위치보정작업이 필요하지 않고, 하나의 절연부를 이용하여 광원부와 광감지부를 고정하므로 제작이 용이하다.According to an embodiment of the present invention, since the light source unit and the light sensing unit are provided on the upper and rear surfaces of the insulating unit with the insulating unit therebetween, a position correction operation for matching the transmission axis and the light receiving axis is not required. It is easy to manufacture because the light sensing part is fixed.

본 발명의 실시예에 의하면, 광원부로부터 출력되는 센싱광의 광축이 타겟에 의해 반사되어 입사되는 반사광의 광축에 중첩됨으로써, 중첩된 광축의 크기만큼 라이다의 부피를 줄일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, since the optical axis of the sensing light output from the light source unit is overlapped with the optical axis of the reflected light reflected by the target and incident, the volume of the lidar can be reduced by the size of the overlapped optical axis.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다의 사시단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 라이다의 일부단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 라이다 내에서 센싱광의 진행경로를 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에서 A-A'방향으로의 광축 단면과 B-B'방향으로의 광축 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 절연부에 구비되는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
1 is a perspective cross-sectional view of a lidar according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the lidar shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a diagram showing a path of sensing light in the lidar shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a view showing an optical axis cross section in a direction A-A' and an optical axis cross section in a B-B' direction in FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration provided in the insulating part shown in FIG. 1.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. Hereinafter, exemplary embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but identical or similar elements are denoted by the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves.

또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include equivalents or substitutes.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It is obvious to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention.

이하 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 라이다에 대해 설명한다. Hereinafter, a lidar according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다의 사시단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 라이다의 일부단면도이다.1 is a perspective cross-sectional view of a lidar according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the lidar shown in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 라이다(10)는 송광부(100), 수광부(200), 회전거울부(300), 절연부(340), 하우징(400)을 포함한다.1 and 2, the lidar 10 includes a light transmitting unit 100, a light receiving unit 200, a rotating mirror unit 300, an insulating unit 340, and a housing 400.

송광부(100)는 센싱광을 출력하는 광원부(110)와 센싱광(sensing light: SL)이 방사되지 않도록 모아주는 송광렌즈(120)를 포함한다. The transmitting unit 100 includes a light source unit 110 that outputs sensing light and a transmitting lens 120 that collects sensing light (SL) so that it is not radiated.

광원부(110)는 펄스 레이저를 방출하는 레이저 다이오드 등으로 구성될 수 있다. 또한 광원부(110)는 상이한 주파수의 펄스 레이저를 방출하는 복수개의 다이오드들로 구성될 수 있다.The light source unit 110 may be composed of a laser diode or the like that emits a pulsed laser. In addition, the light source unit 110 may be composed of a plurality of diodes emitting pulsed lasers of different frequencies.

광원부(110)에서 생성된 펄스 레이저인 센싱광(SL)은 타겟을 향해 출력된다. 본 발명의 실시예에서는 광원부(110)에서 생성된 센싱광(SL)은 회전거울(310)을 통해 타겟 방향으로 출력된다.The sensing light SL, which is a pulsed laser generated by the light source unit 110, is output toward the target. In an embodiment of the present invention, the sensing light SL generated by the light source unit 110 is output in the target direction through the rotating mirror 310.

광원부(110)는 절연부(340)에 구비된다. 별도의 전원공급부에서 공급되는 전원을 절연부(320)를 통해 공급받거나 절연부(320)로부터 직접 전원을 공급받을 수 있다. The light source unit 110 is provided in the insulating unit 340. Power supplied from a separate power supply may be supplied through the insulating unit 320 or may be supplied directly from the insulating unit 320.

광원부(110)의 주위에는 내부반사 차단관(130)이 구비될 수 있다. 내부반사 차단관(130)은 광원부(110)를 둘러싸며 센싱광(SL)의 경로를 따라 관 형태로 일정길이 돌출 형성되며 센싱광의 일부 경로를 감싼다.An internal reflection blocking tube 130 may be provided around the light source unit 110. The internal reflection blocking tube 130 surrounds the light source unit 110 and protrudes for a predetermined length in a tube shape along the path of the sensing light SL, and covers a partial path of the sensing light.

내부반사 차단관(130)은 반사재질 또는 광흡수 재질로 구성될 수 있다. 내부반사 차단관(130)이 광흡수 재질로 구성되는 경우, 커버부(410)에서 반사된 센싱광(SL)이 내부반사 차단관(130)에 의해 차단됨으로써, 반사된 센싱광(SL)이 타겟으로부터 반사되어 입사되는 반사광으로 오인되는 것을 방지할 수 있다.The internal reflection blocking tube 130 may be made of a reflective material or a light absorbing material. When the internal reflection blocking tube 130 is made of a light absorbing material, the sensing light SL reflected from the cover part 410 is blocked by the internal reflection blocking tube 130, so that the reflected sensing light SL is It is possible to prevent misunderstanding as reflected light reflected from the target and incident.

내부반사 차단관(130)은 길이방향으로의 일단과 타단에서의 지름 크기가 동일한 원통형일 수 있다. 한편, 내부반사 차단관(130)의 일단과 타단에서의 지름크기가 서로 다르게 형성될 수 있고, 내부반사 차단관(130)의 단면이 다각형인 입체로 형성될 수 있다.The internal reflection blocking pipe 130 may be a cylindrical shape having the same diameter at one end and the other end in the longitudinal direction. Meanwhile, the diameter sizes at one end and the other end of the internal reflection blocking pipe 130 may be formed differently from each other, and the cross section of the internal reflection blocking pipe 130 may be formed in a polygonal shape.

특히, 내부반사 차단관(130)의 단면적은 위로 갈수록 넓어지는 형태로 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 구조는 커버부 내부에서 센싱광이 통과되지 못하고 내부반사가 발생하였을 경우 커버부 내부 반사된 센싱광이 광감지부로 진행되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.In particular, it is preferable that the cross-sectional area of the internal reflection blocking pipe 130 is provided in a form that increases as it goes upward. This structure can effectively prevent the sensing light reflected inside the cover from proceeding to the light sensing unit when the sensing light does not pass through the cover unit and internal reflection occurs.

송광렌즈(120)는 내부반사 차단관(130) 내에 구비되어, 광원부(110)로부터 생성되어 방사되는 센싱광(SL)을 집광하여 평행광으로 만든다. 송관렌즈(120)는 내부반사 차단관(130)내에 복수개가 구비될 수 있으며, 복수개의 송관렌즈(120)는 센싱광(SL)의 집광효율을 높일 수 있다.The transmitting lens 120 is provided in the internal reflection blocking tube 130 and condenses the sensing light SL generated and radiated from the light source unit 110 to form parallel light. A plurality of tube lenses 120 may be provided in the internal reflection blocking tube 130, and the plurality of tube lenses 120 may increase the condensing efficiency of the sensing light SL.

수광부(200)는 반사광(RL)을 감지하는 광감지부(210)와 반사광(RL)을 광감지부(210)로 집광하는 오목거울(220)을 포함한다.The light receiving unit 200 includes a light sensing unit 210 for sensing the reflected light RL and a concave mirror 220 for condensing the reflected light RL to the light sensing unit 210.

광감지부(210)는 절연부(340)의 하부면에 구비되어 타겟으로부터 반사되어 회전거울(310)을 통해 입사되는 반사광(reflected light: RL)을 감지한다.The light sensing unit 210 is provided on a lower surface of the insulating unit 340 to detect reflected light (RL) that is reflected from the target and incident through the rotating mirror 310.

오목거울(220)은 오목한 반구형태의 반사면을 이용하여 반사광(RL)을 광감지부(210)로 집광한다. 오목거울(220)은 오목한 부분에 반사면을 구비한다. 그리고 오목거울(220)은 광감지부(210)에 초점이 형성되도록 배치된다. The concave mirror 220 condenses the reflected light RL to the light sensing unit 210 using a concave hemispherical reflective surface. The concave mirror 220 has a reflective surface in the concave portion. In addition, the concave mirror 220 is disposed so that a focus is formed on the light sensing unit 210.

오목거울(200)은 절연부(340)의 가장자리를 지지할 수 있다. 절연부(340)가 바 형태인 경우, 절연부(340)의 일단이 오목거울(200)의 측단부에 의해 지지될 수 있다.The concave mirror 200 may support the edge of the insulating part 340. When the insulating part 340 has a bar shape, one end of the insulating part 340 may be supported by a side end of the concave mirror 200.

회전거울(310)은 광원부(110)의 상부에 경사지게 구비되어 센싱광(SL)과 반사광(RL)을 편향시킨다. 구체적으로 송광부(100)로부터 출력되는 센싱광(SL)을 타겟을 향하도록 편향시키고, 타겟으로부터 반사되어 입사되는 반사광(RL)을 수광부(200)를 향하도록 편향시킨다.The rotating mirror 310 is provided to be inclined above the light source unit 110 to deflect the sensing light SL and the reflected light RL. Specifically, the sensing light SL output from the light transmitting unit 100 is deflected toward the target, and the reflected light RL reflected from the target and incident is deflected toward the light receiving unit 200.

회전거울(310)은 거울연결부(320)와 연결되어, 회전모터(330)의 회전구동에 의해 회전 구동된다. 따라서 라이다는 회전거울의 회전 구동 범위 내에서 센싱광(SL)을 출력하고, 타겟으로부터 반사되어 돌아오는 반사광(RL)을 감지할 수 있다.The rotating mirror 310 is connected to the mirror connection part 320 and is rotated by rotational driving of the rotating motor 330. Accordingly, the lidar can output the sensing light SL within the rotation driving range of the rotating mirror and detect the reflected light RL reflected from the target and returned.

하우징(400)은 라이다(10)의 외관을 형성한다. 하우징(400)은 내부구성을 지지하는 몸체(420)와 광투과성 커버부(410)를 포함한다. The housing 400 forms the exterior of the lidar 10. The housing 400 includes a body 420 supporting an internal structure and a light-transmitting cover part 410.

몸체(420)는 송광부(100), 수광부(200), 회전거울부(300)를 포함한 내부 구성들을 지지하며, 외부 이물질이 라이다 내부로 유입되는 것을 차단한다.The body 420 supports internal components including the transmitting unit 100, the light receiving unit 200, and the rotating mirror unit 300, and blocks external foreign substances from flowing into the lidar.

몸체(420)는 광투과성이 아닌 재질로 구성됨으로써, 반사광이 아닌 다른 광의 유입을 차단할 수 있다. 이와는 다르게 몸체(420)가 광투과성 재질로 구성되는 경우, 몸체(420)는 커버부(410)와 일체로 형성될 수 있다.Since the body 420 is made of a material that is not light-transmitting, it is possible to block the inflow of light other than the reflected light. Unlike this, when the body 420 is made of a light-transmitting material, the body 420 may be integrally formed with the cover part 410.

몸체(420)는 센싱광(SL) 및 반사광(RL)의 진행경로 상에 중공부를 구비하며, 중공부에는 커버부(410)가 결합된다. 또한, 몸체(420)는 상부부분과 하부부분이 분리 형성되고, 몸체(420)의 상부부분과 하부부분 사이에 커버부(410)가 결합될 수 있다.The body 420 has a hollow part on the path of the sensing light SL and the reflected light RL, and the cover part 410 is coupled to the hollow part. In addition, the body 420 may have an upper portion and a lower portion formed separately, and a cover portion 410 may be coupled between the upper portion and the lower portion of the body 420.

몸체(420)는 윗면과 아랫면의 면적이 동일한 원통형으로 형성될 수 있다. 또한, 몸체(420)는 윗면과 아랫면의 면적이 다르게 구성될 수도 있고, 윗면과 아랫면이 원형이 아닌 다각형으로 구성될 수 있다.The body 420 may be formed in a cylindrical shape having the same upper and lower surfaces. In addition, the body 420 may have different areas of the upper and lower surfaces, and the upper and lower surfaces may have a polygonal shape rather than a circular shape.

커버부(410)는 센싱광(SL) 및 반사광(RL)의 진행경로 상에 위치하고, 상기 몸체부의 일부 즉, 중공부를 덮어 이물질의 유입을 차단한다. 커버부(410)는 광투과성 재질로 구성됨으로써, 센싱광(SL)과 반사광(RL)을 투과시킬 수 있다. The cover part 410 is located on the path of the sensing light SL and the reflected light RL, and covers a part of the body part, that is, a hollow part, to block the inflow of foreign substances. Since the cover part 410 is made of a light-transmitting material, it may transmit the sensing light SL and the reflected light RL.

커버부(410)의 내주면에 인접하여 내부반사 차단판(500)이 구비될 수 있다. 내부반사 차단판(500)은 몸체(420)에 지지되어 커버부(410)의 내주면에 인접하여 구비될 수 있다. 또한 내부반사 차단판(500)은 커버부(410)와 일체로 형성될 수 있다. 내부반사 차단판(500)이 커버부(410)와 일체로 형성되는 경우, 내부반사 차단판(500)의 윗면과 아랫면은 광흡수재질의 물질로 코팅되거나 광흡수재질의 스티커 또는 테이프가 부착될 수 있다. An internal reflection blocking plate 500 may be provided adjacent to the inner peripheral surface of the cover part 410. The internal reflection blocking plate 500 may be supported by the body 420 and provided adjacent to the inner circumferential surface of the cover part 410. In addition, the internal reflection blocking plate 500 may be integrally formed with the cover part 410. When the internal reflection blocking plate 500 is formed integrally with the cover part 410, the upper and lower surfaces of the internal reflection blocking plate 500 are coated with a material of a light absorbing material or a sticker or tape made of a light absorbing material is attached. I can.

내부반사 차단판(500)은 커버부(410)의 내주면 둘레를 따라 판 형상으로 구비된다. 커버부(410)의 내주면에 의해 상방 또는 하방으로 반사되는 센싱광(SL)을 차단한다. 내부반사 차단판(500)은 복수개일 수 있다. 내부반사 차단판(500)은 복수개인 경우, 복수개의 내부반사 차단판(500)은 상부 내부반사 차단판(510)과 하부 내부반사 차단판(520)을 포함할 수 있다.The internal reflection blocking plate 500 is provided in a plate shape along the periphery of the inner peripheral surface of the cover part 410. The sensing light SL reflected upward or downward by the inner circumferential surface of the cover part 410 is blocked. The internal reflection blocking plate 500 may be plural. When there are a plurality of internal reflection blocking plates 500, the plurality of internal reflection blocking plates 500 may include an upper internal reflection blocking plate 510 and a lower internal reflection blocking plate 520.

상부 내부반사 차단판(510)은 커버부(510)의 내주면에 인접하여 구비되며, 센싱광의 진행경로, 즉 송광경로의 상부에 구비되어, 커버부(410)에 의해 상방으로 반사되는 센싱광(SL)을 차단한다. 그리고 하부 내부반사 차단판(520)은 커버부(510)의 내주면에 인접하여 구비되며, 센싱광(SL)의 진행경로의 하부에 구비되어 커버부(410)에 의해 하방으로 반사되는 센싱광을 차단한다.The upper internal reflection blocking plate 510 is provided adjacent to the inner circumferential surface of the cover part 510 and is provided on the path of the sensing light, that is, the transmission path, and is reflected upwards by the cover part 410 ( SL) is blocked. In addition, the lower internal reflection blocking plate 520 is provided adjacent to the inner circumferential surface of the cover part 510, and is provided under the progress path of the sensing light SL to receive sensing light reflected downward by the cover part 410. Block.

절연부(340)는 상부면에 광원부(110)가 구비되고, 하부면에 광감지부(210)가 구비된다. The insulating unit 340 includes a light source unit 110 on an upper surface and a light sensing unit 210 on a lower surface.

절연부(340)는 회로기판 또는 인쇄회로기판으로 구성될 수 있다. 절연부(340)를 사이에 두고 광원부(110)의 중심과 광감지부(210)의 중심이 일치되도록 광원부(110)와 광감지부(210)가 절연부(340)에 배치됨으로써, 센싱광의 광축인 송광축과 반사광의 광축인 수광축을 일치시킬 수 있다. The insulating part 340 may be formed of a circuit board or a printed circuit board. The light source unit 110 and the light sensing unit 210 are disposed on the insulating unit 340 so that the center of the light source unit 110 and the center of the light sensing unit 210 are aligned with the insulating unit 340 interposed therebetween. The transmission axis, which is the optical axis, and the light-receiving axis, which is the optical axis of reflected light can be matched.

즉, 송광축과 수광축이 일치되도록 절연부(340)에 배치된 광원부(110), 광감지부(210)를 모듈화시킬 수 있다. 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다를 제작함에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 라이다(10)는 송광축과 수광축을 일치시키기 위한 정렬작업이 필요하지 않아 조립이 용이하다. That is, the light source unit 110 and the light sensing unit 210 disposed on the insulating unit 340 may be modularized so that the transmission axis and the light receiving axis are aligned. In manufacturing a lidar having a structure in which the transmission axis and the light reception axis are matched, the lidar 10 according to the embodiment of the present invention does not require an alignment operation to match the transmission axis and the reception axis, so assembly is easy. .

절연부(340)는 바(bar) 형태를 갖을 수 있다. 바 형태의 절연부(340)의 폭은 상면 및 하면에 광원부(110)와 광감지부(210)가 구비될 수 있는 크기로 구성될 수 있으며, 절연부(340)의 길이는 오목거울(220)의 초점부분인 센터부분으로부터 하우징(400)의 측벽부 또는 오목거울(220)의 측벽부에 연결되어 고정될 수 있는 길이로 구성될 수 있다.The insulating part 340 may have a bar shape. The width of the bar-shaped insulating portion 340 may be configured to have a size such that the light source unit 110 and the light sensing unit 210 can be provided on the upper and lower surfaces, and the length of the insulating unit 340 is a concave mirror 220 ) From the center portion, which is the focal portion, may be connected to the side wall portion of the housing 400 or the side wall portion of the concave mirror 220 to be fixed.

절연부(340)가 길이를 갖는 바 형상을 갖는 경우, 절연부(340)의 일단의 상부면에는 광원부(110)가 구비되고, 절연부(340)의 일단의 하부면에는 광감지부(210)가 구비되며, 절연부(340)의 타단은 하우징(400) 또는 오목거울(220)에 연결될 수 있다.When the insulating part 340 has a bar shape having a length, a light source unit 110 is provided on an upper surface of one end of the insulating part 340, and a light sensing part 210 is provided on a lower surface of one end of the insulating part 340. ) Is provided, and the other end of the insulating part 340 may be connected to the housing 400 or the concave mirror 220.

절연부(340)는 광투과성이 아닌 물질로 이루어져, 절연부(340)의 상부면에 구비된 광원부(110)에서 생성된 센싱광(SL)이 절연부(340)의 하부면에 구비된 광감지부(210)로 진행하지 못하게 한다.The insulating part 340 is made of a material that is not light-transmitting, so that the sensing light SL generated by the light source unit 110 provided on the upper surface of the insulating part 340 is light provided on the lower surface of the insulating part 340. It prevents proceeding to the sensing unit 210.

절연부(340)에는 절연부(340)내 형성된 배선에 간섭되지 않는 부분에 열전도성 재질로 이루어진 방열패턴 또는 방열부재가 구비될 수 있다. 예를 들어, 바 형태의 절연부(340)는 타겟으로부터 반사되어 입사되는 반사광을 차단하지 않는 범위에서 절연부(340)의 길이방향으로 형성되는 방열패턴 또는 방열부재를 구비할 수 있다. In the insulating part 340, a heat dissipating pattern made of a thermally conductive material or a heat dissipating member may be provided at a portion that does not interfere with the wiring formed in the insulating part 340. For example, the bar-shaped insulating part 340 may include a heat dissipating pattern or a heat dissipating member formed in the longitudinal direction of the insulating part 340 in a range that does not block reflected light reflected from the target and incident thereon.

방열패턴 또는 방열부재는 광원부(110), 광감지부(210)에 발생된 열을 주위로 확산시켜서, 광원부(110), 광감지부(210)의 열에 의한 손상을 방지할 수 있다.The heat dissipation pattern or the heat dissipation member diffuses heat generated in the light source unit 110 and the light sensing unit 210 to the surroundings, thereby preventing damage to the light source unit 110 and the light sensing unit 210 due to heat.

절연부(340)의 상부면에 광원부(110)를 배치하고, 광원부(110)의 위치에 대응되도록 상기 절연부(340)의 하부면에 광감지부(210)를 배치함으로써, 센싱광(SL)의 송광축과 반사광(RL)의 수광축을 일치시키기 용이하며, 송광축과 수광축의 일치를 위한 별도의 위치보정작업이 필요없다.By disposing the light source unit 110 on the upper surface of the insulating unit 340 and placing the light sensing unit 210 on the lower surface of the insulating unit 340 so as to correspond to the position of the light source unit 110, sensing light SL It is easy to match the transmitting axis of) and the receiving axis of the reflected light (RL), and there is no need for a separate position correction operation for matching the transmitting axis and the receiving axis.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 라이다 내에서 광의 진행경로에 대해 설명한다.A path of light in the lidar according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4.

도 3은 도 1에 도시된 라이다 내에서 광의 진행경로를 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에서 A-A'방향으로의 광축 단면과 B-B'방향으로의 광축 단면을 도시한 도면이다.3 is a view showing a path of light in the lidar shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a view showing an optical axis cross-section in the direction A-A' and an optical axis cross-section in the direction B-B' in FIG. 3 to be.

센싱광(SL)은 광원부(110)에서 생성되고 회전미러(310)에서 편향되어 커버부(410)를 통해 타겟 방향으로 출력된다. The sensing light SL is generated by the light source unit 110 and is deflected by the rotating mirror 310 and is output in the target direction through the cover unit 410.

도 4의 A-A'의 광축 단면을 참조하면, 반사광(RL)의 수광축 중심이 센싱광(SL)의 송광축 중심과 일치되어 있고, 도 4의 B-B'의 광축 단면은 A-A'의 광축 단면과 동일한 형상을 갖는다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 수광축과 송광축이 일치되는 구성임을 알 수 있다.Referring to the optical axis cross-section of A-A' of FIG. 4, the center of the light-receiving axis of the reflected light RL coincides with the center of the transmission axis of the sensing light SL, and the cross-section of the optical axis of B-B' of FIG. 4 is A- It has the same shape as the cross section of the optical axis of A'. That is, as shown in FIG. 4, it can be seen that the light-receiving axis and the light-transmitting axis are identical.

도 5는 도 1에 도시된 절연부에 구비되는 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration provided in the insulating part shown in FIG. 1.

펄스레이저를 생성하는 다이오드가 구비된 광원부(110)는 센싱광인 펄스레이저를 회전거울(310)로 출력한다. 그리고 수광부(210)는 타겟으로부터 반사되어 입사되는 반사광을 감지한다. The light source unit 110 provided with a diode generating a pulsed laser outputs a pulsed laser, which is a sensing light, to the rotating mirror 310. Further, the light receiving unit 210 detects reflected light reflected from the target and incident thereon.

제어부(710)는 광원부(110), 수광부(210), 전원공급부(720)를 포함하는 부품들을 제어한다. 제어부(710)는 절연부(340)에 위치하거나 절연부(340) 외부에 위치할 수 있다.The control unit 710 controls components including the light source unit 110, the light receiving unit 210, and the power supply unit 720. The control unit 710 may be located on the insulating unit 340 or outside the insulating unit 340.

전원공급부(720)는 광원부(110), 수광부(210), 전원공급부(720)를 포함하는 부품들을 전원을 공급한다. 전원공급부(720)는 절연부(340)에 위치하거나 절연부(340) 외부에 위치할 수 있다.The power supply unit 720 supplies power to components including the light source unit 110, the light receiving unit 210, and the power supply unit 720. The power supply unit 720 may be located on the insulating unit 340 or outside the insulating unit 340.

통신부(740)는 라이다(10)가 장착된 차량, 선박, 항공기 등과 같은 운송수단의 통신부와 연결되어 제어부(710)로부터의 제어신호들을 송수신한다.The communication unit 740 is connected to a communication unit of a transportation means such as a vehicle, a ship, and an aircraft equipped with the lidar 10 to transmit and receive control signals from the control unit 710.

습도부(730)는 절연부(340)에 구비되고, 습도를 측정한다. 운송수단 내부에 습도를 측정할 수 있는 습도측정수단이 별도로 구비되는 경우, 제어부(710)는 운송수단이 측정한 습도정보를 통신부(740)를 통해 전송받을 수 있다. The humidity unit 730 is provided in the insulation unit 340 and measures humidity. When a humidity measuring means capable of measuring humidity is separately provided inside the vehicle, the controller 710 may receive humidity information measured by the vehicle through the communication unit 740.

제어부(710)는 라이다(10)의 전반적인 동작을 제어하며, 전원공급부(720)는 라이다(10)내에 구동되는 부품 또는 소자에 전원을 공급한다.The controller 710 controls the overall operation of the lidar 10, and the power supply unit 720 supplies power to a component or element driven in the lidar 10.

광감지부(210)에서 감지되는 반사광의 광량이 설정된 광량보다 작아지거나 일정기간 동안의 평균적인 광량보다 작아지거나, 습도부(710)로부터 측정된 습도가 설정된 습도를 넘거나, 또는 운송수단으로부터 전송받은 습도가 설정된 습도를 넘는 경우, 제어부(710)는 광원부(110)의 출력을 증가시키도록 제어할 수 있다. The amount of reflected light detected by the light sensing unit 210 is less than the set amount of light or less than the average amount of light for a certain period of time, the humidity measured from the humidity unit 710 exceeds the set humidity, or transmitted from the transportation means. When the received humidity exceeds the set humidity, the control unit 710 may control to increase the output of the light source unit 110.

또는 레이저펄스의 주파수가 상이한 복수개의 다이오드가 광원부(110)에 구비된 경우, 광감지부(210)에서 감지되는 광량이 설정된 광량보다 작아지거나 또는 일정기간 동안의 평균적인 광량보다 작아지면, 제어부(710)는 상이한 주파수의 복수개의 다이오드를 개별적으로 구동하여, 광감지부(210)에 도달되는 광량이 상대적으로 많은 다이오드만을 구동시킬 수 있다. Alternatively, when a plurality of diodes having different frequencies of laser pulses are provided in the light source unit 110, when the amount of light detected by the light sensing unit 210 becomes smaller than the set amount of light or less than the average amount of light for a certain period, the control unit ( The 710 may individually drive a plurality of diodes of different frequencies to drive only diodes having a relatively large amount of light reaching the light sensing unit 210.

주파수에 따라 펄스레이저광의 굴절 정도 또는 산란 정도가 다르기 때문에, 습도가 높아서 펄스레이저광이 수증기 입자에 의해 산란되기 쉬운 날씨의 경우, 광원부(110)의 출력을 증가시키거나 또는, 서로 다른 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 복수개의 다이오드 중 어느 하나를 이용함으로써, 광감지부(210)에 도달되는 반사광의 광량을 증가시킬 수 있다. Since the degree of refraction or scattering of the pulsed laser light is different depending on the frequency, in the case of a weather where the pulsed laser light is easily scattered by water vapor particles due to high humidity, the output of the light source unit 110 is increased or have different frequencies. By using any one of a plurality of diodes generating pulsed laser light, the amount of reflected light reaching the light sensing unit 210 may be increased.

지금까지, 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었다. 그러나, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이고 이를 제한하지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 그리고 본 발명은 도시되고 설명된 설명에 국한되지 않는다는 점이 이해되어야 할 것이다. 이는 다양한 다른 변형이 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일어날 수 있기 때문이다.So far, exemplary embodiments have been described and shown in the accompanying drawings to aid in understanding the present invention. However, it should be understood that these examples are for illustrative purposes only and are not limiting. And it should be understood that the invention is not limited to the illustrated and described description. This is because various other modifications can occur to those of ordinary skill in the art.

100: 송광부 110: 광원부
120: 송광렌즈 130: 내부반사 차단관
200: 수광부 210: 광감지부
220: 오목거울 300: 회전거울부
310: 회전거울 320: 거울연결부
330: 회전모터 340: 절연부
400: 하우징 410: 커버부
420: 몸체 710: 제어부
720: 전원공급부 730: 습도부
740: 통신부
100: transmitting unit 110: light source unit
120: transmitting lens 130: internal reflection blocking tube
200: light receiving unit 210: light sensing unit
220: concave mirror 300: rotating mirror unit
310: rotating mirror 320: mirror connection
330: rotary motor 340: insulation
400: housing 410: cover
420: body 710: control unit
720: power supply unit 730: humidity unit
740: Ministry of Communications

Claims (10)

송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다에 있어서,
타겟을 향해 센싱광을 출력하는 광원부;
상기 타겟에 의해 반사되는 반사광을 감지하는 광감지부; 및
절연부를 포함하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖되,
상기 절연부는 바 형태이고,
상기 광원부는 상기 절연부의 일단 상부면에 구비되고,
상기 광감지부는 상기 절연부의 일단 하부면에 구비되며,
상기 광원부는 서로 다른 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 복수개의 다이오드를 포함하고,
외부습도에 기반하여, 상기 서로 다른 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 복수개의 다이오드 중 어느 하나의 주파수를 갖는 펄스레이저광을 생성하는 다이오드가 선택적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
In a lidar having a structure in which the transmission axis and the reception axis are aligned,
A light source unit that outputs sensing light toward the target;
A light sensing unit for sensing reflected light reflected by the target; And
It has a structure in which the transmission axis including the insulating part and the light reception axis are matched,
The insulating part is in the form of a bar,
The light source unit is provided on an upper surface of one end of the insulation unit,
The light sensing part is provided on one end of the lower surface of the insulating part,
The light source unit includes a plurality of diodes generating pulsed laser light having different frequencies,
The transmission axis and the reception axis, characterized in that a diode generating pulsed laser light having any one frequency among a plurality of diodes generating pulsed laser light having different frequencies, is selectively driven based on the external humidity. Lida with a matched structure.
제1항에 있어서,
광감지부 하부에 구비되어, 상기 반사광을 상기 광감지부로 집광하는 오목거울을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method of claim 1,
The light-transmitting axis and the light-receiving axis are aligned with each other, further comprising a concave mirror provided under the light sensing unit and condensing the reflected light to the light sensing unit.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 절연부의 타단은 하우징에 의해 연결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method of claim 1,
The other end of the insulating part is a liner having a structure in which the transmission axis and the light reception axis are aligned with each other and fixed by a housing.
제1항에 있어서,
상기 광원부를 둘러싸며 센싱광의 경로를 따라 관 형태로 일정길이 돌출 형성되는 내부반사 차단관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method of claim 1,
A light-transmitting axis and a light-receiving axis are aligned with each other, further comprising an internal reflection blocking tube which is formed to protrude in the shape of a tube along a path of the sensing light surrounding the light source unit.
제5항에 있어서,
상기 내부반사 차단관 내에 송광렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method of claim 5,
A light-transmitting lens and a light-receiving axis are arranged in the internal reflection blocking tube.
제2항에 있어서,
상기 광원부의 상부에 경사지게 구비되어, 상기 센싱광 및 상기 반사광을 편향시키는 회전거울과,
회전거울 상부에 구비되어, 상기 회전거울을 회전 구동하는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method of claim 2,
A rotating mirror provided inclined above the light source unit to deflect the sensing light and the reflected light,
It is provided on the upper portion of the rotating mirror, and further comprises a driving unit for rotating the rotating mirror, characterized in that it has a structure in which the transmission axis and the light receiving axis are matched.
삭제delete 제1항에 있어서,
외부습도에 기반하여, 상기 광원부의 출력이 제어되는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method of claim 1,
A light-transmitting axis and a light-receiving axis are aligned with each other, wherein the output of the light source is controlled based on external humidity.
제1항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절연부는 상기 외부습도를 측정하는 습도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 송광축과 수광축이 일치된 구조를 갖는 라이다.
The method according to any one of claims 1 and 9,
The insulating part includes a humidity part for measuring the external humidity, and has a structure in which the transmission axis and the light receiving axis are matched.
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