KR101005051B1 - Laser sensor - Google Patents

Laser sensor Download PDF

Info

Publication number
KR101005051B1
KR101005051B1 KR1020080113293A KR20080113293A KR101005051B1 KR 101005051 B1 KR101005051 B1 KR 101005051B1 KR 1020080113293 A KR1020080113293 A KR 1020080113293A KR 20080113293 A KR20080113293 A KR 20080113293A KR 101005051 B1 KR101005051 B1 KR 101005051B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
light
reflector
light receiving
light emitting
Prior art date
Application number
KR1020080113293A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100054385A (en
Inventor
김민규
권정훈
유창재
김진구
이은상
정우현
김상겸
Original Assignee
에프엠전자(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에프엠전자(주) filed Critical 에프엠전자(주)
Priority to KR1020080113293A priority Critical patent/KR101005051B1/en
Publication of KR20100054385A publication Critical patent/KR20100054385A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101005051B1 publication Critical patent/KR101005051B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications

Abstract

본 발명은 레이저 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 되돌아오는 레이저를 반사하여 수광부로 안내하는 수광부 반사경의 일부분에 레이저가 관통할 수 있도록 관통홀을 형성하여 발광부에서 생성한 레이저가 상기 관통홀을 통해 나가되 상기 관통홀 상단에 발광부에서 생성한 레이저가 반사되어 안내 될 수 있도록 발광부 반사경을 구비한 레이저 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a laser sensor, and more particularly, a through hole is formed in a portion of a light receiving unit reflector that reflects a laser returning and guides the light receiving unit so that the laser generated at the light emitting unit may pass through the through hole. It relates to a laser scanner having a light reflector reflector to go through but the light generated by the light emitter is reflected on the top of the through-hole.

따라서, 발광부에서 나가는 레이저와 수광부로 들어오는 레이저의 많은 부분이 겹치지 않고 수광부로 들어오는 레이저를 가리지 않아 수신감도가 상대적으로 높은 효과가 있으며, 발광부를 회전축 내부에 삽입하고, 발광부 반사경이 수광부 반사경 내에 위치하여 부피를 줄이는 효과가 있다.Therefore, a large portion of the laser exiting from the light emitting part and the laser coming into the light receiving part do not overlap and do not obstruct the laser coming into the light receiving part, so that the reception sensitivity is relatively high. It has the effect of reducing the volume.

레이저 센서, 발광부, 수광부, 반사경. Laser sensor, light emitter, light receiver, reflector.

Description

레이저 센서{Laser sensor}Laser sensor

본 발명은 레이저 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 되돌아오는 레이저를 반사하여 수광부로 안내하는 수광부 반사경의 일부분에 레이저가 관통할 수 있도록 관통홀을 형성하여 발광부에서 생성한 레이저가 상기 관통홀을 통해 나가되 상기 관통홀 상단에 발광부에서 생성한 레이저가 반사되어 안내 될 수 있도록 발광부 반사경을 구비한 레이저 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a laser sensor, and more particularly, a through hole is formed in a portion of a light receiving unit reflector that reflects a laser returning and guides the light receiving unit so that the laser generated at the light emitting unit may pass through the through hole. It relates to a laser scanner having a light reflector reflector to go through but the light generated by the light emitter is reflected on the top of the through-hole.

일반적으로, 레이저 센서는 여러 분야에서 다양하게 이용되고 있고, 보안시스템에 많이 사용되며, 조립라인에서 움직이는 물체의 위치와 방향을 측정하는데 사용되기도 한다. 또한, 레이저 센서는 센서에서 표적까지의 거리를 측정하는데 사용되기도 하며, 원격 물체로부터의 정보, 이 물체가 존재하는지의 여부, 존재한다면 그 거리 등과 같은 정보를 필요로 할 때 레이저센서가 유용하다.In general, laser sensors are widely used in various fields, are widely used in security systems, and are also used to measure the position and direction of moving objects in assembly lines. The laser sensor is also used to measure the distance from the sensor to the target, and the laser sensor is useful when it needs information such as information from a remote object, whether the object is present, the distance if present.

이처럼, 사회의 다양한 분야에서 자동화가 이루어 짐에 따라서 사람의 감각을 대신 할 수 있는 센서의 필요성도 커지게 되었고 여러 종류의 다양한 센서가 개발되었다. As such, as automation is performed in various fields of society, the necessity of a sensor that can replace a human sense also increases, and various kinds of sensors have been developed.

도 1은 종래의 제1 레이저 센서를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 제2 레이 저 센서를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a conventional first laser sensor, Figure 2 is a view showing a conventional second laser sensor.

도 1에 도시한 바와 같이, (a)는 종래의 제1 레이저 센서 측면도를 나타내고, (b)는 종래의 제1 레이저 센서 평면도를 나타낸다. As shown in Fig. 1, (a) shows a conventional first laser sensor side view, and (b) shows a conventional first laser sensor plan view.

종래의 제1 레이저 센서는 발광부(110), 발광부 렌즈(120), 제1 반사경(130), 제2 반사경(140), 수광부 렌즈(150) 및 수광부(160)로 구성하며, 종래의 레이저 센서는 레이저를 생성하는 발광부(110)를 전면에 배치하고, 상기 생성된 레이저는 발광부 렌즈(120)를 통해 집광하여 제1 반사경(130) 및 제2 반사경(140)을 지나 외부로 출력한다. The conventional first laser sensor includes a light emitting unit 110, a light emitting unit lens 120, a first reflecting mirror 130, a second reflecting mirror 140, a light receiving unit lens 150, and a light receiving unit 160. The laser sensor arranges the light emitting unit 110 generating the laser on the front surface, and the generated laser is focused through the light emitting unit lens 120 to pass through the first reflector 130 and the second reflector 140 to the outside. Output

또한, 상기 출력된 레이저는 표적(100)을 닿아 반사되어 상기 제2 반사경(140)을 통해 입력되되, 수광부 렌즈에 집광되어 수광부로 입력한다. In addition, the output laser is reflected by touching the target 100 is input through the second reflector 140, it is focused on the light receiving unit lens and input to the light receiving unit.

그러나, 종래의 제1 레이저 센서는 발광부가 전면에 배치되어 제2 반사경과 겹치게 구성됨으로써 표적에 반사되어 입력되는 레이저가 완벽하게 제2 반사경에 닿는 것이 아니라 입력되는 일부의 레이저만 제2 반사경을 통해 입력됨으로써 입력되는 레이저의 감도가 떨어진다는 단점이 있었다.  However, in the conventional first laser sensor, the light emitting part is disposed in front and overlaps the second reflector, so that the laser reflected and input to the target does not completely touch the second reflector, but only a part of the laser input through the second reflector. There was a disadvantage that the sensitivity of the laser input by the input is lowered.

이를 해결하기 위해 종래의 제1 레이저 센서를 도 2에 도시한 바와 같이 배치 하여 구성하였다.In order to solve this problem, the conventional first laser sensor is arranged as illustrated in FIG. 2.

도 2에 도시한 바와 같이 종래의 제2 레이저 센서는 발광부(210)를 후면 또는 상단에 구비하여 레이저를 생성하여 상기 도 1과 같이 생성된 레이저를 집광하는 발광부 렌즈(220)를 지나 제1 반사경(230) 및 제 2 반사경(240)을 지나 출력한다. As shown in FIG. 2, the conventional second laser sensor includes a light emitting unit 210 on a rear surface or an upper surface thereof to generate a laser, and then passes through a light emitting unit lens 220 that collects the generated laser as shown in FIG. 1. Outputs through the first reflector 230 and the second reflector 240.

또한, 상기 출력된 레이저는 표적(200)을 닿아 반사되어 제3 반사경(250)을 지나 하부에 형성된 수광부 렌즈(260)를 통해 집광하여 수광부(270)에 입력한다. In addition, the output laser is reflected by hitting the target 200 through the third reflecting mirror 250 is focused through the light receiving unit lens 260 formed in the lower portion and input to the light receiving unit 270.

그러나, 상기와 같이 종래의 제2 레이저 센서를 통해 종래의 제1 레이저 센서의 단점인 수신 레이저의 방해를 보완 하였으나, 발광부를 후면 또는 상면에 각각 배치함으로써 레이저 센서의 부피가 커지는 단점이 발생하였다. However, although the interference of the receiving laser, which is a disadvantage of the conventional first laser sensor, has been compensated for through the conventional second laser sensor as described above, the disadvantage is that the volume of the laser sensor is increased by disposing the light emitting unit on the back or the top surface, respectively.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 수광부 반사경 및 발광부 반사경을 구비하되 상기 수광부 반사경 일부분에 레이저가 관통하는 관통홀을 형성하여 발광부 반사경을 구비하고 발광부에서 생성하는 레이저가 반사하여 출력하고 상기 수광부 반사경을 통해 반사되어 들어오는 레이저 수신에 방해를 받지 않는 레이저 센서를 제공하는데 있다. An object of the present invention devised to solve the above problems is to provide a light reflector reflector and a light emitter reflector, but a through-hole through which a laser penetrates through a portion of the light reflector reflector, provided with a light emitter reflector and generated in the light emitter The present invention provides a laser sensor that reflects and outputs and is not disturbed by laser reception reflected through the light receiving unit reflector.

또한, 본 발명의 목적은 내부가 중공 상태의 회전축을 구비하여 상기 회전축 내부에 발광부 및 발광부 렌즈를 삽입하여 구성하여 부피를 줄인 레이저 센서를 제공하는데 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a laser sensor with a volume reduced by inserting a light emitting unit and a light emitting unit lens inside the rotating shaft having a hollow rotary shaft inside.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 레이저 센서는 레이저를 생성하는 발광부와, 상기 생성된 레이저를 집광시키는 발광부 렌즈와, 상기 집광된 레이저를 외부로 출력하기 위한 발광부 반사경과, 상기 레이저가 표적에 맞고 반사되어 입력되는 레이저를 수광부 방향으로 인도하는 수광부 반사경과, 상기 입력된 레이저를 집광하는 수광부 렌즈, 및 상기 레이저를 입력하는 수광부와, 상기 발광부와 수광부의 레이저 송수신 시간 차이로 거리를 계산하는 거리측정부로 구성하는 레이저 센서에 있어서, 내부가 중공인 회전축을 구비하여, 상기 회전축 내부에 발광부 및 발광부 렌즈를 인입하여 레이저를 생성하고 집광하며, 상기 레이저를 반사시키는 발광부 반사경과 수광부 반사경을 일체화하되 상기 수광부 반사경 일부분에 관통홀을 형성하고 상기 관통홀 상단으로 지지대가 형성된 발광부 반사경을 형성하며, 상기 수광부 반사경을 통하여 레이저와 함께 들어오는 자연적인 빛을 필터링하는 수광부 필터를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a laser sensor according to the present invention includes a light emitting part for generating a laser, a light emitting part lens for condensing the generated laser, a light emitting part reflector for outputting the focused laser to the outside, and A light receiving part reflector for guiding the laser inputted by reflecting the laser to the target toward the light receiving part, a light receiving part lens for condensing the input laser, a light receiving part for inputting the laser, and a laser transmission / reception time difference between the light emitting part and the light receiving part A laser sensor comprising a distance measuring unit for calculating a distance, the laser sensor having a hollow rotating shaft, a light emitting unit for generating and concentrating a laser by introducing a light emitting unit and a light emitting unit lens into the rotating shaft, and reflecting the laser. Integrate the reflector and the receiver reflector, but form a through hole in a part of the receiver reflector And forming the through-light emitting sub-reflecting mirror is formed in the support hole top, characterized in that it comprises a light receiving filter for filtering the incoming natural light with the laser via the light receiving reflectors.

본 발명에 있어서, 상기 수광부 반사경의 방향 전환을 위한 동력을 발생하는 모터; 및 상기 수광부 반사경의 방향을 확인하는 엔코더를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the motor for generating a power for changing the direction of the light reflector reflector; And an encoder for checking the direction of the light receiving unit reflecting mirror.

본 발명에 있어서, 상기 모터의 동력을 상기 수광부 반사경에 전달하기 위해 상기 회전축과 결합하는 기어부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, it is characterized in that it further comprises a gear portion coupled to the rotating shaft for transmitting the power of the motor to the light receiving portion reflector.

본 발명에 따른 레이저 센서는 수광부 반사경과 발광부 반사경을 일체화 하여 부피를 줄일 수 있으며, 중공인 회전축 내부에 발광부 및 발광부 렌즈를 삽입하여 레이저 센서를 구성함으로써 레이저 센서의 전체 부피를 줄일 수 있는 효과가있다The laser sensor according to the present invention can reduce the volume by integrating the light receiving unit reflector and the light emitting unit reflector, and can reduce the total volume of the laser sensor by constructing a laser sensor by inserting the light emitting unit and the light emitting unit lens inside the hollow rotating shaft. Has an effect

또한, 본 발명은 발광부 및 발광부 렌즈가 회전축 내부에 인입되어 발광부에서 생성하여 표적에 반사되어 들어오는 레이저에 방해를 하지 않는다. In addition, in the present invention, the light emitting unit and the light emitting unit lens are introduced into the rotating shaft and do not interfere with the laser generated by the light emitting unit and reflected by the target.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention in more detail as follows.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 센서를 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a laser sensor according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 수광부 반사경(311), 회전축(330), 모 터(340), 엔코더(341), 발광부(320), 발광부 렌즈(322), 발광부 반사경(321), 수광부 필터(312), 수광부 렌즈(313), 수광부(310), 및 거리측정기(350)로 구성한다.As shown in FIG. 3, the present invention includes a light receiving unit reflector 311, a rotation shaft 330, a motor 340, an encoder 341, a light emitting unit 320, a light emitting unit lens 322, and a light emitting unit reflector ( 321, the light receiving part filter 312, the light receiving part lens 313, the light receiving part 310, and the range finder 350.

여기서, 상기 수광부 반사경(311)은 표적에 닿고 되돌아 오는 레이저를 수광부(310) 방향으로 반사시킨다. 이때, 상기 수광부 반사경은 일부분에 관통홀을 구비한다. Here, the light receiving part reflector 311 reflects the laser that reaches the target and returns to the light receiving part 310. In this case, the light receiving portion reflector has a through hole in a portion thereof.

이때, 상기 종래의 제1 레이저 센서에서의 레이저를 수광하는 제2 반사경(140)과 같은 크기의 수광부 반사경(311)을 구비한 경우 본 발명에서는 수광 시에 장애물이 발생하지 않아 종래의 제 1레이저의 양에 비해 많은 양의 레이저를 수광할 수 있다. 다시 말하면, 종래의 제 1 레이저와 같은 양의 레이저를 수광하기 위해 수광부 반사경(311)의 부피를 줄일 수 있다. At this time, when the light receiving part reflector 311 having the same size as the second reflector 140 for receiving the laser beam in the conventional first laser sensor is provided in the present invention, no obstacles are generated when receiving the light. It can receive a large amount of laser compared to the amount of. In other words, the volume of the light receiving portion reflector 311 can be reduced to receive the same amount of laser as the conventional first laser.

여기서, 상기 회전축(330)은 내부가 중공 상태이며. 회전축(330) 상단에는 상기 수광부 반사경(311)을 지지한다. Here, the rotating shaft 330 is in a hollow state. The light receiving part reflector 311 is supported on an upper end of the rotation shaft 330.

여기서, 상기 모터(340)는 상기 회전축(330)을 수용하여 회전축이 방향전환 할 수 있도록 동력을 발생한다.Here, the motor 340 receives the rotating shaft 330 to generate power so that the rotating shaft can change direction.

여기서, 상기 엔코더(341)는 회전축에 의해 회전하는 상기 수광부 반사경(311) 및 발광부 반사경(321)의 방향 및 위치를 확인할 수 있도록 계산한다. Herein, the encoder 341 calculates the directions and positions of the light receiving part reflector 311 and the light emitting part reflector 321 which are rotated by the rotation axis.

여기서, 상기 발광부(320)는 상기 중공상태인 회전축(330) 내부에 위치하며, 레이저를 생성한다. Here, the light emitting unit 320 is located inside the hollow rotating shaft 330, and generates a laser.

여기서, 상기 발광부 렌즈(322)는 상기 중공상태인 회전축(330) 내부에 위치하되 상기 발광부(320)가 생성하는 레이저 방향으로 일정간격 이격된 위치에 구비 하여 레이저의 형태 및 크기를 변형한다.Here, the light emitting unit lens 322 is located in the hollow rotating shaft 330 in a hollow spaced apart position in the laser direction generated by the light emitting unit 320 to deform the shape and size of the laser. .

이처럼, 상기 발광부(320) 및 발광부 렌즈(322)가 중공상태인 회전축(330) 내부에 위치함으로써 종래의 레이저 센서에 비해 부피를 줄일 수 있는 효과가 있다. As such, since the light emitting part 320 and the light emitting part lens 322 are positioned inside the rotating shaft 330 in a hollow state, the light emitting part 320 and the light emitting part lens 322 may be reduced in volume compared with a conventional laser sensor.

또한, 상기 발광부(320) 및 발광부 렌즈(322)가 표적에 반사되어 들어오는 레이저 앞에 있지 않고 입력되는 레이저에 방해하지 않아 종래의 제1 레이저 센서에 비해 수신감도가 높다. In addition, since the light emitter 320 and the light emitter lens 322 are not in front of the laser reflected by the target and do not interfere with the input laser, reception sensitivity is higher than that of the conventional first laser sensor.

여기서, 상기 발광부 반사경(321)은 상기 수광부 반사경(311) 일부분에 형성된 관통홀 상단에 구비하여 일체화화며, 상기 발광부(320)에서 생성된 레이저가 외부로 출력되어 표적에 맞을 수 있도록 반사한다. 이때, 상기 발광부 반사경(321)은 일정각도 이상 기울어지지 않도록 후면에 지지대를 구비하여 발광부 반사경(321)을 지지한다. Here, the light emitter reflector 321 is integrated in the upper part of the through hole formed in a part of the light receiver reflector 311 and is integrated to reflect the laser generated by the light emitter 320 to the outside to meet the target. . At this time, the light emitter reflector 321 is provided with a support on the rear surface so as not to be inclined more than a predetermined angle to support the light emitter reflector 321.

여기서, 상기 수광부 필터(312)는 상기 수광부 반사경(311)을 통해 들어오는 레이저와 자연적인 빛 중에서 자연적인 빛을 필터링하고 순수 레이저만 입력될 수 있도록 한다. Here, the light receiver filter 312 filters the natural light from the laser coming through the light receiver reflector 311 and natural light, so that only the pure laser can be input.

여기서, 상기 수광부 렌즈(313)는 상기 수광부 필터(312)를 거쳐 들어오는 퍼져 있는 레이저를 하나의 레이저로 집광시킨다.Here, the light receiving part lens 313 focuses the spreading laser light that passes through the light receiving part filter 312 into one laser.

여기서, 상기 수광부(310)는 상기 수광부 필터(312)와 수광부 렌즈(313)에 의해 들어오는 레이저를 검출한다.Here, the light receiver 310 detects a laser coming in by the light receiver filter 312 and the light receiver lens 313.

여기서, 상기 거리측정부(350)는 상기 발광부(320)와 수광부(310)의 레이저 송수신 시간 차이를 통해 거리를 계산한다. 이는 종래의 방법과 같아 더 이상 설명하지 않는다. Here, the distance measuring unit 350 calculates the distance based on the laser transmission and reception time difference between the light emitting unit 320 and the light receiving unit 310. This is the same as the conventional method and will not be described further.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 센서를 나타낸 도면이다.4 is a diagram illustrating a laser sensor according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 또 다른 구조로 형성하는 레이저 센서(400)는 수광부 반사경(411), 회전축(430), 모터(440), 기어부(442), 엔코더(441), 발광부(420), 발광부 렌즈(422), 발광부 반사경(421), 수광부 필터(412), 수광부 렌즈(413), 수광부(410), 및 거리측정기(450)로 구성한다.As shown in FIG. 4, the laser sensor 400 having another structure according to the present invention includes a light receiving unit reflector 411, a rotation shaft 430, a motor 440, a gear unit 442, and an encoder 441. And a light emitter 420, a light emitter lens 422, a light emitter reflector 421, a light receiver filter 412, a light receiver lens 413, a light receiver 410, and a distance measurer 450.

여기서, 상기 수광부 반사경(411)은 표적에 닿고 되돌아 오는 레이저를 수광부(410)방향으로 반사시킨다. 이때, 상기 수광부 반사경(411)은 일부분에 관통홀을 구비한다. 이때, 상기 수광부 반사경(411)의 재료는 미러(Mirror)를 사용함이 바람직하나 이를 한정하지 아니하고 빛이 반사가 가능한 재료를 사용할 수 있다. Here, the light receiving part reflector 411 reflects the laser that reaches the target and returns to the light receiving part 410. In this case, the light receiving portion reflector 411 has a through hole in a portion thereof. In this case, a material of the light receiving part reflector 411 is preferably a mirror, but not limited thereto, and a material capable of reflecting light may be used.

여기서, 상기 회전축(430)은 내부가 중공상태이며. 회전축(430) 상단에는 상기 수광부 반사경(411)을 지지한다. Here, the rotating shaft 430 is in a hollow state. The light receiving part reflector 411 is supported on an upper end of the rotation shaft 430.

여기서, 상기 모터(440)는 상기 회전축(430)을 수용하여 회전축이 방향 전환 할 수 있도록 동력을 발생한다.Here, the motor 440 receives the rotating shaft 430 to generate power so that the rotating shaft can change direction.

여기서, 상기 기어부(442)는 상기 모터(440)의 동력을 상기 수광부 반사경(411) 및 발광부 반사경(421)에 전달하기 위해 상기 회전축(430)과 결합하여 형성한다. 이때, 상기 기어부(442)는 상기 모터(440)와 상기 회전축(430)을 각각 수용하되 각각 수용한 기어를 맞물려 형성한다. 또한, 상기 기어부의 유무는 상기 모터의 종류에 따라 달라질 수 있다. Here, the gear unit 442 is formed in combination with the rotating shaft 430 to transfer the power of the motor 440 to the light receiving unit reflector 411 and the light emitting unit reflector 421. At this time, the gear unit 442 is formed by receiving the motor 440 and the rotary shaft 430, respectively, and meshing the received gear. In addition, the presence or absence of the gear unit may vary depending on the type of the motor.

여기서, 상기 엔코더(441)는 회전축에 의해 회전하는 상기 수광부 반사경(411) 및 발광부 반사경(421)의 방향 및 위치를 확인할 수 있도록 계산한다. Here, the encoder 441 calculates the directions and positions of the light receiving part reflector 411 and the light emitting part reflector 421 rotating by the rotation axis.

여기서, 상기 발광부(420)는 상기 중공상태인 회전축(430) 내부에 위치하며, 레이저를 생성한다. Here, the light emitting unit 420 is located inside the hollow rotating shaft 430, and generates a laser.

여기서, 상기 발광부 렌즈(422)는 상기 중공상태인 회전축(430) 내부에 위치하되 상기 발광부(420)가 생성하는 레이저 방향으로 일정간격 이격된 위치에 구비하여 레이저의 형태 및 크기를 변형한다.Here, the light emitting unit lens 422 is located inside the hollow rotating shaft 430, but is provided at a position spaced at a predetermined interval in the direction of the laser generated by the light emitting unit 420 to deform the shape and size of the laser. .

이처럼, 상기 발광부(420) 및 발광부 렌즈(422)가 중공상태인 회전축(430) 내부에 위치시킴으로써 종래의 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서에 비해 부피를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 종래의 제1 레이저 센서와 달리 발광부 및 발광부 렌즈를 회전축 내부에 삽입함으로써 입력되는 레이저에 방해 하지 않아 제1 레이저 센서에 비해 수신 감도가 높다.As such, the light emitting part 420 and the light emitting part lens 422 are positioned inside the rotating shaft 430 in a hollow state, thereby reducing the volume of the first laser sensor and the second laser sensor. In addition, unlike the conventional first laser sensor, the light emitting unit and the light emitting unit lens are inserted into the rotating shaft so that the reception sensitivity is higher than that of the first laser sensor.

또한, 상기 발광부(420) 및 발광부 렌즈(422)가 표적에 맞고 들어오는 레이저 앞에 있지 않고 입력되는 레이저에 방해하지 않아 종래의 제1 레이저 센서에 비해 수신감도가 높다. In addition, since the light emitter 420 and the light emitter lens 422 are not in front of the laser coming into the target and do not interfere with the input laser, the reception sensitivity is higher than that of the conventional first laser sensor.

여기서, 상기 발광부 반사경(421)은 상기 수광부 반사경(411) 일부분에 형성된 관통홀 상단에 구비하여 상기 발광부(420)에서 생성된 레이저가 외부로 출력되어 표적에 맞을 수 있도록 반사한다. 이때, 상기 발광부 반사경을 수광부 반사경과 일체화 시킴으로써 각각 분리되어 설치 되는 종래의 제1 레이저 센서 및 제2 레이저 센서에 비해 부피를 줄일 수 있는 효과가 있다. Here, the light emitter reflector 421 is provided on an upper portion of the through hole formed in a part of the light receiver reflector 411 to reflect the laser generated by the light emitter 420 to be output to the outside to meet the target. In this case, by integrating the light emitting unit reflector with the light receiving unit reflector, the volume can be reduced as compared with the conventional first laser sensor and the second laser sensor which are separately installed.

여기서, 상기 수광부 필터(412)는 상기 수광부 반사경(411)을 통해 들어오는 레이저와 자연적인 빛 중에서 자연적인 빛을 필터링하고 순수 레이저만 입력될 수 있도록 한다. Here, the light receiver filter 412 filters the natural light from the laser coming through the light receiver reflector 411 and natural light, so that only the pure laser can be input.

여기서, 상기 수광부 렌즈(413)는 상기 수광부 필터(412)를 거쳐 들어오는 퍼져 있는 레이저를 하나의 레이저로 집광시킨다.Here, the light receiving part lens 413 focuses the spreading laser beam that passes through the light receiving part filter 412 into one laser.

여기서, 상기 수광부(410)는 상기 수광부 필터(412)와 수광부 렌즈(413)에 의해 들어오는 레이저를 검출한다.Here, the light receiver 410 detects the laser coming in by the light receiver filter 412 and the light receiver lens 413.

여기서, 상기 거리측정부(450)는 상기 발광부(420)와 수광부(410)의 레이저 송수신 시간 차이를 통해 거리를 계산한다. Here, the distance measuring unit 450 calculates the distance based on the laser transmission and reception time difference between the light emitting unit 420 and the light receiving unit 410.

상기와 같은 구조로 형성한 레이저 센서의 구동방법은 다음과 같다. The driving method of the laser sensor formed in the above structure is as follows.

먼저, 발광부(420)에서 레이저를 생성하고 발광부 렌즈(422)를 통해 레이저가 통과하여 변형된 레이저가 발광부 반사경(421)에 반사되어 측정하고자 하는 방향으로 레이저를 출력한다.First, the laser is generated in the light emitter 420 and the laser, which is modified by passing the laser through the light emitter lens 422, is reflected by the light emitter reflector 421 and outputs the laser in a direction to be measured.

이어서, 표적에 반사된 레이저가 수광부 반사경(411)을 통해 수광부 필터(412) 및 수광부 렌즈(413)를 지나 수광부(410)로 검출한다. 이때, 상기 수광부 필터(412)는 레이저 이외의 자연적인 빛을 필터링하고, 상기 수광부 렌즈(413)는 들어오는 레이저를 집광을 돕는다. Subsequently, the laser reflected by the target is detected by the light receiver 410 through the light receiver filter 412 and the light receiver lens 413 through the light receiver reflector 411. In this case, the light receiver filter 412 filters the natural light other than the laser, and the light receiver lens 413 helps to collect the incoming laser.

이어서, 동력을 발생하는 모터(440)와 회전축(430)에 연결된 기어부(442)에 의해 회전축(430)이 회전하면서 발광부(420) 및 수광부(410)는 사방의 장애물을 인지 할 수 있으며, 엔코더(441)에 의해 회전축(430)의 방향을 확인한다. Subsequently, as the rotating shaft 430 is rotated by the gear 442 connected to the motor 440 and the rotating shaft 430 generating power, the light emitting unit 420 and the light receiving unit 410 may recognize obstacles in all directions. The direction of the rotation shaft 430 is confirmed by the encoder 441.

이때, 상기 기어부(442)는 상기 회전축(430)을 수용할 수 없는 모터의 경우 회전축(430)을 구동하기 위해 사용하며, 회전축(430)을 수용할 수 있는 모터를 사용하는 경우 기어부(442)는 부재하여도 무관하다.이처럼, 상기 기어부(442)는 모터의 종류에 따라 유무를 결정한다. In this case, the gear unit 442 is used to drive the rotation shaft 430 in the case of a motor that can not accommodate the rotation shaft 430, the gear unit (in case of using a motor that can accommodate the rotation shaft 430) 442 may be absent. Thus, the gear part 442 determines the presence or absence of the motor according to the type of the motor.

마지막으로, 발광부(420)에서 레이저가 생성될 때의 신호와 수광부(310)에서의 검출된 신호의 시간 차이를 측정하여 표적까지의 거리를 측정한다. Finally, the distance to the target is measured by measuring the time difference between the signal generated by the laser in the light emitter 420 and the detected signal in the light receiver 310.

상기와 같은 방법은 제1 실시 예의 레이저 센서의 구동방법과 같을 수 있다 The above method may be the same as the driving method of the laser sensor of the first embodiment.

도 5는 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에서 사용하는 수광부 반사경 및 발광부 반사경을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a light receiving unit reflector and a light emitting unit reflector used in the first and second embodiments of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 수광부 반사경(311, 411)과 발광부 반사경(321, 421)은 다음과 간다.As shown in Fig. 5, the light receiving part reflectors 311 and 411 and the light emitting part reflectors 321 and 421 of the present invention are as follows.

상기 수광부 반사경(311, 411)은 원판형으로 형성한 미러(Mirror)의 일부분에 관통홀을 형성한다. 이때, 상기 수광부 반사경(311, 411)의 모양은 원판형으로 한정하지 아니하고, 재료 역시 미러(Mirror)로 한정하지 아니하고 빛이 반사되는 물질인 것이 바람직하다.The light receiving part reflectors 311 and 411 form through holes in a part of a mirror formed in a disc shape. In this case, the shape of the light receiving part reflectors 311 and 411 is not limited to the shape of a disc, and the material is not limited to a mirror, but is preferably a material to which light is reflected.

상기 발광부 반사경(321, 421)은 상기 수광부 반사경(311, 411)에 형성된 관통홀 상단으로 미러(Mirror)를 구비한다. 이때, 상기 발광부 반사경(321, 421) 역시 미러(Mirror)로 한정하지 아니하고 빛이 반사되는 물질인 것이 바람직하다.The light emitter reflectors 321 and 421 have mirrors at upper ends of the through holes formed in the light receiver reflectors 311 and 411. In this case, the light emitter reflectors 321 and 421 are also not limited to a mirror, but are preferably a material that reflects light.

또한, 상기와 같이 발광부 반사경(321, 421)을 수광부 반사경(311, 411)과 일체화하여 형성함으로써 각각 구비하여 형성하는 종래의 레이저 센서에 비해 부피 를 줄이는 효과가 있다. 또한, 상기 발광부 반사경(321, 421)의 안정적인 지지를 위해 발광부 반사경을 삼각기둥 형태로 구비하거나 지지대가 형성된 미러로 사용하는 것이 바람직하다. In addition, as described above, the light emitting part reflectors 321 and 421 are formed integrally with the light receiving part reflectors 311 and 411, thereby reducing the volume of the conventional laser sensor. In addition, in order to stably support the light reflector reflectors 321 and 421, the light emitter reflector may be provided in a triangular prism form or used as a mirror having a support stand.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of course, this is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

도 1은 종래의 제1 레이저 센서를 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional first laser sensor.

도 2는 종래의 제2 레이저 센서를 나타낸 도면.2 is a view showing a conventional second laser sensor.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 센서를 나타낸 도면.3 illustrates a laser sensor according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 센서를 나타낸 도면.4 is a view showing a laser sensor according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제1 및 제2 실시 예에서 사용하는 수광부 반사경 및 발광부 반사경을 나타낸 도면. 5 is a view showing a light receiving unit reflector and a light emitting unit reflector used in the first and second embodiments of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

300, 400 : 레이저 센서 310, 410 : 수광부300, 400: laser sensor 310, 410: light receiving unit

311, 411 : 수광부 반사경 312, 412 : 수광부 필터311, 411: light receiving part reflector 312, 412: light receiving part filter

313, 413 : 수광부 렌즈 320, 420 : 발광부313, 413: Light receiving part lens 320, 420: Light emitting part

321, 421 : 발광부 반사경 322, 422 : 발광부 렌즈321, 421: light emitting part reflector 322, 422: light emitting part lens

330, 430 : 회전축 340, 440 : 모터330, 430: shaft 340, 440: motor

341, 441 : 엔코더 442 : 기어부341, 441: encoder 442: gear part

350, 450 : 거리측정기350, 450: Rangefinder

Claims (3)

레이저를 생성하는 발광부와, 상기 생성된 레이저를 집광시키는 발광부 렌즈와, 상기 집광된 레이저를 외부로 출력하기 위한 발광부 반사경과, 상기 레이저가 표적에 맞고 반사되어 입력되는 레이저를 수광부 방향으로 인도하는 수광부 반사경과, 상기 입력된 레이저를 집광하는 수광부 렌즈, 및 상기 레이저를 입력하는 수광부와, 상기 발광부와 수광부의 레이저 송수신 시간 차이로 거리를 계산하는 거리측정부로 구성하는 레이저 센서에 있어서, A light emitter for generating a laser, a light emitter lens for condensing the generated laser, a light emitter reflector for outputting the focused laser to the outside, and a laser inputted by reflecting the laser to a target and entering the light receiver A laser sensor comprising: a light receiving unit reflecting mirror; a light receiving unit lens for collecting the input laser; a light receiving unit for inputting the laser; and a distance measuring unit calculating a distance based on a laser transmission / reception time difference between the light emitting unit and the light receiving unit. 내부가 중공인 회전축을 구비하여, 상기 회전축 내부에 발광부 및 발광부 렌즈를 인입하여 레이저를 생성하고 집광하며, It is provided with a rotating shaft hollow inside, the light emitting unit and the light emitting unit lens is introduced into the rotating shaft to generate and collect a laser, 상기 레이저를 반사시키는 발광부 반사경과 수광부 반사경을 일체화하되 상기 수광부 반사경 일부분에 관통홀을 형성하고 상기 관통홀 상단으로 지지대가 형성된 발광부 반사경을 형성하며, 상기 수광부 반사경을 통하여 레이저와 함께 들어오는 자연적인 빛을 필터링하는 수광부 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 센서. The light emitting unit reflector reflecting the laser and the light receiving unit reflector are integrated, a through hole is formed in a portion of the light receiving unit reflector, and a light emitting unit reflector having a support formed on the upper part of the through hole is formed, and the natural light entering the laser beam is received through the light receiving unit reflector. A laser sensor comprising a light receiving part filter for filtering light. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 수광부 반사경의 방향 전환을 위한 동력을 발생하는 모터; 및 A motor for generating power for changing the direction of the light receiving part reflector; And 상기 수광부 반사경의 방향을 확인하는 엔코더를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 센서.And an encoder for checking the direction of the light receiving unit reflecting mirror. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2, 상기 모터의 동력을 상기 수광부 반사경에 전달하기 위해 상기 회전축과 결합하는 기어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 센서.And a gear unit coupled to the rotating shaft to transmit power of the motor to the light receiving unit reflecting mirror.
KR1020080113293A 2008-11-14 2008-11-14 Laser sensor KR101005051B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080113293A KR101005051B1 (en) 2008-11-14 2008-11-14 Laser sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080113293A KR101005051B1 (en) 2008-11-14 2008-11-14 Laser sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100054385A KR20100054385A (en) 2010-05-25
KR101005051B1 true KR101005051B1 (en) 2010-12-30

Family

ID=42279124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080113293A KR101005051B1 (en) 2008-11-14 2008-11-14 Laser sensor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101005051B1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101906374B1 (en) * 2017-01-03 2018-10-10 (주)다인인더스 Manless apparatus type LiDAR sensor device and processing method thereof
KR102065640B1 (en) * 2017-12-05 2020-01-13 광주과학기술원 Lidar device
KR102508988B1 (en) * 2018-09-04 2023-03-09 현대모비스 주식회사 Lidar sensing device
KR102280497B1 (en) * 2018-09-04 2021-07-21 현대모비스 주식회사 Lidar Sensor Assembly
KR102344977B1 (en) * 2020-02-17 2021-12-31 주식회사 라이다스 Optical system for lidar system
KR102527887B1 (en) * 2020-12-07 2023-05-02 한국생산기술연구원 Optical system for lidar sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150803A (en) 1982-02-12 1983-09-07 Hitachi Ltd Axial position measuring device for revolving body
JPS6281509A (en) 1985-10-04 1987-04-15 Mitsubishi Electric Corp Distance measuring apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58150803A (en) 1982-02-12 1983-09-07 Hitachi Ltd Axial position measuring device for revolving body
JPS6281509A (en) 1985-10-04 1987-04-15 Mitsubishi Electric Corp Distance measuring apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100054385A (en) 2010-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101005051B1 (en) Laser sensor
US6226076B1 (en) Distance measuring apparatus using pulse light
CN101435870B (en) Laser radar apparatus that measures direction and distance of an object
US20110235018A1 (en) Scanning-type distance measuring apparatus
JP2009063339A (en) Scanning type range finder
JP2001337164A (en) Electronic distance meter and electro-optical distance meter having af function
KR20100019576A (en) Distance sensor system and method
JP2016033482A (en) Laser range finer
JP2009236774A (en) Three dimensional ranging device
CN108627846B (en) Distance measuring device
CN103576133A (en) Distance measuring system
JP6420846B2 (en) Optical rotary encoder
US9952316B2 (en) Mobile measurement devices, instruments and methods
GB2310285A (en) Flowmeter
US20050116149A1 (en) Optoelectronic sensor and process for detection of an object in a monitored area
US20020075474A1 (en) Sub miniaturized laser doppler velocimeter sensor
US20080062526A1 (en) Target Acquisition Device
US8045182B2 (en) Location detection apparatus
KR102527887B1 (en) Optical system for lidar sensor
JP3548092B2 (en) Liquid detector
JP2006276133A (en) Optical scanner and method of optical scanning
KR101868963B1 (en) Structure to the one direction over the distance by using the detected light
JP2000137065A (en) Laser ray detecting device
US20020145723A1 (en) Technique for lowering the noise/signal ratio of a range finder
JP4725913B2 (en) Snowfall intensity measuring method and snowfall intensity measuring apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140123

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141027

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161223

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200120

Year of fee payment: 10