KR101486146B1

KR101486146B1 - 3차원 레이저 스캐너

Info

Publication number: KR101486146B1
Application number: KR20130079861A
Authority: KR
Inventors: 이기창
Original assignee: (주)안세기술; 인천국제공항공사
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2015-01-23
Also published as: KR20150006271A

Abstract

본 발명은 3차원 레이저 스캐너는 레이저 빔을 송출하는 송출부와 송출된 레이저 빔의 반사파를 수신하는 수신부를 구비한 레이저 광 송수신부, 레이저 광 송수신부를 회전시키기 위한 모터와 레이저 광 송수신부를 연결하는 회전축으로 구성된 구동부 및 반사파로부터 송출된 레이저와 다른 파장의 신호를 제거하기 위한 필터부를 포함하며 레이저를 이용한 고해상도의 스캔이 가능한 3차원 레이저 스캐너에 관한 것이다.

Description

3차원 레이저 스캐너{3-DEMENSIONAL LASER SCANNER}

본 발명은 3차원 레이저 스캐너에 관한 것이다.

레이저 기술은 각종 의료, 기계가공, 정밀측정, 산업제어, 영상, 조명 및 예술 등 다양한 용도로 이용되고 있다.

특히 레이저는 광선이 집속되어 진행되므로 특정한 목적물에만 비출수 있고, 목적물로부터 반사되는 반사파의 도달시간을 측정하여 목적물까지의 거리를 계산해 낼 수 있기 때문에 거리정보를 포함하여 3차원의 이미지 정보를 얻을 수 있다.

레이저를 이용하여 3차원 영상 이미지를 얻기 위해서는 관측하고자 하는 방향으로 X축 및 Y축의 2차원 스캐닝을 하면서 각 화소(pixel)마다 레이저 펄스를 발사하고 반사파의 수신시각을 측정하여 각 화소의 거리정보를 계산하여야 한다.

따라서 레이저 스캐너의 핵심기능은 X축 및 Y축의 2차원으로 기계적인 방법에 의해 스캐닝을 하는 것과 반사파를 이용한 거리측정의 두가지를 들 수 있다.

레이저 스캐닝에 있어서 해상도가 높을수록 화소수가 많아져 스캐닝하는데 많은 시간이 소요된다. 예를 들어 640x480의 VGS급 이미지의 경우 한 장(frame)의 이미지의 화소수는 307,200개이고, 동영상으로 처리하기 위해서는 고속으로 스캐닝하는 것이 가장 중요하다. 일반적인 스캐너에서는 X축과 Y축의 스캔을 위하여 각각의 축에 스텝핑 모터(stepping motor)를 사용하여 두 축을 각기 스캔하거나, 한 축에는 원형 회전 모터(rotary motor)를 사용하고 다른 축에는 스텝핑 모터를 사용하는 방식을 사용한다. 이 경우 보다 높은 해상도의 3차원 스캐닝 이미지나 동영상을 획득하기 위해서는 더욱 빠른 스캐닝이 요구되는데 단순 모터만으로의 구동으로는 속도개선에 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 3차원 레이저 스캐너에 관한 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 3차원 레이저 스캐너는 레이저 빔을 송출하는 송출부와 상기 송출된 레이저 빔의 반사파를 수신하는 수신부를 구비한 레이저 광 송수신부, 상기 레이저 광 송수신부를 회전시키기 위한 모터와 상기 모터와 상기 레이저 광 송수신부를 연결하는 회전축으로 구성된 구동부 및 상기 반사파로부터 상기 송출된 레이저와 다른 파장의 신호를 제거하기 위한 필터부를 포함한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 레이저 스캐너는 상기 레이저 빔이 송출되는 방향과 다른 방향으로 굴절시키기 위한 하나 이상의 굴절부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 예에 따른 상기 굴절부는, 상기 레이저 빔을 굴절시키는 미러 및 상기 미러를 회전시키기 위한 미러 모터로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 예에 따른 상기 미러는 사각평면의 양면 거울로 구성된 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 예에 따른 상기 미러는 삼각기둥 형태의 거울로 구성된 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 예에 따른 상기 미러는 사각기둥 형태의 거울로 구성된 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 레이저 스캐너는 레이저 빔을 송출하는 송출부와 상기 송출된 레이저 빔의 반사파를 수신하는 수신부를 구비한 레이저 광 송수신부와 상기 레이저 광 송수신부로부터 송출된 상기 레이저 빔을 송출된 방향과 수직한 방향으로 굴절시키기 위한 회전거울, 상기 회전거울를 회전시키기 위한 모터 및 상기 모터와 상기 회전거울을 연결하는 회전축으로 구성된 구동부 및 상기 반사파로부터 상기 송출된 레이저와 다른 파장의 신호를 제거하기 위한 필터부를 포함한다.

본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 레이저 스캐너는 상기 회전거울에 의해 굴절된 레이저 빔을 다른 방향으로 굴절시키기 위한 하나 이상의 굴절부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일실시 예에 따른 상기 굴절부는 상기 레이저 빔을 굴절시키는 미러 및 상기 미러를 회전시키기 위한 미러 모터로 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 발명은 레이저를 이용한 고해상도의 스캔이 가능하다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 사용자의 필요에 따라 복수의 미러와 회전 모터를 이용하여, 동일 영역에 대한 고해상도의 스캔이 가능하다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 하나의 영역에 대해 비월 주사 방식과 같이 고속의 스캔이 가능하다는 효과가 있다.

또한 본 발명은 서로 다른 영역에 대한 동기 스캔이 가능하다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 라인(Line) 스캐너(10)의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러(Mirror)를 이용한 회전식 라인 스캐너를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 레이저 스캐너(100)의 기본구조를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3-미러 3차원 레이저 스캐너(200)의 구조를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-미러 4차원 레이저 스캐너(300)의 구조를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 4-미러 3차원 스캐너(400)의 구조를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사각 4-미러 3차원 스캐너(500)의 구조를 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 결과 중 동일 영역에 대하여 각 미러의 회전각을 달리하여 스캔한 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 결과 중 동일 영역에 대하여 각 미러의 회전각을 동일하게 하여 스캔한 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 결과 중 서로 다른 영역에 대하여 동시에 스캔한 결과를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전식 라인(Line) 스캐너(10)의 구조를 나타낸 것이다.

도 1에 따르면 회전식 라인(Line) 스캐너(10)는 외부 하우징(1), 회전모터(2), 레이저 광 송수신부(3), 내부회전축(4), 적외선필터(5) 및 제어회로(6)로 구성된다.

외부 하우징(1)은 회전식 라인(Line) 스캐너(10)의 외관을 감싸고 있는 부분을 지칭하고, 내부 회전모터(2)를 포함하고 있는 구조이므로, 원기둥 형상일 수 있다. 또한 외부 하우징(1)은 투명한 재질로 되어 있을 수 있으나, 적어도 레이저 광 송수신부(3)에 의해 레이저가 노출되는 부분은 투명한 것이 바람직하다.

회전모터(2)는 스텝핑 모터(Stepping motor) 또는 서보 모터(Servo motor)가 사용될 수 있으나, 어느 하나에 한정되는 것은 아니다. 회전모터(2)에 의해서 레이저 광 송수신부(3)는 360도 방향으로 회전을 하며 라인 스캐닝을 실시한다.

레이저 광 송수신부(3)는 내부에 송신용 레이저 다이오드(LD : Laser Diode)와 레이저 광 수신용 포토 다이오드(PD: Photo Diode) 또는 아발란체 포토 다이오드(APD: Avalanche Photo Diode)를 포함할 수 있다. 또한 레이저 다이오드와 포토다이오드 외에도 그와 관련된 전자회로를 포함할 수 있다.

내부회전축(4)는 회전모터(2)의 회전축(Shaft)으로 회전모터(2)의 회전력을 레이저 광 송수신부(3)로 전달한다.

적외선필터(5)(Infrared Filter)는 레이저 광 송수신부(3)로부터 출력된 신호가 목적물로부터 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하는 경우 다른 파장의 빛이 수신되는 것을 방지하기 위한 것으로 IR 필터라고도 한다.

제어회로(6)는 회전식 라인 스캐너(10)의 전자제어, 레이저 신호 송수신, 증폭, 전원공급 및 신호처리 등의 기능을 수행하는 전자회로이다.

도 1에 따른 회전식 라인(Line) 스캐너(10)는 회전모터(2)로 레이저 광 송수신 부(3)를 회전시키면서 선 주사 즉, 라인 스캐닝을 하며, 불필요한 파장의 빛을 거르기 위해 적외선필터(5)를 사용하는 구조로 되어 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 미러(Mirror)를 이용한 회전식 라인 스캐너를 나타낸 것이다.

도 2의 따르면, 본 발명의 미러(Mirror)를 이용한 회전식 라인 스캐너는 외부 본체(11), 중심회전부(12), 레이저 송수신부(13), 회전미러(14), 필터부(15) 및 제어유닛(16)으로 구성될 수 있다.

이 중 외부 본체(11), 레이저 송수신부(13), 필터부(15) 및 제어유닛(16)은 도 1의 회전식 라인(Line) 스캐너의 외부 하우징(1), 레이저 광 송수신부(3), 적외선필터(5) 및 제어회로(6)에 각각 대응 되며 동일하게 동작한다.

미러(Mirror)를 이용한 회전식 라인 스캐너는 레이저 광 송수신부(3)를 직접 회전 시키지 않고, 레이저 송수신부(13)는 그대로 두면서, 미러(Mirror)를 이용한 라인 스캐너의 외부 본체(11)내 천정에 중심회전부(12)를 구비하고, 중심회전부(12)와 회전미러(14)를 연결하여 레이저 송수신부(13)로부터 방출된 레이저를 회전 미러(14)로 굴절시켜 수평면 상을 스캔할 수 있다.

즉, 레이저 송수신부(13)의 레이저 다이오드에서 발생된 레이저 빔을 90도 각도로 굴절시켜 수평방향으로 송신하고, 또 레이저 광을 수신 할 때도 입사하는 방향으로부터 수평방향으로 들어온 반사파 신호를 90도 각도로 굴절시켜 레이저 송수신부(13)의 수광소자인 포토 다이오드 또는 아발란체 포토 다이오드 쪽으로 입사 시켜준다.

미러(Mirror)를 이용한 회전식 라인 스캐너는 광원 역할을 하는 레이저 송수신부(13) 자체를 회전시키지 않아, 레이저 송수신부(13)의 내구성이 회전식 라인 스캐너에 비해 더 개선된 것이다. 이는 상당한 무게와 부피를 갖는 레이저 광 송수신부(3)를 회전시키는 것은 많은 토크(Torque)가 필요하기 때문에 회전 미러(14)를 사용하면, 적은 회전력과 기계적인 불균형 없이 빠른 속도로 레이저 빔을 수평면 상으로 선회시킬수 있기 때문이다.

또한 레이저에서 발생하는 광 송신기와 수신기 부분을 수평축에서 고속으로 회전시키기 위하여 일반적인 팬(Pan) 회전 방식으로 좌우 회전을 반복적으로 하는 대신, 고속의 회전 모터에 의해 보다 빠른 속도로 360도 전체를 수평 스캐닝할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 3차원 레이저 스캐너(100)의 기본구조를 나타낸 것이다.

도 3에 따르면 본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너(100)는 도 1의 회전식 라인(Line) 스캐너(10), 독립적으로 동작하는 2개의 미러 회전모터(21b,22b) 및 스텝핑 모터(21b,22b)에 각각 연결된 평면 미러(21a,22a)로 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너(100)는 회전식 라인(Line) 스캐너(10)에서 방출된 레이저 광 신호를 평면 미러(21a,22a)를 회전시켜 수평방향 즉, 회전식 라인(Line) 스캐너(10)의 레이저 광 송수신부(3)에서 레이저가 방출되는 방향을 기준면으로 하는 평면, 뿐만 아니라 그와 수직한 평면인 수직방향에도 레이저 스캐닝을 할 수 있다.

보다 구체적으로 회전식 라인 스캐너(10)에서 송출된 레이저 빔을 평면 미러(21a,22a)를 이용하여 90도 굴절된 각도로 송출하고 동일한 경로를 이용하여 반사파를 수신할 수 있다.

이 경우 두 미러 회전모터(21b,22b)는 각각 독립적으로 동작하고, 회전속도가 빠를수록 고속 스캐닝이 가능하다.

본 발명에 따른 3차원 레이저 스캐너(100)는 도 1의 회전식 라인 스캐너(10)의 1차원 스캐닝을 X축과 Y축의 2차원 평면상으로 스캐닝하는 구조이다. 또한 평면 미러(21a,22a)와 미러 회전모터(21b,22b)를 이용하여 회전식 라인 스캐너(10)의 한번 회전에 서로 다른 스캔 영역을 스캐닝하거나, 동일 영역을 비월 주사(Interlaced Scanning) 방식으로 스캔함으로써 2배의 해상도를 2배의 속도로 얻을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3-미러 3차원 레이저 스캐너(200)의 구조를 나타낸 것이다.

도 4에 따른 3-미러 3차원 레이저 스캐너(200)는 도 3의 3차원 레이저 스캐너(100)의 구조에 있어서, 평면 미러(21a,22a,23a)와 미러 회전모터(21b,22b,23b)를 3개씩 구비한 경우이다.

도 4의 3-미러 3차원 레이저 스캐너(200)는 도 3의 3차원 레이저 스캐너와 같이 레이저 빔 광선을 수평방향 뿐만 아니라 수직방향으로 틸트(Tilting)시켜 2차원 평면상으로 스캐닝하는 구조로 되어 있다.

실제 스캐닝은 2차원으로 동작하나 레이저의 발사시간과 반사 귀환시작의 차이를 이용하여 거리정보를 얻을 수 있으므로, 획득되는 영상 이미지 정보는 3차원이 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 4-미러 4차원 레이저 스캐너(300)의 구조를 나타낸 것이다.

도 5에 따른 4-미러 3차원 레이저 스캐너(300)는 도 3의 3차원 레이저 스캐너(100)의 구조에 있어서, 평면 미러(21a,22a,23a,24a)와 미러 회전모터(21b,22b,23b,24b)를 4개씩 구비한 경우이다.

도 3 내지 도 5에 따라 평면 미러와 미러 회전모터의 수가 증가할수록, 서로 다른 스캔 영역을 스캐닝하거나, 동일 영역을 비월 주사(Interlaced Scanning) 방식으로 스캔하여 2배의 해상도를 2배의 속도로 얻을 수 있다.

따라서 평면 미러의 수와 미러 회전 모터의 수가 증가 할수록 보다 높은 해상도 또는 속도의 3차원 스캐닝이 가능해 질 수 있다. 또한 평면 미러와 미러 회전모터는 4개 이상으로 구성될 수 있고, 각각의 미러 회전모터들은 독립적으로 동작할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 삼각 4-미러 3차원 스캐너(400)의 구조를 나타낸 것이다.

도 6에 따르면 삼각 4-미러 4차원 스캐너(400)는 평면 미러를 사용하지 않고, 평면 미러를 삼각 기둥 형태로 결합한 삼각 미러(31a,32a,33a,34a)를 사용할 수 있고, 이들 삼각 미러(31a,32a,33a,34a)는 각각 미러 회전모터(31b,32b,33b,34b)에 결합되어 있을 수 있다. 이들 미러 회전모터(31b,32b,33b,34b)들은 각각 독립적으로 동작할 수 있다.

도 6과 같이 삼각 미러(31a,32a,33a,34a)를 이용하여 레이저 스캔을 실시하는 경우에 모터의 속도가 동일하다고 가정할 경우 평면 미러를 사용하는 경우보다 더 빠른 레이저 송출 및 수신이 가능하다.

평면 미러를 이용하면 미러가 360도 한바퀴 회전하는 동안 2회 레이저를 굴절 시킬 수 있는데 비해, 삼각 미러의 경우 레이저를 3회 굴절시킬 수 있으므로, 동일한 속도의 모터를 사용하는 경우, 더욱 빠른 스캔이 가능하다.

또한 삼각 미러(31a,32a,33a,34a)를 사용하는 경우에도 도 3 및 도 4의 구성과 같이 미러와 모터를 각각 2개 또는 3개씩 사용하는 구성도 가능함은 물론이다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사각 4-미러 3차원 스캐너(500)의 구조를 나타낸 것이다.

도 7에 따르면 사각 4-미러 4차원 스캐너(500)는 평면 미러를 사용하지 않고, 평면 미러를 사각 기둥 형태로 결합한 사각 미러(41a,42a,43a,44a)를 사용할 수 있고, 이들 사각 미러(41a,42a,43a,44a)는 각각 미러 회전모터(41b,42b,43b,44b)에 결합 되어 있을 수 있다. 이들 미러 회전모터(41b,42b,43b,44b)들은 각각 독립적으로 동작할 수 있다.

도 7과 같이 사각 미러(41a,42a,43a,44a)를 이용하여 레이저 스캔을 하는 경우에 평면 미러나 삼각 미러를 사용하는 경우보다 더 빠른 레이저 송출 및 수신이 가능하다.

평면 미러를 이용하면 미러가 360도 한바퀴 회전하는 동안 2회 레이저를 굴절 시킬 수 있는데 비해, 사각 미러의 경우 레이저를 4회 굴절시킬 수 있으므로, 동일한 속도의 모터를 사용하는 경우, 더욱 빠른 스캔이 가능하다.

또한 사각 미러(41a,42a,43a,44a)를 사용하는 경우에도 도 3 및 도 4의 구성과 같이 미러와 모터를 각각 2개 또는 3개씩 사용하는 구성도 가능함은 물론이다.

도 8은 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 결과 중 동일 영역에 대하여 각 미러의 회전각을 달리하여 스캔한 결과를 나타낸 것이다.

도 8은 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너의 다양한 구성방법 중 미러가 2 또는 3개의 경우 동일한 영역에 대하여 각 미러의 회전속도를 달리하여 스캔한 결과를 나타낸 것이다. 제1 스캔 결과(601)는 제1 미러 및 제2 미러를 이용하여 동일 영역을 스캔한 것이고 제1 스캔 결과(602)는 제1 미러, 제2 미러 및 제3 미러를 사용하여 스캔한 것이다. "○" 는 제1 미러에 의한 스캔 결과이고, "Ｘ"는 제2 미러에 의한 스캔 결과를 나타낸 것이다. 또한 "△"는 제3 미러에 의한 스캔결과를 나타낸 것이다.

제1 스캔 결과(601)에서는 비월 주사 방식에 따른 출력과 같이 하나의 미러에 대한 스캔 결과가 한 줄씩 출력되며 두 결과가 한 줄씩 번갈아 가며 출력될 수 있다.

제2 스캔 결과(602)에서는 비월 주사 방식에 따른 출력과 같이 하나의 미러에 대한 스캔 결과가 한 줄씩 출력되며 세 결과가 한 줄씩 번갈아 가며 출력될 수 있다.

도 9는 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 결과 중 동일 영역에 대하여 각 미러의 회전각을 동일하게 하여 스캔한 결과를 나타낸 것이다.

제3 스캔결과(603)는 제1 미러 및 제2 미러를 이용하여 동일 영역을 스캔한 것이고 제4 스캔결과(604)는 제1 미러, 제2 미러 및 제3 미러를 사용하여 스캔한 것이다. "○" 는 제1 미러에 의한 스캔 결과이고, "Ｘ"는 제2 미러에 의한 스캔 결과를 나타낸 것이다. 또한 "△"는 제3 미러에 의한 스캔 결과를 나타낸 것이다.

도 9에 따르면 각 미러의 회전각을 동일하게 하는 경우 해상도는 동일 하지만, 스캔 속도가 더 빨라질 수 있다.

따라서 제3 스캔 결과(603)에서는 동일한 화소 점에 두 번의 스캔이 시간을 달리하여 결과를 출력하기 때문에 결과적으로 스캔 속도가 더 빨라질 수 있다.

제4 스캔 결과(604)에서는 동일한 화소 점에 세 번의 스캔이 시간을 달리하여 결과를 출력하기 때문에 결과적으로 스캔 속도가 더 빨라질 수 있다.

도 10은 본 발명의 미러를 이용한 3차원 레이저 스캐너를 이용한 결과 중 서로 다른 영역에 대하여 동시에 스캔한 결과를 나타낸 것이다.

제5 스캔결과(605)는 제1 미러를 사용하여 스캔한 것이고, 제6 스캔결과(606)는 제2 미러를 사용하여 스캔한 것이며, 제7 스캔결과(607)는 제3 미러를 사용하여 스캔한 것이다. "○" 는 제1 미러에 의한 스캔 결과이고, "Ｘ"는 제2 미러에 의한 스캔 결과를 나타낸 것이다. 또한 "△"는 제3 미러에 의한 스캔 결과를 나타낸 것이다.

제5, 6 및 7스캔 결과(605,606,607)에 따르면, 서로 다른 영역에 대해서 동시에 각각 다른 시각공간에 대한 결과를 획득할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시 예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

1 : 외부 하우징
2 : 회전모터
3 : 레이저 광 송수신부
4 : 내부회전축
5 : 적외선필터
6 : 제어회로
10 : 회전식 라인(Line) 스캐너
11 : 외부 본체
12 : 중심회전부
13 : 레이저 송수신부
14 : 회전 미러
15 : 필터부
16 : 제어유닛
21a, 22a, 23a, 24a : 평면 미러
21b, 22b, 23b, 24b : 미러 회전모터
31a, 32a, 33a, 34a : 삼각 미러
31b, 32b, 33b, 34b : 미러 회전모터
41a, 42a, 43a, 44a : 사각 미러
41b, 42b, 43b, 44b : 미러 회전모터
100 : 3차원 레이저 스캐너
200 : 3-미러 3차원 레이저 스캐너
300 : 4-미러 4차원 레이저 스캐너
400 : 삼각 4-미러 3차원 스캐너
500 : 사각 4-미러 3차원 스캐너
601 : 제1 스캔 결과
602 : 제2 스캔 결과
603 : 제3 스캔 결과
604 : 제4 스캔 결과
605 : 제5 스캔 결과

Claims

레이저 빔을 송출하는 송출부와 상기 송출된 레이저 빔의 반사파를 수신하는 수신부를 구비한 레이저 광 송수신부;
상기 레이저 광 송수신부를 회전시키는 구동부;및
상기 반사파로부터 상기 송출된 레이저와 다른 파장의 신호를 제거하기 위한 필터부를 포함하고,
상기 구동부는 레이저 광 송수신부와 동일한 회전축에서 회전하고,
상기 레이저 광 송수신부, 상기 구동부 및 상기 필터부는 외부 하우징 내에 구비되며,
상기 레이저 빔을 송출하는 방향과 다른 방향으로 굴절시키고, 각각 독립적으로 동작하며, 상기 외부 하우징 외부에 위치하는 2개 이상의 굴절부를 포함하는 3차원 레이저 스캐너.
삭제
제 1항에 있어서 상기 굴절부는,
상기 레이저 빔을 굴절시키는 미러 및 상기 미러를 회전시키기 위한 미러 모터로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
제 3항에 있어서 상기 미러는,
사각평면의 양면 거울로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
제 3항에 있어서 상기 미러는,
삼각기둥 형태의 거울로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
제 3항에 있어서 상기 미러는,
사각기둥 형태의 거울로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
레이저 빔을 송출하는 송출부와 상기 송출된 레이저 빔의 반사파를 수신하는 수신부를 구비한 레이저 광 송수신부와
상기 레이저 광 송수신부로부터 송출된 상기 레이저 빔을 송출된 방향과 수직한 방향으로 굴절시키기 위한 회전거울;
상기 회전거울를 회전시키기 위한 구동부; 및
상기 반사파로부터 상기 송출된 레이저와 다른 파장의 신호를 제거하기 위한 필터부로 구성되고,
상기 구동부는 상기 회전거울과 동일한 회전축에서 회전하는 3차원 레이저 스캐너.
제 7항에 있어서 상기 회전거울에 의해 굴절된 레이저 빔을 다른 방향으로 굴절시키기 위한 하나 이상의 굴절부를 더 포함하는 3차원 레이저 스캐너.
제 8항에 있어서 상기 굴절부는,
상기 레이저 빔을 굴절시키는 미러 및 상기 미러를 회전시키기 위한 미러 모터로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
제 9항에 있어서 상기 미러는,
사각평면의 양면 거울로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
제 9항에 있어서 상기 미러는,
삼각기둥 형태의 거울로 구성된 3차원 레이저 스캐너.
제 9항에 있어서 상기 미러는,
사각기둥 형태의 거울로 구성된 3차원 레이저 스캐너.