KR101538395B1 - A light diffuser combination module capable of adjusting an aiming angle, 3D camera and method for optimizing an aiming angle - Google Patents

A light diffuser combination module capable of adjusting an aiming angle, 3D camera and method for optimizing an aiming angle Download PDF

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KR101538395B1
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이준엽
황병무
김대현
서정화
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주식회사 나무가
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Abstract

Disclosed are a light diffuser combination module, a three-dimensional camera, and a method for optimizing a radiation angle of the light diffuser combination module. The light diffuser combination module comprises: a first light diffuser having an arbitrary radiation angle; and a second light diffuser including a plurality of areas having at least two radiation angles different from each other, which are different from the arbitrary radiation angle, and can automatically adjust a distance between the first light diffuser and the second light diffuser. The three-dimensional camera including the light diffuser combination module capable of adjusting a radiation angle is provided.

Description

방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈, 3Ｄ 카메라 및 방사각을 최적화하는 방법 {A light diffuser combination module capable of adjusting an aiming angle, 3D camera and method for optimizing an aiming angle} [0001] The present invention relates to a light diffusing device combination module, a 3D camera, and a method of optimizing an angle of incidence, a method of optimizing an angle of incidence,

본 발명은 3Ｄ 카메라에 관한 것으로, 특히 광이 방사되는 방향으로 직렬로 배열된 서로 다른 확산각도를 가지는 복수의 광 확산장치 사이의 거리를 조절하거나, 광이 방사되는 방향으로 직렬로 배열된 광원에 의한 회절·굴절을 이용하는 프리즘 장치와 광 확산장치 사이의 거리를 조절함으로써 근거리 및 원거리 촬영에 적합하도록 고안된 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈 및 상기 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈이 장착된 3Ｄ 카메라 및 피사체 검출 방사각을 최적화하는 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a three-dimensional (3D) camera, and more particularly to a 3D camera which adjusts the distance between a plurality of light diffusing devices arranged in series in the direction in which light is emitted, A light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle designed to be suitable for short-distance and long-distance photographing by adjusting the distance between the prism device and the light diffusing device using the diffraction / refraction caused by the light diffusing device, And a method for optimizing a 3D camera and a subject detection radiation angle.

빛의 직진, 굴절 및 반사하는 특성을 이용하여 물체(피사체)의 형상과 거리의 입체감을 감지할 수 있는 3D카메라의 동작 방식으로는 크게 TOF(Time Of Flight) 및 SL(Structure Light)로 구분할 수 있다. 3D camera operation methods that can detect 3D shape and distance of object (subject) by using straightness, refraction and reflection characteristics of light can be divided into TOF (Time Of Flight) and SL (Structure Light) have.

TOF 방식은 레이저 다이오드, 적외선 다이오드 또는 고출력 면광원(High Power Vertical Surface Emitting Laser)으로부터 발산되는 적외선 빔(Beam)이 피사체에 반사되어 되돌아오는 반사파의 도착시간(T1)과 적외선 빔의 방출시간(T0)과의 차이(T1-T0)를 이용하여 피사체의 거리/깊이를 검출 및 측정할 수 있는 기술이고, SL 방식은 프로젝터를 이용하여 구조광을 물체에 투영시킨 후 물체의 곡면 또는 굴곡에서 휘어지는 빛의 성질을 이용하여 거리/깊이를 검출 및 측정할 수 있는 기술이다. 두 방식 모두 광원으로는 적외선을 사용한다는 공통점이 있다. The TOF method is based on the assumption that an infrared beam emitted from a laser diode, an infrared diode or a High Power Vertical Surface Emitting Laser is reflected by an object, and the arrival time T 1 of the reflected wave and the emission time of the infrared beam the difference between T 0) (and T 1 -T 0) technology that is capable of detecting and measuring the distance / depth of the object by using a, SL approach was to use the projector projects a structured light on an object surface of the object or It is a technology that can detect and measure the distance / depth using the property of light bent at bending. Both methods have a common use of infrared light for light sources.

직진하는 특성을 가지는 적외선 빔을 피사체에 골고루 퍼지게 하기 위해 입사하는 적외선 빔의 연장된 진행 방향을 중심으로 일정한 각도로 방사(Radiate) 즉 확산(Defuse)시키는 광 확산장치를 광원과 함께 사용하는 것이 일반적이다. 즉 광원으로부터 방출되는 적외선 빔의 진행 경로 상에 광 확산장치를 배열시킴으로써, 적외선 빔이 광 확산장치를 통과하면서 필요한 각도로 확산되도록 하는 것이다. It is common to use a light diffuser in conjunction with a light source to radiate or defuse an incident infrared beam at a constant angle about an extended traveling direction of an incident infrared beam in order to uniformly spread an infrared beam having a straight- to be. That is, by arranging the light diffusing device on the traveling path of the infrared beam emitted from the light source, the infrared beam is diffused at a required angle while passing through the light diffusing device.

광 확산장치로는 통과하는 빛을 입사하는 광의 진행 경로를 중심으로 일정한 각도로 확산시키는 디퓨져(Diffuse)와 통과하는 빛을 입사하는 광의 경로와 약 90°정도 회절 한 후 일정한 각도로 확산시키는 프리즘(Prism)을 사용하는 것이 일반적이다.
The light diffusing device includes a diffuser diffusing light passing therethrough at a predetermined angle around a traveling path of light, a diffuser diffusing light passing through the light path by about 90 degrees and diffusing the light at a certain angle Prism) is generally used.

도 1은 패턴형상에 따른 종래의 광 확산장치를 나열한 것이다. Fig. 1 shows a conventional light diffusing device according to a pattern shape.

도 2는 광원으로부터 방출되어 광 확산장치를 통과하면서 미세패턴 형상에 의해 일정한 각도로 확산되는 적외선 빔의 진행 경로를 설명한다. 2 illustrates a traveling path of an infrared beam which is emitted from a light source and diffuses at a predetermined angle by a fine pattern shape while passing through a light diffusing device.

도 1 및 도 2를 참조하면, 디퓨져와 같은 종래의 광 확산장치를 이용하는 3D카메라는, 광원(210)으로부터 방출되는 직진성의 적외선 빔(화살표)이 디퓨져 표면의 일정한 패턴을 가지는 방사각 설정을 위한 형상A(220)나 형상B(230)를 통과하면서 설정된 방사각에 따라 확산되고 그 중 일부는 난반사 된다.
Referring to FIGS. 1 and 2, a 3D camera using a conventional light diffusing device such as a diffuser has a structure in which a straight-line infrared beam (arrow) emitted from a light source 210 has a predetermined pattern on the diffuser surface Diffuses according to the set radiation angle while passing through the shape A 220 or the shape B 230, and a part of the light is diffused irregularly.

피사체를 사람이라고 가정할 때, 피사체는 피사체와 일정한 거리 떨어져서 피사체를 인식하고자 하는 3D카메라로부터 시간에 따라 다양한 거리에 위치하게 될 것인데, 예를 들면 3D카메라와 피사체의 인식거리 관계에서 초기에는 손이 가장 가깝게 존재하게 되고 이어서 얼굴과 몸통 즉 스켈레톤(Skeleton) 순으로 인식되는 것이 일반적일 것이다. 따라서 피사체와 3D카메라와의 거리 및 깊이의 측정을 위하여 피사체가 원거리에 위치하고 있는 경우와 근거리에 위치하고 있는 경우에 따라 검출의 정확성과 전력소비의 효율성을 위해 3D카메라에 내장된 광원으로부터 피사체에 방사되는 광의 영역이 달라져야 할 것이다.
Assuming that the subject is a person, the subject will be positioned at various distances from the 3D camera, which is located at a certain distance from the subject and wants to recognize the subject. For example, in the relationship between the recognition distance of the 3D camera and the subject, It would be common to see them in the closest order, followed by face and body, or skeleton. Therefore, in order to measure the distance and the depth between the subject and the 3D camera, the distance from the light source to the subject is measured from the light source included in the 3D camera for the accuracy of detection and efficiency of power consumption, The area of light should change.

종래의 3D카메라의 방사각은, 3D카메라에 내장되는 디퓨져나 프리즘을 제조할 당시에 이미 결정되므로, 피사체와 광원과의 거리를 정확하게 검출하기 위해서는 피사체의 위치에 따라 다양한 방사각을 가지는 디퓨져나 프리즘 중 필요한 것을 선택하여 사용하여야 한다는 문제가 있다. In order to accurately detect the distance between a subject and a light source, a diffuser or a prism having various radiation angles according to the position of the subject is used. There is a problem that it is necessary to select and use a necessary one.

또한 변화하는 피사체의 거리와 형상특성(손, 얼굴, 몸 전체 골격구조)에 따른 최적의 방사각을 갖는 디퓨져 또는 프리즘을 선택하는 것도 쉬운 일이 아니다.
Also, it is not easy to select a diffuser or a prism having an optimal radiation angle according to the distance and shape characteristics (hand, face, and whole body skeletal structure) of a changing object.

도 3은 종래의 디퓨져 및 프리즘의 미세 형상 패턴구조를 설명한다. FIG. 3 illustrates a microstructure pattern structure of a conventional diffuser and a prism.

도 3을 참조하면, 왼쪽에 도시된 디퓨져 및 오른쪽에 도시된 프리즘은 특화된 필름에 미세화된 패턴을 제작하여 플라스틱 시트(Sheet)에 부착하여 사용하거나, 플라스틱 시트에 금형으로 패턴을 제작하는 방식 또는 플라스틱 시트에 UV 및 아크릴 몰딩하는 방식, 플라스틱 시트에 직접 패턴 가공하는 방식이 주로 사용되고 있다. 여기서 패턴은 삼각형 형태나 볼록한 형상을 가공하여 1차 광원의 적외선 빔을 설정된 방사각으로 방사하기 위한 일정한 패턴을 가지는 형상을 의미한다. Referring to FIG. 3, the diffuser shown on the left and the prism shown on the right are manufactured by making a fine pattern on a specialized film and attaching it to a plastic sheet, or a method of making a pattern using a mold on a plastic sheet, A method of UV and acrylic molding on a sheet, and a method of directly patterning on a plastic sheet are mainly used. Here, the pattern means a shape having a certain pattern for radiating the infrared beam of the primary light source at a predetermined radiation angle by processing a triangular shape or a convex shape.

상술한 바와 같이, 종래에는 원거리의 촬영에 적합한 디퓨져와 근거리의 촬영에 적합한 디퓨져가 구분되어 제작 사용되고 있었다. 이는 고정되고 분리된 검출가능 영역으로 인하여, 실제 피사체의 거리/깊이 검출에 필요한 원/근거리 영역 설정을 피사체 또는 사용자가 직접 움직여 검출가능 영역 내로 이동하여 설정하는 등의 불편함을 초래할 뿐만 아니라 한정되고 구분된 검출 가능 영역으로 인해 필요에 따라 복수의 근/원거리 검출용 3D카메라를 구매할 수 밖에 없어 경제적인 측면, 검출 능력의 저하 및 광원과 광 전력(Light Power) 사용의 비효율 문제가 있었다.
As described above, conventionally, a diffuser suitable for shooting at a long distance and a diffuser suitable for shooting at a close distance are separately manufactured and used. This is inconvenient because the fixed or separated detectable area causes the object or the user to directly move and set within the detectable area by setting the circle / near-field area necessary for detecting the distance / depth of the actual object, It is necessary to purchase a plurality of 3D cameras for near / distant detection according to need, which is economically disadvantageous, deterioration of detection capability, and inefficiency of using a light source and light power.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 임의의 방사각도를 가지는 제1광 확산장치와 상기 임의의 방사각도와는 다른 적어도 2개의 서로 다른 방사각도를 가지는 복수의 영역을 포함하는 제2광 확산장치를 구비하며, 상기 제1광 확산장치를 거친 광의 진행 경로 상에 상기 제2광 확산장치를 직렬로 배치하고, 상기 제1광 확산장치와 제2광 확산장치 사이의 거리를 자동으로 조절할 수 있는 광 확산장치 조합모듈을 제공하는 것에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a light diffusing device comprising a first light diffusing device having an arbitrary radiation angle and a second light diffusing device having a plurality of regions having at least two different radiation angles different from the arbitrary radiation angle, Wherein the second light diffusing device is arranged in series on a traveling path of light passing through the first light diffusing device and the distance between the first light diffusing device and the second light diffusing device is automatically adjusted And to provide a light diffusion device combination module.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 포함하는 3D카메라를 제공하는 것에 있다.
It is another object of the present invention to provide a 3D camera including a light diffusion device combination module capable of adjusting a radiation angle.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 다 변위 피사체에 대한 검출 방사각을 최적화하는 광 확산장치 조합모듈의 방사각를 최적화하는 방법을 제공하는 것에 있다.
It is another object of the present invention to provide a method of optimizing a radiation angle of a light diffusion device combination module that optimizes a detection radiation angle for a multi-displacement subject.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈은, 홀더, 코일 및 캐리어를 포함한다. 상기 홀더는 광원으로부터 전달되어 통과하는 빔을 임의의 방사각으로 확산시키는 제1 광 확산장치를 고정한다. 상기 코일에는 전류가 공급된다. 상기 캐리어는 상기 제1광 확산장치를 통과한 빔을 상기 임의의 방사각과는 서로 다른 각도로 확산시키는 적어도 2개의 확산영역으로 구분된 제2광 확산장치를 고정하고, 내부에 고정된 자석을 구비하며, 상기 자석에서 생성하는 자기장의 범위 내에 위치하는 상기 코일에 흐르는 전류의 방향 및 세기를 조절함에 대응하여 변하는 전자기에너지를 이용하여 상기 제1광 확산장치와 상기 제2광 확산장치 사이의 거리를 조절한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle, including a holder, a coil, and a carrier. The holder fixes a first light diffuser device that diffuses the beam passing from the light source and passing through it at a certain radiation angle. An electric current is supplied to the coil. Wherein the carrier comprises a second optical diffusion device fixed to at least two diffusion regions for diffusing a beam passing through the first optical diffusion device at an angle different from that of the arbitrary emission angle, And a distance between the first light diffusing device and the second light diffusing device using electromagnetic energy that varies corresponding to adjusting the direction and intensity of a current flowing in the coil located within the range of the magnetic field generated by the magnet .

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D카메라는, 제1항에 기재된 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a 3D camera according to the present invention, comprising a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle according to claim 1.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법은, 초기설정단계, 거리조절단계, 피사체 검출단계, 피사체 위치확인단계 및 동작감지단계를 수행한다. 상기 초기설정단계는 상기 캐리어를 설정된 기준위치로 이동시키며, 변수 n의 값을 0(zero)으로 초기화하고, 변수의 최대 값 M을 설정한다. 상기 거리조절단계는 상기 캐리어를 단위이동거리씩 이동시킨다. 상기 피사체 검출단계는 상기 거리조절단계에서 상기 캐리어가 미리 설정한 단위이동거리씩 이동할 때 마다 피사체로부터 반사되는 반사파를 3D센서에서 추출하여 피사체를 검출한다. 상기 피사체 위치확인단계는 상기 피사체 검출단계에서 검출된 복수의 이미지나 데이터들을 3D카메라 내부의 저장매체에 저장된 복수의 기준데이터들과 실시간 비교하여 상기 제1광 확산장치와 상기 제2광 확산장치 사이의 거리를 최적화한다. 상기 동작감지단계는 상기 피사체 위치확인단계의 판단결과 피사체가 없는 것으로 인정된 경우에 수행되며, 3D카메라의 촬영영역에 피사체가 존재하는 가를 별도의 동작감지센서 또는 3D 센서의 피사체 동작감지 알고리즘을 통해 감지하여, 피사체가 존재한다고 판단한 경우에는 상기 거리조절단계를 수행하도록 하고, 그렇지 않은 경우에는 연속하여 피사체의 존재를 여부를 감지한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of optimizing a radiation angle of a light diffusing device combination module according to one aspect of the present invention includes the steps of initial setting, distance adjustment, object detection, . The initialization step moves the carrier to the set reference position, initializes the value of the variable n to 0 (zero), and sets the maximum value M of the variable. The distance adjustment step moves the carrier by a unit moving distance. The object detecting step detects the object by extracting the reflected wave reflected from the object from the 3D sensor every time the carrier moves by the predetermined unit moving distance in the distance adjusting step. The object position checking step may include comparing the plurality of images or data detected in the object detecting step with a plurality of reference data stored in a storage medium in a 3D camera to detect a position between the first light diffuser and the second light diffuser Lt; / RTI > The motion detection step is performed when the object is recognized as a result of the determination of the subject position, and whether a subject exists in the shooting area of the 3D camera is detected through a separate motion detection sensor or a motion detection algorithm of a 3D sensor When it is determined that the subject exists, the distance adjustment step is performed. Otherwise, the presence or absence of the subject is continuously detected.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 면에 따른 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법은, 제7항에 기재된 상기 프로세서가 방사각의 조절이 가능한 상기 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법으로써, 피사체의 제1검출단계, 초기위치 선택단계, 캐리어의 제1이동단계 및 거리결정단계를 수행한다. 상기 피사체의 제1검출단계에서는 상기 RGB센서 및 RGB렌즈를 이용하여 피사체의 제1데이터를 생성한다. 상기 초기위치 선택단계에서는 상기 피사체의 제1데이터와 3D카메라의 저장매체에 저장된 복수의 기준데이터를 비교하여 복수의 초기위치 중 하나의 초기위치를 선택한다. 상기 캐리어의 제1이동단계에서는 상기 초기위치 선택단계에서 선택된 초기위치로 상기 캐리어를 이동시킨다. 상기 거리결정단계에서는 상기 캐리어의 제1이동단계를 수행함으로써 이동한 초기위치로부터 미리 설정해 놓은 단위이동거리씩 이동시키면서 상기 3D센서를 이용하여 피사체에서 반사되는 반사파로부터 피사체의 제2데이터를 수집하고, 수집된 피사체의 제2데이터를 해당 기준데이터와 비교하여 제1광확산장치와 제2광확산장치 사이의 거리를 최적화한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of optimizing a radiation angle of a light diffusing device combination module according to another aspect of the present invention, As a method of optimizing the radiation angle of the module, a first detection step of the object, an initial position selection step, a first movement step of the carrier, and a distance determination step are performed. In the first detection step of the subject, first data of the subject is generated using the RGB sensor and the RGB lens. In the initial position selection step, one of the plurality of initial positions is selected by comparing the first data of the subject with the plurality of reference data stored in the storage medium of the 3D camera. In the first movement step of the carrier, the carrier is moved to the initial position selected in the initial position selection step. The distance determining step collects the second data of the object from the reflected waves reflected from the object using the 3D sensor while moving the predetermined moving unit distance from the initial position moved by performing the first moving step of the carrier, The second data of the collected object is compared with corresponding reference data to optimize the distance between the first and second light diffusers.

본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈, 3Ｄ카메라 및 방사각을 최적화하는 방법은 적어도 2가지 이상의 서로 다른 광학적 방사영역을 포함하는 디퓨져를 조합함으로써 아래와 같은 장점이 있다. The optical diffusing device combination module, the 3D camera, and the method of optimizing the radiation angle according to the present invention have the following merits by combining a diffuser including at least two or more different optical emission regions.

첫째, 근거리부터 원거리에 이르기까지 설정범위 내에서 모든 방사각 영역대의 위치검출이 가능하며, 피사체의 정지된 또는 변화하는 원/근거리 변수에 따라 검출 범위를 최적화 시켜 검출의 정확성과 광전력(Power)의 효율성을 가진다.First, it is possible to detect the position of all the radiation area within the set range from the near field to the far field, and the detection range is optimized according to the stopped or changing source / near field variable of the object, .

둘째, 초기 설정단계, 피사체 검출단계, 방사각 최적화 단계 등을 수행하여 저장장치에 저장된 피사체의 이미지 설정 정보(손, 얼굴, 스켈렉톤…)를 바탕으로 검출된 데이터 이미지들을 필터링하여 최적화된 피사체를 찾아 방사각 조절 및 검출을 할 수 있다. Second, by performing the initial setting step, the object detection step, the radiation angle optimization step, and the like, the data images detected based on the image setting information (hand, face, skeleton, ...) of the object stored in the storage device are filtered to obtain the optimized object It is possible to detect and adjust the radiation angle.

셋째, 기존의 3D카메라는 초기 부팅을 포함하여 피사체의 다양한 변위 및 형태, 광전력(Power)을 효율적으로 검출하지 못하였고, 사람을 포함한 피사체의 의도적인 형태(손, 얼굴, 스켈렉톤…)를 실시간 자동으로 인식하는데 한계가 있었는데, 본 발명으로 인하여 상기의 문제점들을 극복하여 피사체 검출 정확도 상승, 설정된 근/원거리 내에서 피사체의 자유로운 사용성, 사용자의 의도에 맞는 상호 인터렉션의 효율성, 그리고 피사체에 알맞은 광전력(Power) 효율증가를 기대할 수 있다.
Third, the conventional 3D camera can not efficiently detect the various displacement, shape, and power of the subject including the initial booting, and the intentional shape of the object including human being (hand, face, skeleton ...) However, the present invention overcomes the above-mentioned problems, thereby increasing the accuracy of detecting a subject, free usability of a subject within a set distance / distance, efficiency of mutual interaction according to a user's intention, and light suitable for a subject Power efficiency can be expected to increase.

도 1은 패턴형상에 따른 종래의 광 확산장치를 나열한 것이다.
도 2는 광원으로부터 방출되어 광 확산장치를 통과하면서 미세패턴 형상에 의해 일정한 각도로 확산되는 적외선 빔의 진행 경로를 설명한다.
도 3은 종래의 디퓨져 및 프리즘의 미세 형상 패턴구조를 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 제1실시예를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 제2디퓨져의 구성을 나타낸다.
도 6은 2개의 광 확산장치의 거리에 따른 빔의 확산을 나타낸다.
도 7은 도 6에 도시된 확산 범위를 확대한 것이다.
도 8은 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈에서 2개의 디퓨져 사이의 거리를 조정할 때의 구성요소의 위치변화를 설명한다.
도 9는 본 발명에 따른 방사각을 최적화하는 방법의 일 실시 예를 설명한다.
도 10은 근거리, 중거리 및 원거리에 존재하는 피사체의 예를 나타낸다.
도 11은 본 발명에 따른 방사각을 최적화하는 방법의 다른 일 실시 예를 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 제2실시예를 나타낸다. Fig. 1 shows a conventional light diffusing device according to a pattern shape.
2 illustrates a traveling path of an infrared beam which is emitted from a light source and diffuses at a predetermined angle by a fine pattern shape while passing through a light diffusing device.
FIG. 3 illustrates a microstructure pattern structure of a conventional diffuser and a prism.
FIG. 4 shows a first embodiment of a light diffuser combination module capable of adjusting a radiation angle according to the present invention.
5 shows a configuration of a second diffuser according to the present invention.
6 shows beam spreading according to the distance of two light diffusing devices.
FIG. 7 is an enlarged view of the diffusion range shown in FIG.
Fig. 8 illustrates a change in the position of the components when adjusting the distance between the two diffusers in the light diffuser combination module capable of adjusting the radiation angle.
FIG. 9 illustrates an embodiment of a method for optimizing the radiation angle according to the present invention.
Fig. 10 shows an example of a subject existing at a short distance, a medium distance, and a long distance.
11 illustrates another embodiment of a method for optimizing a radiation angle according to the present invention.
12 shows a second embodiment of a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다. In order to fully understand the present invention and the operational advantages of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which are provided for explaining exemplary embodiments of the present invention, and the contents of the accompanying drawings.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 4는 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 제1실시예를 나타낸다. FIG. 4 shows a first embodiment of a light diffuser combination module capable of adjusting a radiation angle according to the present invention.

도 4의 상부의 평면도 및 하부의 단면도를 참조하면, 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈(400)의 제1실시예는, 제1디퓨져(401), 제2디퓨져(402), 홀더(410), 캐리어(420), 자석(421), 코일(430), 하우징(440), 레이저 다이오드(450) 및 PCB(460)로 구성된다. PCB(460)에 장착되는 레이저 다이오드(450)는 홀더(410)의 내부에 삽입되어 있다. 실시 예에 따라서는 제1디퓨져(401) 대신 프리즘(401)을 사용하거나, 광 확산장치 조합모듈의 주변에 피사체가 존재하는 가를 모니터링 하는 동작감지센서 또는 동작감지알고리즘을 더 포함시키는 것도 가능하다. 도 4에 도시된 광 확산장치 조합모듈(400)은 다양한 형태로 구현이 가능하다. 4, a first embodiment of a light diffusing device combination module 400 capable of adjusting a radiation angle according to the present invention includes a first diffuser 401, a second diffuser (not shown) 402, a holder 410, a carrier 420, a magnet 421, a coil 430, a housing 440, a laser diode 450, and a PCB 460. The laser diode 450 mounted on the PCB 460 is inserted into the holder 410. It is also possible to use a prism 401 instead of the first diffuser 401 or an operation detection sensor or an operation detection algorithm to monitor whether a subject exists in the vicinity of the light diffuser combination module. The light diffusion device combination module 400 shown in FIG. 4 can be implemented in various forms.

제1디퓨져(401)는 홀더(410)에 고정되어 있어 위치의 이동이 자유롭지 않다는 것을 전제로 설명을 시작한다. 적외선 빔 공급원(450)의 위치에 따른 실시 예에 따라 제1디퓨져(401)는 프리즘으로 대체하여 사용할 수 있으며, 이하에서는 설명의 간소화를 위해서 제1디퓨져(401)에 대해서만 설명하지만, 이를 프리즘으로 확대 적용하는 것은 이 분야의 통상의 기술자에게는 용이하므로 추가 설명을 하지는 않을 것이다. The first diffuser 401 is fixed to the holder 410 and starts to be described on the assumption that the position is not free to move. The first diffuser 401 may be replaced with a prism in accordance with an embodiment according to the position of the infrared beam supply source 450. Only the first diffuser 401 will be described below for simplification of description, It will not be described further because it is easy for an ordinary technician in this field to apply it.

제2디퓨져(402)는 각각 서로 다른 방사각을 가지는 복수의 영역으로 구분되어 있다. 상술한 바와 같이, 디퓨져는 투과되는 빛을 빛이 진행하는 방향을 중심으로 일정한 각도로 확산시키고, 프리즘의 경우에는 투과하는 빛을 빛이 진행하는 방향과 직각 방향으로 굴절시킨 후 굴절된 빛의 진행방향을 중심으로 다시 일정한 다른 각도로 확산시킨다. 물론 빛의 성질인 회절 특성도 포함하고 있다. 그렇지만, 설명의 간소화를 위하여 광학 특성 중 확산 기능에 대해서만 설명한다. The second diffuser 402 is divided into a plurality of regions having different radiation angles. As described above, the diffuser diffuses the transmitted light at a certain angle around the direction in which the light advances. In the case of the prism, the diffuser refracts the transmitted light in a direction perpendicular to the direction in which the light travels, And diffuse it again at a certain angle around the direction. Of course, it also includes diffraction characteristics, which are properties of light. However, in order to simplify the explanation, only the diffusion function among optical characteristics will be described.

홀더(410)에 의해 고정되는 제1디퓨져(401)는 하부에 위치하는 레이저 적외선 다이오드(450)로부터 전달되어 통과하는 빔을 임의의 방사각도로 확산시킨다. 홀더(410)에 의해 고정되는 것이 디퓨져가 아니고 프리즘인 경우에는 프리즘(401)의 하부가 아닌 측면에 적외선 빔의 공급원(450)이 위치하는 실시 예에 적용이 가능할 것이다. The first diffuser 401, which is fixed by the holder 410, is transmitted from the laser infrared diode 450 located at the lower portion and diffuses the passing beam at an arbitrary radiation angle. In the case where the holder 410 is not a diffuser but a prism, it may be applied to an embodiment in which a source 450 of an infrared beam is located on a side of the prism 401 other than the lower side.

캐리어(420)는 제1디퓨져(401) 또는 프리즘(401)을 통과한 빔을 임의의 방사각도와는 다른 방사각도로 확산시키는 제2디퓨져(402)를 고정하며, 전자기에너지(Electromagnetic Energy)를 이용하여 홀더(410)의 외면이나 하우징(440)의 내벽을 따라 이동하면서 제1디퓨져(401)와 제2디퓨져(402) 사이의 간격을 조절한다. 캐리어(420)에 고정된 자석(421)은 이웃하는 전류가 흐르는 코일(430)의 주변에 형성되는 전자기에너지에 따라 캐리어(420)가 이동할 수 있도록 한다. 코일(430)에 흐르는 전류는 PCB(460)의 전원부(미도시)로부터 공급되며, 전류의 크기 및 전류의 방향은 PCB(460)에 설치된 프로세서(미도시)에서 제어하게 될 것이다.
The carrier 420 fixes the second diffuser 402 which diffuses the beam passing through the first diffuser 401 or the prism 401 at a radial angle different from an arbitrary radiation angle, The gap between the first diffuser 401 and the second diffuser 402 is adjusted while moving along the outer surface of the holder 410 or the inner wall of the housing 440. The magnet 421 fixed to the carrier 420 allows the carrier 420 to move in accordance with the electromagnetic energy formed around the coil 430 through which the neighboring current flows. The current flowing in the coil 430 is supplied from the power supply unit (not shown) of the PCB 460, and the magnitude of the current and the direction of the current will be controlled by a processor (not shown) provided in the PCB 460.

자기장 속에 있는 도선(코일)에 전류가 흐를 때, 자기장의 방향과 도선에 흐르는 전류의 방향에 따라 힘의 방향이 결정되어 작용한다는 것이 플레밍의 왼손법칙이라는 것은 이미 알려져 있다. It is already known that when a current flows through a coil in a magnetic field, the direction of the force is determined by the direction of the magnetic field and the direction of the current flowing in the conductor, and that the action is Fleming's left-hand rule.

본 발명에서는 제2디퓨져(402)를 고정시키는 캐리어(420)의 자석(421)을 고정시킨 후, 코일(430)에 흐르는 전류의 크기 및 전류가 흐르는 방향을 조정함으로써 발생되는 자기장의 크기 및 자기장의 방향을 조정하고, 자기장 내에 위치하는 자석(421)에 힘을 인가하여 캐리어(420)를 힘의 방향으로 이동시키는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 제안한다. The magnitude of the magnetic field generated by adjusting the magnitude of the current flowing through the coil 430 and the direction of current flow after fixing the magnet 421 of the carrier 420 for fixing the second diffuser 402, And adjusts the angle of the radiation to move the carrier 420 in the direction of the force by applying a force to the magnet 421 located in the magnetic field.

상기의 설명을 일반화시키면 2개 이상의 광 확산장치를 사용하는 것도 가능하다. 여기서 광 확산장치는 디퓨져와 프리즘을 포함한다.
It is also possible to use two or more light diffusing devices if the above description is generalized. Wherein the light diffuser comprises a diffuser and a prism.

도 4에 도시된 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈(400)은 실제로는 3D카메라에 장착되는 것이지만, 설명의 편의 및 도면의 간소화를 위해서 3D카메라 전체를 도시하지 않았다. Although the light diffusing device combination module 400 capable of adjusting the radiation angle shown in FIG. 4 is actually mounted on the 3D camera, the entire 3D camera is not shown for convenience of explanation and simplification of the drawings.

3D카메라의 기본 구성은 3D렌즈와 3D센서 그리고 광원을 일정한 각도로 방사 즉 확산시키기 위한 복수의 디퓨져 또는 적어도 하나의 디퓨져와 프리즘으로 구성되는 광 확산장치 조합모듈로 이루어진다. 사용 용도에 따라 3D카메라에는 RGB렌즈와 RGB센서가 더 포함되기도 하는데, RGB센서의 상부에 IR 필터를 더 포함시키는 경우 어두운 곳에서도 영상을 흑백으로 촬영할 수 있다. 적외선을 광원으로 사용하는 3D카메라의 경우, 3D센서 및 3D렌즈를 통해 얻은 영상과 RGB센서 및 RGB렌즈를 통해 얻은 영상을 맵핑하여(Mapping) 필요한 영상을 생성하는 것도 가능하다. The basic configuration of the 3D camera is composed of a 3D lens and a 3D sensor, and a plurality of diffusers for radiating or diffusing a light source at a certain angle, or a light diffuser combination module composed of at least one diffuser and a prism. Depending on the application, the 3D camera may further include an RGB lens and an RGB sensor. If the IR sensor is further included in the upper part of the RGB sensor, the image can be photographed in black and white even in a dark place. In the case of a 3D camera using infrared rays as a light source, it is also possible to generate an image by mapping an image obtained through a 3D sensor and a 3D lens with an image obtained through an RGB sensor and an RGB lens.

광원 및 빔을 방사하기 위한 광 확산장치 조합모듈은 한 개 또는 여러 개가 될 수 있지만 기술의 이해를 돕기 위하여 이하에서는 하나의 광 확산장치 조합모듈을 사용하는 3D카메라에 대해서만 설명한다.
The light diffuser combination module for radiating the light source and the beam may be one or more, but in order to facilitate understanding of the technology, only a 3D camera using one light diffuser combination module will be described.

도 5는 본 발명에 따른 제2디퓨져의 구성을 나타낸다. 5 shows a configuration of a second diffuser according to the present invention.

도 5(a)를 참조하면, 제2디퓨져(402)는 각각 근거리용 영역, 중거리용 영역 및 원거리용 영역으로 구분되어 있으며, 근거리용 영역의 방사각은 예를 들면 120°가 되도록 설정되어 있고, 중거리용 영역의 방사각은 90° 그리고 원거리용 영역의 방사각은 예를 들면 60°가 되도록 설정되어있다. 도 5(b)는 도 5(a)에 도시된 구성을 영역별로 구분한 것으로, 왼쪽에 도시된 것이 근거리영역, 가운데 도시된 것이 중거리영역 그리고 오른쪽에 도시된 것은 원거리 영역을 각각 나타낸다. 도 5에는 제2디퓨져(402)가 3개의 영역으로 구분된 것으로 도시되어 있지만, 2개 또는 3개 이상의 영역으로 구분될 수 있으며, 각각의 구분영역의 방사각은 다르게 설정하는 것도 가능하다. 5A, the second diffuser 402 is divided into a near-field use area, a medium-distance use area and a far-distance use area, and the near-field use area is set to be, for example, 120 degrees , The radiation angle of the medium-range region is set to 90 °, and the radiation angle of the remote-use region is set to be, for example, 60 °. 5 (b) shows the configuration shown in FIG. 5 (a) by area, where the left side shows the near side area, the middle side shows the middle distance area and the right side shows the far side area. Although the second diffuser 402 is shown as being divided into three regions in FIG. 5, it may be divided into two or three or more regions, and the radiation angle of each of the division regions may be set differently.

예를 들면, 제2디퓨져(402)의 중심부에서 0°에 가까운 최소 방사각부터 시작해 60°까지의 원거리 영역, 60°부터 시작하여 90°까지의 중거리영역, 그리고 90°부터 시작하여 120°까지의 근거리 영역으로 방사각을 중심부의 원거리에서부터 외곽부 근거리 방사각까지 설정하여 사용할 수 있다. 그러므로, 피사체의 형상특성에 대응된 최적화된 방사각은 전자기력으로 인한 거리조절과 더불어 제2 디퓨져(402)에서 미세화된 패턴에 의해 순차적으로 최적화된 방사각을 설정 할 수 있다.For example, a range of distances from the minimum diffraction angle close to 0 ° to 60 °, a range from 60 ° to 90 °, and a range from 90 ° to 120 ° at the center of the second diffuser 402 The radiation angle can be set from the distance from the center to the near-field radiation angle of the outer frame. Therefore, the optimal radiation angle corresponding to the shape characteristics of the subject can be sequentially adjusted by the second radiation diffuser 402, in addition to the adjustment of the distance due to the electromagnetic force.

디퓨져에 형성되는 방사각은 도 2 내지 도 3에 설명한 바와 같이, 재질이나 미세화된 패턴의 차이에 의해서 결정된다. The radiation angle formed in the diffuser is determined by the difference between the material and the fine pattern, as described in Figs.

도 5에 도시된 제2디퓨져(402)는 3개의 서로 다른 영역으로 분명하게 구분되는 영역으로 구분되어 있는 실시 예에 대한 것이지만, 중심에서 외곽으로 갈수록 방사각도가 선형적으로 증가하는 미세 패턴이 형성되어 있는 실시 예도 가능함은 물론이다.
Although the second diffuser 402 shown in FIG. 5 is divided into three distinct regions, the fine diffuser 402 has a fine pattern in which the radiation angle increases linearly from the center to the outer periphery The present invention is not limited thereto.

도 6은 2개의 광 확산장치의 거리에 따른 빔의 확산을 나타낸다.6 shows beam spreading according to the distance of two light diffusing devices.

도 7은 도 6에 도시된 확산 범위를 확대한 것이다. FIG. 7 is an enlarged view of the diffusion range shown in FIG.

도 6을 참조하면, 2개의 광 확산장치(401, 402) 사이의 거리에 따라 방사 영역이 변화하는 것을 알 수 있다. 여기서 2개의 광 확산장치(401, 402)는 모두 디퓨져인 실시 예도 가능하지만, 2개의 광 확산장치(401, 402) 중 하나의 광 확산장치(401)는 디퓨져가 아니고 프리즘인 실시 예도 가능하다. Referring to FIG. 6, it can be seen that the radiation area varies with the distance between the two light diffusers 401 and 402. It is also possible that the light diffusing device 401 of one of the two light diffusers 401, 402 is a prism rather than a diffuser, although the two light diffusers 401, 402 may all be diffusers.

근거리 검출용으로 사용되는 구성인 도 6(a) 및 도 7(a)를 참조하면, 100°의 방사각(가정)으로 설정된 제1디퓨져(401) 또는 프리즘(401)을 통과하면서 확산된 직진성의 적외선 방사각이 자석과(421) 코일(430)간의 전자기력에 의해 최대 일정거리(Max Stroke)를 가지며 120°로 설정된 제2디퓨져(402)의 근거리 설정용 영역을 통과하면서 넓은 범위 즉 120°로 확산된다는 것을 알 수 있다. Referring to FIGS. 6A and 7A, which are used for near-field detection, a straight-line-diffusing directivity (diffusing) that passes through a first diffuser 401 or a prism 401 set at a radiation angle The infrared radiation angle of the first diffuser 402 has a maximum distance (Max Stroke) due to the electromagnetic force between the magnet and the coil 430 and passes through the near setting area of the second diffuser 402 set at 120 degrees, . ≪ / RTI >

원거리 검출용으로 사용되는 구성인 도 6(c) 및 도 7(c)를 참조하면, 100°의 방사각(가정)으로 설정된 제1디퓨져(401)를 통과하면서 확산된 직진성의 적외선 방사각이 최소 일정거리(Min Stroke)를 가지며 확산된 방사각이 60°으로 설정된 제2디퓨져(402)의 원거리 설정용 영역을 통과하면서 좁은 범위 즉 60°로 집중한다는 것을 알 수 있다.6 (c) and 7 (c), which are used for long distance detection, a straight-line infrared radiation angle diffused through the first diffuser 401 set at a radiation angle of 100 degrees It can be seen that the diffused radiation angle having a minimum constant distance (Min Stroke) passes through the remote setting area of the second diffuser 402 set at 60 degrees, and concentrates in a narrow range, that is, 60 degrees.

도 6 및 도 7을 참조하면, 2개의 디퓨져(401, 402) 사이의 거리는 근거리 검출용의 경우(a)가 원거리 검출용(c)에 비해 상대적으로 멀리 떨어져 있다는 것을 알 수 있다. Referring to Figs. 6 and 7, it can be seen that the distance between two diffusers 401 and 402 is relatively far in comparison with the distance detection c.

도 6 및 도 7에는 제2디퓨져(402)의 근거리 영역이 최대 120°로 제한되는 것으로 도시되어 있지만, 상술한 바와 같이 중심에서 외곽으로 갈수록 점차 큰 방사각도의 미세 패턴을 형성함으로써 통과하는 적외선 빔이 넓게 확산되도록 변경 조정할 수도 있으며, 원거리 영역이 가지는 최대 60°에서도 방사각의 효율을 증대시키기 위해 60°에서 중심부로 갈수록 미세 패턴의 굴절 현상이나 배열을 다르게 조절함으로써 0°가까이 방사각을 조절하여 중앙부에서의 광량의 집중도를 최대가 되도록 조절할 수도 있다.
6 and 7 illustrate that the near region of the second diffuser 402 is limited to a maximum of 120 degrees. However, as described above, by forming a fine pattern of gradually increasing radial angle from the center to the outer periphery, In order to increase the efficiency of the radiation angle even at the maximum range of 60 ° of the far-field region, the refraction phenomenon of the fine pattern or the arrangement of the fine pattern may be controlled from 60 ° to the center, The concentration of the light amount at the central portion can be adjusted to be the maximum.

도 8은 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈에서 2개의 디퓨져 사이의 거리를 조정할 때의 구성요소의 위치변화를 설명한다. Fig. 8 illustrates a change in the position of the components when adjusting the distance between the two diffusers in the light diffuser combination module capable of adjusting the radiation angle.

근거리 검출용 구성인 도 8(a)를 참조하면, 코일(430)에 흐르는 일정한 크기의 전류세기 및 코일의 방향과 권선수에 따라서 생성되는 전자기력이 캐리어(420)에 조립된 자석(421)에 전자기력 상승효과를 주어 캐리어(429)및 조립된 제2디퓨져(402) 전체가 제1디퓨져(401)로부터 멀어지는 방향으로(상부로) 이동한다는 것을 알 수 있다. 8A, a current intensity of a predetermined magnitude flowing in the coil 430 and the direction of the coil and the electromagnetic force generated by the winding are applied to the magnet 421 assembled to the carrier 420 It can be seen that the carrier 429 and the assembled second diffuser 402 are entirely moved in the direction away from the first diffuser 401 (upward) by the electromagnetic force increasing effect.

반대로 원거리 검출용 구성인 도 8(c)를 참조하면, 코일(430)에 흐르는 일정한 크기의 전류세기를 점차 작게 조절함으로써 캐리어(420)에 조립된 자석(421)에 생성되는 힘에 영향을 주어 캐리어(420)및 조립된 제2디퓨져(402) 전체가 제1디퓨져(401)와 근접하는 방향으로(하부로) 중거리 검출용 구성인 도 8(b)의 검출거리 위치를 거쳐 이동한다는 것을 알 수 있다. Conversely, referring to Fig. 8 (c), which is a configuration for remote sensing, the force generated in the magnet 421 assembled in the carrier 420 is influenced by gradually decreasing the intensity of the constant current flowing through the coil 430 The carrier 420 and the assembled second diffuser 402 move all the way to the first diffuser 401 (downward) through the detection distance position in FIG. 8 (b) .

도 8에 도시된 화살표는 캐리어(420)이 이동방향을 나타낸다.
The arrows shown in Fig. 8 indicate the direction in which the carrier 420 moves.

본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 이용하여 피사체의 거리를 검출하는 경우, 복수의 디퓨져들(401, 402) 중 제2디퓨져(402)의 복수의 확산영역 중 어느 확산영역에 빔이 투과하는가에 따라 최종의 방사각이 정해진다. 그러나, 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 포함하는 3D카메라와의 피사체 거리는 변위와 형태 변화가 존재하기 때문에 초기 부팅 상태를 포함하여 실시간 변화하는 피사체의 거리 및 형태에 맞추어 최종 방사각을 최적화 하는 것을 목적으로 한다. When the distance of the subject is detected using the light diffusing device combination module capable of adjusting the radiation angle according to the present invention, any one of the plurality of diffusion regions of the second diffuser 402 among the plurality of diffusers 401, The final radiation angle depends on whether the beam passes through the area. However, since the object distance to the 3D camera including the optical diffusing device combination module capable of adjusting the radiation angle according to the present invention exists in the form of the displacement and the shape change, the distance and shape of the subject varying in real time including the initial booting state The objective is to optimize the final radiation angle.

이하에서는 상기의 문제점을 보완하기 위해 방법을 제안하고 실제 검출하고자 하는 피사체와 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 포함하는 3D카메라와의 거리를 자동으로 검출하여 최적화된 방사각을 결정하는 방법에 대해서 설명한다. 여기서 최적화된 방사각이라 함은, 사람을 포함한 피사체의 거리 및 의도한 형태에 따라 제1디퓨져(402)와 제2디퓨져(402) 사이의 거리 최적화를 의미한다.
In order to solve the above problem, a method is proposed and a distance between a subject to be actually detected and a 3D camera including a light diffusion device combination module capable of adjusting a radiation angle according to the present invention is automatically detected, A method for determining a square is described. The optimized radiation angle herein means the distance between the first diffuser 402 and the second diffuser 402 according to the distance and the intended shape of the object including a person.

도 9는 본 발명에 따른 방사각을 최적화하는 방법의 일 실시 예를 설명한다. FIG. 9 illustrates an embodiment of a method for optimizing the radiation angle according to the present invention.

도 9를 참조하면, 방사각을 최적화하는 방법(900)은, 초기설정단계(910), 거리조절단계(920), 피사체의 검출단계(930) 피사체 위치확인단계(940) 및 동작감지단계(950)를 수행한다. 9, a method 900 for optimizing a radiation angle includes an initialization step 910, a distance adjustment step 920, a subject detection step 930, a subject position determination step 940, 950).

초기설정단계(910)에서는 캐리어(420)를 설정된 기준위치로 이동시키며, 변수 n의 값을 0(zero)으로 초기화하고, 변수의 최대 값(M)을 설정한다. In the initial setting step 910, the carrier 420 is moved to the set reference position, the value of the variable n is initialized to zero, and the maximum value M of the variable is set.

거리조절단계(920)에서는 캐리어(420)를 단위이동거리씩 이동시킨다. 거리조절단계(920)는 수행될 때 마다 변수 n에 1을 더하게 되므로, 변수 n에 누적된 값과 거리조절을 할 수 있는 최대 값으로 설정된 M을 비교함으로써 거리조절단계(920)의 최대 수행 횟수가 결정될 것이다. In the distance adjustment step 920, the carrier 420 is moved by a unit movement distance. The distance adjustment step 920 adds 1 to the variable n every time it is performed. Thus, by comparing the value accumulated in the variable n with the maximum value M capable of adjusting the distance, The number of times will be determined.

피사체 검출단계(930)에서는 거리조절단계(920)에서 캐리어(420)가 미리 설정한 단위이동거리씩 이동할 때 마다 3D렌즈를 통하여 되돌아오는 반사파를 3D 센서에서 추출하여 피사체를 검출한다. In the object detecting step 930, whenever the carrier 420 moves by a predetermined unit moving distance in the distance adjusting step 920, the reflected wave coming back through the 3D lens is extracted from the 3D sensor to detect the object.

피사체 위치확인단계(940)에서는 피사체 검출단계(930)에서 검출된 복수의 이미지나 데이터들을 3D카메라 내부 메모리와 같은 저장매체에 저장된 기준 이미지나 데이터들과 실시간 비교하여 제1디퓨져(401)와 제2디퓨져(402) 사이의 거리를 최적화하며, 이를 위해 제1비교단계(941), 제2비교단계(942), 제3비교단계(943) 및 변수비교단계(944)를 수행한다. In the object position determination step 940, a plurality of images or data detected in the object detection step 930 are compared with a reference image or data stored in a storage medium such as a 3D camera internal memory in real time, The first comparison step 941, the second comparison step 942, the third comparison step 943 and the variable comparison step 944 are performed to optimize the distance between the two diffusers 402.

제1비교단계(941)에서는 피사체 검출단계(930)에서 검출된 이미지 데이터를 제1기준데이터와 비교하여 동일하다고 판단한 경우(Yes)에는 방사각을 최적화하는 방법(900)을 종료하고, 동일하지 않다고 판단한 경우(No)에는 제2비교단계(942)를 수행하도록 한다. In the first comparison step 941, if the image data detected in the object detection step 930 is compared with the first reference data and it is judged to be the same (Yes), the method 900 for optimizing the radiation angle is ended, (No), the second comparing step 942 is performed.

제2비교단계(942)에서는 피사체 검출단계(930)에서 검출된 이미지 데이터를 제2기준데이터와 비교하여 동일하다고 판단한 경우(Yes)에는 방사각을 최적화하는 방법(900)을 종료하고, 동일하지 않다고 판단한 경우(No)에는 제3비교단계(942)를 수행하도록 한다. In the second comparison step 942, if the image data detected in the object detection step 930 is compared with the second reference data and it is judged to be the same (Yes), the method 900 for optimizing the radiation angle is ended, (No), the third comparing step 942 is performed.

제3비교단계(943)에서는 피사체 검출단계(930)에서 검출된 이미지 데이터를 제3기준데이터와 비교하여 동일하다고 판단한 경우(Yes)에는 방사각을 최적화하는 방법(900)을 종료한다. In the third comparison step 943, the image data detected in the object detection step 930 is compared with the third reference data, and when it is determined to be the same (Yes), the method 900 for optimizing the radiation angle is terminated.

제3비교단계(943)에서의 비교결과 동일하지 않다고 판단한 경우(No)에 수행되는 변수비교단계(944)에서는, 변수 n과 초기설정단계(910)에서 설정한 변수의 최대 값 M을 비교하여, 변수 n이 최대 값 M과 같지 않을 경우(No)에는 거리조절단계(920)를 수행하도록 한다. In the variable comparison step 944 performed when the comparison result in the third comparison step 943 is not the same (No), the variable n is compared with the maximum value M of the variable set in the initial setting step 910 , And if the variable n is not equal to the maximum value M (No), the distance adjustment step 920 is performed.

여기서 제1기준데이터 내지 제3기준데이터는 본 발명에 따른 광 확산장치 조합모듈을 내장한 3D카메라가 사용되는 용도에 따라 결정될 것이다. 예를 들면 본 발명에 따른 광 확산장치 조합모듈을 내장한 3D카메라가 공장에서 자동화용 로보트를 제어 및 모니터하는데 사용되는 경우나, 무인 검문소에 출입하는 사람 또는 자동차를 모니터하는데 사용되는 경우, 제1기준데이터 내지 제3기준데이터는 각각 다른 기준으로 결정될 수 있을 것이다. Here, the first reference data to the third reference data will be determined according to the use in which the 3D camera incorporating the light diffuser combination module according to the present invention is used. For example, when a 3D camera incorporating a light diffusion device combination module according to the present invention is used to control and monitor an automation robot in a factory or to monitor a person or an automobile entering or leaving an unmanned checkpoint, The reference data to the third reference data may be determined based on different criteria.

또한 본 발명에 따른 광 확산장치 조합모듈을 내장한 3D카메라가 사람의 동작을 감지하는 기능을 수행하는데 사용되는 경우, 제1기준데이터는 사람의 손 형상 데이터이고, 제2기준데이터는 사람의 얼굴 형상 데이터이며, 제3기준데이터는 사람의 골격(Skeleton) 형상 데이터이다. When a 3D camera incorporating a light diffusing device combination module according to the present invention is used to perform a function of detecting a human motion, the first reference data is human hand shape data, and the second reference data is a human face Shape data, and the third reference data is human skeleton shape data.

따라서 제1기준데이터 내지 제3기준데이터는 형상특성 기준데이터라고 명명하는 것이 정확한 표현이지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 제1기준데이터 내지 제3기준데이터라고 설정한다. 본 발명에 따른 광 확산장치 조합모듈을 내장한 3D카메라가 사용되는 용도에 따라 기준데이터의 개수는 결정될 수 있다. Therefore, the first reference data to the third reference data are referred to as shape characteristic reference data. However, for convenience of explanation, the first reference data to the third reference data are set as follows. The number of reference data can be determined according to the application in which the 3D camera incorporating the light diffusing device combination module according to the present invention is used.

일반적으로 3D카메라가 사람의 동작을 인식하도록 설계된 경우, 3D카메라의 3D렌즈 및 광원 방사장치에 가장 가깝게 위치하는 부위는 손가락, 이어서 얼굴 그리고 몸 전체가 되는 것이 자연스럽다.
Generally, when the 3D camera is designed to recognize human motion, it is natural that the portion closest to the 3D lens and the light source of the 3D camera is the finger, then the face, and the entire body.

도 10은 근거리, 중거리 및 원거리에 존재하는 피사체의 예를 나타낸다. Fig. 10 shows an example of a subject existing at a short distance, a medium distance, and a long distance.

도 10을 참조하면, 근거리에 존재할 것으로 예상되는 손가락, 중거리에 존재할 것으로 예상되는 얼굴 그리고 원거리에 존재할 것으로 예상되는 몸을 각각 나타내었다. 상술한 바와 같이 도 10에 도시된 형상은 각각 제1기준데이터 내지 제3기준데이터로 저장되어 사용된다. Referring to FIG. 10, fingers expected to be present at a short distance, faces expected to be present at a medium distance, and a body expected to be present at a distance are respectively shown. As described above, the shapes shown in FIG. 10 are stored and used as first to third reference data, respectively.

피사체가 사람이라고 가정하고 피사체 위치확인단계(940)에서의 동작을 설명하면 아래와 같다. Assuming that the subject is a person, the operation in the subject position determination step 940 will be described below.

먼저 기준위치에 놓여진 캐리어(420)를 하나의 단위이동거리만큼 이동한 후 검출한 이미지 데이터를 이용하여 피사체와 3D카메라 사이의 거리를 측정한다. 피사체 즉 사람이 3D카메라로부터 가깝게 있다는 전제하에 캐리어(420)의 위치를 설정한 것이므로, 이에 따라 이미지 데이터와 제1기준데이터 내지 제3기준데이터를 순차적으로 비교함으로써 피사체의 위치에 따른 최적화된 방사각을 결정할 수 있다. First, the distance between the subject and the 3D camera is measured using the detected image data after moving the carrier 420 placed at the reference position by one unit movement distance. The position of the carrier 420 is set based on the assumption that the subject, that is, the person is close to the 3D camera. Accordingly, by sequentially comparing the image data and the first reference data to the third reference data, Can be determined.

피사체가 근거리에 있는 가를 확인하기 위하여 검출한 이미지 데이터에 사람의 손가락(제1기준데이터)이 포함되어 있는 가를 분석(941)하여, 그렇지 않은 경우(No)에는 촬영된 영상에 사람의 얼굴(제2기준데이터)이 포함되어 있는 가를 분석(942)하고, 그렇지 않은 경우(No)에는 촬영된 영상에 사람의 윤곽 즉 골격형상(제3기준데이터)이 포함되어 있는 가를 분석(943)하여, 그렇지 않은 경우(No)에는 변수비교단계(944)를 거쳐 거리조절단계(920)을 수행하도록 한다. (941) whether or not a human finger (first reference data) is included in the detected image data is checked in order to confirm whether the subject is close to the subject. If not (No) (942). If not (No), it is analyzed (943) whether the outline of the person, that is, the skeleton shape (third reference data), is contained in the captured image (No), the distance adjustment step 920 is performed through the variable comparison step 944.

새로 수행하는 거리조절단계(920)에서는 이전에 수행했던 거리조절단계(920) 보다 하나의 단위이동거리를 더 진행시키며, 이어서 피사체 검출단계(930) 및 피사체 위치확인단계(940)를 수행하도록 한다. In the new distance adjustment step 920, one unit movement distance is further advanced than the previous distance adjustment step 920, and then the subject detection step 930 and the subject position confirmation step 940 are performed .

각 비교단계(941, 942, 943)의 분석 결과 이미지 데이터와 해당 기준데이터가 일치할 경우에는 해당 비교단계(941, 942, 943)에서 방사각을 최적화하는 방법(900)을 종료(END)한다.
If the image data and the corresponding reference data match each other as a result of the analysis of each of the comparison steps 941, 942 and 943, the method 900 for ending the optimization of the radiation angle is ended in the comparison steps 941, 942 and 943 .

변수비교단계(944)에서의 판단 결과 변수 n이 최대 값 M과 같을 경우(Yes)에 수행되는 동작감지단계(950)에서는, 3D카메라의 촬영영역에 피사체가 존재하는 가를 동작감지센서 또는 동작감지 알고리즘을 통해 감지하여, 피사체가 존재한다고 판단한 경우(Yes)에는 거리조절단계(920)를 수행하도록 하고, 그렇지 않은 경우(No)에는 연속하여 피사체의 존재를 여부를 감지한다. In the motion detection step 950 performed when the variable n is equal to the maximum value M (Yes) as a result of the determination in the variable comparison step 944, it is determined whether a subject exists in the shooting area of the 3D camera, (Yes), the distance control step 920 is performed. Otherwise (No), the presence or absence of the subject is continuously detected.

본 발명에 따른 방사각을 최적화하는 방법은 3D카메라에 내장된 프로세서(미도시)와 광 확산장치 조합모듈을 이용하여 수행된다. The method of optimizing the radiation angle according to the present invention is performed using a processor (not shown) and a light diffusion device combination module built in a 3D camera.

캐리어(420)의 단위이동거리는 자석(421)과 코일(430)간의 전자기력에 의하여 캐리어(420)가 홀더(410)의 외면과 하우징(440)의 내면을 따라 이동할 때의 일정 시간당 이동거리를 의미하며, 코일(430)에 공급되는 전류의 크기 및 전류의 방향에 캐리어(420)의 이동방향을 결정함으로써 거리 조절이 구현된다.
The unit moving distance of the carrier 420 means a moving distance per a predetermined time when the carrier 420 moves along the outer surface of the holder 410 and the inner surface of the housing 440 by the electromagnetic force between the magnet 421 and the coil 430 And the distance adjustment is implemented by determining the direction of movement of the carrier 420 in the direction of the magnitude of the current supplied to the coil 430 and the current.

도 9에 도시된 방사각을 최적화하는 방법은 3D카메라에 3D센서 및 3D렌즈만 장착된 경우에 적합한데, 3D카메라에 RGB센서 및 RGB렌즈가 더 장착되어 있는 경우 이하에서 설명하는 바와 같이 방사각은 더 빠른 시간 내에 결정될 수 있다.
The method of optimizing the radiation angle shown in FIG. 9 is suitable for a case where only a 3D sensor and a 3D lens are mounted on a 3D camera. In the case where an RGB sensor and an RGB lens are further mounted on a 3D camera, Can be determined in a shorter time.

도 11은 본 발명에 따른 방사각을 최적화하는 방법의 다른 일 실시 예를 설명한다. 11 illustrates another embodiment of a method for optimizing a radiation angle according to the present invention.

도 11을 참조하면, 방사각을 최적화하는 방법(1100)은, 피사체의 제1검출단계(1110), 초기위치 선택단계(1120), 캐리어의 제1이동단계(1130) 및 거리결정단계(1140)를 수행한다. 11, a method 1100 for optimizing a radiation angle includes a first detection step 1110 of an object, an initial position selection step 1120, a first movement step 1130 of the carrier and a distance determination step 1140 ).

피사체의 제1검출단계(1110)에서는 3D카메라에 내장된 RGB센서 및 RGB렌즈를 이용하여 피사체의 제1데이터를 생성한다. 일반적으로 RGB센서 및 RGB렌즈를 이용하여 촬영한 데이터만으로도 피사체의 형태를 구분할 수 있으므로, 본 발명에서는 피사체의 제1데이터를 추후에 사용할 것을 제안한다. In a first object detection step 1110, first data of a subject is generated using RGB sensors and RGB lenses built in the 3D camera. In general, since the shape of a subject can be distinguished only by data photographed using an RGB sensor and an RGB lens, it is proposed that the first data of the subject be used later.

초기위치 선택단계(1120)에서는 피사체의 제1검출단계(1110)에서 생성된 피사체의 제1데이터와 3D카메라의 저장매체에 저장된 복수의 기준데이터를 비교하여 복수의 초기위치 중 하나의 초기위치를 선택한다. 예를 들어, 근거리, 중거리 및 원거리에 대응되는 기준데이터로 손의 형상, 얼굴의 형상 및 몸의 형상이 선택되었을 때, 피사체의 제1데이터와 3개의 데이터를 비교하는 것은 기술적으로 어려움이 없다. 비교결과 피사체의 위치가 근거리, 중거리 및 원거리 중 어디에 속하는 가를 근사적으로 판단할 수 있을 것이다. In the initial position selection step 1120, the first data of the subject generated in the first detection step 1110 of the subject is compared with a plurality of reference data stored in the storage medium of the 3D camera, and an initial position of one of the plurality of initial positions is calculated Select. For example, when the shape of the hand, the shape of the face, and the shape of the body are selected as the reference data corresponding to the near, middle, and long distances, it is technically difficult to compare the first data and the three data of the object. As a result of the comparison, it is possible to determine approximately whether the position of the subject belongs to the near distance, the medium distance and the far distance.

캐리어의 제1이동단계(1130)에서는 피사체와 기준데이터의 비교단계(1120)에서 선택된 초기위치로 캐리어를 이동시킨다. In the first movement step 1130 of the carrier, the carrier is moved to the initial position selected in the step 1120 of comparing the subject and the reference data.

거리결정단계(1140)에서는 초기위치로부터 미리 설정해 놓은 단위이동거리씩 이동시키면서 피사체로부터 반사되는 반사파를 3D카메라에 내장된 3D센서를 이용하여 피사체의 제2데이터를 수집하고, 수집된 피사체의 제2데이터를 해당 기준데이터와 비교하여 제1광확산장치와 제2광확산장치 사이의 거리를 최적화하며, 이를 위해 캐리어의 제2이동단계(1143), 피사체의 제2검출단계(1144) 및 거리조정단계(1145)를 수행한다. In the distance determination step 1140, the second data of the subject is collected using the 3D sensor built in the 3D camera while the reflected wave reflected from the subject is moved by the predetermined moving distance from the initial position, and the second data of the collected subject The data is compared with the reference data to optimize the distance between the first light diffuser and the second light diffuser. To this end, a second movement step 1143 of the carrier, a second detection step 1144 of the object, Step 1145 is performed.

캐리어의 제2이동단계(1143)에서는 캐리어를 단위이동거리씩 이동시킨다. In the second movement step 1143 of the carrier, the carrier is moved by the unit movement distance.

피사체의 제2검출단계(1144)에서는 3D카메라에 내장된 3D센서를 이용하여 피사체에서 반사되는 반사파로부터 피사체의 제2데이터를 수집한다. In the second detection step 1144 of the object, the second data of the object is collected from the reflected wave reflected from the object using the 3D sensor built in the 3D camera.

거리조정단계(1145)에서는 피사체의 제2검출단계(1144)에서 수집된 피사체의 제2데이터를 해당 기준데이터와 비교하여 이들이 일치할 경우(Yes)에는 제1광확산장치와 제2광확산장치 사이의 거리를 현재의 상태로 유지하며, 그렇지 않을 경우(No)에는 캐리어를 추가로 단위이동거리씩 이동시키면서 피사체의 제2검출단계(1144) 및 피사체와 기준데이터의 제2비교단계(1145)를 더 수행하도록 한다. In the distance adjustment step 1145, the second data of the subject collected in the second detection step 1144 of the subject is compared with the corresponding reference data, and when they match (Yes), the first and second light diffusers (No), the second detecting step 1144 of the subject and the second comparing step 1145 of the subject and the reference data are performed while moving the carrier further by the unit moving distance. .

여기서 해당 기준데이터는, 설명의 편의를 위해 손의 형태, 얼굴의 형태 및 몸의 형태 데이터가 복수의 기준데이터라고 가정하면, 피사체의 위치가 근거리, 중거리 및 원거리 중 하나라고 판단되어 캐리어가 이동한 초기위치에 대응되는 기준데이터를 의미한다. 즉 근거리라고 판단된 경우에는 손의 형태 데이터가 될 것이며, 이 후에는 손의 형태 데이터와 피사체의 제2데이터가 비교될 것이다.
Here, assuming that the shape of the hand, the shape of the face, and the shape data of the body are a plurality of reference data for convenience of explanation, the reference data is determined as the position of the subject is one of the near, Means reference data corresponding to the initial position. In other words, if it is determined that the subject is close to the subject, it will be the shape data of the hand. After this, the shape data of the hand and the second data of the subject will be compared.

도 11에 도시된 방사각을 최적화하는 방법은, The method for optimizing the radiation angle shown in FIG.

- RGB센서 및 RGB렌즈를 이용하여 수집한 피사체의 데이터(파사체의 제1데이터)를 이용하여 피사체의 대강의 위치를 검출한 후, - After the approximate position of the subject is detected using the data (first data of the subject) of the subject collected using the RGB sensor and the RGB lens,

- 검출된 대강의 위치에 대응되는 기준위치로 캐리어를 이동시키고, Moving the carrier to a reference position corresponding to the detected rough position,

- 이동한 기준위치에서 3D센서를 이용하여 피사체로부터 반사되는 반사파를 통해 수집한 피사체의 데이터(피사체의 제2데이터)를 기준위치를 선택하는데 사용된 기준데이터와 비교하면서 정밀하게 제1광확산장치와 제2광확산장치의 간격을 결정하는 방식이다.
(The second data of the object) collected through the reflected wave reflected from the object using the 3D sensor at the moved reference position with the reference data used for selecting the reference position, And the interval between the first light diffusing device and the second light diffusing device is determined.

도 9 및 도 10에 도시된 발명이 피사체의 존재여부를 근거리로부터 원거리 방향으로 스캔하는 방식임에 비해, 도 11에 도시된 발명은 피사체의 대강의 위치를 파악한 후 이를 스캔하는 방식이므로, 제1광확산장치와 제2광확산장치 사이의 거리 결정이 도 9에 도시된 방식에 비해 평균적으로 빠르게 되는 것은 당연하다.
9 and 10 is a method in which the subject is scanned in a long distance from a short distance, the present invention shown in FIG. 11 is a method of scanning an approximate position of a subject after scanning the subject, It is natural that the distance between the light diffusing device and the second light diffusing device is determined to be faster on average than the method shown in Fig.

도 12는 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 제2실시예를 나타낸다. 12 shows a second embodiment of a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle according to the present invention.

도 12를 참조하면, 본 발명에 따른 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 제2실시예(1200)는, 제1디퓨져(401)의 하부에 위치하여 제1디퓨져(401)의 일부 영역에만 1차 광원인 적외선 빔이 전달되고 나머지 영역에는 적외선 빔을 차단하는 반사판(1210)이 추가된다. 도 10에 도시된 일 실시 예를 참조하면 반사판(1210)은 중앙부가 비어 있는 형태를 가지는 패널로 구현할 수 있다. 반사판(1210)의 비어있는 공간의 크기는 1차 광원의 폭에 따라 결정하면 된다. Referring to FIG. 12, a second embodiment 1200 of a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle according to the present invention includes a first diffuser 401, a second diffuser 401, And a reflection plate 1210 for blocking the infrared beam is added to the remaining area. Referring to the embodiment shown in FIG. 10, the reflection plate 1210 may be realized as a panel having a hollow center portion. The size of the empty space of the reflection plate 1210 may be determined according to the width of the primary light source.

반사판(1210)의 역할은 광 전력의 손실을 최대로 줄여 최종 방사빔의 광 효율을 증가시키는 기능을 하며, 제1디퓨져(401)의 내부에서 난반사된 적외선 빔을 재 반사시켜 의도된 방사영역으로 방사시키는데 있다. The function of the reflection plate 1210 is to reduce the loss of the optical power to the maximum to increase the light efficiency of the final radiation beam and to reflect the irregularly reflected infrared beam inside the first diffuser 401 to the intended radiation area It is in radiating.

녹색실선은 제1디퓨져(401) 및 제2디퓨져(402)를 정상적인 경로로 통과하는 적외선 빔을 나타내고, 파란색 점선의 화살표들은 제1디퓨져(401)에서의 방사각 외에 제1디퓨져(401)의 상부 내면 또는 하부 내면에서 난반사된 일부 광원들의 굴절 경로를 나타낸다. 적색 점선의 화살표들은 제2디퓨져(402)에서 최종으로 방사되는 경로를 나타낸다.
The solid green line indicates an infrared beam passing through the first diffuser 401 and the second diffuser 402 in a normal path and the arrows indicated by blue dashed lines indicate the radiation angle of the first diffuser 401 Represents the refraction path of some light sources which are irregularly reflected in the upper inner surface or the lower inner surface. The red dotted arrows indicate the path through which the second diffuser 402 ultimately emits.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방 가능함은 명백한 사실이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope of the present invention.

210: 레이저 다이오드
220: 디퓨져 또는 프리즘 표면의 렌즈형 방사각 미세패턴 예.
230: 디퓨져 또는 프리즘 표면의 삼각형 방사각 미세패턴 예.
401: 제1디퓨져 402: 제2디퓨져
410: 홀더 420: 캐리어
430: 코일 440: 하우징
1110: 반사판 210: laser diode
220: Lens type of radiation pattern fine pattern on diffuser or prism surface.
230: Example of triangular brilliant fine pattern of diffuser or prism surface.
401: first diffuser 402: second diffuser
410: holder 420: carrier
430: coil 440: housing
1110: Reflector

Claims (15)

광원으로부터 전달되어 통과하는 빔을 임의의 방사각으로 확산시키는 제1 광 확산장치를 고정하는 홀더;
전류가 공급되는 코일; 및
상기 제1광 확산장치를 통과한 빔을 상기 임의의 방사각과는 서로 다른 방사각도로 확산시키는 적어도 2개의 확산영역으로 구분된 제2광 확산장치를 고정하고, 내부에 고정된 자석을 구비하며, 상기 자석에서 생성하는 자기장의 범위 내에 위치하는 상기 코일에 흐르는 전류의 방향 및 세기를 조절함에 대응하여 변하는 전자기에너지를 이용하여 상기 제1광 확산장치와 상기 제2광 확산장치 사이의 거리를 조절하는 캐리어;를 포함하며,
상기 제2광 확산장치의 적어도 두 개의 확산영역의 방사각은 상기 제1광 확산장치의 방사각보다 큰 방사각과 상기 제1광 확산장치의 방사각보다 적은 방사각을 모두 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈. A holder for fixing a first light diffusing device for diffusing a beam transmitted from the light source and passing therethrough at an arbitrary radiation angle;
A coil to which current is supplied; And
A second optical diffusion device, which is divided into at least two diffusion regions for diffusing a beam passing through the first optical diffusion device at a different radiation angle from the arbitrary emission angle, Adjusting the distance between the first optical diffuser and the second optical diffuser by using electromagnetic energy that varies corresponding to adjusting the direction and intensity of the current flowing in the coil located within the range of the magnetic field generated by the magnet Carrier,
The radiation angle of at least two diffusion regions of the second light diffusing device includes both a radiation angle larger than the radiation angle of the first light diffusion device and a radiation angle smaller than the radiation angle of the first light diffusion device A light diffusing device combination module capable of controlling the angle of incidence. 제1항에 있어서, 상기 제2광 확산장치는,
중심에서 외곽으로 갈수록 방사각도가 선형적으로 증가하는 미세 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈. The light-emitting device according to claim 1, wherein the second light-
Wherein a fine pattern having a linearly increasing radial angle from a center to an outer periphery is formed. 제1항에 있어서,
상기 코일에 전류를 공급하는 전류원; 및
상기 광 확산장치 조합모듈의 주변에 피사체가 있는 가를 모니터하는 동작감지센서 알고리즘을 포함하며, 상기 코일에 공급하는 전류의 크기 및 방향을 결정하여 상기 전류원을 제어하는 프로세서;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈. The method according to claim 1,
A current source for supplying a current to the coil; And
A processor for monitoring the presence or absence of a subject in the periphery of the light diffuser combination module, the processor for controlling the current source by determining the magnitude and direction of a current supplied to the coil;
Wherein the light diffusing device comprises a light diffusing device. 제1항에 있어서,
상기 코일에 전류를 공급하는 전류원;
상기 광 확산장치 조합모듈의 주변에 피사체가 있는 가를 모니터하는 동작감지센서; 및
상기 코일에 공급하는 전류의 크기 및 방향을 결정하여 상기 전류원을 제어하는 프로세서;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈. The method according to claim 1,
A current source for supplying a current to the coil;
A motion detection sensor for monitoring whether a subject is present in the vicinity of the light diffuser combination module; And
A processor for controlling the current source by determining a magnitude and a direction of a current supplied to the coil;
Wherein the light diffusing device comprises a light diffusing device. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2광 확산장치의 영역 중 중심부에는 상기 제1광 확산장치의 방사각보다 적은 방사각이 설정되고, 상기 제2광 확산장치의 영역 중 외곽부에는 상기 제1광 확산장치의 방사각보다 큰 방사각이 각각 설정되는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈. The method according to claim 1,
Wherein a radiation angle smaller than the radiation angle of the first light diffusing device is set in a center portion of the region of the second light diffusing device, And a large radiation angle are respectively set. 제1항에 있어서, 상기 제1광 확산장치의 하부면에는,
중심부가 비어 있는 반사판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈. The light-emitting device according to claim 1, wherein a lower surface of the first light-
And a reflection plate having an empty central portion is further provided. 제1항에 있어서,
상기 제1광 확산장치는 디퓨져 또는 프리즘이고,
상기 제2광 확산장치는 디퓨져인 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈.
The method according to claim 1,
Wherein the first light diffusing device is a diffuser or a prism,
Wherein the second light diffusing device is a diffuser.
3D센서, 3D렌즈, RGB센서 및 RGB렌즈 중 적어도 하나를 포함하며,
제3항 또는 제4항에 기재된 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 더 포함하는 3D카메라.
A 3D sensor, a 3D lens, an RGB sensor, and an RGB lens,
A 3D camera further comprising the light diffusing device combination module capable of adjusting the radiation angle according to claim 3 or 4.
제9항에 기재된 상기 프로세서가 방사각의 조절이 가능한 상기 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법에 있어서,
상기 3D 카메라는 상기 3D센서 및 상기 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 포함하며,
상기 캐리어를 설정된 기준위치로 이동시키며, 변수 n의 값을 0(zero)으로 초기화하고, 변수의 최대 값 M을 설정하는 초기설정단계;
상기 캐리어를 단위이동거리씩 이동시키는 거리조절단계;
상기 거리조절단계에서 상기 캐리어가 미리 설정한 단위이동거리씩 이동할 때 마다 피사체로부터 반사되는 반사파를 상기 3D센서에서 추출하여 피사체를 검출하는 피사체 검출단계;
상기 피사체 검출단계에서 검출된 복수의 이미지나 데이터들을 상기 3D카메라 내부의 저장매체에 저장된 복수의 기준데이터들과 실시간 비교하여 상기 제1광 확산장치와 상기 제2광 확산장치 사이의 거리를 최적화하는 피사체 위치확인단계; 및
상기 피사체 위치확인단계의 판단결과 피사체가 없는 것으로 인정된 경우에 수행되며, 상기 3D카메라의 촬영영역에 피사체가 존재하는가를 상기 동작감지센서 또는 상기 동작감지 알고리즘을 통해 감지하여, 피사체가 존재한다고 판단한 경우에는 상기 거리조절단계를 수행하도록 하고, 그렇지 않은 경우에는 연속하여 피사체의 존재를 여부를 감지하는 동작감지단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법. 10. A method for optimizing a radiation angle of a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle of the processor according to claim 9,
Wherein the 3D camera includes the 3D sensor and a light diffusion device combination module capable of adjusting the radiation angle,
An initial setting step of moving the carrier to a set reference position, initializing a value of a variable n to zero, and setting a maximum value M of the variable;
A distance adjusting step of moving the carrier by a unit moving distance;
A subject detecting step of extracting a reflected wave reflected from the subject from the 3D sensor and detecting the subject each time the carrier moves by a predetermined unit travel distance in the distance adjusting step;
A plurality of images or data detected in the subject detecting step are compared with a plurality of reference data stored in a storage medium in the 3D camera in real time to optimize a distance between the first light diffuser and the second light diffuser A subject position confirming step; And
Wherein the controller is configured to detect whether the subject exists in the photographing area of the 3D camera through the motion detection sensor or the motion detection algorithm to determine whether the subject exists A step of performing the distance adjustment step, and if not, detecting whether or not a subject is present continuously;
Wherein the angle of incidence of the light diffusing device combination module is adjustable. 제10항에 있어서, 상기 피사체 위치확인단계는,
상기 피사체 검출단계에서 검출된 이미지 데이터를 복수의 기준데이터들 중 하나인 제1기준데이터와 비교하여 동일하다고 판단되는 경우에는 방사각을 최적화하는 과정을 종료하는 제1비교단계;
제1비교단계의 판단결과 상기 이미지 데이터가 상기 제1기준데이터와 동일하지 않다고 판단한 경우에 수행되며, 상기 이미지 데이터를 상기 복수의 기준데이터들 중 다른 하나인 제2기준데이터와 비교하여 동일하다고 판단되는 경우에는 상기 방사각을 최적화하는 과정을 종료하는 제2비교단계;
제2비교단계의 판단결과 상기 이미지 데이터가 상기 제2기준데이터와 동일하지 않다고 판단한 경우에 수행되며, 상기 이미지 데이터를 상기 복수의 기준데이터들 중 또 다른 하나인 제3기준데이터와 비교하여 동일하다고 판단되는 경우에는 상기 방사각을 최적화하는 과정을 종료하는 제3비교단계; 및
상기 제3비교단계에서의 비교결과 상기 이미지 데이터가 상기 제3기준데이터와 동일하지 않다고 판단한 경우에 수행되며, 상기 변수 n과 상기 변수의 최대 값 M을 비교하여, 상기 변수 n이 최대 값 M과 같지 않을 경우에는 상기 거리조절단계를 수행하도록 하고, 상기 변수 n이 최대 값 M과 동일할 경우에는 상기 동작감지단계를 수행하도록 하는 변수비교단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법. 11. The method according to claim 10,
A first comparing step of comparing the image data detected in the subject detecting step with first reference data which is one of a plurality of reference data and ending the process of optimizing the radiation angle when it is determined to be the same;
The image data is compared with the second reference data, which is another one of the plurality of reference data, and it is determined that the image data is the same as the first reference data, A second comparison step of terminating the process of optimizing the radiation angle when the light emitting device is turned on;
And the image data is compared with the third reference data, which is another one of the plurality of reference data, to determine that the image data is the same as the second reference data A third comparison step of ending the process of optimizing the radiation angle when it is determined; And
And comparing the variable n with a maximum value M of the variable to determine whether the variable n is greater than the maximum value M, And if the variable n is equal to the maximum value M, performing the motion detection step;
Wherein the angle of incidence of the light diffusing device combination module is adjustable. 제11항에 있어서,
상기 제1비교단계, 상기 제2비교단계 및 상기 제3비교단계는 피사체가 상기 광 확산장치 조합모듈로부터 가까운 거리에 있는 경우로부터 먼거리에 있는 경우를 순서대로 판단하는 것을 특징으로 하는 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법. 12. The method of claim 11,
Wherein the first comparing step, the second comparing step and the third comparing step sequentially determine a case where the subject is at a distance from the case where the subject is at a short distance from the light diffuser combination module. Method for optimizing the radiation angle of an adjustable light diffuser combination module. 제11항에 있어서,
상기 제1기준데이터는 사람의 손 형상이고, 상기 제2기준데이터는 사람의 얼굴 형상이며, 상기 제3기준데이터는 사람의 골격 형상인 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법.
12. The method of claim 11,
Wherein the first reference data is a shape of a human hand, the second reference data is a shape of a face of a person, and the third reference data is a shape of a human skeleton. To optimize the radiation angle of the.
제9항에 기재된 상기 프로세서가 방사각의 조절이 가능한 상기 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법에 있어서,
상기 3D 카메라는 상기 3D센서, 상기 RGB센서, 상기 RGB렌즈 및 상기 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈을 포함하며,
상기 RGB센서 및 상기 RGB렌즈를 이용하여 피사체의 제1데이터를 생성하는 피사체의 제1검출단계;
상기 피사체의 제1데이터와 상기 3D카메라의 저장매체에 저장된 복수의 기준데이터를 비교하여 복수의 초기위치 중 하나의 초기위치를 선택하는 초기위치 선택단계;
상기 초기위치 선택단계에서 선택된 초기위치로 상기 캐리어를 이동시키는 캐리어의 제1이동단계; 및
상기 캐리어의 제1이동단계를 수행함으로써 이동한 초기위치로부터 미리 설정해 놓은 단위이동거리씩 이동시키면서 상기 3D센서를 이용하여 피사체에서 반사되는 반사파로부터 피사체의 제2데이터를 수집하고, 수집된 피사체의 제2데이터를 해당 기준데이터와 비교하여 제1광확산장치와 제2광확산장치 사이의 거리를 최적화하는 거리결정단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법. 10. A method for optimizing a radiation angle of a light diffusing device combination module capable of adjusting a radiation angle of the processor according to claim 9,
Wherein the 3D camera includes the 3D sensor, the RGB sensor, the RGB lens, and a light diffuser combination module capable of adjusting the radiation angle,
A first detecting step of detecting an object of the subject using the RGB sensor and the RGB lens;
An initial position selecting step of comparing the first data of the subject with the plurality of reference data stored in the storage medium of the 3D camera to select one of the plurality of initial positions;
A first movement step of moving the carrier to an initial position selected in the initial position selection step; And
The second data of the subject is collected from the reflected wave reflected from the subject using the 3D sensor while moving the predetermined moving unit distance from the initial position moved by performing the first moving step of the carrier, 2 data is compared with the reference data to optimize the distance between the first light diffusing device and the second light diffusing device;
Wherein the angle of incidence of the light diffusing device combination module is adjustable. 제14항에 있어서, 상기 거리결정단계는,
상기 캐리어를 단위이동거리 씩 이동시키는 캐리어의 제2이동단계;
상기 3D센서를 이용하여 피사체에서 반사되는 반사파로부터 피사체의 제2데이터를 수집하는 피사체의 제2검출단계; 및
상기 피사체의 제2검출단계에서 수집된 피사체의 제2데이터를 해당 기준데이터와 비교하여 이들이 일치할 경우에는 제1광확산장치와 제2광확산장치 사이의 거리를 현재의 상태로 유지하며, 일치하지 않을 경우에는 캐리어를 추가로 단위이동거리씩 이동시키면서 상기 피사체의 제2검출단계 및 상기 피사체와 기준데이터의 제2비교단계를 더 수행하도록 하는 거리조정단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 방사각의 조절이 가능한 광 확산장치 조합모듈의 방사각을 최적화하는 방법. 15. The method of claim 14,
A second moving step of moving the carrier by a unit moving distance;
A second detection step of collecting second data of a subject from reflected waves reflected from the subject using the 3D sensor; And
Comparing the second data of the subject collected in the second detection step of the subject with the reference data and keeping the distance between the first and second light diffusers in a current state when they match, A distance adjusting step of performing a second detecting step of the subject and a second comparing step of the reference data and the reference data while moving the carrier further by a unit moving distance
Wherein the angle of incidence of the light diffusing device combination module is adjustable.
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