KR101835965B1 - 2d pattern laser module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2D 패턴 레이저 모듈에 관한 것으로, 레이저 빔을 조사하는 레이저 소스; 삼각라인 격자구조를 포함하며, 상기 레이저 소스에서 상에 배치되어 상기 조사된 레이저 빔이 투과하는 제1 투명 격자체; 및 삼각라인 격자구조를 포함하며, 상기 제1 투명 격자체 상에 배치되어 상기 제1 투명 격자체를 투과한 레이저 빔이 투과하는 제2 투명 격자체;를 포함하고, 상기 제1 투명 격자체의 삼각라인 격자구조와 상기 제2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조의 라인 방향이 상호 직교한다.The present invention relates to a 2D pattern laser module, comprising: a laser source for irradiating a laser beam; A first transparent spacer including a triangular-line lattice structure, the first transparent spacer being disposed on the laser source and transmitting the irradiated laser beam; And a second transparent grid including a triangular-line grid structure, the second transparent grid being disposed on the first transparent grid and permeating the laser beam transmitted through the first transparent grid itself, And the line directions of the triangular-line lattice structure and the triangular-line lattice structure of the second transparent lattice are mutually orthogonal.
Description
본발명은 2D 패턴 레이저 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a 2D pattern laser module.
종래의 라인 레이저 및 멀티라인 레이저광원기술은 기계적인 스캔을 통해 정보를 획득해야 하며, 이를 위한 부가적인 장치와 기술이 요구됨으로써 광원 자체로서의 정보입수에 한계를 드러내고 있다.Conventional line lasers and multi-line laser light source technologies are required to acquire information through mechanical scanning, and additional devices and techniques are required for them, thereby revealing limitations in obtaining information as a light source itself.
또한, 종래 기술로는 백색이나 단색 광원의 패턴 광을 여러 형태로 방사함으로써 반사광의 정보변화를 인식하여 정보를 수집하는 방식의 기술이 있다.Further, in the prior art, there is a technique of collecting information by recognizing a change in information of reflected light by emitting pattern light of a white or monochromatic light source in various forms.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 넓은 범위를 검색할 수 있고 별도의 기계적인 스캔이 없이 정보를 받을 수 있으나, 주변 조도환경에 영향을 받고 먼 거리의 정보를 수급하기에는 어려운 기술로서, 정밀한 사물인식이 어려운 단점이 있었다.However, such a conventional technique can search a wide range and receive information without a separate mechanical scan, but it is difficult to receive information of a long distance due to the influence of the surrounding illumination environment, There were disadvantages.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 3D 스캔에 활용되는 광원기술로서, 레이저 빔을 조사하는 레이저 소스, 삼각라인 격자구조를 포함하며 상기 레이저 소스에서 상에 배치되어 상기 조사된 레이저 빔이 투과하는 제1 투명 격자체 및 삼각라인 격자구조를 포함하며 상기 제1 투명 격자체 상에 배치되어 상기 제1 투명 격자체를 투과한 레이저 빔이 투과하는 제2 투명 격자체를 포함하고, 상기 제1 투명 격자체의 삼각라인 격자구조와 상기 제2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조의 라인 방향이 상호 직교되도록 형성되는 2D 패턴 레이저 모듈을 통해, 2차원의 일정한 패턴광을 형성할 수 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a light source technique for use in 3D scanning, which comprises a laser source for irradiating a laser beam, And a second transparent grid including a first transparent grid and a triangular line grid structure through which the irradiated laser beam is transmitted and which is disposed on the first transparent grid grid and is transmitted by the laser beam transmitted through the first transparent grid grid, Dimensional pattern is formed through a 2D pattern laser module formed such that the triangular line lattice structure of the first transparent lattice and the line direction of the triangular lattice structure of the second transparent lattice are mutually orthogonal. can do.
또한, 본 발명에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 기계적인 스캔이 필요 없고, 넓은 범위뿐만 아니라 먼 거리의 사물정보도 정확하게 인식할 수 있으며, 레이저 광으로서 주변의 조도에 영향을 받지 않고 주야로 정보를 얻을 수 있도록 하고자 한다.In addition, the 2D pattern laser module according to the present invention does not require mechanical scanning, can accurately recognize object information of a long distance as well as a wide range, and can obtain information by day and night without being affected by the illuminance of the surroundings .
또한, 본 발명에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 제조적인 측면에서 그 구조가 간단하고 광학소재로만 구현 가능함으로써 단가가 싸고 양산화를 구현하는데 있어 매우 용이하고, 소재의 그레이팅 패턴구조를 변화시킴으로써 다양한 모양의 패턴광뿐만 아니라 균일하며 집적도가 높은 2D 면 레이저 광원의 형성을 가능하도록 하고자 한다.In addition, the 2D pattern laser module according to the present invention has a simple structure in terms of manufacturing and can be realized only as an optical material, so that it is very easy to implement the mass production with low cost, and by changing the grating pattern structure of the material, Dimensional laser light source that is uniform and has high integration as well as light.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 실시예는 레이저 빔을 조사하는 레이저 소스; 삼각라인 격자구조를 포함하며, 상기 레이저 소스에서 상에 배치되어 상기 조사된 레이저 빔이 투과하는 제1 투명 격자체; 및 삼각라인 격자구조를 포함하며, 상기 제1 투명 격자체 상에 배치되어 상기 제1 투명 격자체를 투과한 레이저 빔이 투과하는 제2 투명 격자체;를 포함하고, 상기 제1 투명 격자체의 삼각라인 격자구조와 상기 제2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조의 라인 방향이 상호 직교하도록 형성된다.The present embodiment for solving the above-mentioned problems comprises a laser source for irradiating a laser beam; A first transparent spacer including a triangular-line lattice structure, the first transparent spacer being disposed on the laser source and transmitting the irradiated laser beam; And a second transparent grid including a triangular-line grid structure, the second transparent grid being disposed on the first transparent grid and permeating the laser beam transmitted through the first transparent grid itself, The triangular line lattice structure and the triangular line lattice structure of the second transparent lattice structure are formed so as to be orthogonal to each other.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 투명 격자체를 통과한 레이저 빔은 1차원 패턴 빔을 형성하고, 상기 1차원 패턴 빔은 상기 제2 투명 격자체를 통과하여 2차원 패턴 빔을 형성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a laser beam having passed through the first transparent grid forms a one-dimensional pattern beam, and the one-dimensional pattern beam passes through the second transparent grid itself to form a two- .
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1, 2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조는일정한 피치와 경사각으로 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the triangular-line grid structure of the first and second transparent grid elements may be formed at a constant pitch and an inclined angle.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 피치는10 ㎛ 내지 0.2 mm로 형성되고, 상기 경사각은 10도 내지 40도로 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the pitch is formed to 10 to 0.2 mm, and the inclination angle may be 10 to 40 degrees.
본 발명의 실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 3D 스캔에 활용되는 광원기술로서, 레이저 빔을 조사하는 레이저 소스, 삼각라인 격자구조를 포함하며 상기 레이저 소스에서 상에 배치되어 상기 조사된 레이저 빔이 투과하는 제1 투명 격자체 및 삼각라인 격자구조를 포함하며 상기 제1 투명 격자체 상에 배치되어 상기 제1 투명 격자체를 투과한 레이저 빔이 투과하는 제2 투명 격자체를 포함하고, 상기 제1 투명 격자체의 삼각라인 격자구조와 상기 제2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조의 라인 방향이 상호 직교되도록 형성되어, 2차원의 일정한 패턴광을 형성할 수 있다.The 2D pattern laser module according to the embodiment of the present invention is a light source technique used in 3D scanning, which includes a laser source for irradiating a laser beam and a triangular-line lattice structure, and is disposed on the laser source, And a second transparent grid including a first transparent grid and a triangular grid structure penetrating through the first transparent grid and permeable to the laser beam transmitted through the first transparent grid, The triangular line lattice structure of one transparent grid itself and the line direction of the triangular line lattice structure of the second transparent grid may be mutually orthogonal to each other to form a two-dimensional constant pattern light.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 기계적인 스캔이 필요 없고, 넓은 범위뿐만 아니라 먼 거리의 사물정보도 정확하게 인식할 수 있으며, 레이저 광으로서 주변의 조도에 영향을 받지 않고 주야로 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.According to the embodiment of the present invention, mechanical scanning is not required, object information of a long distance as well as a wide range can be accurately recognized, and information can be obtained day and night without being affected by the illuminance of the surroundings There is an advantage.
또한, 본 발명의 실시에에 따르면 제조적인 측면에서 그 구조가 간단하고 광학소재로만 구현 가능함으로써 단가가 싸고 양산화를 구현하는데 있어 매우 용이하고, 소재의 그레이팅 패턴구조를 변화시킴으로써 다양한 모양의 패턴광뿐만 아니라 균일하며 집적도가 높은 2D 면 레이저 광원의 형성을 가능하게 한다.Further, according to the embodiment of the present invention, since the structure is simple in terms of manufacturing and can be realized only as an optical material, the cost is low and it is very easy to realize mass production. By changing the grating pattern structure of the material, It is possible to form a 2D surface laser light source having high uniformity and high degree of integration.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈의 제1,2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈의 제1,2 투명 격자체의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈에 의해 발생된 2D 레이저 광을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈에 의해 발생된 2D 레이저 광을 사물에 비춘 도면이다.1 is a view illustrating a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a triangular-line lattice structure of the first and second transparent grid elements of the 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a first and second transparent grid of a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating 2D laser light generated by a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an object of a 2D laser light generated by a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 본 발명의 일실시예에 대해서 상세히 설명한다. 다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention. In addition, the size of each component in the drawings may be exaggerated for the sake of explanation and does not mean a size actually applied.
도 1은 본 발명의 일실시예에따른 2D 패턴 레이저 모듈을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈의 제1,2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of a triangular-line grid structure of the first and second transparent grid elements of the 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention. Fig.
이후부터는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈을 설명하기로 한다.Hereinafter, a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 레이저 소스(110), 제1 투명 격자체(120) 및 제2 투명 격자체(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention includes a
레이저 소스(110)는 레이저 빔을 조사하고, 제1 투명 격자체(120)는 상기 레이저 소스(110)에서 상에 배치되어 상기 상기 레이저 소스(110)에서 조사된 레이저 빔이 투과한다.The
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 투명 격자체(120)는 삼각라인 격자구조(121)를 포함하여, 상기 레이저 소스(110)에서 조사되는 레이저 빔이 투과되어 균일한 1차원 패턴 빔을 조사할 수 있다.More specifically, the first
또한, 제2 투명 격자체(130)는 상기 제1 투명 격자체(120)상에 배치되며, 상기 제2 투명 격자체(130)는 상기 제1 투명 격자체(120)에 마찬가지로 삼각라인 격자구조(131)를 포함하며, 상기 제1 투명 격자체(120)를 투과한 레이저 빔이 제2 투명 격자체(130)에 투과된다.The second
이때, 제1,2 투명 격자체(120, 130)는 상기 제1 투명 격자체(120)의 삼각라인 격자구조(121)와 상기 제2 투명 격자체(130)의 삼각라인 격자구조(131)의 라인 방향이 상호 직교하도록 배치된다.The first and second
그에 따라, 상기 제1 투명 격자체(120)를 통과한 레이저 빔은 1차원 패턴 빔을 형성할 수 있으며, 상기 1차원 패턴 빔은 다시 상기 제2 투명 격자체(130)를 통과하여 2차원 패턴 빔을 형성할 수 있다.Accordingly, the laser beam having passed through the first
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈의 제1,2 투명 격자체의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a first and second transparent grid of a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention.
또한, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈에 의해 발생된 2D 레이저 광을 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈에 의해 발생된 2D 레이저 광을 사물에 비춘 도면이다.4 is a view illustrating a 2D laser beam generated by a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating a 2D laser beam generated by a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention. It is a drawing depicting a laser beam on an object.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈의 제1,2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조(121, 131)는 일정한 피치와 경사각으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3, the triangular line grid structures 121 and 131 of the first and second transparent grid elements of the 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention may be formed at a constant pitch and an inclined angle.
이때, 상기 삼각라인 격자구조(121, 131)의 피치는 10 ㎛ 내지 0.2 mm로 형성될 수 있으며, 상기 삼각라인 격자구조(121, 131)의 경사각은 10도 내지 40도로 형성될 수 있다.In this case, the pitch of the triangular line lattice structures 121 and 131 may be 10 to 0.2 mm, and the inclination angle of the triangular line lattice structures 121 and 131 may be 10 to 40 degrees.
보다 바람직하게는, 상기 삼각라인 격자구조(121, 131)의 피치는 0.1 mm로 형성될 수 있으며, 상기 삼각라인 격자구조(121, 131)의 경사각은 35도 내지 37도로 형성될 수 있다.More preferably, the pitch of the triangular line lattice structures 121 and 131 may be 0.1 mm and the inclination angle of the triangular line lattice structures 121 and 131 may be 35 to 37 degrees.
한편, 상기 삼각라인 격자구조(121, 131)의 높이는 0.03 mm로 형성될 수 있으며, 상기 삼각라인 격자구조(121, 131)이 형성되는 제1,2 투명 격자체(120, 130)의 두께는 0.20 mm로 형성될 수 있다.The height of the triangular line grid structures 121 and 131 may be 0.03 mm and the thickness of the first and second
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 레이저 빔을 조사하는 레이저 소스(110), 삼각라인 격자구조(121)를 포함하며 상기 레이저 소스에서 상에 배치되어 상기 조사된 레이저 빔이 투과하는 제1 투명 격자체(120) 및 삼각라인 격자구조(131)를 포함하며 상기 제1 투명 격자체(120) 상에 배치되어 상기 제1 투명 격자체(120)를 투과한 레이저 빔이 투과하는 제2 투명 격자체(130)를 포함하고, 상기 제1 투명 격자체(120)의 삼각라인 격자구조(121)와 상기 제2 투명 격자체(130)의 삼각라인 격자구조(131)의 라인 방향이 상호 직교되도록 형성되어, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 2차원의 일정한 패턴광을 형성하여 3D 스캔에 활용할 수 있다.Accordingly, a 2D pattern laser module according to an embodiment of the present invention includes a
그에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 기계적인 스캔이 필요 없고, 넓은 범위뿐만 아니라 먼 거리의 사물정보도 정확하게 인식할 수 있으며, 레이저 광으로서 주변의 조도에 영향을 받지 않고 주야로 정보를 얻을 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the 2D pattern laser module according to the embodiment of the present invention does not need mechanical scanning, can accurately recognize not only a wide range but also object information of a long distance, and as a laser light, There is an advantage in that information can be obtained.
또한, 본 발명의 실시에에 따른 2D 패턴 레이저 모듈은 제조적인 측면에서 그 구조가 간단하고 광학소재로만 구현 가능함으로써 단가가 싸고 양산화를 구현하는데 있어 매우 용이하고, 소재의 그레이팅 패턴구조를 변화시킴으로써 다양한 모양의 패턴광뿐만 아니라 균일하며 집적도가 높은 2D 면 레이저 광원의 형성을 가능하게 한다.In addition, the 2D pattern laser module according to the embodiment of the present invention has a simple structure in terms of manufacturing and can be implemented only as an optical material, so that it is very easy to implement a mass production with low cost, Shaped pattern light as well as a uniform and highly integrated 2D surface laser light source.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the foregoing detailed description of the present invention, specific examples have been described. However, various modifications are possible within the scope of the present invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined by the claims and equivalents thereof.
110: 레이저 소스
120: 제1 투명 격자체
121: 삼각라인 격자구조
130: 제2 투명 격자체
131: 삼각라인 격자구조110: laser source
120: 1st transparent prime mover
121: triangular line lattice structure
130: second transparent prime tag
131: triangular line lattice structure
Claims (4)
삼각라인 격자구조를 포함하며, 상기 레이저 소스 상에 배치되어 상기 레이저 소스에서 조사된 레이저 빔이 레이저 빔의 진행 방향에서 소정 각도로 회절되면서 복수 개로 분할하여 진행하도록 상기 레이저 빔을 투과시키는 제1 투명 격자체; 및
삼각라인 격자구조를 포함하며, 상기 제1 투명 격자체 상에 배치되어 상기 제1 투명 격자체를 투과한 레이저 빔이 레이저 빔의 진행 방향에서 소정 각도로 회절되면서 복수 개로 분할하여 진행하도록 상기 레이저 빔을 투과시키는 제2 투명 격자체;
를 포함하고,
상기 제1 투명 격자체의 삼각라인 격자구조와 상기 제2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조는, 일정한 피치와 경사각으로 형성되고,
상기 제1 투명 격자체의 삼각라인 격자구조와 상기 제2 투명 격자체의 삼각라인 격자구조의 라인 방향이 상호 직교하며,
상기 제1 투명 격자체를 통과한 레이저 빔은 1차원 패턴 빔을 형성하고, 상기 1차원 패턴 빔은 상기 제2 투명 격자체를 통과하여 2차원 패턴 빔을 형성하는 2D 패턴 레이저 모듈.
A laser source for irradiating a laser beam;
And a first transparent layer disposed on the laser source and diffracting the laser beam irradiated from the laser source at a predetermined angle in a traveling direction of the laser beam so as to divide the laser beam into a plurality of light beams, Farewell; And
Wherein the laser beam has a triangular-line lattice structure and is arranged on the first transparent grid, so that the laser beam transmitted through the first transparent grid itself is diffracted at a predetermined angle in the traveling direction of the laser beam, A second transparent spacer itself;
Lt; / RTI >
Wherein the triangular-line grid structure of the first transparent grid and the triangular-line grid structure of the second transparent grid are formed at a constant pitch and inclination angle,
Wherein a triangular-line grid structure of the first transparent grid and a line direction of a triangular-line grid structure of the second transparent grid are mutually orthogonal,
Wherein the laser beam passing through the first transparent grid forms a one-dimensional pattern beam, and the one-dimensional pattern beam passes through the second transparent grid to form a two-dimensional pattern beam.
상기 피치는,
10 ㎛ 내지 0.2 mm이고,
상기 경사각은,
10도 내지 40도인 2D 패턴 레이저 모듈.The method according to claim 1,
The pitch,
10 [mu] m to 0.2 mm,
The inclination angle,
2D pattern laser module from 10 degrees to 40 degrees.
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| KR1020160051730A KR101835965B1 (en) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | 2d pattern laser module |
Applications Claiming Priority (1)
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