KR101853864B1 - Mems 스캐닝 미러 광 패턴 생성 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 실시예는 객체 상에 광 패턴을 투사하기 위한 기술 및 구성을 제공한다. 일 실시예에서, 장치는 레이저 라인을 생성하도록 구성된 레이저 장치와, 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키도록 구성된 틸팅가능한 마이크로전자기계적 시스템(MEMS) 미러와, 반사된 레이저 라인이 객체 상으로 광 패턴을 투사하는 것을 가능하게 하기 위해 MEMS 미러의 틸팅을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있다. 컨트롤러는 레이저 라인의 광 전력에 상호보완적인 틸팅 주파수로 MEMS 미러를 제어하거나, 또는 MEMS 미러의 틸팅 주파수에 상호보완적이 되도록 레이저 라인의 광 전력을 제어하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예들이 설명 및/또는 청구될 수 있다.

Description

MEMS 스캐닝 미러 광 패턴 생성{MEMS SCANNING MIRROR LIGHT PATTERN GENERATION}
본 개시의 실시예는 일반적으로 광학 전자 분야에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 광 패턴을 생성하기 위해 마이크로 전자 시스템(MEMS) 스캐닝 미러를 사용하는 것에 관한 것이다.
광학 전자 3차원(3D) 스캐닝 시스템, 예를 들어, 레이저 스캐너, 프로젝터, 및 다른 레이저 디바이스의 구성에서 기초 설계 고려사항 중 하나는 프로젝터의 허용되는 광 출력이다. 한편으로는, 광 출력은 획득된 광 데이터에 필요한 신호 대 잡음 비를 제공하기에 충분해야할 것이다. 다른 한편으로는, 광 출력은 시스템의 기계적 형상 요인, 전력 소비 등에 의해 제한될 수 있다. 아이 세이프티(eye safety) 고려사항은 사람의 동공 상에 투사되는 광 전력의 크기 및 지속기간에 대한 엄격한 제한 때문에 상당한 광 전력 제한 요인이 될 수 있다.
실시예들은 첨부한 그림과 함께 후속하는 상세한 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다. 본 설명을 용이하게 하기 위해, 유사한 참조 번호는 유사한 구조적 요소를 지정한다. 실시예들은 첨부한 그림의 도면에서 제한의 방식이 아닌 예시의 방식으로 도시된다.
도 1은 일부 실시예에 따라, 3차원(3D) 객체 획득을 위한 예시의 디바이스를 개략적으로 도시한다.
도 2는 일부 실시예에 따라, 3D 객체 획득을 제공하기 위한 광 패턴의 다수의 스캔을 생성하도록 구성된 프로젝터 유닛의 예시의 동작을 개략적으로 도시한다.
도 3은 일부 실시예에 따라, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 바와 같은 프로젝터 유닛의 동작을 도시하는 프로세스 흐름도이다.
본 개시의 실시예들은 광 패턴을 생성하기 위해 MEMS 스캐닝 미러를 사용하는 기술 및 구성을 포함한다.
다음의 상세한 설명에서, 이의 일부를 형성하는 첨부한 도면에 대한 참조가 이루어지고, 유사한 부호는 유사한 부분 전반을 지정하며, 본 개시의 청구 대상이 실시될 수 있는 예시들이 도시의 방식으로 나타난다. 다른 실시예가 활용될 수 있고 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 구조적 또는 논리적 변경이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한의 의미로 취해지는 것이 아니고 실시예들의 범위는 첨부된 청구항 및 이에 대응하는 것에 의해 정의된다.
본 개시의 목적을 위해, "A 및/또는 B"라는 구절은 (A),(B), 또는 (A 및 B)를 의미한다. 본 개시의 목적을 위해, "A, B, 및/또는 C"라는 구절은 (A),(B),(C),(A 및 B),(A 및 C),(B 및 C) 또는 (A, B 및 C)를 의미한다.
본 설명은 상부/하부, 내부/외부, 위/아래, 및 유사한 것과 같은 원근법 기반 설명을 사용할 수 있다. 이러한 설명은 단지 논의를 용이하게 하기 위해 사용되고 임의의 특정 방향에 대해 본원에서 설명된 실시예의 적용을 제한하도록 의도되지 않는다.
본 설명은 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"라는 구절을 사용할 수 있고, 이는 각각 동일한 또는 상이한 실시예 중 하나 이상을 지칭할 수 있다. 또한, 본 개시의 실시예에 대하여 사용되는 것으로서, "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 용어는 동의어이다.
본원에서 "연결되는"과 같은 용어가 이의 파생어와 함께 사용될 수 있다. "연결"은 다음 중 하나 이상을 의미한다. "연결"은 둘 이상의 요소가 직접 물리적, 전기적, 또는 광학적으로 접촉함을 의미할 수 있다. 하지만, "연결"은 또한 둘 이상의 요소가 서로 간접적으로 접촉하지만, 아직은 서로 협업 또는 상호작용함을 의미할 수 있고, 서로 연결된다고 하는 요소들 사이에서 하나 이상의 다른 요소가 연결 또는 접속되는 것을 의미할 수 있다. "직접적으로 연결"이라는 용어는 둘 이상의 요소가 직접 접촉함을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에서, "제 1 피처가 제 2 피처 상에 형성, 증착, 또는 그렇지않으면 배치"라는 구절은 제 1 피처가 제 2 피처 위에 형성, 증착, 또는 배치됨을 의미할 수 있고, 제 1 피처의 일부가 제 2 피처의 적어도 일부와 직접 접촉(예를 들어, 직접 물리적 및/또는 전기적 접촉) 또는 간접 접촉(예를 들어, 제 1 피처와 제 2 피처 사이에 하나 이상의 다른 피처를 가짐)함을 의미할 수 있다.
도 1은 일부 실시예에 따라 3차원(3D) 객체 획득을 위한 예시의 디바이스를 개략적으로 도시한다. 일부 실시예에서, 디바이스(100)는 3D 객체 획득을 위해 구성된 3D 스캐너, 3D 카메라 또는 임의의 다른 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 도시된 바와 같이, 디바이스(100)는 다수의 컴포넌트를 갖는 이미지 캡쳐링 디바이스(102)(예를 들어, 디지털 카메라) 및 레이저 프로젝터 또는 레이저 스캐너와 같은, 프로젝터 유닛(104)을 포함할 수 있다. 디바이스(100) 컴포넌트는 레이저 장치를 더 포함할 수 있는데, 이는 컨트롤러(108)와 연결된, 레이저 빔(120)을 제공하도록 구성되는 레이저 디바이스와 같은, 레이저 소스(106)를 포함한다. 컨트롤러(108)는 레이저 소스(106)에 의해 제공되는 레이저 빔(120)의 광 전력을 제어(예를 들어, 조절)하도록 구성될 수 있으며, 이하에서 더 자세하게 설명될 것이다. 레이저 장치는 광학 렌즈(110)를 더 포함할 수 있다. 레이저 소스(106) 및 광학 렌즈(110)는 조절된 레이저 빔(120)이 광학 렌즈(110)를 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 렌즈(110)는 예를 들어, 구면 렌즈와는 대조적으로, 포인트 대신 라인으로 통과하는 광을 포커싱하도록 구성되는 렌즈가 될 수 있다. 일부 실시예에서, 렌즈(110)는 원기둥 렌즈가 될 수 있다. 따라서, 렌즈(110)는 렌즈(110)를 통과하는 레이저 빔(120)을 레이저 라인(122)으로 변환하도록 구성될 수 있다. 레이저 라인(122)의 공간적인 배열의 더 양호한 이해를 위해 레이저 라인(122)은 도 1의 평면에 대해 수직인 평면 상에 배열될 수 있음에 유의한다. 따라서, 렌즈(110)를 통과하는 레이저 빔(120)으로부터 형성된 레이저 라인(122)은 도 1의 평면에 대해 수직으로서 도시된다.
레이저 라인(122)은 디바이스(100)의 틸팅가능(tiltable)하거나 회전가능한 미러(112)에 의해 수신되고 굴절될 수 있어서, 미러 틸팅(mirror tilting) 동안, 부호 (124), (126) 및 (128)에 의해 나타낸 것과 같은, 다수의 레이저 평면을 형성한다. 일부 실시예에서, 미러(112)는 마이크로 전자기계적 시스템(MEMS) 스캐닝 미러가 될 수 있다. 일부 실시예에서, 비록 스캐닝 미러 반사 품질과 관련된 요구되는 속성을 제공하는 상이한 재료가 다양한 실시예에서 활용될 수 있지만, MEMS 스캐닝 미러(112)의 미러 표면은 실리콘(Si)으로 만들어질 수 있다. 일부 실시예에서, 미러(112)는 단축 미러가 될 수 있고, 반면, 다른 실시예에서 미러(112)는 2축 MEMS 스캐닝 미러 또는 2중 미러 시스템이 될 수 있다.
일부 실시예에서, 미러(112)에 의해 객체(142)로 투사되고 레이저 평면(124, 126, 128)에 의해 정의되는 광 패턴(140)의 바람직한 차원에 대응하도록 레이저 라인(122)을 굴절하기 위해 MEMS 스캐닝 미러(112)가 틸팅가능(회전가능), 적어도 부분적으로 축(114) 주위에서 틸팅가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 출구 레이저 평면(124, 126, 128)에 의해 정의되는 광 패턴에 대해 바람직한 차원을 보장하는 스캔 각도를 제공하기 위해, 미러(112)는 적어도 부호 116에 의해 나타나는 이의 정지 위치로부터 MEMS 스캐닝 미러(112)에 의해 나타나는 위치로, 118에 의해 도시되는 바와 같이, 틸팅가능할 수 있다. 일부 실시예에서, 컨트롤러(108)는 미러(112)의 틸팅을 제어하도록 구성될 수 있다. 광 패턴(140)의 형성은 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
도시된 바와 같이, 축(114)은 레이저 라인(122)에 대해 실질적으로 평행하고, 미러(112)는 도 2의 평면에 대해 수직인 평면 내에 배치되며 축 (114) 주위에서 틸팅가능할 수 있음에 유의한다. 따라서, 레이저 평면(124, 126, 128)은 또한 도 2의 평면에 대해 실질적으로 수직이고 단순함의 목적을 위해 파선으로 나타내었다.
객체(142)의 표면 상의 레이저 평면(124, 126, 128)에 의해 형성된 광 패턴(140)은 이미지 캡쳐링 디바이스(102)에 의해 수신(126)될 수 있고 이미지 캡쳐링 디바이스(102)의 센서(130)에 의해 센싱(예를 들어, 판독)될 수 있다. 센서(130)의 센싱 주기 동안 축적된 광 패턴의 다수의 스캔의 판독에 기초하여, 이미지 캡쳐링 디바이스(102)는 객체(142)의 형태를 재구성하는 것이 가능할 수 있다.
광 패턴을 센싱, 저장 및 프로세싱하는 것을 가능하게 하기 위해, 디바이스(100)는 다수의 컴포넌트를 더 포함한다. 컴포넌트는 디바이스(100)의 상술된 기능 및 다른 기능을 가능하게 하도록 구성된 메모리(134)와 연결되는 프로세서(132)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(132)는 본원에서 설명된 바와 같은 레이저 소스(106), 컨트롤러(108), 및 MEMS 스캐닝 미러(112)의 동작을 가능하게 하도록 메모리(134)에 저장된 실행가능한 인스트럭션과 함께 구성될 수 있다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 디바이스(100)의 사용자와 같은 사람(160)의 동공(150)은 디바이스(100)의 동작 중에 MEMS 스캐닝 미러(112)에 의해 굴절되는 레이저 평면(124, 126, 128)의 적어도 일부분에 대해 노출될 수 있다. 다양한 기술 및 구성에 따른 디바이스(100)의 실시예가 본원에서 추가로 설명될 것이고, 이는 사람 눈에 대한 노출에 안전할 수 있는 전력 범위 내의 광 전력을 갖는 광 패턴을 제공한다.
일부 실시예에서, 본원에서 설명된 디바이스(100)는 추가적인 컴포넌트를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(132), 메모리(134), 및/또는 다른 컴포넌트는 일부 실시예에 따라, 디바이스(100)의 일부가 되거나 디바이스(100)를 포함할 수 있는 프로세서 기반 시스템과 함께 작동할 수 있다. 일 실시예에 대한 메모리(134)는 예를 들어, 적합한 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM)와 같은, 임의의 적합한 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 메모리(134)는, 프로세서(132) 상에서 실행될 때, 레이저 소스(106)에 의해 생성되는 레이저 빔(120)의 광 전력을 제어하도록 컨트롤러(108)를 구성할 수 있는 인스트럭션을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예에서, 메모리(134)는, 프로세서(132) 상에서 실행될 때, 이하에서 설명되어지는 바와 같이 MEMS 스캐닝 미러(112)의 틸팅을 제어하도록 컨트롤러(108)를 구성할 수 있는 인스트럭션을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 컨트롤러(108)는 예를 들어, 메모리(134)에 저장되고 프로세서(132) 상에서 실행하도록 구성되는 소프트웨어 컴포넌트로서 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 컨트롤러(108)는 소프트웨어 및 하드웨어 컴포넌트의 조합으로서 구현될 수 있다. 일부 실시예에서, 컨트롤러(108)는 하드웨어 구현을 포함할 수 있다. 컨트롤러(108)의 기능은 도 2를 참조하여 더 자세하게 설명될 것이다.
프로세서(132), 메모리(134), 다른 컴포넌트(도시되지 않음), 이미지 캡쳐링 디바이스(102) 및 프로젝터 유닛(104)은 상술된 컴포넌트 사이에서 정보 교환을 용이하게 하도록 구성되는 하나 이상의 인터페이스(도시되지 않음)와 연결될 수 있다. 통신 인터페이스(도시되지 않음)는 하나 이상의 유선 또는 무선 네트워크를 통해 그리고/또는 임의의 다른 적합한 디바이스를 이용하여 통신하도록 디바이스(100)에 대해 인터페이스를 제공할 수 있다. 다양한 실시예에서, 디바이스(100)는 서버, 워크스테이션, 데스트탑 컴퓨팅 디바이스, 또는 모바일 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 랩탑 컴퓨팅 디바이스, 핸드헬드 컴퓨팅 디바이스, 핸드셋, 태블릿, 스마트폰, 넷북, 울트라북, 등)에 포함되거나 연관될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
다양한 실시예에서, 디바이스(100)는 다소간의(more or less) 컴포넌트 및/또는 상이한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 디바이스(100)는 카메라, 키보드, 액정 디바이스(LCD) 스크린(터치 스크린 디스플레이 포함)과 같은 디스플레이, 터치 스크린 컨트롤러, 비휘발성 메모리 포트, 안테나 또는 다중 안테나, 그래픽 칩, ASIC, 스피커, 배터리, 오디오 코덱, 비디오 코덱, 전력 증폭기, GPS(global positioning system) 디바이스, 나침반, 가속도계, 자이로스코프 및 유사한 것 중 하나 이상을 포함한다. 다양한 실시예에서, 디바이스(100)는 다소간의 컴포넌트 및/또는 상이한 구조를 가질 수 있다. 다양한 실시예에서, 본원에서 설명된 기술 및 구성이 광전자, 전자광학, MEMS 디바이스 및 시스템 등과 같이 본원에서 설명된 원리로부터 이점을 얻는 다양한 시스템에서 사용될 수 있다.
도 2는 일부 실시예에 따라, 3D 객체 획득을 제공하기 위한 광 패턴의 다수의 스캔을 생성하도록 구성된 프로젝터 유닛(204)의 동작을 도시하는 예시도(200)이다. 프로젝터 유닛(204)은 도 1을 참조하여 설명된 프로젝터 유닛(102)과 유사하게 구현될 수 있다.
상술된 바와 같이, 프로젝터 유닛(204)은 렌즈를 통과하여 레이저 라인(222) 및 MEMS 스캐닝 미러(212) 상으로 레이저 빔(220)을 포커싱하도록 구성된 레이저 소스(206), 컨트롤러(208), 렌즈(210)를 포함할 수 있다. 레이저 소스(206) 및 렌즈(210)는 레이저 장치를 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 컨트롤러(208)는 레이저 빔(22)의 광 전력을 제어(예를 들어, 조절) 및/또는 MEMS 스캐닝 미러의 틸팅 주파수를 제어하도록 구성될 수 있다.
조절된 레이저 빔(22)은 도 2의 평면에 대해 수직으로 배치되는 레이저 라인(222)을 형성하는 렌즈(예를 들어, 광학 렌즈)(210)를 통과할 수 있다. MEMS 스캐닝 미러(212)는 레이저 라인(222)에 대해 평행으로 배치되는 축(214) 주위에서 적어도 부분적으로 틸팅가능하고 틸팅 중 레이저 라인(222)을 굴절시키도록 구성될 수 있다. 더 구체적으로, MEMS 스캐닝 미러(212)는 틸팅하는 동안 레이저 라인(222)을 스캐닝할 수 있고 경계선(232, 234) 및 프론트 라인(236)에 의해 개략적으로 도시되는 것으로서 정의되는 결과적인 레이저 평면(230)을 굴절시킬 수 있다. 레이저 라인(222)의 미러 틸팅 반사의 결과로서, 레이저 평면(230)은 하나 이상의 광 패턴(240) 스캔을 형성할 수 있다. 굴절된 레이저 라인(222)에 의해 형성된 레이저 평면(230)은 레이저 라인(222)의 평면(224)에 대해 평행, 즉 도 2의 평면에 대해 수직임에 유의한다. 미러 틸팅 반사의 결과로서 레이저 평면(230)에 의해 형성된 레이저 평면(230) 및 광 패턴(240)은 도시의 목적으로 3차원 뷰로서 도시된다. 도시된 바와 같이, 레이저 라인(222)의 틸팅 반사의 결과로서 움직이는 레이저 평면(230)의 프론트 라인(236)에 의해 형성된 광 패턴(240)은 실질적으로 직사각형 형상을 취할 수 있다. 하지만, 광 패턴(240) 형상은 순수한 도시 목적으로 평행사변형으로서 도 2에서 개략적으로 도시됨에 유의한다.
광 패턴(240)은 다음과 같이 형성될 수 있다. MEMS 스캐닝 미러(212)는 이의 정지 위치(도시되지 않음)로부터 축(214) 주위를 반시계방향(260)으로 틸팅(회전)함으로써 레이저 라인(222)을 틸팅가능하게 반사시킨다. 따라서, 광 패턴(240)은 미러(212)의 정지 위치에 대응하는 이의 시작 위치(광 패턴(240)의 하단부(268))로부터 위쪽(266)으로 이동하는 프론트 라인(236)에 의해 형성될 수 있다. 유사하게, 미러가 이의 종단 위치(도시되지 않음)로부터 축(214) 주위를 시계방향(262)으로 틸팅(회전)함으로써 레이저 라인(222)을 틸팅가능하게 반사시킨다면, 광 패턴(244)은 미러(212)의 종단 위치에 대응하는 이의 시작 위치(광 패턴(24)의 상단부(278))로부터 아래쪽(276)으로 이동하는 프론트 라인(236)에 의해 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 이동하는 프론트 라인(236)은 광 패턴(240)을 포함하여, 직사각형과 같은, 하나 이상의 실질적으로 2차원인 패턴을 형성할 수 있다.
동작에서, 컨트롤러(208)는 레이저 빔(22)을 조절하도록 구성될 수 있어서 레이저 소스(206)는 예를 들어, 주기적으로 턴 온 및 턴 오프될 수 있다. 따라서, 결과적인 광 패턴(240)은 일부 실시예에서, 바코드 유사 형상을 형성하는, 다수의 어둡고 밝은 직사각형을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이, 위쪽(266)으로 이동하는 프론트 라인(236)에 의해 형성되는 광 패턴(240)은, 레이저 소스(206)가 턴 오프될 때 시간 기간(t0-t1) 동안 어두운 직사각형(280), 레이저 소스(206)가 턴 온될 때 시간 기간(t1-t2) 동안 밝은 직사각형(282), 및 레이저 소스(206)가 턴 오프 될 때 시간 기간(t2-t3) 동안 다른 어두운 직사각형(284)을 포함할 수 있다.
컨트롤러(208)는 레이저 소스(206)의 광 전력(및 따라서 레이저 라인(222)의 광 전력)을 조절하도록 구성될 수 있어서 레이저 라인(222)을 스캐닝하는 MEMS 스캐닝 미러(212)로부터 야기한 레이저 평면(230)의 광 전력이 아이 세이프(eye safe) 광 전력 한계 내에 존재함을 보장한다. 이 목적을 위해, 레이저 빔(220)의 광 전력은 동기화, 예를 들어, MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수와 매칭될 수 있다. MEMS 스캐닝 미러(212)는 특정 주파수 범위 내에서 틸팅 주파수로 회전하도록 구성될 수 있어서 객체로 투사되는 스캐닝된 레이저 라인(222)의 광 전력이 특정 전력 범위(예를 들어, 아이 세이프 전력 범위) 내에서 존재함을 보장할 수 있다. 예를 들어, MEMS 스캐닝 미러(212)는 객체를 캡쳐하도록 구성된 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안(예를 들어, 이미지 캡쳐링 디바이스(102)의 센서(130)의 판독 주기 동안) MEMS 스캐닝 미러(212)가 레이저 라인(222)의 다수의 스캔을 수행하는 것을 가능하게 할 수 있는 주파수 범위로 틸팅하도록 구성될 수 있다. 즉, MEMS 스캐닝 미러(212)는 레이저 라인(222)의 다수의 스캔에 의해 형성되는 다수(예를 들어, 적어도 둘 이상)의 광 패턴(240)을 객체에 투사하기 위해 틸팅하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2에서 도시된 바와 같이, 센서(130)의 판독 주기는 t0으로부터 t12까지의 시간 기간을 포함할 수 있다. 이 시간 기간 동안, MEMS 스캐닝 미러(212)는, 적어도 부분적으로 시계방향 및 시계 반대방향으로 틸팅하는 동안, 레이저 라인(222)을 여러번 스캔할 수 있어서, 센서(130)의 판독 주기(예를 들어, 노출) 동안 레이저 라인(222)의 다수의 스캔을 취할 수 있다.
도시의 목적을 위해, 도 2는 MEMS 스캐닝 미러(212)가 레이저 라인(222)을 3번 스캔할 수 있어서, 센서(130) 판독 주기 동안 4개의 광 패턴을 생성하는 일례를 도시한다. 제 1 광 패턴은 레이저 라인(222)의 제 1 스캔 동안 형성(생성)될 수 있어서, 위쪽(266)으로 이동하는 프론트 라인(236)을 갖는 광 패턴을 형성한다. 형성된 광 패턴(240)은 어두운 직사각형(280)(시간 기간 t0-t1, 레이저 소스(206) 오프), 밝은 직사각형(282)(시간 기간 t1-t2, 레이저 소스(206) 온) 및 다른 어두운 직사각형(284)(시간 기간 t2-t3, 레이저 소스(206) 오프)을 포함할 수 있다.
제 2 광 패턴은 레이저 라인(222)의 제 2 스캔 동안 형성될 수 있어서, 위쪽(276)으로 이동하는 프론트 라인(236)을 갖는 광 패턴을 형성한다. 형성된 광 패턴(240)은 어두운 직사각형(284)(시간 기간 t3-t4, 레이저 소스(206) 오프), 밝은 직사각형(282)(시간 기간 t4-t5, 레이저 소스(206) 온), 및 다른 어두운 직사각형(280)(시간 기간 t5-t6, 레이저 소스(206) 오프)을 포함할 수 있다.
제 3 광 패턴은 레이저 라인(222)의 제 3 스캔 동안 형성될 수 있어서, 위쪽(266)으로 이동하는 프론트 라인(236)을 갖는 광 패턴을 형성한다. 형성된 광 패턴(240)은 어두운 직사각형(280)(시간 기간 t6-t7, 레이저 소스(206) 오프), 밝은 직사각형(282)(시간 기간 t7-t8, 레이저 소스(206) 온), 및 다른 어두운 직사각형(시간 기간 t8-t9, 레이저 소스(206 오프)을 포함할 수 있다.
제 4 광 패턴은 레이저 라인(222)의 제 4 스캔 동안 형성될 수 있어서, 아래쪽(276)으로 이동하는 프론트 라인(236)을 갖는 광 패턴을 형성한다. 형성된 광 패턴(240)은 어두운 직사각형(284)(시간 기간 t9-t10, 레이저 소스(206) 오프), 밝은 직사각형(282)(시간 기간 t10-t11, 레이저 소스(206) 온) 및 다른 어두운 직사각형(280)(시간 기간 t11-t12, 레이저 소스(206) 오프)을 포함할 수 있다. 센서(130)의 하나의 판독 주기 동안 형성된 다수의 패턴의 수는 도 2에 도시된 4개의 패턴에 제한될 수 있는 것이 아님이 이해될 것이다. 하나의 판독 주기 동안 형성된 광 패턴의 수는 변할 수 있고 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수 및/또는 레이저 빔(220)의 광 전력에 따를 수 있다.
MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수는 하나 이상의 기준에 따라, 예를 들어, 컨트롤러(208)에 의해 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수는 광 전력 또는 레이저 빔(220)에 대응하도록(예를 들어, 상호보완되도록) 제어될 수 있어서 결과적인 레이저 평면(230)의 광 전력은 특정 전력 범위 내, 예를 들어, 아이 세이프 전력 범위 내에 존재할 수 있다. 레이저 빔(120)의 광 전력은 센서(130)의 충분히 검출가능한 판독을 제공(예를 들어, 센서(130)에 의해 판독된 광 패턴에 대해 바람직한 신호 대 잡음 비(SNR)를 제공)하도록 선택될 수 있지만, MEMS 스캐닝 미러(212)에 의한 신속한 스캐닝에 기인하여 특정(일부 실시예에서, 아이 세이프) 전력 범위 내에서 존재할 수 있다.
일부 실시예에서, 레이저 빔(220)의 광 전력에 상호보완적이 되도록 대안적으로 또는 추가적으로, 센서 판독 주기 동안 다수의 광 패턴을 형성하기 위해 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수가 제어될 수 있다. 하나의 센서 판독 주기 동안 다수의 광 패턴을 형성하는 것은 각각의 판독 픽셀에 대해 전자-양자의 충분한 축적을 보장할 수 있고 센서(130)에 의해 판독되는 광 패턴에 대해 바람직한 SNR을 제공할 수 있다.
일부 실시예에서, 레이저 빔(220)의 광 전력에 상호보완적이 되도록 대안적으로 또는 추가적으로, 일부 틸팅 주파수에서 틸팅 미러로부터 에뮬레이팅(emulate)할 수 있는 잡음과 같이, 원하지 않는 효과를 회피하기 위해 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수가 제어될 수 있다. 예를 들어, 틸팅 주파수는 MEMS 스캐닝 미러(212) 틸팅과 연관된 잡음 요건을 준수하도록 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, MEMS 스캐닝 미러(212)의 선택된 틸팅 주파수 범위는 약 4kHz에서 약 6kHz까지 변할 수 있다. 일부 실시예에서, 주파수 범위는 20kHz 이상에서 변할 수 있다.
일부 실시예에서, 원하지 않는 음향 잡음 영향을 회피하고, 그리고/또는 하나의 센싱 주기 동안 다수의 광 패턴을 제공하기 위해 제어된, 예를 들어, 레이저 평면(230)의 광 전력이 특정 전력 범위(예를 들어, 아이 세이프 전력 범위) 내에서 유지됨을 보장하는 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수에 대응하도록(예를 들어, 상호보완되도록), 레이저 빔(220)의 광 전력(및 결과적으로 레이저 라인(222) 및 레이저 평면(230)의 광 전력)은 컨트롤러(208)에 의해 제어(예를 들어, 조절)될 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 레이저 평면(230)의 광 전력은 특정 전력 범위(예를 들어, 아이 세이프 전력 범위) 내에 존재할 수 있으며, 그 동안 MEMS 스캐닝 미러(212)는 원하지 않는 음향 잡음을 생성할 수 없고, MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수에 의해 제공되는 다수의 광 패턴은 센서(130)에 대해 충분히 검출가능한 판독을 제공(예를 들어, 센서(130)에 의해 판독된 광 패턴에 대해 원하는 SNR을 제공)할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(208)는 레이저 소스(206)에 의해 제공되는 레이저 빔(22)의 광 전력을 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수와 매칭시키도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 레이저 빔(220)의 광 전력은 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수의 변화에 대응하여 조절될 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔(220)의 광 전력은 MEMS 스캐닝 미러(212)의 증가하는 틸팅 주파수에 대응하여 증가할 수 있고, MEMS 스캐닝 미러(212)의 감소하는 틸팅 주파수에 대응하여 감소할 수 있어서, MEMS 스캐닝 미러(212)의 스캐닝 스팬(span) 동안 스캐닝된 레이저 라인의 투사된 광 전력을 실질적으로 일정한 레벨로 유지시킨다.
예를 들어, 한번의 스캔 동안, MEMS 스캐닝 미러(212)는 틸팅 주파수로 이의 정지 위치로부터 틸팅할 수 있고, 이 틸팅 주파수는 미러 스팬를 거치는 동안 거의 중간쯤에서 실질적으로 제로로부터 이의 최대로 증가하고 그 다음 미러가 미러 스팬에서 이의 종단 위치에 도달할 때 거의 실질적으로 제로로 감소할 수 있다. 레이저 빔(220)의 광 전력은 미러 스팬 중 전반기 동안 대응하여 증가하고 그 다음 미러 스팬의 후반기 동안 감소할 수 있어서, 투사된 레이저 평면(230)에 대해 실질적으로 일정한 광 전력 값을 제공한다. 투사된 레이저 평면(230)의 광 전력 값은 특정 광 전력 범위 내에 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 투사된 레이저 평면(230)의 광 전력은 IEC(International Electrotechnical Commission)에 의해 제공되는 바와 같은 클래스 1 레이저 안전 표준 60825-1에 따른 전력 범위 내에 존재할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서, 컨트롤러(208)는 상술된 광 패턴을 생성하도록 레이저 소스(206)의 광 전력을 턴 온 및 턴 오프하고 미러 틸팅 동안 MEMS 스캐닝 미러(212)의 틸팅 주파수의 변화에 대응하는 레이저 소스(206)의 광 전력을 변경하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예에서, 컨트롤러(208)는 보정표(correction table)를 사용하여 레이저 소스(206)에 의해 제공되는 레이저 빔(220)을 조절하도록 구성될 수 있다. 보정표는 미러의 스캐닝 스팬에 대한 틸팅 주파수 값의 세트를 포함할 수 있고, 각각의 틸팅 주파수 값은 레이저 빔(220)의 대응하는 광 전력 값과 연관될 수 있다. 틸팅 주파수 값 및 대응하는 광학 값의 각 조합은 스캐닝된 레이저 라인(222), 즉, 레이저 평면(230)의 투사된 광 전력을 바람직한, 예를 들어, 아이 세이프 전력 범위 내로 유지하는 것을 가능하게 할 수 있다.
도 3은 일부 실시예에 따른, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 바와 같은 프로젝터 유닛(104, 204)의 동작을 도시하는 프로세스 흐름도이다. 프로세스(300)는 블록(302)에서 시작할 수 있고, 여기서 레이저 빔(120, 220)이 예를 들어, 프로젝터 유닛(104, 204)의 레이저 소스(106, 206)에 의해 제공될 수 있다.
블록(304)에서, MEMS 스캐닝 미러(112, 212)의 틸팅 주파수를 상호보완하도록 레이저 빔(12, 220)의 광 전력이 제어(예를 들어, 조절)될 수 있다. 미러의 틸팅 주파수는 도 2를 참조하여 설명된 바와 같은 결정된 주파수 범위 내에 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 틸팅 주파수는 레이저 빔(120, 220)의 광 전력과 상호보완되도록 제어될 수 있다.
블록(306)에서, 조절된 레이저 빔(120, 220)은 레이저 라인(122, 222)를 형성하도록 변환될 수 있다. 상술된 바와 같이, 일부 실시예에서, 레이저 빔(120, 220)은 원기둥 렌즈(110, 210)를 사용하여 변환될 수 있다.
블록(308)에서, 레이저 라인(222)은 객체로 MEMS 스캐닝 미러(112, 212)에 의해 스캐닝되고 투사될 수 있어서, 캡쳐링 디바이스(예를 들어, 이미지 캡쳐링 디바이스(102)의 센서(130))의 센싱 주기에 걸쳐 다수의 광 패턴(240)을 형성한다. 일부 실시예에서, 도 2를 참조하여 설명된 바와 같은 레이저 빔(120, 220) 제어 및/또는 MEMS 스캐닝 미러(112, 212) 틸팅 주파수 제어에 기인하여 투사된 레이저 라인(222)의 광 전력은 특정 전력 범위 내에 존재할 수 있다.
본원에서 설명된 실시예는 다음의 예시들에 의해 더 설명될 수 있다.
예시 1은 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치로서, 레이저 라인을 생성하도록 구성된 레이저 장치와, 상기 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키도록 구성된 틸팅가능한 마이크로전자기계적 시스템 미러와, 상기 레이저 장치 및 상기 MEMS 미러에 연결되고, 상기 MEMS 미러의 틸팅을 제어하여 반사된 레이저 라인이 상기 객체 상에 광 패턴을 투사하는 것을 가능하게 하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 레이저 라인의 광 전력에 상호보완적인 틸팅 주파수로 상기 MEMS 미러를 제어하거나, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 구성된다.
예시 2는 예시 1의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 레이저 장치는 상기 객체 상에 투사되는 상기 광 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 객체의 이미지를 캡쳐하도록 구성된 이미지 캡쳐링 디바이스의 요건에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 제어되는 것을 더 특정한다.
예시 3은 예시 2의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 이미지 캡쳐링 디바이스는 디지털 카메라이고, 상기 요건은 상기 디지털 카메라의 센싱 주기와 연관되는 것을 더 특정한다.
예시 4는 예시 1의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 객체의 이미지를 캡쳐하도록 구성된 이미지 캡쳐링 디바이스의 각 센싱 주기 동안 상기 광 패턴의 다수의 스캔을 투사하기 위해 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 제어하도록 구성되고, 각각의 스캔은 상기 객체 상에 투사되는 하나의 광 패턴을 제공하는 것을 더 특정한다.
예시 5는 예시 4의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 광 전력 범위 내에서 상기 광 패턴의 광 전력을 유지하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 구성되는 것을 더 특정한다.
예시 6은 예시 5의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 MEMS 미러 틸팅과 연관된 음향 잡음 요건을 준수하도록 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 더 제어하도록 구성되는 것을 더 특정한다.
예시 7은 예시 1의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 레이저 장치는 레이저 빔을 제공하도록 구성된 레이저 소스와, 상기 레이저 빔을 상기 레이저 라인으로 변환하도록 구성된 원기둥 렌즈를 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 8은 예시 1의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 MEMS 스캐닝 미러는 상기 레이저 라인에 대해 실질적으로 평행한 축 주위에서 틸팅가능한 단축 미러를 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 9는 예시 1의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 틸팅 주파수 범위는 약 4kHz 내지 약 6kHz 또는 20kHz 초과인 것을 더 특정한다.
예시 10은 예시 1 내지 9의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 광 패턴의 각 스캔은 실질적으로 2차원인 패턴을 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 11은 예시 10의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 실질적으로 2차원인 패턴은 직사각형을 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 12는 예시 1의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 MEMS 스캐닝 미러의 틸팅 주파수에서의 변화에 응답하여 상기 레이저 장치를 제어해서 상기 레이저 라인의 광 전력을 변경하도록 구성되고, 상기 레이저 빔의 광 전력은 상기 MEMS 스캐닝 미러의 틸팅 주파수에서의 증가에 응답하여 증가되고, 감소하는 스캐닝 속도에 대응하여 감소하여서, 상기 MEMS 스캐닝 미러의 스캐닝 스팬 동안 스캐닝된 레이저 라인의 투사된 광 전력을 실질적으로 일정한 레벨로 유지시키는 것을 더 특정한다.
예시 13은 객체의 이미지를 획득하기 위해 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치로서, 프로젝터 유닛을 포함하되, 상기 프로젝터 유닛은 레이저 라인을 생성하도록 구성된 레이저 장치와, 상기 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키도록 구성된 틸팅가능한 마이크로전자기계적 시스템(MEMS) 미러와, 상기 레이저 장치 및 상기 MEMS 미러에 연결되고, 상기 MEMS 미러의 틸팅을 제어하여 반사된 레이저 라인이 상기 객체 상에 광 패턴을 투사하는 것을 가능하게 하도록 구성된 컨트롤러 ― 상기 컨트롤러는 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 구성됨 ― 와, 이미지 캡쳐링 디바이스를 포함하되, 상기 이미지 캡쳐링 디바이스는 센싱 주기 동안 축적된 상기 객체 상으로 투사된 상기 광 패턴의 하나 이상의 스캔의 판독에 기초하여 상기 객체의 이미지를 획득하도록 구성되는 것을 더 특정한다.
예시 14는 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 이미지 캡쳐링 디바이스의 각 센싱 주기 동안 상기 광 패턴의 다수의 스캔을 투사하기 위해 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 제어하도록 구성되고, 각각의 스캔은 상기 객체 상에 투사되는 하나의 광 패턴을 제공하는 것을 더 특정한다.
예시 15는 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 광 전력 범위 내에서 상기 광 패턴의 광 전력을 유지하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 구성되는 것을 더 특정한다.
예시 16은 예시 15의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 레이저 장치를 제어해서 보정표(correction table)를 사용하여 상기 광 전력을 조절하도록 구성되고, 상기 보정표는 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수 값의 세트를 포함하고, 각각의 틸팅 주파수 값은 상기 레이저 라인의 광 전력 값인 광 전력 범위와 연관되는 것을 더 특정한다.
예시 17은 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 MEMS 미러 틸팅과 연관된 음향 잡음 요건을 준수하도록 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 더 제어하도록 구성되는 것을 더 특정한다.
예시 18은 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 컨트롤러는 상기 레이저 라인의 광 전력과 상호보완적인 상기 틸팅 주파수로 상기 MEMS 미러를 더 제어하도록 구성되는 것을 더 특정한다.
예시 19는 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 MEMS 스캐닝 미러는 상기 레이저 라인에 대해 실질적으로 평행한 축 주위에서 틸팅가능한 단축 미러를 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 20은 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 MEMS 스캐닝 미러는 2축 미러 또는 2중 미러 디바이스를 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 21은 예시 13의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 틸팅 주파수 범위는 약 4kHz 내지 약 6kHz 또는 20kHz 초과인 것을 더 특정한다.
예시 22는 예시 13 내지 21의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 이미지 캡쳐링 디바이스는 상기 객체 상으로 투사되는 상기 광 패턴을 센싱하도록 구성된 센서를 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 23은 객체 상에 광 패턴을 투사하는 방법으로서, 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키도록 구성된 틸팅가능한 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하도록 상기 레이저 라인의 광 전력을 제어하는 단계와, 상기 틸팅 주파수로 상기 MEMS 미러와 함께 상기 레이저 라인을 스캐닝하여 이미지 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안 상기 객체 상으로 상기 광 패턴의 다수의 스캔을 제공하는 단계를 포함한다.
예시 24는 예시 23의 청구대상을 포함할 수 있고, 레이저 빔을 제공하는 단계와, 상기 레이저 빔을 상기 레이저 라인으로 변환하는 단계를 포함하는 것을 더 특정한다.
예시 25는 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치로서, 레이저 라인을 생성하도록 구성된 레이저 장치와, 상기 레이저 장치와 연결되고, 틸팅가능한 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 구성되는 컨트롤러 ― 상기 틸팅가능한 MEMS 미러는 상기 객체 상으로 광 패턴을 투사하도록 상기 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키도록 구성됨 ― 를 포함한다.
예시 26은 예시 25의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 레이저 장치는 상기 객체 상에 투사되는 상기 광 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 객체의 이미지를 캡쳐하도록 구성된 이미지 캡쳐링 디바이스의 요건에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 제어되는 것을 더 특정한다.
예시 27은 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치로서, 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키도록 구성된 틸팅가능한 마이크로전자기계적 시스템(MEMS) 미러와, 상기 MEMS 미러에 연결되고, 상기 MEMS 미러의 틸팅을 제어하여 반사된 레이저 라인이 상기 객체 상에 광 패턴을 투사하는 것을 가능하게 하도록 구성된 컨트롤러를 포함하되, 상기 컨트롤러는 상기 레이저 라인의 광 전력과 상호보완적인 틸팅 주파수로 상기 MEMS 미러를 제어하도록 구성된다.
예시 28은 예시 27의 청구대상을 포함할 수 있고, 상기 객체 상에 투사되는 상기 광 패턴에 적어도 부분적으로 기초하여, 상기 객체의 이미지를 캡쳐하도록 구성된 이미지 캡쳐링 디바이스의 요건에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 레이저 라인의 광 전력이 선택되는 것을 더 특정한다.
청구된 청구 대상을 이해하는데 가장 도움이 되는 방식으로, 다양한 동작이 다수의 개별 동작으로서 차례대로 설명된다. 하지만, 설명의 순서는 이들 동작이 반드시 순서 의존적임을 암시하는 것으로서 해석되어서는 안된다. 본 개시의 실시예들은 원하는 대로 구성하기 위해 임의의 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 사용하는 시스템으로 구현될 수 있다.
특정 실시예가 설명의 목적으로 본원에서 도시되고 설명되었지만, 동일한 목적을 달성하도록 계산된 다양한 대안 및/또는 동등한 실시예 또는 구현이 본 개시의 범위로부터 벗어남이 없이 도시되고 설명된 실시예를 대신할 수 있다. 본 출원은 본원에서 논의된 실시예의 임의의 조정 또는 변형을 커버하도록 의도된다. 따라서, 명백하게 본원에서 설명된 실시예가 청구항 및 이들에 대응하는 것에 의해서만 제한되는 것을 의도한다.

Claims (21)

  1. 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치에 있어서,
    레이저 라인을 생성하는 레이저 장치와,
    상기 레이저 라인을 틸팅가능하게(tiltably) 반사시키는 틸팅가능한(tiltable) 마이크로전자기계적 시스템(micro-electromechanical system;MEMS) 미러와,
    상기 레이저 장치 및 상기 MEMS 미러에 통신가능하게 연결되고, 상기 MEMS 미러의 틸팅을 제어하여 반사된 레이저 라인이 상기 객체 상에 광 패턴을 투사하는 것을 가능하게 하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 컨트롤러는 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완(complement)하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하고,
    상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 것은, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수 값을 포함하는 보정 값 및 상기 레이저 라인의 대응하는 광 전력 값에 따라서, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 증가에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 증가시키고, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 감소에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 감소시키는 것을 포함하고,
    상기 레이저 라인의 광 전력은 미러 스팬의 전반기 동안 증가하며, 상기 미러 스팬의 후반기 동안 감소하고,
    상기 컨트롤러는 상기 투사된 광 패턴의 광 전력을 소정의 전력 범위내로 유지하도록 상기 레이저 장치와 상기 MEMS 미러에 틸팅 주파수 값 및 대응하는 광 전력 값의 조합을 인가하며,
    상기 틸팅 주파수 값은, 상기 광 패턴을 투사하는 장치가 상기 객체 상에 상기 광 패턴을 투사하는 것에 응답하여 상기 객체의 이미지를 캡쳐하는 이미지 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안에 상기 객체 상에 상기 레이저 라인의 다수의 스캔을 투사하도록, 상기 MEMS 미러에 대한 주파수 범위 내에서 선택되고,
    상기 대응하는 광 전력 값은 상기 객체 상에의 상기 광 패턴의 다수의 스캔의 판독의 수신을 포함하는 상기 센싱 주기 동안 상기 광 패턴에 대한 소정의 신호 대 잡음비(SNR)를 제공하도록 선택되는
    광 패턴 투사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 캡쳐링 디바이스는 디지털 카메라인
    광 패턴 투사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 광 전력 범위 내에서 상기 광 패턴의 광 전력을 유지하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는
    광 패턴 투사 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 MEMS 미러 틸팅과 연관된 음향 잡음 요건을 준수하도록 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 제어하는
    광 패턴 투사 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 장치는,
    레이저 빔을 제공하는 레이저 소스와,
    상기 레이저 빔을 상기 레이저 라인으로 변환하는 원기둥 렌즈를 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 MEMS 미러는 상기 레이저 라인에 대해 평행한 축 주위에서 틸팅가능한 단축 미러(a single-axis mirror)를 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 틸팅 주파수 범위는 4kHz 내지 6kHz 또는 20kHz 초과인
    광 패턴 투사 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 패턴의 각 스캔은 2차원인 패턴을 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 2차원인 패턴은 직사각형을 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  10. 객체의 이미지를 획득하기 위해 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치에 있어서,
    프로젝터 유닛과,
    이미지 캡쳐링 디바이스를 포함하되,
    상기 프로젝터 유닛은
    상기 객체 상에 상기 광 패턴을 투사하기 위하여 레이저 라인을 생성하는 레이저 장치와,
    상기 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키는 틸팅가능한 마이크로전자기계적 시스템(MEMS) 미러와,
    상기 레이저 장치 및 상기 MEMS 미러에 통신가능하게 연결되고, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 컨트롤러를 포함하되, 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 것은, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수 값을 포함하는 보정 값 및 상기 레이저 라인의 대응하는 광 전력 값에 따라서, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 증가에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 증가시키고, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 감소에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 감소시키는 것을 포함하고, 상기 레이저 라인의 광 전력은 미러 스팬의 전반기 동안 증가하며, 상기 미러 스팬의 후반기 동안 감소하고, 상기 컨트롤러는 상기 투사된 광 패턴의 광 전력을 소정의 전력 범위내로 유지하도록 상기 레이저 장치와 상기 MEMS 미러에 틸팅 주파수 값 및 대응하는 광 전력 값의 조합을 인가하며,
    상기 이미지 캡쳐링 디바이스는 상기 광 패턴의 다수의 스캔의 판독의 수신을 포함하는 상기 이미지 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안 축적된 상기 객체 상으로 투사된 상기 광 패턴의 다수의 스캔의 판독에 기초하여 상기 객체의 이미지를 획득하며,
    상기 틸팅 주파수 값은 상기 이미지 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안에 상기 객체 상에 상기 레이저 라인의 다수의 스캔을 투사하도록 상기 MEMS 미러에 대한 주파수 범위 내에서 선택되고,
    상기 대응하는 광 전력 값은 상기 센싱 주기동안 상기 광 패턴에 대한 소정의 신호 대 잡음비(SNR)를 제공하도록 선택되는
    광 패턴 투사 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각각의 스캔은 상기 객체 상에 하나의 광 패턴을 투사하는
    광 패턴 투사 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 MEMS 미러 틸팅과 연관된 음향 잡음 요건을 준수하도록 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 제어하는
    광 패턴 투사 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 레이저 라인의 광 전력과 상호보완적인 상기 틸팅 주파수로 상기 MEMS 미러를 더 제어하는
    광 패턴 투사 장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 MEMS 미러는 상기 레이저 라인에 대해 평행한 축 주위에서 틸팅가능한 단축 미러를 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 MEMS 미러는 2축 미러(a two-axis mirror) 또는 2중 미러(a two-mirror) 디바이스를 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 틸팅 주파수 범위는 4kHz 내지 6kHz 또는 20kHz 초과인
    광 패턴 투사 장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 이미지 캡쳐링 디바이스는 상기 객체 상으로 투사되는 상기 광 패턴을 센싱하는 센서를 포함하는
    광 패턴 투사 장치.
  18. 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치에 있어서,
    상기 객체 상에 상기 광 패턴을 투사하기 위하여 레이저 라인을 생성하는 레이저 장치와,
    상기 레이저 장치와 통신가능하게 연결되고, 상기 객체 상으로 광 패턴을 투사하도록 상기 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키는 틸팅가능한 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하기 위해 상기 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 것은, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수 값을 포함하는 보정 값 및 상기 레이저 라인의 대응하는 광 전력 값에 따라서, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 증가에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 증가시키고, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 감소에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 감소시키는 것을 포함하고, 상기 레이저 라인의 광 전력은 미러 스팬의 전반기 동안 증가하며, 상기 미러 스팬의 후반기 동안 감소하고, 상기 컨트롤러는 상기 투사된 광 패턴의 광 전력을 소정의 전력 범위내로 유지하도록 상기 레이저 장치와 상기 MEMS 미러에 틸팅 주파수 값 및 대응하는 광 전력 값의 조합을 인가하며,
    상기 틸팅 주파수 값은, 상기 광 패턴을 투사하는 장치에 의한 상기 객체 상에의 상기 광 패턴의 투사에 응답하여 상기 객체의 이미지를 캡쳐하는 이미지 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안에 상기 객체 상에 상기 레이저 라인의 다수의 스캔을 투사하도록, 상기 MEMS 미러에 대한 주파수 범위 내에서 선택되고,
    상기 대응하는 광 전력 값은 상기 광 패턴의 다수의 스캔의 판독의 수신을 포함하는 상기 센싱 주기 동안 상기 광 패턴에 대한 소정의 신호 대 잡음비(SNR)를 제공하도록 선택되는
    광 패턴 투사 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 레이저 장치는 상기 MEMS 미러와 연관된 음향 잡음 요건에 기초하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하도록 제어되는
    광 패턴 투사 장치.
  20. 객체 상에 광 패턴을 투사하는 장치에 있어서,
    상기 객체 상에 상기 광 패턴을 투사하기 위하여 레이저 라인을 틸팅가능하게 반사시키는 틸팅가능한 마이크로전자기계적 시스템(MEMS) 미러와,
    상기 MEMS 미러에 연결되고, 상기 틸팅가능한 MEMS 미러의 틸팅 주파수를 상호보완하기 위해 레이저 장치를 제어하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 컨트롤러를 포함하되,
    상기 레이저 라인의 광 전력을 조절하는 것은, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수 값을 포함하는 보정 값 상기 레이저 라인의 대응하는 광 전력 값에 따라서, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 증가에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 증가시키고, 상기 MEMS 미러의 틸팅 주파수의 감소에 응답하여 상기 레이저 라인의 광 전력을 감소시키는 것을 포함하고, 상기 레이저 라인의 광 전력은 미러 스팬의 전반기 동안 증가하며, 상기 미러 스팬의 후반기 동안 감소하고, 상기 컨트롤러는 상기 투사된 광 패턴의 광 전력을 소정의 전력 범위내로 유지하도록 상기 레이저 장치와 상기 MEMS 미러에 틸팅 주파수 값 및 대응하는 광 전력 값의 조합을 인가하며,
    상기 틸팅 주파수 값은, 상기 광 패턴을 투사하는 장치에 의한 상기 객체 상에의 상기 광 패턴의 투사에 응답하여 상기 객체의 이미지를 캡쳐하는 이미지 캡쳐링 디바이스의 센싱 주기 동안에 상기 객체 상에 상기 레이저 라인의 다수의 스캔을 투사하도록, 상기 MEMS 미러에 대한 주파수 범위 내에서 선택되고,
    상기 대응하는 광 전력 값은 상기 광 패턴의 다수의 스캔의 판독의 수신을 포함하는 상기 센싱 주기 동안 상기 광 패턴에 대한 소정의 신호 대 잡음비(SNR)를 제공하도록 선택되는
    광 패턴 투사 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 틸팅 주파수 범위는 4kHz 내지 6kHz 또는 20kHz 초과인
    광 패턴 투사 장치.
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