KR102014146B1 - 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 복수의 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호에 기초하여, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터, 수신되는 수신광을 수신 신호로 변환하는 검출부와, 복수의 송신 신호와 복수의 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 거리를 연산하고, 송신 신호의 주파수를 가변하는 프로세서를 포함하며, 프로세서는, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호와 제1 송신 신호에 대응하는 제1 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호와 제2 송신 신호에 대응하는 제2 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산한다. 이에 의해, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있게 된다.

Description

거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치{Distance detecting device and Image processing apparatus including the same}

본 발명은 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있는 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이다.

외부 대상물에 대한 거리를 측정하고자 하는 요구가 증대되고 있다. 특히, 영상 시청시, 2D 영상 외에, 3D 영상, 즉 입체 영상을 시청하고자 하는 요구가 증대되고 있으며, 3D 영상의 깊이 검출을 위해, 외부 대상물에 대한 거리를 검출할 수 있다. 이와 같이, 외부 대상물에 대한 거리 검출 방법으로, 다양한 방안이 시도되고 있다.

본 발명의 목적은, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있는 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 복수의 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호에 기초하여, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터, 수신되는 수신광을 수신 신호로 변환하는 검출부와, 복수의 송신 신호와 복수의 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 거리를 연산하고, 송신 신호의 주파수를 가변하는 프로세서를 포함하며, 프로세서는, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호와 제1 송신 신호에 대응하는 제1 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호와 제2 송신 신호에 대응하는 제2 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상처리장치는, 디스플레이, 복수의 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호에 기초하여, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터, 수신되는 수신광을 수신 신호로 변환하는 검출부와, 복수의 송신 신호와 복수의 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 거리를 연산하고, 송신 신호의 주파수를 가변하는 프로세서를 포함하는 거리 검출부, 및 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 구비하며, 프로세서는, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호와 제1 송신 신호에 대응하는 제1 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호와 제2 송신 신호에 대응하는 제2 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치 또는 거리 검출 장치를 구비하는 영상처리장치는, 복수의 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호에 기초하여, 출력광을 출력하고, 출력광에 대응하여 외부로부터, 수신되는 수신광을 수신 신호로 변환하여, 외부 대상물에 대한 거리를 연산한다. 특히, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호와 제1 송신 신호에 대응하는 제1 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호와 제2 송신 신호에 대응하는 제2 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산한다. 이에 의해, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

특히, 복수의 송신 신호 중 제1 및 제2 송신 신호 간의 주파수 비율이, 정수배가 아닌 것으로 설정하여, 출력광을 출력하는 경우, 외부 대상물의 측정 가능 거리를 향상시키면서, 거리 해상도를 유지할 수 있게 된다. 이에 따라, 거리 검출 장치의 성능이 향상될 수 있게 된다.

한편, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호에 기초한 제1 출력광의 파장과, 제2 송신 신호에 의한 제2 출력광의 파장은 서로 다를 수 있으며, 제1 출력광과 제2 출력광은, 스캐너에서 스캐닝시, 서로 다른 라인 별로, 또는 서로 다른 프레임 별로, 교호하게 출력될 수 있다. 이에 의해, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

한편, 광원부는, 제1 시간 동안, 제1 및 제2 송신 신호에 기초한 제1 출력광을 출력하고, 제2 시간 동안, 제3 및 제4 송신 신호에 기초한 제2 출력광을 출력할 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 주파수의 송신 신호를, 다른 시간에 사용함으로써, 측정 가능 거리를 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 출력광의 외부 출력을 위해, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행가능한 2D 스캐너를 사용함으로써, 복수의 스캐너가 필요없게 되어, 거리 검출 장치를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치에서 거리 검출을 위한 광을 투사하는 것을 도시한다.
도 2a는 도 1의 거리 검출 장치의 광 투사시의 스캐닝 방법을 예시하는 도면이다.
도 2b는 도 1의 거리 검출 장치에서 획득 가능한 거리 정보를 예시한 도면이다.
도 3은 도 1의 거리 검출 장치의 거리 검출 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4는 도 1의 거리 검출 장치의 내부 구조도의 일예이다.
도 5는, 거리 검출 장치와 외부 대상물 사이의 거리를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.
도 7a 내지 도 7f는 도 6의 거리 검출 장치를 통한 거리 검출 방법의 일예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8b는 도 6의 거리 검출 장치를 통한 스캐닝 방법의 다양한 예를 예시한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.
도 10a 내지 도 10b는 도 9의 거리 검출 장치를 통한 스캐닝 방법의 다양한 예를 예시한다.
도 11a 내지 도 11f는 도 6 또는 도 9의 거리 검출 장치를 통한 거리 검출 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 거리에 따라 거리 검출 장치에서 서로 다른 주파수 신호를 출력하는 것을 예시한다.
도 13는 도 1의 이동 단말기의 내부 블록도이다.
도 14은 도 13의 제어부의 내부 블록도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 기술되는 영상처리장치는, 거리 검출 장치가 장착 가능한 장치로서, 이동 단말기, TV, 셋탑 박스, 미디어 플레이어, 게임 기기, 감시용 카메라 등을 포함하며, 에어컨, 냉장고, 세탁기, 조리기기, 로봇 청소기 등의 가전기기를 포함하는 것도 가능하며, 자전거, 자동차 등의 차량 등을 포함할 수도 있다.

한편, 이동 단말기에는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라, 네비게이션, 타블렛 컴퓨터(tablet computer), 이북(e-book) 단말기 등이 포함된다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치에서 거리 검출을 위한 광을 투사하는 것을 도시한다.

도면을 참조하면, 도 1의 영상처리장치는, 이동 단말기(100)를 예시한다. 상술한 바와 같이, 거리 검출 장치(200)는, 이동 단말기, TV, 셋탑 박스, 미디어 플레이어, 게임 기기, 가전기기, 차량 등의 영상처리장치에 구비가능하며, 이하에서는 이동 단말기(100)를 중심으로 기술한다.

이동 단말기(100)는, 영상 촬영을 위한, 카메라(122)를 포함할 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)는, 3D 영상 촬영을 위해, 거리 검출 장치(200)를 포함할 수 있다.

한편, 외부 영역(40)의 영상을 획득하는 카메라(122)와, 외부 영역(40)에 대한 거리 정보를 획득하는 거리 검출 장치(200)가, 3D 카메라(121) 내에 구비될 수 있다. 3D 카메라(121)는 하나의 모듈로서, 내부에 카메라(122)와 거리 검출 장치(200)를 포함할 수 있다.

또는, 카메라(122)와 거리 검출 장치(200)가 별도의 모듈로서, 이동 단말기(100) 내에 구비되는 것도 가능하다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 적어도 하나의 광원을 사용하여, 외부 영역(40)에 출력광을 출력하고, 외부 영역(40)에서 산란 또는 반사되는 복수의 수신광을 수신하고, 출력광과 수신광의 차이를 이용하여, 거리를 검출하는 것으로 한다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 복수의 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호에 기초하여, 출력광을 출력하고, 출력광에 대응하여 외부로부터, 수신되는 수신광을 수신 신호로 변환하여, 외부 대상물에 대한 거리를 연산한다. 이에 의해, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 측정할 수 있게 된다.

특히, 복수의 송신 신호 중 제1 및 제2 송신 신호 간의 주파수 비율이, 정수배가 아닌 것으로 설정하여, 출력광을 출력하는 경우, 외부 대상물의 측정 가능 거리를 향상시키면서, 거리 해상도를 유지할 수 있게 된다. 이에 따라, 거리 검출 장치의 성능이 향상될 수 있게 된다. 이에 대해서는, 이하에서 상세히 후술한다.

한편, 외부로 출력광을 출력할 때에, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행 가능한, 2D 스캐너를 사용함으로써, 복수의 스캐너가 필요 없게 되며, 따라서 거리 검출 장치(200)를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다. 한편, 스캐너 등에 대한 설명은 도 2a를 참조하여 설명한다.

도 2a는 도 1의 거리 검출 장치의 광 투사시의 스캐닝 방법을 예시하는 도면이다.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 광 반사부(214), 스캐너(240)를 포함할 수 있다.

한편, 거리 검출 장치(200)에서 출력되는 광 파장은 단일 광원으로서 1개의 파장이 가능하나, 이와 달리, 다양한 파장의 광을 사용하는 것도 가능하다. 이하에서는 단일 광원을 사용하는 것을 중심으로 기술한다.

광원부(210)는, 일정 파장의 광을 출력광으로서 출력할 수 있다. 여기서, 출력광은, 적외선 파장의 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 가시광선 파장의 광 등 다양한 예가 가능하다. 이하에서는 적외선 파장의 광을 중심으로 기술한다.

한편, 광원부(210)는, 복수 파장의 출력광을 출력할 수도 있다.

한편, 광원부(210)는, 외부 대상물에, 광 투사를 위해, 광의 시준성이 중요하며, 이를 위해, 레이저 다이오드를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 예가 가능하다.

광원부(210)에서 출력되는 출력광은, 광 반사부(214)에서 반사되어, 스캐너(240)로 입사될 수 있다.

한편, 스캐너(240)는, 광원부(210)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다.

도면과 같이, 스캐너(240)는, 스캐닝 가능한 영역을 중심으로, 외부 영역(40)에 대해, 좌에서 우로 수평 스캐닝을 수행하고, 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행하며, 다시 우에서 좌로 수평 스캐닝을 수행하고, 다시 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행할 수 있다. 그리고, 이와 같은 스캐닝 동작을, 외부 영역(40)의 전체에 대해, 반복하여 수행할 수 있다.

한편, 외부 영역(40)으로 출력되는 출력광은, 외부 영역(40)에서 산란 또는 반사되어, 다시 거리 검출 장치(200)에 입사될 수 있다. 예를 들어, 스캐너(240)는, 외부로 출력되는 출력광에 대응하는 수신광을 수신할 수 있다.

거리 검출 장치(200)는, 출력광과, 수신광을 비교하여, 그 차이를 이용하여, 거리를 검출할 수 있다. 거리 검출 기법에 대해서는, 다양한 방법이 있으나, 본 발명의 실시예에서는, 위상 차이를 이용한 방법을 예시한다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.

한편, 거리 검출 장치(200)에서, 산출되는 거리 정보는, 도 2b와 같이, 휘도 영상(65)으로서 표현될 수 있다. 외부 대상물의 다양한 거리 값(distance value)은, 대응하는 휘도 레벨로서 표시 가능하다. 거리가 가까운 경우, 휘도 레벨이 클 수(밝기가 밝을 수) 있으며, 깊이가 먼 경우 휘도 레벨이 작을 수(밝기가 어두울 수) 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른, 거리 검출 장치(200)는, 서로 다른 주파수를 가지는 복수의 송신 신호를 사용하여, 출력광을 출력한다. 그리고, 출력광에 대응하는 수신광을 수신하고, 수신광을 복수의 수신 신호로 변환한다. 그리고, 복수의 송신 신호와 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 거리를 측정한다.

한편, 외부 영역(40)은, 도 2a와 같이, 제1 영역(42)과 제2 영역(44)으로 구분될 수 있다. 여기서, 제1 영역(42)은, 외부 대상물(50)을 포함하는 영역, 즉 유효 영역(active area)(42)일 수 있으며, 제2 영역(44)은, 외부 대상물(50)을 포함하지 않는 영역, 즉 블랭크 영역(blank area)(44)일 수 있다.

이에 따라, 전체 스캐닝 구간도, 외부 대상물이 존재하는 영역인 유효 영역(active area)(42)에 대응하는 제1 스캐닝 구간과, 외부 대상물이 존재하지 않는 영역인 블랭크 영역(blank area)(44)에 대응하는 제2 스캐닝 구간으로 구분될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위상차 방법에 의한 거리 산출 방법을 예시한다. 여기서, Tx는 출력광의 위상 신호, Rx는 수신광의 위상 신호를 나타낸다.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치의 프로세서(도 4의 270)는, 출력광의 위상 신호와 수신광의 위상 신호의 위상 차이(Φ)에 따라, 거리 정보 레벨을 산출할 수 있다.

예를 들어, 위상 차이가 클수록, 외부 영역(40)이 멀리 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 크도록 설정할 수 있으며, 위상 차이가 작을수록, 외부 영역(40)이 가깝게 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 작도록 설정할 수 있다.

이러한, 거리 레벨 설정은, 상술한 바와 같이, 외부 영역(40)을 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝하면서, 외부 영역(40) 내의 각 영역 별로 수행된다. 한편, 외부 영역(40)의 각 영역 별로, 거리 정보 레벨의 검출이 가능하다.

한편, 거리 검출 장치의 프로세서(도 4의 270)는, 출력광에 대한 전기 신호와 수신광에 대한 전기 신호의, 위상차에 의해, 거리 정보를 산출할 수 있다.

도 4는 도 1의 거리 검출 장치의 내부 구조도의 일예이다.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 집광부(212), 제1 광반사부(214), 스캐너(240), 제2 광반사부(255), 제3 광반사부(256), 검출부(280), 및 편광 분리부(281), 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.

집광부(212)는, 광원부(210)에서 출력되는 출력광(La)을 시준한다(collimate). 이를 위해, 집광부(212)는, 출력광을 시준하기 위한 Collimate Lens를 구비할 수 있다. 이때, 출력광은, 2개의 송신 신호(La,Lb)가 부가된, 즉 변조된 출력광일 수 있다.

다음, 집광부(212)를 통과한 출력광(La)은, 편광 분리부(281)를 통과한다.

편광 분리부(281)는, 출력광(La) 중 일부 편광은 투과시키고, 다룬 일부 편광은 방사시킨다. 예를 들어, 편광 분리부(281)는, 출력광 중 P 편광 상태의 출력광인 경우 투과시켜, 스캐너(240) 방향으로 P 편광 상태의출력광을 전달한다. 한편, 편광 분리부(281)는, 반사광 중 S 편광 상태의 수신광을 반사시켜, 검출부(280)로 S 편광 상태의 수신광을 검출부(280) 방향으로 전달한다. 이러한 편광 분리부는, Polarizer Beam Splitter(PBS)라 할 수 있다.

제1 광반사부(214)는, 편광 분리부(281)를 통과한 출력광(La)을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 편광 분리부(281) 방향으로 반사시킨다. 제1 광반사부(214)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제1 광반사부(214)는, Total Mirror(TM)를 구비할 수 있다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1 광반사부(214)와 제2 광반사부(255) 사이에 편광 변환부(미도시)가 구비되는 것도 가능하다.

편광 변환부(미도시)는, 출력광의 편광 방향을 변환하고, 수신광의 편광 방향을 변환할 수 있다.

예를 들어, 편광 변환부(미도시)는, 위상차를 주어 편광 방향을 제어한다. 특히, 선 편광을 원편광으로 변환하거나, 원편광을 선 편광으로 변환할 수 있다.

구체적으로, 편광 변환부(미도시)는, P 편광인 출력광을 각각 원 편광의 출력광으로 변환한다. 이에 따라, 스캐너(240)는, 원편광의 출력광을 외부로 출력하고, 외부로부터 원편광의 수신광(Lb)을 수신할 수 있다. 한편, 편광 변환부(미도시)는, 스캐너(240)를 통해 수신되는 원 편광의 수신광을, S 편광인 수신광으로 변환할 수 있다. 이에 따라, 편광 변환부(미도시)는, Quarter Wavelength Plate(QWP)라 명명될 수 있다.

다른 예로, 편광 변환부(미도시)는, P 편광의 출력광을 별도 변환 없이 그대로 출력하고, 스캐너(240)로부터 수신되는 P 편광의 수신광을 S 편광인 수신광으로 변환할 수도 있다.

제2 광반사부(255)는, 제1 광반사부(214)로부터의 출력광(La)을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광(Lb)을 제1 광반사부(214) 방향으로 반사시킨다. 제2 광반사부(255)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제2 광반사부(255)는, Total Mirror(TM)를 구비할 수 있다.

제3 광반사부(256)는, 제2 광반사부(255)를 통과한 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 제2 광반사부(255) 방향으로 반사시킨다. 제3 광반사부(256)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제3 광반사부(256)는, Total Mirror(TM)를 구비할 수 있다.

한편, 도 4의 거리 검출 장치는, 출력광(La)의 광 경로와, 수신되는 수신광(Lb)의 광 경로가 일부 중첩된다. 이와 같이, 광출력과 광 수신의 광 경로가 일부중첩되는 구조의 거리 검출 장치는, coaxial Optical System 이라 명명될 수 있다. 이러한 구조의 거리 검출 장치는, 사이즈를 소형화할 수 있으며, 외광에 강하며, 높은 신호 대 잡음비를 가질 수 있게 된다.

한편, 출력광의 광 경로와, 수신되는 수신광의 광 경로가 완전히 이격되는 것도 가능하다. 이와 같이, 광 출력과 광 수신의 광 경로가 서로 완전히 이격되는 구조의 거리 검출 장치는, Separated Optical System 이라 명명될 수 있다.

한편, 스캐너(240)는, 광원부(210)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다. 이와 같은 스캐닝 동작을, 외부 영역(40)의 전체에 대해, 반복하여 수행한다.

검출부(280)는, 스캐너(240)의 스캐닝 동작 중, 외부 영역(40) 중 제1 영역(44)에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 광원부(210)로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 외부 영역(40) 중 제2 영역(42)에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환한다.

이를 위해, 검출부(280)는, 광 신호를 수신 신호, 즉 전기신호로 변환하는 포토 다이오드(Photodiode)를 포함할 수 있다. 특히, 검출부(280)는, 고 광전 효율의 포토 다이오드로 외부 대상물(240)로부터 산란된 미약한 수신광을 전기 신호로 변환해주는 Avalanche Photodiode를 포함할 수 있다.

한편, 도면에는 도시하지 않았으나, 검출부(280)와 프로세서(270) 사이에, 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 샘플러(미도시)가 더 구비될 수 있다.

샘플러(미도시)는, 검출부(280)로부터의 제1 또는 제2 수신 신호를 샘플링하여, 출력할 수 있다.

프로세서(270)는, 제1 주파수를 가지는, 제1 송신 신호, 및 제1 수신 신호의 위상 차이를 이용하여, 외부 대상물(50)에 대한 제1 거리를 검출한다. 또한, 프로세서(270)는, 제2 주파수를 가지는, 제2 송신 신호, 및 제2 수신 신호의 위상 차이를 이용하여, 외부 대상물(50)에 대한 제2 거리를 검출한다. 그리고, 프로세서(270)는, 최종적으로, 제1 거리와 제2 거리를 이용하여, 최종 거리를 연산할 수 있다.

한편, 프로세서(270)는, 거리 검출 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

도 5는, 거리 검출 장치와 외부 대상물 사이의 거리를 예시하는 도면이다.

도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)를 포함하는 이동 단말기(100)와 외부 대상물(40) 사이의 거리가 Da인 것을 예시한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.

도면을 참조하면, 도 6의 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 광원 구동부(260), 2D 스캐너(240), 검출부(280), 및 프로세서(270)를 구비한다.

광원 구동부(260)는, 복수의 정현파 구동 신호를, 광원부(210)에 출력한다. 정현파 구동 신호는 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호로서, 도면에서는 Tx1, Tx2로 표시된다.

광원부(210)는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 정현파 구동 신호, 즉 송신 신호에 기초하여, 단일 파장의 출력광(La)을 출력한다.

한편, 프로세서(270)는, 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호를 출력하도록, 광원 구동부(260)를 제어할 수 있다.

2D 스캐너(240)는, 가로 방향 스캔 및 세로 방향 스캔을 순차적으로 수행하면서, 단일 파장의 출력광(La)을, 외부 대상물(40)에 출력할 수 있다.

외부 대상물(40)에 출력되는 출력광(La)은, 외부 대상물(40)에서 산란 또는 반사된다. 이에 따라, 외부 대상물(40)에서 산란 또는 반사되는 수신광(Lb)이, 거리 검출 장치(200)로 수신될 수 있다.

검출부(280)는, 수신광(Lb)을 수신하고, 이를 전기 신호인 수신 신호로 변환한다. 한편, 출력광(La)에 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호(Tx1, Tx2)가 부가되었으므로, 이에 대응하여, 검출부(280)는, 수신광으로부터 서로 다른 주파수를 갖는 수신 신호(Rx1, Rx2)를 분리할 수 있다.

분리된 수신 신호(Rx1, Rx2)는, 프로세서(270)으로 전달되며, 프로세서(270)는, 프로세서(270)는, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호(Tx1)와 제1 송신 신호(Tx1)에 대응하는 제1 수신 신호(Rx1)에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호(Tx2)와 제2 송신 신호(Tx2)에 대응하는 제2 수신 신호(Rx2)에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시에에 따른 거리 검출 장치(200)는, 위상 차이 방식을 사용한다. 즉, 출력광과 관련한 송신 신호와 수신광과 관련한 수신 신호 사이의 위상 차이가 얼마나 되었느냐를 통해, 외부 대상물의 거리를 구한다.

이러한 경우, 송신 신호 대비, 수신 신호의 위상 차이 정도가, 정현파 기준으로 1 주기를 초과하는 경우, 1 주기를 초과한 것인지, 1 주기를 초과하지 않은 것인지 구별이 되지 않으므로, 외부 대상물(40)에 대한 거리를 제대로 구할 수 없다.

따라서, 위상 차이 방식을 사용하여 거리를 연산할 경우, 측정 가능 최대 거리는, 송신 신호의 주파수에 의해 결정된다.

한편, 측정 가능 거리를 증가시키기 위해서는, 송신 신호의 주파수를 낮추어야 하는데, 이러한 경우에는, 측정 가능 최대 거리는 증가하지만, 해상도가 낮아지게 된다.

본 발명의 실시예에서는, 측정 가능 최대 거리와 해상도를 고려하여, 송신 신호의 주파수를 최대한 유지하면서, 측정 가능 최대거리를 증가시키는 방법을 제안한다.

구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 출력광 출력시, 복수의 송신 신호를 부가한다. 여기서, 복수의 송신 신호 각각은, 각각 파장, 주파수, 방사 타이밍, 방사 공간 중 적어도 하나가 다를 수 있다.

도 7a 내지 도 7f는 2개의 송신 신호를 이용하여, 각각 거리를 구한 후, 두 거리의 관계를 이용하여 최종적인 거리를 구하는 과정을 그래프로 나타낸다.

먼저, 도 7a는 제1 송신 신호와 제2 송신 신호를 사용하여 거리 검출하는 것을 예시한다.

도 7a의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 개의 송신 신호 및 수신 신호에 기초하여, 프로세서(270)에서 연산한 연산 거리(L'a)를 나타낸다. 도면에서는, 제1 송신 신호의 주파수가 50MHz인 것을 예시하며, 제2 송신 신호의 주파수가 225MHz인 것을 예시한다.

한편, 아래의 수학식 1에 의하면, 제1 송신 신호에 의한 측정 가능 최대 거리를 알 수 있다.

D1은 제1 송신 신호의 측정 가능 최대 거리를 나타내며, C는 빛의 속도, 즉 3×10⁸m/s을 나타내며, f1은 제1 송신 신호의 주파수를 나타낸다. 제1 송신 신호의 주파수가 50MHz인 경우, 측정 가능한 최대 거리(D1)는, 3m일 수 있다.

한편, 아래의 수학식 2에 의하면, 제2 송신 신호에 의한 측정 가능 최대 거리를 알 수 있다.

D2은 제2 송신 신호의 측정 가능 최대 거리를 나타내며, C는 빛의 속도, 즉 3×10⁸m/s을 나타내며, f2은 제2 송신 신호의 주파수를 나타낸다. 제2 송신 신호의 주파수가 225MHz인 경우, 측정 가능한 최대 거리(D2)는, 0.67m 일 수 있다.

한편, 주파수가 증가할수록, 측정 가능한 최대 거리는 줄어드는 것을 알 수 있다.

도 7a를 살펴보면, 제1 주파수(f1)의 제1 송신 신호의 경우, 3m까지는 실제 거리와, 연산 거리가 일치하는 것을 알 수 있으나, 3m 이후에서는, 실제 거리와 연산 거리가 차이가 있는 것을 알 수 있다. 또한, 제2 주파수(f2)의 제2 송신 신호의 경우, 0.67m 까지는 실제 거리와 연산 거리가 일치하나, 그 이후에서 부터는 차이가 있는 것을 알 수 있다.

도 7a의 제1 주파수(f1)에 대응하는 거리 그래프와, 제2 주파수(f2)에 대응하는 거리 그래프의 차이를 구하면, 도 7b와 같은, 거리차 그래프가 얻어질 수 있다.

도 7b의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)를 나타낸다.

다음, 도 7c는, 도 7b의 그래프를, 제2 송신 신호의 파장과 관련된 λ₂/2로 나눈 나머지(residual)를 나타낸다.

도 7c를 보면, 제1 송신 신호의 측정 가능한 최대거리인 3m를 넘는 거리에 대해서는 결과가 λ₂/4가 되는 것을 확인할 수 있다.

한편, 도 7d는, 도 7c의 결과를 토대로 제1 송신 신호의 신호를 통해 구한 거리를 보정한 것을 나타낸다.

도 7b을 보면, 3m 이후의 그래프 패턴이 0m 이후의 그래프 패턴과 일치하지 않으므로, 3m 이후의 거리에 대해, 구별이 가능하므로, 이를 이용하여, 측정 가능 거리를 증가시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 도 7와 같은 그래프를 얻을 수 있다. 도 7d의 가로축은 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 보정된 연산 거리(Lc)를 나타낸다.

이와 같이, 2 개의 서로 다른 주파수를 가지는 송신 신호를 사용하여, 최대 연산 가능 거리를 증가시키기 위해, 제1 및 제2 송신 신호(Tx2) 간의 주파수 비율은, 정수배가 아닌 것이 바람직하다. 특히, 제1 및 제2 송신 신호(Tx2) 간의 주파수 비율은, n+0.5의 비율을 가질 수 있다. 도 7a에서는, 제1 송신 신호의 주파수가 50MHz인 것을 예시하며, 제2 송신 신호의 주파수가 225MHz인 것을 예시하므로, 그 비율은 4.5의 비율인 것을 알 수 있다.

한편, 도 7e는, 실제 거리 대비, 연산 거리에 오차가 포함되어 있는 경우를 예시한다. 도 7e의 그래프는, 도 7a와 유사하나, 연산 거리 오차가 포함되는 것에 그 차이가 있다.

이와 같이, 연산 거리에 오차 성분이 포함되는 경우, 도 7f와 같이, 큰 왜곡을 갖게 된다. 따라서 거리 오차에 대한 허용 범위(tolerance)가 커야되는데, 두 개 주파수가 1.5 배 관계를 갖게 되면, 즉 N=1인 경우, 허용 범위(tolerance)가 가장 커지게 된다. 한편, 그 외의 2.5배, 3.5배 등으로, N이 커질수록, 허용오차가 점점 줄어들 수 있다.

한편 제1 연산 거리와 제2 연산 거리의 오차 합이, λ₂/8 미만이면, 도 7d와 같이, 보정된 거리(Lc)에 왜곡을 갖지 않게 된다.

도 8a 내지 도 8b는 도 6의 거리 검출 장치를 통한 스캐닝 방법의 다양한 예를 예시한다.

먼저, 도 8a는 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호(Tx1)에 기초한 출력광의 파장과 제2 송신 신호(Tx2)에 의한 출력광의 파장이 동일한 것을 예시한다. 즉, 2 개의 송신 신호가 단일 파장의 출력광(La)에 부가되어 출력되는 것을 예시한다.

그리고, 도 8a는 수평 방향 스캐닝과 수직 방향 스캐닝시, 제1 주파수(f1)의 송신 신호에 기초한 출력광과, 제2 주파수(f2)의 송신 신호에 (Tx1)에 기초한 출력광이 동시에 출력되는 것을 예시한다.

다음, 도 8b는, 단일 파장의 출력광(La)이 출력되나, 프레임 별로, 서로 다른 송신 신호 주파수가 부가되는 것을 예시한다. 즉, 제1 프레임(Frame 1) 동안에는, 제1 주파수(f1)의 송신 신호가 부가되는 출력광이 출력되고, 제2 프레임(Frame 2) 동안에는, 제2 주파수(f2)의 송신 신호가 부가되는 출력광이 출력되고, 제3 프레임(Frame 3) 동안에는, 다시 제1 주파수(f1)의 송신 신호가 부가되는 출력광이 출력되는 것을 예시한다.

도 8b와 같이, 두 개의 송신 신호를 프레임 별로 나누어, 교호하게 출력하면 단일 주파수 신호가 송신 신호 파워의 거의 대부분을 차지할 수 있으므로, SNR 측면에서 유리하다. 또 별도의 변조(modulation) 과정이 필요 없이 하나의 정현파(sinusoidal) 신호를 생성해서 내보내면 되므로 하모닉 성분을 상대적으로 줄일 수 있다.

한편, 도 8b와 달리, 두 개의 송신 신호를 라인 별로 나누어 교호하게 출력하는 것도 가능하다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.

도 9의 거리 검출 장치(200)는, 도 6의 거리 검출 장치(200)와 유사하므로 그 차이점을 위주로 기술한다. 도 9의 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 광원 구동부(260), 2D 스캐너(240), 검출부(280), 및 프로세서(270)를 구비한다.

광원부(210)는, 서로 다른 주파수를 갖는 복수의 정현파 구동 신호, 즉 송신 신호에 대응하는 각각의 출력광(La,Lb)을 출력할 수 있다. 즉, 제1 송신 신호(Tx1)에 대응하는 제1 파장의 출력광(La1)을 출력하고, 제2 송신 신호(Tx2)에 대응하는 제2 파장의 출력광(La2)을 출력할 수 있다.

이에 대응하여, 검출부(280)는, 제1 수신광(Lb1)과 제2 수신광(Lb2)을 수신하고, 각 수신광(Lb1,Lb2)으로부터 서로 다른 주파수를 갖는 수신 신호(Rx1, Rx2)를 분리할 수 있다.

프로세서(270)는, 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호(Tx1)와 제1 송신 신호(Tx1)에 대응하는 제1 수신 신호(Rx1)에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호(Tx2)와 제2 송신 신호(Tx2)에 대응하는 제2 수신 신호(Rx2)에 기초하여, 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산할 수 있다.

도 10a 내지 도 10b는 도 9의 거리 검출 장치를 통한 스캐닝 방법의 다양한 예를 예시한다.

먼저, 도 10a는 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호(Tx1)에 기초한 제1 출력광(La1)의 파장과 제2 송신 신호(Tx2)에 기초한 제2 출력광(La2)의 파장이 서로 다른 것을 예시한다. 즉, 2 개의 송신 신호가, 각각 다른 파장의 출력광(La1,La2)에 부가되어 출력되는 것을 예시한다.

그리고, 도 10a는 수평 방향 스캐닝과 수직 방향 스캐닝시, 제1 주파수(f1)의 송신 신호에 기초한 제1 출력광(La1)과, 제2 주파수(f2)의 송신 신호에 (Tx1)에 기초한 제2 출력광(La2)이 동시에 출력되는 것을 예시한다.

다음, 도 10b는, 단일 파장의 출력광(La)이 출력되나, 프레임 별로, 서로 다른 송신 신호 주파수가 부가되는 것을 예시한다. 즉, 제1 프레임(Frame 1) 동안에는, 제1 주파수(f1)의 송신 신호가 부가되는 제1 출력광(La1)이 출력되고, 제2 프레임(Frame 2) 동안에는, 제2 주파수(f2)의 송신 신호가 부가되는 제2 출력광(La2)이 출력되고, 제3 프레임(Frame 3) 동안에는, 다시 제1 주파수(f1)의 송신 신호가 부가되는 제1 출력광(La1)이 출력되는 것을 예시한다.

도 10b와 같이, 두 개 출력광을 프레임 별로 나누어, 출력하면 단일 주파수 신호가 송신 신호 파워의 거의 대부분을 차지할 수 있으므로, SNR 측면에서 유리하다. 또 별도의 변조(modulation) 과정이 필요 없이 하나의 정현파(sinusoidal) 신호를 생성해서 내보내면 되므로 하모닉 성분을 상대적으로 줄일 수 있다.

도 11a 내지 도 11f는 도 6 또는 도 9의의 거리 검출 장치를 통한 거리 검출 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.

상술한 도 7a 내지 도 7f는, 두 개의 송신 신호의 주파수로, 50MHz 신호와, 225MHz를 예시하였으나, 도 11a 내지 도 11f 등과 같이, 다양한 변형이 가능하다. 도 11a 내지 도 11f는 사용 가능한 송신 신호의 주파수로서, 60MHz, 90MHz, 120MHz, 150MHz 등을 예시한다.

또한, 프레임 별로, 또는 외부 대상물에 대한 거리 측정시마다, 복수의 송신 신호들 중, 사용자는 송신 신호의 세트를 가변하는 것도 가능하다.

다양한 주파수의 송신 신호들 선정을 위해, 다음과 같은 사항을 고려하는 것이 바람직하다.

일단, 단일 주파수를 사용하여 5m 이상의 거리를 측정하기 위해서는 30MHz 미만의 주파수가 필요하다,

한편, 두 개 주파수를 이용하여 측정 가능 거리를 증가시킬 경우, 최대 측정 가능 거리는, 두 개의 주파수의 최대공약수에 해당하는 주파수 파장의 절반에 대응한다. 즉, 아래의 수학식 3에 의해, 최대 측정 가능 거리가 결정될 수 있다.

Dfin은 제1 주파수(f1)에 의한 제1 송신 신호와 제2 주파수(f2)에 의한 제2 송신 신호를 이용하여, 최대로 측정 가능한, 측정 가능 최대 거리를 나타내며, C는 빛의 속도, 즉 3×10⁸m/s을 나타내며, fcm은 제1 주파수(f1) 및 제2 주파수(f2)의 최대 공약수(greatest common measure) 주파수를 나타낸다.

예를 들어, 제1 송신 신호의 주파수(f1)가 60MHz이고, 제2 송신 신호의 주파수(f2)가 90MHz인 경우, 제1 주파수(f1)에 의한 측정 가능 거리(D1)는, 수학식 1에 의해, 2.5m이고, 제2 주파수(f2)에 의한 측정 가능 거리(D2)는 수학식 2에 의해, 1.67m이며, 제1 및 제2 주파수의 최대 공약수 주파수는 30MHz 이므로, 최종 측정 가능 최대 거리(Dfin)는, 수학식 3에 따라, 5m로 증가하게 된다.

즉, 두 개 주파수를 이용하여 5m 이상의 거리를 측정하기 위해서는, 두 개 주파수의 최대공약수가 30MHz 이하가 되는 것이 바람직하다.

한편, 두 개의 서로 다른 주파수를 가지는 송신 신호를 이용하여, 측정 가능 거리를 증가시키는 경우, 오차 성분을 고려하여, 허용 가능 최대 거리 오차(Errmax)는 다음의 수학식 4와 같이 연산될 수 있다.

여기서, λ₂는 제2 주파수(f2)의 파장을, f1은 제1 주파수를, fgcm은 제1 주파수(f1)와 제2 주파수(f2)의 최대 공약수 주파수를 나타낸다.

예를 들어, 제1 및 제2 주파수가 각각, 60MHz, 90MHz인 경우, D1, D2는, 각각 2.5m, 1.67m이며, 최종 측정 가능 최대 거리(Dfin)는, 5m이고, 허용 가능 최대 거리 오차(Errmax)는, 0.4147m일 수 있다.

다른 예로, 제1 및 제2 주파수가 각각, 50MHz, 60MHz인 경우, D1, D2는, 각각 3m, 2.5m이며, 최종 측정 가능 최대 거리(Dfin)는, 15m이고, 최대 허용 가능 최대 거리 오차(Errmax)는, 0.25m일 수 있다.도 7a에서 D1과 D2의 차이를 구하면, 즉 D1-D2를 하면, 도 7b와 같이, 복수 레벨을 가지는 계단형 그래프가 도시될 수 있다. 이때, 도 7b에서 x축 상의 λ₁/2 거리 내에서, 각 레벨 간의 차이는 λ₂/2 를 가진다. 즉, 제1 레벨과 제2 레벨의 차이는, λ₂/2 이며, 제2 레벨과 제3 레벨의 차이는 λ₂/2를 가진다. 그 이유는 D2가 λ₂/2가 되면 0으로 떨어지기 때문이다. 따라서 (D1-D2)와, λ₂/2에 대해, 나머지(residual) 연산을 수행하면, 축 상의λ₁/2 거리 내에서는, 도 7c와 같이, 나머지 값(residual)이, 일정하게 나오게 된다.

두 개 주파수를 이용하여 측정 가능 거리를 증가시킬 때, 실제 거리가 D1의 어느 구간에 속하는지 알아야 한다. 이때 사용되는 것이 도 7c 이고, 이 그래프는 상술한 나머지 연산을 통해서 만들어지기 때문에 0~ λ₂/2 사이 값을 갖는다.

한편 두 개 주파수 f1,f2를 이용해서 얻을 수 있는 최대 거리는 최대 공약수 주파수 fgcm에 의해서 정해진다. 예를 들어, f1,f2가 각각 50MHz, 225MHz의 경우, 최대 공약수 주파수 fgcm은 25MHz이다. 이에 따라, 최대 측정 가능 거리는, 25MHz 파장의 절반인 6m로 결정될 수 있다. 이하에서는 파장의 절반을 1 주기로 기술한다.

이 6m 거리 내에서, 50MHz의 송신 주파수를 이용하는 경우, 수신되는 신호에 기초한 주기는, 2개의 주기일 수 있다. 측정한 거리가, 첫번째 주기인 지 두번째 주기인지는, 도 7c를 통해서 확인할 수 있다. 그런데, 도 7c는 0~λ₂/2 사이의 값을 갖기 때문에, 이 경우와 같이, 두 구간을 구분하기 위해서는 0~λ₂/4, λ₂/4~λ₂/2 의 두 구간으로 구분해서 생각할 수 있고, 이는 최대거리오차와 관계된다. 이와 같은 구간 수는 fgcm/f1에 의해서 정해진다. 따라서 최대거리 오차는 수학식 4와 같이 연산될 수 있다. 도 11a는, 제1 송신 신호와 제2 송신 신호를 사용한 거리 연산 그래프를 예시한다. 여기서, 제1 송신 신호의 주파수(fa)가 60MHz일 수 있으며, 제2 송신 신호의 주파수(fb)가 90MHz일 수 있다.

도 11a의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 개의 송신 신호 및 수신 신호에 기초하여, 프로세서(270)에서 연산한 연산 거리(L'a)를 나타낸다.

도 11a의 제1 주파수(fa)에 대응하는 거리 그래프와, 제2 주파수(fb)에 대응하는 거리 그래프의 차이를 구하면, 도 11b와 같은, 거리차 그래프가 얻어질 수 있다.

도 11b의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)를 나타낸다. 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)의 레벨이 각각 차이가 있으므로, 실제 거리 5m까지 거리 측정이 가능하게 된다. 이때, 허용 가능 최대 거리 오차는 0.4147m일 수 있다.

다음, 도 11c는, 제2 송신 신호와 제3 송신 신호를 사용한 거리 연산 그래프를 예시한다. 여기서, 제2 송신 신호의 주파수(fb)가 90MHz일 수 있으며, 제3 송신 신호의 주파수(fc)가 120MHz일 수 있다.

도 11c의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 개의 송신 신호 및 수신 신호에 기초하여, 프로세서(270)에서 연산한 연산 거리(L'a)를 나타낸다.

도 11c의 제2 주파수(fb)에 대응하는 거리 그래프와, 제3 주파수(fc)에 대응하는 거리 그래프의 차이를 구하면, 도 11d와 같은, 거리차 그래프가 얻어질 수 있다.

도 11d의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)를 나타낸다. 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)의 레벨이 각각 차이가 있으므로, 실제 거리 5m까지 거리 측정이 가능하게 된다. 이때, 허용 가능 최대 거리 오차는 0.2083m일 수 있다.

다움, 도 11e는, 제3 송신 신호와 제4 송신 신호를 사용한 거리 연산 그래프를 예시한다. 여기서, 제3 송신 신호의 주파수(fc)가 120MHz일 수 있으며, 제4 송신 신호의 주파수(fd)가 150MHz일 수 있다.

도 11e의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 개의 송신 신호 및 수신 신호에 기초하여, 프로세서(270)에서 연산한 연산 거리(L'a)를 나타낸다.

도 11e의 제3 주파수(fc)에 대응하는 거리 그래프와, 제4 주파수(fd)에 대응하는 거리 그래프의 차이를 구하면, 도 11f와 같은, 거리차 그래프가 얻어질 수 있다.

도 11f의 가로축은, 실제 거리(Lr)를 나타내며, 세로축은 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)를 나타낸다. 두 주파수에 따른 연산 거리 차이(Ldi)의 레벨이 각각 차이가 있으므로, 실제 거리 5m까지 거리 측정이 가능하게 된다. 이때, 허용 가능 최대 거리 오차는 0.125m일 수 있다.

도 11a 내지 도 11f를 살펴보면, 두 개 주파수의 최대공약수가 30MHz 미만으로 설정되는 것을 예시한다. 한편, 두 개 주파수의 주파수가 높아질수록, 허용 가능 최대 거리 오차는 작아지게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 도 6 또는 도 9의 거리 검출 장치(200)는, 도 11a 내지 도 11f에서 설명한 방법을 사용하는 것이 가능하다.

도 11a 내지 도 11f 등에서 살펴본 바와 같이, 두 개의 주파수의 최대 공약수 주파수가 30MHz 인 경우, 측정 가능한 거리는 5m이며, 50MHz 인 경우, 측정 가능한 거리는 3m이며, 60MHz 인 경우, 측정 가능한 거리는 2.5m까지 가능하다.

이와 같이, 두 개의 주파수의 최대 공약수 주파수를 가변함으로써, 측정 가능한 거리를 가변할 수 있게 된다. 동일한 최대 공약수 주파수를 가지더라도, 도 11a 내지 도 11f와 같이, 각각의 주파수를 가변하는 것도 가능하다.

이하에서는, 출력되는 출력광의 주파수를 가변하는 기법을 기술한다.

도 12는 거리에 따라 거리 검출 장치에서 서로 다른 주파수 신호를 출력하는 것을 예시한다.

도 12(a)는, 제1 시간(Ta)에, 제1 및 제2 주파수(ft1,ft2)에 기초한 출력광을, 거리 검출 장치(200)를 구비하는 이동 단말기(100)에서, 제1 거리(Dta) 만큼 이격된 외부 대상물(40a)로, 출력하는 것을 예시한다. 예를 들어, 제1 및 제2 주파수(ft1,ft2)는, 각각 60MHz와 120MHz일 수 있다. 이에 의해, 측정 가능한 거리는, 2.5m까지 가능하다.

도 12(b)는, 제2 시간(Tb)에, 제3 및 제4 주파수(ft3,ft4)에 기초한 출력광을, 거리 검출 장치(200)를 구비하는 이동 단말기(100)에서, 제2 거리(Dtb) 만큼 이격된 외부 대상물(40b)로, 출력하는 것을 예시한다. 예를 들어, 제3 및 제4 주파수(ft3,ft4)는, 각각 50MHz와 100MHz일 수 있다. 이에 의해, 측정 가능한 거리는, 3m까지 가능하다.

도 12(c)는, 제3 시간(Tc)에, 제5 및 제6 주파수(ft5,ft6)에 기초한 출력광을, 거리 검출 장치(200)를 구비하는 이동 단말기(100)에서, 제3 거리(Dtc) 만큼 이격된 외부 대상물(40c)로, 출력하는 것을 예시한다. 예를 들어, 제5 및 제6 주파수(ft5,ft6)는, 각각 60MHz와 90MHz일 수 있다. 이에 의해, 측정 가능한 거리는, 5m까지 가능하다.

예를 들어, 외부 대상물이 거리가 4m인 상황에서, 두 개의 주파수로, 60MHz와 120MHz 또는, 50MHz와 100MHz를 사용하는 경우, 거리 측정을 정확하게 측정할 수 없게 된다.

이를 방지하기 위해, 사용자 입력에 의한 주파수 가변 입력이 있는 경우, 프로세서(270)는, 송신 신호의 주파수를 가변할 수 있다. 예를 들어, 두 개의 주파수로, 60MHz와 90MHz을 송신 주파수로 선택할 수 있다.

다른 예로, 거리 검출 장치(200)의 프로세서(270)는, 전체 스캐닝 구간 중 외부 대상물이 존재하지 않는 블랭크 영역과, 외부 대상물이 존재하는 액티브 영역으로 나눈 후, 액티브 영역에 대해서, 수신되는 수신 신호의 레벨을 기초로, 거리 측정을 수행할 수 있다. 이때, 블랭크 영역에 대응하는 구간에서는, 거리 검출 장치치(200)에서 출력광을 출력하지 않는다고, 즉, 광원부(210)가 출력광을 출력하지 않는다고, 가정한 상태에서, 블랭크 영역에서, 검출되는 수신 신호의 레벨이 소정 레벨 이상인 경우, 다른 전자 장치에서, 거리 검출 장치와 유사한, 주파수를 사용하는 것으로 판단하고, 이를 방지 하기 위해, 현재 사용되고 있는 주파수를 가변할 수 있다. 예를 들어, 60MHz와 90MHz를 사용하다가, 120MHz, 150MHz로 변경할 수 있다. 이에 의해, 신호가 간섭 없이, 안정적으로 거리 검출을 수행할 수 있게 된다.

또, 다른 예로, 거리 검출 장치(200)의 프로세서(270)는, 대략 60 프레임 구간 동안, 각각 100MHz와 150MHz를 사용하다가, 그 중 어느 한 프레임에서, 60MHz와 150MHz를 혼합하여 사용할 수 있다. 즉, 측정 가능 거리가 3m인 100MHz와 150MHz를 사용하다가, 예비적으로, 60MHz와 150MHz를 혼합하여 사용하고, 두 개의 결과를 비교하여, 측정 가능 거리 내에서, 정확한 거리 측정이 수행되고 있는 지를 판단할 수 있다. 그리고, 3m 이상의 거리에 외부 대상물이 있는 것으로 판단되는 경우, 프로세서(270)는, 사용되고 있는 두 개의 주파수를 변경할 수 있다. 예를 들어, 60MHz와 150MHz로 변경할 수 있다. 이에 의해, 정확한 거리 검출을 수행할 수 있게 된다.

도 13은 도 1의 이동 단말기의 내부 블록도이다.

도 13을 참조하면, 이동 단말기(100)는, 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.

무선 통신부(110)는, 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(113), 무선 인터넷 모듈(115), NFC 모듈(117), 및 GPS 모듈(119) 등을 포함할 수 있다.

방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 이때, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널 등을 포함할 수 있다.

방송수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(113)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.

무선 인터넷 모듈(115)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(115)은 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다.

NFC 모듈(117)은 근거리 자기장 통신을 수행할 수 있다. NFC 모듈(117)은, NFC 장치(미도시)와 소정 거리 이내로 접근하는 경우, 즉 태깅하는 경우, NFC 장치로부터의 소정 데이터를 수신할 수 있다.

GPS(Global Position System) 모듈(119)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신할 수 있다.

A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121), 거리 검출부(200), 마이크(123) 등이 포함될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른, 거리 검출부(200)는, 도 6 또는 도 9와 같은 초소형의 거리 검출 장치일 수 있다. 이에 대한 설명은, 상술한 도 3 내지 도 12의 설명을 참조로 생략한다.

한편, 거리 검출부(200)는, 카메라(121)와 함께, 3D 카메라(122) 내에 구비될 수 있다.

한편, 산출된 거리 정보는, 제어부(180)에 전달되어, 멀티미디어 재생시에, 특히 3D 영상 표시시에 사용되거나, 외부로 전달될 수 있다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 이를 위해, 사용자 입력부(130)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.

센싱부(140)는, 감지센서(141), 압력센서(143), 및 모션 센서(145) 등을 포함할 수 있다. 모션 센서(145)는 가속도 센서, 자이로 센서, 중력 센서 등을 이용하여 이동 단말기(100)의 움직임이나 위치 등을 감지할 수 있다. 특히, 자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서로서, 기준 방향에 대해 돌아간 방향(각도)을 감지할 수 있다.

출력부(150)는 디스플레이부(151), 음향출력 모듈(153), 알람부(155), 및 햅틱 모듈(157), 등을 포함할 수 있다.

디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다.

한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(151)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다.

음향출력 모듈(153)은 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(153)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(155)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. .

햅틱 모듈(haptic module)(157)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(157)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 인터페이스부(170)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.

제어부(180)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 재생 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 재생 모듈(181)은 제어부(180) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 소프트웨어로 구성될 수도 있다. 한편, 멀티미디어 재생 등에 대한 제어부(180)의 동작에 대해서는, 도 14을 참조하여 상술한다.

전원 공급부(190)는, 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

이와 같은 구성의 이동 단말기(100)는 유무선 통신 시스템 및 위성 기반 통신 시스템을 포함하여, 프레임(frame) 또는 패킷(packet)을 통하여 데이터(data)를 전송할 수 있는 통신 시스템에서 동작 가능하도록 구성될 수 있다.

한편, 도 13에 도시된 이동 단말기(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 이동 단말기(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.

도 14은 도 13의 제어부의 내부 블록도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(180)는, 멀티미디어 재생을 위해, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), OSD 생성부(340), 믹서(345), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)를 포함할 수 있다. 그 외 오디오 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.

역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 방송 수신 모듈(111) 또는 무선 인터넷 모듈(115) 또는 인터페이스부(170)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.

영상 처리부(320)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(225), 및 스케일러(235)를 구비할 수 있다.

영상 디코더(225)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(235)는, 디스플레이부(151)에서 출력되는 출력 영상을 고려하여, 복호화된 영상신호의 해상도를, 스케일링(scaling)할 수 있다.

영상 디코더(225)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다.

프로세서(330)는, 이동 단말기(100) 내 또는 제어부(180) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 방송 수신 모듈(111)을 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다.

또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다.

또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 인터페이스부(170)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다.

또한, 프로세서(330)는, 제어부(180) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320), OSD 생성부(340) 등의 동작을 제어할 수 있다.

OSD 생성부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이부(151)에 출력되는 영상 내에, 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 이동 단말기(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다.

믹서(345)는, OSD 생성부(340)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(350)에 제공된다.

프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다.

포맷터(Formatter)(360)는, 믹서(345)에서 믹싱된 신호, 즉 OSD 신호와 복호화된 영상 신호를 입력받아, 디스플레이부(151)에 적합하도록, 신호의 포맷을 변경하여 출력할 수 있다.

한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 3D 영상 표시를 위해, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호를 분리할 수 있다. 또한, 3D 영상 신호의 포맷을 변경하거나, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 전환할 수도 있다.

한편, 포맷터(360)는, 거리 검출부(200)에서 산출된 거리 정보를 이용하여, 3D 영상 표시시, 이를 활용할 수 있다. 구체적으로, 거리 정보 레벨의 크기가 클수록, 외부 대상물이 더 멀리 떨어져 있는 것이므로, 포맷터(360)는, 깊이 정보가 작도록 설정할 수 있다. 즉, 포맷터(360)는, 거리 정보 레벨에 반비례하도록 깊이 정보 레벨을 설정할 수 있다. 그리고, 깊이 정보를 이용하여, 2D 영상을 3D 영상으로 변환하고, 이를 출력할 수 있다.

결국, 포맷터(360)는, 외부 대상물이 멀어, 거리 정보 레벨이 큰 경우, 깊이 정보 레벨을 작게 설정하며, 이에 따라, 3D 영상 표시시, 함몰되어 표시되도록 할 수 있다. 한편, 포맷터(360)는, 외부 대상물이 가까워, 거리 정보 레벨이 작은 경우, 깊이 정보 레벨을 크게 설정하며, 이에 따라, 3D 영상 표시시, 돌출되어 표시되도록 할 수 있다.

한편, 제어부(180) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.

또한, 제어부(180) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다.

한편, 도 14에서는 OSD 생성부(340)와 영상 처리부(320)으로부터의 신호를 믹서(345)에서 믹싱한 후, 포맷터(360)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(320)의 출력을 포맷터(360)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(340)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(345)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.

한편, 도 14에 도시된 제어부(180)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(180)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다.

특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 제어부(180) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (20)

1. 복수의 서로 다른 주파수를 갖는 송신 신호에 기초하여, 출력광을 출력하는 광원부;
   제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너;
   상기 출력광에 대응하여 외부로부터, 수신되는 수신광을 수신 신호로 변환하는 검출부; 및
   상기 복수의 송신 신호와 상기 복수의 수신 신호에 기초하여, 외부 대상물에 대한 거리를 연산하며, 상기 송신 신호의 주파수를 가변하는 프로세서;를 포함하며,
   상기 프로세서는,
   상기 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호와 상기 제1 송신 신호에 대응하는 제1 수신 신호에 기초하여, 상기 외부 대상물에 대한 제1 거리를 연산하고, 상기 복수의 송신 신호 중 제2 송신 신호와 상기 제2 송신 신호에 대응하는 제2 수신 신호에 기초하여, 상기 외부 대상물에 대한 제2 거리를 연산하며, 상기 연산된 제1 및 제2 거리에 기초하여 상기 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산하며,
   상기 프로세서는,
   전체 스캐닝 구간 중 외부 대상물이 존재하지 않는 블랭크 영역에 대응하는 구간 동안, 상기 출력광이 외부로 출력되지 않은 상태에서, 상기 검출되는 수신 신호의 레벨이 소정 레벨 이상인 경우, 상기 송신 신호의 주파수를 가변하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 송신 신호 중 제1 및 제2 송신 신호 간의 주파수 비율은, 정수배가 아닌 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 송신 신호 중 제1 및 제2 송신 신호 간의 주파수 비율은, n+0.5의 비율을 가지는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호에 기초한 제1 출력광과 제2 송신 신호에 의한 제2 출력광은, 동시에 출력되며, 서로 동일한 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호에 기초한 제1 출력광과 제2 송신 신호에 의한 제2 출력광은, 동시에 출력되며, 서로 다른 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호에 기초한 제1 출력광과 제2 송신 신호에 기초한 제2 출력광은, 상기 스캐너에서 스캐닝시, 라인 별로, 또는 프레임 별로, 교호하게 출력되는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 제1 송신 신호의 제1 주파수와 상기 제2 송신 신호의 제2 주파수의, 최대 공약수 주파수에 기초하여, 상기 외부 대상물에 대한 최종 거리를 연산하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 광원부는,
   제1 시간 동안, 상기 복수의 송신 신호 중 제1 송신 신호와 제2 송신 신호에 기초한 출력광을 출력하고,
   제2 시간 동안, 상기 복수의 송신 신호 중 제3 송신 신호와 제4 송신 신호에 기초한 출력광을 출력하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   사용자 입력에 의한 주파수 가변 입력이 있는 경우, 상기 송신 신호의 주파수를 가변하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.
10. 삭제
11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 거리 검출 장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
12. 제11항에 있어서,
    디스플레이; 및
    상기 거리 검출 장치에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 상기 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치.
    
    
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제

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