KR102087519B1 - Beam projector module for preventing malfunction of eye-safety function, and control method thereof - Google Patents

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KR102087519B1 KR1020180134087A KR20180134087A KR102087519B1 KR 102087519 B1 KR102087519 B1 KR 102087519B1 KR 1020180134087 A KR1020180134087 A KR 1020180134087A KR 20180134087 A KR20180134087 A KR 20180134087A KR 102087519 B1 KR102087519 B1 KR 102087519B1
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Abstract

일 실시예는, 구동구간에 제1광을 출력하고 비구동구간에 상기 제1광의 출력을 차단하는 광원; 상기 제1광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치; 상기 제1광 중 상기 광학장치에 의해 경로가 변경된 제2광의 세기를 측정하는 수광장치; 및 상기 구동구간에서 상기 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)가 미리 설정된 제1비정상범위에 해당되면, 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1광도가 미리 설정된 제1정상범위에 해당되고, 상기 비구동구간에서 상기 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제2광도)가 미리 설정된 제2비정상범위에 해당되면 상기 눈보호기능을 수행하는 빔프로젝터모듈을 제공한다.One embodiment includes a light source that outputs a first light in a driving section and blocks the output of the first light in a non-driving section; An optical device for reducing the intensity of light output to a certain space with respect to the first light; A light receiving device for measuring the intensity of the second light whose path is changed by the optical device among the first light; And a processor that performs an eye-safety function when the intensity of the light (first light intensity) measured in the light-receiving device in the driving section falls within a preset first abnormal range. Performing the eye protection function when the first light intensity corresponds to a preset first normal range and the intensity of the light (second light intensity) measured by the light receiving device in the non-driving section falls within a preset second abnormal range. It provides a beam projector module.

Description

눈보호기능의 오동작을 방지하는 빔프로젝터모듈 및 그 제어방법{BEAM PROJECTOR MODULE FOR PREVENTING MALFUNCTION OF EYE-SAFETY FUNCTION, AND CONTROL METHOD THEREOF}BEAM PROJECTOR MODULE FOR PREVENTING MALFUNCTION OF EYE-SAFETY FUNCTION, AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 빔프로젝터모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a beam projector module.

레이저(LASER)는 "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation"의 약자로서, 집중적이고 응축적으로 광을 출력할 수 있다. 또한, 레이저는 단색성 및 지향성을 가질 수 있는데, 이러한 특성으로 인해 레이저는 광학적 센서 기술분야에서 다양하게 활용되고 있다.LASER stands for "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation," and can output light intensively and condensedly. In addition, the laser may have monochromaticity and directivity, and due to these characteristics, the laser is widely used in the field of optical sensor technology.

예를 들어, 레이저는 거리측정장치의 광원으로 활용될 수 있고, 3차원 뎁스 카메라(3D Depth Camera)의 광원으로 활용될 수 있다. ToF(Time of Flight) 방식의 거리측정장치는 광원에서 출력된 펄스(pulse) 형태의 광파가 물체에 반사되어 돌아오는 이동거리를 위상차이를 통해 측정하고 이러한 위상차이와 주파수의 정보를 통해 거리를 측정하며, 구조광(SL: Structure Light) 또는 하이브리드 스테레오 타입(hybrid stereo type)은 레이저 광원을 소스로 하여 디퓨저를 통하여 규칙 또는 비규칙적인 패턴을 형성함으로써 거리정보를 추출할 수 있다.For example, the laser may be used as a light source of a distance measuring device, and may be used as a light source of a 3D depth camera. ToF (Time of Flight) distance measuring device measures the distance traveled by a pulsed light wave reflected from an object and returns to the object through a phase difference, and the distance is measured through the information of the phase difference and frequency. For measurement, a structure light (SL) or hybrid stereo type (SSL) can extract distance information by forming a regular or irregular pattern through a diffuser using a laser light source as a source.

레이저는 고출력 및 지향성의 특성으로 인해 거리측정 및 3차원 뎁스 카메라의 광원으로 활용되고 있다.The laser is used as a light source for distance measurement and 3D depth cameras due to its high power and directivity characteristics.

한편, 레이저의 고출력 특성은 광의 비행거리를 증가시키고, 되돌아 온 광의 출력도 일정 이상을 유지시킬 수 있다는 측면에서 장점으로 인식될 수 있으나, 안전의 측면에서는 단점으로 인식될 수 있다. 고출력의 광이 사람의 안구로 직접 조사되는 경우, 안구에 손상을 주고, 극단적인 경우 실명을 초래할 수도 있다. 이에 따라, 레이저를 광원으로 사용하는 경우에는 항상 안전상의 문제가 고려되어야 한다.On the other hand, the high-power characteristics of the laser can be recognized as an advantage in terms of increasing the flight distance of the light and maintaining the output of the returned light over a certain level, but in terms of safety, it can be recognized as a disadvantage. When high-power light is directly irradiated to the human eye, it may damage the eyeball and, in extreme cases, blindness. Accordingly, safety issues should always be considered when using a laser as a light source.

일반적으로 각국에는 눈보호(eye-safety) 기준이 있어서, 장치에서 출력되는 광의 세기는 기준값이하로 조절된다.In general, each country has an eye-safety criterion, so the intensity of light output from the device is adjusted below the reference value.

출력되는 광의 세기를 조절하는 방법 중 하나는 광의 출력경로 상에 광의 세기를 줄여줄 수 있는 디퓨저(diffuser)를 배치하는 것이다. 디퓨저는 집중되어 있는 광을 빛의 속성을 이용하여 굴절 및 회절 등의 효과로 시스템에서 요구되는 일정 FOV(field of view)로 분산시키기 때문에 디퓨저를 통과한 광은 단위 면적당의 세기가 줄어들게 된다.One of the methods of adjusting the intensity of the output light is to arrange a diffuser capable of reducing the intensity of light on the output path of the light. Since the diffuser disperses the concentrated light to the constant field of view (FOV) required by the system using the properties of light and refraction and diffraction by using the properties of light, the intensity of light passing through the diffuser is reduced per unit area.

그런데, 이렇게 디퓨저를 이용하여 광의 세기를 조절하는 장치에서, 디퓨저가 탈착되는 경우, 고출력의 광이 그대로 출력되기 때문에 안전상으로 문제가 될 수 있다.However, in the apparatus for controlling the intensity of light by using the diffuser in this way, when the diffuser is detached, high output light is output as it is, which may be a safety problem.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 새로운 구조의 빔프로젝터모듈에 대한 기술을 제공하는 것이다.Against this background, it is an object of the present invention to provide a technique for a new structured beam projector module.

이러한 새로운 구조의 빔프로젝터모듈은 눈보호(eye-safety) 기능을 제공하거나, 그러한 눈보호기능의 오동작을 방지할 수 있는 목적을 달성할 수 있다.The beam projector module of such a new structure can provide an eye-safety function or achieve the purpose of preventing a malfunction of the eye protection function.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 제1실시예는, 구동구간에 제1광을 출력하고 비구동구간에 상기 제1광의 출력을 차단하는 광원; 상기 제1광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치; 상기 제1광 중 상기 광학장치에 의해 경로가 변경된 제2광의 세기를 측정하는 수광장치; 및 상기 구동구간에서 상기 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)가 미리 설정된 제1비정상범위에 해당되면, 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 제1광도가 미리 설정된 제1정상범위에 해당되고, 상기 비구동구간에서 상기 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제2광도)가 미리 설정된 제2비정상범위에 해당되면 상기 눈보호기능을 수행하는 빔프로젝터모듈을 제공한다. In order to achieve the above object, the first embodiment includes a light source that outputs a first light in a driving section and blocks the output of the first light in a non-driving section; An optical device for reducing the intensity of light output to a certain space with respect to the first light; A light receiving device for measuring the intensity of the second light whose path is changed by the optical device among the first light; And a processor that performs an eye-safety function when the intensity of the light (first light intensity) measured in the light-receiving device in the driving section falls within a preset first abnormal range. Performing the eye protection function when the first light intensity corresponds to a preset first normal range and the intensity of the light (second light intensity) measured by the light receiving device in the non-driving section falls within a preset second abnormal range. It provides a beam projector module.

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 광원은 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSEL: vertical-cavity surface-emitting laser)를 포함하고, 상기 광학장치는 상기 제1광을 분산시키는 디퓨저를 포함할 수 있다.In the beam projector module, the light source may include a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL), and the optical device may include a diffuser dispersing the first light.

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 기준세기보다 낮은 범위이고, 상기 제1정상범위는 광의 세기가 상기 기준세기보다 높은 범위이며, 상기 제2비정상범위는 광의 세기가 상기 기준세기보다 높은 범위일 수 있다.In the beam projector module, the first abnormal range is a range in which the light intensity is lower than a preset reference intensity, the first normal range is a range in which the light intensity is higher than the reference intensity, and the second abnormal range is in the light intensity. It may be a range higher than the reference strength.

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1비정상세기보다 낮은 범위이고, 상기 제1정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1정상세기보다 높은 범위이며, 상기 제2비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제2비정상세기보다 높은 범위이고, 상기 제1비정상세기는 상기 제1정상세기보다 낮고, 상기 제2비정상세기는 상기 제1비정상세기보다 높고 상기 제1정상세기보다 낮을 수 있다.In the beam projector module, the first abnormal range is a range in which the intensity of light is lower than a first preset normal intensity, and the first normal range is a range in which a light intensity is higher than a preset first normal intensity, and the second abnormal range is The range is a range in which the light intensity is higher than a preset second abnormal intensity, the first abnormal intensity is lower than the first normal intensity, and the second abnormal intensity is higher than the first abnormal intensity and lower than the first normal intensity. You can.

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 구동구간과 상기 비구동구간을 합친 시간은 미리 규정된 눈보호작동시간보다 짧을 수 있다.In the beam projector module, the combined time of the driving section and the non-driving section may be shorter than a predefined eye protection operating time.

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 구동구간과 상기 비구동구간은 일정 주기로 반복되고, 상기 일정 주기의 시간은 미리 규정된 눈보호작동시간보다 짧을 수 있다.In the beam projector module, the driving section and the non-driving section are repeated at a predetermined period, and the time of the predetermined period may be shorter than a predetermined eye protection operation time.

그리고, 제1실시예는, 광원, 그리고 상기 광원에서 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치를 포함하는 빔프로젝터모듈을 제어하는 방법에 있어서, 구동구간에서 상기 광원을 제어하여 제1광을 출력시키고, 상기 구동구간에서 수광장치로 측정되는 광의 세기(제1광도)를 제1기준세기와 비교하는 단계; 상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 낮으면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 단계; 비구동구간에서 광원을 제어하여 상기 제1광의 출력을 차단시키고, 상기 비구동구간에서 수광장치로 측정되는 광의 세기(제2광도)를 제2기준세기와 비교하는 단계; 및 상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 높고 상기 제2광도가 상기 제2기준세기보다 높으면 상기 눈보호기능을 수행하는 단계를 포함하는 제어방법을 제공한다. In addition, the first embodiment is a method of controlling a beam projector module including a light source and an optical device for reducing the intensity of light output from the light source, wherein the first light is output by controlling the light source in a driving section. , Comparing the intensity (first light intensity) of the light measured by the light receiving device in the driving section with a first reference intensity; Performing an eye-safety function when the first light intensity is lower than the first reference intensity; Controlling the light source in the non-driving section to block the output of the first light, and comparing the intensity of the light (second luminous intensity) measured by the light receiving device in the non-driving section with the second reference intensity; And when the first light intensity is higher than the first reference intensity and the second light intensity is higher than the second reference intensity, performing the eye protection function.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 제2실시예는, 1파형을 가지는 제1광을 출력하는 광원; 상기 제1광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치; 상기 제1광 중 상기 광학장치에 의해 경로가 변경된 제2광의 세기를 측정하는 수광장치; 및 상기 수광장치에서 측정되는 광의 파형(제2파형)이 상기 제1파형의 유사도가 일정값 이하로 판단되면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 프로세서를 포함하는 빔프로젝터모듈을 제공한다. In order to achieve the above object, the second embodiment includes a light source that outputs a first light having one waveform; An optical device for reducing the intensity of light output to a certain space with respect to the first light; A light receiving device for measuring the intensity of the second light whose path is changed by the optical device among the first light; And a processor that performs an eye-safety function when the light waveform measured by the light-receiving device (second waveform) determines that the similarity of the first waveform is equal to or less than a predetermined value. .

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 프로세서는, 상기 제1파형과 상기 제2파형의 주기를 비교하여 상기 유사도를 판단할 수 있다.In the beam projector module, the processor may determine the similarity by comparing the periods of the first waveform and the second waveform.

상기 빔프로젝터모듈에서, 상기 프로세서는, 상기 주기 중에서 광의 세기가 상대적으로 높은 구동구간과 광의 세기가 상대적으로 상기 구동구간보다 낮은 비구동구간의 시간을 더 비교하여 상기 유사도를 판단할 수 있다.In the beam projector module, the processor may determine the similarity by further comparing a time between a driving section in which the light intensity is relatively high and a non-driving section in which the light intensity is relatively lower than the driving section in the period.

그리고, 제2실시예는, 광원, 그리고 상기 광원에서 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치를 포함하는 빔프로젝터모듈을 제어하는 방법에 있어서, 상기 광원을 제어하여 제1파형을 가지는 제1광을 출력시키는 단계; 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)를 제1기준세기와 비교하는 단계; 상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 낮으면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 단계; 상기 제1파형과 상기 수광장치에서 측정되는 광의 파형(제2파형)의 유사도를 판단하는 단계; 및 상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 높고 상기 제1파형과 상기 제2파형의 유사도가 일정값 이하로 판단되면 눈보호기능을 수행하는 단계를 포함하는 제어방법을 제공한다. In addition, the second embodiment is a method of controlling a beam projector module including a light source and an optical device for reducing the intensity of light output from the light source, wherein the first light having a first waveform is controlled by controlling the light source. Outputting; Comparing the light intensity (first light intensity) measured by the light receiving device with the first reference intensity; Performing an eye-safety function when the first light intensity is lower than the first reference intensity; Determining a similarity between the first waveform and the waveform of the light (second waveform) measured by the light receiving device; And performing an eye protection function when the first light intensity is higher than the first reference intensity and the degree of similarity between the first waveform and the second waveform is determined to be less than or equal to a predetermined value.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 제3실시예는, 제1파장대역의 파장을 가지는 제1광을 출력하는 광원; 상기 제1광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치; 상기 제1광 중 상기 광학장치에 의해 경로가 변경된 제2광의 세기를 측정하는 수광장치; 및 상기 수광장치에서 측정되는 광의 파장대역(제2파장대역)과 상기 제1파장대역의 유사도가 일정값 이하로 판단되면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 프로세서를 포함하는 빔프로젝터모듈을 제공한다. In order to achieve the above object, the third embodiment includes a light source that outputs first light having a wavelength in a first wavelength band; An optical device for reducing the intensity of light output to a certain space with respect to the first light; A light receiving device for measuring the intensity of the second light whose path is changed by the optical device among the first light; And a processor that performs an eye-safety function when the degree of similarity between the wavelength band (the second wavelength band) and the first wavelength band of the light measured by the light-receiving device is determined to be below a certain value. Gives

그리고, 제3실시예는, 광원, 그리고 상기 광원에서 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치를 포함하는 빔프로젝터모듈을 제어하는 방법에 있어서, 상기 광원을 제어하여 제1파장대역의 파장을 가지는 제1광을 출력시키는 단계; 수광장치에서 측정되는 광의 파장대역(제2파장대역)을 상기 제1파장대역과 비교하는 단계; 상기 제2파장대역과 상기 제1파장대역의 유사도가 일정값보다 낮으면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 단계; 상기 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)를 제1기준세기와 비교하는 단계; 및 상기 제2파장대역과 상기 제1파장대역의 유사도가 상기 일정값보다 높고 상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 낮으면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 단계를 포함하는 제어방법을 제공한다. In addition, the third embodiment is a method of controlling a beam projector module including a light source and an optical device for reducing the intensity of light output from the light source, wherein the light source is controlled to have a wavelength of a first wavelength band. Outputting 1 light; Comparing a wavelength band (second wavelength band) of light measured by the light receiving device with the first wavelength band; Performing an eye-safety function when the similarity between the second wavelength band and the first wavelength band is lower than a predetermined value; Comparing the light intensity (first light intensity) measured by the light receiving device with a first reference intensity; And if the similarity between the second wavelength band and the first wavelength band is higher than the predetermined value and the first light intensity is lower than the first reference intensity, performing an eye-safety function. Provides a method.

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 눈보호기능을 포함하는 빔프로젝터모듈에 대한 기술 및 그 눈보호기능의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, there is an effect that can prevent the technology of the beam projector module including the eye protection function and the malfunction of the eye protection function.

도 1은 빔프로젝터모듈이 정상적으로 작동되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제1방법에서 광의 구동구간과 비구동구간을 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제1방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제2방법에서 반사광과 외부광의 파형을 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제2방법의 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제3방법에서 반사광과 외부광의 파장대역을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제3방법의 흐름도이다.1 is a view for explaining that the beam projector module is operating normally.
2 is a view for explaining that the beam projector module is operating abnormally.
3 is a view showing a driving section and a non-driving section of light in a first method of preventing an abnormal operation of a beam projector module according to an embodiment.
4 is a flowchart of a first method of preventing an abnormal operation of a beam projector module according to an embodiment.
5 is a view showing waveforms of reflected light and external light in a second method of preventing an abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment.
6 is a flowchart of a second method of preventing an abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment.
7 is a view showing wavelength bands of reflected light and external light in a third method of preventing an abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment.
8 is a flowchart of a third method of preventing the beam projector module from being abnormally operated according to an embodiment.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that detailed descriptions of related well-known structures or functions may obscure the subject matter of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected to or connected to the other component, but another component between each component It should be understood that elements may be "connected", "coupled" or "connected".

물체와의 거리를 측정하는 3차원 거리 측정 시스템은 빔프로젝터모듈, 이미지센서 및 신호처리장치를 포함할 수 있다. 빔프로젝터모듈은 전기에너지를 광으로 변환하는 장치를 포함하고 있으면서, 전기에너지에 따라 제어되는 광을 출력할 수 있다. 빔프로젝터모듈에서 출력된 광은 물체에서 반사된 후 이미지센서로 입력될 수 있다. 그리고, 이미지센서는 광을 전기신호로 변환하는 장치를 포함하고 있으면서, 물체에서 반사되어 들어오는 광을 전기신호로 변환할 수 있다. 신호처리장치는 이미지센서에서 생성된 전기신호를 분석하여 물체와의 거리를 계산할 수 있다.A 3D distance measurement system for measuring a distance from an object may include a beam projector module, an image sensor and a signal processing device. The beam projector module may include a device that converts electrical energy into light, and output light controlled according to electrical energy. The light output from the beam projector module may be reflected by an object and then input to the image sensor. In addition, the image sensor may include a device for converting light into an electrical signal, and convert light that is reflected from an object into an electrical signal. The signal processing device can calculate the distance from the object by analyzing the electrical signal generated by the image sensor.

3차원 거리 측정 시스템은 구조광 방식을 채택할 수 있고, ToF(Time-of-Flight) 방식을 채택할 수 있으며, 여기서 언급하지 않은 다른 방식을 채택할 수 있다. 구조광 방식에서 빔프로젝터모듈은 일정한 패턴을 가지는 구조광을 물체로 출력하고, 신호처리장치는 이미지센서를 통해 수신되는 전기신호를 이용하여 패턴의 변형을 분석함으로써 물체와의 거리를 계산할 수 있다. ToF 방식에서 빔프로젝터모듈은 구동과 비구동을 반복하면서 펄스 형태의 광(펄스광)을 물체로 출력할 수 있다. 그리고, 신호처리장치는 이미지센서를 통해 수신되는 전기신호를 이용하여 펄스광의 위상 변화 등을 측정함으로써 물체와의 거리를 계산할 수 있다.The 3D distance measuring system may adopt a structured light method, a time-of-flight (ToF) method, or another method not mentioned here. In the structured light method, the beam projector module outputs structured light having a certain pattern as an object, and the signal processing device can calculate a distance from the object by analyzing the deformation of the pattern using an electric signal received through the image sensor. In the ToF method, the beam projector module can output pulse-shaped light (pulse light) as an object while repeating driving and non-driving. In addition, the signal processing apparatus may calculate the distance from the object by measuring the phase change of the pulsed light using the electric signal received through the image sensor.

본 명세서에서는, 이러한 3차원 거리 측정 시스템의 빔프로젝터모듈에 대한 실시예가 설명된다. 본 명세서에서는 빔프로젝터모듈에 구조광 방식 혹은 ToF 방식이 적용되는 예시가 설명되나, 본 발명이 이러한 예시로 제한되는 것은 아니다.In the present specification, an embodiment of the beam projector module of the three-dimensional distance measuring system is described. In this specification, an example in which a structured light method or a ToF method is applied to the beam projector module is described, but the present invention is not limited to these examples.

도 1은 빔프로젝터모듈이 정상적으로 작동되는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining that the beam projector module is operating normally.

도 1을 참조하면, 빔프로젝터모듈(100)은 수광장치(110), 광원(120), 프로세서(130), 프레임(140), 기판(150) 및 광학장치(160)를 포함할 수 있다. 여기서, 모듈은 하나의 물리적인 패키지를 의미하는 것은 아니고, 각 구성이 물리적으로 분리되어 있는 것도 포함한다. 예를 들어, 수광장치(110), 광원(120), 프레임(140), 기판(150) 및 광학장치(160)는 하나의 패키지로 구성되고, 프로세서(130)는 다른 하나의 패키지에 포함될 수 있다.Referring to FIG. 1, the beam projector module 100 may include a light receiving device 110, a light source 120, a processor 130, a frame 140, a substrate 150, and an optical device 160. Here, the module does not mean one physical package, but also includes that each component is physically separated. For example, the light receiving device 110, the light source 120, the frame 140, the substrate 150, and the optical device 160 are configured in one package, and the processor 130 may be included in another package. have.

광원(120)은 기판(150) 상에 배치되고, 광학장치(160) 방향으로 광을 출력할 수 있다. 광원(120)은 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSEL: vertical-cavity surface-emitting laser)를 포함할 수 있다. 광원(120)은 레이저광원일 수 있다. 그리고, 광원(120)에서 출력되는 광의 세기는 눈보호를 위해 미리 설정된 기준 세기를 초과할 수 있다.The light source 120 is disposed on the substrate 150 and can output light in the direction of the optical device 160. The light source 120 may include a vertical cavity surface-emitting laser (VCSEL). The light source 120 may be a laser light source. In addition, the intensity of light output from the light source 120 may exceed a preset reference intensity for eye protection.

광원(120)은 기판(150)으로부터 구동전력을 공급받을 수 있다. 광원(120)의 하측면으로 캐소드전극이 형성되고, 광원(120)의 상측면으로 애노드전극이 형성될 수 있는데, 캐소드전극은 기판(150)에 면접촉하고, 애노드전극은 기판(150)에 선접촉할 수 있다.The light source 120 may receive driving power from the substrate 150. A cathode electrode may be formed on the lower surface of the light source 120, and an anode electrode may be formed on the upper surface of the light source 120. The cathode electrode is in surface contact with the substrate 150, and the anode electrode is provided on the substrate 150. It can be pre-contacted.

광학장치(160)는 프레임(140)에 의해 광원(120)으로부터 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다. 프레임(140)은 광원(120)을 둘러싸면서 광원(120)에서 측면 방향으로 출사되는 광을 차단할 수 있다. 프레임(140)에는 광학장치(160)이 배치될 수 있는 홈이 형성될 수 있다. 그리고, 광학장치(160)는 접착제를 이용하여 프레임(140)의 홈에 부착될 수 있다.The optical device 160 may be disposed at a predetermined distance from the light source 120 by the frame 140. The frame 140 may block light emitted from the light source 120 in a lateral direction while surrounding the light source 120. A groove through which the optical device 160 may be disposed may be formed in the frame 140. Then, the optical device 160 may be attached to the groove of the frame 140 using an adhesive.

광학장치(160)는 광원(120)에서 출력된 광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시킬 수 있다. 광학장치(160)는 디퓨저(diffuser)일 수 있다. 디퓨저는 광원(120)에서 출력된 광을 분산시켜 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시킬 수 있다.The optical device 160 may reduce the intensity of light output to a certain space with respect to the light output from the light source 120. The optical device 160 may be a diffuser. The diffuser may reduce the intensity of light output to a certain space by dispersing the light output from the light source 120.

수광장치(110)는 광을 측정할 수 있다. 수광장치(110)는 광의 세기를 측정할 수 있다. 수광장치(110)는 광의 파장대역별로 광의 세기를 측정하거나 특정 대역의 광의 세기를 측정할 수 있다. 수광장치(110)는 광을 전기신호로 변환하는 장치를 포함하고 있으면서, 이러한 장치를 이용하여 광의 세기에 대응되는 전기신호를 발생시킬 수 있다. 그리고, 이러한 전기신호는 프로세서(130)로 전달될 수 있다.The light receiving device 110 may measure light. The light receiving device 110 may measure the intensity of light. The light receiving device 110 may measure the intensity of light for each wavelength band of light or may measure the intensity of light in a specific band. The light receiving device 110 includes a device that converts light into an electrical signal, and can generate an electrical signal corresponding to the light intensity using the device. In addition, the electrical signal may be transmitted to the processor 130.

광원(120)에서 출력되는 광(이하 "제1광"이라 함)의 대부분은 광학장치(160)를 통과하여 외부로 출력될 수 있으나, 일부는 광학장치(160)에 의해 반사되면서 내부로 되돌아올 수 있다.Most of the light output from the light source 120 (hereinafter referred to as “first light”) may pass through the optical device 160 and be output to the outside, but some may return to the interior while being reflected by the optical device 160. Can come.

광학장치(160)에 의해 내부로 되돌아오는 광을 제2광이라고 할 때, 프로세서(130)는 수광장치(110)를 통해 제2광을 측정하여 광학장치(160)가 정상적으로 배치되어 있는지 확인할 수 있다.When the light returned to the interior by the optical device 160 is referred to as the second light, the processor 130 may measure whether the optical device 160 is normally disposed by measuring the second light through the light receiving device 110. have.

도 1을 참조하면, 광원(120)이 제1광을 출력하고 있는 동안에, 광학장치(160)가 정상적인 위치(A)에 있으면, 수광장치(110)는 제2광을 측정할 수 있고, 광학장치(160)가 비정상적인 위치(B)에 있으면, 수광장치(110)는 제2광을 측정할 수 없게 되는데, 프로세서(130)는 이러한 현상을 이용하여 빔프로젝터모듈(100)의 눈보호기능을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1, while the optical device 160 is in a normal position (A) while the light source 120 is outputting the first light, the light receiving device 110 can measure the second light, and If the device 160 is in an abnormal position (B), the light receiving device 110 cannot measure the second light, and the processor 130 uses this phenomenon to protect the eye of the beam projector module 100. Can be done.

예를 들어, 광학장치(160)가 정상적인 위치(A)에 있는 경우, 광원(120)에서 출사된 제1광은 제1경로(P1)를 따라 이동하면서 수광장치(110)에 도달할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 수광장치(110)를 통해 수신되는 전기신호를 이용하여 광학장치(160)가 정상적인 위치(A)에 배치되어 있음을 확인할 수 있다. 이에 반해, 광학장치(160)가 비정상적인 위치(B)에 있는 경우, 광원(120)에서 출사된 제1광은 제2경로(P2)를 따라 이동하면서 수광장치(110)에 도달하지 못할 수 있다. 그리고, 프로세서(130)는 수광장치(110)를 통해 전기신호가 수신되지 않는 것을 확인하고, 광학장치(160)가 비정상적인 위치(B)에 배치되어 있다고 판단할 수 있다. 여기서, 전기신호가 수신되지 않는다는 것은 예를 들어, 미리 설정된 세기의 전기신호가 수신되지 않는 것일 수 있다.For example, when the optical device 160 is in the normal position (A), the first light emitted from the light source 120 may reach the light receiving device 110 while moving along the first path P1. . In addition, the processor 130 may confirm that the optical device 160 is disposed at a normal position (A) by using an electrical signal received through the light receiving device 110. In contrast, when the optical device 160 is in an abnormal position B, the first light emitted from the light source 120 may not reach the light receiving device 110 while moving along the second path P2. . Then, the processor 130 may confirm that the electrical signal is not received through the light receiving device 110, and may determine that the optical device 160 is disposed at an abnormal position B. Here, the fact that the electrical signal is not received may be, for example, that an electrical signal having a preset intensity is not received.

광학장치(160)가 정상적인 위치를 벗어나는 경우, 광원(120)에서 출력되는 광의 세기가 감소되지 않은 상태에서 사람의 눈에 도달하면서 눈에 손상을 일으킬 수 있다. 프로세서(130)는 광학장치(160)가 정상적인 위치를 벗어났다고 판단한 경우에 광원(120)에서의 광의 출력을 차단함으로써 전술한 눈의 손상을 방지할 수 있다. 프로세서(130)는 기판(150)을 통해 광원(120)으로 공급되는 전력을 제어할 수 있는데, 광학장치(160)가 정상적인 위치를 벗어났다고 판단한 경우, 기판(150)을 통해 광원(120)으로 공급되는 전력을 차단할 수 있다.When the optical device 160 is out of the normal position, the intensity of the light output from the light source 120 may reach the human eye while the intensity of the light is not reduced, thereby causing damage to the eye. When the processor 130 determines that the optical device 160 is out of a normal position, the output of the light from the light source 120 is blocked to prevent the above-described eye damage. The processor 130 may control power supplied to the light source 120 through the substrate 150. If it is determined that the optical device 160 is out of a normal position, the processor 130 supplies the light source 120 through the substrate 150. Power can be cut off.

한편, 프로세서(130)는 수광장치(110)에서 측정되는 광의 세기가 기준세기보다 높으면 광학장치(160)에서의 반사가 정상적으로 이루어지고 있고 광학장치(160)가 정상적인 위치에 배치되어 있다고 판단할 수 있다. 그런데, 이러한 판단은 외부광이 존재하는 경우에 오작동을 일으키는 원인이 될 수 있다.Meanwhile, if the intensity of light measured by the light receiving device 110 is higher than the reference intensity, the processor 130 may determine that reflection from the optical device 160 is normally performed and that the optical device 160 is disposed at a normal position. have. However, this determination may cause a malfunction in the presence of external light.

도 2는 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining that the beam projector module is operating abnormally.

도 2를 참조하면, 광학장치(160)가 정상적인 위치(A)를 벗어나 비정상적인 위치(B)에 있지만, 프로세서(130)는 외부광원(10)에서 출력한 외부광(이하 "제3광"이라 함)에 영향을 받아 기준세기 이상의 광이 정상적으로 광학장치(160)에 의해 반사되고 있다고 판단할 수 있다.Referring to FIG. 2, although the optical device 160 is in an abnormal position B out of the normal position A, the processor 130 is external light (hereinafter referred to as “third light”) output from the external light source 10. It may be determined that the light having a reference intensity or higher is normally reflected by the optical device 160.

예를 들어, 광학장치(160)가 비정상적인 위치(B)에 있는 상황에서, 외부광원(10)에서 출력된 제3광이 도 2에 도시된 제3경로(P3)와 같이 광학장치(160)와 프레임(140) 사이의 틈으로 유입될 수 있다. 이때, 수광장치(110)는 제3광을 변환하여 전기신호를 생성할 수 있는데, 프로세서(130)가 이러한 전기신호를 광학장치(160)에서 반사된 제2광으로 오인하면, 도 1을 참조하여 설명한 눈보호기능은 정상적으로 작동되지 않게 된다.For example, in the situation where the optical device 160 is in an abnormal position B, the third light output from the external light source 10 is the optical device 160 as shown in the third path P3 shown in FIG. 2. And the frame 140. At this time, the light receiving device 110 may generate an electrical signal by converting the third light. If the processor 130 misinterprets the electrical signal as the second light reflected from the optical device 160, see FIG. 1. The eye protection function described above will not operate normally.

이러한 상황에서, 프로세서(130)가 눈보호기능을 수행하지 않고 계속해서 광원(120)을 제어하여 제1광을 출력하게 되면, 빔프로젝터모듈(100)이 사용자의 눈을 손상시키는 원인이 될 수 있다.In this situation, when the processor 130 continuously controls the light source 120 and outputs the first light without performing the eye protection function, the beam projector module 100 may cause damage to the user's eyes. have.

이러한 프로세서(130)의 오동작을 방지하기 위한 방법들이 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명된다.Methods for preventing the malfunction of the processor 130 are described with reference to FIGS. 3 to 8.

일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제1방법은 제1광의 구동구간과 비구동구간을 구분하고, 각 구간별로 수광장치에서 측정되는 광의 세기를 분석하는 방법이다.The first method for preventing the abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment is a method of distinguishing a driving section and a non-driving section of the first light and analyzing the intensity of light measured by the light receiving device for each section.

제1방법에서, 광원은 구동구간에 제1광을 출력하고, 비구동구간에 제1광의 출력을 차단할 수 있다. 광원의 이러한 작동은 주로 ToF 방식에서 이루어지나 본 발명이 이러한 방식으로 제한되는 것은 아니고, 광원이 구동구간과 비구동구간을 구분하여 광을 제어하는 경우, 이에 해당될 수 있다.In the first method, the light source may output the first light in the driving section and block the output of the first light in the non-driving section. This operation of the light source is mainly performed in the ToF method, but the present invention is not limited to this method, and may correspond to a case in which the light source controls light by separating a driving section and a non-driving section.

광학장치는 제1광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시킬 수 있다. 그리고, 수광장치는 제1광 중 광학장치에 의해 경로가 변경된 제2광의 세기를 측정할 수 있다.The optical device may reduce the intensity of light output to a certain space with respect to the first light. Also, the light receiving device may measure the intensity of the second light whose path is changed by the optical device among the first light.

그리고, 프로세서는 구동구간에서 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)가 미리 설정된 제1비정상범위에 해당되면, 눈보호기능(eye-safety function)을 수행할 수 있다.The processor may perform an eye-safety function when the intensity of the light (first light intensity) measured by the light-receiving device in the driving section falls within a preset first abnormal range.

한편, 프로세서는 구동구간에서 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)가 미리 설정된 제1정상범위에 해당되는 경우, 비구동구간에서 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제2광도)를 추가적으로 분석하여 눈보호기능의 수행 여부를 결정할 수 있다.On the other hand, when the intensity of the light (first light intensity) measured by the light-receiving device in the driving section falls within a preset first normal range, the processor additionally analyzes the light intensity (second light intensity) measured by the light-receiving device in the non-driving section. You can decide whether to perform the eye protection function.

예를 들어, 프로세서는 제1광도가 미리 설정된 제1정상범위에 해당되지만, 제2광도가 미리 설정된 제2비정상범위에 해당되는 경우, 눈보호기능을 수행할 수 있다.For example, the processor may perform an eye protection function when the first light intensity corresponds to a preset first normal range, but when the second light intensity corresponds to a preset second abnormal range.

일 예로서, 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 기준세기보다 낮은 범위이고, 제1정상범위는 광의 세기가 전술한 기준세기보다 높은 범위이며, 제2비정상범위는 광의 세기가 전술한 기준세기보다 높은 범위일 수 있다.As an example, the first abnormal range is a range in which the intensity of light is lower than a preset reference intensity, the first normal range is a range in which the light intensity is higher than the aforementioned reference intensity, and the second abnormal range is a reference intensity in which the light intensity is described above It may be a higher range.

다른 예로서, 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1비정상세기보다 낮은 범위이고, 제1정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1정상세기보다 높은 범위일 수 있다. 그리고, 제1비정상세기는 제1정상세기보다 낮고, 제2비정상세기는 제1비정상세기보다 높고 제1정상세기보다 낮을 수 있다.As another example, the first abnormal range may be a range in which the intensity of light is lower than a first preset normal intensity, and the first normal range may be a range in which the intensity of light is higher than a preset first normal intensity. In addition, the first abnormal strength may be lower than the first normal strength, and the second abnormal strength may be higher than the first normal strength and lower than the first normal strength.

도 3은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제1방법에서 광의 구동구간과 비구동구간을 나타내는 도면이다.3 is a view showing a driving section and a non-driving section of light in a first method of preventing an abnormal operation of a beam projector module according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 광원은 구동구간(Ta)에서 제1광을 출력하고, 비구동구간(Tb)에서 제1광의 출력을 차단할 수 있다. 이러한 구동구간(Ta)과 비구동구간(Tb)은 일정 주기(Td)로 반복될 수 있다.Referring to FIG. 3, the light source may output the first light in the driving section Ta and block the output of the first light in the non-driving section Tb. The driving section Ta and the non-drive section Tb may be repeated at a predetermined period Td.

프로세서는 구동구간(Ta)에서 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)가 미리 설정된 제1비정상범위에 해당되면, 눈보호기능을 수행할 수 있다. 여기서, 눈보호기능은 광원의 출력을 차단하는 것을 포함할 수 있다.The processor may perform an eye protection function when the intensity of the light (first light intensity) measured by the light receiving device in the driving section Ta falls within a preset first abnormal range. Here, the eye protection function may include blocking the output of the light source.

한편, 프로세서는 제1광도가 미리 설정된 제1정상범위에 해당된다고 하더라도, 비구동구간(Tb)에서 측정되는 광의 세기(제2광도)가 미리 설정된 제2비정상범위에 해당되면 눈보호기능을 수행할 수 있다.On the other hand, the processor performs an eye protection function when the intensity of the light (second light intensity) measured in the non-driving section Tb falls within the preset second abnormal range, even if the first light intensity falls within the preset first normal range. can do.

여기서, 정상과 비정상을 구분하는 기준세기는 하나일 수 있는데, 이에 따르면, 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 기준세기보다 낮은 범위이고, 제1정상범위는 광의 세기가 기준세기보다 높은 범위이며, 제2비정상범위는 광의 세기가 기준세기보다 높은 범위일 수 있다.Here, the reference intensity that distinguishes the normal from the abnormality may be one. According to this, the first abnormal range is a range in which the light intensity is lower than a preset reference intensity, and the first normal range is a range in which the light intensity is higher than the reference intensity. , In the second abnormal range, the light intensity may be higher than the reference intensity.

다른 예로서, 각각의 범위를 구분하는 기준세기가 서로 다를 수 있는데, 일 예로서, 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1비정상세기보다 낮은 범위이고, 제1정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1정상세기보다 높은 범위이며, 제2비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제2비정상세기보다 높은 범위일 수 있다. 여기서, 제1비정상세기는 제1정상세기보다 낮고, 제2비정상세기는 제1비정상세기보다 높고 제1정상세기보다 낮을 수 있다.As another example, the reference intensities for distinguishing the respective ranges may be different from each other. As an example, the first abnormal range is a range in which the light intensity is lower than a preset first abnormal intensity, and the first normal range is the light intensity in advance. The range is higher than the first normal intensity set, and the second abnormal range may be a range in which the intensity of light is higher than the preset second normal intensity. Here, the first abnormal strength may be lower than the first normal strength, and the second abnormal strength may be higher than the first normal strength and lower than the first normal strength.

구동구간(Ta)과 비구동구간(Tb)을 합친 시간은 미리 규정된 눈보호작동시간(Te)보다 짧을 수 있다. 이러한 설정에 따라, 프로세서는 눈보호작동시간(Te)보다 짧은 시간 내에서 눈보호기능의 수행 여부를 결정할 수 있다.The combined time of the driving section Ta and the non-driving section Tb may be shorter than the predefined eye protection operation time Te. According to this setting, the processor may determine whether to perform the eye protection function within a time shorter than the eye protection operation time Te.

다른 측면에서, 구동구간(Ta)과 비구동구간(Tb)을 포함하는 주기(Td)는 눈보호작동시간(Te)보다 짧을 수 있다. 이러한 설정에 따라, 프로세서는 눈보호작동시간(Te)보다 짧은 시간 내에서 눈보호기능의 수행 여부를 결정할 수 있다.In another aspect, the period Td including the driving section Ta and the non-driving section Tb may be shorter than the eye protection operating time Te. According to this setting, the processor may determine whether to perform the eye protection function within a time shorter than the eye protection operation time Te.

도 4는 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제1방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a first method of preventing an abnormal operation of a beam projector module according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 프로세서는 구동구간에서 광원을 제어하여 제1광을 출력시키고, 구동구간에서 수광장치로 측정되는 광의 세기(제1광도)를 제1기준세기와 비교할 수 있다(S402).Referring to FIG. 4, the processor may output the first light by controlling the light source in the driving section, and compare the intensity (first light intensity) of the light measured by the light receiving device in the driving section with the first reference intensity (S402).

그리고, 프로세서는 제1광도가 제1기준세기보다 낮으면(S402에서 NO), 눈보호기능(eye-safety function)을 수행할 수 있다(S408).Then, when the first light intensity is lower than the first reference intensity (NO in S402), the processor may perform an eye-safety function (S408).

그리고, 프로세서는 비구동구간에서 광원을 제어하여 제1광의 출력을 차단시키고, 비구동구간에서 수광장치로 측정되는 광의 세기(제2광도)를 제2기준세기와 비교할 수 있다(S404).In addition, the processor may control the light source in the non-drive section to block the output of the first light, and compare the intensity of the light (second light intensity) measured by the light-receiving device in the non-drive section with the second reference intensity (S404).

그리고, 프로세서는 제1광도가 제1기준세기보다 높고 제2광도가 제2기준세기보다 높으면(S404에서 YES), 눈보호기능을 수행할 수 있다(S408).Then, if the first light intensity is higher than the first reference intensity and the second light intensity is higher than the second reference intensity (YES in S404), the processor may perform an eye protection function (S408).

그리고, 프로세서는 제1광도가 제1기준세기보다 높고 제2광도가 제2기준세기보다 낮으면(S404에서 NO), 빔프로젝터모듈을 정상모드로 구동시킬 수 있다(S406).Then, when the first light intensity is higher than the first reference intensity and the second light intensity is lower than the second reference intensity (NO in S404), the processor may drive the beam projector module in the normal mode (S406).

한편, 제2방법에서, 광원은 일정한 파형을 가지는 제1광을 출력하고, 프로세서는 수광장치로 측정되는 광의 파형을 분석하여, 눈보호기능의 수행 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 세기가 미리 설정된 제1정상범위에 해당되지만, 수광장치에서 측정되는 광의 파형이 제1광의 파형과 다른 경우, 눈보호기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, in the second method, the light source outputs the first light having a constant waveform, and the processor analyzes the waveform of the light measured by the light receiving device to determine whether to perform the eye protection function. For example, the processor may perform an eye protection function when the intensity of the light measured by the light-receiving device corresponds to a preset first normal range, but the waveform of the light measured by the light-receiving device is different from the waveform of the first light.

도 5는 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제2방법에서 반사광과 외부광의 파형을 나타내는 도면이다.5 is a view showing waveforms of reflected light and external light in a second method of preventing an abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment.

도 5를 참조하면, 광원은 일정 파형을 가지는 제1광을 출력할 수 있다. 이하에서는 광원에서 출력하는 광의 파형을 제1파형이라 한다.Referring to FIG. 5, the light source may output first light having a predetermined waveform. Hereinafter, the waveform of the light output from the light source is referred to as a first waveform.

프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 파형(이하 "제2파형"이라 함)과 제1파형의 유사도를 판단할 수 있다. 그리고, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 세기가 기준세기보다 높음에도 불구하고, 제2파형과 제1파형의 유사도가 일정값 이하로 판단되면 눈보호기능을 수행할 수 있다.The processor may determine the similarity between the waveform of the light (hereinafter referred to as "second waveform") measured by the light receiving device and the first waveform. In addition, although the intensity of light measured by the light receiving device is higher than the reference intensity, the processor may perform an eye protection function when the similarity between the second waveform and the first waveform is determined to be below a certain value.

프로세서는 제1파형과 제2파형의 주기를 비교하여 유사도를 판단할 수 있고, 주기 중에서 광의 세기가 상대적으로 높은 구동구간과 광의 세기가 상대적으로 구동구간보다 낮은 비구동구간의 시간을 더 비교하여 유사도를 판단할 수 있다.The processor can determine the similarity by comparing the periods of the first waveform and the second waveform, and further compares the time period between the driving period in which the light intensity is relatively higher and the non-driving period in which the light intensity is lower than the driving period. Can judge.

다른 예로서, 프로세서는 제1파형과 제2파형의 주파수를 비교하여 유사도를 판단할 수 있다. 혹은 프로세서는 제1파형과 제2파형의 듀티(duty)를 비교하여 유사도를 판단할 수 있다. 여기서, 듀티란 주기에서 구동구간이 차지하는 비율을 의미한다.As another example, the processor may compare the frequencies of the first waveform and the second waveform to determine similarity. Alternatively, the processor may determine the similarity by comparing the duty of the first waveform and the second waveform. Here, the duty refers to the ratio occupied by the driving section in the period.

도 6은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제2방법의 흐름도이다.6 is a flowchart of a second method of preventing an abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 프로세서는 광원을 제어하여 제1파형을 가지는 제1광을 출력시킬 수 있다(S601).Referring to FIG. 6, the processor may output a first light having a first waveform by controlling a light source (S601).

그리고, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)를 제1기준세기와 비교할 수 있다(S602).Then, the processor may compare the intensity of the light (first light intensity) measured by the light receiving device with the first reference intensity (S602).

그리고, 프로세서는 제1광도가 제1기준세기보다 낮으면(S602에서 NO), 눈보호기능(eye-safety function)을 수행할 수 있다(S608).Then, if the first light intensity is lower than the first reference intensity (NO in S602), the processor may perform an eye-safety function (S608).

그리고, 프로세서는 제1파형과 수광장치에서 측정되는 광의 파형(제2파형)의 유사도를 판단할 수 있다(S604).Then, the processor may determine the similarity between the first waveform and the waveform of the light (second waveform) measured by the light receiving device (S604).

그리고, 프로세서는 제1광도가 제1기준세기보다 높고 제1파형과 제2파형의 유사도가 일정값 이하로 판단되면(S604에서 NO), 눈보호기능을 수행할 수 있고(S608), 그렇지 않으면 빔프로젝터모듈을 정상모드로 구동시킬 수 있다(S606).Then, if the first light intensity is higher than the first reference intensity and the similarity between the first waveform and the second waveform is determined to be less than or equal to a predetermined value (NO in S604), the processor may perform an eye protection function (S608), otherwise The beam projector module may be driven in a normal mode (S606).

한편, 제3방법에서, 광원은 특정 파장대역의 파장을 가지는 제1광을 출력할 수 있다. 그리고, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 파장대역과 제1광의 파장대역의 유사도가 일정값 이하로 판단되면 눈보호기능을 수행할 수 있다.Meanwhile, in the third method, the light source may output first light having a wavelength in a specific wavelength band. The processor may perform an eye protection function when the similarity between the wavelength band of the light measured by the light receiving device and the wavelength band of the first light is determined to be less than or equal to a predetermined value.

도 7은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제3방법에서 반사광과 외부광의 파장대역을 나타내는 도면이다.7 is a view showing wavelength bands of reflected light and external light in a third method of preventing an abnormal operation of the beam projector module according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 광원은 일정 파장대역을 가지는 제1광을 출력할 수 있다. 이하에서는 광원에서 출력하는 광의 파장대역 제1파장대역이라 한다.Referring to FIG. 7, the light source may output first light having a certain wavelength band. Hereinafter, the wavelength band of the light output from the light source is referred to as a first wavelength band.

프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 파장대역(이하 "제2파장대역"이라 함)과 제1파장대역의 유사도를 판단할 수 있다. 그리고, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 세기가 기준세기보다 높음에도 불구하고, 제2파장대역과 제1파장대역의 유사도가 일정값 이하로 판단되면 눈보호기능을 수행할 수 있다.The processor may determine the similarity between the wavelength band of light (hereinafter referred to as "second wavelength band") and the first wavelength band measured by the light receiving device. In addition, although the intensity of light measured by the light receiving device is higher than the reference intensity, the processor may perform an eye protection function when the similarity between the second wavelength band and the first wavelength band is determined to be below a certain value.

도 8은 일 실시예에 따른 빔프로젝터모듈이 비정상적으로 작동되는 것을 방지하는 제3방법의 흐름도이다.8 is a flowchart of a third method of preventing the beam projector module from being abnormally operated according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 프로세서는 광원을 제어하여 제1파장대역의 파장을 가지는 제1광을 출력시킬 수 있다(S801).Referring to FIG. 8, the processor may output a first light having a wavelength of a first wavelength band by controlling a light source (S801).

그리고, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 파장대역(제2파장대역)을 제1파장대역과 비교할 수 있다(S802).Then, the processor may compare the wavelength band of the light (second wavelength band) measured by the light receiving device with the first wavelength band (S802).

그리고, 프로세서는 제2파장대역과 제1파장대역의 유사도가 일정값보다 낮으면(S802에서 NO), 눈보호기능(eye-safety function)을 수행할 수 있다(S808).Then, if the similarity between the second wavelength band and the first wavelength band is lower than a predetermined value (NO in S802), the processor may perform an eye-safety function (S808).

그리고, 프로세서는 수광장치에서 측정되는 광의 세기(제1광도)를 제1기준세기와 비교할 수 있다(S804).Then, the processor may compare the intensity of the light (first light intensity) measured by the light receiving device with the first reference intensity (S804).

그리고, 프로세서는 제2파장대역과 제1파장대역의 유사도가 일정값보다 높고 제1광도가 제1기준세기보다 낮으면(S804에서 NO), 눈보호기능(eye-safety function)을 수행할 수 있고(S808), 그렇지 않으면 빔프로젝터모듈을 정상모드로 구동시킬 수 있다(S806).Then, if the similarity between the second wavelength band and the first wavelength band is higher than a predetermined value and the first light intensity is lower than the first reference intensity (NO in S804), the processor may perform an eye-safety function. (S808), otherwise, the beam projector module may be driven in a normal mode (S806).

이상에서 설명한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 눈보호기능을 포함하는 빔프로젝터모듈에 대한 기술 및 그 눈보호기능의 오동작을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present embodiment, there is an effect that can prevent the technology of the beam projector module including the eye protection function and the malfunction of the eye protection function.

이상에서, 제1방법, 제2방법 및 제3방법이 구분되도록 설명되었으나, 각 방법은 서로 조합되어 사용될 수 있다. 일 예로, 프로세서는 제2방법과 제3방법을 조합하는 방법으로, 제1광의 파형과 파장을 함께 분석하여 눈보호기능의 수행여부를 결정할 수 있다. 다른 예로, 프로세서는 제1방법과 제2방법을 조합하여 사용할 수 있고, 제1방법과 제3방법을 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 프로세서는 전술한 모든 방법을 조합하여 사용할 수도 있다.In the above, the first method, the second method and the third method have been described to be distinguished, but each method may be used in combination with each other. As an example, the processor may combine the second method and the third method, and analyze the waveform and wavelength of the first light together to determine whether to perform the eye protection function. As another example, the processor may use the first method and the second method in combination, and may use the first method and the third method in combination. In addition, the processor may be used in combination with any of the methods described above.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terms "comprise", "consist" or "have" as described above mean that the corresponding component can be inherent unless otherwise stated, and do not exclude other components. It should be interpreted that it may further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and are not to be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (13)

구동구간에 제1광을 출력하고 비구동구간에 상기 제1광의 출력을 차단하는 광원- 상기 구동구간 및 상기 비구동구간은 일정 주기로 반복됨 -;
상기 제1광에 대하여 일정 공간으로 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치;
상기 제1광 중 상기 광학장치에 의해 경로가 변경된 제2광의 세기를 측정하는 수광장치; 및
상기 구동구간에서 상기 수광장치에서 측정되는 제1광도가 미리 설정된 제1비정상범위에 해당되면, 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 프로세서
를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 제1광도가 미리 설정된 제1정상범위에 해당되고, 상기 비구동구간에서 상기 수광장치에서 측정되는 제2광도가 미리 설정된 제2비정상범위에 해당되면 상기 눈보호기능을 수행하는 빔프로젝터모듈.A light source that outputs the first light in the drive section and blocks the output of the first light in the non-drive section-the drive section and the non-drive section are repeated at regular intervals;
An optical device for reducing the intensity of light output to a certain space with respect to the first light;
A light receiving device for measuring the intensity of the second light whose path is changed by the optical device among the first light; And
A processor that performs an eye-safety function when the first light intensity measured by the light-receiving device in the driving section falls within a preset first abnormal range.
Including,
The processor,
A beam projector module performing the eye protection function when the first light intensity corresponds to a preset first normal range, and the second light intensity measured by the light receiving device in the non-drive section corresponds to a preset second abnormal range. 제1항에 있어서,
상기 광원은 수직 캐비티 표면 광방출 레이저(VCSEL: vertical-cavity surface-emitting laser)를 포함하고,
상기 광학장치는 상기 제1광을 분산시키는 디퓨저를 포함하는 빔프로젝터모듈.According to claim 1,
The light source includes a vertical cavity surface-emitting laser (VCSEL),
The optical device is a beam projector module including a diffuser for dispersing the first light. 제1항에 있어서,
상기 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 기준세기보다 낮은 범위이고,
상기 제1정상범위는 광의 세기가 상기 기준세기보다 높은 범위이며,
상기 제2비정상범위는 광의 세기가 상기 기준세기보다 높은 범위인 빔프로젝터모듈.According to claim 1,
The first abnormal range is a range in which the light intensity is lower than a preset reference intensity,
The first normal range is a range in which the light intensity is higher than the reference intensity,
The second abnormal range is a beam projector module having a light intensity higher than the reference intensity. 제1항에 있어서,
상기 제1비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1비정상세기보다 낮은 범위이고,
상기 제1정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제1정상세기보다 높은 범위이며,
상기 제2비정상범위는 광의 세기가 미리 설정된 제2비정상세기보다 높은 범위이고,
상기 제1비정상세기는 상기 제1정상세기보다 낮고,
상기 제2비정상세기는 상기 제1비정상세기보다 높고 상기 제1정상세기보다 낮은 빔프로젝터모듈.According to claim 1,
The first abnormal range is a range in which the light intensity is lower than a preset first abnormal intensity,
The first normal range is a range in which the intensity of light is higher than a preset first normal intensity,
The second abnormal range is a range in which the intensity of light is higher than a preset second abnormal intensity,
The first abnormal strength is lower than the first normal strength,
The second abnormal intensity is higher than the first abnormal intensity, the beam projector module is lower than the first normal intensity. 제1항에 있어서,
상기 구동구간과 상기 비구동구간을 합친 시간은 미리 규정된 눈보호작동시간보다 짧은 빔프로젝터모듈.According to claim 1,
The time of combining the driving section and the non-driving section is a beam projector module shorter than a predetermined eye protection operating time. 제1항에 있어서,
상기 구동구간과 상기 비구동구간은 일정 주기로 반복되고,
상기 일정 주기의 시간은 미리 규정된 눈보호작동시간보다 짧은 빔프로젝터모듈.According to claim 1,
The drive section and the non-drive section are repeated at regular intervals,
The time of the predetermined cycle is shorter than the prescribed eye protection operation time beam projector module. 광원, 그리고 상기 광원에서 출력되는 광의 세기를 감소시키는 광학장치를 포함하는 빔프로젝터모듈을 제어하는 방법에 있어서,
구동구간에서 상기 광원을 제어하여 제1광을 출력시키고, 상기 구동구간에서 수광장치로 측정되는 제1광도를 제1기준세기와 비교하는 단계;
상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 낮으면 눈보호기능(eye-safety function)을 수행하는 단계;
비구동구간에서 광원을 제어하여 상기 제1광의 출력을 차단시키고, 상기 비구동구간에서 수광장치로 측정되는 제2광도를 제2기준세기와 비교하는 단계; 및
상기 제1광도가 상기 제1기준세기보다 높고 상기 제2광도가 상기 제2기준세기보다 높으면 상기 눈보호기능을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 구동구간과 상기 비구동구간은 일정 주기로 반복되는, 제어방법.A method for controlling a beam projector module including a light source and an optical device for reducing the intensity of light output from the light source,
Controlling the light source in a driving section to output a first light, and comparing the first light intensity measured by the light receiving device in the driving section with a first reference intensity;
Performing an eye-safety function when the first light intensity is lower than the first reference intensity;
Controlling the light source in the non-driving section to block the output of the first light, and comparing the second luminous intensity measured by the light-receiving device in the non-driving section with a second reference intensity; And
And performing the eye protection function when the first light intensity is higher than the first reference intensity and the second light intensity is higher than the second reference intensity.
The driving section and the non-drive section are repeated at regular intervals, the control method. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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