KR102377380B1

KR102377380B1 - Laser scanner using liquid crystal

Info

Publication number: KR102377380B1
Application number: KR1020200040803A
Authority: KR
Inventors: 주영구
Original assignee: 경북대학교 산학협력단
Priority date: 2020-04-03
Filing date: 2020-04-03
Publication date: 2022-03-22
Also published as: KR20210123552A

Abstract

본 발명은 투명 전극사이에 마이크로 프리즘을 위치하고, 투명 전극과 마이크로 프리즘 경사면 사이에 액정을 주입한 구조로 구성된다. 액정은 길쭉한 모양의 분자 형태를 가지고 있어서 복굴절 특성을 가지고 있는데 이상 광선의 굴절률이 정상 광선의 굴절률에 비해 크다. 전극에 전압을 걸어줌으로써 액정의 축 방향을 회전 시킬 수 있기 때문에 입사하는 광선의 편광을 고정된 경우에 굴절률이 변하게 할 수 있다. 마이크로 프리즘과 전극 사이의 굴절률이 변하게 되면 광선의 굴절각도 변하게 되므로 전압의 크기에 따라 굴절률이 변하고 굴절각을 조절할 수 있어 레이저 스캐너를 만들 수 있다. 이러한 레이저 스캐너를 다중으로 적층하거나 다면체에 배치하게 되면 큰 각도를 전기적으로 스캔할 수 있는 레이저 스캐너를 제작할 수 있다.The present invention consists of a structure in which a micro prism is placed between transparent electrodes and liquid crystal is injected between the transparent electrode and the inclined surface of the micro prism. Liquid crystals have an elongated molecular shape and have birefringent properties, and the refractive index of abnormal rays is greater than that of normal rays. Since the axial direction of the liquid crystal can be rotated by applying voltage to the electrode, the refractive index can be changed when the polarization of the incident light is fixed. When the refractive index between the micro prism and the electrode changes, the refractive angle of the light changes, so the refractive index changes depending on the magnitude of the voltage and the refractive angle can be adjusted, making it possible to create a laser scanner. By stacking multiple laser scanners or placing them on a polyhedron, a laser scanner that can electrically scan a large angle can be produced.

Description

Laser scanner using liquid crystal}

본 발명은 액정을 이용한 레이저 스캐너에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 투명전극부의 사이에 경사면을 형성하는 마이크로 프리즘이 구비되며, 마이크로 프리즘의 경사면에 복굴절 특성을 가지는 액정을 마련하여 입사하는 광선이 마이크로 프리즘과 액정에 의해 투과광이 굴절하는 것이 가능하고, 투명전극부에 공급되는 전압의 크기에 의해 액정의 축의 방향이 결정되어 투과광의 굴절각을 조절하도록 하는 액정을 이용한 레이저 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a laser scanner using liquid crystal. More specifically, the present invention relates to a laser scanner using liquid crystal. More specifically, a micro prism is provided that forms an inclined surface between transparent electrode parts, and a liquid crystal having a birefringent characteristic is provided on the inclined surface of the micro prism so that the incident light beam is transmitted through the micro prism. It relates to a laser scanner using liquid crystal in which transmitted light can be refracted by a prism and liquid crystal, and the direction of the axis of the liquid crystal is determined by the magnitude of the voltage supplied to the transparent electrode to control the refraction angle of the transmitted light.

레이저를 이용하여 공간을 감지하고 스캔하는 방식은 광원에 따라 그 성능이 달라지기도 하며, 사용하고자 하는 형태가 다양하게 구비될 수 있다.The performance of the method of detecting and scanning space using a laser varies depending on the light source, and can be used in various forms.

종래의 레이저 스캐너들은 스캔하고자 하는 범위에 따라 고정형 레이저 스캐너를 이용하기도 하였으나, 최근에는 회전이 가능한 다각형의 거울 등의 회전 어셈블리를 이용하여 전방향을 감지할 수 있는 기계식 레이저 스캐너가 증가하고 있는 추세이다.Conventional laser scanners used fixed laser scanners depending on the range to be scanned, but recently, mechanical laser scanners that can detect omnidirectional directions using rotating assemblies such as rotatable polygonal mirrors are on the rise. .

기계식 레이저 스캐너는 회전 어셈블리가 회전하는 각도의 범위에 따라서 레이저를 스캔하는 반경이 달라질 수 있으나, 회전 어셈블리 또는 다각형의 거울을 회전시키기 위해 전기 모터와 여러 가지 기계적 부품이 부수적으로 필요하며, 사용함에 따라 내구성과 수명이 감소하고 외부 충격에 약해지는 문제가 발생할 수 있다.Mechanical laser scanners have a laser scanning radius that can vary depending on the range of angles at which the rotating assembly rotates, but an electric motor and various mechanical parts are additionally required to rotate the rotating assembly or the polygonal mirror. Problems may arise such as reduced durability and lifespan and weakness to external shocks.

한편, 전방향을 스캔할 수 있는 레이저 스캐너의 예로써 한국등록특허 제10-1665938호 '미러 회전 방식의 다채널 라이더 스캐너 광학계'에서는 펄스 레이저를 출력하는 광원과 상기 펄스 레이저가 측정 타겟으로 진행하도록 배치되는 제1, 2 미러, 반사된 광을 수광하는 수광렌즈 및 수광된 광신호를 전기신호로 변환하는 광검출부를 구비하는 라이더 스캐너에 대한 기술이 개시되어 있다.Meanwhile, as an example of a laser scanner capable of scanning in all directions, Korean Patent No. 10-1665938, 'Mirror Rotation Type Multi-Channel Lidar Scanner Optical System', includes a light source that outputs a pulse laser and a light source that allows the pulse laser to advance to the measurement target. A technology for a lidar scanner including first and second mirrors arranged, a light receiving lens for receiving reflected light, and a light detection unit for converting the received light signal into an electrical signal is disclosed.

그러나, 상기와 같은 종래의 라이더 스캐너는 전기적 조인트 없이 회전하는 방식의 라이더 스캐너에 대한 기술이 개시되어 있을 뿐, 다른 어떠한 수단도 개시되지 않았다.However, the conventional lidar scanner as described above only discloses a technology for a lidar scanner that rotates without an electrical joint, and no other means are disclosed.

또한, 한국공개특허 제10-2019-0106216호 '전후방 측정이 가능한 라이다 스캐닝 장치'에서도 대상체에서 반사된 레이저 빔을 수신하는 다면미러와 기설정된 각도 범위에서 반복적으로 회전하는 한 쌍의 미러 스캐너를 이용하여 다각도의 레이저를 수신하는 기술이 개시되어 있을 뿐, 기계식 스캐너의 단점을 보완하기 위한 다른 어떠한 수단도 개시되지 않았다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2019-0106216, 'Lidar scanning device capable of front-to-back measurement', uses a multi-faceted mirror that receives the laser beam reflected from the object and a pair of mirror scanners that rotate repeatedly in a preset angle range. A technology for receiving laser beams from multiple angles has been disclosed, but no other means to compensate for the shortcomings of mechanical scanners have been disclosed.

따라서, 이러한 문제점을 개선하기 위해 내구성과 수명을 증가시키면서도 다각도의 스캔이 가능한 레이저 스캐너를 개발하는 것이 필요하다.Therefore, in order to improve these problems, it is necessary to develop a laser scanner capable of scanning from multiple angles while increasing durability and lifespan.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전압의 크기에 따라서 축의 방향이 달라지는 액정을 주입하여 마이크로 프리즘과 액정의 굴절각을 조정하여 입사광과 투과광을 다각도로 조절하며, 기계적 구동부를 구비하지 않고, 전압을 조절하여 전방위를 스캔하는 것이 가능한 액정을 이용한 레이저 스캐너를 제공하는 데 목적이 있다.The present invention is intended to solve the above problems. By injecting liquid crystal whose axis direction varies depending on the magnitude of the voltage, the refraction angle of the micro prism and the liquid crystal is adjusted to adjust the incident light and transmitted light from various angles, without providing a mechanical driver. The purpose is to provide a laser scanner using liquid crystal that can scan all directions by adjusting the voltage.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너는, 제1투명전극과 제2투명전극에 의해 전압이 흐르도록 형성되는 투명전극부; 상기 투명전극부의 사이에 구비되며, 일단에 한 개 이상의 경사면이 형성되는 마이크로 프리즘; 및 상기 마이크로 프리즘의 경사면에 마련되며 빛을 복굴절 시키도록 형성되는 액정;을 포함하는 레이저 스캐너에 있어서, 상기 액정의 축의 방향에 따라 입사광과 투과광의 편향각이 달라질 수 있다.A laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention to solve the above problem includes a transparent electrode portion formed by a first transparent electrode and a second transparent electrode to allow voltage to flow; a micro prism provided between the transparent electrode units and having one or more inclined surfaces at one end; and a liquid crystal provided on an inclined surface of the micro prism and formed to birefringence light. In the laser scanner, the deflection angle of the incident light and the transmitted light may vary depending on the direction of the axis of the liquid crystal.

이때, 상기 액정은, 축의 방향이 상기 투명전극부와 평행하도록 주입되며, 상기 투명전극부에　전압이 공급될 시 전극에 형성되는 자기장의 방향에 따라 축의 방향이 달라질 수 있고, 상기 마이크로 프리즘 표면에 가공되는 러빙에 의해 형성되는 러빙홈에 의해 상기 액정의 배열이 달라질 수 있다.At this time, the liquid crystal is injected so that its axis direction is parallel to the transparent electrode part, and the axis direction may vary depending on the direction of the magnetic field formed on the electrode when a voltage is supplied to the transparent electrode part, and is attached to the surface of the micro prism. The arrangement of the liquid crystal may vary depending on the rubbing groove formed by the rubbing process.

또한, 상기 제1투명전극과 상기 제2투명전극의 사이에 구비되어 상기 제1투명전극과 상기 제2투명전극 사이의 간격을 조절하는 간격조절부;를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a gap adjusting unit provided between the first transparent electrode and the second transparent electrode to adjust the gap between the first transparent electrode and the second transparent electrode.

본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너는, 한 개 이상의 레이저 스캐너로 구비될 수 있으며, 복수 개로 마련되는 경우 상기 레이저 스캐너에 구비되는 상기 마이크로 프리즘의 방향이 평행 또는 수직하도록 적층될 수 있다.The laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention may be equipped with one or more laser scanners, and when provided in plural, the micro prisms provided in the laser scanner may be stacked so that the direction is parallel or perpendicular. .

이때, 상기 레이저 스캐너는, 상기 투명전극부 사이에 복수 개의 마이크로 프리즘의 경사면이 서로 마주보는 형태로 마련될 수 있다.At this time, the laser scanner may be provided with inclined surfaces of a plurality of micro prisms facing each other between the transparent electrode parts.

또한, 복수 개로 마련되는 상기 액정을 이용한 레이저 스캐너의 사이에 전기가 인가됨에 따라서 수축되는 가변형 폴리머;를 더 포함하고, 상기 가변형 폴리머는, 적층되는 상기 레이저 스캐너 사이에 한 개 이상으로 구비되며, 개별적으로 전기가 인가되어 수축에 의해 적층되는 레이저 스캐너의 간격이 가변될 수 있다.In addition, it further includes a deformable polymer that contracts as electricity is applied between the plurality of laser scanners using liquid crystals, wherein the deformable polymer is provided in one or more pieces between the laser scanners to be stacked, and is individually Electricity is applied and the spacing of the stacked laser scanners can be changed by shrinkage.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너는, 상기 액정을 이용한 레이저 스캐너를 부착하도록 다각형의 기둥 또는 다면체로　형성되는 스캐너 구조체;를 포함하고, 상기 스캐너 구조체의 면상에 한개 또는 복수 개로 적층되는 상기 액정을　이용한 레이저 스캐너를 부착할 수 있다.In addition, a laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention includes a scanner structure formed as a polygonal pillar or polyhedron to attach the laser scanner using liquid crystal, and one or more scanner structures on the surface of the scanner structure. A laser scanner using the laminated liquid crystals can be attached.

이때, 상기 산란방지부는, 상기 제1투명전극의 일단에 마련되어 경사면으로 입사하는 광선을 차단하기　위한 산란방지부;를 더 포함하고, 표면에 빛을 차단시키도록 필름 또는 도료가 도포될 수 있다.At this time, the anti-scattering portion further includes an anti-scattering portion provided at one end of the first transparent electrode to block light rays incident on the inclined surface, and a film or paint may be applied to the surface to block light.

본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너는 투명 전극의 사이로 마이크로 프리즘과 액정을 주입하여 구성되며, 복굴절 특성을 가지는 액정에 의해 입사광이 굴절하고, 투명전극에 공급되는 전압에 의해 액정의 축의 방향이 달라지도록 하여 기계적 구동 없이 다각도로 스캔하는 것이 가능하도록 하는 장점이 있다.A laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention is constructed by injecting a micro prism and liquid crystal between transparent electrodes. Incident light is refracted by the liquid crystal with birefringent characteristics, and the axis of the liquid crystal is changed by the voltage supplied to the transparent electrode. It has the advantage of allowing scanning from multiple angles without mechanical drive by changing the direction.

특히, 레이저 스캐너를 적층하거나, 다각형 구조를 형성하여 광선의 굴절각을 조절할 수 있으며, 경사면의 단면으로 입사하여 산란되는 현상을 방지하기 위한 산란방지부를 이용하여 스캔의 정확도를 높이도록 마련될 수 있다.In particular, the refraction angle of the light beam can be adjusted by stacking the laser scanners or forming a polygonal structure, and the accuracy of the scan can be increased by using an anti-scattering unit to prevent the phenomenon of being scattered when incident on the cross section of an inclined surface.

도 1은 종래의 기계식 구동부가 구비되는 레이저 스캐너를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 투명전극부에 전압이 걸린 상태의 액정을 보여주는 단면도이다.
도 4는 도 2의 마이크로 프리즘의 경사면에 러빙이 형성되어 액정이 배열되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 2의 레이저 스캐너의 적층되는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 4의 적층되는 레이저 스캐너의 전압이 걸린 상태를 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 스캐너에 복수 개의 마이크로 프리즘이 구비되는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 8은 도 5의 적층되는 레이저 스캐너의 사이에 가변형 폴리머가 구비되는 모습을 보여주는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 스캐너 구조체를 보여주는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 산란방지부가 구비되는 액정을 이용한 레이저 스캐너의 단면도이다.Figure 1 is an exemplary diagram showing a laser scanner equipped with a conventional mechanical drive unit.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the liquid crystal in a state in which voltage is applied to the transparent electrode portion of FIG. 2.
FIG. 4 is a diagram showing how rubbing is formed on the inclined surface of the micro prism of FIG. 2 and liquid crystals are arranged.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the laser scanner of FIG. 2 being stacked.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the voltage applied state of the stacked laser scanner of Figure 4.
Figure 7 is a cross-sectional view showing a plurality of micro prisms provided in a laser scanner according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a cross-sectional view showing a deformable polymer provided between the stacked laser scanners of Figure 5.
Figure 9 is a perspective view showing a scanner structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is a cross-sectional view of a laser scanner using liquid crystal and equipped with an anti-scattering unit according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the accompanying drawings is not limited to specific embodiments, and various modifications may be made and various embodiments may be possible. In addition, the content described below should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, terms such as first, second, etc. are terms used to describe various components, and their meaning is not limited, and is used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numerals used throughout this specification refer to like elements.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, singular expressions include plural expressions, unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as “comprise,” “provide,” or “have” used below are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof described in the specification. It should be construed and understood as not precluding the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts or combinations thereof.

이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 10.

도 1은 종래의 기계식 구동부가 구비되는 레이저 스캐너를 보여주는 예시도이다.Figure 1 is an exemplary diagram showing a laser scanner equipped with a conventional mechanical drive unit.

먼저 도 1의 레이저 스캐너는 기계식 회동부를 구비하는 종래의 레이저 스캐너로써, 종래에는 스캔하기 위한 광선을 다각형 거울에 입사시키고 상기의 다각형 거울을 회전하면서 반사하게 되면 다각형 거울의 회동범위에 따라서 광선을 스캔하는 방식을 취하였다.First, the laser scanner in Figure 1 is a conventional laser scanner equipped with a mechanical rotation part. Conventionally, when a light beam for scanning is incident on a polygonal mirror and reflected while rotating the polygon mirror, the light beam is transmitted according to the rotation range of the polygonal mirror. A scanning method was used.

그러나, 상기와 같은 방식의 레이저 스캐너는 다각도를 스캔하기 위해 반복적으로 다각형 거울을 회동시키게 되어 전기 모터와 같은 회동장치를 비롯한 기계적 부품들이 마모되며, 외부의 충격으로부터 기계적 구성이 내구성이 약해질 수 있는 문제가 있다.However, the laser scanner of the above type repeatedly rotates the polygonal mirror to scan multiple angles, which causes mechanical parts, including rotation devices such as electric motors, to wear out, and the durability of the mechanical structure from external shocks may weaken. there is a problem.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2의 투명전극부에 전압이 걸린 상태의 액정을 보여주는 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing the liquid crystal in a state in which a voltage is applied to the transparent electrode portion of FIG. 2.

도 2내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너는 투명전극부(10), 마이크로 프리즘(20), 액정(30)을 포함할 수 있다.Referring to Figures 2 and 3, a laser scanner using liquid crystal according to an embodiment of the present invention may include a transparent electrode unit 10, a micro prism 20, and a liquid crystal 30.

먼저, 투명전극부(10)는 제1투명전극(11)과 제2투명전극(12)을 포함할 수 있으며, 제1투명전극(11)은 광선이 입사하는 전면에 위치하고, 제2투명전극(12)은 투사되어 나가는 후면에 위치하도록 마련될 수 있다.First, the transparent electrode unit 10 may include a first transparent electrode 11 and a second transparent electrode 12, where the first transparent electrode 11 is located at the front where light rays enter, and the second transparent electrode (12) can be arranged to be located at the rear where it is projected.

이때, 투명전극부(10)는 인듐주석산화물(ITO, Indium Tin Oxide), 그래핀, PEDOT:PSS, 은나노 와이어, 카본나노튜브 등을 포함하는 소재 중 하나 이상이 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 아니하며 광투과도가 높은 동시에 전기전도도가 높은 소재로 사용되는 것이 가능하다. 또한, 투명전극부(10)는 구비되는 레이저 스캐너(1)가 적용되는 목적에 따라 두께와 길이를 달리하여 전기전도도와 저항을 조절할 수 있으며, 전기전도도를 높이기 위해 판막의 형태로 구비되는 것이 가능하다.At this time, the transparent electrode unit 10 may be made of one or more materials including indium tin oxide (ITO), graphene, PEDOT:PSS, silver nanowire, carbon nanotube, etc., but is not limited thereto. It is possible to use a material that has high light transmittance and high electrical conductivity at the same time. In addition, the transparent electrode unit 10 can adjust electrical conductivity and resistance by varying the thickness and length depending on the purpose for which the laser scanner 1 is applied, and can be provided in the form of a valve to increase electrical conductivity. do.

마이크로 프리즘(20)은 제1투명전극(11)의 후면에 위치하도록 형성되어 제1투명전극(11)을 통해 입사되는 입사광이 마이크로 프리즘(20)을 통과하도록 할 수 있다.The micro prism 20 is formed to be located on the rear side of the first transparent electrode 11 to allow incident light incident through the first transparent electrode 11 to pass through the micro prism 20.

마이크로 프리즘(20)은 제1투명전극(11)과 접하도록 면상의 구조로 형성되는 전면부(21)와 전면부(21)에 수직으로 형성되며 직각삼각형의 형상으로 마련되는 경사부(22)로 이루어질 수 있으며, 경사부(22)는 전면부(21)와 일정 각도를 가지도록 형성되는 경사면(22a)과 전면부(21)에 수직하게 형성되는 수직면(22b)으로 형성될 수 있다.The micro prism 20 has a front part 21 formed in a planar structure to contact the first transparent electrode 11, and an inclined part 22 formed perpendicular to the front part 21 and provided in the shape of a right triangle. The inclined portion 22 may be formed of an inclined surface 22a formed at a certain angle with the front portion 21 and a vertical surface 22b formed perpendicular to the front portion 21.

이때, 제1투명전극(11)을 통과하여 마이크로 프리즘(20)으로 입사하는 입사광은 경사면(22a)이 형성되는 방향으로 투사되며, 경사면(22a)이 형성되는 경사각에 따라 투사광의 굴절률이 달라지도록 형성될 수 있다.At this time, the incident light passing through the first transparent electrode 11 and entering the micro prism 20 is projected in the direction in which the inclined surface 22a is formed, and the refractive index of the projected light varies depending on the inclination angle at which the inclined surface 22a is formed. can be formed.

즉, 마이크로 프리즘(20)으로 입사하는 광선은 전면부(21)에 수직하는 방향으로 입사하게 되어, 경사면(22a)의 경사각에 의해 입사광과 투과광이 이루는 각도인 편향각이 달라질 수 있으며, 경사면(22a)의 경사각을 조절하여 편향각을 조정하는 것이 가능하다.That is, the light ray incident on the micro prism 20 is incident in a direction perpendicular to the front part 21, and the deflection angle, which is the angle between the incident light and the transmitted light, may vary depending on the inclination angle of the inclined surface 22a, and the inclined surface (22a) It is possible to adjust the deflection angle by adjusting the inclination angle of 22a).

액정(30)은 마이크로 프리즘(20) 경사면(22a)에 주입되어 구비될 수 있으며, 하나의 경사면(22a)에 한 개 이상의 액정(30)이 주입될 수 있고, 액정(30)이 주입되는 방향은 마이크로 프리즘(20)의 전면부와 평행하도록 형성될 수 있다.The liquid crystal 30 may be provided by being injected into the inclined surface 22a of the micro prism 20, and one or more liquid crystals 30 may be injected into one inclined surface 22a, and the direction in which the liquid crystal 30 is injected may be formed to be parallel to the front portion of the micro prism 20.

이때, 경사면(22a)에 주입되는 한 개 이상의 액정(30)은 액정(30)의 형태와 크기에 따라서 액정(30) 사이의 간격을 달리할 수 있으나, 기본적으로는 액정(30) 간의 간격을 모두 동일하게 마련할 수 있다.At this time, the spacing between the one or more liquid crystals 30 injected into the inclined surface 22a may vary depending on the shape and size of the liquid crystals 30, but basically, the spacing between the liquid crystals 30 is They can all be prepared the same way.

또한, 액정(30)은 길쭉한 모양의 분자구조로 형성되며, 액정(30)으로 입사되는 광선이 복굴절되는 특성을 가지고 있다. 즉, 광선의 편광 방향이 마이크로 프리즘(20) 경사면(22a)에 마련되어 있는 액정(30)을 투과 시 액정의 축의 방향, 마이크로 프리즘(20)의 경사면(22a)과의 간격 등에 따라서 투과광의 굴절률을 달리하여 입사광과 투과광의 편향각을 조절하는 것이 가능하다.In addition, the liquid crystal 30 is formed with an elongated molecular structure and has the characteristic of birefringence of light incident on the liquid crystal 30. That is, when the polarization direction of light passes through the liquid crystal 30 provided on the inclined surface 22a of the micro prism 20, the refractive index of the transmitted light is changed according to the direction of the axis of the liquid crystal, the distance from the inclined surface 22a of the micro prism 20, etc. In other ways, it is possible to adjust the deflection angles of incident light and transmitted light.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 투명전극부(10)에 전압이 공급되었을 때 형성되는 자기장의 방향에 의해 액정(30)의 축의 방향이 달라지도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, in the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention, the direction of the axis of the liquid crystal 30 varies depending on the direction of the magnetic field formed when voltage is supplied to the transparent electrode unit 10. It can be formed to be

이때, 액정(30)은 분자의 배열 특성에 따라서 네마틱 액정(nematic LC), 스멕틱 액정(smectic LC), 콜레스테릭 액정(cholesteric LC) 중 하나가 적용될 수 있으며, 바람직하게는 액정(30)의 분자구조에 전기장이 인가되었을 때에 형성되는 전기장의 방향으로 배열이 정렬되는 특성을 가지는 네마틱 액정이 적용될 수 있다. 또한, 네마틱 액정은 분자구조의 특성에 따라서 LC242(2-methyl-1,4-phenylene bis(4-(((4-(acryloyloxy)butoxy)carbonyl)benzoate)), 5CB(4'-pentyl-[1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile), PBN(4-phenylbenzonitrile) 등의 액정이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 5CB 액정이 사용될 수 있다.At this time, the liquid crystal 30 may be one of nematic liquid crystal (nematic LC), smectic liquid crystal (LC), and cholesteric liquid crystal (cholesteric LC) depending on the arrangement characteristics of the molecules, and is preferably liquid crystal (30). ) A nematic liquid crystal, which has the property of being aligned in the direction of the electric field formed when an electric field is applied to the molecular structure, can be applied. In addition, nematic liquid crystals are classified into LC242 (2-methyl-1,4-phenylene bis(4-(((4-(acryloyloxy)butoxy)carbonyl)benzoate)), 5CB(4'-pentyl-) depending on the characteristics of the molecular structure. Liquid crystals such as [1,1'-biphenyl]-4-carbonitrile) and PBN (4-phenylbenzonitrile) can be used, and 5CB liquid crystal is preferably used.

이때, 액정(30)은 투명전극부(10)에 공급되는 전압에 의해 형성되는 전기장의 방향과 액정(30)의 장축이 평행하도록 배열될 수 있으며, 공급되는 전압의 크기에 따라서 액정(30)의 축의 방향이 달라지는 정도가 조절될 수 있고, 제1투명전극(11)에서 제2투명전극(12)의 방향으로 형성되는 전기장의 영향을 받아서 액정(30)의 장축이 마이크로 프리즘(20)의 전면부(21)와 수직이 되도록 정렬될 수 있다.At this time, the liquid crystal 30 may be arranged so that the long axis of the liquid crystal 30 is parallel to the direction of the electric field formed by the voltage supplied to the transparent electrode unit 10, and the liquid crystal 30 may change depending on the magnitude of the supplied voltage. The degree to which the direction of the axis changes can be adjusted, and the long axis of the liquid crystal 30 is aligned with that of the micro prism 20 under the influence of the electric field formed in the direction from the first transparent electrode 11 to the second transparent electrode 12. It can be aligned perpendicular to the front part 21.

즉, 전압이 공급되지 않은 상태에서 액정(30)은 마이크로 프리즘(20)의 전면부(21)와 평행하도록 장축이 위치하며, 전압이 공급되어 제1투명전극(11)과 제2투명전극(12)의 사이에 전기장이 형성되면, 액정(30)의 장축이 마이크로 프리즘(20)의 전면부(21)와 수직한 방향으로 배열되는 것이 가능하다.That is, in a state where no voltage is supplied, the long axis of the liquid crystal 30 is positioned parallel to the front part 21 of the micro prism 20, and when voltage is supplied, the first transparent electrode 11 and the second transparent electrode ( 12), it is possible for the long axis of the liquid crystal 30 to be aligned in a direction perpendicular to the front portion 21 of the micro prism 20.

도 4는 도 2의 마이크로 프리즘의 경사면에 러빙이 형성되어 액정이 배열되는 모습을 보여주는 도면이고, 도 5는 도 2의 레이저 스캐너의 적층되는 모습을 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 4의 적층되는 레이저 스캐너의 전압이 걸린 상태를 보여주는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 스캐너에 복수 개의 마이크로 프리즘이 구비되는 모습을 보여주는 단면도이다.FIG. 4 is a view showing how rubbing is formed on the inclined surface of the micro prism of FIG. 2 and liquid crystals are arranged, FIG. 5 is a cross-sectional view showing the stacking of the laser scanner of FIG. 2, and FIG. 6 is a view showing the stacking of the laser scanner of FIG. 4. It is a cross-sectional view showing a state in which voltage is applied to the laser scanner, and Figure 7 is a cross-sectional view showing a plurality of micro prisms provided in the laser scanner according to an embodiment of the present invention.

또한, 도 4을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 마이크로 프리즘(20)의 경사면(22a)에 가공되는 러빙에 의해 형성되는 러빙홈(23)에 따라 액정(30)의 배열이 달라질 수 있다.In addition, referring to FIG. 4, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention has liquid crystal according to the rubbing groove 23 formed by rubbing on the inclined surface 22a of the micro prism 20. The arrangement of (30) may be different.

이때, 러빙은, 액정 분자를 균일한 경사각을 갖고 방향성을 통일하기 위해 배향되는 층의 표면을 마찰하여 가공하는 공정을 말하는 것으로, 나일론이나 면 등을 포함하는 부드러운 천(C)을 이용하여 배향 층을 문지르듯이 처리할 수 있다. 이때, 배향 층의 표면으로 마찰을 일으키는 방향을 러빙 축 또는 러빙 방향이라고 지칭할 수 있으며, 천(C)을 이용하여 표면을 가공하게 되면, 천(C)의 외면으로 형성되어 있는 털(F)에 의해 배향 층의 표면에 홈 구조가 형성되며, 홈 구조의 방향을 따라서 액정의 분자구조가 나열하려는 경향을 나타낸다. At this time, rubbing refers to a process of processing liquid crystal molecules by rubbing the surface of the layer to be aligned in order to have a uniform inclination angle and unify the directionality. The alignment layer is applied using a soft cloth (C) containing nylon or cotton. It can be treated like rubbing. At this time, the direction that causes friction with the surface of the orientation layer can be referred to as the rubbing axis or rubbing direction. When the surface is processed using the cloth (C), the hair (F) formed on the outer surface of the cloth (C) A groove structure is formed on the surface of the alignment layer, and the molecular structure of the liquid crystal tends to line up along the direction of the groove structure.

즉, 마이크로 프리즘(20)의 경사면(22a)에 러빙을 가하는 방향에 따라서 경사면의 표면에 형성되는 러빙홈(23)의 형상이 다양하게 형성될 수 있으며, 러빙홈(23)의 형상에 따라 액정(30)의 배열이 달라지도록 하는 것이 가능하다.That is, the shape of the rubbing groove 23 formed on the surface of the inclined surface may be formed in various ways depending on the direction in which rubbing is applied to the inclined surface 22a of the micro prism 20, and the liquid crystal may be formed depending on the shape of the rubbing groove 23. It is possible to vary the arrangement of (30).

또한, 도 2 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 제1투명전극(11)과 제2투명전극(12)의 간격을 조절하도록 간격조절부(40)를 더 포함할 수 있다.In addition, referring to FIGS. 2 and 3, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention includes a gap adjuster to adjust the gap between the first transparent electrode 11 and the second transparent electrode 12. (40) may be further included.

간격조절부(40)는 제1투명전극(11)과 제2투명전극(12) 사이에 구비되는 마이크로 프리즘(20)과 액정(30)이 형성되는 공간을 마련하기 위해 형성되며, 투명전극부(10)의 상단과 하단의 일단에 구비되도록 할 수 있다.The gap adjusting unit 40 is formed to provide a space in which the micro prism 20 and the liquid crystal 30 provided between the first transparent electrode 11 and the second transparent electrode 12 are formed, and the transparent electrode unit It can be provided at the top and bottom ends of (10).

이때, 간격조절부(40)는 투명전극부(10)의 사이에 형성되는 마이크로 프리즘(20) 및 액정(30)의 형태나 크기에 따라서 그 형태가 달라지도록 구비되어 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다. 또한, 간격조절부(40)는 전기전도도 및 광투과도가 낮은 물질로 구성되어 레이저 스캐너(1)의 기능에 영향을 주지 않도록 구비될 수 있다.At this time, the spacing adjustment unit 40 is provided so that its shape varies depending on the shape or size of the micro prism 20 and the liquid crystal 30 formed between the transparent electrode units 10 to prevent interference. there is. Additionally, the gap adjusting unit 40 may be made of a material with low electrical conductivity and light transmittance so as not to affect the function of the laser scanner 1.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 각각의 레이저 스캐너(1)를 이중으로 적층하여 형성될 수 있다.Referring to Figures 5 and 6, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention can be formed by doubly stacking each laser scanner 1.

이때, 적층되는 복수 개의 레이저 스캐너(1)는 각각의 마이크로 프리즘(20)의 방향이 평행하도록 적층되거나, 서로 수직이 되도록 적층되는 것이 가능하다.At this time, the plurality of laser scanners 1 to be stacked may be stacked so that the direction of each micro prism 20 is parallel or perpendicular to each other.

이때, 각각의 레이저 스캐너(1)는 입사광을 일정한 각도로 편향시키기 때문에 평행하거나 수직이 되도록 적층하게 되면, 투과광이 굴절되는 범위가 증가시켜 스캔 범위를 넓히는 것이 가능하다.At this time, since each laser scanner 1 deflects the incident light at a certain angle, if it is stacked parallel or perpendicular, it is possible to expand the scan range by increasing the range where transmitted light is refracted.

예컨대, 입사광과 투과광의 편향각이 동일한 레이저 스캐너(1)를 마이크로 프리즘(20)이 평행하도록 적층하게 되면, 전면에 위치한 레이저 스캐너(1)를 투과하는 투과광이 적층되어 마련되는 레이저 스캐너(1)에 입사하게 되어, 동일한 편향각으로 투과하기 때문에, 최초로 입사하는 광선과 마지막으로 적층된 레이저 스캐너(1)를 투과하는 투과광 간의 편향각은 한 개의 레이저 스캐너(1)가 가지는 편향각의 두 배가 되도록 굴절될 수 있다.For example, when the laser scanners 1 having the same deflection angle of the incident light and the transmitted light are stacked so that the micro prisms 20 are parallel, the transmitted light passing through the laser scanner 1 located on the front is stacked and the laser scanner 1 is prepared. Since it is incident on the beam and transmitted at the same deflection angle, the deflection angle between the initially incident light and the last transmitted light passing through the stacked laser scanner (1) is set to be twice the deflection angle of one laser scanner (1). It can be refracted.

또한, 적층되는 레이저 스캐너(1)가 가지는 편향각을 다르게 하여 적층하게 되면, 레이저 스캐너(1)를 적층하여 마련되는 구조체가 가지는 스캐너의 스캔 범위를 다양하게 설정하는 것이 가능하다. In addition, if the laser scanners 1 are stacked with different deflection angles, it is possible to set the scanning range of the scanner of the structure prepared by stacking the laser scanners 1 in various ways.

예컨대, 3.5°의 편향각을 가지는 레이저 스캐너(1) 두 개를 마이크로 프리즘(20)이 평행하도록 적층하게 되면, 적층된 레이저 스캐너(1)의 구조체가 가지는 편향각은 7.0°가 될 수 있으며, 3.5°의 편향각을 가지는 레이저 스캐너(1)와 4.5°의 편향각을 가지는 레이저 스캐너(1)를 적층하게 되면 8.0°의 편향각을 가지도록 할 수 있다. For example, if two laser scanners 1 with a deflection angle of 3.5° are stacked so that the micro prisms 20 are parallel, the deflection angle of the structure of the stacked laser scanners 1 may be 7.0°, By stacking the laser scanner 1 with a deflection angle of 3.5° and the laser scanner 1 with a deflection angle of 4.5°, a deflection angle of 8.0° can be obtained.

이때, 한 개 이상으로 마련되는 레이저 스캐너(1)에 공급되는 전압을 조정하게 되면, 광선의 편향각을 실시간으로 조정하는 것이 가능하며, 편향각을 조절하기 위한 별도의 기계적 구동부가 없이 레이저 스캐너(1)를 형성하는 것이 가능하다.At this time, by adjusting the voltage supplied to one or more laser scanners (1), it is possible to adjust the deflection angle of the light beam in real time, and the laser scanner ( It is possible to form 1).

또한, 복수 개로 적층되는 레이저 스캐너(1)는 투명전극부(10)에 공급하는 전압을 서로 다르게 설정하여 편향각을 세밀하게 조절할 수 있다. 예컨대, 전면에 위치하는 레이저 스캐너(1)에는 전압을 공급하지 않고, 적층되는 레이저 스캐너(1)에 전압을 공급하여 입사하는 광선의 편향각을 크게 할 수 있으며, 각각의 레이저 스캐너(1)에 전압을 동일하게 공급하여 편향각이 생기지 않도록 형성하는 것이 가능하다.In addition, the laser scanner 1, which is stacked in multiple pieces, can finely control the deflection angle by setting the voltage supplied to the transparent electrode unit 10 to be different from each other. For example, the deflection angle of the incident light can be increased by supplying voltage to the stacked laser scanners 1 without supplying voltage to the laser scanner 1 located in the front, and to each laser scanner 1. It is possible to supply the same voltage so that no deflection angle occurs.

또한, 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 투명전극부(10) 사이에 마이크로 프리즘(20)이 복수 개로 구비되며, 서로 마주보는 형태로도 형성되도록 할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention is provided with a plurality of micro prisms 20 between the transparent electrode parts 10, and are also formed to face each other. It can be done as much as possible.

예컨대, 도 7과 같이 마이크로 프리즘(20)의 전면부(21)가 제1투명전극(11)에 접하도록 구비되며, 또 다른 마이크로 프리즘(20)의 전면부가 제2투명전극(12)에 접하도록 하여, 각각의 마이크로 프리즘(20)의 경사면(22a)이 서로 마주보는 형태로 구비될 수 있으며, 각각의 마이크로 프리즘(20)의 경사면(22a)에 구비되는 액정의 수나 배열을 다르게 하여 통과하는 광선의 굴절률을 다르게 할 수 있다.For example, as shown in Figure 7, the front part 21 of the micro prism 20 is provided to be in contact with the first transparent electrode 11, and the front part of another micro prism 20 is in contact with the second transparent electrode 12. In this way, the inclined surfaces 22a of each micro prism 20 may be provided in a form facing each other, and the number or arrangement of liquid crystals provided on the inclined surfaces 22a of each micro prism 20 may be varied so that the liquid crystals passing through The refractive index of light rays can be varied.

복수 개의 마이크로 프리즘(20)이 형성되는 레이저 스캐너(1)에는 또 다른 레이저 스캐너(1)가 적층되도록 형성될 수 있으며, 이때 적층되는 레이저 스캐너(1)은 단일 개의 마이크로 프리즘(20)을 구비하는 레이저 스캐너(1)가 적층될 수도 있고, 복수 개의 마이크로 프리즘(20)을 구비하는 레이저 스캐너(1)가 적층되도록 할 수 있다.Another laser scanner 1 may be stacked on the laser scanner 1 in which a plurality of micro prisms 20 are formed, and in this case, the stacked laser scanner 1 has a single micro prism 20. The laser scanner 1 may be stacked, or the laser scanner 1 including a plurality of micro prisms 20 may be stacked.

도 8은 도 5의 적층되는 레이저 스캐너의 사이에 가변형 폴리머가 구비되는 모습을 보여주는 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 스캐너 구조체를 보여주는 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 산란방지부가 구비되는 액정을 이용한 레이저 스캐너의 단면도이다.Figure 8 is a cross-sectional view showing a deformable polymer provided between the stacked laser scanners of Figure 5, Figure 9 is a perspective view showing a scanner structure according to an embodiment of the present invention, and Figure 10 is an embodiment of the present invention. This is a cross-sectional view of a laser scanner using liquid crystal and equipped with an anti-scattering unit.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용 한 레이저 스캐너(1)는 복수 개로 적층되는 레이저 스캐너(1)의 사이에 유동적으로 간격을 조절할 수 있는 가변형 폴리머(50)가 더 포함될 수 있다.Referring to FIG. 8, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention further includes a variable polymer 50 capable of fluidly adjusting the gap between the plurality of stacked laser scanners 1. You can.

가변형 폴리머(50)는 전기가 인가되었을 때, 형상이 변화하여 수축 또는 팽창이 가능한 소재로 형성되어, 전기의 공급여부에 따라서 적층되는 레이저 스캐너(1)의 간격을 조절하도록 형성될 수 있다.The deformable polymer 50 is made of a material that changes shape and can contract or expand when electricity is applied, and can be formed to adjust the spacing of the stacked laser scanners 1 depending on whether electricity is supplied.

이때, 가변형 폴리머(50)는 복수 개로 적층되는 레이저 스캐너(1)의 사이에 구비되며, 적층되는 구조에 따라서 한 개 이상의 가변형 폴리머(50)가 구비될 수 있다. 또한, 레이저 스캐너(1)에 구비되는 가변형 폴리머(50)에는 개별적으로 전기가 공급되어 전기의 인가에 의한 수축과 팽창이 각각의 가변형 폴리머(50)에 대해 독립적으로 작동하도록 할 수 있다.At this time, the deformable polymer 50 is provided between the laser scanners 1 that are stacked in plural pieces, and one or more deformable polymers 50 may be provided depending on the stacked structure. In addition, electricity can be individually supplied to the deformable polymers 50 provided in the laser scanner 1 so that contraction and expansion by application of electricity can operate independently for each deformable polymer 50.

예컨대, 가변형 폴리머(50)가 서로 적층되는 레이저 스캐너(1)의 상단과 하단에 위치하도록 하며, 상단에 마련되는 가변형 폴리머(50)에 전기가 공급되도록 조정하게 되면, 하단에 마련되는 가변형 폴리머(50)의 형태가 유지되면서 상단에 마련되는 가변형 폴리머(50)가 수축하여 평행하도록 적층되는 레이저 스캐너(1) 간의 각도가 변형되도록 할 수 있다.For example, when the variable polymer 50 is positioned at the top and bottom of the laser scanner 1, which is stacked on top of each other, and electricity is adjusted to be supplied to the variable polymer 50 provided at the top, the variable polymer 50 provided at the bottom ( While the shape of the 50) is maintained, the deformable polymer 50 provided at the top can be contracted to change the angle between the laser scanners 1 stacked in parallel.

또한, 가변형 폴리머(50)가 구비되는 레이저 스캐너(1)가 적층 시, 레이저 스캐너(1)의 사이에는 채움액(51)이 더 포함될 수 있으며, 채움액(51)은 1기압 4℃의 조건에서 밀도가 1g/cm³로 존재하는 증류수가 채워질 수 있으나, 굴절시키고자 하는 조건에 따라 다양한 밀도 또는 비중을 가지는 액상 형태의 물질을 충진하여 사용하도록 할 수도 있다. In addition, when the laser scanner 1 equipped with the deformable polymer 50 is stacked, a filling liquid 51 may be further included between the laser scanners 1, and the filling liquid 51 is kept under the condition of 1 atm and 4°C. It can be filled with distilled water with a density of 1g/cm ³ , but it can also be filled with a liquid substance with various densities or specific gravity depending on the conditions for deflection.

레이저 스캐너(1)를 통과하는 투과광은 액상으로 존재하는 채움액(51)을 통과하면서 편향각이 발생하게 되어 채움액(51)이 존재하지 않는 기상의 상태보다 편향각을 더 넓게 조정할 수 있도록 할 수 있으며, 밀도 또는 비중 등의 채움액(51)의 조건에 따라 빛의 굴절률을 다르게 하는 것이 가능하기 때문에 적용하고자 하는 조건에 따라서 편향각을 다양하게 형성하는 것이 가능하다.The transmitted light passing through the laser scanner (1) generates a deflection angle as it passes through the filling liquid (51) existing in the liquid phase, so that the deflection angle can be adjusted to be wider than in the gaseous state in which the filling liquid (51) does not exist. Since it is possible to vary the refractive index of light depending on the conditions of the filling liquid 51, such as density or specific gravity, it is possible to form various deflection angles depending on the conditions to be applied.

예컨대, 3.5°의 편향각을 가지는 레이저 스캐너(1)를 적층하여 전체적인 편향각이 7.0°가 되도록 형성되는 경우, 가변형 폴리머(50)의 조절각이 3.5°로 조절이 가능하게 되면 0.0°내지 10.5°까지 편향각을 가변하는 것이 가능하게 된다. 이때, 채움액(51)의 조건에 따라서 채움액(51)을 통과하는 투과광의 편향각이 증가하도록 하여 레이저 스캐너(1)가 가지는 편향각의 가변 범위를 증가하도록 할 수 있다. 따라서, 채움액(51)이 채워지는 경우에는 레이저 스캐너(1) 사이가 기상으로 형성될 때보다 가변형 폴리머(50)의 작동범위를 좁게 하더라도 편향각을 넓히는 것이 가능하다.For example, when the laser scanners 1 having a deflection angle of 3.5° are stacked so that the overall deflection angle is 7.0°, if the control angle of the variable polymer 50 can be adjusted to 3.5°, it can be adjusted to 0.0° to 10.5°. It becomes possible to vary the deflection angle up to °. At this time, the deflection angle of the transmitted light passing through the filling liquid 51 may be increased depending on the conditions of the filling liquid 51, thereby increasing the variable range of the deflection angle of the laser scanner 1. Therefore, when the filling liquid 51 is filled, it is possible to widen the deflection angle even if the operating range of the variable polymer 50 is narrowed compared to when the space between the laser scanners 1 is formed in the gas phase.

즉, 가변형 폴리머(50)를 조절하여 적층되는 레이저 스캐너(1) 간의 각도를 조절할 수 있으며, 가변형 폴리머(50)에 의해 형성되는 레이저 스캐너(1)간의 각도와 채움액(51)의 성질에 따라 편향각을 조절하도록 하는 것이 가능하다. In other words, the angle between the laser scanners 1 that are stacked can be adjusted by adjusting the variable polymer 50, depending on the angle between the laser scanners 1 formed by the variable polymer 50 and the properties of the filling liquid 51. It is possible to adjust the deflection angle.

이때, 가변형 폴리머(50)는 활성화시키는 형태에 따라서 전기장에 의해 활성화되는 Electronic EAP, 또는 이온에 의해 활성화되는 Ionic EAP로 마련될 수 있으며, 바람직하게는 낮은 전압에서도 빠르게 응답하며 큰 작동력을 구사하는 것이 가능한 Ionic EAP에 의해 구비될 수 있다.At this time, the variable polymer 50 can be prepared as Electronic EAP activated by an electric field or Ionic EAP activated by ions, depending on the type of activation. Preferably, it responds quickly even at low voltage and uses a large operating force. Possibly provided by Ionic EAP.

이때, Ionic EAP는 소재에 따라서 카본나노튜브(carbon nanotubese, CNT), 전기유변유체(electroheological fluids, ERP), 전도성 고분자(conducting polymers, CP), 고분자겔(ionic polymer gels, IPG), 이온성-고분자-금속 복합체(ionic polymer-metal composites, IPMC) 등으로 세분화할 수 있다.At this time, depending on the material, Ionic EAP is made of carbon nanotubes (CNT), electroheological fluids (ERP), conducting polymers (CP), ionic polymer gels (IPG), ionic- It can be subdivided into polymer-metal composites (ionic polymer-metal composites, IPMC), etc.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 레이저 스캐너(1)를 다양한 구조로 형성하기 위한 스캐너 구조체(60)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention may further include a scanner structure 60 for forming the laser scanner 1 into various structures.

스캐너 구조체(60)는 다각형의 기둥 또는 다면체로 형성될 수 있으며, 각각의 면은 레이저 스캐너(1)가 구비되어, 각각의 레이저 스캐너(1)에 의해 편향되어 입사되는 광선을 스캔하도록 할 수 있다. 이때, 다각형 또는 다면체에 마련되는 레이저 스캐너(1)는 개별적으로 전압이 다르게 공급되도록 병렬로 연결되어 편향각의 범위를 조절하는 것이 가능하다.The scanner structure 60 may be formed as a polygonal pillar or polyhedron, and each face may be equipped with a laser scanner 1, so that the incident light beam can be scanned by being deflected by each laser scanner 1. . At this time, the laser scanners 1 provided in a polygon or polyhedron are connected in parallel so that different voltages are individually supplied, making it possible to adjust the range of the deflection angle.

예컨대, 도 9(a)와 같이 6각기둥의 형상으로 스캐너 구조체(60)가 형성되는 경우에 스캔하고자 하는 범위에 따라서 제1, 2, 3면에는 전압이 공급되고, 제4, 5, 6면에는 전압이 공급되지 않도록 하여 각각의 면상으로 입사하는 광선의 편향각을 조절하여 스캔 범위를 조절할 수 있다. 또한, 6각기둥의 상단과 하단에 레이저 스캐너(1)가 마련되어 측면과 상하를 모두 스캔하도록 구비될 수 있다.For example, when the scanner structure 60 is formed in the shape of a hexagonal prism as shown in Figure 9(a), voltage is supplied to the first, second, and third sides, and the fourth, fifth, and sixth sides are supplied according to the range to be scanned. The scan range can be adjusted by controlling the deflection angle of the light beam incident on each surface by ensuring that no voltage is supplied to the area. Additionally, laser scanners 1 may be provided at the top and bottom of the hexagonal pillar to scan both the sides and top and bottom.

이때, 구비되는 레이저 스캐너(1)는 그 크기가 한정되지 아니하며, 마련되는 스캐너 구조체(60)의 형상에 맞게 제작될 수 있다.At this time, the size of the laser scanner 1 provided is not limited, and it can be manufactured to fit the shape of the scanner structure 60 to be provided.

도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액정을 이용한 레이저 스캐너(1)는 레이저 스캐너(1)의 투명전극부(10)의 표면에 산란방지부(13)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the laser scanner 1 using liquid crystal according to an embodiment of the present invention may further include an anti-scattering portion 13 on the surface of the transparent electrode portion 10 of the laser scanner 1.

레이저 스캐너(1)에 입사하는 광선은 마이크로 프리즘(20)을 통과하면서 마이크로 프리즘(20)의 경사면(22a)에서 굴절이 발생하게 되나, 마이크로 프리즘(20)의 수직면(22b)을 통과하는 광선은 산란이 발생하게 되어 입사하는 광선의 스캐닝 시 잡음을 일으키는 요소로 작용하게 된다. The light ray incident on the laser scanner 1 passes through the micro prism 20 and is refracted at the inclined surface 22a of the micro prism 20. However, the light ray passing through the vertical surface 22b of the micro prism 20 is refracted. Scattering occurs and acts as a noise-generating element when scanning the incident light beam.

따라서, 마이크로 프리즘(20)의 수직면(22b)으로 향하는 광선을 차단하기 위해 입사하는 광선을 차단하도록 광투과도가 낮은 필름을 제1투명전극(11)의 전면에 부착하거나, 도료를 이용하여 패턴을 형성하여 수직면(22b)에 광선이 입사하지 않도록 할 수 있다.Therefore, in order to block the light rays directed to the vertical surface 22b of the micro prism 20, a film with low light transmittance is attached to the front of the first transparent electrode 11 to block the incident light rays, or a pattern is created using paint. It can be formed to prevent light from entering the vertical surface 22b.

이때, 산란방지부(13)로 사용되는 필름은 전 영역의 광선을 모두 차단하도록 구비될 수 있으며, 사용되는 레이저의 파장을 차단하기 위해 특정영역의 광선을 차단하는 필름이 구비되도록 할 수 있으며, 도료를 이용하여 제1투명전극(11)의 전면부에 패턴을 형성하는 경우에도 동일하게 광선을 차단하도록 할 수 있고, 바람직하게는 전영역의 광선을 차단할 수 있는 필름 또는 도료를 구비할 수 있다.At this time, the film used as the anti-scattering portion 13 may be provided to block all light rays in the entire area, and a film may be provided to block light rays in a specific area to block the wavelength of the laser used, Even when a pattern is formed on the front surface of the first transparent electrode 11 using a paint, light rays can be blocked in the same way. Preferably, a film or paint that can block light rays in the entire area can be used. .

이상 살펴본 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적인 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached claims.

1: 레이저 스캐너
10: 투명전극부
11: 제1투명전극
12: 제2투명전극
13: 산란방지부
20: 마이크로 프리즘
21: 전면부
22: 경사부
22a: 경사면
22b: 수직면
23: 러빙홈
30: 액정
40: 간격조절부
50: 가변형 폴리머
51: 채움액
60: 스캐너 구조체
C: 천
F: 털1: Laser scanner
10: Transparent electrode part
11: First transparent electrode
12: Second transparent electrode
13: Spawn prevention unit
20: micro prism
21: front part
22: inclined portion
22a: slope
22b: vertical plane
23: Loving Home
30: liquid crystal
40: Spacing adjustment unit
50: Variable polymer
51: Filling liquid
60: scanner structure
C: cloth
F: fur

Claims

A transparent electrode portion formed to allow voltage to flow by the first transparent electrode and the second transparent electrode;
a micro prism provided between the transparent electrode units and having one or more inclined surfaces at one end; and
In the laser scanner including; liquid crystal provided on the inclined surface of the micro prism and formed to birefringence of light,
The deflection angle of incident light and transmitted light varies depending on the direction of the axis of the liquid crystal,
The laser scanner is,
It may be provided with one or more laser scanners, and when provided in plural, the micro prisms provided on the laser scanner are stacked so that the direction is parallel or perpendicular,
It further includes a deformable polymer that contracts as electricity is applied between the plurality of laser scanners using the liquid crystal,
The variable polymer is,
A laser scanner using liquid crystal, wherein one or more laser scanners are provided between the stacked laser scanners, and electricity is individually applied to change the spacing of the stacked laser scanners by shrinkage.

According to paragraph 1,
The liquid crystal is
The direction of the axis is injected parallel to the transparent electrode part, and the direction of the axis may vary depending on the direction of the magnetic field formed on the electrode when voltage is supplied to the transparent electrode part,
A laser scanner using liquid crystal, characterized in that the arrangement of the liquid crystal is changed by the rubbing groove formed by rubbing on the surface of the micro prism.

According to paragraph 1,
A laser scanner using liquid crystal further includes; a gap adjuster provided between the first transparent electrode and the second transparent electrode to adjust the gap between the first transparent electrode and the second transparent electrode;

delete

According to paragraph 1,
The laser scanner is,
A laser scanner using liquid crystal, characterized in that the inclined surfaces of a plurality of micro prisms are further provided between the transparent electrode parts to face each other.

delete

According to paragraph 1,
It further includes a scanner structure formed of a polygonal pillar or polyhedron to attach the laser scanner using the liquid crystal,
A laser scanner using liquid crystal, characterized in that attaching a laser scanner using the liquid crystal, which is stacked in one or multiple pieces on the surface of the scanner structure.

According to paragraph 1,
The laser scanner is,
It further includes an anti-scattering portion provided at one end of the first transparent electrode to block light rays incident on an inclined surface,
A laser scanner using liquid crystal, characterized in that a film or paint is applied to the surface to block light.