KR102472217B1 - Light transmission apparatus and tof module using the same - Google Patents
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Abstract
TOF 모듈 및 그 광 송출장치가 개시된다. 본 발명에 따른 TOF 모듈은, TOF(Time Of Flight) 방식으로 거리 및 깊이 정보를 측정하는 TOF 모듈에 있어서, 적외선 광을 출력하는 복수의 에미터를 포함하는 광원과 에미터로부터 출력된 광을 복제하여 출력하는 패턴 복제부를 포함하는 광 송신부; 광 송신부로부터 출력되어 피사체에 반사되는 빛을 수신하는 광 수신부;를 포함하고, 광원은 에미터를 구동하여 복수의 광 패턴을 출력한다.A TOF module and an optical transmission device thereof are disclosed. The TOF module according to the present invention is a TOF module that measures distance and depth information using a Time Of Flight (TOF) method, and includes a light source including a plurality of emitters outputting infrared light and copying the light output from the emitter. a light transmission unit including a pattern duplication unit for outputting the output; and a light receiving unit configured to receive light output from the light transmitting unit and reflected on the subject, and the light source drives the emitter to output a plurality of light patterns.
Description
본 발명은 광 송출장치 및 이를 이용한 ToF(Time of Flight)모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TOF(Time Of Flight) 방식으로 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 측정하면서도 해상도를 높이며, 필요한 전자회로의 수를 최소화하여 부피 및 비용을 저감시킬 수 있는 TOF 모듈 및 그 광 송출장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical transmission device and a ToF (Time of Flight) module using the same, and more particularly, to a Time Of Flight (TOF) method that measures distance and depth information on a subject while increasing resolution, and provides a necessary electronic circuit. A TOF module capable of reducing the volume and cost by minimizing the number and an optical transmission device thereof.
피사체에 대한 거리 정보 및 깊이 정보를 얻는 방법으로는 스테레오 방법, 구조광 방법, TOF(Time Of Flight) 방법 등이 있다.Methods for obtaining distance information and depth information on a subject include a stereo method, a structured light method, a time of flight (TOF) method, and the like.
스테레오 방법은 두 대의 카메라를 이용하여 거리 및 깊이 정보를 얻는 방법으로써, 거리를 찾는데 많은 연산을 필요로 하기 때문에 거리 및 깊이 정보의 획득 속도가 느리다는 문제점이 있다. The stereo method is a method of obtaining distance and depth information using two cameras, and has a problem in that the acquisition speed of distance and depth information is slow because many calculations are required to find the distance.
또한, 구조광 방법은 가시광 레이저 혹은 적외선 레이저와 같이 주변 조명과 구분되는 구조광을 물체에 조사하고, 반사된 빛을 카메라 영상으로 획득하여 물체거리에 따른 왜곡을 분석함으로써 거리를 계산하는 방법이다. 그런데, 구조광 방법에 따른 영상은 햇빛이나 형광등의 밝기 등 주변 조명의 영향을 많이 받기 때문에, 결과적으로 얻어지는 물체거리 및 깊이 정보가 조명 잡음에 민감하다는 문제점이 있다.In addition, the structured light method is a method of calculating distance by radiating structured light, such as a visible light laser or an infrared laser, to an object, and acquiring the reflected light as a camera image to analyze distortion according to the distance of the object. However, since the image according to the structured light method is greatly affected by ambient lighting such as sunlight or the brightness of fluorescent lamps, there is a problem in that the resultant object distance and depth information are sensitive to lighting noise.
한편, TOF 방법은 초음파나 전자기파와 같은 파동을 피사체에 발사하고, 반사되어 돌아오기까지의 시간을 측정하여 거리 및 깊이 정보를 얻는 방법이다. On the other hand, the TOF method is a method of obtaining distance and depth information by emitting waves such as ultrasonic waves or electromagnetic waves to a subject and measuring the time until they are reflected back.
그런데 TOF에 기초하여 거리 및 깊이 정보를 측정하는 장치는 픽셀마다 커패시터와 같은 정밀한 전자회로를 필요로 하기 때문에 일반 RGB 이미지센서 대비 사이즈가 크기 때문에 동일 사이즈의 일반 RGB 이미지 센서 대비 해상도가 떨어지는 문제점이 있다. However, since the device for measuring distance and depth information based on TOF requires a precise electronic circuit such as a capacitor for each pixel, the resolution is lower than that of a general RGB image sensor of the same size because the size is larger than that of a general RGB image sensor. .
또한, TOF에 기초하여 거리 및 깊이 정보를 측정하는 장치는 픽셀마다 전자회로를 필요로 하기 때문에 부피가 크며, 비용이 비싸다는 문제점이 있다.In addition, since a device for measuring distance and depth information based on TOF requires an electronic circuit for each pixel, it is bulky and expensive.
본 발명은 전술한 문제점을 해결 및 개선하기 위하여 창안된 것으로서, TOF 방식으로 피사체에 대한 거리 및 깊이 정보를 측정하면서도 해상도를 높이며, 필요한 전자회로의 수를 최소화하여 부피 및 비용을 저감시킬 수 있는 TOF 모듈 및 그 광 송출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was devised to solve and improve the above-mentioned problems, and the TOF method can measure distance and depth information on a subject using the TOF method, increase resolution, and reduce volume and cost by minimizing the number of electronic circuits required. It is an object of the present invention to provide a module and an optical transmission device thereof.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 TOF 모듈은, TOF(Time Of Flight) 방식으로 거리 및 깊이 정보를 측정하는 TOF 모듈에 있어서, 적외선 광을 출력하는 복수의 에미터를 포함하는 광원과 상기 에미터로부터 출력된 광을 복제하여 출력하는 패턴 복제부를 포함하는 광 송신부; 상기 광 송신부로부터 출력되어 피사체에 반사되는 빛을 수신하는 광 수신부;를 포함하고, 상기 광원은 상기 에미터를 구동하여 복수의 광 패턴을 출력한다.A TOF module according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a TOF module for measuring distance and depth information using a Time Of Flight (TOF) method, comprising a plurality of emitters outputting infrared light a light transmission unit including a light source and a pattern duplication unit for duplicating and outputting light output from the emitter; and a light receiving unit configured to receive light output from the light transmitting unit and reflected on a subject, and the light source drives the emitter to output a plurality of light patterns.
여기서, 상기 광원은, 서로 다른 패턴의 광을 순차적으로 방출한다.Here, the light source sequentially emits light of different patterns.
또한, 상기 서로 다른 패턴을 출력하기 위해 구동되는 상기 에미터들은 서로 중첩되지 않는다.Also, the emitters driven to output the different patterns do not overlap each other.
상기 패턴 복제부는, 복수의 마이크로 렌즈로 이루어진 렌즈 어레이를 포함하며, 상기 광원으로부터 방출되는 광 패턴을 상기 마이크로 렌즈를 통해 복제한다.The pattern copying unit includes a lens array composed of a plurality of micro lenses, and copies the light pattern emitted from the light source through the micro lenses.
상기 광 송신부는, 상기 광원에 의해 방출되는 광의 발산 각을 확대하는 발산각 확대부를 더 포함하며, 상기 패턴 복제부는 상기 발산각 확대부에 의해 발산 각이 확대된 광 패턴을 복제한다.The light transmitting unit may further include a divergence angle enlarger configured to enlarge a divergence angle of the light emitted by the light source, and the pattern replica unit copies a light pattern having a divergence angle enlarged by the divergence angle enlarger.
상기 광 송신부는, 상기 패턴 복제부에 의해 복제된 광 패턴들의 화각을 확대하는 화각 확대부를 더 포함한다.The light transmission unit may further include a view angle enlargement unit for enlarging the view angles of the light patterns copied by the pattern duplication unit.
상기 광원은 스팟(spot), 스트라이프(stripe) 중의 적어도 하나를 포함하는 패턴무늬로 상기 에미터를 구동할 수 있다.The light source may drive the emitter in a pattern pattern including at least one of a spot and a stripe.
전술한 목적을 달성하기 위한 광 송출장치는, TOF 모듈에 장착되며, 피사체로 광을 송출하는 광 송출장치에 있어서, 적어도 하나의 에미터를 구동하여 복수의 패턴으로 광을 방출하는 광원; 각각의 상기 패턴을 복제하는 패턴 복제부; 및 상기 패턴 복제부에 의해 각각의 상기 패턴이 복제된 광을 상기 피사체로 출력하는 광 출력부를 포함한다.A light transmission device for achieving the above object is mounted on a TOF module and emits light to a subject, comprising: a light source that emits light in a plurality of patterns by driving at least one emitter; a pattern copying unit duplicating each of the patterns; and a light output unit configured to output light from which each of the patterns has been copied by the pattern replica unit to the subject.
전술한 광 송출장치는, 상기 광원에 의해 방출되는 광의 발산 각을 확대하는 발산각 확대부; 및 상기 패턴 복제부에 의해 복제된 광 패턴들의 화각을 확대하는 화각 확대부;를 더 포함하며, 상기 패턴 복제부는 상기 발산각 확대부에 의해 발산 각이 확대된 광 패턴을 복제할 수 있다.The above-described light transmission device includes a divergence angle enlarger for enlarging a divergence angle of light emitted by the light source; and a view angle enlarger for enlarging the angle of view of the light patterns copied by the pattern copy unit, wherein the pattern copy unit may copy the light pattern whose divergence angle is enlarged by the divergence angle enlarger.
본 발명에 따르면, TOF에 기초하여 거리 및 깊이 정보를 측정하면서도 복수의 패턴으로 광을 방출하며, 방출되는 각각의 광 패턴을 복제하여 패턴의 수만큼 피사체에 송신함으로써 해상도를 높일 수 있게 된다. According to the present invention, while measuring distance and depth information based on TOF, light is emitted in a plurality of patterns, and each emitted light pattern is duplicated and transmitted to a subject as many as the number of patterns, thereby increasing resolution.
또한, 본 발명에 따르면, 광원으로부터 방출되는 광 패턴을 복제하여 송신함으로써 다수의 픽셀을 구성하기 때문에, 결과적으로 전자회로의 수를 최소화하여 TOF 모듈의 부피 및 비용을 저감시킬 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, since a plurality of pixels are configured by copying and transmitting light patterns emitted from a light source, as a result, the volume and cost of the TOF module can be reduced by minimizing the number of electronic circuits.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 TOF 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 나타낸 광원의 에미터의 구성 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 각각 서로 다른 패턴의 광을 순차적으로 방출하기 위한 에미터의 구동 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 광 패턴의 복제된 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 (a) 광원에 의해 방출되는 각의 발산 각과 (b) 발산각 확대부에 의해 확되된 발산 각의 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 광 패턴의 화각을 확대하는 화각 확대부의 예를 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a TOF module according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration example of an emitter of the light source shown in FIG. 1 .
3 is a diagram showing an example of driving an emitter for sequentially emitting light of different patterns.
4 is a view showing a replicated example of a light pattern.
5 is a view showing examples of (a) a divergence angle of an angle emitted by a light source and (b) a divergence angle expanded by a divergence angle enlarger.
6 is a diagram illustrating an example of a view angle enlarger for enlarging a view angle of a light pattern.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 기재함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표시한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described through exemplary drawings. In describing the reference numerals for the components of each drawing, the same numerals indicate the same components as much as possible, even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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 연결, 결합 또는 접속될 수 있지만, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, the element may be directly connected, coupled, or connected to the other element, but not between the element and the other element. It should be understood that another component may be “connected”, “coupled” or “connected” between elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 TOF 모듈의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing the configuration of a TOF module according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 TOF 모듈(100)은 광 송신부(110), 광 수신부(120) 및 신호 처리부(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1 , a
광 송신부(110)는 TOF(Time Of Flight) 방식에 따라 거리 정보 및 깊이 정보를 측정하기 위하여, 피사체에 광을 송출한다. 송출되는 광은 적외선 파장 영역의 광일 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 TOF 모듈(100)의 광 송신부(110)는 광원(112), 패턴 복제부(114), 발산각 확대부(116) 및 화각 확대부(118)를 포함한다.The
광원(112)은 광을 방출하는 적어도 하나의 에미터(emitter)를 포함하며, 각각의 에미터를 구동하여 다양한 패턴으로 광을 방출할 수 있다. 에미터는 광원(122)에 고정되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 광원(112)은 도 2에 도시한 바와 같이, 좌측 상단의 에미터(이하, '제1에미터'라고 한다) (112-1), 우측 상단의 에미터(이하, '제2에미터'라고 한다)(112-2), 좌측 하단의 에미터(이하, '제3에미터'라고 한다)(112-3), 및 우측 하단의 에미터(이하, '제4에미터'라고 한다)(112-4)를 포함할 수 있으며, 각각의 에미터 중 적어도 어느 하나의 에미터를 선택적으로 구동하여 다양한 패턴으로 광을 방출할 수 있다. 각각의 에미터는 하나의 에미터 또는 복수의 에미터 묶음을 포함할 수 있다. The
한편, 광원(112)은 에미터의 구동에 따른 각각의 서로 다른 광 패턴을 순차적으로 방출한다. 예를 들어, 광원(112)이 제1에미터(112-1), 제2에미터(112-2), 제3에미터(112-3) 및 제4에미터(112-4) 중의 어느 하나의 에미터만을 구동하여 4개의 광 패턴으로 광을 방출하는 경우, 광원(112)은 도 3에 도시한 바와 같이 제1에미터(112-1) -> 제2에미터(112-2) -> 제3에미터(112-3) -> 제4에미터(112-4)의 순서로 각각의 에미터를 구동하여 서로 다른 광 패턴을 순차적으로 방출할 수 있다. 이때, 각각의 에미터의 구동순서는 기 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 각각의 광 패턴은 동일한 면 광원으로 방출될 수 있지만, 구동되는 에미터에 따라 각각의 광 패턴를 구분할 수 있다. 이와 같은 광원(112)으로 LED(Light Emitting Diode), EEL(Edge Emitting Laser), VCSEL(Vertical-Cavity Surface Emitting Laser) 등이 이용될 수 있다.Meanwhile, the
여기서는, 광원(112)이 에미터를 스팟(stop) 형태의 패턴무늬로 구동하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 광원(112)은 스트라이프(stripe) 형태의 패턴무늬로 에미터를 구동하거나, 다른 형태의 패턴무늬로 구동할 수도 있다. 즉, 광원(112)에 포함되는 에미터의 형태는 구현하고자 하는 패턴무늬의 형태에 따라 다양한 형태를 이룰 수 있으며 각 패턴간 발광 영역이 중첩되지 않도록 패턴무늬가 구현될 수 있다. 즉, 서로 다른 패턴을 출력하기 위해 구동되는 에미터들은 패턴간 서로 중첩되지 않을 수 있다. 패턴은 순차적으로 출력되고 반복되어 출력될 수 있다. 광원을 구성하는 에미터들을 동시에 동작시키지 않고, 패턴을 갖고 순차적으로 출력하여 ToF모듈의 해상력을 높일 수 있다.Here, although the
패턴 복제부(114)는 광원(112)에 의해 방출되는 각각의 광 패턴을 복제한다. 예를 들어, 광원(112)이 도 3에 도시한 바와 같은 순서로 각각의 에미터를 구동하는 경우, 패턴 복제부(114)는 도 4에 도시한 바와 같이 각각의 광 패턴을 3x3으로 복제할 수 있다. 여기서, 패턴 복제부(114)가 각각의 광 패턴을 3x3의 크기로 복제하는 것은 이해를 돕기 위한 예시일 뿐이며, 도 4 및 기재 내용에 한정되는 것은 아니다.The
여기서, 패턴 복제부(114)는 MLA(Micro Lens Array), DOE(Diffractive Optical Element) 등의 광학계를 이용할 수 있다. 예를 들어, 패턴 복제부(114)로 MLA를 이용하는 경우, 패턴 복제부(114)는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 렌즈 어레이로 이루어지게 되며, 패턴 복제부(114)는 마이크로 렌즈의 수만큼 각각의 광 패턴을 복제할 수도 있다.Here, the
발산각 확대부(116)는 광원(112)에 의해 방출되는 광의 발산 각을 확대한다. 일반적으로, 광원(112)에 의해 방출되는 광은 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 직진성을 갖는다. 이 경우, 발산각 확대부(116)는 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 광원(112)에 의해 방출되는 광의 발산 각을 확대한다. 여기서, 도 5의 (b)에 개시된 발산 각의 확대 범위는 그 예를 설명하기 위한 것일 뿐이며, 이에 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 패턴 복제부(114)는 발산각 확대부(116)에 의해 발산 각이 확대된 광 패턴을 복제함으로써, 광원(112)에 의해 형성되는 면 광원의 면적을 확대할 수 있다. 따라서 발산각 확대부(166)가 존재하지 않을 때 보다 넓은 면적에 대한 거리를 측정할 수 있다. The divergence angle enlarger 116 enlarges the divergence angle of light emitted by the
화각 확대부(118)는 패턴 복제부(114)에 의해 복제된 광 패턴들의 화각을 확대한다. 예를 들어, 패턴 복제부(114)가 도 4에 도시한 바와 같이, 3x3으로 각각의 광 패턴을 복제하는 경우, 화각 확대부(118)는 복제된 각각의 광 패턴들의 화각을 확대한다. 이를 위해, 화각 확대부(118)는 도 6에 도시한 바와 같은 형상의 렌즈로 구현될 수 있다. 예를들어 화각 확대부(118)는 매니스커스 형상일 수 있다. 화각 확대부(118)은 광원측으로 오목하고 피사체 측으로 볼록한 양면을 가질 수 있다. 그러나, 화각 확대부(118)의 형상은 도시한 형태에 한정되는 것은 아니며, 양면이 볼록한 렌즈, 일면은 볼록하며 다른 일면은 오목한 렌즈 등의 다양한 형태의 렌즈로 구현될 수도 있다.The field of
광 수신부(120)는 피사체에서 반사된 광을 수신한다. 즉, 광 송신부(110)가 피사체를 향하여 광을 송출하면 일부의 광은 피사체에 의해 반사되는데, 광 수신부(120)는 피사체에 의해 반사되어 되돌아오는 광을 수신한다. 광 수신부(120)에서는 광원에서 출력하는 펄스 형태의 적외선이 피사체에 반사되어 오는 광을 받아들여 거리를 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. 이때, 광 수신부(120)의 기능 및 구성은 공지된 기술에 따른 광 수신부(120)의 기능 및 구성과 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.The
신호 처리부(130)는 광 송신부(110)에 의해 송신된 광 및 광 수신부(120)에 의해 수신된 광을 신호 처리하여 거리 정보 및 깊이 정보를 산출한다. 이때, 신호 처리부(130)가 거리 정보 및 깊이 정보를 산출하는 방식은 공지된 ToF를 이용한 거리 측정 기술의 방식과 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다. The
다만, 본 발명의 실시예에 따른 TOF 모듈은 광원이 다양한 패턴으로 피사체에 광을 송출하며, 패턴 복제부가 광 패턴을 복제하여 광을 송출함으로써 종래의 기술에 따른 TOF 모듈에 비하여 확대된 영상정보를 획득할 수 있다.However, in the TOF module according to an embodiment of the present invention, the light source emits light to the subject in various patterns, and the pattern copying unit transmits light by copying the light pattern, thereby providing enlarged image information compared to the conventional TOF module. can be obtained
또한, 본 발명의 실시예에 따른 TOF 모듈은 종래의 TOF 모듈의 해상도 센서보다 더욱 낮은 해상도 센서를 이용하여 종래의 TOF 모듈과 동일한 해상도에 대응하는 영상정보를 얻을 수 있으므로, TOF 모듈의 제조 원가를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 전자회로의 수를 줄일 수 있기 때문에 전체적인 부피도 줄일 수 있다.In addition, since the TOF module according to an embodiment of the present invention can obtain image information corresponding to the same resolution as the conventional TOF module using a sensor with a lower resolution than that of the conventional TOF module, manufacturing cost of the TOF module can be reduced. Not only can it be reduced, but also the overall volume can be reduced because the number of electronic circuits can be reduced.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Embodiments according to the present invention have been described above, but these are merely examples, and those skilled in the art will understand that various modifications and embodiments of equivalent range are possible therefrom. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the following claims as well as those equivalent thereto.
100: TOF 모듈 110: 광 송신부(광 송출장치)
112: 광원 114: 패턴 복제부
116: 발산각 확대부 118: 화각 확대부
120: 광 수신부 130: 신호 처리부100: TOF module 110: optical transmission unit (optical transmission device)
112: light source 114: pattern replica unit
116: divergence angle expansion unit 118: angle of view expansion unit
120: light receiving unit 130: signal processing unit
Claims (9)
적외선 광을 출력하는 복수의 에미터를 포함하는 광원;
상기 에미터로부터 출력된 광 패턴을 복제하여 출력하는 패턴 복제부를 포함하는 광 송신부; 및
상기 광 송신부로부터 출력되어 피사체에 반사되는 빛을 수신하는 광 수신부를 포함하고,
상기 광원은 상기 에미터를 구동하여 복수의 광 패턴을 순차적으로 출력하고,
상기 복수의 에미터는 좌측 상단에 배치되는 제1에미터, 우측 상단에 배치되는 제2에미터, 좌측 하단에 배치되는 제3에미터, 및 우측 하단에 배치되는 제4에미터를 포함하고,
상기 광원은 상기 제1 내지 제4에미터를 순서대로 구동하여 서로 다른 광 패턴을 순차적으로 방출하고,
상기 패턴 복제부는 상기 피사체로 출력되는 빛의 발광 영역을 매트릭스 형태로 복제하고,
상기 제1 내지 제4에미터를 통해 형성되는 광 패턴은 상기 매트릭스 형태로 형성되는 상기 발광 영역 내에서 각 광 패턴 사이의 발광 영역이 중첩되지 않고,
상기 광원은 스팟(spot), 스트라이프(stripe) 중의 적어도 하나를 포함하는 패턴무늬로 상기 에미터를 구동하는 ToF 모듈.
In the TOF module for measuring distance and depth information using a Time Of Flight (TOF) method,
a light source including a plurality of emitters that output infrared light;
a light transmitting unit including a pattern copying unit for copying and outputting the light pattern output from the emitter; and
A light receiving unit configured to receive light output from the light transmitting unit and reflected on a subject;
The light source drives the emitter to sequentially output a plurality of light patterns,
The plurality of emitters include a first emitter disposed in the upper left corner, a second emitter disposed in the upper right corner, a third emitter disposed in the lower left corner, and a fourth emitter disposed in the lower right corner;
The light source sequentially drives the first to fourth emitters to sequentially emit different light patterns;
The pattern copying unit replicates a light emitting area of light output to the subject in a matrix form,
In the light patterns formed through the first to fourth emitters, light emitting areas between light patterns in the light emitting area formed in the matrix form do not overlap,
The light source drives the emitter with a pattern pattern including at least one of a spot and a stripe.
상기 패턴 복제부는,
복수의 마이크로 렌즈로 이루어진 렌즈 어레이를 포함하며,
상기 광원으로부터 방출되는 광 패턴을 상기 마이크로 렌즈를 통해 복제하는 TOF 모듈.
According to claim 1,
The pattern duplication unit,
It includes a lens array composed of a plurality of micro lenses,
A TOF module that replicates a light pattern emitted from the light source through the micro lens.
상기 광 송신부는,
상기 광원에 의해 방출되는 광의 발산 각을 확대하는 발산각 확대부를 더 포함하며,
상기 패턴 복제부는 상기 발산각 확대부에 의해 발산 각이 확대된 광 패턴을 복제하는 TOF 모듈.
According to claim 1,
The light transmitter,
Further comprising a divergence angle expansion unit for enlarging the divergence angle of the light emitted by the light source,
The TOF module for copying the light pattern of which the divergence angle is enlarged by the divergence angle magnifying unit.
상기 광 송신부는,
상기 패턴 복제부에 의해 복제된 광 패턴들의 화각을 확대하는 화각 확대부를 더 포함하는 TOF 모듈.
According to claim 1,
The light transmitter,
The TOF module further includes a view angle enlargement unit for enlarging the view angles of the light patterns copied by the pattern duplication unit.
복수의 에미터를 구동하여 복수의 패턴으로 광을 방출하는 광원;
각각의 상기 패턴을 복제하는 패턴 복제부; 및
상기 패턴 복제부에 의해 각각의 상기 패턴이 복제된 광을 상기 피사체로 출력하는 광 출력부를 포함하고,
상기 복수의 에미터는 좌측 상단에 배치되는 제1에미터, 우측 상단에 배치되는 제2에미터, 좌측 하단에 배치되는 제3에미터, 및 우측 하단에 배치되는 제4에미터를 포함하고,
상기 광원은 상기 제1 내지 제4에미터를 순서대로 구동하여 서로 다른 광 패턴을 순차적으로 방출하고,
상기 패턴 복제부는 상기 피사체로 출력되는 빛의 발광 영역을 매트릭스 형태로 복제하고,
상기 제1 내지 제4에미터를 통해 형성되는 광 패턴은 상기 매트릭스 형태로 형성되는 상기 발광 영역 내에서 각 광 패턴 사이의 발광 영역이 중첩되지 않고,
상기 광원은 스팟(spot), 스트라이프(stripe) 중의 적어도 하나를 포함하는 패턴무늬로 상기 에미터를 구동하는 광 송출장치.In the light transmitting device mounted on the TOF module and transmitting light to a subject,
a light source that emits light in a plurality of patterns by driving a plurality of emitters;
a pattern copying unit duplicating each of the patterns; and
And a light output unit for outputting light from which each pattern is copied by the pattern duplication unit to the subject,
The plurality of emitters include a first emitter disposed in the upper left corner, a second emitter disposed in the upper right corner, a third emitter disposed in the lower left corner, and a fourth emitter disposed in the lower right corner;
The light source sequentially drives the first to fourth emitters to sequentially emit different light patterns;
The pattern copying unit replicates a light emitting area of light output to the subject in a matrix form,
In the light patterns formed through the first to fourth emitters, light emitting areas between light patterns in the light emitting area formed in the matrix form do not overlap,
The light source drives the emitter with a pattern including at least one of a spot and a stripe.
상기 광원에 의해 방출되는 광의 발산 각을 확대하는 발산각 확대부;및
상기 패턴 복제부에 의해 복제된 광 패턴들의 화각을 확대하는 화각 확대부;를 더 포함하며,
상기 패턴 복제부는 상기 발산각 확대부에 의해 발산 각이 확대된 광 패턴을 복제하는 광 송출장치.
According to claim 8,
A divergence angle enlarger for enlarging the divergence angle of the light emitted by the light source; and
It further includes; a view angle enlarger for enlarging the angle of view of the light patterns copied by the pattern copy unit;
The pattern copying unit copies the light pattern of which the divergence angle is enlarged by the divergence angle enlargement unit.
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