KR102474126B1 - 라이다 광학 장치 및 이를 구비하는 라이다 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라이다 광학 장치 및 이를 구비하는 라이다 장치에 관한 것으로서, 라이다 광학 장치는 상측에서 제1 방향으로 제1 레이저를 발신하고 수신하는 제1 레이저 모듈과, 상기 제1 레이저 모듈과 적층된 형태로 하측에 배치되고 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 제2 레이저를 발신하고 수신하는 제2 레이저 모듈을 구비하는 레이저 모듈 어셈블리와 상기 제1 레이저 모듈의 전면 상에서 상기 제1 레이저를 반사하는 다면체의 상부미러부와 상기 제2 레이저 모듈의 전면 상에서 상기 제2 레이저를 반사하는 다면체의 하부미러부으로 이루어지는 미러 블록 및 상기 미러 블록을 중앙에서 관통하여 형성되는 회전축을 중심으로 상부미러부와 하부미러부를 일체로 회전시키는 회전유닛을 포함한다.

Description

라이다 광학 장치 및 이를 구비하는 라이다 장치{LIDAR OPTICAL APPARATUS AND LIDAR APPARATUS HAVING SAME}

본 발명은 라이다 광학 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부와 하부가 서로 다른 스캔 각도를 제공하는 미러부를 구비하여 회전하는 미러 블록으로 이루어진 라이다 광학 장치와 이를 이용하는 라이다 장치에 관한 것이다.

최근 들어, 자동차 또는 이동형 로봇 등에서 주변의 지형 또는 물체를 감지하기 위하여 레이저(laser) 레이더 장치인 라이다(LIDAR: LIght Detection And Ranging)가 많이 사용되고 있다.

이러한 라이다는, 펄스 레이저광을 대기 중에 발사하고 대기 중의 반사체 또는 산란체로부터의 반사광을 이용하여 거리, 물체 또는 대기현상 등을 측정하는 장치로서 반사광의 시간을 클럭 펄스로 계산하며 통상 그 진동수 30㎒로 5m, 150㎒로 1m의 분해능을 가진다.

이와 같이 라이다는 주변 영역으로 레이저광을 조사하고 주변 물체 또는 지형에 반사되어 되돌아오는 반사광의 시간과 강도 등을 이용함으로써, 측정 대상물의 거리와 속도, 형상을 측정하거나 주변의 물체나 지형을 정밀하게 스캔한다.

이러한 라이다는 로봇 및 무인자동차의 전방 장애물 검출용 센서, 속도측정용 레이더 건, 항공 지오-맵핑장치, 3차원 지상조사, 수중 스캐닝 등 다양한 분야에서도 널리 적용되고 있다.

그런데, 기존의 라이다는 화각에 상응하게 빔 폭이 넓은 레이저를 방출하고 화각 내의 모든 방향으로부터 동시에 반사광을 획득하여 반사체와의 거리를 획득하기 때문에, 출력이 매우 높은 레이저 모듈을 필요로 하며, 따라서 매우 가격이 비싸다는 문제점이 있다. 또한, 출력이 높은 레이저 모듈은 크기가 크고, 라이다 장치의 전체적인 크기를 키우는 요인으로 작용하게 된다.

특히, 전방향 스캔(Panoramic Scanning) 기능을 구비한 라이다 장치 대부분은 송신 광학계와 수신 광학계를 포함하여 장치 전체가 회전 동작하도록 구성된다. 그런데 장치 전체를 회전시키게 되는 경우 시스템 크기는 더욱 커지게 되는데, 이는 미관상으로도 좋지 않을 뿐만 아니라, 가격 및 소비전력 상승의 문제를 더욱 심화시키게 된다.

또한, 종래의 스캐닝 라이다의 경우, 레이저의 반사, 굴절각을 산란시키기 위해 반사 미러(Mirror)의 각도를 변경할 필요가 있다. 이러한 구조에 의해 종래의 스캐닝 라이다는 특정 관심영역에 대한 집중 스캔 성능이 좋지 않고, 다양한 레이저 패턴의 조사가 불가하며, 다수의 레이저 발광부 및 수광부의 사용으로 제조비용이 고가화되고, 구조가 복잡한 단점이 있다.

상술되어진 종래의 기술로서는 대한민국 공개특허공보 110-2018-0012059(2018.02.05.)호에서 라이다 장치 및 거리 측정 방법이 개시되어 있다.

그러나 상기 종래의 기술은 레이저 펄스를 대상체에 조사하는 광원; 대상체로부터 반사된 레이저 펄스를 수광하는 수광부; 상기 광원이 레이저 펄스를 조사할 때 제 1 주기파를 형성하고, 상기 수광부가 레이저 펄스를 수광할 때, 상기 제 1 주기파와 동일한 주파수의 제 2 주기파를 형성하는 제 1 주기파 생성부; 및 상기 제 1 주기파 생성부로부터 생성된 상기 제 1 주기파와 상기 제 2 주기파의 위상을 서로 비교하는 제 1 비교부;를 포함하고, 상기 제 1 비교부에서 비교된 위상을 바탕으로 대상체까지의 거리를 도출하는 방식을 제공하고 있다.

이에 본 발명에서와 같이 상부와 하부가 서로 다른 스캔 각도를 제공하는 미러부를 구비하여 회전하는 미러 블록으로 이루어진 라이다 광학 장치와는 차이가 있다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 상부와 하부가 서로 다른 스캔 각도를 제공하기 위한 미러부를 구비한 미러 블록을 회전 구동시킴으로써 라이다 장치의 성능을 유지하거나 향상시키면서 그 구조와 구동을 단순화할 수 있는 있는 다양한 실시예를 제공하는 라이다 광학 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 스캔 영역을 복수의 영역들로 구획하여 담당하는 복수의 미러들을 사용하여 스캔 영역에 대한 레이저 발신 및 수신을 처리함으로써 장치 구성을 단순화하면서 성능을 향상시킬 수 있는 라이다 광학 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 유일한 회동 또는 회전 수단으로써 단일 모터만을 사용하여 전방향 스캔을 수행할 수 있는 라이다 광학 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 라이다 광학 장치는 상측에서 제1 방향으로 제1 레이저를 발신하고 수신하는 제1 레이저 모듈과, 상기 제1 레이저 모듈과 적층된 형태로 하측에 배치되고 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 제2 레이저를 발신하고 수신하는 제2 레이저 모듈을 구비하는 레이저 모듈 어셈블리와 상기 제1 레이저 모듈의 전면 상에서 상기 제1 레이저를 반사하는 다면체의 상부미러부와 상기 제2 레이저 모듈의 전면 상에서 상기 제2 레이저를 반사하는 다면체의 하부미러부으로 이루어지는 미러 블록 및 상기 미러 블록을 중앙에서 관통하여 형성되는 회전축을 중심으로 상부미러부와 하부미러부를 일체로 회전시키는 회전유닛을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

이에 본 발명의 상기 레이저 모듈 어셈블리와 상기 회전유닛의 동작을 제어하는 제어유닛을 더 포함하되, 상기 제어유닛은 상기 회전유닛의 회전속도와, 상기 제1 레이저 및 상기 제2 레이저의 발신 주기를 제어하여 감지 영역의 해상도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 미러 블록은 하부미러부가 일정 높이를 갖는 직사각형의 측면과 정사각형의 상하측면을 갖도록 일정 길이 선분으로 이루어진 육면체의 형상을 가지되, 4개의 직사각형 측면상에 반사면이 형성되어 상기 제2 레이저를 반사하는 것이고, 상부미러부는 상기 하부미러부 상측면 가운데 이등분선의 양쪽으로 소정의 거리 간격을 갖는 선분으로 이루어진 밑면을 바탕으로 하면서, 상기 밑면의 선분에서 일정 예각을 갖으면서 하부미러부의 직사각형 측면과 동일 높이로 형성되는 육면체의 형상이되, 상기 밑면의 선분에 대하여 일정 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제 1측면과, 상기 제1 측면의 반대편에서 제1 측면과 동일한 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제1 레이저를 반사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 미러 블록은 하부미러부가 일정 높이를 갖는 직사각형의 측면과 정사각형의 상하측면을 갖도록 일정 길이 선분으로 이루어진 육면체의 형상을 가지며, 4개의 직사각형 측면에서 반사면이 형성되어 상기 제2 레이저를 반사하는 것이고, 상부미러부는 상기 하부미러부의 상측면에 접촉되어 위치하되, 상기 하부미러부의 상측면에서 대각선으로 나눠진 한쪽 삼각형을 밑면으로 하여 하부미러부와 동일 높이로 형성된 삼각뿔 형태의 사면체의 형상을 가지며, 꼭짓점에서 나눠진 3개의 측면상에 반사면이 형성되어 상기 제1 레이저를 반사할 수 있도록 하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때 상기 미러 블록을 회전시키는 회전유닛이 상기 하부미러부의 내측 중공부에 삽입 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 미러 블록은 상기 하부미러부가 일정 길이를 갖는 제1 선분과 이 보다 작은 제2 선분이 직각으로 형성되는 직사각형을 밑면으로 하여, 상기 밑면의 제1 선분에서 소정의 둔각으로 경사각을 갖으면서 일정 높이로 형성되는 직사각형을 제 1측면으로 하고, 상기 제1 측면의 반대편에서 동일하게 형성되는 직사각형을 제2 측면으로 하는 육면체의 형상이되, 상기 제1 측면과 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제2 레이저를 반사하는 것이고, 상기 상부미러부는 상기 하부미러부의 상측면과 동일 크기로 접촉되어 위치하는 밑면을 바탕으로, 상기 하부미러부를 180도 회전시킨 것과 같은 형상을 갖는 육면체의 형상이되, 상부미러부의 밑면의 선분에 대하여 일정 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제 1측면과, 상기 제1 측면의 반대편에서 제1 측면과 동일한 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제1 레이저를 반사하는 것을 특징으로 할 수 있다.

이때 상기 미러 블록의 하부미러부와 상부미러부가 회전축을 중심으로 소정 각도를 갖고 서로 엇갈리게 배치될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 상기 미러 블록의 하부미러부와 상부미러부 사이를 분리하며 하부미러부 위에서 상부미러부를 지지하도록 형성되는 소정 두께의 원형격판이 형성되어지고, 상기 하부미러부와 상기 상부미러부가 회전축을 중심으로 소정 각도를 갖고 서로 엇갈리게 배치될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 미러 블록을 회전시키는 회전유닛이 상기 하부미러부의 아래에서 노출되게 위치하고, 상기 미러 블록과 회전축을 중심으로 결합되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 라이다 광학 장치는, 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비하는 제1 레이저 모듈 및 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비하는 제2 레이저 모듈을 포함하는 레이저 모듈 어셈블리; 상기 제1 레이저 모듈에서 나오는 레이저빔을 반사하고 외부에서 들어오는 레이저빔을 반사하여 상기 제1 레이저 모듈로 전달하는 상부미러부; 상기 제2 레이저 모듈에서 나오는 레이저빔을 반사하고 외부에서 들어오는 레이저빔을 반사하여 상기 제2 레이저 모듈로 전달하는 하부미러부; 및 상기 하부미러부와 상기 상부미러부의 적층 구조를 수직 방향에서 그 중심부에서 관통하는 회전축을 구비하는 회전유닛를 포함하며, 상기 상부미러부의 반사면은 상기 회전축을 기준으로 상기 하부미러부의 반사면에 대하여 일정 각도만큼 회전된 위치에 배치되고, 상기 상부미러부의 반사면 또는 상기 하부미러부의 반사면은 오목한 곡면 또는 비구면의 오목한 곡면인 것을 특징으로 한다.

또한, 라이다 광학 장치는 상기 하부미러부와 상기 상부미러부 사이에 배치되는 원형격판을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 상부미러부의 반사면을 덮고 반사면의 양측 가장자리와 접하는 제1 가상 평면 또는 상기 하부미러부의 반사면을 덮고 반사면의 양측 가장자리와 접하는 제2 가상 평면은 상기 회전축과 일정 각도 경사지는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1 가상 평면과 상기 제2 가상 평면의 연장 평면들은 서로 교차하며 상기 회전축에 의해 관통되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 상부미러부의 반사면 또는 상기 하부미러부의 반사면은 수평 방향에서 그 중심부가 오목한 형태를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 상부미러부의 반사면 또는 상기 하부미러부의 반사면은 수직 방향에서 그 중심부가 오목한 형태를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 라이다 광학 장치는, 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비하는 제1 레이저 모듈 및 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비하는 제2 레이저 모듈을 포함하는 레이저 모듈 어셈블리; 상기 제1 레이저 모듈에서 나오는 레이저빔을 반사하고 외부에서 들어오는 레이저빔을 반사하여 상기 제1 레이저 모듈로 전달하고, 상기 제2 레이저 모듈에서 나오는 레이저빔을 반사하고 외부에서 들어오는 레이저빔을 반사하여 상기 제2 레이저 모듈로 전달하는 미러부; 및 상기 미러부의 구조를 수직 방향에서 그 중심부에서 관통하는 회전축을 구비하는 회전유닛를 포함하며, 상기 미러부의 반사면은 상기 회전축의 연장 방향 또는 상기 회전축과 직교하는 수평 방향에서 그 중심부가 오목한 곡면 또는 비구면의 오목한 곡면인 것을 특징으로 한다.

전술한 본 발명의 라이다 광학 장치 및 이를 구비하는 라이다 장치에 의하면, 복수의 반사면들을 구비하는 미러 블록을 회전시켜 라이다 장치의 주변을 효과적으로 스캔하고, 사람이나 사물을 감지하거나 사람이나 사물과의 거리를 측정할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 스캔하고자 하는 영역으로 방출하는 레이저를 스캔 영역의 서로 다른 구역 내 레이저 주사 라인별로 구분하면서 상하 방향에서 서로 다른 스캔 구역을 담당하도록 복수의 레이저 모듈들을 설치함으로써 단순한 구조로 넓은 영역에 대한 스캔과 빠른 스캔을 가능케 한다.

또한, 본 발명에 따른 라이다 장치에서 레이저 모듈들과 미러 블록과 회전유닛의 결합 구조에 의해 레이저빔의 반사 및 산란 각도를 효과적으로 제어하면서 공간적인 데이터를 확보할 수 있는 공간 스캔 성능을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 외관을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.
도 6a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.
도 6b는 도 6a에서의 상부미러부와 하부미러부의 각도가 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 모듈 어셈블리의 동작 상태를 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 상부 케이스가 제거된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시예에 의한 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.

본 실시예에 따른 라이다 광학 장치(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이 상부케이스(110)와 하부케이스(130)를 구비하고, 상부케이스(110)의 일면부에 배치되어 내부의 레이저빔을 외부로 전달하고 외부에서 반사되는 레이저빔을 내부에 전달하는 윈도우(120)를 구비한다.

또한, 하부케이스(130)는 바닥 플레이트와 바닥 플레이트에 수직으로 세워져 하부가 개방된 상자 형태의 상부케이스(110)의 내측에 삽입되도록 설치되는 벽 프레임(131)을 구비한다. 벽 프레임은 사각 판 형상의 바닥 플레이트의 네 측면 가장자리에 세워지고, 그 중에 윈도우(120) 측에 세워지는 벽 프레임은 대부분 제거되어 장치 내부가 윈도우(120)를 통해 외부에 개방되도록 설치된다.

또한, 본 발명의 라이다 장치(100)는, 하부케이스(130) 상에 설치되는 레이저 모듈 어셈블리(10), 미러 블럭(20) 및 회전유닛(24)을 구비한다.

회전유닛(24)은 하부케이스(130)의 바닥 플레이트 상에 중첩되는 회전지지판(30)과 회전지지판상에서 수직 상부로 연장하는 모터지지부(미도시)를 구비할 수 있다. 모터지지부는 미러 블록(20)의 내부 중공부에서 모터 등의 회동유닛 혹은 회전유닛(24)을 안착시켜 지지하도록 구성된다.

회전유닛(24)의 상부로 돌출되는 회전축(25)은 미러 블록(20)의 상부 중심부를 관통하도록 배치된다. 이때, 모터지지부의 일부는 회전유닛(24)을 포위하여 지지하며 미러 블록(20) 상부 내측까지 연장되고, 체결 수단에 의해 미러 블록(20)과 밀착 고정된다. 이러한 구성에 의하면, 미러 블록(20)은 회전유닛(24)의 회전축(25)에 결합하여 실질적인 요동없이 안정적으로 회전 운동할 수 있게 된다.

그리고 상기 레이저 모듈 어셈블리(10)는 상측에서 제1 방향으로 제1 레이저를 발신하고 수신하는 제1 레이저 모듈(10a)과, 상기 제1 레이저 모듈과 적층된 형태로 하측에 배치되고 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 제2 레이저를 발신하고 수신하는 제2 레이저 모듈(10b)을 구비한다.

제1 레이저 모듈(10a)과 제2 레이저 모듈(10b)은, 발광점을 일치시킬 때, 서로 평행하거나 서로 예각을 이루며 미러 블럭(20)의 표면상의 적어도 어느 하나의 미러를 향해 레이저 광을 방출하도록 설치된다.

그러므로 제1 또는 제2 레이저 모듈은 펄스 레이저빔을 방출하는 적어도 하나 이상의 레이저 다이오드와 적어도 하나 이상의 복수의 포토 다이오드를 구비한다. 여기서, 레이저 다이오드는 레이서 송신모듈에 대응하고, 포토 다이오드는 레이저 수신모듈에 대응한다.

또한, 본 발명의 미러 블록은 상기 제1 레이저 모듈(10a)의 전면 상에서 상기 제1 레이저를 반사하는 다면체의 상부미러부(22)와 상기 제2 레이저 모듈(10b)의 전면 상에서 상기 제2 레이저를 반사하는 다면체의 하부미러부(21)으로 이루어진다.

이에 제1 레이저 모듈은 미러 블럭(20)의 상부에 배치되는 상부미러부(22)의 서로 다른 반사면 영역에 레이저를 조사하도록 설치되고, 제2 레이저 모듈은 미러 블럭(20)의 하부에 배치되는 하부미러부(21)의 서로 다른 반사면 영역에 레이저를 조사하도록 설치된다.

상기 회전유닛은 상기 미러 블록(20)을 중앙에서 관통하는 회전축을 중심으로 상부미러부와 하부미러부를 일체로 회전시키는 회전 모터를 포함한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.

도 2에서의 상기 미러 블록(20)은 하부미러부(21a)가 일정 높이를 갖는 직사각형의 측면과 정사각형의 상하측면을 갖도록 일정 길이 선분으로 이루어진 육면체의 형상을 가지되, 상하측면을 제외한 4개의 직사각형 측면상에 반사면이 형성되어 상기 제2 레이저를 반사하도록 구비된다.

그리고 도 2에서의 상부미러부(22a)는 상기 하부미러부(21a) 상측면 가운데 이등분선의 양쪽으로 소정의 거리 간격을 갖는 선분으로 이루어진 밑면을 바탕으로 하면서, 상기 밑면의 선분에서 일정 예각을 갖으면서 하부미러부의 직사각형 측면과 동일 높이로 형성되는 육면체의 형상이되, 상기 밑면의 선분에 대하여 일정 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제 1측면과, 상기 제1 측면의 반대편에서 제1 측면과 동일한 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제1 레이저를 반사하도록 설치된다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.

도 3에서의 상기 미러 블록(20)은 하부미러부(21b)가 일정 높이를 갖는 직사각형의 측면과 정사각형의 상하측면을 갖도록 일정 길이 선분으로 이루어진 육면체의 형상을 가지며, 4개의 직사각형 측면에서 반사면이 형성되어 상기 제2 레이저를 반사하도록 구비된다. 이때의 상기 하부미러부(21b)는 도 2에서의 하부미러부(21a)와 동일한 것일 수 있다.

또한, 도 3에서의 상부미러부(22b)는 하부미러부(21b)의 상측면에 접촉되어 위치하되, 상기 하부미러부(21b)의 상측면에서 대각선으로 나눠진 한쪽 삼각형을 밑면으로 하여 하부미러부와 동일 높이로 형성된 삼각뿔 형태의 사면체의 형상을 가지며, 꼭짓점에서 나눠진 3개의 측면상에 반사면이 형성되어 상기 제1 레이저를 반사할 수 있도록 설치된다.

이때 도2 내지 도 3에서는 미러 블록(20)을 회전시키는 회전유닛은 하부미러부(21a, 21b)의 내측 중공부에 삽입 배치되어 상부미러부와 하부미러부를 일체로 회전시키는 역할을 한다.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.

도 4에서의 상기 미러 블록(20)은 하부미러부(21c)가 일정 길이를 갖는 제1 선분과 이 보다 작은 제2 선분이 직각으로 형성되는 직사각형을 밑면으로 하여, 상기 밑면의 제1 선분에서 소정의 둔각으로 경사각을 갖으면서 일정 높이로 형성되는 직사각형을 제 1측면으로 하고, 상기 제1 측면의 반대편에서 동일하게 형성되는 직사각형을 제2 측면으로 하는 육면체의 형상이되, 상기 제1 측면과 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제2 레이저를 반사할 수 있도록 설치된다.

도 4의 상부미러부(22c)는 하부미러부(21c)의 상측면과 동일 크기로 접촉되어 위치하는 밑면을 바탕으로, 상기 하부미러부(21c)를 180도 회전시킨 것과 같은 형상을 갖는 육면체의 형상이다. 즉 상기 하부미러부(21c)와 동일한 크기와 면적을 갖는 것으로 중앙면을 중심으로 대칭되는 구조로 형성됨을 알 수 있다.

여기서 상부미러부(22c)의 밑면의 선분에 대하여 일정 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제 1측면과, 상기 제1 측면의 반대편에서 제1 측면과 동일한 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 대해서 상기 제1 레이저를 반사할 수 있다.

또한, 도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이다.

도 5에서의 미러 블록(20)은 도4에서의 상/하부미러부와 동일한 구조를 형성하고 있으나, 하부미러부(21d)와 상부미러부(22d)가 회전축(25)을 중심으로 소정 각도를 갖고 서로 엇갈리게 배치되어 각각 2개의 반사면에서 대해서 제1 레이저 및 제2 레이저를 반사할 수 있도록 설치된 것이다.

또한, 도 6a은 본 발명의 제5 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 미러 블록을 보여주는 사시도이고 도 6b는 도 6a에서의 상부미러부와 하부미러부의 각도가 다른 예를 보여주는 것이다.

도 6a, 도 6b에서의 미러 블록(20)도 도4 내지 도 5에서의 상/하부미러부와 동일한 구조를 형성하고 있으나, 상기 미러 블록(20)의 하부미러부(21d)와 상부미러부(22d) 사이를 분리하며 하부미러부(21d) 위에서 상부미러부(22d)를 지지하도록 형성되는 소정 두께의 원형격판(26)이 형성되어지고, 상기 하부미러부(21d)와 상기 상부미러부(22d)가 회전축(25)을 중심으로 소정 각도를 갖고 서로 엇갈리게 배치될 수 있는 것을 특징으로 한다.

도 6a에서는 엇갈리게 배치되는 제1 각도의 예시를 보여주는 것이고, 도 6b는 엇갈리게 배치되는 제2 각도의 예시를 보여주고 있다.

이때 도4 내지 도 6에서는 미러 블록을 회전시키는 회전유닛(24)은 하부미러부(21d)의 아래에서 노출되게 위치하고, 상기 미러 블록(20)과 회전축(25)을 중심으로 결합되어 배치되어 구성된다.

이와 같이, 상술한 복수의 실시예에 따른 라이다 광학 장치(100)는 서로 다른 경사각을 가진 복수의 미러들을 구비한 미러 블록(20)을 회전시킬 수 있다. 또한, 레이저의 반사 각도를 변경하여 하나의 수평 라인에 해당하는 주사선 상에서 레이저빔의 발신 및 수신을 수행하면서 서로 다른 레이저빔 방출 위치나 레이저빔 방출 각도를 가진 다수의 레이저 발신모듈을 이용함으로써 스캐닝의 각도 및 분해능을 변화시킬 수 있고 원하는 해상도를 얻을 수도 있다.

도 7은 본 발명의 레이저 모듈 어셈블리의 동작 상태를 설명하기 위한 예시도이다.

도 7에 도시한 바와 같이 레이저 모듈 어셈블리(10) 내 제1 레이저 모듈(10a)과 제2 레이저 모듈(10b)의 레이저빔 방출 각도를 동일하게 하거나 적어도 어느 하나의 레이저 모듈을 약간 회전시켜 예각 범위에서 레이저빔 방출 각도를 갖도록 설치될 수 있다. 이때, 각 레이저 모듈(10a; 10b)은 액추에이터(14)의 길이가 길어지거나 짧아지는 직선 운동에 대하여 회전중심지지부(13)를 중심으로 약간 회동하도록 설치될 수 있다. 액추에이터(14)는 소정의 바(bar)를 직선 운동시킬 수 있는 압전소자, 유압유닛, 공압유닛, 기어구조 등이 사용될 수 있다. 물론, 레이저 모듈은 전술한 회동 구조 외에 회전중심부에 모터를 직접 설치하는 것이 가능하나, 그 경우 모터의 개수가 증가하여 구조가 복잡해지고 비용이 증가할 수 있다.

또 한편으로, 전술한 실시예에서는 제어유닛에 대하여 특별히 언급하지 않았지만, 본 실시예에 따른 라이다 광학 장치 또는 이를 구비하는 라이다 장치(100)는 제어유닛을 더 구비할 수 있다. 그 경우, 제어유닛은 모터 등의 회전유닛(40)의 온오프 동작이나 회전 속도를 제어하거나, 레이저 모듈 어셈블리(10)의 발신 및 수신 동작을 제어하고, 수신된 신호를 외부의 장치에 전달하도록 구현될 수 있다. 그 경우, 제어유닛은 레이저 발신모듈의 레이저빔 발신 타이밍과 미러 블록(20)의 회전 위치를 미리 설정된 위치와 타이밍으로 동기화하여 제어 동작을 수행하도록 이루어진다. 또한, 감지 영역의 스캔 해상도를 조절할 수 있다.

전술한 제어유닛은 논리회로, 프로그래밍 로직 컨트롤러, 마이컴, 마이크로프로세서 등에서 선택되는 적어도 어느 하나의 장치로 구현될 수 있고, 통신모듈을 구비하거나 통신모듈에 결합할 수 있다. 통신모듈은 인트라넷, 인터넷, 차량 네트워크 등으로 통해 외부 장치와 통신하며, 레이저 스캐닝을 통해 감지한 타겟이나 타켓과의 거리 등과 관련된 신호 혹은 데이터를 외부 장치에 전송할 수 있다. 이러한 제어유닛은 레이저 모듈 어셈블리(10)의 케이스 내에 탑재될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

한편, 도면에 도시하지는 않았지만, 라이다 장치(100)는 전원 공급을 위한 배선이나 어댑터 또는 전원공급수단을 구비할 수 있다. 전원공급수단은 내부전원 또는 재충전 가능한 전원장치를 구비할 수 있고, 그 경우 라이다 장치는 착탈식 장치로 사용하도록 구현될 수 있다.

전술한 본 발명의 라이다 장치를 사용하면, 레이저 모듈에서 발신되는 레이저빔을 원하는 타겟 범위로 효과적으로 반사하여 방출할 수 있고, 외부에서 반사되어 오는 레이저빔을 효과적으로 수신하여 레이저빔에 의한 타겟 감지나 타겟 측정을 효과적으로 수행할 수 있다. 즉, 회전하는 미러 블록은 미러 블록 표면의 미러들을 통해 외부케이스 내측에서 윈도우를 통해 방출되는 레이저빔의 입사각과 반사각을 효과적으로 조정할 수 있도록 하며, 일정 각도 회동 운동하는 레이저 모듈들은 미러 블록의 미러들의 서로 다른 영역을 이용하여 효과적으로 레이저 스캐닝 동작을 수행할 수 있게 된다.

도 8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면으로서, 상부 케이스가 제거된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 라이다 광학 장치는 레이저 모듈 어셈블리(10), 미러 블록(20) 및 회전유닛(24)을 구비한다.

레이저 모듈 어셈블리(10)는 제1 레이저 모듈(10a)과 제2 레이저 모듈(10b)을 구비한다. 제1 레이저 모듈(10a)은, 미러 블록(20)에 결합되는 회전유닛(24)의 회전축이 연장 방향(예컨대, 도면에서 개략적인 수직 방향)에서, 복수의 레이저 모듈을 적층 형태로 구비할 수 있다. 이와 유사하게 제2 레이저 모듈(10b) 또한 복수의 레이저 모듈들을 수직 방향에서 적층 형태로 구비할 수 있다.

제1 레이저 모듈(10a)과 제2 레이저 모듈(10b)에 속한 레이저 모듈들은 수직 방향에서 적층 형태로 나열될 수 있다. 그리고 각 레이저 모듈은 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비할 수 있다. 본 실시예에서, 레이저 다이오드 등의 레이저 광원은 광의 출사면 상에 콜리메이터 렌즈를 구비하지 않으며, 포토 다이오드는 어레이 형태를 구비할 수 있다.

미러 블록(20)은 하부미러부(21e) 및 상부미러부(22e)를 구비하고, 서로 적층 배치되는 하부미러부(21e)와 상부미러부(22e)의 중심부를 수직 방향에서 회전유닛(24)의 회전축(25)이 연장 배치되는 형태를 구비한다. 또한, 미러 블록(20)은 하부미러부(21e)와 상부미러부(22e) 사이에 격판(도 6a의 26 참조)을 구비한다. 격판은 레이저 모듈에서 조사된 후 외부의 타겟에서 반사되어 되돌아오는 레이저빔이 하부미러부(21e)와 상부미러부(22e)에 서로 간섭하는 것을 최소화한다.

하부미러부(21e)는 회전유닛(24)의 원통 형태의 하우징 상에 회전축(25)에 의해 지지되는 형태로 배치된다. 하부미러부(21e)는 수직 방향으로 세워지는 직사각형 플레이트 형태를 구비하며, 레이저빔을 반사하는 미러 반사면은 오목한 형태를 구비한다.

격판은 하부미러부(21e)의 상부면에 적층된 원판 형태를 구비한다.

상부미러부(22e)는 격판 상에 수직 방향에서 측면으로 눕혀져 세워지는 직사각형 형태를 구비하며, 레이저빔을 반사하는 미러 반사면은 오목한 표면을 구비한다. 상부미러부(22e)는 6면을 구비한 납작한 직육면체 형태를 구비하고 측면으로 세워져 격판 상에 배치되며 길이 방향이 하부미러부(21e)의 길이 방향과 일정 각도(예컨대, 30도 혹은 45도)로 교차하는 방향으로 연장하도록 설치된다.

하부미러부(21e) 및 상부미러부(22e)의 오목한 미러 표면에 의하면, 레이저 광원에서 조사되는 레이저빔을 타겟이 위치하는 가상면 상에 실질적으로 일정한 간격으로 조사할 수 있고, 조사각의 상하측 가장자리에서 레이저빔의 궤적이 더 벌어지거나 휘어지는 것을 최소화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 광학 장치는 레이저 모듈 어셈블리(10), 미러 블록(20) 및 회전유닛(24)을 구비하고, 미러 블록(20)은 하부미러부(21f) 및 상부미러부(22f)를 구비한다.

본 실시예에서 하부미러부(21f)는 납작한 직육면체 플레이트 형태를 구비하되, 레이저빔의 양측 반사면 각각이 좌우 방향 또는 수평 방향에서 그 중심부가 오목하게 들어간 오목 미러 형태를 구비한다.

이와 유사하게, 상부미러부(22f)는 납작한 직육면체 플레이트 형태를 구비하되, 레이저빔의 양측 반사면 각각이 좌우 방향 또는 수평 방향에서 그 중심부가 오목하게 들어간 오목 미러 형태를 구비한다.

하부미러부(21f)와 상부미러부(22f)는 이들 사이에 격판 또는 원형 격판을 재하고 길이 방향이 서로 어긋난 형태로 회전유닛(24)의 회전축의 연장 방향(수직 방향)을 따라 적층 배치된다.

하부미러부(21f) 및 상부미러부(22f)의 오목한 미러 표면에 의하면, 레이저 광원에서 조사되는 레이저빔을 타겟이 위치하는 가상면 상에 실질적으로 일정한 간격으로 조사할 수 있고, 조사각의 좌우측 가장자리에서 레이저빔의 궤적이 더 벌어지거나 휘어지는 것을 최소화할 수 있다.

그 이외의 라이다 광학 장치의 구성 및 작용효과는 도 8을 참조하여 앞서 설명한 라이다 광학 장치와 실질적으로 동일할 수 있다.

도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 실시예들에 의하면, 라이다 광학 장치는 하부미러부와 상부미러부의 적층 구조를 수직 방향에서 그 중심부에서 관통하는 회전축을 구비하는 회전유닛를 포함하며, 여기서 상부미러부의 반사면은 회전축을 기준으로 하부미러부의 반사면에 대하여 일정 각도만큼 회전된 위치에 배치되고, 상부미러부의 반사면 또는 하부미러부의 반사면은 오목한 곡면 또는 비구면의 오목한 곡면을 구비할 수 있다.

또한, 하부미러부와 상부미러부에 있어서, 상부미러부의 반사면을 덮고 반사면의 양측 가장자리와 접하는 제1 가상 평면 또는 하부미러부의 반사면을 덮고 반사면의 양측 가장자리와 접하는 제2 가상 평면은 회전축과 일정 각도 경사질 수 있다. 그 경우, 상하 방향에서 스캔 범위를 확대할 수 있고, 수직 방향에서의 스캔 간격을 조정할 수 있다. 또한, 전술한 경우, 하부미러부와 상부미러부에 있어서, 제1 가상 평면과 제2 가상 평면의 연장 평면들은 서로 교차하며 회전축에 의해 관통되는 형태를 구비할 수 있다.

도 10은 본 발명의 제8 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 광학 장치는 레이저 모듈 어셈블리(10), 미러 블록(20) 및 회전유닛(24)을 구비한다.

레이저 모듈 어셈블리(10)는 제1 레이저 모듈(10a)과 제2 레이저 모듈(10b)을 구비하며 그 이외의 구성은 전술한 실시예의 레이저 모듈 어셈블리와 실질적으로 동일하다.

미러 블록(20)은 상부미러부와 하부미러부를 통합한 단일 미러부(22g)를 구비한다. 즉, 미러 블록(20)의 미러부(22g)는 회전유닛(24)의 원통 형태의 하우징 상에 회전축(25)에 의해 지지되는 형태로 배치된다. 미러부(22g)는 수직 방향으로 세워지는 직사각형 플레이트 형태를 구비하며, 레이저빔을 반사하는 미러 반사면은 오목한 형태를 구비한다.

상기의 오목한 형태는 미러 반사면의 수평 방향을 따라 미러부(22g)의 일단 및 타단의 두께보다 일단과 타단 사이의 중간부의 두께가 얇은 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기의 오목한 형태는 미러 블록의 반사면의 특정 수평 방향에서 미러부(22g)의 일단 및 타단을 연결하는 가상면에 대하여 미러부(22g)의 중심부가 안쪽으로 들어간 오목한 구조를 가지는 것을 나타낸다. 이러한 오목한 구조의 오목면은 구면이거나 비구면 형태를 가질 수 있다.

미러부(22g)의 오목한 반사면에 의하면, 레이저 광원에서 조사되는 레이저빔을 타겟이 위치하는 가상면 상에 실질적으로 일정한 간격으로 조사할 수 있고, 조사각의 좌우측 가장자리에서 레이저빔의 궤적이 더 벌어지거나 휘어지는 것을 최소화할 수 있다.

도 11은 본 발명의 제9 실시예에 따른 라이다 광학 장치의 주요 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 라이다 광학 장치는 레이저 모듈 어셈블리(10), 미러 블록(20) 및 회전유닛(24)을 구비한다.

레이저 모듈 어셈블리(10)는 제1 레이저 모듈(10a)과 제2 레이저 모듈(10b)을 구비하며 그 이외의 구성은 전술한 실시예의 레이저 모듈 어셈블리와 실질적으로 동일하다.

미러 블록(20)은 상부미러부와 하부미러부를 통합한 단일 미러부(22h)를 구비한다. 즉, 미러 블록(20)의 미러부(22h)는 회전유닛(24)의 원통 형태의 하우징 상에 회전축(25)에 의해 지지되는 형태로 배치된다. 미러부(22h)는 수직 방향으로 세워지는 직사각형 플레이트 형태를 구비하며, 레이저빔을 반사하는 미러 반사면은 오목한 형태를 구비한다.

상기의 오목한 형태는 미러 반사면의 수직 방향을 따라 미러부(22g)의 상단 및 하단의 두께보다 상단과 하단 사이의 중간부의 두께가 얇은 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기의 오목한 형태는 미러 블록의 반사면의 특정 수직 방향에서 미러부(22h)의 상단 및 하단을 연결하는 가상면에 대하여 미러부(22h)의 중간 부분이 안쪽으로 들어간 오목한 구조를 가지는 것을 나타낸다. 이러한 오목한 구조의 오목면은 구면이거나 비구면 형태를 가질 수 있다.

미러부(22h)의 오목한 반사면에 의하면, 레이저 광원에서 조사되는 레이저빔을 타겟이 위치하는 가상면 상에 실질적으로 일정한 간격으로 조사할 수 있고, 조사각의 상하측 가장자리에서 레이저빔의 궤적이 더 벌어지거나 휘어지는 것을 최소화할 수 있다.

전술한 구성에 의하면, 라이다 장치에서 레이저 모듈들과 미러 블록과 회전유닛의 결합 구조에 의해 레이저빔의 반사 및 산란 각도를 효과적으로 제어하면서 공간적인 데이터를 확보할 수 있는 공간 스캔 성능을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 전술한 실시예 외에 다양한 변형이 가능함은 당연하다. 본 발명의 라이다 장치는 일반적으로 차량에 적용될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정하지 않는다. 즉, 본 발명에 따른 라이다 광학 장치와 이를 구비하는 라이다 장치는 차량뿐만 아니라 로봇, 선박, 헬기, 드론 등 이동이 가능한 이동체에 적용이 가능하고, 아울러 건물, 기둥, 탑 등의 이동이 제한된 고정체에도 제한 없이 적용될 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 상세한 설명에서는 바람직한 실시예들에 관하여 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

100: 라이다 장치 110: 상부케이스
120: 윈도우 130: 하부케이스
10: 레이저 모듈 어셈블리 10a: 제1 레이저 모듈
10b: 제2 레이저 모듈 13: 회전중심지지부
14: 액추에이터 20: 미러 블록
21a, 21b, 21c, 21d: 하부미러부 22a, 22b, 22c, 22d: 상부미러부
24: 회전유닛 25: 회전축
26: 원형격판 30: 회전지지판

Claims (16)

1. 레이저 광을 송신 및 수신하는 라이다(LIDAR: light detection and ranging radar)의 광학 장치로서,
   상측에서 제1 방향으로 제1 레이저를 발신하고 수신하는 제1 레이저 모듈과, 상기 제1 레이저 모듈과 적층된 형태로 하측에 배치되고 상기 제1 방향과 평행한 방향으로 제2 레이저를 발신하고 수신하는 제2 레이저 모듈을 구비하는 레이저 모듈 어셈블리와,
   상기 제1 레이저 모듈의 전면 상에서 상기 제1 레이저를 반사하는 다면체의 상부미러부와 상기 제2 레이저 모듈의 전면 상에서 상기 제2 레이저를 반사하는 다면체의 하부미러부으로 이루어지는 미러 블록, 및
   상기 미러 블록을 중앙에서 관통하여 형성되는 회전축을 중심으로 상부미러부와 하부미러부를 일체로 회전시키는 회전유닛을 포함하며,
   상기 하부미러부는 일정 길이를 갖는 제1 선분과 이 보다 작은 제2 선분이 직각으로 형성되는 직사각형을 밑면으로 하여, 상기 밑면의 제1 선분에서 소정의 둔각으로 경사각을 갖으면서 일정 높이로 형성되는 직사각형을 제 1측면으로 하고, 상기 제1 측면의 반대편에서 동일하게 형성되는 직사각형을 제2 측면으로 하는 육면체의 형상이되, 상기 제1 측면과 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제2 레이저를 반사하고,
   상기 상부미러부는 상기 하부미러부의 상측면과 동일 크기로 접촉되어 위치하는 밑면을 바탕으로, 상기 하부미러부를 180도 회전시킨 것과 같은 형상을 갖는 육면체의 형상을 구비하고, 상부미러부의 밑면의 선분에 대하여 일정 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제 1측면과, 상기 제1 측면의 반대편에서 제1 측면과 동일한 예각을 갖는 직사각형 평면으로 형성되는 제2 측면상에 반사면이 형성되어 2개의 반사면에서 상기 제1 레이저를 반사하며,
   상기 미러 블록의 하부미러부와 상부미러부가 회전축을 중심으로 소정 각도를 갖고 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 레이저 모듈 어셈블리와 상기 회전유닛의 동작을 제어하는 제어유닛을 더 포함하되, 상기 제어유닛은 상기 회전유닛의 회전속도와, 상기 제1 레이저 및 상기 제2 레이저의 발신 주기를 제어하여 감지 영역의 해상도를 조절하는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 미러 블록의 하부미러부와 상부미러부 사이를 분리하며 하부미러부 위에서 상부미러부를 지지하도록 형성되는 소정 두께의 원형격판을 더 구비하고,
   상기 하부미러부와 상기 상부미러부가 회전축을 중심으로 소정 각도를 갖고 서로 엇갈리게 배치될 수 있는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 미러 블록을 회전시키는 회전유닛은 상기 하부미러부의 하부에 배치되고, 상기 미러 블록과 회전축을 중심으로 결합되어 상기 미러 블록을 회전시키는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
10. 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비하는 제1 레이저 모듈 및 레이저 광원과 포토 다이오드를 구비하는 제2 레이저 모듈을 포함하는 레이저 모듈 어셈블리;
    상기 제1 레이저 모듈에서 나오는 레이저빔을 반사하고 외부에서 들어오는 레이저빔을 반사하여 상기 제1 레이저 모듈로 전달하는 상부미러부;
    상기 제2 레이저 모듈에서 나오는 레이저빔을 반사하고 외부에서 들어오는 레이저빔을 반사하여 상기 제2 레이저 모듈로 전달하는 하부미러부; 및
    상기 하부미러부와 상기 상부미러부의 적층 구조를 수직 방향에서 그 중심부에서 관통하는 회전축을 구비하는 회전유닛를 포함하며,
    상기 상부미러부의 반사면은 상기 회전축을 기준으로 상기 하부미러부의 반사면에 대하여 일정 각도만큼 회전된 위치에 배치되고,
    상기 상부미러부의 반사면 또는 상기 하부미러부의 반사면은 오목한 곡면 또는 비구면의 오목한 곡면이며,
    상기 상부미러부의 반사면을 덮고 반사면의 양측 가장자리와 접하는 제1 가상 평면 또는 상기 하부미러부의 반사면을 덮고 반사면의 양측 가장자리와 접하는 제2 가상 평면은 상기 회전축과 일정 각도 경사지는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 하부미러부와 상기 상부미러부 사이에 배치되는 원형격판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
12. 삭제
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 가상 평면과 상기 제2 가상 평면의 연장 평면들은 서로 교차하며 상기 회전축에 의해 관통되는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
14. 청구항 10에 있어서,
    상기 상부미러부의 반사면 또는 상기 하부미러부의 반사면은 수평 방향에서 그 중심부가 오목한 형태를 구비하는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
15. 청구항 10에 있어서,
    상기 상부미러부의 반사면 또는 상기 하부미러부의 반사면은 수직 방향에서 그 중심부가 오목한 형태를 구비하는 것을 특징으로 하는 라이다 광학 장치.
16. 삭제

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