KR20140053576A - Distance detecting device and image processing apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있는 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
외부 대상물에 대한 거리를 측정하고자 하는 요구가 증대되고 있다. 특히, 영상 시청시, 2D 영상 외에, 3D 영상, 즉 입체 영상을 시청하고자 하는 요구가 증대되고 있으며, 3D 영상의 깊이 검출을 위해, 외부 대상물에 대한 거리를 검출할 수 있다. 이와 같이, 외부 대상물에 대한 거리 검출 방법으로, 다양한 방안이 시도되고 있다. There is an increasing demand for measuring the distance to an external object. Particularly, there is an increasing demand to view a 3D image, that is, a stereoscopic image, in addition to a 2D image when viewing an image. In order to detect the depth of the 3D image, a distance to an external object can be detected. As described above, various methods have been attempted as a method of detecting a distance to an external object.
본 발명의 목적은, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있는 거리 검출 장치, 및 이를 구비하는 영상처리장치를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a distance detection apparatus capable of accurately detecting a distance to an external object and an image processing apparatus having the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 스캐너의 스캐닝 동작 중, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 광원부로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부와, 검출부로부터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러와, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 프로세서를 구비한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a distance detecting apparatus including a light source for outputting an output light, a scanner for sequentially performing a first direction scanning and a second direction scanning, And a first scanning section corresponding to the first area of the outer area during the scanning operation of the scanner converts the output light from the light source section into a first electrical signal and a second scanning section corresponding to the second area A sampling unit for sampling the first or second electrical signal from the detection unit and outputting a first or a second sampling signal, And a processor for detecting a distance to an external object using a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 전기 신호에 의해 광원부를 구동하는 광원 구동부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부와, 스캐너의 스캐닝 동작 중, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 제1 전기 신호를 출력하며, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부와, 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러와, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 프로세서를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a distance detection apparatus including a light source for outputting light, a light source for driving the light source by a first electrical signal, A scanner that sequentially performs scanning to output the output light to an outside area; a detecting unit that converts a received light received from the outside in response to the output light into a second electrical signal; A switching section for outputting a first electrical signal in a first scanning section corresponding to one area and a second scanning section for outputting a second electrical signal in a second scanning section corresponding to a second area of the outside area, And a second phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal, wherein the first or second sampling means samples a first or second electrical signal, By, and a processor for detecting a distance to an external object.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치는, 출력광을 출력하는 광원부와, 출력광을 제1 전기 신호로 변환하는 제1 검출부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 제2 검출부와, 스캐너의 스캐닝 동작 중, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 제1 전기 신호를 출력하며, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부와, 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러와, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 프로세서를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a distance detecting apparatus including a light source for outputting an output light, a first detector for converting output light into a first electrical signal, A second detector for converting the received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light, and a second detector for detecting an outside of the scanner during the scanning operation of the scanner, A switching unit for outputting a first electrical signal in a first scanning period corresponding to a first area of the area and a second electrical signal in a second scanning area corresponding to a second area of the outside area, A first and a second sampling means for sampling the first or second electric signal of the rotor and outputting a sampling signal; a first phase value based on the first sampling signal; and a second phase value based on the second sampling signal Use And a processor for detecting a distance to an external object.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상처리장치는, 디스플레이와, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 스캐너의 스캐닝 동작 중, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 광원부로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부와, 검출부로부터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러를 구비하며, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부와, 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus including a display, a light source for outputting output light, a first direction scanning and a second direction scanning, And a first scanning section corresponding to the first area of the external area during the scanning operation of the scanner converts the output light from the light source section into a first electrical signal and corresponds to the second area of the outside area A first scanning section for sampling the first or second electrical signal from the detecting section and for outputting a first or a second sampling signal, Detecting a distance to an external object using a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal, And a control unit for controlling the display unit to display the 3D image on the display by using the distance information detected by the distance detecting unit.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상처리장치는, 디스플레이와, 출력광을 출력하는 광원부와, 제1 전기 신호에 의해 광원부를 구동하는 광원 구동부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부와, 스캐너의 스캐닝 동작 중, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 제1 전기 신호를 출력하며, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부와, 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러를 포함하며, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부와, 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus including a display, a light source for outputting light, a light source for driving the light source by a first electric signal, A scanner for sequentially outputting the output light to the external area by sequentially performing the first direction scanning and the second direction scanning, a detector for converting the received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light, A switching unit for outputting a first electrical signal in a first scanning period corresponding to a first area of the area and a second electrical signal in a second scanning area corresponding to a second area of the outside area, And a sampler for sampling the first or second electric signal of the rotor and outputting a first or a second sampling signal, wherein the first phase value based on the first sampling signal and the second phase value based on the second sampling signal Using chohan second phase values, and the distance detection unit for detecting a distance to an external object, using the distance information detected by the distance detection section, and a control unit that controls to display a 3D image on the display.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 영상처리장치는, 디스플레이와, 출력광을 출력하는 광원부와, 출력광을 제1 전기 신호로 변환하는 제1 검출부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 제2 검출부와, 스캐너의 스캐닝 동작 중, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 제1 전기 신호를 출력하며, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부와, 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러를 구비하고, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부와, 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus including a display, a light source for outputting light, a first detector for converting output light into a first electric signal, And a second detection unit for converting a received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light, and a second detection unit for detecting a scanning operation of the scanner A switching unit for outputting a first electrical signal in a first scanning period corresponding to the first area of the middle and outer areas and a second scanning period corresponding to the second area in the outer area, And a sampler for sampling the first or second electric signal of the switching sub-rotor and outputting the first or second sampling signal, wherein the first phase value based on the first sampling signal and the first phase value based on the second sampling signal A distance detecting unit for detecting a distance to an external object using a second phase value and a control unit for controlling the display to display the 3D image using the distance information detected by the distance detecting unit.
본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치 또는 거리 검출 장치를 구비하는 영상처리장치는, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간과, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에 대해 분리하고, 제1 스캐닝 구간의 제1 전기 신호와 제2 스캐닝 구간의 제2 전기 신호에 대해, 각각 샘플링을 수행하고, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출함으로써, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있게 된다. An image processing apparatus having a distance detecting device or a distance detecting device according to an embodiment of the present invention includes a first scanning section corresponding to a first area of an outer area and a second scanning section corresponding to a second area of the outer area, And performs sampling on each of the first electrical signal of the first scanning interval and the second electrical signal of the second scanning interval and outputs a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal, It is possible to accurately detect the distance to the external object by detecting the distance to the external object using the second phase value based on the second phase value.
한편, 검출부와, 샘플러를 사용하는 경우, 샘플러에 의한 타이밍 오차가 발생할 수 있으며, 제1 스캐닝 구간에 대응하는 제1 위상값과, 제2 스캐닝 구간에 대응하는 제2 위상값을 이용하여, 타이밍 오차에 의한 위상 차이를 보정할 수 있다. 그리고, 보정된 위상에 기초하여, 정확한 거리를 검출할 수 있게 된다.On the other hand, when using the detector and the sampler, a timing error due to the sampler may occur. By using the first phase value corresponding to the first scanning period and the second phase value corresponding to the second scanning period, The phase difference due to the error can be corrected. Then, based on the corrected phase, an accurate distance can be detected.
한편, 1개의 샘플러 및, 셔터를 사용할 수 있으며, 이에 의해, 거리 검출 장치의 소형화가 가능해진다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.On the other hand, one sampler and a shutter can be used, thereby making it possible to downsize the distance detecting device. In addition, the manufacturing cost can be reduced.
또는 1개의 샘플러, 및 스위칭부를 사용할 수 있으며, 이에 의해, 거리 검출 장치의 소형화가 가능해진다. Or one sampler and a switching unit can be used, thereby making it possible to downsize the distance detecting apparatus.
한편, 출력광의 외부 출력을 위해, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행가능한 2D 스캐너를 사용함으로써, 복수의 스캐너가 필요없게 되어, 거리 검출 장치를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.On the other hand, by using a 2D scanner capable of sequentially performing the first direction scanning and the second direction scanning for the external output of the output light, a plurality of scanners are not required, and the distance detecting apparatus can be downsized. In addition, the manufacturing cost can be reduced.
한편, 광원으로 레이저 다이오드를 사용함으로써, 측정 가능 거리를 확장시킬 수 있으며, 거리 해상도가 향상될 수 있다.On the other hand, by using a laser diode as a light source, the measurable distance can be extended and the distance resolution can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치에서 거리 검출을 위한 광을 투사하는 것을 도시한다.
도 2a는 도 1의 거리 검출 장치의 광 투사시의 스캐닝 방법을 예시하는 도면이다.
도 2b는 도 1의 거리 검출 장치에서 획득 가능한 거리 정보를 예시한 도면이다.
도 3은 도 1의 거리 검출 장치의 거리 검출 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 4는 도 1의 거리 검출 장치의 내부 구조도의 일예이다.
도 5a 내지 도 5b는 도 4는 거리 검출 장치 내의 샘플러의 샘플링 타이밍의 다양한 예를 예시한다.
도 6은 도 5b의 샘플링 타이밍에 따라, 발생하는 위상 오차를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.
도 8은 도 7의 검출부와 샘플러 사이에 배치 가능한 신호 처리부의 내부 블록도이다.
도 9는 도 7의 셔터의 동작 타이밍도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 7의 거리 검출 장치에서 위상을 보정하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.
도 13은 도 12의 스위칭부의 동작 타이밍도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다.
도 15는 도 1의 이동 단말기의 내부 블록도이다.
도 16은 도 15의 제어부의 내부 블록도이다.1 shows projection of light for distance detection in an image processing apparatus including a distance detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a diagram illustrating a scanning method at the time of light projection of the distance detection device of FIG. 1;
2B is a diagram illustrating distance information obtainable in the distance detecting apparatus of FIG.
Fig. 3 is a diagram referred to explain the distance detecting method of the distance detecting apparatus of Fig. 1;
4 is an example of the internal structure of the distance detecting device of Fig.
Figs. 5A and 5B illustrate various examples of the sampling timing of the sampler in the distance detection device. Fig.
FIG. 6 is a diagram illustrating the phase error that occurs according to the sampling timing of FIG. 5B.
7 is an internal elevational view of the distance detection device according to an embodiment of the present invention.
8 is an internal block diagram of a signal processing unit that can be disposed between the detecting unit and the sampler in Fig.
Fig. 9 is an operation timing chart of the shutter of Fig. 7; Fig.
Figs. 10A and 10B are diagrams referred to explain a method of correcting a phase in the distance detection apparatus of Fig. 7; Fig.
11A to 11C are internal convex views of a distance detection device according to various embodiments of the present invention.
12 is an internal elevational view of a distance detection device according to another embodiment of the present invention.
Fig. 13 is an operation timing chart of the switching unit of Fig. 12; Fig.
14 is an internal elevational view of a distance detection device according to another embodiment of the present invention.
15 is an internal block diagram of the mobile terminal of FIG.
16 is an internal block diagram of the control unit of Fig.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 명세서에서 기술되는 영상처리장치는, 거리 검출 장치가 장착 가능한 장치로서, 이동 단말기, TV, 셋탑 박스, 미디어 플레이어, 게임 기기, 감시용 카메라 등을 포함하며, 에어컨, 냉장고, 세탁기, 조리기기, 로봇 청소기 등의 가전기기를 포함하는 것도 가능하며, 자전거, 자동차 등의 차량 등을 포함할 수도 있다. The image processing apparatus described in this specification includes a mobile terminal, a TV, a set-top box, a media player, a game device, a surveillance camera, and the like, and includes an air conditioner, a refrigerator, a washing machine, A home appliance such as a robot cleaner, or a vehicle such as a bicycle or an automobile.
한편, 이동 단말기에는, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 디지털 카메라, 네비게이션, 타블렛 컴퓨터(tablet computer), 이북(e-book) 단말기 등이 포함된다.The mobile terminal may be a mobile phone, a smart phone, a notebook computer, a digital broadcasting terminal, a PDA (Personal Digital Assistants), a PMP (Portable Multimedia Player), a digital camera, a navigation device, a tablet computer ), E-book terminals, and the like.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.The suffix "module" and " part "for components used in the following description are given merely for convenience of description, and do not give special significance or role in themselves. Accordingly, the terms "module" and "part" may be used interchangeably.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치에서 거리 검출을 위한 광을 투사하는 것을 도시한다. 1 shows projection of light for distance detection in an image processing apparatus including a distance detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 도 1의 영상처리장치는, 이동 단말기(100)를 예시한다. 상술한 바와 같이, 거리 검출 장치(200)는, 이동 단말기, TV, 셋탑 박스, 미디어 플레이어, 게임 기기, 가전기기, 차량 등의 영상처리장치에 구비가능하며, 이하에서는 이동 단말기(100)를 중심으로 기술한다. Referring to the drawings, the image processing apparatus of FIG. 1 exemplifies a
이동 단말기(100)는, 영상 촬영을 위한, 카메라(122)를 포함할 수 있다. 한편, 이동 단말기(100)는, 3D 영상 촬영을 위해, 거리 검출 장치(200)를 포함할 수 있다.The
한편, 외부 영역(40)의 영상을 획득하는 카메라(122)와, 외부 영역(40)에 대한 거리 정보를 획득하는 거리 검출 장치(200)가, 3D 카메라(121) 내에 구비될 수 있다. 3D 카메라(121)는 하나의 모듈로서, 내부에 카메라(122)와 거리 검출 장치(200)를 포함할 수 있다. A
또는, 카메라(122)와 거리 검출 장치(200)가 별도의 모듈로서, 이동 단말기(100) 내에 구비되는 것도 가능하다. Alternatively, the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 적어도 하나의 광원을 사용하여, 외부 영역(40)에 출력광을 출력하고, 외부 영역(40)에서 산란 또는 반사되는 복수의 수신광을 수신하고, 출력광과 수신광의 차이를 이용하여, 거리를 검출하는 것으로 한다. The
특히, 본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치(200)는, 수신광을 검출하는 검출부와, 검출된 전기 신호를 샘플링하는 샘플러를 사용하는 경우, 발생할 수 있는 샘플링 오차를 보정하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출한다. Particularly, the
구체적으로, 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간과, 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에 대해 분리하고, 제1 스캐닝 구간의 제1 전기 신호와 제2 스캐닝 구간의 제2 전기 신호에 대해, 각각 샘플링을 수행하고, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출함으로써, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있게 된다. 이에 대해서는, 이하에서 상세히 후술한다. Specifically, a first scanning interval corresponding to the first area of the outer area and a second scanning interval corresponding to the second area of the outer area are separated, and the first electrical signal of the first scanning interval and the second scanning interval By detecting the distance to the external object by using the first phase value based on the first sampling signal and the second phase value based on the second sampling signal, The distance to the object can be accurately detected. This will be described in detail below.
한편, 외부의 복수의 출력광을 출력할 때에, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행 가능한, 2D 스캐너를 사용함으로써, 복수의 스캐너가 필요 없게 되며, 따라서 거리 검출 장치(200)를 소형화할 수 있게 된다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다. 한편, 스캐너 등에 대한 설명은 도 2a를 참조하여 설명한다.On the other hand, by using a 2D scanner which can sequentially perform the first direction scanning and the second direction scanning in outputting a plurality of external output lights, a plurality of scanners are not necessary, And it becomes possible to downsize. In addition, the manufacturing cost can be reduced. The scanner, etc., will be described with reference to Fig. 2A.
도 2a는 도 1의 거리 검출 장치의 광 투사시의 스캐닝 방법을 예시하는 도면이다. FIG. 2A is a diagram illustrating a scanning method at the time of light projection of the distance detection device of FIG. 1;
도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 광 반사부(214), 스캐너(240)를 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the
한편, 거리 검출 장치(200)에서 출력되는 광 파장은 단일 광원으로서 1개의 파장이 가능하나, 이와 달리, 다양한 파장의 광을 사용하는 것도 가능하다. 이하에서는 단일 광원을 사용하는 것을 중심으로 기술한다. On the other hand, the wavelength of light output from the
광원부(210)는, 일정 파장의 광을 출력광으로서 출력한다. 여기서, 출력광은, 적외선 파장의 광일 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 가시광선 파장의 광 등 다양한 예가 가능하다. 이하에서는 적외선 파장의 광을 중심으로 기술한다.The
한편, 광원부(210)는, 외부 대상물에, 광 투사를 위해, 광의 시준성이 중요하며, 이를 위해, 레이저 다이오드를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 다양한 예가 가능하다.On the other hand, in the
광원부(210)에서 출력되는 출력광은, 광 반사부(214)에서 반사되어, 스캐너(240)로 입사될 수 있다. The output light output from the
한편, 스캐너(240)는, 광원부(210)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다.On the other hand, the
도면과 같이, 스캐너(240)는, 스캐닝 가능한 영역을 중심으로, 외부 영역(40)에 대해, 좌에서 우로 수평 스캐닝을 수행하고, 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행하며, 다시 우에서 좌로 수평 스캐닝을 수행하고, 다시 상에서 하로 수직 스캐닝을 수행할 수 있다. 그리고, 이와 같은 스캐닝 동작을, 외부 영역(40)의 전체에 대해, 반복하여 수행한다.As shown in the figure, the
한편, 외부 영역(40)으로 출력되는 출력광은, 외부 영역(40)에서 산란 또는 반사되어, 다시 거리 검출 장치(200)에 입사될 수 있다. 예를 들어, 스캐너(240)는, 외부로 출력되는 출력광에 대응하는 수신광을 수신할 수 있다.On the other hand, the output light output to the
거리 검출 장치(200)는, 출력광과, 수신광을 비교하여, 그 차이를 이용하여, 거리를 검출할 수 있다. 거리 검출 기법에 대해서는, 다양한 방법이 있으나, 본 발명의 실시예에서는, 위상 차이를 이용한 방법을 예시한다. 이에 대해서는 도 3을 참조하여 후술한다.The
한편, 거리 검출 장치(200)에서, 산출되는 거리 정보는, 도 2b와 같이, 휘도 영상(65)으로서 표현될 수 있다. 외부 대상물의 다양한 거리 값(distance value)은, 대응하는 휘도 레벨로서 표시 가능하다. 거리가 가까운 경우, 휘도 레벨이 클 수(밝기가 밝을 수) 있으며, 깊이가 먼 경우 휘도 레벨이 작을 수(밝기가 어두울 수) 있다. On the other hand, in the
한편, 본 발명의 실시예에 따른, 거리 검출 장치(200)는, 검출부(도 4의 280)와, 샘플러(도 4의 285)를 구비한다. 한편, 샘플러(285)를 사용하는 경우, 출력광을 구동하기 위한 구동 주파수와, 샘플링 주파수 사이의, 타이밍 오차가 발생할 수 있으며, 이에 의해, 위상 차이를 이용한 거리 검출 방법에서 정확한 위상을 감지하지 못하면서, 정확한 거리 검출을 수행하지 못할 수 있다.Meanwhile, the
이를 위해, 본 발명의 실시예에서는, 도 2a와 같이, 외부 영역(40)을 제1 영역(44)과 제2 영역(42)으로 구분할 수 있다. 여기서, 제1 영역(44)은, 외부 대상물(50)을 포함하지 않는 영역일 수 있으며, 제2 영역(42)은, 외부 대상물(50)을 포함하는 영역일 수 있다. For this, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2A, the
한편, 도면과 달리, 외부 대상물(50)만 포함하는 영역을 제2 영역이라 하 수도 있다. 이러한, 제1 영역(44)과 제2 영역(42)의 구분은 다양하게 설정이 가능하다.On the other hand, unlike the drawing, an area including only the
이하에서는, 제1 영역(44)을 외부 대상물(50)을 포함하지 않는 영역으로서, 블랭크 영역(blank area)(44)이라 명명하고, 제2 영역(42)을 외부 대상물(50)을 포함하는 영역으로서, 유효 영역(active area)(42)이라 명명할 수 있다.Hereinafter, the
이에 따라, 전체 스캐닝 구간도, 외부 대상물이 존재하지 않는 영역인 블랭크 영역(blank area)(44)에 대응하는 제1 스캐닝 구간(도 10a의 TB)과, 외부 대상물이 존재하는 영역인 유효 영역(active area)(42)에 대응하는 제2 스캐닝 구간(도 10a의 TA)으로 구분될 수 있다.Accordingly, the entire scanning period is also divided into a first scanning period (T B in FIG. 10A) corresponding to a
그리고, 제1 스캐닝 구간에 대응하는 제1 위상값과, 제2 스캐닝 구간에 대응하는 제2 위상값을 이용하여, 타이밍 오차에 의한 위상 차이를 보정할 수 있다. 이에 따라, 보정된 위상에 기초하여, 정확한 거리를 검출할 수 있게 된다.The phase difference due to the timing error can be corrected using the first phase value corresponding to the first scanning period and the second phase value corresponding to the second scanning period. Thus, it is possible to detect an accurate distance based on the corrected phase.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 위상차 방법에 의한 거리 산출 방법을 예시한다. 여기서, Tx는 출력광의 위상 신호, Rx는 수신광의 위상 신호를 나타낸다. 3 illustrates a method of calculating a distance by a phase difference method according to an embodiment of the present invention. Here, Tx represents the phase signal of the output light, and Rx represents the phase signal of the received light.
도면을 참조하면, 거리 검출 장치의 프로세서(도 4의 270)는, 출력광의 위상 신호와 수신광의 위상 신호의 위상 차이(Φ)에 따라, 거리 정보 레벨을 산출할 수 있다. Referring to the drawings, the processor (270 in FIG. 4) of the distance detecting apparatus can calculate the distance information level according to the phase difference (?) Between the phase signal of the output light and the phase signal of the received light.
예를 들어, 위상 차이가 클수록, 외부 영역(40)이 멀리 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 크도록 설정할 수 있으며, 위상 차이가 작을수록, 외부 영역(40)이 가깝게 있는 것이므로, 거리 정보 레벨이 작도록 설정할 수 있다.For example, since the
이러한, 거리 레벨 설정은, 상술한 바와 같이, 외부 영역(40)을 수평 스캐닝 및 수직 스캐닝하면서, 외부 영역(40) 내의 각 영역 별로 수행된다. 한편, 외부 영역(40)의 각 영역 별로, 거리 정보 레벨의 검출이 가능하다.This distance level setting is performed for each region in the
한편, 거리 검출 장치의 프로세서(도 4의 270)는, 출력광에 대한 전기 신호와 수신광에 대한 전기 신호의, 위상차에 의해, 거리 정보를 산출할 수 있다.On the other hand, the processor (270 in FIG. 4) of the distance detecting device can calculate the distance information by the phase difference between the electric signal for the output light and the electric signal for the received light.
도 4는 도 1의 거리 검출 장치의 내부 구조도의 일예이다.4 is an example of the internal structure of the distance detecting device of Fig.
도면을 참조하면, 거리 검출 장치(200)는, 광원부(210), 집광부(212), 제1 광반사부(214), 스캐너(240), 제2 광반사부(255), 제3 광반사부(256), 검출부(280), 및 편광 분리부(281), 샘플러(285), 및 프로세서(270)를 포함할 수 있다.The
집광부(212)는, 광원부(210)에서 출력되는 출력광을 시준한다(collimate). 이를 위해, 집광부(212)는, 출력광을 시준하기 위한 Collimate Lens를 구비할 수 있다.The
다음, 집광부(212)를 통과한 출력광은, 편광 분리부(281)를 통과한다. Then, the output light having passed through the
편광 분리부(281)는, 출력광 중 일부 편광은 투과시키고, 다룬 일부 편광은 방사시킨다. 예를 들어, 편광 분리부(281)는, 출력광 중 P 편광 상태의 출력광인 경우 투과시켜, 스캐너(240) 방향으로 P 편광 상태의출력광을 전달한다. 한편, 편광 분리부(281)는, 반사광 중 S 편광 상태의 수신광을 반사시켜, 검출부(280)로 S 편광 상태의 수신광을 검출부(280) 방향으로 전달한다. 이러한 편광 분리부는, Polarizer Beam Splitter(PBS)라 할 수 있다.The polarized
제1 광반사부(214)는, 편광 분리부(281)를 통과한 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 편광 분리부(281) 방향으로 반사시킨다. 제1 광반사부(214)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제1 광반사부(214)는, Total Mirror(TM)를 구비할 수 있다.The first
한편, 도면에는 도시하지 않았지만, 제1 광반사부(214)와 제2 광반사부(255) 사이에 편광 변환부(미도시)가 구비되는 것도 가능하다. Although not shown in the drawing, a polarization conversion unit (not shown) may be provided between the first
편광 변환부(미도시)는, 출력광의 편광 방향을 변환하고, 수신광의 편광 방향을 변환할 수 있다. The polarization conversion section (not shown) can convert the polarization direction of the output light and convert the polarization direction of the received light.
예를 들어, 편광 변환부(미도시)는, 위상차를 주어 편광 방향을 제어한다. 특히, 선 편광을 원편광으로 변환하거나, 원편광을 선 편광으로 변환할 수 있다.For example, the polarization conversion section (not shown) controls the polarization direction by giving a phase difference. In particular, the linearly polarized light can be converted into circularly polarized light, or the circularly polarized light can be converted into linearly polarized light.
구체적으로, 편광 변환부(미도시)는, P 편광인 출력광을 각각 원 편광의 출력광으로 변환한다. 이에 따라, 스캐너(240)는, 원편광의 출력광을 외부로 출력하고, 외부로부터 원편광의 수신광을 수신할 수 있다. 한편, 편광 변환부(미도시)는, 스캐너(240)를 통해 수신되는 원 편광의 수신광을, S 편광인 수신광으로 변환할 수 있다. 이에 따라, 편광 변환부(미도시)는, Quarter Wavelength Plate(QWP)라 명명될 수 있다. Specifically, the polarization conversion section (not shown) converts the P-polarized output light into the circularly polarized output light. Accordingly, the
다른 예로, 편광 변환부(미도시)는, P 편광의 출력광을 별도 변환 없이 그대로 출력하고, 스캐너(240)로부터 수신되는 P 편광의 수신광을 S 편광인 수신광으로 변환할 수도 있다. As another example, the polarization conversion unit (not shown) may output the P-polarized output light as it is, and convert the P-polarized light received from the
제2 광반사부(255)는, 제1 광반사부(214)로부터의 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 제1 광반사부(214) 방향으로 반사시킨다. 제2 광반사부(255)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제2 광반사부(255)는, Total Mirror(TM)를 구비할 수 있다.The second
제3 광반사부(256)는, 제2 광반사부(255)를 통과한 출력광을 스캐너(240) 방향으로 반사시키며, 스캐너(240)를 통해 수신되는 수신광을 제2 광반사부(255) 방향으로 반사시킨다. 제3 광반사부(256)는, 출력광의 파장만 반사시키는 것이 아닌, 다양한 파장의 광을 반사시키는 것이 가능하다. 이에 따라, 제3 광반사부(256)는, Total Mirror(TM)를 구비할 수 있다. The third
한편, 도 4의 거리 검출 장치는, 출력광의 광 경로와, 수신되는 수신광의 광 경로가 일부 중첩된다. 이와 같이, 광출력과 광 수신의 광 경로가 일부중첩되는 구조의 거리 검출 장치는, coaxial Optical System 이라 명명될 수 있다. 이러한 구조의 거리 검출 장치는, 사이즈를 소형화할 수 있으며, 외광에 강하며, 높은 신호 대 잡음비를 가질 수 있게 된다. On the other hand, in the distance detection apparatus of Fig. 4, the optical path of the output light and the optical path of the received light are partially overlapped. As described above, the distance detecting device having a structure in which the optical paths of the light output and the light reception are partially overlapped can be called a coaxial optical system. The distance detecting device having such a structure can be downsized in size, is strong against external light, and can have a high signal-to-noise ratio.
한편, 출력광의 광 경로와, 수신되는 수신광의 광 경로가 완전히 이격되는 것도 가능하다. 이와 같이, 광 출력과 광 수신의 광 경로가 서로 완전히 이격되는 구조의 거리 검출 장치는, Separated Optical System 이라 명명될 수 있다. 이에 대해서는, 도 7을 참조하여 후술한다. On the other hand, it is also possible that the optical path of the output light and the optical path of the received light are completely separated from each other. As described above, the distance detecting device having a structure in which the light paths of the light output and the light reception are completely separated from each other can be called a separated optical system. This will be described later with reference to Fig.
한편, 스캐너(240)는, 광원부(210)으로부터의 출력광을, 입력받아, 외부로 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로, 그리고 반복적으로 수행할 수 있다. 이와 같은 스캐닝 동작을, 외부 영역(40)의 전체에 대해, 반복하여 수행한다.On the other hand, the
검출부(280)는, 스캐너(240)의 스캐닝 동작 중, 외부 영역(40) 중 제1 영역(44)에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 광원부(210)로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 외부 영역(40) 중 제2 영역(42)에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환한다.The detecting
이를 위해, 검출부(280)는, 광 신호를 전기신호로 변환하는 포토 다이오드(Photodiode)를 포함할 수 있다. 특히, 검출부(280)는, 고 광전 효율의 포토 다이오드로 외부 대상물(240)로부터 산란된 미약한 수신광을 전기 신호로 변환해주는 Avalanche Photodiode를 포함할 수 있다.To this end, the
샘플러(285)는, 검출부(280)로부터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력한다.The
프로세서(270)는, 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 외부 대상물(50)에 대한 거리를 검출한다.The
특히, 프로세서(270)는, 제2 스캐닝 구간 동안, 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 외부 대상물에 대한 거리를 검출할 수 있다.In particular, the
한편, 프로세서(270)는, 거리 검출 장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. On the other hand, the
도 5a 내지 도 5b는 도 4는 거리 검출 장치 내의 샘플러의 샘플링 타이밍의 다양한 예를 예시한다.Figs. 5A and 5B illustrate various examples of the sampling timing of the sampler in the distance detection device. Fig.
먼저, 도 5a는 광원부(210)를 구동하기 위한 광원 구동부에서의 출력되는 광원 구동 신호가 정현파 신호를 가지는 경우, 샘플러(285)가, 정현파 신호에 대해, 정현파 신호 주파수의 4배 속도로 샘플링이 수행되는 것을 예시한다. 다양한 배수의 샘플링이 가능하나, 이하에서는 4배 속도로 샘플링하는 것을 예시한다.5A illustrates a case where the
한편, 이러한 4배 속도의 샘플링은, Quadruple 샘플링이라 명명할 수 있다.On the other hand, this quadruple rate sampling can be called quadruple sampling.
도면을 참조하면, 소정 주파수(f)를 갖는 정현파를 1/4f 간격으로 샘플링하여 각각의 샘플링 값(s0, s1, s2, …)을 얻는 것을 예시한다. 이에 따른 샘플랑 값은 아래의 수학식 1과 같은 구해질 수 있다.Referring to the drawings, it is exemplified that samples of sinusoidal waves having a predetermined frequency f are sampled at intervals of 1 / 4f to obtain respective sampling values (s0, s1, s2, ...). The resulting sample value can be calculated as shown in
한편, 도 5a를 보면, 샘플링 간격이 일정한 것을 알 수 있다. 이에 따라, 위상값(Φ)은 다음의 수학식 2와 같이 연산될 수 있다.On the other hand, FIG. 5A shows that the sampling interval is constant. Accordingly, the phase value? Can be calculated by the following equation (2).
한편, Quadruple 샘플링 방법을 사용하여, 위상을 구할 때, 샘플링 주파수(Fs)가 정현파 주파수(f)의 정확히 4배가 되지 않으면, 위상 측정값에 오차가 발생한다.On the other hand, when the quadruple sampling method is used to obtain the phase, if the sampling frequency Fs is not exactly four times the sinusoidal frequency f, an error occurs in the phase measurement value.
도 5b는 샘플링 주파수의 타이밍 오차에 따라 위상 값이 산출되는 것을 예시한다.5B illustrates that the phase value is calculated according to the timing error of the sampling frequency.
도 5b는, 샘플링 주파수(Fs)가 정현파 주파수(f)의 4배(4f) 보다 더 큰 경우를 예시한다. 이에 따라, 각각의 샘플링 값(s0’, s1’, s2’, …)의 샘플링 지점이, 도 5a의 샘플링 지점보다 조금씩 더 당겨지는 것을 보여준다. Fig. 5B illustrates a case where the sampling frequency Fs is larger than 4 times (4f) of the sinusoidal frequency f. This shows that the sampling points of each of the sampling values s0 ', s1', s2 ', ... are pulled slightly more than the sampling points of Fig. 5A.
이에 따라, 각각의 샘플링 값(s0’, s1’, s2’, …)을 이용하여 연산되는 위상 값은, 원래 정현파 신호의 위상값과 다른 양상을 보이게 된다.Accordingly, the phase value calculated using each of the sampling values (s0 ', s1', s2 ', ...) is different from the phase value of the original sinusoidal signal.
도 6은 도 5b의 샘플링 타이밍에 따라, 발생하는 위상 오차를 예시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating the phase error that occurs according to the sampling timing of FIG. 5B.
도 6은, 외부 대상물(50)과 거리 검출 장치(200) 사이의 거리가 일정할 때, Fs=4f일 때의 위상값과, Fs>4f 일때의 위상값을 비교한 것이다. 6 compares the phase value when Fs = 4f and the phase value when Fs > 4f when the distance between the
외부 대상물(50)과 거리 검출 장치(200) 간의 거리가 일정하므로, 수신된 정현파 신호의 위상값은 일정한 값을 갖는다. Since the distance between the
따라서, 도 6에서와 같이 Fs=4f 인 경우, 연산된 위상값은 일정한 값을 갖게 된다. 그러나 Fs>4f 이고 Fs가 일정할 경우에는, 연산된 위상값이, 일정한 기울기를 가지면서 변하게 된다. 여기서 기울기는 Fs와 4f의 차이로 인한 것으로서, Fs와 4f의 차이가 일정하면 기울기도 일정하게 된다.Therefore, when Fs = 4f as shown in FIG. 6, the calculated phase value has a constant value. However, when Fs> 4f and Fs is constant, the computed phase value changes with a constant slope. Here, the slope is due to the difference between Fs and 4f, and if the difference between Fs and 4f is constant, the slope is also constant.
실제 시스템에서 Fs를 정확히 4f로 맞추는 것은 거의 불가능하다. 주파수를 아무리 정확히 맞추더라도 수 Hz ~ 수십 Hz 의 오차는 발생하게 된다. 따라서, 거리 검출 장치(200)는, 연산된 위상값을 거리로 환산하여 거리 정보를 연산하는데, 도 6에서와 같이, 실제 외부 대상물(50)과 거리 검출 장치(200) 사이의 거리에 관계 없이, 샘플링 주파수 오차로 인해, 위상값이 부정확하게 되면, 거리 정보도 부정확하게 된다. 따라서 정확한 거리 정보를 얻기 위해서는 샘플링 주파수 오차로 인한 위상값 변화를 보정할 수 있어야 한다. 이하에서는, 샘플링 주파수 오차로 인한 위상값 변화 보정에 대한 다양한 예를 예시한다. In an actual system it is almost impossible to set Fs exactly to 4f. No matter how precisely the frequency is set, errors of several Hz to several tens Hz will occur. Therefore, the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이고, 도 8은 도 7의 검출부(280)와 샘플러(285) 사이에 배치 가능한 신호 처리부의 내부 블록도이며, 도 9는 도 7의 셔터(250)의 동작 타이밍도이며, 도 10a 및 도 10b는 도 7의 거리 검출 장치에서 위상을 보정하는 방법을 설명하기 위해 참조되는 도면이다.8 is an internal block diagram of a signal processing unit that can be disposed between the
도면을 참조하면, 도 7의 거리 검출 장치는, 광원부(210), 광원 구동부(260), 2D 스캐너(240), 제1 셔터(250), 제2 셔터(255), 검출부(280), 샘플러(285), 및 프로세서(270)를 구비한다.7, the distance detector includes a
광원 구동부(260)는, 정현파 구동 신호를, 광원부(210)에 출력한다. 이에 따라, 광원부(210)는, 단일 파장의 출력광을 출력한다. The light
한편, 프로세서(270)는, 출력광을 외부 영역(40)에 출력하는 프리 스캔(pre scan) 구간과, 출력광을 외부 영역(40)에 출력하는 메인 스캔(main scan) 구간으로 나누어, 광원부(210), 즉, 광원 구동부(260)를 구동하도록 제어할 수 있다.The
예를 들어, 프리 스캔(pre scan) 구간 동안, 외부 영역(40)에 출력광이 출력되는 경우, 프로세서(270)는, 검출부(280), 및 샘플러(285)를 통해 수신되는 전기 신호에 기초하여, 외부 영역 중 외부 대상물이 존재하는 액티브 영역(40)과 외부 대상물이 존재하지 않는 블랙크 영역(44)을 구분할 수 있다.For example, when the output light is output to the
그리고, 프로세서(270)는, 메인 스캔 구간 동안, 블랙크 영역(44)에 대응하는 제1 스캐닝 구간과, 액티브 영역(40)에 대응하는 제2 스캐닝 구간을 구분할 수 있다.The
이에 따라, 프로세서(270)는, 제1 셔터(250)가, 제1 스캐닝 구간에, 출력광의 외부로의 출력을 차단하며, 제2 스캐닝 구간에 출력광을 외부로 출력하도록 동작하도록 제어하며, 제2 셔터(255)가, 제1 스캐닝 구간에, 출력광을 검출부(280)로 전달하며, 제2 구간에 출력광의 검출부(280)로의 출력을 차단하도록 제어할 수 있다.Accordingly, the
도 9를 참조하면, 제1 스캐닝 구간(TB1, TB2)에, 제1 셔터(250)에, 로우 레벨(L1) 신호가 인가되고, 제2 셔터(255)에, 하이 레벨(Ly) 신호가 인가되고, 제2 스캐닝 구간(TA1, TA2)에, 제1 셔터(250)에, 하이 레벨(L2) 신호가 인가되고, 제2 셔터(255)에, 로우 레벨(Lx) 신호가 인가되는 것을 예시한다. 9, a low level (L1) signal is applied to the
하이 레벨 신호에 기초하여, 제1 셔터(250), 및 제2 셔터(255)가 동작한다고 가정하면, 제1 스캐닝 구간(TB1, TB2)에는 제2 셔터(255)가 개방되며, 제2 스캐닝 구간(TA1, TA2)에는, 제1 셔터(250)가 개방되게 된다. 즉, 교호하게 개방되게 된다.Assuming that the
이에 따라, 제1 스캐닝 구간(TB1, TB2)에는, 출력광이, 2D 스캐너(240) 방향으로 전달되지 않고, 바로 검출부(280)로만 전달된다. 이에 따라, 검출부(280)는, 제1 스캐닝 구간(TB1, TB2)에, 광원부(210)로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환한다.Accordingly, output light is not transmitted to the
다음, 제2 스캐닝 구간(TA1, TA2)에는, 출력광이, 2D 스캐너(240) 방향으로만 전달된다. 이에 따라, 검출부(280)는, 외부 대상물(50)에 반사 또는 산란되는 수신광을 수신하여 검출한다. 즉, 검출부(280)는, 제2 스캐닝 구간(TA1, TA2)에, 외부 대상물(50)에 반사 또는 산란되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환한다.Next, output light is transmitted only in the direction of the
검출부(280)는, 서로 교호하게, 제1 스캐닝 구간(TB1, TB2)에는 제1 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA1, TA2)에는, 제2 전기 신호를 출력한다.The
한편, 도 8을 참조하면, 도 7의 검출부(280)와 샘플러(285) 사이에, 도 8과 같은, 신호 처리부(800)가 더 배치될 수 있다.8, a
신호 처리부(800)는, 검출부(280)로부터의 전기 신호를 증폭하기 위한 증폭기(810), 밴드 패스 필터링을 수행하는 필터(815), 다운 컨벼젼(down conversion)을 위한 믹서(820), 다운 컨벼전된 전기 신호를 다시 밴드 패스 필터링하는 필터(825), 및 전기 신호를 증폭하기 위한 증폭기(830)를 구비할 수 있다. 여기서 믹서(820)는, 송신 신호 주파수 및 위상 검출 알고리즘에 따라서, 선택적으로 사용될 수 있다. 이와 같이, 증폭 및 필터링된 전기 신호는, 샘플러(285)로 입력된다.The
샘플러(285)는, 상술한 바와 같이, 샘플링 주파수(Fs)를 이용하여, 입력되는 전기 신호에 대해 샘플링을 수행한다. 여기서, 샘플링 주파수는, 광원 구동부(260)에서 광원부(210)로 전달되는 광원 구동 신호, 즉 정현파 신호의 주파수의 대략 4배일 수 있다.The
도 5b와 같이, 샘플링 주파수 오차가 있다고 가정하면, Fs>4f 이고 Fs가 일정할 경우에는, 연산된 위상값이, 일정한 기울기를 가지면서 변하게 된다. Assuming that there is a sampling frequency error as shown in FIG. 5B, when Fs > 4f and Fs is constant, the calculated phase value changes with a constant slope.
도 10a와 도 10b는, 상술한 제1 전기 신호에 의한 위상값(Phase1(Tx))과 제2 전기 신호에 의한 위상값(Phase2(Rx))이 일정한 기울기를 가지며, 반복되는 것을 예시한다.10A and 10B illustrate that the phase value (Phase 1 (Tx)) by the first electric signal and the phase value (Phase 2 (Rx)) by the second electric signal have a constant gradient and are repeated.
여기서, 출력광을 검출하는 검출부와, 수신광을 검출하는 검출부가 별개로 구비된다고 가정하면, 도 10(a)와 같이, 출력광에 대응하는 위상값(Phase1(Tx))과, 수신광에 대응하는 위상값(Phase2(Rx))을 동시에 획득 가능하게 된다. 이때, 블랭크 영역(44)에 대응하는 제1 스캐닝 구간(TB)과 액티브 영역(42)에 대응하는 제2 스캐닝 구간(TA)에 관계없이, 출력광에 대응하는 위상값(Phase1(Tx))과, 수신광에 대응하는 위상값(Phase2(Rx))을 동시에 획득 가능하게 된다. 이에 따라, 프로세서(270)는, 두 개의 위상값 신호(Phase1(Tx),Phase2(Rx))를 실시간으로, 차분함으로써, 보상된 위상값(Phase3)을 획득할 수 있다.Assuming that the detection unit for detecting the output light and the detection unit for detecting the received light are separately provided, the phase value (Phase 1 (Tx)) corresponding to the output light and the phase value It is possible to acquire the corresponding phase value (Phase 2 (Rx)) at the same time. At this time, the phase value (Phase 1 (Tx)) corresponding to the output light is obtained regardless of the first scanning period TB corresponding to the
한편, 도 7의 거리 검출 장치를 참조하면, 1개의 검출부를 사용하므로, 출력광에 대응하는 위상값(Phase1(Tx))과, 수신광에 대응하는 위상값(Phase2(Rx))을 동시에 획득할 수는 없다.On the other hand, referring to the distance detecting apparatus of Fig. 7, since one detecting section is used, the phase value (Phase1 (Tx)) corresponding to the output light and the phase value (Phase2 I can not.
즉, 도 10(b)와 같이, 블랭크 영역(44)에 대응하는 제1 스캐닝 구간(TB)에는, 출력광에 대응하는 위상값(Phase1(Tx))을 획득할 수 있으나, 액티브 영역(42)에 대응하는 제2 스캐닝 구간(TA)에는, 출력광에 대응하는 위상값(Phase1(Tx)) 대신에, 수신광에 대응하는 위상값(Phase2(Rx))만을 획득할 수 있다.10 (b), a phase value (Phase 1 (Tx)) corresponding to the output light can be obtained in the first scanning period TB corresponding to the
이에 따라, 프로세서(270)는, 제1 스캐닝 구간(TB)에 획득된 출력광에 대응하는 위상값(Phase1(Tx))을 이용하여, 제2 스캐닝 구간(TA)에 대한, 위상값(Phase1(Tx))을 추정한다. 위상값 변화가 일정한 기울기를 가지므로, 이를 이용하여 추정할 수 있다.The
그리고, 프로세서(270)는, 제2 스캐닝 구간(TA) 동안, 출력광에 대응하는 추정된 위상값(Phase1(ES))과, 획득한 수신광에 대응하는 위상값(Phase2(Rx))을 차분함으로써, 보상된 위상값(Phase3)을 획득할 수 있다.The
그리고, 프로세서(270)는, 보상된 위상값(Phase3)을 기초로, 외부 대상물950)에 대한 거리를 검출한다. 이에 의하면, 보상된 위상값을 기초로, 거리를 검출함으로써, 외부 대상물에 대한 거리를 정확하게 검출할 수 있게 된다. Then, the
한편, 1개의 샘플러 및, 셔터를 사용할 수 있으며, 이에 의해, 거리 검출 장치의 소형화가 가능해진다. 또한, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.On the other hand, one sampler and a shutter can be used, thereby making it possible to downsize the distance detecting device. In addition, the manufacturing cost can be reduced.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다. 11A to 11C are internal convex views of a distance detection device according to various embodiments of the present invention.
도 11a 내지 도 11c는, 도 7과 달리, 하나의 셔터를 사용하는 점에 그 차이가 있다. 이하에서는 도 7과 비교하여, 그 차이를 중심으로 기술한다.11A to 11C are different from FIG. 7 in that one shutter is used. Hereinafter, comparison with FIG. 7 will be mainly described.
먼저, 도 11a는 광원부(210)와 2D 스캐너(240) 사이에, 광 경로 상, 45도로 기울어진 셔터(250)가 사용되고, 광 수신단에 편광 분리부(281)가 사용되는 것에 그 차이가 있다.11A shows a difference in that a
도면을 참조하면, 셔터(250)는, 제1 스캐닝 구간(TB)에는 오프(off)되어, 출력광을 2D 스캐너(240) 방향으로 전달하지 않고, 편광 분리부(281)로 전달한다. The
편광 분리부(281)는, 출력광 중 P 편광 상태의 출력광인 경우 투과시키고, S 편광 상태의 출력광은 반사시킨다.The
이에 따라, 제1 스캐닝 구간(TB)에는, S 편광 상태의 출력광이 편광 분리부(281)에서 반사되어, 검출부(280)로 전달된다.Accordingly, in the first scanning period TB, the output light in the S polarized state is reflected by the
다음, 셔터(250)는, 제2 스캐닝 구간(TA)에는 온(on)되어, 출력광을 2D 스캐너(240) 방향으로 전달한다. Next, the
편광 분리부(281)는, 외부 영역에서 산란 또는 반사되는 수신광을 수신하고, 수신광 중 중 P 편광 상태의 수신광인 경우 투과시키고, S 편광 상태의 수신광은 반사시킨다.The polarized-
이에 따라, 제2 스캐닝 구간(TA)에는, P 편광 상태의 수신광이 편광 분리부(281)에서 투과되어, 검출부(280)로 전달된다.Accordingly, in the second scanning section TA, the P-polarized state of the transmitted light is transmitted through the polarized-
검출부(280)는, 서로 교호하게, 제1 스캐닝 구간(TB)에 대응하는 제1 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA)에 대응하는 제2 전기 신호를 출력한다.The detecting
이하, 샘플러(285)의 동작은, 도 10b 등에 대한 설명과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.Hereinafter, the operation of the
이에 따라, 하나의 셔터를 사용하여도, 정확하게 거리 검출을 수행할 수 있게 된다. 나아가, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.Thus, even when one shutter is used, the distance detection can be accurately performed. Further, the manufacturing cost can be reduced.
다음, 도 11b는, 광원부(210)와 2D 스캐너(240) 사이에, 편광 분리부(281)가 사용되고, 광 수신 단에, 광 경로 상, 45도로 기울어진 셔터(250)가 사용된다. 도 11a와 비교하면, 편광 분리부(281)와, 셔터(250)의 위치가 바뀐 경우이다.11B, a polarized
도면을 참조하면, 편광 분리부(281)는, 제1 스캐닝 구간(TB), 및 제2 스캐닝 구간(TA)에, 출력광 중 P 편광 상태의 출력광인 경우 투과시키고, S 편광 상태의 출력광은 반사시킨다.Referring to the drawing, the polarized
셔터(250)는, 제1 스캐닝 구간(TB)에는 오프(off)되고, 제2 스캐닝 구간(TA)에는 온(on) 된다. 이에 따라, 제1 스캐닝 구간(TB)에는, 외부 영역에서 수신되는 P 편광 상태의 수신광은 차단되고, S 편광 상태의 출력광이 반사되어, 검출부(280)로 전달된다. 한편, 제2 스캐닝 구간(TA)에는, 외부 영역에서 수신되는 P 편광 상태의 수신광이 투과되어, 검출부(280)로 전달된다. The
검출부(280)는, 서로 교호하게, 제1 스캐닝 구간(TB)에 대응하는 제1 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA)에 대응하는 제2 전기 신호를 출력한다.The detecting
이하, 샘플러(285)의 동작은, 도 10b 등에 대한 설명과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.Hereinafter, the operation of the
이에 따라, 하나의 셔터를 사용하여도, 정확하게 거리 검출을 수행할 수 있게 된다. 나아가, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.Thus, even when one shutter is used, the distance detection can be accurately performed. Further, the manufacturing cost can be reduced.
다음, 도 11c는 광원부(210)와 2D 스캐너(240) 사이에, 광 경로 상, 45도로 기울어진 셔터(250)가 사용되는 것에 그 차이가 있다.11C, there is a difference in that a
도면을 참조하면, 셔터(250)는, 제1 스캐닝 구간(TB)에는 오프(off)되어, 출력광을 2D 스캐너(240) 방향으로 전달하지 않고, 검출부(280)로 전달한다. The
다음, 셔터(250)는, 제2 스캐닝 구간(TA)에는 온(on)되어, 출력광을 2D 스캐너(240) 방향으로 전달한다. 이에 따라, 검출부(280)는, 외부 영역에서 산란 또는 반사되는 수신광을 수신한다 Next, the
이에 따라, 검출부(280)는, 서로 교호하게, 제1 스캐닝 구간(TB)에 대응하는 제1 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA)에 대응하는 제2 전기 신호를 출력한다.Accordingly, the detecting
이하, 샘플러(285)의 동작은, 도 10b 등에 대한 설명과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.Hereinafter, the operation of the
이에 따라, 하나의 셔터를 사용하여도, 정확하게 거리 검출을 수행할 수 있게 된다. 나아가, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.Thus, even when one shutter is used, the distance detection can be accurately performed. Further, the manufacturing cost can be reduced.
한편, 도면에서는, 검출부(280)에 입력되는 출력광과 수신광의 광 경로가 분리되는 것으로 도시하나, 이와 달리, 광 경로가 동일할 수 있다. 광 경로를 일치시키기 위해, 도면에서는 도시하지 않았지만, 출력광 또는 수신광을 반사시켜, 출력광과 수신광의 광 경로를 일치시켜줄 수 있는 광반사부(미도시)가 사용되는 것이 가능하다. 예를 들어, 검출부(280) 이전 단에 위치하여, 45도로 기울어진 광반사부(미도시)가 배치되는 것이 가능하다. 이에 의하면, 셔터(250)에서 반사되는 출력광이, 광반사부(미도시)에서 다시 반사되어, 광검출부(280)으로 입력될 수 있다.On the other hand, in the figure, the optical path of the output light input to the
한편, 도 8에서 상술한, 검출부(280)와 샘플러(285) 사이의 신호 처리부(800)는, 도 11a 내지 도 11c의 검출부(280)와 샘플러(285) 사이에 배치될 수 있다.The
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이고, 도 13은 도 12의 스위칭부의 동작 타이밍도이다.FIG. 12 is an internal convex view of the distance detection device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an operation timing diagram of the switching part of FIG.
도 12는, 도 7과 달리, 셔터 없이, 스위칭부(282)를 사용하는 점에 그 차이가 있다. 이하에서는 도 7과 비교하여, 그 차이를 중심으로 기술한다.12 differs from FIG. 7 in that the
도 12를 참조하면, 광원 구동부(260)에서 출력되는 구동 신호(Tx), 즉 제1 전기 신호가, 제1 스캐닝 구간(TB), 및 제2 스캐닝 구간(TA) 동안, 스위칭부(282)로 입력된다. 12, the driving signal Tx, that is, the first electrical signal, output from the
한편, 검출부(280)는, 제1 스캐닝 구간(TB), 및 제2 스캐닝 구간(TA) 동안, 수신광을 수신하고, 수신광을 제2 전기 신호로 변환하여 출력한다. 검출부(280)에서 출력되는 제2 전기 신호는 스위칭부(282)로 입력된다.On the other hand, the
스위칭부(282)는, 입력되는 제1 전기 신호와 제2 전기 신호 중, 제1 스캐닝 구간(TB) 동안에는, 제1 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA) 동안에는, 제2 전기 신호를 출력한다.The
즉, 제1 스캐닝 구간(TB) 동안에는, 출력광에 대응하는 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA) 동안에는, 수신광에 대응하는 전기 신호를 출력한다.That is, during the first scanning period TB, an electrical signal corresponding to the output light is output, and during the second scanning period TA, an electrical signal corresponding to the received light is output.
도 7과 비교하여, 셔터 대신에, 스위칭부(282)가, 제1 스캐닝 구간(TB)과 제2 스캐닝 구간(TA)에 대응하여, 스위칭 동작을 수행하는 것에 그 차이가 있다.7, there is a difference in that the
샘플러(285)는, 스위칭부(282)로부터 각각 해당하는 전기 신호를 수신한다. 이하, 샘플러(285)의 동작은, 도 10b 등에 대한 설명과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.The
이에 따라, 하나의 셔터를 사용하여도, 정확하게 거리 검출을 수행할 수 있게 된다. 나아가, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.Thus, even when one shutter is used, the distance detection can be accurately performed. Further, the manufacturing cost can be reduced.
한편, 도 8에서 상술한, 검출부(280)와 샘플러(285) 사이의 신호 처리부(800)는, 도 12의 스위칭부(282)와 샘플러(285) 사이에 배치될 수 있다.The
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 거리 검출 장치의 내부 볼록도이다. 14 is an internal elevational view of a distance detection device according to another embodiment of the present invention.
도 14는, 도 7과 달리, 셔터 없이, 스위칭부(282)를 사용하는 점에 그 차이가 있다. 이하에서는 도 7과 비교하여, 그 차이를 중심으로 기술한다.14 differs from FIG. 7 in that the
도 14를 참조하면, 광원부(210)에서 출력되는 출력광은, 2D 스캐너(240) 방향과, 제1 검출부(279) 방향으로 동시에 전달 가능하다.Referring to FIG. 14, output light output from the
제1 검출부(279)는, 출력광을 제1 전기 신호(Tx)로 변환하여, 스위칭부(282)로 전달한다. 즉 제1 전기 신호가, 제1 스캐닝 구간(TB), 및 제2 스캐닝 구간(TA) 동안, 스위칭부(282)로 입력된다. The
한편, 검출부(280)는, 제1 스캐닝 구간(TB), 및 제2 스캐닝 구간(TA) 동안, 수신광을 수신하고, 수신광을 제2 전기 신호(Rx)로 변환하여 출력한다. 검출부(280)에서 출력되는 제2 전기 신호는 스위칭부(282)로 입력된다.On the other hand, the
스위칭부(282)는, 입력되는 제1 전기 신호와 제2 전기 신호 중, 제1 스캐닝 구간(TB) 동안에는, 제1 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA) 동안에는, 제2 전기 신호를 출력한다.The
즉, 제1 스캐닝 구간(TB) 동안에는, 출력광에 대응하는 전기 신호를 출력하고, 제2 스캐닝 구간(TA) 동안에는, 수신광에 대응하는 전기 신호를 출력한다.That is, during the first scanning period TB, an electrical signal corresponding to the output light is output, and during the second scanning period TA, an electrical signal corresponding to the received light is output.
도 7과 비교하여, 셔터 대신에, 스위칭부(282)가, 제1 스캐닝 구간(TB)과 제2 스캐닝 구간(TA)에 대응하여, 스위칭 동작을 수행하는 것에 그 차이가 있다.7, there is a difference in that the
샘플러(285)는, 스위칭부(282)로부터 각각 해당하는 전기 신호를 수신한다. 이하, 샘플러(285)의 동작은, 도 10b 등에 대한 설명과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.The
이에 따라, 하나의 셔터를 사용하여도, 정확하게 거리 검출을 수행할 수 있게 된다. 나아가, 제조비용도 저감할 수 있게 된다.Thus, even when one shutter is used, the distance detection can be accurately performed. Further, the manufacturing cost can be reduced.
한편, 도 8에서 상술한, 검출부(280)와 샘플러(285) 사이의 신호 처리부(800)는, 도 12의 스위칭부(282)와 샘플러(285) 사이에 배치될 수 있다.The
도 15는 도 1의 이동 단말기의 내부 블록도이다.15 is an internal block diagram of the mobile terminal of FIG.
도 15를 참조하면, 이동 단말기(100)는, 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180), 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다. 15, the
무선 통신부(110)는, 방송수신 모듈(111), 이동통신 모듈(113), 무선 인터넷 모듈(115), NFC 모듈(117), 및 GPS 모듈(119) 등을 포함할 수 있다.The
방송수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송관리 서버로부터 방송 신호 및 방송관련 정보 중 적어도 하나를 수신할 수 있다. 이때, 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널 등을 포함할 수 있다. The
방송수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.The broadcast signal and / or broadcast related information received through the
이동통신 모듈(113)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기서, 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호, 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. The
무선 인터넷 모듈(115)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(115)은 이동 단말기(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. The
NFC 모듈(117)은 근거리 자기장 통신을 수행할 수 있다. NFC 모듈(117)은, NFC 장치(미도시)와 소정 거리 이내로 접근하는 경우, 즉 태깅하는 경우, NFC 장치로부터의 소정 데이터를 수신할 수 있다. The
GPS(Global Position System) 모듈(119)은 복수 개의 GPS 인공위성으로부터 위치 정보를 수신할 수 있다. A GPS (Global Position System)
A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121), 거리 검출부(200), 마이크(123) 등이 포함될 수 있다. The audio /
본 발명의 실시예에 따른, 거리 검출부(200)는, 도 4, 도 7, 도 11a, 도 11a, 도 11b, 11c, 도 12, 또는 도 14와 같은 초소형의 거리 검출 장치일 수 있다. 이에 대한 설명은, 상술한 도 2 내지 도 14의 설명을 참조로 생략한다.The
한편, 거리 검출부(200)는, 카메라(121)와 함께, 3D 카메라(122) 내에 구비될 수 있다. On the other hand, the
한편, 산출된 거리 정보는, 제어부(180)에 전달되어, 멀티미디어 재생시에, 특히 3D 영상 표시시에 사용되거나, 외부로 전달될 수 있다. Meanwhile, the calculated distance information is transmitted to the
사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 이를 위해, 사용자 입력부(130)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.The
센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킬 수 있다.The
센싱부(140)는, 감지센서(141), 압력센서(143), 및 모션 센서(145) 등을 포함할 수 있다. 모션 센서(145)는 가속도 센서, 자이로 센서, 중력 센서 등을 이용하여 이동 단말기(100)의 움직임이나 위치 등을 감지할 수 있다. 특히, 자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서로서, 기준 방향에 대해 돌아간 방향(각도)을 감지할 수 있다. The
출력부(150)는 디스플레이부(151), 음향출력 모듈(153), 알람부(155), 및 햅틱 모듈(157), 등을 포함할 수 있다.The
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. The
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(151)와 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다. Meanwhile, as described above, when the
음향출력 모듈(153)은 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 이러한 음향출력 모듈(153)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.The
알람부(155)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. .The
햅틱 모듈(haptic module)(157)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(157)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동 효과가 있다. The
메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입력되거나 출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. The
인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 수행한다. 인터페이스부(170)는 이러한 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달할 수 있고, 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 할 수 있다.The
제어부(180)는 통상적으로 상기 각부의 동작을 제어하여 이동 단말기(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 또한, 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 재생 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 재생 모듈(181)은 제어부(180) 내에 하드웨어로 구성될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 소프트웨어로 구성될 수도 있다. 한편, 멀티미디어 재생 등에 대한 제어부(180)의 동작에 대해서는, 도 16을 참조하여 상술한다.The
전원 공급부(190)는, 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.The
이와 같은 구성의 이동 단말기(100)는 유무선 통신 시스템 및 위성 기반 통신 시스템을 포함하여, 프레임(frame) 또는 패킷(packet)을 통하여 데이터(data)를 전송할 수 있는 통신 시스템에서 동작 가능하도록 구성될 수 있다.The
한편, 도 15에 도시된 이동 단말기(100)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 이동 단말기(100)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. 즉, 필요에 따라 2 이상의 구성요소가 하나의 구성요소로 합쳐지거나, 혹은 하나의 구성요소가 2 이상의 구성요소로 세분되어 구성될 수 있다. 또한, 각 블록에서 수행하는 기능은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 그 구체적인 동작이나 장치는 본 발명의 권리범위를 제한하지 아니한다.Meanwhile, the block diagram of the
도 16은 도 15의 제어부의 내부 블록도이다. 16 is an internal block diagram of the control unit of Fig.
도면을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일실시예에 의한 제어부(180)는, 멀티미디어 재생을 위해, 역다중화부(310), 영상 처리부(320), 프로세서(330), OSD 생성부(340), 믹서(345), 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)를 포함할 수 있다. 그 외 오디오 처리부(미도시), 데이터 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다.The
역다중화부(310)는, 입력되는 스트림을 역다중화한다. 예를 들어, MPEG-2 TS가 입력되는 경우 이를 역다중화하여, 각각 영상, 음성 및 데이터 신호로 분리할 수 있다. 여기서, 역다중화부(310)에 입력되는 스트림 신호는, 방송 수신 모듈(111) 또는 무선 인터넷 모듈(115) 또는 인터페이스부(170)에서 출력되는 스트림 신호일 수 있다.The
영상 처리부(320)는, 역다중화된 영상 신호의 영상 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해, 영상 처리부(320)는, 영상 디코더(225), 및 스케일러(235)를 구비할 수 있다. The
영상 디코더(225)는, 역다중화된 영상신호를 복호화하며, 스케일러(235)는, 디스플레이부(151)에서 출력되는 출력 영상을 고려하여, 복호화된 영상신호의 해상도를, 스케일링(scaling)할 수 있다.The video decoder 225 decodes the demultiplexed video signal and the scaler 235 scales the resolution of the decoded video signal in consideration of the output video output from the
영상 디코더(225)는 다양한 규격의 디코더를 구비하는 것이 가능하다. The video decoder 225 may include a decoder of various standards.
프로세서(330)는, 이동 단말기(100) 내 또는 제어부(180) 내의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(330)는 방송 수신 모듈(111)을 제어하여, 사용자가 선택한 채널 또는 기저장된 채널에 해당하는 RF 방송을 선택(Tuning)하도록 제어할 수 있다. The
또한, 프로세서(330)는, 사용자입력 인터페이스부(150)를 통하여 입력된 사용자 명령 또는 내부 프로그램에 의하여 이동 단말기(100)를 제어할 수 있다. The
또한, 프로세서(330)는, 네트워크 인터페이스부(135) 또는 인터페이스부(170)와의 데이터 전송 제어를 수행할 수 있다. The
또한, 프로세서(330)는, 제어부(180) 내의 역다중화부(310), 영상 처리부(320), OSD 생성부(340) 등의 동작을 제어할 수 있다. The
OSD 생성부(340)는, 사용자 입력에 따라 또는 자체적으로 OSD 신호를 생성한다. 예를 들어, 사용자 입력 신호에 기초하여, 디스플레이부(151)에 출력되는 영상 내에, 각종 정보를 그래픽(Graphic)이나 텍스트(Text)로 표시하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 생성되는 OSD 신호는, 이동 단말기(100)의 사용자 인터페이스 화면, 다양한 메뉴 화면, 위젯, 아이콘 등의 다양한 데이터를 포함할 수 있다. 또한, 생성되는 OSD 신호는, 2D 오브젝트 또는 3D 오브젝트를 포함할 수 있다. The
믹서(345)는, OSD 생성부(340)에서 생성된 OSD 신호와 영상 처리부(320)에서 영상 처리된 복호화된 영상 신호를 믹싱할 수 있다. 믹싱된 영상 신호는 프레임 레이트 변환부(350)에 제공된다.The
프레임 레이트 변환부(Frame Rate Conveter, FRC)(350)는, 입력되는 영상의 프레임 레이트를 변환할 수 있다. 한편, 프레임 레이트 변환부(350)는, 별도의 프레임 레이트 변환 없이, 그대로 출력하는 것도 가능하다. A frame rate converter (FRC) 350 can convert the frame rate of an input image. On the other hand, the
포맷터(Formatter)(360)는, 믹서(345)에서 믹싱된 신호, 즉 OSD 신호와 복호화된 영상 신호를 입력받아, 디스플레이부(151)에 적합하도록, 신호의 포맷을 변경하여 출력할 수 있다. The
한편, 포맷터(Formatter)(360)는, 3D 영상 표시를 위해, 2D 영상 신호와 3D 영상 신호를 분리할 수 있다. 또한, 3D 영상 신호의 포맷을 변경하거나, 2D 영상 신호를 3D 영상 신호로 전환할 수도 있다. On the other hand, the
한편, 포맷터(360)는, 거리 검출부(200)에서 산출된 거리 정보를 이용하여, 3D 영상 표시시, 이를 활용할 수 있다. 구체적으로, 거리 정보 레벨의 크기가 클수록, 외부 대상물이 더 멀리 떨어져 있는 것이므로, 포맷터(360)는, 깊이 정보가 작도록 설정할 수 있다. 즉, 포맷터(360)는, 거리 정보 레벨에 반비례하도록 깊이 정보 레벨을 설정할 수 있다. 그리고, 깊이 정보를 이용하여, 2D 영상을 3D 영상으로 변환하고, 이를 출력할 수 있다. On the other hand, the
결국, 포맷터(360)는, 외부 대상물이 멀어, 거리 정보 레벨이 큰 경우, 깊이 정보 레벨을 작게 설정하며, 이에 따라, 3D 영상 표시시, 함몰되어 표시되도록 할 수 있다. 한편, 포맷터(360)는, 외부 대상물이 가까워, 거리 정보 레벨이 작은 경우, 깊이 정보 레벨을 크게 설정하며, 이에 따라, 3D 영상 표시시, 돌출되어 표시되도록 할 수 있다.As a result, the
한편, 제어부(180) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 역다중화된 음성 신호의 음성 처리를 수행할 수 있다. 이를 위해 오디오 처리부(미도시)는 다양한 디코더를 구비할 수 있다.Meanwhile, the audio processing unit (not shown) in the
또한, 제어부(180) 내의 오디오 처리부(미도시)는, 베이스(Base), 트레블(Treble), 음량 조절 등을 처리할 수 있다. In addition, the audio processing unit (not shown) in the
한편, 도 16에서는 OSD 생성부(340)와 영상 처리부(320)으로부터의 신호를 믹서(345)에서 믹싱한 후, 포맷터(360)에서 3D 처리 등을 하는 것으로 도시하나, 이에 한정되지 않으며, 믹서가 포맷터 뒤에 위치하는 것도 가능하다. 즉, 영상 처리부(320)의 출력을 포맷터(360)에서 3D 처리하고, OSD 생성부(340)는 OSD 생성과 함께 3D 처리를 수행한 후, 믹서(345)에서 각각의 처리된 3D 신호를 믹싱하는 것도 가능하다.16 shows that the signals from the
한편, 도 16에 도시된 제어부(180)의 블록도는 본 발명의 일실시예를 위한 블록도이다. 블록도의 각 구성요소는 실제 구현되는 제어부(180)의 사양에 따라 통합, 추가, 또는 생략될 수 있다. Meanwhile, the block diagram of the
특히, 프레임 레이트 변환부(350), 및 포맷터(360)는 제어부(180) 내에 마련되지 않고, 각각 별도로 구비될 수도 있다.In particular, the
본 발명의 실시예에 따른 거리 검출 장치를 포함하는 영상처리장치는 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The image processing apparatus including the distance detecting apparatus according to the embodiment of the present invention is not limited to the configuration and method of the embodiments described above but the embodiments can be applied to various implementations All or some of the examples may be selectively combined.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Claims (21)
제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너;
상기 스캐너의 스캐닝 동작 중, 상기 외부 영역 중 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 상기 광원부로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 상기 외부 영역 중 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 상기 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부;
상기 검출부로부터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러; 및
상기 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 상기 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 프로세서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.A light source unit for outputting output light;
A scanner for sequentially performing the first direction scanning and the second direction scanning and outputting the output light to an outer region;
Wherein the first scanning period corresponding to the first area of the outer area during the scanning operation of the scanner converts the output light from the light source part into a first electrical signal and a second electrical signal corresponding to the second area of the outer area, A detection section for converting a received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light;
A sampler for sampling a first or second electrical signal from the detector and outputting a first or a second sampling signal; And
And a processor for detecting a distance to the external object using a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal.
상기 프로세서는,
상기 제2 스캐닝 구간 동안,
상기 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 상기 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 상기 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
The processor comprising:
During the second scanning interval,
And a distance to the external object is detected using the difference between the estimated value of the first phase value estimated from the first phase value calculated during the first scanning period and the second phase value, Distance detecting device.
상기 제1 영역은, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하지 않는 영역에 대응하며,
상기 제2 영역은, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하는 영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치. The method according to claim 1,
Wherein the first area corresponds to an area where the external object does not exist in the external area,
And the second region corresponds to a region in which the external object exists in the external region.
상기 제1 스캐닝 구간에, 상기 출력광의 상기 외부로의 출력을 차단하며, 상기 제2 스캐닝 구간에 상기 출력광을 상기 외부로 출력하는 제1 셔터;
상기 제1 스캐닝 구간에, 상기 출력광을 상기 검출부로 전달하며, 상기 제2 구간에 상기 출력광의 상기 검출부로의 출력을 차단하는 제2 셔터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
A first shutter that interrupts the output of the output light to the outside in the first scanning period and outputs the output light to the outside in the second scanning period;
And a second shutter that transmits the output light to the detection unit in the first scanning period and blocks the output of the output light to the detection unit in the second period.
상기 제1 스캐닝 구간에, 상기 출력광의 상기 외부로의 출력을 차단하며, 상기 제2 스캐닝 구간에 상기 출력광을 상기 외부로 출력하는 셔터; 및
상기 제1 스캐닝 구간에서 상기 셔터에서 반사되는 출력광을 수신하며, 상기 제2 스캐닝 구간에서 상기 수신광을 수신하는 편광 분리부;를 포함하며,
상기 검출부는,
상기 제1 스캐닝 구간에는, 상기 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 상기 제2 스캐닝 구간에는, 상기 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
A shutter for interrupting the output of the output light to the outside in the first scanning period and outputting the output light to the outside in the second scanning period; And
And a polarization splitting unit that receives the output light reflected from the shutter in the first scanning period and receives the received light in the second scanning period,
Wherein:
Wherein the first scanning section converts the output light into a first electrical signal and converts the received light into a second electrical signal in the second scanning section.
상기 출력광의 제1 편광은 투과시키고, 제2 편광은 반사시키는 편광 분리부; 및
상기 제1 스캐닝 구간에, 상기 제1 편광에 기초한 수신광을 차단시키고, 상기 출력광 중 상기 제2 편광을 반사시키며, 상기 제2 스캐닝 구간에, 상기 제1 편광에 기초한 수신광을 투과시키고, 상기 출력광 중 상기 제2 편광을 차단시키는 셔터;를 포함하며,
상기 검출부는,
상기 제1 스캐닝 구간에는, 상기 출력광 중 상기 제2 편광을 제1 전기 신호로 변환하고, 상기 제2 스캐닝 구간에는, 상기 제1 편광에 기초한 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
A polarized light separator for transmitting the first polarized light of the output light and reflecting the second polarized light; And
A first scanning section for blocking the incoming light based on the first polarized light and reflecting the second polarized light out of the output light, transmitting the second scanning section for receiving the first polarized light, And a shutter for blocking the second polarized light from the output light,
Wherein:
Wherein the first scanning section converts the second polarized light out of the output light into a first electrical signal and converts the received light based on the first polarized light into a second electrical signal in the second scanning section .
상기 제1 스캐닝 구간에, 상기 출력광의 상기 외부로의 출력을 차단하며, 상기 출력광을 상기 검출부 방향으로 반사시키며, 상기 제2 스캐닝 구간에 상기 출력광을 상기 외부로 출력하는 셔터;를 포함하고,
상기 검출부는,
상기 제1 스캐닝 구간에는, 상기 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 상기 제2 스캐닝 구간에는, 상기 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
And a shutter that interrupts the output of the output light to the outside in the first scanning period and reflects the output light in the direction of the detection unit and outputs the output light to the outside in the second scanning period ,
Wherein:
Wherein the first scanning section converts the output light into a first electrical signal and converts the received light into a second electrical signal in the second scanning section.
상기 프로세서는,
상기 출력광을 상기 외부 영역에 출력하는 프리 스캔 구간과, 상기 출력광을 상기 외부 영역에 출력하는 메인 스캔 구간으로 나누어, 상기 광원부를, 구동하도록 제어하며,
상기 프리 스캔 구간 동안, 외부로부터 수신되는 수신광에 기초하여, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 구분하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
The processor comprising:
A control unit for controlling the light source unit to be divided into a pre-scan period for outputting the output light to the outer region and a main scan period for outputting the output light to the outer region,
And distinguishes the first region and the second region based on the received light received from the outside during the pre-scan period.
상기 검출부와 상기 샘플러 사이에 배치되며, 상기 검출부에서 출력되는 제1 전기 신호 또는 제2 전기 신호를 증폭시키는 증폭기와, 필터링을 수행하는 필터를 구비하는 신호 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.The method according to claim 1,
And a signal processor disposed between the detector and the sampler, the signal processor including an amplifier for amplifying a first electrical signal or a second electrical signal output from the detector, and a filter for performing filtering, Detection device.
제1 전기 신호에 의해 상기 광원부를 구동하는 광원 구동부;
제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너;
상기 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부;
상기 스캐너의 스캐닝 동작 중, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하지 않는 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 상기 제1 전기 신호를 출력하며, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하는 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 상기 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부;
상기 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러; 및
상기 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 상기 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 프로세서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.A light source unit for outputting output light;
A light source driving unit for driving the light source unit by a first electrical signal;
A scanner for sequentially performing the first direction scanning and the second direction scanning and outputting the output light to an outer region;
A detector for converting received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light;
Wherein the scanner outputs the first electrical signal in a first scanning period corresponding to a first area of the outer area where the external object does not exist during the scanning operation of the scanner, A second scanning section corresponding to the second area, the switching section outputting the second electrical signal;
A sampler for sampling the first or second electric signal of the switching sub-rotor and outputting a first or a second sampling signal; And
And a processor for detecting a distance to the external object using a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal.
상기 프로세서는,
상기 제2 스캐닝 구간 동안,
상기 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 상기 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 상기 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.11. The method of claim 10,
The processor comprising:
During the second scanning interval,
And a distance to the external object is detected using the difference between the estimated value of the first phase value estimated from the first phase value calculated during the first scanning period and the second phase value, Distance detecting device.
상기 스위칭부와 상기 샘플러 사이에 배치되며, 상기 스위칭부에서 출력되는 제1 전기 신호 또는 제2 전기 신호를 증폭시키는 증폭기와, 필터링을 수행하는 필터를 구비하는 신호 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.11. The method of claim 10,
And a signal processing unit disposed between the switching unit and the sampler, the signal processing unit including an amplifier for amplifying a first electrical signal or a second electrical signal output from the switching unit, and a filter for performing filtering. .
상기 출력광을 제1 전기 신호로 변환하는 제1 검출부;
제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너;
상기 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 제2 검출부;
상기 스캐너의 스캐닝 동작 중, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하지 않는 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 상기 제1 전기 신호를 출력하며, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하는 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 상기 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부;
상기 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러; 및
상기 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 상기 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 프로세서;를 구비하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.A light source unit for outputting output light;
A first detector for converting the output light into a first electrical signal;
A scanner for sequentially performing the first direction scanning and the second direction scanning and outputting the output light to an outer region;
A second detector for converting received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light;
Wherein the scanner outputs the first electrical signal in a first scanning period corresponding to a first area of the outer area where the external object does not exist during the scanning operation of the scanner, A second scanning section corresponding to the second area, the switching section outputting the second electrical signal;
A sampler for sampling the first or second electric signal of the switching sub-rotor and outputting a first or a second sampling signal; And
And a processor for detecting a distance to the external object using a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal.
상기 프로세서는,
상기 제2 스캐닝 구간 동안,
상기 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 상기 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 상기 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.14. The method of claim 13,
The processor comprising:
During the second scanning interval,
And a distance to the external object is detected using the difference between the estimated value of the first phase value estimated from the first phase value calculated during the first scanning period and the second phase value, Distance detecting device.
상기 스위칭부와 상기 샘플러 사이에 배치되며, 상기 스위칭부에서 출력되는 제1 전기 신호 또는 제2 전기 신호를 증폭시키는 증폭기와, 필터링을 수행하는 필터를 구비하는 신호 처리부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 거리 검출 장치.14. The method of claim 13,
And a signal processing unit disposed between the switching unit and the sampler, the signal processing unit including an amplifier for amplifying a first electrical signal or a second electrical signal output from the switching unit, and a filter for performing filtering. .
출력광을 출력하는 광원부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 상기 스캐너의 스캐닝 동작 중, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하지 않는 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 상기 광원부로부터의 출력광을 제1 전기 신호로 변환하고, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하는 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 상기 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부와, 상기 검출부로부터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러를 구비하며, 상기 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 상기 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부; 및
상기 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 상기 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치. display;
A scanner that sequentially performs a first direction scanning and a second direction scanning to output the output light to an external area; and a controller that controls the scanning operation of the external object A second scanning section corresponding to a second area in which the external object is present, and a second scanning section corresponding to a second area in which the external object is present, in a first scanning section corresponding to a non-existent first area, A detection unit for converting received light received from the outside into a second electrical signal in response to the output light; and a control unit for sampling the first or second electrical signal from the detection unit and outputting a first or second sampling signal And using a first phase value based on the first sampling signal and a second phase value based on the second sampling signal, Distance detecting unit for detecting the distance to; And
And a controller for controlling the 3D image to be displayed on the display using the distance information detected by the distance detecting unit.
상기 거리 검출부는,
상기 제2 스캐닝 구간 동안,
상기 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 상기 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 상기 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치. 17. The method of claim 16,
Wherein the distance detecting unit comprises:
During the second scanning interval,
And a distance to the external object is detected using the difference between the estimated value of the first phase value estimated from the first phase value calculated during the first scanning period and the second phase value, Image processing apparatus.
출력광을 출력하는 광원부와, 제1 전기 신호에 의해 상기 광원부를 구동하는 광원 구동부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 상기 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 검출부와, 상기 스캐너의 스캐닝 동작 중, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하지 않는 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 상기 제1 전기 신호를 출력하며, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하는 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 상기 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부와, 상기 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러를 포함하며, 상기 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 상기 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부; 및
상기 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 상기 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치. display;
A scanner for sequentially performing a first directional scanning and a second directional scanning and outputting the output light to an outer region, a light source driving unit for driving the light source unit by a first electrical signal, A first scanning unit for scanning the first area corresponding to a first area of the outer area where the external object does not exist during a scanning operation of the scanner, A switching unit for outputting the second electrical signal in a second scanning period corresponding to a second area of the outer area where the external object is present; And a sampler for sampling a first or second electrical signal of the first sampling signal and outputting a first sampling signal or a second sampling signal, And a second phase value based on the second sampling signal to detect a distance to the external object; And
And a controller for controlling the 3D image to be displayed on the display using the distance information detected by the distance detecting unit.
상기 거리 검출부는,
상기 제2 스캐닝 구간 동안,
상기 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 상기 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 상기 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치. 19. The method of claim 18,
Wherein the distance detecting unit comprises:
During the second scanning interval,
And a distance to the external object is detected using the difference between the estimated value of the first phase value estimated from the first phase value calculated during the first scanning period and the second phase value, Image processing apparatus.
출력광을 출력하는 광원부와, 상기 출력광을 제1 전기 신호로 변환하는 제1 검출부와, 제1 방향 스캐닝 및 제2 방향 스캐닝을 순차적으로 수행하여, 상기 출력광을 외부 영역에 출력하는 스캐너와, 상기 출력광에 대응하여 외부로부터 수신되는 수신광을 제2 전기 신호로 변환하는 제2 검출부와, 상기 스캐너의 스캐닝 동작 중, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하지 않는 제1 영역에 대응하는 제1 스캐닝 구간에는, 상기 제1 전기 신호를 출력하며, 상기 외부 영역 중 상기 외부 대상물이 존재하는 제2 영역에 대응하는 제2 스캐닝 구간에는, 상기 제2 전기 신호를 출력하는 스위칭부와, 상기 스위칭부로터의 제1 또는 제2 전기 신호를 샘플링하여, 제1 또는 제2는 샘플링 신호를 출력하는 샘플러를 구비하고, 상기 제1 샘플링 신호에 기초한 제1 위상값과, 상기 제2 샘플링 신호에 기초한 제2 위상값을 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 거리 검출부; 및
상기 거리 검출부에서 검출된 거리 정보를 이용하여, 상기 디스플레이에 3D 영상을 표시하도록 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치. display;
A first detector for converting the output light into a first electrical signal; a scanner for sequentially performing a first directional scanning and a second directional scanning to output the output light to an outer region; A second detection unit that converts a received light received from the outside into a second electrical signal corresponding to the output light, and a second detection unit that detects a position of the first area corresponding to a first area of the outer area, A switching unit for outputting the second electrical signal in a second scanning period corresponding to a second area of the outer area where the external object is present, the switching unit outputting the first electrical signal in a first scanning period, And a sampler for sampling the first or second electrical signal of the switching sub-rotor and outputting the first or second sampling signal, wherein the first phase value based on the first sampling signal , Using a second phase value based on the second sampling signal, a distance detection unit for detecting a distance to the external object; And
And a controller for controlling the 3D image to be displayed on the display using the distance information detected by the distance detecting unit.
상기 거리 검출부는,
상기 제2 스캐닝 구간 동안,
상기 제1 스캐닝 구간 동안 연산되는 상기 제1 위상값으로부터 추정되는 제1 위상값에 대한 추정값과, 상기 제2 위상값과의 차이를 이용하여, 상기 외부 대상물에 대한 거리를 검출하는 것을 특징으로 하는 영상처리장치. 21. The method of claim 20,
Wherein the distance detecting unit comprises:
During the second scanning interval,
And a distance to the external object is detected using the difference between the estimated value of the first phase value estimated from the first phase value calculated during the first scanning period and the second phase value, Image processing apparatus.
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