KR20190006119A

KR20190006119A - 광 스캐너

Info

Publication number: KR20190006119A
Application number: KR1020170086042A
Authority: KR
Inventors: 현준석; 유종욱; 양종석
Original assignee: 주식회사 오토닉스
Priority date: 2017-07-06
Filing date: 2017-07-06
Publication date: 2019-01-17
Also published as: KR102508295B1

Abstract

광 스캐너가 개시된다. 본 발명의 광 스캐너는, 다수의 반사면을 포함하는 회전체; 상기 다수의 반사면 중 적어도 하나에 빛을 제공하는 발광부; 상기 다수의 반사면 중 적어도 하나에서 반사되는 빛을 감지하는 수광부; 상기 회전체의 하부면에 위치하고, 상기 회전체의 회전축에서 이격되며, 상기 다수의 반사면의 적어도 하나에 대응되어 위치하는 돌기; 그리고, 상기 돌기에 인접하여 위치하고, 상기 돌기의 이동을 감지하는 센서를 포함한다.

Description

광 스캐너{OPTICAL SCANNER}

본 발명은 광범위한 영역을 감지할 수 있는 광 스캐너에 관한 것이다.

특정 영역에 대한 특이사항의 감지 또는 감시를 위한 전자 디바이스가 개발되고 있다. 사회가 복잡해지고, 다변화되면서 국가의 치안의 부족을 보완하거나 기업 또는 개인의 기밀사항이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 이러한 디바이스의 수요가 증대되고 있다. 또한, 안전의 확보 등을 목적으로 일정한 영역을 출입하는 인원을 정확하게 인식해야 할 필요성이 증가되고 있다.

이러한 기능을 수행하는 종래의 디바이스는 그 감지 또는 감시 영역이 매우 제한되거나 협소하여 감시망을 피할 수 있는 여지가 있었다. 이에, 광범위한 영역을 감지 또는 감시할 수 있는 전자 디바이스의 개발이 요구되고 있다. 일반적으로 레이저 광을 이용하여 물체의 거리 등을 검출하는 전자 디바이스를 광 스캐너, 레이저 스캐너 등으로 칭한다. 이하에서, 광 스캐너의 광원이 레이저인 경우로 설명하고 있으나 레이저에 한정되는 것은 아니다.

광 스캐너는 LRF(Laser Range Finder), TOF(Time of Flight), RF레이더 등을 예로 들 수 있다. 종래의 광학 스캐닝 장치는 수평 방향의 각도 범위 측정에 적합하고, 각각의 각도 방향에 대하여 탐지 공간에 존재하는 물체의 거리 정보를 산출한다. 레이저 광은 광 편향장치에 의해서 스캐닝 영역을 주기적으로 스캔한다. 탐지 물체에 의해 돌아오는 레이저 광은 센서에 의해 감지되고 제어부에 의해 평가된다. 탐지 물체의 각도 위치는 광 편향장치의 각도 위치 정보에 기반하여 결정된다. 탐지 물체의 거리 정보는 제어부에서 TOF에 기반하여 결정된다.

종래의 광학 스캐닝 장치는 TOF를 결정하기 위하여 2가지의 기본원리를 이용한다. 첫째, 연속적인 광을 모듈레이션하고 전송광과 수신광 사이의 위상차를 평가하는 방법이 있다. 둘째, 광출력기가 상대적으로 강한 출력의 단속적인 펄스들을 방출하고, 전송광에서 수신광 까지의 TOF를 측정하여 거리를 산출하는 방법이 있다. 탐지 영역에 보호구역을 설정하여 탐지 물체의 침입이 인식되면 광학 스캐닝 장치는 안전 신호를 출력한다. 안전구역 내에 존재하는 정적인 물체의 경우는 사전 teaching을 통하여 안전 구역으로 침입이 허용된다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 광범위한 영역을 스캐닝할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.

또 다른 목적은 2D 또는 3D 영역을 감지 또는 감시할 수 있는 광 스캐너를 제공하는 것일 수 있다.

또 다른 목적은 광 스캐너의 정밀도 또는 감도를 향상시키는 것일 수 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 다수의 반사면을 포함하는 회전체; 상기 다수의 반사면 중 적어도 하나에 빛을 제공하는 발광부; 상기 다수의 반사면 중 적어도 하나에서 반사되는 빛을 감지하는 수광부; 상기 회전체의 하부면에 위치하고, 상기 회전체의 회전축에서 이격되며, 상기 다수의 반사면의 적어도 하나에 대응되어 위치하는 돌기; 그리고, 상기 돌기에 인접하여 위치하고, 상기 돌기의 이동을 감지하는 센서를 포함하는 광 스캐너를 제공한다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 돌기는, 상기 다수의 반사면 각각에 대응하여 위치할 수 있다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 각각의 돌기 중 어느 하나는 상기 각각의 돌기 중 다른 하나 보다 큰 폭을 지닐 수 있다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 돌기 각각은 복수개의 돌기를 포함하고,상기 복수개의 돌기는 상기 회전체의 회전 방향을 따라서 서로 일정거리 이격되어 나열될 수 있다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 각각의 돌기 중 어느 하나에 인접하여 위치하는 기준돌기;를 더 포함할 수 있다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 기준돌기는 상기 복수개의 돌기 중 적어도 하나와 다른 폭을 지닐 수 있다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 복수개의 돌기들의 하부를 서로 연결하는 월을 포함할 수 있다.

또 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 다수의 반사면들의 경계 중 어느 하나와 상기 회전체의 회전축을 연결하는 제1 기준선; 그리고, 상기 제1 기준선과 수직인 제2 기준선을 포함하고, 상기 제1 기준선과 상기 제2 기준선 사이에 위치하는 상기 복수개의 돌기의 일단으로부터 상기 제1 기준선까지의 거리는 상기 복수개의 돌기의 타단으로부터 상기 제2 기준선까지의 거리와 다를 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 광범위한 영역을 스캐닝할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 2D 또는 3D 영역을 감지 또는 감시할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 광 스캐너의 정밀도 또는 감도를 향상시킬 수 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1 내지 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 스캐닝의 예들을 도시한 도면들이다.
도 14 내지 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 스캐닝 타이밍 조절의 예들을 도시한 도면들이다.
도 26 내지 28은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 스캐너의 작동의 예들을 도시한 도면들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1을 참조하면, 광 스캐너(100)는 발광소자(110), 그리고 반사면(120)을 포함할 수 있다. 발광소자(110)는 빛을 제공할 수 있다. 발광소자(110)는 직진성이 유지되는 빛을 제공할 수 있다. 예를 들어, 발광소자(110)는 레이저 다이오드(LD)일 수 있다.

반사면(120)은 빛을 반사시킬 수 있다. 반사면(120)은 거울일 수 있고, 반사율이 높은 물질로 도포된 면일 수도 있다. 반사면(120)은 회전할 수 있다. 반사면(120)이 회전을 하면, 발광소자(110)가 제공하는 빛의 경로는 변화할 수 있다. 예를 들어, 빛의 경로가 L1에서 반사면(120)이 회전하면 L2로 변화할 수 있다. 빛의 경로는 반사면(120)의 회전에 따라 L1에서 L5로 변화할 수 있다. 반사면(120)의 회전은 x 및 y 축 평면 상일 수 있다.

도 2 를 참조하면, 광 스캐너(100)는 복수개의 반사면(120)을 포함할 수 있다. 복수개의 반사면(120)은 순차적으로 발광소자(110)가 제공하는 빛의 경로를 변화시킬 수 있다. 복수개의 반사면(120)은 회전체(120R)의 외면에 구비될 수 있다.

회전체(120R)는 사각형일 수 있고, 반사면(120a,120b,120c,120d)은 회전체(120R)의 외면에 구비될 수 있다. 즉, 반사면(120a,120b,120c,120d)이 사각형의 변 또는 사각기둥의 면을 형성할 수 있음을 의미한다.

반사면(120)의 수가 증가하면, 광 스캐너(100)가 감지 또는 감시할 수 있는 영역의 스캐닝 텀(scanning term)은 감소될 수 있다. 다시 말해, 광 스캐너(100)가 빠른 속도로 스캔영역(SA)을 스캐닝할 수 있음을 의미한다. 광 스캐너(100)는 더 많은 반사면(120)을 구비할 수 있다.

도 3을 참조하면, 광 스캐너(100)는 제1 반사면(1201), 제2 반사면(1202), 발광소자(110), 그리고 수광센서(130)를 포함할 수 있다. 발광소자(110)는 제1 반사면(1201)에 빛을 제공할 수 있다. 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 반사면(1201)에 반사되어 광 스캐너(100)의 외부로 나아갈 수 있다. 이때, 제1 반사면(1201)이 회전하면, 발광소자(110)에서 제공되는 빛의 경로는 변할 수 있다. 예를 들면, 빛의 경로는 L1에서 L4로 변할 수 있다.

광 스캐너(100)의 외부에서 광 스캐너(100) 내부로 유입되는 빛은 제2 반사면(1202)에 제공될 수 있다. 광 스캐너(100)의 외부에서 제공되는 빛은 제2 반사면(1202)에 반사되어 수광센서(130)를 향할 수 있다. 이때, 수광센서(130)가 감지하는 빛은 스캔영역(SA)의 정보를 가질 수 있다. 다시 말해, 스캔영역(SA)의 정보는 스캔영역(SA) 상에 물체가 존재하는지 여부에 대한 정보일 수 있다.

도 4를 참조하면, 반사면(120)은 소정각도를 지닐 수 있다. 소정의 각도는 z축을 기준으로 변할 수 있다. 예를 들어, 반사면(120)이 제1 각도(theta 1)를 지니는 경우, 빛의 경로는 L1일 수 있다. 반사면(120)이 제2 각도(theta 2)를 지니는 경우, 빛의 경로는 L2일 수 있고, 반사면(120)이 제 3 각도(theta 3)를 지니는 경우, 빛의 경로는 L3일 수 있다. 즉, 반사면(120)의 기울기에 따라서 빛의 경로는 변할 수 있음을 의미한다.

도 5 및 6을 참조하면, 반사면(120)은 제1 각도면(120a), 그리고 제2 각도면(120b)을 구비할 수 있다. 제1 각도면(120a)은 회전체(120R)의 일면에 형성되고, 제2 각도면(120b)은 회전체(120R)의 타면에 형성될 수 있다. 제1 각도면(120a)에 반사된 빛의 경로와 제2 각도면(120b)에 반사된 빛의 경로는 서로 다를 수 있다. 즉, 회전체(120R)가 회전하면, 반사면(120)에 반사되는 빛의 경로가 변할 수 있음을 의미한다. 이때, 반사면(120)에 반사되는 빛의 경로는 z 축 상의 변화일 수 있다.

제1 각도면(120a)과 제2 각도면(120b)이 회전함에 따라 발광소자(110)에서 제공되어 반사면(120)에 반사되는 빛의 경로는 변할 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)의 외부에 스캔영역(SA)이 형성될 수 있다. 스캔영역(SA)은 z축 상에 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 각도면(120a)에 의해 반사되는 빛의 경로가 L1일 수 있고, 제2 각도면(120b)에 의해 반사되는 빛의 경로가 L2일 수 있다. L1과 L2의 경로는 z축 상에 놓일 수 있다. 광 스캐너(100)가 좁은 영역을 센싱해야 하는 경우, 스캔영역(SA)은 좁아질 수 있고, 이를 위해 제1 각도면(120a)은 제2 각도면(120b)과 동일한 각도를 지닐 수 있다.

도 7을 참조하면, 반사면(120)은 복수개의 각도면(120a,120b,120c,120d)을 구비할 수 있다. 복수개의 각도면(120a,120b,120c,120d)은 4개의 각도면일 수 있다. 4개의 각도면은, 예를 들면, z축을 기준으로 0도, 2도, 4도, 그리고 6도일 수 있다.

이에 따라, 광 스캐너(100)는 서로 다른 복수개의 평면으로 스캔영역(SA)을 형성할 수 있다. 즉, 광 스캐너(100)는 제1 스캔거리(SL1), 그리고 제2 스캔거리(SL2)를 부채꼴 형상으로 이루어지는 스캔영역(SA)을 감지 또는 감시할 수 있다.

이때, 스캔영역(SA)은, 예를 들면, 제1 평면(D1), 제2 평면(D2), 제3 평면(D3), 그리고 제4 평면(D4)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 평면(D1)은 각도면(120a)이 0도 일 때, 제2 평면(D2)은 각도면(120b)이 2도일 때, 제3 평면(D3)은 각도면(120c)이 4도일 때, 제4 평면(D4)은 각도면(120d)이 6도일 때 형성될 수 있다.

이에 따라, 광 스캐너(100)는 물체의 유무에 대한 정보를 감지하거나 스캔영역(SA)에 물체가 있는지 여부를 감시할 수 있다. 이때, 앞서 설명한 바와 같이, 스캔영역(SA)은 2D 또는 3D로 형성될 수 있다. 즉, 광 스캐너(100)가 스캔영역(SA)을 감지 또는 감시하는 정밀도, 레인지 등이 향상될 수 있음을 의미한다.

전술한 바와 같이, 광 스캐너(100)가 좁은 영역을 센싱해야 하는 경우, 스캔영역(SA)은 좁아질 수 있고, 이를 위해 각도면들(120a~120d)은 동일한 각도를 지닐 수 있다.

도 8을 참조하면, 광 스캐너(100)는 발광소자(110), 제1 렌즈(170), 회전체(120R), 제1 및 제2 반사면(1201,1202), 차광판(140), 반사판(172), 제2 렌즈(171), 그리고 수광센서(130)를 포함할 수 있다.

발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 렌즈(170)를 통해 제1 반사면(1201)으로 향할 수 있다. 제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛은 광 스캐너(100)의 외부로 나갈 수 있다. 광 스캐너(100) 외부에서 내부로 유입되는 빛은 제2 반사면(1202)에 반사되어 반사판(172)으로 향할 수 있다. 반사판(172)에서 반사되는 빛은 제2 렌즈(171)를 통해 수광센서(130)에 감지될 수 있다.

이때, 차광판(140)은 제1 반사면(1201)에서 반사되는 빛, 그리고 제2 반사면(1202)에서 반사되는 빛의 상호 간섭을 방지할 수 있다. 이에 따라, 광 스캐너(100)의 오작동이 방지될 수 있고, 광 스캐너(100)의 정밀도가 향상될 수 있다. 차광판(140)은 생략될 수도 있다. 차광판(140)이 생략된 구조는 광 스캐너의 소형화를 위한 것일 수 있다.

제2 렌즈(171)의 크기는 제1 렌즈(170)의 크기 보다 더 클 수 있다. 이는, 제2 렌즈(171)의 직경이 제1 렌즈(170)의 직경 보다 클 수 있음을 의미할 수 있다. 제2 렌즈(171)는 필요에 따라 외곽이 직선으로 가공될 수 있다. 제2 렌즈(171)의 크기와 제1 렌즈(170)의 크기의 상관관계는 제2 반사면(1202)과 제1 반사면(1201)의 크기에 따라 형성될 수 있다.

도 9를 참조하면, 광 스캐너(100)는 기준반사면(180, reference reflector)을 구비할 수 있다. 기준반사면(180)은 제1 반사면(1201) 또는 제2 반사면(1202)에 위치할 수 있다. 기준반사면(180)은 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 기준반사면은 제1 기준반사면(1801), 그리고 제2 기준반사면(1802)을 포함할 수 있다. 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)에 위치할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)은 제2 반사면(1202)에 위치할 수 있다.

제1 기준반사면(1801)의 위치는 제1 반사면(1201)의 좌측 또는 우측 엣지에 인접하여 위치할 수 있다. 제2 기준반사면(1802)의 위치는 제1 기준반사면(1801)의 하측에 위치할 수 있다. 이들의 위치는 회전체(120R)의 회전방향에 따라서 달라질 수 있다. 예를 들면, 회전체(120R)가 시계방향(C.W)으로 회전하는 경우 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 좌측 엣지에 인접하여 위치할 수 있다. 다른 예를 들면, 회전체(120R)가 반시계방향(C.C.W)으로 회전하는 경우 제1 기준반사면(1801)은 제1 반사면(1201)의 우측 엣지에 인접하여 위치할 있다.

회전체(120R)의 회전에 따라 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 회전을 할 수 있다. 회전체(120R)의 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 일정한 위치에 도달하면 발광소자(110)에서 제공되는 빛은 제1 기준반사면(1801) 또는 제2 기준반사면(1802)에 도달할 수 있다.

제1 기준반사면(1801)에 도달한 빛은 반사되어 제2 기준반사면(1802)을 향할 수 있고, 제2 기준반사면(1802)에서 반사된 빛은 반사판(172)을 통해 수광센서(130)를 향하고, 수광센서(130)에 의해 감지될 수 있다. 즉, 반사판(172)은, 제2 기준반사면(1802)과 수광센서(130) 사이의 광경로 상에 위치하고 있음을 의미한다.

이러한 빛의 경로는 광 스캐너(100)의 기준이 되는 광으로 사용될 수 있다. 기준이 되는 광이란, 광 스캐너(100)가 일정 영역을 감지 또는 감시하기 위한 광측정에 있어서 기준이 될 수 있음을 의미한다.

보다 상세하게 설명하면, 광 스캐너(100)는 스캔영역(SA)의 거리측정을 위해서 거리측정의 결과값을 보정해야 하는데, 이러한 보정은 기준이 되는 광의 측정에 의해서 이루어진다. 즉, 기준이 되는 광의 측정은 스캔영역(SA)의 거리측정시 광 스캐너(100)를 구성하는 전자회로의 드리프트 현상을 보완 또는 보상하기 위한 것이다.

전자회로의 드리프트 현상은, 광 스캐너(100)가 스캔영역(SA)을 측정한 거리 값에서 기준이 되는 광의 측정에 의한 거리 값을 빼는 것으로 보완 또는 보상될 수 있다.

도 10을 참조하면, 광 스캐너(100)는 아우터하우징(200), 이너하우징(160), 발광부(110,170), 수광부(171,130), 회전체(120R), 그리고 반사면(120a~120d)을 포함할 수 있다.

아우터하우징(200)은 광 스캐너(100)의 외관을 형성할 수 있다. 아우터하우징(200)은 전방이 후방 보다 넓은 면적을 가지도록 형성될 수 있다. 이는, 빛의 방사각도를 고려한 것일 수 있다. 이너하우징(160)은 아우터하우징(200)의 내부에 위치할 수 있다. 이너하우징(160)은 아우터하우징(200)에 내장될 수 있다. 이너하우징(160)은 전체적으로 원통형상일 수 있다.

회전체(120R)는 이너하우징(160)의 내부에서 회전할 수 있다. 회전체(120R)는 모터에 의해 구동될 수 있다. 회전체(120R)는 회전방향을 따라서 순차적으로 반사면(120a,120b,120c,120d)을 구비할 수 있다. 이는, 회전체(120R)가 회전함에 따라서 회전체(120R)의 전체적인 외면을 형성할 뿐만 아니라, 다양한 반사면(120a~120d)을 제공할 수 있음을 의미한다.

회전체(120R)의 상부에 제1 반사면(1201)이 구비될 수 있고, 회전체(120R)의 하부에 제2 반사면(1202)이 구비될 수 있다. 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 면적은 서로 다를 수 있다. 반사면(120)은 복수개(120a,120b,120c,120d)일 수 있다. 즉, 회전체가 회전하면서 서로 다른 반사면(120)을 제공할 수 있음을 의미한다.

이너하우징(160)과 아우터하우징(200)의 사이에 발광부(110,170), 그리고 수광부(171,130)가 위치할 수 있다. 발광부(110,170)는 발광소자(110), 그리고 렌즈(170)를 구비할 수 있다. 수광부(171,130)는 수광센서(130), 그리고 렌즈(171)를 구비할 수 있다.

발광부(110,170)는 제1 반사면(1201)에 빛을 제공할 수 있다. 수광부(171,130)는 제2 반사면(1202)에서 반사되는 빛을 감지할 수 있다. 이때, 수광센서(130)와 제2 반사면(1202) 사이에 반사판(172)이 구비될 수 있다. 발광부(110,170)와 수광부(171,130)가 서로 이격되어 위치함으로써 전자기장에 의한 상호 간섭을 최소화할 수 있다.

이너하우징(160)은 발광부(110,170)와 제1 반사면(1201) 사이에 홀(160h1)을 구비할 수 있다. 또한, 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)과 수광부(171,130) 사이에 홀(160h4)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광부(110,170)에서 제공되는 빛은 이너하우징(160) 내측으로 향하고, 제1 반사면(1201)에서 반사되어 광 스캐너(100)의 외부로 나아갈 수 있다. 광 스캐너(100)의 외부에서 반사되어 되돌아 오는 빛은 제2 반사면(1202)을 통해 반사되어 반사판(172)을 거쳐 수광부(171,130)에서 감지될 수 있다.

도 11을 참조하면, 광 스캐너(100)는 메인보드(210), 아우터하우징(200), 이너하우징(160), 발광부(110,170), 수광부(171,130) 그리고 표시등(223)을 포함할 수 있다. 전자소자들은 메인보드(PCB, 210)에 실장될 수 있다. 아우터하우징(200)은 메인보드(210) 상부에 장착될 수 있다. 이너하우징(160)은 메인보드(210) 위에 장착될 수 있다. 발광부(110,170)는 메인보드(210) 위에 장착될 수 있고, 이너하우징(160)에 인접하고, 수광부(171,130)와 이격되어 위치할 수 있다. 수광부(171,130)는 메인보드(210) 위에 장착될 수 있고, 이너하우징(160)에 인접하고, 발광부(110,170)와 이격되어 위치할 수 있다. 아우터하우징(200)은 메인보드(210)의 상부에서 이너하우징(160), 발광부(110,170), 그리고 수광부(171,130)를 덮을 수 있다.

이너하우징(160)은 제1 반사면(1201)의 일부가 외부로 노출되는 제1 개구(160P1)가 형성될 수 있다. 이너하우징(160)은 제2 반사면(1202)의 일부가 노출되는 제2 개구(160P2)가 형성될 수 있다. 윈도우(221,222)는 아우터하우징(200)의 전면에 위치할 수 있다. 윈도우(221,222)는 복수개가 구비될 수 있다. 제1 윈도우(221)는 제1 개구(160P1)와 마주할 수 있다. 제2 윈도우(222)는 제2 개구(160P2)와 마주할 수 있다.

제1 윈도우(221)는 제1 반사면(1201)을 통해 반사되는 빛이 나오는 영역일 수 있다. 제2 윈도우(222)는 제1 윈도우(221)를 통해 나온 빛이 외부 물체에 반사되어 다시 광 스캐너(100)를 향하는 빛이 통과하는 영역일 수 있다. 제2 윈도우(222)를 통해 제2 반사면(1202)으로 빛이 향할 수 있다. 표시등(223)은 광 스캐너(100)의 작동여부, 동작상태, 고장여부 등에 대한 정보를 표시할 수 있다.

도 12를 참조하면, 발광소자(110)는 렌즈(170)를 통해 제1 반사면(1201)에 빛(L1)을 제공할 수 있다. 발광소자(110)는 레이저 다이오드(LD)일 수 있다. 예를 들어, 발광소자(110)는 890nm에서 905nm이 파장의 빛을 제공할 수 있는 펄스 레이저일 수 있다.

수광센서(130)와 발광소자(110)는, 서로 인접하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 수광센서(130)와 발광소자(110)가 하나의 PCB 기판 상에 구성되어 있을 수 있음을 의미한다. 수광센서(130)와 발광소자(110)가 서로 인접하여 배치되는 경우에는, 내부의 광경로를 단순하게 구성할 수 있다. 즉, 광 스캐너(100) 전체의 볼륨을 감소시킬 수 있음을 의미한다.

제1 반사면(1201)은 회전체(120R)의 상부의 4면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 반사면(1201)은 제1 각도면(1201a), 제2 각도면(1201b), 제3 각도면(1201c), 그리고 제4 각도면(1201d)을 구비할 수 있다. 제1 각도면(1201a)은 z축으로부터 0도의 기울기를 가질 수 있고, 제2 각도면(1201b)은 z축으로부터 2도의 기울기를 가질 수 있고, 제3 각도면(1201c)은 z축으로부터 4도의 기울기를 가질 수 있고, 제4 각도면(1201d)은 z축으로부터 6도의 기울기를 가질 수 있다.

회전체(120R)가 회전함에 따라 발광소자(110)에서 제공되어 제1 반사면(1201)에서 반사된 빛(L2)은 제1 윈도우(221)를 통해 광 스캐너(100)의 외부로 향할 수 있고, 부채꼴 형상의 스캔영역(SA)을 감지 또는 감시할 수 있다. 스캔영역(SA)에 존재하는 물체(OB)에 반사된 빛(L3)은 제2 윈도우(222)를 통해 제2 반사면(1202)을 향할 수 있다.

제2 반사면(1202)은 제1 반사면(1201) 보다 넓은 유효 면적을 가질 수 있다. 유효 면적은 빛을 반사시킬 수 있는 면적을 의미할 수 있다. 다시 말해, 제2 반사면(1202)이 제1 반사면(1201)에 비해서 좌우측으로 길게 형성되거나 상하측으로 길게 형성될 수 있다. 제2 반사면(1202)은 회전체(120R)의 하부의 4면을 형성할 수 있다.

예를 들어, 제2 반사면(1202)은 제1 각도면(1202a), 제2 각도면(1202b), 제3 각도면(1202c), 그리고 제4 각도면(1202d)을 구비할 수 있다. 제1 각도면(1202a)은 z축으로부터 0도의 기울기를 가질 수 있고, 제2 각도면(1202b)은 z축으로부터 2도의 기울기를 가질 수 있고, 제3 각도면(1202c)은 z축으로부터 4도의 기울기를 가질 수 있고, 제4 각도면(1202d)은 z축으로부터 6도의 기울기를 가질 수 있다.

각각의 각도는 제1 반사면(1201)의 각도면들(1201a,1201b,1201c,1201d)에 대응될 수 있다. 즉, 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 회전체(120R)의 외면을 형성할 수 있고, 이때 회전체(120R)의 외면 중 일면은 전체적으로 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있음을 의미한다.

다시 말해, 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)은 회전체(120R)의 4면을 형성할 수 있고, 회전체(120R)의 일면은 전체적으로 사다리꼴 형상일 수 있다. 회전체(120R)의 일면은 회전체(120R)의 타면과 다른 각도를 가질 수 있고, 이들의 각도가 0 내지 6도의 범위 내일 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

제2 반사면(1202)에서 반사된 빛(L4)은 렌즈(171)를 통해 수광센서(130)에 유입될 수 있다. 이때, 발광소자(110)에서 제공되는 빛(L1)의 세기가 수광센서(130)에 유입되어 감지되는 빛(L3 또는 L4)의 세기에 비해서 현저히 강하기 때문에 제1 반사면(1201)에서 반사 또는 분산된 빛이 수광센서(130)에 유입됨으로써 광 스캐너(100)의 오작동을 발생시키는 것을 방지하기 위해 차광판(140)이 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)을 광학적으로 격리시킬 수 있다.

이때, 차광판(140)이 이너하우징(160)의 내면 까지 연장되고, 쉴드부(150)에 인접함으로써 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 광학적 격리를 효과적으로 달성할 수 있다. 다시 말해, 차광판(140)의 일단에 구비된 단차부(1401,1402 또는 1403)와 이너하우징(160)의 내면에 구비된 쉴드부(150)가 서로 오버랩되어 회전하면서 제1 반사면(1201)과 제2 반사면(1202)의 광학적 격리를 효과적으로 달성할 수 있다.

또한, 회전체(120R)의 회전에 따라 기준이 되는 광의 측정이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202)이 회전체(120R)의 4면을 형성하고, 4개의 제1 반사면(1201) 및 제2 반사면(1202) 중 어느 하나의 면들에 기준반사면(1801,1802)이 구비되는 경우, 회전체(120R)의 1회전 마다 기준이 되는 광이 측정될 수 있다. 이에 따라, 스캔영역(SA)의 거리를 측정하는 값들은 보정될 수 있고, 광 스캐너(100)의 정밀도는 향상될 수 있다.

도 13을 참조하면, 광 스캐너(100)는 제2 반사면(1202)과 수광센서(130)의 광경로 사이에 반사판(172)을 구비할 수 있다. 수광센서(130)는 발광소자(110)로부터 상당거리 이격될 수 있다. 이는, 전자소자들간에 발생할 수 있는 전자기장의 영향을 최소화시키는 것일 수 있다. 수광센서(130)는 반사판(172) 및 발광소자(110)로부터 소정거리 이격되되, 반사판(172)에서 반사되는 빛을 감지할 수 있다. 즉, 반사판(172)은 제2 반사면(1202)에서 반사되어 수광센서(130)를 향하는 빛의 경로를 바꾸기 위해 제2 반사면(1202)과 수광센서(130)를 동시에 바라볼 수 있다.

도 14를 참조하면, 회전체(120R)는 레퍼런스를 구비할 수 있다. 레퍼런스는 기계적 구성일 수 있고, 전기적 구성일 수도 있고, 복합적 구성일 수도 있다. 본 실시예에서 레퍼런스는 돌기(310)일 수 있다. 돌기(310)는 회전체(120R)의 하면에 형성될 수 있다. 돌기(310)는 복수개의 돌기(311~314)를 포함할 수 있고, 복수개의 돌기(311~314)는 회전체(120R)의 하면(120B)에 형성되되, 반사면(1201,1202)에 대응될 수 있다.

예를 들면, 제1 돌기(311)는 제1 각도면(1201a,1202a)에 대응되고, 제2 돌기(312)는 제2 각도면(1201b,1202b)에 대응되고, 제3 돌기(313)는 제3 각도면(1201c,1202c)에 대응되고, 제4 돌기(314)는 제4 각도면(1201d,1202d)에 대응될 수 있다.

도 15를 참조하면, 회전체(120R)의 회전에 따라서 돌기들(310)은 일정한 서클(RP)을 형성하며 회전할 수 있다. 돌기들(310)의 회전은 각도면들(1202a~1202d)의 회전을 의미한다. 예를 들면, 제1 돌기(311)가 서클(RP)을 따라서 이동하면, 동시에 제3 돌기(313) 내지 제4 돌기(314)도 서클(RP)을 따라서 이동할 수 있다. 센서(400)는 돌기들(310)의 이동경로 상에 위치할 수 있다. 즉, 센서(400)는 서클(RP) 상에 위치할 수 있고, 돌기들(310)이 지나가는 것을 감지할 수 있다. 예를 들면, 센서(400)는 포토 인터럽트(410,420)일 수 있다. 서클(RP)은 레퍼런스 패스(reference path)라 칭할 수 있다. 센서(400)는 레퍼런스 센서(400)라 칭할 수 있다. 예를 들면, 레퍼런스 센서(400)는 포토센서(400)일 수 있다.

돌기들(310)은 각도면들(1202a~1202d)의 서클(RP) 상의 초기위치 또는 최종위치에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제1 돌기(311)는 센서(400)를 기준으로 제1 각도면(1202a)의 진입 초기 위치 또는 제1 각도면(1202a)의 이탈 초기 위치에 셋팅될 수 있다. 즉, 제1 돌기(311)는 제1 각도면(1202a)의 회전 또는 이동의 위치 정보를 센서(400)에 제공할 수 있다. 제2 돌기(312) 내지 제4 돌기(314)에도 동일한 설명이 적용될 수 있다. 돌기들(310)의 위치는 각도면들(1202a~1202d) 및/또는 센서(400)의 위치와 상관될 수 있다. 돌기들(310)의 위치는 센서(400)의 위치 및/또는 각도면들(1202a~1202d)과의 상관관계에 따라서 다양하게 변형되어 셋팅될 수 있다.

여기서, 제1 각도면(1202a) 내지 제4 각도면(1202d)은 앞서 설명한 바와 다른 각도를 지닐 수 있다. 예를 들면, 제1 각도면(1202a)은 0도, 제2 각도면(1202b)은 4도, 제3 각도면(1202c)은 2도, 제4 각도면(1202d)은 6도일 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 각도면(1202a)은 0도, 제2 각도면(1202b)은 2도, 제3 각도면(1202c)은 1도, 제4 각도면(1202d)은 3도일 수 있다. 이러한 실시예들의 효과는 후술한다. 제2 반사면(1202)의 각도면들(1202a~1202d)을 예로 설명하였으나, 제1 반사면(1201)의 각도면들(1201a~1201d)을 기준으로 동일한 설명이 적용될 수 있다.

도 16 및 관련된 도면들을 참조하면, 회전체(120R)는, 예를 들면, 900RPM으로 회전할 수 있다. 제1 돌기(311)가 센서(400)에 감지된 후, 제1 각도면(1202a)에 대한 투광이 시작될 수 있다. 예를 들면, 제1 돌기(311)의 감지(P1) 후, 투광 시작점까지의 인터벌(I1)은 5.5ms일 수 있다. 일정 횟수의 투광이 종료된 후, 제2 돌기(312)가 센서(400)에 감지(P2)될 수 있다. 투광 횟수는, 예를 들면, 270회일 수 있다. 제2 돌기(312)가 센서(400)에 감지(P2)된 후, 일정한 시간이 지난 후에 제2 각도면(1202b)에 대한 투광이 시작될 수 있다. 예를 들면, 제2 돌기(312)의 감지(P2) 후, 투광 시작점까지의 인터벌(I2)은 5.5ms일 수 있다. 제3 돌기(313) 및 제4 돌기(314)의 설명도 동일할 수 있다.

도 17 및 관련된 도면들을 참조하면, 제1 돌기(311)는 제2 내지 제4 돌기(312~314) 보다 사이즈가 클 수 있다. 사이즈는 돌기(310)의 폭일 수 있다. 제1 돌기(311)가 센서(400)에 감지(P1)된 후, 제1 각도면(1202a)에 대한 투광시작 전에, 기준이 되는 광의 투광이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 제1 돌기(311)가 센서(400)에 감지(P1)된 후, 810마이크로 초 후(I0)에 10회의 투광이 이루어질 수 있다. 이는 앞서 설명한 전자회로의 드리프트 현상을 보완 또는 보상하기 위한 기준이 되는 광일 수 있다.

여기서, 회전체(120R)를 구동하는 모터가 동일한 RPM을 제공하지 못하면, 광 스캐너(100)의 감지에 오류가 발생할 수 있고, 이는 광 스캐너(100)의 정밀도 저하로 이어질 수 있다. 다시 말해, 모터의 속도편차가 광 스캐너(100)의 성능에 영향을 줄 수 있다.

도 18을 참조하면, 회전체(120R)는 레퍼런스 월(reference wall, 500)을 구비할 수 있다. 월(500)은 회전체(120R)의 하면에 위치하거나 형성될 수 있다. 월(500)은 복수개의 월(510~540)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 제1 월(510)은 제1 각도면(1202a)에 대응될 수 있고, 제2 월(520)은 제2 각도면(1202b)에 대응될 수 있고, 제3 월(530)은 제3 각도면(1202c)에 대응될 수 있고, 제4 월(540)은 제4 각도면(1202d)에 대응될 수 있다. 각각의 월(500)은 각도면들(1202a~1202d)에 빛이 제공되는 시간을 의미할 수 있다. 여기서, 각도면들(1202a~1202d)에 빛을 제공하는 시간은 모터의 회전속도와 상관될 수 있다. 월(500)의 상면은 요철 형상으로 형성될 수 있다. 돌기(330)는 복수개의 월(510~540) 중 어느 하나의 월(510)에 인접하여 위치할 수 있다. 돌기(330)는 전술한 기준이 되는 광의 투광 시점을 위해 제공될 수 있다.

도 19 및 20을 참조하면, 월(500)은 서클(RP)을 따라서 또는 서클(RP)의 원주를 따라 형성될 수 있다. 즉, 월들(510~540)은 서클(RP)의 원주에 위치할 수 있다. 예를 들면, 제1 월(510)은 제1 각도면(1202a)에 대응되는 위치의 회전체(120R)의 하면에 형성될 수 있고, 제2 월(520)은 제2 각도면(1202b)에 대응되는 위치의 회전체(120R)의 하면에 형성될 수 있고, 제3 월(530)은 제3 각도면(1202c)에 대응되는 위치의 회전체(120R)의 하면에 형성될 수 있고, 제4 월(540)은 제4 각도면(1202d)에 대응되는 위치의 회전체(120R)의 하면에 형성될 수 있다.

각각의 월들(510~540)은 서로 이격될 수 있다. 예를 들면, 제2 월(520)은 제1 월(510)로부터 일정거리 이격될 수 있고, 제3 월(530)은 제2 월(520)로부터 일정거리 이격될 수 있고, 제4 월(540)은 제3 월(530)로부터 일정거리 이격될 수 있고, 제1 월(510)은 제4 월(540)로부터 일정거리 이격될 수 있다.

예를 들어, 제1 월(510)은 제1 기준선(S1)으로부터 제1 거리(D1) 이격될 수 있고, 제2 기준선(S2)으로부터 제2 거리(D2) 이격될 수 있다. 이때, 제1 거리(D1)는 제2 거리(D2)보다 클 수 있다. 이는 제1 각도면(1202a)이 빛을 반사하는 시점과 종점을 고려한 것일 수 있다.

다른 예를 들어, 제2 월(520)은 제2 기준선(S2)으로부터 제3 거리(D3) 이격될 수 있고, 제3 기준선(S3)으로부터 제4 거리(D4) 이격될 수 있다. 이때, 제3 거리(D3)는 제4 거리(D4)보다 클 수 있다. 이는 제1 각도면(1202a)이 빛을 반사하는 시점과 종점을 고려한 것일 수 있다.

제3 월(530)과 제4 월(540)에도 동일한 예들이 적용될 수 있다. 이때, 제1 거리(D1), 제3 거리(D3), 제5 거리(D5), 제7 거리(D7)는 서로 동일할 수 있다. 제2 거리(D2), 제4 거리(D4), 제6 거리(D6), 제8 거리(D8)는 서로 동일할 수 있다.

각각의 월들(510~540)은 이빨(T: 도 21참조)을 구비할 수 있다. 이빨(T)은 복수개가 월(500)의 상면에 형성될 수 있다. 이에 의해, 월(500)의 상면에 요철이 형성될 수 있다. 예를 들어, 이빨(T)은 9개일 수 있다. 이빨(T)의 숫자는 변경될 수 있다. 이빨(T)은 기준(reference) 돌기 또는 제어 돌기 또는 돌기라 칭할 수 있다. 월(500)과 이빨들(T)을 통칭하여 기준(reference) 돌기 또는 제어 돌기 또는 돌기라 칭할 수 있다.

도 21 및 22를 참조하면, 하나의 관점에서, 이빨들(T)은 월(500)의 상면에 형성될 수 있다. 회전체(120R)의 하면에서 회전체(120R)의 하방을 향해 연장된 월(500)의 하단면에 이빨들이 형성될 수 있다. 월(500)의 상면 또는 하면은 회전체(120R)의 전복여부에 따라서 달라질 수 있다. 다른 관점에서, 월(500)은 이빨들(T)을 서로 연결할 수 있다. 이때, 월(500)은 이빨들(T)의 하부를 서로 연결할 수 있다.

월(500)은 복수개의 이빨들(T1~T9)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 월(500)은 제1 이빨(T1) 내지 제9 이빨(T9)을 구비할 수 있다. 복수개의 이빨들(T1~T9)은 패턴을 형성하거나 규칙적으로 배열될 수 있다. 즉, 복수개의 이빨들(T1~T9)은 동일한 높이(TH), 동일한 폭(TW), 동일한 간격(IT)을 지닐 수 있다. 월(500)은 일정한 높이(WH1,WH2 등)로 형성되어 이빨들(T1~T9)에 강성을 제공하여 이빨들(T1~T9)의 손상을 방지할 수 있다. 월(500)의 높이(WH)는 이빨들(T1~T9)의 높이(TH) 보다 작을 수 있다.

예를 들면, 월(500)의 높이(WH1,WH2)는 일정하게 유지될 수 있고, 제1 이빨(T1)의 높이(TH1)는 제2 이빨(T2)의 높이(TH2)와 동일할 수 있고, 제1 이빨(T1)의 폭(TW1)은 제2 이빨(T2)의 폭(TW2)과 동일할 수 있고, 제1 이빨(T1)과 제2 이빨(T2)의 간격(IT1)은 제2 이빨(T2)과 제3 이빨(T3)의 간격(IT2)과 동일할 수 있다.

다른 예를 들면, 이빨들(T1~T9)은 주기함수의 그래프 또는 주기적인 임펄스 그래프를 형성할 수 있다. 이는 각도면들(1201a~1202d)에 제공되는 빛의 조사 횟수, 주기 등과 관련될 수 있다. 이빨들(T1~T9)의 간격(IT1~IT8)은 각각 3도일 수 있다.

도 23, 24, 25 및 관련된 도면들을 참조하면, 회전체(120R)는, 예를 들면, 900RPM으로 회전할 수 있다. 제1 월(510)이 센서(400)에 감지(P1)되면, 제1 각도면(1202a)에 대한 투광이 시작될 수 있다. 투광은 단속적일 수 있고, 연속적일 수도 있다. 제1 월(510)이 센서(400)가 위치한 지점을 모두 통과하면, 제1 각도면(1202a)에 대한 투광이 종료될 수 있다.

예를 들어, 제1 월(510)의 제1 이빨(T1)이 센서(400)에 감지(T1)되면, 제1 각도면(1202a)에 30회의 투광이 이루어질 수 있다. 제1 월(510)의 제2 이빨(T2)이 센서(400)에 감지(T2)되면, 제1 각도면(1202a)에 30회의 투광이 이루어질 수 있다. 제1 이빨(T1)과 제2 이빨(T2)의 인터벌(IT1)에서는 투광이 멈출 수 있다. 이러한 투광은 제1 이빨(T1) 내지 제9 이빨(T9)이 감지되는 동안 계속될 수 있다. 제9 이빨(T9)이 감지되면 투광을 종료할 수 있다.

이에 따라, 제1 각도면(1202a)에 총 240회의 투광이 이루어질 수 있다. 1회의 투광시간은 이빨들(T1~T9)의 폭(TW1~TW9)에 의해 결정될 수 있다. 즉, 이빨들(T1~T9)의 폭(TW1~TW9)이 센서(400)에 의해 감지되는 동안 제1 각도면(1202a)에 대한 투광이 이루어질 수 있다.

이와 달리, 제1 회의 투광시간은 이빨들(T1~T9)의 폭(TW1~TW9) 및 간격(IT1~IT8)에 의해 결정될 수 있다. 즉, 제1 이빨(T1)이 센서(400)에 감지(T1)되고, 제2 이빨(T2)이 센서(400)에 감지(T2)되기 전까지 투광은 계속될 수 있다.

제2 월(520)은 제2 각도면(1202b)에, 제3 월(530)은 제3 각도면(1202c)에, 제4 월(540)은 제4 각도면(1202d)에 대한 투광을 제어할 수 있다.

이와 같이, 일정한 주기 또는 이빨들의 폭(TW) 또는 이빨들의 간격(IT)을 지니는 월들(500)에 의해 모터의 회전속도가 균일하지 않아도 광 스캐너(100)의 정밀도는 유지될 수 있고, 이는 광 스캐너(100)의 성능의 향상을 의미할 수 있다.

다시 말해, 이빨들이 센서를 지나갈 때 마다, 회전체에 대한 투광 시점을 재 보정함으로써 모터의 회전속도 편차에 의해 스캔영역이 달라지는 것을 보상할 수 있다.

도 23, 25 및 관련된 도면들을 참조하면, 돌기(330)는 제1 내지 제4 월(510~540)의 이빨들(T1~T9) 보다 사이즈가 클 수 있다. 사이즈는 돌기(330) 또는 이빨들(T1~T9)의 폭(TW)일 수 있다. 돌기(330)가 센서(400)에 감지(P0)된 후, 기준이 되는 광의 투광이 이루어질 수 있다. 예를 들면, 돌기(330)가 센서(400)에 감지(P0)된 후, 810마이크로 초 후에 10회의 투광이 이루어질 수 있다. 이는 앞서 설명한 전자회로의 드리프트 현상을 보완 또는 보상하기 위한 기준이 되는 광일 수 있다.

도 26 및 관련된 도면들을 참조하면, 회전체(120R)는 제1 반사면(1201)의 제1 각도면(1201a)에 투광된 빛을 스캔 영역(SA)으로 반사시킬 수 있다. 일정한 시간이 지난 후, 회전체(120R)는 제1 반사면(1201)의 제2 각도면(1201b)에 투광된 빛을 스캔 영역(SA)으로 반사시킬 수 있다. 여기서, 일정한 시간이 지났다 함은, 회전체(120R)가 회전하였음을 의미할 수 있다. 일정한 시간이 지난 후, 회전체(120R)는 제1 반사면(1201)의 제3 각도면(1201c)에 투광된 빛을 스캔 영역(SA)으로, 제1 반사면(1201)의 제4 각도면(1201d)에 투광된 빛을 스캔 영역(SA)으로 순차적으로 반사시킬 수 있다.

예를 들면, 제1 각도면(1201a)은 0도, 제2 각도면(1201b)은 2 도, 제3 각도면(1201c)은 1도, 제4 각도면(1201d)은 3 도의 각도를 지닐 수 있다.

다른 예를 들면, 제1 각도면(1201a)은 0 도, 제2 각도면(1201b)은 4도, 제3 각도면(1201c)은 2도, 제4 각도면(1201d)은 6도의 각도를 지닐 수 있다. 각도면들(1201a~1201d)이 지니는 각도는 회전체(120R)의 회전 방향과 상관관계가 있으며, 이들의 배치는 회전체(120R)의 회전 방향에 따라 변경될 수 있다.

스캔 영역(SA)에 있는 물체(TG) 등은 회전체(120R)(또는 광 스캐너(100))를 향해 진행할 수 있다. 다시 말해, 스캔 영역(SA)에 있는 물체(TG) 등은 제4 영역(AR4)에서 제3 영역(AR3), 제2 영역(AR2), 제1 영역(AR1)으로 진행할 수 있다. 위 예들과 같은 각도의 변화에 의해, 광 스캐너(100)는 스캔 영역(SA)에 있는 물체(TG) 등을 보다 빠르게 검출할 수 있다.

즉, 제1 각도면(1201a)에서 반사된 빛은 제1 영역(AR1)에 도달할 수 있고, 제2 각도면(1201b)에서 반사된 빛은 제3 영역(AR3)에 도달할 수 있고, 제3 각도면(1201c)에서 반사된 빛은 제2 영역(AR2)에 도달할 수 있고, 제4 각도면(1201d)에서 반사된 빛은 제4 영역(AR4)에 도달할 수 있다.

도 27을 참조하면, 광 스캐너(100)는 제어부(10), 발광소자(110), 수광센서(130), 모터(20), 무선통신부(30), 전원공급부(40), 그리고 포토 센서(400)를 포함할 수 있다. 제어부(10)와 무선통신부(30)는 메인보드(210)에 실장될 수 있다. 전원공급부(40)는 메인보드(210)에 내장될 수 있고, 광 스캐너(100) 외부에서 공급될 수도 있다. 제어부(10)는 모터(20), 발광소자(110), 수광센서(130), 무선통신부(30), 전원공급부(40), 그리고 레퍼런스 센서(400)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 레퍼런스 센서(400)는 포토센서일 수 있다.

제어부(10)는 TOF연산, 물체의 거리 및 각도 정보의 산출, 탐지 물체의 존재여부, 안전신호의 출력, 탐지 물체의 운동상태에 대한 신호를 처리할 수 있다. 제어부(10)는 발광소자(110)의 발광시점과 수광센서(130)의 수광시점을 기록하고, TOF원리에 근거하여 연산을 실행할 수 있다. 이에 따라, 탐지 물체의 거리를 결정하고, 발광된 레이저의 각도 정보를 계산할 수 있다. 제어부(10)는 위 각도정보와 거리정보에 기반하여 2차원적인 공간에 설정된 스캔영역(SA)을 모니터링할 수 있다.

도 28을 참조하면, 광 스캐너(100)는 복수개가 사용될 수 있다. 광 스캐너(100)는 중앙통제센터(CT)에서 제어할 수 있다. 광 스캐너(100)는 중앙통제센터(CT)에 유선 및/또는 무선으로 연결될 수 있다. 광 스캐너(100)가 감지 또는 감시하는 영역(SA)에 대한 정보를 중앙통제센터(CT)에서 관측할 수 있다. 광 스캐너(100)의 상태에 대한 정보도, 또한, 중앙통제센터(CT)에서 관측할 수 있다. 예를 들어, 광 스캐너(100)의 동작의 이상이 감지되면 중앙통제센터(CT)에서 어떤 광 스캐너(100)가 이상을 보이는지 파악할 수 있다. 광 스캐너(100)의 이상은, 회전체(120R)의 회전속도 저하, 빛의 감지 불능, 기준광의 주기 이상 등이 될 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것은 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들은 각각의 구성 및/또는 기능이 다른 실시예들 각각의 구성 및/또는 기능과 병용되거나 조합될 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

다수의 반사면을 포함하는 회전체;
상기 다수의 반사면 중 적어도 하나에 빛을 제공하는 발광부;
상기 다수의 반사면 중 적어도 하나에서 반사되는 빛을 감지하는 수광부;
상기 회전체의 하부면에 위치하고, 상기 회전체의 회전축에서 이격되며, 상기 다수의 반사면의 적어도 하나에 대응되어 위치하는 돌기; 그리고,
상기 돌기에 인접하여 위치하고, 상기 돌기의 이동을 감지하는 센서를 포함하는 광 스캐너.
제1 항에 있어서,
상기 돌기는,
상기 다수의 반사면 각각에 대응하여 위치하는 광 스캐너.
제 2 항에 있어서,
상기 각각의 돌기 중 어느 하나는 상기 각각의 돌기 중 다른 하나 보다 큰 폭을 지니는 광 스캐너.
제2 항에 있어서,
상기 돌기 각각은 복수개의 돌기를 포함하고,상기 복수개의 돌기는 상기 회전체의 회전 방향을 따라서 서로 일정거리 이격되어 나열되는 광 스캐너.
제4 항에 있어서,
상기 각각의 돌기 중 어느 하나에 인접하여 위치하는 기준돌기;를 더 포함하는 광 스캐너.
제 5 항에 있어서,
상기 기준돌기는 상기 복수개의 돌기 중 적어도 하나와 다른 폭을 지니는 광 스캐너.
제4 항에 있어서,
상기 복수개의 돌기들의 하부를 서로 연결하는 월을 포함하는 광 스캐너.
제 4 항에 있어서,
상기 다수의 반사면들의 경계 중 어느 하나와 상기 회전체의 회전축을 연결하는 제1 기준선; 그리고,
상기 제1 기준선과 수직인 제2 기준선을 포함하고,
상기 제1 기준선과 상기 제2 기준선 사이에 위치하는 상기 복수개의 돌기의 일단으로부터 상기 제1 기준선까지의 거리는 상기 복수개의 돌기의 타단으로부터 상기 제2 기준선까지의 거리와 다른 광 스캐너.