KR20210027005A - Distance measuring device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저 빔을 이용하여 대상체와의 거리를 획득하는 거리 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 스캔영역을 향해 레이저를 조사하고 상기 스캔영역상에 존재하는 대상체로부터 반사되는 레이저를 감지하여, 거리 정보를 획득하는 거리 측정 장치 및 거리 측정 장치에 포함되는 레이저 출력부에 관한 것이다.The present invention relates to a distance measuring apparatus for obtaining a distance to an object using a laser beam, and more particularly, by irradiating a laser toward a scan area and detecting a laser reflected from an object existing on the scan area. , A distance measurement device for obtaining distance information, and a laser output unit included in the distance measurement device.
거리 측정 장치는 레이저를 이용하여 대상체와의 거리를 측정하는 장치이다. 예를 들어, 거리 측정 장치는 라이다 장치(LiDAR: Light Detecting And Ranging) 및 TOF 카메라를 포함할 수 있다.The distance measuring device is a device that measures a distance to an object using a laser. For example, the distance measuring device may include a LiDAR (Light Detecting And Ranging) and a TOF camera.
또한, 라이다 장치(LiDAR: Light Detecting And Ranging)는 레이저를 이용하여 대상체와의 거리를 탐지하는 장치이다. 또한 라이다 장치는 레이저를 이용한 포인트 클라우드(Point cloud)를 생성하여 주변에 존재하는 사물에 대한 위치정보를 획득할 수 있는 장치이다. 또한, 라이다 장치를 이용한 기상관측, 3차원 맵핑(3D mapping), 자율주행차량, 자율주행드론 및 무인 로봇 센서 등에 대한 연구 역시 활발히 진행되고 있다. In addition, LiDAR (Light Detecting And Ranging) is a device that detects a distance to an object using a laser. In addition, the lidar device is a device capable of obtaining positional information on objects existing around it by generating a point cloud using a laser. In addition, studies on meteorological observation using a lidar device, 3D mapping, autonomous vehicles, autonomous driving drones, and unmanned robot sensors are also actively progressing.
또한, TOF 카메라는 2D 데이터뿐만 아니라 레이저를 이용하여 3D 정보까지 얻을 수 있는 거리 측정 장치이다. TOF 카메라를 이용하여 제스쳐 인식, 얼굴 인식, 차량 인식 등이 가능하다.In addition, the TOF camera is a distance measuring device that can obtain not only 2D data but also 3D information using a laser. Gesture recognition, face recognition, vehicle recognition, etc. are possible using the TOF camera.
본 발명의 일 과제는 레이저 빔의 스티어링 효율성을 향상시킬 수 있는 거리 측정 장치에 관한 것이다.An object of the present invention relates to a distance measuring apparatus capable of improving the steering efficiency of a laser beam.
본 발명의 다른 일 과제는 복수 개의 레이저 출력부가 존재하는 경우, 거리 측정 장치의 거리 측정에 대한 기준점을 설정하는 내용에 관한 것이다.Another object of the present invention relates to a content of setting a reference point for distance measurement by a distance measuring device when a plurality of laser output units are present.
본 발명의 또 다른 일 과제는 레이저 빔이 조사되지 않는 영역인 데드존을 형성하지 않도록 하는 거리 측정 장치에 관한 것이다.Another object of the present invention relates to a distance measuring device that prevents the formation of a dead zone, which is an area where a laser beam is not irradiated.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 및 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 제1 방향으로 출력하는 제1 빅셀 유닛 및 레이저 빔을 제2 방향으로 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 상기 제1 방향으로 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하일 수 있다.The lidar device according to an embodiment includes a laser output unit that irradiates a laser toward an object, and a laser light receiving unit configured to receive a laser returned by reflecting a laser irradiated from the laser output unit to the object, and the laser output The unit is disposed on a first surface of the body, and the laser output unit includes a first vixel (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array and a second vixel array, and the first vixel array directs a laser beam in a first direction. And a second big cell unit that outputs a first big cell unit and a second big cell unit that outputs a laser beam in a second direction, and the second big cell array includes a third big cell unit that outputs a laser beam in the first direction, and the first The 1 big cell unit and the second big cell unit may be arranged at a first distance, and the distance between the first big cell unit and the third big cell unit may be less than or equal to the first distance.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 및 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 상기 제1 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 제1 옵틱 및 상기 제1 빅셀 어레이 및 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 옵틱을 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛 및 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 빅셀 유닛은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제1 서브 옵틱은 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제1 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제2 서브 옵틱은 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제2 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하일 수 있다.The lidar device according to an embodiment includes a laser output unit that irradiates a laser toward an object, and a laser light receiving unit configured to receive a laser returned by reflecting a laser irradiated from the laser output unit to the object, and the laser output The part is disposed on the first surface of the body, the laser output unit includes a first VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array, and the laser output unit collimates the laser beam output from the first VICSEL array. A first optic and a second optic for steering a laser beam output from the first big cell array and the second big cell array, wherein the first big cell array includes a first big cell unit and a second big cell unit, and the The first bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a first angle, the second bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a second angle, and the first sub-optic included in the second optic is the The laser beam output from the first bixel unit is steered in a first direction, and a second sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the second bixel unit in a second direction, and the first The angle formed by the first direction and the second direction is so that an area not irradiated with the laser from the laser output unit is generated between the laser beam output from the bixel unit and the laser beam output from the second bixel unit. It may be less than half of the sum of the first angle and the second angle.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 및 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 제1 면을 갖는 바디 상에 배치되며, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 출력하여 제1 수평 FOV(Horizontal Field Of View)를 형성하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 출력하여 제2 수평 FOV를 형성하고, 상기 제1 수평 FOV와 상기 제2 수평 FOV는 상기 제1 축 -상기 제1 축은 상기 제1 면의 수평축을 나타냄- 을 기준으로 제1 영역에 오버랩되고, 상기 제1 영역은 상기 제1 수평 FOV 중 상기 제1 빅셀 어레이가 상기 제1 면과 수직인 방향으로 레이저 빔을 출력하여 형성되는 FOV 및 상기 제2 수평 FOV 중 상기 제2 빅셀 어레이가 상기 제1 면과 수직인 방향으로 레이저 빔을 출력하여 형성되는 FOV를 포함할 수 있다.The lidar device according to an embodiment includes a laser output unit that irradiates a laser toward an object, and a laser light receiving unit configured to receive a laser returned by reflecting a laser irradiated from the laser output unit to the object, and the laser output The unit is disposed on a body having a first surface, and the laser output unit includes a first vixel (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array and a second vixel array, and the first vixel array outputs a laser beam to 1 horizontal FOV (Horizontal Field Of View) is formed, the second big cell array outputs a laser beam to form a second horizontal FOV, and the first horizontal FOV and the second horizontal FOV are the first axis-the The first axis represents the horizontal axis of the first plane-and overlaps with the first region, and the first region is a laser beam in a direction in which the first bixel array is perpendicular to the first plane among the first horizontal FOVs. Among the FOVs formed by outputting and the second horizontal FOVs, the second big cell array may include a FOV formed by outputting a laser beam in a direction perpendicular to the first surface.
일 실시예에 따른 레이저 출력 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 제1 방향으로 출력하는 제1 빅셀 유닛 및 레이저 빔을 제2 방향으로 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 상기 제1 방향으로 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하일 수 있다.The laser output device according to an embodiment includes a laser output unit that irradiates a laser toward an object, the laser output unit is disposed on a first surface of the body, and the laser output unit is a first VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting). Laser) array and a second big cell array, wherein the first big cell array includes a first big cell unit that outputs a laser beam in a first direction and a second big cell unit that outputs a laser beam in a second direction, the The second big cell array includes a third big cell unit that outputs a laser beam in the first direction, the first big cell unit and the second big cell unit are arranged at a first interval, and the first big cell unit and the The interval of the third big cell unit may be less than or equal to the first interval.
일 실시예에 따른 레이저 출력 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 상기 제1 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 제1 옵틱 및 상기 제1 빅셀 어레이 및 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 옵틱을 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛 및 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 빅셀 유닛은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제1 서브 옵틱은 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제1 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제2 서브 옵틱은 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제2 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하일 수 있다.The laser output device according to an embodiment includes a laser output unit that irradiates a laser toward an object, the laser output unit is disposed on a first surface of the body, and the laser output unit is a first VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting). Laser) array, wherein the laser output unit is a first optic for collimating a laser beam output from the first big cell array, and a second steering for a laser beam output from the first big cell array and the second big cell array. Including optics, the first big cell array includes a first big cell unit and a second big cell unit, the first big cell unit outputs a laser having a divergence angle of a first angle, and the second big cell unit is a second big cell unit. A laser having a divergence angle of 2 angles is output, and the first sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the first bixel unit in a first direction, and a first sub-optic included in the second optic is 2 The sub-optic steers the laser beam output from the second vixel unit in a second direction, and between the laser beam output from the first vixel unit and the laser beam output from the second vixel unit from the laser output unit. The angle formed by the first direction and the second direction may be less than half of the sum of the first angle and the second angle so that a region where the laser is not irradiated is not generated.
다른 일 실시예에 따른 거리 산출 방법은 레이저 출력부, 레이저 수광부 및 컨트롤러를 포함하는 라이다 장치를 이용한 거리 산출 방법으로, 상기 레이저 출력부 중 제1 레이저 출력부가 레이저 빔을 출력하는 단계, 상기 제1 레이저 출력부가 레이저 빔을 출력하는 출광 시점을 획득하는 단계, 상기 수광부가 상기 출력된 레이저 빔 중 대상체로부터 반사되는 레이저 빔을 수광하는 단계, 상기 수광되는 레이저 빔의 수광 시점을 획득하는 단계, 상기 출광 시점 및 상기 수광 시점에 기초하여 상기 수광되는 레이저 빔의 비행 거리를 산출하는 단계, 및 상기 비행 거리에 기초하고, 상기 제1 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제1 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선 및 상기 레이저 출력부에 포함된 제2 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제2 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선에 기초하여 정의되는 기준점으로부터 상기 대상체까지의 거리를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.A distance calculation method according to another embodiment is a distance calculation method using a lidar device including a laser output unit, a laser light receiving unit, and a controller, wherein a first laser output unit of the laser output unit outputs a laser beam, and the first 1 A step of acquiring an outgoing light point at which a laser output unit outputs a laser beam, receiving a laser beam reflected from an object among the output laser beams by the light receiving unit, acquiring a light receiving point of the received laser beam, the Calculating a flight distance of the received laser beam based on an outgoing light point and the light receiving point, and a laser output from the first laser output unit, perpendicular to the first laser output unit, based on the flight distance A first imaginary line extending backward in the traveling direction of the beam and a second laser output unit included in the laser output unit and perpendicular to the second laser output unit, and extending rearward in the traveling direction of the laser beam output from the second laser output unit 2 It may include obtaining a distance from a reference point defined based on a virtual line to the object.
다른 일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부, 및 상기 레이저 출력부에서 레이저가 출력되는 출광 시점 및 상기 대상체로부터 반사되는 레이저 빔이 수광되는 수광 시점을 획득하고, 상기 출광 시점 및 상기 수광 시점에 기초하여 산출되는 상기 수광되는 레이저 빔의 비행 거리에 기초하고, 상기 레이저 출력부 중 제1 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제1 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선 및 상기 레이저 출력부 중 제2 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제2 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선에 기초하여 정의되는 기준점으로부터 상기 대상체까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함할 수 있다.In the lidar device according to another embodiment, a laser output unit for irradiating a laser toward an object, a laser light receiving unit for receiving a laser returned by reflecting a laser irradiated from the laser output unit to the object, and in the laser output unit Acquires an outgoing light point at which a laser is output and a light receiving point at which the laser beam reflected from the object is received, based on the flight distance of the received laser beam calculated based on the outgoing light point and the light receiving point, and the laser output A first virtual line that is perpendicular to the first laser output unit of the unit and extends to the rear of the traveling direction of the laser beam output from the first laser output unit and is perpendicular to the second laser output unit of the laser output unit, the It may include a control unit that calculates a distance from a reference point to the object from a reference point defined based on a second virtual line extending backward in a traveling direction of the laser beam output from the second laser output unit.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The solution means of the problem of the present invention is not limited to the above-described solution means, and solutions that are not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art from the present specification and the accompanying drawings. I will be able to.
본 발명의 일 실시예에 따르면 레이저 빔의 스티어링 효율성이 향상된 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a lidar device with improved steering efficiency of a laser beam may be provided.
본 발명의 다른 일 실시예에 따르면 복수 개의 레이저 출력부가 존재하는 경우, 라이다 장치의 거리 측정에 대한 기준점이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, when a plurality of laser output units exist, a reference point for distance measurement of the lidar device may be provided.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따르면 레이저 빔이 조사되지 않는 영역인 데드존이 형성되지 않는 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a lidar device in which a dead zone, which is an area to which a laser beam is not irradiated, is not formed may be provided.
도 1은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 VCSEL unit을 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 VCSEL array 및 메탈 컨택을 나타낸 측면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 24는 다른 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 빅셀 모듈을 나타내는 도면이다.
도 26은 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타내는 도면이다.
도 27내지 도 29는 일 실시예에 따른 빅셀 모듈을 나타내는 도면이다.
도 30 내지 도 31은 일 실시예에 따른 빅셀 모듈의 수평 FOV를 위에서 바라본 도면이다.
도 32 내지 도 34는 일 실시예에 따른 빅셀 모듈의 수평 FOV를 정면에서 바라본 도면이다.
도 35는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 36 내지 도 37은 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈을 나타내는 도면이다.
도 40은 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 41 내지 도 42는 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타내는 도면이다.
도 43은 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.
도 44는 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.
도 45 내지 도 47는 또 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.
도 48 내지 도 50은 일 실시예에 따른 빅셀 모듈 내의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.
도 51 내지 도 52은 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈 내의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.
도 53 내지 도 54은 또 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈 내의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.
도 55은 일 실시예에 따른 빅셀 어레이를 위에서 본 모습을 나타내는 도면이다.
도 56는 다른 일 실시예에 따른 빅셀 어레이를 위에서 본 모습을 나타내는 도면이다.
도 57 내지 도 58은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 59 내지 도 60은 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.1 is a diagram for describing a lidar device according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram illustrating a lidar device according to an embodiment.
3 is a view showing a laser output unit according to an embodiment.
4 is a diagram showing a VCSEL unit according to an embodiment.
5 is a diagram showing a VCSEL array according to an embodiment.
6 is a side view showing a VCSEL array and a metal contact according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating a VCSEL array according to an embodiment.
8 is a diagram for describing a LiDAR device according to an exemplary embodiment.
9 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
10 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
11 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
12 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
13 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
14 and 15 are diagrams for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
16 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
17 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
18 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
19 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
20 is a diagram for describing a metasurface according to an exemplary embodiment.
21 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
22 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
23 is a diagram for describing a meta component according to an embodiment.
24 is a diagram for describing a meta component according to another embodiment.
25 is a diagram illustrating a big cell module according to an embodiment.
26 is a diagram illustrating a laser output unit according to an exemplary embodiment.
27 to 29 are diagrams illustrating a big cell module according to an embodiment.
30 to 31 are views viewed from above of a horizontal FOV of a big cell module according to an embodiment.
32 to 34 are views as viewed from the front of the horizontal FOV of the big cell module according to an embodiment.
35 is a diagram illustrating a lidar device according to an embodiment.
36 to 37 are diagrams illustrating a big cell module according to another embodiment.
40 is a diagram illustrating a LiDAR device according to another exemplary embodiment.
41 to 42 are diagrams illustrating a laser output unit according to an exemplary embodiment.
43 is a diagram illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to an exemplary embodiment.
44 is a diagram illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to another embodiment.
45 to 47 are diagrams illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to another embodiment.
48 to 50 are diagrams illustrating a reference point for measuring a distance in a big cell module according to an exemplary embodiment.
51 to 52 are diagrams illustrating a reference point for measuring a distance in a big cell module according to another embodiment.
53 to 54 are diagrams illustrating a reference point for measuring a distance in a big cell module according to another embodiment.
55 is a diagram illustrating a view from above of a big cell array according to an embodiment.
56 is a diagram illustrating a view from above of a big cell array according to another embodiment.
57 to 58 are diagrams illustrating a LiDAR device according to an exemplary embodiment.
59 to 60 are diagrams illustrating a LiDAR device according to another exemplary embodiment.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분양에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The embodiments described in the present specification are intended to clearly explain the spirit of the present invention to those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs, and thus the present invention is not limited to the embodiments described in the present specification. The scope should be construed as including modifications or variations that do not depart from the spirit of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 판례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.The terms used in this specification have been selected as general terms that are currently widely used in consideration of functions in the present invention, but this varies depending on the intention of a person of ordinary skill in the art, precedents, or the emergence of new technologies. I can. However, if a specific term is defined and used in an arbitrary meaning unlike this, the meaning of the term will be separately described. Therefore, the terms used in the present specification should be interpreted based on the actual meaning of the term and the entire contents of the present specification, not a simple name of the term.
본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.The drawings attached to the present specification are for easy explanation of the present invention, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated and displayed as necessary to aid understanding of the present invention, so the present invention is not limited by the drawings.
본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.In the present specification, when it is determined that a detailed description of a well-known configuration or function related to the present invention may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted as necessary.
일 실시예에 따르면, 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 및 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 제1 방향으로 출력하는 제1 빅셀 유닛 및 레이저 빔을 제2 방향으로 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 상기 제1 방향으로 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하인 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment, a laser output unit for irradiating a laser toward an object, and a laser light receiving unit for receiving a laser returned by reflecting a laser irradiated from the laser output unit to the object, and the laser output unit It is disposed on a first surface, and the laser output unit includes a first vixel (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array and a second vixel array, and the first vixel array outputs a laser beam in a first direction. 1 bixel unit and a second bixel unit that outputs a laser beam in a second direction, and the second bixel array includes a third bixel unit that outputs a laser beam in the first direction, and the first bixel unit And the second big cell unit may be disposed at a first distance, and a lidar device having a distance between the first big cell unit and the third big cell unit less than the first distance may be provided.
여기서, 상기 제1 방향은 상기 제1 면과 수직일 수 있다.Here, the first direction may be perpendicular to the first surface.
여기서, 상기 제2 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접할 수 있다.Here, the second big cell unit may be adjacent to the first big cell unit.
여기서, 상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접할 수 있다.Here, the third big cell unit may be adjacent to the first big cell unit.
여기서, 상기 제1 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 어레이의 최외곽에 배치되고, 상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제2 빅셀 어레이의 최외곽에 배치될 수 있다.Here, the first big cell unit may be disposed on the outermost side of the first big cell array, and the third big cell unit may be disposed on the outermost side of the second big cell array.
여기서, 상기 레이저 출력부는 복수의 옵틱(optic)을 포함하고, 상기 복수의 옵틱 중 제1 옵틱은 레이저 빔을 콜리메이션(collimation)시키고, 상기 복수의 옵틱 중 제2 옵틱은 레이저 빔을 일 방향으로 스티어링(steering)시킬 수 있다.Here, the laser output unit includes a plurality of optics, a first of the plurality of optics collimates a laser beam, and a second of the plurality of optics directs the laser beam in one direction. It can be steered.
여기서, 상기 제1 옵틱은 상기 레이저 출력부 중 레이저 출력 소자로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되고, 상기 제2 옵틱은 상기 제1 옵틱으로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있다.Here, the first optic may be disposed in a direction in which a laser beam is output from a laser output element among the laser output units, and the second optic may be disposed in a direction in which a laser beam is output from the first optic.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고, 상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고, 상기 복수의 빅셀 이미터 중 제1 빅셀 이미터와 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first big cell array includes a plurality of big cell emitters, the first optic includes a plurality of sub optics, and a first big cell emitter and the plurality of sub optics among the plurality of big cell emitters Among the optics, the first sub-optic may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하는 복수의 빅셀 유닛(unit)을 포함하고, 상기 제2 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고, 상기 복수의 빅셀 유닛 중 제1 빅셀 유닛과 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first big cell array includes a plurality of big cell units including a plurality of big cell emitters, the second optic includes a plurality of sub optics, and the first of the plurality of big cell units One big cell unit and a first sub-optic among the plurality of sub-optics may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array) 및 메타 표면(metasurface) 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the first optic may be at least one of a lens, a microlens, a microlens array, and a metasurface.
여기서, 상기 제2 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 프리즘(prism), 마이크로 프리즘(microprism), 마이크로 프리즘 어레이(microprism array) 및 메타 표면(metasurfa) 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the second optic is a lens, a microlens, a microlens array, a prism, a microprism, a microprism array, and a metasurfa. It may be at least one of.
여기서, 상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고, 상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 복수 개의 제1 바디의 수평 FOV의 합일 수 있다.Here, a main body including a plurality of the bodies may be included, and a horizontal field of view (FOV) of the main body may be the sum of the horizontal FOVs of the plurality of first bodies.
여기서, 상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고, 상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 바디의 수평 FOV, 상기 제1 빅셀 어레이와 상기 제2 빅셀 어레이의 스티어링 각도 및 상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의될 수 있다.Here, a main body including a plurality of the bodies is included, and a horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body is a horizontal FOV of the body, a steering angle of the first and second big cell arrays, and the It may be defined based on the divergence of the laser beam output from the laser output unit.
일 실시예에 따르면, 일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 및 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 상기 제1 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 제1 옵틱 및 상기 제1 빅셀 어레이 및 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 옵틱을 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛 및 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 빅셀 유닛은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제1 서브 옵틱은 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제1 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제2 서브 옵틱은 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제2 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하인 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment, the LiDAR device according to an embodiment includes a laser output unit that irradiates a laser toward an object, and a laser light receiving unit that receives a laser reflected from the laser output unit and returned to the object. Including, the laser output unit is disposed on the first surface of the body, the laser output unit includes a first vixel (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array, and the laser output unit is output from the first vixel array. And a first optic for collimating a laser beam and a second optic for steering a laser beam output from the first and second vixel arrays, and the first vixel array includes a first vixel unit and a second vixel A unit, wherein the first bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a first angle, the second bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a second angle, and included in the second optics The first sub-optic steers the laser beam output from the first bixel unit in a first direction, and the second sub-optic included in the second optic directs the laser beam output from the second bixel unit in a second direction. The first direction and the second direction so that an area not irradiated with the laser from the laser output unit is generated between the laser beam output from the first vixel unit and the laser beam output from the second vixel unit. An angle formed by a direction may be provided with a lidar device that is less than half of the sum of the first angle and the second angle.
여기서, 상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 동일할 수 있다.Here, the first angle and the second angle may be the same.
여기서, 상기 제2 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접할 수 있다.Here, the second big cell unit may be adjacent to the first big cell unit.
여기서, 상기 제1 옵틱은 상기 레이저 출력부 중 레이저 출력 소자로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되고, 상기 제2 옵틱은 상기 제1 옵틱으로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있다.Here, the first optic may be disposed in a direction in which a laser beam is output from a laser output element among the laser output units, and the second optic may be disposed in a direction in which a laser beam is output from the first optic.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고, 상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고, 상기 복수의 빅셀 이미터 중 제1 빅셀 이미터와 상기 복수의 서브 옵틱 중 제3 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first big cell array includes a plurality of big cell emitters, the first optic includes a plurality of sub optics, and a first big cell emitter and the plurality of sub optics among the plurality of big cell emitters Among the optics, the third sub-optic may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 복수의 서브 옵틱 중 제3 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first optic may include a plurality of sub optics, and the first big cell unit and a third sub optic of the plurality of sub optics may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제1 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first big cell unit and the first sub-optic may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array) 및 메타 표면(metasurface) 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the first optic may be at least one of a lens, a microlens, a microlens array, and a metasurface.
여기서, 상기 제2 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 프리즘(prism), 마이크로 프리즘(microprism), 마이크로 프리즘 어레이(microprism array) 및 메타 표면(metasurfa) 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the second optic is a lens, a microlens, a microlens array, a prism, a microprism, a microprism array, and a metasurfa. It may be at least one of.
여기서, 상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고, 상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 복수 개의 제1 바디의 수평 FOV의 합일 수 있다.Here, a main body including a plurality of the bodies may be included, and a horizontal field of view (FOV) of the main body may be the sum of the horizontal FOVs of the plurality of first bodies.
여기서, 상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 바디에 포함된 상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 스티어링 각도 및 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의될 수 있다.Here, the horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body may be defined based on a steering angle and divergence of a laser beam output from the laser output unit included in the body.
여기서, 상기 레이저 출력부는 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 옵틱은 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 상기 제2 옵틱은 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키고, 상기 제2 빅셀 어레이는 제3 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제3 서브 옵틱은 상기 제3 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제3 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제3 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제3 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제3 각도의 합의 절반 이하일 수 있다.Here, the laser output unit includes a second big cell array, the first optic collimates a laser beam output from the second big cell array, and the second optic performs a laser beam output from the second big cell array. Steering, and the second big cell array includes a third big cell unit that outputs a laser having a divergence angle of a third angle, and a third sub-optic included in the second optic is a laser output from the third big cell unit. To steer the beam in a third direction, and to prevent a region where the laser is not irradiated from the laser output unit between the laser beam output from the first vixel unit and the laser beam output from the third vixel unit, the first An angle formed by the first direction and the third direction may be less than half of the sum of the first angle and the third angle.
여기서, 상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 상기 제1 면과 수직인 제2 면에 대하여 대칭일 수 있다.Here, the first direction and the third direction may be symmetric with respect to a second surface perpendicular to the first surface.
여기서, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하일 수 있다.Here, the first big cell unit and the second big cell unit may be arranged at a first distance, and a distance between the first big cell unit and the third big cell unit may be less than or equal to the first distance.
여기서, 상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접할 수 있다.Here, the third big cell unit may be adjacent to the first big cell unit.
여기서, 상기 제1 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 어레이의 최외곽에 배치되고, 상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제2 빅셀 어레이의 최외곽에 배치될 수 있다.Here, the first big cell unit may be disposed on the outermost side of the first big cell array, and the third big cell unit may be disposed on the outermost side of the second big cell array.
일 실시예에 따르면, 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 제1 방향으로 출력하는 제1 빅셀 유닛 및 레이저 빔을 제2 방향으로 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 상기 제1 방향으로 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하인 레이저 출력 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment, a laser output unit that irradiates a laser toward an object is included, the laser output unit is disposed on a first surface of the body, and the laser output unit is a first VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array. And a second big cell array, wherein the first big cell array includes a first big cell unit that outputs a laser beam in a first direction and a second big cell unit that outputs a laser beam in a second direction, and the second big cell The array includes a third big cell unit that outputs a laser beam in the first direction, the first big cell unit and the second big cell unit are arranged at a first interval, and the first big cell unit and the third big cell A laser output device may be provided in which the unit spacing is less than or equal to the first spacing.
일 실시예에 따르면, 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 상기 제1 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 제1 옵틱 및 상기 제1 빅셀 어레이 및 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 옵틱을 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛 및 제2 빅셀 유닛을 포함하고, 상기 제1 빅셀 유닛은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 빅셀 유닛은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제1 서브 옵틱은 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제1 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제2 옵틱에 포함되는 제2 서브 옵틱은 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제2 방향으로 스티어링 시키고, 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하인 레이저 출력 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment, a laser output unit that irradiates a laser toward an object is included, the laser output unit is disposed on a first surface of the body, and the laser output unit is a first VICSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array. Including, wherein the laser output unit comprises a first optic for collimating the laser beam output from the first vixel array and a second optic for steering the laser beam output from the first vixel array and the second vixel array And, the first big cell array includes a first big cell unit and a second big cell unit, the first big cell unit outputs a laser having a divergence angle of a first angle, and the second big cell unit is A laser having a divergence angle is output, and a first sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the first bixel unit in a first direction, and a second sub-optic included in the second optic Is steering the laser beam output from the second big cell unit in a second direction, and a laser is irradiated from the laser output unit between the laser beam output from the first big cell unit and the laser beam output from the second big cell unit. A laser output device may be provided in which an angle formed by the first direction and the second direction is less than half of the sum of the first angle and the second angle so that no areas are not generated.
일 실시예에 따르면, 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 및 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고, 상기 레이저 출력부는 제1 면을 갖는 바디 상에 배치되며, 상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 출력하여 제1 수평 FOV(Horizontal Field Of View)를 형성하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 출력하여 제2 수평 FOV를 형성하고, 상기 제1 수평 FOV와 상기 제2 수평 FOV는 상기 제1 축 -상기 제1 축은 상기 제1 면의 수평축을 나타냄- 을 기준으로 제1 영역에 오버랩되고, 상기 제1 영역은 상기 제1 수평 FOV 중 상기 제1 빅셀 어레이가 상기 제1 면과 수직인 방향으로 레이저 빔을 출력하여 형성되는 FOV 및 상기 제2 수평 FOV 중 상기 제2 빅셀 어레이가 상기 제1 면과 수직인 방향으로 레이저 빔을 출력하여 형성되는 FOV를 포함하는 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment, a laser output unit for irradiating a laser toward an object, and a laser light receiving unit for receiving a laser reflected by the laser irradiated from the laser output unit and returned to the object, wherein the laser output unit is a first It is disposed on a body having a surface, and the laser output unit includes a first vixel (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array and a second vixel array, and the first vixel array outputs a laser beam to provide a first horizontal FOV. (Horizontal Field Of View) is formed, and the second big cell array outputs a laser beam to form a second horizontal FOV, and the first horizontal FOV and the second horizontal FOV are the first axis-the first axis is The first area is overlapped with the first area based on the horizontal axis of the first surface, and the first area of the first horizontal FOV outputs a laser beam in a direction perpendicular to the first surface. A lidar device including a FOV formed by outputting a laser beam in a direction perpendicular to the first surface of the second big cell array among the formed FOV and the second horizontal FOV may be provided.
여기서, 상기 제1 수평 FOV 및 상기 제2 수평 FOV의 조사 각도는 동일할 수 있다.Here, the irradiation angles of the first horizontal FOV and the second horizontal FOV may be the same.
여기서, 상기 레이저 출력부의 수평 FOV는 상기 제1 수평 FOV 및 상기 제2 수평 FOV의 합일 수 있다.Here, the horizontal FOV of the laser output unit may be a sum of the first horizontal FOV and the second horizontal FOV.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 출력하여 제1 수직 FOV(Vertical Field Of View)를 형성하고, 상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 출력하여 제2 수직 FOV를 형성하고, 상기 제1 수직 FOV 및 상기 제2 수직 FOV의 조사 각도는 동일할 수 있다.Here, the first big cell array outputs a laser beam to form a first vertical field of view (FOV), the second big cell array outputs a laser beam to form a second vertical FOV, and the first vertical field of view The FOV and the irradiation angle of the second vertical FOV may be the same.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이의 레이저 빔 조사 방향과 상기 제2 빅셀 어레이의 레이저 빔 조사 방향은 상기 제1 축과 직교하는 제2 축을 기준으로 서로 대칭일 수 있다.Here, the laser beam irradiation direction of the first big cell array and the laser beam irradiation direction of the second big cell array may be symmetrical with respect to a second axis orthogonal to the first axis.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이의 레이저 빔 조사 방향과 상기 제2 빅셀 어레이의 레이저 빔 조사 방향은 상기 제1 면과 수직인 가상의 제2 면을 기준으로 서로 대칭일 수 있다.Here, the laser beam irradiation direction of the first big cell array and the laser beam irradiation direction of the second big cell array may be symmetrical to each other with respect to a virtual second surface perpendicular to the first surface.
여기서, 상기 레이저 출력부는 복수의 옵틱(optic)을 포함하고, 상기 복수의 옵틱 중 제1 옵틱은 레이저 빔을 콜리메이션(collimation)시키고, 상기 복수의 옵틱 중 제2 옵틱은 레이저 빔을 일 방향으로 스티어링(steering)시킬 수 있다.Here, the laser output unit includes a plurality of optics, a first of the plurality of optics collimates a laser beam, and a second of the plurality of optics directs the laser beam in one direction. It can be steered.
여기서, 상기 제1 옵틱은 상기 레이저 출력부 중 레이저 출력 소자로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되고, 상기 제2 옵틱은 상기 제1 옵틱으로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있다.Here, the first optic may be disposed in a direction in which a laser beam is output from a laser output element among the laser output units, and the second optic may be disposed in a direction in which a laser beam is output from the first optic.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고, 상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고, 상기 복수의 빅셀 이미터 중 제1 빅셀 이미터와 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first big cell array includes a plurality of big cell emitters, the first optic includes a plurality of sub optics, and a first big cell emitter and the plurality of sub optics among the plurality of big cell emitters Among the optics, the first sub-optic may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하는 복수의 빅셀 유닛(unit)을 포함하고, 상기 제2 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고, 상기 복수의 빅셀 유닛 중 제1 빅셀 유닛과 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응될 수 있다.Here, the first big cell array includes a plurality of big cell units including a plurality of big cell emitters, the second optic includes a plurality of sub optics, and the first of the plurality of big cell units One big cell unit and a first sub-optic among the plurality of sub-optics may correspond to each other.
여기서, 상기 제1 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array) 및 메타 표면(metasurface) 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the first optic may be at least one of a lens, a microlens, a microlens array, and a metasurface.
여기서, 상기 제2 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 프리즘(prism), 마이크로 프리즘(microprism), 마이크로 프리즘 어레이(microprism array) 및 메타 표면(metasurfa) 중 적어도 하나일 수 있다.Here, the second optic is a lens, a microlens, a microlens array, a prism, a microprism, a microprism array, and a metasurfa. It may be at least one of.
여기서, 상기 제1 수평 FOV는 최외곽 레이저 빔 중 상기 제1 축을 기준으로 레이저 빔의 중심의 위치값이 큰 레이저 빔인 제1 레이저 빔을 포함하고, 상기 제2 수평 FOV는 최외곽 레이저 빔 중 상기 제1 축을 기준으로 레이저 빔의 중심의 위치값이 작은 레이저 빔인 제2 레이저 빔을 포함하고, 상기 제1 레이저 빔의 중심 및 상기 제2 레이저 빔의 중심의 진행 방향은 동일할 수 있다.Here, the first horizontal FOV includes a first laser beam, which is a laser beam having a large position value of the center of the laser beam relative to the first axis among the outermost laser beams, and the second horizontal FOV is the outermost laser beam. A second laser beam, which is a laser beam having a small position value of a center of the laser beam with respect to the first axis, may have the same direction as the center of the first laser beam and the center of the second laser beam.
여기서, 상기 제1 레이저 빔의 중심 및 상기 제2 레이저 빔의 중심의 진행 방향은 상기 제1 면에 수직일 수 있다.Here, a center of the first laser beam and a traveling direction of the center of the second laser beam may be perpendicular to the first surface.
여기서, 상기 제1 수평 FOV는 상기 제2 수평 FOV와 오버랩되지 않는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 수평 FOV는 상기 제1 수평 FOV와 오버랩되지 않는 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역의 조사 각도는 같을 수 있다.Here, the first horizontal FOV includes a second area that does not overlap with the second horizontal FOV, the second horizontal FOV includes a third area that does not overlap with the first horizontal FOV, and the second area And the irradiation angle of the third area may be the same.
여기서, 상기 제1 수평 FOV의 각도는 30도일 수 있다.Here, the angle of the first horizontal FOV may be 30 degrees.
여기서, 상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고, 상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 복수 개의 제1 바디의 수평 FOV의 합일 수 있다.Here, a main body including a plurality of the bodies may be included, and a horizontal field of view (FOV) of the main body may be the sum of the horizontal FOVs of the plurality of first bodies.
여기서, 상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고, 상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 바디의 수평 FOV, 상기 제1 빅셀 어레이와 상기 제2 빅셀 어레이의 스티어링 각도 및 상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의될 수 있다.Here, a main body including a plurality of the bodies is included, and a horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body is a horizontal FOV of the body, a steering angle of the first and second big cell arrays, and the It may be defined based on the divergence of the laser beam output from the laser output unit.
다른 일 실시예에 따르면, 레이저 출력부, 레이저 수광부 및 컨트롤러를 포함하는 라이다 장치를 이용한 거리 산출 방법으로, 상기 레이저 출력부 중 제1 레이저 출력부가 레이저 빔을 출력하는 단계, 상기 제1 레이저 출력부가 레이저 빔을 출력하는 출광 시점을 획득하는 단계, 상기 수광부가 상기 출력된 레이저 빔 중 대상체로부터 반사되는 레이저 빔을 수광하는 단계, 상기 수광되는 레이저 빔의 수광 시점을 획득하는 단계, 상기 출광 시점 및 상기 수광 시점에 기초하여 상기 수광되는 레이저 빔의 비행 거리를 산출하는 단계, 및 상기 비행 거리에 기초하고, 상기 제1 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제1 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선 및 상기 레이저 출력부에 포함된 제2 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제2 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선에 기초하여 정의되는 기준점으로부터 상기 대상체까지의 거리를 획득하는 단계를 포함하는 거리 산출 방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment, a distance calculation method using a lidar device including a laser output unit, a laser light receiving unit, and a controller, wherein the first laser output unit of the laser output unit outputs a laser beam, the first laser output Acquiring an outgoing time point for outputting an additional laser beam, receiving a laser beam reflected from an object among the output laser beams by the light-receiving unit, acquiring a time point at which the received laser beam is received, the outgoing light time point, and Calculating a flight distance of the received laser beam based on the light-receiving time point, and progress of the laser beam output from the first laser output unit, perpendicular to the first laser output unit, based on the flight distance A first virtual line extending rearward in the direction and a second virtual line perpendicular to the second laser output unit included in the laser output unit and extending rearward in the traveling direction of the laser beam output from the second laser output unit A distance calculation method including acquiring a distance to the object from a reference point defined based on may be provided.
여기서, 상기 기준점을 기준으로, 상기 기준점으로부터 상기 대상체까지의 거리 및 상기 기준점으로부터 상기 제1 레이저 출력부까지의 거리에 기초하여 상기 라이다 장치로부터 상기 대상체까지의 거리를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Here, based on the reference point, calculating a distance from the lidar device to the object based on a distance from the reference point to the object and a distance from the reference point to the first laser output unit. have.
여기서, 상기 기준점을 기준으로, 상기 제1 레이저 출력부로부터 상기 대상체까지의 거리, 상기 기준점으로부터 상기 제2 레이저 출력부까지의 거리 및 상기 기준점, 상기 제1 레이저 출력부 및 상기 제2 레이저 출력부의 각도에 기초하여 상기 대상체의 위치를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.Here, based on the reference point, a distance from the first laser output unit to the object, a distance from the reference point to the second laser output unit and the reference point, the first laser output unit and the second laser output unit It may include calculating the position of the object based on the angle.
여기서, 상기 기준점은 제1 거리의 지름을 가지는 구(sphere)의 중심점이고,Here, the reference point is a center point of a sphere having a diameter of the first distance,
상기 제1 거리는 상기 제1 가상선과 상기 제2 가상선의 교점으로부터 제3 가상선 -상기 레이저 출력부 중 제3 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제3 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장됨- 까지의 최소 거리일 수 있다.The first distance is a third virtual line from the intersection of the first virtual line and the second virtual line-perpendicular to the third laser output unit of the laser output unit, and in a direction of travel of the laser beam output from the third laser output unit. May be the minimum distance to-extending backwards.
여기서, 상기 기준점은 제1 거리의 지름을 가지는 구(sphere)의 중심점이고,Here, the reference point is a center point of a sphere having a diameter of the first distance,
상기 제1 거리는 상기 제1 가상선, 상기 제2 가상선 및 제3 가상선 가상선 -상기 레이저 출력부 중 제3 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제3 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장됨- 의 교점들 중 교점들 사이의 거리 중 최대 거리와 동일할 수 있다.The first distance is the first virtual line, the second virtual line, and the third virtual line virtual line-is perpendicular to a third laser output unit among the laser output units, and the advance of the laser beam output from the third laser output unit It may be the same as the maximum distance among the distances between intersections among the intersections of-extending backward of the direction.
여기서, 상기 제1 가상선은 상기 제1 레이저 출력부의 제1 지점에서의 가상선이고, 상기 제2 가상선은 상기 제2 레이저 출력부의 제2 지점에서의 가상선일 수 있다.Here, the first virtual line may be a virtual line at a first point of the first laser output unit, and the second virtual line may be a virtual line at a second point of the second laser output unit.
여기서, 상기 제1 지점은 상기 제1 레이저 출력부의 중앙 지점이고, 상기 제2 지점은 상기 제2 레이저 출력부의 중앙 지점일 수 있다.Here, the first point may be a central point of the first laser output unit, and the second point may be a central point of the second laser output unit.
여기서, 상기 제1 레이저 출력부의 중앙 지점을 원점으로 하여 산출된 상기 제1 지점의 좌표와, 상기 제2 레이저 출력부의 중앙 지점을 원점으로 하여 산출된 상기 제2 지점의 좌표는 동일할 수 있다.Here, the coordinates of the first point calculated using the center point of the first laser output unit as the origin and the coordinates of the second point calculated using the center point of the second laser output unit as the origin may be the same.
여기서, 상기 제2 레이저 출력부는 상기 제1 레이저 출력부에 대해 제1 각도를 이룰 수 있다.Here, the second laser output unit may form a first angle with respect to the first laser output unit.
여기서, 상기 제1 각도는 120도일 수 있다.Here, the first angle may be 120 degrees.
여기서, 상기 기준점으로부터 상기 제1 레이저 출력부까지의 최소 거리는, 상기 기준점으로부터 상기 제2 레이저 출력부까지의 최소 거리와 같을 수 있다.Here, the minimum distance from the reference point to the first laser output unit may be equal to the minimum distance from the reference point to the second laser output unit.
여기서, 상기 기준점으로부터 상기 제1 레이저 출력부까지의 최소 거리는 미리 정해질 수 있다.Here, the minimum distance from the reference point to the first laser output unit may be predetermined.
다른 일 실시예에 따르면, 대상체를 향해 레이저를 조사하는 레이저 출력부, 상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부, 및 상기 레이저 출력부에서 레이저가 출력되는 출광 시점 및 상기 대상체로부터 반사되는 레이저 빔이 수광되는 수광 시점을 획득하고, 상기 출광 시점 및 상기 수광 시점에 기초하여 산출되는 상기 수광되는 레이저 빔의 비행 거리에 기초하고, 상기 레이저 출력부 중 제1 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제1 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선 및 상기 레이저 출력부 중 제2 레이저 출력부와 수직이고, 상기 제2 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 진행 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선에 기초하여 정의되는 기준점으로부터 상기 대상체까지의 거리를 산출하는 제어부를 포함하는 라이다 장치가 제공될 수 있다.According to another embodiment, a laser output unit that irradiates a laser toward an object, a laser light receiving unit that receives a laser that is returned by reflecting a laser irradiated from the laser output unit to the object, and a laser is output from the laser output unit A light-emitting time point and a light-receiving time point at which the laser beam reflected from the object is received, is based on the flight distance of the received laser beam calculated based on the light-out time point and the light-receiving time point, and 1 A first virtual line that is perpendicular to the laser output unit and extends backward in the traveling direction of the laser beam output from the first laser output unit, and is perpendicular to the second laser output unit of the laser output unit, and the second laser A lidar device including a control unit that calculates a distance from a reference point to the object from a reference point defined based on a second virtual line extending backward in a traveling direction of the laser beam output from the output unit may be provided.
이하에서는 본 발명의 라이다 장치를 설명한다.Hereinafter, the lidar device of the present invention will be described.
라이다 장치는 레이저를 이용하여 대상체와의 거리 및 대상체의 위치를 탐지하기 위한 장치이다. 예를 들어, 라이다 장치는 레이저를 출력할 수 있고, 출력된 레이저가 대상체에서 반사된 경우 반사된 레이저를 수신하여 대상체와 라이다 장치의 거리 및 대상체의 위치를 측정할 수 있다. 이때, 대상체의 거리 및 위치는 좌표계를 통해 표현될 수 있다. 예를 들어, 대상체의 거리 및 위치는 구좌표계(r, θ, )로 표현될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 직교좌표계(X, Y, Z) 또는 원통 좌표계(r, θ, z) 등으로 표현될 수 있다.The lidar device is a device for detecting a distance to an object and a position of the object using a laser. For example, the lidar device may output a laser, and when the output laser is reflected from the object, the reflected laser may be received to measure the distance between the object and the lidar device and the position of the object. In this case, the distance and position of the object may be expressed through a coordinate system. For example, the distance and position of the object are in the spherical coordinate system (r, θ, ) Can be expressed. However, the present invention is not limited thereto, and may be expressed in a Cartesian coordinate system (X, Y, Z) or a cylindrical coordinate system (r, θ, z).
또한, 라이다 장치는 대상체의 거리를 측정하기 위해 라이다 장치에서 출력되어 대상체에서 반사된 레이저를 이용할 수 있다.In addition, the lidar device may use a laser that is output from the lidar device and reflected from the object in order to measure the distance of the object.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체의 거리를 측정하기 위해 레이저가 출력된 후 감지되기 까지 레이저의 비행 시간 (TOF : Time Of Flight)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 출력된 레이저의 출력 시간에 기초한 시간 값과 대상체에서 반사되어 감지된 레이저의 감지된 시간에 기초한 시간 값의 차이를 이용하여, 대상체의 거리를 측정할 수 있다.The lidar apparatus according to an exemplary embodiment may use a time of flight (TOF) of the laser until it is sensed after the laser is output in order to measure the distance of the object. For example, the lidar device may measure the distance of the object by using a difference between a time value based on an output time of an output laser and a time value based on a sensed time of a laser reflected and sensed by the object.
또한, 라이다 장치는 출력된 레이저가 대상체를 거치지 않고 바로 감지된 시간 값과 대상체에서 반사되어 감지된 레이저의 감지된 시간에 기초한 시간 값의 차이를 이용하여 대상체의 거리를 측정할 수 있다.In addition, the LiDAR device may measure the distance of the object by using a difference between a time value immediately sensed by the output laser without passing through the object and a time value based on the sensed time of the laser reflected and sensed by the object.
라이다 장치가 제어부에 의해 레이저 빔을 출광하기 위한 트리거 신호를 보내는 시점과 실제 레이저 출력 소자에서 레이저 빔이 출력되는 시간인 실제 출광 시점은 차이가 있을 수 있다. 상기 트리거 신호의 시점과 실제 출광 시점 사이에서는 실제로 레이저 빔이 출력되지 않았으므로, 레이저의 비행 시간에 포함되면 정밀도가 감소할 수 있다.There may be a difference between the timing at which the lidar device transmits the trigger signal for emitting the laser beam by the control unit and the actual timing at which the laser beam is output from the actual laser output device. Since the laser beam is not actually output between the timing of the trigger signal and the timing of the actual light emission, accuracy may decrease if included in the flight time of the laser.
레이저 빔의 비행 시간 측정에 정밀도를 향상시키기 위해서는, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 이용할 수 있다. 그러나, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 파악하는 것은 어려울 수 있다. 그러므로, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 출력 되자마자, 또는 출력된 후 대상체를 거치지 않고 곧바로 센서부로 전달되어야 한다.In order to improve the accuracy in measuring the flight time of the laser beam, the actual outgoing point of the laser beam can be used. However, it may be difficult to determine when the laser beam actually exits. Therefore, the laser beam output from the laser output element must be transmitted to the sensor unit as soon as it is output or without passing through the object.
예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 옵틱이 배치되어, 상기 옵틱에 의해 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 수광부에 감지될 수 있다. 상기 옵틱은 미러, 렌즈, 프리즘, 메타표면 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 옵틱은 하나일 수 있으나, 복수 개일 수 있다.For example, since an optic is disposed on the laser output element, a laser beam output from the laser output element by the optic may be immediately sensed by a light receiving unit without passing through an object. The optic may be a mirror, a lens, a prism, or a meta surface, but is not limited thereto. The number of optics may be one, but there may be a plurality of optics.
또한, 예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 센서부가 배치되어, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 센서부에 감지될 수 있다. 상기 센서부는 레이저 출력 소자와 1mm, 1um, 1nm 등의 거리를 두고 이격될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 상기 센서부는 레이저 출력 소자와 이격되지 않고 인접하게 배치될 수도 있다. 상기 센서부와 상기 레이저 출력 소자 사이에는 옵틱이 존재할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, a sensor unit is disposed above the laser output device, so that a laser beam output from the laser output device may be immediately sensed by the sensor unit without passing through an object. The sensor unit may be spaced apart from the laser output device by a distance of 1mm, 1um, 1nm, etc., but is not limited thereto. Alternatively, the sensor unit may be disposed adjacent to the laser output device without being spaced apart. An optic may exist between the sensor unit and the laser output device, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치는 대상체의 거리를 측정하기 위해 비행 시간 외에도 삼각 측량법(Triangulation method), 간섭계 방법(Interferometry method), 위상 변화 측정법(Phase shift measurement) 등을 이용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, in order to measure the distance of the object, the LiDAR device according to an embodiment may use a triangulation method, an interferometry method, a phase shift measurement, etc., in addition to the flight time. Not limited.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 차량에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 차량의 루프, 후드, 헤드램프 또는 범퍼 등에 설치될 수 있다.The lidar device according to an embodiment may be installed in a vehicle. For example, the lidar device may be installed on the roof, hood, headlamp, or bumper of a vehicle.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 차량에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 차량의 루프에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 차량의 루프에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed in a vehicle. For example, when two lidar devices are installed on the roof of a vehicle, one lidar device may be for observing the front and the other may be for observing the rear, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed on the roof of a vehicle, one lidar device may be for observing the left side and the other one for observing the right side, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치가 차량에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치가 차량 내부에 설치되는 경우, 주행 중 운전자의 제스쳐를 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 라이다 장치가 차량 내부 또는 차량 외부에 설치되는 경우, 운전자의 얼굴을 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed in a vehicle. For example, when the lidar device is installed inside the vehicle, it may be for recognizing a driver's gesture while driving, but is not limited thereto. In addition, for example, when the lidar device is installed inside the vehicle or outside the vehicle, it may be for recognizing a driver's face, but is not limited thereto.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 무인 비행체에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 무인항공기 시스템(UAV System), 드론(Drone), RPV(Remote Piloted Vehicle), UAVs(Unmanned Aerial Vehicle System), UAS(Unmanned Aircraft System), RPAV(Remote Piloted Air/Aerial Vehicle) 또는 RPAS(Remote Piloted Aircraft System) 등에 설치될 수 있다.The lidar device according to an embodiment may be installed on an unmanned aerial vehicle. For example, the lidar device is an unmanned aerial vehicle system (UAV system), a drone, a remote piloted vehicle (RPV), an unmanned aerial vehicle system (UAVs), an unmanned aircraft system (UAS), a remote piloted air/aerial system (RPAV). Vehicle) or RPAS (Remote Piloted Aircraft System).
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 무인 비행체에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 무인 비행체에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 무인 비행체에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed on the unmanned aerial vehicle. For example, when two lidar devices are installed on an unmanned aerial vehicle, one lidar device may be for observing the front and the other may be for observing the rear, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed on the unmanned aerial vehicle, one lidar device may be for observing the left side and the other one for observing the right side, but is not limited thereto.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 로봇에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 개인용 로봇, 전문 로봇, 공공 서비스 로봇, 기타 산업용 로봇 또는 제조업용 로봇 등에 설치될 수 있다.The lidar device according to an embodiment may be installed in a robot. For example, the lidar device may be installed in a personal robot, a professional robot, a public service robot, another industrial robot, or a manufacturing robot.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 로봇에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 로봇에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 로봇에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed on the robot. For example, when two lidar devices are installed in the robot, one lidar device may be for observing the front side and the other one for observing the rear side, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed in the robot, one lidar device may be for observing the left and the other may be for observing the right, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치가 로봇에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치가 로봇에 설치되는 경우, 사람의 얼굴을 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed in the robot. For example, when a lidar device is installed in a robot, it may be for recognizing a human face, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치는 산업 보안을 위해 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치는 산업 보안을 위해 스마트 공장에 설치될 수 있다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed for industrial security. For example, LiDAR devices can be installed in smart factories for industrial security.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 라이다 장치가 산업 보안을 위해 스마트 공장에 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치 2개가 스마트 공장에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 전방을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 후방을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 라이다 장치 2개가 스마트 공장에 설치되는 경우, 하나의 라이다 장치는 좌측을 관측하기 위한 것이고, 나머지 하나는 우측을 관측하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, a plurality of lidar devices according to an embodiment may be installed in a smart factory for industrial security. For example, when two lidar devices are installed in a smart factory, one lidar device may be for observing the front and the other may be for observing the rear, but is not limited thereto. In addition, for example, when two lidar devices are installed in a smart factory, one lidar device may be for observing the left and the other may be for observing the right, but is not limited thereto.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치가 산업 보안을 위해 설치될 수 있다. 예를 들어, 라이다 장치가 산업 보안을 위해 설치되는 경우, 사람의 얼굴을 인식하기 위한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the lidar device according to an embodiment may be installed for industrial security. For example, when the lidar device is installed for industrial security, it may be for recognizing a person's face, but is not limited thereto.
이하에서는 라이다 장치의 구성요소들의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the components of the lidar device will be described in detail.
도 1은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for describing a lidar device according to an exemplary embodiment.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1000)는 레이저 출력부(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
이때, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 레이저를 출사할 수 있다.In this case, the
또한, 레이저 출력부(100)는 하나 이상의 레이저 출력 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 단일 레이저 출력 소자를 포함할 수 있으며, 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함할 수도 있고, 또한 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함하는 경우 복수 개의 레이저 출력 소자가 하나의 어레이를 구성할 수 있다.In addition, the
또한, 레이저 출력부(100)는 레이저 다이오드(Laser Diode:LD), Solid-state laser, High power laser, Light entitling diode(LED), Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL), External cavity diode laser(ECDL) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 레이저 출력부(100)는 일정 파장의 레이저를 출력할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 905nm대역의 레이저 또는 1550nm 대역의 레이저를 출력할 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 940nm 대역의 레이저를 출력할 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이저 출력부(100)는 800nm 내지 1000nm 사이의 복수 개의 파장을 포함하는 레이저를 출력할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(100)가 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함하는 경우, 복수 개의 레이저 출력 소자의 일부는 905nm 대역의 레이저를 출력할 수 있으며, 다른 일부는 1500nm 대역의 레이저를 출력할 수 있다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1000)는 옵틱부(200)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 옵틱부는 본 발명에 대한 설명에 있어서, 스티어링부, 스캔부 등으로 다양하게 표현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the description of the present invention, the optical unit may be variously expressed as a steering unit and a scan unit, but is not limited thereto.
이때, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In this case, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 반사함으로써 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저를 반사하여, 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 반사하기 위하여 다양한 광학 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 미러(mirror), 공진 스캐너(Resonance scanner), 멤스 미러(MEMS mirror), VCM(Voice Coil Motor), 다면 미러(Polygonal mirror), 회전 미러(Rotating mirror) 또는 갈바노 미러(Galvano mirror) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 굴절시킴으로써 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저를 굴절시켜, 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저를 굴절시키기 위하여 다양한 광학 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 렌즈(lens), 프리즘(prism), 마이크로렌즈(Micro lens) 또는 액체 렌즈(Microfluidie lens) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저의 위상을 변화시킴으로써 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 레이저 출력부(100)에서 출사된 레이저의 위상을 변화시켜, 레이저가 스캔 영역을 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다. 또한, 예를 들어, 스캔 영역 내에 위치하는 대상체로부터 반사된 레이저가 센서부를 향하도록 레이저의 비행 경로를 변경할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 레이저의 위상을 변화시키기 위하여 다양한 광학 수단들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 옵틱부(200)는 OPA(Optical Phased Array), 메타 렌즈(Meta lens) 또는 메타 표면(Metasurface) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 옵틱부(200)는 하나 이상의 광학 수단을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 옵틱부(200)는 복수 개의 광학 수단을 포함할 수 있다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(100)는 센서부(300)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 센서부는 본 발명에 대한 설명에 있어서 수광부, 수신부 등으로 다양하게 표현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the description of the present invention, the sensor unit may be variously expressed as a light receiving unit and a receiving unit, but is not limited thereto.
이때, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 레이저를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서부는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 감지할 수 있다.In this case, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 레이저를 수신할 수 있으며, 수신된 레이저를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 수신할 수 있으며, 이를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 하나 이상의 광학수단을 통해 수신할 수 있으며, 이를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 레이저를 광학 필터를 거쳐 수신할 수 있으며, 이를 기초로 전기 신호를 생성할 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 생성된 전기 신호를 기초로 레이저를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 미리 정해진 문턱 값과 생성된 전기 신호의 크기를 비교하여 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 미리 정해진 문턱 값과 생성된 전기 신호의 rising edge, falling edge 또는 rising edge와 falling edge의 중앙값을 비교하여 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 센서부(300)는 미리 정해진 문턱 값과 생성된 전기 신호의 피크 값을 비교하여 레이저를 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 다양한 센서 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 PN 포토 다이오드, 포토트랜지스터, PIN 포토다이오드, APD(Avalanche Photodiode), SPAD(Single-photon avalanche diode), SiPM(Silicon PhotoMultipliers), TDC(Time to Digital Converter), Comparator, CMOS(Complementary metal-oxide-semiconductor) 또는 CCD(charge coupled device) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
예를 들어, 센서부(300)는 2D SPAD array일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, SPAD array는 복수 개의 SPAD unit을 포함하고, SPAD unit은 복수 개의 SPAD(pixel)을 포함할 수 있다.For example, the
이때, 센서부(300)는 2D SPAD array를 이용하여 N번의 히스토그램(histogram)을 쌓을 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 히스토그램을 이용하여, 대상체로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광 시점을 감지할 수 있다.In this case, the
예를 들어, 센서부(300)는 히스토그램을 이용하여, 히스토그램의 피크(peak) 지점을 대상체로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광 시점으로 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 센서부(300)는 히스토그램을 이용하여, 히스토그램이 미리 정해진 값 이상인 지점을 대상체로부터 반사되어 수광되는 레이저 빔의 수광시점으로 감지할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 하나 이상의 센서 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 단일 센서 소자를 포함할 수 있으며, 복수 개의 센서 소자를 포함할 수도 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 하나 이상의 광학 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 Aperture, 마이크로 렌즈(Micro lens), 수렴 렌즈(converging lens) 또는 Diffuser 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 센서부(300)는 하나 이상의 광학 필터(Optical Filter)를 포함할 수 있다. 센서부(300)는 대상체에서 반사된 레이저를 광학 필터를 거쳐 수신할 수 있다. 예를 들어, 센서부(300)는 Band pass filter, Dichroic filter, Guided-mode resonance filter, Polarizer, Wedge filter 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the
다시 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1000)는 제어부(400)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
상기 제어부는 본 발명을 위한 설명에 있어너 컨트롤러 등으로 다양하게 표현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The control unit may be variously expressed as a controller or the like in the description for the present invention, but is not limited thereto.
이때, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 또는 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다.In this case, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 레이저 출력부(100)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 출력 시점을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 파워를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 펄스 폭(Pulse Width)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 출력되는 레이저의 주기를 제어할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(100)가 복수 개의 레이저 출력 소자를 포함하는 경우, 제어부(400)는 복수 개의 레이저 출력 소자 중 일부가 동작되도록 레이저 출력부(100)를 제어할 수 있다.For example, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 옵틱부(200)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 옵틱부(200) 동작 속도를 제어할 수 있다. 구체적으로 옵틱부(200)가 회전 미러를 포함하는 경우 회전 미러의 회전 속도를 제어할 수 있으며, 옵틱부(200)가 멤스 미러(MEMS mirror)를 포함하는 경우 사이 멤스 미러의 반복 주기를 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 예를 들어, 제어부(400)는 옵틱부(200)의 동작 정도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 옵틱부(200)가 멤스 미러를 포함하는 경우 멤스 미러의 동작 각도를 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 센서부(300)의 민감도를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 미리 정해진 문턱 값을 조절하여 센서부(300)의 민감도를 제어할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the
또한, 예를 들어, 제어부(400)는 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 센서부(300)의 On/Off를 제어할 수 있으며, 제어부(300)가 복수 개의 센서 소자를 포함하는 경우 복수 개의 센서 소자 중 일부의 센서 소자가 동작되도록 센서부(300)의 동작을 제어할 수 있다.Also, for example, the
또한, 일 실시예에 따른 제어부(400)는 센서부(300)에서 감지된 레이저에 기초하여 라이다 장치(1000)로부터 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.In addition, the
예를 들어, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 레이저가 출력된 시점과 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다. 또한, 예를 들어, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 레이저가 출력되어 대상체를 거치지 않고 바로 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점 및 대상체에서 반사된 레이저가 센서부(300)에서 감지된 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.For example, the
라이다 장치(1000)가 제어부(400)에 의해 레이저 빔을 출광하기 위한 트리거 신호를 보내는 시점과 실제 레이저 출력 소자에서 레이저 빔이 출력되는 시간인 실제 출광 시점은 차이가 있을 수 있다. 상기 트리거 신호의 시점과 실제 출광 시점 사이에서는 실제로 레이저 빔이 출력되지 않았으므로, 레이저의 비행 시간에 포함되면 정밀도가 감소할 수 있다.There may be a difference between the timing at which the
레이저 빔의 비행 시간 측정에 정밀도를 향상시키기 위해서는, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 이용할 수 있다. 그러나, 레이저 빔의 실제 출광 시점을 파악하는 것은 어려울 수 있다. 그러므로, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 출력 되자마자, 또는 출력된 후 대상체를 거치지 않고 곧바로 센서부(300)로 전달되어야 한다.In order to improve the accuracy in measuring the flight time of the laser beam, the actual outgoing point of the laser beam can be used. However, it may be difficult to determine when the laser beam actually exits. Therefore, the laser beam output from the laser output device must be transmitted to the
예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 옵틱이 배치되어, 상기 옵틱에 의해 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 센서부(300)에 감지될 수 있다. 상기 옵틱은 미러, 렌즈, 프리즘, 메타표면 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 옵틱은 하나일 수 있으나, 복수 개일 수 있다.For example, since an optic is disposed on the laser output element, a laser beam output from the laser output element by the optic may be sensed by the
또한, 예를 들어, 레이저 출력 소자의 상부에 센서부(300)가 배치되어, 레이저 출력 소자에서 출력된 레이저 빔은 대상체를 거치지 않고 바로 센서부(300)에 감지될 수 있다. 상기 센서부(300)는 레이저 출력 소자와 1mm, 1um, 1nm 등의 거리를 두고 이격될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또는, 상기 센서부(300)는 레이저 출력 소자와 이격되지 않고 인접하게 배치될 수도 있다. 상기 센서부(300)와 상기 레이저 출력 소자 사이에는 옵틱이 존재할 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, for example, since the
구체적으로, 레이저 출력부(100)는 레이저를 출력할 수 있고, 제어부(400)는 레이저 출력부(100)에서 레이저가 출력된 시점을 획득할 수 있으며, 레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저가 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 경우 센서부(300)는 대상체에서 반사된 레이저를 감지할 수 있고, 제어부(400)는 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점을 획득할 수 있으며, 제어부(400)는 레이저의 출력 시점 및 감지 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.Specifically, the
또한, 구체적으로, 레이저 출력부(100)에서 레이저를 출력할 수 있고, 레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저가 스캔 영역 내에 위치하는 대상체를 거지치 않고 바로 센서부(300)에 의해 감지될 수 있고, 제어부(400)는 대상체를 거치지 않은 레이저가 감지된 시점을 획득할 수 있다. 레이저 출력부(100)에서 출력된 레이저가 스캔 영역 내에 위치하는 대상체에서 반사된 경우 센서부(300)는 대상체에서 반사된 레이저를 감지할 수 있고, 제어부(400)는 센서부(300)에서 레이저가 감지된 시점을 획득할 수 있으며, 제어부(400)는 대상체를 거치지 않은 레이저의 감지 시점 및 대상체에서 반사된 레이저의 감지 시점에 기초하여 스캔 영역 내에 위치하는 대상체까지의 거리를 판단할 수 있다.In addition, specifically, a laser may be output from the
도 2는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a lidar device according to an embodiment.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1100)는 레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 및 센서부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, a
레이저 출력부(100), 옵틱부(200) 및 센서부(300)는 도 1에서 설명되었으므로, 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the
이하에서는 VCSEL을 포함하는 레이저 출력부의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the laser output unit including the VCSEL will be described in detail.
도 3은 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a laser output unit according to an embodiment.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL emitter(110)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 상부 메탈 컨택(10), 상부 DBR 레이어(20, upper Distributed Bragg reflector), active 레이어(40, quantum well), 하부 DBR 레이어(30, lower Distributed Bragg reflector), 기판(50, substrate) 및 하부 메탈 컨택(60)을 포함할 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 상단 표면에서 수직으로 레이저 빔을 방출할 수 있다. 예를 들어, VCSEL emitter(110)는 상부 메탈 컨택(10)의 표면에서 수직으로 레이저 빔을 방출할 수 있다. 또한, 예를 들어, VCSEL emitter(110)는 acvite 레이어(40)에 수직으로 레이저 빔을 방출할 수 있다. In addition, the
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따른 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)는 복수 개의 반사층으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 반사층은 반사율이 높은 반사층과 반사율이 낮은 반사층이 교대로 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 반사층의 두께는 VCSEL emitter(110)에서 방출되는 레이저 파장의 4분의 1일 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)는 p형 및 n형으로 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)는 p형으로 도핑되고, 하부 DBR 레이어(30)는 n형으로 도핑될 수 있다. 또는, 예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)는 n형으로 도핑되고, 하부 DBR 레이어(30)는 p형으로 도핑될 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따르면 하부 DBR 레이어(30)와 하부 메탈 컨택(60) 사이에는 substrate(50)가 배치될 수 있다. 하부 DBR 레이어(30)가 p형으로 도핑되는 경우 Substrate(50)도 p형 substrate가 될 수 있고, 하부 DBR 레이어(30)가 n형으로 도핑되는 경우 Substrate(50)도 n형 substrate가 될 수 있다.In addition, according to an embodiment, a
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 active 레이어(40)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에 따른 active 레이어(40)는 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30) 사이에 배치될 수 있다.The
일 실시예에 따른 active 레이어(40)는 레이저 빔을 생성하는 복수 개의 퀀텀 웰(Quantum well)을 포함할 수 있다. Active 레이어(40)는 레이저 빔을 방출시킬 수 있다.The
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 전원 등과의 전기적 연결을 위해 메탈 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어 VCSEL emitter(110)는 상부 메탈 컨택(10) 및 하부 메탈 컨택(60)을 포함할 수 있다.The
또한 일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 메탈 컨택을 통해 상부 DBR 레이어(20) 및 하부 DBR 레이어(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)가 p형으로 도핑되고 하부 DBR 레이어(30)가 n형으로 도핑되는 경우, 상부 메탈 컨택(10)에는 p형 전원이 공급되어 상부 DBR 레이어(20)와 전기적으로 연결되고, 하부 메탈 컨택(60)에는 n형 전원이 공급되어 하부 DBR 레이어(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.For example, when the
또한 예를 들어, 예를 들어, 상부 DBR 레이어(20)가 n형으로 도핑되고 하부 DBR 레이어(30)가 p형으로 도핑되는 경우, 상부 메탈 컨택(10)에는 n형 전원이 공급되어 상부 DBR 레이어(20)와 전기적으로 연결되고, 하부 메탈 컨택(60)에는 p형 전원이 공급되어 하부 DBR 레이어(30)와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, for example, for example, when the
일 실시예에 따른 VCSEL emitter(110)는 oxidation area를 포함할 수 있다. Oxidation area는 active layer의 상부에 배치될 수 있다.The
일 실시예에 따른 oxidation area는 절연성을 띌 수 있다. 예를 들어, oxidation area에는 전기적 흐름이 제한될 수 있다. 예를 들어, oxidation area에는 전기적 연결이 제한될 수 있다.The oxidation area according to an embodiment may be insulating. For example, electrical flow may be restricted in the oxidation area. For example, electrical connections may be limited in the oxidation area.
또한 일 실시예에 따른 oxidation area는 aperture의 역할을 할 수 있다. 구체적으로, oxidation area는 절연성을 가지므로, oxidation area가 아닌 부분에서만 active layer(40)로부터 생성된 빔이 방출될 수 있다.In addition, the oxidation area according to an embodiment may serve as an aperture. Specifically, since the oxidation area has insulating properties, the beam generated from the
일 실시예에 따른 레이저 출력부는 복수 개의 VCSEL emitter(110)를 포함할 수 있다.The laser output unit according to an embodiment may include a plurality of
또한, 일 실시예에 따른 레이저 출력부는 복수 개의 VCSEL emitter(110)들을 한번에 on시킬 수 있거나, 개별적으로 on시킬 수 있다.In addition, the laser output unit according to an embodiment may turn on a plurality of
일 실시예에 따른 레이저 출력부는 다양한 파장의 레이저 빔을 출사할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부는 파장이 905nm인 레이저 빔을 출사할 수 있다. 또한 예를 들어, 레이저 출력부는 1550nm의 파장을 갖는 레이저 빔을 출사할 수 있다.The laser output unit according to an embodiment may emit laser beams of various wavelengths. For example, the laser output unit may emit a laser beam having a wavelength of 905 nm. Also, for example, the laser output unit may emit a laser beam having a wavelength of 1550 nm.
또한 일 실시예에 따른 레이저 출력부는 출력되는 파장이 주변 환경에 의해 변화될 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부는 주변 환경의 온도가 증가할수록, 출력되는 파장도 증가할 수 있다. 또는 예를 들어, 레이저 출력부는 주변 환경의 온도가 감소할수록, 출력되는 파장도 감소할 수 있다. 상기 주변 환경이란, 온도, 습도, 압력, 먼지의 농도, 주변 광량, 고도, 중력, 가속도 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the wavelength to be output to the laser output unit according to an exemplary embodiment may be changed according to the surrounding environment. For example, as the temperature of the surrounding environment increases, the output wavelength may also increase. Or, for example, as the temperature of the surrounding environment decreases, the output wavelength may also decrease. The ambient environment may include, but is not limited to, temperature, humidity, pressure, concentration of dust, ambient light amount, altitude, gravity, acceleration, and the like.
레이저 출력부는 지지면과 수직한 방향으로 레이저 빔을 출사할 수 있다. 또는, 레이저 출력부는 상기 출사면과 수직한 방향으로 레이저 빔을 출사할 수 있다.The laser output unit may emit a laser beam in a direction perpendicular to the support surface. Alternatively, the laser output unit may emit a laser beam in a direction perpendicular to the emission surface.
도 4는 일 실시예에 따른 VCSEL unit을 나타낸 도면이다.4 is a diagram showing a VCSEL unit according to an embodiment.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL emitter(110)들은 허니콤(honeycomb)구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 1개의 허니콤 구조에는 VCSEL emitter(110) 7개가 포함될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
또한 일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)에 포함된 VCSEL emitter(110)들은 모두 동일한 방향으로 조사될 수 있다. 예를 들어, VCSEL unit(130)에 포함된 400개의 VCSEL emitter(110)들은 모두 동일한 방향으로 조사될 수 있다.In addition, all
또한, VCSEL unit(130)은 출력된 레이저 빔의 조사 방향에 의해 구별될 수 있다. 예를 들어, N개의 VCSEL emitter(110)들이 모두 제1 방향으로 레이저 빔을 출력하고, M개의 VCSEL emitter(110)들이 모두 제2 방향으로 레이저 빔을 출력하는 경우, 상기 N개의 VCSEL emitter(110)들은 제1 VCSEL unit으로 구별되고, 상기 M개의 VCSEL emitter(110)들은 제2 VCSEL unit으로 구별될 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)은 메탈 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어, VCSEL unit(130)은 p형 메탈 및 n형 메탈을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, VCSEL unit(130)에 포함된 복수 개의 VCSEL emitter(110)는 메탈 컨택을 공유할 수 있다.In addition, the
도 5는 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.5 is a diagram showing a VCSEL array according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL array(150)를 포함할 수 있다. 도 5는 8X8 VCSEL array를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 5, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(150)는 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 매트릭스 구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
예를 들어, 상기 복수 개의 VCSEL unit(130)은 N X N 매트릭스일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 상기 복수 개의 VCSEL unit(130)은 N X M 매트릭스일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the plurality of
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL array(150)는 메탈 컨택을 포함할 수 있다. 예를 들어, VCSEL array(150)는 p형 메탈 및 n형 메탈을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 메탈 컨택을 공유할 수도 있으나, 메탈 컨택을 공유하지 않고 각각 독립된 메탈 컨택을 가질 수도 있다. In addition, the
도 6은 일 실시예에 따른 VCSEL array 및 메탈 컨택을 나타낸 측면도이다.6 is a side view showing a VCSEL array and a metal contact according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL array(151)를 포함할 수 있다. 도 7은 4X4 VCSEL array를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다. VCSEL array(151)는 제1 메탈 컨택(11), 와이어(12), 제2 메탈 컨택(13) 및 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(151)는 매트릭스 구조로 배치된 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 각각 메탈 컨택에 독립적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 제1 메탈 컨택(11)을 공유하여 제1 메탈 컨택에는 함께 연결되고, 제2 메탈 컨택(13)은 공유하지 않아 제2 메탈 컨택에는 독립적으로 연결될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 제1 메탈 컨택(11)에는 직접적으로 연결되고, 제2 메탈 컨택에는 와이어(12)를 통해 연결될 수 있다. 이때, 필요한 와이어(12)의 개수는 복수 개의 VCSEL unit(130)의 개수와 같을 수 있다. 예를 들어, VCSEL array(151)가 N X M 매트릭스 구조로 배치된 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 경우, 와이어(12)의 개수는 N * M 개가 될 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 제1 메탈 컨택(11)과 제2 메탈 컨택(13)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 메탈 컨택(11)은 n형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(13)은 p형 메탈일 수 있다. 반대로, 제1 메탈 컨택(11)은 p형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(13)은 n형 메탈일 수 있다.In addition, the
도 7은 일 실시예에 따른 VCSEL array를 나타낸 도면이다.7 is a diagram illustrating a VCSEL array according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(100)는 VCSEL array(153)를 포함할 수 있다. 도 7은 4X4 VCSEL array를 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.Referring to FIG. 7, the
일 실시예에 따른 VCSEL array(153)는 매트릭스 구조로 배치된 복수 개의 VCSEL unit(130)을 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 메탈 컨택을 공유할 수도 있으나, 메탈 컨택을 공유하지 않고 독립된 메탈 컨택을 가질 수도 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 행(row) 단위로 제1 메탈 컨택(15)을 공유할 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수 개의 VCSEL unit(130)은 열(column) 단위로 제2 메탈 컨택(17)을 공유할 수 있다.The
또한, 일 실시예에 따른 제1 메탈 컨택(15)과 제2 메탈 컨택(17)은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 메탈 컨택(15)은 n형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(17)은 p형 메탈일 수 있다. 반대로, 제1 메탈 컨택(15)은 p형 메탈이고, 제2 메탈 컨택(17)은 n형 메탈일 수 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 VCSEL unit(130)은 제1 메탈 컨택(15) 및 제2 메탈 컨택(17)과 와이어(12)를 통해 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the
레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 대상체로 향하게 하는 방법은 여러가지가 있을 수 있다. 그 중 플래시 방식은 레이저 빔의 발산에 의해 레이저 빔이 대상체로 퍼져나가는 것을 이용한 방식이다. 플래시 방식에서 원거리에 존재하는 대상체에 레이저 빔을 향하게 하기 위해서는 높은 파워의 레이저 빔이 필요하다. 높은 파워의 레이저 빔은 높은 전압을 인가해야 하므로 전력이 커진다. 또한, 사람의 눈에도 데미지를 줄 수 있어 플래시 방식을 사용하는 라이다가 측정할 수 있는 거리에는 한계가 있다.There may be various methods of directing a laser beam emitted from the laser output unit to an object. Among them, the flash method is a method in which a laser beam is spread to an object by the divergence of the laser beam. In the flash method, a laser beam of high power is required to direct a laser beam to an object existing at a distance. The high power laser beam increases the power because a high voltage must be applied. In addition, since it can damage the human eye, there is a limit to the distance that can be measured by a lidar using the flash method.
스캐닝 방식은 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 특정 방향으로 향하게 하는 방식이다. 스캐닝 방식 레이저 빔을 특정 방향으로 향하게 함으로써 레이저 파워 손실을 줄일 수 있다. 레이저 파워 손실을 줄일 수 있으므로, 플래시 방식과 비교했을 때 동일한 레이저 파워를 사용하더라도 라이다가 측정할 수 있는 거리는 스캐닝 방식이 더 길다. 또한, 플래시 방식과 비교했을 때 동일 거리 측정을 위한 레이저 파워는 스캐닝 방식이 더 낮으므로, 사람의 눈에 대한 안정성이 향상될 수 있다.The scanning method is a method of directing a laser beam emitted from the laser output unit in a specific direction. Laser power loss can be reduced by directing the scanning method laser beam in a specific direction. Since laser power loss can be reduced, compared to the flash method, even if the same laser power is used, the distance that the lidar can measure is longer in the scanning method. In addition, compared to the flash method, since the scanning method has a lower laser power for measuring the same distance, stability to the human eye may be improved.
레이저 빔 스캐닝은 콜리메이션과 스티어링으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 스캐닝은 레이저 빔을 콜리메이션 한 후 스티어링을 하는 방식으로 이루어질 수 있다. 또한, 예를 들어, 레이저 빔 스캐닝은 스티어링을 한 후 콜리메이션을 하는 방식으로 이루어질 수 있다.Laser beam scanning can be accomplished by collimation and steering. For example, laser beam scanning may be performed by performing a steering method after collimating the laser beam. Further, for example, laser beam scanning may be performed in a manner of performing a collimation after steering.
이하에서는 BCSC(Beam Collimation and Steering component)를 포함하는 옵틱부의 다양한 실시예들에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, various embodiments of an optical unit including a beam collimation and steering component (BCSC) will be described in detail.
도 8은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 설명하기 위한 도면이다.8 is a diagram for describing a LiDAR device according to an exemplary embodiment.
도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1200)는 레이저 출력부(100), 옵틱부를 포함할 수 있다. 이때, 옵틱부는 BCSC(250)을 포함할 수 있다. 또한, BCSC(250)는 콜리메이션 컴포넌트(210, Collimation component) 및 스티어링 컴포넌트(230, Steering component)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
일 실시예에 따른 BCSC(250)는 다음과 같이 구성될 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트(210)가 먼저 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 콜리메이션 된 레이저 빔은 스티어링 컴포넌트(230)를 거쳐 스티어링될 수 있다. 또는, 스티어링 컴포넌트(230)가 먼저 레이저 빔을 스티어링 시키고, 스티어링 된 레이저 빔은 콜리메이션 컴포넌트(210)를 거쳐 콜리메이션될 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치(1200)의 광 경로는 다음과 같다. 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔은 BCSC(250)로 향할 수 있다. BCSC(250)로 입사된 레이저 빔은 콜리메이션 컴포넌트(210)에 의해서 콜리메이션되어 스티어링 컴포넌트(230)로 향할 수 있다. 스티어링 컴포넌트(230)로 입사된 레이저 빔은 스티어링되어 대상체로 향할 수 있다. 대상체(500)로 입사된 레이저 빔은 대상체(500)에 의해 반사되어 센서부로 향할 수 있다.In addition, the optical path of the
레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔은 직진성(Directivity)을 갖는다고 하더라도, 레이저 빔이 직진함에 따라 어느 정도의 발산(divergence)이 있을 수 있다. 이러한 발산에 의해, 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔이 대상체에 입사되지 않거나, 입사되더라도 그 양이 매우 적을 수 있다. Although the laser beam emitted from the laser output unit has directivity, there may be some degree of divergence as the laser beam travels straight. Due to such divergence, the laser beam emitted from the laser output unit may not be incident on the object, or the amount may be very small even when incident.
레이저 빔의 발산 정도가 큰 경우, 대상체에 입사되는 레이저 빔의 양이 적어지고, 대상체에서 반사되어 센서부로 향하는 레이저 빔도 그 발산에 의해 양이 매우 적어져, 원하는 측정 결과를 얻지 못할 수 있다. 또는, 레이저 빔의 발산 정도가 큰 경우, 라이다 장치가 측정할 수 있는 거리가 줄어들어, 원거리의 대상체는 측정을 못할 수 있다.When the degree of divergence of the laser beam is large, the amount of the laser beam incident on the object is reduced, and the amount of the laser beam reflected from the object and directed to the sensor unit is also very small due to the divergence, so that a desired measurement result may not be obtained. Alternatively, when the degree of divergence of the laser beam is large, the distance that can be measured by the LiDAR device decreases, so that a distant object may not be able to measure.
따라서, 대상체로 레이저 빔을 입사시키기 전에, 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔의 발산 정도를 줄일수록 라이다 장치의 효율이 향상될 수 있다. 본원 발명의 콜리메이션 컴포넌트는 레이저 빔의 발산 정도를 줄일 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트를 거친 레이저 빔은 평행광이 될 수 있다. 또는 콜리메이션 컴포넌트를 거친 레이저 빔은 발산 정도가 0.4도 내지 1도일 수 있다.Therefore, before the laser beam is incident on the object, the efficiency of the lidar device may be improved as the degree of divergence of the laser beam emitted from the laser output unit is reduced. The collimation component of the present invention can reduce the degree of divergence of the laser beam. The laser beam that has passed through the collimation component can be parallel light. Alternatively, the laser beam passing through the collimation component may have a divergence of 0.4 degrees to 1 degree.
레이저 빔의 발산 정도를 줄일 경우, 대상체로 입사되는 광량은 증가될 수 있다. 대상체로 입사되는 광량이 증가될 경우, 대상체에서 반사되는 광량도 증가되어 레이저 빔의 수신이 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한, 대상체로 입사되는 광량이 증가될 경우, 레이저 빔을 콜리메이션 하기 전과 비교했을 때, 같은 레이저 빔 파워로 더 먼 거리에 있는 대상체도 측정이 가능할 수 있다.When the degree of divergence of the laser beam is reduced, the amount of light incident on the object may be increased. When the amount of light incident on the object is increased, the amount of light reflected from the object is also increased, so that the laser beam can be efficiently received. In addition, when the amount of light incident on the object is increased, compared to before collimating the laser beam, it may be possible to measure an object at a greater distance with the same laser beam power.
도 9는 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.9 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔이 향하는 방향에 배치될 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 빔의 발산 정도를 조절할 수 있다. 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 빔의 발산 정도를 줄일 수 있다.Referring to FIG. 9, the
예를 들어, 레이저 출력부(100)에서 방출되는 레이저 빔의 발산 각도는 16도 내지 30도일 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔이 콜리메이션 컴포넌트(210)를 거친 후에는, 레이저 빔의 발산 각도가 0.4도 내지 1도일 수 있다.For example, the divergence angle of the laser beam emitted from the
도 10은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.10 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트(210)는 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 및 기판(213)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the
상기 마이크로 렌즈는 지름이 밀리미터(mm), 마이크로미터(um), 나노미터(nm), 피코미터(pm) 등이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The microlens may have a diameter of millimeters (mm), micrometers (um), nanometers (nm), picometers (pm), and the like, but is not limited thereto.
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 기판(213) 상에 배치될 수 있다. 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 및 기판(213)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 중 하나는 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에 대응되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.A plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 복수 개의 VCSEL emitter(110)에서 방출된 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에서 방출된 레이저 빔은 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 중 하나에 의해 콜리메이션 될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에서 방출된 레이저 빔의 발산 각도는 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 중 하나를 거친 후 감소될 수 있다.In addition, the plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈는 굴절률 분포형 렌즈, 미소곡면 렌즈, 어레이 렌즈 및 프레넬 렌즈 등이 될 수 있다.In addition, the plurality of microlenses according to an embodiment may be a refractive index distribution lens, a micro-curved lens, an array lens, a Fresnel lens, or the like.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈는 몰딩, 이온 교환, 확산 중합, 스퍼터링 및 에칭 등의 방법으로 제작될 수 있다.In addition, a plurality of microlenses according to an exemplary embodiment may be manufactured by molding, ion exchange, diffusion polymerization, sputtering, and etching.
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈는 그 직경이 130um 내지 150um 일 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 렌즈의 직경은 140um일 수 있다. 또한, 복수 개의 마이크로 렌즈는 그 두께가 400um 내지 600um 일 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 렌즈의 두께는 500um 일 수 있다.In addition, the plurality of micro lenses according to an embodiment may have a diameter of 130um to 150um. For example, the diameter of the plurality of micro lenses may be 140 μm. In addition, the plurality of micro lenses may have a thickness of 400um to 600um. For example, the thickness of the plurality of micro lenses may be 500 μm.
도 11은 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.11 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트(210)는 복수 개의 마이크로 렌즈(211) 및 기판(213)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 11, the
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 기판(213) 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 렌즈(211)는 기판(213)의 표면 및 배면 상에 배치될 수 있다. 이때, 기판(213)의 표면에 배치된 마이크로 렌즈(211)와 기판(213)의 배면에 배치된 마이크로 렌즈(211)의 광축(optical axis)은 일치될 수 있다.A plurality of
도 12는 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.12 is a diagram for describing a collimation component according to an embodiment.
도 12를 참조하면, 일 실시예에 따른 콜리메이션 컴포넌트는 메타표면(220, metasurface)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 12, a collimation component according to an embodiment may include a
일 실시예에 따른 메타표면(220)은 복수의 나노기둥(221)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노기둥(221)은 메타표면(220)의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수의 나노기둥(221)은 메타표면(220)의 양면에 배치될 수 있다.The
복수의 나노기둥(221)은 서브-파장(sub-wavelength)치수를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 나노기둥(221)사이의 간격은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 파장보다 작을 수 있다. 또는, 나노기둥(221)의 폭, 직경 및 높이는 레이저 빔의 파장의 길이보다 작을 수 있다.The plurality of
메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 위상을 조절함으로써 상기 레이저 빔을 굴절시킬 수 있다. 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 다양한 방향으로 출력되는 레이저 빔을 굴절시킬 수 있다.The
메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수 있다. 또한, 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 발산각도를 줄일 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 발산각도는 15도 내지 30도이고, 메타표면(220)을 거친 후의 레이저 빔의 발산각도는 0.4도 내지 1.8도일 수 있다.The
메타표면(220)은 레이저 출력부(100)상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)의 상기 출사면측에 배치될 수 있다.The
또는, 메타표면(220)은 레이저 출력부(100)상에 증착될 수 있다. 복수의 나노기둥(221)은 레이저 출력부(100)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 복수의 나노기둥(221)은 레이저 출력부(100)상에서 다양한 나노패턴을 형성할 수 있다.Alternatively, the
나노기둥(221)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 나노기둥(221)은 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔 등의 형상을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 나노기둥(221)은 불규칙적인 형상을 가질 수 있다.The
도 13은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.13 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 13을 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 출력부(100)에서 방출된 레이저 빔이 향하는 방향에 배치될 수 있다. 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 빔이 향하는 방향을 조절할 수 있다. 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도를 조절할 수 있다.Referring to FIG. 13, the
예를 들어, 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 0도 내지 30도가 되도록 레이저 빔을 스티어링 할 수 있다. 또는, 예를 들어, 스티어링 컴포넌트(230)는 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 -30도 내지 0도가 되도록 레이저 빔을 스티어링 할 수 있다.For example, the
도 14 및 도 15는 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.14 and 15 are diagrams for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 14 및 도 15를 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트(231)는 복수 개의 마이크로 렌즈(231) 및 기판(233)을 포함할 수 있다.14 and 15, the
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(232)는 기판(233) 상에 배치될 수 있다. 복수 개의 마이크로 렌즈(232) 및 기판(233)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 마이크로 렌즈(232) 중 하나는 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에 대응되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 렌즈(232)는 복수 개의 VCSEL emitter(110)에서 방출된 레이저 빔을 스티어링 시킬 수 있다. 이때, 복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에서 방출된 레이저 빔은 복수 개의 마이크로 렌즈(232) 중 하나에 의해 스티어링 될 수 있다.In addition, the plurality of
이때, 마이크로 렌즈(232)의 광축과 VCSEL emitter(110)의 광축은 일치하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 14를 참조하면, VCSEL emitter(110)의 광축이 마이크로 렌즈(232)의 광축보다 오른쪽에 있는 경우, VCSEL emitter(110)에서 방출되어 마이크로 렌즈(232)를 거친 레이저 빔은 왼쪽으로 향할 수 있다. 또한, 예를 들어, 도 15를 참조하면, VCSEL emitter(110)의 광축이 마이크로 렌즈(232)의 광축보다 왼쪽에 있는 경우, VCSEL emitter(110)에서 방출되어 마이크로 렌즈(232)를 거친 레이저 빔은 오른쪽으로 향할 수 있다.In this case, the optical axis of the
또한, 마이크로 렌즈(232)의 광축과 VCSEL emitter(110)의 광축 사이의 거리가 멀어질수록, 레이저 빔의 스티어링 정도가 커질 수 있다. 예를 들어, 마이크로 렌즈(232)의 광축과 VCSEL emitter(110)의 광축 사이의 거리가 1um인 경우보다 10um인 경우에 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 더 커질 수 있다.Also, as the distance between the optical axis of the
도 16은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.16 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 16을 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트(234)는 복수 개의 마이크로 프리즘(235) 및 기판(236)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, the
일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 기판(236) 상에 배치될 수 있다. 복수 개의 마이크로 프리즘(235) 및 기판(236)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은복수 개의 VCSEL emitter(110) 중 하나에 대응되도록 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.A plurality of
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 복수 개의 VCSEL emitter(110)에서 방출된 레이저 빔을 스티어링 시킬 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도를 변화시킬 수 있다.In addition, the plurality of
이때, 마이크로 프리즘(235)의 각도가 작을수록, 레이저 광원의 광축과 레이저 빔이 이루는 각도가 증가한다. 예를 들어, 마이크로 프리즘(235)의 각도가 0.05도인 경우 레이저 빔이 35도 스티어링 되고, 마이크로 프리즘(235)의 각도가 0.25도인 경우, 레이저 빔이 15도 스티어링 된다.In this case, as the angle of the
또한, 일 실시예에 따른 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 Porro prism, Amici roof prism, Pentaprism, Dove prism, Retroreflector prism 등이 될 수 있다. 또한, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 유리, 플라스틱 또는 형석 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 복수 개의 마이크로 프리즘(235)은 몰딩, 에칭 등의 방법으로 제작될 수 있다.In addition, the plurality of
도 17은 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for describing a steering component according to an exemplary embodiment.
도 17을 참조하면, 일 실시예에 따른 스티어링 컴포넌트는 메타표면(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 17, the steering component according to an embodiment may include a
메타표면(240)은 복수의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 나노기둥(241)은 메타표면(240)의 일측면에 배치될 수 있다. 또한, 예를 들어, 복수의 나노기둥(241)은 메타표면(240)의 양면에 배치될 수 있다.The
메타표면(240)은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔의 위상을 조절함으로써 상기 레이저 빔을 굴절시킬 수 있다.The
메타표면(240)은 레이저 출력부(100)상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 메타표면(240)은 레이저 출력부(100)의 상기 출사면측에 배치될 수 있다.The
또는, 메타표면(240)은 레이저 출력부(100)상에 증착될 수 있다. 복수의 나노기둥(241)은 레이저 출력부(100)의 상부에 형성될 수 있다. 상기 복수의 나노기둥(241)은 레이저 출력부(100)상에서 다양한 나노패턴을 형성할 수 있다.Alternatively, the
나노기둥(241)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 나노기둥(241)은 원기둥, 다각기둥, 원뿔, 다각뿔 등의 형상을 가질 수 있다. 뿐만 아니라, 나노기둥(241)은 불규칙적인 형상을 가질 수 있다.The
복수의 나노기둥(241)은 다양한 나노패턴을 형성할 수 있다. 메타표면(240)은 상기 나노패턴에 기초하여 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔을 스티어링할 수 있다.The plurality of
나노기둥(241)은 다양한 특성에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다. 상기 특성은 나노기둥(241)의 폭(Width, 이하 W), 간격(Pitch, 이하 P), 높이(Height, 이하 H) 및 단위 길이 당 개수를 포함할 수 있다.The
이하에서는, 다양한 특성에 기초하여 형성되는 나노패턴 및 그에 따른 레이저 빔의 스티어링에 대하여 설명한다.Hereinafter, nanopatterns formed based on various characteristics and steering of a laser beam according to the nanopatterns will be described.
도 18은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.18 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
도 18을 참조하면, 일 실시예에 따른 메타표면(240)은 폭(W)이 상이한 복수 개의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 18, the
복수의 나노기둥(241)은 그 폭(W)에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다. 예를 들면, 복수의 나노기둥(241)은 일 방향으로 갈수록 그 폭(W1, W2, W3)이 증가하도록 배치될 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은 나노기둥(241)의 폭(W)이 증가하는 방향으로 스티어링될 수 있다.The plurality of
예를 들어, 메타표면(240)은 제1 폭(W1)을 갖는 제1 나노기둥(243), 제2 폭(W2)을 갖는 제2 나노기둥(245), 제3 폭(W3)을 갖는 제3 나노기둥(247)을 포함할 수 있다. 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2) 및 제3 폭(W3)보다 클 수 있다. 제2 폭(W2)은 제3 폭(W3)보다 클 수 있다. 즉, 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247) 측으로 갈수록 나노기둥(241)의 폭(W)이 감소할 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사된 레이저 빔이 메타표면(240)을 거칠 경우, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 제3 나노기둥(247)으로부터 제1 나노기둥(243)으로의 방향인 제2 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, the
한편, 상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률에 따라 달라질 수 있다. 여기서 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률이란 인접한 복수의 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감 정도를 평균적으로 나타낸 수치를 의미할 수 있다.Meanwhile, the steering angle θ of the laser beam may vary according to an increase/decrease rate of the width W of the
제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 차이 및 제2 폭(W2)과 제3 폭(W3)의 차이에 기초하여 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률이 산출될 수 있다.Based on the difference between the first width W1 and the second width W2 and the difference between the second width W2 and the third width W3, the increase/decrease rate of the width W of the
제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 차이는 제2 폭(W2)과 제3 폭(W3)의 차이와 다를 수 있다.The difference between the first width W1 and the second width W2 may be different from the difference between the second width W2 and the third width W3.
레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 폭(W)에 따라 달리질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may vary depending on the width W of the
구체적으로, 상기 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 폭(W)의 증감률이 증가할수록 커질 수 있다.Specifically, the steering angle θ may increase as the increase/decrease rate of the width W of the
예를 들어, 나노기둥(241)은 그 폭(W)에 기초하여 제1 증감률을 가지는 제1 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 나노기둥(241)은 그 폭(W)에 기초하여 상기 제1 증감률보다 작은 제2 증감률을 가지는 제2 패턴을 형성할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 패턴에 의한 제1 스티어링 각도는, 상기 제2 패턴에 의한 제2 스티어링 각도보다 클 수 있다.In this case, the first steering angle according to the first pattern may be greater than the second steering angle according to the second pattern.
한편, 상기 스티어링 각도(θ)의 범위는 -90도에서 90도일 수 있다.Meanwhile, the range of the steering angle θ may be from -90° to 90°.
도 19는 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.19 is a diagram for describing a meta surface according to an exemplary embodiment.
도 19를 참조하면, 일 실시예에 따른 메타표면(240)은 인접한 나노기둥(241) 사이의 간격(P)이 상이한 복수 개의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 19, the
복수의 나노기둥(241)은 인접한 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 변화에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다. 메타표면(240)은 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 변화에 기초하여 형성되는 나노패턴에 기초하여 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔을 스티어링할 수 있다.The plurality of
일 실시예에 따르면, 나노기둥(241) 사이의 간격(P)은 일 방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 여기서, 상기 간격(P)이란 인접한 두 나노기둥(241)의 중심간의 거리를 의미할 수 있다. 예컨대, 제1 간격(P1)은 제1 나노기둥(243)의 중심과 제2 나노기둥(245)의 중심간의 거리로 정의될 수 있다. 또는, 제1 간격(P1)은 제1 나노기둥(243)과 제2 나노기둥(245)의 최단거리로 정의될 수 있다.According to an embodiment, the distance P between the
레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은 상기 나노기둥(241) 사이의 간격(P)이 작아지는 방향으로 스티어링될 수 있다.The laser beam emitted from the
메타표면(240)은 제1 나노기둥(243), 제2 나노기둥(245) 및 제3 나노기둥(247)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 나노기둥(243) 및 제2 나노기둥(245) 사이의 거리에 기초하여 제1 간격(P1)이 획득될 수 있다. 마찬가지로, 제2 나노기둥(245) 및 제3 나노기둥(247) 사이의 거리에 기초하여 제2 간격(P2)이 획득될 수 있다. 이때, 제1 간격(P1)은 제2 간격(P2)보다 작을 수 있다. 즉, 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247) 측으로 갈수록 상기 간격(P)이 커질 수 있다.The
이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔이 메타표면(240)을 거지는 경우, 상기 레이저 빔은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 제3 나노기둥(247)으로부터 제1 나노기둥(243)으로의 방향인 제1 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.At this time, when the laser beam emitted from the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241) 사이의 간격(P)에 따라 달라질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may vary according to the distance P between the
구체적으로, 상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 증감률에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 증감률이란 인접한 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 변화 정도를 평균적으로 나타낸 수치를 의미할 수 있다.Specifically, the steering angle θ of the laser beam may vary according to an increase/decrease rate of the spacing P between the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241) 사이의 간격(P)의 증감률이 증가할수록 커질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may increase as the increase/decrease rate of the gap P between the
예를 들어, 나노기둥(241)은 그 간격(P)에 기초하여 제1 증감률을 가지는 제1 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 나노기둥(241)은 그 간격(P)에 기초하여 제2 증감률을 가지는 제2 패턴을 형성할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 패턴에 의한 제1 스티어링각도는, 상기 제2 패턴에 의한 제2 스티어링각도보다 클 수 있다.In this case, the first steering angle according to the first pattern may be larger than the second steering angle according to the second pattern.
한편, 이상에서 설명한 나노기둥(241)의 간격(P)의 변화에 따른 레이저 빔의 스티어링 원리는 단위 길이 당 나노기둥(241)의 개수가 변하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.Meanwhile, the principle of steering a laser beam according to a change in the spacing P of the
예를 들어, 단위 길이 당 나노기둥(241)의 개수가 변하는 경우, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 단위 길이 당 나노기둥(241)의 개수가 증가하는 제2 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, when the number of
도 20은 일 실시예에 따른 메타표면을 설명하기 위한 도면이다.20 is a diagram for describing a metasurface according to an exemplary embodiment.
도 20을 참조하면, 일 실시예에 따른 메타표면(240)은 나노기둥(241)의 높이(H)가 상이한 복수 개의 나노기둥(241)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 20, the
복수의 나노기둥(241)은 나노기둥(241)의 높이(H)의 변화에 기초하여 나노패턴을 형성할 수 있다.The plurality of
일 실시예에 따르면, 복수의 나노기둥(241)의 높이(H1, H2, H3)는 일 방향으로 갈수록 증가할 수 있다. 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔은 상기 나노기둥(241)의 높이(H)가 증가하는 방향으로 스티어링될 수 있다.According to an embodiment, the heights H1, H2, and H3 of the plurality of
예를 들어, 메타표면(240)은 제1 높이(H1)를 갖는 제1 나노기둥(243), 제2 높이(H2)를 갖는 제2 나노기둥(245) 및 제3 높이(H3)를 갖는 제3 나노기둥(247)을 포함할 수 있다. 제3 높이(H3)은 제1 높이(H1) 및 제2 높이(H2)보다 클 수 있다. 제2 높이(H2)는 제1 높이(H1)보다 클 수 있다. 즉, 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247) 측으로 갈수록 나노기둥(241)의 높이(H)가 증가할 수 있다. 이때, 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 레이저 빔이 메타표면(240)을 거치는 경우, 상기 레이저 빔은 레이저 출력부(100)로부터 출사되는 제1 방향과 제1 나노기둥(243)으로부터 제3 나노기둥(247)으로의 방향인 제2 방향의 사이 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 높이(H)에 따라 달라질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may vary according to the height H of the
구체적으로, 상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률이란 인접한 나노기둥(241)의 높이(H) 변화 정도를 평균적으로 나타낸 수치를 의미할 수 있다.Specifically, the steering angle θ of the laser beam may vary according to an increase/decrease rate of the height H of the
제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)의 차이 및 제2 높이(H2)와 제3 높이(H3)의 차이에 기초하여 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률이 산출될 수 있다. 제1 높이(H1)와 제2 높이(H2)의 차이는 제2 높이(H3)와 제3 높이(H3)의 차이와 다를 수 있다.Based on the difference between the first height (H1) and the second height (H2) and the difference between the second height (H2) and the third height (H3), the increase/decrease rate of the height (H) of the
상기 레이저 빔의 스티어링 각도(θ)는 나노기둥(241)의 높이(H)의 증감률이 증가할수록 커질 수 있다.The steering angle θ of the laser beam may increase as the increase/decrease rate of the height H of the
예를 들어, 나노기둥(241)은 그 높이(H)에 기초하여 제1 증감률을 가지는 제1 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 나노기둥(241)은 그 높이(H)에 기초하여 제2 증감률을 가지는 제2 패턴을 형성할 수 있다.For example, the
이때, 상기 제1 패턴에 의한 제1 스티어링각도는, 상기 제2 패턴에 의한 제2 스티어링각도보다 클 수 있다.In this case, the first steering angle according to the first pattern may be larger than the second steering angle according to the second pattern.
일 실시예에 따른 라이다 장치는 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 대상체로 향하게 하는 옵틱부를 포함할 수 있다.The lidar device according to an exemplary embodiment may include an optical unit that directs a laser beam emitted from a laser output unit to an object.
상기 옵틱부는 레이저 출력부에서 방출되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고 스티어링 시키는 BCSC(Beam Collimation and Steering Component)를 포함할 수 있다. 상기 BCSC는 하나의 컴포넌트로 구성될 수도 있고, 복수개의 컴포넌트로 구성될 수도 있다.The optical unit may include a beam collimation and steering component (BCSC) for collimating and steering a laser beam emitted from the laser output unit. The BCSC may be composed of one component or may be composed of a plurality of components.
도 21은 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.21 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
도 21을 참조하면, 일 실시예에 따른 옵틱부는 복수 개의 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어,콜리메이션 컴포넌트(210) 및 스티어링 컴포넌트(230)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 21, the optical unit according to an embodiment may include a plurality of components. For example, it may include a
일 실시예에 따르면, 콜리메이션 컴포넌트(210)는 레이저 출력부(100)에서 방출된 빔을 콜리메이션 시키는 역할을 수행할 수 있고, 스티어링 컴포넌트(230)는 콜리메이션 컴포넌트(210)에서 방출된 콜리메이션된 빔을 스티어링 시키는 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로, 옵틱부에서 방출되는 레이저 빔은 미리 정해진 방향으로 향하게 될 수 있다.According to an embodiment, the
콜리메이션 컴포넌트(210)는 마이크로 렌즈가 될 수도 있고, 메타표면이 될 수도 있다.The
콜리메이션 컴포넌트(210)가 마이크로 렌즈인 경우, 기판의 한쪽 면에 마이크로 렌즈 어레이가 배치될 수도 있고, 기판의 양면에 마이크로 렌즈 어레이가 배치될 수도 있다.When the
콜리메이션 컴포넌트(210)가 메타표면인 경우, 메타표면에 포함된 복수의 나노기둥에 의해 형성된 나노패턴에 의해 레이저 빔이 콜리메이션될 수 있다.When the
스티어링 컴포넌트(230)는 마이크로 렌즈가 될 수도 있고, 마이크로 프리즘이 될 수도 있고, 메타표면이 될 수도 있다.The
스티어링 컴포넌트(230)가 마이크로 렌즈인 경우, 기판의 한쪽 면에 마이크로 렌즈 어레이가 배치될 수도 있고, 기판의 양면에 마이크로 렌즈 어레이가 배치될 수도 있다.When the
스티어링 컴포넌트(230)가 마이크로 프리즘인 경우, 마이크로 프리즘의 각도에 의해 스티어링 시킬 수 있다.When the
스티어링 컴포넌트(230)가 메타표면인 경우, 메타표면에 포함된 복수의 나노기둥에 의해 형성된 나노패턴에 의해 레이저 빔이 스티어링될 수 있다.When the
도 22는 일 실시예에 따른 옵틱부를 설명하기 위한 도면이다.22 is a diagram for describing an optical unit according to an exemplary embodiment.
도 22를 참조하면, 일 실시예에 따른 옵틱부는 하나의 단일 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메타 컴포넌트(270)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 22, the optical unit according to an embodiment may include one single component. For example, it may include a
일 실시예에 따르면, 메타 컴포넌트(270)는 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수도 있고, 스티어링 시킬 수도 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 메타 컴포넌트(270)는 복수 개의 메타표면을 포함하여, 하나의 메타표면에서는 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 다른 하나의 메타표면에서는 콜리메이션된 레이저 빔을 스티어링시킬 수 있다. 이하의 도 23에서 구체적으로 설명한다.For example, the
또는 예를 들어, 메타 컴포넌트(270)는 하나의 메타표면을 포함하여 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 스티어링시킬 수 있다. 이하의 도 24에서 구체적으로 설명한다.Alternatively, for example, the
도 23은 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.23 is a diagram for describing a meta component according to an embodiment.
도 23을 참조하면, 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트(270)는 복수 개의 메타표면(271, 273)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 메타표면(271) 및 제2 메타표면(273)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 23, the
제1 메타표면(271)은 레이저 출력부(100)에서 레이저 빔이 출사되는 방향에 배치될 수 있다. 제1 메타표면(271)은 복수 개의 나노기둥을 포함할 수 있다. 제1 메타표면은 복수 개의 나노기둥에 의해 나노패턴을 형성할 수 있다. 제1 메타표면(271)은 상기 형성된 나노패턴에 의해 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션시킬 수 있다.The first
제2 메타표면(273)은 제1 메타표면(271)에서 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있다. 제2 메타표면(273)은 복수 개의 나노기둥을 포함할 수 있다. 제2 메타표면(273)은 복수 개의 나노기둥에 의해 나노패턴을 형성할 수 있다. 제2 메타표면(273)은 상기 형성된 나노패턴에 의해 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 스티어링시킬 수 있다. 예를 들어, 도 23에 도시된 바와 같이, 복수 개의 나노기둥의 폭(W)의 증감률에 의해 레이저 빔을 특정 방향으로 스티어링시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 나노기둥들의 간격(P), 높이(H) 및 단위 길이 당 개수 등에 의해 레이저 빔을 특정 방향으로 스티어링시킬 수 있다.The second meta-
도 24는 다른 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트를 설명하기 위한 도면이다.24 is a diagram for describing a meta component according to another embodiment.
도 24를 참조하면, 일 실시예에 따른 메타 컴포넌트(270)는 하나의 메타표면(274)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 24, the
메타표면(275)은 양면에 복수의 나노기둥을 포함할 수 있다. 예를 들어, 메타표면(275)은 제1 면에 제1 나노기둥세트(276)를 포함하고, 제2 면에 제2 나노기둥세트(278)를 포함할 수 있다.The
메타표면(275)은 양면에 각각의 나노패턴을 형성하는 복수의 나노기둥에 의해, 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션 시킨 후 스티어링시킬 수 있다.The meta-
예를 들어, 메타표면(275)의 일측에 배치된 제1 나노기둥세트(276)는 나노패턴을 형성할 수 있다. 제1 나노기둥세트(276)에 의해 형성된 상기 나노패턴에 의해 레이저 출력부(100)에서 출사되는 레이저 빔을 콜리메이션시킬 수 있다. 메타표면(275)의 타측에 배치된 제2 나노기둥세트(278)는 나노패턴을 형성할 수 있다. 제2 나노기둥세트(278)에 의해 형성된 상기 나노패턴에 의해 제1 나노기둥(276)을 거친 레이저 빔이 특정 방향으로 스티어링될 수 있다.For example, the first set of
이하에서는 본 출원의 일 실시예에 따른 라이다 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a lidar device according to an embodiment of the present application will be described.
도 25는 일 실시예에 따른 빅셀 모듈을 나타내는 도면이다.25 is a diagram illustrating a big cell module according to an embodiment.
도 25를 참조하면 일 실시예에 따른 빅셀 모듈(2100)은 바디(2101), 제1 면(2102) 및 레이저 출력부(2130)를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(2130)는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 25, a
도 25는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)가 상하로 배치된 빅셀 모듈을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.25 illustrates a big cell module in which the first
일 예로, 레이저 출력부(2130)는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120) 중 하나의 빅셀 어레이만 포함할 수도 있고, 레이저 출력부(2130)에 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)가 좌우로 배치될 수도 있으며, 레이저 출력부(2130)가 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)와 함께 추가적인 빅셀 어레이를 포함할 수도 있다.For example, the laser output unit 2130 may include only one of the first
빅셀 모듈(2100)은 레이저 출력부(2130), 레이저 수광부 및 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 빅셀 모듈(2100)은 복수 개의 옵틱을 포함할 수 있다.The
빅셀 모듈(2100)은 복수의 면을 가질 수 있다. 예를 들어 빅셀 모듈(2100)은 다각 기둥, 원기둥, 다각뿔, 원뿔 등의 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
빅셀 모듈(2100)은 합성수지, 금속 또는 이들의 결합일 수 있다.The
빅셀 모듈(2100)의 일 면에는 레이저 출력부(2130)가 배치될 수 있다. 상기 레이저 출력부(2130)는 하나일 수 있으나 복수 개가 될 수도 있다. 상기 레이저 출력부(2130)가 복수 개인 경우, 상기 레이저 출력부(2130)에 포함되는 제1 레이저 출력부는 제2 레이저 출력부와 동일한 면에 배치될 수도 있고, 다른 면에 배치될 수도 있다.A laser output unit 2130 may be disposed on one surface of the
또한, 빅셀 모듈(2100)의 일 면에는 레이저 출력부(2130)가 상기 빅셀 모듈(2100)의 외부에 배치될 수도 있으나, 상기 빅셀 모듈(2100)의 내부에 배치될 수도 있다.In addition, a laser output unit 2130 may be disposed outside the
빅셀 모듈(2100)은 투명할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(2130)가 배치되는 면은 투명할 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2100)은 레이저 출력부(2130)가 빅셀 모듈(2100)의 외부 배치되는 경우 레이저 출력부(2130)가 빅셀 모듈(2100)의 내부를 향하여 레이저 빔을 조사할 때 레이저 빔이 빅셀 모듈(2100)을 통과하도록 투명한 재질일 수 있다.According to an embodiment, when the laser output unit 2130 is disposed outside the
또한 일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2100)은 레이저 출력부(2130)가 빅셀 모듈(2100)의 내부 배치되는 경우 레이저 출력부(2130)가 빅셀 모듈(2100)의 외부를 향하여 레이저 빔을 조사할 때 레이저 빔이 빅셀 모듈(2100)을 통과하도록 투명한 재질일 수 있다.In addition, according to an embodiment, when the laser output unit 2130 is disposed inside the
또한, 빅셀 모듈(2100)의 일 면에는 레이저 수광부가 배치될 수 있다. 상기 레이저 수광부는 하나일 수 있으나 복수 개가 될 수도 있다. 상기 레이저 수광부가 복수 개인 경우, 상기 레이저 수광부에 포함되는 제1 레이저 수광부는 제2 레이저 수광부와 동일한 면에 배치될 수도 있고, 다른 면에 배치될 수도 있다.In addition, a laser light receiving unit may be disposed on one surface of the
빅셀 모듈(2100) 내에서, 상기 레이저 출력부(2130)가 배치된 면과 상기 레이저 수광부가 배치된 면은 같을 수도 있으나, 다를 수도 있다.In the
빅셀 모듈(2100)의 일 면에는 컨트롤러가 배치될 수 있다. 상기 컨트롤러가 배치되는 면은 레이저 출력부 또는 레이저 수광부가 배치된 면과 같을 수도 있으나, 다를 수도 있다.A controller may be disposed on one side of the
또는, 빅셀 모듈(2100)은 내부에 컨트롤러를 수용할 수도 있다. 또는, 빅셀 모듈(2100)의 외부에 컨트롤러가 배치될 수도 있다.Alternatively, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2100)은 컨트롤러에 의해 레이저 출력부(2130)로부터 레이저 빔을 출력할 수 있다. 빅셀 모듈(2100)은 레이저 출력부(2130)에 의해 대상체를 향해 레이저 빔을 출력할 수 있다.According to an embodiment, the
또한, 빅셀 모듈(2100)은 레이저 빔의 출광 시점을 획득할 수 있다. 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)은 컨트롤러에 의해 레이저 빔의 출광 시점을 획득할 수 있다.In addition, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2100)은 대상체로 레이저 빔을 조사한다. 이때, 상기 빅셀 모듈(2100)이 조사한 레이저 빔은 일정한 FOV(Field Of View)를 형성한다. 상기 FOV는 수평 FOV(horizontal FOV) 또는 수직 FOV(vertical FOV)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
상기 수평 FOV는 상기 모듈의 수평축에 따를 수 있다. 또한, 상기 수직 FOV는 상기 모듈의 수직축에 따를 수 있다.The horizontal FOV may follow the horizontal axis of the module. In addition, the vertical FOV may follow the vertical axis of the module.
또한, 빅셀 모듈(2100)의 FOV는 레이저 출력부(2130)에 의해 정해질 수 있다. 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)의 수평 FOV는 레이저 출력부(2130)의 수평 FOV 이거나, 복수 개의 레이저 출력부의 수평 FOV의 합과 같거나 작을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)의 수직 FOV는 레이저 출력부(2130)의 수직 FOV 이거나, 복수 개의 레이저 출력부의 수직 FOV의 합과 같거나 작을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. In addition, the FOV of the
또한, 빅셀 모듈(2100)의 수평 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110)의 스티어링 각도, 제2 빅셀 어레이(2120)의 스티어링 각도 및 레이더 빔의 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의될 수 있다.Also, the horizontal FOV of the
예를 들어, 각 빅셀 어레이의 수평 FOV가 30도인 경우, 레이저 출력부(2130) 또는 빅셀 모듈(2100)의 수평 FOV는 60도 이거나 60도 이하일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, when the horizontal FOV of each big cell array is 30 degrees, the horizontal FOV of the laser output unit 2130 or the
또한 예를 들어, 각 빅셀 어레이의 수직 FOV가 30도인 경우, 레이저 출력부(2130) 또는 빅셀 모듈(2100)의 수직 FOV는 30도일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Also, for example, when the vertical FOV of each big cell array is 30 degrees, the vertical FOV of the laser output unit 2130 or the
또한 일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2100)은 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수광할 수 있다. 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)은 레이저 수광부에 의해 대상체로부터 반사된 레이저 빔을 수광할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the
또한, 빅셀 모듈(2100)은 레이저 빔의 수광 시점을 획득할 수 있다. 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)은 컨트롤러에 의해 레이저 빔의 수광 시점을 획득할 수 있다.In addition, the
일 실시예에 따르면, 컨트롤러는 수광부에 의해 레이저 빔의 수광 시점을 획득할 수 있다.According to an embodiment, the controller may obtain a time point of receiving the laser beam by the light receiving unit.
예를 들어, 컨트롤러는 SPAD array에 의해 레이저 빔의 수광 시점을 획득할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이때, 컨트롤러는 SPAD array에 의해 산출된 히스토그램을 이용하여 레이저 빔의 수광 시점을 획득할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the controller may acquire the time point of receiving the laser beam by the SPAD array, but is not limited thereto. In this case, the controller may acquire the time point of receiving the laser beam by using the histogram calculated by the SPAD array, but is not limited thereto.
일 실시예에 따르면 빅셀 모듈(2100)은 레이저 출력부(2130)가 배치되는 제1 면(2102)을 갖는다. 상기 제1 면은 대상체를 향하는 방향에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the
또한, 제1 면에는 하나의 레이저 출력부(2130)가 배치될 수도 있으나, 복수 개의 레이저 출력부(2130)가 배치될 수도 있다.In addition, one laser output unit 2130 may be disposed on the first surface, but a plurality of laser output units 2130 may be disposed.
또한, 제1 면에는 레이저 수광부가 배치될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the laser light receiving unit may be disposed on the first surface, but is not limited thereto.
또한, 제1 면은 평평한 면일 수도 있으나, 곡면이거나 단층을 이룰 수도 있다.In addition, the first surface may be a flat surface, but may be a curved surface or a single layer.
일 실시예에 따르면 레이저 출력부(2130)는 빅셀 모듈(2100)의 일면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)이 대상체를 향하는 일면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)에 배치될 수도 있다.According to an embodiment, the laser output unit 2130 may be disposed on one surface of the
일 실시예에 따르면 레이저 출력부(2130)는 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser)을 포함할 수 있다. 상기 빅셀은 빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)에 배치되어, 제1 면(2102)에 수직인 레이저 빔을 출력할 수 있다.According to an embodiment, the laser output unit 2130 may include a VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser). The big cell may be disposed on the
예를 들어, 레이저 출력부(2130)는 복수 개의 빅셀 이미터(emitter)를 포함할 수 있다.For example, the laser output unit 2130 may include a plurality of big cell emitters.
또한, 예를 들어, 레이저 출력부(2130)는 복수 개의 빅셀 이미터를 포함하는 복수 개의 빅셀 유닛(unit)을 포함할 수 있다.In addition, for example, the laser output unit 2130 may include a plurality of big cell units including a plurality of big cell emitters.
또한, 예를 들어, 레이저 출력부(2130)는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 복수 개의 빅셀 어레이(array)를 포함할 수 있다.Also, for example, the laser output unit 2130 may include a plurality of big cell arrays including a plurality of big cell units.
일 실시예에 따르면 레이저 출력부(2130)는 대상체를 향해 레이저 빔을 출력할 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(2130)는 컨트롤러에 의해 대상체를 향해 레이저 빔을 출력할 수 있다.According to an embodiment, the laser output unit 2130 may output a laser beam toward an object. For example, the laser output unit 2130 may output a laser beam toward the object by the controller.
또한, 일 실시예에 따르면 레이저 출력부(2130)는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the laser output unit 2130 may include a first
또한, 일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)는 이격되어 배치될 수도 있고, 인접하게 배치될 수도 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)는 빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)에 이격되어 배치될 수도 있고, 인접하게 배치될 수도 있다.In addition, according to an embodiment, the first
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(2130)는 대상체로 레이저 빔을 조사한다. 이때, 상기 레이저 출력부(2130)가 조사한 레이저 빔은 일정한 FOV(Field Of View)를 형성한다. 상기 FOV는 수평 FOV(horizontal FOV) 또는 수직 FOV(vertical FOV)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the laser output unit 2130 irradiates a laser beam onto an object. At this time, the laser beam irradiated by the laser output unit 2130 forms a constant field of view (FOV). The FOV may include a horizontal FOV (horizontal FOV) or a vertical FOV (vertical FOV).
또한, 레이저 출력부(2130)의 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)에 의해 정해질 수 있다. 예를 들어, 레이저 출력부(2130)의 수평 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV의 합과 같거나 작을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 예를 들어, 레이저 출력부(2130)의 수직 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)의 수직 FOV의 합과 같거나 작을 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Also, the FOV of the laser output unit 2130 may be determined by the first
또한, 빅셀 모듈(2100)의 수평 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110)의 스티어링 각도, 제2 빅셀 어레이(2120)의 스티어링 각도 및 레이더 빔의 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의될 수 있다.In addition, the horizontal FOV of the
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2110)는 빅셀 모듈(2100)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)는 빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first
또한 일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2110)는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 빅셀 어레이일 수 있으나, 빅셀 유닛일 수도 있다.In addition, according to an embodiment, the first
또한 일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2110)는 일정한 FOV를 형성한다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)는 수평 FOV 및 수직 FOV를 형성한다.In addition, according to an embodiment, the first
일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 어레이(2120)는 빅셀 모듈(2100)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 빅셀 어레이(2120)는 빅셀 모듈(2100)의 제2 면(2102)에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the second
또한 일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 어레이(2120)는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 빅셀 어레이일 수 있으나, 빅셀 유닛일 수도 있다.In addition, according to an embodiment, the second
또한 일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 어레이(2120)는 일정한 FOV를 형성한다. 예를 들어, 제2 빅셀 어레이(2120)는 수평 FOV 및 수직 FOV를 형성한다.In addition, according to an embodiment, the second
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다.According to an embodiment, the first
예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)는 빅셀 유닛의 개수 또는 빅셀 이미터의 개수가 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)는 FOV 또는 조사 범위의 각도가 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)는 크기 또는 재질이 동일할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the first
제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)가 동일한 경우, 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 빅셀 어레이(2110)를 180도 회전한 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.When the first
제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)의 FOV 각도는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다.The FOV angles of the first
제1 빅셀 어레이(2110)와 제2 빅셀 어레이(2120)의 FOV 각도가 동일할 경우, 제1 빅셀 어레이(2110)의 수평 FOV는 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV와 동일할 수 있다. 또한, 제1 빅셀 어레이(2110)의 수직 FOV는 제2 빅셀 어레이(2120)의 수직 FOV와 동일할 수 있다.When the first
제1 빅셀 어레이(2110)의 수평 FOV와 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV는 동일한 각도를 가지나, 조사 범위가 다를 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)의 수평 FOV와 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV가 N°인 경우, 제1 빅셀 어레이(2110)의 수평 FOV 조사 범위는 -N°~ 0°이고, 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV 조사 범위는 0°~ N°일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The horizontal FOV of the first
또는, 제1 빅셀 어레이(2110)의 수평 FOV와 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV가 일부 오버랩될 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110)의 수평 FOV 조사 범위는 -N°~ M°이고, 제2 빅셀 어레이(2120)의 수평 FOV 조사 범위는 -M°~ N°일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Alternatively, the horizontal FOV of the first
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)는 이격되어 배치될 수도 있고, 인접하게 배치될 수도 있다.According to an embodiment, the first
도 26은 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타내는 도면이다.26 is a diagram illustrating a laser output unit according to an exemplary embodiment.
도 26을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(2150)는 레이저 출력 소자(2151), 복수개의 옵틱, 예를 들어 제1 옵틱(2152) 및 제2 옵틱(2153)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 26, the
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부(2130)는 옵틱에 의해 레이저 출력 소자로부터 출력된 레이저 빔의 비행 경로를 변경할 수 있다.According to an embodiment, the laser output unit 2130 may change a flight path of a laser beam output from a laser output element by an optic.
상기 옵틱은 예를 들어, OPA(Optical Phased Array), 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 프리즘(prism), 마이크로 프리즘(microprism), 마이크로 프리즘 어레이(microprism array) 및 메타 표면(metasurfa)를 포함할 수 있다.The optics are, for example, OPA (Optical Phased Array), lens, microlens, microlens array, prism, microprism, microprism array ) And metasurfa.
상기 옵틱은 레이저 출력 소자로부터 출력된 레이저 빔을 콜리메이션(collimation)시킬 수 있다. 또한, 상기 옵틱은 레이저 출력 소자로부터 출력된 레이저 빔을 일방향으로 스티어링(steering)시킬 수 있다. 또는, 상기 옵틱은 레이저 출력 소자로부터 출력된 레이저 빔을 콜리메이션 시키고 나서, 일방향으로 스티어링시킬 수 있다.The optic may collimate a laser beam output from a laser output device. In addition, the optic may steer the laser beam output from the laser output device in one direction. Alternatively, the optic may collimate the laser beam output from the laser output device and then steer it in one direction.
일 실시예에 따르면, 레이저 출력 소자(2151)는 빅셀 이미터, 빅셀 유닛, 빅셀 어레이 중 하나가 될 수 있다. 레이저 출력 소자는 빅셀 모듈(2100)의 바디(2101)의 제1 면(2102)에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 제1 옵틱(2152)는 레이저 빔을 콜리메이션 시킬 수 있다. 또한, 제2 옵틱(2153)은 레이저 빔을 스티어링 시킬 수 있다.According to an embodiment, the
일 실시예에 따르면, 제1 옵틱(2152)은 레이저 출력 소자(2151)로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있다. 또한, 제2 옵틱(2153)은 제1 옵틱(2152)으로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to an embodiment, the
또한 일 실시예에 따르면, 레이저 출력 소자(2151), 제1 옵틱(2152) 및 제2 옵틱(2153)은 인접하여 배치될 수 있거나 이격되어 배치될 수 있다.In addition, according to an embodiment, the
또한 다른 일 실시예에 따르면, 제1 옵틱(2152) 및 제2 옵틱(2153)의 기능은 또 다른 하나의 옵틱에 의해 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, according to another embodiment, the functions of the
도 27 내지 도 29를 참조하면 일 실시예에 따른 빅셀 모듈(2100)은 바디(2101), 제1 면(2102) 및 레이저 출력부(2130)를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(2130)는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)를 포함할 수 있다.27 to 29, the
도 27에 도시된 바와 같이, 제1 빅셀 어레이(2110)는 제1 수평 FOV(2111)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 어레이(2120)는 제2 수평 FOV(2121)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 27, the first
도 27에서는 레이저 빔이 한 점에서 조사되는 것처럼 도시되었으나, 이는 수평 FOV를 설명하기 위해 편의상 도시된 도면이다. 이에 한정되지 않고, 레이저 빔은 빅셀 어레이(2110, 2120)에 대하여 한 점에서 출력되지 않고 여러 지점에서 조사될 수 있다.In FIG. 27, the laser beam is illustrated as being irradiated at one point, but this is a diagram for convenience in explaining the horizontal FOV. The present invention is not limited thereto, and the laser beam may be irradiated at multiple points without being output at one point with respect to the
상기 제1 수평 FOV(2111) 및 상기 제2 수평 FOV(2121)는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
도 28에 도시된 바와 같이, 제1 빅셀 어레이(2110)는 제1 수평 FOV(2111)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 어레이(2120)는 제2 수평 FOV(2121)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 28, the first
도 28에서는 레이저 빔이 한 점에서 조사되는 것처럼 도시되었으나, 이는 수평 FOV를 설명하기 위해 편의상 도시된 도면이다. 이에 한정되지 않고, 레이저 빔은 빅셀 어레이(2110, 2120)에 대하여 한 점에서 출력되지 않고 여러 지점에서 조사될 수 있다.In FIG. 28, it is illustrated as if the laser beam is irradiated at one point, but this is a diagram for convenience in explaining the horizontal FOV. The present invention is not limited thereto, and the laser beam may be irradiated at multiple points without being output at one point with respect to the
빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)의 수평축은 제1 축(a1)으로 정의될 수 있고, 빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)의 수직축은 제2 축(a2)으로 정의될 수 있다. 제1 축(a1)과 제2 축(a2)은 직교할 수 있다.The horizontal axis of the
상기 제1 수평 FOV(2111) 및 상기 제2 수평 FOV(2121)는 제2 축(a2)을 기준으로 서로 대칭일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1 수평 FOV(2111) 및 상기 제2 수평 FOV(2121)는 빅셀 모듈(2100)의 제1 면(2102)과 수직인 면을 기준으로 서로 대칭일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 빅셀 어레이(2110)를 180도 회전한 것일 수 있다. 이는 제조 과정에서, 동일한 빅셀 어레이를 복수 개 제조한 후, 빅셀 모듈(2100)에 배치할 때, 동일한 빅셀 어레이들 중 하나를 배치하고, 동일한 빅셀 어레이들 중 다른 하나를 상기 배치된 빅셀 어레이를 기준으로 180도 회전을 시킨 후 빅셀 모듈에 배치할 수 있다.According to an embodiment, the second
이와 같이, 동일한 빅셀 어레이를 180도 회전하여 배치하는 것은 제조 과정의 간편함을 줄 뿐만 아니라, 빅셀 어레이들의 스티어링 범위가 대칭됨으로써 스티어링의 효율성을 증대시킬 수 있다.In this way, disposing the same big cell array by rotating 180 degrees not only makes the manufacturing process simple, but also increases the efficiency of steering by symmetrical steering ranges of the big cell arrays.
원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 2N도일 때, 레이저 출력부에 포함된 옵틱에 의해서는 2N도를 충족시키지 못할 수 있다. 예를 들어, 원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 60도일 때, 레이저 출력부에 포함된 옵틱 중 일 예인 마이크로 프리즘의 경우, 60도의 스티어링 각도를 만들기 위해서는 다양한 각도를 갖는 마이크로 프리즘이 포함되어야 한다. 그러나, 현실적으로 마이크로 프리즘의 각도를 특정 각도 이하로 구현하는 데에 문제가 있을 수 있다. 마이크로 프리즘의 각도가 예시로 특정 각도 이하인 경우, 스티어링 효율이 급격히 감소될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 프리즘의 각도가 0.25도 이하인 경우, 구현의 어려움과 스티어링 효율의 감소가 발생할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.When the horizontal FOV of the desired big cell module is 2N degrees, the 2N degree may not be satisfied by the optics included in the laser output unit. For example, when the horizontal FOV of the desired big cell module is 60 degrees, in the case of a micro prism, which is an example of the optics included in the laser output unit, micro prisms having various angles must be included in order to create a steering angle of 60 degrees. However, in reality, there may be a problem in implementing the angle of the micro prism to a specific angle or less. When the angle of the micro prism is less than a certain angle, for example, the steering efficiency may be drastically reduced. For example, when the angle of the micro prism is 0.25 degrees or less, it may be difficult to implement and a decrease in steering efficiency may occur, but is not limited thereto.
위와 같은 문제를 해결하기 위해, 복수 개의 빅셀 어레이를 사용할 수 있다. 예를 들어, 원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 2N도일 때, N도의 수평 FOV를 갖는 복수 개의 빅셀 어레이를 사용할 수 있다.To solve the above problem, a plurality of big cell arrays can be used. For example, when the horizontal FOV of a desired big cell module is 2N degrees, a plurality of big cell arrays having a horizontal FOV of N degrees can be used.
예를 들어, 원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 60도일 때, 레이저 출력부는 수평 FOV가 30도인 빅셀 어레이 2개를 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 빅셀 어레이 중 하나는 -30도에서 0도의 FOV를 커버하고, 복수 개의 빅셀 어레이 중 다른 하나는 0도에서 +30도의 FOV를 커버하여, 결과적으로 레이저 출력부의 수평 FOV는 60도로 형성될 수 있다. 레이저 출력부의 수평 FOV는 빅셀 모듈의 수평 FOV일 수 있으므로, 결과적으로 빅셀 모듈의 수평 FOV는 60도로 형성될 수 있다.For example, when the horizontal FOV of a desired big cell module is 60 degrees, the laser output unit may include two big cell arrays having a horizontal FOV of 30 degrees. At this time, one of the plurality of big cell arrays covers the FOV of -30 degrees to 0 degrees, and the other of the plurality of big cell arrays covers the FOV of 0 degrees to +30 degrees, and as a result, the horizontal FOV of the laser output part is formed at 60 degrees. Can be. Since the horizontal FOV of the laser output unit may be the horizontal FOV of the big cell module, as a result, the horizontal FOV of the big cell module can be formed at 60 degrees.
도 29에 도시된 바와 같이, 제1 빅셀 어레이(2110)는 제1 수직 FOV(2112)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 어레이(2120)는 제2 수직 FOV(2122)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 29, the first
도 29에서는 레이저 빔이 한 점에서 조사되는 것처럼 도시되었으나, 이는 수평 FOV를 설명하기 위해 편의상 도시된 도면이다. 이에 한정되지 않고, 레이저 빔은 빅셀 어레이(2110, 2120)에 대하여 한 점에서 출력되지 않고 여러 지점에서 조사될 수 있다.In FIG. 29, it is illustrated as if the laser beam is irradiated at one point, but this is a diagram for convenience in explaining the horizontal FOV. The present invention is not limited thereto, and the laser beam may be irradiated at multiple points without being output at one point with respect to the
제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 면(2102)의 수직축을 따라 수직 FOV(2112, 2122)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)의 수직 FOV(2112, 2122)는 레이저 출력부에 포함된 복수 개의 옵틱에 의해 형성될 수도 있고, 하나의 옵틱에 의해 형성될 수도 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
제1 수직 FOV(2112) 및 제2 수직 FOV(2122)는 동일한 조사 각도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 수직 FOV(2112) 및 제2 수직 FOV(2122)는 30도의 조사 각도를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
또한, 제1 수직 FOV(2112) 및 제2 수직 FOV(2122)는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the first
일 실시예에 따르면, 레이저 출력부의 수직 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)의 수직 FOV의 합과 같거나 그 이하일 수 있다. 또한 일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2100)의 수직 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)의 수직 FOV의 합과 같거나 그 이하일 수 있다. According to an embodiment, the vertical FOV of the laser output unit may be equal to or less than the sum of the vertical FOVs of the first
또한, 빅셀 모듈(2100)의 수직 FOV는 제1 빅셀 어레이(2110)의 스티어링 각도, 제2 빅셀 어레이(2120)의 스티어링 각도 및 레이더 빔의 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의될 수 있다.In addition, the vertical FOV of the
도 30 내지 도 31은 일 실시예에 따른 빅셀 모듈의 수평 FOV를 위에서 바라본 도면이다.30 to 31 are views viewed from above of a horizontal FOV of a big cell module according to an embodiment.
도 30 내지 도 31을 참조하면, 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 축(a1)을 기준으로 수평 FOV를 형성한다. 제1 빅셀 어레이(2110)는 제1 축(a1)을 기준으로 제1 수평 FOV(2111)를 형성한다. 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 축(a1)을 기준으로 제2 수평 FOV(2121)를 형성한다.30 to 31, the first
제1 수평 FOV(2111) 및 제2 수평 FOV(2121)는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
도 31을 참조하면, 제1 수평 FOV(2111)는 최외곽 레이저 빔(2113, 2114, 2123, 2124)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 31, the first
예를 들어, 최외곽 레이저 빔은 빅셀 어레이 중 조사 각도가 최대인 레이저 빔과 최소인 레이저 빔을 일컫는 것일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, the outermost laser beam may refer to a laser beam having a maximum irradiation angle and a laser beam having a minimum irradiation angle, but is not limited thereto.
예를 들어, 레이저 빔의 위치값은 빅셀 어레이와 이격된 가상의 평면에 대하여 제1 축(a1)을 기준으로 정해질 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔들 중 (2113, 2114) 빅셀 어레이와 이격된 가상의 평에 대하여 제1 축(a1)을 기준으로, 레이저 빔(2114)의 위치값이 레이저 빔(2113)의 위치값보다 클 수 있다.For example, the position value of the laser beam may be determined based on the first axis a1 with respect to a virtual plane spaced apart from the big cell array. For example, among the laser beams, the position value of the
예를 들어, 제1 수평 FOV(2111)는 최외곽 레이저 빔 중 제1 축(a1)을 기준으로 위치값이 큰 레이저 빔인 제1 레이저 빔(2114)을 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 수평 FOV(2121)는 최외곽 레이저 빔 중 제1 축(a1)을 기준으로 위치값이 작은 레이저 빔인 제2 레이저 빔(2123)을 포함할 수 있다.For example, the first
일 실시예에 따르면, 제1 레이저 빔(2114) 및 제2 레이저 빔(2123)의 진행 방향은 동일할 수 있다. 이때, 제1 레이저 빔(2113) 및 제2 레이저 빔(2123)의 진행 방향은 제1 축(a1)에 수직인 방향일 수 있다. 또한, 제1 레이저 빔(2113) 및 제2 레이저 빔(2123)의 진행 방향은 제1 면(2102)에 수직일 수 있다.According to an embodiment, the traveling directions of the
도 32 내지 도 34는 일 실시예에 따른 빅셀 모듈의 수평 FOV를 정면에서 바라본 도면이다.32 to 34 are views as viewed from the front of the horizontal FOV of the big cell module according to an embodiment.
도 32 내지 도 34를 참조하면, 제1 빅셀 어레이(2110) 및 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 축(a1)을 기준으로 수평 FOV를 형성한다. 제1 빅셀 어레이(2110)는 제1 축(a1)을 기준으로 제1 수평 FOV(2111)를 형성한다. 제2 빅셀 어레이(2120)는 제1 축(a1)을 기준으로 제2 수평 FOV(2121)를 형성한다.32 to 34, the first
제1 수평 FOV(2111) 및 제2 수평 FOV(2121)는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
도 33을 참조하면, 제1 수평 FOV(2111)는 제1 영역(2131) 및 제2 영역(2117)을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역(2131)은 제2 수평 FOV(2121)와 오버랩되는 영역일 수 있다. 상기 제2 영역(2117)은 제2 수평 FOV(2121)와 오버랩되지 않는 영역일 수 있다.Referring to FIG. 33, the first
제2 수평 FOV(2121)는 제1 영역(2131) 및 제3 영역(2127)을 포함할 수 있다. 상기 제1 영역(2131)은 제1 수평 FOV(2121)와 오버랩되는 영역일 수 있다. 상기 제3 영역(2127)은 제1 수평 FOV(2121)와 오버랩되지 않는 영역일 수 있다.The second
도 34를 참조하면, 제1 수평 FOV(2111)는 제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력되는 레이저 빔(2116) 및 제1 면(2102)에 수직이 아닌 방향으로 출력되는 레이저 빔(2115)에 의해 형성될 수 있다.Referring to FIG. 34, the first
제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력되는 레이저 빔(2116) 및 제1 면(2102)에 수직이 아닌 방향으로 출력되는 레이저 빔(2115)은 빅셀 어레이에 포함된 빅셀 이미터의 배치나 옵틱에 의해 출력될 수 있다. 즉, 레이저 빔의 방향은 빅셀 이미터의 배치나 옵틱에 의해 결정될 수 있다.The
도 34에 의하면, 제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력되는 레이저 빔(2116)이 화살표 한 개로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 복수 개의 레이저 빔이 제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력될 수 있다.Referring to FIG. 34, a
또한, 제2 수평 FOV(2121)는 제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력되는 레이저 빔(2126) 및 제1 면(2102)에 수직이 아닌 방향으로 출력되는 레이저 빔(2125)에 의해 형성될 수 있다.In addition, the second
제1 영역(2131)은 제1 수평 FOV(2111)와 제2 수평 FOV(2121)가 오버랩되는 영역일 수 있다.The
일 실시예에 따르면, 제1 영역(2131)은 수평 FOV를 형성하기 위해 여러가지 방향으로 출력되는 레이저 빔에 의해 형성될 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 제1 영역(2131)은 제1 수평 FOV(2111)를 형성하는 레이저 빔 중 제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력되는 레이저 빔(2116)에 의해 형성되는 영역일 수 있다. 또한, 제1 영역(2131)은 제1 수평 FOV(2111)를 형성하는 레이저 빔 중 제1 면(2102)에 수직이 아닌 방향으로 출력되는 레이저 빔(2115)에 의해 형성되는 영역일 수 있다.For example, the
또한, 예를 들어 제1 영역(2131)은 제2 수평 FOV(2121)를 형성하는 레이저 빔 중 제1 면(2102)에 수직인 방향으로 출력되는 레이저 빔(2126)에 의해 형성되는 영역일 수 있다. 또한, 제1 영역(2131)은 제2 수평 FOV(2121)를 형성하는 레이저 빔 중 제1 면(2102)에 수직이 아닌 방향으로 출력되는 레이저 빔(2125)에 의해 형성되는 영역일 수 있다.In addition, for example, the
도 30 내지 도 34를 통한 빅셀 모듈(2100)의 수평 FOV에 대한 설명은 아래의 도 36 내지 도 39에 도시된 빅셀 모듈(2200)에서도 적용될 수 있다.The description of the horizontal FOV of the
도 35는 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.35 is a diagram illustrating a lidar device according to an embodiment.
도 35를 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2001)는 복수 개의 빅셀 모듈(2100)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 35, a
일 실시예에 따른 라이다 장치(2001)는 복수 개의 빅셀 모듈(2100)이 인접하게 배치된 형태일 수도 있고, 이격되어 배치된 형태일 수도 있다. 예를 들어, 상기 라이다 장치(2001)가 복수 개의 빅셀 모듈(2100)이 인접하게 배치되는 형태인 경우, 인접한 빅셀 모듈(2100)은 서로 한 면을 공유할 수 있다.In the
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2001)는 인접하는 빅셀 모듈(2100)들의 레이저 출력부(2130)가 배치되는 제1 면(2102)이 각도를 형성하도록 배치되거나 곡면을 이루도록 배치할 수도 있고, 각도를 형성하지 않거나 직선을 이루도록 배치할 수도 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2001) 또는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 N°인 경우, 사용자가 원하는 라이다 장치 전체의 수평 FOV인 M°를 만족시키기 위해 M/N개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있다.In addition, when the horizontal FOV of the
예를 들어, 빅셀 모듈의 수평 FOV가 60°인 경우, 사용자가 원하는 라이다 장치 전체의 수평 FOV인 180°를 만족시키기 위해 3개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 빅셀 모듈의 수평 FOV 60도는 복수 개의 빅셀 어레이에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 30도의 수평 FOV를 갖는 2개의 빅셀 어레이에 의해 빅셀 모듈의 수평 FOV 60도가 형성될 수 있다. 이때, 라이다 장치는 30도의 수평 FOV를 갖는 2개의 빅셀 어레이를 포함하는 60도의 수평 FOV를 갖는 3개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있다.For example, when the horizontal FOV of the big cell module is 60°, three big cell modules may be included to satisfy 180°, which is the horizontal FOV of the entire lidar device desired by the user. At this time, the horizontal FOV of 60 degrees of the big cell module may be formed by a plurality of big cell arrays. For example, a horizontal FOV of 60 degrees of a big cell module may be formed by two big cell arrays having a horizontal FOV of 30 degrees. In this case, the lidar device may include three big cell modules having a horizontal FOV of 60 degrees including two big cell arrays having a horizontal FOV of 30 degrees.
도 36 내지 도 39는 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈을 나타내는 도면이다.36 to 39 are diagrams illustrating a big cell module according to another embodiment.
도 36 내지 도 39를 참조하면 일 실시예에 따른 빅셀 모듈(2200)은 바디(2201), 제1 면(2202) 및 레이저 출력부(2230)를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(2230)는 제1 빅셀 어레이(2210) 및 제2 빅셀 어레이(2220)를 포함할 수 있다.36 to 39, the
도 36은 제1 빅셀 어레이(2210) 및 제2 빅셀 어레이(2220)가 좌우로 배치된 빅셀 모듈을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.36 illustrates a big cell module in which the first
빅셀 모듈(2200)에 대한 설명은 위에서 설명된 빅셀 모듈(2100)의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the description of the
바디(2201)에 대한 설명은 위에서 설명된 바디(2101)의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the description of the
제1 면(2202)에 대한 설명은 위에서 설명된 제1 면(2102)의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the description of the
레이저 출력부(2230)에 대한 설명은 위에서 설명된 레이저 출력부(2130)의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략하기로 한다.The description of the
제1 빅셀 어레이(2210)에 대한 설명은 위에서 설명된 제1 빅셀 어레이(2110)의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the description of the first
제2 빅셀 어레이(2220)에 대한 설명은 위에서 설명된 제1 빅셀 어레이(2120)의 설명과 중복될 수 있어, 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the description of the second
도 36을 참조하면, 빅셀 모듈(2200)의 레이저 출력부(2230)는 제1 빅셀 어레이(2210) 및 제2 빅셀 어레이(2220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 36, the
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 어레이(2210)는 제1 방향으로 레이저 빔을 출력하는 제1 빅셀 유닛을 포함할 수 있다. 또한 제1 빅셀 어레이(2210)는 제2 방향으로 레이저 빔을 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the first
이때, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향은 동일할 수 있으나 다를 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향의 차이는 0.104도일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In this case, the first direction and the second direction may be the same, but may be different. For example, the difference between the first direction and the second direction may be 0.104 degrees, but is not limited thereto.
일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 어레이(2220)는 제3 방향으로 레이저 빔을 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the second
이때, 제3 방향은 제1 방향과 동일할 수 있으나 다를 수도 있다. 예를 들어, 상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 빅셀 모듈(2200)의 제1 면(2202)에 수직인 방향일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In this case, the third direction may be the same as the first direction, but may be different. For example, the first direction and the third direction may be directions perpendicular to the
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 유닛과 제2 빅셀 유닛은 이격되어 배치되지 않을 수도 있으나, 제1 간격을 가지고 배치될 수 있다. 또한, 제1 빅셀 유닛과 제2 빅셀 유닛은 인접한 빅셀 유닛일 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 유닛과 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 서로 인접하게 배치될 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 빅셀 유닛과 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 서로 이웃하게 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first big cell unit and the second big cell unit may not be spaced apart from each other, but may be disposed at a first distance. Also, the first big cell unit and the second big cell unit may be adjacent big cell units. For example, the first big cell unit and the second big cell unit may be disposed adjacent to each other with a first interval. Also, for example, the first big cell unit and the second big cell unit may be disposed adjacent to each other with a first interval.
또한, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛은 이격되어 배치되지 않을 수도 있으나, 간격을 가지고 배치될 수 있다. 이때, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛의 간격은 제1 빅셀 유닛과 제2 빅셀 유닛의 간격인 상기 제1 간격 이하일 수 있다. 또한, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛은 인접한 빅셀 유닛일 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛은 제1 간격 이하의 간격을 가지고 서로 인접하게 배치될 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛은 제1 간격 이하의 간격을 가지고 서로 이웃하게 배치될 수 있다.In addition, the first big cell unit and the third big cell unit may not be spaced apart, but may be spaced apart. In this case, the distance between the first and third big cells units may be less than or equal to the first distance between the first and second big cells units. Also, the first big cell unit and the third big cell unit may be adjacent big cell units. For example, the first big cell unit and the third big cell unit may be disposed adjacent to each other with an interval less than or equal to the first interval. Also, for example, the first big cell unit and the third big cell unit may be disposed adjacent to each other with an interval less than or equal to the first interval.
다른 일 실시예에 따르면, 상기 제1 빅셀 유닛은 제1 빅셀 어레이의 최외곽 빅셀 유닛일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 빅셀 유닛은 제1 빅셀 어레이의 오른쪽 가장자리에 배치되는 빅셀 유닛일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.According to another embodiment, the first big cell unit may be an outermost big cell unit of the first big cell array. For example, the first big cell unit may be a big cell unit disposed at the right edge of the first big cell array, but is not limited thereto.
또한, 상기 제3 빅셀 유닛은 제2 빅셀 어레이의 최외곽 빅셀 유닛일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 빅셀 유닛은 제2 빅셀 어레이의 왼쪽 가장자리에 배치되는 빅셀 유닛일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Also, the third big cell unit may be an outermost big cell unit of the second big cell array. For example, the third big cell unit may be a big cell unit disposed at the left edge of the second big cell array, but is not limited thereto.
이때, 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛 사이의 간격은 상기 제1 간격 이하일 수 있다. 상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛 사이의 간격이 상기 제1 간격을 초과할 경우, 제1 빅셀 어레이와 제2 빅셀 어레이 사이에 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존이 형성될 수 있다. 제1 빅셀 어레이와 제2 빅셀 어레이 사이에 데드존이 형성되지 않도록 하기 위해, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛의 간격이 조절될 수 있다.In this case, an interval between the first big cell unit and the third big cell unit may be less than or equal to the first interval. When the distance between the first and third big cell units exceeds the first distance, a dead zone in which a laser beam is not irradiated may be formed between the first and second big cell arrays. In order not to form a dead zone between the first big cell array and the second big cell array, an interval between the first big cell unit and the third big cell unit may be adjusted.
제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛의 간격은 제1 빅셀 유닛의 스티어링 각도, 제3 빅셀 유닛의 스티어링 각도 및 레이저 빔의 다이버전스(divergence) 각도에 기초하여 정의될 수 있다.The distance between the first big cell unit and the third big cell unit may be defined based on the steering angle of the first big cell unit, the steering angle of the third big cell unit, and the divergence angle of the laser beam.
예를 들어, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛의 스티어링 각도가 상기 제1 면(2202)과 수직인 경우, 제1 빅셀 유닛과 제3 빅셀 유닛 사이의 간격은 제1 간격이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.For example, when the steering angle of the first big cell unit and the third big cell unit is perpendicular to the
도 37에 도시된 바와 같이, 제1 빅셀 어레이(2210)는 제1 수평 FOV(2211)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 어레이(2220)는 제2 수평 FOV(2221)를 형성할 수 있다.As shown in FIG. 37, the first
상기 제1 수평 FOV(2211) 및 상기 제2 수평 FOV(2221)는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
도 38에 도시된 바와 같이, 제1 빅셀 어레이(2210)는 제1 수평 FOV(2211)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 어레이(2220)는 제2 수평 FOV(2221)를 형성할 수 있다.38, the first
빅셀 모듈(2200)의 제1 면(2202)은 제1 축(a1)을 기준으로 수평이고, 제2 축(a2)을 기준으로 수직일 수 있다. 제1 축(a1)과 제2 축(a2)은 직교할 수 있다.The
상기 제1 수평 FOV(2211) 및 상기 제2 수평 FOV(2221)는 제2 축(a2)을 기준으로 서로 대칭일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 제1 수평 FOV(2211) 및 상기 제2 수평 FOV(2221)는 빅셀 모듈(2200)의 제1 면(2202)과 수직인 면을 기준으로 서로 대칭일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first
일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 어레이(2220)는 제1 빅셀 어레이(2210)를 180도 회전한 것일 수 있다. 이는 제조 과정에서, 동일한 빅셀 어레이를 복수 개 제조한 후, 빅셀 모듈(2200)에 배치할 때, 동일한 빅셀 어레이들 중 하나를 배치하고, 동일한 빅셀 어레이들 중 다른 하나를 상기 배치된 빅셀 어레이를 기준으로 180도 회전을 시킨 후 빅셀 모듈에 배치할 수 있다.According to an embodiment, the second
이와 같이, 동일한 빅셀 어레이를 180도 회전하여 배치하는 것은 제조 과정의 간편함을 줄 뿐만 아니라, 빅셀 어레이들의 스티어링 범위가 대칭됨으로써 스티어링의 효율성을 증대시킬 수 있다.In this way, disposing the same big cell array by rotating 180 degrees not only makes the manufacturing process simple, but also increases the efficiency of steering by symmetrical steering ranges of the big cell arrays.
원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 2N도일 때, 레이저 출력부에 포함된 옵틱에 의해서는 2N도를 충족시키지 못할 수 있다. 예를 들어, 원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 60도일 때, 레이저 출력부에 포함된 옵틱 중 일 예인 마이크로 프리즘의 경우, 60도의 스티어링 각도를 만들기 위해서는 다양한 각도를 갖는 마이크로 프리즘이 포함되어야 한다. 그러나, 현실적으로 마이크로 프리즘의 각도를 특정 각도 이하로 구현하는 데에 문제가 있을 수 있다. 마이크로 프리즘의 각도가 예시로 특정 각도 이하인 경우, 스티어링 효율이 급격히 감소될 수 있다. 예를 들어, 마이크로 프리즘의 각도가 0.25도 이하인 경우, 구현의 어려움과 스티어링 효율의 감소가 발생할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.When the horizontal FOV of the desired big cell module is 2N degrees, the 2N degree may not be satisfied by the optics included in the laser output unit. For example, when the horizontal FOV of the desired big cell module is 60 degrees, in the case of a micro prism, which is an example of the optics included in the laser output unit, micro prisms having various angles must be included in order to create a steering angle of 60 degrees. However, in reality, there may be a problem in implementing the angle of the micro prism to a specific angle or less. When the angle of the micro prism is less than a certain angle, for example, the steering efficiency may be drastically reduced. For example, when the angle of the micro prism is 0.25 degrees or less, it may be difficult to implement and a decrease in steering efficiency may occur, but is not limited thereto.
위와 같은 문제를 해결하기 위해, 복수 개의 빅셀 어레이를 사용할 수 있다. 예를 들어, 원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 2N도일 때, N도의 수평 FOV를 갖는 복수 개의 빅셀 어레이를 사용할 수 있다.To solve the above problem, a plurality of big cell arrays can be used. For example, when the horizontal FOV of a desired big cell module is 2N degrees, a plurality of big cell arrays having a horizontal FOV of N degrees can be used.
예를 들어, 원하는 빅셀 모듈의 수평 FOV가 60도일 때, 레이저 출력부는 수평 FOV가 30도인 빅셀 어레이 2개를 포함할 수 있다. 이때, 복수 개의 빅셀 어레이 중 하나는 -30도에서 0도의 FOV를 커버하고, 복수 개의 빅셀 어레이 중 다른 하나는 0도에서 +30도의 FOV를 커버하여, 결과적으로 레이저 출력부의 수평 FOV는 60도로 형성될 수 있다. 레이저 출력부의 수평 FOV는 빅셀 모듈의 수평 FOV일 수 있으므로, 결과적으로 빅셀 모듈의 수평 FOV는 60도로 형성될 수 있다.For example, when the horizontal FOV of a desired big cell module is 60 degrees, the laser output unit may include two big cell arrays having a horizontal FOV of 30 degrees. At this time, one of the plurality of big cell arrays covers the FOV of -30 degrees to 0 degrees, and the other of the plurality of big cell arrays covers the FOV of 0 degrees to +30 degrees, and as a result, the horizontal FOV of the laser output part is formed at 60 degrees. Can be. Since the horizontal FOV of the laser output unit may be the horizontal FOV of the big cell module, as a result, the horizontal FOV of the big cell module can be formed at 60 degrees.
도 39에 도시된 바와 같이, 제1 빅셀 어레이(2210)는 제1 수직 FOV(2212)를 형성할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 어레이(2220)는 제2 수직 FOV(2222)를 형성할 수 있다.39, the first
제1 수직 FOV(2212) 및 제2 수직 FOV(2222)는 동일한 조사 각도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 수직 FOV(2112) 및 제2 수직 FOV(2122)는 30도의 조사 각도를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The first vertical FOV 2212 and the second
또한, 제1 수직 FOV(2112) 및 제2 수직 FOV(2122)는 오버랩될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In addition, the first
도 36 내지 도 39에 도시된 빅셀 모듈(2200)의 수평 FOV에 대한 설명은 위의 도 30 내지 도 34를 통해 설명된 빅셀 모듈(2100)의 수평 FOV에 대한 설명과 공통될 수 있다.The description of the horizontal FOV of the
도 40은 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.40 is a diagram illustrating a LiDAR device according to another exemplary embodiment.
도 40을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2002)는 복수 개의 빅셀 모듈(2200)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 40, a
일 실시예에 따른 라이다 장치(2002)는 복수 개의 빅셀 모듈(2200)이 인접하게 배치된 형태일 수도 있고, 이격되어 배치된 형태일 수도 있다. 예를 들어, 상기 라이다 장치(2002)가 복수 개의 빅셀 모듈(2200)이 인접하게 배치되는 형태인 경우, 인접한 빅셀 모듈(2200)은 서로 한 면을 공유할 수 있다.In the
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2002)는 인접하는 빅셀 모듈(2200)들의 레이저 출력부(2230)가 배치되는 제1 면(2202)이 각도를 형성하도록 배치되거나 곡면을 이루도록 배치할 수도 있고, 각도를 형성하지 않거나 직선을 이루도록 배치할 수도 있다.In addition, the
또한, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2002), 빅셀 모듈(2200)의 수평 FOV가 N°인 경우, 사용자가 원하는 라이다 장치 전체의 수평 FOV인 M°를 만족시키기 위해 M/N개의 빅셀 모듈(2200)을 포함할 수 있다.In addition, when the horizontal FOV of the
예를 들어, 빅셀 모듈(2200)의 수평 FOV가 60°인 경우, 사용자가 원하는 라이다 장치 전체의 수평 FOV인 180°를 만족시키기 위해 3개의 빅셀 모듈(2200)을 포함할 수 있다. 이때, 빅셀 모듈의 수평 FOV 60도는 복수 개의 빅셀 어레이에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 30도의 수평 FOV를 갖는 2개의 빅셀 어레이에 의해 빅셀 모듈의 수평 FOV 60도가 형성될 수 있다. 이때, 라이다 장치는 30도의 수평 FOV를 갖는 2개의 빅셀 어레이를 포함하는 60도의 수평 FOV를 갖는 3개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있다.For example, when the horizontal FOV of the
이하에서는 라이다 장치의 거리 측정을 위한 기준점에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a reference point for measuring the distance of the lidar device will be described in detail.
라이다 장치는 복수 개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있다. 라이다 장치는 복수 개의 빅셀 모듈을 통해 대상체로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 라이다 장치는 복수 개의 빅셀 모듈을 통해 대상체로부터 반사되는 레이저 빔을 수광할 수 있다. 라이다 장치는 복수 개의 빅셀 모듈을 통해 FOV를 형성할 수 있다.The lidar device may include a plurality of big cell modules. The lidar device may output a laser beam to an object through a plurality of big cell modules. The lidar device may receive a laser beam reflected from an object through a plurality of big cell modules. The lidar device may form a FOV through a plurality of big cell modules.
라이다 장치가 복수 개의 빅셀 모듈을 포함하는 경우, 상기 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 측정하는 기준점이 다양해질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 빅셀 모듈 마다 각각의 기준점이 존재할 수 있고, 각각의 기준점들의 위치가 모두 상이할 수 있다. 기준점이 다양할 경우, 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 파악함에 있어서, 동일한 거리라도 빅셀 모듈의 위치에 따라 산출되는 거리가 다양할 수 있다.When the lidar device includes a plurality of big cell modules, reference points for measuring a distance from the lidar device to an object may vary. For example, each reference point may exist for each of a plurality of big cell modules, and positions of each of the reference points may all be different. When the reference points vary, in determining the distance from the lidar device to the object, the calculated distance may vary according to the location of the big cell module even if the distance is the same.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 라이다 장치가 복수 개의 빅셀 모듈을 포함하는 경우, 거리 산출의 기준이 되는 고정된 기준점을 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다.In order to solve the above problem, when the lidar device includes a plurality of big cell modules, a fixed reference point that is a reference for calculating the distance may be determined, and the distance may be calculated based on the reference point.
또한, 라이다 장치의 빅셀 모듈에는 복수 개의 빅셀 어레이가 포함될 수 있다. 빅셀 모듈은 복수 개의 빅셀 어레이를 통해 대상체로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 빅셀 모듈은 복수 개의 빅셀 어레이에서 출력된 레이저 빔이 대상체로부터 반사되는 레이저 빔을 수광할 수 있다. 빅셀 모듈은 복수 개의 빅셀 어레이를 통해 FOV를 형성할 수 있다.In addition, the big cell module of the lidar device may include a plurality of big cell arrays. The big cell module may output a laser beam to an object through a plurality of big cell arrays. The big cell module may receive a laser beam from which a laser beam output from a plurality of big cell arrays is reflected from an object. The big cell module may form a FOV through a plurality of big cell arrays.
빅셀 모듈이 복수 개의 빅셀 어레이를 포함하는 경우, 상기 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 측정하는 기준점이 다양해질 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 빅셀 어레이 마다 각각의 기준점이 존재할 수 있고, 각각의 기준점들의 위치가 모두 상이할 수 있다. 기준점이 다양할 경우, 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 파악함에 있어서, 동일한 거리라도 빅셀 어레이의 위치에 따라 산출되는 거리가 다양할 수 있다.When the big cell module includes a plurality of big cell arrays, a reference point for measuring a distance from the lidar device to an object may be varied. For example, each reference point may exist for each of a plurality of big cell arrays, and positions of each of the reference points may all be different. When the reference points vary, in determining the distance from the lidar device to the object, the calculated distance may vary according to the location of the big cell array, even if the distance is the same.
위에서 설명한 바와 같이, 복수 개의 빅셀 어레이 마다 각각의 기준점이 존재할 수 있고, 각각의 기준점들의 위치가 모두 상이할 수 있는 문제점은, 복수 개의 빅셀 유닛에도 해당될 수 있다. 복수 개의 빅셀 유닛 마다 각각의 기준점이 존재할 수 있고, 각각의 기준점들의 위치가 모두 상이할 수 있다. 기준점이 다양할 경우, 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 파악함에 있어서, 동일한 거리라도 빅셀 유닛의 위치에 따라 산출되는 거리가 다양할 수 있다.As described above, a problem in that each reference point may exist for each of a plurality of big cell arrays, and the positions of each of the reference points are all different, may also apply to a plurality of big cell units. Each reference point may exist for each of the plurality of big cell units, and positions of each of the reference points may all be different. When the reference points vary, in determining the distance from the lidar device to the object, the calculated distance may vary according to the location of the big cell unit even if the distance is the same.
위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 빅셀 모듈이 복수 개의 빅셀 어레이를 포함하는 경우, 거리 산출의 기준이 되는 고정된 기준점을 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다. 또는 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 경우, 거리 산출의 기준이 되는 고정된 기준점을 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다.In order to solve the above problem, when the big cell module includes a plurality of big cell arrays, a fixed reference point that is a reference for calculating the distance may be determined, and the distance may be calculated based on the reference point. Alternatively, when the big cell array includes a plurality of big cell units, the distance may be calculated based on the reference point by determining a fixed reference point that is a reference for calculating the distance.
도 41 내지 도 42는 일 실시예에 따른 레이저 출력부를 나타내는 도면이다.41 to 42 are diagrams illustrating a laser output unit according to an exemplary embodiment.
도 41을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(2900)는 복수 개의 빅셀 어레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 41, the
제1 빅셀 어레이는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛(2901) 및 제2 빅셀 유닛(2902)을 포함할 수 있다.The first big cell array may include a plurality of big cell units. For example, the first big cell array may include a first
제2 빅셀 어레이는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 빅셀 어레이는 제3 빅셀 유닛(2903) 및 제4 빅셀 유닛(2904)을 포함할 수 있다.The second big cell array may include a plurality of big cell units. For example, the second big cell array may include a third
제1 빅셀 어레이와 제2 빅셀 어레이는 동일한 기질(substrate)에 놓여 있는 것일 수 있다. 제1 빅셀 어레이와 제2 빅셀 어레이는 동일한 PCB 위에 높여 있는 것일 수 있다. The first big cell array and the second big cell array may be placed on the same substrate. The first big cell array and the second big cell array may be raised on the same PCB.
제1 빅셀 어레이와 제2 빅셀 어레이는 동일한 것일 수 있다. 또는 제2 빅셀 어레이는 제1 빅셀 어레이를 180도 회전시킨 것일 수 있다.The first big cell array and the second big cell array may be the same. Alternatively, the second big cell array may be obtained by rotating the first big cell array by 180 degrees.
제1 빅셀 유닛(2901)은 제1 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제1 빅셀 유닛(2901)은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The first
제2 빅셀 유닛(2902)은 제2 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제1 빅셀 유닛(2901)은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The second
제3 빅셀 유닛(2903)은 제3 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제3 빅셀 유닛(2903)은 제3 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The third
제4 빅셀 유닛(2904)은 제4 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제4 빅셀 유닛(2904)은 제4 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The fourth
도 41을 참조하면, 각각의 빅셀 유닛에서 출력되는 레이저 빔의 중심은 실선으로, 다이버전스 빔은 점선으로 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 41, a center of a laser beam output from each big cell unit may be indicated by a solid line, and a divergence beam may be indicated by a dotted line.
제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심이 이루는 각도는 상기 제1 각도의 절반과 상기 제2 각도의 절반의 합보다 이하일 수 있다. 또는 제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하가 될 수 있다.The angle formed by the center of the laser beam output from the first
제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심이 이루는 각도가 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반보다 클 경우, 상기 제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에, 레이저 빔이 조사되지 않는 영역인 데드존이 발생할 수 있다.When the angle formed by the center of the laser beam output from the first
데드존이 형성되면, 데드존에 존재하는 물체에는 레이저가 조사되지 않기 때문에, 상기 물체의 거리 정보를 얻을 수 없다. 따라서, 데드존을 없애기 위해, 제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔이 맞닿아 진행되거나, 적어도 일부가 오버랩될 수 있다.When the dead zone is formed, since the laser is not irradiated to the object existing in the dead zone, the distance information of the object cannot be obtained. Accordingly, in order to eliminate the dead zone, the laser beam output from the first
예를 들어, 제1 빅셀 유닛(2901)은 제1 방향으로 콜리메이션 빔을 출력하고, 제2 방향 및 제3 방향으로 다이버전스 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제2 빅셀 유닛(2902)은 제4 방향으로 콜리메이션 빔을 출력하고, 상기 제3 방향 및 제5 방향으로 다이버전스 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제3 빅셀 유닛(2903)은 제6 방향으로 콜리메이션 빔을 출력하고, 상기 제2 방향 및 제7 방향으로 다이버전스 빔을 출력할 수 있다.For example, the first
또한 예를 들어, 제1 빅셀 유닛(2901)의 다이버전스 빔과 제3 빅셀 유닛(2903)의 다이버전스 빔은 같은 방향으로 출력될 수 있다. 이때, 제1 빅셀 유닛(2901)의 다이버전스 빔과 제3 빅셀 유닛(2903)의 다이버전스 빔은 레이저 출력부가 배치된 면과 수직인 방향으로 출력될 수 있다.Also, for example, the divergence beam of the first
도 42를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(2950)는 복수 개의 빅셀 어레이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 42, the
또한, 일 실시예에 따른 레이저 출력부(2950)는 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 옵틱을 포함할 수 있다.In addition, the
제1 빅셀 어레이는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛(2951) 및 제2 빅셀 유닛(2952)을 포함할 수 있다.The first big cell array may include a plurality of big cell units. For example, the first big cell array may include a first
제2 빅셀 어레이는 복수 개의 빅셀 유닛을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 빅셀 어레이는 제3 빅셀 유닛(2953) 및 제4 빅셀 유닛(2954)을 포함할 수 있다.The second big cell array may include a plurality of big cell units. For example, the second big cell array may include a third
옵틱은 복수 개의 서브 옵틱을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 빅셀 유닛(2951)으로부터 출력된 레이저 빔을 스티어링 시키는 제1 서브 옵틱(2961)을 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 빅셀 유닛(2952)으로부터 출력된 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 서브 옵틱(2962)을 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 제3 빅셀 유닛(2953)으로부터 출력된 레이저 빔을 스티어링 시키는 제3 서브 옵틱(2963)을 포함할 수 있다. 또한 예를 들어, 제4 빅셀 유닛(2954)으로부터 출력된 레이저 빔을 스티어링 시키는 제4 서브 옵틱(2964)을 포함할 수 있다.The optic may include a plurality of sub optics. For example, a first sub-optic 2961 for steering a laser beam output from the first
제1 서브 옵틱(2961)은 제1 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제1 서브 옵틱(2961)은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The first sub-optic 2961 may output a laser beam in a first direction. In addition, the first sub-optic 2961 may output a laser beam having a divergence angle of the first angle.
제2 서브 옵틱(2962)은 제2 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제2 서브 옵틱(2962)은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The second sub-optic 2962 may output a laser beam in a second direction. In addition, the second sub-optic 2962 may output a laser beam having a divergence angle of a second angle.
제3 서브 옵틱(2963)은 제3 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제3 서브 옵틱(2963)은 제3 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The third sub-optic 2963 may output a laser beam in a third direction. In addition, the third sub-optic 2963 may output a laser beam having a divergence angle of a third angle.
제4 서브 옵틱(2964)은 제4 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제4 서브 옵틱(2964)은 제4 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.The fourth sub-optic 2964 may output a laser beam in a fourth direction. Also, the fourth sub-optic 2964 may output a laser beam having a divergence angle of a fourth angle.
도 42를 참조하면, 각각의 빅셀 유닛에서 출력되는 레이저 빔의 중심은 실선으로, 다이버전스 빔은 점선으로 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 42, a center of a laser beam output from each big cell unit may be indicated by a solid line and a divergence beam may be indicated by a dotted line.
제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되어 제1 서브 옵틱(2961)을 거쳐 출력되는 레이저 빔의 중심과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되어 제2 서브 옵틱(2962)을 거쳐 출력되는 레이저 빔의 중심이 이루는 각도는 상기 제1 각도의 절반과 상기 제2 각도의 절반의 합보다 이하일 수 있다. 또는 제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔의 중심이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하가 될 수 있다.The center of the laser beam output from the
제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되어 제1 서브 옵틱(2961)을 거쳐 출력되는 레이저 빔의 중심과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되어 제2 서브 옵틱(2962)을 거쳐 출력되는 레이저 빔의 중심이 이루는 각도가 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반보다 클 경우, 상기 제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에, 레이저 빔이 조사되지 않는 영역인 데드존이 발생할 수 있다.The center of the laser beam output from the
데드존이 형성되면, 데드존에 존재하는 물체에는 레이저가 조사되지 않기 때문에, 상기 물체의 거리 정보를 얻을 수 없다. 따라서, 데드존을 없애기 위해, 제1 빅셀 유닛(2901)으로부터 출력되는 레이저 빔과 제2 빅셀 유닛(2902)으로부터 출력되는 레이저 빔이 맞닿아 진행되거나, 적어도 일부가 오버랩될 수 있다.When the dead zone is formed, since the laser is not irradiated to the object existing in the dead zone, the distance information of the object cannot be obtained. Accordingly, in order to eliminate the dead zone, the laser beam output from the first
예를 들어, 제1 서브 옵틱(2961)은 제1 방향으로 콜리메이션 빔을 출력하고, 제2 방향 및 제3 방향으로 다이버전스 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제2 서브 옵틱(2962)은 제4 방향으로 콜리메이션 빔을 출력하고, 상기 제3 방향 및 제5 방향으로 다이버전스 빔을 출력할 수 있다. 또한, 제3 서브 옵틱(2963)은 제6 방향으로 콜리메이션 빔을 출력하고, 상기 제2 방향 및 제7 방향으로 다이버전스 빔을 출력할 수 있다.For example, the first sub-optic 2961 may output a collimation beam in a first direction and a divergence beam in a second direction and a third direction. In addition, the second sub-optic 2962 may output a collimation beam in a fourth direction, and may output a divergence beam in the third and fifth directions. In addition, the third sub-optic 2963 may output a collimation beam in a sixth direction, and may output a divergence beam in the second and seventh directions.
또한 예를 들어, 제1 서브 옵틱(2961)의 다이버전스 빔과 제3 서브 옵틱(2963)의 다이버전스 빔은 같은 방향으로 출력될 수 있다. 이때, 제1 서브 옵틱(2961)의 다이버전스 빔과 제3 서브 옵틱(2963)의 다이버전스 빔은 레이저 출력부가 배치된 면과 수직인 방향으로 출력될 수 있다.Also, for example, the divergence beam of the first sub-optic 2961 and the divergence beam of the third sub-optic 2963 may be output in the same direction. In this case, the divergence beam of the first sub-optic 2961 and the divergence beam of the third sub-optic 2963 may be output in a direction perpendicular to the surface where the laser output unit is disposed.
도 43은 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.43 is a diagram illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to an exemplary embodiment.
도 43은 빅셀 모듈에 포함된 빅셀 어레이들이 상하로 배치된 빅셀 모듈을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.43 illustrates a big cell module in which big cell arrays included in the big cell module are arranged vertically, but is not limited thereto.
도 43을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2003)는 복수 개의 빅셀 모듈(2350, 2360)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2003)는 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 43, a
제1 빅셀 모듈(2350)은 바디(2301), 제1 면(2302) 및 제1 빅셀 어레이(2310)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2310)는 바디(2301)의 제1 면(2302)에 배치될 수 있다.The first
제2 빅셀 모듈(2360)은 바디(2361), 제2 면(2362) 제2 빅셀 어레이(2320)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2320)는 바디(2361)의 제2 면(2362)에 배치될 수 있다.The second
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 모듈(2350)의 제1 빅셀 어레이(2310)가 배치되는 제1 면(2302)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2310)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, it is perpendicular to the
일 실시예에 따르면, 상기 제1 가상선(L1)은 제1 빅셀 어레이(2310)의 제1 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 중앙지점일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (a,b)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.According to an embodiment, the first virtual line L1 may be a virtual line extending from a first point of the first
또한 일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 모듈(2360)의 제2 빅셀 어레이(2320)가 배치되는 제2 면(2362)과 수직하고, 제2 빅셀 어레이(2320)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선(L2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the second
상기 제2 가상선(L2)은 제2 빅셀 어레이(2320)의 제2 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2320)의 중앙지점일 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 제2 지점은 제1 빅셀 어레이(2320)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2320)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (c,d)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The second virtual line L2 may be a virtual line extending from a second point of the second
상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 각 빅셀 어레이의 중앙 지점을 기준으로 좌표를 갖는 경우, 상기 제1 지점의 좌표와 상기 제2 지점의 좌표는 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점의 좌표인 (a,b)와 상기 제2 지점의 좌표인 (c,d)에 있어서, a와 c가 동일하고, b와 d가 동일할 수 있다.When the first point and the second point have coordinates based on a central point of each big cell array, the coordinates of the first point and the coordinates of the second point may be the same. For example, in the coordinates of the first point (a,b) and the coordinates of the second point (c,d), a and c may be the same, and b and d may be the same.
제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)은 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)은 교점을 형성할 수 있다. 이때, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교점은 기준점(P)이 될 수 있다.The first virtual line L1 and the second virtual line L2 may intersect. For example, the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may form an intersection. In this case, the intersection of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may be the reference point P.
상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)이 공유하는 면에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)이 만나는 교점이 될 수 있다.The reference point P may be included in a surface shared by the first
상기 기준점(P)은 라이다 장치의 컨트롤러에 미리 저장될 수 있다.The reference point P may be stored in advance in the controller of the lidar device.
또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이에는 최소거리(R)가 정해질 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이에는 최소거리가 정해질 수 있다.Also, for example, a minimum distance R may be determined between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제1 면(2302) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 면(2362) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the second
또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리와 다를 수도 있다.Also, for example, the minimum distance R between the reference point P and the first
도 44는 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.44 is a diagram illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to another embodiment.
도 44는 빅셀 모듈에 포함된 빅셀 어레이들이 좌우로 배치된 빅셀 모듈을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.44 illustrates a big cell module in which big cell arrays included in the big cell module are arranged left and right, but is not limited thereto.
도 44를 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2004)는 복수 개의 빅셀 모듈(2450, 2460)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2004)는 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 44, a
제1 빅셀 모듈(2450)은 바디(2401), 제1 면(2402) 및 제1 빅셀 어레이(2410)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2410)는 바디(2401)의 제1 면(2402)에 배치될 수 있다.The first
제2 빅셀 모듈(2460)은 바디(2461), 제2 면(2462) 제2 빅셀 어레이(2420)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2420)는 바디(2461)의 제2 면(2462)에 배치될 수 있다.The second
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 모듈(2450)의 제1 빅셀 어레이(2410)가 배치되는 제1 면(2402)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2410)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, it is perpendicular to the
일 실시예에 따르면, 상기 제1 가상선(L1)은 제1 빅셀 어레이(2310)의 제1 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 중앙지점일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (a,b)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.According to an embodiment, the first virtual line L1 may be a virtual line extending from a first point of the first
또한 일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 모듈(2450)의 제2 빅셀 어레이(2420)가 배치되는 제2 면(2462)과 수직하고, 제2 빅셀 어레이(2420)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선(L2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the second
상기 제2 가상선(L2)은 제2 빅셀 어레이(2320)의 제2 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2320)의 중앙지점일 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 제2 지점은 제1 빅셀 어레이(2320)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2320)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (c,d)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The second virtual line L2 may be a virtual line extending from a second point of the second
상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 각 빅셀 어레이의 중앙 지점을 기준으로 좌표를 갖는 경우, 상기 제1 지점의 좌표와 상기 제2 지점의 좌표는 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점의 좌표인 (a,b)와 상기 제2 지점의 좌표인 (c,d)에 있어서, a와 c가 동일하고, b와 d가 동일할 수 있다.When the first point and the second point have coordinates based on a central point of each big cell array, the coordinates of the first point and the coordinates of the second point may be the same. For example, in the coordinates of the first point (a,b) and the coordinates of the second point (c,d), a and c may be the same, and b and d may be the same.
제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)은 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)은 교점을 형성할 수 있다. 이때, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교점은 기준점(P)이 될 수 있다.The first virtual line L1 and the second virtual line L2 may intersect. For example, the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may form an intersection. In this case, the intersection of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may be the reference point P.
상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)이 공유하는 면에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)이 만나는 교점이 될 수 있다.The reference point P may be included in a surface shared by the first
또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이에는 최소거리(R)가 정해질 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이에는 최소거리가 정해질 수 있다.Also, for example, a minimum distance R may be determined between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제1 면(2402) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2420) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 면(2462) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the second
도 45 내지 도 47는 또 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.45 to 47 are diagrams illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to another embodiment.
도 45 내지 도 47는 빅셀 모듈에 포함된 빅셀 어레이들이 상하로 배치된 빅셀 모듈을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.45 to 47 illustrate big cell modules in which big cell arrays included in the big cell module are arranged vertically, but are not limited thereto.
도 45 내지 도 47를 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2003)는 복수 개의 빅셀 모듈(2350, 2360, 2370)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2003)는 제1 빅셀 모듈(2350), 제2 빅셀 모듈(2360) 및 제3 빅셀 모듈(2370)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 45 to 47, a
제1 빅셀 모듈(2350)은 바디(2301), 제1 면(2302) 및 제1 빅셀 어레이(2310)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2310)는 바디(2301)의 제1 면(2302)에 배치될 수 있다.The first
제2 빅셀 모듈(2360)은 바디(2361), 제2 면(2362) 제2 빅셀 어레이(2320)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2320)는 바디(2361)의 제2 면(2362)에 배치될 수 있다.The second
제3 빅셀 모듈(2370)은 바디(2371), 제3 면(2372) 제3 빅셀 어레이(2330)를 포함할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2330)는 바디(2371)의 제3 면(2372)에 배치될 수 있다.The third
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 모듈(2350)의 제1 빅셀 어레이(2310)가 배치되는 제1 면(2302)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2310)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, it is perpendicular to the
상기 제1 가상선(L1)은 제1 빅셀 어레이(2310)의 제1 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 중앙지점일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2310)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (a,b)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The first virtual line L1 may be a virtual line extending from a first point of the first
또한 일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 모듈(2360)의 제2 빅셀 어레이(2320)가 배치되는 제2 면(2362)과 수직하고, 제2 빅셀 어레이(2320)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선(L2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the second
상기 제2 가상선(L2)은 제2 빅셀 어레이(2320)의 제2 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2320)의 중앙지점일 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 제2 지점은 제1 빅셀 어레이(2320)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2320)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (c,d)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The second virtual line L2 may be a virtual line extending from a second point of the second
또한 일 실시예에 따르면, 제3 빅셀 모듈(2370)의 제3 빅셀 어레이(2330)가 배치되는 제3 면(2372)과 수직하고, 제3 빅셀 어레이(2330)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제3 가상선(L3)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, a direction in which the third
상기 제3 가상선(L3)은 제3 빅셀 어레이(2330)의 제3 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 지점은 제3 빅셀 어레이(2330)의 중앙지점일 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 제2 지점은 제1 빅셀 어레이(2330)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 지점은 제3 빅셀 어레이(2330)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (e,f)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The third virtual line L3 may be a virtual line extending from a third point of the third
상기 제1 지점, 상기 제2 지점 및 상기 제3 지점이 각 빅셀 어레이의 중앙 지점을 기준으로 좌표를 갖는 경우, 상기 제1 지점의 좌표, 상기 제2 지점의 좌표 및 상기 제3 지점의 좌표는 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점의 좌표인 (a,b), 상기 제2 지점의 좌표인 (c,d) 및 상기 제3 지점의 좌표인 (e,f)에 있어서, a, c, e가 동일하고, b, d, f가 동일할 수 있다.When the first point, the second point, and the third point have coordinates based on the center point of each big cell array, the coordinates of the first point, the coordinates of the second point, and the coordinates of the third point are It can be the same. For example, in the coordinates of the first point (a,b), the coordinates of the second point (c,d), and the coordinates of the third point (e,f), a, c, e Is the same, and b, d, and f may be the same.
도 45을 참조하면, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교점을 형성할 수 있다. 이때, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)의 교점은 기준점(P)이 될 수 있다.Referring to FIG. 45, a first virtual line L1, a second virtual line L2, and a third virtual line L3 may intersect. For example, the first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may form an intersection. In this case, the intersection of the first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may be the reference point P.
상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)이 공유하는 면에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제2 빅셀 모듈(2360) 및 제3 빅셀 모듈(2370)이 공유하는 면에 포함될 수 있다.The reference point P may be included in a surface shared by the first
또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제2 빅셀 모듈(2360) 및 제3 빅셀 모듈(2370)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제3 빅셀 모듈(2370)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다.In addition, the reference point P may be included in a corner shared by the first
또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제2 빅셀 모듈(2360)이 만나는 교점이 될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제2 빅셀 모듈(2360) 및 제3 빅셀 모듈(2370)이 만나는 교점이 될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350) 및 제3 빅셀 모듈(2370)이 만나는 교점이 될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2350), 제2 빅셀 모듈(2360) 및 제3 빅셀 모듈(2370)이 만나는 교점이 될 수 있다.In addition, the reference point P may be an intersection point where the first
또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이에는 최소거리(R)가 정해질 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이에는 최소거리가 정해질 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2330) 사이에는 최소거리가 정해질 수 있다.Also, for example, a minimum distance R may be determined between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2330) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2330) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제1 면(2302) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 면(2362) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the second
이때, 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2330) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 면(2372) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the third
다른 일 실시예에 따르면, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리와 동일하지 않을 수도 있다. 또한, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2310) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2330) 사이의 최소거리와 동일하지 않을 수도 있다. 또한, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2320) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2330) 사이의 최소거리와 동일하지 않을 수도 있다.According to another embodiment, the minimum distance R between the reference point P and the first
제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)은 교점을 형성할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교점을 형성할 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 가상선(L1) 및 제3 가상선(L3)은 교점을 형성할 수 있다. 이때, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교차점(C)이 형성될 수 있다.The first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may intersect. For example, the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may form an intersection. Also, for example, the second virtual line L2 and the third virtual line L3 may form an intersection. Also, for example, the first virtual line L1 and the third virtual line L3 may form an intersection. In this case, an intersection point C of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may be formed.
일 실시예에 따르면, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 한 개의 교차점을 형성할 수도 있고, 여러 개의 교차점을 형성할 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may form one intersection point or several intersection points.
제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)이 여러 개의 교차점을 형성하는 경우, 여러 개의 교차점 중 어떤 점을 기준점으로 두어야 하는지에 대한 문제가 존재할 수 있다.When the first imaginary line L1, the second imaginary line L2, and the third imaginary line L3 form a plurality of intersections, there may be a problem as to which of the plurality of intersections should be used as a reference point. .
복수 개의 가상선들 사이에 여러 개의 교차점이 형성되는 경우, 모든 교차점을 포함할 수 있는 교차 영역을 형성시킬 수 있다. 상기 교차 영역은 구(sphere)의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 교차 영역의 중심을 기준점으로 잡을 수 있다. 따라서, 가상선들의 교차점이 여러 개로 형성되더라도, 상기 교차 영역에 포함된다면, 상기 교차 영역의 원점을 기준점으로 하여 대상체와의 거리를 산출할 수 있다.When a plurality of intersection points are formed between a plurality of virtual lines, an intersection region capable of including all intersection points may be formed. The crossing region may be formed in a sphere shape, but is not limited thereto. The center of the intersection area may be taken as a reference point. Accordingly, even if multiple intersection points of virtual lines are formed, if included in the intersection area, the distance to the object can be calculated using the origin of the intersection area as a reference point.
도 46를 참조하면, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교차점은 C이다. 제3 가상선(L3)은 교차점(C)로부터 떨어져있을 수 있다. 이때, 제3 가상선(L3)과 교차점(C)의 최소거리는 D일 수 있다. 이때, 제3 가상선(L3) 및 교차점(C)를 모두 포함하는 구(sphere)가 형성될 수 있다. 상기 구의 직경은 D가 될 수 있다. 이때, 상기 구의 원점(center)을 기준점(P)으로 정할 수 있다.Referring to FIG. 46, the intersection of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 is C. The third virtual line L3 may be separated from the intersection point C. In this case, the minimum distance between the third virtual line L3 and the intersection point C may be D. In this case, a sphere including both the third virtual line L3 and the intersection point C may be formed. The diameter of the sphere may be D. In this case, the origin (center) of the sphere may be determined as the reference point (P).
도 47를 참조하면, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교차점은 제1 교차점(C1)일 수 있다. 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)의 교차점은 제2 교차점(C2)일 수 있다. 제1 가상선(L1) 및 제3 가상선(L3)의 교차점은 제3 교차점(C3)일 수 있다.Referring to FIG. 47, an intersection point of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may be a first intersection point C1. The intersection of the second virtual line L2 and the third virtual line L3 may be a second intersection C2. The intersection of the first virtual line L1 and the third virtual line L3 may be a third intersection C3.
일 실시예에 따르면, 기준점(P)은 제1 교차점(C1), 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3)에 기초하여 정해질 수 있다. 또한, 제1 교차점(C1), 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3)을 모두 포함하는 구(sphere)가 형성될 수 있다. 상기 구의 직경은 D가 될 수 있다. 이때, 상기 D는 제1 교차점(C1), 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3)간의 거리 중 최대인 거리일 수 있다. 이때, 상기 구의 원점(center)을 기준점(P)으로 정할 수 있다.According to an embodiment, the reference point P may be determined based on the first intersection C1, the second intersection C2, and the third intersection C3. In addition, a sphere including all of the first intersection point C1, the second intersection point C2, and the third intersection point C3 may be formed. The diameter of the sphere may be D. In this case, D may be the largest distance among the distances between the first intersection point C1, the second intersection point C2, and the third intersection point C3. In this case, the origin (center) of the sphere may be determined as the reference point (P).
예를 들어, 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2) 사이의 거리를 구할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리를 구할 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 교차점(C1) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리를 구할 수 있다.For example, the distance between the first intersection point C1 and the second intersection point C2 may be obtained. Also, for example, the distance between the second intersection point C2 and the third intersection point C3 may be obtained. Also, for example, the distance between the first intersection point C1 and the third intersection point C3 may be obtained.
이때, 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2) 사이의 거리, 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리, 제1 교차점(C1) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리 중 가장 큰 값을 구의 직경 D로 정할 수 있다.At this time, the distance between the first intersection (C1) and the second intersection (C2), the distance between the second intersection (C2) and the third intersection (C3), between the first intersection (C1) and the third intersection (C3) The largest value among the distances of can be determined as the diameter D of the sphere.
이때, 기준점(P)은 사이의 거리가 가장 큰 교차점 2개의 중간에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2) 사이의 거리가 가장 큰 경우, 기준점(P)은 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2)의 중앙에 위치하는 점이 될 수 있다.In this case, the reference point P may be located in the middle of the two intersection points having the largest distance between them. For example, when the distance between the first intersection point C1 and the second intersection point C2 is the largest, the reference point P will be a point located at the center of the first intersection point C1 and the second intersection point C2. I can.
일 실시예에 따르면, 라이다 장치(2003)는 상기 구의 원점인 기준점(P)을 기준으로 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 라이다 장치(2003)는 제1 빅셀 어레이(2310)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치(2003)는 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2310)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치(2003)는 라이다 장치(2003)로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제1 빅셀 어레이(2310)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2310)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.For example, the
또한 예를 들어, 라이다 장치(2003)는 제2 빅셀 어레이(2320)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치(2003)는 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2320)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치(2003)는 라이다 장치(2003)로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제2 빅셀 어레이(2320)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2320)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the
또한 예를 들어, 라이다 장치(2003)는 제3 빅셀 어레이(2330)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치(2003)는 상기 기준점(P)으로부터 제3 빅셀 어레이(2330)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치(2003)는 라이다 장치(2003)로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제3 빅셀 어레이(2330)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제3 빅셀 어레이(2330)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the
위의 실시 예는 빅셀 모듈이 3개인 경우를 기준으로 설명되었으나, 빅셀 모듈이 4개인 경우, 5개인 경우 등에도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described based on the case of three big cell modules, but can be applied to the case of four, five, and the like.
도 48 내지 도 50은 또 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈간의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.48 to 50 are diagrams illustrating reference points for measuring distances between big cell modules according to another embodiment.
도 48 내지 도 50은 빅셀 모듈에 포함된 빅셀 어레이들이 상하로 배치된 빅셀 모듈을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.48 to 50 illustrate a big cell module in which big cell arrays included in the big cell module are arranged vertically, but are not limited thereto.
도 48 내지 도 50을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2004)는 복수 개의 빅셀 모듈(2450, 2460, 2470)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2004)는 제1 빅셀 모듈(2450), 제2 빅셀 모듈(2460) 및 제3 빅셀 모듈(2470)을 포함할 수 있다.48 to 50, the
제1 빅셀 모듈(2450)은 바디(2401), 제1 면(2402) 및 제1 빅셀 어레이(2410)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2410)는 바디(2401)의 제1 면(2402)에 배치될 수 있다.The first
제2 빅셀 모듈(2460)은 바디(2461), 제2 면(2462) 제2 빅셀 어레이(2420)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2420)는 바디(2461)의 제2 면(2462)에 배치될 수 있다.The second
제3 빅셀 모듈(2470)은 바디(2471), 제3 면(2472) 제3 빅셀 어레이(2430)를 포함할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2430)는 바디(2471)의 제3 면(2472)에 배치될 수 있다.The third
일 실시예에 따르면, 제1 빅셀 모듈(2450)의 제1 빅셀 어레이(2410)가 배치되는 제1 면(2402)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2410)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, it is perpendicular to the
또한 일 실시예에 따르면, 제2 빅셀 모듈(2460)의 제2 빅셀 어레이(2420)가 배치되는 제2 면(2462)과 수직하고, 제2 빅셀 어레이(2420)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선(L2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, the second
또한 일 실시예에 따르면, 제3 빅셀 모듈(2470)의 제3 빅셀 어레이(2430)가 배치되는 제3 면(2472)과 수직하고, 제3 빅셀 어레이(2430)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제3 가상선(L3)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, it is perpendicular to the third surface 2472 on which the third big cell array 2430 of the third
도 48을 참조하면, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교점을 형성할 수 있다. 이때, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)의 교점은 기준점(P)이 될 수 있다.Referring to FIG. 48, a first virtual line L1, a second virtual line L2, and a third virtual line L3 may intersect. For example, the first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may form an intersection. In this case, the intersection of the first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may be the reference point P.
상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)이 공유하는 면에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제2 빅셀 모듈(2460) 및 제3 빅셀 모듈(2470)이 공유하는 면에 포함될 수 있다.The reference point P may be included in a surface shared by the first
또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제2 빅셀 모듈(2460) 및 제3 빅셀 모듈(2470)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제3 빅셀 모듈(2470)이 공유하는 모서리에 포함될 수 있다.In addition, the reference point P may be included in a corner shared by the first
또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제2 빅셀 모듈(2460)이 만나는 교점이 될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제2 빅셀 모듈(2460) 및 제3 빅셀 모듈(2470)이 만나는 교점이 될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450) 및 제3 빅셀 모듈(2470)이 만나는 교점이 될 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)은 제1 빅셀 모듈(2450), 제2 빅셀 모듈(2460) 및 제3 빅셀 모듈(2470)이 만나는 교점이 될 수 있다.In addition, the reference point P may be an intersection point where the first
또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이에는 최소거리(R)가 정해질 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2420) 사이에는 최소거리가 정해질 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2430) 사이에는 최소거리가 정해질 수 있다.Also, for example, a minimum distance R may be determined between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2420) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2430) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다. 또한, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2420) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2430) 사이의 최소거리와 동일할 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제1 빅셀 어레이(2410) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제1 면(2402) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the first
이때, 상기 기준점(P)과 제2 빅셀 어레이(2420) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제2 면(2462) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the second
이때, 상기 기준점(P)과 제3 빅셀 어레이(2430) 사이의 최소거리(R)는 상기 기준점(P)과 제3 면(2472) 사이의 최소거리일 수 있다.In this case, the minimum distance R between the reference point P and the third big cell array 2430 may be a minimum distance between the reference point P and the third surface 2472.
제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교차할 수 있다. 예를 들어, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)은 교점을 형성할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 교점을 형성할 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 가상선(L1) 및 제3 가상선(L3)은 교점을 형성할 수 있다. 이때, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교차점(C)이 형성될 수 있다.The first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may intersect. For example, the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may form an intersection. Also, for example, the second virtual line L2 and the third virtual line L3 may form an intersection. Also, for example, the first virtual line L1 and the third virtual line L3 may form an intersection. In this case, an intersection point C of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may be formed.
일 실시예에 따르면, 제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)은 한 개의 교차점을 형성할 수도 있고, 여러 개의 교차점을 형성할 수도 있다.According to an exemplary embodiment, the first virtual line L1, the second virtual line L2, and the third virtual line L3 may form one intersection point or several intersection points.
제1 가상선(L1), 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)이 여러 개의 교차점을 형성하는 경우, 여러 개의 교차점 중 어떤 점을 기준점으로 두어야 하는지에 대한 문제가 존재할 수 있다.When the first imaginary line L1, the second imaginary line L2, and the third imaginary line L3 form a plurality of intersections, there may be a problem as to which of the plurality of intersections should be used as a reference point. .
복수 개의 가상선들 사이에 여러 개의 교차점이 형성되는 경우, 모든 교차점을 포함할 수 있는 교차 영역을 형성시킬 수 있다. 상기 교차 영역은 구(sphere)의 형태로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 교차 영역의 중심을 기준점으로 잡을 수 있다. 따라서, 가상선들의 교차점이 여러 개로 형성되더라도, 상기 교차 영역에 포함된다면, 상기 교차 영역의 원점을 기준점으로 하여 대상체와의 거리를 산출할 수 있다.When a plurality of intersection points are formed between a plurality of virtual lines, an intersection region capable of including all intersection points may be formed. The crossing region may be formed in a sphere shape, but is not limited thereto. The center of the intersection area may be taken as a reference point. Accordingly, even if multiple intersection points of virtual lines are formed, if included in the intersection area, the distance to the object can be calculated using the origin of the intersection area as a reference point.
도 49을 참조하면, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교차점은 C이다. 제3 가상선(L3)은 교차점(C)로부터 떨어져있을 수 있다. 이때, 제3 가상선(L3)과 교차점(C)의 최소거리는 D일 수 있다. 이때, 제3 가상선(L3) 및 교차점(C)를 모두 포함하는 구(sphere)가 형성될 수 있다. 상기 구의 직경은 D가 될 수 있다. 이때, 상기 구의 원점(center)을 기준점(P)으로 정할 수 있다.Referring to FIG. 49, the intersection point of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 is C. The third virtual line L3 may be separated from the intersection point C. In this case, the minimum distance between the third virtual line L3 and the intersection point C may be D. In this case, a sphere including both the third virtual line L3 and the intersection point C may be formed. The diameter of the sphere may be D. In this case, the origin (center) of the sphere may be determined as the reference point (P).
도 50를 참조하면, 제1 가상선(L1) 및 제2 가상선(L2)의 교차점은 제1 교차점(C1)일 수 있다. 제2 가상선(L2) 및 제3 가상선(L3)의 교차점은 제2 교차점(C2)일 수 있다. 제1 가상선(L1) 및 제3 가상선(L3)의 교차점은 제3 교차점(C3)일 수 있다.Referring to FIG. 50, the intersection of the first virtual line L1 and the second virtual line L2 may be a first intersection C1. The intersection of the second virtual line L2 and the third virtual line L3 may be a second intersection C2. The intersection of the first virtual line L1 and the third virtual line L3 may be a third intersection C3.
일 실시예에 따르면, 기준점(P)은 제1 교차점(C1), 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3)에 기초하여 정해질 수 있다. 또한, 제1 교차점(C1), 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3)을 모두 포함하는 구(sphere)가 형성될 수 있다. 상기 구의 직경은 D가 될 수 있다. 이때, 상기 D는 제1 교차점(C1), 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3)간의 거리 중 최대인 거리일 수 있다. 이때, 상기 구의 원점(center)을 기준점(P)으로 정할 수 있다.According to an embodiment, the reference point P may be determined based on the first intersection C1, the second intersection C2, and the third intersection C3. In addition, a sphere including all of the first intersection point C1, the second intersection point C2, and the third intersection point C3 may be formed. The diameter of the sphere may be D. In this case, D may be the largest distance among the distances between the first intersection point C1, the second intersection point C2, and the third intersection point C3. In this case, the origin (center) of the sphere may be determined as the reference point (P).
예를 들어, 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2) 사이의 거리를 구할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리를 구할 수 있다. 또한 예를 들어, 제1 교차점(C1) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리를 구할 수 있다.For example, the distance between the first intersection point C1 and the second intersection point C2 may be obtained. Also, for example, the distance between the second intersection point C2 and the third intersection point C3 may be obtained. Also, for example, the distance between the first intersection point C1 and the third intersection point C3 may be obtained.
이때, 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2) 사이의 거리, 제2 교차점(C2) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리, 제1 교차점(C1) 및 제3 교차점(C3) 사이의 거리 중 가장 큰 값을 구의 직경 D로 정할 수 있다.At this time, the distance between the first intersection (C1) and the second intersection (C2), the distance between the second intersection (C2) and the third intersection (C3), between the first intersection (C1) and the third intersection (C3) The largest value among the distances of can be determined as the diameter D of the sphere.
이때, 기준점(P)은 사이의 거리가 가장 큰 교차점 2개의 중간에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2) 사이의 거리가 가장 큰 경우, 기준점(P)은 제1 교차점(C1) 및 제2 교차점(C2)의 중앙에 위치하는 점이 될 수 있다.In this case, the reference point P may be located in the middle of the two intersection points having the largest distance between them. For example, when the distance between the first intersection point C1 and the second intersection point C2 is the largest, the reference point P will be a point located at the center of the first intersection point C1 and the second intersection point C2. I can.
일 실시예에 따르면, 라이다 장치(2004)는 상기 구의 원점인 기준점(P)을 기준으로 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the
예를 들어, 라이다 장치(2004)는 제1 빅셀 어레이(2410)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치(2004)는 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2410)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치(2004)는 라이다 장치(2004)로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제1 빅셀 어레이(2410)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2410)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.For example, the
또한 예를 들어, 라이다 장치(2004)는 제2 빅셀 어레이(2420)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치(2004)는 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2420)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치(2004)는 라이다 장치(2004)로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제2 빅셀 어레이(2420)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2420)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the
또한 예를 들어, 라이다 장치(2004)는 제3 빅셀 어레이(2430)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치(2004)는 상기 기준점(P)으로부터 제3 빅셀 어레이(2430)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치(2004)는 라이다 장치(2004)로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제3 빅셀 어레이(2430)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제3 빅셀 어레이(2430)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the
위의 실시 예는 빅셀 모듈이 3개인 경우를 기준으로 설명되었으나, 빅셀 모듈이 4개인 경우, 5개인 경우 등에도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described based on the case of three big cell modules, but can be applied to the case of four, five, and the like.
이하에서는 빅셀 모듈 내의 복수 개의 빅셀 어레이에 기초한 거리 측정을 위한 기준점에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a reference point for measuring a distance based on a plurality of big cell arrays in a big cell module will be described in detail.
도 51 내지 도 52은 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈 내의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.51 to 52 are diagrams illustrating a reference point for measuring a distance in a big cell module according to another embodiment.
도 51 내지 도 52을 참조하면, 일 실시예에 따른 빅셀 모듈(2500)은 바디(2501), 제1 면(2502) 및 레이저 출력부(2530)를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(2530)는 제1 빅셀 어레이(2510) 및 제2 빅셀 어레이(2520)를 포함할 수 있다.51 to 52, the
도 51 내지 도 52은 제1 빅셀 어레이(2510) 및 제2 빅셀 어레이(2520)가 상하로 배치된 빅셀 모듈(2500)을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.51 to 52 illustrate the
도 51는 빅셀 모듈(2500)을 화살표 방향에서 본 모습을 나타낸 도면이다.51 is a view showing a state of the
도 51를 참조하면, 빅셀 모듈(2500)은 제1 빅셀 어레이(2510) 및 제2 빅셀 어레이(2520)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 51, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2500)의 제1 빅셀 어레이(2510)가 배치되는 제1 면(2502)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2510)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, the first
상기 제1 가상선(L1)은 제1 빅셀 어레이(2510)의 제1 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2510)의 중앙지점일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2510)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점은 제1 빅셀 어레이(2510)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (a,b)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The first virtual line L1 may be a virtual line extending from a first point of the first
또한 일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2500)의 제2 빅셀 (2520)가 배치되는 제1 면(2502)과 수직하고, 제2 빅셀 어레이(2520)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선(L2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, it is perpendicular to the
상기 제2 가상선(L2)은 제2 빅셀 어레이(2520)의 제2 지점에서 연장되는 가상선일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2520)의 중앙지점일 수 있다. 또한 예를 들어, 상기 제2 지점은 제1 빅셀 어레이(2520)의 일지점, 예를 들어 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 일정한 좌표를 갖는 지점일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 지점은 제2 빅셀 어레이(2520)의 중앙 지점을 기준으로 x축 및 y축에 대하여 (c,d)의 좌표를 갖는 지점일 수 있다.The second virtual line L2 may be a virtual line extending from a second point of the second
상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 각 빅셀 어레이의 중앙 지점을 기준으로 좌표를 갖는 경우, 상기 제1 지점의 좌표와 상기 제2 지점의 좌표는 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 지점의 좌표인 (a,b)와 상기 제2 지점의 좌표인 (c,d)에 있어서, a와 c가 동일하고, b와 d가 동일할 수 있다.When the first point and the second point have coordinates based on a central point of each big cell array, the coordinates of the first point and the coordinates of the second point may be the same. For example, in the coordinates of the first point (a,b) and the coordinates of the second point (c,d), a and c may be the same, and b and d may be the same.
일 실시예에 따르면, 제1 가상선(L1)을 따라 제1 빅셀 어레이(2510)와 미리 정해진 값인 제1 간격만큼 이격된 제1 지점(A1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, a first point A1 spaced apart from the first
또한 일 실시예에 따르면, 제2 가상선(L2)을 따라 제2 빅셀 어레이(2510)와 미리 정해진 값인 제1 간격만큼 이격된 제2 지점(A2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, there may be a second
라이다 장치는 제1 지점(A1) 및 제2 지점(A2)의 중앙 지점을 기준점(P)으로 정할 수 있다. 이때, 제1 지점(A1) 및 제2 지점(A2)은 빅셀 모듈(2500)의 수직축에 대하여 일축에 위치할 수 있다. 또한, 제1 지점(A1) 및 제2 지점(A2)은 빅셀 모듈(2500)의 수평축에 대하여 동일한 위치값을 가질 수 있다.The lidar device may determine the center point of the first point A1 and the second point A2 as the reference point P. In this case, the first point A1 and the second point A2 may be located on one axis with respect to the vertical axis of the
이때, 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2510)의 일 지점까지의 거리와 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)의 일 지점까지의 거리는 동일할 수 있다. 예를 들어 상기 일 지점은 제1 빅셀 어레이(2510)의 중앙부분, 센터일 수 있다. 또는 예를 들어 상기 일 지점은 제2 빅셀 어레이(2520)의 중앙부분, 센터일 수 있다.In this case, a distance from the reference point P to a point of the first
일 실시예에 따르면, 라이다 장치는 상기 기준점(P)을 기준으로 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the lidar device may calculate a distance from the lidar device to the object based on the reference point P.
예를 들어, 라이다 장치는 제1 빅셀 어레이(2510)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2510)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제1 빅셀 어레이(2510)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2510)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.For example, the lidar device may calculate a distance from the first
또한 예를 들어, 라이다 장치는 제2 빅셀 어레이(2520)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제2 빅셀 어레이(2520)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the lidar device may calculate a distance from the second
위의 실시 예는 빅셀 모듈 내에 빅셀 어레이가 2개인 경우를 기준으로 설명되었으나, 빅셀 어레이가 3개인 경우, 4개인 경우, 5개인 경우 등에도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described based on the case where there are two big cell arrays in the big cell module, but it can also be applied to the case of three, four, five, and so on.
도 52은 빅셀 모듈(2500)을 화살표 방향에서 본 모습을 나타낸 도면이다.52 is a view showing a state of the
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2500)의 제1 빅셀 어레이(2510)가 배치되는 제1 면(2502)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2510)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, the first
라이다 장치는 제1 가상선(L1)을 따라 제1 빅셀 어레이(2510)와 미리 정해진 값인 제1 간격(R)만큼 이격된 지점을 기준점(P)으로 정할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 기준점(P)는 제2 빅셀 어레이(2520)와 미리 정해진 값인 제1 간격(R)만큼 이격된 지점일 수 있다.The lidar device may determine a point spaced apart from the first
일 실시예에 따르면, 라이다 장치는 상기 기준점(P)을 기준으로 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the lidar device may calculate a distance from the lidar device to the object based on the reference point P.
예를 들어, 라이다 장치는 제1 빅셀 어레이(2510)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2510)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제1 빅셀 어레이(2510)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2510)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.For example, the lidar device may calculate a distance from the first
또한 예를 들어, 라이다 장치는 제2 빅셀 어레이(2520)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제2 빅셀 어레이(2520)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the lidar device may calculate a distance from the second
이때, 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2510)까지의 거리는 미리 정해진 값인 제1 간격(R)이 될 수 있다.In this case, the distance from the reference point P to the first
또한, 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)까지의 거리는 상기 제1 간격 및 제1 빅셀 어레이(2510), 제2 빅셀 어레이(2520), 기준점(P)이 이루는 각도(θ)에 기초하여 산출될 수 있다.In addition, the distance from the reference point P to the second
예를 들어, 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2520)까지의 거리(d)는 R/cosθ 일 수 있다.For example, a distance d from the reference point P to the second
위의 실시 예는 빅셀 모듈 내에 빅셀 어레이가 2개인 경우를 기준으로 설명되었으나, 빅셀 어레이가 3개인 경우, 4개인 경우, 5개인 경우 등에도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described based on the case where there are two big cell arrays in the big cell module, but it can also be applied to the case of three, four, five, and so on.
도 53 내지 도 54는 또 다른 일 실시예에 따른 빅셀 모듈 내의 거리 측정 기준점을 나타내는 도면이다.53 to 54 are diagrams illustrating a reference point for measuring a distance in a big cell module according to another embodiment.
도 53 내지 도 54를 참조하면, 일 실시예에 따른 빅셀 모듈(2600)은 바디(2601), 제1 면(2602) 및 레이저 출력부(2630)를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 출력부(2630)는 제1 빅셀 어레이(2610) 및 제2 빅셀 어레이(2620)를 포함할 수 있다.53 to 54, the
도 53 내지 도 54는 제1 빅셀 어레이(2610) 및 제2 빅셀 어레이(2620)가 좌우로 배치된 빅셀 모듈(2600)을 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.53 to 54 illustrate the
도 53은 빅셀 모듈(2600)을 화살표 방향에서 본 모습을 나타낸 도면이다.53 is a view showing a state of the
도 53을 참조하면, 빅셀 모듈(2600)은 제1 빅셀 어레이(2610) 및 제2 빅셀 어레이(2620)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 53, the
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2600)의 제1 빅셀 어레이(2610)가 배치되는 제1 면(2602)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2610)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, it is perpendicular to the
또한 일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2600)의 제2 빅셀 (2620)가 배치되는 제1 면(2602)과 수직하고, 제2 빅셀 어레이(2620)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제2 가상선(L2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, it is perpendicular to the
일 실시예에 따르면, 제1 가상선(L1)을 따라 제1 빅셀 어레이(2610)와 미리 정해진 값인 제1 간격만큼 이격된 제1 지점(A1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, the first
또한 일 실시예에 따르면, 제2 가상선(L2)을 따라 제2 빅셀 어레이(2610)와 미리 정해진 값인 제1 간격만큼 이격된 제2 지점(A2)이 존재할 수 있다.In addition, according to an embodiment, there may be a second
라이다 장치는 제1 지점(A1) 및 제2 지점(A2)의 중앙 지점을 기준점(P)으로 정할 수 있다. 이때, 제1 지점(A1) 및 제2 지점(A2)은 빅셀 모듈(2600)의 수평축에 대하여 일축에 위치할 수 있다. 또한, 제1 지점(A1) 및 제2 지점(A2)은 빅셀 모듈(2600)의 수직축에 대하여 동일한 위치값을 가질 수 있다.The lidar device may determine the center point of the first point A1 and the second point A2 as the reference point P. In this case, the first point A1 and the second point A2 may be located on one axis with respect to the horizontal axis of the
이때, 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2610)의 일 지점까지의 거리와 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)의 일 지점까지의 거리는 동일할 수 있다. 예를 들어 상기 일 지점은 제1 빅셀 어레이(2610)의 중앙부분, 센터일 수 있다. 또는 예를 들어 상기 일 지점은 제2 빅셀 어레이(2620)의 중앙부분, 센터일 수 있다.In this case, a distance from the reference point P to a point of the first
일 실시예에 따르면, 라이다 장치는 상기 기준점(P)을 기준으로 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the lidar device may calculate a distance from the lidar device to the object based on the reference point P.
예를 들어, 라이다 장치는 제1 빅셀 어레이(2610)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2610)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제1 빅셀 어레이(2610)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2610)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.For example, the lidar device may calculate a distance from the first
또한 예를 들어, 라이다 장치는 제2 빅셀 어레이(2620)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제2 빅셀 어레이(2620)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the lidar device may calculate a distance from the second
위의 실시 예는 빅셀 모듈 내에 빅셀 어레이가 2개인 경우를 기준으로 설명되었으나, 빅셀 어레이가 3개인 경우, 4개인 경우, 5개인 경우 등에도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described based on the case where there are two big cell arrays in the big cell module, but it can also be applied to the case of three, four, five, and so on.
도 54는 빅셀 모듈(2500)을 화살표 방향에서 본 모습을 나타낸 도면이다.54 is a view showing a state of the
일 실시예에 따르면, 빅셀 모듈(2600)의 제1 빅셀 어레이(2610)가 배치되는 제1 면(2602)과 수직하고, 제1 빅셀 어레이(2610)가 레이저 빔을 출력하는 방향의 후방으로 연장되는 제1 가상선(L1)이 존재할 수 있다.According to an embodiment, it is perpendicular to the
라이다 장치는 제1 가상선(L1)을 따라 제1 빅셀 어레이(2610)와 미리 정해진 값인 제1 간격(R)만큼 이격된 지점을 기준점(P)으로 정할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 기준점(P)는 제2 빅셀 어레이(2620)와 미리 정해진 값인 제1 간격(R)만큼 이격된 지점일 수 있다.The lidar device may determine a point spaced apart from the first
일 실시예에 따르면, 라이다 장치는 상기 기준점(P)을 기준으로 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다.According to an embodiment, the lidar device may calculate a distance from the lidar device to the object based on the reference point P.
예를 들어, 라이다 장치는 제1 빅셀 어레이(2610)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2610)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제1 빅셀 어레이(2610)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2610)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.For example, the lidar device may calculate a distance from the first
또한 예를 들어, 라이다 장치는 제2 빅셀 어레이(2620)로부터 대상체까지의 거리를 산출할 수 있다. 또한 라이다 장치는 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)까지의 거리를 산출할 수 있다. 이때, 라이다 장치는 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리로 정할 수 있다. 상기 기준점(P)으로부터 대상체까지의 거리는 제2 빅셀 어레이(2620)로부터 대상체까지의 거리에서 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)까지의 거리를 합한 값일 수 있다.Also, for example, the lidar device may calculate a distance from the second
이때, 상기 기준점(P)으로부터 제1 빅셀 어레이(2610)까지의 거리는 미리 정해진 값인 제1 간격(R)이 될 수 있다.In this case, the distance from the reference point P to the first
또한, 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)까지의 거리는 상기 제1 간격 및 제1 빅셀 어레이(2610), 제2 빅셀 어레이(2620), 기준점(P)이 이루는 각도(θ)에 기초하여 산출될 수 있다.In addition, the distance from the reference point P to the second
예를 들어, 상기 기준점(P)으로부터 제2 빅셀 어레이(2620)까지의 거리(d)는 R/cosθ 일 수 있다.For example, a distance d from the reference point P to the second
위의 실시 예는 빅셀 모듈 내에 빅셀 어레이가 2개인 경우를 기준으로 설명되었으나, 빅셀 어레이가 3개인 경우, 4개인 경우, 5개인 경우 등에도 적용될 수 있다.The above embodiment has been described based on the case where there are two big cell arrays in the big cell module, but it can also be applied to the case of three, four, five, and so on.
도 55은 일 실시예에 따른 빅셀 어레이를 위에서 본 모습을 나타내는 도면이다.55 is a diagram illustrating a view from above of a big cell array according to an embodiment.
도 55을 참조하면, 빅셀 어레이는 복수 개의 빅셀 유닛(2020)을 포함할 수 있다. 복수 개의 빅셀 유닛(2020)은 대상체(2010)를 향해 레이저 빔을 조사할 수 있다.Referring to FIG. 55, a big cell array may include a plurality of
복수 개의 빅셀 유닛(2020)은 표(2050)에서 나타난 바와 같이, 스티어링 각도가 정해질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수 개의 빅셀 유닛(2020)은 5X5의 매트릭스 형태일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 복수 개의 빅셀 유닛(2020)은 스티어링 각도가 행방향으로 점점 증가할 수 있다.For the plurality of
예를 들어, (1,1)의 빅셀 유닛은 0도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 (1,2)의 빅셀 유닛은 1도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (1,3)의 빅셀 유닛은 2도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (1,4)의 빅셀 유닛은 3도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (1,5)의 빅셀 유닛은 4도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (2,1)의 빅셀 유닛은 5도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 이와 같이 행방향으로 갈수록 스티어링 각도이 커지면서, (5,5)의 빅셀 유닛은 24도의 스티어링 각도를 가질 수 있다.For example, the big cell unit of (1,1) may have a steering angle of 0 degrees. Also, for example, the big cell unit of (1,2) may have a steering angle of 1 degree. Also, for example, the big cell unit of (1,3) may have a steering angle of 2 degrees. Also, for example, the big cell unit of (1,4) may have a steering angle of 3 degrees. Also, for example, the Big Cell unit of (1,5) may have a steering angle of 4 degrees. Also, for example, the big cell unit of (2,1) may have a steering angle of 5 degrees. As the steering angle increases toward the row direction as described above, the Big Cell unit of (5,5) may have a steering angle of 24 degrees.
도 55은 복수 개의 빅셀 유닛들(2020)이 표(2050)에 따른 스티어링 각도를 가질 때 조사하는 레이저 빔을 도시하고 있다. 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 가질 경우, 각각의 빅셀 유닛에 대하여 다양한 거리 측정의 기준점이 존재할 수 있다. 상기 기준점은 가상의 평면(2030)에 포함될 수 있다. 기준점이 다양할 경우, 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 파악함에 있어서, 동일한 거리라도 빅셀 유닛의 위치에 따라 산출되는 거리가 다양할 수 있다.55 illustrates a laser beam irradiated when a plurality of
위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 경우, 거리 산출의 기준이 되는 고정된 기준점을 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다.In order to solve the above problem, when a big cell array includes a plurality of big cell units, a fixed reference point that is a reference for calculating a distance may be determined, and the distance may be calculated based on the reference point.
또는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 경우, 각각 빅셀 유닛들의 기준점을 모두 포함할 수 있는 기준 범위를 설정하여, 기준 범위의 원점을 거리 산출의 기준이 되는 기준점으로 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다.Or, in order to solve the above problem, when a big cell array includes a plurality of big cell units, a reference range that can include all of the reference points of each of the big cell units is set, and the origin of the reference range is a reference point used as a reference point for distance calculation. The distance can be calculated based on the reference point by setting as.
도 55을 참조하면, 복수 개의 빅셀 유닛들(2020)로부터 조사되는 레이저 빔을 진행 방향의 후방으로 연장하면, 빅셀 유닛(2020)으로부터 미리 정해진 거리만큼 이격된 가상면(2030)에 도달하는 가상선이 존재할 수 있다. 기준 범위(2040)는 상기 복수 개의 가상선들을 모두 포함할 수 있는 최소 직경(D)을 가지는 구 형태일 수 있다. 상기 기준 범위(2040)의 원점을 거리 측정의 기준점으로 정할 수 있다.Referring to FIG. 55, when a laser beam irradiated from a plurality of
상기 기준점에 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 측정할 수 있다. 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리는 상기 기준점으로부터 빅셀 유닛(2020)까지의 거리와 빅셀 유닛(2020)으로부터 대상체까지의 거리를 합한 값일 수 있다. 상기 기준점으로부터 빅셀 유닛(2020)까지의 거리는 미리 정해진 값이고, 빅셀 유닛(2020)으로부터 대상체까지의 거리는 빅셀 유닛(2020)으로부터 출력된 레이저 빔의 비행 경로를 따라 컨트롤러에 의해 산출될 수 있다.The distance from the lidar device to the object may be measured at the reference point. The distance from the lidar device to the object may be a sum of the distance from the reference point to the
그러나, 도 55의 기준 범위(2040)의 직경(D)은 다소 클 수 있어, 기준 범위(2040)의 원점을 기준점으로 하는 경우, 복수 개의 빅셀 유닛(2020) 각각의 기준점과 오차가 있을 수 있다. 기준 범위의 원점과 각 빅셀 유닛의 기준점간의 오차를 줄이기 위한 방법이 아래에서 자세히 설명된다.However, the diameter D of the
도 56는 다른 일 실시예에 따른 빅셀 어레이를 위에서 본 모습을 나타내는 도면이다.56 is a diagram illustrating a view from above of a big cell array according to another embodiment.
도 56을 참조하면, 빅셀 어레이는 복수 개의 빅셀 유닛(2021)을 포함할 수 있다. 복수 개의 빅셀 유닛(2021)은 대상체(2011)를 향해 레이저 빔을 조사할 수 있다.Referring to FIG. 56, a big cell array may include a plurality of
복수 개의 빅셀 유닛(2021)은 표(2051)에서 나타난 바와 같이, 스티어링 각도가 정해질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 복수 개의 빅셀 유닛(2021)은 5X5의 매트릭스 형태일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 예를 들어, 복수 개의 빅셀 유닛(2021)은 스티어링 각도가 열방향으로 점점 증가할 수 있다.The plurality of
예를 들어, (1,1)의 빅셀 유닛은 0도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한, 예를 들어 (2,1)의 빅셀 유닛은 1도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (3,1)의 빅셀 유닛은 2도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (4,1)의 빅셀 유닛은 3도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (5,1)의 빅셀 유닛은 4도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 또한 예를 들어 (1,2)의 빅셀 유닛은 5도의 스티어링 각도를 가질 수 있다. 이와 같이 열방향으로 갈수록 스티어링 각도이 커지면서, (5,5)의 빅셀 유닛은 24도의 스티어링 각도를 가질 수 있다.For example, the big cell unit of (1,1) may have a steering angle of 0 degrees. Also, for example, the big cell unit of (2,1) may have a steering angle of 1 degree. Also, for example, the big cell unit of (3,1) may have a steering angle of 2 degrees. Also, for example, the big cell unit of (4,1) may have a steering angle of 3 degrees. Also, for example, the big cell unit of (5,1) may have a steering angle of 4 degrees. Also, for example, the big cell unit of (1,2) may have a steering angle of 5 degrees. As the steering angle increases in the column direction as described above, the Big Cell unit of (5,5) may have a steering angle of 24 degrees.
도 56는 복수 개의 빅셀 유닛들(2021)이 표(2051)에 따른 스티어링 각도를 가질 때 조사하는 레이저 빔을 도시하고 있다. 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 가질 경우, 각각의 빅셀 유닛에 대하여 다양한 거리 측정의 기준점이 존재할 수 있다. 상기 기준점은 가상의 평면(2031)에 포함될 수 있다. 기준점이 다양할 경우, 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 파악함에 있어서, 동일한 거리라도 빅셀 유닛의 위치에 따라 산출되는 거리가 다양할 수 있다.56 illustrates a laser beam irradiated when a plurality of
위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 경우, 거리 산출의 기준이 되는 고정된 기준점을 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다.In order to solve the above problem, when a big cell array includes a plurality of big cell units, a fixed reference point that is a reference for calculating a distance may be determined, and the distance may be calculated based on the reference point.
또는 위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 빅셀 어레이가 복수 개의 빅셀 유닛을 포함하는 경우, 각각 빅셀 유닛들의 기준점을 모두 포함할 수 있는 기준 범위를 설정하여, 기준 범위의 원점을 거리 산출의 기준이 되는 기준점으로 정하여 상기 기준점에 의해 거리를 산출할 수 있다.Or, in order to solve the above problem, when a big cell array includes a plurality of big cell units, a reference range that can include all of the reference points of each of the big cell units is set, and the origin of the reference range is a reference point used as a reference point for distance calculation. The distance can be calculated based on the reference point by setting as.
도 56를 참조하면, 복수 개의 빅셀 유닛들(2021)로부터 조사되는 레이저 빔을 진행 방향의 후방으로 연장하면, 빅셀 유닛(2021)으로부터 미리 정해진 거리만큼 이격된 가상면(2031)에 도달하는 가상선이 존재할 수 있다. 기준 범위(2041)는 상기 복수 개의 가상선들을 모두 포함할 수 있는 최소 직경(D)을 가지는 구 형태일 수 있다. 상기 기준 범위(2041)의 원점을 거리 측정의 기준점으로 정할 수 있다.Referring to FIG. 56, when a laser beam irradiated from a plurality of
상기 기준점에 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리를 측정할 수 있다. 라이다 장치로부터 대상체까지의 거리는 상기 기준점으로부터 빅셀 유닛(2021)까지의 거리와 빅셀 유닛(2021)으로부터 대상체까지의 거리를 합한 값일 수 있다. 상기 기준점으로부터 빅셀 유닛(2021)까지의 거리는 미리 정해진 값이고, 빅셀 유닛(2021)으로부터 대상체까지의 거리는 빅셀 유닛(2021)으로부터 출력된 레이저 빔의 비행 경로를 따라 컨트롤러에 의해 산출될 수 있다.The distance from the lidar device to the object may be measured at the reference point. The distance from the lidar device to the object may be a sum of the distance from the reference point to the
도 56의 기준 범위(2041)의 직경(D)은 도 55의 기준 범위(2040)의 직경(D)보다 작을 수 있다. 그러므로 도 56의 기준 범위(2041)의 원점과 각 빅셀 유닛(2021)의 기준점간의 오차는 도 55의 기준 범위(2040)의 원점과 각 빅셀 유닛(2020)의 기준점간의 오차보다 작을 수 있다. 그러므로 복수 개의 빅셀 유닛에 대한 기준점의 범위를 고려할 때, 복수 개의 빅셀 유닛의 스티어링 각도는 행방향으로 증가하는 경우보다 열방향으로 증가하는 경우가 더 유리할 수 있다.The diameter D of the
도 57 내지 도 58은 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.57 to 58 are diagrams illustrating a LiDAR device according to an exemplary embodiment.
도 57 내지 도 58을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2700)는 복수 개의 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)을 포함할 수 있다. 빅셀 모듈은 빅셀 어레이(2702, 2704, 2706)를 포함할 수 있다. 빅셀 어레이는 레이저 다발(2710, 2720, 2730)을 출력할 수 있다.57 to 58, a
일 실시예에 따른 빅셀 어레이(2702, 2704, 2706)는 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)의 외부에 배치될 수 있다. 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)의 외부에 배치된 빅셀 어레이(2702, 2704, 2706)는 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)의 외부를 향하는 방향으로 레이저 다발(2710, 2720, 2730)을 출력할 수 있다.The
일 실시예에 따른 라이다 장치(2700)는 제1 빅셀 모듈(2701), 제2 빅셀 모듈(2703) 및 제3 빅셀 모듈(2705)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2700)는 3개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있으나, 1개, 2개, 4개, 5개, 6개 등의 경우도 가능하다.The
일 실시예에 따른 제1 빅셀 모듈(2701)은 제1 빅셀 어레이(2702)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2702)는 제1 레이저 다발(2710)을 출력할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2702)는 대상체를 향해 제1 레이저 다발(2710)을 출력할 수 있다. 제1 레이저 다발(2710)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제1 레이저 다발(2710)은 대상체로부터 반사되어 제1 빅셀 모듈(2701)의 수광부에 감지될 수 있다.The first
일 실시예에 따른 제2 빅셀 모듈(2703)은 제1 빅셀 어레이(2704)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2704)는 제2 레이저 다발(2720)을 출력할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2704)는 대상체를 향해 제2 레이저 다발(2720)을 출력할 수 있다. 제2 레이저 다발(2720)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제2 레이저 다발(2720)은 대상체로부터 반사되어 제2 빅셀 모듈(2703)의 수광부에 감지될 수 있다.The second
일 실시예에 따른 제3 빅셀 모듈(2705)은 제3 빅셀 어레이(2706)를 포함할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2706)는 제3 레이저 다발(2730)을 출력할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2706)는 대상체를 향해 제3 레이저 다발(2730)을 출력할 수 있다. 제3 레이저 다발(2730)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제3 레이저 다발(2730)은 대상체로부터 반사되어 제3 빅셀 모듈(2705)의 수광부에 감지될 수 있다.The third
일 실시예에 따른 라이다 장치(2700)는 데드존(2740)을 형성할 수 있다. 상기 데드존(2740)은 빅셀 모듈 사이의 평행한 레이저 빔에 의해 발생할 수 있다. 상기 데드존(2740)은 레이저 빔이 조사되지 않는 영역을 의미할 수 있다.The
예를 들어, 제1 빅셀 모듈(2701)은 제1 빅셀 어레이(2702)에 의해 제1 레이저 다발(2710)을 출력할 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 빅셀 모듈(2703)은 제2 빅셀 어레이(2704)에 의해 제2 레이저 다발(2720)을 출력할 수 있다. 상기 제1 레이저 다발(2710)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔과 평행할 수 있다. 상기 제1 레이저 다발(2710)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔과 평행하기 때문에, 제1 빅셀 모듈(2701)과 제2 빅셀 모듈(2703) 사이에 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존(2740)이 형성될 수 있다.For example, the first
또한 예를 들어, 제2 빅셀 모듈(2703)은 제2 빅셀 어레이(2704)에 의해 제2 레이저 다발(2720)을 출력할 수 있다. 또한 예를 들어, 제3 빅셀 모듈(2705)은 제3 빅셀 어레이(2706)에 의해 제3 레이저 다발(2730)을 출력할 수 있다. 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제3 레이저 다발(2730)의 최외곽 레이저 빔과 평행할 수 있다. 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제3 레이저 다발(2730)의 최외곽 레이저 빔과 평행하기 때문에, 제2 빅셀 모듈(2703)과 제3 빅셀 모듈(2705) 사이에 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존(2740)이 형성될 수 있다.Also, for example, the second
데드존(2740)이 형성되면, 상기 데드존(2740)에는 레이저 빔이 조사되지 않는다. 따라서, 라이다 장치(2700)는 데드존(2740)에 위치하는 대상체를 감지할 수 없다.When the
이러한 문제점을 해결하기 위해 아래와 같은 구조를 채택할 수 있다.In order to solve this problem, the following structure can be adopted.
도 58을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2700)는 복수 개의 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)을 포함할 수 있다. 빅셀 모듈은 빅셀 어레이(2702, 2704, 2706)를 포함할 수 있다. 빅셀 어레이는 레이저 다발(2710, 2720, 2730)을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 58, a
일 실시예에 따른 빅셀 어레이(2702, 2704, 2706)는 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)의 외부에 배치될 수 있다. 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)의 외부에 배치된 빅셀 어레이(2702, 2704, 2706)는 빅셀 모듈(2701, 2703, 2705)의 외부를 향하는 방향으로 레이저 다발(2710, 2720, 2730)을 출력할 수 있다.The
일 실시예에 따른 라이다 장치(2700)는 제1 빅셀 모듈(2701), 제2 빅셀 모듈(2703) 및 제3 빅셀 모듈(2705)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2700)는 3개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있으나, 1개, 2개, 4개, 5개, 6개 등의 경우도 가능하다.The
일 실시예에 따른 제1 빅셀 모듈(2701)은 제1 빅셀 어레이(2702)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2702)는 제1 레이저 다발(2710)을 출력할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2702)는 대상체를 향해 제1 레이저 다발(2710)을 출력할 수 있다. 제1 레이저 다발(2710)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제1 레이저 다발(2710)은 대상체로부터 반사되어 제1 빅셀 모듈(2701)의 수광부에 감지될 수 있다.The first
일 실시예에 따른 제2 빅셀 모듈(2703)은 제1 빅셀 어레이(2704)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2704)는 제2 레이저 다발(2720)을 출력할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2704)는 대상체를 향해 제2 레이저 다발(2720)을 출력할 수 있다. 제2 레이저 다발(2720)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제2 레이저 다발(2720)은 대상체로부터 반사되어 제2 빅셀 모듈(2703)의 수광부에 감지될 수 있다.The second
일 실시예에 따른 제3 빅셀 모듈(2705)은 제3 빅셀 어레이(2706)를 포함할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2706)는 제3 레이저 다발(2730)을 출력할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2706)는 대상체를 향해 제3 레이저 다발(2730)을 출력할 수 있다. 제3 레이저 다발(2730)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제3 레이저 다발(2730)은 대상체로부터 반사되어 제3 빅셀 모듈(2705)의 수광부에 감지될 수 있다.The third
일 실시예에 따른 라이다 장치의 빅셀 모듈들로부터 출력되는 최외곽 레이저 빔은 서로 평행하지 않을 수 있다.The outermost laser beams output from the big cell modules of the lidar device according to an embodiment may not be parallel to each other.
예를 들어, 상기 제1 레이저 다발(2710)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔과 평행하지 않을 수 있다. 상기 제1 레이저 다발(2710)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔과 평행하지 않기 때문에, 제1 레이저 다발(2710)과 제2 레이저 다발(2720)은 오버랩될 수 있다. 제1 레이저 다발(2710)과 제2 레이저 다발(2720)은 오버랩되기 때문에, 제1 빅셀 모듈(2701)과 제2 빅셀 모듈(2703) 사이에 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존이 형성되지 않을 수 있다.For example, the outermost laser beam of the
또한 예를 들어, 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제3 레이저 다발(2730)의 최외곽 레이저 빔과 평행하지 않을 수 있다. 상기 제2 레이저 다발(2720)의 최외곽 레이저 빔은 상기 제3 레이저 다발(2730)의 최외곽 레이저 빔과 평행하지 않기 때문에, 제2 레이저 다발(2720)과 제3 레이저 다발(2730)은 오버랩될 수 있다. 제2 레이저 다발(2720)과 제3 레이저 다발(2730)은 오버랩되기 때문에, 제2 빅셀 모듈(2703)과 제3 빅셀 모듈(2705) 사이에 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존이 형성되지 않을 수 있다.Also, for example, the outermost laser beam of the
도 59 내지 도 60은 다른 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.59 to 60 are diagrams illustrating a LiDAR device according to another exemplary embodiment.
도 59 내지 도 60을 참조하면, 일 실시예에 따른 라이다 장치(2800)는 복수 개의 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)을 포함할 수 있다. 빅셀 모듈은 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)를 포함할 수 있다. 빅셀 어레이는 레이저 다발(2810, 2820, 2830)을 출력할 수 있다.59 to 60, the
도 59을 참조하면, 일 실시예에 따른 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)는 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부에 배치될 수 있다. 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부에 배치된 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)는 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부를 향하는 방향으로 레이저 다발(2810, 2820, 2830)을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 59, the
또한 일 실시예에 따른 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)는 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부에 배치되어 레이저 다발(2810, 2820, 2830)이 퍼지는 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다.In addition, the
일 실시예에 따른 라이다 장치(2800)는 제1 빅셀 모듈(2801), 제2 빅셀 모듈(2803) 및 제3 빅셀 모듈(2805)을 포함할 수 있다. 라이다 장치(2800)는 3개의 빅셀 모듈을 포함할 수 있으나, 1개, 2개, 4개, 5개, 6개 등의 경우도 가능하다.The
일 실시예에 따른 제1 빅셀 모듈(2801)은 제1 빅셀 어레이(2802)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2802)는 제1 레이저 다발(2810)을 출력할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2802)는 대상체를 향해 제1 레이저 다발(2810)을 출력할 수 있다. 제1 레이저 다발(2810)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제1 레이저 다발(2810)은 대상체로부터 반사되어 제1 빅셀 모듈(2801)의 수광부에 감지될 수 있다.The first
일 실시예에 따른 제2 빅셀 모듈(2803)은 제1 빅셀 어레이(2804)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2804)는 제2 레이저 다발(2820)을 출력할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2804)는 대상체를 향해 제2 레이저 다발(2820)을 출력할 수 있다. 제2 레이저 다발(2820)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제2 레이저 다발(2820)은 대상체로부터 반사되어 제2 빅셀 모듈(2803)의 수광부에 감지될 수 있다.The second
일 실시예에 따른 제3 빅셀 모듈(2805)은 제3 빅셀 어레이(2806)를 포함할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2806)는 제3 레이저 다발(2830)을 출력할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2806)는 대상체를 향해 제3 레이저 다발(2830)을 출력할 수 있다. 제3 레이저 다발(2830)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제3 레이저 다발(2830)은 대상체로부터 반사되어 제3 빅셀 모듈(2805)의 수광부에 감지될 수 있다.The third
일 실시예에 따른 라이다 장치(2800)는 데드존을 형성하지 않을 수 있다.The
예를 들어, 제1 레이저 다발(2710)과 제2 레이저 다발(2720)은 오버랩될 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 레이저 다발(2720)과 제3 레이저 다발(2730)은 오버랩될 수 있다.For example, the
이때, 제1 레이저 다발(2710)과 제2 레이저 다발(2720)이 오버랩되고, 제2 레이저 다발(2720)과 제3 레이저 다발(2730)이 오버랩되기 때문에, 라이다 장치(2800)는 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존을 형성하지 않을 수 있다.At this time, since the
도 60을 참조하면, 일 실시예에 따른 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)는 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부에 배치될 수 있다. 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부에 배치된 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)는 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부를 향하는 방향으로 레이저 다발(2810, 2820, 2830)을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 60, the
또한 일 실시예에 따른 빅셀 어레이(2802, 2804, 2806)는 빅셀 모듈(2801, 2803, 2805)의 내부에 배치되어 레이저 다발(2810, 2820, 2830)이 모이는 방향으로 레이저 빔을 출력할 수 있다.In addition, the
일 실시예에 따른 제1 빅셀 모듈(2801)은 제1 빅셀 어레이(2802)를 포함할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2802)는 제1 레이저 다발(2810)을 출력할 수 있다. 제1 빅셀 어레이(2802)는 대상체를 향해 제1 레이저 다발(2810)을 출력할 수 있다. 제1 레이저 다발(2810)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제1 레이저 다발(2810)은 대상체로부터 반사되어 제1 빅셀 모듈(2801)의 수광부에 감지될 수 있다.The first
일 실시예에 따른 제2 빅셀 모듈(2803)은 제1 빅셀 어레이(2804)를 포함할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2804)는 제2 레이저 다발(2820)을 출력할 수 있다. 제2 빅셀 어레이(2804)는 대상체를 향해 제2 레이저 다발(2820)을 출력할 수 있다. 제2 레이저 다발(2820)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제2 레이저 다발(2820)은 대상체로부터 반사되어 제2 빅셀 모듈(2803)의 수광부에 감지될 수 있다.The second
일 실시예에 따른 제3 빅셀 모듈(2805)은 제3 빅셀 어레이(2806)를 포함할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2806)는 제3 레이저 다발(2830)을 출력할 수 있다. 제3 빅셀 어레이(2806)는 대상체를 향해 제3 레이저 다발(2830)을 출력할 수 있다. 제3 레이저 다발(2830)은 수직 FOV 및 수평 FOV를 형성할 수 있다. 제3 레이저 다발(2830)은 대상체로부터 반사되어 제3 빅셀 모듈(2805)의 수광부에 감지될 수 있다.The third
일 실시예에 따른 라이다 장치(2800)는 데드존을 형성하지 않을 수 있다.The
예를 들어, 제1 레이저 다발(2710)과 제2 레이저 다발(2720)은 오버랩될 수 있다. 또한 예를 들어, 제2 레이저 다발(2720)과 제3 레이저 다발(2730)은 오버랩될 수 있다.For example, the
이때, 제1 레이저 다발(2710)과 제2 레이저 다발(2720)이 오버랩되고, 제2 레이저 다발(2720)과 제3 레이저 다발(2730)이 오버랩되기 때문에, 라이다 장치(2800)는 레이저 빔이 조사되지 않는 데드존을 형성하지 않을 수 있다.At this time, since the
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description to those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components such as systems, structures, devices, circuits, etc. described are combined or combined in a form different from the described method, or other components Alternatively, even if substituted or substituted by an equivalent, an appropriate result can be achieved.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and those equivalent to the claims also fall within the scope of the claims to be described later.
2200 : 빅셀 모듈
2201 : 바디
2202 : 제1 면
2210 : 제1 빅셀 어레이
2220 : 제2 빅셀 어레이
2230 : 레이저 출력부2200: Big Cell module
2201: body
2202: first page
2210: first big cell array
2220: second big cell array
2230: laser output unit
Claims (32)
상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고,
상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고,
상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고,
상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 제1 방향으로 출력하는 제1 빅셀 유닛 및 레이저 빔을 제2 방향으로 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 상기 제1 방향으로 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하인
라이다 장치.
A laser output unit that irradiates a laser toward the object; And
And a laser light receiving unit configured to receive a laser reflected from the object and returned by the laser irradiated from the laser output unit,
The laser output unit is disposed on the first surface of the body,
The laser output unit includes a first big cell (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array and a second big cell array,
The first big cell array includes a first big cell unit that outputs a laser beam in a first direction and a second big cell unit that outputs a laser beam in a second direction,
The second big cell array includes a third big cell unit that outputs a laser beam in the first direction,
The first big cell unit and the second big cell unit are arranged with a first interval,
The distance between the first big cell unit and the third big cell unit is less than or equal to the first distance
Lida device.
상기 제1 방향은 상기 제1 면과 수직인
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first direction is perpendicular to the first surface
Lida device.
상기 제2 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접한
라이다 장치.
The method of claim 1,
The second big cell unit is adjacent to the first big cell unit.
Lida device.
상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접한
라이다 장치.
The method of claim 1,
The third big cell unit is adjacent to the first big cell unit.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 어레이의 최외곽에 배치되고,
상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제2 빅셀 어레이의 최외곽에 배치되는
라이다 장치.
The method of claim 1,
The first big cell unit is disposed at the outermost side of the first big cell array,
The third big cell unit is disposed at the outermost side of the second big cell array.
Lida device.
상기 레이저 출력부는 복수의 옵틱(optic)을 포함하고,
상기 복수의 옵틱 중 제1 옵틱은 레이저 빔을 콜리메이션(collimation)시키고,
상기 복수의 옵틱 중 제2 옵틱은 레이저 빔을 일 방향으로 스티어링(steering)시키는
라이다 장치.
The method of claim 1,
The laser output unit includes a plurality of optics,
The first of the plurality of optics collimates the laser beam,
The second optic among the plurality of optics steers the laser beam in one direction.
Lida device.
상기 제1 옵틱은 상기 레이저 출력부 중 레이저 출력 소자로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되고,
상기 제2 옵틱은 상기 제1 옵틱으로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되는
라이다 장치.
The method of claim 6,
The first optic is disposed in a direction in which a laser beam is output from a laser output element among the laser output units,
The second optic is disposed in a direction in which the laser beam is output from the first optic.
Lida device.
상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고,
상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고,
상기 복수의 빅셀 이미터 중 제1 빅셀 이미터와 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응되는
라이다 장치.
The method of claim 6,
The first big cell array includes a plurality of big cell emitters,
The first optic includes a plurality of sub optics,
A first big cell emitter among the plurality of big cell emitters and a first sub-optic among the plurality of sub-optics correspond to each other.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛은 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고,
상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응되는
라이다 장치.
The method of claim 6,
The first big cell unit includes a plurality of big cell emitters,
The first optic includes a plurality of sub optics,
The first big cell unit and the first sub-optic among the plurality of sub-optics correspond to each other.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛은 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고,
상기 제2 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 복수의 서브 옵틱 중 제1 서브 옵틱이 서로 대응되는
라이다 장치.
The method of claim 6,
The first big cell unit includes a plurality of big cell emitters,
The second optic includes a plurality of sub optics,
The first big cell unit and the first sub-optic among the plurality of sub-optics correspond to each other.
Lida device.
상기 제1 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array) 및 메타 표면(metasurface) 중 적어도 하나인
라이다 장치.
The method of claim 6,
The first optic is at least one of a lens, a microlens, a microlens array, and a metasurface.
Lida device.
상기 제2 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 프리즘(prism), 마이크로 프리즘(microprism), 마이크로 프리즘 어레이(microprism array) 및 메타 표면(metasurfa) 중 적어도 하나인
라이다 장치.
The method of claim 6,
The second optic is at least one of a lens, a microlens, a microlens array, a prism, a microprism, a microprism array, and a metasurfa. Hana
Lida device.
상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고,
상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 복수 개의 제1 바디의 수평 FOV의 합인
라이다 장치.
The method of claim 1,
It includes a main body including a plurality of the bodies,
The horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body is the sum of the horizontal FOVs of the plurality of first bodies.
Lida device.
상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고,
상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 바디의 수평 FOV, 상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 스티어링 각도 및 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의되는
라이다 장치.
The method of claim 1,
It includes a main body including a plurality of the bodies,
The horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body is defined based on the horizontal FOV of the body, a steering angle and divergence of the laser beam output from the laser output unit.
Lida device.
상기 레이저 출력부에서 조사된 레이저가 상기 대상체에 반사되어 되돌아오는 레이저를 수광하는 레이저 수광부를 포함하고,
상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고,
상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이를 포함하고,
상기 레이저 출력부는 상기 제1 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 제1 옵틱 및 상기 제1 빅셀 어레이 및 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 옵틱을 포함하고,
상기 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛 및 제2 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 빅셀 유닛은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고,
상기 제2 옵틱에 포함되는 제1 서브 옵틱은 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제1 방향으로 스티어링 시키고,
상기 제2 옵틱에 포함되는 제2 서브 옵틱은 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제2 방향으로 스티어링 시키고,
상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하인
라이다 장치.
A laser output unit that irradiates a laser toward the object; And
And a laser light receiving unit configured to receive a laser reflected from the object and returned by the laser irradiated from the laser output unit,
The laser output unit is disposed on the first surface of the body,
The laser output unit includes a first big cell (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array,
The laser output unit includes a first optic for collimating a laser beam output from the first big cell array and a second optic for steering a laser beam output from the first big cell array and the second big cell array,
The first big cell array includes a first big cell unit and a second big cell unit,
The first bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a first angle, the second bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a second angle,
The first sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the first vixel unit in a first direction,
The second sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the second bixel unit in a second direction,
The first direction and the second direction are formed so that an area not irradiated with the laser from the laser output unit is generated between the laser beam output from the first vixel unit and the laser beam output from the second vixel unit. The angle is less than half of the sum of the first angle and the second angle
Lida device.
상기 제1 각도와 상기 제2 각도는 동일한
라이다 장치.
The method of claim 15,
The first angle and the second angle are the same
Lida device.
상기 제2 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접한
라이다 장치.
The method of claim 15,
The second big cell unit is adjacent to the first big cell unit.
Lida device.
상기 제1 옵틱은 상기 레이저 출력부 중 레이저 출력 소자로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되고,
상기 제2 옵틱은 상기 제1 옵틱으로부터 레이저 빔이 출력되는 방향에 배치되는
라이다 장치.
The method of claim 15,
The first optic is disposed in a direction in which a laser beam is output from a laser output element among the laser output units,
The second optic is disposed in a direction in which the laser beam is output from the first optic.
Lida device.
상기 제1 빅셀 어레이는 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고,
상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고,
상기 복수의 빅셀 이미터 중 제1 빅셀 이미터와 상기 복수의 서브 옵틱 중 제3 서브 옵틱이 서로 대응되는
라이다 장치.
The method of claim 15,
The first big cell array includes a plurality of big cell emitters,
The first optic includes a plurality of sub optics,
A first big cell emitter among the plurality of big cell emitters and a third sub-optic among the plurality of sub-optics correspond to each other.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛은 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고,
상기 제1 옵틱은 복수의 서브 옵틱을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 복수의 서브 옵틱 중 제3 서브 옵틱이 서로 대응되는
라이다 장치.
The method of claim 15,
The first big cell unit includes a plurality of big cell emitters,
The first optic includes a plurality of sub optics,
The first big cell unit and the third sub-optic among the plurality of sub-optics correspond to each other.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛은 복수의 빅셀 이미터(emitter)를 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제1 서브 옵틱이 서로 대응되는
라이다 장치.
The method of claim 15,
The first big cell unit includes a plurality of big cell emitters,
The first big cell unit and the first sub-optic correspond to each other
Lida device.
상기 제1 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array) 및 메타 표면(metasurface) 중 적어도 하나인
라이다 장치.
The method of claim 15,
The first optic is at least one of a lens, a microlens, a microlens array, and a metasurface.
Lida device.
상기 제2 옵틱은 렌즈(lens), 마이크로 렌즈(microlens), 마이크로 렌즈 어레이(microlens array), 프리즘(prism), 마이크로 프리즘(microprism), 마이크로 프리즘 어레이(microprism array) 및 메타 표면(metasurfa) 중 적어도 하나인
라이다 장치.
The method of claim 15,
The second optic is at least one of a lens, a microlens, a microlens array, a prism, a microprism, a microprism array, and a metasurfa. Hana
Lida device.
상기 바디를 복수 개 포함하는 메인 바디를 포함하고,
상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 복수 개의 제1 바디의 수평 FOV의 합인
라이다 장치.
The method of claim 15,
It includes a main body including a plurality of the bodies,
The horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body is the sum of the horizontal FOVs of the plurality of first bodies.
Lida device.
상기 메인 바디의 수평 FOV(horizontal Field Of View)는 상기 바디에 포함된 상기 레이저 출력부로부터 출력되는 레이저 빔의 스티어링 각도 및 다이버전스(divergence)에 기초하여 정의되는
라이다 장치.
The method of claim 15,
The horizontal FOV (horizontal field of view) of the main body is defined based on the steering angle and divergence of the laser beam output from the laser output unit included in the body.
Lida device.
상기 레이저 출력부는 제2 빅셀 어레이를 포함하고,
상기 제1 옵틱은 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키고, 상기 제2 옵틱은 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키고,
상기 제2 빅셀 어레이는 제3 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제2 옵틱에 포함되는 제3 서브 옵틱은 상기 제3 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제3 방향으로 스티어링 시키고,
상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제3 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제3 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제3 각도의 합의 절반 이하인
라이다 장치.
The method of claim 15,
The laser output unit includes a second big cell array,
The first optic collimates the laser beam output from the second big cell array, and the second optic steers the laser beam output from the second big cell array,
The second big cell array includes a third big cell unit that outputs a laser having a divergence angle of a third angle,
The third sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the third vixel unit in a third direction,
The first direction and the third direction are formed so that an area not irradiated with the laser from the laser output unit is generated between the laser beam output from the first vixel unit and the laser beam output from the third vixel unit. The angle is less than half of the sum of the first angle and the third angle
Lida device.
상기 제1 방향과 상기 제3 방향은 상기 제1 면과 수직인 제2 면에 대하여 대칭인
라이다 장치.
The method of claim 26,
The first direction and the third direction are symmetrical with respect to a second surface perpendicular to the first surface.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하인
라이다 장치.
The method of claim 26,
The first big cell unit and the second big cell unit are arranged with a first interval,
The distance between the first big cell unit and the third big cell unit is less than or equal to the first distance
Lida device.
상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 유닛과 인접한
라이다 장치.
The method of claim 26,
The third big cell unit is adjacent to the first big cell unit.
Lida device.
상기 제1 빅셀 유닛은 상기 제1 빅셀 어레이의 최외곽에 배치되고,
상기 제3 빅셀 유닛은 상기 제2 빅셀 어레이의 최외곽에 배치되는
라이다 장치.
The method of claim 26,
The first big cell unit is disposed at the outermost side of the first big cell array,
The third big cell unit is disposed at the outermost side of the second big cell array.
Lida device.
상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고,
상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이 및 제2 빅셀 어레이를 포함하고,
상기 제1 빅셀 어레이는 레이저 빔을 제1 방향으로 출력하는 제1 빅셀 유닛 및 레이저 빔을 제2 방향으로 출력하는 제2 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제2 빅셀 어레이는 레이저 빔을 상기 제1 방향으로 출력하는 제3 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제2 빅셀 유닛은 제1 간격을 가지고 배치되고,
상기 제1 빅셀 유닛과 상기 제3 빅셀 유닛의 간격은 상기 제1 간격 이하인
레이저 출력 장치.
Including a laser output unit for irradiating a laser toward the object,
The laser output unit is disposed on the first surface of the body,
The laser output unit includes a first big cell (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array and a second big cell array,
The first big cell array includes a first big cell unit that outputs a laser beam in a first direction and a second big cell unit that outputs a laser beam in a second direction,
The second big cell array includes a third big cell unit that outputs a laser beam in the first direction,
The first big cell unit and the second big cell unit are arranged with a first interval,
The distance between the first big cell unit and the third big cell unit is less than or equal to the first distance
Laser output device.
상기 레이저 출력부는 바디의 제1 면 상에 배치되고,
상기 레이저 출력부는 제1 빅셀(VCSEL : Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 어레이를 포함하고,
상기 레이저 출력부는 상기 제1 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 콜리메이션 시키는 제1 옵틱 및 상기 제1 빅셀 어레이 및 상기 제2 빅셀 어레이로부터 출력되는 레이저 빔을 스티어링 시키는 제2 옵틱을 포함하고,
상기 제1 빅셀 어레이는 제1 빅셀 유닛 및 제2 빅셀 유닛을 포함하고,
상기 제1 빅셀 유닛은 제1 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고, 상기 제2 빅셀 유닛은 제2 각도의 다이버전스 각도를 가지는 레이저를 출력하고,
상기 제2 옵틱에 포함되는 제1 서브 옵틱은 상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제1 방향으로 스티어링 시키고,
상기 제2 옵틱에 포함되는 제2 서브 옵틱은 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔을 제2 방향으로 스티어링 시키고,
상기 제1 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔과 상기 제2 빅셀 유닛으로부터 출력되는 레이저 빔 사이에 상기 레이저 출력부로부터 레이저가 조사되지 않는 영역이 발생되지 않도록, 상기 제1 방향과 상기 제2 방향이 이루는 각도는 상기 제1 각도와 상기 제2 각도의 합의 절반 이하인
레이저 출력 장치.
Including a laser output unit for irradiating a laser toward the object,
The laser output unit is disposed on the first surface of the body,
The laser output unit includes a first big cell (VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser) array,
The laser output unit includes a first optic for collimating a laser beam output from the first big cell array and a second optic for steering a laser beam output from the first big cell array and the second big cell array,
The first big cell array includes a first big cell unit and a second big cell unit,
The first bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a first angle, the second bixel unit outputs a laser having a divergence angle of a second angle,
The first sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the first vixel unit in a first direction,
The second sub-optic included in the second optic steers the laser beam output from the second bixel unit in a second direction,
The first direction and the second direction are formed so that an area not irradiated with the laser from the laser output unit is generated between the laser beam output from the first vixel unit and the laser beam output from the second vixel unit. The angle is less than half of the sum of the first angle and the second angle
Laser output device.
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