KR20230097661A - 조광 부재를 포함하는 센서 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

조광 부재를 포함하는 센서 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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KR20230097661A
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 개구를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판; 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서; 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로, 광 투과도가 변화되는 조광 부재; 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 너머의(over) 이미지를 획득하도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 반사 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 통해 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.

Description

조광 부재를 포함하는 센서 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치{SENSOR ASSEMBLY INCLUDING LIGHT CONTROL MEMBER AND ELECTONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 문서에 개시된 다양한 실시예는 센서 어셈블리에 관한 것으로, 예를 들면 조광 재료를 포함하는 센서 어셈블리에 관한 것이다.
촉각 센서(tactile sensor)는 물체 표면의 특성을 판단하기 위한 센서이다. 또한, 물체의 부드러움이나 경도를 측정하는 데에 이용될 수도 있다. 촉각 센서는, 다양한 전자 장치(예를 들어, 산업용 로봇)에 장착되어 이용될 수 있으며 다양한 산업 분야에서 그 필요성이 증가되고 있다. 촉각 센서는, 통상적으로 물체의 표면에서 반사되는 광을 이미지 센서(예:CMOS)로 획득한다.
촉각 센서를 이용함에 있어, 물체의 표면 정보 뿐만 아니라 물체와의 거리 정보, 물체의 식별 정보 등, 분석하고자 하는 대상에 관한 다양한 정보들이 함께 요구될 수 있다. 이러한 경우, 촉각 센서와 다른 센서들이 병렬적으로 이용될 수 있다.
하나의 전자 장치에서 물체의 여러 정보를 획득하는 경우, 여러 개의 센서가 필요하거나 복수의 센서들이 병합되어 형성되어야 하는 바, 센서들 간의 배치 관계가 복잡해지거나 병합된 센서의 크기가 비대해져야 하는 문제가 발생될 수 있다.
이에, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리는, 광 투과도의 조절이 가능한 조광 부재를 포함함으로써, 단일의 센서 어셈블리로 다양한 정보를 획득할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 개구를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판; 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서; 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 변화되는 조광 부재; 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 뒤쪽의 이미지 데이터를 획득하도록 배치되고, 상기 조광 부재가 on 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 개구를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판; 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서; 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 변화되는 조광 부재; 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되는 센서 어셈블리를 준비하는 단계; 상기 조광 부재를 광 투과 상태로 조절하는 단계; 상기 조광 부재 너머에 존재하는 외부 오브젝트를 식별하는 단계; 상기 조광 부재를 광 반사 상태로 조절하는 단계; 상기 외부 오브젝트와 상기 센서 어셈블리 사이의 거리 정보를 획득하는 단계; 및 상기 외부 오브젝트의 표면 촉각 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리; 및 상기 센서 어셈블리와 전기적으로 연결된 회로기판;을 포함하고, 상기 센서 어셈블리는, 개구를 포함하는 하우징; 이미지 센서; 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 변화되는 조광 부재; 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 뒤쪽의 이미지 데이터를 획득하도록 배치되고, 상기 조광 부재가 on 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된 전자 장치가 제공될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 조광 부재의 광 투과도에 상응하여 외부 물체의 여러 정보를 획득할 수 있는 센서 어셈블리가 제공됨으로써, 구조가 간단하고 소형화된 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 센서 어셈블리의 일 구현예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 화각 범위를 나타낸 도면이다.
도 4는 다양한 실시예에 따라, 센서 어셈블리가 물체를 식별하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 거리 인식 동작 및 촉각 센싱 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 7은, 도 6의 흐름도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium) 에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기의 프로세서는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 개시의 다양한 실시예들에 대해 설명한다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 센서 어셈블리의 일 구현예를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2는 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 센서 어셈블리(10)는 하우징(100), 이미지 센서(120), 조광 부재(200), 접촉 부재(300) 및 연결부(11) 중 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 센서 어셈블리(10) 근처의 물체(예: 도 3의 오브젝트(1))를 식별 가능하고, 물체(예: 도 3의 오브젝트(1))와의 거리를 판단하며, 물체(예: 도 3의 오브젝트(1))의 촉각 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 연결부(11)를 통해 다른 외부 장치(예: 산업용 로봇)과 전기적으로 및/또는 물리적으로 연결될 수 있다. 센서 어셈블리(10)는 연결된 외부 전자 장치(예: 산업용 로봇)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(10)의 위치 이동 또는 센서 어셈블리(10) 내부 동작은 연결된 외부 전자 장치에서의 전기적 신호에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(10)는, 산업용 로봇에 손에 장착되어, 산업용 로봇이 사물을 잡을 때 촉각 정보를 획득할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 산업용 로봇은 센서 어셈블리(10)를 이용하여, 센서 어셈블리(10) 외부의 물체를 식별하고, 물체와 센서 어셈블리(10, 예를 들어 산업용 로봇의 손가락) 사이의 거리를 판단할 수 있으며, 물체를 그랩합으로써 물체의 촉각 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 내부에 전원을 포함하거나, 외부 전원과 연결되어 동작될 수 있다. 또한, 후술할 바와 같이, 조광 부재(200)의 광 투과도 조절을 위한 프로세서를 포함하는 회로기판(미도시)를 포함할 수 있다. 회로기판은 이미지 센서(120) 및/또는 조광 부재(200)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 프로세서는, 이미지 센서(예: 도 3의 이미지 센서(120))에서 획득된 이미지 정보를 처리하도록 프로그래밍 되어 있을 수도 있다. 다른 실시예에서, 센서 어셈블리(10)는, 외부 전자 장치에 구비된 전원이나 외부 전자 장치의 프로세서와 연결될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는 디지털 카메라, 즉 이미지 데이터를 전기 신호로 출력하기 위한 카메라일 수 있다. 예를 들어, CCD 카메라일 수 있다.　다만, 본 발명의 이미지 센서(120)는 CCD 카메라에 한정되지 않고, 예를 들어 C-MOS형 이미지 센서를 사용한 디지털 카메라를 사용할 수도 있다.　
다양한 실시예에 따르면, 하우징(100)는 센서 어셈블리(10)의 외관을 형성할 수 있다. 하우징(100)은, 제1 면(101), 제2 면(102) 및 제3 면(103)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 면(101)은, 하우징(100)의 밑면(-Z축 방향 면)을 의미할 수 있다. 또한, 제2 면(102) 및 제3 면(103)은, 하우징(100)의 양 측면(X축 방향에 대한 양측면)을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제2 면(102)과 제3 면(103)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 면(102)의 외측 가장자리 영역(102-1)과 제1 면(101)은, 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 면(102)은, 하우징(100)의 제1 측(+y축 방향)으로 갈수록, 폭이 점점 좁아지도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 제2 면(102)은, 테이퍼드(tapered) 형상이라고 표현할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제2 면(102)의 외측 가장자리 영역(102-1)은, 완만한 곡선 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제2 면(102)과 제3 면(103)은 서로 대칭될 수 있다. 제2 면(102)에 대한 설명은, 제3 면(103)에 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 제3 면(103)의 외측 가장자리 영역(103-1)은, 제2 면(102)의 외측 가장자리 영역(102-1)에 대한 설명이 준용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 조광 부재(200)는, 하우징(100)의 적어도 일 면을 형성하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 조광 부재(200)는, 제2 면(102)과 제3 면(103)에 수직하도록 배치되어, 제2 면(102)과 제3 면(103)을 연결하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조광 부재(200)는 제2 면(102)과 제3 면(103) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 조광 부재(200)는 제2 면(102)과 제3 면(103) 사이에 형성된 하우징의 내부 공간을 커버하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조광 부재(200)는, 제1 면(101)과 소정의 각도를 이루도록 배치될 수 있다. 후술할 바와 같이, 조광 부재(200)가 제1 면(101)과 소정의 각도를 가짐으로써, 개구(104)를 통해 입사된 광이 조광 부재(200)에서 반사되어 이미지 센서(120)로 입사될 수 있다. 이로써, 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리(10)는 스테레오-카메라(stereo-camera) 효과를 달성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 조광 부재(200)는 광 투과도가 변경될 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조광 부재(200)는 전원의 인가에 따라 반사율이 변화될 수 있다. 예를 들어, 조광 부재(200)는 전원이 인가되면 광이 투과 가능하게 되고, 외부로부터 광이 하우징(100) 내부로 입사될 수 있다. 다른 예로, 조광 부재(200)는 전원이 차단되면 광의 반사가 가능할 수 있다. 다른 예로, 조광 부재(200)는, 센서 어셈블리(10)에 구비된 프로세서(미도시) 또는 연결된 외부 전자 장치에 구비된 프로세서에 의해 광 투과도가 조절될 수 있다. 본 개시의 이하의 설명에서,
다양한 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는 하우징(100)의 내부에서, 제1 측(+y축 방향)을 향하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는, 조광 부재(200)를 투과하여 입사되는 광을 수신하도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 이미지 센서(120)는, 개구(104)를 통해 입사되는 광을 수신하도록 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 이미지 센서(120)는, 개구(104)로 입사되어 조광 부재(200)에서 반사된 광과 개구(104)를 통해 입사되는 광을 모두 수신하도록 배치될 수도 있다. 이에 관해서는, 후술하여 상세히 설명하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는 다양한 카메라 모듈일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 본 개시의 사상을 달성할 수 있는 한, 광을 수신하고 감지할 수 있는 다양한 구성이 이용될 수 있음이 이해될 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 면(101)은 개구(104)를 포함할 수 있다. 개구(104)를 통해 광이 입사될 수 있고, 이미지 센서(120)는 이를 수신할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 접촉 부재(300)는, 제1 면(101)의 하부(-Z축 방향)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 접촉 부재(300)는 개구(104)를 덮도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 접촉 부재(300)는 광 투과 가능하고 탄성있는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(10)는, 접촉 부재(300)를 통해 입사된 광을 수신하고, 물체(예: 도 3의 오브젝트(1))와 센서 어셈블리(10) 사이의 거리를 판단할 수 있다. 또한, 접촉 부재(300)는, 탄성있는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(10)는, 접촉 부재(300)를 통해 물체(예: 도 3의 오브젝트(1))와 접촉하고, 물체의 촉각 정보를 획득할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 접촉 부재(300)는 광학적으로 투명한 탄성체(예: 겔(gel))로 형성될 수 있다. 예를 들어, 접촉 부재(300)는, 실리콘 고무와 같은 실리콘 수지로 형성될 수 있고, 다른 유형의 고무 또는 엘라스토머(elastomer)로 형성될 수도 있을 뿐만 아니라, 그 외의 다른 광학적으로 투명한 재료로 제조될 수 있다.　다른 실시예로, 접촉 부재(300)는 반투명한 재질일 수도 있다.
도 3은 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 화각 범위를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 이미지 센서(120)는 개구(104) 및 조광 부재(200)로부터 광을 수광하도록 배치될 수 있다. 도 3의 이미지 센서(120), 하우징(100), 조광 부재(300)에 관한 설명은, 도 1의 내용이 준용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)의 배치 각도에 따라, 화각 범위(Rt)가 조절될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(120)의 센싱면(121)의 중심에서 수직으로 연장된 선은 화각 범위(Rt)의 중심선과 상응할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는, 화각 범위(Rt) 내에 조광 부재(200) 및 개구(104)가 모두 포함되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)의 화각 범위(Rt)는, 제1 화각 범위(R1) 및 제2 화각 범위(R2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 화각 범위(R1)는 조광 부재(200)와 상응하는 이미지 센서(120)의 화각 범위를 의미할 수 있고, 제2 화각 범위(R2)는, 개구(104) 또는 접촉 부재(300)와 상응하는 이미지 센서(120)의 화각 범위를 의미할 수 있다. 제1 화각 범위(R1) 및/또는 제2 화각 범위(R2)는, 이미지 센서(120)의 배치 각도에 따라 조절될 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다. 다른 예시로, 이미지 센서(120)의 화각 범위(Rt)는, 조광 부재(200)를 통해 입사되는 광을 수신하기 위한 제1 화각 범위(R1) 및 개구(104)를 통해 입사되는 광을 수신하기 위한 제2 화각 범위(R2)로 양분될 수 있다고 표현할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 후술할 바와 같이, 이미지 센서(120)는 제1 화각 범위(R1)에서 조광 부재(200)를 투과하여 입사된 광을 수신하고, 센서 어셈블리(10) 외부의 물체를 식별할 수 있다. 다른 예로, 후술할 바와 같이, 이미지 센서(120)는, 제1 화각 범위(R1)에서 조광 부재(200)를 통해 반사된 광을 수신하고, 개구(104) 근처의 센서 어셈블리(10) 외부 물체에 대한 촉각 정보를 획득할 수 있다. 또 다른 예로, 후술할 바와 같이, 이미지 센서(120)는, 제2 화각 범위(R2)에서 개구(104)를 통해 입사된 광을 수신하여, 개구(104) 근처의 센서 어셈블리(10) 외부 물체에 대한 촉각 정보를 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 화각 범위(R1)와 제2 화각 범위(R2)는 서로 동일할 수 있다. 다만, 이는 필수적인 것은 아니고, 제1 화각 범위(R1)와 제2 화각 범위(R2)는 서로 다른 범위로 구성될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(120)는, 제1 화각 범위(R1)가 제2 화각 범위(R2) 보다 커지도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에서, 제1 화각 범위(R1)와 제2 화각 범위(R2)는, 조광 부재(200), 개구(104) 및/또는 접촉 부재(300) 중 적어도 일부와 이미지 센서(120) 사이의 배치 관계에 따라 조절될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센싱면(121)의 법선(예를 들어 제1 축(y축))과 수직한 방향(예를 들어 제2 축(z축))에 대한 센서 어셈블리(10)의 구성들(예: 조광 부재(200), 개구(104) 및/또는 접촉 부재(300))이 차지하는 영역에 따라, 이미지 센서(120)의 화각 범위가 조절될 수 있다. 예를 들어, 센싱면(121)의 법선과 수직한 방향에 대해 상대적으로 넓은 영역을 차지하는 구성(예: 조광 부재(200), 개구(104) 또는 접촉 부재(300))과 상응하는 화각 범위가 더 넓을 수 있다. 일 예로, 센싱면(121)의 법선이 제1 축(y축)과 평행하거나 이와 유사하게 연장되도록 이미지 센서(120)가 배치되는 경우, 조광 부재(200)가 제1 축(y축)과 수직 방향인 제2 축(z축)에 대해 개구(104) 또는 접촉 부재(300)에 비하여 넓은 면적을 가지도록 배치된다면, 조광 부재(200)와 상응하는 제1 화각 범위(R1)는 개구(104) 또는 접촉 부재(300)와 상응하는 제2 화각 범위(R2) 보다 넓을 수 있다.
이하의 설명에서는, 조광 부재(200)의 동작에 따라 센서 어셈블리(10)가 외부 물체에 관한 정보를 획득하는 것을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 다양한 실시예에 따라, 센서 어셈블리가 물체를 식별하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 센서 어셈블리(10)는 오브젝트(1)의 시각 정보를 획득할 수 있다. 도 4의 센서 어셈블리(10)는, 도 1 내지 도 3의 센서 어셈블리(10)에 대한 설명이 준용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 센서 어셈블리(10) 외부 의 오브젝트(1)를 식별할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조광 부재(200)가 광 투과 상태인 경우, 조광 부재(200)는 오브젝트(1)에서 반사된 광을 센서 어셈블리(10) 내부로 투과시킬 수 있다. 이미지 센서(120)는, 조광 부재(200)에서 투과된 광을 수신하고, 센서 어셈블리(10) 외부의 오브젝트(1)와 관련된 시각 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 시각 정보는 오브젝트(1)의 형상 정보, 색상(RGB) 정보를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는, 제1 화각 범위(R1)와 상응하는 센서 어셈블리(10) 외부 영역에 존재하는 오브젝트(1)의 시각 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 조광 부재(200)가 광 투과 상태인 경우, 오브젝트(2)의 촉각 정보를 획득할 수 있다. 센서 어셈블리(10)가 외부 물체의 촉각 정보를 획득하는 동작은, 조광 부재(200)가 광 투과 상태이거나 광 반사 상태일 경우에 동일하게 적용될 수 있으므로, 도 5에서 설명하도록 한다.
도 5는 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 거리 인식 동작 및 촉각 센싱 동작을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 센서 어셈블리(10)는, 센서 어셈블리(10)와 접촉된 외부 물체의 촉각 정보 및/또는 센서 어셈블리(10)와 외부 물체 사이의 거리 정보를 획득할 수 있다. 도 5의 실시예를 설명함에 있어, 도 1 내지 도 4의 내용이 준용될 수 있다. 도 5의 센서 어셈블리(10)의 구성은, 도 1 내지 도 4의 센서 어셈블리(10)의 구성과 동일하거나 유사할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 센서 어셈블리(10)와 센서 어셈블리(10) 외부의 오브젝트(2-1) 사이의 거리 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오브젝트(2-1)에서 반사된 광은, 접촉 부재(300) 및/또는 개구(104)를 통해 하우징(100) 내부로 입사될 수 있다. 하우징(100) 내부로 입사된 광 중 일부는 직접 이미지 센서(120)로 전달되고, 나머지 일부는 조광 부재(200)에서 반사되어 이미지 센서(120)로 전달될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리(10)가 오브젝트(2-1)의 거리 정보를 획득하는 동작은, 조광 부재(200)가 광 반사 상태일 때 동작될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이미지 센서(120)는, 제2 화각 범위(R2)를 통해 개구(104) 및/또는 접촉 부재(300)를 통해 입사된 광을 직접 수신할 수 있다. 또한, 이미지 센서(120)는, 제1 화각 범위(R1)를 통해 조광 부재(200)에서 반사된 광을 수신할 수 있다. 이미지 센서(120)가, 조광 부재(200)를 통해 반사된 광을 수신함으로 인하여, 가상의 이미지 센서(120-1)가 추가되는 효과가 달성될 수 있다. 예를 들어, 이미지 센서(120)는 제1 화각 범위(r1)에서 광을 수신하는 제1 이미지 센서(120)) 및 제2 화각 범위(120)에서 광을 수신하는 제2 이미지 센서(120-1)로 분할될 수 있다고 표현할 수도 있다. 즉, 센서 어셈블리(10)는, 하나의 이미지 센서(120)를 이용하여, 제1 화각 범위(R1)에서 수신된 광에 대한 이미지 정보를 획득하는 제1 이미지 센서(예: 현실 이미지 센서(120)) 및 제2 화각 범위(R2)에서 수신된 광에 대한 이미지 정보를 획득하는 제2 이미지 센서(예: 가상 이미지 센서(120-1))로 분할된 스테레오 카메라(stereo camera)로 구현될 수 있는 것이다. 일 실시예에 따르면, 동일한 물체(예: 오브젝트(2-1))에 관한, 위치가 다른 2개의 카메라(예: 이미지 센서(120) 및 가상의 이미지 센서(120-1))에서 획득된 이미지 정보에 기초하여, 이미지 센서와 연결된 프로세서(미도시)는 센서 어셈블리(10)와 오브젝트(2-1) 사이의 거리 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 센서 어셈블리(10)의 적어도 일부와 접촉된 오브젝트(2-2)의 촉각 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(10)는, 접촉 부재(300)와 접촉된 오브젝트(2-2) 표면의 촉각 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 접촉 부재(300)는 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 패턴은 접촉 부재(300)가 오브젝트(2-2)에 접촉되거나 가압되면, 접촉 부재(300)를 통과하는 광의 경로를 변화시킴으로써, 오브젝트(2-2) 표면의 촉각 정보 획득을 용이하게 하는 구성을 의미할 수 있다. 다른 예로, 패턴은 형태 변형이 용이한 재료(예를 들어, 탄성체)로 형성될 수 있다. 또한, 패턴은 접촉 부재(300)와 동일한 재료로 형성될 수도 있다. 패턴은, 접촉 부재(300)와 함께 또는 개별적으로, 외부 객체가 접촉되면서 패턴(또는 접촉부재)에 작용하는 힘에 상응하여 그 형상이 변화될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오브젝트(2-2)가 접촉 부재(300)에 접촉되면, 패턴을 통과하는 광의 경로가 변환되어(패턴 또는 접촉부재(300)의 형상이 변화됨에 따라) 이미지 센서(120)에 입사되고, 프로세서(미도시)는 이를 분석하여 오브젝트(2-2)의 표면 촉각 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 접촉 부재(300)의 근처에는 광원(미도시)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 광원은 백색 광원일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 광원에서 생성된 광은 접촉 부재(300) 내부로 입사될 수 있다. 이로써, 접촉 부재(300)에서 감지하는 오브젝트(2-2)의 표면 정보 획득 성능이 향상될 수 있다.
도 6은 다양한 실시예에 따른 센서 어셈블리의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 7은, 도 6의 흐름도를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 센서 어셈블리(20)의 제어 방법은, 외부 오브젝트를 식별하는 동작(1000), 조광 부재의 광 투과율을 조절하는 동작(1001), 오브젝트까지의 거리 정보를 획득하는 동작(1002) 및/또는 오브젝트의 촉각 정보를 획득하는 동작(1003) 중 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(20)는 제1 센서 어셈블리(20-1) 및 제2 센서 어셈블리(20-2)를 포함할 수 있다. 제1 센서 어셈블리(20-1)와 제2 센서 어셈블리(20-2)는, 각각 연결부재(21-1, 21-2)를 통해 외부 전자 장치와 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 2 이상의 센서 어셈블리(20-1, 20-2)와 연결된 외부 전자 장치는, 오브젝트(3)를 그랩하도록 동작할 수 있다. 이하의 실시예를 설명함에 있어, 제1 센서 어셈블리(20-1)와 제2 센서 어셈블리(20-2)는 서로 동일한 구성을 포함할 수 있으며, 특별한 언급이 없는 한 제1 센서 어셈블리(20-1)에 대한 설명이 제2 센서 어셈블리(20-2)에 준용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다. 일 실시예에 따르면, 외부 전자 장치는 산업용 로봇일 수 있으며, 연결부재(21-1, 21-2)는 산업용 로봇의 손가락(또는 이와 상응하는 구성)일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면(도 6 및 도 7(a)를 참조하면), 센서 어셈블리(20)는, 센서 어셈블리(20) 외부의 오브젝트(3)를 식별할 수 있다(1000). 센서 어셈블리(20)가 외부 오브젝트(3)를 식별하는 동작은, 도 4에서 상술한 내용이 준용될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(20)를 통해, 외부 전자 장치는 오브젝트(3)의 존재를 인식하거나, 오브젝트(3)에 관한 시각 정보를 획득할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제1 센서 어셈블리(20-1) 및/또는 제2 센서 어셈블리(20-2) 중 적어도 어느 하나에 의해 오브젝트(1) 식별 동작이 수행될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오브젝트(1) 식별 동작이 수행되는 제1 센서 어셈블리(20-1) 및/또는 제2 센서 어셈블리(20-2) 중 적어도 어느 하나는, 조광 부재(예: 도 4의 조광 부재(200))를 광 투과 상태를 가지도록 조절할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 어셈블리(20-1)는, 감지 영역(A1)에 존재하는 오브젝트(3)를 식별할 수 있다. 감지 영역(A1)는, 상술한 제1 화각 범위(예: 도 4의 제1 화각 범위(r1))와 상응할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오브젝트(3)가 식별되면, 센서 어셈블리(20)는, 외부 전자 장치에 의해 오브젝트(3)와 인접하도록 위치가 이동될 수 있다. 일 예로, 접촉 부재(예: 도 5의 접촉 부재(300)) 또는 개구(예: 도 5의 개구(104))를 통해 오브젝트(3)에서 반사된 광이 센서 어셈블리(20) 내부로 전달되도록, 센서 어셈블리(20)는 오브젝트(3) 근처로 위치가 이동될 수 있다. 다른 예로, 오브젝트(1)와 접촉되거나 오브젝트(3)를 그랩하기 위하여, 제1 센서 어셈블리(20-1) 및/또는 제2 센서 어셈블리(20-2) 사이에 오브젝트(3)가 위치되도록, 센서 어셈블리(20)의 위치가 이동될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면(도 6 및 도 7의 (b)를 참조하면), 센서 어셈블리(20)는 조광 부재(예: 도 5의 조광 부재(200))의 광 투과도를 조절할 수 있다(1001). 일 실시예에 따르면, 오브젝트(3)가 식별되면, 센서 어셈블리(20)는 조광 부재(예: 도 5의 조광 부재(200))를 광 반사 상태로 전환할 수 있다. 상술한 바와 같이, 조광 부재(예: 도 5의 조광 부재(200))가 광 반사 상태로 전환되어, 센서 어셈블리(20)는 오브젝트(3) 까지의 거리 정보를 획득할 수 있다(1002). 일 실시예에 따르면, 제1 센서 어셈블리(20-1) 및/또는 제2 센서 어셈블리(20-2)는, 오브젝트(3) 까지의 거리(l1 및/또는 l2)를 판단하기 위한 이미지 정보를 획득할 수 있다. 센서 어셈블리(20)가 오브젝트(3)와의 거리 정보를 판단하기 위한 동작은, 도 5에서 상술한 바와 동일하거나 유사하므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
다양한 실시예에 따르면(도 6 및 도 7의 (c)를 참조하면), 센서 어셈블리(20)는 오브젝트(3)의 촉각 정보를 획득할 수 있다(1003). 센서 어셈블리(20)가 오브젝트(3)의 촉각 정보를 획득하는 동작은, 도 5에서 상술한 내용의 전부 또는 일부가 준용될 수 있으므로, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(20)는, 연결된 외부 전자 장치(예: 산업용 로봇)에 의해, 오브젝트(3)와 접촉되도록 위치가 이동될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 어셈블리(20-1) 및/또는 제2 센서 어셈블리(20-2)는, 접촉 부재(예: 도 5의 접촉 부재(300))가 오브젝트(1)와 접촉되도록, 각각 연결된 외부 전자 장치에 의해 위치가 이동될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 전자 장치는, 센서 어셈블리(20)를 이용하여, 오브젝트(3)를 그랩할 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 어셈블리(20-1) 및 제2 센서 어셈블리(20-2)는 산업용 로봇의 일부로 형성되고, 산업용 로봇은 제1 센서 어셈블리(20-1) 및 제2 센서 어셈블리(20-2)의 위치를 조절하여 오브젝트(3)를 그랩할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제1 센서 어셈블리(20-1) 및/또는 제2 센서 어셈블리(20-2)는 오브젝트(1)와 접촉되거나 오브젝트(3)를 그랩한 상태로, 오브젝트(3)의 표면으로부터 반사된 광으로부터 오브젝트(3)의 표면 촉각 정보를 획득할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 개구(예: 도 3의 개구(104))를 포함하는 하우징(예: 도 1의 하우징(100)); 상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판; 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서(예: 도 3의 이미지 센서(120); 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 광 투과도가 변화되도록 구성된 조광 부재(예: 도 3의 조광 부재(200)); 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재(예: 도 3의 접촉 부재(300));를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 너머의(over) 이미지를 획득하도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 반사 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 통해 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서는, 상기 조광 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제1 화각 범위(예: 도 3의 제1 화각 범위(r1))와 상기 개구 또는 상기 접촉 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제2 화각 범위(예: 도 3의 제2 화각 범위(r2))를 포함하는 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 화각 범위는 상기 제2 화각 범위보다 넓도록 설정되는 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 조광 부재가 광 반사 상태인 경우, 상기 이미지 센서는 스테레오-카메라로 동작 가능한 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서는, 상기 센서 어셈블리로부터 상기 개구 근처에 위치한 외부 오브젝트까지의 거리 정보를 획득 가능한 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센서 어셈블리는, 상기 접촉 부재와 접촉된 외부 오브젝트의 표면 촉각 정보를 획득 가능한 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접촉 부재는, 상기 표면 촉각 정보를 획득하기 위하여, 표면 또는 내부에 형성된 패턴을 더 포함하는 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접촉 부재와 인접하게 배치된 광원;을 더 포함하는 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 광원은, 상기 조광 부재가 광 반사 상태인 경우 동작하며, 상기 접촉 부재 내부로 백색 광을 전달하도록 구성된 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 조광 부재가 광 투과 상태인 경우, 상기 센서 어셈블리는, 상기 조광 부재 뒤쪽에 위치하는 외부 오브젝트를 식별 가능한 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 외부 전자 장치와 연결되기 위한 연결부(예: 도 1의 연결부(11));를 더 포함하는 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 외부 전자 장치는 산업용 로봇인 센서 어셈블리가 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 개구(예: 도 1의 개구(104))를 포함하는 하우징(예: 도 1의 하우징(100)); 상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판; 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서(예: 도 3의 이미지 센서(120)); 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 변화되는 조광 부재(예: 도 3의 조광 부재(200)); 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재(예: 도 3의 접촉 부재(300));를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되는 센서 어셈블리(예: 도 1의 센서 어셈블리(10))를 준비하는 단계; 상기 조광 부재를 광 투과 상태로 조절하는 단계; 상기 조광 부재 너머에 존재하는 외부 오브젝트를 식별하는 단계; 상기 조광 부재를 광 반사 상태로 조절하는 단계; 상기 외부 오브젝트와 상기 센서 어셈블리 사이의 거리 정보를 획득하는 단계; 및 상기 외부 오브젝트의 표면 촉각 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 이미지 센서는, 상기 조광 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제1 화각 범위(예: 도 3의 제1 화각 범위(r1))와 상기 개구 또는 상기 접촉 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제2 화각 범위(예: 도 3의 제2 화각 범위(r2))를 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 화각 범위는 상기 제2 화각 범위보다 넓도록 설정되는 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 조광 부재가 광 반사 상태인 경우, 상기 이미지 센서는 스테레오-카메라로 동작 가능한 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접촉 부재는, 상기 표면 촉각 정보를 획득하기 위하여, 표면 또는 내부에 형성된 패턴을 더 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 센서 어셈블리는, 외부 전자 장치와 연결되기 위한 연결부(예: 도 1의 연결부(11));를 더 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 외부 전자 장치는 산업용 로봇인 센서 어셈블리의 제어 방법이 제공될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 센서 어셈블리(예: 도 1의 센서 어셈블리(10)); 및 상기 센서 어셈블리와 전기적으로 연결된 회로기판;을 포함하고, 상기 센서 어셈블리는, 개구(예: 도 3의 개구(104))를 포함하는 하우징(예: 도 3의 하우징(100)); 이미지 센서(예: 도 3의 이미지 센서(120)); 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 광 투과도가 변화되도록 구성된 조광 부재(예: 도 3의 조광 부재(200)); 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재(예: 도 3의 접촉 부재(300));를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 너머의 이미지를 획득하도록 배치되고, 상기 조광 부재가 광 반사 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된 전자 장치가 제공될 수 있다.
이상, 본 문서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 문서의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
10, 20: 센서 어셈블리
100: 하우징
120: 이미지 센서
200: 조광 부재
300: 접촉 부재

Claims (20)

  1. 센서 어셈블리에 있어서,
    개구를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판;
    상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서;
    전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 광 투과도가 변화되도록 구성된 조광 부재; 및
    상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고,
    측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고,
    상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 너머의(over) 이미지를 획득하도록 배치되고,
    상기 조광 부재가 광 반사 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 통해 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된 센서 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 조광 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제1 화각 범위와 상기 개구 또는 상기 접촉 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제2 화각 범위를 포함하는 센서 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 화각 범위는 상기 제2 화각 범위보다 넓도록 설정되는 센서 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 조광 부재가 광 반사 상태인 경우,
    상기 이미지 센서는 스테레오-카메라로 동작 가능한 센서 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 센서 어셈블리로부터 상기 개구 근처에 위치한 외부 오브젝트까지의 거리 정보를 획득 가능한 센서 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 센서 어셈블리는, 상기 접촉 부재와 접촉된 외부 오브젝트의 표면 촉각 정보를 획득 가능한 센서 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접촉 부재는, 상기 표면 촉각 정보를 획득하기 위하여, 표면 또는 내부에 형성된 패턴을 더 포함하는 센서 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접촉 부재와 인접하게 배치된 광원;을 더 포함하는 센서 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광원은, 상기 조광 부재가 광 반사 상태인 경우 동작하며, 상기 접촉 부재 내부로 백색 광을 전달하도록 구성된 센서 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조광 부재가 광 투과 상태인 경우,
    상기 센서 어셈블리는, 상기 조광 부재 뒤쪽에 위치하는 외부 오브젝트를 식별 가능한 센서 어셈블리.
  11. 제1 항에 있어서,
    외부 전자 장치와 연결되기 위한 연결부;를 더 포함하는 센서 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 외부 전자 장치는 산업용 로봇인 센서 어셈블리.
  13. 센서 어셈블리의 제어 방법에 있어서,
    개구를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치된 회로 기판; 상기 회로 기판과 전기적으로 연결된 이미지 센서; 전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 변화되는 조광 부재; 및 상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고, 측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되는 센서 어셈블리를 준비하는 단계;
    상기 조광 부재를 광 투과 상태로 조절하는 단계;
    상기 조광 부재 너머에 존재하는 외부 오브젝트를 식별하는 단계;
    상기 조광 부재를 광 반사 상태로 조절하는 단계;
    상기 외부 오브젝트와 상기 센서 어셈블리 사이의 거리 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 외부 오브젝트의 표면 촉각 정보를 획득하는 단계;를 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 이미지 센서는, 상기 조광 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제1 화각 범위와 상기 개구 또는 상기 접촉 부재로부터 입사되는 광을 수신하기 위한 제2 화각 범위를 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 화각 범위는 상기 제2 화각 범위보다 넓도록 설정되는 센서 어셈블리의 제어 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 조광 부재가 광 반사 상태인 경우,
    상기 이미지 센서는 스테레오-카메라로 동작 가능한 센서 어셈블리의 제어 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 접촉 부재는, 상기 표면 촉각 정보를 획득하기 위하여, 표면 또는 내부에 형성된 패턴을 더 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 센서 어셈블리는, 외부 전자 장치와 연결되기 위한 연결부;를 더 포함하는 센서 어셈블리의 제어 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 외부 전자 장치는 산업용 로봇인 센서 어셈블리.
  20. 전자 장치에 있어서,
    센서 어셈블리; 및
    상기 센서 어셈블리와 전기적으로 연결된 회로기판;을 포함하고,
    상기 센서 어셈블리는,
    개구를 포함하는 하우징;
    이미지 센서;
    전원의 인가에 따라, 외부의 광이 투과될 수 있는 광 투과 상태로부터 광을 반사시킬 수 있는 광 반사 상태로 광 투과도가 변화되도록 구성된 조광 부재; 및
    상기 개구와 인접하게 배치되고, 광이 투과될 수 있는 접촉 부재;를 포함하고,
    측면에서 볼 때, 상기 조광부재는, 상기 조광 부재의 길이 방향 연장선과 상기 접촉 부재의 길이 방향 연장선이 소정의 각도를 이루도록 배치되고,
    상기 조광 부재가 광 투과 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재 너머의 이미지를 획득하도록 배치되고,
    상기 조광 부재가 광 반사 상태일 때, 상기 이미지 센서는 상기 조광 부재에서 반사된 광과 상기 접촉 부재를 직접 입사된 광을 수신하도록 배치된
    전자 장치.

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