KR20240057879A - 라이다 장치 - Google Patents

라이다 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240057879A
KR20240057879A KR1020220138637A KR20220138637A KR20240057879A KR 20240057879 A KR20240057879 A KR 20240057879A KR 1020220138637 A KR1020220138637 A KR 1020220138637A KR 20220138637 A KR20220138637 A KR 20220138637A KR 20240057879 A KR20240057879 A KR 20240057879A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
reflected
lidar device
unit
optical unit
Prior art date
Application number
KR1020220138637A
Other languages
English (en)
Inventor
이학순
곽재영
박철우
Original Assignee
에스케이텔레콤 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이텔레콤 주식회사 filed Critical 에스케이텔레콤 주식회사
Priority to KR1020220138637A priority Critical patent/KR20240057879A/ko
Publication of KR20240057879A publication Critical patent/KR20240057879A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4816—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of receivers alone
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)

Abstract

수광부의 광학계 구조를 단순화할 수 있는 라이다 장치가 제공된다. 라이다 장치는 수광부와 검출부 사이에 배치된 하나의 광학부를 통해 외부에서 수신된 반사광 중 반사 레이저 광을 집광하여 검출부로 제공함으로써, 검출부가 반사 레이저 광으로부터 외부의 물체에 대한 탐지를 수행하도록 할 수 있다.

Description

라이다 장치{Lidar device}
본 발명은 수광부의 광학계 구조를 단순화할 수 있는 라이다 장치에 관한 것이다.
라이다(Light Detection And Ranging; LIDAR) 장치는 주변의 지형, 물체, 장애물 등과 같은 객체(타겟)를 측정하는 데 사용되고 있다. 이러한 라이다 장치는 펄스 레이저를 이용하여 객체에서 반사되어 돌아오는 시간을 측정하여 객체에 대한 정보를 획득한다. 라이다 장치를 통해서 획득하는 객체에 대한 정보는 객체의 존재 여부, 객체의 종류, 객체까지의 거리 등에 대한 정보를 포함한다.
라이다 장치는 자동차, 이동형 로봇, 선박, 보안시스템, 조립라인, 무인비행기, 드론 등과 같은 여러 분야에서 활용되고 있으며, 그 활용 분야도 다방면으로 확대되고 있다.
도 1은 종래의 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 라이다 장치(10)는 광원(20)에서 발생된 레이저 광(LL)을 수광부(30)의 홀(35) 및 공간스캐너(40)를 통해 외부로 출력한다. 또한, 라이다 장치(10)는 외부의 물체(1)로부터 반사광(RL)이 공간스캐너(40)를 통해 수신하고, 이를 수광부(30)를 통해 검출부(70) 방향으로 반사시킨다.
여기서, 공간스캐너(40)에 수신된 반사광(RL)은 기 출력된 레이저 광(LL)이 물체(1)에 의해 반사된 반사 레이저 광(RLL)뿐만 아니라 태양광, 즉 가시광이 물체에 의해 반사된 반사 가시광을 포함한다.
이에, 수광부(30)와 검출부(70) 사이에는 반사광(RL) 중에서 반사 레이저 광(RLL)을 선택적으로 투과시키고, 이를 집광하여 검출부(70)에 제공하기 위한 수광부 광학계가 배치되며, 이러한 수광부 광학계는 필터, 예컨대 밴드패스 필터(50)와 집광렌즈(60)를 포함한다.
이에, 검출부(70)는 수광부 광학계를 통해 제공되는 반사 레이저 광(RLL)으로부터 외부의 물체(1)를 탐지하게 된다.
그러나, 종래의 라이다 장치(10)는 수광부 광학계에 집광렌즈(60)가 포함되어야 하므로, 집광렌즈(60)의 크기 및 두께로 인해 라이다 장치(10)에서 광학계가 차지하는 면적이 증가된다. 이로 인해, 라이다 장치(10)를 소형화하여 제작하는 데 어려움이 있다.
한국공개특허 제10-2022-0080350호(2022.06.14.)
본 발명은 수광부의 광학계 구조를 단순화할 수 있는 라이다 장치를 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치는, 광원에서 발생된 레이저 광 및 태양광 중 적어도 하나가 물체에 의해 반사된 반사광을 수광하는 수광부; 상기 수광부에서 제공된 상기 반사광 중에서 반사 레이저 광을 투과시켜 집광하는 광학부; 및 상기 광학부에 의해 집광된 상기 반사 레이저 광을 수신하여 상기 물체를 탐지하는 검출부를 포함한다.
여기서, 상기 광학부는, 상기 반사광 중 상기 반사 레이저 광을 제외한 나머지 광을 더 투과시킨다.
또한, 상기 광학부는, 상기 수광부에서 출력된 상기 반사광에 경사지도록 배치된다.
상기 검출부는, 상기 광학부의 집광 초점에 대응되도록 배치된다.
상기 광학부는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element)이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 라이다 장치는, 외부로 출력된 레이저 광 및 태양광 중 적어도 하나가 물체에 의해 반사된 반사광을 수광하는 수광부; 상기 수광부에서 제공된 상기 반사광 중에서 반사 레이저 광을 반사시켜 집광하는 광학부; 및 상기 광학부에 의해 집광된 상기 반사 레이저 광을 수신하여 상기 물체를 탐지하는 검출부를 포함한다.
여기서, 상기 광학부는, 상기 반사광 중 상기 반사 레이저 광을 제외한 나머지 광을 투과시킨다.
본 발명의 라이다 장치는 수광부와 검출부 사이에 배치된 하나의 광학부를 통해 외부에서 수신된 반사광 중 반사 레이저 광을 집광하여 검출부로 제공함으로써, 검출부가 반사 레이저 광으로부터 외부의 물체에 대한 탐지를 수행하도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 라이다 장치는 종래의 라이다 장치에서 수광부와 검출부 사이에 배치된 필터 및 집광렌즈를 하나의 광학부재로 대체할 수 있어 라이다 장치의 광학계 구조를 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 라이다 장치는 광학부의 두께가 종래의 라이다 장치의 집광렌즈의 두께보다 상대적으로 얇으므로, 라이다 장치에서 광학계가 차지하는 부피를 감소시켜 라이다 장치 전체의 크기를 줄일 수 있다.
도 1은 종래의 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 단면을 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 라이다 장치(100)는 광원(110), 수광부(120), 공간스캐너(130), 광학부(140) 및 검출부(150)를 포함할 수 있다.
광원(110)은 소정 파장대역을 갖는 펄스 형태의 레이저 광(LL)을 생성하여 출력할 수 있다. 이러한 광원(110)은 레이저 광(LL)을 발생시키는 광 소스(미도시), 상기 광 소스에서 발생된 레이저 광(LL)이 분산되지 않고 평행해지도록 하는 시준렌즈(collimating lens; 미도시), 상기 시준렌즈를 통과한 레이저 광(LL)의 빔 사이즈를 확장시켜 출력하는 빔 정형부(beam shaping optics; 미도시) 및 사이즈가 확장된 레이저 광(LL)을 출력하는 릴레이렌즈(relay lens; 미도시)를 포함할 수 있다.
수광부(120)는 광원(110)에서 출력된 레이저 광(LL)을 공간스캐너(130)로 제공하여 상기 공간스캐너(130)를 통해 외부로 출력할 수 있다.
본 실시예의 라이다 장치(100)는 광원(110)에서 출력되는 레이저 광(LL)과 수광부(120)에 수광되는 반사광(RL)의 광축이 동일한 동축(coaxial) 구조일 수 있다. 따라서, 수광부(120)에는 광원(110)에서 출력된 레이저 광(LL)이 통과될 수 있는 홀(125)이 형성될 수 있다. 이에, 레이저 광(LL)은 수광부(120)의 홀(125)을 통과하여 공간스캐너(130)로 제공될 수 있다.
또한, 수광부(120)는 외부의 물체(1)에 의해 반사된 반사광(RL)을 수광할 수 있다. 수광부(120)는 수광된 반사광(RL)을 광학부(140)로 제공할 수 있다.
여기서, 반사광(RL)은 공간스캐너(130)를 통해 출력된 레이저 광(LL)이 물체(1)에 의해 반사된 반사 레이저 광(RLL) 및 태양광, 예컨대 가시광이 물체(1)에 의해 반사된 반사 가시광(RVL)을 포함할 수 있다. 또한, 반사광(RL)은 적외선 광이나 자외선 광을 더 포함할 수도 있다.
또한, 본 실시예의 라이다 장치(100)가 동축 구조이므로, 수광부(120)의 일면, 예컨대, 공간스캐너(130)의 반사광(RL) 출력부에 대응되는 일면에는 반사체가 구성될 수 있다. 따라서, 수광부(120)에 수광된 반사광(RL)은 상기 수광부(120)의 일면에 구성된 반사체에 의해 재반사 되어 광학부(140)로 제공될 수 있다. 이러한 수광부(120)는 평판 형태의 반사체가 구성된 평판 거울 또는 오목 형태의 반사체가 구성된 오목 거울일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
한편, 본 실시예의 라이다 장치(100)는 설명의 편의를 위하여 동축 구조를 갖는 것으로 예를 들었으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예컨대, 라이다 장치는 광원(110)에서 출력되는 레이저 광(LL)과 수광부(120)에 수광되는 반사광(RL)의 광축이 동일하지 않은 비동축(biaxial) 구조일 수도 있다. 이러한 비동축 구조의 라이다 장치에서는 광원(110)과 수광부(120)가 별도의 광 경로를 가지므로, 수광부(120)에는 홀(125)이 생략될 수 있다.
공간스캐너(130)는 수광부(120)의 홀(125)을 통해 제공된 레이저 광(LL)을 기 설정된 각도 범위 내에서 상하/좌우 방향, 예컨대 x축 및 y축 방향으로 광의 방향을 조절하여 외부로 출력할 수 있다. 또한, 공간스캐너(130)는 외부의 물체(1)에서 반사된 반사광(RL)을 수신하고, 이를 기 설정된 각도 범위 내에서 상하/좌우 방향으로 광의 방향을 조절하여 수광부(120)로 출력할 수 있다. 이러한 공간스캐너(130)는 galvo 스캐너일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
광학부(140)는 수광부(120)와 검출부(150) 사이에 배치되고, 수광부(120)에서 제공된 반사광(RL)을 검출부(150)로 출력할 수 있다. 이러한 광학부(140)는 반사광(RL) 중에서 특정 파장대역의 광을 집광시킨 후, 집광된 광을 검출부(150)로 제공할 수 있다.
예컨대, 광학부(140)는 수광부(120)에서 제공되는 반사광(RL)을 모두 투과시킬 수 있다. 이때, 투과된 반사광(RL) 중에서 특정 파장대역의 광, 즉 반사 레이저 광(RLL)은 일 방향으로 굴절시켜 집광할 수 있다. 광학부(140)는 집광된 반사 레이저 광(RLL)을 검출부(150)로 제공할 수 있다. 여기서, 반사광(RL) 중 반사 레이저 광(RLL)을 제외한 나머지 광, 예컨대 반사 가시광(RVL)은 광학부(140)에 의해 집광되지 않고 상기 광학부(140)를 통해 투과될 수 있다.
광학부(140)는 수광부(120)에서 제공되는 반사광(RL)의 입사 경로에 경사지도록 배치됨으로써, 반사광(RL) 중에서 특정 파장대역의 광만을 집광시킬 수 있다. 이때, 광학부(140)는 반사광(RL)의 입사 경로에 10 ~ 90도의 각도범위 내에서 경사지게 배치될 수 있다. 이러한 광학부(140)는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element; HOE)로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학부의 단면을 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 광학부(140)는 투명한 필름, 플라스틱 또는 유리로 이루어진 제1기판(141) 및 제2기판(142) 사이에 개재된 광 중합체(143), 예컨대 포토 폴리머(photo polymer)를 포함할 수 있다.
이러한 광학부(140)는 외부에서 인가되는 적어도 2개의 광, 예컨대 참조광(reference beam) 및 객체광(object beam)을 이용하여 내부의 광 중합체(143)에 광에 대한 다수의 회절패턴 또는 간섭패턴을 기록함으로써, 기록된 패턴에 따라 광학부(140)로 입사되는 광을 집광시킬 수 있다.
이때, 광학부(140)는 광 중합체(143)의 두께 및 상기 광 중합체(143)에 기록되는 다수의 패턴 간 간격에 따라 입사되는 광 중에서 특정 파장대역의 광을 집광시킬 수 있다. 이에, 본 실시예의 광학부(140)는 외부에서 라이다 장치(100)로 입사되는 반사광(RL) 중에서 기 출력된 레이저 광(LL)에 대해 물체(1)가 반사한 반사 레이저 광(RLL)이 집광되도록 광 중합체(143)의 두께 및 상기 광 중합체(143)에 기록되는 패턴의 간격을 조절할 수 있다.
따라서, 본 실시예의 광학부(140)는 종래의 라이다 장치에서 수광부와 검출부 사이에 배치되는 필터 및 집광렌즈로 구성된 수광부 광학계를 대체할 수 있어 라이다 장치의 수광부 광학계 구조를 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 광학부(140)는 필름이나 플라스틱으로 이루어진 2개의 기판(141, 142)과 그 사이에 개재된 광 중합체(143)로 이루어지므로, 전체 두께가 수~수십um일 수 있다. 따라서, 광학부(140)는 종래의 라이다 장치에서 사용된 집광렌즈보다 상대적으로 얇은 두께를 가지므로, 수광부 광학계의 부피를 감소시켜 라이다 장치의 전체 크기를 줄일 수 있다.
한편, 전술된 광학부(140)는 회절패턴이나 간섭패턴을 기록하기 위한 참조광 및 객체광의 위치에 따라 투과형 또는 반사형으로 동작될 수 있다.
예컨대, 광학부(140)의 광 중합체(143)를 기준으로 참조광의 입사방향과 객체광의 입사방향이 동일하면, 해당 광학부(140)는 투과형일 수 있다. 또한, 광학부(140)의 광 중합체(143)를 기준으로 참조광의 입사방향과 객체광의 입사방향이 반대이면, 해당 광학부(140)는 반사형일 수 있다.
여기서, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 라이다 장치(100)의 광학부(140)는 투과형 광학부이고, 도 3에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 따른 라이다 장치(101)의 광학부(145)는 반사형 광학부일 수 있다.
이러한 투과형 광학부와 반사형 광학부는 수광부(120)에서 제공되는 반사광(RL)의 광 진행 경로를 다르게 하는 것을 제외하고, 상기 반사광(RL)에 포함된 반사 레이저 광(RLL)을 집광시키는 동작은 실질적으로 동일할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 검출부(150)는 광학부(140)의 집광 초점, 즉 광학부(140)에 의해 반사 레이저 광(RLL)이 집광되는 지점에 대응되도록 배치될 수 있다. 검출부(150)는 광학부(140)에 의해 집광된 반사 레이저 광(RLL)을 수신할 수 있다.
검출부(150)는 수신된 반사 레이저 광(RLL)에 기초하여 외부의 물체(1)를 인식하고, 그에 따른 물체(1)에 대한 거리 탐지 및 3차원 깊이 맵을 생성할 수 있다. 이러한 검출부(150)는 SPAD(Single-Photon Avalanche Diode) 또는 SPAD 어레이(Single-Photon Avalanche Diode Array)를 포함하는 라이다 센서일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 라이다 장치(100)는 수광부(120)와 검출부(150) 사이에 배치된 광학부(140)를 통해 외부에서 수신된 반사광(RL) 중 반사 레이저 광(RLL)을 집광하여 검출부(150)로 제공함으로써, 검출부(150)가 반사 레이저 광(RLL)으로부터 외부의 물체(1)에 대한 탐지를 수행하도록 할 수 있다.
이에, 본 발명의 라이다 장치(140)는 종래의 라이다 장치의 수광부와 검출부 사이에 배치된 필터 및 집광렌즈를 하나의 광학부재로 대체할 수 있어 라이다 장치(100)의 수광부 광학계 구조를 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 라이다 장치(100)는 광학부(140)의 두께가 종래의 라이다 장치의 집광렌즈의 두께보다 상대적으로 얇으므로, 라이다 장치(100)에서 수광부 광학계가 차지하는 부피를 감소시켜 라이다 장치(100) 전체의 크기를 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라이다 장치를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 라이다 장치(101)는 앞서 도 2를 참조하여 설명된 라이다 장치(100)와 대비하여 광학부(145)의 차이를 제외하고 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 따라서, 동일 부재에 대해서는 동일 부호로 나타내고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 실시예의 라이다 장치(101)는 광원(110), 수광부(120), 공간스캐너(130), 광학부(145) 및 검출부(150)를 포함할 수 있다.
광원(110)은 소정 파장대역을 갖는 펄스 형태의 레이저 광(LL)을 생성하여 출력할 수 있다.
수광부(120)는 광원(110)에서 출력된 레이저 광(LL)을 공간스캐너(130)로 제공하여 상기 공간스캐너(130)를 통해 외부로 출력할 수 있다. 이를 위해 수광부(120)에는 광원(110)에서 출력된 레이저 광(LL)이 통과될 수 있는 홀(125)이 형성될 수 있다. 이에, 레이저 광(LL)은 수광부(120)의 홀(125)을 통과하여 공간스캐너(130)로 제공될 수 있다.
또한, 수광부(120)는 외부의 물체(1)에 의해 반사된 반사광(RL)을 수광할 수 있다. 수광부(120)는 수광된 반사광(RL)을 일면의 반사체를 통해 재반사 시켜 광학부(145)로 제공할 수 있다.
여기서, 반사광(RL)은 공간스캐너(130)를 통해 출력된 레이저 광(LL)이 물체(1)에 의해 반사된 반사 레이저 광(RLL) 및 태양광, 예컨대 가시광이 물체(1)에 의해 반사된 반사 가시광(RVL)을 포함할 수 있다. 또한, 반사광(RL)은 적외선 광이나 자외선 광을 더 포함할 수도 있다.
공간스캐너(130)는 수광부(120)의 홀(125)을 통해 제공된 레이저 광(LL)을 기 설정된 각도 범위 내에서 상하/좌우 방향으로 광의 방향을 조절하여 외부로 출력할 수 있다. 또한, 공간스캐너(130)는 외부의 물체(1)에서 반사된 반사광(RL)을 수신하고, 이를 기 설정된 각도 범위 내에서 상하/좌우 방향으로 광의 방향을 조절하여 수광부(120)로 출력할 수 있다.
광학부(145)는 수광부(120)에서 재반사 된 반사광(RL)을 제공받을 수 있다. 광학부(145)는 반사광(RL) 중에서 특정 파장대역의 광을 반사시켜 집광시킬 수 있다.
예컨대, 광학부(145)는 수광부(120)에서 제공된 반사광(RL) 중에서 반사 레이저 광(RLL)은 반사되는 각도를 조절하여 집광할 수 있다. 또한, 광학부(145)는 반사광(RL) 중에서 반사 레이저 광(RLL)을 제외한 나머지 광, 즉 반사 가시광(RVL)은 투과시킬 수 있다.
즉, 본 실시예의 광학부(145)는 반사광(RL)에 포함된 반사 레이저 광(RLL)은 반사시켜 집광하고, 상기 반사 레이저 광(RLL)을 제외한 반사 가시광(RVL)은 투과시킬 수 있다. 이러한 광학부(145)는 홀로그래픽 광학 소자로 구성될 수 있다.
검출부(150)는 광학부(145)의 집광 초점에 대응되도록 배치되어 광학부(145)에 의해 집광된 반사 레이저 광(RLL)을 수신할 수 있다. 검출부(150)는 수신된 반사 레이저 광(RLL)으로부터 외부의 물체(1)를 인식하여 거리를 탐지하고, 그에 따른 물체(1)의 3차원 깊이 맵을 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 실시예의 라이다 장치(101)는 수광부(120)와 검출부(150) 사이에 배치된 광학부(145)를 통해 외부에서 수신된 반사광(RL) 중 반사 레이저 광(RLL)을 집광하여 검출부(150)로 제공함으로써, 검출부(150)가 반사 레이저 광(RLL)으로부터 외부의 물체(1)에 대한 탐지를 수행하도록 할 수 있다.
이에, 본 발명의 라이다 장치(101)는 종래의 라이다 장치의 수광부와 검출부 사이에 배치된 필터 및 집광렌즈를 하나의 광학부재로 대체할 수 있어 라이다 장치(101)의 수광부 광학계 구조를 단순화시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 라이다 장치(101)는 광학부(145)의 두께가 종래의 라이다 장치의 집광렌즈의 두께보다 상대적으로 얇으므로, 라이다 장치(101)에서 수광부 광학계가 차지하는 부피를 감소시켜 라이다 장치(101) 전체의 크기를 줄일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 라이다 장치는, 외부에서 수신된 반사 레이저 광을 검출부로 제공하는 광학계의 구조를 단순화시킬 수 있어 라이다 장치의 전체 크기를 줄일 수 있다. 이러한 본 발명의 소형화 된 라이다 장치는 차량이나 드론 등에 장착되어 자율주행에 이용될 수 있으며, 또한 자율주행과 관련된 기술분야에서 이용될 수 있다.
100, 101: 라이다 장치
110: 광원
120: 수광부
130: 공간스캐너
140, 145: 광학부
150: 검출부

Claims (10)

  1. 광원에서 발생된 레이저 광 및 태양광 중 적어도 하나가 물체에 의해 반사된 반사광을 수광하는 수광부;
    상기 수광부에서 제공된 상기 반사광 중에서 반사 레이저 광을 투과시켜 집광하는 광학부; 및
    상기 광학부에 의해 집광된 상기 반사 레이저 광을 수신하여 상기 물체를 탐지하는 검출부를 포함하는 라이다 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 반사광 중 상기 반사 레이저 광을 제외한 나머지 광을 더 투과시키는 라이다 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 수광부에서 출력된 상기 반사광에 경사지도록 배치된 라이다 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 광학부의 집광 초점에 대응되도록 배치된 라이다 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광학부는 홀로그래픽 광학 소자(Holographic Optical Element)인 라이다 장치.
  6. 외부로 출력된 레이저 광 및 태양광 중 적어도 하나가 물체에 의해 반사된 반사광을 수광하는 수광부;
    상기 수광부에서 제공된 상기 반사광 중에서 반사 레이저 광을 반사시켜 집광하는 광학부; 및
    상기 광학부에 의해 집광된 상기 반사 레이저 광을 수신하여 상기 물체를 탐지하는 검출부를 포함하는 라이다 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 반사광 중 상기 반사 레이저 광을 제외한 나머지 광을 투과시키는 라이다 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 광학부는,
    상기 수광부에서 출력된 상기 반사광에 경사지도록 배치된 라이다 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 광학부의 집광 초점에 대응되도록 배치된 라이다 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 광학부는 홀로그래픽 광학 소자인 라이다 장치.
KR1020220138637A 2022-10-25 2022-10-25 라이다 장치 KR20240057879A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220138637A KR20240057879A (ko) 2022-10-25 2022-10-25 라이다 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220138637A KR20240057879A (ko) 2022-10-25 2022-10-25 라이다 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240057879A true KR20240057879A (ko) 2024-05-03

Family

ID=91077210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220138637A KR20240057879A (ko) 2022-10-25 2022-10-25 라이다 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240057879A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220080350A (ko) 2020-12-07 2022-06-14 한국생산기술연구원 라이다 센서용 광학계

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220080350A (ko) 2020-12-07 2022-06-14 한국생산기술연구원 라이다 센서용 광학계

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11522335B2 (en) Transmitting device with a scanning mirror covered by a collimating cover element
KR102235710B1 (ko) 송수광 단일렌즈 광학계 구조를 가지는 스캐닝 라이다
JP6249577B2 (ja) 共用伝送／受光経路を備えたｌｉｄａｒプラットフォームを回転させる装置及び方法
JP2018529102A (ja) Ｌｉｄａｒセンサ
US20160377706A1 (en) Liquid crystal waveguide steered active situational awareness sensor
KR102210101B1 (ko) 광학계 모듈 및 그를 갖는 스캐닝 라이다
EP4113162A1 (en) Laser detection system and vehicle
KR101951242B1 (ko) 라이다 장치 및 이를 포함하는 라이다 시스템
KR102209500B1 (ko) 라이다 장치
US20210041560A1 (en) Distance detection apparatuses
KR101885954B1 (ko) 오목 반사 미러를 가지는 스캐닝 라이다
US11561284B2 (en) Parallax compensating spatial filters
JP7230443B2 (ja) 距離測定装置及び移動体
KR102013165B1 (ko) 회전형 스캐닝 라이다
JP2021071471A (ja) 距離画像の作成装置
KR20240057879A (ko) 라이다 장치
US10598910B2 (en) Waveguide for multispectral fusion
KR20180052379A (ko) 광출력 모듈 및 이를 포함하는 라이다 모듈
CN116897303A (zh) Lidar的动态对准
CN115047431A (zh) 一种探测装置、探测器、激光雷达及终端设备
KR102435908B1 (ko) 2차원 및 3차원 광 조사 광학계
KR102092827B1 (ko) 투사각에 따른 에너지 밀도가 조정된 레이저 발광 장치 및 에너지 밀도 조정 렌즈
KR102001109B1 (ko) 라이다용 레이저 발광 장치 및 균일 에너지 밀도 투사 렌즈
KR102644619B1 (ko) 반사형 빔확대기를 이용한 라이다 장치
KR20240052420A (ko) 동축 구조의 라이다 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal