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公開番号2025156205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2025054086
出願日2025-03-27
発明の名称複数の波長を使用するライダーシステム及びその動作方法
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人
主分類G01S 17/34 20200101AFI20251002BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数の波長を使用するライダーシステム及びその動作方法を提供する。
【解決手段】本発明のライダーシステムは、多重化された複数の光を生成する信号生成部、多重化された複数の光を送信信号として、少なくとも2つのピクセルを含むピクセルグループ単位で同時に出光する送信部、並びに、送信信号及び送信信号が対象物体から反射されて入射された受信信号をミキシングして電気信号に変換する受信部を含む送受信部、並びに、信号生成部及び送受信部と連結され、それらの動作を制御する回路部を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
多重化された複数の光を生成する信号生成部と、
前記多重化された複数の光を送信信号として、少なくとも２つのピクセルを含むピクセルグループ単位で、同時に出光する送信部、及び前記送信信号及び前記送信信号が対象物体から反射されて入射された受信信号をミキシングして電気信号に変換する受信部を含む送受信部と、
前記信号生成部及び前記送受信部と連結され、それらの動作を制御する回路部と、
を含む、ライダーシステム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記信号生成部は、
互いに異なる波長を有する前記複数の光を発生させる光源部と、
前記複数の光を同時に受信して多重化する光カプラと、
前記複数の光を変調するための光変調器と、
を含む、請求項１に記載のライダーシステム。
【請求項３】
前記光源部は、複数のレーザソースを含み、
前記複数のレーザソースは、互いに異なる波長を有する複数のレーザを発生させる、請求項２に記載のライダーシステム。
【請求項４】
前記送受信部は、前記ピクセルグループがマトリックス状に配置された焦点平面アレイを含み、
前記焦点平面アレイは、メインバス導波管を介して前記送信信号を受信する、請求項１に記載のライダーシステム。
【請求項５】
前記ピクセルそれぞれは、
入力信号を前記送信信号及びローカルオシレータ信号に分割する第１光カプラと、
自由空間に前記送信信号を放出及び／または前記自由空間から前記受信信号を受信する光アンテナと、
前記ローカルオシレータ信号と前記受信信号をミキシングして出力信号を生成する第２光カプラと、
前記出力信号を電気信号に変換する光電変換部と、
を含む、請求項４に記載のライダーシステム。
【請求項６】
前記入力信号は、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーザ信号である、請求項５に記載のライダーシステム。
【請求項７】
前記光電変換部は、光信号を電気信号に変換するバランス型フォトダイオード及び前記電気信号の強度を増幅させるトランスインピーダンス増幅器を含む、請求項６に記載のライダーシステム。
【請求項８】
前記回路部は、前記電気信号を二進化するためのアナログ－デジタルコンバータを含み、前記光電変換部は、前記電気信号の高周波成分を除去するために、LPF(low pass filter)またはBPF(band pass filter)をさらに含む、請求項６に記載のライダーシステム。
【請求項９】
前記焦点平面アレイに連結された第１光スイッチ及び第２光スイッチをさらに含み、
前記第１光スイッチは、前記焦点平面アレイに前記入力信号を行単位で選択的に提供し、
前記第２光スイッチは、前記焦点平面アレイに前記入力信号を列単位で選択的に提供する、請求項６に記載のライダーシステム。
【請求項１０】
前記ピクセルグループそれぞれは、所定数のピクセルを含み、前記所定数のピクセルは、互いに並列連結された、請求項９に記載のライダーシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライダーシステム及びその動作方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的な周波数変調された連続波形（Frequency Modulated Continuous Wave、以下、「ＦＭＣＷ」と称する）ライダーでは、時間対周波数の観点において、三角波の形態の周波数変調信号を送信する。
【０００３】
一方、solid state ＬｉＤＡＲシステムにおいてｘ－ｙ平面のスキャニングをどのように具現するかという問題が生じる。主な方法として、flash, mirror-scanning, Optical phased array, dispersive及びFocal Plane array（以下、ＦＰＡ）などの方法があるが、ｘ－ｙ軸にそのようなスキャニング方法をそれぞれ組み合わせてｘ－ｙ平面スキャニングを具現する。その中、ＦＰＡは、制御の複雑度が低く、優れたSMSR(Side Mode Suppression Ratio)特性を有するので、ＦＭＣＷ駆動方式に適している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＰＡ方式では、測定可能なポイントの数が焦点平面（または、焦点平面アレイ）に含まれたピクセルの数に限定され、高解像度のスキャニングのためには、ピクセルの数を増加させねばならないので、高集積を具現するのに難点がある。また、最大測定距離が遠くなるほどピクセル数の増加を介した解像度向上に制限がある。
【０００５】
多様な実施形態が解決しようとする技術的課題は、波長分割多重化(wavelength division multiplexing, WDM)をＦＰＡ方式に導入し、高解像度スキャニングを具現するのにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする技術的課題は、前述したような技術的課題に限定されず、以下の実施形態からさらに他の技術的課題が類推されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態によるライダーシステムは、多重化された複数の光を生成する信号生成部、前記多重化された複数の光を送信信号として、少なくとも２つのピクセルを含むピクセルグループ単位で、同時に出光する送信部、前記送信信号及び前記送信信号が対象物体から反射されて入射された受信信号をミキシングして電気信号に変換する受信部を含む送受信部、及び前記信号生成部及び前記送受信部と連結され、それらの動作を制御する回路部を含む。
【０００８】
本発明の一実施形態によるライダーシステムの動作方法は、信号生成部を介して多重化された複数の光を生成する段階、送受信部を介して前記多重化された複数の光を送信信号として、少なくとも２つのピクセルを含むピクセルグループ単位で、同時に出光する段階、及び前記送受信部を介して前記送信信号及び前記送信信号が対象物体から反射されて入射された受信信号をミキシングして電気信号に変換する段階を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の実施形態によるライダーシステム及びその動作方法によれば、焦点平面アレイに含まれた１つのピクセルで同時にまたは順次に複数の波長に対して駆動し、ピクセルの数より多数の空間地点を測定することで、高解像度スキャニングを具現しうる。
【００１０】
実施形態による効果が上述した効果に制限されるものではなく、言及されていない効果は、本明細書及び添付図面から実施形態が属する技術分野で通常の知識を有する者に明確に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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