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빛의 이동 시간을 이용한 차세대 3D 센싱 기술

Time-of-Flight(ToF) 기술은 빛이 광원에서 물체까지 이동하고 다시 센서로 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 첨단 3D 센싱 기술입니다.

ToF 기술은 정밀한 거리 측정과 깊이(Depth) 정보를 제공하여, 스마트폰 카메라, 산업 자동화, 로봇, 자율주행 등 다양한 분야에서 차세대 영상 및 센싱 기술로 활용되고 있습니다.

ESPROS Photonics AG는 독자적인 ToF 센서 기술을 기반으로 높은 정확도, 빠른 응답 속도, 뛰어난 환경 신뢰성을 제공하는 고성능 3D 이미징 솔루션을 개발하고 있습니다.

 

ToF 동작 원리

빛의 왕복 시간을 측정하여 정확한 거리 정보를 생성합니다

ToF 센서는 적외선(NIR) 광원을 이용하여 물체까지의 거리를 측정합니다.

1. 빛 방출 (Light Emission)

센서에서 적외선 광 펄스 또는 변조된 광 신호를 목표 물체 방향으로 방출합니다.

2. 빛 반사 (Reflection)

방출된 빛은 물체 표면에서 반사되어 센서로 다시 돌아옵니다.

 

3. 시간 측정 (Time Measurement)

센서는 송신 신호와 수신 신호 사이의 시간 차이 또는 위상 변화를 정밀하게 분석합니다.

 

4. 거리 계산 (Distance Calculation)

측정된 ToF(Time-of-Flight) 값과 빛의 속도를 기반으로 물체까지의 거리를 계산합니다.

이를 통해 각 픽셀별 정확한 거리 정보와 3D Depth 데이터를 생성할 수 있습니다.

ESPROS ToF 기술의 핵심 경쟁력

 

고감도 NIR 센싱 기술

ESPROS의 ToF 기술은 근적외선(NIR) 영역에서 높은 감도를 제공하여 낮은 조도 환경뿐만 아니라 다양한 외부 광 조건에서도 안정적인 3D 측정 성능을 구현합니다.

고성능 CCD 기반 ToF 이미징

고성능 CCD 픽셀 기술을 기반으로 정밀한 광 검출과 빠른 신호 처리가 가능하며, 높은 정확도의 거리 데이터를 제공합니다.

최적화된 패키징 기술

대량 생산 및 제품 적용을 고려한 소형·고효율 패키징 기술을 통해 다양한 산업용 애플리케이션에 쉽게 적용할 수 있습니다.

통합 아날로그·디지털 신호 처리

광 검출부터 신호 처리까지 최적화된 혼합 신호(Mixed Signal) 기술을 적용하여 시스템 구성을 단순화하고 높은 성능과 안정성을 제공합니다.

OHC15L™ 기술 플랫폼

ESPROS의 OHC15L™ 이미징 기술은 높은 주변광 억제 성능, 뛰어난 근적외선 감도, 고속 CCD 전송 기술 및 고성능 CMOS 신호 처리를 결합한 차세대 ToF 센서 플랫폼입니다.

주요 특징:

• 905nm 파장에서 70% 이상의 높은 양자 효율(QE)
• 250MHz 이상의 CCD 전송 속도
• 0.99999 수준의 높은 전하 전달 효율(CTE)
• 100ps 수준의 시간 분해능(Time Resolution)

이를 통해 고속·고정밀 거리 측정이 요구되는 ToF 및 LiDAR 응용 분야에 최적화된 성능을 제공합니다.

ToF 기술의 주요 장점

높은 정확도 (High Accuracy)

밀리미터급 정밀도의 거리 측정을 통해 정밀한 3D 인식이 가능합니다.

빠른 응답 속도 (Fast Response)

실시간 3D 데이터 획득이 가능하여 빠르게 움직이는 대상도 안정적으로 감지할 수 있습니다.

넓은 측정 범위 (Wide Range)

근거리부터 장거리까지 다양한 거리 측정 애플리케이션에 적용 가능합니다.

다양한 환경 대응 (Versatile)

조명 변화, 실내외 환경 등 다양한 조건에서도 안정적인 성능을 제공합니다.

소형화 (Compact)

임베디드 시스템 및 모바일 장치에 적합한 소형 설계가 가능합니다.

저전력 동작 (Low Power)

배터리 기반 장치에서도 효율적인 에너지 사용이 가능합니다.

ToF 기술 적용 분야

모바일 로봇 (Mobile Robotics)

자율 이동 로봇의 주변 환경 인식 및 안전한 이동을 지원합니다.

 

산업용 3D 센싱 (Industrial 3D Sensing)

정밀 측정, 품질 검사, 자동화 장비의 비전 시스템에 활용됩니다.

 

3D 스캐닝 (3D Scanning)

빠르고 정확한 공간 데이터 획득을 통해 디지털 3D 모델 생성을 지원합니다.

 

출입 관리 및 객체 감지 (Access Systems)

개인정보 보호가 가능한 깊이 정보를 활용하여 사람 감지 및 공간 분석이 가능합니다.

 

 

미래를 위한 3D 센싱 솔루션

ToF 기술은 단순한 거리 측정을 넘어, 기계가 주변 환경을 이해하고 판단할 수 있도록 하는 핵심 3D 센싱 기술입니다.

ESPROS는 반도체 설계부터 ToF 이미저, 모듈 솔루션까지 통합 기술 역량을 기반으로 차세대 머신비전, 로봇, 자동차 및 산업 자동화 분야를 위한 고성능 3D 센싱 솔루션을 제공합니다.

 

 

 

 

 

신규 제품 출시

 

Time-of-flight chips-Epc670

 

Epc670 starter kit