초록

. 난반사 조건하에서 7.5m 범위 내에 존재하는 목표물 까지 절대 거리 측정
. 5mm 이내의 분해능을 갖는 레이저 스캐너 개발 을 목표
. 최대 40MHz의 주파수로 구동이 가능한 Laser Diode Driver 개발
. 저 잡음 고 감도의 광전류 증폭 기술 개발
. 렌즈 선정 및 광학계 설계 기술 개발
. 고속의 아날로그 변조/복조 신호처리 회로 설계/개발
. 로봇 네비게이션 적용을 위해 180도 1D 스캐너 개발
. 사용자 편의를 위해 Display 프로그램 개발

Abstract ▼

The phase demodulation algorithm is proposed for the signal processing of the laser range finder which is frequently used for absolute displacement measurement. The main idea of the calculating distance is detecting phase difference between the reference signal and the reflected signal which detecte

The phase demodulation algorithm is proposed for the signal processing of the laser range finder which is frequently used for absolute displacement measurement. The main idea of the calculating distance is detecting phase difference between the reference signal and the reflected signal which detected by the avalanche photodiode using the fact that the phase proportionally changes according to the distance variation. However, the reflected signal is so weak compared to noise that it is needed to increase the signal to noise ratio. A multiple demodulation method is proposed to increase the signal to noise ratio. The Maximum distance and the resolution are directly determined by the driving frequency.

목차 Contents

• 제 출 문...1
• 요 약 문...2
• SUMMARY...4
• 목 차...6
• 제 1 장 서 론 ...8
• 제 1 절 개발 기술 개요 ...8
• 1. 개발 기술 개요 및 배경 ...8
• 가. 개발 대상 기술의 개요 ...8
• 나. 기술 개발 배경 ...9
• 2. 국내외 기술 동향 및 전망 분석 ...10
• 가. 국내외 기술(제품) 동향 ...10
• 나. 관련 기술(제품)의 전망 ...11
• 3. 기술 개발(제품)의 필요성 및 중요성 ...11
• 가. 기술적 측면 ...11
• 나. 경제, 산업적 측면...12
• 제 2 절 기술 개발 목표 ...13
• 1. 기술 개발 목표 ...13
• 가. 기술 개발 목표 ...13
• 나. 기술 개발 내용 ...14
• 제 2 장 광원 및 수광부 개발 ...16
• 제 1 절 광원 개발...16
• 1. Laser Diode 구동 회로 설계...16
• 2. Laser Diode Collimator Package 제작 ...20
• 제 2 절 수광부 개발...22
• 1. Low noise Photo-detection 기술 개발 ...22
• 가. 고전압 Power 부 개발 ...22
• 나. Photo detector 신호 증폭 회로 개발 ...24
• 2. 상용 PD와의 성능 비교 ...25
• 제 3 장 고속 복조 신호처리부 설계 및 개발 ...28
• 제 1 절 위상 검출 방식의 수학적 모델링 ...28
• 1. 측정 원리 ...28
• 2. 위상 검출 원리 ...29
• 제 2 절 신호처리부 설계 및 제작 ...32
• 1. Analog 신호처리부 ...32
• 2. Arc-tangent 연산을 위한 Digital 신호처리부 ...33
• 제 4 장 Scanner 설계 및 Signal Processing Unit 개발 ...36
• 제 1 절 Scanner 설계 ...36
• 1. Scanner 설계 ...36
• 제 2 절 Signal Processing Unit 개발 ...37
• 1. Signal Processing Unit 개발 ...37
• 제 5 장 결론 ...39
• 제 1 절 기술 개발 결과 ...39
• 1. 시제품 제작 및 회로 검증 ...39
• 2. 1 - point 측정 ...41
• 3. 1D - Scanning 측정 ...45
• 제 2 절 활용 방안 및 사업화 방안 ...47
• 연구개발과제 요약서...50
• I. 과제개요...52
• II. 연구개발 결과...57
• III. 연구개발 수행실적...59
• IV. 연구개발 성과...61
• V. 사업화 계획...69
• VI. 설문조사서...73