KR100976299B1 - 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 있어서, 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및 양면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 몸체 일부에는 광투과창이 형성되어 있는 반사필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈을 개시한다.

양방향 광모듈, 반사필터, 광축, 광투과창, LRF

Description

양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치{BI-DIRECTIONAL OPTICAL MODULE AND LASER RANGE FINDER USING THE SAME}

본 발명은 양방향 광학장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 모듈에서 광의 출사 및 입사를 모두 수행할 수 있도록 출사 광학계 및 입사 광학계가 패키지(Package)화 되어 있는 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 광을 스캔(Scan)하여 타겟(Target)을 탐지하거나 거리정보를 획득하는 레이저 광학장치(이하, '레이저 공간인식센서'라 함)들은 레이저 광을 발광 및 수광하기 위한 양방향 광모듈을 포함하여 구성된다. 상용화되어 있는 레이저 공간인식센서의 예로는 LRF(Laser range finder), TOF(Time of flight) 카메라, RF 레이더 등을 들 수 있다.

레이저 공간인식센서를 상용화한 대표적인 기업으로는 독일의 Sick AG사와 일본의 Hokuyo사를 들 수 있다. 일반적으로 일본 Hokuyo사의 URG-04LX 센서는 Sick AG사의 공간인식센서에 비해 소형, 경량화되어 있으나 스캔거리가 대략 4미터(m) 이내로 짧고, 스캔속도도 10헤르츠(Hz) 수준으로 낮은 것으로 알려져 있다. Sick AG사의 공간인식센서는 센서의 크기가 크고 무게가 무거운 단점이 있으나, 스캔거리가 수십 미터(m)로 광범위하며 20헤르츠(Hz)까지 스캔속도를 높일 수 있는 것으로 알려져 있다.

RF나 초음파를 이용한 공간인식센서는 파(Wave)의 수렴성이 약하고 공간 분해능이 떨어져 주로 근거리의 공간인식용으로만 제한적으로 사용되는 데 반해 레이저 광원을 이용한 센서는 빔의 수렴성 조절이 용이하고 측정속도, 정밀도, 단위시간당 측정거리 등이 우수하여 고분해능, 원거리 측정, 고속측정이 요구되는 매우 다양한 분야에 다양한 방식으로 응용되고 있다.

레이저 공간인식센서와 관련된 공개문헌의 예로는 대한민국 특허공개 제1997-0048621호(레이저를 이용한 거리 측정장치), 대한민국 특허공개 제2001-0015537호(측정헤드), 대한민국 특허공개 제1997-0004170호(저가의 레이저 레인지 파인더 시스템 구조) 등을 들 수 있다. 이러한 레이저 공간인식센서들은 단일 파장의 펄스 레이저를 단일 혹은 복수개의 어레이(array) 형태로 구비하여 타겟 방향으로 레이저 광을 스캔(Scan)하고, 타겟에 의해 반사된 광을 포토 다이오드로 수광한 후 출사부터 반사까지의 시간차를 계산하여 타겟까지의 거리를 측정하도록 구성된다.

상기와 같은 레이저 공간인식센서들은 하나의 모듈 내에 레이저 다이오드, 포토 다이오드, 집광렌즈 등이 일체화된 패키지 형태로 제작되므로 모듈을 소형화할 수 있는 구조로 출사 광학계와 입사 광학계를 설계하는 것이 중요하다. 이와 관련하여, Hokuyo Automatic사에 의해 제안된 양방향 광모듈에서는 레이저 다이오 드(10)와 포토 다이오드(12) 사이의 거리차를 줄이기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 집광렌즈(11)의 한 쪽 주변부를 제거하여 수광 경로로 사용하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 집광렌즈(11)의 중심부에 구멍(13)을 내어 광의 입사를 유도하는 구조를 개시하고 있다. 그러나, 이와 같이 집광렌즈(11)의 일부를 제거하여 입사 광학계의 창(Window)으로 사용할 경우에는 출사광에 대한 집광효율이 떨어져서 광모듈의 성능을 저하시키는 결과를 초래할 수 있다.

한편, 도 3에는 일반적인 통신용 양방향 광모듈의 구성이 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, 통신용 양방향 광모듈은 출력단에 페룰 파이버(Ferruled fiber)(23)가 연결되며, 1310nm, 1550nm 또는 1490nm 파장의 광을 출사하거나 수광하는 레이저 다이오드(20)와 포토 다이오드(22)가 구비되고, 광의 반사 및 투과를 위해 레이저 다이오드(20)와 포토 다이오드(22)의 광축이 교차하는 지점에 하프미러(Half mirror) 형태의 광학필터(21)가 배치된 구조로 제공된다. 그러나, 이러한 통신용 양방향 광모듈은 광학필터(21)에 의해 출사광의 손실이 발생하여 광출력이 저하되는 취약점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 광학필터에 의해 출사광 또는 입사광이 감쇠되는 것을 방지할 수 있도록 광학필터의 구조 또는 배치관계가 개선된 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 출사 광학계와 입사 광학계가 하나의 집광렌즈를 공유하는 구조를 통해 패키지를 소형화할 수 있는 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 양방향 광모듈은 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및 양면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 몸체 일부에는 광투과창이 형성되어 있는 반사필터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 광투과창은 통공 구조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙에 형성될 수 있으며, 대안으로 상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙과 가장자리단 사이에 형성될 수도 있다.

상기 양방향 광모듈에는 상기 발광소자에서 출사되는 광과 상기 수광소자에 입사되는 광을 상기 반사필터를 경유하여 일괄적으로 집광하는 집광렌즈;가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및 양면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터;를 포함하고, 상기 발광소자의 출사 광축 및 상기 수광소자의 입사 광축 중 어느 하나는 상기 반사필터의 일면에 정렬되고 다른 하나는 상기 반사필터의 가장자리 바깥을 지 나도록 정렬된 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈이 제공된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 구비되어 출사광 및 입사광 중 어느 하나는 반사시키고 다른 하나는 통과시키는 반사필터에 있어서, 몸체 일부에 광투과창이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈용 반사필터가 제공된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 레이저 광을 타겟으로 조사하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드에서 출사된 후 상기 타겟에 의해 반사되어 되돌아 온 레이저 광을 수신하는 포토 다이오드; 양면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 포토 다이오드의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 몸체 일부에는 광투과창이 형성되어 있는 반사필터; 상기 레이저 다이오드에서 출사되는 광과 상기 포토 다이오드에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 집광렌즈; 상기 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광에 대한 스타트(Start) 신호를 획득하고, 상기 포토 다이오드로부터 상기 레이저 광에 대한 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 상기 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 상기 타겟까지의 거리를 산출하는 신호처리 유닛; 및 상기 레이저 다이오드, 포토 다이오드, 반사필터, 집광렌즈 및 신호처리 유닛을 고정하기 위한 몸체를 제공하는 본체 하우징;을 포함하는 레이저 거리 측정장치가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 레이저 광을 타겟으로 조사하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드에서 출사된 후 상기 타겟에 의해 반사되어 되돌아 온 레이저 광을 수신하는 포토 다이오드; 양면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출 사 광축과 상기 포토 다이오드의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터; 상기 레이저 다이오드에서 출사되는 광과 상기 포토 다이오드에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 집광렌즈; 상기 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광에 대한 스타트(Start) 신호를 획득하고, 상기 포토 다이오드로부터 상기 레이저 광에 대한 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 상기 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 상기 타겟까지의 거리를 산출하는 신호처리 유닛; 및 상기 레이저 다이오드, 포토 다이오드, 반사필터, 집광렌즈 및 신호처리 유닛을 고정하기 위한 몸체를 제공하는 본체 하우징;을 포함하고, 상기 레이저 다이오드의 출사 광축 및 상기 포토 다이오드의 입사 광축 중 어느 하나는 상기 반사필터의 일면에 정렬되고 다른 하나는 상기 반사필터의 가장자리 바깥을 지나도록 정렬된 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정장치가 제공된다.

본 발명에 따르면 출사 광학계와 입사 광학계가 하나의 집광렌즈를 공유하도록 구성되므로 양방향 광모듈을 소형의 패키지로 제작할 수 있고, 반사필터의 광투과창 구조나 반사필터의 가장자리를 광이 투과하는 배치관계를 제시함으로써 반사필터에 의한 광투과 손실을 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명은 LRF(Laser range finder)와 같은 거리 측정센서를 비롯하여, 분광측정장치, CD-rom writer, DVD 기록/재생장치 등의 양방향 광모듈로 유용하게 적용될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 광모듈의 패키지 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 광모듈은 소정 형상의 본체 하우징(100)과, 본체 하우징(100) 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자(101) 및 수광소자(103)와, 발광소자(101)의 광축과 수광소자(103)의 광축이 교차하는 지점 또는 그 부근에 고정되고 몸체의 적어도 한 쪽에는 반사면이 형성되어 있는 반사필터(104)와, 본체 하우징(100)의 외부에 일부가 노출되도록 고정된 집광렌즈(102)를 포함한다.

발광소자(101)로는 가시광 파장대로부터 적외선 파장대까지의 파장 범위 내에 포함되는 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드(Laser diode)가 채용되는 것이 바람직하며, 수광소자(103)로는 상기 레이저 다이오드에서 출사된 광을 수광하 여 전기신호를 출력하는 포토 다이오드(Photo diode)가 채용되는 것이 바람직하다.발광소자(101)와 수광소자(103)의 위치는 도 4에 도시된 것에 한정되지 않고, 상호 바뀌도록 변형될 수도 있다.

반사필터(104)는 그 양면이 각각 발광소자(101)의 출사 광축과 수광소자(103)의 입사 광축에 대하여 비스듬히 경사지도록 배치된다. 바람직하게, 발광소자(101)의 광축과 수광소자(103)의 광축이 상호 수직으로 교차하도록 배치되는 경우, 출사 광축과 입사 광축에 대한 반사필터(104) 양면의 경사각은 각각 45˚로 설계되는 것이 바람직하다.

반사필터(104)는 발광소자(101)에서 출사되는 광을 투과시키는 한편, 그 반사면을 통해 입사광을 수광소자(103) 쪽을 반사시킨다. 이를 위해 반사필터(104)는 도 5에 도시된 바와 같이 몸체 일부에 광투과창(104a)이 형성된 구조를 갖는다. 광투과창(104a)은 이를 지나는 광을 전량 통과시킬 수 있는 통공 구조를 갖는 것이 바람직하다. 광투과창(104a)은 광을 사실상 전량 통과시킬 수 있는 구조라면 어떠한 형태라도 무방하다. 상기 통공 구조의 대안으로, 광투과창(104a)은 소정의 투명판에 의해 형성될 수도 있을 것이다.

광투과창(104a)은 반사필터(104)의 몸체 중앙에 형성될 수 있으며, 대안으로는 도 6에 도시된 바와 같이 한 쪽으로 치우치도록 그 몸체 중앙과 가장자리단 사이에 형성될 수도 있다.

반사필터(104)에 있어서, 집광렌즈(102)를 향하는 쪽의 광투과창(104a) 이외의 부분은 광을 반사시키기 위한 용도로 사용된다.

집광렌즈(102)는 발광소자(101)에서 출사되는 광과, 수광소자(103)에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 기능을 제공한다. 즉, 집광렌즈(102)는 발광소자(101)에서 출사되어 반사필터(104)의 광투과창(104a)을 통과한 광(A)을 굴절시켜 측정 대상이 되는 타겟(미도시) 쪽으로 집광하는 한편, 타겟에 의해 반사되어 다시 입사되는 광(B)을 굴절시켜 반사필터(104)의 반사면을 경유하여 수광소자(103)에 집광한다. 여기서, 집광렌즈(102)와 반사필터(104) 간의 거리는, 집광렌즈(102)와 발광소자(101) 간의 거리에 비해 짧으므로 반사필터(104)의 반사면에 도달하는 광의 스폿 사이즈(Spot size)가 출사되는 광의 스폿 사이즈에 비해 크게 된다. 따라서, 광투과창(104a)에 의한 수광 손실을 감안하더라도 반사필터(104)에서 충분한 양의 광이 반사되어 수광소자(103)에 수광되므로 문제없이 수광처리가 이루어질 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 광모듈은 발광소자(101)의 광축과 수광소자(103)의 광축이 교차하는 지점 또는 그 부근에 반사필터(104)가 비스듬히 경사지게 배치되고, 집광렌즈(102)는 반사필터(104)의 광투과창(104a)과 상기 광투과창(104a)에 인접한 반사면 부분에 일괄적으로 대향하도록 정렬된다. 특히, 집광렌즈(102)는 도 5에 도시된 바와 같이 반사필터(104)의 반사면에 도달하는 광의 스폿이 광투과창(104a)을 커버(Cover)하거나, 도 6에 도시된 바와 같이 반사필터(104)의 반사면에 도달하는 광의 스폿이 광투과창(104a)으로부터 이격된 지점에 위치하도록 정렬된다. 따라서, 발광소자(101)에서 발생한 광은 반사필터(104)의 광투과창(104a)과 집광렌즈(102)를 차례대로 통과하여 타겟 쪽으 로 출사되고, 타겟에 의해 반사되어 집광렌즈(102)에 다시 입사되는 광은 반사필터(104)의 반사면에 의해 반사되어 수광소자(103)에 수광된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 광모듈은 도 7에 도시된 바와 같이 발광소자(101)의 광축과 수광소자(103)의 광축이 교차하는 지점 또는 그 부근에 반사필터(104)가 비스듬히 경사지게 배치되고, 집광렌즈(102)는 반사필터(104)의 일면 전영역에 형성된 반사면과 발광소자(101)에 일괄적으로 대향하도록 정렬된다. 이 경우 발광소자(101)의 출사 광축은 반사필터(104)의 한 쪽 가장자리 바깥을 지나 집광렌즈(102)에 정렬되고, 수광소자(103)의 입사 광축은 반사필터(104)에 의한 반사경로를 따라 집광렌즈(102)에 정렬된다. 따라서, 발광소자(101)에서 발생한 광은 반사필터(104)의 한 쪽 가장자리 바깥을 지나 집광렌즈(102)를 통과하여 타겟 쪽으로 출사되고, 타겟에 의해 반사되어 집광렌즈(102)에 다시 입사되는 광은 반사필터(104)의 반사면에 의해 반사되어 수광소자(103)에 수광된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 양방향 광모듈은 바람직하게 레이저 거리측정 장치(Laser range finder, LRF)에 적용될 수 있다. 이 경우 발광소자(101)로는 펄스 레이저 다이오드가 채용되는 것이 바람직하며, 수광소자(103)로는 상기 레이저 다이오드에서 출사된 광을 수광하는 애벌런치 포토 다이오드(APD)가 채용되는 것이 바람직하다. 또한 레이저 거리측정 장치에는 신호처리 유닛(미도시)이 구비되어 양방향 광모듈에서 출사 및 입사되는 광을 이용하여 타겟까지의 거리를 측정한다.

레이저 거리측정 장치에 있어서, 신호처리 유닛은 레이저 드라이버(Laser driver)로부터 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광에 대한 스타트(Start) 신 호를 획득하는 한편, 애벌런치 포토 다이오드로부터 상기 레이저 광에 대한 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 상기 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 상기 타겟까지의 거리를 산출한다.

상기 양방향 광모듈이 구비된 레이저 거리측정 장치는 출사 광학계와 입사 광학계가 하나의 집광렌즈(102)를 공유하도록 구성되므로 소형의 패키지로 제작될 수 있고, 레이저 출사광이 반사필터(104)의 광투과창(104a)을 통과하거나 반사필터(104)의 바깥을 지나도록 설계되는 구조를 통해 고효율의 레이저 광 출사 및 수광 특성을 제공할 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 상술한 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 양방향 광모듈의 구성을 도시한 단면도이다.

도 3은 종래기술에 따른 통신용 양방향 광모듈의 패키지 구성도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 광모듈의 패키지 구성도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 광모듈의 구성을 도시한 부분 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 광모듈의 구성을 도시한 부분 단면도이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 양방향 광모듈의 구성을 도시한 부분 단면도이다.

<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>

100: 본체 하우징 101: 발광소자

102: 집광렌즈 103: 수광소자

104, 104': 반사필터 104a: 광투과창

Claims (16)

1. 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 있어서,

   본체 하우징;

   상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및

   양면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 몸체 일부에는 광투과창이 형성되어 있는 반사필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 광투과창은 통공 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙과 가장자리단 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 발광소자에서 출사되는 광과 상기 수광소자에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 집광렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
6. 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 있어서,

   본체 하우징;

   상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및

   양면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터;를 포함하고,

   상기 발광소자의 출사 광축 및 상기 수광소자의 입사 광축 중 어느 하나는 상기 반사필터의 일면에 정렬되고 다른 하나는 상기 반사필터의 가장자리 바깥을 지나도록 정렬된 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
7. 제6항에 있어서,

   상기 발광소자에서 출사되는 광과 상기 수광소자에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 집광렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
8. 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 구비되어 출사광 및 입사광 중 어느 하나는 반사시키고 다른 하나는 통과시키는 반사필터에 있어서,

   몸체 일부에 광투과창이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈용 반사필터.
9. 제8항에 있어서,

   상기 광투과창은 통공 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈용 반사필터.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈용 반사필터.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서,

    상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙과 가장자리단 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈용 반사필터.
12. 레이저 광을 타겟으로 조사하는 레이저 다이오드;

    상기 레이저 다이오드에서 출사된 후 상기 타겟에 의해 반사되어 되돌아 온 레이저 광을 수신하는 포토 다이오드;

    양면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 포토 다이오드의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 몸체 일부에는 광투과창이 형성되어 있는 반 사필터;

    상기 레이저 다이오드에서 출사되는 광과 상기 포토 다이오드에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 집광렌즈;

    상기 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광에 대한 스타트(Start) 신호를 획득하고, 상기 포토 다이오드로부터 상기 레이저 광에 대한 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 상기 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 상기 타겟까지의 거리를 산출하는 신호처리 유닛; 및

    상기 레이저 다이오드, 포토 다이오드, 반사필터, 집광렌즈 및 신호처리 유닛을 고정하기 위한 몸체를 제공하는 본체 하우징;을 포함하는 레이저 거리 측정장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 광투과창은 통공 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정장치.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,

    상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙에 형성된 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정장치.
15. 제12항 또는 제13항에 있어서,

    상기 광투과창이 상기 반사필터의 중앙과 가장자리단 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정장치.
16. 레이저 광을 타겟으로 조사하는 레이저 다이오드;

    상기 레이저 다이오드에서 출사된 후 상기 타겟에 의해 반사되어 되돌아 온 레이저 광을 수신하는 포토 다이오드;

    양면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 포토 다이오드의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터;

    상기 레이저 다이오드에서 출사되는 광과 상기 포토 다이오드에 입사되는 광을 일괄적으로 집광하는 집광렌즈;

    상기 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광에 대한 스타트(Start) 신호를 획득하고, 상기 포토 다이오드로부터 상기 레이저 광에 대한 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 상기 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 상기 타겟까지의 거리를 산출하는 신호처리 유닛; 및

    상기 레이저 다이오드, 포토 다이오드, 반사필터, 집광렌즈 및 신호처리 유닛을 고정하기 위한 몸체를 제공하는 본체 하우징;을 포함하고,

    상기 레이저 다이오드의 출사 광축 및 상기 포토 다이오드의 입사 광축 중 어느 하나는 상기 반사필터의 일면에 정렬되고 다른 하나는 상기 반사필터의 가장자리 바깥을 지나도록 정렬된 것을 특징으로 하는 레이저 거리 측정장치.

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