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1
미리 정해진 복조 주파수 성분을 갖는 제1 기준 신호를 이용하여 관측 대상물로부터 반사된 반사 신호를 위상 복조시킨 제1 중간 주파수 신호를 생성하는 제1 신호 생성부;
상기 제1 기준 신호를 위상 천이시킨 위상 천이 신호를 이용하여 상기 제1 중간 주파수 신호를 위상 복조시킨 제2 중간 주파수 신호를 생성하는 제2 신호 생성부; 및
상기 제1 중간 주파수 신호로부터 추출된 중간 주파수 성분을 갖는 제2 기준 신호와 상기 제2 중간 주파수 신호를 증폭시킨 최종 중간 주파수 신호를 이용하여 상기 반사 신호의 위상을 계산하는 위상 계산부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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2 |
2
제 1 항에 있어서,
상기 제2 중간 주파수 신호에 상기 제1 중간 주파수 신호를 합산시켜 상기 최종 중간 주파수 신호를 생성하는 최종 신호 생성부
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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3 |
3
제 1 항에 있어서,
상기 위상 계산부는,
상기 제2 기준 신호와 상기 최종 중간 주파수 신호의 곱셈값인 기준 출력을 생성하는 기준 출력 생성 모듈;
위상 천이된 상기 제2 기준 신호와 상기 최종 중간 주파수 신호의 곱셈값인 비교 출력을 생성하는 비교 출력 생성 모듈; 및
상기 기준 출력과 상기 비교 출력 간의 비율값인 상기 반사 신호의 위상을 계산하는 위상 계산 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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4 |
4
제 1 항에 있어서,
상기 제1 신호 생성부는,
상기 제1 기준 신호를 이용하여 상기 반사 신호를 위상 복조시키는 위상 복조부; 및
상기 위상 복조된 신호를 필터링시켜 상기 제1 중간 주파수 신호를 생성시키는 제1 중간 주파수 신호 생성부
를 포함하거나,
상기 제2 신호 생성부는,
상기 위상 천이 신호를 이용하여 상기 제1 중간 주파수 신호를 위상 복조시키는 위상 복조부; 및
상기 위상 복조된 신호를 필터링시켜 상기 제2 중간 주파수 신호를 생성시키는 제2 중간 주파수 신호 생성부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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5 |
5
제 4 항에 있어서,
상기 제1 중간 주파수 신호 생성부는 상기 반사 신호의 주파수 성분과 상기 제1 기준 신호의 주파수 성분 간의 차이값을 주파수 성분으로 하는 상기 제1 중간 주파수 신호를 생성시키는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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6 |
6
제 5 항에 있어서,
상기 제1 중간 주파수 신호 생성부는 상기 위상 복조된 신호 중에서 상기 제1 중간 주파수 신호의 주파수 성분보다 크고 상기 반사 신호의 주파수 성분보다 작은 신호를 통과시키는 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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7 |
7
제 3 항에 있어서,
상기 기준 출력 생성 모듈 또는 상기 비교 출력 생성 모듈은 상기 생성된 출력 중 상기 중간 주파수 성분보다 작은 주파수 성분을 갖는 신호를 통과시키는 필터링 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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8 |
8
제 1 항에 있어서,
상기 제2 신호 생성부는 상기 위상 천이 신호로 상기 기준 복조 신호를 90도 위상 천이시킨 신호를 이용하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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9 |
9
제 1 항에 있어서,
상기 제2 신호 생성부는 상기 제1 기준 신호를 적어도 2회 위상 천이시켜가면서 상기 제2 중간 주파수 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 장치
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10
(a) 미리 정해진 복조 주파수 성분을 갖는 제1 기준 신호를 이용하여 관측 대상물로부터 반사된 반사 신호를 위상 복조시킨 제1 중간 주파수 신호를 생성하는 단계;
(b) 상기 제1 기준 신호를 위상 천이시킨 위상 천이 신호를 이용하여 상기 제1 중간 주파수 신호를 위상 복조시킨 제2 중간 주파수 신호를 생성하는 단계; 및
(c) 상기 제1 중간 주파수 신호로부터 추출된 중간 주파수 성분을 갖는 제2 기준 신호와 상기 제2 중간 주파수 신호를 증폭시킨 최종 중간 주파수 신호를 이용하여 상기 반사 신호의 위상을 계산하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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11
제 10 항에 있어서,
상기 (b) 단계와 상기 (c) 단계의 중간 단계는 상기 제2 중간 주파수 신호에 상기 제1 중간 주파수 신호를 합산시켜 상기 최종 중간 주파수 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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12
제 10 항에 있어서,
상기 (c) 단계는,
(ca) 상기 제2 기준 신호와 상기 최종 중간 주파수 신호의 곱셈값인 기준 출력을 생성하는 단계;
(cb) 위상 천이된 상기 제2 기준 신호와 상기 최종 중간 주파수 신호의 곱셈값인 비교 출력을 생성하는 단계; 및
(cc) 상기 기준 출력과 상기 비교 출력 간의 비율값인 상기 반사 신호의 위상을 계산하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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13 |
13
제 10 항에 있어서,
상기 (a) 단계는,
(aa) 상기 제1 기준 신호를 이용하여 상기 반사 신호를 위상 복조시키는 단계; 및
(ab) 상기 위상 복조된 신호를 필터링시켜 상기 제1 중간 주파수 신호를 생성시키는 단계
를 포함하거나,
상기 (b) 단계는,
(ba) 상기 위상 천이 신호를 이용하여 상기 제1 중간 주파수 신호를 위상 복조시키는 단계; 및
(bb) 상기 위상 복조된 신호를 필터링시켜 상기 제2 중간 주파수 신호를 생성시키는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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14
제 13 항에 있어서,
상기 (ab) 단계는 상기 반사 신호의 주파수 성분과 상기 제1 기준 신호의 주파수 성분 간의 차이값을 주파수 성분으로 하는 상기 제1 중간 주파수 신호를 생성시키거나, 상기 위상 복조된 신호 중에서 상기 제1 중간 주파수 신호의 주파수 성분보다 크고 상기 반사 신호의 주파수 성분보다 작은 신호를 통과시켜 상기 제1 중간 주파수 신호를 생성시키는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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15 |
15
제 12 항에 있어서,
상기 (ca) 단계 또는 상기 (cb) 단계는 상기 생성된 출력 중 상기 중간 주파수 성분보다 작은 주파수 성분을 갖는 신호를 통과시켜 상기 기준 출력 또는 상기 비교 출력을 생성하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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16
제 10 항에 있어서,
상기 (b) 단계는 상기 제1 기준 신호를 적어도 2회 위상 천이시켜가면서 상기 제2 중간 주파수 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위상 계산 방법
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17
레이저 광을 발생시키는 광 발생부;
상기 발생된 광을 평행광으로 조정하는 광방향 조정부;
상기 평행광을 대상물로 출력시키는 광 송신부;
상기 대상물로부터 반사된 광을 수신하는 광 수신부;
상기 수신된 광을 검출하는 광 검출부; 및
미리 정해진 복조 주파수 성분을 갖는 제1 기준 신호를 이용하여 상기 검출된 광에 기반하는 신호를 위상 복조시킨 제1 중간 주파수 신호를 생성하는 제1 신호 생성부와, 상기 제1 기준 신호를 위상 천이시킨 위상 천이 신호를 이용하여 상기 제1 중간 주파수 신호를 위상 복조시킨 제2 중간 주파수 신호를 생성하는 제2 신호 생성부, 및 상기 제1 중간 주파수 신호로부터 추출된 중간 주파수 성분을 갖는 제2 기준 신호와 상기 제2 중간 주파수 신호를 증폭시킨 최종 중간 주파수 신호를 이용하여 상기 반사 신호의 위상을 계산하는 위상 계산부를 포함하는 위상 계산 장치
를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너
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18
제 17 항에 있어서,
상기 레이저 스캐너는 상기 대상물로 출력되는 광의 발사각을 변경시키는 스캐너 헤드를 더 포함하며, 상기 스캐너 헤드에 의해 발사각이 변경되는 광을 이용하여 상기 대상물의 일측까지의 거리를 계산하는 것을 특징으로 하는 레이저 스캐너
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