KR100976338B1 - 광섬유를 이용한 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저거리 측정장치 - Google Patents

광섬유를 이용한 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저거리 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 관한 것으로서, 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 반사면이 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터; 상기 발광소자 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하고, 몸체 일부에는 관통공이 형성되어 있는 집광렌즈; 및 상기 관통공을 통과하도록 끼워지고, 일단은 상기 발광소자 및 수광소자 중 어느 하나에 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 정렬되는 광섬유;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
양방향 광모듈, 반사필터, 광축, TOCAN, 페룰 광섬유, 피그테일 하우징, LRF

Description

광섬유를 이용한 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치{BI-DIRECTIONAL OPTICAL MODULE USING OPTICAL FIBER AND LASER RANGE FINDER USING THE SAME}
본 발명은 양방향 광학장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하나의 모듈에서 발광과 수광을 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 타겟을 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 관 련하여, Hokuyo Automatic사에 의해 제안된 양방향 광모듈에서는 레이저 다이오드와 포토 다이오드 사이의 거리차를 줄이기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 집광렌즈의 한 쪽 주변부를 제거하여 수광 경로로 사용하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 집광렌즈의 중심부에 구멍을 내어 광의 입사를 유도하는 구조를 개시하고 있다.
한편, 도 3 및 도 4에는 현재 제품화되어 있는 레이저 거리 측정장치(20)의 개략적인 구성이 도시되어 있다. 도 3에 나타난 바와 같이 레이저 거리 측정장치(20)는 본체 하우징(21) 내부에 반사경 형태의 반사필터(26)를 비롯한 광부품들이 내장되고, 반사필터(26)의 외곽에는 광의 통과를 위해 투명한 하우징 커버(28)가 결합된 형태를 갖는다. 또한 도 4에 나타난 바와 같이 레이저 거리 측정장치(20)는 본체 하우징(21) 내부에 구동계 지지대(22), 반사필터 구동코일(23), 반사필터 구동모터(24), 반사필터 지지대(25), 반사필터(26), 구동계 커버(27) 및 하우징 커버(28)가 순차적으로 조립된 구조를 갖는다. 비록 도면에는 미도시되었으나, 그밖에 본체 하우징(21) 내부에는 레이저 광의 송,수신을 위한 레이저 다이오드, 포토 다이오드 및 집광렌즈와, 타겟까지의 거리 산출을 위한 신호처리를 담당하는 신호처리유닛이 내장된다.
레이저 거리 측정장치(20)는 반사필터(26)를 경유하여 실질적으로 일축(One optical axis)의 광경로가 형성되고, 도 5에 도시된 바와 같이 구동계에 의해 반사필터(26)가 일정 각도의 측정범위(R) 내에서 회전함으로써 레이저 광을 스캔하도록 동작된다.
그런데, 종래의 레이저 거리 측정장치(20)는 광학계 내의 집광렌즈를 통과하 는 출사광과 입사광 사이에 간섭이 발생하는 문제가 있으며, 집광렌즈를 통과하는 과정에서 광전송 손실이 발생하는 문제가 있어 이에 대한 대책이 요구되고 있다.
한편, 도 6에는 종래의 통신용 양방향 광모듈에 사용되는 피그테일(Pigtail) 타입의 TOCAN(Transistor outline CAN) 레이저 다이오드 어셈블리가 도시되어 있다. 도면에 나타난 바와 같이, TOCAN 레이저 다이오드 어셈블리는 고무커버(31)가 결합된 피그테일 하우징(32)과, 피그테일 하우징(32)의 출력단에 연결된 페룰 광섬유(Ferruled fiber)와, 피그테일 하우징(32)의 입력단에 연결된 TOCAN 레이저 다이오드(33)를 포함하는 구조로 제공된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 집광렌즈를 통과하는 출사광과 입사광 간에 광간섭이 발생하는 현상을 방지하고 집광렌즈에 의한 광전송 손실을 줄일 수 있는 양방향 광모듈 및 이를 이용한 레이저 거리 측정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 광섬유를 매개로 하여 레이저 다이오드나 포토 다이오드를 광학계에 집적하는 구조를 통해 출사 광학계와 입사 광학계가 근접 배치된 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; 반사 면이 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터; 상기 발광소자 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하고, 몸체 일부에는 관통공이 형성되어 있는 집광렌즈; 및 상기 관통공을 통과하도록 끼워지고, 일단은 상기 발광소자 및 수광소자 중 어느 하나에 광축 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 광축 정렬되는 광섬유;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 반사면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터; 상기 발광소자 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하는 집광렌즈; 및 상기 집광렌즈의 한 쪽 가장자리 바깥을 지나도록 배치되고, 일단은 상기 발광소자 및 수광소자 중 어느 하나에 광축 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 광축 정렬되는 광섬유;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈이 제공된다.
바람직하게 상기 발광소자로는 TOCAN 타입의 레이저 다이오드가 채용되고, 상기 광섬유로는 페룰 타입 광섬유가 채용될 수 있다.
본 발명에 따른 양방향 광모듈은 상기 페룰 광섬유를 피복하는 금속재질의 보강 하우징; 및 상기 보강 하우징과 TOCAN 타입의 레이저 다이오드를 고정하기 위한 피그테일 하우징;을 더 포함할 수 있다.
상기 반사필터는 상기 출사 광축과 나란한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 구비되어 레이저 광을 출사하는 레이저 다이오드 어셈블리에 있어서, 피그테일(Pigtail) 하우징; 상기 피그테일 하우징의 일측에 결합되는 TOCAN 타입의 레이저 다이오드; 상기 피그테일 하우징의 타측에 결합되어 상기 레이저 다이오드와 광축 정렬되는 페룰 광섬유; 및 상기 페룰 광섬유를 피복하는 동시에 상기 피그테일 하우징에 고정되어 상기 페룰 광섬유를 지탱하는 보강 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 어셈블리가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및 반사면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 출사 광축과 나란한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 반사필터; 상기 발광소자 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하고, 몸체 일부에는 관통공이 형성되어 있는 집광렌즈; 상기 관통공을 통과하도록 끼워지고, 일단은 상기 발광소자 및 수광소자 중 어느 하나에 광축 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 광축 정렬되는 광섬유; 및 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;을 포함하는 레이저 거리 측정장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 본체 하우징; 상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자; 및 반사면이 각각 상기 발광소자의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 출사 광축과 나란한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 반사필터; 상기 발광소자 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하는 집광렌즈; 상기 집광렌즈의 한 쪽 가장자리 바깥을 지나도록 배치되고, 일단은 상기 발광소자 및 수광소자 중 어느 하나에 광축 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 광축 정렬되는 광섬유; 및 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;을 포함하는 레이저 거리 측정장치가 제공된다.
본 발명에 따르면 광섬유를 통해 레이저 광의 스폿 사이즈(Spot size)를 충분한 크기로 유지할 수 있으며 집광렌즈에서의 광간섭이나 광전송 손실이 발생하지 않으므로 광전송 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한 반사필터를 기준으로 레이저 다이오드와 포토 다이오드 사이의 거리차를 줄일 수 있으므로 광모듈의 부피를 소형화할 수 있으며 광부품의 집적도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 LRF(Laser range finder)와 같은 거리 측정센서를 비롯하여, 분광 측정장치, 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 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 광모듈의 주요 구성을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양방향 광모듈은 상부에 투명 재질의 하우징 커버(101)가 결합되는 소정 형상의 본체 하우징(100)과, 본체 하우징(100) 내부에 상호 이격되게 고정된 발광소자 및 수광소자와, 상기 발광소자 및 수광소자 쪽을 향하도록 본체 하우징(100) 내에 비스듬히 경사지게 배치된 반사필터(108)와, 발광소자 및 수광소자와 반사필터(108) 사이에 위치하도록 본체 하우징(100) 내에 고정된 집광렌즈(107)와, 집광렌즈(107)의 일부를 관통하고 그 양단이 각각 발광소자와 반사필터(108)에 대향하도록 배치된 광섬유(105)를 포함한다.
본 발명에 있어서 발광소자로는 가시광 파장대로부터 적외선 파장대까지의 파장 범위 내에 포함되는 파장의 레이저 광을 발생시키는 TOCAN 타입의 레이저 다이오드(104)가 채용되고, 수광소자로는 레이저 다이오드(104)에서 출사된 광을 수광하는 포토 다이오드(102)가 채용되는 것이 바람직하나, 그 밖에 다양한 균등물이 채택될 수도 있음은 물론이다. 이하에서는 발광소자로는 TOCAN 타입의 레이저 다이오드가 채용되고, 수광소자로는 포토 다이오드가 채용된 예를 중심으로 본 발명을 설명하기로 한다.
반사필터(108)는 실질적으로 반사경 구조를 가지며, 그 한 쪽에 형성된 반사면이 레이저 다이오드(104)의 출사 광축과 포토 다이오드(102)의 입사 광축에 대하여 경사지도록 비스듬히 배치된다. 레이저 광의 스캔을 위해, 반사필터(108)는 출사 광축에 나란한 그 회전축을 중심으로 회전 가능하게 본체 하우징(100) 내에 설치되는 것이 바람직하다.
집광렌즈(107)는 레이저 다이오드(104) 및 포토 다이오드(102)와 반사필터(108) 사이에 배치되어 출사광을 반사필터(108)를 거쳐 타겟(미도시) 방향으로 집속하는 한편, 타겟에 의해 반사된 후 반사필터(108)를 거쳐 입사되는 입사광을 포토 다이오드(102)에 집속한다.
집광렌즈(107)의 몸체 한 쪽에는 두께 방향으로 연장되는 관통공(미도시)이 형성되고, 이 관통공에는 광섬유(105)가 결합된다.
광섬유(105)는 관통공을 통과하도록 끼워지고, 그 일단은 레이저 다이오드(104)에 광축 정렬되고 그 타단은 반사필터(108)의 반사면에 대향하도록 광축 정렬된다. 광섬유(105)로는 페룰 광섬유가 채용되고, 통상의 피그테일 하우징(103)에 결합되어 TOCAN 레이저 다이오드(104)와 정렬됨으로써 피그테일 타입 레이저 다이오드 어셈블리를 이룬다. 이때 피그테일 하우징(103)의 일측에는 레이저 다이오드(104)가 고정되고 타측에는 광섬유(105)를 피복하여 광섬유(105)가 직선 형상을 유지하도록 지탱하는, 바람직하게 금속재질로 이루어진 보강 하우징(106)이 고정된다.
따라서, 레이저 다이오드(104)에서 출사된 광은 광섬유(105)를 따라 진행하여 집광렌즈(107)를 굴절없이 통과한 후 반사필터(108)에 도달한 후 반사면에 의해 반사되어 타겟(미도시) 쪽으로 출사되고(A 참조), 타겟에 의해 반사된 후 되돌아온 광(B 참조)은 반사필터(108)의 반사면에서 반사된 후 집광렌즈(107)에 의해 집속되어 포토 다이오드(102)에 입사된다. 이와 같은 레이저 광의 출사 및 수광 과정은 소정의 구동계에 의해 반사필터(108)가 일정 각도의 측정범위 내에서 회전하는 동작 중에 반복적으로 수행되어 레이저 광의 스캔이 이루어지게 된다.
도 8에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 광모듈의 주요 구성이 도시되어 있다. 도면에서 전술한 실시예와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타내므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 있어서 집광렌즈(107')로는 전술한 실시예와는 달리 관통공이 없는 고효율 렌즈가 채용되고, 피그테일 타입 레이저 다이오드 어셈블리의 광섬 유(105)는 집광렌즈(107')의 한 쪽 가장자리 바깥에 접하여 지나도록 배치된다.
따라서, 레이저 다이오드(104)에서 출사된 광은 광섬유(105)를 따라 진행하여 집광렌즈(107')의 바깥을 지나 반사필터(108)에 도달한 후 반사면에 의해 반사되어 타겟(미도시) 쪽으로 출사되고, 타겟에 의해 반사된 후 되돌아온 광은 반사필터(108)의 반사면에서 반사된 후 집광렌즈(107')에 의해 집속되어 포토 다이오드(102)에 입사된다. 이와 같은 레이저 광의 출사 및 수광 과정은 소정의 구동계에 의해 반사필터(108)가 일정 각도의 측정범위 내에서 회전하는 동작 중에 반복적으로 수행되어 레이저 광의 스캔이 이루어지게 된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 상술한 바와 같은 양방향 광모듈과 신호처리유닛(미도시)을 구비한 레이저 거리 측정장치가 제공된다. 레이저 거리 측정장치는 상술한 바와 같은 과정으로 레이저 광을 스캔하고, 이와 더불어 신호처리유닛을 이용하여 레이저 다이오드(104)에서 출사되는 레이저 광에 대한 스타트(Start) 신호를 획득하는 한편, 포토 다이오드(102)로부터 상기 레이저 광에 대한 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 타겟까지의 거리를 산출한다.
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 레이저 거리 측정장치의 외관을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 일부 구성을 도시한 분해 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 레이저 거리 측정장치의 측정범위를 도식화한 사시도이다.
도 6은 일반적인 피그테일 타입 레이저 다이오드 어셈블리의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 양방향 광모듈의 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 양방향 광모듈의 구성을 도시한 단면도이다.
<도면의 주요 참조 부호에 대한 설명>
100: 본체 하우징 101: 하우징 커버
102: 포토 다이오드 103: 피그테일 하우징
104: 레이저 다이오드 105: 광섬유
106: 보강 하우징 107,107': 집광렌즈
108: 반사필터

Claims (12)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 있어서,
    본체 하우징;
    상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 TOCAN 타입의 레이저 다이오드 및 수광소자;
    반사면이 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터;
    상기 레이저 다이오드 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하고, 몸체 일부에는 관통공이 형성되어 있는 집광렌즈;
    상기 관통공을 통과하도록 끼워지고, 일단은 상기 레이저 다이오드 및 수광소자 중 어느 하나에 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 정렬되는 페룰 타입 광섬유;
    상기 페룰 타입 광섬유를 피복하는 금속재질의 보강 하우징; 및
    상기 보강 하우징과 상기 레이저 다이오드를 고정하기 위한 피그테일 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 레이저 광을 이용하여 타겟까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정장치에 있어서,
    본체 하우징;
    상기 본체 하우징 내부에 고정된 TOCAN 타입의 레이저 다이오드;
    상기 레이저 다이오드로부터 이격되게 고정되고, 상기 레이저 다이오드에서 출사되어 상기 타겟에 의해 반사된 후 되돌아온 광을 수신하는 포토 다이오드;
    반사면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 포토 다이오드의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 출사 광축과 나란한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 반사필터;
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하고, 몸체 일부에는 관통공이 형성되어 있는 집광렌즈;
    상기 관통공을 통과하도록 끼워지고, 일단은 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드 중 어느 하나에 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 정렬되는 페룰 타입 광섬유;
    상기 페룰 타입 광섬유를 피복하는 금속재질의 보강 하우징;
    상기 보강 하우징과 상기 레이저 다이오드를 고정하기 위한 피그테일 하우징; 및
    상기 레이저 다이오드에서 출사되는 레이저 광의 출발 시점을 정의하는 스타트(Start) 신호와, 상기 포토 다이오드에 수신되는 레이저 광의 도착 시점을 정의하는 스톱(Stop) 신호를 획득한 후 상기 스타트 신호와 스톱 신호 간의 시간차를 계산하여 상기 타겟까지의 거리를 산출하는 신호처리 유닛;을 포함하는 레이저 거리 측정장치.
  11. 출사 광학계와 입사 광학계가 패키지화되어 있는 양방향 광모듈에 있어서,
    본체 하우징;
    상기 본체 하우징 내부에 상호 이격되게 고정된 TOCAN 타입의 레이저 다이오드 및 수광소자;
    반사면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 수광소자의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치된 반사필터;
    상기 레이저 다이오드 및 수광소자와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하는 집광렌즈;
    상기 집광렌즈의 한 쪽 가장자리 바깥을 지나도록 배치되고, 일단은 상기 레이저 다이오드 및 수광소자 중 어느 하나에 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 정렬되는 페룰 타입 광섬유;
    상기 페룰 타입 광섬유를 피복하는 금속재질의 보강 하우징; 및
    상기 보강 하우징과 상기 레이저 다이오드를 고정하기 위한 피그테일 하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 광모듈.
  12. 레이저 광을 이용하여 타겟까지의 거리를 측정하는 레이저 거리 측정장치에 있어서,
    본체 하우징;
    상기 본체 하우징 내부에 고정된 TOCAN 타입의 레이저 다이오드;
    상기 레이저 다이오드로부터 이격되게 고정되고, 상기 레이저 다이오드에서 출사되어 상기 타겟에 의해 반사된 후 되돌아온 광을 수신하는 포토 다이오드;
    반사면이 각각 상기 레이저 다이오드의 출사 광축과 상기 포토 다이오드의 입사 광축에 대하여 경사지게 배치되고, 상기 출사 광축과 나란한 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된 반사필터;
    상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드와 상기 반사필터 사이에 배치되어 출사광과 입사광을 집속하는 집광렌즈;
    상기 집광렌즈의 한 쪽 가장자리 바깥을 지나도록 배치되고, 일단은 상기 레이저 다이오드 및 포토 다이오드 중 어느 하나에 정렬되고 타단은 상기 반사필터와 대향하도록 정렬되는 페룰 타입 광섬유;
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