TY  - THES
AB  - Nach der Grundpatentanmeldung im Jahre 1996, der ersten PMD Realisierung in CMOS-Technologie 1997, über Punkt- und Zeilendemonstratoren und der ersten 3D-Kamera 2001, bis zu aktuellen hochauflösenden Matrixanordnungen mit aktiver Hintergrundlichtunterdrückung hat die PMD-Technologie mit der Serienfertigung eines Produkts 2005 Marktreife erlangt.
Damit dieses Entwicklungsniveau erreicht werden konnte waren zahlreiche Entwicklungsschritte und -iterationen notwendig, die dem Verständnis des Grundprinzips, der kontinuierlichen Optimierung der funktionellen Eigenschaften und schließlich der Qualitätsüberwachung und -sicherung dienten. Die qualifizierende Bewertung des PMD-Sensors und der Vergleich verschiedener Sensorvariationen untereinander erfordert die Definition neuartiger charakteristischer PMD-Kenngrößen, die unter definierten und konstanten Umgebungsbedingungen reproduzierbar erfasst werden können.
Die in 5 Kapitel gegliederte Arbeit gibt einen Überblick über qualifizierende Kenngrößen und Messmethoden zur Charakterisierung von PMD-Sensoren.
Kapitel 1 beginnt mit einer Vorstellung der zum Verständnis notwendigen Grundlagen der Messtechnik, der Korrelation, der Entfernungsmessung über die Lichtecholaufzeit (ToF) und einer kurzen Funktionsbeschreibung des Photomischdetektors (PMD).
Kapitel 2 beschreibt die Grundvoraussetzung für die Charakterisierung in Form einer geeigneten universellen Messumgebung, die es ermöglicht, PMD-spezifische Funktionseigenschaften reproduzierbar unter konstanten Umgebungsbedingungen zu bewerten.
Kapitel 3 beinhaltet die Parametrisierung verschiedener PMD-Eigenschaften über geeignete Charakterisierungskenngrößen. Nach einer Nomenklatur und Interpretation der Ausgangsspannungen wird eine für Bildsensoren typische Bestimmung der Empfindlichkeit und des Dunkelstroms durchgeführt. Die Effizienzbewertung der PMD-typischen elektrooptischen Mischung und Korrelation durch einen steuerbaren Potentialgradienten im photosensitiven Bereich erfolgt über statische und dynamische Mischerkennlinien und die Bewertung der Gegentaktkorrelationsfunktion. Der Verlauf der Gegentaktkorrelationsfunktion stellt die wichtigste Eigenschaft des PMDs als Korrelationsempfänger dar und dient als Basis für die Definition verschiedener PMD-Parameter. So spiegelt der Demodulationskontrast, bzw. die Demodulationsempfindlichkeit, die Effizienz des Mischvorgangs wider, während Symmetrie- und Phasenstabilitätsbewertungen Rückschlüsse auf die Verlaufsform ermöglichen. Nach der Vorstellung von matrixtypischen Charakterisierungsparametern endet die Parametrisierung mit einer optischen Dynamikbestimmung auf Basis verschiedener Bewertungsansätze.
Kapitel 4 zeigt Untersuchungen zur Dynamiksteigerung durch nichtlineare Integrationskennlinien und verdeutlicht die erzielte Dynamikerweiterung eines abschnittsweise linearen Ansatzes an einer vorhandenen PMD-Matrix durch Messungen in der Charakterisierungsumgebung sowie der Aufnahme einer realen 3D-Szene.
Kapitel 5 schließt diese Arbeit mit einer Zusammenfassung und einem Ausblick ab.
AU  - Albrecht, Martin
DA  - 2007
KW  - Elektrooptische Entfernungsmessung
KW  - PMD
KW  - Photomischdetektor
KW  - optoelektronischer Gegentaktmischer
KW  - optoelektronischer Gegentaktkorrelationsempfänger
KW  - dynamisches 3D-Sehen
KW  - photonic mixer device
KW  - time-of-flight
LA  - ger
PY  - 2007
TI  - Untersuchung von Photogate-PMD-Sensoren hinsichtlich qualifizierender Charakterisierungsparameter und -methoden
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:467-2977
Y2  - 2024-11-22T06:20:10
ER  -