Untersuchung und Entwicklung integrierbarer Photomischdetektor (PMD)-Konzepte auf Halbleiterbasis zur Realisierung hochauflösender 3D-Messsysteme

Mit einem Photomischdetektor (PMD) auf Halbleiterbasis lassen sich kostengünstig hochgenaue Systeme zur Phasenbestimmung zwischen optischen und elektrischen Signalen realisieren. Anwendung findet dieses Bauelement vorwiegend in der Entfernungsmessung basierend auf dem Time-Of-Flight (TOF) Lichtlaufzeitverfahren. Von besonderem Interesse sind hierbei Multipixelsensoren zur Realisierung von 3D-Messsystemen mit hoher Ortsauflösung für eine Vielzahl von Applikationen, z. B. im Bereich der Robotik, Automatisierungstechnik und automotiven Umfeld. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden verschiedene PMD-Ansätze beschrieben, untersucht und deren Realisierung sowie Ergebnisse vorgestellt. Auf dieser Basis wird die Entwicklung neuartiger PMD-Sensoren und hochauflösender 3D-Kamerachips mit inhärenter Fremdlichtunterdrückung dargestellt. Neben der theoretischen Analyse und Beschreibung, steht in dieser Arbeit vor allem die Umsetzung und praxisnahe Bewertung der neuentwickelten Systeme im Vordergrund.