KR102067628B1 - 거리 결정 장치 및 그 방법. - Google Patents

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Abstract

광원에서 출력된 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 수신하고, 수신한 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 장치, 방법 및 시스템이 개시된다.

Description

거리 결정 장치 및 그 방법. {A DISTANCE DETERMINING APPARATUS AND METHOD THEREOF}
본 개시는 광을 이용하여 거리를 결정하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
여러 파장의 빔을 결합하여 고출력을 만드는 빔 결합기술에는 여러 개의 고품질의 광 섬유 레이저 광원들을 빔결합을 위해서 빔 결합장치로 전송하기 위한 광소자가 필요하다. 다중의 고출력의 광 섬유 레이저 광원을 저 손실로 빔결합 장치로 전송하기 위해서는 광 소자인 대구경 광 섬유 어레이가 요구된다. 광 섬유와 배열블록으로 구성된 저 손실의 높은 인장력을 가지는 광 섬유 어레이를 제작하기 위해서는 레이저를 이용한 정밀한 제작 기술이 요구된다. 광 섬유 어레이는 여러 개의 빔들을 전송할 수 있다는 장점이 있어, 산업용 레이저 마킹, 미세 패턴 및 전자부품 디플레쉬 등과 같은 레이저를 이용한 가공장비에 이용될 수 있으며, 의료용 내시경 및 치료용 프루브로도 이용될 수 있다.
기존 상용 융착 장비는 동일 직경의 광 섬유, 광 섬유와 배열블록 간의 거리를 비전시스템으로 측정하여 측정값이 정확하지 않다는 문제점이 있다. 배열 블록과 광 섬유와 같이 직경의 크기가 다를 경우에는 비전시스템의 초점심도의 차이로 정확한 거리측정이 불가능하다. 이러한 거리 측정의 오차는 배열 블록과 광 섬유(예: 전송 광 섬유)의 스터핑(Stuffing) 길이(광 섬유 겹치는 부분)에 영향을 주어 인장력 및 융착 손실에 크게 영향을 줄 수 있다. 또한 기존 장비는 하나의 광 섬유만을 융착 할 수 있어 여러 개의 광 섬유를 하나의 배열블록에 융착 할 수 없는 구조로 되어있다.
따라서, 보다 간편한 방법으로 거리를 결정할 수 있는 방법 및 장치가 요구된다.
일 실시 예는, 광을 이용하여 거리를 결정하는 장치 및 그 방법을 개시한다. 구체적으로 출력광을 출력하고, 광 섬유 또는 배열 블록에서 출력광이 반사되어 획득되는 반사광을 이용하여, 광 섬유와 배열 블록간의 거리를 결정하는 방법이 개시된다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제 1 측면은 거리 결정에 이용되는 장치에 있어서, 출력광을 출력하는 광원; 상기 출력된 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신하는 리시버; 및 상기 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 프로세서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광원은 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 광원은 펄스 형태의 상기 출력광을 출력할 수 있다.
또한, 상기 광원 및/또는 리시버의 위치를 상기 프로세서로부터 수신되는 제어 신호에 따라 결정하는 스테이지를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 피크 지점들이 모니터링 영역 내에 포함되도록 상기 상기 광원 및/또는 상기 리시버의 위치를 제어하는 상기 제어 신호를 상기 스테이지로 송신할 수 있다.
또한, 상기 프로세서는 상기 결정된 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유와 상기 배열 블록의 융착에 이용되는 초기 조건에 대한 정보를 제공할 수 있다.
또한, 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록은 상기 광 섬유를 통해 수신된 고출력 레이저의 처리에 이용될 수 있다.
또한, 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록은 상기 광 섬유를 통해 수신된 상기 고출력 레이저의 집광에 이용될 수 있다.
본 발명의 제 2 측면은 거리 결정 장치가 거리를 결정하는 방법에 있어서, 출력광을 출력하는 단계; 상기 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신하는 단계; 및 상기 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점간 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 3 측면은 제 2 측면의 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 제 4 측면은 거리 결정에 이용되는 시스템에 있어서, 출력광을 출력하는 광원; 상기 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신하는 리시버; 및 상기 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 프로세서; 및 상기 프로세서로부터 수신된 제어 신호에 따라, 상기 피크 지점들이 모니터링 영역 내에 포함되도록 상기 광원 및/또는 상기 리시버의 위치를 제어하는 스테이지를 더 포함할 수 있다.
본 개시는 광을 이용하여 효과적으로 거리를 결정하는 장치 및 그 방법을 개시한다. 구체적으로 출력광을 출력하고, 광 섬유 또는 배열 블록에서 출력광이 반사되어 획득되는 반사광을 이용하여, 광 섬유와 배열 블록간의 거리를 간단하게 결정하는 방법이 개시된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치가 레이저를 출력하여 거리를 결정하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치가 출력하는 광의 출력의 변화의 일 예, 또는 일 실시 예에 따라 리시버의 동작을 제어하는 리시버 제어 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치가 수신하는 광의 출력의 변화를 광원에서 출력되는 광의 출력의 변화와 비교하여 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따라 모니터링 영역 내에서 거리 결정 장치가 수신하는 광의 출력의 변화의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따라 광 섬유 및 배열 블록을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치가 광을 출력하여 광 섬유 및 배열 블록 간의 거리를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 하기 실시 예는 기술적 사상을 구체화하기 위한 것일 뿐 권리범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 상세한 설명 및 실시 예로부터 해당 기술분야에 속하는 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 권리범위에 속하는 것으로 해석된다.
본 명세서에서 사용되는 “구성된다” 또는 “포함한다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 도는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 “제 1” 또는 “제 2” 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 이러한 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하거나 설명의 편의를 위한 목적으로 사용될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)의 구성의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 광원(110), 리시버(120) 및 프로세서(130)를 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시 예에 따를 경우, 거리 결정 장치(100)는 스테이지(140)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 거리 결정 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 1에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
일 실시 예에 따른 광원(110)은 출력광(150)을 출력할 수 있다. 광원(110)이 출력하는 출력광(150)의 종류는 제한되지 않는다. 예를 들면, 광원(110)은 레이저를 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따른 광원(110)은 레이저 다이오드일 수 있다.
일 실시 예에 따른 광원(110)이 출력하는 출력광(150)은 펄스 형태일 수 있다. 예를 들면, 광원(110)이 출력하는 출력광(150)의 형태는 구형파, 직사각형파, 피크파 등일 수 있다. 다른 예로, 광원(110)이 출력하는 출력광(150)의 형태는 기설정된 주기로 출력되는 펄스파일 수 있다. 또는 출력광(150)의 형태는 기설정된 주파수를 갖는 파형일 수 있다. 예를 들면, 출력광(150)의 형태는 60Hz의 사인파 형태일 수 있다.
일 실시 예에 따른 리시버(120)는 출력광(150)이 대상체(예: 광 섬유(170), 배열 블록(180))로부터 반사되어 획득되는 반사광(160)을 수신할 수 있다. 예를 들면, 리시버(120)는 출력광(150)이 광 섬유(170) 또는 배열 블록(180)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)을 수신할 수 있다. 일 예로, 리시버(120)는 출력광(150)이 광 섬유(170)의 끝단(175)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)을 수신할 수 있다. 다른 예로, 리시버(120)는 출력광(150)이 배열 블록(180)의 앞면(182)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)을 수신할 수 있다. 다른 예로, 리시버(120)는 출력광(150)이 배열 블록(180)의 뒷면(181)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 리시버(120)는 반사광(160)을 동기화하여 획득할 수 있다. 예를 들면, 리시버(120)는 반사광(160)을 제 1 구간에서 수신하고 제 2 구간에서는 수신하지 않을 수 있다. 구체적으로 리시버(120)가 반사광(160)을 동기화하여 획득하는 예는 도 3에서 후술한다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 수신한 동기화된 반사광(160)의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 광 섬유(170) 및 배열 블록(180) 간의 거리를 결정할 수 있다.
반사광(160)의 출력 값을 나타내는 그래프는 복수개의 피크 지점을 가질 수 있다. 반사광(160)의 출력 값을 나타내는 그래프의 피크 지점은 반사된 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 광 섬유(170)의 끝단(175), 배열 블록(180)의 뒷면(181), 배열 블록(180)의 앞면(182)의 위치에 기초하여 반사광(160)의 출력 값을 나타내는 그래프의 피크 지점이 결정될 수 있다.
또한, 프로세서(130)는 반사광(160)의 출력 값을 나타내는 그래프의 피크 지점들 간의 거리 또는 시간 간격에 기초하여 거리를 결정할 수 있다. 일 예로, 프로세서(130)는 피크 지점들 간의 거리 또는 시간 간격에 기초하여 광 섬유(170)와 배열 블록(180) 사이의 거리를 결정할 수 있다. 예를 들면, 프로세서(130)는 배열 블록(180)의 뒷면(181)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)에 의해 발생하는 제 1 피크와 광 섬유(170)의 끝단(175)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)에 의해 발생하는 제 2 피크간의 시간차 또는 거리에 기초하여 광 섬유(170)와 배열 블록(180) 사이의 거리를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 스테이지(140)는 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 프로세서(130)로부터 수신되는 제어 신호에 따라 결정할 수 있다. 예를 들면, 스테이지(140)는 광원(110) 및/또는 리시버(120)가 광 섬유(170) 및/또는 배열 블록(180)과 더 가까워지도록 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 결정할 수 있다. 다른 예로, 스테이지(140)는 광원(110) 및/또는 리시버(120)가 광 섬유(170) 및/또는 배열 블록(180)과 더 멀어지도록 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 반사광(160)의 출력 값을 나타내는 그래프에 포함되는 복수개의 피크 지점들에 대한 정보를 획득하고, 획득한 정보에 기초하여 스테이지(140)에 제어 신호를 송신할 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 반사광(160)의 출력 값을 나타내는 그래프에
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 광 섬유(170)의 끝단(175)에 기초한 제 1 피크 지점과, 배열 블록(180)의 뒷면(181)에 기초한 제 2 피크 지점이 모니터링 영역에 포함되지 않는 경우, 위치 변경 지시하는 제어 신호를 스테이지(140)에 송신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 광 섬유(170)의 끝단(175)에 기초한 제 1 피크 지점과, 배열 블록(180)의 뒷면(181)에 기초한 제 2 피크 지점이 모니터링 영역에 포함되지 않는 경우(예 제 1 피크 지점과 제 2 피크 지점간의 거리가 기설정된 값 이상인 경우), 광원(110)에서 출력되는 출력광(150)의 주파수를 높일 것을 요청하는 제어 신호를 광원(110)에 송신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 프로세서(130)는 광 섬유(170)의 끝단(175)에 기초한 제 1 피크 지점과, 배열 블록(180)의 뒷면(181)에 기초한 제 2 피크 지점이 기설정된 범위 내로 인접하는 경우, 광원(110)에서 출력되는 출력광(150)의 주파수를 낮출 것을 요청하는 제어 신호를 광원(110)에 송신할 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치(100)가 레이저를 출력하여 거리를 결정하는 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 광원(110), 리시버(120), 스테이지(140), 광 소스 미터(220), 모션 컨트롤러(210) 등을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에 도시되지 않았으나, 거리 결정 장치(100)는 프로세서(130)를 더 포함할 수 있다. 모션 컨트롤러(210)는 프로세서(130)에 포함될 수 있다.
도 2에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 거리 결정 장치(100)에 더 포함될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다. 또는 다른 실시 예에 따를 경우, 도 2에 도시된 구성요소들 중 일부 구성요소는 생략될 수 있음을 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있다.
도 2을 참조하면, 광원(110)은 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 또한, 리시버(120)는 포토 다이오드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 스테이지(140)는 광원(110) 및 리시버(120)를 포함하는 장치를 기설정된 방향(예: 광 섬유와 배열 블록(180) 간의 배열 방향)으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 도 2에서 스테이지(140)는 광원(110) 및 리시버(120)를 포함하는 장치를 좌측 또는 우측으로 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 스테이지(140)는 모션 컨트롤러(210)로부터 수신한 데이터에 따라 광원(110) 및 리시버(120)를 포함하는 장치를 이동시킬 수 있다. 모션 컨트롤러는 수신한 반사광의 출력 값의 피크 지점들이 모니터링될 수 있도록 스테이지(140)는 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 결정할 수 있다.
모니터링되는 영역은 제한될 수 있다. 따라서 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 중 전부 또는 일부가 모니터링되지 않을 수 있다. 일 실시 예에 따른 스테이지(140)는 모션 컨트롤러(210)로부터 수신한 데이터에 따라 광원(110) 및 리시버(120)를 포함하는 장치를 이동시킴으로서 기설정된 피크 지점들이 모니터링 영역에 포함시킬 수 있다. 예를 들면, 스테이지(140)는 광 섬유(170)에서 출력광이 반사됨으로서 발생하는 피크 지점과, 배열 블록(180)의 뒷면(181)에서 출력광이 반사됨으로서 발생하는 피크 지점을 모니터링할 수 있도록 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 결정할 수 있다.
일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 수신한 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 거리를 결정할 수 있다. 예를 들면, 거리 결정 장치(100)는 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리 또는 시간 간격에 기초하여, 광 섬유(170)와 배열 블록(180)의 뒷면(181)간의 거리인 제 1 거리(230) 및/또는 거리 결정 장치(100)와 광 섬유(170) 간의 거리인 제 2 거리(240)를 결정할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치(100)가 출력하는 광의 출력의 변화의 일 예, 또는 일 실시 예에 따라 리시버(120)의 동작을 제어하는 리시버 제어 신호의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 출력광의 형태는 도 3에 도시된 바와 같은 펄스파 형태일 수 있다. 일 예로, 광원(110)이 출력광을 출력할 때, 기설정된 주파수로 펄스파를 출력할 수 있다. 예를 들면, 출력광은 제 1 주기(300)에서, 제 1 구간(310) 및 제 3 구간(330)에서 출력이 0이고, 제 2 구간(320)에서는 기설정된 값을 출력으로 가질 수 있다. 또한 출력광은 제 2 주기(350)에서도 동일한 파형을 가질 수 있다. 또한, 도 3에 도시되지는 않았으나, 일 실시 예에 따른 출력광의 형태는 가변 주파수의 형태일 수 있다.
도 3을 참조하면, 도 3은 리시버(120)의 동작을 제어하는 리시버 제어 신호의 일 예일 수 있다. 일 실시 예에 따른 리시버(120)는 도 3에 도시된 리시버 제어 신호에 대응하여 반사광을 수신할 수 있다. 예를 들면, 리시버(120)에 도 3에 도시된 신호가 수신 제어 신호로 인가되는 경우, 리시버(120)는 리시버 제어 신호가 하이일 때 반사광을 수신하고, 리시버 제어 신호가 로우일 때 반사광을 수신하지 않도록 동작할 수 있다. 리시버(120)는 제 1 구간(310) 및 제 3 구간(330)에서는 반사광을 수신하지 않고, 제 2 구간(320)에서 반사광을 수신할 수 있다. 리시버(120)는 리시버 제어 신호에 따라 반사광을 수신함으로써, 수신되는 반사광에 대한 동기화를 수행할 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치(100)가 수신하는 광의 출력의 변화를 광원에서 출력되는 광의 출력의 변화와 비교하여 나타내는 도면이다.
제 1 그래프(410)는 리시버(120)가 수신하는 반사광의 출력을 나타내고, 제 2 그래프(420)는 리시버(120)가 반사광을 수신할 때 이용되는 동기화 신호를 나타낼 수 있다.
제 1 그래프(410)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 거리 결정 장치(100)는 제 1 피크 지점(430), 제 2 피크 지점(440), 제 3 피크 지점(450)에 기초하여 거리를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제 1 피크 지점(430)은 배열 블록(180)의 앞면(182)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)에 의한 출력을 나타낼 수 있고, 제 2 피크 지점(440)은 배열 블록(180)의 뒷면(181)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)에 의한 출력을 나타낼 수 있고, 제 3 피크 지점(450)은 광 섬유(170)에서 반사되어 획득되는 반사광(160)에 의한 출력을 나타낼 수 있다.
이 경우, 배열 블록(180)의 뒷면(181)과 광 섬유(170) 사이의 거리는 제 2 피크 지점(440)과 제 3 피크 지점(450)간의 거리 또는 제 2 피크 지점(440)과 제 3 피크 지점(450)간의 시간 간격, 또는 제 2 피크 지점(440)과 제 3 피크 지점(450)간의 펄스 개수에 따라서 결정될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따라 모니터링 영역 내에서 거리 결정 장치(100)가 수신하는 광의 출력의 변화의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 제 1 피크(510)와 제 2 피크(520)는 각각 배열 블록과 광 섬유의 위치에 기초하여 발생할 수 있다. 또한 도 5에서 확인할 수 있는 바와 같이 모니터링 영역(500)은 제한이 있을 수 있다. 따라서, 제 1 피크(510)와 제 2 피크(520)가 동시에 모니터링 되도록 스테이지(140)는 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 결정할 수 있다. 이 때, 스테이지(140)는 제어 신호에 기초하여 광원(110) 및/또는 리시버(120)의 위치를 결정할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따라 광 섬유(610) 및 배열 블록(620)을 나타내는 도면이다.
일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)로부터 획득한 광 섬유(610)와 배열 블록(620) 사이의 거리는 융착 손실 감소에 이용될 수 있다. 거리 결정 장치(100)는 결정된 광 섬유(610) 및 배열 블록(620) 간의 거리에 기초하여 광 섬유(610)와 배열 블록(620)의 융착에 이용되는 초기 조건에 대한 정보를 제공할 수 있다.
광 섬유(610)와 배열 블록(620)의 융착을 수행함에 있어서, 거리 결정 장치(100)로부터 획득한 광 섬유(610)와 배열 블록(620) 사이의 거리에 따라 스터핑(stuffing) 길이를 조절하여 필렛(630)을 형성함으로써, 인장력을 높이면서 1 %이하의 융착 손실로 광 섬유 어레이를 제작하는 것이 가능하다. 또한, 배열 블록(620)을 이동시키면서 다수의 광 섬유(610)를 융착함으로써, 광 섬유 어레이가 생성될 수 있다. 하나 이상의 광 섬유(610)가 2차원으로 배열 블록(620)에 배열되어 융착되는 경우, 광 섬유 어레이로부터 출력되는 빔의 형태를 기설정 형태(예: 원형, 삼각형 등)로 결정할 수 있다.
거리 결정 장치(100)로부터 획득된 광 섬유(610) 및 배열 블록(620) 간의 거리에 기초하여 광 섬유(610)와 배열 블록(620)의 융착이 수행되는 경우, 융착된 광 섬유(610)와 배열 블록(620)은 고출력 레이저의 처리에 이용될 수 있다. 예를 들면, 광 섬유(610)를 통해 수신된 고출력 레이저가 배열 블록(620)을 통해 집광될 수 있다. 광 섬유(610)와 배열 블록(620) 간의 융착이 수행된 결과, 고출력 레이저를 처리함에 있어서, 광 섬유(610)의 손상이 감소할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따라 거리 결정 장치(100)가 광을 출력하여 광 섬유 및 배열 블록 간의 거리를 결정하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
단계 S710에서 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 출력광을 출력한다. 거리 결정 장치(100)가 출력하는 출력광(150)의 종류는 제한되지 않는다. 예를 들면, 거리 결정 장치(100)는 레이저를 출력할 수 있다. 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 레이저 다이오드일 수 있다.
일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)가 출력하는 출력광은 펄스 형태일 수 있다. 예를 들면, 거리 결정 장치(100)가 출력하는 출력광의 형태는 구형파, 직사각형파, 피크파 등일 수 있다. 다른 예로, 거리 결정 장치(100)가 출력하는 출력광의 형태는 기설정된 주기로 출력되는 펄스파일 수 있다. 또는 출력광의 형태는 기설정된 주파수를 갖는 파형일 수 있다. 예를 들면, 출력광의 형태는 60Hz의 사인파 형태일 수 있다.
단계 S720에서 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신한다.
거리 결정 장치(100)는 출력광이 광 섬유의 끝단에서 반사되어 획득되는 반사광을 수신할 수 있다. 다른 예로, 거리 결정 장치(100)는 출력광이 배열 블록의 앞면에서 반사되어 획득되는 반사광을 수신할 수 있다. 다른 예로, 거리 결정 장치(100)는 출력광이 배열 블록의 뒷면에서 반사되어 획득되는 반사광을 수신할 수 있다.
일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 반사광을 동기화하여 획득할 수 있다. 예를 들면, 거리 결정 장치(100)는 반사광을 제 1 구간에서 수신하고 제 2 구간에서는 수신하지 않을 수 있다.
단계 S730에서 일 실시 예에 따른 거리 결정 장치(100)는 단계 S720에서 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점간 거리에 기초하여 광 섬유 및 배열 블록 간의 거리를 결정한다.
거리 결정 장치(100)의 출력 값을 나타내는 그래프는 복수개의 피크 지점을 가질 수 있다. 거리 결정 장치(100)의 출력 값을 나타내는 그래프의 피크 지점은 반사된 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들면, 광 섬유의 끝단, 배열 블록의 뒷면, 배열 블록의 앞면의 위치에 기초하여 반사광의 출력 값을 나타내는 그래프의 피크 지점이 결정될 수 있다.
또한, 거리 결정 장치(100)는 반사광의 출력 값을 나타내는 그래프의 피크 지점들 간의 거리 또는 시간 간격에 기초하여 거리를 결정할 수 있다. 일 예로, 거리 결정 장치(100)는 피크 지점들 간의 거리 또는 시간 간격에 기초하여 광 섬유와 배열 블록 사이의 거리를 결정할 수 있다. 예를 들면, 거리 결정 장치(100)는 배열 블록의 뒷면에서 반사되어 획득되는 반사광에 의해 발생하는 제 1 피크와 광 섬유의 끝단에서 반사되어 획득되는 반사광에 의해 발생하는 제 2 피크간의 시간차 또는 거리에 기초하여 광 섬유와 배열 블록 사이의 거리를 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 거리 결정 장치
110: 광원
120: 리시버
130: 프로세서
140: 스테이지
150: 출력광
160: 반사광
170, 610: 광 섬유
210: 모션 컨트롤러
230: 제 1 거리
240: 제 2 거리
180, 620: 배열 블록
500: 모니터링 영역
630: 필렛

Claims (10)

  1. 거리 결정에 이용되는 장치에 있어서,
    출력광을 출력하는 광원;
    상기 출력된 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신하는 리시버; 및
    상기 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 프로세서; 및
    상기 광원 및 상기 리시버 중 적어도 하나의 위치를 상기 프로세서로부터 수신되는 제어 신호에 따라 결정하는 스테이지;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 피크 지점들이 모니터링 영역 내에 포함되도록 상기 광원 및 상기 리시버 중 적어도 하나의 위치를 제어하는 제어 신호를 상기 스테이지로 송신하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 광원은 펄스 형태의 상기 출력광을 출력하는 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 결정된 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유와 상기 배열 블록의 융착에 이용되는 초기 조건에 대한 정보를 제공하는 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 섬유 및 상기 배열 블록은
    상기 광 섬유를 통해 수신된 고출력 레이저의 처리에 이용되는 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 섬유 및 상기 배열 블록은
    상기 광 섬유를 통해 수신된 상기 고출력 레이저의 집광에 이용되는 장치.
  8. 거리 결정 장치가 거리를 결정하는 방법에 있어서,
    출력광을 출력하는 단계;
    상기 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신하는 단계;
    상기 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 단계;
    상기 피크 지점들이 모니터링 영역 내에 포함되도록 상기 출력광을 출력하는 광원 및 상기 반사광을 동기화하여 수신하는 리시버 중 적어도 하나의 위치를 제어하는 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 신호를 이용하여 상기 광원 및 상기 리시버 중 적어도 하나의 위치를 결정하는 단계;를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항의 방법을 구현하기 위하여 기록매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
  10. 거리 결정에 이용되는 시스템에 있어서,
    출력광을 출력하는 광원;
    상기 출력광이 광 섬유 및 배열 블록으로부터 반사되어 획득되는 반사광을 동기화하여 수신하는 리시버;
    상기 수신한 동기화된 반사광의 출력 값의 피크 지점들 간의 거리에 기초하여 상기 광 섬유 및 상기 배열 블록 간의 거리를 결정하는 프로세서; 및
    상기 프로세서로부터 수신된 제어 신호에 따라, 상기 피크 지점들이 모니터링 영역 내에 포함되도록 상기 광원 및 상기 리시버 중 적어도 하나의 위치를 제어하는 스테이지를 포함하는 시스템.
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