KR102691411B1

KR102691411B1 - Laser beam emitting apparatus and method thereof

Info

Publication number: KR102691411B1
Application number: KR1020230161276A
Authority: KR
Inventors: 조재영; 김보성; 손훈; 김용민
Original assignee: 주식회사 오토피디아; 한국과학기술원
Priority date: 2023-11-20
Filing date: 2023-11-20
Publication date: 2024-08-05

Abstract

능동형 열화상(Active Thermography)을 위한 레이저 빔 조사 장치가 제공된다. 상기 레이저 빔 조사 장치는 복수의 레이저 빔들을 조사하는 광원부; 상기 복수의 레이저 빔들의 경로가 제2 빔 경로 조절부를 향하도록, 상기 광원부로부터 조사된 상기 복수의 레이저 빔들을 반사시키는 제1 빔 경로 조절부; 상기 복수의 레이저 빔들의 경로가 빔 방향 조절부를 향하도록, 상기 제1 빔 경로 조절부로부터 획득되는 상기 복수의 레이저 빔들을 반사시키는 제2 빔 경로 조절부; 상기 복수의 레이저 빔들이 물체로 조사될 방향을 조절하기 위하여, 상기 제2 빔 경로 조절부로부터 획득되는 상기 복수의 레이저 빔들을 반사시키는 빔 방향 조절부; 및 상기 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절하기 위하여, 상기 제1 빔 경로 조절부와 상기 광원부 간의 제1 상대 이동 및 상기 제2 빔 경로 조절부와 상기 빔 방향 조절부 간의 제2 상대 이동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.A laser beam irradiation device for active thermography is provided. The laser beam irradiation device includes a light source unit that irradiates a plurality of laser beams; a first beam path control unit that reflects the plurality of laser beams emitted from the light source unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the second beam path control unit; a second beam path control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the first beam path control unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the beam direction control unit; A beam direction control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the second beam path control unit in order to adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object; And in order to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams, a first relative movement between the first beam path control unit and the light source unit and a second relative movement between the second beam path control unit and the beam direction control unit are performed. It may include a control unit that controls.

Description

Laser beam irradiation device and method {LASER BEAM EMITTING APPARATUS AND METHOD THEREOF}

본 개시는 레이저 빔 조사 장치 및 방법에 관한 것으로, 구체적으로 물체의 능동형 열화상(Active Thermography)을 위한 레이저 빔 조사 장치 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a laser beam irradiation device and method, and specifically to a laser beam irradiation device and method for active thermal imaging of an object.

최근 능동형 열화상(Active Thermography)을 이용해서 물체의 표면을 일정 시간 동안 가열하고, 냉각하는 과정을 열화상 카메라로 촬영하여서 물체의 각 지점 별 시간에 따른 가열-냉각 곡선을 통해 비접촉 및 비파괴 방식으로 도장의 도막 두께를 측정하는 사례가 발전하고 있다. Recently, using active thermography, the process of heating and cooling the surface of an object for a certain period of time is filmed with a thermal imaging camera, and the heating-cooling curve according to time at each point of the object is used in a non-contact and non-destructive manner. Practices for measuring paint film thickness are evolving.

능동형 열화상은 주로 열 전도성이 다른 두 재료 간의 온도 변화를 기반으로 한다. 두께가 다른 두 재료는 열을 전도하는 데 서로 다른 열 전도성을 가질 수 있다. 열 전도성이 높은 재료는 열을 빠르게 전달하고, 열 전도성이 낮은 재료는 열을 더 느리게 전달하게 된다. 이 때, 능동형 열화상 카메라는 대상 표면의 열적 에너지를 감지한다. 두께가 다른 재료 간의 온도 변화는 이 열화상 이미지에서 시각적으로 나타날 수 있다. 두꺼운 부분은 열이 빨리 전달되어 빨리 식고, 얇은 부분은 느리게 식는 경향을 이용하여 열화상 이미지에서 발생한 온도 변화를 분석하여 두께의 차이를 파악할 수 있다.Active thermal imaging is primarily based on temperature changes between two materials with different thermal conductivity. Two materials with different thicknesses may have different thermal conductivity in conducting heat. Materials with high thermal conductivity transfer heat quickly, while materials with low thermal conductivity transfer heat more slowly. At this time, the active thermal imaging camera detects the thermal energy of the target surface. Temperature changes between materials of different thicknesses can be seen visually in this thermal image. Using the tendency for thick parts to transfer heat quickly and cool down quickly, and thin parts to cool slowly, differences in thickness can be identified by analyzing temperature changes that occur in thermal imaging images.

대한민국 등록특허 10-1320358 (2013.10.15)Republic of Korea Patent No. 10-1320358 (2013.10.15)

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 능동형 열화상을 위한 레이저 빔 조사 장치 및 방법을 제공하고자 한다.The present disclosure has been made in response to the above-described background technology, and seeks to provide a laser beam irradiation device and method for active thermal imaging.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

본 개시의 일 측면에 따르면, 능동형 열화상(Active Thermography)을 위한 레이저 빔 조사 장치가 제공될 수 있다. 상기 레이저 빔 조사 장치는 복수의 레이저 빔들을 조사하는 광원부; 상기 복수의 레이저 빔들의 경로가 제2 빔 경로 조절부를 향하도록, 상기 광원부로부터 조사된 상기 복수의 레이저 빔들을 반사시키는 제1 빔 경로 조절부; 상기 복수의 레이저 빔들의 경로가 빔 방향 조절부를 향하도록, 상기 제1 빔 경로 조절부로부터 획득되는 상기 복수의 레이저 빔들을 반사시키는 제2 빔 경로 조절부; 상기 복수의 레이저 빔들이 물체로 조사될 방향을 조절하기 위하여, 상기 제 2 빔 경로 조절부로부터 획득되는 상기 복수의 레이저 빔들을 반사시키는 빔 방향 조절부; 및 상기 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절하기 위하여, 상기 제1 빔 경로 조절부와 상기 광원부 간의 제1 상대 이동 및 상기 제2 빔 경로 조절부와 상기 빔 방향 조절부 간의 제2 상대 이동을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.According to one aspect of the present disclosure, a laser beam irradiation device for active thermal imaging may be provided. The laser beam irradiation device includes a light source unit that irradiates a plurality of laser beams; a first beam path control unit that reflects the plurality of laser beams emitted from the light source unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the second beam path control unit; a second beam path control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the first beam path control unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the beam direction control unit; A beam direction control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the second beam path control unit in order to adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object; And in order to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams, a first relative movement between the first beam path control unit and the light source unit and a second relative movement between the second beam path control unit and the beam direction control unit are performed. It may include a control unit that controls.

일 실시예에 따르면, 상기 광원부는, 단일 레이저 빔을 발생시키는 광 조사 유닛; 및 상기 단일 레이저 빔을 소정 배열의 상기 복수의 레이저 빔들로 분리하는 빔 스플리터(beam splitter)를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the light source unit includes a light irradiation unit that generates a single laser beam; And it may include a beam splitter that splits the single laser beam into the plurality of laser beams in a predetermined arrangement.

일 실시예에 따르면, 상기 광원부는, 상기 빔 스플리터로부터 상기 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치되고, 그리고 상기 복수의 레이저 빔들이 통과됨에 따라 상기 복수의 레이저 빔들의 빔 직경이 이동 거리에 비례하여 증가되도록 하기 위한 형상을 갖는, 제1 렌즈; 및 상기 제1 렌즈에서 통과된 상기 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치되고, 그리고 상기 복수의 레이저 빔들이 상기 제1 빔 경로 조절부로 평행하게 조사되도록 상기 복수의 레이저 빔들을 반사하는, 제1 반사 거울을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the light source unit is disposed on a path along which the plurality of laser beams are irradiated from the beam splitter, and as the plurality of laser beams pass, the beam diameters of the plurality of laser beams vary according to the moving distance. a first lens shaped to be proportionally increased; and disposed on a path along which the plurality of laser beams passing from the first lens are irradiated, and reflecting the plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated in parallel to the first beam path adjuster. 1 It may further include a reflecting mirror.

일 실시예에 따르면, 상기 빔 스플리터는, 상기 단일 레이저 빔을 소정 간격으로 평행하게 이격되는 상기 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다.According to one embodiment, the beam splitter may split the single laser beam into the plurality of laser beams spaced apart in parallel at predetermined intervals.

일 실시예에 따르면, 상기 소정 배열은 2차원 배열이고, 그리고 상기 복수의 레이저 빔들이 상기 2차원 배열 내의 제1 차원 및 제2 차원 각각에서 균등 간격으로 이격되어 조사될 수 있다.According to one embodiment, the predetermined array is a two-dimensional array, and the plurality of laser beams may be irradiated at equal intervals in each of the first and second dimensions within the two-dimensional array.

일 실시예에 따르면, 상기 빔 방향 조절부는, 상기 복수의 레이저 빔들이 물체로 조사되도록 상기 복수의 레이저 빔들을 반사하는 빔 방향 조절 거울을 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the beam direction control unit may further include a beam direction control mirror that reflects the plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated to an object.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 물체에 대한 이미지를 획득하고, 상기 물체에 대한 이미지에 기초하여, 상기 복수의 레이저 빔들이 상기 물체에 조사되어야 할 위치를 결정하고, 그리고 상기 복수의 레이저 빔들이 상기 물체에 조사되어야 할 위치에 기초하여, 상기 빔 방향 조절 거울의 움직임을 제어할 수 있다.According to one embodiment, the control unit acquires an image of the object, determines a position where the plurality of laser beams should be irradiated to the object based on the image of the object, and determines a position where the plurality of laser beams should be irradiated to the object. Based on the position where the beams should be irradiated to the object, the movement of the beam direction control mirror can be controlled.

일 실시예에 따르면, 상기 빔 방향 조절부는, 상기 제2 빔 경로 조절부로부터 상기 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치되고, 그리고 상기 복수의 레이저 빔들 각각 사이의 간격이 이동 거리에 비례하여 증가되도록 하는 형상을 갖는, 제2 반사 거울; 및 상기 제2 반사 거울에서 반사된 상기 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치되고, 그리고 상기 복수의 레이저 빔들 각각의 빔 직경이 이동 거리에 비례하여 축소되도록 하기 위한 형상을 갖는, 상기 제2 렌즈를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the beam direction controller is disposed on a path along which the plurality of laser beams are irradiated from the second beam path controller, and the interval between each of the plurality of laser beams is proportional to the moving distance. a second reflecting mirror having a shape such that it increases; And the second is disposed on a path along which the plurality of laser beams reflected from the second reflecting mirror are irradiated, and has a shape so that the beam diameter of each of the plurality of laser beams is reduced in proportion to the moving distance. Additional lenses may be included.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 물체에 대한 이미지를 획득하고, 상기 물체에 대한 이미지에 기초하여, 상기 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정하고, 그리고 상기 결정된 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리만큼 상기 복수의 레이저 빔들 각각이 이동하도록 상기 제1 빔 경로 조절부 및 상기 제2 빔 경로 조절부의 움직임을 제어할 수 있다.According to one embodiment, the control unit acquires an image of the object, determines a distance to be moved by each of the plurality of laser beams based on the image of the object, and determines a distance to be moved by each of the determined plurality of laser beams. The movement of the first beam path adjuster and the second beam path adjuster may be controlled so that each of the plurality of laser beams moves by the distance to be moved.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 빔 경로 조절부는, 상기 복수의 레이저 빔들 각각에 대응되는 복수의 제3 반사 거울들; 및 상기 복수의 제3 반사 거울들 각각과 연결되고, 그리고 상기 복수의 제3 반사 거울들을 상기 복수의 레이저 빔들이 조사되는 축을 따라 이동시키는, 복수의 제1 액추에이터들을 포함하고, 상기 제2 빔 경로 조절부는, 상기 복수의 레이저 빔들 각각에 대응되는 복수의 제4 반사 거울들; 및 상기 복수의 제4 반사 거울들 각각과 연결되고, 그리고 상기 복수의 제4 반사 거울들을 상기 복수의 레이저 빔들이 조사되는 축을 따라 이동시키는, 복수의 제2 액추에이터들을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the first beam path control unit includes a plurality of third reflection mirrors corresponding to each of the plurality of laser beams; and a plurality of first actuators connected to each of the plurality of third reflection mirrors and moving the plurality of third reflection mirrors along an axis along which the plurality of laser beams are irradiated, the second beam path The control unit includes a plurality of fourth reflection mirrors corresponding to each of the plurality of laser beams; and a plurality of second actuators connected to each of the plurality of fourth reflection mirrors and moving the plurality of fourth reflection mirrors along an axis along which the plurality of laser beams are irradiated.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 결정된 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리만큼 상기 복수의 레이저 빔들이 이동하도록 상기 제1 빔 경로 조절부 및 상기 제2 빔 경로 조절부의 움직임을 제어함에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 액추에이터 각각에 대응되는 적어도 하나의 제3 반사 거울이 소정 거리만큼 이동하도록 적어도 하나의 제1 액추에이터를 제어하고, 그리고 상기 적어도 하나의 제2 액추에이터 각각에 대응되는 적어도 하나의 제4 반사 거울이 상기 소정 거리만큼 이동하도록 적어도 하나의 제2 액추에이터를 제어할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1 액추에이터 각각은 상기 적어도 하나의 제2 액추에이터 각각과 대응될 수 있다. According to one embodiment, the control unit controls the movement of the first beam path adjusting unit and the second beam path adjusting unit so that the plurality of laser beams move by the determined distance to be moved by each of the plurality of laser beams. , controlling at least one first actuator so that at least one third reflection mirror corresponding to each of the at least one first actuator moves a predetermined distance, and at least one corresponding to each of the at least one second actuator At least one second actuator may be controlled so that the fourth reflecting mirror moves by the predetermined distance. Each of the at least one first actuator may correspond to each of the at least one second actuator.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 물체에 대한 이미지에 기초하여, 상기 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정함에 있어, 사전 학습된 거리 추출 인공지능 모델을 활용하여, 상기 물체에 대한 이미지로부터 상기 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the control unit determines the distance to be moved by each of the plurality of laser beams based on the image of the object, using a pre-learned distance extraction artificial intelligence model to determine the distance to be moved by each of the plurality of laser beams. From the image, it is possible to determine the distance each of the plurality of laser beams must travel.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 빔 경로 조절부에 의해 반사된 상기 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔의 이동 경로 상에 배치되며 그리고 상기 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수하도록 구성되는 빔 흡수부를 더 포함하며, 상기 제1 빔 경로 조절부에 의해 반사된 상기 복수의 레이저 빔들 중 제 1 레이저 빔은 상기 제2 빔 경로 조절부에 의해 반사되어 빔 경로가 상기 빔 방향 조절부로 향하도록 변경되고, 그리고 상기 제1 빔 경로 조절부에 의해 반사된 상기 복수의 레이저 빔들 중 제 2 레이저 빔은 상기 제2 빔 경로 조절부에 의해 반사되지 않고 상기 빔 흡수부에 도달하며, 그리고 상기 제어부는, 상기 물체에 대한 이미지를 획득하고, 상기 물체에 대한 이미지에 기초하여, 상기 복수의 레이저 빔들이 상기 물체에 조사되어야 할 위치를 결정하고, 상기 복수의 레이저 빔들이 상기 물체에 조사되어야 할 위치에 기초하여, 상기 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔이 상기 물체에 조사되지 않도록 상기 제2 빔 경로 조절부의 움직임을 제어하고, 그리고 상기 제1 빔 경로 조절부로부터 반사된 상기 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수하도록 상기 빔 흡수부를 제어할 수 있다.According to one embodiment, the first beam path adjusting unit is disposed on a moving path of at least one laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path control unit and is configured to absorb at least one laser beam among the plurality of laser beams. It further includes a beam absorbing unit, wherein a first laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path adjusting unit is reflected by the second beam path adjusting unit to direct the beam path to the beam direction adjusting unit. A second laser beam among the plurality of laser beams that are changed to face and reflected by the first beam path adjuster reaches the beam absorber without being reflected by the second beam path adjuster, and The control unit acquires an image of the object, determines a position where the plurality of laser beams should be irradiated to the object based on the image of the object, and determines a position where the plurality of laser beams should be irradiated to the object. Based on the position, control the movement of the second beam path adjuster so that at least one laser beam among the plurality of laser beams is not irradiated to the object, and the at least one laser beam reflected from the first beam path adjuster The beam absorbing unit can be controlled to absorb the laser beam.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 복수의 레이저 빔들이 조사된 상기 물체의 열화상 이미지를 획득하고, 그리고 상기 물체의 열화상 이미지로부터 상기 물체의 표면에 대응되는 도막의 두께를 결정할 수 있다.According to one embodiment, the control unit may acquire a thermal image of the object to which the plurality of laser beams are irradiated, and determine the thickness of the coating film corresponding to the surface of the object from the thermal image of the object. .

본 개시의 몇몇 실시예에 따르면, 능동형 열화상을 위해 물체에 조사되어야 할 위치에 레이저 빔을 조사할 수 있는 레이저 빔 조사 장치가 제공될 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure, a laser beam irradiation device capable of irradiating a laser beam to a location to be irradiated to an object for active thermal imaging may be provided.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained from the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 공지의 구조들 및 장치들이 하나 이상의 양상들의 기재를 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따라 능동형 열화상을 위한 레이저 빔 조사 장치의 블록 구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 함수를 나타내는 개략도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치에서 조사되는 복수의 레이저 빔들의 형상을 나타내는 개략도이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 레이저 빔의 이동거리를 조절하는 방법을 나타내는 개략도이다.
도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 레이저 빔의 이동거리를 조절하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 물체에 조사될 레이저 빔을 조절하는 방법을 나타내는 개략도이다.
도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 물체에 조사될 레이저 빔을 조절하는 방법을 나타내는 개략도이다.Various aspects will now be described with reference to the drawings, where like reference numerals are used to collectively refer to like elements. In the following examples, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to provide a comprehensive understanding of one or more aspects. However, it will be clear that such aspect(s) may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form to facilitate describing one or more aspects.
1 is a block diagram of a laser beam irradiation device for active thermal imaging according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 2 is a schematic diagram showing a network function according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a schematic diagram showing the shapes of a plurality of laser beams irradiated from a laser beam irradiation device according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 4A is a schematic diagram showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts the moving distance of a laser beam according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 4B is a flowchart showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts the moving distance of a laser beam according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 5A is a schematic diagram showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts a laser beam to be irradiated to an object according to an embodiment of the present disclosure.
FIG. 5B is a schematic diagram showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts a laser beam to be irradiated to an object according to an embodiment of the present disclosure.

다양한 실시예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나 이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 감지될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 "실시예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.Various embodiments and/or aspects are now disclosed with reference to the drawings. In the following description, for purposes of explanation, numerous specific details are set forth to facilitate a general understanding of one or more aspects. However, it will also be appreciated by those skilled in the art that this aspect(s) may be practiced without these specific details. The following description and accompanying drawings set forth in detail certain example aspects of one or more aspects. However, these aspects are illustrative and some of the various methods in the principles of the various aspects may be utilized, and the written description is intended to encompass all such aspects and their equivalents. Specifically, as used herein, “embodiment,” “example,” “aspect,” “exemplary,” etc. are not to be construed as indicating that any aspect or design described is better or advantageous over other aspects or designs. Maybe not.

이하, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않는다.Hereinafter, regardless of the reference numerals, identical or similar components will be assigned the same reference numbers and duplicate descriptions thereof will be omitted. Additionally, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that detailed descriptions of related known technologies may obscure the gist of the embodiments disclosed in this specification, the detailed descriptions will be omitted. In addition, the attached drawings are only intended to facilitate understanding of the embodiments disclosed in this specification, and the technical idea disclosed in this specification is not limited by the attached drawings.

제 1, 제 2 등과 같은 표현들이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Expressions such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components are, of course, not limited by these terms. These terms are merely used to distinguish one component from another. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may also be a second component within the technical spirit of the present invention.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used with meanings that can be commonly understood by those skilled in the art to which the present invention pertains. Additionally, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless clearly specifically defined.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Additionally, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” and not an exclusive “or.” That is, unless otherwise specified or clear from context, “X utilizes A or B” is intended to mean one of the natural implicit substitutions. That is, either X uses A; Either X uses B; Or, if X uses both A and B, “X uses A or B” can apply to either of these cases. Additionally, the term “and/or” as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the related listed items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Additionally, the terms "comprise" and/or "comprising" mean that the feature and/or element is present, but exclude the presence or addition of one or more other features, elements and/or groups thereof. It should be understood as not doing so. Additionally, unless otherwise specified or the context is clear to indicate a singular form, the singular terms herein and in the claims should generally be construed to mean “one or more.”

구성 요소(elements) 또는 층이 다른 구성 요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성 요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성 요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 구성 요소가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 구성 요소 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as “on” or “on” another element or layer, it means that it is not only directly on top of, but also intervening with, the other element or layer. Includes all intervening cases. On the other hand, when a component is referred to as “directly on” or “directly on,” it indicates that there is no intervening other component or layer.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소 또는 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다.Spatially relative terms such as “below”, “beneath”, “lower”, “above”, “upper”, etc. are used as a single term as shown in the drawing. It can be used to easily describe a component or its correlation with other components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element during use or operation in addition to the direction shown in the drawings.

예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성 요소를 뒤집을 경우, 다른 구성 요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성 요소는 다른 구성 요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성 요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.For example, if a component shown in a drawing is flipped over, a component described as “below” or “beneath” another component will be placed “above” the other component. You can. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions. Components can also be oriented in different directions, so spatially relative terms can be interpreted according to orientation.

또한, 본 개시에서 사용되는 용어 "시스템" 및 "장치"는 종종 서로 상호교환 가능하도록 사용될 수 있다.Additionally, as used in this disclosure, the terms “system” and “device” may often be used interchangeably.

본 개시의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 개시를 설명하는데 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다.The purpose and effects of the present disclosure, and technical configurations for achieving them, will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. In explaining the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of the functions in the present disclosure, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator.

그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.However, the present disclosure is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various different forms. These embodiments are merely provided to ensure that the present disclosure is complete and to fully inform those skilled in the art of the disclosure of the scope of the disclosure, and that the present disclosure is merely defined by the scope of the claims. . Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1 은 본 개시의 일 실시예에 따라 능동형 열화상을 위한 레이저 빔 조사 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a laser beam irradiation device for active thermal imaging according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 레이저 빔 조사 장치(1000)의 구성은 간략화 하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 개시의 일 실시예에서 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 복수의 레이저 빔들을 조사하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 레이저 빔 조사 장치(1000)를 구성할 수도 있다.The configuration of the laser beam irradiation device 1000 shown in FIG. 1 is only a simplified example. In one embodiment of the present disclosure, the laser beam irradiation device 1000 may include different configurations for irradiating a plurality of laser beams to the object 100, and only some of the disclosed configurations constitute the laser beam irradiation device 1000. You may.

레이저 빔 조사 장치(1000)는 광원부(1100), 제1 빔 경로 조절부(1200), 제2 빔 경로 조절부(1300), 빔 방향 조절부(1400) 및 제어부(1500)를 포함할 수 있다.The laser beam irradiation device 1000 may include a light source unit 1100, a first beam path control unit 1200, a second beam path control unit 1300, a beam direction control unit 1400, and a control unit 1500. .

일 실시예에서, 광원부(1100)는 제어부(1500)의 제어신호에 의해 복수의 레이저 빔을 발생시킬 수 있다.In one embodiment, the light source unit 1100 may generate a plurality of laser beams in response to a control signal from the control unit 1500.

일 실시예에서, 제1 빔 경로 조절부(1200)는 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 빔 경로 조절부(1200)는 복수의 레이저 빔들의 경로를 제2 빔 경로 조절부(1300)를 향하도록 바꾸어줄 수 있다. 제1 빔 경로 조절부(1200)는 복수의 레이저 빔들의 경로가 제2 빔 경로 조절부(1300)를 향하도록, 광원부(1100)로부터 조사된 복수의 레이저 빔들을 반사시킬 수 있다. 제1 빔 경로 조절부(1200)는 광원부(1100)로부터 조사되는 복수의 레이저 빔들의 이동 경로 상에 배치될 수 있다. In one embodiment, the first beam path adjusting unit 1200 may be configured to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams. Additionally, the first beam path adjuster 1200 may change the paths of the plurality of laser beams to be directed toward the second beam path adjuster 1300. The first beam path adjusting unit 1200 may reflect a plurality of laser beams emitted from the light source unit 1100 so that the paths of the plurality of laser beams are directed toward the second beam path adjusting unit 1300. The first beam path adjusting unit 1200 may be disposed on the movement path of a plurality of laser beams emitted from the light source unit 1100.

일 실시예에서, 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절하도록 구성될 수 있다. 또한, 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 레이저 빔들의 경로를 빔 방향 조절부(1400)를 향하도록 바꾸어줄 수 있다. 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 레이저 빔들의 경로가 제2 빔 경로 조절부를 향하도록, 제1 빔 경로 조절부(1200)로부터 획득되는 복수의 레이저 빔들을 반사시킬 수 있다. 제2 빔 경로 조절부(1300)는 제1 빔 경로 조절부(1200)로부터 반사되는 복수의 레이저 빔들의 이동 경로 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 빔 경로 조절부(1200)와 제2 빔 경로 조절부(1300)는 지면과 평행한 축 상에 배치될 수 있다.In one embodiment, the second beam path adjuster 1300 may be configured to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams. Additionally, the second beam path adjuster 1300 may change the paths of the plurality of laser beams to point toward the beam direction adjuster 1400. The second beam path controller 1300 may reflect the plurality of laser beams obtained from the first beam path controller 1200 so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the second beam path controller. The second beam path adjuster 1300 may be disposed on the movement path of the plurality of laser beams reflected from the first beam path adjuster 1200. For example, the first beam path control unit 1200 and the second beam path control unit 1300 may be disposed on an axis parallel to the ground.

일 실시예에서, 빔 방향 조절부(1400)는 복수의 레이저 빔들이 물체(100)로 조사될 방향을 조절할 수 있다. 빔 방향 조절부(1400)는 복수의 레이저 빔들이 물체(100)로 조사될 방향을 조절하기 위하여, 제2 빔 경로 조절부(1300)로부터 획득되는 복수의 레이저 빔들을 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 빔 방향 조절 거울(1410)는 Galvo Scanner를 포함할 수 있다.In one embodiment, the beam direction control unit 1400 may adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object 100. The beam direction controller 1400 may reflect a plurality of laser beams obtained from the second beam path controller 1300 in order to adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object 100. For example, the beam direction control mirror 1410 may include a Galvo Scanner.

광원부(1100), 제1 빔 경로 조절부(1200), 제2 빔 경로 조절부(1300), 빔 방향 조절부(1400)에 관한 자세한 설명은 도 4a를 참조하여 설명하도록 한다.A detailed description of the light source unit 1100, the first beam path control unit 1200, the second beam path control unit 1300, and the beam direction control unit 1400 will be described with reference to FIG. 4A.

제어부(1500)는 레이저 빔 조사 장치(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1500)는 적어도 하나의 코어로 구성된 프로세서에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제어부(1500)는 레이저 빔 조사 장치(1000)의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 분석 및/또는 처리를 위한 장치를 포함할 수 있다.The control unit 1500 may control the overall operation of the laser beam irradiation device 1000. For example, the control unit 1500 may correspond to a processor comprised of at least one core. For example, the control unit 1500 includes a central processing unit (CPU), a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU) of the laser beam irradiation device 1000. unit) may include devices for data analysis and/or processing.

일 실시예에서, 제어부(1500)는 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절하기 위하여, 제1 빔 경로 조절부(1200)와 광원부(1100) 간의 제1 상대 이동 및 제2 빔 경로 조절부(1300)와 빔 방향 조절부(1400) 간의 제2 상대 이동을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1500)는 복수의 레이저 빔들이 물체(100) 상에서 조사되어야할 위치에 조사되도록 빔 방향 조절부(1400)의 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1500)는 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리만큼 복수의 레이저 빔들 각각이 이동하도록 제1 빔 경로 조절부(1200) 및 제2 경로 조절부(1300)의 움직임을 제어할 수 있다.In one embodiment, the control unit 1500 controls the first relative movement between the first beam path control unit 1200 and the light source unit 1100 and the second beam path control unit ( The second relative movement between 1300) and the beam direction control unit 1400 can be controlled. Additionally, the control unit 1500 may control the movement of the beam direction control unit 1400 so that a plurality of laser beams are irradiated to the positions to be irradiated on the object 100. In addition, the control unit 1500 may control the movement of the first beam path control unit 1200 and the second path control unit 1300 so that each of the plurality of laser beams moves by the distance that each of the plurality of laser beams must move. .

일 실시예에서, 광원부(1100)는 복수의 레이저 빔들을 생성할 수 있다. 광원부(1100)는 생성된 복수의 레이저 빔들을 제1 빔 경로 조절부(1200)로 조사할 수 있다. 제1 빔 경로 조절부(1200)는 조사된 복수의 레이저 빔들 각각의 이동거리를 조절하여 복수의 레이저 빔들 각각의 이동경로를 조절할 수 있다. 또한, 제1 빔 경로 조절부(1200)는 복수의 레이저 빔들의 경로가 제2 빔 경로 조절부(1300)를 향하도록 복수의 레이저 빔들의 경로를 바꾸어줄 수 있다. 제2 빔 경로 조절부(1300)는 조사된 복수의 레이저 빔들 각각의 이동거리를 조절하여 복수의 레이저 빔들 각각의 이동경로를 조절할 수 있다. 또한, 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 레이저 빔들의 경로가 빔 방향 조절부(1400)를 향하도록 복수의 레이저 빔들의 경로를 바꾸어줄 수 있다. 빔 방향 조절부(1400)는 복수의 레이저 빔들이 물체(100)로 조사될 방향을 조절할 수 있다. In one embodiment, the light source unit 1100 may generate a plurality of laser beams. The light source unit 1100 may radiate a plurality of generated laser beams to the first beam path control unit 1200. The first beam path control unit 1200 may adjust the movement path of each of the plurality of laser beams by adjusting the movement distance of each of the plurality of irradiated laser beams. Additionally, the first beam path adjuster 1200 may change the paths of the plurality of laser beams so that the paths of the plurality of laser beams are directed toward the second beam path adjuster 1300. The second beam path control unit 1300 may adjust the movement path of each of the plurality of laser beams by adjusting the movement distance of each of the plurality of irradiated laser beams. Additionally, the second beam path controller 1300 may change the paths of the plurality of laser beams so that the paths of the plurality of laser beams are directed toward the beam direction controller 1400. The beam direction control unit 1400 can adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object 100.

이하에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)가 능동형 열화상을 위해 복수의 레이저 빔들을 물체(100)에 조사하는 방법에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method by which the laser beam irradiation device 1000 irradiates a plurality of laser beams to the object 100 for active thermal imaging will be described in detail.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a network function according to an embodiment of the present disclosure.

본 명세서에 걸쳐, 인공지능 기반의 모델, 인공지능 모델, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 신경망들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의 링크에 의해 상호 연결될 수 있다.Throughout this specification, artificial intelligence-based model, artificial intelligence model, computational model, neural network, network function, and neural network may be used with the same meaning. A neural network can generally consist of a set of interconnected computational units, which can be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network consists of at least one node. Nodes (or neurons) that make up neural networks may be interconnected by one or more links.

신경망 내에서, 링크를 통해 연결된 하나 이상의 노드들은 상대적으로 입력 노드 및 출력 노드의 관계를 형성할 수 있다. 입력 노드 및 출력 노드의 개념은 상대적인 것으로서, 하나의 노드에 대하여 출력 노드 관계에 있는 임의의 노드는 다른 노드와의 관계에서 입력 노드 관계에 있을 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 노드 대 출력 노드 관계는 링크를 중심으로 생성될 수 있다. 하나의 입력 노드에 하나 이상의 출력 노드가 링크를 통해 연결될 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. Within a neural network, one or more nodes connected through a link may form a relative input node and output node relationship. The concepts of input node and output node are relative, and any node in an output node relationship with one node may be in an input node relationship with another node, and vice versa. As described above, input node to output node relationships can be created around links. One or more output nodes can be connected to one input node through a link, and vice versa.

하나의 링크를 통해 연결된 입력 노드 및 출력 노드 관계에서, 출력 노드의 데이터는 입력 노드에 입력된 데이터에 기초하여 그 값이 결정될 수 있다. 여기서 입력 노드와 출력 노드를 상호 연결하는 링크는 가중치(weight)를 가질 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다.In a relationship between an input node and an output node connected through one link, the value of the data of the output node may be determined based on the data input to the input node. Here, the link connecting the input node and the output node may have a weight. Weights may be variable and may be varied by the user or algorithm in order for the neural network to perform the desired function. For example, when one or more input nodes are connected to one output node by respective links, the output node is set to the values input to the input nodes connected to the output node and the links corresponding to each input node. The output node value can be determined based on the weight.

상술한 바와 같이, 신경망은 하나 이상의 노드들이 하나 이상의 링크를 통해 상호 연결되어 신경망 내에서 입력 노드 및 출력 노드 관계를 형성한다. 신경망 내에서 노드들과 링크들의 개수 및 노드들과 링크들 사이의 연관관계, 링크들 각각에 부여된 가중치의 값에 따라, 신경망의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 개수의 노드 및 링크들이 존재하고, 링크들의 가중치 값이 상이한 두 신경망이 존재하는 경우, 두 개의 신경망들은 서로 상이한 것으로 인식될 수 있다.As described above, in a neural network, one or more nodes are interconnected through one or more links to form an input node and output node relationship within the neural network. The characteristics of the neural network may be determined according to the number of nodes and links within the neural network, the correlation between the nodes and links, and the value of the weight assigned to each link. For example, if the same number of nodes and links exist and two neural networks with different weight values of the links exist, the two neural networks may be recognized as different from each other.

신경망은 하나 이상의 노드들의 집합으로 구성될 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들의 부분 집합은 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들 중 일부는, 최초 입력 노드로부터의 거리들에 기초하여, 하나의 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 최초 입력 노드로부터 거리가 n인 노드들의 집합은, n 레이어를 구성할 수 있다. 최초 입력 노드로부터 거리는, 최초 입력 노드로부터 해당 노드까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 링크들의 최소 개수에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 이러한 레이어의 정의는 설명을 위한 임의적인 것으로서, 신경망 내에서 레이어의 차수는 상술한 것과 상이한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 레이어는 최종 출력 노드로부터 거리에 의해 정의될 수도 있다.A neural network may consist of a set of one or more nodes. A subset of nodes that make up a neural network can form a layer. Some of the nodes constituting the neural network may form one layer based on the distances from the first input node. For example, a set of nodes with a distance n from the initial input node may constitute n layers. The distance from the initial input node can be defined by the minimum number of links that must be passed to reach the node from the initial input node. However, this definition of a layer is arbitrary for explanation purposes, and the order of a layer within a neural network may be defined in a different way than described above. For example, a layer of nodes may be defined by distance from the final output node.

최초 입력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서 링크를 거치지 않고 데이터가 직접 입력되는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또는, 신경망 네트워크 내에서, 링크를 기준으로 한 노드 간의 관계에 있어서, 링크로 연결된 다른 입력 노드들을 가지지 않는 노드들을 의미할 수 있다. 이와 유사하게, 최종 출력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서, 출력 노드를 가지지 않는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또한, 히든 노드는 최초 입력 노드 및 최후 출력 노드가 아닌 신경망을 구성하는 노드들을 의미할 수 있다. The initial input node may refer to one or more nodes in the neural network into which data is directly input without going through links in relationships with other nodes. Alternatively, in the relationship between nodes based on links within a neural network, it may refer to nodes that do not have other input nodes connected by links. Similarly, the final output node may refer to one or more nodes that do not have an output node in their relationship with other nodes among the nodes in the neural network. Additionally, hidden nodes may refer to nodes constituting a neural network other than the first input node and the last output node.

본 개시의 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수와 동일할 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하다가 다시 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수 보다 적을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수보다 많을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 상술한 신경망들의 조합된 형태의 신경망일 수 있다.The neural network according to an embodiment of the present disclosure is a neural network in which the number of nodes in the input layer may be the same as the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases and then increases again as it progresses from the input layer to the hidden layer. You can. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be less than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases as it progresses from the input layer to the hidden layer. there is. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes in the input layer may be greater than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes increases as it progresses from the input layer to the hidden layer. You can. A neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network that is a combination of the above-described neural networks.

딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 오토 인코더(auto encoder), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크, 적대적 생성 네트워크(GAN: Generative Adversarial Network) 등을 포함할 수 있다. 전술한 딥 뉴럴 네트워크의 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. A deep neural network (DNN) may refer to a neural network that includes multiple hidden layers in addition to the input layer and output layer. Deep neural networks allow you to identify latent structures in data. In other words, it is possible to identify the potential structure of a photo, text, video, voice, or music (e.g., what object is in the photo, what the content and emotion of the text are, what the content and emotion of the voice are, etc.) . Deep neural networks include convolutional neural network (CNN), recurrent neural network (RNN), auto encoder, restricted Boltzmann machine (RBM), and deep trust network ( It may include deep belief network (DBN), Q network, U network, Siamese network, generative adversarial network (GAN), etc. The description of the deep neural network described above is only an example and the present disclosure is not limited thereto.

본 개시의 일 실시예에서 네트워크 함수는 오토 인코더(autoencoder)를 포함할 수도 있다. 오토 인코더는 입력 데이터와 유사한 출력 데이터를 출력하기 위한 인공 신경망의 일종일 수 있다. 오토 인코더는 적어도 하나의 히든 레이어를 포함할 수 있으며, 홀수 개의 히든 레이어가 입출력 레이어 사이에 배치될 수 있다. 각각의 레이어의 노드의 수는 입력 레이어의 노드의 수에서 병목 레이어(인코딩)라는 중간 레이어로 축소되었다가, 병목 레이어에서 출력 레이어(입력 레이어와 대칭)로 축소와 대칭되어 확장될 수도 있다. 오토 인코더는 비선형 차원 감소를 수행할 수 있다. 입력 레이어 및 출력 레이어의 수는 입력 데이터의 전처리 이후에 차원과 대응될 수 있다. 오토 인코더 구조에서 인코더에 포함된 히든 레이어의 노드의 수는 입력 레이어에서 멀어질수록 감소하는 구조를 가질 수 있다. 병목 레이어(인코더와 디코더 사이에 위치하는 가장 적은 노드를 가진 레이어)의 노드의 수는 너무 작은 경우 충분한 양의 정보가 전달되지 않을 수 있으므로, 특정 수 이상(예를 들어, 입력 레이어의 절반 이상 등)으로 유지될 수도 있다.In one embodiment of the present disclosure, the network function may include an autoencoder. An autoencoder may be a type of artificial neural network to output output data similar to input data. The autoencoder may include at least one hidden layer, and an odd number of hidden layers may be placed between input and output layers. The number of nodes in each layer may be reduced from the number of nodes in the input layer to an intermediate layer called the bottleneck layer (encoding), and then expanded symmetrically and reduced from the bottleneck layer to the output layer (symmetrical to the input layer). Autoencoders can perform nonlinear dimensionality reduction. The number of input layers and output layers can be corresponded to the dimension after preprocessing of the input data. In an auto-encoder structure, the number of nodes in the hidden layer included in the encoder may have a structure that decreases as the distance from the input layer increases. If the number of nodes in the bottleneck layer (the layer with the fewest nodes located between the encoder and decoder) is too small, not enough information may be conveyed, so if it is higher than a certain number (e.g., more than half of the input layers, etc.) ) may be maintained.

뉴럴 네트워크는 교사 학습(supervised learning), 비교사 학습(unsupervised learning), 반교사학습(semi supervised learning), 또는 강화 학습(reinforcement learning) 중 적어도 하나의 방식으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습은 뉴럴 네트워크가 특정한 동작을 수행하기 위한 지식을 뉴럴 네트워크에 적용하는 과정일 수 있다. A neural network may be trained in at least one of supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning. Learning of a neural network may be a process of applying knowledge for the neural network to perform a specific operation to the neural network.

뉴럴 네트워크는 출력의 오류를 최소화하는 방향으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습에서 반복적으로 학습 데이터를 뉴럴 네트워크에 입력시키고 학습 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 뉴럴 네트워크의 에러를 뉴럴 네트워크의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation)하여 뉴럴 네트워크의 각 노드의 가중치를 업데이트 하는 과정이다. 교사 학습의 경우 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어있는 학습 데이터를 사용하며(즉, 라벨링된 학습 데이터), 비교사 학습의 경우는 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 교사 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링 된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 뉴럴 네트워크에 입력되고, 뉴럴 네트워크의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨을 비교함으로써 오류(error)가 계산될 수 있다. 다른 예로, 데이터 분류에 관한 비교사 학습의 경우 입력인 학습 데이터가 뉴럴 네트워크 출력과 비교됨으로써 오류가 계산될 수 있다. 계산된 오류는 뉴럴 네트워크에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 뉴럴 네트워크의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learning rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 뉴럴 네트워크의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 뉴럴 네트워크의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 뉴럴 네트워크가 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다.Neural networks can be trained to minimize output errors. In neural network learning, learning data is repeatedly input into the neural network, the output of the neural network and the error of the target for the learning data are calculated, and the error of the neural network is transferred from the output layer of the neural network to the input layer in the direction of reducing the error. This is the process of updating the weight of each node in the neural network through backpropagation. In the case of teacher learning, learning data in which the correct answer is labeled in each learning data is used (i.e., labeled learning data), and in the case of non-teacher learning, the correct answer may not be labeled in each learning data. That is, for example, in the case of teacher learning regarding data classification, the learning data may be data in which each learning data is labeled with a category. Labeled training data is input to the neural network, and the error can be calculated by comparing the output (category) of the neural network with the label of the training data. As another example, in the case of non-teachable learning for data classification, the error can be calculated by comparing the input training data with the neural network output. The calculated error is backpropagated in the reverse direction (i.e., from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node in each layer of the neural network can be updated according to backpropagation. The amount of change in the connection weight of each updated node may be determined according to the learning rate. The neural network's calculation of input data and backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently depending on the number of repetitions of the learning cycle of the neural network. For example, in the early stages of neural network training, a high learning rate can be used to increase efficiency by allowing the neural network to quickly achieve a certain level of performance, and in the later stages of training, a low learning rate can be used to increase accuracy.

뉴럴 네트워크의 학습에서 일반적으로 학습 데이터는 실제 데이터(즉, 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 처리하고자 하는 데이터)의 부분집합일 수 있으며, 따라서, 학습 데이터에 대한 오류는 감소하나 실제 데이터에 대해서는 오류가 증가하는 학습 사이클이 존재할 수 있다. 과적합(overfitting)은 이와 같이 학습 데이터에 과하게 학습하여 실제 데이터에 대한 오류가 증가하는 현상이다. 예를 들어, 노란색 고양이를 보여 고양이를 학습한 뉴럴 네트워크가 노란색 이외의 고양이를 보고는 고양이임을 인식하지 못하는 현상이 과적합의 일종일 수 있다. 과적합은 머신러닝 알고리즘의 오류를 증가시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 과적합을 막기 위하여 다양한 최적화 방법이 사용될 수 있다. 과적합을 막기 위해서는 학습 데이터를 증가시키거나, 레귤라이제이션(regularization), 학습의 과정에서 네트워크의 노드 일부를 비활성화하는 드롭아웃(dropout), 배치 정규화 레이어(batch normalization layer)의 활용 등의 방법이 적용될 수 있다.In the learning of neural networks, the training data can generally be a subset of real data (i.e., the data to be processed using the learned neural network), and thus the error for the training data is reduced, but the error for the real data is reduced. There may be an incremental learning cycle. Overfitting is a phenomenon in which errors in actual data increase due to excessive learning on training data. For example, a phenomenon in which a neural network that learned a cat by showing a yellow cat fails to recognize that it is a cat when it sees a non-yellow cat may be a type of overfitting. Overfitting can cause errors in machine learning algorithms to increase. To prevent such overfitting, various optimization methods can be used. To prevent overfitting, methods such as increasing the learning data, regularization, dropout to disable some of the network nodes during the learning process, and use of a batch normalization layer can be applied. You can.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치에서 조사되는 복수의 레이저 빔들의 형상을 나타내는 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing the shapes of a plurality of laser beams irradiated from a laser beam irradiation device according to an embodiment of the present disclosure.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 일 축으로 정렬되도록 복수의 레이저 빔들을 조사할 수 있다. 또한, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 소정 간격으로 평행하게 이격되도록 복수의 레이저 빔들을 조사할 수 있다. 도 3의 (a), (b)는 레이저 빔 조사 장치(1000)가 조사하는 복수의 레이저 빔들의 단면을 도시한 것이다. 도 3의 (a)를 참조하면, 복수의 레이저 빔들은 일 축으로 정렬되고, 소정 간격으로 이격되어 있을 수 있다. In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may irradiate a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are aligned on one axis. Additionally, the laser beam irradiation device 1000 may irradiate a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are spaced apart in parallel at predetermined intervals. Figures 3 (a) and (b) show cross-sections of a plurality of laser beams irradiated by the laser beam irradiation device 1000. Referring to (a) of FIG. 3, a plurality of laser beams may be aligned on one axis and spaced apart at predetermined intervals.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 2차원 배열로 조사되도록 복수의 레이저 빔들을 조사할 수 있다. 또한, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 2차원 배열 내의 제1 차원 및 제2 차원 각각에서 균등 간격으로 이격되도록 복수의 레이저 빔들을 조사할 수 있다. 도 3의 (b)를 참조하면, 복수의 레이저 빔들은 2차원 배열 내의 제1 차원 및 제2 차원 각각에서 균등 간격으로 이격되어 있을 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이저 빔들은 복수의 레이저 빔들 각각에서 인접한 수직 방향의 레이저 빔과의 간격 및 인접한 수평 방향의 레이저 빔과의 간격이 균등하게 이격되어 있을 수 있다.In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may irradiate a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated in a two-dimensional array. Additionally, the laser beam irradiation device 1000 may irradiate a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are spaced equally apart in each of the first dimension and the second dimension within the two-dimensional array. Referring to (b) of FIG. 3, a plurality of laser beams may be spaced apart at equal intervals in each of the first and second dimensions within the two-dimensional array. For example, the plurality of laser beams may be equally spaced apart from the adjacent vertical laser beam and the adjacent horizontal laser beam.

도 4a는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 레이저 빔의 이동거리를 조절하는 방법을 나타내는 개략도이다.FIG. 4A is a schematic diagram showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts the moving distance of a laser beam according to an embodiment of the present disclosure.

일 실시예에서, 광원부(1100)는 광 조사 유닛(1110) 및 빔 스플리터(beam splitter)(1120)을 포함할 수 있다. 광 조사 유닛(1110)은 단일 레이저 빔을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 단일 레이저 빔은 빔의 단면이 점 형태를 띨 수 있다. 광 조사 유닛(1110)은 레이저 다이오드(Laser Diode), LED(Light Emitting Diode), VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 또는 EEL(Edge Emitting Laser) 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.In one embodiment, the light source unit 1100 may include a light irradiation unit 1110 and a beam splitter 1120. The light irradiation unit 1110 may generate a single laser beam. For example, a single laser beam may have a dot-shaped cross section. The light irradiation unit 1110 may include, but is not limited to, a laser diode (Laser Diode), a Light Emitting Diode (LED), a Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL), or an Edge Emitting Laser (EEL).

일 실시예에서, 빔 스플리터(1120)는 광 조사 유닛(1110)에서 단일 레이저 빔이 조사되는 축과 동축에 배치될 수 있다. 빔 스플리터(1120)는 단일 레이저 빔을 소정 배열의 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다. 또한, 빔 스플리터(1120)는 단일 레이저 빔을 소정 간격으로 평행하게 이격되는 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다. 예를 들어, 빔 스플리터(1120)는 빛의 회절(diffraction) 현상을 이용하여 단일 레이저 빔을 소정 배열의 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다. 빔 스플리터(1120)는 단일 레이저 빔을 조사받아 다양한 격자를 이용하여 다양한 형태를 띠는 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다. 예를 들어, 빔 스플리터(1120)는 복수의 레이저 빔들이 일 축으로 정렬되고, 소정 간격으로 이격되어 조사되도록 단일 레이저 빔을 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다. 또 다른 예를 들어, 빔 스플리터(1120)는 복수의 레이저 빔들이 2차원 배열 내의 제1 차원 및 제2 차원 각각에서 균등 간격으로 이격되어 조사되도록 단일 레이저 빔을 복수의 레이저 빔들로 분리할 수 있다.In one embodiment, the beam splitter 1120 may be arranged coaxially with an axis along which a single laser beam is irradiated from the light irradiation unit 1110. The beam splitter 1120 may split a single laser beam into a plurality of laser beams in a predetermined arrangement. Additionally, the beam splitter 1120 may split a single laser beam into a plurality of laser beams spaced apart in parallel at predetermined intervals. For example, the beam splitter 1120 may split a single laser beam into a plurality of laser beams in a predetermined arrangement using the diffraction phenomenon of light. The beam splitter 1120 can receive a single laser beam and split it into a plurality of laser beams of various shapes using various grids. For example, the beam splitter 1120 may split a single laser beam into a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are aligned on one axis and radiated at a predetermined interval. For another example, the beam splitter 1120 may split a single laser beam into a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated at equal intervals in each of the first and second dimensions within the two-dimensional array. .

일 실시예에서, 광원부(1100)는 제1 렌즈(1130)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(1130)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(1130)는 빔 스플리터(1120)로부터 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치될 수 있다. 제1 렌즈(1130)는 복수의 레이저 빔들이 통과됨에 따라 복수의 레이저 빔들의 빔 직경이 이동 거리에 비례하여 증가되도록 하기 위한 형상을 가질 수 있다. 제1 렌즈(1130)는 복수의 레이저 빔들이 통과됨에 따라 복수의 레이저 빔들 각각의 간격이 이동 거리에 비례하여 넓어지도록 하기 위한 형상을 가질 수 있다. 제1 렌즈(1130)는 렌즈의 테두리는 두껍고, 렌즈의 중심은 얇은 오목한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 렌즈(1130)는 컨케이브 렌즈(Concave Lens), 양면 렌즈(Biconcave Lens), 배럴 렌즈 (Barrel Lens) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the light source unit 1100 may include a first lens 1130. The first lens 1130 may include at least one lens. The first lens 1130 may be disposed on a path along which a plurality of laser beams are irradiated from the beam splitter 1120. The first lens 1130 may have a shape such that the beam diameter of the plurality of laser beams increases in proportion to the moving distance as the plurality of laser beams pass. The first lens 1130 may be shaped to widen the gap between the plurality of laser beams in proportion to the moving distance as the plurality of laser beams pass. The first lens 1130 may have a concave shape in which the rim of the lens is thick and the center of the lens is thin. For example, the first lens 1130 may include at least one of a concave lens, a biconcave lens, and a barrel lens.

일 실시예에서, 광원부(1100)는 제1 반사 거울(1140)을 포함할 수 있다. 제1 반사 거울(1140)은 제1 렌즈(1130)에서 통과된 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치될 수 있다. 제1 반사 거울(1140)은 복수의 레이저 빔들이 제1 빔 경로 조절부(1200)로 평행하게 조사되도록 복수의 레이저 빔들을 반사할 수 있다. 제1 반사 거울(1140)은 간격이 점차 넓어지는 복수의 레이저 빔들이 다시 평행하게 조사되도록 하기 위한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이저 빔들이 일 축으로 정렬되어 조사되는 경우, 제1 반사 거울(1140)은 원의 일부분인 호와 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다. 또 다른 예를 들어, 복수의 레이저 빔들이 2차원 배열로 조사되는 경우, 제1 반사 거울(1140)은 구의 일부분과 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다. 제1 반사 거울(1140)은 복수의 레이저 빔들이 평행하게 조사되도록 하기 위하여, 복수의 레이저 빔들 각각의 간격이 넓어지는 정도에 따라 서로 다른 곡률을 가질 수 있다.In one embodiment, the light source unit 1100 may include a first reflection mirror 1140. The first reflection mirror 1140 may be disposed on a path along which a plurality of laser beams passing through the first lens 1130 are irradiated. The first reflection mirror 1140 may reflect a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated to the first beam path adjuster 1200 in parallel. The first reflection mirror 1140 may have a shape to allow a plurality of laser beams with gradually widening spacing to be irradiated in parallel again. For example, when a plurality of laser beams are aligned and irradiated along one axis, the first reflection mirror 1140 may have the same or similar shape as an arc that is part of a circle. For another example, when a plurality of laser beams are irradiated in a two-dimensional array, the first reflection mirror 1140 may have the same or similar shape as a portion of a sphere. In order to allow the plurality of laser beams to be irradiated in parallel, the first reflection mirror 1140 may have different curvatures depending on the degree to which the gap between the plurality of laser beams is widened.

일 실시예에서, 제1 빔 경로 조절부(1200)는 복수의 레이저 빔들 각각에 대응되는 복수의 제3 반사 거울들을 포함할 수 있다. 또한, 제1 빔 경로 조절부(1200)는 복수의 제3 반사 거울 각각과 연결되고, 복수의 제3 반사 거울들을 복수의 레이저 빔들이 조사되는 축을 따라 이동시키는, 복수의 제1 액추에이터(actuator)들을 포함할 수 있다. 이 때, 복수의 제1 액추에이터들 각각은 복수의 제3 반사 거울 각각에 대응될 수 있다. 도 4a를 참조하면 하나의 제3 반사 거울(1220)은 하나의 제1 액추에이터(1210)와 연결될 수 있다. In one embodiment, the first beam path adjuster 1200 may include a plurality of third reflection mirrors corresponding to each of the plurality of laser beams. In addition, the first beam path control unit 1200 is connected to each of the plurality of third reflection mirrors and includes a plurality of first actuators that move the plurality of third reflection mirrors along the axis along which the plurality of laser beams are irradiated. may include. At this time, each of the plurality of first actuators may correspond to each of the plurality of third reflecting mirrors. Referring to FIG. 4A, one third reflection mirror 1220 may be connected to one first actuator 1210.

일 실시예에서, 복수의 제1 액추에이터들은 복수의 제3 반사 거울들의 슬라이딩 이동을 구현할 수 있다. 예를 들어, 제1 액추에이터(1210)는 복수의 레이저 빔이 조사되는 축과 평행하도록 제3 반사 거울(1220)을 이동할 수 있다. 이에 따라, 광원부(1100)와 제1 빔 경로 조절부(1200) 간의 제1 상대 이동이 구현될 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이저 빔들 중 광원부(1100)와의 거리가 멀어지는 제3 반사 거울(1220)에 대응되는 레이저 빔의 경우, 레이저 빔의 이동거리가 늘어날 수 있다. 복수의 제1 액추에이터들은 복수의 제3 반사 거울들의 슬라이딩 이동을 구현하여, 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절할 수 있다.In one embodiment, the plurality of first actuators may implement sliding movement of the plurality of third reflecting mirrors. For example, the first actuator 1210 may move the third reflection mirror 1220 to be parallel to the axis along which the plurality of laser beams are irradiated. Accordingly, the first relative movement between the light source unit 1100 and the first beam path adjusting unit 1200 can be implemented. For example, in the case of a laser beam corresponding to the third reflecting mirror 1220 that is farther away from the light source unit 1100 among the plurality of laser beams, the moving distance of the laser beam may increase. The plurality of first actuators may control the moving distance of each of the plurality of laser beams by implementing sliding movement of the plurality of third reflective mirrors.

일 실시예에서, 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 레이저 빔들 각각에 대응되는 복수의 제4 반사 거울들을 포함할 수 있다. 또한, 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 제4 반사 거울 각각과 연결되고, 복수의 제4 반사 거울들을 복수의 레이저 빔들이 조사되는 축을 따라 이동시키는, 복수의 제2 액추에이터(actuator)들을 포함할 수 있다. 이 때, 복수의 제2 액추에이터들 각각은 복수의 제4 반사 거울 각각에 대응될 수 있다. 도 4a를 참조하면 하나의 제4 반사 거울(1320)은 하나의 제2 액추에이터(1310)와 연결될 수 있다. In one embodiment, the second beam path adjuster 1300 may include a plurality of fourth reflection mirrors corresponding to each of the plurality of laser beams. In addition, the second beam path control unit 1300 is connected to each of the plurality of fourth reflection mirrors and includes a plurality of second actuators that move the plurality of fourth reflection mirrors along the axis along which the plurality of laser beams are irradiated. may include. At this time, each of the plurality of second actuators may correspond to each of the plurality of fourth reflecting mirrors. Referring to FIG. 4A, one fourth reflection mirror 1320 may be connected to one second actuator 1310.

일 실시예에서, 복수의 제2 액추에이터들은 복수의 제4 반사 거울들의 슬라이딩 이동을 구현할 수 있다. 예를 들어, 제2 액추에이터(1310)는 복수의 레이저 빔이 조사되는 축과 평행하도록 제4 반사 거울(1320)을 이동할 수 있다. 이에 따라, 제2 빔 경로 조절부(1300)와 빔 방향 조절부(1400) 간의 제2 상대 이동이 구현될 수 있다. 복수의 제2 액추에이터들은 복수의 제4 반사 거울들의 슬라이딩 이동을 구현하여, 복수의 레이저 빔들 각각의 이동 거리를 조절할 수 있다. In one embodiment, the plurality of second actuators may implement sliding movement of the plurality of fourth reflecting mirrors. For example, the second actuator 1310 may move the fourth reflection mirror 1320 to be parallel to the axis along which the plurality of laser beams are irradiated. Accordingly, a second relative movement between the second beam path control unit 1300 and the beam direction control unit 1400 can be implemented. The plurality of second actuators may control the moving distance of each of the plurality of laser beams by implementing sliding movement of the plurality of fourth reflecting mirrors.

일 실시예에서, 복수의 제1 액추에이터들 각각은 복수의 제2 액추에이터들 각각과 대응될 수 있다. 이에 따라, 복수의 제3 반사 거울들 각각은 하나와 복수의 제4 반사 거울들 각각과 대응될 수 있다. 복수의 제1 액추에이터들과 복수의 제2 액추에이터들은 서로 대응되는 액추에이터의 동작과 동일하게 동작할 수 있다. 예를 들어, 하나의 제1 액추에이터(1210)와 하나의 제2 액추에이터(1310)는 서로 대응될 수 있다. 만약 하나의 제1 액추에이터(1210)가 하나의 제3 반사 거울(1220)을 소정 거리 이동하는 경우, 하나의 제2 액추에이터(1310)는 하나의 제4 반사 거울(1310)을 상기 소정 거리만큼 동일하게 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 빔 경로 조절부(1200)에서 반사된 복수의 레이저 빔들 전체가 제2 빔 경로 조절부(1300)에서 획득될 수 있다는 기술적 효과가 달성될 수 있다.In one embodiment, each of the plurality of first actuators may correspond to each of the plurality of second actuators. Accordingly, each of the plurality of third reflection mirrors may correspond to one and each of the plurality of fourth reflection mirrors. The plurality of first actuators and the plurality of second actuators may operate in the same manner as the corresponding actuators. For example, one first actuator 1210 and one second actuator 1310 may correspond to each other. If one first actuator 1210 moves one third reflecting mirror 1220 a predetermined distance, one second actuator 1310 moves one fourth reflecting mirror 1310 by the same predetermined distance. can move easily. Accordingly, the technical effect that all of the plurality of laser beams reflected from the first beam path adjusting unit 1200 can be obtained by the second beam path adjusting unit 1300 can be achieved.

일 실시예에서, 빔 방향 조절부(1400)는 빔 방향 조절 거울(1410)을 포함할 수 있다. 빔 방향 조절 거울(1410)은 복수의 레이저 빔들이 물체(100)로 조사되도록 복수의 레이저 빔들을 반사할 수 있다. 예를 들어, 빔 방향 조절 거울(1410)은 평면 거울의 형상을 가질 수 있다. 빔 방향 조절 거울(1410)은 회전 액추에이터와 연결될 수 있다. 회전 액추에이터는 빔 방향 조절 거울(1410)의 제1 축 및 제2 축 상에서의 회전을 구현할 수 있다. 예를 들어, 제1 축 및 제2 축은 지면에 대한 수직 방향 및 수평 방향일 수 있다. 회전 액추에이터는 물체(100)의 표면 전체에 복수의 레이저 빔들이 조사되도록, 빔 방향 조절 거울(1410)을 제1 축 및 제2 축으로 회전할 수 있다. In one embodiment, the beam direction control unit 1400 may include a beam direction control mirror 1410. The beam direction control mirror 1410 may reflect a plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated to the object 100. For example, the beam direction control mirror 1410 may have the shape of a plane mirror. The beam direction control mirror 1410 may be connected to a rotation actuator. The rotation actuator may implement rotation of the beam direction adjustment mirror 1410 on the first and second axes. For example, the first axis and the second axis may be vertical and horizontal with respect to the ground. The rotation actuator may rotate the beam direction control mirror 1410 about the first axis and the second axis so that a plurality of laser beams are irradiated to the entire surface of the object 100.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지에 기초하여, 복수의 레이저 빔들이 물체(100)에 조사되어야 할 위치를 결정할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 물체(100)에 조사되어야 할 위치에 기초하여, 빔 방향 조절 거울의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 물체(100)에 조사되어야 할 위치에 기초하여, 빔 방향 조절 거울이 회전하도록 회전 액추에이터를 제어할 수 있다.In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may acquire an image of the object 100. The laser beam irradiation device 1000 may determine a position where a plurality of laser beams should be irradiated to the object 100 based on the image of the object 100. The laser beam irradiation device 1000 may control the movement of the beam direction control mirror based on the position at which the plurality of laser beams should be irradiated to the object 100. For example, the laser beam irradiation device 1000 may control the rotation actuator so that the beam direction adjustment mirror rotates based on the position at which the plurality of laser beams are to be irradiated to the object 100.

일 실시예에서, 빔 방향 조절부(1400)는 제2 반사 거울(1420)을 포함할 수 있다. 제2 반사 거울(1420)은 제2 빔 경로 조절부(1300)로부터 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 반사 거울(1420)은 복수의 레이저 빔들 각각 사이의 간격이 이동 거리에 비례하여 증가되도록 하는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 레이저 빔들이 일 축으로 정렬되어 조사되는 경우, 제2 반사 거울(1420)은 원의 일부분인 호와 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다. 또 다른 예를 들어, 복수의 레이저 빔들이 2차원 배열로 조사되는 경우, 제2 반사 거울(1420)은 구의 일부분과 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다. 제2 반사 거울(1420)은 복수의 레이저 빔들 각각 사이의 간격이 이동 거리에 비례하여 증가되도록 하기 위한 곡률을 가질 수 있다.In one embodiment, the beam direction control unit 1400 may include a second reflection mirror 1420. The second reflection mirror 1420 may be disposed on a path along which a plurality of laser beams are irradiated from the second beam path adjuster 1300. Additionally, the second reflection mirror 1420 may have a shape such that the distance between each of the plurality of laser beams increases in proportion to the moving distance. For example, when a plurality of laser beams are aligned and irradiated along one axis, the second reflection mirror 1420 may have the same or similar shape as an arc that is part of a circle. For another example, when a plurality of laser beams are irradiated in a two-dimensional array, the second reflection mirror 1420 may have the same or similar shape as a portion of a sphere. The second reflection mirror 1420 may have a curvature so that the distance between each of the plurality of laser beams increases in proportion to the moving distance.

일 실시예에서, 빔 방향 조절부(1400)는 제2 렌즈(1430)를 포함할 수 있다. 제2 렌즈(1430)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 제2 렌즈(1430)는 제2 반사 거울(1420)에서 반사된 복수의 레이저 빔들이 조사되는 경로 상에 배치될 수 있다. 제2 렌즈(1430)는 복수의 레이저 빔들 각각의 빔 직경이 이동 거리에 비례하여 축소되도록 하기 위한 형상을 가질 수 있다. 또한, 제2 렌즈(1430)는 복수의 레이저 빔들이 소정 간격으로 평행하게 이격되어 조사되도록 하기 위한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 렌즈(1430)는 렌즈의 테두리는 얇고, 렌즈의 중심은 두꺼운 볼록한 형상을 가질 수 있다.In one embodiment, the beam direction control unit 1400 may include a second lens 1430. The second lens 1430 may include at least one lens. The second lens 1430 may be disposed on a path along which a plurality of laser beams reflected from the second reflection mirror 1420 are irradiated. The second lens 1430 may have a shape so that the beam diameter of each of the plurality of laser beams is reduced in proportion to the moving distance. Additionally, the second lens 1430 may have a shape so that a plurality of laser beams are radiated in parallel and spaced apart at predetermined intervals. For example, the second lens 1430 may have a convex shape where the edge of the lens is thin and the center of the lens is thick.

일 실시예에 따르면, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 촬영부(1600)를 포함할 수 있다. 촬영부(1600)는 광학적인 화상을 감지하고 이를 전기적인 신호로 변환하여 레이저 빔 조사 장치(1000)에 전달하기 위한 임의의 형태의 장비를 의미할 수 있다. 예를 들어, 촬영부(1600)는 카메라, 스캐너, Lidar 및/또는 비전 센서(vision sensor) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 촬영부(1600)를 포함하거나, 무선 또는 유선으로 외부의 촬영부(1600)와 연동될 수도 있다. 촬영부(1600)는 물체(100)를 촬영 또는 스캔하여 물체(100)에 대한 이미지를 획득할 수 있다.According to one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may include an imaging unit 1600. The imaging unit 1600 may refer to any type of equipment for detecting an optical image, converting it into an electrical signal, and transmitting it to the laser beam irradiation device 1000. For example, the photographing unit 1600 may include at least one of a camera, a scanner, Lidar, and/or a vision sensor. The laser beam irradiation device 1000 may include an imaging unit 1600 or may be linked to an external imaging unit 1600 wirelessly or wired. The photographing unit 1600 may acquire an image of the object 100 by photographing or scanning the object 100.

일 실시예에서, 촬영부(1600)는 열화상 카메라를 포함할 수 있다. 열화상 카메라는 적외선 영역에서 물체의 열적인 방사 에너지를 감지하여 시각적인 영상으로 변환하는 카메라일 수 있다. 열화상 카메라는 복수의 레이저 빔들이 조사된 물체(100)의 열화상 이미지를 획득할 수 있다.In one embodiment, the photographing unit 1600 may include a thermal imaging camera. A thermal imaging camera may be a camera that detects thermal radiant energy of an object in the infrared region and converts it into a visual image. The thermal imaging camera can acquire a thermal image of the object 100 to which a plurality of laser beams are irradiated.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 빔 직경이 이동 거리에 비례하여 증가하는 복수의 레이저 빔들을 물체(100)에 조사할 수 있다. 예를 들어, 빔 스플리터(1120)로부터 조사된 복수의 레이저 빔들은 제1 렌즈(1130)를 통과함에 따라 빔 직경이 점차 증가할 수 있다. 따라서, 복수의 레이저 빔들은 이동 거리가 증가함에 따라 빔 직경이 점차 증가할 수 있다. 제어부는 복수의 제1 액추에이터들 및 복수의 제2 액추에이터들을 제어하여 복수의 레이저 빔들 각각의 이동거리를 조절할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)의 표면에 복수의 레이저 빔들을 조사할 때, 복수의 레이저 빔들 각각의 빔 직경을 조절하여 물체(100)에 조사할 수 있다. 이를 통해, 물체(100) 표면의 모양에 따라 빔 직경을 조절하여 효율적인 레이저 조사를 수행할 수 있다는 기술적 효과를 달성할 수 있다.In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may radiate a plurality of laser beams whose beam diameter increases in proportion to the moving distance to the object 100. For example, the beam diameter of the plurality of laser beams emitted from the beam splitter 1120 may gradually increase as they pass through the first lens 1130. Accordingly, the beam diameter of the plurality of laser beams may gradually increase as the moving distance increases. The control unit may control the plurality of first actuators and the plurality of second actuators to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams. When irradiating a plurality of laser beams to the surface of the object 100, the laser beam irradiation device 1000 may irradiate the object 100 by adjusting the beam diameter of each of the plurality of laser beams. Through this, it is possible to achieve the technical effect of performing efficient laser irradiation by adjusting the beam diameter according to the shape of the surface of the object 100.

도 4b는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 레이저 빔의 이동거리를 조절하는 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 4B is a flowchart showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts the moving distance of a laser beam according to an embodiment of the present disclosure.

단계 S410에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지를 획득할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 촬영부를 통해 촬영 또는 스캔된 물체(100)에 대한 이미지를 획득할 수도 있고, 외부 카메라로부터 물체(100)에 대한 이미지를 획득할 수도 있다. 본 개시에서, 피사체는 카메라 또는 열화상 카메라의 촬영 대상을 의미하며, 물체(100)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.In step S410, the laser beam irradiation device 1000 may acquire an image of the object 100. The laser beam irradiation device 1000 may acquire an image of the object 100 photographed or scanned through a photographing unit, or may acquire an image of the object 100 from an external camera. In the present disclosure, the subject refers to an object to be captured by a camera or a thermal imaging camera, and may be used in the same sense as the object 100.

단계 S420에서, 물체(100)에 대한 이미지에 기초하여 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지를 획득하고, 물체(100)의 표면에 따라 레이저 빔의 직경을 결정할 수 있다. 예를 들어, 물체(100)의 표면이 굴곡진 경우, 물체(100)에 조사되는 레이저 빔의 세밀한 조정이 필요할 수 있다. 따라서, 물체(100)의 표면이 평평한 부분에서는 조사되는 레이저 빔의 빔 직경이 상대적으로 크도록 결정할 수 있다. 반면, 물체(100)의 표면이 굴곡진 부분에서는 조사되는 레이저 빔의 빔 직경이 상대적으로 작도록 결정할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)의 표면에 따라 결정된 레이저 빔의 직경에 기초하여, 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정할 수 있다. 예를 들어, 결정된 레이저 빔의 빔 직경이 상대적으로 큰 경우, 레이저 빔이 이동해야할 거리가 상대적으로 길도록 결정할 수 있다. 반면, 결정된 레이저 빔의 빔 직경이 상대적으로 작은 경우, 레이저 빔이 이동해야할 거리가 상대적으로 짧도록 결정할 수 있다.In step S420, the distance to be moved by each of the plurality of laser beams may be determined based on the image of the object 100. The laser beam irradiation device 1000 may acquire an image of the object 100 and determine the diameter of the laser beam according to the surface of the object 100. For example, when the surface of the object 100 is curved, detailed adjustment of the laser beam irradiated to the object 100 may be necessary. Accordingly, the beam diameter of the irradiated laser beam may be determined to be relatively large in a portion where the surface of the object 100 is flat. On the other hand, in areas where the surface of the object 100 is curved, the beam diameter of the laser beam irradiated may be determined to be relatively small. The laser beam irradiation device 1000 may determine the distance to be moved by each of the plurality of laser beams based on the diameter of the laser beam determined according to the surface of the object 100. For example, if the determined beam diameter of the laser beam is relatively large, the distance the laser beam must travel may be determined to be relatively long. On the other hand, when the determined beam diameter of the laser beam is relatively small, the distance that the laser beam must travel may be determined to be relatively short.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정함에 있어, 사전 학습된 거리 추출 인공지능 모델을 활용할 수 있다. 사전 학습된 거리 추출 인공지능 모델은 물체(100)에 대한 이미지를 입력 받아 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 추출하도록 학습될 수 있다. 예를 들어, 사전 학습된 거리 추출 인공지능 모델은 물체(100)에 대한 이미지를 입력 받아 물체(100)의 표면 정보를 획득하고, 물체(100)의 표면의 매끄러운 정도에 따른 최적의 빔 직경을 결정하고, 그리고 결정된 최적의 빔 직경에 따라 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 추출하도록 학습될 수 있다. 이 경우, 레이저 빔의 이동거리에 따른 빔 직경에 관한 데이터들이 거리 추출 인공지능 모델의 학습 데이터에 포함될 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 사전 학습된 인공지능 모델을 활용하여, 물체(100)에 대한 이미지로부터 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리를 결정할 수 있다.In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may utilize a pre-learned distance extraction artificial intelligence model in determining the distance to be moved by each of the plurality of laser beams. The pre-trained distance extraction artificial intelligence model can be trained to receive an image of the object 100 and extract the distance that each of the plurality of laser beams must travel. For example, the pre-trained distance extraction artificial intelligence model receives the image of the object 100, acquires surface information of the object 100, and determines the optimal beam diameter according to the smoothness of the surface of the object 100. It can be learned to determine and extract the distance that each of the plurality of laser beams must travel according to the determined optimal beam diameter. In this case, data on the beam diameter according to the moving distance of the laser beam may be included in the learning data of the distance extraction artificial intelligence model. The laser beam irradiation device 1000 may determine the distance to which each of the plurality of laser beams must travel from the image of the object 100 using a pre-trained artificial intelligence model.

단계 S430에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 결정된 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리만큼 복수의 레이저 빔들 각각이 이동하도록, 제1 빔 경로 조절부 및 제2 빔 경로 조절부의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리에 기초하여, 적어도 하나의 제1 액추에이터 각각에 대응되는 적어도 하나의 제3 반사 거울이 소정 거리만큼 이동하도록 적어도 하나의 제1 액추에이터를 제어할 수 있다. 또한, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들 각각이 이동해야할 거리에 기초하여, 적어도 하나의 제2 액추에이터 각각에 대응되고 그리고 이동한 적어도 하나의 제3 반사 거울에 대응되는 적어도 하나의 제4 반사 거울이 소정 거리만큼 이동하도록 적어도 하나의 제2 액추에이터를 제어할 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 제1 액추에이터 각각은 적어도 하나의 제2 액추에이터 각각과 대응될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 제1 액추에이터 각각과 적어도 하나의 이를 통해, 적어도 하나의 제3 반사 거울이 이동하더라도 제1 빔 경로 조절부(1200)로부터 반사된 모든 복수의 레이저 빔들이 제2 빔 경로 조절부에 인입될 수 있다.In step S430, the laser beam irradiation device 1000 may control the movement of the first beam path adjuster and the second beam path adjuster so that each of the plurality of laser beams moves by the determined distance to be moved. there is. For example, the laser beam irradiation device 1000 moves at least one third reflection mirror corresponding to each of the at least one first actuator by a predetermined distance based on the distance to be moved by each of the plurality of laser beams. The first actuator can be controlled. In addition, the laser beam irradiation device 1000 provides at least one first actuator corresponding to each of the at least one second actuator and corresponding to the moved at least one third reflecting mirror, based on the distance to be moved by each of the plurality of laser beams. 4 At least one second actuator can be controlled so that the reflecting mirror moves a predetermined distance. At this time, each of the at least one first actuator may correspond to each of at least one second actuator. In addition, through each of the at least one first actuator and at least one of these, even if the at least one third reflection mirror moves, all the plurality of laser beams reflected from the first beam path adjusting unit 1200 are transmitted to the second beam path adjusting unit. can be introduced into.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 조사된 물체(100)의 열화상 이미지를 획득할 수 있다. 물체(100)는 열화상 카메라의 피사체가 될 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)의 열화상 이미지로부터 물체(100)의 표면에 대응되는 도막의 두께를 결정할 수 있다. 열화상 이미지로부터 물체(100)의 도막 두께를 결정하는 방법은 공지된 기술이므로 설명을 생략하도록 한다. In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may acquire a thermal image of the object 100 to which a plurality of laser beams are irradiated. Object 100 may be a subject of a thermal imaging camera. The laser beam irradiation device 1000 may determine the thickness of the coating film corresponding to the surface of the object 100 from the thermal image of the object 100. Since the method of determining the film thickness of the object 100 from a thermal image is a known technique, description will be omitted.

도 5a는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 물체(100)에 조사될 레이저 빔을 조절하는 방법을 나타내는 개략도이다.FIG. 5A is a schematic diagram showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts a laser beam to be irradiated to an object 100 according to an embodiment of the present disclosure.

레이저 빔 조사 장치(1000)는 빔 흡수부(1700)를 포함할 수 있다. 빔 흡수부(1700)는 제2 빔 경로 조절부(1300)가 제1 빔 경로 조절부(1200)를 마주보는 측면과 대향하는 측면에 배치될 수 있다. 빔 흡수부(1700)는 제1 빔 경로 조절부(1200)에 의해 반사된 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔의 이동 경로 상에 배치될 수 있다. 또한, 빔 흡수부(1700)는 제1 빔 경로 조절부(1200)에 의해 반사된 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수하도록 구성될 수 있다. 즉, 빔 흡수부(1700)는 제1 빔 경로 조절부(1200)에서 조사되는 복수의 레이저 빔들 중 제2 빔 경로 조절부(1300)를 통과하는 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수할 수 있다. 예를 들어, 빔 흡수부(1700)는 빔 덤프(Beam Dump)를 포함할 수 있다.The laser beam irradiation device 1000 may include a beam absorption unit 1700. The beam absorbing unit 1700 may be disposed on a side opposite to the side where the second beam path adjusting unit 1300 faces the first beam path adjusting unit 1200. The beam absorbing unit 1700 may be disposed on the movement path of at least one laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path adjusting unit 1200. Additionally, the beam absorbing unit 1700 may be configured to absorb at least one laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path adjusting unit 1200. That is, the beam absorbing unit 1700 may absorb at least one laser beam passing through the second beam path adjusting unit 1300 among the plurality of laser beams irradiated from the first beam path adjusting unit 1200. For example, the beam absorption unit 1700 may include a beam dump.

일 실시예에서, 제1 빔 경로 조절부(1200)에 의해 반사된 복수의 레이저 빔들 중 제1 레이저 빔은 제2 빔 경로 조절부(1300)에 의해 반사되어 빔 경로가 빔 방향 조절부로 향하도록 변경될 수 있다. 또한, 제1 빔 경로 조절부(1200)에 의해 반사된 복수의 레이저 빔들 중 제2 레이저 빔은 제2 빔 경로 조절부(1300)에 의해 반사되지 않고 빔 흡수부(1700)에 도달할 수 있다. 예를 들어, 제1 빔 경로 조절부(1200)에 의해 반사된 복수의 레이저 빔들 중 제2 빔 경로 조절부(1300)에 의해 반사된 적어도 하나의 레이저 빔을 제외한 나머지 적어도 하나의 레이저 빔은 제2 빔 경로 조절부(1300)에 의해 반사되지 않고 빔 흡수부(1700)에 도달할 수 있다.In one embodiment, the first laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path controller 1200 is reflected by the second beam path controller 1300 so that the beam path is directed to the beam direction controller. can be changed. In addition, among the plurality of laser beams reflected by the first beam path control unit 1200, the second laser beam may reach the beam absorption unit 1700 without being reflected by the second beam path control unit 1300. . For example, among the plurality of laser beams reflected by the first beam path controller 1200, at least one laser beam other than the at least one laser beam reflected by the second beam path controller 1300 is 2 It can reach the beam absorbing unit 1700 without being reflected by the beam path adjusting unit 1300.

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔이 물체(100)에 조사되지 않도록, 제2 빔 경로 조절부(1300)의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 빔 경로 조절부(1300)는 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔이 적어도 하나의 제4 반사 거울에 반사되지 않고 통과되도록 적어도 하나의 제4 반사 거울을 이동시킬 수 있다. 빔 흡수부(1700)는 통과된 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)의 외관에 따라 복수의 레이저 빔들 중 물체(100)에 조사될 레이저 빔을 조절할 수 있다. 이를 통해, 물체(100)의 외관이 아닌 부분에 대한 레이저 빔의 조사를 방지하여 물체(100) 내부의 손상을 방지할 수 있다는 기술적 효과를 달성할 수 있다.In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 may control the movement of the second beam path adjuster 1300 so that at least one laser beam among the plurality of laser beams is not irradiated to the object 100. For example, the second beam path adjuster 1300 may move at least one fourth reflection mirror so that at least one laser beam among the plurality of laser beams passes without being reflected by the at least one fourth reflection mirror. . The beam absorbing unit 1700 may absorb at least one laser beam that has passed through. The laser beam irradiation device 1000 may adjust a laser beam to be irradiated to the object 100 among a plurality of laser beams according to the appearance of the object 100. Through this, it is possible to achieve the technical effect of preventing damage to the inside of the object 100 by preventing irradiation of the laser beam to parts other than the exterior of the object 100.

도 5b는 본 개시의 일 실시예에 따라 레이저 빔 조사 장치가 물체에 조사될 레이저 빔을 조절하는 방법을 나타내는 개략도이다.FIG. 5B is a schematic diagram showing a method by which a laser beam irradiation device adjusts a laser beam to be irradiated to an object according to an embodiment of the present disclosure.

단계 S510에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지를 획득할 수 있다.In step S510, the laser beam irradiation device 1000 may acquire an image of the object 100.

단계 S520에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지에 기초하여, 복수의 레이저 빔들이 물체(100)에 조사되어야 할 위치를 결정할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)에 대한 이미지를 획득하고, 물체(100)의 외관에 따라 물체(100)에 조사되어야 할 위치를 결정할 수 있다. 예를 들어, 물체(100)가 차량인 경우, 차량의 창문 부분이나 차량의 외관을 벗어나는 부분에서는 레이저 빔이 조사되지 않도록 결정할 수 있다. In step S520, the laser beam irradiation device 1000 may determine a position where a plurality of laser beams should be irradiated to the object 100 based on the image of the object 100. The laser beam irradiation device 1000 may acquire an image of the object 100 and determine a position to be irradiated to the object 100 according to the appearance of the object 100. For example, if the object 100 is a vehicle, it may be determined that the laser beam is not irradiated to a window portion of the vehicle or a portion outside the exterior of the vehicle.

단계 S530에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 상기 물체(100)에 조사되어야 할 위치에 기초하여, 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔이 물체(100)에 조사되지 않도록 제2 빔 경로 조절부의 움직임을 제어할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들이 상기 물체(100)에 조사되어야 할 위치에 기초하여, 복수의 레이저 빔들 중 물체(100)에 조사할 적어도 하나의 레이저 빔을 결정할 수 있다. 레이저 빔 조사 장치(1000)는 물체(100)의 외관에 따라 결정된 물체(100)에 조사할 적어도 하나의 레이저 빔에 기초하여, 복수의 레이저 빔들 중 조사하지 않을 적어도 하나의 레이저 빔들을 결정할 수 있다.In step S530, the laser beam irradiation device 1000 prevents at least one of the plurality of laser beams from being irradiated to the object 100 based on the position at which the plurality of laser beams are to be irradiated to the object 100. The movement of the second beam path controller can be controlled. For example, the laser beam irradiation device 1000 determines at least one laser beam to be irradiated to the object 100 among the plurality of laser beams, based on the position where the plurality of laser beams are to be irradiated to the object 100. You can. The laser beam irradiation device 1000 may determine at least one laser beam not to be irradiated among the plurality of laser beams, based on at least one laser beam to be irradiated to the object 100 determined according to the appearance of the object 100. .

일 실시예에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 복수의 레이저 빔들 각각이 조사되어야 할 위치에 기초하여, 복수의 레이저 빔들 중 적어도 하나의 레이저 빔이 물체(100)에 조사되지 않도록 적어도 하나의 제4 반사 거울이 소정 거리만큼 이동하도록 적어도 하나의 제2 액추에이터를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제2 액추에이터는 복수의 레이저 빔들 중 물체(100)에 조사되지 않아야 할 적어도 하나의 레이저 빔의 이동 경로 상에 적어도 하나의 제4 반사 거울이 배치되지 않도록 적어도 하나의 제4 반사 거울을 이동할 수 있다. 복수의 레이저 빔들 중 이동한 적어도 하나의 제4 반사 거울에 대응되는 적어도 하나의 레이저 빔은 제2 빔 경로 조절부(1300)에 의해 반사되지 않고, 빔 흡수부(1700)로 조사될 수 있다.In one embodiment, the laser beam irradiation device 1000 operates at least one laser beam to prevent at least one of the plurality of laser beams from irradiating the object 100 based on the position where each of the plurality of laser beams is to be irradiated. 4 At least one second actuator can be controlled so that the reflecting mirror moves a predetermined distance. For example, the second actuator includes at least one fourth reflection mirror to prevent the at least one fourth reflection mirror from being disposed on the movement path of at least one laser beam that should not be irradiated to the object 100 among the plurality of laser beams. can be moved. Among the plurality of laser beams, at least one laser beam corresponding to the moved fourth reflecting mirror may not be reflected by the second beam path adjusting unit 1300 and may be irradiated to the beam absorbing unit 1700.

단계 S540에서, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 제1 빔 경로 조절부로부터 조사된 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수하도록 빔 흡수부를 제어할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔 조사 장치(1000)는 이동한 적어도 하나의 제4 반사 거울에 대응되는 적어도 하나의 제3 반사 거울로부터 반사된 적어도 하나의 레이저 빔을 흡수하도록 빔 흡수부를 제어할 수 있다. In step S540, the laser beam irradiation device 1000 may control the beam absorbing unit to absorb at least one laser beam irradiated from the first beam path adjusting unit. For example, the laser beam irradiation device 1000 may control the beam absorber to absorb at least one laser beam reflected from at least one third reflective mirror corresponding to the at least one moved fourth reflective mirror.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the disclosure. Thus, the present disclosure is not limited to the embodiments presented herein but is to be interpreted in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims

In a laser beam irradiation device for active thermography,
A light source unit that irradiates a plurality of laser beams;
a first beam path control unit that reflects the plurality of laser beams emitted from the light source unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the second beam path control unit;
a second beam path control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the first beam path control unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the beam direction control unit;
A beam direction control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the second beam path control unit in order to adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object; and
In order to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams, the first relative movement between the first beam path control unit and the light source unit and the second relative movement between the second beam path control unit and the beam direction control unit are controlled. a control unit that does;
Includes,
The first beam path control unit,
a plurality of third reflection mirrors corresponding to each of the plurality of laser beams; and
a plurality of first actuators connected to each of the plurality of third reflection mirrors and moving the plurality of third reflection mirrors along an axis along which the plurality of laser beams are irradiated;
Contains and
The second beam path control unit,
a plurality of fourth reflection mirrors corresponding to each of the plurality of laser beams; and
a plurality of second actuators connected to each of the plurality of fourth reflection mirrors and moving the plurality of fourth reflection mirrors along an axis along which the plurality of laser beams are irradiated;
Including,
Laser beam irradiation device.

According to claim 1,
The light source unit,
A light irradiation unit generating a single laser beam; and
a beam splitter that splits the single laser beam into the plurality of laser beams in a predetermined arrangement;
Including,
Laser beam irradiation device.

According to clause 2,
The light source unit,
disposed on a path along which the plurality of laser beams are irradiated from the beam splitter, and having a shape such that the beam diameter of the plurality of laser beams increases in proportion to the moving distance as the plurality of laser beams pass, first lens; and
A first lens disposed on a path along which the plurality of laser beams passing from the first lens are irradiated, and reflecting the plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated in parallel to the first beam path adjusting unit. reflective mirror;
Containing more,
Laser beam irradiation device.

In the second paragraph,
The above beam splitter,
Separating the single laser beam into a plurality of laser beams spaced parallel to each other at a predetermined interval,
Laser beam irradiation device.

According to clause 2,
The predetermined array is a two-dimensional array, and the plurality of laser beams are radiated at equal intervals in each of the first and second dimensions within the two-dimensional array,
Laser beam irradiation device.

According to claim 1,
The beam direction control unit,
a beam direction control mirror that reflects the plurality of laser beams so that the plurality of laser beams are irradiated to the object;
Containing more,
Laser beam irradiation device.

According to clause 6,
The control unit,
Obtaining an image of the object,
Based on the image of the object, determine where the plurality of laser beams should be irradiated to the object, and
Controlling the movement of the beam direction adjustment mirror based on the position where the plurality of laser beams are to be irradiated to the object,
Laser beam irradiation device.

In a laser beam irradiation device for active thermography,
A light source unit that irradiates a plurality of laser beams;
a first beam path control unit that reflects the plurality of laser beams emitted from the light source unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the second beam path control unit;
a second beam path control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the first beam path control unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the beam direction control unit;
A beam direction control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the second beam path control unit in order to adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object; and
In order to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams, the first relative movement between the first beam path control unit and the light source unit and the second relative movement between the second beam path control unit and the beam direction control unit are controlled. a control unit that does;
Includes, and
The beam direction control unit,
a second reflecting mirror disposed on a path along which the plurality of laser beams are irradiated from the second beam path control unit, and having a shape such that the distance between each of the plurality of laser beams increases in proportion to the moving distance; and
a second lens disposed on a path along which the plurality of laser beams reflected from the second reflection mirror are radiated, and having a shape such that the beam diameter of each of the plurality of laser beams is reduced in proportion to the moving distance;
Including,
Laser beam irradiation device.

According to claim 1,
The control unit,
Obtaining an image of the object,
Based on the image of the object, determine a distance that each of the plurality of laser beams must travel, and
Controlling the movement of the first beam path adjuster and the second beam path adjuster so that each of the plurality of laser beams moves by the determined distance to be moved by each of the plurality of laser beams,
Laser beam irradiation device.

delete

According to clause 9,
The control unit,
In controlling the movement of the first beam path control unit and the second beam path control unit so that the plurality of laser beams move by the determined distance to be moved by each of the plurality of laser beams,
Controlling the at least one first actuator so that at least one third reflection mirror corresponding to each of the at least one first actuator moves a predetermined distance, and
Controlling the at least one second actuator so that at least one fourth reflection mirror corresponding to each of the at least one second actuator moves by the predetermined distance - Each of the at least one first actuator Corresponds to each actuator -,
Laser beam irradiation device.

According to clause 9,
The control unit,
In determining the distance to be moved by each of the plurality of laser beams, based on the image of the object,
Determining the distance that each of the plurality of laser beams should travel from the image of the object using a pre-trained distance extraction artificial intelligence model,
Laser beam irradiation device.

In a laser beam irradiation device for active thermography,
A light source unit that irradiates a plurality of laser beams;
a first beam path control unit that reflects the plurality of laser beams emitted from the light source unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the second beam path control unit;
a second beam path control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the first beam path control unit so that the paths of the plurality of laser beams are directed to the beam direction control unit;
A beam direction control unit that reflects the plurality of laser beams obtained from the second beam path control unit in order to adjust the direction in which the plurality of laser beams are irradiated to the object;
In order to adjust the moving distance of each of the plurality of laser beams, the first relative movement between the first beam path control unit and the light source unit and the second relative movement between the second beam path control unit and the beam direction control unit are controlled. a control unit that does; and
a beam absorption unit disposed on a movement path of at least one laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path adjusting unit and configured to absorb at least one laser beam among the plurality of laser beams;
Includes,
Among the plurality of laser beams reflected by the first beam path control unit, a first laser beam is reflected by the second beam path control unit and changes the beam path to be directed to the beam direction control unit,
A second laser beam among the plurality of laser beams reflected by the first beam path adjuster reaches the beam absorber without being reflected by the second beam path adjuster, and
The control unit,
Obtaining an image of the object,
Based on the image of the object, determine a position where the plurality of laser beams should be irradiated to the object,
Based on the position where the plurality of laser beams should be irradiated to the object, controlling the movement of the second beam path adjuster so that at least one laser beam among the plurality of laser beams is not irradiated to the object, and
Controlling the beam absorbing unit to absorb the at least one laser beam reflected from the first beam path adjusting unit,
Laser beam irradiation device.

According to claim 1,
The control unit,
Acquire a thermal image of the object to which the plurality of laser beams are irradiated, and
Determining the thickness of the coating film corresponding to the surface of the object from the thermal image of the object,
Laser beam irradiation device.