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KR20100069131A - Apparatus and method for compensating driving of scanner - Google Patents

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KR20100069131A
KR20100069131A KR1020080127729A KR20080127729A KR20100069131A KR 20100069131 A KR20100069131 A KR 20100069131A KR 1020080127729 A KR1020080127729 A KR 1020080127729A KR 20080127729 A KR20080127729 A KR 20080127729A KR 20100069131 A KR20100069131 A KR 20100069131A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
scanner
output
signal
driving
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020080127729A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
여인재
이성일
김선기
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020080127729A priority Critical patent/KR20100069131A/en
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • H04N1/40025Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
    • H04N1/4005Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales with regulating circuits, e.g. dependent upon ambient temperature or feedback control

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스캐너 구동 보상 장치는, 상기 스캐너의 회전을 감지한 센싱 신호를 출력하는 회전 감지 장치; 및 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너가 정상 회전하였을 때 상기 회전 감지 장치로부터 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 예상 시점과 상기 스캐너의 실제 회전에 따라 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점 간의 시간차를 산출하고, 상기 산출된 시간차에 기초하여 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정한 보상 구동 신호를 출력하는 구동 보상부를 포함한다.Scanner drive compensation device according to an embodiment of the present invention, the rotation detection device for outputting a sensing signal for detecting the rotation of the scanner; An expected time point at which a predetermined reference sensing signal is expected to be output from the rotation detecting device when the scanner is normally rotated according to the input scanner driving signal, and a time point at which the reference sensing signal is actually output according to the actual rotation of the scanner; And a drive compensator configured to calculate a time difference between the signals and output a compensation drive signal in which an output time point of the scanner drive signal is adjusted based on the calculated time difference.

Description

스캐너 구동 보상 장치 및 방법{Apparatus and method for compensating driving of scanner}Apparatus and method for compensating driving of scanner}

본 발명은 스캐너에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스캐너의 구동 보상 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a scanner, and more particularly, to an apparatus and method for driving compensation of a scanner.

스캐너는 레이저 프린터, 광 주사 유니트, 프로젝션 디스플레이 장치 등과 같은 다양한 화상 형성 장치에 이용된다. 특히, 영상 디스플레이로의 활용에서는 스캐너에 포함된 스캐닝 미러를 통해 영상 정보가 담겨진 광빔을 반사시켜 스크린 상에 결상시킴으로써 2차원 또는 3차원의 영상을 구현하는 역할을 한다. 최근에는 모바일 기기와 같은 소형의 디스플레이 장치에서 영상의 프로젝션 디스플레이를 구현하기 위해, 초소형 스캐너의 제작에 관한 관심이 높아지고 있으며, 이를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다.Scanners are used in various image forming apparatuses such as laser printers, optical scanning units, projection display devices, and the like. In particular, in the use as an image display serves to implement a two-dimensional or three-dimensional image by reflecting the light beam containing the image information through the scanning mirror included in the scanner to form an image on the screen. Recently, in order to implement projection display of an image in a small display device such as a mobile device, interest in manufacturing a miniature scanner is increasing, and various studies for this are being conducted.

휴대형 영상 기기로의 적용을 위한 초소형 스캐너는 그 크기 및 부피 그리고 소비 전력에 대한 제한이 큰 반면, 양질의 영상 구현을 위해 유효 구간 내에서의 구동 선형성 및 반복성 또한 만족하여야 한다. 또한, 스캐너는 일정한 유효 구간 내에서는 등속 회전 운동을 함과 동시에 그 유효 구간 밖에서는 짧은 시간 내에 회전 방향을 정반대로 바꾸어주어야 하는 구동 특성상 그 장치의 관성 모멘트가 작을 필요가 있다. 스캐너의 관성 모멘트가 증가할수록 회전 방향의 전환시 큰 구동 토크를 발생시키기 위한 높은 소비 전력이 든다.While the ultra-compact scanner for application to a portable imaging device has a large limitation on its size, volume and power consumption, drive linearity and repeatability within an effective range must also be satisfied for high quality images. In addition, the scanner needs to have a small moment of inertia of the device due to a driving characteristic in which the rotational direction must be reversed within a short time outside the effective section while performing constant velocity rotational movement within a certain effective section. As the moment of inertia of the scanner increases, the higher power consumption is required to generate a large drive torque in the change of rotational direction.

이와 같이 휴대형 영상 기기에 적용하기 위한 초소형 스캐너는 다양한 설계 사양(크기, 부피, 소비전력, 구동 선형성, 반복성, 관성 모멘트 등)을 만족시킬 필요가 있는 바, 초소형 스캐너를 위한 회전 감지 장치 또한 상기의 설계 사양에 상응하여 제작될 필요가 있다.As such, the ultra-compact scanner for application to a portable imaging device needs to satisfy various design specifications (size, volume, power consumption, driving linearity, repeatability, moment of inertia, etc.). It needs to be manufactured according to the design specification.

즉, 초소형 스캐너의 경우에는 일반적인 회전 감지 장치(예를 들어, 포지션 센서 등과 같은 회전 감지 센서)를 적용할 공간적 여유가 없음은 물론, 일반적인 회전 감지 장치를 설치하는 경우에는 스캐너 자체의 관성 모멘트가 크게 증가하여 구동 특성이 나빠지게 된다. 또한, 일반적인 회전 감지 센서를 적용할 경우 센서로부터 출력된 감지 신호를 각도 정보(혹은 위치 정보, 속도 정보, 가속도 정보 등)로 가공하는데 필요한 주변 회로의 구성이 복잡해짐은 물론, 전체적인 장치 구성의 비용이 증가하게 된다.That is, in the case of a micro scanner, there is no space to apply a general rotation detection device (for example, a rotation detection sensor such as a position sensor), and when the general rotation detection device is installed, the moment of inertia of the scanner itself is greatly increased. Increasingly, the driving characteristics become worse. In addition, when applying a general rotation sensor, the configuration of peripheral circuits required to process the sensing signal output from the sensor into angle information (or position information, speed information, acceleration information, etc.) is complicated, and the cost of the overall device configuration is also complicated. Will increase.

상기와 같은 문제점들을 고려하여, 초소형 스캐너를 위한 종래의 회전 감지 장치의 대표적 예로서 엔코더(encoder)와 포토 인터럽터(photo interrupter)를 이용한 구성 방식이 있었다. 그러나 상기와 같은 구성 방식 또한 많은 문제점들을 가지고 있다. 이를 이하 도 1a 내지 도 2c를 참조하여 설명한다.In view of the above problems, there is a configuration method using an encoder and a photo interrupter as a representative example of a conventional rotation sensing device for a compact scanner. However, such a configuration also has many problems. This will be described below with reference to FIGS. 1A to 2C.

도 1a 및 도 1b에서 스캐너는 회전축(110)과, 피구동체로서 회전축(110)에 고정 설치된 스캐닝 미러(20)와, 회전축(110)의 회전을 유도하기 위한 구동력을 제공하는 액츄에이터(30)와, 외곽 구조물(10)을 포함한다. 이때, 액츄에이터(30)는 도면에 도시된 바와 같이 영구 자석(31)과 코일(32)로 구성될 수도 있지만, 이외에도 다양한 구동 방식(예를 들어, 구동 모터를 통한 구동 방식, 압전 액츄에이터를 통한 구동 방식 등)이 이용될 수 있음은 자명하다.1A and 1B, the scanner includes a rotating shaft 110, a scanning mirror 20 fixed to the rotating shaft 110 as a driven member, and an actuator 30 providing a driving force for inducing rotation of the rotating shaft 110. And an outer structure 10. At this time, the actuator 30 may be composed of a permanent magnet 31 and a coil 32 as shown in the figure, but in addition to various driving methods (for example, driving through a drive motor, driving through a piezoelectric actuator) It is obvious that a method, etc.) may be used.

스캐너의 회전을 감지하기 위한 종래 기술에 따른 회전 감지 장치는 포토 인터럽터(120)와 엔코더(50)로 구성되며, 이를 통한 회전 감지 방법은 다음과 같다. 이를 도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명한다. 도 2a에서 참조번호 60은 버퍼(buffer)를 나타낸다.The rotation detection device according to the prior art for detecting the rotation of the scanner is composed of a photo interrupter 120 and the encoder 50, the rotation detection method through this is as follows. This will be described with reference to FIGS. 2A and 2B. In FIG. 2A, reference numeral 60 denotes a buffer.

엔코더(50)는 스캐너의 회전축(110)에 고정 부착됨으로써, 회전축(110)의 회전과 연동하여 포토 인터럽터(120)의 수광부(122)를 차례로 지나간다. 이에 따라 엔코더(50)의 광차폐 영역(도 2a에서 엔코더(50)의 검은색 줄무늬 패턴 참조)이 수광부(122)를 지나갈 때에는 포토 인터럽터(120)의 발광부(121)로부터 출사된 광이 상기 광차폐 영역에 의해 차폐됨으로써, 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 출력 전압(Vout)이 저전압값(도 2b의 VL 참조)을 갖는다. 반대로 엔코더(50)의 광투과 영역(도 2a에서 엔코더(50)의 검은색 줄무늬 패턴들 사이 영역 참조)이 수광부(122)를 지나갈 때에는 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 출력 전압이 고전압값(도 2b의 VH 참조)을 갖는다.The encoder 50 is fixedly attached to the rotating shaft 110 of the scanner, thereby sequentially passing through the light receiving unit 122 of the photo interrupter 120 in conjunction with the rotation of the rotating shaft 110. Accordingly, when the light shielding area of the encoder 50 (see the black stripe pattern of the encoder 50 in FIG. 2A) passes through the light receiving part 122, the light emitted from the light emitting part 121 of the photo interrupter 120 is emitted. By being shielded by the light shielding area, the output voltage Vout output from the photo interrupter 120 has a low voltage value (see V L in FIG. 2B). On the contrary, when the light transmission region of the encoder 50 (see the region between the black stripe patterns of the encoder 50 in FIG. 2A) passes through the light receiving portion 122, the output voltage output from the photointerrupter 120 is a high voltage value (FIG. V H of 2b).

따라서, 종래 기술에 따른 회전 감지 장치는 도 2b에 도시된 바와 같은 출력 전압의 변화의 횟수를 일정 시간 동안 카운트하여, 해당 시간 동안의 스캐너의 회전 각도 변화를 계산하였다. 그러나 상술한 종래의 회전 감지 방식은 다음과 같은 문제점이 존재한다.Accordingly, the rotation sensing apparatus according to the related art counts the number of times of change in the output voltage as shown in FIG. 2B for a predetermined time, and calculates a change in the rotation angle of the scanner during the corresponding time. However, the above-described conventional rotation detection method has the following problems.

첫째, 종래 방식은 해당 시간 동안의 상대적 각도 변위만을 감지할 수 있고 스캐너 회전시의 절대 각도를 감지할 수 없다는 한계가 있다. 둘째, 종래 방식은 출력 전압의 변화를 카운트하기 위한 아날로그-디지털 회로가 더 필요함은 물론, 회전 방향의 변화를 감지하기 위해서는 또한 별도의 감지 장치가 또한 구비되어야 하는 문제점이 있다. 셋째, 상기 출력 전압이 VL 또는 VH 상태일 때는 각도 변화를 감지하지 못하는 문제가 발생한다. 넷째, 고정밀의 각도 감지를 위해서는 분해능 높은 엔코더를 사용하여야 하는데 엔코더 제작의 정밀도 한계로 인하여 분해능이 높은 엔코더일수록 그 부피가 커지고 또한 가격도 높아지는 문제점이 있다.First, there is a limitation that the conventional method can only detect the relative angular displacement during the corresponding time and cannot detect the absolute angle when the scanner rotates. Secondly, the conventional method further requires an analog-digital circuit for counting the change in the output voltage, and also has a problem that a separate sensing device must also be provided to detect the change in the rotational direction. Third, when the output voltage is in the V L or V H state, there is a problem that the angle change is not detected. Fourth, a high resolution encoder should be used for high-precision angle detection. However, due to the limitation of the precision of the encoder manufacturing, the higher the resolution, the larger the volume and the higher the price.

또한, 스캐너의 회전 감지 방법으로서 엔코더를 적용시에는 그 분해능이 좋지 않은 관계로 스캐너에 발생한 미세한 구동 지연 등은 감지해내지 못하는 문제점이 있다. 이는 도 2c를 참조하여 설명한다.In addition, when the encoder is applied as a rotation detection method of the scanner, since the resolution is not good, there is a problem in that a minute driving delay occurring in the scanner cannot be detected. This is described with reference to FIG. 2C.

일반적으로 회전축(110)의 직경이 1mm이고, 그 회전축(100)의 중심으로부터 엔코더(50)까지의 거리(반경)이 3mm라고 할 경우, 50㎛ 피치(pitch)의 엔코더의 각 분해능은 0.477°(= 360°/(2π×3/0.05))에 불과할 정도로 매우 낮은 수준이다.In general, when the diameter of the rotary shaft 110 is 1mm, and the distance (radius) from the center of the rotary shaft 100 to the encoder 50 is 3mm, each resolution of the encoder having a 50 μm pitch is 0.477 °. It is very low, only ((360 ° / (2π × 3 / 0.05))).

따라서, 엔코더의 각 분해능 이하의 미세한 구동 지연이 스캐너에 발생한 경 우에는 이를 감지해낼 수 없다. 즉, 스캐너의 구동 지연(도 2c의 첫번째 도면 참조)을 감지해내기 위해서는 그 구동 지연 정도가 상기의 각 분해능 이상이 각도를 가져, 엔코더로부터 카운트된 출력 펄스의 수의 변화가 감지될 수 있는 경우(도 2c의 두번째와 세번째 도면 참조)에 한정되는 것이다.Therefore, if the scanner has a fine driving delay below each resolution of the encoder, it cannot be detected. That is, in order to detect the driving delay of the scanner (see the first drawing of FIG. 2C), if the driving delay degree has an angle greater than each resolution described above, a change in the number of output pulses counted from the encoder can be detected. (Refer to the second and third drawings of FIG. 2C).

또한, 종래 기술에 따르면, 스캐너의 실제 회전 구동에 따라 엔코더로부터 카운트된 수치가 스캐너의 정상 구동시 카운트될 것으로 예상되었던 수치보다 작을 경우(즉, 스캐너에 구동 지연이 발생하였을 경우), 스캐너의 액츄에이터(30)에 인가될 구동 전압 또는 전류를 증가시켜 스캐너가 보다 빠른 속도로 회전되도록 보상한다. 반대로, 스캐너의 실제 회전 구동에 따라 엔코더로부터 카운트된 수치가 스캐너의 정상 구동시 카운트될 것으로 예상되었던 수치보다 큰 경우(즉, 스캐너에 구동 진상(lead)이 발생하였을 경우), 스캐너의 액츄에이터(30)에 인가될 구동 전압 또는 전류를 감소시켜 스캐너가 보다 천천히 회전되도록 보상한다.Further, according to the prior art, when the value counted from the encoder according to the actual rotational drive of the scanner is smaller than the value expected to be counted during normal operation of the scanner (that is, when a driving delay occurs in the scanner), the actuator of the scanner Increase the drive voltage or current to be applied to 30 to compensate for the scanner to rotate at higher speeds. Conversely, if the value counted from the encoder according to the actual rotational drive of the scanner is greater than the value expected to be counted during normal operation of the scanner (ie, if a drive lead occurs in the scanner), then the actuator 30 of the scanner Reduce the drive voltage or current to be applied to compensate the scanner to rotate more slowly.

그러나 상기와 같은 종래의 보상 방법에 의하면, 예상 수치와 실제 수치 간의 카운팅 오차를 소거하기 위하여, 구동 전압(또는 전류)의 크기를 증감시키는 방식을 이용하므로, 그 발생 오차값이 수시로 바뀌는 경우 구동 전압값 자체를 그에 상응하여 계속적으로 변화시켜야 한다. 이는 곧 그 구동 회로 및 보상 회로 그리고 제어 과정이 복잡해진다는 것을 의미한다.However, according to the conventional compensation method described above, in order to eliminate the counting error between the expected value and the actual value, a method of increasing or decreasing the magnitude of the driving voltage (or current) is used. The value itself must be changed continuously accordingly. This means that the driving circuit, the compensating circuit and the control process become complicated.

또한, 스캐너의 구동 지연 발생이 불연속적이고, 그 지연량이 엔코더 주기의 1/2을 넘어서는 경우에는 제어 불능 상태에 빠질 수도 있다.In addition, when the generation of the driving delay of the scanner is discontinuous and the delay amount exceeds 1/2 of the encoder period, it may fall into an uncontrollable state.

따라서, 본 발명은 고속 반복 회전 운동을 하는 초소형 스캐닝 미러 스캐너에 있어서 장시간 구동시의 열 발생 또는 기구적 마모 등의 원인으로 구동 특성의 변화(구동 지연 또는 구동 진상)가 발생되는 경우, 이를 간단한 구성의 회전 감지 장치를 통하여 감지할 수 있고, 감지된 구동 특성의 변화에 상응하여 구동 파형의 데이터 출력 시점을 조정함으로써 스캐너 구동 특성의 변화를 보상할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a simple configuration when a change in driving characteristics (driving delay or driving progression) occurs due to heat generation or mechanical wear during long time driving in a compact scanning mirror scanner having a high-speed repetitive rotational motion. The present invention provides a device and a method capable of sensing through a rotation sensing device of the present invention, and compensating for a change in scanner driving characteristics by adjusting a data output time point of a driving waveform in response to a change in driving characteristics.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention will be readily understood through the following description.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 스캐너의 회전을 감지한 센싱 신호를 출력하는 회전 감지 장치; 및 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너가 정상 회전하였을 때 상기 회전 감지 장치로부터 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 예상 시점과 상기 스캐너의 실제 회전에 따라 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점 간의 시간차를 산출하고, 상기 산출된 시간차에 기초하여 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정한 보상 구동 신호를 출력하는 구동 보상부를 포함하는 스캐너 구동 보상 장치가 제공된다.According to an aspect of the invention, the rotation detection device for outputting a sensing signal for detecting the rotation of the scanner; An expected time point at which a predetermined reference sensing signal is expected to be output from the rotation detecting device when the scanner is normally rotated according to the input scanner driving signal, and a time point at which the reference sensing signal is actually output according to the actual rotation of the scanner; There is provided a scanner drive compensation device including a drive compensation unit for calculating a time difference between and outputting a compensation drive signal in which an output time point of the scanner drive signal is adjusted based on the calculated time difference.

일 실시예에서, 상기 회전 감지 장치는, 일면에 발광부가 위치하고, 상기 일 면과 대향되는 타면에 수광부가 위치하며, 상기 수광부에 의해 수광된 광량에 비례하는 상기 센싱 신호를 출력하는 포토 인터럽터와, 상기 스캐너의 회전축과 연동됨으로써 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 가로지르는 일 평면 상을 회전하고, 회전 중심으로부터 외곽까지의 선분의 길이가 시작단으로부터 끝단을 향한 각도 증가에 따라 선형적으로 변화하는 형상으로 제작되는 광차폐판을 포함할 수 있다.In one embodiment, the rotation sensing device, the photo interrupter is located on one surface, the light receiving portion is located on the other surface facing the one surface, and outputs the sensing signal proportional to the amount of light received by the light receiving portion; By interlocking with the axis of rotation of the scanner rotates on one plane across the light emitting portion and the light receiving portion, the length of the line segment from the center of rotation to the outer edge is changed linearly with increasing angle from the start end to the end It may include a light shield plate to be manufactured as.

일 실시예에서, 상기 회전 감지 장치는, 발광부와 수광부가 일면에 함께 위치하며, 상기 발광부로부터 출사되어 상기 수광부에 의해 수광된 광량에 비례하는 상기 센싱 신호를 출력하는 포토 인터럽터와, 상기 발광부로부터 출사되는 광의 주출사 방향에 존재하는 일 평면 상에 고정 위치함으로써, 상기 발광부로부터 출사된 광을 반사시키는 반사판과, 상기 스캐너의 회전축과 연동됨으로써 상기 발광부 및 상기 수광부가 위치한 상기 일면과 상기 반사판 사이를 가로지르는 일 평면 상을 회전하고, 회전 중심으로부터 외곽까지의 선분의 길이가 시작단으로부터 끝단을 향한 각도 증가에 따라 선형적으로 변화하는 형상으로 제작되는 광차폐판을 포함할 수 있다.In one embodiment, the rotation sensing device, the light emitting unit and the light receiving unit is located together on one surface, the photo interrupter for outputting the sensing signal in proportion to the amount of light emitted from the light emitting unit received by the light receiving unit, and the light emission By a fixed position on one plane in the main emission direction of the light emitted from the unit, a reflecting plate for reflecting the light emitted from the light emitting unit, and the one surface on which the light emitting unit and the light receiving unit is located in conjunction with the rotation axis of the scanner; It may include a light shield plate is rotated on one plane across the reflecting plate, the shape of the line segment from the center of rotation to the outer edge is linearly changed as the angle increases from the start end to the end. .

일 실시예에서, 상기 스캐너 구동 신호는 상기 스캐너가 일정한 구동 주기를 가지고 반복 회전할 수 있도록, 상기 스캐너의 1 구동 주기 동안의 시간 대 출력 신호 파형의 상관 관계가 미리 정의된 신호이되, 상기 1 구동 주기 동안의 시간에 따른 상기 출력 신호 파형의 프로파일은 일정 시간 간격으로 디지털 데이터화되어 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.In one embodiment, the scanner drive signal is a signal in which the correlation of time versus output signal waveform during one drive cycle of the scanner is predefined so that the scanner can rotate repeatedly with a constant drive cycle. The profile of the output signal waveform according to time during the period may be digitalized at regular time intervals and stored in the form of a lookup table.

일 실시예에서, 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점 보다 늦은 경우, 상기 구동 보상부는 상기 시간차에 상응하는 만큼 앞당겨진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정한다.In one embodiment, when the time point at which the reference sensing signal is actually output is later than the expected time point, the driving compensator outputs the output signal waveform of the time point forwarded by the time difference corresponding to the time difference to the scanner driving signal. Adjust the data output time.

일 실시예에서, 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 빠른 경우, 상기 구동 보상부는 상기 시간차에 상응하는 만큼 뒤진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정한다. In example embodiments, when the time point at which the reference sensing signal is actually output is earlier than the expected time point, the driving compensator may output the waveform of the output signal at a time point corresponding to the time difference to the scanner. Adjust the data output time.

일 실시예에서, 상기 구동 보상부는 상기 스캐너의 매 구동 주기마다 또는 상기 구동 주기의 N(N은 2 이상의 임의의 자연수)배에 상응하는 시간마다 상기 보상 구동 신호를 출력할 수 있다.The driving compensation unit may output the compensation driving signal every driving period of the scanner or every time corresponding to N times (N is an arbitrary natural number of two or more) times the driving period.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 회전 감지 장치가 상기 스캐너의 회전을 감지하는 단계; 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너가 정상 회전하였을 때 상기 회전 감지 장치로부터 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 예상 시점과 상기 스캐너의 실제 회전에 따라 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점 간의 시간차를 산출하는 단계; 및 상기 산출된 시간차에 기초하여 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계를 포함하는 스캐너 구동 보상 방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, the rotation detection device detects the rotation of the scanner; Between an expected time point at which a predetermined reference sensing signal is expected to be output from the rotation sensing device when the scanner is normally rotated according to the input scanner driving signal, and a time point at which the reference sensing signal is actually output according to the actual rotation of the scanner. Calculating a time difference; And adjusting an output time point of the scanner driving signal based on the calculated time difference.

일 실시예에서, 상기 스캐너 구동 신호는 상기 스캐너가 일정한 구동 주기를 가지고 반복 회전할 수 있도록, 상기 스캐너의 1 구동 주기 동안의 시간 대 출력 신호 파형의 상관 관계가 미리 정의된 신호이되, 상기 1 구동 주기 동안의 시간에 따른 상기 출력 신호 파형의 프로파일은 일정 시간 간격으로 디지털 데이터화되어 룩업 테이블 형태로 저장될 수 있다.In one embodiment, the scanner drive signal is a signal in which the correlation of time versus output signal waveform during one drive cycle of the scanner is predefined so that the scanner can rotate repeatedly with a constant drive cycle. The profile of the output signal waveform according to time during the period may be digitalized at regular time intervals and stored in the form of a lookup table.

일 실시예에서, 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계는, 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 늦은 경우, 상기 시간차에 상응하는 만큼 앞당겨진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정하는 단계일 수 있다.The adjusting of the output time point of the scanner driving signal may include outputting the output signal waveform of the time point forwarded by the time difference when the reference sensing signal is actually output later than the expected time point. The data output timing of the scanner driving signal may be adjusted to be input to the scanner.

일 실시예에서, 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계는, 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 빠른 경우, 상기 시간차에 상응하는 만큼 뒤진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정하는 단계일 수 있다.The adjusting of the output time point of the scanner driving signal may include outputting an output signal waveform at a time point corresponding to the time difference when the reference sensing signal is actually output earlier than the expected time point. The data output timing of the scanner driving signal may be adjusted to be input to the scanner.

일 실시예에서, 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계는, 상기 스캐너의 매 구동 주기마다 또는 상기 구동 주기의 N(N은 2 이상의 임의의 자연수)배에 상응하는 시간마다 한번씩 수행될 수 있다.In one embodiment, adjusting the output timing of the scanner driving signal may be performed once every driving period of the scanner or every time corresponding to N times N (N is any natural number of two or more) of the driving period. have.

본 발명은 고속 반복 회전 운동을 하는 초소형 스캐닝 미러 스캐너에 있어서 장시간 구동시의 열 발생 또는 기구적 마모 등의 원인으로 구동 특성의 변화(구동 지연 또는 구동 진상)가 발생되는 경우, 이를 간단한 구성의 회전 감지 장치를 통하여 감지할 수 있고, 감지된 구동 특성의 변화에 상응하여 구동 파형의 데이터 출 력 시점을 조정함으로써 스캐너 구동 특성의 변화를 보상할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, when a change in driving characteristics (driving delay or driving progression) occurs due to heat generation or mechanical wear during long time driving in a micro scanning mirror scanner having a high-speed repetitive rotation, it is rotated with a simple configuration. The sensing device may be sensed, and the change in the scanner driving characteristic may be compensated by adjusting the data output time point of the driving waveform in accordance with the detected driving characteristic.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.

본 발명의 스캐너 구동 보상 장치는, 스캐너의 회전을 감지하기 위한 구성으로서 회전 감지 장치와, 상기 스캐너의 회전 운동 과정 중 발생한 구동 지연/구동 진상과 같은 구동 특성의 변화를 보상하기 위한 구성으로서 구동 보상부를 포함한다.The scanner drive compensation device of the present invention has a rotation detection device as a configuration for detecting the rotation of the scanner, and a drive compensation as a configuration for compensating for changes in driving characteristics such as drive delay / drive progression occurring during the rotational movement of the scanner. Contains wealth.

본 발명의 스캐너 구동 장치에 이용될 회전 감지 장치는 특별한 제한 없이 공지의 회전 감지 장치를 포함한 다양한 장치들이 채용 가능함은 물론이다. 다만, 본 명세서를 통해서 이하 소개될 회전 감지 장치는, 초소형 스캐닝 미러 스캐너에 적용하기에 보다 적합한 형태를 가짐으로써, 스캐너 전체의 크기, 부피, 관성 모멘트, 제작 비용 등을 크게 줄일 수 있고 또한 고속, 고정밀의 회전 감지가 가능하다는 점에서 앞서 설명한 종래 기술에 따른 회전 감지 장치와는 구별되는 특징적 요소들을 포함하고 있다.As the rotation sensing device to be used in the scanner driving apparatus of the present invention, various devices including a known rotation sensing device can be employed without particular limitation. However, the rotation sensing device to be introduced hereinafter through the present specification has a form more suitable for applying to a compact scanning mirror scanner, thereby greatly reducing the size, volume, moment of inertia, manufacturing cost, etc. of the entire scanner, It includes the characteristic elements that are distinguished from the rotation detection device according to the prior art described above in that high precision rotation detection is possible.

아울러, 본 발명의 구동 보상 장치는, 스캐너의 구동 특성의 변화를 보상함에 있어서 구동 보상부를 통해 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 방식을 이용한다는 점에서 또한 종래 기술과 구별되는 핵심적 특징 요소를 포함하고 있다.In addition, the drive compensation device of the present invention includes a key feature that is distinguished from the prior art in that it uses a method of adjusting the output timing of the scanner drive signal through the drive compensation unit in compensating for the change in the drive characteristics of the scanner. Doing.

따라서, 이하에서는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치가 갖는 제1 특징으로서 본 발명에 적용되는 회전 감지 장치에 관하여 도 3a 내지 도 7b를 참조하여 먼저 설명한 후, 연이어 구동 보상부를 통한 스캐너 구동의 보상 방법에 관하여 도 8 내지 도 10b를 참조하여 설명하기로 한다.Therefore, hereinafter, a rotation sensing device applied to the present invention as a first feature of the scanner drive compensation device of the present invention will be described first with reference to FIGS. This will be described with reference to FIGS. 8 to 10B.

도 3a는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3b는 도 3a에서의 회전 감지 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3c는 도 3a 및 도 3b에서의 광차폐판의 형상을 도시한 도면이고, 도 4는 도 3c의 광차폐판의 형상 조건을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.FIG. 3A is a view for explaining a rotation sensing apparatus applicable to the scanner driving compensation apparatus of the present invention, and FIG. 3B is a view schematically showing the rotation sensing apparatus in FIG. 3A. FIG. 3C is a view showing the shape of the light shield plate in FIGS. 3A and 3B, and FIG. 4 is a view showing the shape conditions of the light shield plate of FIG. 3C in more detail.

도 3a를 참조할 때에도 스캐너 자체의 구성(즉, 회전축(110), 피구동체로서의 스캐닝 미러(20), 영구자석(31) 및 코일(32)로 구성된 액츄에이터(30), 스캐너의 외곽 구조물(10) 등)은 앞서 설명한 도 1a 및 도 1b에서와 달라지는 것은 아니며, 이러한 스캐너의 구성은 또한 다양히 변형, 변경될 수 있음은 물론이다. 이는 본 발명이 스캐너 자체의 구성에 어떠한 특징을 두고 있는 것은 아니기 때문이다.Referring to FIG. 3A, the configuration of the scanner itself (ie, the rotating shaft 110, the scanning mirror 20 as the driven member, the actuator 30 composed of the permanent magnet 31 and the coil 32, and the outer structure 10 of the scanner 10). ) And the like) are not different from those of FIGS. 1A and 1B described above, and the configuration of such a scanner may also be variously modified and changed. This is because the present invention does not have any feature in the configuration of the scanner itself.

본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치는, 도 3a 및 도 3b에서와 같이 광차폐판(130)과 포토 인터럽터(120)를 포함한다.The rotation sensing device applicable to the scanner drive compensation device of the present invention includes a light shield plate 130 and a photo interrupter 120 as shown in FIGS. 3A and 3B.

포토 인터럽터(120)는 스캐너 외곽 구조물(10)의 특정 위치에 고정 설치된다. 포토 인터럽터(120)는 예를 들어 일면에 발광부(121)가 위치하고, 그 일면과 대향되는 타면에 수광부(122)가 위치하는 형태로 제작됨으로써, 발광부(121)로부터 출사되어 수광부(122)에 의해 수광된 광량에 비례하는 센싱 신호를 출력하게 된다. 이때, 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 센싱 신호는 감지 전류일 수도 있을 것이나, 본 명세서에서는 감지 전압(도 3b에서 포토 인터럽터(120)로부터 버퍼(60)를 거쳐 출력된 감지 전압(Vout) 참조)인 경우를 중심으로 설명한다. 또한, 발광부(121)는 LED, OLED, LD 등으로 구현될 수 있으며, 수광부(122) 역시 포토 다이오드, 포토 디덱터, 세그멘티드 포토 디텍터 등으로 다양히 구현될 수 있다. 다만, 포토 인터럽터(120)의 구성은 도 1b 및 도 2a에서 설명한 포토 인터럽터와 다른 구성을 갖는 것은 아닌 바, 그 외의 상세한 설명은 생략한다.The photo interrupter 120 is fixedly installed at a specific position of the scanner outer structure 10. For example, the photointerrupter 120 is manufactured in a form in which the light emitter 121 is positioned on one surface and the light receiver 122 is positioned on the other surface of the photo interrupter 120, thereby being emitted from the light emitter 121 and receiving the light receiver 122. The sensing signal is output in proportion to the amount of light received. In this case, the sensing signal output from the photo interrupter 120 may be a sensing current, but in the present specification, a sensing voltage (see sensing voltage Vout output from the photo interrupter 120 through the buffer 60 in FIG. 3B). The case will be described mainly. In addition, the light emitting unit 121 may be implemented as LED, OLED, LD, etc., and the light receiving unit 122 may also be variously implemented as a photo diode, a photo decoder, a segmented photo detector, and the like. However, the configuration of the photo interrupter 120 does not have a configuration different from that of the photo interrupter described with reference to FIGS. 1B and 2A, and thus other detailed descriptions thereof will be omitted.

본 발명에 적용되는 회전 감지 장치는 종래 기술에서의 엔코더(encoder)를 대체하는 구성으로서 광차폐판(130)을 이용한다. 이하, 광차폐판(130)의 재질, 설치 위치, 형상 조건 등에 관하여 상세히 설명한다. The rotation sensing apparatus applied to the present invention uses the light shield plate 130 as a configuration to replace the encoder in the prior art. Hereinafter, materials, installation positions, shape conditions, and the like of the light shielding plate 130 will be described in detail.

광차폐판(130)은 용어의 의미 그대로 광을 차단하는 기능(즉, 광의 진행 경로를 중간에서 가로막아 더 이상 그 진행 방향으로 전달되지 않도록 하는 기능)을 수행할 수 있으면 족한 것이므로, 그 재질 등에 별다른 제한을 둘 필요는 없음은 물론이다. 즉, 광차폐판(130) 전체가 불투명 재질, 광반사 재질, 광흡수 재질 등을 가질수도 있지만, 광차폐판(130) 중 광입사면에 해당하는 표면만이 불투명 재질, 광반사 재질, 광흡수 재질 등을 가질수도 있음은 자명하다.The light shielding plate 130 is sufficient to perform a function of blocking light (that is, a function of blocking the light path in the middle so that it is no longer transmitted in the direction of travel) as the term means. Of course, there is no need to put restrictions. That is, although the entire light shield plate 130 may have an opaque material, a light reflection material, a light absorption material, and the like, only the surface corresponding to the light incident surface of the light shield plate 130 may be an opaque material, a light reflection material, and a light. Obviously, it may have an absorbent material.

또한, 광차폐판(130)은 스캐너의 회전 감지를 위해서 스캐너의 회전축(110)과 연동하여 움직일 수 있도록 설치된다. 이를 위해, 광차폐판(130)은 도면을 통해 도시된 바와 같이 스캐너의 회전축(110)에 직접 고정 부착될 수도 있지만, 스캐너의 회전축(110)과 연동하여 움직일 수만 있다면 어떠한 설치 방식이라도 적용될 수 있음은 물론이다. 다만 이때, 광차폐판(130)은 스캐너 회전축(110)과 연동된 회전에 따라 포토 인터럽터(120)의 발광부(121)로부터 출사된 광의 진행 경로를 가로막는 역할을 하여야 하므로, 포토 인터럽터(120)의 발광부(121)와 수광부(122) 사이를 가로지르는 일 평면 상을 회전할 수 있도록 설치될 필요가 있다.In addition, the light shield plate 130 is installed to move in conjunction with the rotating shaft 110 of the scanner to detect the rotation of the scanner. To this end, the light shielding plate 130 may be directly fixed to the rotating shaft 110 of the scanner as shown in the drawings, but any installation method can be applied as long as it can move in conjunction with the rotating shaft 110 of the scanner. Of course. However, at this time, the light shielding plate 130 should act to block the path of the light emitted from the light emitting unit 121 of the photo interrupter 120 in accordance with the rotation interlocked with the scanner rotation axis 110, the photo interrupter 120 It is necessary to be installed so as to rotate on one plane across the light emitting portion 121 and the light receiving portion 122 of the.

아울러, 반드시는 아니지만, 광차폐판(130)과 수광부(130) 간의 수직 이격 간격이 커질수록 발광부(130)로부터 출사된 광이 광차폐판(130)에 의해 차단되지 못하고 수광부(130)로 수광될 가능성이 커질 것이므로, 수광부(130)에 보다 근접할 수 있는 위치에 광차폐판(130)이 설치되는 것이 바람직할 수도 있다(도 3a의 광차폐판(130)의 설치 위치 참조).In addition, although not necessarily, the light emitted from the light emitting unit 130 may not be blocked by the light shielding plate 130 as the vertical separation interval between the light shielding plate 130 and the light receiving unit 130 becomes larger. Since the likelihood of receiving light will be increased, it may be desirable to install the light shielding plate 130 at a position closer to the light receiving unit 130 (see the installation position of the light shielding plate 130 of FIG. 3A).

또한, 광차폐판(130)은 앞서 설명한 본 발명의 목적들을 달성하기 위해, 특별한 형상 조건을 만족하도록 제작될 필요가 있으며, 그 형상 조건은 하기의 수학식 1로 표현될 수 있다. 이와 같은 광차폐판(130)의 형상 조건에 관해서는 도 3c 및 도 4를 참조하여 설명한다.In addition, in order to achieve the objects of the present invention described above, the light shield plate 130 needs to be manufactured to satisfy a particular shape condition, and the shape condition may be expressed by Equation 1 below. Such shape conditions of the light shielding plate 130 will be described with reference to FIGS. 3C and 4.

Figure 112008086334815-PAT00001
Figure 112008086334815-PAT00001

여기서, d(θ)는 광차폐판(130)의 회전 중심(111)으로부터 외곽까지의 선분의 길이를 나타내고, k는 임의의 실수인 비례 상수를 나타내며, θ는 광차폐판(130)의 시작단으로부터 끝단 방향으로의 이격 각도를 나타내고, dini는 광차폐판(130)의 회전 중심(111)으로부터 상기 시작단의 외곽까지의 선분 길이를 나타낸다. 수학식 1에서 kθ는 도 4에서 dθ로 표현하였다.Here, d (θ) represents the length of the line segment from the rotation center 111 to the outer edge of the light shielding plate 130, k represents a proportional constant which is any real number, θ is the start of the light shielding plate 130 The separation angle from the end to the end direction is represented, and d ini represents the length of the line segment from the rotation center 111 of the light shielding plate 130 to the outside of the start end. In Equation 1, kθ is expressed as d θ in FIG. 4.

즉, 광차폐판(130)은 상기 수학식 1에서와 같이, 그 회전 중심(111)으로부터 외곽까지의 선분의 길이가 임의의 일 시작단으로부터 끝단을 향한 이격 각도의 증가에 따라 선형적으로 변화하는 형상을 갖도록 제작된다.That is, as shown in Equation 1, the light shielding plate 130 is linearly changed as the length of the line segment from the rotation center 111 to the outside increases with the separation angle from one end to the other. It is manufactured to have a shape to be.

이때, 광차폐판(130)의 시작단 및 끝단이란 전반적으로 유선형의 형상을 갖는 광차폐판(130)에서 그 유선 형상이 끝나는 양측단(도 3a에서 길이가 d0 및 dmax인 선분 부분 참조) 중 어느 하나와 다른 하나를 나타낸다. 즉, 선분 길이가 d0인 일측단을 시작단으로 보는 경우 선분 길이가 dmax인 타측단이 끝단이 되고, 선분 길이가 dmax인 타측단을 시작단으로 보는 경우 선분 길이가 d0인 일측단이 끝단이 될 것이 다. 전자의 경우, dini는 d0이고 비례 상수 k는 양의 실수값을 가지며, 후자의 경우, dini는 dmax이고 비례 상수 k는 음의 실수값을 갖게 된다.At this time, the start end and the end of the light shielding plate 130 refer to both side ends of the light shielding plate 130 having an overall streamline shape (the length of d 0 and d max in FIG. 3A). ) And the other one. That is, when one end with line length d 0 is viewed as the start end, the other end with line length d max becomes the end, and when the other end with line length d max is viewed as the start end, one side with line length d 0 Dan will be the end. In the former, d ini is d 0 and the proportional constant k has a positive real value. In the latter case, d ini is d max and the proportional constant k has a negative real value.

다만, 이는 광차폐판(130)의 어느쪽 측단을 시작단으로 가정하느냐에 따른 수학식에서의 계수 변경에 불과할 뿐, 상기 두 가지 중 어떤 경우도 광차폐판(130)의 물리적 형상 자체가 변경되는 것은 아님을 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 이하에서는 그 설명의 편의를 위해, 광차폐판(110)의 양측단 중 그 선분의 길이가 보다 짧은 쪽이 시작단인 것(즉, 시작단으로부터 끝단으로 갈수록 그 이격 각도의 증가에 비례하여 그 선분의 길이가 선형적으로 증가하는 경우, 도 4 및 도 5b 참조)으로 가정한다.However, this is only a coefficient change in the equation according to which side end of the light shielding plate 130 is assumed as the starting end, in which case the physical shape of the light shielding plate 130 itself is changed. It will be easy to understand. Therefore, hereinafter, for convenience of explanation, the shorter side of the line segment of both side ends of the light shielding plate 110 is the start end (that is, proportional to the increase of the separation angle from the start end to the end). If the length of the line segment increases linearly, it is assumed to refer to FIGS. 4 and 5B).

상기와 같은 형상 조건을 갖는 광차폐판(130)을 이용한 스캐너의 회전 감지 원리를 도 5a를 참조하여 설명한다. 본 명세서에서는 스캐너의 회전 각도를 감지하는 경우를 중심으로 설명할 것이지만, 이는 다른 물리량(회전 위치, 속도 등)으로도 가공, 변환될 수 있는 것임은 자명하다.The rotation detection principle of the scanner using the light shield plate 130 having the above shape condition will be described with reference to FIG. 5A. In the present specification, the case of detecting the rotation angle of the scanner will be mainly described, but it is obvious that it can be processed and converted to other physical quantities (rotation position, speed, etc.).

앞서 설명한 바와 같이, 포토 인터럽터(120)는 수광부(122)에서 수광된 광량에 비례하는 센싱 신호를 출력한다. 이때, 수광된 광량은 수광부(122)의 수광 면적과 비례 관계에 있다. 따라서, 광차폐판(130)의 회전시 광차폐판(130)이 수광부(122)의 수광면을 가리는 면적(즉, 위에서 바라보았을 때, 광차폐판(130)과 수광부(122)의 수광면 간이 오버랩되는 면적)은 광차폐판(130)의 회전 각도 변화에 상 응하여 대체적으로 선형적인 관계를 가지면서 변화하게 될 것이다.As described above, the photo interrupter 120 outputs a sensing signal proportional to the amount of light received by the light receiver 122. In this case, the amount of received light is in proportion to the light receiving area of the light receiving unit 122. Therefore, the area where the light shielding plate 130 covers the light receiving surface of the light receiving portion 122 (that is, when viewed from above, when the light shielding plate 130 rotates), the light receiving surface of the light shielding plate 130 and the light receiving portion 122. Simplified overlapping area) will vary with a generally linear relationship in response to a change in the rotation angle of the light shielding plate 130.

상기와 같은 이유로, 수광부(122)가 발광부(121)로부터 출사된 광을 수광할 수 있는 수광 면적 또한 광차폐판(130)의 회전시의 각도 변화에 상응하여 대략 선형적으로 변화하게 되며, 결국 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 출력 전압은 도 5c 또는 도 5d의 형태를 가질 수 있다.For the same reason as described above, the light receiving area through which the light receiving unit 122 can receive the light emitted from the light emitting unit 121 is also changed substantially linearly in correspondence to the angle change during the rotation of the light shielding plate 130, As a result, the output voltage output from the photo interrupter 120 may have the form of FIG. 5C or 5D.

여기서, 도 5c는 도 5a에서 광차폐판(130)이 반시계방향으로 회전하는 경우의 각도 변화에 따른 포토 인터럽터(120)로부터의 출력 전압을, 도 5d는 도 5a에서 광차폐판(130)이 시계 방향으로 회전하는 경우의 각도 변화에 따른 포토 인터럽터(120)로부터의 출력 전압을 예시한 그래프이다.5C illustrates an output voltage from the photo interrupter 120 according to an angle change when the light shielding plate 130 rotates counterclockwise in FIG. 5A, and FIG. 5D shows the light shielding plate 130 in FIG. 5A. It is a graph which illustrates the output voltage from the photointerrupter 120 according to the change of angle in the case of rotating in the clockwise direction.

다만, 도 5c 및 도 5d의 그래프를 참조하면, 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 출력 전압이 완전히 선형적인 관계(즉, 회전 각도를 변수로 한 1차 직선 관계)를 가지는 것과 같이 도시하였지만, 실제로는 이와 같지 않을 수 있음은 물론이다. 이는 광차폐판(130)의 형상 조건이 각도 변화에 따라 선형적 관계를 가진다 하여, 광차폐판(130)의 회전시 수광부(122)의 수광 면적의 변화도 반드시 선형적인 관계를 가질 것으로 기대할 수는 없기 때문이다. 물론, 이는 수광부(122)의 수광면이 갖는 자체 형상의 변형에 따라서도 그러할 것이다.However, referring to the graphs of FIGS. 5C and 5D, the output voltage output from the photo interrupter 120 is illustrated as having a completely linear relationship (that is, a linear linear relationship with the rotation angle as a variable). Of course, may not be the same. This is because the shape condition of the light shielding plate 130 has a linear relationship according to the angle change, so that the change in the light receiving area of the light receiving unit 122 when the light shielding plate 130 is rotated must have a linear relationship. Because there is no. Of course, this will also be the case according to the deformation of its own shape of the light receiving surface of the light receiving portion 122.

그러나 포토 인터럽터(120)로부터 실제로 출력되는 전압이 선형적인지 아닌지는 스캐너의 회전 각도 감지의 측면에서는 크게 중요한 문제는 아니다. 광차폐판(130)의 회전시, 수광부(122)의 수광 면적은 계속적으로 변화될 것이고, 이에 따라 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 출력 전압은 어떠한 경우든 최소한 단조 감 소 혹은 단조 증가 함수의 형태는 유지하게 될 것인 바, 스캐너의 회전 각도의 변화를 감지해내는데는 전혀 무리가 없을 것이다. 스캐너의 회전 각도의 변화와 포토 인터럽터(120)로부터 출력되는 실제 출력 전압 간의 정확한 관계를 측정해 둠으로써 쉽게 해결될 수 있기 때문이다.However, whether or not the voltage actually output from the photo interrupter 120 is linear is not a significant problem in terms of detecting the rotation angle of the scanner. When the light shielding plate 130 is rotated, the light receiving area of the light receiving unit 122 will be continuously changed, so that the output voltage output from the photo interrupter 120 is at least in the form of a monotonic reduction or monotonic increasing function. Will be maintained, and there will be no problem in detecting the change in the rotation angle of the scanner. This is because it can be easily solved by measuring the exact relationship between the change in the rotation angle of the scanner and the actual output voltage output from the photo interrupter 120.

다시, 도 5a를 참조하면, 도 5a는 스캐너가 유한한 회전각 범위(즉, 0 ≤ θ ≤ θmax) 내에서 회전 운동하는 경우를 예시하고 있다. 즉, 스캐너가 특정 회전각 범위 내에서의 유한 회전 운동을 하는 이유로, 그와 연동하여 움직이는 광차폐판(130)도 도면에서와 같이 동일 회전각 범위 내에서 회전 운동을 하고 있다. 이는 갈바노 미러(galvanometer mirror), 회전바(rotating bar) 등을 이용한 영상의 스캐닝시 일어날 수 있는 케이스이다.Referring again to FIG. 5A, FIG. 5A illustrates the case where the scanner rotates within a finite rotation angle range (ie, 0 ≦ θ ≦ θ max ). That is, the reason why the scanner makes a finite rotational motion within a specific rotational angle range, the light shield plate 130 moving in conjunction with the scanner is also rotating in the same rotational angle range as shown in the figure. This is a case that can occur when scanning an image using a galvanometer mirror, a rotating bar, and the like.

이 경우, 광차폐판(130)의 시작단으로부터 끝단까지의 이격 각도는 최소한 스캐너의 최대 회전각(즉, θmax)과 동일하게는 설정될 필요가 있다. 가능하다면, 광차폐판(130)의 시작단으로부터 끝단까지의 이격 각도는 스캐너의 최대 회전각과 동일하게 설정되는 것도 바람직할 수 있다. 이와 같이 설정된 경우, 스캐너의 회전 범위 전체에서의 각도 감지에도 문제가 없음은 물론, 광차폐판(130) 자체의 크기, 부피, 무게 등도 줄여 장치 전체의 관성 모멘트도 줄일 수 있기 때문이다.In this case, the separation angle from the start end to the end of the light shielding plate 130 needs to be set at least equal to the maximum rotation angle (ie, θ max ) of the scanner. If possible, the separation angle from the start end to the end of the light shielding plate 130 may be preferably set equal to the maximum rotation angle of the scanner. In this case, since there is no problem in the angle detection in the entire rotation range of the scanner, the moment of inertia of the entire device can be reduced by reducing the size, volume, and weight of the light shielding plate 130 itself.

이와 유사한 관점에서 볼 때, 광차폐판(130)의 시작단 선분의 길이(도 3c의 d0 참조)는 광차폐판(130)의 회전 중심(111)으로부터 수광부(122)의 시작단(보다 정확하게는 수광면의 시작단, 이하 이와 같음)까지의 거리와 최소한 같도록 설정되 고, 수광부(130)의 끝단까지의 거리보다는 작도록 설정될 수 있다(도 5a의 첫번째 도면 참조).From a similar point of view, the length of the starting line segment of the light shielding plate 130 (see d 0 in FIG. 3C) is greater than the starting end of the light receiving unit 122 from the rotation center 111 of the light shielding plate 130. It may be precisely set to be at least equal to the distance to the start end of the light receiving surface, which will be described below, and may be set to be smaller than the distance to the end of the light receiving unit 130 (see the first drawing of FIG. 5A).

마찬가지로, 광차폐판(130)에서 그 시작단으로부터 스캐너의 최대 회전각(θmax)과 동일 각도 만큼 이격된 위치에서의 선분의 길이(도 5c의 세번째 도면에서는 광차폐판(130)의 끝단 선분의 길이 dmax와 동일함)는 광차폐판(130)의 회전 중심(111)으로부터 수광부(122) 끝단까지의 거리를 초과하지 않도록 설정될 수 있다.Similarly, the length of the line segment at the position spaced apart from the start end of the light shield plate 130 by the same angle as the maximum rotation angle θ max of the scanner (in the third view of FIG. 5C, the end segment of the light shield plate 130). The length d max ) may be set not to exceed the distance from the rotation center 111 of the light shielding plate 130 to the end of the light receiving portion 122.

상술한 회전 감지 장치로부터 출력되는 센싱 신호(즉, 감지 전압)의 파형은 장치 설계 조건(광차폐판(130)의 형상 조건, 포토 인터럽터(120)의 수광부(122) 면적, 형상 등) 및 스캐너 구동 방식(스캐너의 구동(회전) 범위, 회전 운동의 방향 등)의 변경에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 이를 도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명한다.The waveform of the sensing signal (i.e., the sensed voltage) output from the above-described rotation sensing device is a device design condition (shape condition of the light shielding plate 130, area of the light receiving portion 122 of the photo interrupter 120, shape, etc.) and a scanner. It may have various forms depending on the change in the driving method (drive (rotation) range of the scanner, the direction of the rotational motion, etc.). This will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.

도 6a는 스캐너가 일정 회전각 범위 내에서 양방향 회전을 하는 경우, 광차폐판과 포토 인터럽터 간의 위치 관계를 나타낸 도면이고, 도 6b는 도 6a의 경우 포토 인터럽터로부터 출력되는 출력 전압을 나타낸 그래프이다.6A is a diagram illustrating a positional relationship between a light shield plate and a photo interrupter when the scanner rotates bidirectionally within a predetermined rotation angle range, and FIG. 6B is a graph illustrating an output voltage output from the photo interrupter in FIG. 6A.

도 6a를 참조하면, 스캐너가 유한한 회전각 범위(즉, 0 ≤ θ ≤ θmax) 내에서 양방향 회전을 하고 있으며, 광차폐판(130)의 형상 조건이 도 5a에서와 다르게 설계되고 있다. 따라서, 도 6a에 도시된 광차폐판(130)이 시계 방향으로 회전하다가 다시 반시계 방향으로 회전하는 경우에는, 스캐너 회전의 시간 순서에 따라 도 6b에서와 같은 출력이 나오게 된다.Referring to FIG. 6A, the scanner rotates in both directions within a finite rotation angle range (ie, 0 ≦ θ ≦ θ max ), and the shape condition of the light shield plate 130 is designed differently from that of FIG. 5A. Therefore, when the light shielding plate 130 shown in FIG. 6A rotates clockwise and then rotates counterclockwise again, the output shown in FIG. 6B is output according to the time sequence of the scanner rotation.

물론, 이외에도 앞서 상술한 바와 같은 수광 면적의 변화에 따른 광량 조절 원리를 이용하면, 도 5c, 도 5d, 도 6b의 그래프에서와 또다른 형태의 출력 신호를 특정한 목적 및 필요에 따라 다양히 만들어낼 수 있을 것임을 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.Of course, in addition to using the above-described light quantity control principle according to the change in the light receiving area, it is possible to produce a variety of output signals of different types as shown in the graphs of FIGS. 5C, 5D, and 6B according to specific purposes and needs. It will be readily apparent to those skilled in the art that this will be possible.

이상에서는 본 발명에 적용 가능한 일 실시 형태에 따른 회전 감지 장치를 설명하였는 바, 이하에서는 앞서 설명한 내용을 토대로 하여 회전 감지 장치에 관한 다른 변형례들을 소개하기로 한다. 다만, 앞선 실시 형태에서와 동일히 적용될 수 있는 기술 내용(특히 광차폐판의 형상 조건에 관한 내용 전부)에 관해서는 중복되는 설명은 생략하고, 다른 새로운 특징에 관해서만 구체적으로 설명한다.In the above, the rotation sensing apparatus according to the exemplary embodiment applicable to the present invention has been described. Hereinafter, other modifications related to the rotation sensing apparatus will be introduced based on the above description. However, overlapping descriptions of the technical contents (particularly, all of the contents relating to the shape conditions of the light shielding plate) that can be applied in the same manner as in the foregoing embodiments will be omitted, and only other new features will be described in detail.

도 7a는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7b는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치의 또다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 여기서, 도 7b는 도 7a의 일부 변형례이다.7A is a view for explaining another example of a rotation sensing device applicable to the scanner drive compensation device of the present invention, and FIG. 7B is a view for explaining another example of the rotation detection device applicable to the scanner drive compensation device of the present invention. Drawing. Here, FIG. 7B is a partial modification of FIG. 7A.

도 8a 및 도 8b를 참조할 때에도 스캐너 자체의 구성(즉, 회전축(110), 피구동체로서의 스캐닝 미러(20), 영구자석(31) 및 코일(32)로 구성된 액츄에이터(30), 스캐너의 외곽 구조물(10))은 앞선 실시 형태에서와 동일하다.8A and 8B, the configuration of the scanner itself (i.e., the rotary shaft 110, the scanning mirror 20 as the driven member, the actuator 30 composed of the permanent magnet 31 and the coil 32, and the outline of the scanner) The structure 10 is the same as in the previous embodiment.

다른 실시 형태에 따른 회전 감지 장치는 포토 인터럽터(120), 광차폐 판(130) 그리고 반사판(140)을 포함한다. 이때, 앞선 실시 형태에서와 다른 특징점은 포토 인터럽터(120)의 발광부(121)와 수광부(122)가 모두 같은 면에 위치한다는 점이다. 따라서, 앞선 실시 형태에 비해 포토 인터럽터(120) 자체의 부피가 줄어들 수 있는 이점이 있다. 대신, 다른 실시 형태에서는 발광부(121)로부터 출사된 광이 동일면에 위치하는 수광부(122)에 수광될 수 있게 하기 위해서 반사판(140)을 더 설치하고 있다.The rotation sensing device according to another embodiment includes a photo interrupter 120, a light shielding plate 130, and a reflecting plate 140. At this time, a different feature point from the above embodiment is that both the light emitting portion 121 and the light receiving portion 122 of the photo interrupter 120 are located on the same surface. Therefore, there is an advantage that the volume of the photo interrupter 120 itself can be reduced compared to the previous embodiment. Instead, the reflection plate 140 is further provided in order to allow the light emitted from the light emitting portion 121 to be received by the light receiving portion 122 located on the same surface.

반사판(140)은 포토 인터럽터(120)의 발광부(121)로부터 출사되는 광을 반사시킬 수 있는 위치라면 특별한 제한 없이 설치될 수 있는 것이기는 하나, 반사 효율의 측면에서 볼 때에는 발광부(121)로부터 출사되는 광의 주출사 방향에 존재하는 일 평면 상에 고정 위치하는 것이 바람직할 수 있다.The reflector 140 may be installed without particular limitation as long as it can reflect light emitted from the light emitter 121 of the photo interrupter 120, but the light emitter 121 may be viewed in terms of reflection efficiency. It may be desirable to be fixed on one plane present in the main exit direction of light emitted from.

다른 실시 형태에서, 광차폐판(130)은 포토 인터럽터(120)에서 발광부(121) 및 수광부(122)가 위치하는 면과 반사판(140) 사이에 위치함으로써, 스캐너의 회전과 연동하여 그 사이 평면을 가로지르는 형태로 회전하게 된다.In another embodiment, the light shielding plate 130 is positioned between the surface on which the light emitting unit 121 and the light receiving unit 122 are positioned in the photo interrupter 120 and the reflecting plate 140, thereby interlocking with the rotation of the scanner therebetween. It will rotate across the plane.

광차폐판(130)을 상기와 같이 배치시키면, 발광부(121)로부터 출사된 광이 반사판(140)에 의해 반사됨으로써 수광부(122)로 수광되는 과정에서 그 수광될 광량을 선형적으로 제어할 수 있게 된다. 이러한 광량의 조절은 광차폐판(130)으로 발광부(121) 자체를 가려 발광부(121)로부터 출사되어 반사판(140)에 의해 반사되는 광량 자체를 조절하는 방법(도 8a 참조) 혹은 광차폐판(130)으로 수광부(122) 자체를 가려 수광 면적의 변화에 따라 수광되는 광량을 직접 조절하는 방법(도 8b 참조)이 이용될 수 있다.When the light shielding plate 130 is disposed as described above, the light emitted from the light emitting unit 121 is reflected by the reflecting plate 140 to linearly control the amount of light to be received in the process of being received by the light receiving unit 122. It becomes possible. The adjustment of the amount of light is a method of adjusting the amount of light itself emitted from the light emitting unit 121 and reflected by the reflecting plate 140 by covering the light emitting unit 121 itself with the light shielding plate 130 (see FIG. 8A) or light shielding A method of directly controlling the amount of light received according to the change in the light receiving area by covering the light receiving unit 122 itself with the plate 130 may be used (see FIG. 8B).

이상에서는 도 3a 내지 도 7b를 참조하여, 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치에 관하여 설명하였는 바, 이하에서는 도 8 내지 도 10b를 참조하여 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치의 또다른 핵심 구성인 구동 보상부의 역할 및 기능에 관하여 상세히 설명한다.In the above, the rotation sensing apparatus applicable to the scanner driving compensation device of the present invention has been described with reference to FIGS. 3A to 7B. Hereinafter, another embodiment of the scanner driving compensation device of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 10B. The role and function of the drive compensation unit, which is a core configuration, will be described in detail.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 구동 보상 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 구동 보상 장치를 이용한 스캐너 구동 보상 방법에 관한 순서도이다. 또한, 도 10a는 스캐너에 구동 지연이 발생하였을 때, 구동 지연을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 10b는 스캐너에 구동 진상이 발생하였을 때, 구동 진상을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a scanner driving compensation device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a flowchart illustrating a scanner driving compensation method using a scanner driving compensation device according to an embodiment of the present invention. FIG. 10A is a diagram for describing a method of compensating for a driving delay when a driving delay occurs in a scanner, and FIG. 10B is a diagram for describing a method for compensating for a driving phase when a driving phase occurs in a scanner. to be.

앞서도 간략히 설명한 바이지만, 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에서의 구동 보상부는, 스캐너의 회전 구동을 위해 입력되는 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 방식을 이용하여 스캐너의 구동 특성의 변화를 보상한다는 점에서 종래 기술과 구별되는 핵심 특징을 가진다. 종래 기술의 경우에는 스캐너의 구동 오차에 상응하는 만큼 그 구동 신호(구동 전압 등)의 크기 자체를 증감시키는 방식을 이용하였다.As briefly described above, the driving compensation unit in the scanner driving compensation device of the present invention compensates for the change in the driving characteristics of the scanner by using a method of adjusting the output time of the scanner driving signal input for rotational driving of the scanner. Has key features that distinguish it from the prior art. In the prior art, a method of increasing or decreasing the magnitude of the driving signal (driving voltage, etc.) as much as the driving error of the scanner is used.

이를 위해, 본 발명에서의 구동 보상부는, 스캐너에 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너가 정상 회전하였을 때 상술한 회전 감지 장치로부터 출력될 센싱 신호 중 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 시점과, 상기 스캐너의 실제 회전에 따라 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점 간의 시간차를 산출하고, 그 산출된 시간차에 기초하여 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정한다.To this end, the driving compensator according to the present invention, when the scanner is normally rotated according to the scanner driving signal input to the scanner, when the predetermined reference sensing signal of the sensing signal to be output from the above-described rotation sensing device is expected to be output And a time difference between the time points at which the reference sensing signal is actually output according to the actual rotation of the scanner, and adjusts the output time point of the scanner driving signal based on the calculated time difference.

이하, 구분의 편의를 위해, 스캐너의 구동 특성 변화의 보상을 위해 상기와 같이 출력 시점이 조정되어 출력되는 스캐너 구동 신호를 보상 구동 신호라 명명한다.Hereinafter, for convenience of classification, the scanner driving signal output after the output time is adjusted as described above to compensate for the change in driving characteristics of the scanner is referred to as a compensation driving signal.

상기와 같은 기능을 수행하기 위하여, 구동 보상부(150)는 회전 감지 장치로부터 출력된 센싱 신호를 입력받을 수 있는 포트(port)(도 8의 "센싱 신호 입력단"참조)를 구비하며, 스캐너의 액츄에이터(30)에 입력될 스캐너 구동 신호를 출력하기 위한 포트(도 8의 "스캐너 구동 신호 출력단" 참조)를 구비할 수 있다.In order to perform the above function, the driving compensator 150 has a port (refer to "sensing signal input terminal" of FIG. 8) for receiving a sensing signal output from the rotation sensing device, A port for outputting a scanner driving signal to be input to the actuator 30 may be provided (see “scanner driving signal output stage” in FIG. 8).

이외에도, 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에는, 회전 감지 장치로부터 출력된 센싱 신호를 증폭시켜 구동 보상부(150)의 센싱 신호 입력단으로 입력시키는 증폭부(amplifier)와, 구동 보상부(150)로부터 출력된 스캐너 구동 신호의 미약한 파형을 액츄에이터(30)가 동작할 수 있을 만큼의 크기의 파형으로 증폭시켜주기 위한 드라이버(driver) 혹은 디지털 신호 형태의 스캐너 구동 신호를 아날로그 신호 형태로 변환시켜주기 위한 DAC(Digital to Analog Converter) 등이 더 포함될 수 있음은 물론이다(도 8 참조).In addition, the scanner drive compensation device of the present invention includes an amplifier for amplifying the sensing signal output from the rotation sensing device and inputting it to the sensing signal input terminal of the drive compensation unit 150 and an output from the drive compensation unit 150. DAC for converting the scanner driving signal in the form of a driver or digital signal to amplify the weak waveform of the scanner driving signal into a waveform large enough for the actuator 30 to operate. (Digital to Analog Converter) and the like may further be included (see FIG. 8).

도 8에서는 구동 보상부(150)가 하나의 마이크로프로세서(microprocessor)만으로 구현되는 경우를 도시하고 있지만, 본 발명에서의 구동 보상부(150)는 이외에 도 다양한 구현 방식에 의해 구현될 수 있음은 굳이 자세히 설명하지 않더라도 당업자라면 자명히 이해할 수 있을 것이다.Although FIG. 8 illustrates a case in which the driving compensator 150 is implemented by only one microprocessor, the driving compensator 150 may be implemented by various implementation methods in addition to the present invention. Even if it is not described in detail, those skilled in the art will clearly understand.

본 발명에 의한 스캐너 구동 보상 방법의 이해를 위해서는 먼저, 스캐너 구동 신호에 관한 이해가 필요하다. 본 발명에서, 스캐너 구동 신호는 스캐너가 일정한 구동 주기를 가지고 반복 회전할 수 있도록, 상기 스캐너의 1 구동 주기 동안의 시간 대 출력 신호 파형의 상관 관계가 미리 정의된 신호이다.In order to understand the scanner drive compensation method according to the present invention, first, an understanding of the scanner drive signal is required. In the present invention, the scanner drive signal is a signal whose correlation of time versus output signal waveform during one drive period of the scanner is predefined so that the scanner can rotate repeatedly with a constant drive period.

즉, 스캐너 구동 신호는 상기 스캐너의 매 구동 주기마다 동일한 시퀀스를 가지고 상기 스캐너에 연속적으로 입력됨으로써, 상기 스캐너가 구동 주기별로 동일한 회전 운동을 반복하게끔 한다.That is, the scanner driving signal is continuously input to the scanner with the same sequence in every driving period of the scanner, thereby causing the scanner to repeat the same rotational movement for each driving period.

상기와 같은 스캐너 구동 신호는, 일 실시예에서, 상기 1 구동 주기 동안의 시간 변화에 따라 상기 출력 신호 파형이 갖는 프로파일(profile)이 일정 시간 간격(도 10a 및 도 10b의 각각의 첫번째 도면의 'Td2'참조)으로 디지털 데이터화된 룩업 테이블(LUT, Lookup table)의 형태로 구동 보상부(150) 내에 미리 저장되어 있을 수 있다.The scanner driving signal as described above may include, in one embodiment, the profile of the output signal waveform according to the time change during the one driving period. It may be stored in advance in the driving compensation unit 150 in the form of a lookup table (LUT) digitally datad as T d2 '.

이하, 도 9의 순서도를 중심으로 도 10a 및 도 10b를 함께 참조하여, 본 발명에서의 구동 보상부(150)가 행하는 스캐너 구동 보상 방법을 설명한다. 다만, 도 9의 순서도는 본 발명의 스캐너 구동 보상 방법에 관한 일 실시예에 따른 순서도에 불과할 뿐인 바, 이외에도 다양한 구현 알고리즘이 존재할 수 있음은 자명하다 할 것이다.Hereinafter, a scanner driving compensation method performed by the driving compensation unit 150 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10A and 10B with reference to the flowchart of FIG. 9. However, the flowchart of FIG. 9 is only a flowchart according to an embodiment of the scanner driving compensation method of the present invention. In addition, various implementation algorithms may be apparent.

본 발명의 스캐너 구동 보상 방법은 크게 분류할 때, 두 개의 단계를 포함한다. 스캐너가 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 정상 회전하였을 때를 가정한 기준 센싱 신호의 예상 출력 시점과 실제 회전에 따른 기준 센싱 신호의 실제 출력 시점 간의 시간차를 산출하는 단계가 그 하나이고, 상기 산출된 시간차에 기초하여 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 실제로 조정하는 단계가 다른 하나이다. 이는 각각 다른 펑션(Function)으로서 도 9를 통해 도시되어 있다.The scanner drive compensation method of the present invention includes two steps when largely classified. Computing a time difference between the expected output time of the reference sensing signal and the actual output time of the reference sensing signal according to the actual rotation, assuming that the scanner rotates normally according to the input scanner driving signal. The step of actually adjusting the output time point of the scanner driving signal on the basis of this is another. This is illustrated through FIG. 9 as different functions.

Tsw0는 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 스캐너가 정상 회전하였을 때 회전 감지 장치로부터 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 예상 출력 시점을 의미한다. 이는 미리 측정되어진 시간 값(혹은 하기와 같은 일정 시간 간격을 기준으로 한 카운팅 횟수)일 수 있다.T sw0 means an expected output time point at which the predetermined reference sensing signal is expected to be output from the rotation detecting device when the scanner is normally rotated according to the input scanner driving signal. This may be a pre-measured time value (or counting number based on a predetermined time interval as follows).

Shift_Index는 매 주기마다의 구동 파형(즉, 스캐너 구동 신호) 출력시, 앞서 설명한 바와 같은 미리 정의되어 있는 룩업 테이블(LUT)로부터 첫번째로 출력될 출력 데이터에 관한 인덱스를 의미한다. 만일 스캐너에 구동 특성의 변화가 발생하지 않는 상태라면 Shift_Index는 그 룩업 테이블의 첫번째 데이터에 관한 인덱스 값을 그대로 유지하게 될 것이나, 구동 특성에 변화가 발생하여 구동 지연 또는 구동 진상이 발생된 경우라면 Shift_Index 값도 바뀌게 될 것이다.Shift_Index means an index for output data to be output first from a predefined lookup table (LUT) as described above when outputting a driving waveform (that is, a scanner driving signal) every cycle. If there is no change in driving characteristics in the scanner, Shift_Index will maintain the index value of the first data of the lookup table.However, if a change in driving characteristics causes driving delay or driving progress, Shift_Index The value will also change.

도 9의 S900를 참조하면, Tsw0 및 Shift_Index 값이 특정의 초기값으로 저장 된 상태에서, 스캐너는 입력된 스캐너 구동 신호에 상응하여 최초 회전을 수행하게 된다. 이때는 스캐너에 구동 특성의 변화가 발생하지 않은 상태일 것이기 때문에, 룩업 테이블에 미리 정의된 구동 파형의 프로파일 그대로의 시퀀스에 따라 스캐너를 구동시키게 된다. 앞으로의 스캐너 구동 특성의 변화 발생 여부를 모니터링 하기 위해, 스캐너 구동 신호의 최초 출력 시점에서부터 시간을 카운팅 시킨다. 이러한 시간의 카운팅은 구동 보상부(150) 내부에 구비된 타이머(timer) 또는 카운터(counter)를 이용하거나 시스템 클럭(system clock)을 이용하는 등의 방법으로 간단히 할 수 있을 것이다.Referring to S900 of FIG. 9, in a state in which T sw0 and Shift_Index values are stored as specific initial values, the scanner performs initial rotation in response to the input scanner driving signal. In this case, since the driving characteristic does not change in the scanner, the scanner is driven according to the sequence of the profile of the driving waveform predefined in the lookup table. To monitor the future change in scanner drive characteristics, count the time from the initial output of the scanner drive signal. This counting of time may be simplified by using a timer or counter provided in the driving compensation unit 150 or using a system clock.

이후부터 진행될 상기의 시간차 산출 단계에 관하여 도 9의 펑션 1(Function 1)을 참조하여 설명하면 아래와 같다.The above-described time difference calculating step will be described below with reference to Function 1 of FIG. 9.

스캐너 구동 신호에 의한 구동 파형 출력의 매 일정 시점(도 9, 도 10a 및 도10b의 Tp0 참조)이 되면(도 9의 S911), 그 시점으로부터 일정 시간 간격(도 9의 Td1 참조) 마다 카운팅 횟수(도 9의 Tsw 참조)를 1씩 증가시킨다(도 9의 S912). 그 카운팅 과정 중 회전 감지 장치로부터 출력된 센싱 신호가 미리 지정된 값의 기준 센싱 신호와 같아지면(도 9의 S913), 그 카운팅을 중단하고 그때까지 카운팅된 횟수(Tsw)를 기준 센싱 신호의 실제 출력 시점(도 9, 도 10a 및 도 10b의 TswE 참조)으로 저장한다(도 9의 S914).When a certain time point (see T p0 in FIGS. 9, 10A and 10B) of the drive waveform output by the scanner drive signal is reached (S911 in FIG. 9), every time interval (see T d1 in FIG. 9) from that time point is reached. The counting count (see T sw of FIG. 9) is increased by one (S912 of FIG. 9). If the sensing signal output from the rotation sensing device is equal to the reference sensing signal of a predetermined value during the counting process (S913 of FIG. 9), the counting is stopped and the number of times counted up to that time T sw is determined. The data is stored at an output time point (see T swE of FIGS. 9, 10A, and 10B) (S914 of FIG. 9).

이때, 상 출력 시점(Tsw0)과 상기 측정된 실제 출력 시점(TswE) 간의 차이가 소정의 허용 오차 범위를 벗어나지 않는 경우에는, 입력된 스캐너 구동 신호에 따 른 스캐너의 실제 구동이 정상 구동 상태에 있다고 판단되는 경우이므로, 별도의 구동 특성 보상이 필요 없게 되나, 그 반대의 경우에는 스캐너의 실제 구동이 정상 구동 상태를 벗어난 것으로 판단되는 경우이므로 구동 특성의 보상이 필요하다(도 9의 S915). 다만, 도 9의 S915는 본 순서도에 있어서 생략되어도 무방하다.At this time, when the difference between the phase output time point T sw0 and the measured actual output time point T swE does not deviate from a predetermined tolerance range, the actual driving of the scanner according to the input scanner driving signal is in a normal driving state. Since it is judged to be, the separate driving characteristic compensation is not necessary, but in the opposite case, since the actual driving of the scanner is judged to be out of the normal driving state, the driving characteristic compensation is necessary (S915 in FIG. 9). . However, S915 of FIG. 9 may be omitted in this flowchart.

스캐너 구동 특성의 보상이 필요한 경우, 예상 출력 시점(Tsw0)과 실제 출력 시점(TswE) 간의 차이에 소정의 스케일 팩터(scale factor, 도 9의 'C' 참조)를 곱한 값을 Shift_Index 값으로 저장한다(도 9의 S916). 이후, 종전 카운팅 횟수(Tsw)는 추후의 재카운팅을 위해 리셋(reset)된다(도 9의 S917).When compensation of the scanner driving characteristic is required, the difference between the expected output point T sw0 and the actual output point T swE is multiplied by a predetermined scale factor (see 'C' in FIG. 9) as the Shift_Index value. It stores (S916 of FIG. 9). Thereafter, the previous counting number T sw is reset for later recounting (S917 of FIG. 9).

여기서, 스캐일 팩터(C)는 펑션 1에서의 카운팅 시간 간격(Td1)과 펑션 2에서의 단위 출력 간격(Td2)이 서로 불일치하는 경우에 이를 보정하기 위한 것에 불과한 바, 양자가 같은 시간 간격으로 설정된 경우에는 1로 결정될 것이다.Here, the scale factor C is only for correcting when the counting time interval T d1 in function 1 and the unit output interval T d2 in function 2 are inconsistent with each other. If set to 1, it will be determined as 1.

또한 여기서, Shift_Index 값이 + 값을 갖는 것은 스캐너 구동시 구동 지연이 발생하였음을 의미하고, - 값을 갖는 것은 구동 진상이 발생하였음을 의미하게 될 것이다.In addition, the shift_Index value having a positive value may mean that a driving delay occurs when the scanner is driven, and having a value of − will mean that driving progress has occurred.

이후, 스캐너가 1 구동 주기(도 9의 Tscan_period 참조)에 따른 회전 운동을 완료하면(도 9의 S918), 그 다음 구동 주기에서의 구동 특성 변화를 모니터링하기 위해 시간을 다시 리셋한다(도 9의 S919).Then, when the scanner completes the rotational motion according to one driving period (see T scan_period in FIG. 9) (S918 in FIG. 9), the time is reset again to monitor the change in driving characteristics in the next driving period (FIG. 9). S919).

다음으로, 상기의 출력 시점 조정 단계에 관하여 도 9의 펑션 2(Function 1)을 참조하여 설명하면 아래와 같다.Next, the output time adjustment step will be described with reference to Function 1 of FIG. 9.

펑션 1의 S916에서 Shift_Index 값이 결정되면, 이를 인덱스 값으로 지정하여(도 9의 S921), 룩업 테이블(LUT)에서 그 인덱스 값에 상응하는 출력 데이터에서부터 스캐너 구동 신호의 출력을 시작한다(도 9의 S922).When the Shift_Index value is determined in S916 of function 1, it is designated as an index value (S921 in FIG. 9), and the output of the scanner driving signal is started from the output data corresponding to the index value in the lookup table (LUT) (FIG. 9). S922).

예를 들어, 결정된 Shift_Index 값이 +2인 경우, 룩업 테이블(LUT)로부터 최초 출력될 출력 데이터는 룩업 테이블(LUT)에서 인덱스 값 2로 정해져 있는 데이터(인덱스 값이 0에서부터 시작한다고 가정할 때, 정상 구동시라면 3번째 순서에 출력되어야 할 데이터)가 될 것이다.For example, if the determined Shift_Index value is +2, the output data to be first output from the lookup table (LUT) is assumed to be the data defined as the index value 2 in the lookup table (LUT) (the index value starts from 0, In normal operation, the data to be output in the third order will be used.

이후, 인덱스 값을 1씩 증가하고(도 9의 S923), 증가된 인덱스 값에 상응하는 구동 파형을 단위 출력 간격(Td2)마다 출력한다(도 9의 S926). 이는 그 증가된 인덱스 값이 Index_max 값보다 작을 때까지 루프 반복되고(도 9의 S924), Index_max 값보다 커진 경우에는 그 인덱스 값을 다시 초기화하여 루프 반복된다(도 9의 S925).Thereafter, the index value is increased by one (S923 in FIG. 9), and a driving waveform corresponding to the increased index value is output for each unit output interval T d2 (S926 in FIG. 9). This loop is repeated until the increased index value is smaller than the Index_max value (S924 in FIG. 9), and when the value is larger than the Index_max value, the loop value is initialized again (S925 in FIG. 9).

여기서, Index_max는 룩업 테이블(LUT)에 저장된 1 구동 주기 동안의 출력될 출력 데이터의 개수에 상응하며, 1 구동 주기(Tscan_period)를 단위 출력 간격(Td2)으로 나눈 값에 해당한다.Here, Index_max corresponds to the number of output data to be output during one driving period stored in the lookup table LUT, and corresponds to a value obtained by dividing one driving period T scan_period by a unit output interval T d2 .

상기와 같은 과정을 통한 스캐너 구동 신호의 출력 시점의 조정은, 스캐너가 1 구동 주기(Tscan_period)에 따른 회전 운동을 완료할 때(도 9의 S927) 함께 중단된 다. 이후, 그 다음 구동 주기에서의 구동 특성 변화를 보상하기 위해, 시간은 다시 리셋된다(도 9의 S928).The adjustment of the output timing of the scanner driving signal through the above process is stopped when the scanner completes the rotational motion according to one driving period T scan_period (S927 of FIG. 9). Thereafter, the time is reset again (S928 in Fig. 9) to compensate for the drive characteristic change in the next drive period.

이제까지 도 9의 순서도를 통해 본 발명의 스캐너 구동 보상 방법을 설명하였다. 다만, 이는 앞서도 설명한 바와 같이 일 예에 불과하다. 도 9에서는 예상 출력 시점과 실제 출력 시점 간의 시간차를 카운트 횟수로서 산출하고 있지만, 이와 달리 시간 간격 자체일 수 있다. 또한, 도 10a 및 도 10b에서는 기준 센싱 신호는 회전 감지 장치로부터 출력된 센싱 신호가 하이(High)에서 로우(Low)로 교번되는 시점으로 가정하고 있다. 그러나 기준 센싱 신호는 센싱 신호에서 단조 증가 또는 감소되는 부분 중에 존재하는 일 지점이라면 임의 선택이 가능함은 물론이다. 또한, 도 9 및 도 10a, 도 10b에서는 구동 특성의 보상을 매 구동 주기마다 또한 새로운 구동 주기가 시작하는 시점에 실행하는 것으로 가정하였다. 그러나 스캐너 구동 특성의 보상은 몇 주기에 한번씩만 실행될 수도 있으며, 새로운 구동 주기가 시작되기 이전에 해당 구동 주기 내에서 바로 실행될 수도 있을 것이다.The scanner driving compensation method of the present invention has been described with reference to the flowchart of FIG. 9. However, this is merely an example as described above. In FIG. 9, the time difference between the expected output time point and the actual output time point is calculated as a count number, but may be a time interval itself. 10A and 10B, it is assumed that the reference sensing signal is a time point at which the sensing signal output from the rotation sensing device is alternated from high to low. However, the reference sensing signal may be arbitrarily selected as long as the reference sensing signal exists at one point among the monotonically increasing or decreasing portions of the sensing signal. 9, 10A, and 10B, it is assumed that the compensation of the driving characteristics is performed every driving period and at the time when a new driving period starts. However, compensation of the scanner driving characteristic may be performed only once every few cycles, or may be executed immediately within the corresponding driving cycle before a new driving cycle is started.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 스캐너 구동 보상 방법은, 정상 구동일 때와 실제로 구동될 때의 스캐너 구동의 시간차를 산출하고, 이에 기초하여 스캐너 구동 신호의 출력 시점(즉, 데이터의 출력 순서)을 조정함으로써, 스캐너에 발생된 구동 특성의 변화를 보상한다.As described above, the scanner drive compensation method according to the present invention calculates the time difference between the scanner drive when it is normally driven and when it is actually driven, and based on the output time of the scanner drive signal (that is, the order of outputting data) By adjusting, the change in driving characteristics generated in the scanner is compensated.

즉, 미리 지정된 기준 센싱 신호가 실제로 출력된 시점이 본래 예상했던 시 점보다 늦는 구동 지연이 발생한 경우, 구동 보상부는 그 시간차에 상응하는 만큼 앞당겨진 시점의 출력 신호 파형이 스캐너로 입력될 수 있도록, 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점(순서)를 조정한다.That is, when a driving delay occurs at a later point than the time originally expected when the predetermined reference sensing signal is actually output, the driving compensator may input the output signal waveform at the time point advanced by the corresponding time difference to the scanner. Adjust the data output time point (order) of the drive signal.

반대로, 기준 센싱 신호가 실제로 출력된 시점이 예상 시점보다 빠른 구동 진상이 발생한 경우, 구동 보상부는 그 시간차에 상응하는 만큼 뒤진 시점의 출력 신호 파형이 스캐너로 입력될 수 있도록, 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정한다.On the contrary, when the driving progress occurs when the reference sensing signal is actually output earlier than the expected timing, the driving compensator outputs the data of the scanner driving signal so that the output signal waveform at the time delayed by the corresponding time difference can be input to the scanner. Adjust the viewpoint.

이는 도 10a 및 도 10b를 통해 자세히 설명되어지고 있다. 여기서, 도 10a 및도 10b의 각각의 첫번째 도면의 좌측은 룩업 테이블(LUT)에 저장된 그대로의 출력 순서에 따라 출력된 스캐너 구동 신호를, 우측은 그 출력 순서가 조정된 보상 구동 신호를 나타낸다.This is described in detail with reference to FIGS. 10A and 10B. Here, the left side of each first drawing of FIGS. 10A and 10B shows a scanner drive signal output according to the output order as it is stored in the lookup table LUT, and the right side shows a compensation drive signal whose output order is adjusted.

도 10a 및 도 10b의 각각의 두번째 도면은 도 10a 및 도 10b의 각각의 첫번째 도면에서와 같은 스캐너 구동 신호가 입력되었을 때의 스캐너의 실제 구동을 나타낸다. 그리고 도 10a 및 도 10b의 각각의 세번째 도면은 스캐너의 정상 구동시를 가정할 때의 회전 감지 장치로부터 출력될 센싱 신호의 파형을, 각각의 네번째 도면은 스캐너의 실제 구동에 따른 센싱 신호의 파형을 나타낸다.Each second view in FIGS. 10A and 10B shows the actual drive of the scanner when the scanner drive signal as input in each first view of FIGS. 10A and 10B is input. 10A and 10B respectively show waveforms of sensing signals output from the rotation sensing device assuming normal driving of the scanner, and each fourth diagram shows waveforms of sensing signals according to actual driving of the scanner. Indicates.

이제까지 설명한 본 발명에 따른 스캐너 구동 보상 방법 및 이를 수행하는 장치에 의하면, 종래 기술에 따른 구동 보상 방법 및 장치에 비해 다음과 같은 이점이 존재한다. 종래 기술은 스캐너에 발생한 구동 특성의 변화를 보상하는 방법으 로서, 스캐너 구동 전압 또는 전류의 크기를 그 구동 오차에 상응하는 만큼씩 계속적으로 증감시키는 방식을 이용하므로, 그 구동 회로/보상 회로/제어 회로의 구성이 복잡한 문제가 있었다.According to the scanner drive compensation method and apparatus for performing the same according to the present invention described above, there are advantages as compared to the drive compensation method and device according to the prior art. The conventional technology is a method of compensating for a change in driving characteristics generated in a scanner, and employs a method of continuously increasing or decreasing the size of a scanner driving voltage or current by a corresponding amount corresponding to the driving error, and thus driving circuit / compensation circuit / control. The configuration of the circuit had a complicated problem.

그러나 본 발명에 의하면, 미리 정의된 상태의 스캐너 구동 신호를 그대로 이용하되, 그 구동 신호의 출력 시점(데이터 출력 순서)만을 조정해주는 방식을 이용하기 때문에 그 보상 회로/제어 회로가 간단한 이점이 있다. 또한, 본 발명에서는 상술한 카운팅 시간 간격(Td1)이 시스템 클럭과 동기시키는 경우, 그 분해능을 최대 마이크로 프로세서가 갖는 클럭 주파수에 상응하는 값까지 올릴 수 있어, 보다 정밀한 구동 보상이 가능한 이점도 있다.However, according to the present invention, the compensation circuit / control circuit has a simple advantage since the scanner driving signal in a predefined state is used as it is, and only the output timing (data output order) of the driving signal is adjusted. In addition, in the present invention, when the counting time interval T d1 described above is synchronized with the system clock, the resolution can be increased to a value corresponding to the clock frequency of the maximum microprocessor, thereby providing more accurate driving compensation.

이상에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed easily.

도 1a는 회전축과 회전축에 고정된 스캐닝 미러를 중심으로 개략적으로 도시한 스캐너의 사시도.1A is a perspective view of a scanner schematically showing a rotation axis and a scanning mirror fixed to the rotation axis;

도 1b는 종래 기술에 따른 회전 감지 장치를 포함하는 스캐너를 개략적으로 도시한 수직 단면도.1B is a vertical sectional view schematically showing a scanner including a rotation sensing device according to the prior art;

도 2a는 종래 기술에 따라 엔코더와 포토 인터럽터로 이루어진 회전 감지 장치를 개략적으로 도시한 도면.Figure 2a schematically shows a rotation sensing device consisting of an encoder and a photo interrupter according to the prior art.

도 2b는 도 2a에서 포토 인터럽터로부터 출력되는 출력 전압의 파형도.2B is a waveform diagram of an output voltage output from the photo interrupter in FIG. 2A.

도 2c는 스캐너의 정상 구동시와 구동 지연 발생시의 도 2a의 회전 감지 장치로부터 출력된 출력 전압을 비교한 도면.FIG. 2C is a view comparing the output voltage output from the rotation sensing device of FIG. 2A during normal driving of the scanner and when a drive delay occurs. FIG.

도 3a는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치를 설명하기 위한 도면.3A is a view for explaining a rotation detection device applicable to the scanner drive compensation device of the present invention.

도 3b는 도 3a에서의 회전 감지 장치를 개략적으로 도시한 도면.FIG. 3B schematically illustrates the rotation sensing device in FIG. 3A.

도 3c는 도 3a 및 도 3b에서의 광차폐판의 형상을 도시한 도면.3C is a view showing the shape of the light shield plate in FIGS. 3A and 3B.

도 4는 도 3c의 광차폐판의 형상 조건을 보다 구체적으로 도시한 도면.Figure 4 is a view showing in more detail the shape conditions of the light shield plate of Figure 3c.

도 5a는 회전 각도의 변화에 따른 도 4의 광차폐판의 회전을 도시한 도면.5A is a view illustrating the rotation of the light shield plate of FIG. 4 according to the change of the rotation angle.

도 5b는 도 4의 광차폐판의 형상과 회전 각도의 변화 간의 상관 관계를 도시한 그래프.FIG. 5B is a graph showing the correlation between the shape of the light shield plate of FIG. 4 and the change in rotation angle. FIG.

도 5c 및 도 5d는 도 4의 광차폐판 회전시의 회전 각도의 변화와 포토 인터럽터로부터 출력되는 출력 전압 간의 상관 관계를 도시한 그래프.5C and 5D are graphs showing the correlation between the change in the rotation angle during rotation of the light shield plate of FIG. 4 and the output voltage output from the photo interrupter.

도 6a는 스캐너가 일정 회전각 범위 내에서 양방향 회전을 하는 경우, 광차폐판과 포토 인터럽터 간의 위치 관계를 나타낸 도면.6A is a view showing a positional relationship between a light shield plate and a photo interrupter when the scanner rotates bidirectionally within a certain rotation angle range.

도 6b는 도 6a의 경우 포토 인터럽터로부터 출력되는 출력 전압을 나타낸 그래프.6B is a graph illustrating an output voltage output from a photo interrupter in the case of FIG. 6A.

도 7a는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면.7A is a view for explaining another example of the rotation detection device applicable to the scanner drive compensation device of the present invention.

도 7b는 본 발명의 스캐너 구동 보상 장치에 적용 가능한 회전 감지 장치의 또다른 예를 설명하기 위한 도면.7B is a view for explaining another example of the rotation detection device applicable to the scanner drive compensation device of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 구동 보상 장치를 설명하기 위한 도면.8 is a view for explaining a scanner drive compensation device according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 구동 보상 장치를 이용한 스캐너 구동 보상 방법에 관한 순서도.9 is a flowchart illustrating a scanner drive compensation method using a scanner drive compensation device according to an embodiment of the present invention.

도 10a는 스캐너에 구동 지연이 발생하였을 때, 구동 지연을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면.10A is a diagram for explaining a method of compensating for a driving delay when a driving delay occurs in the scanner.

도 10b는 스캐너에 구동 진상이 발생하였을 때, 구동 진상을 보상하는 방법을 설명하기 위한 도면.10B is a diagram for explaining a method for compensating for driving progress when driving progress occurs in the scanner;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 외곽 구조물 20 : 스캐닝 미러10: outer structure 20: scanning mirror

30 : 액츄에이터 110 : 회전축30: actuator 110: rotation axis

120 : 포토 인터럽터 121 : 발광부120: photo interrupter 121: light emitting unit

122 : 수광부 130 : 광차폐판122: light receiving unit 130: light shielding plate

140 : 반사판 150 : 구동 보상부140: reflector 150: drive compensation unit

Claims (12)

스캐너 구동 보상 장치에 있어서,In the scanner drive compensation device, 상기 스캐너의 회전을 감지한 센싱 신호를 출력하는 회전 감지 장치; 및A rotation sensing device for outputting a sensing signal sensing the rotation of the scanner; And 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너가 정상 회전하였을 때 상기 회전 감지 장치로부터 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 예상 시점과 상기 스캐너의 실제 회전에 따라 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점 간의 시간차를 산출하고, 상기 산출된 시간차에 기초하여 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정한 보상 구동 신호를 출력하는 구동 보상부Between an expected time point at which a predetermined reference sensing signal is expected to be output from the rotation sensing device when the scanner is normally rotated according to the input scanner driving signal, and a time point at which the reference sensing signal is actually output according to the actual rotation of the scanner. A drive compensator for calculating a time difference and outputting a compensation drive signal in which an output time point of the scanner drive signal is adjusted based on the calculated time difference 를 포함하는 스캐너 구동 보상 장치.Scanner driven compensation device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 감지 장치는,The rotation detection device, 일면에 발광부가 위치하고, 상기 일면과 대향되는 타면에 수광부가 위치하며, 상기 수광부에 의해 수광된 광량에 비례하는 상기 센싱 신호를 출력하는 포토 인터럽터와,A photo interrupter positioned on one surface thereof, a light receiver positioned on the other surface facing the one surface, and outputting the sensing signal proportional to the amount of light received by the receiver; 상기 스캐너의 회전축과 연동됨으로써 상기 발광부와 상기 수광부 사이를 가로지르는 일 평면 상을 회전하고, 회전 중심으로부터 외곽까지의 선분의 길이가 시작단으로부터 끝단을 향한 각도 증가에 따라 선형적으로 변화하는 형상으로 제작되 는 광차폐판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 장치.By interlocking with the axis of rotation of the scanner rotates on one plane across the light emitting portion and the light receiving portion, the length of the line segment from the center of rotation to the outer edge is changed linearly with increasing angle from the start end to the end Scanner drive compensation device comprising a light shield plate is made of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전 감지 장치는,The rotation detection device, 발광부와 수광부가 일면에 함께 위치하며, 상기 발광부로부터 출사되어 상기 수광부에 의해 수광된 광량에 비례하는 상기 센싱 신호를 출력하는 포토 인터럽터와,A photo interrupter which is located together on one surface of the light emitting unit and the light receiving unit and outputs the sensing signal which is emitted from the light emitting unit and is proportional to the amount of light received by the light receiving unit; 상기 발광부로부터 출사되는 광의 주출사 방향에 존재하는 일 평면 상에 고정 위치함으로써, 상기 발광부로부터 출사된 광을 반사시키는 반사판과,A reflection plate for reflecting the light emitted from the light emitting part by being fixedly positioned on a plane present in the main emission direction of the light emitted from the light emitting part; 상기 스캐너의 회전축과 연동됨으로써 상기 발광부 및 상기 수광부가 위치한 상기 일면과 상기 반사판 사이를 가로지르는 일 평면 상을 회전하고, 회전 중심으로부터 외곽까지의 선분의 길이가 시작단으로부터 끝단을 향한 각도 증가에 따라 선형적으로 변화하는 형상으로 제작되는 광차폐판을 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 장치.By interlocking with the axis of rotation of the scanner, the light emitting unit and the light receiving unit are rotated on a plane intersecting between the one surface and the reflecting plate, and the length of the line segment from the center of rotation to the outer edge is increased by the angle from the beginning to the end. Scanner drive compensation device comprising a light shield plate is produced in a linearly changing shape according to. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스캐너 구동 신호는 상기 스캐너가 일정한 구동 주기를 가지고 반복 회전할 수 있도록, 상기 스캐너의 1 구동 주기 동안의 시간 대 출력 신호 파형의 상 관 관계가 미리 정의된 신호이되,The scanner drive signal is a signal in which the correlation of time versus output signal waveform during one drive cycle of the scanner is predefined so that the scanner can rotate repeatedly with a constant drive cycle. 상기 1 구동 주기 동안의 시간에 따른 상기 출력 신호 파형의 프로파일은 일정 시간 간격으로 디지털 데이터화되어 룩업 테이블 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 장치.And a profile of the output signal waveform according to time during the one driving period is digitalized at predetermined time intervals and stored in the form of a lookup table. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 늦은 경우, 상기 구동 보상부는 상기 시간차에 상응하는 만큼 앞당겨진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정하는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 장치.When the time point at which the reference sensing signal is actually output is later than the expected time point, the driving compensator selects a data output time point of the scanner driving signal so that an output signal waveform at a time point advanced by the time difference can be input to the scanner. Scanner drive compensation device characterized in that the adjustment. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 빠른 경우, 상기 구동 보상부는 상기 시간차에 상응하는 만큼 뒤진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정하는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 장치.When the time point at which the reference sensing signal is actually output is earlier than the expected time point, the driving compensator selects a data output time point of the scanner driving signal so that an output signal waveform at a time point corresponding to the time difference may be input to the scanner. Scanner drive compensation device characterized in that the adjustment. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동 보상부는 상기 스캐너의 매 구동 주기마다 또는 상기 구동 주기의 N(N은 2 이상의 임의의 자연수)배에 상응하는 시간마다 상기 보상 구동 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 장치.And the drive compensator outputs the compensation drive signal at every driving period of the scanner or at a time corresponding to N times (N is an arbitrary natural number of two or more) times the driving period. 스캐너 구동 보상 장치가 상기 스캐너의 구동을 보상하는 방법에 있어서-여기서, 상기 스캐너 구동 보상 장치는 상기 스캐너의 회전을 감지한 센싱 신호를 출력하는 회전 감지 장치를 포함함-,A method of compensating a driving of a scanner by a scanner driving compensator, wherein the scanner driving compensating apparatus includes a rotation sensing device that outputs a sensing signal sensing a rotation of the scanner; 상기 회전 감지 장치가 상기 스캐너의 회전을 감지하는 단계;Detecting rotation of the scanner by the rotation detecting device; 입력된 스캐너 구동 신호에 따라 상기 스캐너가 정상 회전하였을 때 상기 회전 감지 장치로부터 미리 지정된 기준 센싱 신호가 출력될 것으로 예상된 예상 시점과 상기 스캐너의 실제 회전에 따라 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점 간의 시간차를 산출하는 단계; 및Between an expected time point at which a predetermined reference sensing signal is expected to be output from the rotation sensing device when the scanner is normally rotated according to the input scanner driving signal, and a time point at which the reference sensing signal is actually output according to the actual rotation of the scanner. Calculating a time difference; And 상기 산출된 시간차에 기초하여 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계Adjusting an output time point of the scanner driving signal based on the calculated time difference 를 포함하는 스캐너 구동 보상 방법.Scanner driven compensation method comprising a. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스캐너 구동 신호는 상기 스캐너가 일정한 구동 주기를 가지고 반복 회전할 수 있도록, 상기 스캐너의 1 구동 주기 동안의 시간 대 출력 신호 파형의 상관 관계가 미리 정의된 신호이되,The scanner drive signal is a signal in which the correlation of time versus output signal waveform during one drive cycle of the scanner is predefined so that the scanner can rotate repeatedly with a constant drive cycle. 상기 1 구동 주기 동안의 시간에 따른 상기 출력 신호 파형의 프로파일은 일정 시간 간격으로 디지털 데이터화되어 룩업 테이블 형태로 저장되는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 방법.And the profile of the output signal waveform according to time during the one driving period is digitalized at predetermined time intervals and stored in a lookup table. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계는,Adjusting the output time of the scanner drive signal, 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 늦은 경우, 상기 시간차에 상응하는 만큼 앞당겨진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정하는 단계인 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 방법.Adjusting the data output time of the scanner driving signal so that the output signal waveform of the time forwarded by the time difference corresponding to the time difference may be input to the scanner when the time when the reference sensing signal is actually output is later than the expected time; Scanner drive compensation method characterized in that. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계는,Adjusting the output time of the scanner drive signal, 상기 기준 센싱 신호가 실제 출력된 시점이 상기 예상 시점보다 빠른 경우, 상기 시간차에 상응하는 만큼 뒤진 시점의 출력 신호 파형이 상기 스캐너에 입력될 수 있도록 상기 스캐너 구동 신호의 데이터 출력 시점을 조정하는 단계인 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 방법.Adjusting the data output time of the scanner driving signal so that the output signal waveform of the time delayed by the corresponding time difference is input to the scanner when the time when the reference sensing signal is actually output is earlier than the expected time; Scanner drive compensation method characterized in that. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 스캐너 구동 신호의 출력 시점을 조정하는 단계는, 상기 스캐너의 매 구동 주기마다 또는 상기 구동 주기의 N(N은 2 이상의 임의의 자연수)배에 상응하는 시간마다 한번씩 수행되는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동 보상 방법.The step of adjusting the output time of the scanner driving signal is performed once every driving period of the scanner or every time corresponding to N times (N is an arbitrary natural number of two or more) times the driving period. Compensation method.
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