KR20110016628A

KR20110016628A - Apparatus and method for driving light scanner

Info

Publication number: KR20110016628A
Application number: KR1020090074235A
Authority: KR
Inventors: 권재욱; 최정환; 서정훈; 김용기
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-08-12
Filing date: 2009-08-12
Publication date: 2011-02-18
Also published as: KR101591828B1

Abstract

PURPOSE: An apparatus and a method for driving an optical scanner are provided to obtain high driving angle through low power consumption by vertically driving the optical scanner. CONSTITUTION: An optical scanner is driven by a driving signal. A resonant frequency detection unit detects a resonant frequency to drive the optical scanner(S11) A vertical driving frequency generation unit synthesizes a reference frequency and a mixing frequency. The vertical driving frequency generation unit generates a vertical driving frequency(S17) A synchronous signal adjusting unit control the horizontal and vertical synchronous signal of an input image(S19). A driving signal generating unit outputs the driving signal to the optical scanner(S23).

Description

광 스캐너 구동장치 및 방법{apparatus and method for driving light scanner}Apparatus and method for driving light scanner}

본 발명은 광 스캐너 구동장치에 관한 것으로, 특히 소비전력을 줄일 수 있는 광 스캐너 구동장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical scanner driver, and more particularly, to an optical scanner driver and a method capable of reducing power consumption.

일반적으로, 멀티미디어 사회로의 급진전과 함께, 디스플레이 화면의 대형화 및 고화질화가 요구되고 있으며, 최근에는 높은 해상도에 더하여, 자연스러운 자연색의 구현이 중요시되고 있다.In general, along with the rapid advancement into the multimedia society, large-sized and high-definition display screens are required, and in recent years, in addition to high resolution, the implementation of natural natural colors is important.

완벽한 자연색을 구현하기 위해서는 레이저와 같이 색순도가 높은 광원의 이용이 필수적인데, 레이저를 이용하여 영상을 구현하는 시스템 중의 하나가 광 스캐너를 이용한 레이저 디스플레이 시스템이다.In order to achieve perfect natural colors, it is necessary to use a light source with high color purity, such as a laser. One of the systems for realizing an image using a laser is a laser display system using an optical scanner.

레이저 프로젝터 및 레이저 프로젝션 등과 같은 레이저 디스플레이 시스템은 입력받은 영상신호를 레이저 광원에서 방출되는 레이저 광을 이용하여 스크린(screen)에 투영시켜 화상을 보여주는 시스템으로서, 주로 회의실의 프리젠테이션(presentation), 극장의 영사기, 가정의 홈시어터(home theater) 등을 구현하는데 이용된다.A laser display system such as a laser projector and a laser projection is a system for displaying an image by projecting an input image signal onto a screen using laser light emitted from a laser light source. It is used to implement projectors, home theaters, and the like.

일반적인 레이저 디스플레이 시스템은 레이저 광원, 광 변조부, 광학계, 광 스캐너, 영상 제어부 등을 포함하여 구성될 수 있다.A general laser display system may include a laser light source, a light modulator, an optical system, an optical scanner, an image controller, and the like.

여기서, 레이저 광원은 적색 광을 생성하는 적색 레이저, 녹색 광을 생성하는 녹색 레이저, 청색 광을 생성하는 청색 레이저를 포함한다.Here, the laser light source includes a red laser that generates red light, a green laser that generates green light, and a blue laser that generates blue light.

레이저 광원은 생성되는 레이저 광을 광 변조부로 출사하고, 광 변조부는 영상 제어부의 영상제어신호에 따라 입사되는 레이저 광을 변조하여 회절광을 생성하여 광학계로 출사한다.The laser light source emits the generated laser light to the light modulator, and the light modulator modulates the incident laser light according to the image control signal of the image controller to generate diffracted light and emit the light to the optical system.

이어, 생성된 회절광은 광학계를 거쳐 광 스캐너로 전달되고, 광 스캐너는 영상 제어부의 미러제어신호에 따라 소정 각도로 미러들이 회전하면서 광을 스캐닝하여 영상을 디스플레이한다.Subsequently, the generated diffracted light is transmitted to the optical scanner through an optical system, and the optical scanner scans the light while rotating the mirrors at a predetermined angle according to the mirror control signal of the image controller to display an image.

본 발명의 목적은 게인이 높은 공진 주파수 부근의 주파수들을 이용하여, 광 스캐너를 수직 구동 시킴으로써, 작은 소비 전력으로 높은 구동각을 얻을 수 있어 소비전력 감소 및 높은 공진 주파수에 의한 내충격성 향상시킬 수 있는 광 스캐너 구동 장치 및 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to vertically drive an optical scanner using frequencies near a resonance frequency with high gain, so that a high driving angle can be obtained with a small power consumption, thereby reducing power consumption and improving impact resistance due to a high resonance frequency. An optical scanner driving apparatus and method are provided.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned above are clearly understood by those skilled in the art from the following descriptions. Could be.

본 발명에 따른 광 스캐너 구동 장치는, 구동신호에 의해 구동되는 광 스캐너와, 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출하는 공진주파수 검출부와, 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하고, 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하며, 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 수직 구동주파수 생성부와, 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정하는 동기 신호 조정부와, 조정된 수평 및 수직 동기 신호에 따라, 구동신호를 생성하여 광 스캐너로 출력하는 구동신호 생성부를 포함하여 구성될 수 있다.An optical scanner driving apparatus according to the present invention includes an optical scanner driven by a drive signal, a resonant frequency detector for detecting a resonant frequency for driving the optical scanner, and any frequency near the detected resonant frequency as a reference frequency. And a vertical driving frequency generator configured to set at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency, and generate a vertical driving frequency by synthesizing the reference frequency and the mixed frequency; And a driving signal generator for generating a driving signal and outputting the driving signal to the optical scanner according to the adjusted horizontal and vertical synchronization signals.

여기서, 공진주파수 검출부는, 광 스캐너의 구동을 센싱하는 센싱부와, 센싱부로부터 센싱된 센싱신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부와, 노이즈가 제거된 센싱신호를 클럭신호로 변환하는 클럭 신호 변환부와, 클럭신호와 구동신호의 위상차를 이용하여 공진주파수를 검출하는 검출부를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the resonant frequency detector includes a sensing unit for sensing the driving of the optical scanner, a noise removing unit for removing noise of the sensing signal sensed from the sensing unit, and a clock signal conversion for converting the noise-sensed sensing signal into a clock signal. And a detection unit detecting a resonance frequency by using a phase difference between the clock signal and the driving signal.

그리고, 수직 구동주파수 생성부는, 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하는 기준주파수 설정부와, 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하는 혼합주파수 설정부와, 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 주파수 합성부를 포함하여 구성될 수 있다.The vertical driving frequency generating unit may include a reference frequency setting unit for setting any frequency near the detected resonance frequency as a reference frequency, a mixed frequency setting unit for setting at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency; It may be configured to include a frequency synthesizer for generating a vertical driving frequency by synthesizing the reference frequency and the mixed frequency.

본 발명에 따른 광 스캐너 구동방법은 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출하는 단계와, 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설 정하는 단계와, 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하는 단계와, 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 단계와, 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정하는 단계와, 조정된 수평 및 수직 동기 신호에 따라, 구동신호를 생성하여 광 스캐너로 출력하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.An optical scanner driving method according to the present invention comprises the steps of detecting a resonant frequency for driving the optical scanner, setting any frequency near the detected resonant frequency as a reference frequency, and at least one corresponding to a multiple of the reference frequency. Setting a mixed frequency of the signal; synthesizing the reference frequency and the mixed frequency; generating a vertical driving frequency; adjusting the horizontal and vertical synchronization signals of the input image according to the vertical driving frequency; According to the vertical synchronization signal, the driving signal may be generated and output to the optical scanner.

여기서, 수직 동기 신호는 적어도 2개 이상의 삼각 펄스들이 한 프레임을 구성하고, 한 프레임을 구성하는 삼각 펄스들 중, 첫 번째 삼각 펄스의 하강구간, 마지막 삼각 펄스의 상승구간, 그들 사이에 존재하는 삼각 펄스들의 상승구간 및 하강구간을 액티브 구간이 되도록 조정할 수도 있다.Here, the vertical synchronizing signal includes at least two triangular pulses forming one frame, and among the triangular pulses constituting one frame, the falling section of the first triangle pulse, the rising section of the last triangle pulse, and the triangle present between them. The rising and falling sections of the pulses may be adjusted to be active sections.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명에 따른 광 스캐너 구동장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.The optical scanner driving apparatus and method according to the present invention has the following effects.

본 발명은 게인(gain)이 높은 공진 주파수 부근의 주파수들을 이용하여, 광 스캐너를 수직 구동 시킴으로써, 작은 소비 전력으로 높은 구동각을 얻을 수 있어 소비전력 감소시킬 수 있다.According to the present invention, by driving the optical scanner vertically using frequencies near a high resonance frequency, a high driving angle can be obtained with a small power consumption, thereby reducing power consumption.

또한, 본 발명은 수직 공진 주파수를 높여 내충격성 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 복잡한 수직 구동 피드백 루프를 단순화시켜 구동안정성을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention can not only improve impact resistance by increasing vertical resonance frequency, but also improve driving stability by simplifying a complicated vertical driving feedback loop.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광 스캐너 구동장치를 보여주는 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 광 스캐너(10), 공진주파수 검출부(30), 수직 구동주파수 생성부(70), 동기신호 조정부(90), 구동신호 생성부(110)를 포함하여 구성될 수 있다.1 is a view showing an optical scanner driving apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 1, the present invention provides an optical scanner 10, a resonant frequency detector 30, a vertical drive frequency generator 70, synchronization It may be configured to include a signal adjusting unit 90, a drive signal generator 110.

여기서, 광 스캐너(10)는 MEMS(micro-electro-mechenical system) 스캐너로서, 90도 위상 쉬프트(phase shift)하는 구동신호에 의해 공진 구동한다.Here, the optical scanner 10 is a MEMS (micro-electro-mechenical system) scanner, and resonantly drives by a drive signal shifted by 90 degrees.

그리고, 공진주파수 검출부(30)는 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출하는 역할을 수행한다.The resonant frequency detector 30 detects the resonant frequency for driving the optical scanner.

도 2는 도 1의 공진주파수 검출부를 보여주는 도면으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 공진주파수 검출부(30)는, 센싱부(32), 노이즈 제거부(34), 클럭 신호 변환부(36), 검출부(38)를 포함하여 구성될 수 있다.FIG. 2 is a diagram illustrating the resonance frequency detector of FIG. 1, and as shown in FIG. 2, the resonance frequency detector 30 includes a sensing unit 32, a noise removing unit 34, and a clock signal converter 36. It may be configured to include a detector 38.

여기서, 센싱부(32)는 광 스캐너(10)의 구동을 센싱하고, 노이즈 제거부(34)는 센싱부로부터 센싱된 센싱신호의 노이즈를 제거하는 역할을 수행한다.Here, the sensing unit 32 senses the driving of the optical scanner 10, and the noise removing unit 34 removes noise of the sensing signal sensed from the sensing unit.

이때, 노이즈 제거부(34)는 도시하지는 않았지만, 차등 증폭부와 오프셋 조정부를 포함하여 구성될 수 있으며, 차등 증폭부는 입력되는 센싱신호를 차등 증폭하여 노이즈를 제거하고, 오프셋 조정부는 차등 증폭된 신호의 오프셋을 조정하는 역할을 수행한다.In this case, although not shown, the noise removing unit 34 may include a differential amplifier and an offset adjusting unit. The differential amplifier unit may differentially amplify an input sensing signal to remove noise, and the offset adjustment unit may differentially amplify the signal. It serves to adjust the offset of.

그리고, 클럭 신호 변환부(36)는 노이즈가 제거된 센싱신호를 제로 크로싱(zero crossing)하여 클럭신호로 변환하는 역할을 수행한다.In addition, the clock signal converter 36 crosses the sensing signal from which the noise is removed to convert the clock signal to zero crossing.

다음, 검출부(38)는 클럭신호와 구동신호의 위상차를 이용하여 공진주파수를 검출하는 역할을 수행할 수 있다.Next, the detector 38 may serve to detect the resonance frequency by using a phase difference between the clock signal and the driving signal.

도 3은 도 2의 검출부를 보여주는 도면으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 검출부(38)는 위상 검출부(42), 루프 필터부(44), 전압 제어 발진부(46)를 포함하여 구성될 수 있다.3 is a diagram illustrating the detector of FIG. 2, and as shown in FIG. 3, the detector 38 may include a phase detector 42, a loop filter 44, and a voltage controlled oscillator 46. have.

여기서, 위상 검출부(42)는 광 스캐너(10)에서 센싱되어 클럭 신호로 변환된 클럭신호와 구동신호 생성부(110)에서 생성되어 광 스캐너(10)에 인가되는 구동신호와의 90도 위상차를 검출한다.Here, the phase detector 42 measures a 90 degree phase difference between a clock signal sensed by the optical scanner 10 and converted into a clock signal and a drive signal generated by the drive signal generator 110 and applied to the optical scanner 10. Detect.

그 이유는, 클럭신호와 구동신호의 위상차가 90도가 될 때, 광 스캐너(10)는 최대 큐 팩터(maximum Q factor)값을 갖기 때문에, 광 스캐너(10)가 최적의 각도로 구동하는 공진주파수 대역을 검출할 수 있다.The reason is that when the phase difference between the clock signal and the driving signal becomes 90 degrees, since the optical scanner 10 has a maximum Q factor value, the resonance frequency at which the optical scanner 10 drives at an optimum angle The band can be detected.

이어, 루프 필터부(44)는 검출된 위상차의 주파수 성분을 제한한 제어전압을 출력하고, 전압제어발진부(46)는 제어전압에 대응하는 주파수를 발진하여, 수직 구동주파수 생성부(70)로 출력된다.Subsequently, the loop filter unit 44 outputs a control voltage limiting the frequency component of the detected phase difference, and the voltage controlled oscillator 46 oscillates a frequency corresponding to the control voltage to the vertical driving frequency generator 70. Is output.

한편, 수직 구동주파수 생성부(70)는 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하고, 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하며, 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 역할을 수행할 수 있다.Meanwhile, the vertical driving frequency generator 70 sets any frequency near the detected resonance frequency as a reference frequency, sets at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency, and synthesizes the reference frequency and the mixed frequency. To generate a vertical driving frequency.

도 4는 도 1의 수직 구동주파수 생성부를 보여주는 도면으로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 수직 구동주파수 생성부(70)는 기준주파수 설정부(72), 혼합주파수 설정부(74), 주파수 합성부(76)로 구성될 수 있다.4 is a view showing a vertical driving frequency generator of FIG. 1, as shown in FIG. 4, the vertical driving frequency generator 70 includes a reference frequency setting unit 72, a mixed frequency setting unit 74, and frequency synthesis. It may be composed of a portion 76.

여기서, 기준주파수 설정부(72)는 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하는 역할을 수행하고, 혼합주파수 설정부(74)는 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하는 역할을 수행하며, 주파수 합성부(76)는 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 역할을 수행할 수 있다.Here, the reference frequency setting unit 72 serves to set any frequency near the detected resonance frequency as the reference frequency, and the mixing frequency setting unit 74 at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency. The frequency synthesizer 76 may serve to generate a vertical driving frequency by synthesizing the reference frequency and the mixed frequency.

이때, 기준주파수는 공진주파수에 대해 적어도 1/2인 주파수대를 사용할 수 있다.In this case, the reference frequency may use a frequency band that is at least 1/2 of the resonance frequency.

도 5는 일반적인 수직 구동 주파수를 보여주는 도면이고, 도 6a는 본 발명의 기준주파수 및 혼합주파수를 보여주는 도면이며, 도 6b는 도 6a의 기준주파수 및 혼합주파수가 합성된 수직 구동주파수를 보여주는 도면이다.5 is a view showing a general vertical drive frequency, Figure 6a is a view showing a reference frequency and a mixed frequency of the present invention, Figure 6b is a view showing a vertical drive frequency synthesized the reference frequency and the mixed frequency of Figure 6a.

도 5는 광 스캐너가 수직 구동할 때, 나타나는 수직 구동 주파수로서, 삼각 펄스 형태를 가지는데, 삼각 펄스의 상승구간은 액티브 구간으로서, 영상 데이터가 실리는 구간이다.5 is a vertical driving frequency that appears when the optical scanner is vertically driven, and has a triangular pulse form. The rising section of the triangular pulse is an active section, and a section in which image data is loaded.

일반적으로 광 스캐너는 수직 구동할 때, 약 60Hz의 구동 주파수로 강제 구동하는데, 이러한 강제 구동 주파수에서는 구동 게인(gain)이 낮아 소비전력이 크다.In general, when the optical scanner is vertically driven, the optical scanner is forcibly driven at a driving frequency of about 60 Hz. At this forced driving frequency, the driving gain is low and the power consumption is large.

하지만, 이 경우에도 광 스캐너가 약 300 - 1000KHz 정도의 공진 주파수에서 구동한다면, 구동 게인이 높아 소비전력을 낮출 수 있게 된다.However, even in this case, if the optical scanner is driven at the resonant frequency of about 300-1000KHz, the driving gain is high, thereby reducing the power consumption.

따라서, 본 발명에서는 이를 위해, 먼저 도 6a와 같이 공진주파수 부근의 어 느 한 주파수를 기준주파수로 설정하고, 기준 주파수의 3배, 5배, 7배 등의 홀수배인 주파수를 혼합 주파수로 설정한다.Therefore, in the present invention, for this purpose, first set any frequency near the resonant frequency as the reference frequency as shown in FIG. do.

그리고, 그들을 도 6b와 같이, 합성하면, 도 5의 일반적인 수직 구동 주파수보다 주기가 짧은 삼각 펄스 형태로 변환된다.When these are synthesized as shown in Fig. 6B, they are converted into a triangular pulse form whose period is shorter than the normal vertical driving frequency of Fig. 5.

따라서, 각 삼각 펄스의 액티브 구간도 짧아지게 되므로, 도 5의 일반적인 수직 구동 주파수의 액티브 구간 길이를 6개 정도로 나누어, 주기가 짧은 4개의 삼각 펄스에 나누어 한 화면을 구현할 수 있다.Therefore, since the active section of each triangular pulse is also shortened, the screen can be implemented by dividing the length of the active section of the general vertical driving frequency of FIG. 5 into about six and dividing it into four short triangular pulses.

즉, 본 발명의 수직 구동 주파수는 도 6b과 같이, 적어도 2개 이상의 삼각 펄스들이 한 프레임을 구성한다.That is, in the vertical driving frequency of the present invention, as shown in Figure 6b, at least two or more triangular pulses constitute a frame.

그리고, 한 프레임을 구성하는 삼각 펄스들 중, 첫 번째 삼각 펄스의 하강구간, 마지막 삼각 펄스의 상승구간, 그들 사이에 존재하는 삼각 펄스들의 상승구간 및 하강구간은 액티브 구간이 된다.Among the triangular pulses constituting one frame, the falling section of the first triangle pulse, the rising section of the last triangle pulse, and the rising section and falling section of the triangle pulses present therebetween become active sections.

이와 같이, 본 발명의 수직 구동 주파수는 한 화면을 구현하는데 큰 문제가 없으면서도, 게인이 높은 공진 주파수이므로, 광 스캐너는 작은 소비전력으로도 큰 구동각을 얻을 수 있는 효과가 있다.As described above, since the vertical driving frequency of the present invention does not have a big problem in realizing one screen and the gain is a high resonance frequency, the optical scanner has an effect of obtaining a large driving angle even with a small power consumption.

한편, 동기 신호 조정부(90)는 수직 구동주파수 생성부(70)에 의해, 생성된 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정하는 역할을 수행한다.Meanwhile, the synchronization signal adjusting unit 90 adjusts the horizontal and vertical synchronization signals of the input image by the vertical driving frequency generator 70 according to the generated vertical driving frequency.

그리고, 구동신호 생성부(110)는 조정된 수평 및 수직 동기 신호에 따라, 구동신호를 생성하여 광 스캐너로 출력하는 역할을 수행한다.The driving signal generator 110 generates a driving signal and outputs the driving signal to the optical scanner according to the adjusted horizontal and vertical synchronizing signals.

여기서, 구동신호 생성부는 도시되지는 않았지만, 메모리부, 디지털-아날로그 변환부, 필터부, 주파수 조정부를 포함하여 구성될 수 있다.Although not shown, the driving signal generation unit may include a memory unit, a digital-analog converter, a filter unit, and a frequency adjuster.

여기서, 메모리부는 룩업 테이블(look up table)로서, 광 스캐너(10)의 구동을 위한 수평 동기신호를 저장하는 제 1 메모리부와 광 스캐너(10)의 구동을 위한 수직 동기신호를 저장하는 제 2 메모리부로 구성될 수 있다.Here, the memory unit is a look up table, and includes a first memory unit storing a horizontal synchronizing signal for driving the optical scanner 10 and a second memory unit storing a vertical synchronizing signal for driving the optical scanner 10. It may be configured as a memory unit.

그리고, 디지털-아날로그 변환부는 제 1 메모리부에 저장된 수평 동기신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 1 디지털-아날로그 변환부와 제 2 메모리부에 저장된 수직 동기신호를 아날로그 신호로 변환하는 제 2 디지털-아날로그 변환부로 구성될 수 있다.The digital-analog converter converts the horizontal synchronizing signal stored in the first memory into an analog signal and the second digital-analog converts the vertical synchronizing signal stored in the second memory into an analog signal. It may be composed of a conversion unit.

다음, 필터부는 로우 패스 필터(low pass filter)로서, 제 1, 제 2 필터부로 구성되며, 아날로그 신호의 고주파 성분을 제거하여 구동신호를 생성한다.Next, the filter unit is a low pass filter, which is composed of first and second filter units, and generates a driving signal by removing high frequency components of the analog signal.

이어, 주파수 조정부는 제어신호에 따라, 제 1, 제 2 메모리부에 저장된 수평 및 수직 동기신호의 주파수 크기를 조정하는 역할을 수행할 수 있다.Subsequently, the frequency adjusting unit may adjust the frequency of the horizontal and vertical synchronization signals stored in the first and second memory units according to the control signal.

이와 같이, 구성되는 본 발명에 따른 광 스캐너 구동 방법은 다음과 같다.Thus, the optical scanner driving method according to the present invention configured as follows.

도 7은 본 발명에 따른 광 스캐너 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a method of driving an optical scanner according to the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 먼저, 공진 주파수 검출부(30)는 구동신호에 의해 구동되는 광 스캐너(10)로부터, 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출한다.(S11)As shown in FIG. 7, first, the resonant frequency detector 30 detects a resonant frequency for driving the optical scanner from the optical scanner 10 driven by the drive signal.

즉, 공진주파수 검출부(30)의 센싱부(32)는 광 스캐너의 구동을 센싱하고, 노이즈 제거부(34)는 센싱부(32)로부터 센싱된 센싱신호의 노이즈를 제거한다.That is, the sensing unit 32 of the resonance frequency detector 30 senses the driving of the optical scanner, and the noise removing unit 34 removes the noise of the sensing signal sensed by the sensing unit 32.

이어, 클럭신호 변환부(36)는 노이즈가 제거된 센싱신호를 클럭신호로 변환하고, 검출부(38)는 클럭신호와 구동신호의 위상차를 이용하여 공진주파수를 검출한다.Next, the clock signal converter 36 converts the sensing signal from which the noise is removed into a clock signal, and the detector 38 detects the resonance frequency by using a phase difference between the clock signal and the driving signal.

여기서, 검출부(38)의 위상 검출부(42)는 클럭신호와 구동신호와의 90도 위상차를 검출하고, 루프 필터부(44)는 검출된 위상차의 주파수 성분을 제한한 제어전압을 출력하며, 전압 제어 발진부(46)는 제어전압에 대응하는 주파수를 발진하여 공진 주파수를 검출한다.Here, the phase detector 42 of the detector 38 detects a phase difference of 90 degrees between the clock signal and the drive signal, and the loop filter 44 outputs a control voltage limiting the frequency component of the detected phase difference. The control oscillator 46 oscillates a frequency corresponding to the control voltage to detect the resonance frequency.

그리고, 수직 구동부 생성부(70)의 기준주파수 설정부(72)는 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정한다.(S13)In addition, the reference frequency setting unit 72 of the vertical driving unit generating unit 70 sets any frequency near the detected resonance frequency as the reference frequency (S13).

여기서, 기준주파수는 공진주파수에 대해 적어도 1/2인 주파수대를 사용할 수 있다.Here, the reference frequency may use a frequency band that is at least 1/2 of the resonance frequency.

다음, 혼합주파수 설정부(74)는 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정한다.(S15)Next, the mixed frequency setting unit 74 sets at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency.

즉, 혼합주파수 설정부(74)는 기준주파수의 3배, 5배, 7배 등에 해당하는 주파수들을 혼합주파수로 이용할 수 있다.That is, the mixed frequency setting unit 74 may use frequencies corresponding to three times, five times, seven times, and the like of the reference frequency as the mixed frequency.

경우에 따라, 혼합주파수는 기준주파수의 1배, 2배, 3배 등의 배수에 해당하는 주파수대를 사용할 수도 있다.In some cases, the mixed frequency may use a frequency band corresponding to multiples of 1, 2, 3, etc. of the reference frequency.

이어, 주파수 합성부(76)는 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성한다.(S17) Subsequently, the frequency combining unit 76 generates a vertical driving frequency by combining the reference frequency and the mixed frequency.

여기서, 도 6b의 수직 구동주파수는 도 5의 기존 강제 구동 주파수보다 주기 가 짧지만, 6개의 액티브 구간에 한 프레임의 영상 데이터를 나누면 도 5의 구동 주파수를 사용한 광 스캐너가 구현하는 화면과 같은 동일한 화면을 구현할 수 있다.Here, the vertical driving frequency of FIG. 6B is shorter than the conventional forced driving frequency of FIG. 5, but when image data of one frame is divided into six active sections, the same image as that of the screen implemented by the optical scanner using the driving frequency of FIG. 5 is obtained. You can implement the screen.

그리고, 동기 신호 조정부(90)는 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정한다.(S19)In addition, the synchronization signal adjusting unit 90 adjusts horizontal and vertical synchronization signals of the input image according to the vertical driving frequency.

여기서, 수평 동기 신호는 주기가 짧은 수직 동기 신호에 동기되도록 조정되어야 한다.Here, the horizontal synchronizing signal should be adjusted to be synchronized with the vertical synchronizing signal having a short period.

즉, 수직 동기 신호는 적어도 2개 이상의 삼각 펄스들이 한 프레임을 구성하도록, 한 프레임을 구성하는 삼각 펄스들 중, 첫 번째 삼각 펄스의 하강구간, 마지막 삼각 펄스의 상승구간, 그들 사이에 존재하는 삼각 펄스들의 상승구간 및 하강구간을 액티브 구간이 되도록 보정할 수 있다.That is, the vertical synchronizing signal includes a falling section of the first triangle pulse, a rising section of the last triangle pulse, and a triangle between them, so that at least two triangle pulses constitute one frame. The rising section and the falling section of the pulses may be corrected to be an active section.

다음, 구동신호 생성부(110)는 조정된 수평 및 수직 동기 신호에 따라, 구동신호를 생성하여 광 스캐너로 출력하면(S21), 광 스캐너(10)는 구동신호에 따라 스캐닝함으로써, 영상을 구현할 수 있다.Next, when the driving signal generator 110 generates a driving signal according to the adjusted horizontal and vertical synchronizing signals and outputs the driving signal to the optical scanner (S21), the optical scanner 10 scans according to the driving signal to implement an image. Can be.

이와 같이, 본 발명의 광 스캐너(10)는 게인이 높은 공진 주파수로 수직 구동하므로, 작은 소비전력으로도 높은 구동각을 얻을 수 있고, 높은 공진 주파수를 적용할 수 있으므로, 내충격성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the optical scanner 10 of the present invention drives the gain vertically at a high resonant frequency, a high driving angle can be obtained even with a small power consumption, and a high resonant frequency can be applied, thereby improving impact resistance. have.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구 의 범위에 의하여 정해져야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the embodiments, but should be defined by the claims.

도 1은 본 발명에 따른 광 스캐너 구동장치를 보여주는 도면1 is a view showing an optical scanner driving apparatus according to the present invention

도 2는 도 1의 공진주파수 검출부를 보여주는 도면FIG. 2 is a diagram illustrating a resonance frequency detector of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 2의 검출부를 보여주는 도면3 is a view illustrating a detector of FIG. 2.

도 4는 도 1의 수직 구동주파수 생성부를 보여주는 도면4 is a view illustrating a vertical driving frequency generator of FIG. 1;

도 5는 일반적인 수직 구동 주파수를 보여주는 도면5 shows a typical vertical driving frequency

도 6a는 본 발명의 기준주파수 및 혼합주파수를 보여주는 도면Figure 6a is a diagram showing a reference frequency and a mixed frequency of the present invention

도 6b는 도 6a의 기준주파수 및 혼합주파수가 합성된 수직 구동주파수를 보여주는 도면FIG. 6B illustrates a vertical driving frequency obtained by combining the reference frequency and the mixed frequency of FIG. 6A. FIG.

도 7은 본 발명에 따른 광 스캐너 구동 방법을 설명하기 위한 흐름도7 is a flowchart illustrating a method of driving an optical scanner according to the present invention.

Claims

스크린에 영상을 스캐닝하는 광 스캐너 구동장치에 있어서,An optical scanner driving apparatus for scanning an image on a screen,

구동신호에 의해 구동되는 광 스캐너;An optical scanner driven by a drive signal;

상기 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출하는 공진주파수 검출부;A resonant frequency detector for detecting a resonant frequency for driving the optical scanner;

상기 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하고, 상기 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하며, 상기 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 수직 구동주파수 생성부;Set any frequency near the detected resonance frequency as a reference frequency, set at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency, and generate a vertical driving frequency by combining the reference frequency and the mixed frequency. A driving frequency generator;

상기 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정하는 동기 신호 조정부; 그리고,A synchronization signal adjusting unit for adjusting horizontal and vertical synchronization signals of an input image according to the vertical driving frequency; And,

상기 조정된 수평 및 수직 동기 신호에 따라, 상기 구동신호를 생성하여 상기 광 스캐너로 출력하는 구동신호 생성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.And a driving signal generator for generating the driving signal and outputting the driving signal to the optical scanner according to the adjusted horizontal and vertical synchronizing signals.

제 1 항에 있어서, 상기 공진주파수 검출부는,The method of claim 1, wherein the resonant frequency detector,

상기 광 스캐너의 구동을 센싱하는 센싱부;A sensing unit configured to sense driving of the optical scanner;

상기 센싱부로부터 센싱된 센싱신호의 노이즈를 제거하는 노이즈 제거부;A noise removing unit removing noise of the sensing signal sensed by the sensing unit;

상기 노이즈가 제거된 센싱신호를 클럭신호로 변환하는 클럭 신호 변환부;A clock signal converting unit converting the noise-sensed sensing signal into a clock signal;

상기 클럭신호와 구동신호의 위상차를 이용하여 공진주파수를 검출하는 검출 부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.And a detector which detects a resonance frequency by using a phase difference between the clock signal and the driving signal.

제 2 항에 있어서, 상기 검출부는,The method of claim 2, wherein the detection unit,

상기 클럭신호와 상기 구동신호와의 90도 위상차를 검출하는 위상 검출부;A phase detector for detecting a phase difference of 90 degrees between the clock signal and the driving signal;

상기 검출된 위상차의 주파수 성분을 제한한 제어전압을 출력하는 루프 필터부;A loop filter unit outputting a control voltage in which the frequency component of the detected phase difference is limited;

상기 제어전압에 대응하는 주파수를 발진하는 전압 제어 발진부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.And a voltage controlled oscillator configured to oscillate a frequency corresponding to the control voltage.

제 1 항에 있어서, 상기 수직 구동주파수 생성부는,The method of claim 1, wherein the vertical drive frequency generation unit,

상기 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하는 기준주파수 설정부;A reference frequency setting unit which sets any frequency near the detected resonance frequency as a reference frequency;

상기 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하는 혼합주파수 설정부;A mixed frequency setting unit for setting at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency;

상기 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 주파수 합성부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.And a frequency synthesizer for synthesizing the reference frequency and the mixed frequency to generate a vertical driving frequency.

제 4 항에 있어서, 상기 혼합주파수는 기준주파수의 홀수배인 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.The optical scanner driving apparatus of claim 4, wherein the mixed frequency is an odd multiple of a reference frequency.

제 4 항에 있어서, 상기 수직 구동주파수는 적어도 2개 이상의 삼각 펄스들이 한 프레임을 구성하는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.The optical scanner driving apparatus of claim 4, wherein the vertical driving frequency comprises at least two triangular pulses forming one frame.

제 6 항에 있어서, 상기 한 프레임을 구성하는 삼각 펄스들 중, 첫 번째 삼각 펄스의 하강구간, 마지막 삼각 펄스의 상승구간, 그들 사이에 존재하는 삼각 펄스들의 상승구간 및 하강구간은 액티브 구간인 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동장치.The method of claim 6, wherein, among the triangular pulses constituting the frame, the falling section of the first triangle pulse, the rising section of the last triangle pulse, and the rising section and falling section of the triangular pulses therebetween are active sections. An optical scanner drive device.

스크린에 영상을 스캐닝하는 광 스캐너 구동방법에 있어서,In the optical scanner driving method for scanning an image on the screen,

상기 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출하는 단계;Detecting a resonant frequency for driving the optical scanner;

상기 검출된 공진주파수 부근의 어느 한 주파수를 기준주파수로 설정하는 단계;Setting any frequency near the detected resonance frequency as a reference frequency;

상기 기준주파수의 배수에 해당하는 적어도 하나의 혼합주파수를 설정하는 단계;Setting at least one mixed frequency corresponding to a multiple of the reference frequency;

상기 기준주파수와 혼합주파수를 합성하여 수직 구동주파수를 생성하는 단계;Synthesizing the reference frequency and the mixed frequency to generate a vertical driving frequency;

상기 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정하는 단계; 그리고,Adjusting horizontal and vertical synchronization signals of an input image according to the vertical driving frequency; And,

상기 조정된 수평 및 수직 동기 신호에 따라, 상기 구동신호를 생성하여 상기 광 스캐너로 출력하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동방법.And generating the driving signal according to the adjusted horizontal and vertical synchronizing signals and outputting the driving signal to the optical scanner.

제 8 항에 있어서, 상기 광 스캐너의 구동에 대한 공진주파수를 검출하는 단계는,The method of claim 8, wherein the detecting of the resonant frequency for driving the optical scanner comprises:

상기 광 스캐너의 구동을 센싱하는 단계;Sensing driving of the optical scanner;

상기 센싱부로부터 센싱된 센싱신호의 노이즈를 제거하는 단계;Removing noise of the sensing signal sensed by the sensing unit;

상기 노이즈가 제거된 센싱신호를 클럭신호로 변환하는 단계;Converting the sensing signal from which the noise is removed into a clock signal;

상기 클럭신호와 구동신호의 위상차를 이용하여 공진주파수를 검출하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동방법.And detecting a resonant frequency by using a phase difference between the clock signal and the driving signal.

제 9 항에 있어서, 상기 클럭신호와 구동신호의 위상차를 이용하여 공진주파수를 검출하는 단계는,The method of claim 9, wherein the detecting of the resonance frequency by using a phase difference between the clock signal and the driving signal comprises:

상기 클럭신호와 상기 구동신호와의 90도 위상차를 검출하는 단계;Detecting a phase difference of 90 degrees between the clock signal and the driving signal;

상기 검출된 위상차의 주파수 성분을 제한한 제어전압을 출력하는 단계;Outputting a control voltage limiting a frequency component of the detected phase difference;

상기 제어전압에 대응하는 주파수를 발진하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동방법.And oscillating a frequency corresponding to the control voltage.

제 8 항에 있어서, 상기 수직 구동주파수에 따라, 입력 영상의 수평 및 수직 동기 신호를 조정하는 단계에서,The method of claim 8, wherein in the adjusting of the horizontal and vertical synchronization signals of the input image according to the vertical driving frequency,

상기 수직 동기 신호는 적어도 2개 이상의 삼각 펄스들이 한 프레임을 구성 하고, 상기 한 프레임을 구성하는 삼각 펄스들 중, 첫 번째 삼각 펄스의 하강구간, 마지막 삼각 펄스의 상승구간, 그들 사이에 존재하는 삼각 펄스들의 상승구간 및 하강구간을 액티브 구간이 되도록 조정하는 것을 특징으로 하는 광 스캐너 구동방법.The vertical synchronizing signal includes at least two triangular pulses forming one frame, and among the triangular pulses constituting the frame, a falling section of the first triangle pulse, a rising section of the last triangle pulse, and a triangle between them. And a rising section and a falling section of the pulses to be an active section.