KR100392466B1 - 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치 및 방법을 개시한다.

본 발명은 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치에 있어서, 상기 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하는 위치계산부; 및 상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 하여 상기 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력하는 프로세서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치에 있어서, 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하고, 좌표값과 위치 피드백 신호를 입력으로 하여 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 스캐너로 출력함으로 해서, 갈바노미터 스캐너를 제어하는 것이 간단해지며 효율적이 되고, 사용 환경이 변하더라도 그에 효율적으로 대응할 수 있으며, 모니터링하는 것도 간단하게 실현될 수 있어, 스캐너를 제어하는 데 있어 편이성이 대폭 향상되며, 정밀성이 높아지게 되어 스캐너를 이용한 가공에 있어 제품의 질이 대폭 향상된다.

Description

갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling galvanometer scanner device}

본 발명은 위치 제어에 관한 것으로서, 특히 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

갈바노미터 스캐너(Galvanometer Scanner)는 입력되는 제어 신호에 따라 좌우로 회전하는 힘을 내는 모터이다. 이 제어 신호로는 입력되는 신호의 전류값을 사용하는 것이 일반적이다. 또한 이 스캐너에는 축의 위치에 비례하는 제어 신호를 출력하는 위치 피드백 장치가 내장되어 있다. 이 출력 제어신호 역시 전류값을 사용하는 것이 일반적이다. 이 스캐너를 위치 제어용으로 이용하기 위해서는 원하는 위치와 위치 피드백신호로부터 적절한 제어 신호인 제어 전류를 계산해서 스캐너에 인가해 주는 장치인 제어기가 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 상기의 문제점들을 해결하기 위해, 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스캐너를 제어하기 위한 장치의 구성을 블록으로 도시한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 스캐너를 제어하기 위한 방법의 흐름을 도시한 것이다.

도 3은 현상태 추정기의 구성을 블록으로 도시한 것이다.

도 4는 응답성을 개선하기 위한 구성 모델을 블록으로 도시한 것이다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치는, 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치에 있어서, 상기 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하는 위치계산부; 및 상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 하여 상기 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력하는 프로세서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 방법은, 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하는 단계; 상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 받는 단계; 및 상기 입력된 좌표값과 위치 피드백 신호를 이용하여 상기 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스캐너를 제어하기 위한 장치의 구성을 블록으로 도시한 것이다. 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너(14)를 제어하기 위한 이 장치는 스캐너(14)의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하는 위치계산부(10) 및 상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 하여 스캐너(14)의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력하는 프로세서부(11)를 포함한다.

이 장치는 프로세서부(11)의 출력값을 아날로그값으로 변환하는 아날로그 변환부(12), 아날로그 변환부(12)의 출력값에 따른 제어 신호인 제어 전류를 생성하는 전력구동부(13) 및 상기 스캐너의 출력인 위치 피드백 제어신호를 디지털로 변환하여 프로세서부(11)에 입력으로 제공하는 디지털 변환부(15)를 더 포함한다.

그리고 이 장치는 프로세서부(11)에서 계산된 스캐너의 위치 제어 신호를 입력으로 하여 스캐너의 위치를 사용자에게 표시하며, 사용자의 입력에 따른 스캐너의 위치에 대한 좌표값을 프로세서부(11)에 전달하는 모니터링부(16)를 더 포함한다.

도 2는 본 발명에 따른 스캐너를 제어하기 위한 방법의 흐름을 도시한 것이다. 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 이 방법은 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하고(20 단계), 상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 받아서(22 단계), 상기 입력된 좌표값과 위치 피드백 신호를 이용하여 상기 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력한다(24 단계). 이 출력된 위치 제어 신호를 아날로그 신호로 변환하여(26 단계), 위치 제어 값에 대응하는 전류를 생성하여 스캐너의 위치를 제어한다(28 단계).

도 1과 도 2에 도시된 구성과 방법을 참조하여 본 발명에 따른 일실시예의 동작을 상세하게 설명한다.

위치계산부(10)는 스캐너가 위치할 좌표값을 계산한다(20 단계). 스캐너가 위치할 좌표값은 스캐너를 이용하여 작업하는 종류에 따라 달라질 수 있을 것이다. 예를 들면 스캐너는 레이저 빔을 이동시키는데 사용할 수 있을 것이다. 이런 경우 스캐너가 위치할 좌표는 레이저 빔을 이동시키는 좌표가 될 것이다. 스캐너 위치의 좌표는 레이저 빔을 이용해서 가공하는 작업의 내용에 따라 결정된다. 예를 들어 일직선으로 레이저 빔으로 가공하는 작업에서는 그에 따른 좌표값이 위치계산부(10)에서 계산될 것이다. 위치계산부(10)는 PC와 같은 컴퓨터 장치에서 가공하려는 도형의 모양으로부터 가공할 좌표값을 계산할 수 있는 프로그램을 동작시켜 구현할 수 있을 것이다. 이와 같은 방법을 사용해서 위치계산부(10)을 구현하면, 가공하려는 대상이 달라지는 경우, 그에 대응하여 위치계산을 하는 것은 필요한 프로그램만 갱신해서 사용하면 실시될 수 있으므로 스캐너의 위치를 계산하는데 있어서 유연성이 높아질 것이다.

위치계산부(10)에서 계산된 스캐너의 위치 이동에 필요한 좌표값은 프로세서부(11)에 전달된다. 프로세서부(11)에는 이 좌표값외에도 스캐너(14)에서 출력되는 위치 피드백 신호가 입력된다(22 단계). 이 위치 피드백 신호는 스캐너(14)가 제어 신호를 받아 동작을 하고 그 동작하는 축의 위치에 비례하는 전류값을 출력한 것이다. 이 전류값은 아날로그 값인 경우에는 프로세서부(11)에서 처리하기 편리한 디지털 데이터로 변환시키는 것이 바람직하다. 디지털 변환부(15)는 스캐너(14)의 위치 피드백 신호인 전류값을 디지털 데이터로 변환한다.

프로세서부(11)는 위치계산부(10)에서 입력된 스캐너(14)의 위치에 대한 데이터를 스캐너(14)에서 피드백 된 위치 피드백 신호를 이용해서 보정하여 실제 스캐너(14)의 위치 제어를 할 제어 신호를 출력한다(24 단계). 이 제어 신호는 스캐너를 제어하는 값이 스캐너에 입력되는 전류값일 경우, 전류값을 나타내는 값이 될 것이다.

프로세서부(11)는 DSP(Digital Signal Processor)를 사용하여 구현할 수 있을 것이다. 이런 경우 DSP에서 참조번호 24 단계의 계산에 필요한 프로그램은 ROM과 같은 메모리 장치에 입력하여 DSP에서 그 프로그램을 읽어서 실행하게 하거나, 위치계산부(10)로 사용되는 PC에서 RAM과 같은 메모리 장치에 필요한 프로그램을 다운로드하고, 그 프로그램 코드를 DSP가 읽어서 실행하게 할 수 있을 것이다. 이과 같은 방법을 사용하면, 실행할 수 있는 스캐너의 실제 위치 좌표를 프로세서부(11)에서 계산하는 데 있어 유연하게 대응할 수 있을 것이다.

프로세서부(11)에서 계산된 결과값은 디지털 데이터인 것이 보통일 것이며,이 디지털 데이터를 아날로그 값으로 변환시키는 것이 바람직하다. 아날로그 변환부(12)가 프로세서부(11)의 제어 출력인 디지털 신호를 대응하는 아날로그 값으로 변환시킨다(26 단계). 아날로그 변환부(12)로는 DAC(Digital-Analog Converter)를 사용하는 것이 바람직하다.

아날로그 값으로 변환된 제어 신호는 전력 구동부(13)로 입력되어, 전력 구동부(13)에서는 입력되는 아날로그 값에 대응하는 전류값을 가지는 전류를 출력한다. 이 전류가 스캐너로 입력되며, 스캐너는 이 전류값에 따라 좌우로 모터를 회전시켜 원하는 위치로, 예를 들면, 레이저 빔을 이동시키게 된다(28 단계). 전력 구동부(13)로는 입력되는 전압값에 대응하는 전류값을 출력하는 상용의 전력 공급 장치를 사용할 수 있을 것이다.

스캐너(14)가 제어되는 결과를 사용자에게 표시하는 것이 본 발명에 따른 장치를 사용하는 데 있어 편리할 것이다. 이를 위해 프로세서부(11)에서 계산된 스캐너(14)의 위치 제어 신호를 입력으로 받아 스캐너의 위치에 대한 좌표를 사용자에게 표시하는 모니터링부(16)가 본 발명에 따른 장치에 포함되는 것이 바람직하다.

또한 모니터링부(16)는 스캐너 모터의 이동이 제대로 되는 가를 확인하기 위한 튜닝(tuning) 작업을 위해 사용자가 스캐너의 위치에 따른 좌표값을 입력하면 그 좌표값을 프로세서부(11)에 전달하여, 그 좌표값에 따라 스캐너를 제어할 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위해 모니터링부(16)는 사용자가 좌표값을 입력할 수 있는 입력 수단을 포함할 수 있을 것이다. 이를 위해 프로세서부(11)의 동작에 대한 프로그램에는 사용자가 모니터링부(16)를 통해 제어 좌표를 입력하는 경우에는 그제어 좌표에 따라 스캐너를 제어할 수 있도록 프로세서부(11)가 제어 신호를 출력하도록 할 수도 있을 것이다.

본 발명에 따른 도 1의 장치는 위치 계산부(10)를 상기의 설명과 같이 PC 및 해당 프로그램으로 구현하고, PC에서 해당 프로그램을 프로세서부(11)로 다운로드하여 사용한다면, 모니터링부(16)를 위한 데이터는 RS-232C와 같은 시리얼 인터페이스를 사용하거나 더 고속의 데이터를 주고 받는 경우에는 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스를 사용할 수 있을 것이다.

상기와 같이 디지털적인 제어를 통해 스캐너의 사양이 바뀌어도 본 발명에 따른 제어를 위해 하드웨어를 교체할 필요가 없이 해당 프로그램만 수정하면 대응할 수 있으며, 다양한 제어를 할 수 있게 된다.

그리고 상기에 설명된 방법과 같이 스캐너를 제어하는 것은 일종의 디바이스 드라이버를 구현하는 것이 되므로, 범용성이 큰 드라이버를 사용하는 것이 된다. 또한 가공 대상이 바뀌는 경우 스캐너를 튜닝하기 위한 작업이 간단하게 실행될 수 있으며, 디지털 신호를 사용해서 제어를 실시하게 되므로 아날로그 신호에 비해 노이즈(noise)에 강하게 된다.

프로세서부(11)로 DSP를 사용하는 경우 DSP에서 실행되는 프로그램의 내용의 일 예를 설명한다. 디지털적인 제어를 위해서는 도 1의 구성을 이산 모델링(discrete modeling)하여 모의 시험을 하고 그 결과를 개발에 반영하는 것이 바람직하다.

DAC(12)에 필터가 포함되는 경우 필터의 출력 전압을 제어 입력이라고 정의한다. 전체 범위는 10[V]pp가 된다. 스캐너의 위치의 측정의 용이성을 위해 DAC(12)의 출력단에 설치하는 위치 센서 회로(미도시)를 통한 전압을 위치 출력으로 정의한다.

도 1의 연속 상태 공간 모델을 다음의 식과 같이 설정할 수 있다.

이때에

이다.

Gc는 스캐너(14)를 구동하기 위한 DC 이득이며 postovol은 상태의 정의가 스캐너(14)의 래디언(radian)으로 되어 있으므로 이를 출력식에서 반영하기 위한 postovol이라는 계수로 설정하였다. postovol의 값은 스캐너에서 사용하는 미러(mirror)의 최대 회전각이[rad]이고 위치 센서의 출력 최대값을 3.3[V]라고 하면 이를 1:1의 대응 관계로 설정한 것이다. Gc는 제어 입력 전압에서 스캐너 구동 출력 전류까지의 DC 이득 또는 전달 컨덕턴스(transconductance)라 할 수 있을 것이며 ADC(12)의 출력 전압과 호환성을 유지하도록 한다. 상기와 같은 연속적인 영역에서의 모델을 이산 영역에서의 모델로 변환하기 위해 직접 계산할 수도 있을 것이지만 상용의 소프트웨어, 예를 들면 Matlab과 같은 프로그램을 사용할 수 있을 것이다. 이산 영역에서의 모델로 변환하기 위한 Matlab의 함수는 다음의 식과같다.

이때에 Ts는 샘플링 시간이다. PHI, GAM은 연속 모델에서 구한 행렬이 이산 영역으로 변환된 값이다.

DAC(12)나 ADC(15)를 모델링하기 위해서는 예를 들면 1을 처리하기 이해서는 100으로 환산하여 처리한 후에 다시 1/100으로 환산하는 것이 오류를 줄이는 방법이 될 것이다. 그리고 DAC(12) 혹은 ADC(15)가 예를 들면 16비트의 데이터를 처리할 수 있다면 이들의 모든 영역을 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

수학식 1의 연속 상태 공간 모델은 다음의 식과 같이 이산 모델로 변환된다.

스캐너를 사용한 시스템의 수학적 모델에서 J = 0이다.

u(k)를 다음의 식과 같이 정의한다.

위의 경우 참조 입력(reference input)에 대한 고려는 포함되어 있지 않은 것이며 참조 트랙킹 제어 설계(reference tracking control design)시에 참조 입력이 고려된다.

수학식 4를 수학식 3에 대입하여 z 변환(z transform)하면 다음의 수학식과 같이 된다.

수학식 5의 특성 방정식은 다음의 식과 같이 표시된다.

이를 수학식 3의 특성 방정식과 비교하면 피드백 이득 K에 의해 원하는 임의의 위치에 수학식 3이 제어 가능(controllable)해야 한다는 조건을 만족해야 한다. 제어하고자 하는 시스템이 제어 가능한것인지 그렇지 않은지를 판별하는 방법은 여러 가지가 있을 것이나, 선형 시간 불변(linear time invariant) 시스템인 경우에는 다음과 같은 판별 방법을 사용할 수 있다.

제어 가능한 행렬 C를 다음의 식과 같이 정의한다.

이때에 제어 가능한 행렬 C가 풀 랭크(full rank)이면 수학식 3으로 표시된 시스템은 제어 가능하다고 한다. 만일 단일 입력 단일 출력인 경우에는 수학식 3의 시스템이 제어 가능하기 위해서는 행렬 C는 단일하지 않아야(nonsingular) 한다.

상용의 프로그램을 사용하여 시스템의 제어 가능성을 시험할 수 있다.Matlab에서는 다음의 식과 같이 시험할 수 있다.

: 제어 가능 행렬 C를 리턴(return)한다.

Rank(Co) : Co의 랭크(rank)값을 리턴한다.

이때에 시스템이 제어 가능하다면 Co의 랭크와의 랭크는 같다.

상기의 기본적인 가정들은 모든 상태 변수가 유효하다는 것이었다. 그러나 대부분의 경우 모든 상태변수가 유효한 것은 아니다. 스캐너를 사용하는 시스템에서도 회전각(ratating angle)은 측정되지만 각속도(angular velocity)는 유효하지 않으므로 이런 경우에 대해 시스템의 상태변수를 추정해야 한다. 이때에 추정기(estimator)가 이용된다. 그런데 시스템의 특성에 의존하여 이러한 상태변수의 추정가능성이 정해지는데 이를 관찰가능성(observability)이라고 한다.

추정기에는 현상태 추정기와 예측 추정기가 있다. 일반적인 추정기인 예측 추정기(prediction estimator)의 경우 제어 법칙을 계산할 때에 현재의 상태 변수가 아니라 한 개의 샘플(sample) 전의 값을 사용하여 추정하는데 비해 현상태 추정기(current estimator)의 경우에는 현재 상태변수의 값을 이용하여 제어 법칙이 계산되므로 예측 추정기보다 더 상대적으로 향상된 성능의 응답을 기대할 수 있다.

현상태 추정기는 다음의 수학식 9, 10과 같이 나타낼 수 있다.

이때에는 현재 측정치 y(k)에서의 현상태를 추정한 것이며,는 이전의 추정으로부터 모델 예측에서의 예측된 추정이다.

수학식 9를 수학식 10에 대입하면 다음의 수학식이 된다.

수학식 11에서 수학식 3을 빼서 정리하면 다음의 수학식이 된다.

여기에서이며, 이는 추정 에러가 된다.

추정기 이득인 Lc는 다음의 수학식과 같이 구할 수 있다.

이때에이다. 그리고(i는 1부터 n까지)는 원하는 추정기의 특성 방정식의 계수들을 나타낸다.

도 3은 상기와 같이 설명된 현상태 추정기의 구성을 블록으로 도시한 것이다.

관찰 가능성을 설명한다. 관찰가능성(observability) 행렬 O를 다음의 식과 같이 정의한다.

관찰가능성 행렬 O가 풀랭크이면 수학식 3으로 표현된 시스템은 관찰가능하다고 한다. 만일 단일 입력 단일 출력인 경우에는 수학식 3의 시스템이 관찰 가능하기 행렬 O는 단일하지 않아야(nonsingular) 한다.

상용의 프로그램을 사용하여 시스템의 관찰 가능성을 시험할 수 있다. Matlab에서는 다음의 식과 같이 시험할 수 있다.

: 관찰 가능 행렬 O를 리턴한다.

Rank(Co) : Co의 랭크(rank)값을 리턴한다.

이때에 시스템이 관찰 가능하다면 Co의 랭크와의 랭크는 같다.

추정기를 설계하는 것은 결국 추정기 이득 Lc를 구하는 문제가 된다. 이에 대한 해답은 애크만 공식(Ackermann's Formula)이라 알려진 상기의 수학식 13에서 구해지는 것이다.

스캐너를 사용하는 시스템의 성능에서 응답 신호의 상승시간(rise time)의단축은 스캐너를 이용하여 레이저로 마킹하는 속도와 관련하여 중요한 요소가 된다. 따라서 속도를 조절할 수 있는 허용 범위 내에서 상승시간을 단축하는 것이 바람직하다. 실험적으로 측정한 결과 1.5[msec]의 시간이 걸리는 명령에 대해 상승시간은 350[usec]로 보통의 속도 사양을 만족한다. 속도를 개선하기 위해 고이득의 제어기를 설계하는 경우의 문제점은 제어 이득이 커짐에 따라 노이즈가 증폭되며 속도 조절성이 나빠지게 된다. 이런 문제를 해결하기 위한 설계 방법을 이하 설명한다.

도 4는 응답성을 개선하기 위한 구성 모델을 블록으로 도시한 것이다. 이 도면에 사용된 기호의 의미 및 구하는 방법은 이하 설명될 것이다.

스캐너를 사용하는 시스템의 기본 신호는 사다리꼴 파형인 것이 보통이다. 램프 신호(ramp signal)에 대한 응답이 1차 다이나믹스(dynamics)의 형태로 지수적으로 기준 신호에 수렴한다고 하면 원하는 상승시간의 단축을 예상할 수 있다. 도 4의 블록도에서 보는 것처럼 실제 스캐너의 각속도(angular velocity, v)가 기준 속도(v*)를 트랙킹(tracking)할 때에 속도 에러(velocity error)가 지수적으로 0에 수렴하도록 이득을 정하는 것이다.

다음과 같이 변수를 정의한다.

v*는 기준 속도이며 v는 스캐너(14)의 각속도이며,는 속도 에러이다.는 다음의 식과 같이 표현된다.

이때에 설계의 목표는 속도 에러의 미분값인가의 형태가 되도록를 정하는 것이다. 도 4의 블록도에서 정의된 변수들을 고려하여 속도에 대한 동적인 식(dynamic equation)을 세워보면 다음의 수학식과 같다.

상기의 수학식 17에서 보는 것처럼 다음과 같은 수학식을 만족한다면 설계목표에 부합하게 된다.

그런데 상기의 식에서 구한는 연속된 영역에서 유도한 이득이며 이산 영역에서 구할 때에는 샘플링 시간을 고려해야 하며, 또한 크기 요소(scaling factor), DAC 필터의 이득과 드라이버의 이득도 고려해야 한다. 그리고 디지털 이득은 DAC(12)와 ADC(15)의 워드 길이와 이로 인한 자리수를 잘라내는 것에 대한 에러에 대한 적절한 보상이 이루어져야 하므로 실험을 통한 적정값을 결정이 필요하다. 이를 위한 실험을 위해 Matlab과 같은 프로그램에서는 다음과 같은 식을 통해 계산을 한다.

이때에로 나누는 것은 상기에 설명한 연속적인 디지털 변환 시 에러에 대한 보상의 값이다. 예를 들어 10이라는 값을 택하면 기준보다 앞선 응답을 보이게 된다. 과도한 보상(over compensation)이 된 경우이다. 실험 결과 적정한의 값의 범위는 30 내지 100이다. 그리고 이런 경우 실험적으로 측정한 결과 1.5[msec]의 시간이 걸리는 명령에 대해 상승시간은 200 내지 300[usec]로 보통의 속도 사양보다 개선되었다.

상기와 같이 도 1과 같은 장치를 모델링하는 경우에 고려해야 하는 사항의 일부를 설명하였다. 이외에도 주파수 영역에서의 응답 특성을 위한 고려를 위한 방법이 있을 것이며, 이런 용도를 위해 H2/LTR 알고리즘과 같은 방법을 사용할 수 있을 것이다.

상기와 같은 모델링에 대한 설명들은 스캐너(14)의 사양에 따라 적용하는 방법이 달라질 수 있을 것이며, 사용하는 DAC(12) 혹은 ADC(15)의 워드 길이에 따라 달라질 수 있을 것이며, 여러 가지 다른 변형이 가능할 것이다.

상기의 설명에 포함된 예들은 본 발명에 대한 이해를 위해 도입된 것이며, 이 예들은 본 발명의 사상과 범위를 한정하지 않는다. 상기의 예들 외에도 본 발명에 따른 다양한 실시 태양이 가능하다는 것은, 본 발명이 속한 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명할 것이다.

본 발명의 일부 단계들은, 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, CD-RW, 자기 테이프, 플로피디스크, HDD, 광 디스크, 광자기 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.

본 발명에 의하면, 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치에 있어서, 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하고, 좌표값과 위치 피드백 신호를 입력으로 하여 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 스캐너로 출력함으로 해서, 갈바노미터 스캐너를 제어하는 것이 간단해지며 효율적이 되고, 사용 환경이 변하더라도 그에 효율적으로 대응할 수 있으며, 모니터링하는 것도 간단하게 실현될 수 있어, 스캐너를 제어하는 데 있어 편이성이 대폭 향상되며, 정밀성이 높아지게 되어 스캐너를 이용한 가공에 있어 제품의 질이 대폭 향상된다.

Claims (4)

1. 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치에 있어서,

   상기 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하는 위치계산부; 및

   상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 하여 상기 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력하는 프로세서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 프로세서부의 출력값을 아날로그값으로 변환하는 아날로그 변환부;

   상기 아날로그 변환부의 출력값에 따른 제어 신호인 제어 전류를 생성하는 전력구동부; 및

   상기 스캐너의 출력인 위치 피드백 제어신호를 디지털로 변환하여 상기 프로세서부에 입력으로 제공하는 디지털 변환부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 프로세서부에서 계산된 상기 스캐너의 위치 제어 신호를 입력으로 하여 상기 스캐너의 위치를 사용자에게 표시하며, 사용자의 입력에 따른 스캐너의 위치에 대한 좌표값을 상기 프로세서부에 전달하는 모니터링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 장치.
4. 입력되는 제어 신호에 따라 회전하며 회전하는 축의 위치에 비례하는 위치 피드백 신호를 출력하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 방법에 있어서,

   상기 스캐너의 위치이동에 필요한 좌표값을 계산하는 단계;

   상기 좌표값과 상기 위치 피드백 신호를 입력으로 받는 단계; 및

   상기 입력된 좌표값과 위치 피드백 신호를 이용하여 상기 스캐너의 위치 제어를 위한 제어 신호를 계산하여 상기 스캐너로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 갈바노미터 스캐너를 제어하기 위한 방법.