KR100547145B1 - Method and apparatus for controlling polygon mirror motor - Google Patents
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Abstract
폴리곤 미러 모터 제어방법 및 장치가 개시된다. 폴리곤 미러 모터 제어방법은 폴리곤미러 모터의 현재속도를 소정의 기준속도 범위와 비교하고, 비교결과에 따라 정상상태와 초기 과도상태를 결정하는 단계; 초기 과도상태인 경우, 상기 폴리곤미러 모터의 속도가 정상상태에 도달하는 제1 소정시간 동안 검출되는 수평동기신호를 이용하여 상기 폴리곤미러 모터의 회전자의 위치를 제어하는 단계; 및 정상상태인 경우, 평균적으로 수평동기신호가 발생하는데 소요되는 제2 소정시간 동안 검출되는 수평동기신호를 이용하여 상기 폴리곤미러 모터의 회전자의 위치를 제어하는 단계로 이루어진다.A method and apparatus for controlling a polygon mirror motor is disclosed. The polygon mirror motor control method includes comparing a current speed of a polygon mirror motor with a predetermined reference speed range and determining a steady state and an initial transient state according to a comparison result; Controlling the position of the rotor of the polygon mirror motor by using a horizontal synchronizing signal detected during a first predetermined time when the speed of the polygon mirror motor reaches a steady state in an initial transient state; And in the normal state, controlling the position of the rotor of the polygon mirror motor by using the horizontal synchronization signal detected during the second predetermined time required to generate the horizontal synchronization signal on average.
Description
도 1은 일반적인 폴리곤 미러를 이용한 광학계통 예시도,1 is an exemplary optical system using a general polygon mirror,
도 2는 본 발명에 따른 폴리곤 미러 모터 제어장치의 구성을 나타낸 블록도, 및2 is a block diagram showing the configuration of a polygon mirror motor control apparatus according to the present invention, and
도 3은 본 발명에 따른 폴리곤 미러 모터 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a polygon mirror motor control method according to the present invention.
본 발명은 전자사진방식을 이용한 장치의 노광부(LSU: Laser Scanning Unit)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3개의 홀 센서의 출력신호 대신 수평동기신호를 이용하여 폴리곤 미러 모터의 회전자의 위치를 검출하기 위한 폴리곤 미러 모터 제어방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a laser scanning unit (LSU) of an apparatus using an electrophotographic method. More specifically, the position of a rotor of a polygon mirror motor is determined by using horizontal synchronization signals instead of output signals of three Hall sensors. A method and apparatus for controlling a polygon mirror motor for detecting the same.
일반적으로 폴리곤 미러는 스캐너나 레이저 프린터 등에 설치되는 스캐닝 모터의 내부에서 로우터(rotor) 즉, 회전자의 슬리브에 장착되며, 로우터가 회전함에 따라 동시에 회전함으로써, 소정 위치에서 방출되어진 레이저빔을 반사시켜 상기 레이저빔을 감광드럼측의 방향으로 편향시킬 수 있도록 한 것이다.In general, a polygon mirror is mounted on a rotor, that is, a sleeve of a rotor in a scanning motor installed in a scanner or a laser printer, and rotates simultaneously as the rotor rotates, thereby reflecting the laser beam emitted from a predetermined position. The laser beam can be deflected in the direction of the photosensitive drum side.
폴리곤 미러를 이용한 광학 계통은 도 1에 도시된 바와 같이 구현되는데, 실제 레이저 빔 프린터 등의 사용조건에서는 레이저 다이오드(111)에서 주사된 레이저빔은 실린드리컬 렌즈(112)를 통과하여 평행빔으로 변환된 후 회전하는 폴리곤 미러 모터(113)에 의해서 f θ렌즈(114) 및 제1 반사미러(117)를 경유하여 감광드럼(118)으로 편향되게 된다. 한편, 제2 반사미러(115)는 레이저 다이오드(111)에서 발생되는 레이저빔이 감광드럼(118)의 일정 위치로 주사되도록 조정하기 위하여 f θ렌즈(114)를 통과하는 레이저빔의 일부를 반사시키고, 광센서(116)는 제2 반사미러(115)에 의해 반사되는 레이저빔을 1 주사마다 검출하여 수평동기신호를 생성한다. An optical system using a polygon mirror is implemented as shown in FIG. 1. In an actual use condition of a laser beam printer or the like, the laser beam scanned from the
상기와 같이 구성되는 폴리곤 미러를 이용한 광학계통도에 있어서 일반적으로 폴리곤 미러 모터의 정속도 제어를 위하여 회전자의 위치를 알기 위한 3개의 홀센서와 모터의 속도를 알기 위한 1개의 홀센서를 사용한다. 이와 같이 총 4개의 홀센서를 사용할 경우 레이저 빔 프린터의 최근 경향인 경량화와 간소화 추세를 충족시켜 주기 어려운 단점이 있다. In the optical system diagram using the polygon mirror configured as described above, three Hall sensors for knowing the position of the rotor and one Hall sensor for knowing the speed of the motor are generally used for the constant speed control of the polygon mirror motor. As such, when using a total of four Hall sensors, it is difficult to meet the recent trend of light weight and simplification of the laser beam printer.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여, 수평동기신호를 검출하여 모터의 위상을 제어하고, FG 신호를 검출하여 모터의 속도를 제어하기 위한 폴리곤 미러 모터 제어방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a polygon mirror motor control method and apparatus for detecting a horizontal synchronous signal to control a phase of a motor, and detecting a FG signal to control a motor speed. .
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폴리곤 미러 모터 제어방법은 폴리곤미러 모터의 현재속도를 소정의 기준속도 범위와 비교하고, 비교결과에 따라 정상상태와 초기 과도상태를 결정하는 단계; 초기 과도상태인 경우, 상기 폴리곤미러 모터의 속도가 정상상태에 도달하는 제1 소정시간 동안 검출되는 수평동기신호를 이용하여 상기 폴리곤미러 모터의 회전자의 위치를 제어하는 단계; 및 정상상태인 경우, 평균적으로 수평동기신호가 발생하는데 소요되는 제2 소정시간 동안 검출되는 수평동기신호를 이용하여 상기 폴리곤미러 모터의 회전자의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a polygon mirror motor control method according to the present invention includes comparing a current speed of a polygon mirror motor with a predetermined reference speed range, and determining a steady state and an initial transient state according to the comparison result; Controlling the position of the rotor of the polygon mirror motor by using a horizontal synchronizing signal detected during a first predetermined time when the speed of the polygon mirror motor reaches a steady state in an initial transient state; And in a steady state, controlling the position of the rotor of the polygon mirror motor by using the horizontal synchronization signal detected during a second predetermined time required to generate the horizontal synchronization signal on average.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 폴리곤 미러 모터 제어장치는 비화상형성영역에 배치되어 있는 광센서로부터 발생되는 수평동기신호를 검출하는 수평동기신호 검출부; 폴리곤미러 모터에 내장되며, 상기 폴리곤미러 모터의 회전에 대응하는 FG 신호를 발생하는 홀 센서로부터 해당하는 FG 신호를 검출하는 FG 신호 검출부; 상기 수평동기신호 검출부로부터 제공되는 수평동기신호와 상기 폴리곤미러 모터의 각 상을 여자시켜주는 로터의 위치를 서로 동기화시켜 상기 폴리곤미러 모터의 위상을 제어하는 위상제어부; 및 상기 FG 신호 검출부로부터 제공되는 FG 신호를 소정의 기준신호와 비교하고, 비교결과에 따라서 상기 폴리곤미러 모터를 정속 제어하는 속도제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the polygon mirror motor control apparatus according to the present invention includes a horizontal synchronous signal detection unit for detecting a horizontal synchronous signal generated from an optical sensor disposed in a non-image forming area; An FG signal detector embedded in a polygon mirror motor and detecting a corresponding FG signal from a hall sensor generating an FG signal corresponding to rotation of the polygon mirror motor; A phase control unit for controlling a phase of the polygon mirror motor by synchronizing a horizontal synchronization signal provided from the horizontal synchronization signal detector with a position of a rotor that excites each phase of the polygon mirror motor; And a speed control unit for comparing the FG signal provided from the FG signal detection unit with a predetermined reference signal and controlling the polygon mirror motor at a constant speed according to the comparison result.
상기 방법은 바람직하게로는 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현할 수 있다.The method may preferably be implemented as a computer readable recording medium having recorded thereon a program for execution on a computer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 폴리곤 미러 모터 제어장치의 구성을 나타낸 블록도로서, 수평동기신호 검출부(211), FG 신호 검출부(213), 위상제어부(215), 속도제어부(217) 및 폴리곤미러 모터(219)로 이루어진다.2 is a block diagram showing the configuration of a polygon mirror motor control apparatus according to the present invention, wherein a horizontal
도 2를 참조하면, 수평동기신호 검출부(211)는 광센서(도 1의 116)로부터 발생되는 수평동기신호를 검출하여 위상제어부(213)로 제공한다. 이때, 수평동기신호는 폴리곤미러로부터 반사되는 레이저빔의 주사 범위내에서 그 공간적인 위치가 화상형성영역을 벗어나서 고정되어 있는 광센서(116)에서 검출되는 레이저빔에 의해 생성된다. 폴리곤 미러는 정속도로 제어되기 때문에 레이저빔이 광센서(16)를 통과한 후 화상형성영역의 끝부분까지 도달하는 시간도 일정하고, 따라서 광센서(116)의 출력신호 즉, 수평동기신호를 기준으로 화상형성 동작이 가능해진다. 뿐만 아니라 1 주사마다 수평동기신호를 기준으로 레이저 다이오드의 발광을 제어하고 있다. Referring to FIG. 2, the horizontal
FG 신호 검출부(213)는 폴리곤미러 모터(도 1의 113)에 내장되며, 폴리곤미러 모터(113)의 회전에 대응하는 주파수신호, 즉, FG 신호를 발생하는 홀 센서(미도시)로부터 해당하는 FG 신호를 검출하여 속도제어부(217)로 제공한다.The FG
위상제어부(215)는 수평동기신호 검출부(211)로부터 제공되는 수평동기신호와 폴리곤미러 모터(113)의 각 상(phase)을 여자시켜 주는 로터(미도시)의 위치를 서로 동기화시켜 상기 폴리곤미러 모터(113)의 위상을 제어한다. 여기서, 폴리곤미러 모터(113)는 폴리곤미러의 면수가 6면인 경우를 예를 들면, a, b, c 3상(3-phase)을 갖도록 구성될 수 있다.The
속도제어부(217)는 FG 신호 검출부(213)로부터 제공되는 FG 신호를 소정의 기준신호와 비교하고, 비교결과에 따라서 폴리곤미러 모터(113)를 정속 제어하게 된다.The
도 3은 본 발명에 따른 폴리곤 미러 모터 제어방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.3 is a flowchart illustrating a polygon mirror motor control method according to the present invention.
도 3을 참조하면, 311 단계에서는 폴리곤미러 모터(113)의 현재 상태가 정상상태인지 초기과도상태인지를 판단한다. 이를 위하여, 화상형성장치의 PPM(Paper Per Minute)과 폴리곤미러의 면수가 정해지면, 폴리곤미러의 RPM(Rotation Per Minute)이 정해지는데, 폴리곤미러 모터(113)의 현재 속도를 측정하여 미리 설정한 RPM 즉, 기준속도와 비교하여, 현재 속도가 기준속도에 도달할 때까지를 초기 과도상태로 판단하여 312 단계로 이행하고, 현재 속도가 기준속도에 도달한 이후부터를 정상상태로 판단하여 314 단계로 이행한다. Referring to FIG. 3, in
312 단계에서는 상기 311 단계에서의 판단 결과, 모터(113)가 초기 과도상태로 판단된 경우, 모터(113)의 속도가 정상속도에 도달하는 제1 소정시간 동안 레이저 다이오드(도 1의 111)를 턴온시키고, 313 단계에서는 제1 소정시간 동안 수평동기신호를 검출한다. 여기서, 제1 소정시간은 모터(113)의 속도를 모니터링하면서 모터(113)의 속도가 상기 미리 설정한 기준속도 범위 이내로 진입할 때까지 소요되는 시간을 의미한다. 이와 같이 초기 과도상태에서는 감광드럼(118)에 노광시키는 동작이 행해지지 않기 때문에 정상화상에는 아무런 영향을 미치지 않는다.In
314 단계에서는 상기 311 단계에서의 판단 결과, 모터(113)가 정상상태로 판단된 경우, 평균적으로 수평동기신호가 발생하는데 소요되는 제2 소정시간 동안 레이저 다이오드(도 1의 111)를 턴온시키고, 315 단계에서는 제2 소정시간 동안 수평 동기신호를 검출한다. 여기서, 정상상태에서 수평동기신호를 검출하기 위하여 레이저 다이오드를 계속 온상태로 두는 것은 불가능하기 때문에, 정상상태에서 수평동기신호가 발생되는 시점을 비디오클럭을 카운팅하여 영상신호에 존재하는 화상영역의 비디오 데이터에 영향을 주지 않는 범위 즉, 제2 소정시간동안 레이저 다이오드를 턴온시켜 수평동기신호를 검출한다. 여기서, 비디오 데이터에 영향을 주지 않는 범위란 영상신호에 존재하는 비화상영역을 의미하며, 항상 비화상영역에서 수평동기신호를 발생하도록 한다. 따라서, 폴리곤미러의 속도가 일정하다고 가정한다면 수평동기신호 또한 항상 일정하게 발생하고, 비디오클럭을 카운팅하면 화상영역 또한 거의 동일하게 검출되므로 수평동기신호가 발생할 영역을 예측할 수 있다. In
316 단계에서는 상기 313 단계 또는 315 단계에서 검출된 수평동기신호와 모터(315)의 각 상을 여자시켜주는 로터 즉 회전자의 위치를 동기화시킴으로써 모터의 위상을 제어한다. 부연설명하자면, 폴리곤 미러의 면수가 6면인 경우를 예를 들면, 폴리곤미러는 내부에서 a, b, c 3상으로 구성되어 있으며, 회전자의 위치에 따라서 각 상을 여자시켜줌으로써 회전자가 회전하게 된다. 그런데, 수평동기신호는 폴리곤미러 모터(113)가 1 회전하는 동안 60도 간격으로 6개 발생하므로, 수평동기신호를 이용하면 회전자의 위치를 알 수 있고, 이와 같은 회전자의 위치정보를 이용하여 해당 상을 여자시켜준다. 따라서, 폴리곤미러 모터(113)의 초기 설계시 수평동기신호가 발생하는 회전자의 위치와 상을 여자시켜주는 시점을 맞추어 설계해야 함이 바람직하다.In
상기한 본 발명은 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, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 용지는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다. The present invention described above can also be embodied as computer readable codes on a computer readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, which are also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It also includes. The computer readable paper can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion. And functional programs, codes and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers in the art to which the present invention belongs.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 폴리곤미러 모터 제어에 있어서 수평동기신호를 검출하여 모터의 위상을 제어함으로써 기존의 3개의 홀센서를 사용할 필요가 없으므로 폴리곤미러 모터 제어모듈의 구현비용을 절감시킬 수 잇을 뿐 아니라 전체적인 사이즈를 줄일 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the implementation cost of the polygon mirror motor control module since it is not necessary to use three existing Hall sensors by controlling the phase of the motor by detecting the horizontal synchronization signal in the polygon mirror motor control. In addition, there is an advantage that can reduce the overall size.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
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