KR100682955B1

KR100682955B1 - 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법

Info

Publication number: KR100682955B1
Application number: KR1020060001674A
Authority: KR
Inventors: 조용철; 장석모
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-01-06
Filing date: 2006-01-06
Publication date: 2007-02-15
Also published as: EP1806571A1; DE602006003719D1; EP1806571B1; JP2007183264A; US20070159189A1

Abstract

대략 ±12도의 큰 회동각으로 구동되는 스캐닝 미러의 구동각을 정밀 측정할 수 있도록 된 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법이 개시되어 있다.

이 개시된 스캐너의 구동특성 평가장치는 빔을 조사하는 광원과; 광원과 스캐닝 미러 사이에 배치된 대물렌즈와; 대물렌즈의 초점 위치에 스캐닝 미러가 위치되도록 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터와; 스캐닝 미러에서 반사되어 대물렌즈를 투과한 반사빔을 수광하여 스캐닝 미러의 회전각 변화를 감지하는 위치감지소자(PSD)와; PSD에서 감지된 신호를 처리하는 신호처리부;를 포함하여,

스캐닝 미러의 회전각 변화에 무관하게 반사빔이 광원에서 조사되어 대물렌즈에 입사되는 빔과 평행한 빔이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법{Apparatus and method for evaluating driving characteristic of scanner}

도 1은 일반적인 2축 MEMS 스캐너를 보인 개략적인 사시도.

도 2a 및 도 2b 각각은 도 1에 도시된 2축 MEMS 스캐너의 수평 구동과 수직 구동을 각각 보인 개략적인 그래프.

도 3은 종래의 일 예에 따른 2차원 PSD를 이용하여 스캐닝 미러의 2차원 구동을 평가하는 스캐너의 구동특성 평가장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 4a 및 도 4b 각각은 스캐닝 미러에 대하여 PSD가 경사 배치된 경우를 나타낸 개략적인 도면.

도 5는 종래의 다른 예에 따른 2차원 PSD를 이용하여 스캐닝 미러의 2차원 구동을 평가하는 스캐너의 구동특성 평가장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐너의 구동특성 평가장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면.

도 7은 도 6의 스캐닝 미러에 입사된 빔 및 반사빔의 광경로 변화를 설명하기 위한 개략적인 도면.

도 8 및 도 9 각각은 본 발명에 따른 PSD를 통한 스캐닝 미러의 2차원 동적 거동을 측정을 설명하기 위한 개략적인 도면.

도 10은 본 발명에 따른 PSD에서 검출된 신호로부터 빔 스폿의 좌표값 (x, y)에 비례하는 아날로그 전압을 출력하는 회로를 보인 도면.

도 11은 본 발명에 따른 PSD 측정 오차를 보정하는 과정을 보인 순서도.

도 12는 본 발명에 따른 대물렌즈의 초점 위치 조절 과정을 보인 순서도.

도 13은 본 발명에 따른 카메라에 맺힌 빔스폿의 형상과 가우시안 피팅 곡선을 보인 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...스캐닝 미러 101...광원

103...콜리메이터 105...핀홀

107...제1광경로 변환부재 109...대물렌즈

111...액츄에이터 113...제2광경로 변환부재

115...위치감지소자(PSD) 117...집속렌즈

119...카메라 121...PSD 증폭기

123...LD 구동회로 125...계측기

125a...오실로스코프 125b...신호 분석기

127...함수 발생기 129...고전압 증폭기

131...프레임 그래버 133...컴퓨터

135...D/A 컨버터 137...모니터

139...증폭기

본 발명은 스캐닝 미러의 회동에 의해 광을 주사하는 스캐너의 구동특성을 평가하는 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대략 ±12도의 큰 회동각으로 구동되는 스캐닝 미러의 구동각을 정밀 측정할 수 있도록 된 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 레이저를 이용하여 대화면 고화질의 영상을 제공하는 레이저 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 이 레이저 디스플레이 장치는 레이저에서 조사된 레이저 빔을 이용하여 2차원의 대화면 영상을 구현하기 위하여, 대략 ±12도의 큰 각도로 구동되는 스캐닝 미러를 구비한 멤스(Micro Electro-Mechnical System; 이하, MEMS라 한다.) 스캐너가 요구된다.

도 1은 일반적인 2축 MEMS 스캐너를 보인 개략적인 사시도이다.

도면을 참조하면, 2축 MEMS 스캐너는 베이스(1)와, 이 베이스(1)에 대해 수직구동(d_v) 가능하게 설치된 작동판(3)과, 상기 작동판(3)에 대해 수평구동(d_h) 가능하게 설치되어 입사된 레이저 빔(B_L)을 주사선 S를 따라 2축으로 스캐닝하여 영상(I)를 형성하는 스캐닝 미러(11)를 포함한다.

여기서, 상기 작동판(3)이 상기 베이스(1)에 대하여 수직구동(d_v) 되도록 하기 위하여, 상기 작동판(3)의 양단은 비틀림 스프링(5)에 의하여 상기 베이스(1)에 연결되어 있다. 그리고, 상기 베이스(1)와 작동판(3)에 걸쳐 형성된 제1콤(comb)전극 구조체(7)가 마련되어 있다. 상기 제1콤전극 구조체(7)는 상기 베이스(1)에 대해 빗살 구조로 형성된 복수의 제1고정콤전극(7a)과, 상기 작동판(3)에 대해 빗살 구조로 형성된 것으로 상기 제1고정콤전극(7a)과 번갈아 형성된 복수의 제1가동콤전극(7b)을 포함한다. 따라서, 상기 제1고정콤전극(7a)과 상기 제1가동콤전극(7b) 사이의 상호 정전기력에 의하여, 상기 비틀림 스프링(5)에 의하여 회전 지지되는 상기 작동판(3)이 영상(I)의 수직방향에 대응되는 수직방향으로 최대 수직각도 2θ_v의 0.5배의 회동각 범위 내에서 회동된다. 그리고, 구동 전원이 인가되지 않을 때에는 상기 비틀림 스프링(5)의 복원력에 의하여 원위치 된다.

또한, 상기 스캐닝 미러(11)가 상기 작동판(3)에 대하여 수평구동(d_h) 되도록 하기 위하여, 상기 스캐닝 미러(11)의 양단은 공진 스프링(13)에 의하여 상기 작동판(3)에 연결되어 있다. 그리고, 상기 작동판(3)과 상기 스캐닝 미러(11)에 걸쳐 형성된 제2콤전극 구조체(15)가 마련되어 있다. 상기 제2콤전극 구조체(15)는 상기 작동판(3)에 대해 빗살 구조로 형성된 복수의 제2고정콤전극(15a)과, 상기 스캐닝 미러(11)에 대해 빗살 구조로 형성된 것으로 상기 제2고정콤전극(15a)과 번갈아 형성된 복수의 제2가동콤전극(15b)을 포함한다.

따라서, 상기 제2고정콤전극(15a)과 상기 제2가동콤전극(15b) 사이의 상호 정전기력에 의하여, 상기 공진 스프링(13)에 의하여 회전 지지되는 상기 스캐닝 미러(11)가 영상(I)의 수평방향에 대응되는 수평방향으로 최대 수평각도 2θ_h의 0.5배 의 회동각 범위 내에서 공진하면서 회동된다. 그리고, 구동 전원이 인가되지 않을 때에는 상기 공진 스프링(13)의 복원력에 의하여 원위치된다.

도 2a 및 도 2b 각각은 도 1에 도시된 2축 MEMS 스캐너의 수평 구동과 수직 구동을 각각 보인 개략적인 그래프이다.

도 2a를 참조하면, 시간(t)이 경과하면서 상기한 MEMS 스캐너의 수평 구동(d_h)의 회전각(θ_h)이 최대수평각도 +θ_{h_max}와, 음의 최대수평각도 -θ_{h_max} 사이에서 주기적으로 변화하도록 공진 구동된다.

한편, 수직 구동의 경우는 도 2b에 도시된 바와 같이, 한 화면의 2차원 영상을 구현하는 t₁ 시간 동안 스캐너의 수직각도 θ_v 값이 계속 증가하여 최대수직각도 +θ_{v_max}에 도달한 후, 한 화면 영상 구현이 완료된 후, 본래의 각 -θ_{v_max}로 복원되는 비공진 구동된다. 여기서, 수직각도의 증가와 복원은 1/60초의 주기로 수행될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 2축 MEMS 스캐너에 있어서, 스캐너의 구동특성 중 주요 평가 항목으로는 (1) 수평 공진 구동의 최대각도(예컨대, ±θ_{h_max} = ±12°), (2)수직 구동의 최대각도(예컨대, ±θ_{v_max} = ±6.8°), (3)수평 공진 주파수, (4)수직 구동의 주기 (5) Q 값, (6) 응답속도(time response) 등이 있다. 한편, 상기한 평가 항목 중 항목(1), (2)에 대한 평가가 가장 중요하고, 다른 평가 항목들에 비하여 선행되어야 한다.

도 3은 종래의 일 예에 따른 2차원 위치감지소자(Position-Sensitive Device; 이하, PSD라 한다)를 이용하여 스캐닝 미러의 2차원 구동을 평가하는 스캐너의 구동특성 평가장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면이다.

도면을 참조하면, 종래의 스캐너 구동특성 평가장치는 입사광축에 대해 경사지게 배치되어 3축 구동되는 스테이지(29)에 평가대상인 스캐닝 미러(20)를 설치한 후, 상기 스캐닝 미러(20)에 대해 레이저 빔을 조사한다. 이를 위하여, 레이저 빔을 조사하는 헬륨-네온(He-Ne) 레이저(21), 광세기를 감쇠시키는 감쇠기(attenuator)(23), 감쇠된 레이저 빔을 확장시키는 빔 확장기(25) 및, 상기 스캐닝 미러(20)에 레이저 빔을 집속시키는 대물렌즈(27)를 포함한다.

그리고, 상기 스테이지(29)를 2차원 방향으로 구동하여 상기 스캐닝 미러(20)에서 반사된 레이저 빔의 반사각을 변화시키면서, PSD(31)를 통하여 입사된 레이저 빔을 수광한다. 이 수광된 레이저 빔의 광신호는 광전변환 되고, 전류-전압 변환회로(33)에서 전압신호로 변환된 후 오실로스코프(35)에 입력된다. 상기 오실로스코프(35)는 상기 PSD(31)에 맺힌 레이저 빔의 변위를 측정한다. 이때, 상기 스캐닝 미러(20) 상에 마이크로스코프(41)를 구비하여, 상기 스캐닝 미러(20)를 촬영하여 모니터(45)에 제공함으로써, 상기 스캐닝 미러(20)의 배치 상태를 모니터링 할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이 구성된 스캐너 구동특성 평가장치는 스캐닝 미러(20)가 광경로 상에 경사 배치되므로, 스캐닝 미러(20)의 회전각이 큰 경우는 그 측정이 어렵다는 문제점이 있다. 즉, 상기 PSD는 그 특성상 소정 크기 이상에서는 선형성이 깨지게 되므로 그 크기의 제약이 있는 바, 도 4a에 도시된 바와 같은 문제점을 야기할 수 있다. 도 4a는 스캐닝 미러(20)에 대한 소정 크기를 가지는 PSD(31)가 경사 배치된 경우를 나타낸 것이다. 점선으로 도시된 바와 같이 스캐닝 미러(20)가 가동시, 상기 스캐닝 미러(20)에서의 반사된 레이저 빔은 스캐닝 미러(20)의 구동각의 2배 범위에서 주사된다. 따라서, 크기의 제약을 가지는 PSD(31)를 통하여 반사 빔을 수광하고자 하는 경우, 입사 빔의 일부가 스캐닝 미러(20)를 벗어나는 문제점이 있다.

또한, 상기한 바와 같이 구성된 스캐너 구동특성 평가장치는 도 4b에 도시된 바와 같이 스캐닝 미러(20)가 입사광축에 대해 경사 배치되므로, 상기 PSD에 입사되는 광이 PSD(31)의 평면과 수직을 이루도록 하기 위한 광학요소들의 광학적 배치와, 캘리브레이션(calibration)이 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 높이 편차에 따라 각도 오차가 나타나고, 이에 따라 디포커싱으로 인한 레이저 빔의 불선명(Blur)이 나타나므로 PSD의 위치 오차를 유발한다. 그리고, 레이저 빔이 스캐닝 미러에 경사 입사되는 경우 스캐닝 미러의 회전각에 따른 레이저 빔의 궤적 왜곡 즉, 키스톤(Keystone) 오차가 발생하여 측정의 선형성이 저하되는 문제점이 있다.

도 5는 종래의 다른 예에 따른 2차원 PSD를 이용하여 스캐닝 미러의 2차원 구동을 평가하는 스캐너의 구동특성 평가장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면이다.

도면을 참조하면, 종래의 스캐너 구동특성 평가장치는 입사광축에 대해 수직 배치되어 구동되는 스테이지(57)에 평가대상인 스캐닝 미러(50)를 설치한 후, 상기 스캐닝 미러(50)에 대해 레이저 빔(B_L)을 조사한다. 이를 위하여, 레이저 빔을 조사하는 헬륨-네온(He-Ne) 레이저(51), 집속렌즈(53), 입사광을 편광방향에 따라 투과 또는 반사시켜 광경로를 바꾸어주는 편광빔스프리터(55) 및, PSD(59)를 포함한다.

따라서, 상기 헬륨-네온 레이저(51)에서 조사된 레이저 빔은 상기 집속렌즈(53)에서 집속되고, 상기 편광빔스프리터(55)에서 반사되어 상기 스캐닝 미러(50)에 입사된다. 그리고, 상기 스캐닝 미러(50)에서 반사된 광은 상기 편광빔스프리터(55)를 투과하여 상기 PSD(59)에 입사된다. 상기 PSD(59)는 입사광을 광전변환하여 출력한다. 여기서, 상기 스캐닝 미러(50)는 함수 발생기(65)에서 제공되는 신호가 입력되는 고전압 증폭기(67)에 의해 회전 구동 제어된다. 또한, 상기 PSD(59)에서 출력되고 PSD 증폭기(61)에서 증폭된 신호와 상기 함수 발생기(65)에서 출력된 기준신호가 오실로스코프(63)에 입력된다. 그러므로, 오실로스코프(63)를 통하여 스캐닝 미러의 과도응답 특성의 측정이 용이하다. 또한, 입사광축에 대해 스캐닝 미러(50) 및 PSD(59)를 수직 배치하므로, 도 3에 도시된 평가장치와는 달리 캘리브레이션이 용이하다.

한편, 이와 같이 스캐너 구동특성 평가장치를 구성하는 경우, 스캐닝 미러(50)의 회전각이 증가하면 반사되는 레이저 빔이 PSD(59)의 감지영역을 벗어나므로, 대략 ±12°이상의 대변위 각도 측정이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 레이저 빔의 포커싱 여부를 확인하기 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 대략 ±12도의 큰 회동각으로 구동되는 스캐닝 미러의 구동각을 실시간으로 정밀 측정할 수 있도록 된 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 평가대상인 스캐닝 미러의 수평 회전각 및 수직 회전각 변화에 따른 구동특성을 측정하는 스캐너의 구동특성 평가장치에 있어서,

빔을 조사하는 광원과; 상기 광원과 상기 스캐닝 미러 사이에 배치된 대물렌즈와; 상기 대물렌즈의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되도록 상기 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터와; 상기 스캐닝 미러에서 반사되어 상기 대물렌즈를 투과한 반사빔을 수광하여 상기 스캐닝 미러의 회전각 변화를 감지하는 위치감지소자(PSD)와; 상기 PSD에서 감지된 신호를 처리하는 신호처리부;를 포함하여,

상기 스캐닝 미러의 회전각 변화에 무관하게 상기 반사빔이 상기 광원에서 조사되어 상기 대물렌즈에 입사되는 빔과 평행한 빔이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.

보다 바람직하게는, 상기 반사빔의 일부를 수광하여 상기 반사빔의 동적 상태 및 정적 상태를 측정하는 카메라와; 상기 카메라에서 측정된 반사빔의 상태를 모니터링하는 모니터; 및, 상기 카메라에서 측정된 반사빔의 상태를 입력 받아 상 기 대물렌즈의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되도록 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부;를 더 포함한다.

또한, 본 발명은 평가대상인 스캐닝 미러의 수평 회전각 및 수직 회전각 변화에 따른 스캐너의 구동특성 평가방법에 있어서,

대물렌즈를 통하여 광원에서 조사된 빔을 상기 스캐닝 미러에 집속 조사하는 단계와; 상기 스캐닝 미러에서 반사된 빔이 상기 광원에서 조사되어 상기 대물렌즈에 입사되는 빔과 평행한 빔이 되도록 하기 위하여, 상기 스캐닝 미러가 상기 대물렌즈의 초점에 위치 되도록 상기 대물렌즈를 구동하는 단계와; 상기 스캐닝 미러에서 반사된 빔을 위치감지소자(PSD)와 카메라 각각을 통하여 수광하여 상기 스캐닝 미러의 구동특성을 계측하는 단계와; 상기 PSD의 측정오차를 보정하는 단계와; 상기 카메라를 통하여 수광된 신호로부터 상기 대물렌즈의 초점 위치를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스캐너 구동특성 평가장치의 광학적 배치를 보인 개략적인 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 평가장치는 평가대상인 스캐닝 미러(100)의 수평 회전각 및 수직 회전각 변화에 따른 구동특성을 평가하는 것으로서, 빔을 조사하는 광원(101), 대물렌즈(109), 이 대물렌즈(109)를 구동하는 액츄에이터(111), 위치감지소자(이하, PSD라 함)(115) 및 상기 PSD(115)에서 감지된 신호를 처리하는 신호처리부를 포함한다.

상기 스캐닝 미러(100)는 함수 발생기(127)에서 발생되고, 고전압 증폭기(129)에서 증폭된 전압파형을 입력 받아 수평 및 수직 회전구동된다. 여기서, 상기 함수 발생기(127)에서 제공되는 전압 파형의 예로는 도 2a 및 도 2b 각각에 도시된 바와 같은 유형의 교류 파형일 수 있다. 즉, 수평 회전구동은 도 2a에 도시된 바와 같은 사인(Sine) 교류 파형이고, 수직 회전구동은 도 2b에 도시된 바와 같은 삼각 교류 파형일 수 있다.

상기 광원(101)은 상기 PSD(115)와 후술하는 카메라(119)에서 모두 감지가 용이한 적색 계열의 빔을 조사하는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 광원(101)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED) 또는 레이저 다이오드로 구성될 수 있다.

상기 대물렌즈(109)는 상기 광원(101)과 상기 스캐닝 미러(100) 사이에 배치된 것으로, 대략 0.5 이상의 개구수, 대략 50배의 고배율 및 10㎜ 이상의 작동 거리를 가지는 것이 바람직하다. 이는 구동각이 대략 ±12도 이상인 스캐닝 미러(100)에 대해서도 구동특성을 평가할 수 있도록 대략 ±24도 이상의 광각을 가지는 광학계를 구현하기 위함이다.

상기 액츄에이터(111)는 상기 대물렌즈(109)의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러(100)가 위치되도록 상기 대물렌즈(109)를 구동한다. 여기서, 상기 액츄에이터(111)는 상기 대물렌즈(109)를 광축방향으로 미소 구동할 수 있도록 된 것으로, 압전 구동소자 또는 소형 선형모터로 이루어진 것이 바람직하다. 따라서, 상기 액츄 에이터(111)를 수동 조작 내지는 자동초점 구조를 이용하여 상기 대물렌즈(109)를 구동함으로써, 상기 대물렌즈(109)의 초점에 측정대상인 스캐닝 미러(100)가 위치되도록 할 수 있다. 여기서, 자동초점 구조 및 방법에 대해서는 후술하기로 한다.

상기한 바와 같이 대물렌즈(109)와 스캐닝 미러(100)를 배치한 경우는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 광원(101)에서 조사되어 상기 대물렌즈(109)에 입사되는 입사빔 L_i과, 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사되어 상기 대물렌즈(109)를 투과한 반사빔 L_R이 상기 스캐닝 미러(100)의 회전각 θ의 변화에 무관하게 서로 평행한 빔이 되도록 한다. 즉, 입사빔 L_i은 상기 대물렌즈(109)의 초점 F 위치의 스캐닝 미러(100) 상에서 반사된다. 여기서, 상기 스캐닝 미러(100)의 회전각이 θ인 경우, 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔은 입사빔 L_i에 대해 회전각 θ의 2배인 2θ의 각도로 반사되며, 상기 대물렌즈(109)를 통과하면서 입사빔 L_i와 평행한 반사빔 L_R이 된다.

상기한 바와 같이, 입사빔 L_i과 반사빔 L_R이 평행한 빔이 되도록 하는 경우, 상기 스캐닝 미러(100)의 회전각 θ이 변화하는 경우, 두 평행 빔 사이의 간격 Δx 만이 변화할 뿐 평행한 상태는 계속 유지된다. 여기서, 간격 Δx와 각 2θ는 수학식 1의 관계를 만족한다.

따라서, 상기 스캐닝 미러(100)의 회전 정도에 무관하게 상기 PSD(115)에 입사되는 빔은 상기 PSD(115)의 수광면(도 8의 115a)에 실질상 수직을 이룬다. 그러므로, 도 4a를 참조하여 설명된 바와 같은 문제점을 야기하지 않으므로, 스캐닝 미러(100)가 큰 회전각 예컨대 ±12도 이상의 각도로 회전하는 경우에도 종래의 평가장치에 채용된 PSD 정도의 크기로도 이를 측정할 수 있다. 또한, 조사된 빔의 궤적 왜곡즉, 키스톤(Keystone) 오차가 발생되지 않으므로, 상기 PSD(115)를 통한 측정의 선형성을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 구동특성 평가장치는 입사빔의 진행경로를 변환하는 제1광경로 변환부재(107)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 제1광경로 변환부재(107)는 상기 광원(101)과 상기 대물렌즈(109) 사이에 배치되는 것으로, 상기 광원(101) 쪽에서 입사된 빔은 상기 대물렌즈(109) 방향으로 향하도록 하고, 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔은 상기 PSD(115) 방향으로 진행하도록 한다. 상기 제1광경로 변환부재(107)는 입사빔을 소정 광량비로 분할하여 일부는 투과시키고 나머지는 반사시키는 빔스프리터나, 입사빔 중 특정 편광의 빔은 반사시키고 다른 편광의 빔은 투과시키는 편광빔스프리터로 구성될 수 있다. 또한, 상기 제1광경로 변환부재(107)는 육면체 형상의 큐빅형 빔스프리터 또는 평판 형상의 플레트형 빔스프리터를 채용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 광원(101)과 상기 제1광경로 변환부재(107) 사이에 콜리메이터(103)와, 핀홀(pin hole)(105)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 콜리메이터(103)는 상기 광원(101)에서 조사된 빔을 집속시켜 평행빔이 되도 록 한다. 그리고, 상기 핀홀(105)은 상기 콜리메이터(103)와 상기 제1광경로 변환부재(107) 사이에 배치되어, 상기 콜리메이터(103)를 투과한 빔의 크기를 규제하여 빔 직경이 매우 작은 입사빔이 상기 스캐닝 미러(100)에 입사되도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔의 일부를 수광하여, 상기 반사빔(L_R)의 동적 상태 및 정적 상태를 측정하는 카메라(119)와, 상기 카메라(119)에서 측정된 반사빔의 상태를 모니터링하는 모니터(137)를 더 포함할 수 있다. 또한, 이와 같이 카메라(119)를 더 구비한 경우 상기 제1광경로 변환부재(107), 상기 PSD(115) 및 상기 카메라(119) 사이에 제2광경로 변환부재(113)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2광경로 변환부재(113)는 상기 제1광경로 변환부재(107)를 경유하여 입사된 빔을 상기 PSD(115)와 상기 카메라(119)로 분기시킨다. 따라서, 상기 제2광경로 변환부재(113)에서 분기된 빔은 상기 PSD(115)와 상기 카메라(119)에 동시에 입력된다.

또한, 본 발명은 상기 제2광경로 변환부재(113)와 상기 카메라(119) 사이에 배치되어, 입사된 평행빔을 집속하는 집속렌즈(117)를 더 포함할 수 있다.

상기 카메라(119)는 CCD(Charge-Coupled Device) 등으로 구성되는 것으로, 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔을 감지한다. 즉, 상기 카메라(119)는 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔의 수평방향 거동 및 수직방향 거동을 모니터링 하는데 사용되며, 15Hz 이하의 저속 구동에서는 상기 카메라(119)에 맺히는 빔의 중심 좌표를 계측하여 상기 스캐닝 미러(100)의 수평 구동각도와 수직 구동각도를 측 정할 수 있다. 따라서, 상기 카메라(119)에서 감지된 정보신호를 기초로, 상기 대물렌즈(109)의 초점 위치 자동 조정 및, 상기 PSD(115)의 측정 오차 보정을 수행할 수 있다.

이를 위하여, 상기 카메라(119)에서 출력된 신호를 입력 받아 상기 카메라(199)에서 측정된 반사빔의 상태를 상기 모니터(137)에 디스플레이하고, 상기 반사빔의 상태에 따라 상기 액츄에이터(111)를 제어하는 제어부를 더 포함한다. 이를 위하여, 상기 제어부는 프레임 그래버(Frame Grabber)(131), 컴퓨터(133), 입력된 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(135) 및 상기 D/A 컨버터(135)를 통하여 출력된 구동전압을 증폭하여 상기 액츄에이터(111)에 제공하는 증폭기(139)를 포함한다. 여기서, 상기 프레임 그래버(131)는 상기 카메라(119)에서 출력된 영상신호를 컴퓨터(133)가 처리할 수 있는 신호로 바꾸어주는 장치이다.

상기한 바와 같이 구성된 제어부를 더 포함함으로써, 상기 카메라(119)에서 측정된 반사빔의 상태를 입력 받아 상기 스캐닝 미러(100)의 반사 위치에 상기 대물렌즈(109)의 초점이 위치되도록 상기 액츄에이터(111)를 자동 제어할 수 있다.

상기 PSD(115)는 대역폭이 대략 100KHz로서, 고속 응답성이 우수하기 때문에 상기 스캐닝 미러(100)의 최대 100KHz로의 동적 거동을 측정할 수 있다. 이러한 PSD(115)의 예로는 Hamamatsu 사의 Duo Lateral Type 2차원 PSD 센서가 있으며, 이를 이용하는 경우 센서의 선형성을 높이고 고주파 교류 응답을 얻을 수 있다.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하면서, 상기 PSD(115)를 통한 스캐닝 미러(100)의 동적 거동 측정 메카니즘을 설명하기로 한다.

도 8을 참조하면, 상기 PSD(115)는 상기 스캐닝 미러의 2차원 동적 거동을 측정하기 위하여, X축 방향으로의 동적 거동을 측정하는 두 애노드 단자(X1, X2)와, Y축 방향으로의 동적 거동을 측정하는 두 캐소드 단자(Y1, Y2)를 구비한다. 따라서, 상기 PSD(115)는 상기 애노드 단자(X1, X2) 및 상기 캐소드 단자(Y1, Y2)에서 출력된 신호를 처리하여, 광감지면(115a)에 조사된 빔 스폿(S_B)의 입력 위치를 감지한다.

도 9는 X축 방향으로의 빔 스폿의 동적 변위에 따른 X축 좌표값 산출 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 빔 스폿이 X축 방향으로의 길이 X_α, X_β 위치 즉, 중심축으로부터 x만큼 우측으로 이격된 경우에 있어서, 상기 애노드 단자(X1, X2) 양단에 흐르는 광전류 l_X1, l_X2 각각은 수학식 2에 도시된 바와 같이 길이 X_α, X_β에 반비례하는 바, 이러한 관계 및 수학식 3의 관계를 이용하여 X축 방향으로의 빔 스폿 위치 좌표값 x를 산출할 수 있다.

여기서, k는 비례 상수이고, I_o는 광원의 방사조도(irradiance)를 나타낸다.

여기서, L는 센서 감지영역의 길이를 나타내며, X_α와 X_β의 합(=X_α+ X_β)과 같다.

Y축 좌표값 역시, X축 좌표값과 같은 방식으로 산출할 수 있으며, 상기한 수학식 3의 관계를 도 10에 도시된 바와 같은 회로도로서 표현할 수 있다.

즉, 도 10을 참조하면, 상기 PSD에서 검출된 신호는 애노드 단자(X1, X2)와, 캐소드 단자(Y1, Y2) 각각을 통하여 출력되며, 이 출력된 신호는 제1 내지 제4전치 증폭기(251a, 251b, 251c, 251d)에서 증폭된 후, 제1 및 제2차동증폭기(253a, 253b)를 차동된다. 또한, 상기 제3 및 제4전치증폭기(251c, 251d)에서 증폭된 일부 신호는 합산기(255)에서 합산된다. 이후, 상기 제1차동증폭기(253a)와 상기 합산기(255)에서 합산된 신호는 제1디바이더(divider)(257a)를 걸쳐, x/L의 형태로 출력한다. 또한, 상기 제2차동증폭기(253b)와 상기 합산기(255)에서 합산된 신호는 제2디바이더(divider)(257b)를 걸쳐, y/L의 형태로 출력한다. 따라서, 상기한 PSD를 통하여, 빔 스폿의 좌표값 (x, y)에 비례하는 아날로그 전압을 출력할 수 있다.

도 6을 참조하면, 상기 신호처리부는 상기 PSD(115)에서 출력된 아날로그 전압을 증폭하는 것으로, PSD 증폭기(121)와, 계측기(125)를 포함한다. 상기 PSD 증폭기(121)는 상기 광원(101)을 구동하는 구동회로 즉, LD 구동회로(123)에 빔 파워 제어용 피드백 신호를 전달한다. 이와 같이, 회로를 구성한 경우 상기 광원(101)의 변조와 동기하여 상기 PSD(115)에서 출력된 신호를 펄스폭 변조 또는 진폭 변조 등의 변조방식을 이용하여 처리할 수 있다. 이 경우, 상기 신호처리부는 외부 잡광의 영향을 최소화 할 수 있다.

또한, 상기 신호처리부는 상기 계측기(125)에 상기 스캐닝 미러(100)의 회전 구동각 변화에 따른 PSD(115)에 맺힌 빔 스폿의 좌표값 (x, y)를 제공한다. 상기 계측기(125)는 상기 PSD 증폭기(121)에서 출력된 신호를 입력받아 상기 스캐닝 미러(100)의 구동특성을 계측한다. 이를 위하여 상기 계측기(125)는 오실로스코프(125a)와, 신호 분석기(125b)를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 오실로스코프(125a)는 상기 PSD 증폭기(121)로부터 신호 파형을 입력받아, 상기 스캐닝 미러(100)의 수평 및 수직 최대 회전각과, 이상 거동되는 스캐닝 미러의 운동을 분석하는데 유용한 시응답(time response)을 계측한다. 여기서, 최대 회전각은 공진 구동시 발생하므로, 이에 해당되는 전압의 크기를 각도로 환산함으로써, 최대 회전각을 측정할 수 있다.

그리고, 상기 신호 분석기(125b)는 상기 PSD 증폭기(121)로부터 입력된 신호를 분석하여, 상기 스캐닝 미러(100)의 수평 및 수직 공진주파수와, Q 값을 산출한다. 즉, 상기 신호 분석기(125b)는 상기 스캐닝 미러(100) 구동을 위해 인가한 전압 대비 상기 PSD(115) 출력신호의 전달함수를 사인파 스위프(Sine sweep)를 하여 상기한 공진 주파수와 Q 값을 구할 수 있다.

상기한 바와 같이, PSD(115)와, 신호처리부를 구비함으로써, 상기 스캐닝 미러(100)의 양불량 여부는 측정된 수평 및 수직 공진 주파수가 허용 범위 내인지 여 부, 스캐닝 미러의 최대 회전각의 허용범위의 값을 가지는 지 여부를 기준으로 판정한다. 또한, 측정된 시응답을 통하여, 상기 PSD(115)에서 출력된 신호가 입력신호에 비례하여 추종하는지 여부를 판정한다.

이하, 도 6 및 도 11 내지 도 13을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 스캐너의 구동특성 평가방법을 상세히 설명하기로 한다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 스캐너의 구동특성 평가방법은 스캐닝 미러(100)에 빔을 조사하는 단계와, 대물렌즈(109)의 초점위치에 스캐닝 미러(100)가 위치되도록 상기 대물렌즈(109)를 구동하는 단계와, 상기 스캐닝 미러(100)의 구동특성을 계측하는 단계와, PSD(115)의 측정오차를 보정하는 단계 및, 대물렌즈(109)의 초점 위치를 조절하는 단계를 포함한다.

상기 스캐닝 미러(100)에 빔을 조사하는 과정을 살펴보면, 상기 광원(101)에서 조사된 발산 빔은 콜리메이터(103)에서 집속되어 평행 빔이 되며, 이 평행 빔의 일부만이 핀홀(105)을 통과하여 상기 대물렌즈(109) 쪽으로 진행한다. 상기 대물렌즈(109)는 상기 광원(101) 쪽에서 입사된 빔이 상기 스캐닝 미러(100)에 맺히도록 집속한다. 한편, 상기 스캐닝 미러(100)에 집속된 빔은 상기 스캐닝 미러(100)의 구동에 의한 회전 정도에 따라 다른 위치로 입사빔을 반사시킨다. 여기서, 상기 스캐닝 미러(100)의 회전각을 θ라 할 때, 상기 스캐닝 미러(100)에 입사된 빔에 대한 반사빔의 각도는 회전각 θ의 2배인 각 2θ가 된다.

상기 대물렌즈(109) 구동 과정은 스캐닝 미러(100)에서 반사되고 상기 대물렌즈(109)에서 집속된 반사빔이 상기 광원에서 조사되어 상기 대물렌즈에 입사되는 빔과 평행한 빔이 되도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여, 상기 대물렌즈(109) 구동 과정은 상기 스캐닝 미러(100)의 빔이 맺히는 부분이 상기 대물렌즈(109)의 초점위치에 위치되도록 액츄에이터(111)를 통하여 상기 대물렌즈(109)를 구동한다. 이와 같이 대물렌즈(109)와 스캐닝 미러(100) 사이의 상대 위치를 조절하는 경우, 상기 스캐닝 미러(100)의 구동각도 변화에 무관하게 반사빔과 입사빔이 서로 평행을 이루며, 다만 반사빔과 입사빔 사이의 간격 Δx의 값만이 변화하므로, 수학식 1에 나타낸 바와 같은 구동각도와 간격 Δx 사이의 관계를 이용하여, 구동각도 변화를 측정할 수 있다.

상기 스캐닝 미러(100)의 구동특성을 계측하는 과정은 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔을 위치감지소자(PSD)와 카메라 각각을 통하여 수광하고, 이를 신호 처리함으로써 수행된다. 특히, 상기 PSD(115)에서 출력된 신호를 신호처리부를 통하여 처리함으로써, 상기 스캐닝 미러(100)의 수평 및 수직 최대 구동각과, 시응답, Q 값 등을 계측할 수 있다. 이러한 스캐닝 미러(100) 구동특성 계측 과정은 이미 설명되었으므로, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 상기 PSD(115)는 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔의 X축 방향과 Y축 방향으로의 변위량을 정확히 측정할 수 있는 반면, 선형성과, 빔 스폿 중심에 대한 계측 정밀도 면에 있어서는 CCD 등으로 이루어진 카메라(119)에 비하여 그 성능이 다소 떨어지므로 측정오차를 가진다. 또한, 상기 PSD(115)는 전기적 잡음, 온도 변화 등에 의한 영향으로 시간에 따른 출력신호에 미소한 드리프트(drift)가 발생될 수 있다.

한편, 상기한 PSD(115)를 통한 측정오차는 PSD(115)의 측정오차를 보정하는 과정을 통하여 보정할 수 있는 바, 도 1을 참조하면서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 11은 PSD(115) 측정 오차를 보정하는 과정을 보인 순서도이다.

우선, 상기 카메라와 상기 PSD 각각에 맺힌 빔스폿의 위치로부터 상기 스캐닝 미러의 구동각을 계측한다(S10).

이어서, 상기 스캐닝 미러의 계측 구동각을 수학식 4에 나타낸 바와 같은 형식의 1차 함수식을 이용하여 스캐닝 미러의 실제 구동각으로 캘리브레이션 한다(S20).

여기서, θ_m,PSD와, θ_m,CCD는 PSD와 카메라 각각을 통하여 측정된 계측 구동각의 캘리브레이션 값이고, a₁, b₁, a₂, b₂ 각각은 매개변수이며, θ는 스캐닝 미러의 실제 구동각이다.

이후, 상기한 수학식 4의 관계를 통하여 1차 조정된 상기 카메라와 상기 PSD 각각을 통한 계측 구동각의 캘리브레이션 값을 비교하고(S30), 측정오차가 허용 가능한 최소 오차 범위 내인지 여부를 판별한다(S40). 여기서, 측정오차는 수학식 5로 표현될 수 있다.

단계 S40에서 측정오차가 최소 오차범위를 벗어난 것으로 판단된 경우, 1차 함수식의 매개 변수 a₁, b₁ 값를 업데이트하고(S50), 단계 S20 ~ S40을 반복하면서, 상기 캘리브레이션 및 측정오차를 재판별한다. 한편, 상기한 판별단계 및 재판별단계에서 측정오차가 최소 오차범위 내로 판단된 경우는 PSD 오차 보정을 종료한다(S60).

또한, 상기 대물렌즈(109)의 초점 위치 조절 과정을 도 12 및 도 13을 참조하면서 상세히 살펴 보기로 한다.

우선, 상기 카메라(119)를 통하여 상기 스캐닝 미러(100)에서 반사된 빔을 수광하여 CCD 영상을 획득한다(S120). 여기서, 단계 S120 이전에 상기 스캐닝 미러(100)의 구동신호를 발생하는 함수 발생기(127)를 오프(OFF) 시키는 단계(S110)를 더 포함할 수 있다.

그리고, 획득된 스폿(spot) 영상(도 13의 S_B)의 중심을 산출하고(S130) 이어서, X축과 Y축방향으로의 밝기 데이터를 독취한다(S140). 그 후, 독취된 밝기 데이터를 가우시안 피팅(Gaussian Fitting)하여(S150), 표준편차(σ)의 값을 산출한다(S160). 이후 산출된 값이 최적의 표준편차(σ) 범위 내 인지 여부 즉, 상기 대물렌즈의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되었는지 여부를 판단한다(S170). 여기서, 초점위치를 벗어난 것으로 판단된 경우 상기 액츄에이터(111)를 통하여 상기 대물렌즈(109)를 이동시켜, 대물렌즈(109)의 초점위치에 상기 스캐닝 미러(100)의 반사 부분이 위치되도록 한다(S180). 이어서, 단계 S120 ~ S170을 반복하면서, 대물렌즈의 초점 위치를 조절할 수 있고, 그 초점 조절이 완료된 경우 상기한 프로세스를 종료한다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 스캐너의 구동특성 평가장치 및 방법은 대물렌즈의 초점위치에 스캐닝 미러의 반사부분이 위치되도록 대물렌즈의 초점을 조절함으로써, 스캐닝 미러의 구동각에 무관하게 스캐너 미러에서 반사된 빔이 스캐닝 미러에 입사된 빔에 평행을 유지하도록 할 수 있다. 따라서, 종래의 평가장치에 비하여 PSD의 크기를 크게 하지 않고도, 대략 ±12도 이상의 구동각으로 구동되는 스캐닝 미러의 구동특성을 정밀하게 실시간으로 평가할 수 있다.

또한, PSD의 입사면에 대해 입사빔이 실질상 직각을 이루므로, 키스톤(Keystone) 왜곡 현상을 근본적으로 방지할 수 있다.

또한, PSD와 카메라를 이용하여 동시에 스캐닝 미러의 구동각을 측정하고, 두 소자 각각을 통하여 측정된 구동각을 바탕으로 상기 PSD의 측정 오차를 보정할 수 있어서, 보다 정확한 구동평가가 가능하다.

상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위 내에서 정해져야만 할 것이다.

Claims

평가대상인 스캐닝 미러의 수평 회전각 및 수직 회전각 변화에 따른 구동특성을 측정하는 스캐너의 구동특성 평가장치에 있어서,

빔을 조사하는 광원과;

상기 광원과 상기 스캐닝 미러 사이에 배치된 대물렌즈와;

상기 대물렌즈의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되도록 상기 대물렌즈를 구동하는 액츄에이터와;

상기 스캐닝 미러에서 반사되어 상기 대물렌즈를 투과한 반사빔을 수광하여 상기 스캐닝 미러의 회전각 변화를 감지하는 위치감지소자(PSD)와;

상기 PSD에서 감지된 신호를 처리하는 신호처리부;를 포함하여,

상기 스캐닝 미러의 회전각 변화에 무관하게 상기 반사빔이 상기 광원에서 조사되어 상기 대물렌즈에 입사되는 빔과 평행한 빔이 되도록 하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제1항에 있어서,

상기 광원과 상기 대물렌즈 사이에 배치되는 것으로, 입사빔의 진행경로를 변환하는 제1광경로 변환부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제2항에 있어서,

상기 반사빔의 일부를 수광하여, 상기 반사빔의 동적 상태 및 정적 상태를 측정하는 카메라와;

상기 카메라에서 측정된 반사빔의 상태를 모니터링하는 모니터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제3항에 있어서,

상기 카메라에서 측정된 반사빔의 상태를 입력 받아 상기 대물렌즈의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되도록 상기 액츄에이터를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제3항에 있어서,

상기 제1광경로 변환부재, 상기 위치감지소자 및 상기 카메라 사이에 배치되어, 상기 스캐닝 미러에서 반사된 빔을 상기 위치감지소자와 상기 카메라로 분기시키는 제2광경로 변환부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제5항에 있어서,

상기 제2광경로 변환부재와 상기 카메라 사이에 배치되어, 입사된 평행빔을 집속하는 집속렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장 치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 광원에서 조사된 빔을 집속시켜 평행빔이 되도록 하는 콜리메이터와;

상기 콜리메이터를 투과한 빔의 크기를 규제하는 핀홀;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 신호처리부는,

상기 위치감지소자에서 광전변환된 신호를 증폭하는 것으로, 상기 광원을 구동하는 구동회로에 빔 파워 제어용 피드백 신호를 전달하는 PSD 증폭기와;

상기 PSD 증폭기에서 출력된 신호를 입력받아 상기 스캐닝 미러의 구동특성을 계측하는 계측기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
제8항에 있어서,

상기 계측기는,

상기 PSD 증폭기로부터 입력된 신호 파형을 입력받아 상기 스캐닝 미러의 수평 및 수직 회전각과, 시응답을 계측하는 오실로스코프와;

상기 PSD 증폭기로부터 입력된 신호를 분석하여, 상기 스캐닝 미러의 수평 및 수직 공진주파수와, Q 값을 산출하는 신호 분석기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가장치.
평가대상인 스캐닝 미러의 수평 회전각 및 수직 회전각 변화에 따른 스캐너의 구동특성 평가방법에 있어서,

대물렌즈를 통하여 광원에서 조사된 빔을 상기 스캐닝 미러에 집속 조사하는 단계와;

상기 스캐닝 미러에서 반사된 빔이 상기 광원에서 조사되어 상기 대물렌즈에 입사되는 빔과 평행한 빔이 되도록 하기 위하여, 상기 스캐닝 미러가 상기 대물렌즈의 초점에 위치 되도록 상기 대물렌즈를 구동하는 단계와;

상기 스캐닝 미러에서 반사된 빔을 위치감지소자(PSD)와 카메라 각각을 통하여 수광하여 상기 스캐닝 미러의 구동특성을 계측하는 단계와;

상기 PSD의 측정오차를 보정하는 단계와;

상기 카메라를 통하여 수광된 신호로부터 상기 대물렌즈의 초점 위치를 조절하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가방법.
제10항에 있어서,

상기 PSD의 측정오차 보정 단계는,

상기 카메라와 상기 PSD 각각을 통하여 상기 스캐닝 미러의 구동각을 계측하는 단계와;

상기 스캐닝 미러의 계측 구동각을 1차 함수식을 이용하여 스캐닝 미러의 실 제 구동각으로 캘리브레이션하는 단계와;

1차 조정된 상기 카메라와 상기 PSD 각각을 통한 계측 구동각의 캘리브레이션 값을 비교하여, 측정오차가 최소 오차 범위 내인지 여부를 판별하는 단계와;

최소 오차 범위를 벗어난 경우 상기 1차 함수식의 매개 변수를 업데이트하고, 상기 캘리브레이션 및 측정오차를 재판별하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너 구동특성 평가방법.
제10항에 있어서,

상기 대물렌즈의 초점 위치 조절 단계는,

상기 카메라를 통하여 상기 스캐닝 미러에서 반사된 빔을 수광하여, CCD 영상을 획득하는 단계와;

획득된 영상의 중심을 산출하고, 밝기 데이터를 독취하는 단계와;

가우시안 피팅(Gaussian Fitting)으로 표준편차 값을 산출하여, 상기 대물렌즈의 초점 위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되었는지 여부를 판단하는 단계와;

초점위치를 벗어난 경우, 초점위치에 상기 스캐닝 미러가 위치되도록 상기 대물렌즈를 구동하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가방법.
제12항에 있어서,

상기 대물렌즈의 초점 위치 조절 단계는,

상기 CCD 영상을 획득하는 단계 이전에 상기 스캐닝 미러의 구동신호를 발생하는 함수 발생기를 오프(OFF) 시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐너의 구동특성 평가방법.