KR20070030833A - Multilaser bi-directional printer with an oscillating scanning mirror - Google Patents

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KR20070030833A
KR20070030833A KR1020067026355A KR20067026355A KR20070030833A KR 20070030833 A KR20070030833 A KR 20070030833A KR 1020067026355 A KR1020067026355 A KR 1020067026355A KR 20067026355 A KR20067026355 A KR 20067026355A KR 20070030833 A KR20070030833 A KR 20070030833A
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앤드류 스티븐 데와
아서 몬로에 터너
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텍사스 인스트루먼츠 인코포레이티드
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Abstract

디스플레이 또는 프린팅 장치에 사용하기 위한 감광 매체(88)상에 데이터 라인들(96, 98)을 발생시키기 위한 시스템 및 방법. 데이터 라인들(96, 98)은 공진 피버팅 비틀림 힌지형 미러(90)에 의해 지향되는 2 이상의 조정된 평행 레이저 광빔들(14A, 14B)에 의해 발생된다. 피버팅 미러(90)는 2개의 조정된 광빔들(14A, 14B)을 감광 매체(88)를 가로질러 앞뒤로 스위핑하여 양방향 프린팅을 제공한다. 스위핑 광빔의 평면과 감광 매체 사이의 상대적 운동은 프린팅 장치에 사용될 경우에는 감광 매체(88)를 움직이게 하는 것에 의해 또는 디스플레이 장치에 사용될 경우에는 광빔들(14A, 14B)의 스위핑 평면을 수직으로 움직이게 하는 것에 의해서도 제공된다. A system and method for generating data lines (96, 98) on a photosensitive medium (88) for use in a display or printing device. Data lines 96 and 98 are generated by two or more coordinated parallel laser light beams 14A and 14B directed by resonant pivoting torsionally hinged mirror 90. The pivoting mirror 90 sweeps the two adjusted light beams 14A, 14B back and forth across the photosensitive medium 88 to provide bidirectional printing. The relative motion between the plane of the swept light beam and the photosensitive medium is to move the photosensitive medium 88 when used in a printing device or to move the sweeping plane of the light beams 14A, 14B vertically when used in a display device. It is also provided by.

디스플레이, 프린팅 장치, 감광 매체, 공진 피버팅, 비틀림 힌지, 미러, 등간격 평행 광빔들, 앞뒤 스위핑, 양방향 프린팅, 수직 운동 Display, printing device, photosensitive media, resonant pivoting, torsional hinge, mirror, equidistant parallel light beams, front and rear sweeping, bidirectional printing, vertical motion

Description

진동 스캐닝 미러를 갖는 멀티 레이저 양방향 프린터 {MULTILASER BI-DIRECTIONAL PRINTER WITH AN OSCILLATING SCANNING MIRROR}MULTILASER BI-DIRECTIONAL PRINTER WITH AN OSCILLATING SCANNING MIRROR}

본 발명은 일반적으로, 공진 주파수에서 동작하는 스캐닝 미러들을 포함하는, 피버팅 MEMS(micro-electric mechanical systems)의 비틀림 힌지(tortional hinge) 미러들에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는, 멀티 레이저 빔들 및 양방향 프린팅에 이러한 미러들을 사용하는 것에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to torsional hinge mirrors of a fevering micro-electric mechanical systems (MEMS), including scanning mirrors operating at a resonant frequency, and more particularly, to multiple laser beams and bidirectional. It is about using these mirrors for printing.

배경background

회전 다각형 스캐닝 미러들은 통상적으로 레이저 프린터들에 사용되어, 회전 드럼과 같은, 가동(moving) 감광 매체를 가로질러 레이저 광원의 이미지에 대한 "래스터(raster)" 스캔을 제공한다. 그런 시스템은, 다각형 미러의 패싯(facet)이 레이저 빔을 통과해 회전함에 따라, 광빔(레이저 빔)이 회전 드럼을 가로질러 일 방향으로 스위핑하거나 스캔하도록, 감광 드럼 및 회전 다각형 미러의 회전이 동기될 것을 요한다. 회전 다각형 미러의 후속 패싯은, 이 또한 회전하는 감광 드럼을 가로지르지만(traversing) 선행 이미지 라인으로부터 일정한 간격만큼 떨어지거나 변위된 이미지 라인을 제공하는 유사한 스캔 또는 스위프(sweep)를 발생시킨다. 다각형 미러의 회전 속도를 증가시키는 것에는 훨씬 더 큰 비용 증가가 수반되므 로, 다각형 미러들을 구동 엔진으로서 사용하는 프린터 제조자들은 대부분, 모두가 다각형 미러의 단일 패싯을 향하도록 지향되거나 그로부터 반사되는 등간격으로 이격된 2개 또는 4개의 평행 레이저들을 사용한다. Rotating polygonal scanning mirrors are typically used in laser printers to provide a "raster" scan of an image of a laser light source across a moving photosensitive medium, such as a rotating drum. Such systems allow the rotation of the photosensitive drum and rotating polygon mirror to be synchronized such that the light beam (laser beam) sweeps or scans in one direction across the rotating drum as the facet of the polygon mirror rotates through the laser beam. To be. Subsequent facets of the rotating polygon mirror generate similar scans or sweeps that also traverse the rotating photosensitive drum but provide image lines that are spaced apart or displaced from the preceding image line by a certain distance. Increasing the rotational speed of polygon mirrors involves a much greater cost increase, so printer manufacturers using polygon mirrors as drive engines are most often equidistantly oriented or reflected from a single facet of polygon mirrors. Use two or four parallel lasers spaced apart.

단일 반사면을 가진 좀더 값싼 평평한 미러를 사용해 스캐닝 빔을 제공하기 위한 종래 기술의 시도들도 있어 왔다. 회전 다각형 미러 대신에, 예를 들어, 이중 축 또는 단일 축 스캐닝 미러가 빔 스위프 또는 스캔을 발생시키는데 사용될 수도 있다. 회전 감광 드럼과 스캐닝 미러는 드럼이 순방향(forward direction)으로 회전함에 따라 동기되어, 매체상에, 피버팅 미러에 의해 발생되는 빔 스캔 또는 스위프에 평행하고 감광 매체의 움직임에 수직인 프린트된 이미지 라인을 발생시킨다. There have also been prior art attempts to provide scanning beams using cheaper flat mirrors with a single reflective surface. Instead of a rotating polygon mirror, for example, a dual axis or single axis scanning mirror may be used to generate the beam sweep or scan. The rotating photosensitive drum and the scanning mirror are synchronized as the drum rotates in the forward direction, so that on the medium, a printed image line parallel to the beam scan or sweep generated by the pivoting mirror and perpendicular to the movement of the photosensitive medium Generates.

그러나, 단일 축 미러들의 경우, 리턴 스위프(return sweep)는 선행 또는 순방향 스위프로부터 초래되는 프린트된 이미지 라인에 대해 기울어져 있는 움직이는 감광 드럼상의 궤적을 가로지를 것이다. 따라서, 종래 기술에 따른 단일 축 공진 미러의 사용은, 미러가 리턴 스위프를 형성하거나 그것의 주기를 완결함에 따라, 반사되는 광빔의 조정(modulation)이 중단된 다음, 빔이 원래 방향에서 스캐닝을 시작할 때, 다시 턴온될 것을 요한다. 미러의 스위프 방향들 중 하나만을 사용하는 것은, 당연히, 프린트 속도를 떨어뜨린다. 따라서, 스캐닝 미러를 효과적으로 사용해 양방향 프린팅을 제공하기 위해서, 종래 기술은, 각 방향으로의 미러 스위프가 가동 또는 회전 감광 드럼상에 항상 평행인 이미지들을 발생시키도록, 스위프 평면 또한 스캔에 수직인 방향으로 제어될 것을 요하는 양방향 스캐닝을 시도한다. 이러한 평행 라인들을 실현하는 것은 스위핑 빔의 계속적인 수직 조정(orthogonal adjustment)을 요하고, 이러한 조정은 이중 축 비틀림 미러 또는 한 쌍의 단일 축 비틀림 미러들을 사용하는 것에 의해 실현될 수 있다. 그러나, 아주 높은 프린트 속도들에서는, 단일 축 미러의 순방향 및 역방향 스위프들 모두가 사용될 수 있고, 수직 조정은 불필요하다는 것이 밝혀졌다. However, in the case of single axis mirrors, the return sweep will traverse the trajectory on the moving photosensitive drum which is inclined with respect to the printed image line resulting from the preceding or forward sweep. Thus, the use of a single axis resonant mirror according to the prior art is that as the mirror forms a return sweep or completes its period, the modulation of the reflected light beam is interrupted and then the beam starts scanning in the original direction. When it is turned on again. Using only one of the sweep directions of the mirror, of course, slows the print speed. Thus, in order to effectively use a scanning mirror to provide bidirectional printing, the prior art is directed to a sweep plane that is also perpendicular to the scan so that mirror sweeps in each direction produce images that are always parallel to the movable or rotating photosensitive drum. Attempt bi-directional scanning that needs to be controlled. Realizing such parallel lines requires continuous vertical adjustment of the sweeping beam, which can be realized by using a dual axis torsion mirror or a pair of single axis torsion mirrors. However, at very high print speeds, it has been found that both forward and reverse sweeps of a single axis mirror can be used, and vertical adjustment is unnecessary.

Texas Instruments는 현재, 통상적으로 약 115 - 125 미크론의 두께를 가진, (예를 들어, 실리콘과 같은) 한 장의 재료에서 가공되는 비틀림 이중 축 및 단일 축의 피버팅 MEMS 미러들을 제조한다. 이중 축 레이아웃은, 예를 들어, 2개의 실리콘 비틀림 힌지들에 의해 짐발(gimbal) 프레임상에 지지되는 미러 표면으로 이루어질 수 있는 반면, 단일 축 장치의 경우, 미러는 한 쌍의 비틀림 힌지들에 의해 직접적으로 지지된다. 약 4.0 mm의 장축 및 약 1.5 mm의 단축을 가진 타원 형태가 특히 유용하기는 하지만, 미러는 임의의 소정 형태일 수 있다. 이러한 늘려진 타원형 미러는, 광빔이 수신되는 각도에서 그 형태로 매칭된다. 이중 축 미러에 의해 사용되는 짐발 프레임은 다른 세트의 비틀림 힌지들에 의해 지지 프레임에 부착된다. Texas Instruments currently manufactures torsional dual axis and single axis pivoting MEMS mirrors that are processed from one sheet of material (such as silicon, for example), typically about 115-125 microns thick. The dual axis layout can consist of a mirror surface supported on a gimbal frame, for example by two silicon torsional hinges, while in the case of a single axis device the mirror is by a pair of torsional hinges. Is directly supported. While elliptical forms with a long axis of about 4.0 mm and a short axis of about 1.5 mm are particularly useful, the mirror can be of any desired shape. This elongated elliptical mirror is matched in its shape at the angle at which the light beam is received. The gimbal frame used by the dual axis mirror is attached to the support frame by another set of torsional hinges.

Texas Instruments는 실리콘 및 자석의 2개 층들을 구비하는 단일 축 미러도 제조한다. 다층형 미러는, 높은 진동 속도들에서 미러 표면의 휨성(flexibility) 또는 벤딩(bending)을 감소시키면서도, 가장 효과적인 비틀림 힌지를 선택할 수 있게 한다. Texas Instruments also manufactures single axis mirrors with two layers of silicon and magnets. The multilayer mirror makes it possible to select the most effective torsional hinge while reducing the flexibility or bending of the mirror surface at high vibration speeds.

Texas Instruments에 의해 제조되는 이 거울들은 고속 레이저 프린터들 및 비주얼 디스플레이를 위한 스캐닝 엔진으로 사용하기에 특히 적합하다. These mirrors, manufactured by Texas Instruments, are particularly suitable for use as scanning engines for high speed laser printers and visual displays.

종래 기술에 따르면, 비틀림 힌지 미러들이 처음에는, 미러를 진동시키거나 빔의 스위핑 움직임을 생성하기 위한 피버팅 축으로부터 떨어진 수직 위치에서 피버팅 미러상에 탑재되어 있는 작은 자석들과 상호 작용하는 자성 코일들에 의해, 직접적으로 구동되었다. 유사한 방식으로, 빔 스위프의 수직 움직임 또한, 짐발들의 프레임을 피버팅하는데 사용되는 축에 수직인 위치에서 짐발들의 프레임상에 탑재되어 있는 자석들과 상호 작용하는 자성 코일들에 의해 제어된다. 값싸고 신뢰할 수 있는 자석 구동들(magnetic drives)은, 피버팅 장치가 그것의 공진 주파수를 유지하는 방식으로 사용되고 설정될 수도 있다. 더 나아가, 스캐닝 미러의 반사 표면은, 정사각형, 원형, 타원 등을 포함하는, 거의 임의 형태일 수 있지만, 늘려진 타원 형태(elongated elliptical shape)가 특히 적합한 것으로 밝혀졌다. According to the prior art, torsional hinge mirrors initially interact with small magnets mounted on the pivoting mirror in a vertical position away from the pivoting axis for oscillating the mirror or generating a sweeping motion of the beam. It was driven directly by them. In a similar manner, the vertical movement of the beam sweep is also controlled by magnetic coils that interact with the magnets mounted on the frames of the gimbals at positions perpendicular to the axis used to pivot the frames of the gimbals. Inexpensive and reliable magnetic drives may be used and set in such a way that the pivoting device maintains its resonant frequency. Furthermore, the reflective surface of the scanning mirror can be almost any shape, including squares, circles, ellipses, etc., but it has been found that elongated elliptical shapes are particularly suitable.

발명의 요약Summary of the Invention

프린터용 회전 드럼 또는 디스플레이 시스템용 스크린과 같은, 감광 매체상에 데이터 라인들을 발생시키기 위한 방법들 및 장치들을 제공하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해, 이들 및 다른 문제들이 일반적으로 해결되거나 우회되고, 기술적 이점들이 일반적으로 실현된다. These and other problems are generally solved or circumvented by preferred embodiments of the present invention that provide methods and apparatuses for generating data lines on photosensitive media, such as rotating drums for printers or screens for display systems. In other words, technical advantages are generally realized.

본 발명의 실시예들에 따르면, 비틀림 힌지형 미러와 같은 반사 표면은 제 1 피벗 축 주위를 진동하고 다수의 조정된 평행 광빔들이 진동하는 반사 표면상으로 지향된다. 다음으로는, 순방향 및 역방향에서 감광 매체를 앞뒤로 가로질러 다수의 광빔들을 스위핑하기 위해, 다수의 조정된 평행 광빔들이 진동하는 반사 표면으로부터 반사된다. 스위핑 광빔들의 순방향 및 역방향과 감광 매체 사이의 상대적 수직 움직임은, 프린터에 사용되는 경우라면, 회전 드럼과 같은 가동 매체에 의해 제공된다. 그러나, 디스플레이 장치의 경우라면, 다수의 스위핑 광빔들은 통상적으로, 빔들의 그룹을 스위핑 빔의 방향에 수직으로 움직이게 하는 것에 의해, 움직여진다. 이 움직임은, 이중 축 미러를 사용하는 것에 의해 또는, 다른 방법으로는, 제 2 미러를 사용해 수직 움직임을 제공하는 것에 의해 실현될 수 있다. 다수의 조정된 평행 광빔들이 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 다수의 선택된 데이터 라인들이 감광 매체상에 발생된다. According to embodiments of the invention, a reflective surface, such as a torsionally hinged mirror, is directed onto a reflective surface that oscillates around the first pivot axis and in which a number of coordinated parallel light beams vibrate. Next, in order to sweep the plurality of light beams back and forth across the photosensitive medium in the forward and reverse directions, a plurality of coordinated parallel light beams are reflected from the vibrating reflective surface. The relative vertical movement between the forward and reverse direction of the swept light beams and the photosensitive medium, if used in a printer, is provided by a movable medium such as a rotating drum. However, in the case of a display device, the swept light beams are typically moved by moving a group of beams perpendicular to the direction of the swept beam. This movement can be realized by using a dual axis mirror or, alternatively, by providing a vertical movement using a second mirror. As a number of coordinated parallel light beams sweep across the photosensitive medium, a plurality of selected data lines are generated on the photosensitive medium.

다른 실시예에 따르면, 다수의 광빔들이 감광 매체를 순방향으로 가로질러 스위핑함에 따라, 다수의 선택된 데이터 라인들이 발생되고, 다수의 광빔들이 감광 매체를 역방향으로 가로질러 스위핑함에 따라, 동일한 다수의 선택된 데이터 라인들이 또 다시 발생된다. 그러나, 다수의 광빔들 각각이 역방향에서는, 그들이 순방향에서 제공했던 것과는 상이한, 다수의 선택된 데이터 라인들 중 하나를 제공한다. 프린트된 페이지 또는 디스플레이에서 적절한 라인 간격(line spacing)을 실현하기 위해, 다수의 또는 "N"개의 조정된 평행 광빔들은 거리 "S"만큼 서로 등간격으로 이격되고, 하나의 완전한 앞뒤 주기(one complete back and forth cycle) 동안, 감광 매체와 스위핑 광빔 사이의 상대적 수직 움직임은 거리(S)×(N)과 같다. According to another embodiment, as the multiple light beams sweep across the photosensitive medium in forward direction, a plurality of selected data lines are generated, and as the multiple light beams sweep across the photosensitive medium in reverse direction, the same plurality of selected data The lines are generated again. However, each of the plurality of light beams provides one of a plurality of selected data lines, in the reverse direction, different from what they provided in the forward direction. In order to realize proper line spacing in the printed page or display, multiple or "N" adjusted parallel light beams are spaced at equal intervals from each other by a distance "S", and one complete During the back and forth cycle, the relative vertical movement between the photosensitive medium and the swept light beam is equal to the distance S × N.

또 다른 실시예에 따르면, 2개의 광빔들이 사용되어, 제 1 및 제 2 광빔들이 감광 매체를 가로질러 순방향으로 움직임에 따라, 2개의 광빔들 중 제 1 광빔으로 제 1 데이터 라인이 발생되고 2개의 광빔들 중 제 2 광빔으로 제 2 데이터 라인이 발생된다. 다음으로는, 제 1 및 제 2 광빔들이 감광 매체를 가로질러 역방향으로 움직임에 따라, 제 2 데이터 라인이 제 1 광빔으로 다시 발생되고 제 1 데이터 라인이 제 2 광빔으로써 다시 발생된다. According to yet another embodiment, two light beams are used such that as the first and second light beams move forward across the photosensitive medium, a first data line is generated with the first of the two light beams and two A second data line is generated with the second of the light beams. Next, as the first and second light beams move in opposite directions across the photosensitive medium, the second data line is generated again with the first light beam and the first data line is generated again with the second light beam.

또 다른 실시예에 따르면, 다수 광빔들은 제 1 광빔, 제 2 광빔, 제 3 광빔 및 제 4 광빔을 구비하고, 그에 따라, 광빔들이 감광 매체를 가로질러 순방향으로 스위핑함에 따라, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 광빔들로, 각각, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4의 선택된 데이터 라인들이 발생되고, 광빔들이 감광 매체를 가로질러 역방향으로 스위핑함에 따라, 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4의 선택된 데이터 라인들이, 각각, 제 3, 제 4, 제 1 및 제 2 광빔들로 두번째 발생된다. According to yet another embodiment, the plurality of light beams comprises a first light beam, a second light beam, a third light beam and a fourth light beam, and thus, as the light beams sweep forward across the photosensitive medium, the first and second light beams. First, second, third and fourth selected data lines are generated, respectively, with the third and fourth light beams, and as the light beams sweep in the opposite direction across the photosensitive medium, the first, second, Third and fourth selected data lines are generated second with third, fourth, first and second light beams, respectively.

상기 내용은, 수반되는 본 발명의 상세한 설명이 좀더 양호하게 이해될 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 특징들 및 기술적 이점들을 다소 광범위하게 약술하였다. 다음에서는, 본 발명의 청구항들에 대한 주제를 형성하는 본 발명의 추가적인 특징들 및 이점들이 설명될 것이다. 당업자들이라면, 개시된 개념 및 특정 실시예가, 본 발명의 동일한 목적들을 수행하기 위한 다른 구조들 또는 프로세스들을 변경하거나 설계하기 위한 기초로서 쉽게 이용될 수 있다는 것을 알 수 있어야 한다. The foregoing has outlined rather broadly the features and technical advantages of the present invention in order that the detailed description thereof that follows may be better understood. In the following, further features and advantages of the invention will be described which form the subject of the claims of the invention. Those skilled in the art should appreciate that the conception and specific embodiment disclosed may be readily utilized as a basis for modifying or designing other structures or processes for carrying out the same purposes of the present invention.

본 발명 및 그것에 관한 이점들의 좀더 완전한 이해를 위해, 이하에서는, 첨 부 도면과 관련하여 다음의 설명들이 언급된다. For a more complete understanding of the invention and its advantages, in the following, the following description is referred to in connection with the accompanying drawings.

도 1A, 도 1B, 및 도 1C는, 종래 기술에 따른, 레이저 프린터의 스위프를 발생시키기 위한 회전 다각형 미러의 사용을 예시하는 도면. 1A, 1B, and 1C illustrate the use of a rotating polygon mirror to generate a sweep of a laser printer, according to the prior art.

도 2A, 도 2B 및 도 2C는 기능 표면(functional surface)으로서 미러를 갖는 단일 축 비틀림 힌지 피버팅 장치들의 실시예들의 도면. 2A, 2B and 2C are diagrams of embodiments of single axis torsional hinge pivoting devices having a mirror as a functional surface.

도 3A, 도 3B, 도 3C, 및 도 3D는 단일 축의 평평한 스캐닝 미러를 사용해 단방향 빔 스위프를 발생시키는 종래 기술 일례를 예시하는 도면. 3A, 3B, 3C, and 3D illustrate one prior art example of generating a unidirectional beam sweep using a single axis flat scanning mirror.

도 4A 및 도 4B는 레이저 프린터 또는 디스플레이에서의 사용에 적합한 이중 축 미러의 2가지 일례들을 나타내는 도면. 4A and 4B show two examples of a dual axis mirror suitable for use in a laser printer or display.

도 5는 한 쌍의 자석들을 사용해 공진 미러를 자기적으로 구동하는 일 방법을 예시하는 도면. 5 illustrates one method of magnetically driving a resonant mirror using a pair of magnets.

도 6은 공진 진동들을 제공하기 위한 단일 자석 구동을 예시하는 도면. 6 illustrates a single magnet drive to provide resonant vibrations.

도 7은 단일 자석 구동의 다른 실시예를 예시하는 도면. 7 illustrates another embodiment of a single magnet drive.

도 8은 레이저 프린터의 빔 스위프를 발생시키기 위한, 도 2A 및 도 2B에 예시된 바와 같은, 단일 축 미러의 투시도. 8 is a perspective view of a single axis mirror, as illustrated in FIGS. 2A and 2B, for generating a beam sweep of a laser printer.

도 9는 레이저 프린터 또는 레이저 디스플레이에 사용하도록 정렬된 이중 축 미러의 투시도. 9 is a perspective view of a dual axis mirror aligned for use with a laser printer or laser display.

도 10은 레이저 프린터 또는 레이저 디스플레이에 사용하기 위한 단일 축 미러 정렬의 투시도. 10 is a perspective view of a single axis mirror alignment for use in a laser printer or laser display.

도 11은 등간격으로 이격된 다수의 평행 레이저 빔들을 반사하기 위한 종래 기술의 다각형 미러 사용을 예시하는 도면. 11 illustrates the use of a prior art polygon mirror to reflect multiple parallel laser beams spaced at equal intervals.

도 12는 다수의 등간격 평행 레이저 빔들을 반사하기 위한 비틀림 힌지형 피버팅 미러의 사용을 예시하는 도면. 12 illustrates the use of a torsionally hinged pivoting mirror to reflect multiple equally spaced parallel laser beams.

도 13A 및 도 13B는, 각각, 감광 매체상에 발생되는 등간격으로 이격된 2개 및 4개의 조정된 양방향 레이저 빔들의 패턴을 나타내는 도면. 13A and 13B show patterns of two and four coordinated bidirectional laser beams spaced at equal intervals, respectively, generated on the photosensitive medium;

도 14는 본 발명의 개시들에 따른 스캔 중심 및 스캔 에지에서의 라인 밀도(line intensity)를 예시하는 그래프. 14 is a graph illustrating line intensity at scan center and scan edge in accordance with the teachings of the present invention.

예시적 실시예들의 상세한 설명Detailed Description of Exemplary Embodiments

다음에서는, 현재적으로 바람직한 실시예들의 구성 및 사용이 상세하게 논의된다. 그러나, 본 발명은 광범위한 특정 맥락들로 구현될 수 있는 다수의 적용 가능한 발명 개념들을 제공한다는 것을 이해할 수 있어야 한다. 논의되는 특정 실시예들은 본 발명을 구성하고 사용하기 위한 특정 방법들의 일례일 뿐이다. In the following, the construction and use of presently preferred embodiments are discussed in detail. However, it should be understood that the present invention provides a number of applicable invention concepts that can be implemented in a wide variety of specific contexts. The specific embodiments discussed are merely examples of specific methods for constructing and using the present invention.

당업자라면, 본 발명의 가능한 실시예들에 대한 다음의 일례들에 기초해, 본 발명의 가능한 다수 응용들 및 변형들을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 고속 피버팅 반사 표면 또는 미러에 관한 것으로서, 특히 레이저 프린터들 및 디스플레이들에 래스터 스캔들을 제공하는데 적합하다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 등간격으로 이격된 다수의 평행 레이저 빔들을 반사하는데 사용되는 한 쌍의 비틀림 힌지들 주위의 고속의 공진 피버팅 미러에 관한 것이다. Those skilled in the art will recognize many possible applications and variations of the present invention based on the following examples of possible embodiments of the present invention. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to high speed pivoting reflective surfaces or mirrors and is particularly suitable for providing raster scans to laser printers and displays. More specifically, the present invention relates to a high speed resonant pivoting mirror around a pair of torsional hinges used to reflect multiple parallel laser beams spaced at equal intervals.

이제 도 1A, 도 1B 및 도 1C를 참조하면, 회전 다각형 미러를 사용하는 종래 기술 프린터의 동작이 예시되어 있다. 도 1A에 도시된 바와 같이, 도면에는 8개의 반사 표면들(l0a - 10h)을 가진 회전 다각형 미러(10)가 존재한다. 광원(12)은, 광원(12)으로부터의 광빔이 회전 다각형 미러(10)의 패싯들(10a - 10h)에 의해 차단되도록 회전 다각형 미러상에 초점이 맞춰지는, 레이저 빔과 같은, 광빔(14a)을 발생시킨다. 따라서, 참조번호 14a로 지시되는, 광원(12)으로부터의 레이저 광빔은, 점선(14b)으로써 예시되는 바와 같이, 다각형 미러(10)의 패싯들(10a - lOh)로부터, 회전축(20)을 가진 회전 감광 드럼(18)과 같은, 움직이는 감광 매체(16)로 반사된다. 움직이는 감광 매체(16) 또는 드럼(18)은 활 모양으로 굽은 화살표(22)에 의해 지시되는 방향에서 축(20) 주위를 회전하므로, 반사된 광빔(14b)에 노출되는 움직이는 감광 매체(16) 또는 드럼(18)의 면적은 계속 달라진다. 도 1A에 도시되어 있는 바와 같이, 다각형 미러(10)는, 제 2의 활 모양으로 굽은 화살표(26)에 의해 지시되는 바와 같이, (이 관점에서의 도면에 수직인) 축(24) 주위로도 회전한다. 따라서, 회전 다각형 미러(10) 패싯(10b)의 리딩 에지(leading edge; 28)가, 광원(12)으로부터의 레이저 광빔(14a)을 차단하고, 14b에서 지시되는 바와 같이, 광빔을 감광 매체로 반사할 패싯(10b)의 제 1 부분일 거라는 것을 알 수 있다. 미러(10)가 회전할 때, 미러(10)의 8개 패싯들 각각이 광빔(14a)을 차례로 차단하고 광빔(14b)을 반사할 것이다. 당업자들이라면 알 수 있는 바와 같이, 광빔을 초점에 모으기 위한 광학계(optics), 감광 드럼쪽으로의 초점면(focal plane)을 평평하게 하기 위한 렌즈 시스템, 및 스캔된 빔의 방향을 변경하기 위한 임의의 폴드 미러들(fold mirrors)은 용이한 이해를 위해 생략되었다. Referring now to FIGS. 1A, 1B and 1C, the operation of a prior art printer using a rotating polygon mirror is illustrated. As shown in FIG. 1A, there is a rotating polygonal mirror 10 with eight reflective surfaces l0a-10h. The light source 12 is a light beam 14a, such as a laser beam, which is focused on the rotating polygonal mirror such that the light beam from the light source 12 is blocked by the facets 10a-10h of the rotating polygonal mirror 10. ). Thus, the laser light beam from the light source 12, indicated by reference numeral 14a, has, as illustrated by the dotted line 14b, from the facets 10a-10h of the polygon mirror 10, having a rotation axis 20. Reflected by a moving photosensitive medium 16, such as a rotating photosensitive drum 18. The moving photosensitive medium 16 or drum 18 rotates around the axis 20 in the direction indicated by the bow-shaped arrow 22, so that the moving photosensitive medium 16 is exposed to the reflected light beam 14b. Or the area of the drum 18 continues to vary. As shown in FIG. 1A, the polygon mirror 10 is about an axis 24 (perpendicular to the drawing in this respect), as indicated by the second bowed arrow 26. To rotate. Thus, the leading edge 28 of the rotating polygon mirror 10 facet 10b blocks the laser light beam 14a from the light source 12 and directs the light beam to the photosensitive medium, as indicated at 14b. It will be appreciated that this will be the first portion of facet 10b to reflect. As the mirror 10 rotates, each of the eight facets of the mirror 10 will in turn block the light beam 14a and reflect the light beam 14b. As will be appreciated by those skilled in the art, optics for focusing the light beam, lens system for flattening the focal plane towards the photosensitive drum, and any fold for changing the direction of the scanned beam. Fold mirrors have been omitted for ease of understanding.

회전 다각형 미러(10)의 아래쪽에는 다각형 스캐너로부터 보여지는 감광 매체(16) 또는 드럼(18)의 제 2 뷰(view)가 예시되어 있다. 감광 드럼 뷰(18; photosensitive drum view)에 의해 도시되어 있는 바와 같이, 패싯(10b)이 광빔(14a)을 차단하고 그것을 움직이는 감광 매체(16) 또는 드럼(18)으로 반사한 직후, 드럼(18)상에는 레이저 빔(14b) 이미지의 시작점(30)이 존재한다. Below the rotating polygon mirror 10 is illustrated a second view of the photosensitive medium 16 or drum 18 as seen from the polygon scanner. As shown by photosensitive drum view 18, immediately after facet 10b blocks light beam 14a and reflects it to moving photosensitive medium 16 or drum 18, the drum 18. There is a starting point 30 of the laser beam 14b image.

이제 도 1B를 참조하면, 패싯(10b)이 회전되도록 회전 다각형 미러(10)가 축(24) 주위에서 그것의 회전을 계속하여 레이저 빔(14a)에 대한 그것의 차단이 끝나간다는 것을 제외하면, 도 1A에서 예시된 것과 사실상 동일한 정렬이 도시되어 있다. 당업자들에 의해서도 이해될 수 있는 바와 같이, 차단되는 광빔(14a)에 제공되는 미러 패싯들의 가변 각도 때문에, 반사되는 광빔(14b)은, 도 1B에 화살표(32) 및 점선(34)으로써 도시되어 있는 바와 같이, 회전 드럼의 표면을 가로질러 움직일 것이다. Referring now to FIG. 1B, except that the rotating polygon mirror 10 continues its rotation about the axis 24 such that the facet 10b is rotated, ending its blocking of the laser beam 14a. An arrangement substantially identical to that illustrated in FIG. 1A is shown. As will be appreciated by those skilled in the art, due to the variable angle of the mirror facets provided to the light beam 14a being blocked, the reflected light beam 14b is shown as arrows 32 and dashed lines 34 in FIG. 1B. As it will, it will move across the surface of the rotating drum.

그러나, 회전 드럼(18)이 광빔(14b)의 스캐닝 움직임과 관련하여 수직으로 움직이고 있으므로, 회전 미러의 회전축(24)이 회전 감광 드럼(18)의 축(20)에 정확히 수직이라면, 감광 드럼상의 스위핑 또는 스캐닝 광빔의 이미지는 약간 기울어져 기록될 것이라는 것도 알 수 있을 것이다. 감광 드럼(18)의 아래쪽 뷰로써 좀더 명백하게 도시되어 있는 바와 같이, 점선(34)은 광빔(14b)의 궤적 자체가 약간 기울어져 있다는 것을 예시하는 반면, 감광 드럼상의 결과적 이미지를 표현하는 실선(36)은 기울어져 있지 않으며 감광 매체(16)의 회전 또는 움직임에 수직이다. 이처럼 평행하게 프린트된 라인 이미지(36)를 실현하기 위해, 다각형 미러(10)의 회전축(24)은 통상적으로 회전 감광 드럼(18)에 대하여 약간 기울어져 탑재되므로, 매체(16)를 가로지르는 스위프 또는 스캔 동안 광빔(14B)에 의해 수직축(38)을 따라 움직여지는 수직 이동량(amount of vertical travel) 또는 거리는 감광 매체(16) 또는 드럼(18)의 움직임 또는 회전의 양과 동일하다. 다른 방법으로, 필요하다면, 이 기울기(tilt)는, 기울어져 있는 폴드 미러를 사용해 실현될 수도 있다. However, since the rotating drum 18 is moving vertically with respect to the scanning movement of the light beam 14b, if the rotating shaft 24 of the rotating mirror is exactly perpendicular to the axis 20 of the rotating photosensitive drum 18, It will also be appreciated that the image of the swept or scanning light beam will be recorded at a slight tilt. As shown more clearly as the bottom view of the photosensitive drum 18, the dotted line 34 illustrates that the trajectory of the light beam 14b itself is slightly inclined, while the solid line 36 representing the resulting image on the photosensitive drum. ) Is not tilted and is perpendicular to the rotation or movement of the photosensitive medium 16. In order to realize this parallel printed line image 36, the axis of rotation 24 of the polygonal mirror 10 is typically mounted slightly inclined with respect to the rotating photosensitive drum 18, thus sweeping across the medium 16. Alternatively, the amount of vertical travel or distance moved along the vertical axis 38 by the light beam 14B during the scan is equal to the amount of movement or rotation of the photosensitive medium 16 or drum 18. Alternatively, if necessary, this tilt may be realized using a tilted fold mirror.

도 1C는, 회전 다각형 미러(10)의 패싯(10b)이 광빔(14a)으로부터 회전되었고, 패싯(10c)이 광빔을 차단했다는 것을 예시한다. 그에 따라, 프로세스는 제 2 이미지 라인을 위해 반복된다. 계속적인 회전으로 인해 당연하게도, 회전 미러(10)의 패싯 각각은 광빔(14a)을 차단하여, 함께 본다면 프린트 또는 다른 이미지의 라인을 형성할, 이미지 라인(36a)과 같은, 일정한 간격을 두고 떨어져 있는 일련의 평행한 이미지 라인들을 발생시킬 것이다. 1C illustrates that facet 10b of rotating polygonal mirror 10 has been rotated from light beam 14a and facet 10c has blocked the light beam. As such, the process is repeated for the second image line. Due to the continuous rotation, of course, each facet of the rotating mirror 10 blocks the light beam 14a so that it is spaced apart at regular intervals, such as image line 36a, which together will form a line of print or other image. Will generate a series of parallel image lines.

더 나아가, 레이저 프린팅 업계의 당업자들이라면, 회전 다각형 미러는, 다소 느린 속도의 프린터들인 경우라 하더라도, 베어링들의 지나친 마모없이, 고속으로 회전해야 하는 정교하고 값비싼 부품 또는 컴포넌트라는 것도 알 수 있을 것이다. 따라서, 덜 복잡한 비틀림 힌지의 평평한 공진 미러들이 빠르게 채택율을 높여가고 있다. Furthermore, one of ordinary skill in the laser printing industry will recognize that a rotating polygon mirror is a sophisticated and expensive part or component that must rotate at high speeds, even with slower printers, without excessive wear of bearings. Accordingly, flat resonant mirrors of less complex torsional hinges are rapidly gaining adoption.

도 2A 및 도 2B는 단층의 단일 축 비틀림 미러 장치들을 예시한다. 도 2A 및 도 2B의 장치들 각각은, 사실상 임의 형태일 수 있지만 다수의 프린터 및 디스플레이 애플리케이션들의 경우 도 2B의 늘여진 타원 형태인 것이 바람직스러운, 미러 또는 반사 표면(42)을 지지하는 지지 부재(40;support member)를 포함한다. 피 버팅 미러는 한 쌍의 비틀림 힌지들(44a 및 44b)에 의해 지지된다. 따라서, 미러(42)가 구동 소스에 의해 축(46) 주위에서 진동 상태로 유지될 수 있다면, 이러한 미러는, 스위핑 광빔을 감광 매체를 가로질러 반복적으로 움직여지게 하는데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 2A and 2B illustrate monolayer single axis torsion mirror devices. Each of the devices of FIGS. 2A and 2B may be virtually any shape, but for a number of printer and display applications, the support member for supporting the mirror or reflective surface 42, which is preferably in the elongated ellipse form of FIG. 40; support member). The pivoting mirror is supported by a pair of torsional hinges 44a and 44b. Thus, it will be appreciated that if the mirror 42 can be kept vibrated around the axis 46 by the drive source, such a mirror can be used to repeatedly move the swept light beam across the photosensitive medium. .

단일 축 장치의 다른 실시예는 도 2A 및 도 2B에 도시되어 있는 바와 같이 지지 부재 또는 프레임(40)을 요하지 않을 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 양자의 도면들에 도시되어 있는 바와 같이, 비틀림 힌지들(44a 및 44b)은, 점선들로 도시되어 있는 바와 같이, 단순히 한 쌍의 힌지 앵커 패드들(48a 및 48b; hinge anchor pads)까지 연장할 수도 있다. 미러(42)와 같은, 기능 표면은 반사 표면 또는 미러 표면을 제공하기 위해 그것의 상부 표면이 적당히 연마될 수도 있다. It will be appreciated that other embodiments of a single axis arrangement may not require a support member or frame 40 as shown in FIGS. 2A and 2B. For example, as shown in both figures, the torsional hinges 44a and 44b are simply a pair of hinge anchor pads 48a and 48b, as shown by the dashed lines. Can be extended to). The functional surface, such as mirror 42, may be appropriately polished on its upper surface to provide a reflective surface or a mirror surface.

단층의 실리콘 미러들은 통상적으로 한 장의 단결정 실리콘으로부터 제조되는 MEMS(micro-electric mechanical systems)형 미러들이다. 더 나아가, 단결정 실리콘의 유용한 재료 특성들 때문에, MEMS 기반 미러들은 아주 날카로운 비틀림 공진을 가진다. 비틀림 공진의 Q는 통상적으로 100에서 1000을 넘어서는 범위에 해당된다. 이러한 날카로운 공진은 공진 주파수 대 비공진 주파수의 장치 운동에서 상당한 기계적 증폭을 초래한다. 따라서, 통상적으로는, 공진 주파수에서 스캐닝 축 주위로 장치를 피버팅하는 것이 유리하다. 이것은 미러를 계속해서 진동시키는데 필요한 전력을 크게 감소시킨다. Single layer silicon mirrors are typically micro-electric mechanical systems (MEMS) type mirrors made from a single piece of single crystal silicon. Furthermore, because of the useful material properties of single crystal silicon, MEMS based mirrors have very sharp torsional resonances. The torsional resonance Q typically falls in the range of 100 to over 1000. This sharp resonance results in significant mechanical amplification in the device motion of the resonant frequency versus non-resonant frequency. Thus, it is typically advantageous to pivot the device around the scanning axis at the resonant frequency. This greatly reduces the power required to continuously vibrate the mirror.

도 2C는, 도 2B에 예시되어 있는 단층의 늘여진 타원 형태와 다소 유사한 다 층의 단일 축 비틀림 미러 장치의 배면도이다. 도 2B의 미러에서와 동일한, 도 2C의 미러 장치의 컴포넌트들은 동일한 참조 번호들을 가진다. 그러나, 도 2B의 단층형 미러와 달리, 비틀림 힌지들은 앵커들(48a 및 48b)과 반사 부분 사이에서 연장하지 않는다. 대신에, 비틀림 힌지들은, 정면 및 배면을 갖는 부착 부재(53)까지 연장한다. 배면에 영구 자석(50c)이 부착되고 정면에 미러 부분(55)이 부착된다. 미러 부분(55)은 실리콘의 평평한 단층일 수 있거나, 바람직스럽기로는, 도 2C에 도시되어 있는 바와 같이, 얇은 반사 부분(55a) 및, 도시된 바와 같은 지지 립(support rib)을 제공하도록 단층의 미러 부분(55)으로부터 에칭된 두꺼운 립 지지 부분(55b)을 포함하는 한 장의 실리콘을 구비할 수 있다. FIG. 2C is a rear view of a multi-layered single axis torsion mirror device, somewhat similar to the monolithic extended ellipse shape illustrated in FIG. 2B. Components of the mirror apparatus of FIG. 2C that are the same as in the mirror of FIG. 2B have the same reference numbers. However, unlike the toroidal mirror of FIG. 2B, the torsional hinges do not extend between the anchors 48a and 48b and the reflective portion. Instead, the torsional hinges extend up to the attachment member 53 having a front and a back. The permanent magnet 50c is attached to the back side, and the mirror portion 55 is attached to the front side. Mirror portion 55 may be a flat monolayer of silicon, or preferably monolayer to provide a thin reflective portion 55a and a support rib as shown, as shown in FIG. 2C. It can be provided with a piece of silicon that includes a thick lip support portion 55b etched from the mirror portion 55 of.

미러가 스캔 축을 따라 진동하는 빔 스위프를 제공하려 한다면, 진동 또는 피버팅 운동을 제공하는데 이용될 수 있는 다수의 가능한 구동 메커니즘들이 존재한다. 예를 들어, 도 2A는, 한 쌍의 영구 자석들(50a 및 50b)이, 각각, 탭들(52a 및 52b)상에 탑재되어 있는 자석 구동형 미러를 예시한다. 영구 자석들(50a 및 50b)은 피버팅 구조 아래에 배치되어 있는 (후술될) 한 쌍의 코일들과 상호 작용한다. 스캔 축에서의 또는 힌지들(44a 및 44b) 주위에서의 미러의 기계적 운동은 통상적으로 15°보다 클 것이 요구되고 30°만큼 클 수도 있다. 점선들로 도시되어 있는 한 쌍의 자석들(50a 및 50b)에 의해 구동되는 것이 아니라, 도 2B는 미러(42)의 중앙에 배치되어 있는 단일 자석(50c)의 사용을 예시한다. 중앙에 배치되어 있는 단일 자석(50c)을 위한 구동 메커니즘은 다음에서 논의된다. 공진 구동 방법들은 통상적으로, 미러의 공진 주파수 부근에서 비틀림 힌지형 기능 표면에 직접적으 로 작은 회전 운동을 적용하는 단계를 수반한다. 다른 방법으로, 관성 구동(inertial drive)은 공진 주파수에서 전체 구조에 운동을 제공할 수도 있는데, 그 다음, 이 관성 구동으로 인해 미러는 그것의 비틀림 축 주위에서 공진 피버팅 또는 진동한다. 관성 공진형 구동 방법들에서는, 전체 실리콘 구조의 아주 작은 운동이 장치의 아주 큰 회전 운동을 일으킬 수 있다. 적당한 관성 공진 구동의 소스들로는 압전 구동들(piezoelectric drives) 및 정전(electrostatic) 구동 회로들을 들 수 있다. If the mirror is to provide a beam sweep that vibrates along the scan axis, there are a number of possible drive mechanisms that can be used to provide vibration or pivoting motion. For example, FIG. 2A illustrates a magnet driven mirror in which a pair of permanent magnets 50a and 50b are mounted on tabs 52a and 52b, respectively. Permanent magnets 50a and 50b interact with a pair of coils (to be described later) disposed under the pivoting structure. The mechanical motion of the mirror at the scan axis or around the hinges 44a and 44b is typically required to be greater than 15 ° and may be as large as 30 °. Rather than being driven by a pair of magnets 50a and 50b shown in dashed lines, FIG. 2B illustrates the use of a single magnet 50c disposed in the center of the mirror 42. The drive mechanism for a single magnet 50c disposed in the center is discussed below. Resonant drive methods typically involve applying a small rotational motion directly to the torsionally hinged functional surface near the resonant frequency of the mirror. Alternatively, an inertial drive may provide motion to the entire structure at the resonant frequency, which then causes the mirror to resonate or oscillate around its torsional axis. In inertial resonant drive methods, very small motion of the entire silicon structure can cause very large rotational motion of the device. Suitable sources of inertial resonant drive include piezoelectric drives and electrostatic drive circuits.

더 나아가, 힌지들(44a 및 44b)의 치수(즉, 폭, 길이 및 두께)를 조심스럽게 제어하는 것에 의해, 미러는, 사실상 미러의 소정 동작 피버팅 속도 또는 진동 주파수와 동일한 자연스러운 공진 주파수를 갖도록 제조될 수도 있다. 따라서, 소정의 피버팅 속도 또는 진동 주파수와 사실상 동일한 고속의 공진 주파수를 미러에 제공하는 것에 의해, 전력 부하는 감소될 수 있다. Furthermore, by carefully controlling the dimensions (ie, width, length and thickness) of the hinges 44a and 44b, the mirror has a natural resonant frequency that is substantially equal to the desired operating pivoting speed or oscillation frequency of the mirror. It may also be prepared. Thus, by providing the mirror with a high resonant frequency substantially equal to a given pivoting speed or vibration frequency, the power load can be reduced.

이제 도 3A, 도 3B, 도 3C 및 도 3D를 참조하면, 단일 축 진동 미러를 사용해 빔 스위프를 발생시키는 레이저 프린터의 종래 기술 일례가 예시되어 있다. 당업자들이라면 알 수 있는 바와 같이 그리고 다음의 도면들에 예시되어 있는 바와 같이, 종래 기술의 노력들은 통상적으로, 리턴 스위프에 의해 발생되는 비평행 이미지 라인들 때문에, 진동 빔 스위프의 일 방향만을 사용하는 것으로 제한되어 왔다. 도 3A, 도 3B, 도 3C 및 도 3D에 도시되어 있는 바와 같이, 회전 다각형 미러가, 이중 헤드의 활 모양으로 굽은 화살표(56)에 의해 지시되는 바와 같이, 양 방향들로 진동하는 단진동(single oscillating)의 평평한 미러로 대체되었다는 것을 제외하면, 이 정렬은 도 1A, 도 1B 및 도 1C에 도시되어 있는 것과 사실상 동일하다. 도 1A에 대한 경우에서와 같이, 도 3A는, 포인트(30)에서 단일 축 미러(54)에 의한 빔 스위프의 시작을 예시한다. 마찬가지로, 도 3B의 화살표(32) 및 점선(34)은, 미러(54)가 화살표(56a)에 의해 지시되는 방향으로 회전하여 미러(54)가 그것의 스캔을 사실상 완료함에 따른 빔 스위프의 방향을 예시한다. 이러한 종래 기술의 실시예에 따른 감광 드럼(18)의 아래쪽 도면을 참조하면, 미러(54)는, 빔 스위프가 회전 드럼(18)의 움직임과 동기되도록 약간 기울어져 탑재되므로, 매체가 움직이는 거리는 스위프 동안 광빔이 움직이는 수직 거리와 동일하다. 도 1B의 다각형 미러를 위한 경우에서와 같이, 점선(34)에 의해 예시되는 빔의 약간 기울어진 궤적은 움직이는 감광 매체(16) 또는 드럼(18)상에 수평 이미지 라인(36)을 발생시킨다. Referring now to FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D, one prior art example of a laser printer that generates a beam sweep using a single axis vibration mirror is illustrated. As will be appreciated by those skilled in the art and illustrated in the following figures, prior art efforts typically involve using only one direction of the vibrating beam sweep due to non-parallel image lines generated by the return sweep. It has been limited. As shown in FIGS. 3A, 3B, 3C and 3D, the rotating polygon mirror is a single oscillation in both directions, as indicated by the double-headed bowed arrow 56. This alignment is virtually identical to that shown in Figures 1A, 1B and 1C, except that it has been replaced with a flat mirror of oscillating). As in the case for FIG. 1A, FIG. 3A illustrates the start of the beam sweep by a single axis mirror 54 at point 30. Similarly, arrows 32 and dashed lines 34 in FIG. 3B indicate the direction of the beam sweep as the mirror 54 rotates in the direction indicated by the arrow 56a so that the mirror 54 substantially completes its scan. To illustrate. Referring to the bottom view of the photosensitive drum 18 according to this prior art embodiment, the mirror 54 is mounted at a slight inclination such that the beam sweep is synchronized with the movement of the rotating drum 18, so that the distance the medium moves is swept. Is equal to the vertical distance the light beam travels. As in the case for the polygon mirror of FIG. 1B, the slightly tilted trajectory of the beam illustrated by dashed line 34 generates a horizontal image line 36 on the moving photosensitive medium 16 or drum 18.

따라서, 지금까지는, 미러(54)를 진동시키는 평평한 표면의 단일 비틀림 축이, 적어도 도 1A, 도 1B, 및 도 1C를 참조하여 논의된 회전 다각형 미러(10)처럼 동작해야 하는 것처럼 보일 것이다. 그러나, 진동 미러가, 종래 기술의 스캐닝 미러 프린터들에서와 같이, 활 모양으로 굽은 화살표(56b)로써 도시되어 있는 바와 같이 반대 방향으로 역 피버팅하기 시작할 경우에는, 약간 기울어진 각도에서 탑재되어 있는 미러로부터 초래되는 반사 빔의 수직 움직임과 움직이는 감광 매체(16) 또는 회전 드럼(18)의 움직임이 공제되는 것이 아니라 누적되므로, 리턴 스위프 동안에는, 도 3C의 점선(34a)으로써 지시되는 빔을 턴오프하고 프린트하지 않아야 한다. 따라서, 프린팅을 위해 사용된다면, 회전 드럼(18)의 움직임과 조합된 리턴 빔의 기울어진 궤적(34a)은, 단순히 회전 감광 드럼(18)의 움직임으로 인해 발생하게 되는 것보다 훨씬 더 큰 각도로 기울어져 프린트된 이미지 라인(36a)을 초래할 것이다. 물론, 이것은, 빔 스위프가 리턴할 때, 빔 스위프가 위쪽 방향이 아니라, 화살표(58)에 의해 지시되는 바와 같이, 아래쪽 방향으로 움직이게 되는 반면, 감광 드럼의 움직임은 화살표(60)에 의해 지시되는 위쪽 방향이라는 사실에 기인한다. 따라서, 상술된 바와 같이, 드럼의 움직임과 빔 궤적은 누적된다. 그러므로, 종래 기술에 따른 공진 스캐닝 미러 프린터에 의한 만족스러운 프린팅을 위해서는, 스캔의 리턴 궤적 동안, 광빔 및 프린팅이 통상적으로 차단 및/또는 중단되어야 한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 진동 미러(54)는 그것의 반전 스캔을 완결한 다음, 참조번호 30에서 지시되는 바와 같이, 그것의 순방향 스캔을 시작해야 하는데, 이때, 조정된 레이저가 다시 턴온되고, 도 3D에서 지시되는 바와 같이, 제 2 이미지 라인(36b)이 프린트된다. Thus, so far, it will appear that a single torsional axis of the flat surface that vibrates the mirror 54 should operate like the rotating polygon mirror 10 discussed with reference to FIGS. 1A, 1B, and 1C at least. However, when the vibrating mirror begins to reverse pivot in the opposite direction as shown by the bowed arrow 56b, as in conventional scanning mirror printers, it is mounted at a slightly inclined angle. Since the vertical movement of the reflective beam resulting from the mirror and the movement of the moving photosensitive medium 16 or the rotating drum 18 are not subtracted but cumulative, during the return sweep, the beam indicated by the dotted line 34a in FIG. 3C is turned off. And do not print. Thus, if used for printing, the tilted trajectory 34a of the return beam combined with the movement of the rotating drum 18 is at a much larger angle than would simply be caused by the movement of the rotating photosensitive drum 18. It will tilt and result in the printed image line 36a. Of course, this means that when the beam sweep returns, the beam sweep is moved in the downward direction, as indicated by arrow 58, but not in the upward direction, while the movement of the photosensitive drum is indicated by the arrow 60. This is due to the fact that it is upward. Thus, as described above, the movement of the drum and the beam trajectory are cumulative. Therefore, it will be appreciated that for satisfactory printing by the resonant scanning mirror printer according to the prior art, during the return trajectory of the scan, the light beam and printing should typically be blocked and / or interrupted. Thus, the vibrating mirror 54 must complete its inversion scan and then start its forward scan, as indicated at 30, wherein the adjusted laser is turned on again and is indicated in FIG. 3D. As such, the second image line 36b is printed.

그러나, 스위핑 운동에 수직인 스캐닝 빔의 위치가 회전 또는 움직이는 감광 매체를 보상하도록 제어될 수 있다면, 레이저 빔은 그것의 순 및 역 스캐닝 방향들 모두에서 온 상태로 조정될 수 있다. 이러한 수직 움직임은, 이중 축 스캐닝 미러를 사용하는 것에 의해 또는 제 1 단일 축 공진 미러를 사용해 공진 빔 스위프를 제공하고 제 2 단일 축 미러를 사용해 제어되는 수직 운동을 제공하는 것에 의해 실현될 수 있다. However, if the position of the scanning beam perpendicular to the sweeping motion can be controlled to compensate for the rotating or moving photosensitive medium, the laser beam can be adjusted on in both its forward and reverse scanning directions. Such vertical movement can be realized by using a dual axis scanning mirror or by providing a resonant beam sweep using a first single axis resonant mirror and providing controlled vertical motion using a second single axis mirror.

이제 도 4A 및 도 4B를 참조하면, 이중 축 미러들의 2가지 실시예들이 예시되어 있다. 쉽게 알 수 있는 바와 같이, 이 미러들은, 각각, 상술된 도 2A 및 도 2B의 단일 축 미러들과 유사하다. 그러나, 공진 축(46)을 따라 위치하는 일차 또는 공진 힌지들(44a 및 44b)이 앵커 패드들(48a 및 48b)에 직접적으로 부착되는 대신, 일차 힌지들(44a 및 44b)은 짐발들의 부재(62)에 접속되고, 짐발들의 부재(62)는 한 쌍의 제 2 힌지들(64a 및 64b)에 의해 앵커 패드들(48a 및 48b)에 접속된다. 힌지들(64a 및 64b)은, 축(46)에 대해 사실상 수직인 제 2 축(66)을 따라 미러(42)의 피벗 운동을 제공한다. Referring now to FIGS. 4A and 4B, two embodiments of dual axis mirrors are illustrated. As can be readily seen, these mirrors are similar to the single axis mirrors of FIGS. 2A and 2B described above, respectively. However, instead of the primary or resonant hinges 44a and 44b positioned along the resonant axis 46 directly attached to the anchor pads 48a and 48b, the primary hinges 44a and 44b are formed of members of gimbals ( 62, the member 62 of gimbals is connected to the anchor pads 48a and 48b by a pair of second hinges 64a and 64b. Hinges 64a and 64b provide pivotal movement of mirror 42 along a second axis 66 that is substantially perpendicular to axis 46.

도시되어 있는 바와 같이, 도 4A는 제 1 축(46) 주위의 공진 움직임 및 사실상 제 1 축에 수직인 제 2 축(66) 주위의 공진 움직임을 제공하는 단일 2-축 양방향 미러의 투시도이다. 미러 장치는, 프로젝션 디스플레이 스크린 또는 움직이는 감광 매체를 가로지르는 공진 스캐닝과 같은 앞뒤로 피버팅하는 빔 스위프들을 제공하는데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 공진 래스터 빔 스위프에 의해 발생되는 일정한 간격의 평행 이미지 라인들을 유지하기 위해 반사 표면 또는 미러 부분(42)의 앞뒤 피버팅에 수직인 방향으로 빔 스위프를 조정하는데도 사용될 수 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 미러는 지지 구조상에 탑재되는 것이 적합한 것으로 예시되고, 반도체 업계에서 사용되는 것들과 유사한 기술들에 의해 (실리콘과 같은) 사실상 평평한 한 장의 재료로부터 형성될 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 기능 또는 가동 컴포넌트들은, 예를 들어, 한 쌍의 지지 부재들 또는 앵커들(48a 및 48b), 중간의 짐발들 부분(62) 및 내부의 미러 또는 반사 표면 부분(42)을 포함한다. As shown, FIG. 4A is a perspective view of a single two-axis bidirectional mirror providing resonant motion about a first axis 46 and a resonant motion about a second axis 66 that is substantially perpendicular to the first axis. The mirror device can be used to provide back and forth pivoting beam sweeps, such as a projection display screen or resonant scanning across a moving photosensitive medium, as well as to maintain uniformly spaced parallel image lines generated by the resonant raster beam sweep. Can also be used to adjust the beam sweep in a direction perpendicular to the front and back pivoting of the reflective surface or mirror portion 42. As shown, the mirror is illustrated as suitable to be mounted on a support structure and may be formed from a substantially flat sheet of material (such as silicon) by techniques similar to those used in the semiconductor industry. As discussed above, the functional or movable components may be, for example, a pair of support members or anchors 48a and 48b, intermediate gimbals portion 62 and internal mirror or reflective surface portion 42. It includes.

도 4B는 늘여진 타원형 미러 부분(42a) 및 중앙에 배치된 구동 자석(50c)을 가진 이중 축 미러의 다른 실시예이다. 도 4B에 도시되어 있는 장치의 나머지 소 자들은 도 4A의 등가 소자들과 동일한 방식으로 동작하거나 기능하므로, 2개 도면들은 공통적인 참조 번호들을 사용한다. 4B is another embodiment of a dual axis mirror having an elongated oval mirror portion 42a and a drive magnet 50c disposed centrally. The remaining elements of the device shown in FIG. 4B operate or function in the same manner as the equivalent elements of FIG. 4A, so the two figures use common reference numerals.

도 5는, 공진 스위프 및/또는 수직 운동이 전자기(electromagnetic) 코일들(68a 및 68b)에 의해 제어되는 방법을 예시하는 개략도이다. 공진 피버팅 운동을 제공하기 위해, 코일들(68a 및 68b)은 미러의 공진 주파수와 사실상 동일한 주파수를 가진 교류 전압원(70)에 의해 구동된다. 영구 자석 세트들(50a 및 50b)이 미러(42;또는 짐발들 부분(62))에 본딩될 수 있고, 그에 따라, 그들은 전자기 코일들(68a 및 68b)과 협력한다. 그에 따라, 2개 코일들(68a 및 68b)이 N극과 S극 사이에서 앞뒤로 스위칭함에 따라, 영구 자석들(50a 및 50b)은 교대로 반발되고 끌어당겨져 공진 진동을 생성한다. 코일 정렬 및 자석 쌍들이 수직 운동을 제공해야 한다면, 훨씬 더 느린 주파수가 사용된다. 5 is a schematic diagram illustrating how resonant sweep and / or vertical motion is controlled by electromagnetic coils 68a and 68b. To provide resonant pivoting motion, the coils 68a and 68b are driven by an alternating voltage source 70 having a frequency substantially the same as the resonant frequency of the mirror. Permanent magnet sets 50a and 50b can be bonded to the mirror 42 (or gimbals portion 62), so that they cooperate with the electromagnetic coils 68a and 68b. Thus, as the two coils 68a and 68b switch back and forth between the N and S poles, the permanent magnets 50a and 50b are alternately repelled and attracted to create a resonance vibration. If coil alignment and magnet pairs must provide vertical motion, much slower frequencies are used.

이제 도 6을 참조하면, 장치의 관성 모멘트(moment of inertia)를 상당히 감소시키는 피버팅 미러(42 또는 42a) 및 다른 코일과 영구 자석 정렬의 간략화된 도면이 존재한다. 도시되어 있는 바와 같이, 2개의 영구 자석들은 제거되었고 단일 자석(72)이 (도 4B에서 도시된 바와 같이) 피버팅 미러의 중앙에 탑재되어 있다. 도 6에 도시되어 있는 실시예에 따르면, 자석(72)은, 축 충전(axial charge)이 아니라, 이중 헤드 화살표(74)에 의해 예시되는 바와 같이, 회전 축의 수직인 직경 충전(diametral charge)을 가진다. 물론, 전자기 장치(77)의 구동 코일(76)이 사실상 자석(72) 아래쪽에 있도록, 전자기 장치(77)의 구동 코일(76)을 재배치하는 것도 필요할 것이다. 따라서, 전자기 장치(77)가 N극과 S극 사이에서 앞뒤로 스위 칭함에 따라, 영구 자석(72)의 직경 충전된 "N"극 및 "S"극은 교대로 반발되거나 끌어당겨짐으로써 축(46) 주위에 피벗 진동들을 발생시킨다. Referring now to FIG. 6, there is a simplified view of the permanent mirror alignment with the pivoting mirror 42 or 42a and other coils that significantly reduce the moment of inertia of the device. As shown, two permanent magnets have been removed and a single magnet 72 is mounted in the center of the pivoting mirror (as shown in FIG. 4B). According to the embodiment shown in FIG. 6, the magnet 72 is not a axial charge, but rather a diametral charge perpendicular to the axis of rotation, as exemplified by the double head arrow 74. Have Of course, it will also be necessary to reposition the drive coil 76 of the electromagnetic device 77 such that the drive coil 76 of the electromagnetic device 77 is substantially below the magnet 72. Thus, as the electromagnetic device 77 switches back and forth between the north and south poles, the diameter-filled " N " and " S " poles of the permanent magnets 72 alternately repulse or are attracted to the shaft 46 To generate pivotal vibrations.

도 7은 중앙에 배치된 단일 자석과의 사용에 적합한 제 2 구동 정렬을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 도 6의 직경 충전된 자석 대신에, 축 충전된 자석(78)이 사용된다. 더 나아가, 도 6에 도시된 코일(76)은 코일(82) 및, 코일(82)로부터 자석(78)의 각 측면상의 팁들(86a 및 86b)까지 연장하는 지주 부재들(84a 및 84b)을 가진 전자기 정렬(80)로써 대체된다. 따라서, 코일(82)에 인가되는 교류 전류는 지주들(84a 및 84b;legs)의 팁들(86a 및 86b)에서 극성이 계속해서 변하는 자계를 발생시킨다. 이러한 극성 변화는 자석(78)에 교번하는 척력-인력(alternating push-pull forces)을 생성한다. 7 shows a second drive alignment suitable for use with a single magnet disposed in the center. As shown, instead of the diameter filled magnet of FIG. 6, an axially filled magnet 78 is used. Further, the coil 76 shown in FIG. 6 includes a coil 82 and strut members 84a and 84b extending from the coil 82 to the tips 86a and 86b on each side of the magnet 78. Is replaced by an electromagnetic alignment 80. Thus, an alternating current applied to the coil 82 generates a magnetic field whose polarity continues to change at the tips 86a and 86b of the posts 84a and 84b. This change in polarity creates alternating push-pull forces in the magnet 78.

도 8은 매체(88)상에 이미지를 발생시키는데 사용되는 스캐닝 미러의 투시도를 예시한다. 도 2A 및 도 2B에 도시된 유형의 단일 축 미러와 같은, 미러 장치(90)는, 미러 장치(90)의 반사 표면(42)이 소스(12)로부터 광빔(14a)을 수신하고, 리미트들(92 및 94;limits)에서, 빔(14b)의 오른쪽에서 왼쪽 및 왼쪽에서 오른쪽 공진 스위프를 제공하도록, 그것의 단일 축(46) 주위에서 피버팅한다. 이러한 왼쪽에서 오른쪽 및 오른쪽에서 왼쪽의 빔 스위프는, 매체(88)가 화살표(100)에 의해 지시되는 방향으로 움직임에 따라, 일정한 간격의 라인들(96 및 98)을 제공한다. 8 illustrates a perspective view of a scanning mirror used to generate an image on medium 88. Mirror device 90, such as a single axis mirror of the type shown in FIGS. 2A and 2B, has a reflective surface 42 of mirror device 90 receiving light beam 14a from source 12, and limits. At 92 and 94 limits, we pivot around its single axis 46 to provide a right and left to right resonant sweep at the right of the beam 14b. This left to right and right to left beam sweep provides constant spaced lines 96 and 98 as the medium 88 moves in the direction indicated by the arrow 100.

본 발명의 실시에서 미러의 다양한 형태들이 사용될 수도 있지만, 점점 더 높은 동작 속도들을 위한 요구는 일차 또는 스캔 축(46) 주위에서 미러의 점점 더 높은 진동 속도를 요구할 것이다. 그러나, 스캐닝 미러들의 고속 피버팅 이외에, 미러가 피버팅할 때, 미러가 변형되지 않는 것도 중요하다. 좀더 구체적으로, 미러가 스캔 주기 동안 감광 매체를 가로질러 레이저 빔을 스위핑할 때, 미러가 변형되지 않는 것이 중요하다. 따라서, 고속 공진 미러들을 위해, 중앙에 배치된 단일 미러를 사용하는 자성 구동들은 미러의 에지들에서 감소된 모멘트를 가지므로, 덜 변형될 것이다. Although various forms of mirror may be used in the practice of the present invention, the demand for higher and higher operating speeds will require higher and higher oscillation speed of the mirror around the primary or scan axis 46. However, in addition to high speed pivoting of the scanning mirrors, it is also important that the mirror does not deform when the mirror is pivoting. More specifically, it is important that the mirror does not deform when the mirror sweeps the laser beam across the photosensitive medium during the scan period. Thus, for high speed resonant mirrors, magnetic drives using a centrally placed single mirror will have less moment at the edges of the mirror and thus have a reduced moment.

좀더 구체적으로, 높은 피버팅 속도들에서, 도 2B에 도시되어 있는 바람직한 늘여진 타원형 미러의 팁들은 아주 높은 속도들에서 움직이므로 상당한 관성을 받는다. 따라서, 영구 자석들(50a 및 50b)이, 도 2B에 도시되어 있는 바와 같은, 늘여진 타원형 미러의 팁들에 부착되면, 미러는 대체로 비틀림 힌지들 및 팁들에서 과도하게 구부러지는 경향이 있을 것이다. 이러한 과도한 구부러짐은 당연히, 진동 주기의 일부 부분들 동안, 미러 표면이 휘어지거나 구부러져 평평하지 않다는 것을 의미한다. 높은 주파수들에서의 미러 평평도(flatness)의 이런 변화는 다수 디스플레이들 및 프린터들에서 쉽게 수용될 수 없다. 그러나, 중앙에 배치된 미러(50c)의 사용은 미러 팁들에서의 지나친 하중(excess weight)을 방지할 뿐만 아니라, 미러의 중심에 강성(stiffness)을 제공한다. More specifically, at high pivoting speeds, the tips of the preferred elongated elliptical mirror shown in FIG. 2B are subject to significant inertia as they move at very high speeds. Thus, when permanent magnets 50a and 50b are attached to the tips of an elongated elliptical mirror, as shown in FIG. 2B, the mirror will generally tend to bend excessively at torsional hinges and tips. Such excessive bending, of course, means that during some parts of the oscillation period, the mirror surface is not flat due to bending or bending. This change in mirror flatness at high frequencies is not readily acceptable in many displays and printers. However, the use of a centrally placed mirror 50c not only prevents excess weight at the mirror tips, but also provides stiffness in the center of the mirror.

프로젝션 디스플레이 스크린(102)와 관련하여 피버팅 빔 스위프를 제공하기 위한, 도 4A 및 도 4B에 도시되어 있는 바와 같은, 이중 축 미러의 동작은 도 9를 참조하는 것에 의해 좀더 잘 이해될 수도 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 레이저 광원(12)은 이중 축 미러 장치(104)의 반사 표면(42)에 가간섭성 광빔(14a)을 제공 하고, 이중 축 미러 장치(104)의 반사 표면(42)은 디스플레이 스크린(102)상으로 광빔(14b)을 반사한다. 반사 표면(42)은 축(46)을 따라 비틀림 힌지들(44a 및 44b) 주위를 공진 주파수에서 앞뒤로 진동함으로써, 빔(14b)은, 114로 레이블링된 광빔에 평행한 화살표(112)로써 지시되는 바와 같이, 이미지 라인(106)을 따라 위치 또는 포인트(108)로부터 종점(110)까지 디스플레이 스크린(102)을 가로질러 스위핑한다. 그 다음, 진동 미러(42)는, 화살표(116)에 의해 지시되는 바와 같이, 방향을 바꿔 리턴 스위프를 시작함으로써 포인트들(110 및 120) 사이에서 이미지 라인(118)을 발생시킨다. 통과점(120) 이후에서, 빔은 다시 방향 반전을 시작한다. 빔이 앞뒤로 스위핑하는 동시에, 빔은, 화살표(122)에서 지시되는 바와 같이, 훨씬 느린 속도에서 수직으로도 움직여질 수 있다. 이러한 스위핑 운동 및 수직 운동은, 포인트(126)에서 끝나는 디스플레이 프레임의 마지막 이미지 라인(124)이 디스플레이 스크린(102)에 발생될 때까지, 반복된다. 그 다음, 새로운 디스플레이 프레임을 시작하기 위해, 점선(128)으로써 지시되는 바와 같이, 재빨리 종점(126)에서 시작점(108)으로 수직으로 움직여진다. The operation of the dual axis mirror, as shown in FIGS. 4A and 4B for providing a pivoting beam sweep in connection with the projection display screen 102, may be better understood by referring to FIG. 9. As shown, the laser light source 12 provides a coherent light beam 14a to the reflective surface 42 of the dual axis mirror apparatus 104, and the reflective surface 42 of the dual axis mirror apparatus 104. Reflects light beam 14b onto display screen 102. Reflective surface 42 oscillates back and forth at resonant frequencies around torsional hinges 44a and 44b along axis 46 such that beam 14b is indicated by an arrow 112 parallel to the light beam labeled 114. As shown, sweeps across display screen 102 from location or point 108 to endpoint 110 along image line 106. Vibration mirror 42 then generates an image line 118 between points 110 and 120 by changing direction and starting the return sweep, as indicated by arrow 116. After the pass point 120, the beam again begins to reverse direction. While the beam sweeps back and forth, the beam can also be moved vertically at much slower speed, as indicated by arrow 122. This sweeping and vertical movement is repeated until the last image line 124 of the display frame ending at point 126 is generated on the display screen 102. Then, to start a new display frame, it is quickly moved vertically from the end point 126 to the start point 108, as indicated by the dashed line 128.

도 10을 참조하면, 빔의 수직 움직임이 제 2 미러(132)에 의해 실현되는 본 발명의 다른 실시예의 투시도가 예시되어 있다. 2개 미러들(130 및 132) 각각은, 도 2A 및 도 2B에 도시되어 있는 유형의 단일 축 미러들과 같이, 단일 축 주위에서 피버팅한다. 2개의 단일 축 미러들의 스캐닝 및 수직 동작이, 다른 점에서는, 사실상 동일하다. Referring to FIG. 10, a perspective view of another embodiment of the present invention in which the vertical movement of the beam is realized by the second mirror 132 is illustrated. Each of the two mirrors 130 and 132 pivots around a single axis, like single axis mirrors of the type shown in FIGS. 2A and 2B. The scanning and vertical operation of the two single axis mirrors is in fact identical in other respects.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 10은, 유사한 제 2의 단일 축 비틀림 미러와 함께 사용되어, 프로젝션 디스플레이(또는 레이저 프린터)에 사용될 수 있는 것과 같은 공진 스위핑 빔을 제공하는 제 1의 단일 축 비틀림 힌지형 미러를 예시한다. 이 실시예에 도시되어 있는 바와 같이, 한 쌍의 비틀림 힌지들(44a 및 44b)에 의해 미러 또는 반사 표면(42)을 지지하는 한 쌍의 지지 부재들 또는 앵커들(48a 및 48b)을 포함하는 제 1 미러 장치(130)가 예시되어 있다. 따라서, 미러 부분(42)이 구동 소스에 의해 앞뒤로 피버팅될 수 있다면, 미러는 감광 디스플레이를 가로질러 진동 광빔을 발생시키는데 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 논의된 바와 같이, 미러를 앞뒤로 피버팅하는 유용한 특정 방법은 비틀림 힌지들(44a 및 44b) 주위에서 미러의 공진 진동을 발생시키는 것이다. 그러나, 이 또한 논의된 바와 같이, 광빔을 진동에 수직인 방향으로 움직이는 방법도 필요하다. 따라서, 예시된 것과 같은, 제 2의 단일 축 미러 장치(132)가 사용되어, 제 2의 단일 축 미러 장치(132)가 그것의 축(46) 주위에서 피버팅함에 따라, 광빔의 수직 움직임을 제공한다. Thus, according to another embodiment of the present invention, FIG. 10 provides a first embodiment that provides a resonant sweeping beam such as that used with a similar second single-axis torsion mirror to be used in a projection display (or laser printer). Illustrate a single axis torsionally hinged mirror. As shown in this embodiment, it includes a pair of support members or anchors 48a and 48b that support the mirror or reflective surface 42 by a pair of torsional hinges 44a and 44b. The first mirror device 130 is illustrated. Thus, it will be appreciated that if the mirror portion 42 can be pivoted back and forth by the drive source, the mirror can be used to generate a vibrating light beam across the photosensitive display. As discussed, a particular useful method of pivoting the mirror back and forth is to generate a resonant vibration of the mirror around the torsional hinges 44a and 44b. However, as also discussed, there is also a need for a method of moving the light beam in a direction perpendicular to vibration. Thus, as illustrated, a second single axis mirror device 132 is used, so that the second single axis mirror device 132 pivots about its axis 46, thereby allowing the vertical movement of the light beam to be shifted. to provide.

앞서 논의된 바와 같이, 도 10의 실시예의 광 시스템은 단일 축 미러 장치(130)를 사용해, 점선들로써 표현되는, 광빔의 오른쪽에서 왼쪽 및 왼쪽에서 오른쪽 피버팅을 제공한다. 그러나, 빔 궤적의 상하 제어(up and down control)는, 반사 표면 또는 미러가 광원(12)으로부터 방출되는 광빔(14)을 차단한 다음 차단된 광(14a)을, 앞뒤로 피버팅하는 스위프 운동을 제공하는 미러 장치(130)로 반사하도록, 제 2의 단일 축 미러 장치(132)를 배치하는 것에 의해 실현된다. 공진 미러(130)의 미러 표면(42)상에 표시된 거리(133)는, 프로젝션 디스플레이 스크린에 데이터 라인들(106, 118 및 124)을 제공하기 위해, 왼쪽에서 오른쪽 및 오른쪽에서 왼쪽의 빔 스위프 동안, 미러(132)가 축(46) 주위에서 회전하여 광빔(14a)을 미러 장치(130)의 반사 표면(42)상에서 상하로 움직이는 방법을 예시한다. As discussed above, the optical system of the embodiment of FIG. 10 uses a single axis mirror arrangement 130 to provide right to left and left to right pivoting, represented by dotted lines. However, up and down control of the beam trajectory results in a sweep motion in which the reflective surface or mirror blocks the light beam 14 emitted from the light source 12 and then pivots the blocked light 14a back and forth. It is realized by arranging the second single axis mirror device 132 to reflect to the providing mirror device 130. The distance 133 indicated on the mirror surface 42 of the resonant mirror 130 is during the left to right and right to left beam sweep to provide the data lines 106, 118 and 124 to the projection display screen. Illustrates how the mirror 132 rotates about the axis 46 to move the light beam 14a up and down on the reflective surface 42 of the mirror device 130.

앞서 언급된 바와 같이, 프린팅 속도를 증가시키기 위한 시도에서, 회전 다각형 미러들을 사용하는 프린터 제조자들은 간혹, 단일 스위프 동안에 감광 매체상에 발생되는 데이터 라인들의 수를 증가시키기 위해 등간격으로 이격된 다수의 평행 레이저 빔들을 사용한다. 이제 도 11을 참조하면, 회전 다각형 미러(144)로부터 회전 감광 드럼(146)상으로 반사되는 4개의 빔 출력들(136, 138, 140 및 142)을 가진 레이저 빔 소스(134)가 예시되어 있다. 프로세스는, 다각형 미러의 제 1 패싯에 의해 발생되는 데이터 라인들이 제 2 및 후속 패싯에 의해 발생되는 라인들과 관련하여 적절하게 일정한 간격이 유지된다는 것을 보장하는 것이 중요하다는 것을 제외하면, 단일 빔의 경우와 사실상 동일하다. As mentioned above, in an attempt to increase printing speed, printer manufacturers using rotating polygon mirrors sometimes have a large number of spaced at equal intervals to increase the number of data lines generated on the photosensitive medium during a single sweep. Use parallel laser beams. Referring now to FIG. 11, a laser beam source 134 is illustrated with four beam outputs 136, 138, 140, and 142 reflected from the rotating polygon mirror 144 onto the rotating photosensitive drum 146. . The process is important, except that it is important to ensure that the data lines generated by the first facet of the polygonal mirror are properly maintained at regular intervals with respect to the lines generated by the second and subsequent facets. It is virtually identical to the case.

좀더 구체적으로, 빔들(136, 138, 140 및 142)과 같은, 다수 레이저 빔들은 고정된 등거리만큼 떨어져 있으므로, 제 1 패싯에 의해 감광 매체상에 발생되는 4개 데이터 라인들(148, 150, 152 및 154)은 분명히 서로 등간격이고 평행일 것이다. 더 나아가, 다음 또는 후속 패싯에 의해 발생되는 다음의 4개 데이터 라인들(148, 150, 152 및 154) 또한 등간격이고 평행일 것이다. 그러나, 제 2 패싯에 의해 발생되는 제 1 데이터 라인(148)이 제 1 또는 선행 패싯에 의해 발생되는 마지막 데이터 라인(154)에 대해 등간격이고 평행이어야 한다는 것도 중요하다. 이를 실현하기 위해, 가동 매체 또는 회전 드럼(146)은 4개 빔들의 완전한 단일 스위 프 동안 가동 매체를 가로질러, 레이저 빔들 사이의 간격("S")×레이저 빔들의 수("N")와 동일한 거리("D")를 움직여야 한다. 다시 말해, D = (S)(N)이다. 따라서, 다각형 미러에 다수 빔들을 사용함에 있어서의 유일한 요구 사항은, 다각형 미러 및 움직이는 감광 매체의 회전 속도가 주의깊게 동기되어야 하는 것임을 알 수 있다. More specifically, since multiple laser beams, such as beams 136, 138, 140 and 142, are spaced at a fixed equidistant distance, four data lines 148, 150, 152 generated on the photosensitive medium by the first facet. And 154 will clearly be equally spaced and parallel to each other. Furthermore, the next four data lines 148, 150, 152 and 154 generated by the next or subsequent facet will also be equidistant and parallel. However, it is also important that the first data line 148 generated by the second facet be equidistant and parallel to the last data line 154 generated by the first or preceding facet. To realize this, the movable medium or the rotating drum 146 crosses the movable medium during a complete single sweep of four beams, with the spacing between the laser beams ("S") x the number of laser beams ("N") and You must move the same distance ("D"). In other words, D = (S) (N). Thus, it can be seen that the only requirement in using multiple beams for the polygon mirror is that the rotational speeds of the polygon mirror and the moving photosensitive medium must be carefully synchronized.

양방향 공진 스캐닝 미러에 다수 레이저 빔들을 사용하는 것은 훨씬 더 어렵고, 대부분의 애플리케이션들을 위해, 물리적 정렬은 다각형 미러 및 멀티 레이저 빔들과 사실상 동일하지만, 짝수개 레이저 빔들로 제한될 것이다. 이제 도 12를 참조하면, 축(158) 주위에서 피버팅하는 양방향 공진 스캐닝 미러(156)가 다각형 미러 대신 사용된다는 것을 제외하면, 도 11의 그것과 유사한 투시도가 예시되어 있다. 이점은, 반전 또는 리턴 스위프의 상단 트레이스들(top traces)이 선행 순방향 스위프에 의해 발생되는 하단 또는 하부 트레이스들(bottom or lower traces)과 교차할 것이기 때문에 발생한다. 따라서, 교차하는 트레이스들은 동일한 데이터를 전달해야 한다. 다음에서 알 수 있는 바와 같이, 각 라인의 이러한 이중 프린팅은, 이중 축 미러를 요하지 않으면서, 평행 프린트 라인들을 허용하고 매 스폿(spot)당 더 큰 밀도 해상도(intensity resolution)도 제공한다. Using multiple laser beams in a bidirectional resonant scanning mirror is much more difficult, and for most applications, the physical alignment will be substantially the same as polygon mirrors and multi laser beams, but will be limited to even laser beams. Referring now to FIG. 12, a perspective view similar to that of FIG. 11 is illustrated except that a bidirectional resonant scanning mirror 156 pivoting around axis 158 is used instead of the polygon mirror. The advantage arises because the top traces of the reverse or return sweep will intersect the bottom or lower traces generated by the preceding forward sweep. Thus, intersecting traces must carry the same data. As will be seen in the following, this double printing of each line allows parallel print lines without requiring a double axis mirror and also provides greater intensity resolution per spot.

좀더 구체적으로 그리고 도 13A를 참고하면, 4개의 완전한 스위프 주기들에 걸친 2개의 평행 레이저 빔들(166 및 168)의 트레이스들이 예시되어 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 순방향 트레이스들(166a 및 168a)은 레이저 빔들(166 및 168)로서 발생되어 오른쪽에서 왼쪽으로 움직이고, 왼쪽에서 오른쪽으로 움직이는 반전 트레이스들(166b 및 168b)이 수반된다. 레이저 빔들은, 빔들이 왼쪽 에지(170) 및 오른쪽 에지(172)에 의해 경계가 정해지는 프린팅 영역을 통과하는 동안에만 조정될 것이다. 진동 미러 속도는 방향을 반전하기 전에 각 스위프의 끝에서 0으로 감속되므로, 프린팅 영역 측면 각각의 스위프 영역들(174 및 176)에 의해, 4개 빔들은 그들이 데이터로써 조정되기 전에 수용 가능 속도에 도달할 수 있다. 그러나, 도 13A에 도시되어 있는 바와 같이, 레이저(166)에 의해 제공되는 상단의 순방향 트레이스(166a)는, 교차점(178)에서, 선행 주기로부터의 레이저(168)의 반전 트레이스(168b)와 교차한다. 마찬가지로, 레이저(166)의 반전 트레이스(166b)는, 교차점(180)에서, 동일 주기 레이저(168)의 순방향 트레이스(168a)와 교차한다. 이 주기는 계속해서 반복된다. 따라서, 레이저(166)의 순방향 트레이스가 선행 주기로부터의 레이저(168) 반전 주기와 순서는 반대지만 동일하게 조정된다면, 데이터 라인들의 교차하는 2개 트레이스들은 동일해야 한다는 것을 알 수 있어야 한다. 마찬가지로, 레이저(166)의 반전 트레이스가 순서는 반대지만 레이저(168)의 순방향 트레이스와 동일하게 조정된다면, 이들 교차하는 2개 트레이스들 또는 데이터 라인들 또한 동일할 것이다. 따라서, 2 레이저 빔 시스템의 경우, 데이터 라인 각각은 각 방향에서 한번씩 2번 프린트된다. 그러나, 2개의 데이터 라인들 또는 트레이스들이 각각의 스위프 주기 동안 프린트된다. 좀더 구체적으로, 각각의 데이터 라인은 서로 교차하는 트레이스들에 의한 양자의 레이저 빔들 모두에 의해 한번씩 프린트된다. 이러한 이중 프린팅은 프린팅 품질 또는 속도를 증가시키는 저렴한 기술을 제공한다. More specifically and referring to FIG. 13A, traces of two parallel laser beams 166 and 168 over four complete sweep periods are illustrated. As shown, forward traces 166a and 168a are generated as laser beams 166 and 168 and are accompanied by inverted traces 166b and 168b that move from right to left and move from left to right. The laser beams will only be adjusted while the beams pass through the printing area delimited by the left edge 170 and the right edge 172. Since the oscillating mirror speed is decelerated to zero at the end of each sweep before inverting the direction, by the sweep regions 174 and 176 on each side of the printing area, the four beams reach an acceptable speed before they are adjusted with data. can do. However, as shown in FIG. 13A, the forward trace 166a at the top provided by the laser 166 intersects the inversion trace 168b of the laser 168 from the preceding period at the intersection point 178. do. Similarly, inverted trace 166b of laser 166 intersects forward trace 168a of equal period laser 168 at intersection 180. This cycle is repeated over and over. Thus, it should be appreciated that if the forward trace of laser 166 is adjusted in the same order but reversed from the laser 168 inversion period from the preceding period, the two intersecting traces of the data lines should be identical. Likewise, if the inverted traces of laser 166 are adjusted in the same order but in the same order as the forward traces of laser 168, these two intersecting traces or data lines will also be the same. Thus, in a two laser beam system, each data line is printed twice, once in each direction. However, two data lines or traces are printed during each sweep period. More specifically, each data line is printed once by both laser beams by traces crossing each other. This double printing provides an inexpensive technique for increasing printing quality or speed.

회전 다각형 미러 및 멀티 레이저 빔 소스와 관련하여 논의된 바와 같이, 최고 품질의 프린팅을 실현하기 위해서는, 다수의 스위핑 빔들과 레이저 빔들을 수신하는 감광 매체 사이의 상대적 움직임이 동기되어야 한다. 따라서, 완전한 앞뒤 스위핑 주기 동안 스위핑 레이저 빔과 감광 매체 사이에서 움직여진 상대적인 총 거리("D")는 평행한 레이저 빔들간의 간격("S")×다수 레이저 빔들의 수("N")과 동일하다는 것을 알 수 있어야 한다. 다시 말해, D=(S)(N)이거나, 2 레이저 빔 시스템의 경우, D=2S이다. As discussed in connection with rotating polygon mirrors and multi-laser beam sources, in order to realize the highest quality printing, the relative movement between the multiple sweeping beams and the photosensitive medium receiving the laser beams must be synchronized. Thus, the relative total distance traveled between the swept laser beam and the photosensitive medium ("D") during the complete back and forth sweeping period is equal to the spacing ("S") × number of multiple laser beams ("N") between parallel laser beams. You should know that they are the same. In other words, D = (S) (N) or, in the case of a two laser beam system, D = 2S.

2개의 레이저 빔들이 사용되어 프린팅 품질 또는 속도를 증가시킬 수 있다면, 4개 레이저 빔들의 레이저 소스 사용은 더 큰 속도 증가를 허용하거나 품질 및 속도 모두의 증가를 허용할 것이라는 것을 알 수 있을 것이다. If two laser beams can be used to increase printing quality or speed, it will be appreciated that the use of a laser source of four laser beams will allow for a greater speed increase or an increase in both quality and speed.

따라서, 이제 도 13B를 참조하면, 진동 미러에 의해 움직이는 감광 매체상으로 반사되는 등간격으로 이격된 4개의 평행 레이저 빔들(182, 184, 186 및 188)에 의해 발생되는 트레이스들이 예시되어 있다. 이 트레이스 도면은 2개의 레이저 빔들을 나타내는 도 13A의 트레이스 도면과 유사하다. 그러나, 프린팅 리미트들(190 및 192) 내에서 살펴볼 수 있는 바와 같이, 4개의 레이저 빔들 모두가 매체상의 소정 포인트에서 서로 교차하지는 않지만, 레이저 빔(182)은, 그것이 순 아니면 역의 트레이스 방향에서 움직이고 있는 중인지에 따라, 레이저 빔(186)과만 교차한다. 마찬가지로, 프린팅 리미트들(190 및 192) 내에서는 레이저 빔들(184 및 188)끼리만 서로 교차한다. 따라서, 4개의 상이한 데이터 라인들(194, 196, 198 및 200)이 각각의 완전한 스위프 주기 동안 2번씩 프린트될 수 있다. 좀더 구체적으로, 제 1(194), 제 2(196), 제 3(198) 및 제 4(200) 데이터 라인들은, 각각, 제 1 또는 순 스위프 방향의 제 1(182), 제 2(184), 제 3(186) 및 제 4(188) 광빔들로 발생되는 한편, 동일한 제 1(194), 제 2(196), 제 3(198) 및 제 4(200) 데이터 라인들은, 각각, 역 또는 반대 방향의 제 3(186), 제 4(188), 제 1(182) 및 제 2(184) 레이저 빔들로 발생된다. Thus, referring now to FIG. 13B, traces generated by four parallel laser beams 182, 184, 186 and 188 spaced at equal intervals reflected onto a photosensitive medium moving by a vibrating mirror are illustrated. This trace diagram is similar to the trace diagram of FIG. 13A showing two laser beams. However, as can be seen within printing limits 190 and 192, not all four laser beams intersect each other at a given point on the medium, but laser beam 182 moves in either the forward or reverse trace direction. Depending on where it is, it only intersects with the laser beam 186. Similarly, within the printing limits 190 and 192 only the laser beams 184 and 188 cross each other. Thus, four different data lines 194, 196, 198 and 200 can be printed twice during each complete sweep period. More specifically, the first 194, second 196, third 198 and fourth 200 data lines are respectively the first 182 and the second 184 in the first or forward sweep directions, respectively. ), Generated by the third 186 and fourth 188 light beams, while the same first 194, second 196, third 198 and fourth 200 data lines, respectively, It is generated with third 186, fourth 188, first 182 and second 184 laser beams in the reverse or opposite direction.

도 14를 참조하면, 매체의 프린팅 영역들을 가로지르는 왼쪽에서 오른쪽 및 오른쪽에서 왼쪽의 스캔들에 대한 이중 트레이스들의 라인 밀도 뿐만 아니라 개개 스캔들을 위한 프린팅 영역을 가로지르는 라인 밀도를 보여주는 그래프가 예시되어 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 상단 곡선(202)은 순방향 스위프 및 리턴 스위프의 조합 양자에 의해 생성되는 중심 영역의 라인 밀도를 나타낸다. 곡선(204)은, 순방향 및 역방향 스위프 양자에 의해 생성되는, 프린팅 영역의 에지들에서의 라인 밀도이다. 곡선(206)은 단일 트레이스의 왼쪽에서 오른쪽 스캔시의 프린팅 영역 에지에서의 라인 밀도를 표현하는 반면, 곡선(210)은 단일 트레이스의 오른쪽에서 왼쪽 스캔시의 프린팅 영역 에지에서의 라인 밀도를 표현한다. 곡선(208)은 왼쪽에서 오른쪽 및 오른쪽에서 왼쪽 스캔 양자의 라인 또는 프린팅 영역 중심에서의 라인 밀도를 표현한다. 예상되는 바와 같이, 2개 레이저들의 출력이 사실상 동일하기만 하다면, 중심 영역들에서의 2개 빔들의 라인 밀도의 트레이스들은 동일하여 서로 겹쳐진다. 따라서, 각각의 라인을 2번씩 기입하거나 발생시키는 것에 의해 알 수 있는 바와 같이, 전체 기입 라인에 걸친 밀도 변동은 최소이고 라인들은 사실상 평행해 보인다. With reference to FIG. 14, a graph showing the line density across the printing area for individual scans as well as the line density of the double traces for left to right and right to left scans across the printing areas of the media. As shown, the top curve 202 represents the line density of the central region produced by the combination of both forward sweep and return sweep. Curve 204 is the line density at the edges of the printing area, produced by both forward and reverse sweeps. Curve 206 represents the line density at the printing area edge at the left to right scan of a single trace, while curve 210 represents the line density at the printing area edge at the left to right scan of a single trace. . Curve 208 represents the line density at the center of the line or printing area of both left to right and right to left scans. As expected, traces of the line density of the two beams in the center regions are identical and overlap each other, provided that the outputs of the two lasers are substantially the same. Thus, as can be seen by writing or generating each line twice, the density variation across the entire write line is minimal and the lines appear substantially parallel.

본 발명 및 그것의 이점들이 상세하게 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서, 다양한 변화들, 대체들 및 변경들이 수행될 수 있다는 것을 이해할 수 있어야 한다. Although the invention and its advantages have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and alterations can be made without departing from the scope of the invention as defined by the appended claims.

더 나아가, 본 출원의 범위는 명세서에서 설명된 프로세스, 머신, 제품, 사안의 구성(composition of matter), 수단, 방법들 및 단계들의 특정 실시예들로 한정되는 것도 아니다. 당업자라면, 본 발명의 설명서로부터, 여기에서 설명된 대응되는 실시예들과 사실상 동일한 기능을 수행하거나 사실상 동일한 결과를 실현하는, 현재적으로 존재하거나 나중에 개발될, 프로세스들, 머신들, 제품, 사안의 구성들, 수단, 방법들, 또는 단계들이 본 발명에 따라 이용될 수도 있다는 것을 쉽게 알 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 청구항들은 청구항들의 범위내에 이러한 프로세스들, 머신들, 제품, 사안의 구성들, 수단, 방법들, 또는 단계들을 포함하기 위한 것이다.Furthermore, the scope of the present application is not limited to the particular embodiments of the process, machine, product, composition of matter, means, methods and steps described in the specification. Those skilled in the art, from the teachings of the present invention, processes, machines, products, issues, present or later developed, which perform substantially the same functions or realize substantially the same results as the corresponding embodiments described herein. It will be readily appreciated that configurations, means, methods, or steps of may be used in accordance with the present invention. Accordingly, the appended claims are intended to include within their scope such processes, machines, products, configurations of matter, means, methods, or steps.

Claims (17)

감광 매체상에 데이터 라인들을 발생시키는 방법으로서, A method of generating data lines on a photosensitive medium, 감광 매체를 제공하는 단계; Providing a photosensitive medium; 반사 표면을 제1 피벗 축(pivot axis) 주위에서 진동시키는 단계; Oscillating the reflective surface about a first pivot axis; 다수의 조정된 평행 광빔들을 상기 진동하는 반사 표면상으로 지향시키는 단계; Directing a plurality of coordinated parallel light beams onto the vibrating reflective surface; 상기 다수의 조정된 평행 광빔들을 상기 진동하는 반사 표면으로부터 반사시켜 상기 광빔들을 순방향 및 역방향에서 상기 감광 매체를 가로질러 앞뒤로 스위핑하는 단계; Reflecting the plurality of coordinated parallel light beams from the vibrating reflective surface to sweep the light beams back and forth across the photosensitive medium in forward and reverse directions; 상기 스위핑 광빔들의 상기 순방향 및 역방향과 상기 감광 매체 사이에서 상대적 수직 움직임(orthogonal movement)을 제공하는 단계; 및Providing a relative orthogonal movement between the forward and reverse directions of the swept light beams and the photosensitive medium; And 상기 다수의 조정된 평행 광빔들이 상기 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 상기 감광 매체상에 다수의 선택된 데이터 라인들을 발생시키는 단계Generating a plurality of selected data lines on the photosensitive medium as the plurality of adjusted parallel light beams sweeps across the photosensitive medium. 를 포함하는 방법. How to include. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발생시키는 단계는, The generating step, 상기 다수 광빔들이 상기 순방향에서 상기 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 상기 다수의 선택된 데이터 라인들을 발생시키는 단계; 및 Generating the plurality of selected data lines as the plurality of light beams sweeps across the photosensitive medium in the forward direction; And 상기 다수 광빔들이 상기 역방향에서 상기 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 상기 다수의 선택된 데이터 라인들을 발생시키는 단계로서, 상기 다수 광빔들 각각은, 상기 다수의 선택된 데이터 라인들 중, 상기 다수 광빔들 각각이 상기 순방향에서 제공했던 것과는 상이한 데이터 라인을 상기 역방향에서 제공하는 단계Generating the plurality of selected data lines as the plurality of light beams sweeps across the photosensitive medium in the reverse direction, wherein each of the plurality of light beams is one of the plurality of selected data lines, respectively. Providing a data line in the reverse direction different from that provided in the forward direction 를 포함하는 방법. How to include. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 다수 광빔들은 거리 "S"만큼 등간격을 유지하는 "N"개의 광빔들을 포함하고, 하나의 완전한 앞뒤 주기(one complete back and forth cycle) 동안, 상기 광빔들의 상기 방향들과 상기 감광 매체 사이의 상기 상대적 수직 움직임은 거리(S)×(N)과 동일한 방법. The multiple light beams include "N" light beams that are equally spaced by a distance "S", and during one complete back and forth cycle, between the directions of the light beams and the photosensitive medium. Wherein said relative vertical movement is equal to distance (S) × (N). 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다수 광빔들은 2개의 광빔들이고,The multiple light beams are two light beams, 상기 발생시키는 단계는, The generating step, 상기 2개의 광빔들 중 제1 광빔 및 상기 2개의 광빔들 중 제2 광빔이 상기 순방향으로 움직임에 따라, 상기 제1 광빔으로 제1 데이터 라인을 발생시키고 상기 제2 광빔으로 제2 데이터 라인을 발생시키는 단계; 및 As a first light beam of the two light beams and a second light beam of the two light beams move in the forward direction, generate a first data line with the first light beam and generate a second data line with the second light beam. Making a step; And 상기 제1 및 제2 광빔들이 상기 역방향으로 움직임에 따라, 상기 제1 광빔으로 상기 제2 데이터 라인을 발생시키고 상기 제2 광빔으로 상기 제1 데이터 라인을 발생시키는 단계Generating the second data line with the first light beam and generating the first data line with the second light beam as the first and second light beams move in the reverse direction. 를 포함하는 방법. How to include. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 2개의 광빔들은 거리 "S"만큼 간격을 유지하고, 상기 2개의 스위핑 광빔들과 상기 감광 매체 사이의 상기 상대적 수직 움직임은 2S와 동일한 방법. Wherein the two light beams are spaced apart by a distance “S” and the relative vertical movement between the two swept light beams and the photosensitive medium is equal to 2S. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 다수 광빔들은 제1 광빔, 제2 광빔, 제3 광빔 및 제4 광빔을 포함하고, The plurality of light beams comprises a first light beam, a second light beam, a third light beam and a fourth light beam, 상기 발생시키는 단계는, The generating step, 상기 광빔들이 상기 순방향에서 상기 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 광빔들로 제1, 제2, 제3 및 제4의 선택된 데이터 라인들을 각각 발생시키는 단계; 및 As the light beams sweep across the photosensitive medium in the forward direction, generating first, second, third and fourth selected data lines with the first, second, third and fourth light beams, respectively. step; And 상기 광빔들이 상기 역방향에서 상기 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 상기 제3, 제4, 제1 및 제2 광빔들로 상기 제1, 제2, 제3 및 제4의 선택된 데이터 라인들을 각각 발생시키는 단계As the light beams sweep across the photosensitive medium in the reverse direction, generating the first, second, third and fourth selected data lines with the third, fourth, first and second light beams, respectively. Letting step 를 포함하는 방법. How to include. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 4개의 광빔들은 거리 "S"만큼 등간격을 유지하고, 상기 4개의 스위핑 광빔들과 상기 감광 매체 사이의 상기 상대적 수직 움직임은 4S와 동일한 방법.Wherein the four light beams are equidistantly spaced by a distance “S” and the relative vertical movement between the four swept light beams and the photosensitive medium is equal to 4S. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 상대적 움직임을 제공하는 단계는 상기 감광 매체를 상기 다수의 스위핑 빔들에 수직인 방향으로 움직이게 하는 단계를 포함하는 방법. Providing the relative movement comprises moving the photosensitive medium in a direction perpendicular to the plurality of sweeping beams. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 상대적 움직임을 제공하는 단계는, 상기 진동하는 반사 표면을 상기 제1 피벗 축에 수직인 제2 피벗 축에 탑재하는 단계, 및 상기 진동하는 반사 표면을 상기 제2 피벗 축 주위에서 피버팅하는 단계를 포함하는 방법. Providing the relative movement includes mounting the vibrating reflective surface to a second pivot axis perpendicular to the first pivot axis, and pivoting the vibrating reflective surface around the second pivot axis. How to include. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 상대적 움직임을 제공하는 단계는, 상기 다수 광빔들을 상기 스위핑 광빔들에 수직으로 움직이게 하기 위한 피벗 축을 갖는 또다른 반사 표면에서 상기 다수의 조정된 평행 광빔들을 차단하는 단계를 포함하는 방법. Providing the relative movement comprises blocking the plurality of coordinated parallel light beams at another reflective surface having a pivot axis for moving the plurality of light beams perpendicular to the swept light beams. 감광 매체상에 데이터 라인들을 발생시키기 위한 장치로서, An apparatus for generating data lines on a photosensitive medium, the apparatus comprising: 등간격으로 이격된 다수의 평행 광빔들의 소스; A source of multiple parallel light beams spaced at equal intervals; 상기 다수의 등간격 평행 광빔들을 수신 및 반사하는 반사 표면으로서, 상기 반사 표면은 선택된 축 주위에 추축으로(pivotally) 탑재되어 상기 반사된 다수 평 행 광빔들을 앞뒤로 스위핑하는 반사 표면; A reflective surface that receives and reflects the plurality of equidistant parallel light beams, the reflective surface being pivotally mounted about a selected axis to sweep the reflected multiple parallel light beams back and forth; 상기 반사 표면으로부터 상기 평행 광빔들을 차단하도록 배치되어, 상기 광빔들은 상기 감광 매체를 순방향 및 역방향으로 가로질러 스위핑하는 감광 매체; 및 A photosensitive medium arranged to block the parallel light beams from the reflective surface, the light beams sweeping the photosensitive medium in a forward and reverse direction; And 상기 광빔들이 상기 감광 매체를 가로질러 스위핑함에 따라, 상기 다수의 등간격 광빔들 각각을 선택적으로 조정하여 상기 데이터 라인들을 발생시키기 위한 제어 회로Control circuitry for selectively adjusting each of the plurality of equidistant light beams to generate the data lines as the light beams sweep across the photosensitive medium 를 포함하는 장치. Device comprising a. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 소스는 이격된 2개의 평행 광빔들을 제공하고,The source provides two parallel light beams spaced apart, 상기 반사 표면 및 제어 회로는, 상기 광빔들이 상기 순방향으로 스위핑함에 따라, 상기 2개의 광빔들 중 제1 광빔을 조정하여 제1 데이터 라인을 발생시키고 상기 2개의 광빔들 중 제2 광빔을 조정하여 제2 데이터 라인을 발생시키며, 상기 광빔들이 상기 역방향으로 스위핑함에 따라, 상기 제1 광빔을 조정하여 상기 제2 데이터 라인을 발생시키고 상기 제2 광빔을 조정하여 상기 제1 데이터 라인을 발생시키도록 구성되어 있는 장치. The reflecting surface and the control circuit adjust the first light beam of the two light beams to generate a first data line and adjust the second light beam of the two light beams as the light beams sweep in the forward direction. Generate two data lines and adjust the first light beam to generate the second data line and adjust the second light beam to generate the first data line as the light beams sweep in the reverse direction. Device. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 소스는 등간격으로 이격된 4개의 평행 광빔들을 제공하고, The source provides four parallel light beams spaced at equal intervals, 상기 반사 표면 및 제어 회로는, 상기 4개의 평행 광빔들이 상기 순방향으로 움직임에 따라, 상기 4개의 평행 광빔들 중 제1 광빔, 제2 광빔, 제3 광빔 및 제4 광빔을 조정하여 제1 데이터 라인, 제2 데이터 라인, 제3 데이터 라인 및 제4 데이터 라인을 상기 감광 매체상에 각각 발생시키며, 상기 4개의 평행 광빔들이 상기 역방향으로 움직임에 따라, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 광빔들을 조정하여 상기 제3, 제4, 제1 및 제2 데이터 라인들을 상기 감광 매체상에 각각 발생시키도록 구성되어 있는 장치. The reflective surface and the control circuit adjust a first data line by adjusting a first light beam, a second light beam, a third light beam and a fourth light beam of the four parallel light beams as the four parallel light beams move in the forward direction. A second data line, a third data line and a fourth data line on the photosensitive medium, respectively, and as the four parallel light beams move in the reverse direction, the first, second, third and fourth And adjust the light beams to generate the third, fourth, first and second data lines on the photosensitive medium, respectively. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 감광 매체는, 선택된 속도에서, 상기 스위핑하는 조정된 등간격 평행 광빔들에 수직하게 움직이는 장치.And the photosensitive medium moves perpendicularly to the swept adjusted equally spaced parallel light beams at a selected speed. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 감광 매체는 회전 감광 드럼인 장치.And the photosensitive medium is a rotating photosensitive drum. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 반사 표면은 상기 제1 피벗 축에 수직인 제2 피벗 축 주위를 회전하도록 추축으로 탑재되어, 상기 다수 광빔들을 상기 감광 매체를 가로지르는 상기 스위프에 수직인 방향으로 움직이게 하는 장치. And the reflective surface is pivotally mounted to rotate about a second pivot axis perpendicular to the first pivot axis to move the multiple light beams in a direction perpendicular to the sweep across the photosensitive medium. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 추축으로 탑재되어, 상기 다수의 평행 광빔들을 상기 스위핑 움직임에 수직으로 움직이게 하기 위한 제2 반사 표면을 더 포함하는 장치. And a second reflective surface mounted pivotally to move the plurality of parallel light beams perpendicularly to the sweeping movement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20150063843A (en) * 2013-12-02 2015-06-10 엘지전자 주식회사 Laser scanner device and camera apparatus having the same

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