KR20190095647A - Apparatus for sacanning with mirror - Google Patents

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Abstract

According to an embodiment of the present invention, provided is a scanning mirror device, which comprises: a first mirror unit reflecting a terahertz wave corresponding to a m^th scan line (1<m<n, m is a natural number) of first to n^th scan lines (n is a natural number of 3 or more) in a first direction; and a second mirror unit including a corresponding area of the first scan line to a corresponding area of the n^th scan line, wherein the terahertz wave reflected from the first mirror unit is reflected in a second direction different from the first direction by a corresponding area of the corresponding area of the m^th scan line.

Description

스캔용 미러 장치{APPARATUS FOR SACANNING WITH MIRROR}Mirror device for scanning {APPARATUS FOR SACANNING WITH MIRROR}

본 발명은 스캔용 미러 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a scanning mirror apparatus.

스캔용 미러 장치는 임의의 위치에 빠른 속도로 테라헤르쯔파의 스캔 포인터로 이동가능해야 한다. 또한 미러의 빠른 응답특성을 위해서 스캔용 미러 장치는 미러의 이너셔(inertia)가 작아질 수 있는 구조를 지녀야 한다. The scanning mirror device must be movable to a terahertz wave scan pointer at a high speed at any location. In addition, for the fast response characteristics of the mirror, the scanning mirror device must have a structure in which the inertia of the mirror can be reduced.

테라헤르쯔파의 스캔 포인터로 이동하기 위하여 미러를 회전시키는 구동 모터가 회전 방향을 바꿀 수 있으며, 이를 위하여 구동 모터에 흐르는 전류의 방향을 바꿔야 한다.In order to move to the terahertz wave scan pointer, the driving motor for rotating the mirror may change the direction of rotation, and for this purpose, the direction of the current flowing through the driving motor should be changed.

구동 모터에 연결된 미러의 이너셔 로드(inertia load)가 클 경우 일반적인 스캔용 미러 장치에 사용되는 회전-위치 제어-역회전을 수행하는 모터제어 알고리즘은 위치제어오차 및 과부하에 따른 과전류로 20Hz 이상의 고속 반복 회전 운동에 적합하지 않다.When the mirror connected to the drive motor is large, the motor control algorithm that performs rotation-position control-reverse rotation, which is used for general scan mirror devices, is high speed of 20Hz or more due to overcurrent due to position control error and overload. Not suitable for repeated rotational motion

고속반복회전을 달성하기 위해서 스캔용 미러 장치가 높은 토크의 구동 모터를 구비할 경우 스캔용 미러 장치의 크기 ,무게, 진동,열발생이 커질 뿐만 아니라 스캔용 미러 장치의 가격이 상승할 수 있다. In order to achieve the high-speed repeating rotation, when the scan mirror device includes a high torque drive motor, the size, weight, vibration, and heat generation of the scan mirror device may be increased, and the cost of the scan mirror device may increase.

공개특허 10-2013-0071073 (공개일자 : 2013년06월28일)Publication 10-2013-0071073 (published date: June 28, 2013)

본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 스캔 라인이 변경될 때 이너셔를 줄이면서 고속 스캐닝을 수행하기 위한 것이다. The scanning mirror apparatus according to the embodiment of the present invention is for performing high speed scanning while reducing inertia when the scan line is changed.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem of the present application is not limited to the above-mentioned problem, another problem that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일측면에 따르면, 제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인(n은 3 이상의 자연수) 중 제m 스캔 라인(1<m<n, m은 자연수)에 해당되는 테라헤르쯔파를 제1 방향으로 반사하는 제1 미러부; 및 상기 제1 스캔 라인의 해당 영역 내지 상기 제n 스캔 라인의 해당 영역을 포함하며, 상기 제1 미러부로부터 반사된 상기 테라헤르쯔파는 상기 제m 스캔 라인의 해당 영역에 의하여 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사되는 제2 미러부를 포함하는 스캔용 미러 장치가 제공된다. According to an aspect of the present invention, a terahertz wave corresponding to an mth scan line (1 <m <n, m is a natural number) among the first to nth scan lines (n is a natural number of 3 or more) in a first direction A first mirror portion reflecting to the light; And a corresponding region of the first scan line to a corresponding region of the nth scan line, wherein the terahertz wave reflected from the first mirror part is different from the first direction by the corresponding region of the mth scan line. A scanning mirror device including a second mirror portion reflected in a second direction is provided.

상기 제1 미러부의 제1 구동 모터의 회전속도는 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터의 회전속도보다 클 수 있다. The rotation speed of the first driving motor of the first mirror unit may be greater than the rotation speed of the second driving motor of the second mirror unit.

상기 제2 미러부는 회전력을 제공하는 제2 구동 모터, 상기 제2 구동 모터에 연결된 워엄기어, 상기 워엄기어에 연결된 제2 미러를 포함할 수 있다. The second mirror unit may include a second drive motor providing a rotational force, a worm gear connected to the second drive motor, and a second mirror connected to the worm gear.

상기 제1 미러부의 제1 구동 모터는 시계 방향 또는 반시계 방향 중 하나의 방향으로 회전하고, 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터는 시계 방향 및 반시계 방향으로 왕복 회전할 수 있다. The first driving motor of the first mirror unit may rotate in one of a clockwise or counterclockwise direction, and the second driving motor of the second mirror unit may reciprocate in a clockwise and counterclockwise direction.

상기 제1 미러부가 정방향으로 회전하는 동안 상기 제m 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파를 상기 제1 방향으로 반사하고, 상기 제1 미러부가 역방향으로 회전하는 동안 상기 제(m+1) 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파를 상기 제1 방향으로 반사할 수 있다. The terahertz wave corresponding to the m th scan line is reflected in the first direction while the first mirror is rotated in the forward direction, and the (m + 1) scan line is reflected on the first (m + 1) scan line while the first mirror is rotated in the reverse direction. A corresponding terahertz wave may be reflected in the first direction.

상기 제2 미러부가 일방향으로 회전하는 동안 상기 제1 스캔 라인 내지 상기 제n 스캔 라인에 대한 테라헤르쯔파 반사가 이루어지고, 상기 제2 미러부가 상기 일방향의 역방향으로 회전하는 동안 상기 제1 스캔 라인 내지 상기 제n 스캔 라인에 대한 테라헤르쯔파 반사가 이루어질 수 있다. Terahertz wave reflection of the first scan line to the n-th scan line is performed while the second mirror unit rotates in one direction, and the first scan line to the second scan unit rotates in the reverse direction of the one direction. The terahertz wave reflection on the nth scan line may be performed.

본 발명의 일측면에 따른 스캔용 미러 장치는 상기 제2 미러부의 최대 정회전 지점과 최대 역회전 지점을 센싱하는 회전 센싱부를 더 포함하고, 상기 회전 센싱부의 센싱 결과에 따라 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터의 회전 방향이 변할 수 있다. According to an aspect of the present invention, a scanning mirror apparatus further includes a rotation sensing unit configured to sense a maximum forward rotation point and a maximum reverse rotation point of the second mirror unit, and according to a sensing result of the rotation sensing unit, 2 The rotation direction of the drive motor may change.

본 발명의 일측면에 따른 스캔용 미러 장치는 상기 제1 미러부의 회전을 측정하기 위한 기준위치에 설치되는 기준 센싱부와, 상기 제1 미러부의 회전에 따른 센싱 신호에 따라 도출된 상기 제1 미러부의 제1 구동 모터와 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터 사이의 회전비를 도출하는 제어부를 더 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, a scanning mirror apparatus includes a reference sensing unit installed at a reference position for measuring rotation of the first mirror unit, and the first mirror derived according to a sensing signal according to the rotation of the first mirror unit. The apparatus may further include a controller configured to derive a rotation ratio between the negative first driving motor and the second driving motor of the second mirror unit.

상기 제2 미러부는 상기 테라레르쯔파를 반사하는 제2 미러를 포함하며, 상기 제2 미러는 금속보다 비중이 작은 비금속 재질로 이루어진 기판을 포함하며, 상기 기판 표면은 상기 테라헤르쯔파를 반사할 수 있는 금속 물질로 코팅되어 있거나, 상기 기판 표면에 상기 테라헤르쯔파를 반사할 수 있는 금속 플레이트가 구비될 수 있다. The second mirror unit may include a second mirror that reflects the terahertz wave, and the second mirror may include a substrate made of a nonmetal material having a specific gravity less than that of the metal, and the surface of the substrate may reflect the terahertz wave. The metal plate may be coated with a metallic material or may reflect the terahertz wave on the surface of the substrate.

상기 제1 미러부는 구동력을 발생시키는 제1 구동 모터, 상기 테라헤르쯔파를 반사하는 제1 미러 및 상기 제1 구동 모터의 구동력을 상기 제1 미러로 전달하는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 제1 구동 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 크랭크, 상기 크랭크와 링크된 일측과 상기 제1 미러와 링크된 타측을 지닌 커넥팅 로드를 포함할 수 있다. The first mirror unit includes a first driving motor generating a driving force, a first mirror reflecting the terahertz wave, and a connecting unit transferring a driving force of the first driving motor to the first mirror, wherein the connection unit comprises: A crank for converting a rotational motion of the first driving motor into a linear motion may include a connecting rod having one side linked with the crank and the other side linked with the first mirror.

본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 고속으로 회전하는 제1 미러부와 저속으로 회전하는 제2 미러부를 포함함으로써 스캔 라인이 변경될 때 이너셔를 줄이면서 고속 스캐닝을 수행할 수 있다. The scanning mirror apparatus according to the embodiment of the present invention includes a first mirror portion that rotates at a high speed and a second mirror portion that rotates at a low speed, thereby performing high-speed scanning while reducing inertia when the scan line is changed.

본 출원의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present application are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치를 포함하는 테라헤르쯔파 송수신 장치의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치에 의하여 구현되는 해상도의 일례를 나타낸다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치의 사시도, 측면도 및 평면도를 나타낸다.
도 5는 제2 미러부의 구성 일례를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치의 회전 센싱부를 나타낸다.
도 7은 제1 미러 및 제2 미러를 나타낸다. 1 illustrates an example of a terahertz wave transmission / reception apparatus including a scan mirror apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows a scanning mirror apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 shows an example of a resolution implemented by a scanning mirror apparatus according to an embodiment of the present invention.
4A to 4C show a perspective view, a side view, and a plan view of a scanning mirror apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 shows an example of the configuration of the second mirror portion.
6 illustrates a rotation sensing unit of the scanning mirror apparatus according to the embodiment of the present invention.
7 shows a first mirror and a second mirror.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the accompanying drawings are only described in order to more easily disclose the contents of the present invention, but the scope of the present invention is not limited to the scope of the accompanying drawings that will be readily available to those of ordinary skill in the art. You will know.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치를 포함하는 테라헤르쯔파(Terahertz wave) 송수신 장치의 일례를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 테라헤르쯔파 송신부(10)는 테라헤르쯔파를 생성하여 송신한다. 테라헤르쯔파의 생성 방법에 대해서는 통상의 기술자에게 일반적인 기술이므로 이에 대한 설명은 생략된다. 1 shows an example of a terahertz wave transmission and reception apparatus including a scan mirror apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the terahertz wave transmitter 10 generates and transmits a terahertz wave. Since the method for generating the terahertz wave is a general technique to those skilled in the art, description thereof will be omitted.

테레헤르쯔파는 광학부(20)를 거쳐 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치(30)로 입사되며, 스캔용 미러 장치(30)는 광학부(20)로부터 입사된 테라헤르쯔파를 대상물(40)로 반사한다. The terahertz wave is incident to the scanning mirror device 30 according to the embodiment of the present invention through the optical unit 20, and the scanning mirror device 30 receives the terahertz wave incident from the optical unit 20. 40).

이때 각 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파가 대상물(40)로 입사되며, 테라헤르쯔파는 대상물(40)로부터 반사되는데, 대상물(40)에 따라 테라헤르쯔파의 반사량이 달라질 수 있다. In this case, terahertz waves corresponding to each scan line are incident on the object 40, and the terahertz waves are reflected from the object 40. The amount of the terahertz wave may vary depending on the object 40.

반사된 테라헤르쯔파는 스캔용 미러 장치(30)를 통하여 광학부(20)로 재입사된다. 광학부(20)는 빔 스플리터(beam spliter, 미도시)를 포함할 수 있으며, 빔 스플리터에 의하여 광학부(20)로 재입사된 테라헤르쯔파는 테라헤르쯔파 수신부(50)로 입사된다.The reflected terahertz wave is reincident to the optical unit 20 through the scanning mirror device 30. The optical unit 20 may include a beam splitter (not shown), and the terahertz wave re-entered into the optical unit 20 by the beam splitter is incident to the terahertz wave receiver 50.

테라헤르쯔파 수신부(50)는 수신된 테라헤르쯔파를 전기적 신호로 변환하고, 전기적 신호는 영상 처리를 거쳐 이미지화될 수 있다. The terahertz wave receiver 50 converts the received terahertz wave into an electrical signal, and the electrical signal may be imaged through image processing.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치에 대해 설명한다.Hereinafter, a scanning mirror device according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치를 나타낸다. 도 2에 도시된 바오 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 제1 미러부(310) 및 제2 미러부(330)를 포함한다. 2 shows a scanning mirror apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the scanning mirror apparatus according to the embodiment of the present invention includes a first mirror unit 310 and a second mirror unit 330.

제1 미러부(310)는 제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인(n은 3 이상의 자연수) 중 제m 스캔 라인(1<m<n, m은 자연수)에 해당되는 테라헤르쯔파를 제1 방향으로 반사한다. The first mirror 310 has a terahertz wave corresponding to an mth scan line (1 <m <n, m is a natural number) of the first to nth scan lines (n is a natural number of 3 or more) in a first direction. To reflect.

제2 미러부(330)는 제1 스캔 라인의 해당 영역 내지 제n 스캔 라인의 해당 영역을 포함하며, 제1 미러부(310)로부터 반사된 테라헤르쯔파는 제m 스캔 라인의 해당 영역에 의하여 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사한다. 제2 미러부(330)로부터 반사된 테라헤르쯔파는 대상물에 입사될 수 있다. The second mirror unit 330 includes a corresponding region of the first scan line to a corresponding region of the nth scan line, and the terahertz wave reflected from the first mirror unit 310 is formed by the corresponding region of the mth scan line. Reflects in the second direction different from the one direction. The terahertz wave reflected from the second mirror unit 330 may be incident on the object.

이 때 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직일 수 있으나 제1 미러부(310) 및 제2 미러부(330)의 설계 조건에 따라 제1 미러부(310)와 제2 미러부(330)가 이루는 각도는 달라질 수 있다. In this case, the first direction and the second direction may be perpendicular to each other, but the first mirror part 310 and the second mirror part 330 according to design conditions of the first mirror part 310 and the second mirror part 330. The angle made can vary.

제1 미러부(310)와 제2 미러부(330)의 동작에 따라 도 3과 같은 해상도의 이미지가 생성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 120개(n=120)의 스캔 라인과 하나의 스캔 라인 당 12개의 픽셀로 이루어진 120 x 12의 해상도를 지닌 대상물에 대한 이미지가 생성될 수 있다. An image having the resolution as shown in FIG. 3 may be generated according to the operations of the first mirror unit 310 and the second mirror unit 330. As illustrated in FIG. 3, an image of an object having a resolution of 120 × 12 having 120 (n = 120) scan lines and 12 pixels per scan line may be generated.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치의 사시도, 측면도 및 평면도를 나타낸다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 미러부(310)는 제1 구동 모터(311), 제1 미러(313) 및 연결부(315)를 포함할 수 있다. 4A to 4C show a perspective view, a side view, and a plan view of a scanning mirror apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 4A to 4C, the first mirror unit 310 may include a first driving motor 311, a first mirror 313, and a connection unit 315.

제1 구동 모터(311)는 구동력을 발생시킨다. 제1 미러(313)는 테라헤르쯔파를 제1 미러부(310)를 향하여 반사한다. 연결부(315)는 제1 구동 모터(311)의 구동력을 제1 미러(313)로 전달한다. The first drive motor 311 generates a driving force. The first mirror 313 reflects the terahertz wave toward the first mirror unit 310. The connection part 315 transmits the driving force of the first driving motor 311 to the first mirror 313.

이 때 연결부(315)는 크랭크(crank)(315a)와 커넥팅 로드(connecting rod)(315b)를 포함하는데, 크랭크(315a)는 제1 구동 모터(311)의 회전운동을 직선운동으로 변환할 수 있다. 커넥팅 로드(315b)는 크랭크(315a)와 링크된 일측과 제1 미러(313)와 링크된 타측을 지닐 수 있다. In this case, the connection part 315 includes a crank 315a and a connecting rod 315b, and the crank 315a may convert the rotational motion of the first driving motor 311 into a linear motion. have. The connecting rod 315b may have one side linked with the crank 315a and the other side linked with the first mirror 313.

이와 같은 연결부(315)의 구성에 따라 제1 구동 모터(311)의 중심축이 회전하면 크랭크(315a)는 제1 구동 모터(311)의 회전운동을 직선 운동으로 변환할 수 있다. When the central axis of the first driving motor 311 rotates according to the configuration of the connection unit 315, the crank 315a may convert the rotational movement of the first driving motor 311 into a linear movement.

커넥팅 로드(315b)의 일측은 크랭크(315a)에 핀으로 링크되어 있고 커넥팅 로드(315b)의 타측 역시 핀으로 제1 미러(313)의 일측에 링크되어 있다. 또한 제1 미러(313)의 타측에는 고정부재(320)에 연결된 고정축(321)이 삽입될 수 있다. One side of the connecting rod 315b is pinned to the crank 315a, and the other side of the connecting rod 315b is also pinned to one side of the first mirror 313. In addition, a fixing shaft 321 connected to the fixing member 320 may be inserted into the other side of the first mirror 313.

이와 같은 구조에 따라 제1 구동 모터(311) 및 크랭크(315a)의 동작에 따라 커넥팅 로드(315b)가 상하로 움직이게 되고, 제1 미러(313)는 고정축(321)을 중심으로 시계 방향 및 반시계 방향으로 회전할 수 있다. According to the structure, the connecting rod 315b moves up and down according to the operation of the first driving motor 311 and the crank 315a, and the first mirror 313 is clockwise and around the fixed shaft 321. Can be rotated counterclockwise.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2 미러부(330)는 회전력을 제공하는 제2 구동 모터(331), 제2 구동 모터(331)에 연결된 워엄기어(worm gear)(333), 워엄기어(333)에 연결된 제2 미러(335)를 포함할 수 있다. 제2 구동 모터(331)와 워엄기어(333)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이 하우징(340) 내부에 구비될 수 있다. On the other hand, as shown in Figure 5, the second mirror portion 330 is a worm gear (333), worm gear connected to the second drive motor 331, the second drive motor 331 providing a rotational force It may include a second mirror 335 connected to the gear 333. The second driving motor 331 and the worm gear 333 may be provided in the housing 340 as shown in FIGS. 4A to 4C.

앞서 설명된 바와 같이 스캔용 미러 장치가 고속반복회전을 할 경우 이너셔가 커져 스캔 포인터로의 정확한 이동이 어려워질 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 제2 구동 모터(331)가 제1 구동 모터(311)에 비하여 상대적으로 저속으로 동작할 수 있다.As described above, when the scanning mirror apparatus performs a high speed repetition rotation, the inertia may increase, making it difficult to accurately move to the scan pointer. Therefore, in the scan mirror device according to the exemplary embodiment of the present invention, the second driving motor 331 may operate at a relatively low speed compared to the first driving motor 311.

이와 같이 제2 구동 모터(331)가 저속에서 동작할 경우 제2 구동 모터(331)에서 코깅(cogging) 현상에 따른 좌우 진동이 발생할 수 있다. 제2 미러부(330)는 진동을 줄일 수 있는 워엄기어(333)를 포함하여 좌우진동을 줄일 수 있다. As described above, when the second driving motor 331 operates at a low speed, left and right vibrations may occur due to a cogging phenomenon in the second driving motor 331. The second mirror unit 330 may include a worm gear 333 capable of reducing vibration, thereby reducing left and right vibrations.

이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 스캔 라인이 변경될 때 이너셔를 줄이면서 고속 스캐닝을 수행할 수 있다. Accordingly, the scanning mirror apparatus according to the embodiment of the present invention can perform high-speed scanning while reducing the inertia when the scan line is changed.

한편, 앞서 설명된 바와 같이 제1 미러부(310)의 구성에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 제1 미러부(310)는 정방향 및 역방향으로 회전할 수 있다. 이 때 정방향은 시계 방향 및 반시계 방향 중 하나의 방향일 수 있으며 역방향은 나머지 하나의 방향일 수 있다. Meanwhile, as described above, as shown in FIG. 2, the first mirror unit 310 may rotate in the forward direction and the reverse direction, according to the configuration of the first mirror unit 310. In this case, the forward direction may be one of a clockwise direction and a counterclockwise direction, and the reverse direction may be the other direction.

제1 미러부(310)가 정방향으로 회전하는 동안 제m 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파를 제1 방향으로 반사할 수 있다. 이에 따라 제1 미러부(310)에서 반사된 테라헤르쯔파는 제2 미러부(330)의 제m 스캔 라인의 해당 영역에 도달하며 제2 미러부(330)는 대상물을 향하여 테라헤르쯔파를 반사할 수 있다.The terahertz wave corresponding to the m th scan line may be reflected in the first direction while the first mirror 310 is rotated in the forward direction. Accordingly, the terahertz wave reflected from the first mirror unit 310 reaches the corresponding region of the m-th scan line of the second mirror unit 330, and the second mirror unit 330 may reflect the terahertz wave toward the object. Can be.

또한 제1 미러부(310)가 역방향으로 회전하는 동안 제(m+1) 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파를 제1 방향으로 반사할 수 있다. 제2 미러부(330)는 서서히 회전하므로 제1 미러부(310)에서 반사된 테라헤르쯔파는 제2 미러부(330)의 제(m+1) 스캔 라인의 해당 영역에 도달하며 제2 미러부(330)는 대상물을 향하여 테라헤르쯔파를 반사할 수 있다. In addition, the terahertz wave corresponding to the (m + 1) th scan line may be reflected in the first direction while the first mirror 310 is rotated in the reverse direction. Since the second mirror unit 330 rotates slowly, the terahertz wave reflected from the first mirror unit 310 reaches a corresponding region of the (m + 1) scan line of the second mirror unit 330 and the second mirror unit 330 may reflect the terahertz wave toward the object.

제1 미러부(310)가 각 스캔 라인에 해당하는 테라헤르쯔파를 반사하는 영역(도 2의 제1 미러(313)의 점선 영역)은 일정하며 제2 미러부(330)가 서서히 회전함으로써 스캔 라인의 변경이 이루어질 수 있다. The region where the first mirror unit 310 reflects the terahertz wave corresponding to each scan line (the dotted line region of the first mirror 313 in FIG. 2) is constant and the second mirror unit 330 rotates gradually to scan Line changes can be made.

즉, 제2 미러부(330)가 일방향으로 회전하는 동안 제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인에 대한 테라헤르쯔파 반사가 이루어질 수 있다. 제2 미러부(330)가 일방향으로 회전하기 시작하여 역방향으로 바뀌기 직전까지 하나의 프레임에 대한 제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인에 대한 스캐닝이 이루어질 수 있다. That is, terahertz wave reflection may be performed on the first to n th scan lines while the second mirror unit 330 rotates in one direction. Scanning of the first to n th scan lines for one frame may be performed until the second mirror unit 330 starts to rotate in one direction and immediately before the second mirror unit 330 rotates in the opposite direction.

또한 제2 미러부(330)가 일방향의 역방향으로 회전하는 동안 제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인에 대한 테라헤르쯔파 반사가 이루어질 수 있다. 즉, 제2 미러부(330)가 역방향으로 회전하기 시작하여 다시 일방향으로 바뀌기 직전까지 다음 프레임에 대한 제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인에 대한 스캐닝이 이루어질 수 있다.In addition, the terahertz wave reflection on the first scan line to the nth scan line may be performed while the second mirror unit 330 rotates in the reverse direction of one direction. That is, scanning of the first to n th scan lines for the next frame may be performed until the second mirror unit 330 starts to rotate in the reverse direction and immediately changes to one direction.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 미러부(330)에 의하여 스캔 라인의 이동이 이루어지므로 제2 미러부(330)의 회전 방향을 센싱하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 회전 센싱부(350)를 더 포함할 수 있다. As shown in FIG. 6, since the scan line is moved by the second mirror unit 330, the scan mirror apparatus according to the embodiment of the present invention is configured to sense the rotation direction of the second mirror unit 330. The rotation sensing unit 350 may further include.

회전 센싱부(350)는 제2 미러부(330)의 최대 정회전 지점과 최대 역회전 지점을 센싱할 수 있다. 이를 위하여 회전 센싱부(350)는 2개의 발광부(351)와 2개의 수광부(353)를 포함할 수 있다. The rotation sensing unit 350 may sense the maximum forward rotation point and the maximum reverse rotation point of the second mirror unit 330. To this end, the rotation sensing unit 350 may include two light emitting units 351 and two light receiving units 353.

발광부(351)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 레이저와 같은 센싱빔을 출력할 수 있으나 이에 한정되지 않으며 LED에서 출력된 가시광선이 센싱빔으로 이용될 수도 있다. 수광부(353)는 센싱빔을 전기적 신호로 변환하는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. As illustrated in FIGS. 2 and 6, the light emitter 351 may output a sensing beam such as a laser, but is not limited thereto. The visible light output from the LED may be used as the sensing beam. The light receiver 353 may include a photodiode that converts the sensing beam into an electrical signal.

또한 회전 센싱부(350)의 센싱 결과에 따라 제2 미러부(330)의 제2 구동 모터(331)의 회전 방향이 변할 수 있다. 즉, 발광부(351)에서 출력된 센싱빔 사이에 제2 미러(335)가 배치될 수 있으며, 제2 미러(335)의 회전에 따라 2개의 센싱빔 중 하나가 수광부(353)에 도달하지 못하게 된다. 이에 따라 제2 미러(335)의 회전 방향이 변하게 된다. In addition, the rotation direction of the second driving motor 331 of the second mirror unit 330 may change according to the sensing result of the rotation sensing unit 350. That is, the second mirror 335 may be disposed between the sensing beams output from the light emitting unit 351, and one of the two sensing beams does not reach the light receiving unit 353 according to the rotation of the second mirror 335. I can't. Accordingly, the rotation direction of the second mirror 335 is changed.

이상에서 설명된 바와 같이 제1 미러부(310)의 제1 구동 모터(311)는 시계 방향 또는 반시계 방향 중 하나의 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 제1 미러부(310)의 크랭크(315a) 및 커넥트 로드의 구성에 따라 제1 구동 모터(311)는 한쪽 방향으로 회전하지만 커넥팅 로드(315b)에 연결된 제1 미러(313)는 시계 방향 및 반시계 방향으로 왕복 회전 운동할 수 있다. As described above, the first driving motor 311 of the first mirror unit 310 may rotate in one of a clockwise direction and a counterclockwise direction. That is, according to the configuration of the crank 315a and the connecting rod of the first mirror 310, the first drive motor 311 rotates in one direction, but the first mirror 313 connected to the connecting rod 315b is clockwise. And reciprocating rotational movement in the counterclockwise direction.

반면에 제2 미러부(330)의 제2 구동 모터(331)는 시계 방향 및 반시계 방향으로 왕복 회전하며 이에 따라 제2 미러(335) 역시 일방향 및 타방향으로 왕복 회전 운동할 수 있다. On the other hand, the second driving motor 331 of the second mirror 330 rotates reciprocally in the clockwise and counterclockwise directions, so that the second mirror 335 may also reciprocate in one direction and the other direction.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스캔용 미러 장치는 기준 센싱부(370)와 제어부(390)를 더 포함할 수 있다. 기준 센싱부(370)는 제1 미러부(310)의 회전을 측정하기 위한 기준위치에 설치될 수 있다. 도 2에는 기준위치에 구비된 기준 센싱부(370)가 도시되어 있으며 기준 위치는 설계 조건에 따라 달라질 수 있다. As illustrated in FIG. 6, the scan mirror apparatus according to the embodiment of the present invention may further include a reference sensing unit 370 and a control unit 390. The reference sensing unit 370 may be installed at a reference position for measuring the rotation of the first mirror unit 310. 2 illustrates a reference sensing unit 370 provided at a reference position, and the reference position may vary according to design conditions.

예를 들어, 기준 센싱부(370)는 센싱빔을 방출하는 기준 발광부(371)와 기준 센싱빔을 입력받는 기준 수광부(373)를 포함할 수 있으며, 기준 발광부(371)가 기준위치에 설치될 수 있다. 제1 미러(313)가 회전함에 따라 제1 미러(313)가 기준 센싱빔의 진행을 방해할 수 있으며 이에 따라 기준 수광부(373)가 기준 센싱빔을 입력받지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이를 통하여 제어부(390)는 제1 미러(313)가 기준위치에 도달하거나 기준위치를 지나쳤다는 것을 인식할 수 있다. For example, the reference sensing unit 370 may include a reference light emitting unit 371 for emitting a sensing beam and a reference light receiving unit 373 for receiving a reference sensing beam, and the reference light emitting unit 371 is positioned at a reference position. Can be installed. As the first mirror 313 rotates, the first mirror 313 may interfere with the progress of the reference sensing beam, and thus, the reference light receiver 373 may not receive the reference sensing beam. Through this, the control unit 390 may recognize that the first mirror 313 reaches the reference position or passes the reference position.

제어부(390)는 제1 미러부(310)의 회전에 따른 센싱 신호에 따라 제1 미러부(310)의 제1 구동 모터(311)와 제2 미러부(330)의 제2 구동 모터(331) 사이의 회전비를 도출할 수 있다. 이를 통하여 제어부(390)는 제1 구동 모터(311)와 제2 구동 모터(331)의 회전을 제어할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이 제1 미러부(310)와 제2 미러부(330)의 연동을 통하여 대상물에 대한 스캐닝이 이루어지므로 제1 구동 모터(311)와 제2 구동 모터(331)의 회전비가 제어되어야 한다. The control unit 390 is the first driving motor 311 of the first mirror unit 310 and the second driving motor 331 of the second mirror unit 330 according to the sensing signal according to the rotation of the first mirror unit 310. The rotation ratio between) can be derived. Through this, the controller 390 may control the rotation of the first driving motor 311 and the second driving motor 331. As described above, since the scanning of the object is performed through interlocking of the first mirror unit 310 and the second mirror unit 330, the rotation ratio of the first driving motor 311 and the second driving motor 331 is controlled. Should be.

또한 제어부(390)는 회전 센싱부(350)의 수광부(353)들로부터 전송된 전기적 신호들을 처리하여 회전 센싱부(350)의 동작을 제어할 수 있다. In addition, the controller 390 may control the operation of the rotation sensing unit 350 by processing electrical signals transmitted from the light receiving units 353 of the rotation sensing unit 350.

도 2에서는 회전 센싱부(350)와 기준 센싱부(370)의 센싱빔은 서로 소정 각도를 이루나 설명의 편의를 위하여 이러한 소정 각도가 도 6에서는 도시되지 않았다. In FIG. 2, the sensing beams of the rotation sensing unit 350 and the reference sensing unit 370 form a predetermined angle with each other. However, the predetermined angle is not shown in FIG. 6 for convenience of description.

한편, 앞서 설명된 바와 같이 제2 미러부(330)는 제2 미러(335)를 포함할 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 미러(335)는 금속보다 비중이 작은 비금속 재질로 이루어진 기판(335a)을 포함할 수 있다. As described above, the second mirror unit 330 may include a second mirror 335. In addition, as shown in FIG. 7, the second mirror 335 may include a substrate 335a made of a non-metal material having a specific gravity smaller than that of the metal.

기판(335a)이 금속보다 비중이 작은 비금속 재질로 이루어짐으로써 제2 미러(335)의 왕복 회전에 따른 이너셔가 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있다. 이 때 기판(335a)의 재질은 글라스, 카보네이트 또는 플라스틱일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Since the substrate 335a is made of a non-metal material having a specific gravity smaller than that of the metal, an excessive increase in inertia due to reciprocating rotation of the second mirror 335 can be prevented. In this case, the material of the substrate 335a may be glass, carbonate, or plastic, but is not limited thereto.

기판(335a) 표면은 테라헤르쯔파를 반사할 수 있는 금속 물질로 코팅되어 있거나, 기판(335a) 표면에 테라헤르쯔파를 반사할 수 있는 금속 플레이트(plate)가 구비될 수 있다. The surface of the substrate 335a may be coated with a metal material capable of reflecting terahertz waves, or a metal plate capable of reflecting terahertz waves on the surface of the substrate 335a may be provided.

기판(335a) 표면의 코팅이나 기판(335a)보다 두께가 얇은 금속 플레이트 역시 제2 미러(335)의 무게를 줄일 수 있으므로 제2 미러(335)의 이너셔가 과도하게 커지는 것을 방지할 수 있다. 코팅에 사용되는 금속 물질은 금, 은 또는 니켈이나 이에 한정되는 것은 아니다. The coating on the surface of the substrate 335a or the metal plate thinner than the substrate 335a may also reduce the weight of the second mirror 335, thereby preventing the inertia of the second mirror 335 from becoming excessively large. Metallic materials used in the coating are, but are not limited to, gold, silver or nickel.

기판(335a)이 금속보다 비중이 작은 비금속 물질로 이루어질 수 있으나 알루미늄과 같은 가벼운 금속으로 이루어질 수도 있다. The substrate 335a may be made of a nonmetal material having a specific gravity smaller than that of the metal, but may be made of a light metal such as aluminum.

제1 미러부(310)의 제1 미러(313) 역시 기판(313a)을 포함할 수 있으며, 기판 표면에 금속 물질이 코팅될 수 있다. 제1 미러(313)의 기판(313a) 및 코팅 물질에 대해서는 앞서 제2 미러(335)를 통하여 상세히 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략된다. The first mirror 313 of the first mirror 310 may also include a substrate 313a, and a metal material may be coated on the surface of the substrate. Since the substrate 313a and the coating material of the first mirror 313 have been described in detail through the second mirror 335, description thereof will be omitted.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the embodiments of the present invention have been described, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the present invention can be embodied by those skilled in the art. It is self-evident to. Therefore, the above-described embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus, the present invention is not limited to the above description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

제1 미러부(310)
제1 구동 모터(311)
제1 미러(313)
기판(313a)
연결부(315)
크랭크(315a)
커넥팅 로드(315b)
고정부재(320)
고정축(321)
제2 미러부(330)
제2 구동 모터(331)
워엄기어(333)
제2 미러(335)
기판(313a, 335a)
하우징(340)
회전 센싱부(350)
발광부(351)
수광부(353)
기준 센싱부(370)
기준 발광부(371)
기준 수광부(373)
제어부(390)First mirror unit 310
First drive motor 311
First mirror 313
Board 313a
Connection (315)
Crank (315a)
Connecting rod (315b)
Fixing member 320
Fixed shaft (321)
Second mirror portion 330
Second drive motor 331
Worm Gear (333)
Second mirror 335
Boards 313a and 335a
Housing 340
Rotary sensing unit 350
Light emitting part 351
Light Receiver (353)
Reference sensing unit 370
Reference Light Emitting Part 371
Reference light receiver 373
Control unit 390

Claims (10)

제1 스캔 라인 내지 제n 스캔 라인(n은 3 이상의 자연수) 중 제m 스캔 라인(1<m<n, m은 자연수)에 해당되는 테라헤르쯔파를 제1 방향으로 반사하는 제1 미러부; 및
상기 제1 스캔 라인의 해당 영역 내지 상기 제n 스캔 라인의 해당 영역을 포함하며, 상기 제1 미러부로부터 반사된 상기 테라헤르쯔파는 상기 제m 스캔 라인의 해당 영역에 의하여 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 반사되는 제2 미러부
를 포함하는 스캔용 미러 장치.
A first mirror unit reflecting a terahertz wave corresponding to an mth scan line (1 <m <n, m is a natural number) among the first to nth scan lines (n is a natural number of 3 or more) in a first direction; And
An area different from the first direction by a corresponding area of the m-th scan line, wherein the terahertz wave reflected from the first mirror part includes a corresponding area of the first scan line to a corresponding area of the n-th scan line; Second mirror portion reflected in two directions
Mirror device for scanning comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 미러부의 제1 구동 모터의 회전속도는 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터의 회전속도보다 큰 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 1,
And a rotation speed of the first driving motor of the first mirror unit is greater than a rotation speed of the second driving motor of the second mirror unit.
제2항에 있어서,
상기 제2 미러부는
회전력을 제공하는 제2 구동 모터, 상기 제2 구동 모터에 연결된 워엄기어, 상기 워엄기어에 연결된 제2 미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 2,
The second mirror unit
And a second drive motor providing rotational force, a worm gear connected to the second drive motor, and a second mirror connected to the worm gear.
제1항에 있어서,
상기 제1 미러부의 제1 구동 모터는 시계 방향 또는 반시계 방향 중 하나의 방향으로 회전하고,
상기 제2 미러부의 제2 구동 모터는 시계 방향 및 반시계 방향으로 왕복 회전하는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 1,
The first driving motor of the first mirror unit rotates in one of clockwise or counterclockwise directions,
And a second driving motor of the second mirror unit reciprocally rotates clockwise and counterclockwise.
제1항에 있어서,
상기 제1 미러부가 정방향으로 회전하는 동안 상기 제m 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파를 상기 제1 방향으로 반사하고,
상기 제1 미러부가 역방향으로 회전하는 동안 상기 제(m+1) 스캔 라인에 해당되는 테라헤르쯔파를 상기 제1 방향으로 반사하는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 1,
While reflecting the terahertz wave corresponding to the m th scan line in the first direction while the first mirror unit rotates in the forward direction,
And a terahertz wave corresponding to the (m + 1) th scan line in the first direction while the first mirror unit rotates in the reverse direction.
제5항에 있어서,
상기 제2 미러부가 일방향으로 회전하는 동안 상기 제1 스캔 라인 내지 상기 제n 스캔 라인에 대한 테라헤르쯔파 반사가 이루어지고,
상기 제2 미러부가 상기 일방향의 역방향으로 회전하는 동안 상기 제1 스캔 라인 내지 상기 제n 스캔 라인에 대한 테라헤르쯔파 반사가 이루어지는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 5,
The terahertz wave reflection of the first scan line to the nth scan line is performed while the second mirror unit rotates in one direction,
And a terahertz wave reflection with respect to the first scan line to the nth scan line while the second mirror part rotates in the reverse direction of the one direction.
제6항에 있어서,
상기 제2 미러부의 최대 정회전 지점과 최대 역회전 지점을 센싱하는 회전 센싱부를 더 포함하고,
상기 회전 센싱부의 센싱 결과에 따라 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터의 회전 방향이 변하는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 6,
And a rotation sensing unit configured to sense a maximum forward rotation point and a maximum reverse rotation point of the second mirror unit.
And a rotation direction of the second driving motor of the second mirror unit changes according to a sensing result of the rotation sensing unit.
제1항에 있어서,
상기 제1 미러부의 회전을 측정하기 위한 기준위치에 설치되는 기준 센싱부와,
상기 제1 미러부의 회전에 따른 센싱 신호에 따라 도출된 상기 제1 미러부의 제1 구동 모터와 상기 제2 미러부의 제2 구동 모터 사이의 회전비를 도출하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 1,
A reference sensing unit installed at a reference position for measuring rotation of the first mirror unit;
And a control unit for deriving a rotation ratio between the first driving motor of the first mirror unit and the second driving motor of the second mirror unit derived according to the sensing signal according to the rotation of the first mirror unit. Mirror device.
제1항에 있어서,
상기 제2 미러부는 상기 테라레르쯔파를 반사하는 제2 미러를 포함하며,
상기 제2 미러는 금속보다 비중이 작은 비금속 재질로 이루어진 기판을 포함하며,
상기 기판 표면은 상기 테라헤르쯔파를 반사할 수 있는 금속 물질로 코팅되어 있거나,
상기 기판 표면에 상기 테라헤르쯔파를 반사할 수 있는 금속 플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치.
The method of claim 1,
The second mirror unit includes a second mirror that reflects the terahertz wave,
The second mirror includes a substrate made of a non-metal material having a specific gravity smaller than that of the metal,
The substrate surface is coated with a metallic material capable of reflecting the terahertz wave,
And a metal plate capable of reflecting the terahertz wave on the surface of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 제1 미러부는 구동력을 발생시키는 제1 구동 모터, 상기 테라헤르쯔파를 반사하는 제1 미러 및 상기 제1 구동 모터의 구동력을 상기 제1 미러로 전달하는 연결부를 포함하고,
상기 연결부는 상기 제1 구동 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 크랭크, 상기 크랭크와 링크된 일측과 상기 제1 미러와 링크된 타측을 지닌 커넥팅 로드를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캔용 미러 장치. The method of claim 1,
The first mirror unit includes a first driving motor for generating a driving force, a first mirror for reflecting the terahertz wave, and a connecting unit for transmitting the driving force of the first driving motor to the first mirror,
The connecting unit includes a crank for converting the rotational motion of the first drive motor into a linear motion, the scanning mirror device comprising a connecting rod having one side linked to the crank and the other side linked to the first mirror.
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