일반기술

초정밀 위치 결정 장치

초정밀 구동을 실현하기 위해서는 마찰이나 백래쉬등이 존재하는 일반적인 구동기구나 운동전달요소와는 다른 운동 메카니즘이 필요하다. 따라서 초정밀 위치 결정 기구의 구동기로는 마이크로미터 이하의 구동 분해능을 가지며 강성이 높은 압전소자 구동기(PZT Actuator)를 이용하며, 스테이지의 정밀한 구동을 위한 가이드는 굽힘힌지를 이용하여 초정밀 구동 스테이지를 구성하였다. 초정밀 스테이지의 구동은 탄성굽힘힌지가 변형을 일으키며 가이드 역할을 하여 이루어진다. 따라서 각 자유도에 대한 간섭운동이 없는 정밀한 구동을 실현하기 위해서는 기구학적 구속조건을 따르는 것과 탄성굽힘힌지의 강성 설계가 중요한 요인이 된다. 압전소자 구동기를 이용한 정밀 스테이지는 압전소자 구동기의 구동거리가 수십 ㎛ ∼ 수mm로 작기 때문에 일반적인 위치 결정기구와 결합하여 수백mm의 구동 거리에 대하여 초정밀 위치 결정이 가능하하도록 하였다. 초정밀 위치 결정 기구의 변위는 laser interferometer를 이용하여 측정하였으며 실시간에 위치제어를 수행한다. 초정밀 스테이지 자체의 위치 결정 분해능은 ±20nm 정도의 수준이다.