KR100483954B1 - 3-axis stage driving device used linear actuator with solenoid and permanent magnet - Google Patents

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Abstract

본 발명은 영구자석이 만드는 자속 흐름 내부에 대칭적으로 코일을 배치시키고, 이들 코일에 변화된 전류를 공급하여 자속의 밀도 차에 의해 선형 구동을 시키는 선형 구동기를 스테이지 고정판에 원주상으로 일정 간격 하에 3개가 배치되어 z-Rx-Ry의 3축을 제어하여 3축 운동구동판의 위치를 동작시키는 것으로, 별도의 증폭기가 필요 없어지며 간단하게 제작할 수 있다. 그리고, 3축 스테이지가 대칭적으로 이루어지며, 간단하게 구성이 되는 장점이 있다. According to the present invention, linear actuators are arranged symmetrically in a magnetic flux flow made by a permanent magnet, and a linear driver for supplying a changed current to these coils to perform linear driving by a difference in density of magnetic flux is arranged at a circumferential interval on the stage fixing plate. The dog is arranged to control the three axes of z-Rx-Ry to operate the position of the three-axis drive plate, eliminating the need for a separate amplifier can be produced simply. And, the three-axis stage is made symmetrically, there is an advantage that the simple configuration.

Description

솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치 {3-axis stage driving device used linear actuator with solenoid and permanent magnet}3-axis stage driving device used linear actuator with solenoid and permanent magnet}

본 발명은 솔레노이드와 영구자석을 이용하여 3축 위치 운동을 구현할 수 있도록 한 3축 스테이지 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to a three-axis stage drive device that can implement a three-axis position movement using a solenoid and a permanent magnet.

일반적으로 Z-Rx-Ry의 3축 스테이지 구동장치는, 큰 힘을 요구하는 구동시스템이나 작은 힘을 요구하는 초정밀 구동시스템 또는 두 상황을 모두 요구하는 경우에 사용이 가능하다.In general, the Z-Rx-Ry three-axis stage drive can be used for driving systems that require large forces, ultra-precision drive systems that require small forces, or both.

종래 3축 스테이지 구동장치의 일예로, 압전 소자를 이용한 경우 운동을 위한 충분한 힘을 갖고 있으나, 약 ±0.1㎜~10㎚를 움직이려고 할 경우에 압전 소자의 운동거리 및 구동하는 구동 전압의 제한으로 인하여 구동구간을 늘리기 위한 증폭기를 사용하는 3축 시스템을 구성해야 한다. 그런데 이러한 증폭기 사용은 3축 시스템을 복잡하게 만든다.As an example of the conventional three-axis stage driving device, when the piezoelectric element is used, it has sufficient force for movement. However, when the piezoelectric element is about to move about ± 0.1 mm to 10 nm, the piezoelectric element may be moved due to the limitation of the driving distance and driving voltage. A three-axis system must be constructed that uses an amplifier to extend the drive range. The use of these amplifiers, however, complicates the three-axis system.

다른 예로, 솔레노이드 구동기를 사용한 경우에는 능동적인 위·아래 운동이 불가능하였다. 즉, 한 방향의 운동만 능동적이며, 다른 쪽의 운동은 스프링을 사용하여 기준평면을 돌아오게 구성되어 있다. 또한, 가이드 시스템의 문제로 구동부의 회전 운동이 발생할 수 있다. In another example, active solenoid movement was not possible with solenoid actuators. That is, only one direction of movement is active, and the other movement is configured to return to the reference plane using a spring. In addition, rotational movement of the drive unit may occur due to a problem of the guide system.

따라서 상기의 두 경우를 극복할 수 있는 3축 스테이지 장치가 필요하다. 결국 긴 운동구간을 갖으며, 기준면을 기준으로 +,-의 양방향 운동을 가능하게 하는 3축 스테이지 장치가 필요한 것이다. 그 사용예로서, 리소그라피(lithography) 장비에서 요구되는 3축 스테이지 장치 및 초정밀 3축 스테이지 장치가 있다.Therefore, there is a need for a three-axis stage apparatus that can overcome the two cases above. As a result, it is necessary to have a three-axis stage device having a long movement section and allowing bi-directional movement of + and-relative to the reference plane. Examples of use thereof include three-axis stage apparatus and ultra-precision three-axis stage apparatus required in lithography equipment.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 솔레노이드에 부가적으로 영구자석을 이용하여 별도의 증폭기가 필요없이도 작동구간이 길고 구성이 간단한 3축 스테이지 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a three-axis stage driving device having a long operating period and a simple configuration without the need for a separate amplifier by using a permanent magnet in addition to the solenoid.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 일정한 자속 흐름 내에서 변화되는 자속의 세기를 이용하여 3축 위치를 구동시키는 장치로서,According to the present invention for achieving the above object, as an apparatus for driving a three-axis position by using the intensity of the magnetic flux is changed in a constant flux flow,

3축 스테이지 고정판(11)과;A three-axis stage fixing plate 11;

상기 3축 스테이지 고정판(11)의 상방에 배치된 3축 운동구동판(12)과;A three-axis movement drive plate 12 disposed above the three-axis stage fixing plate 11;

3축 스테이지 고정판(11)과 상기 3축 운동구동판(12)의 사이에 3개의 선형구동기(20A,20B,20C)가 평면상으로 삼각 꼭지점에 각기 일대일 배치되고, 상기 선형구동기(20A,20B,20C)는, Three linear drivers 20A, 20B, and 20C are disposed one-to-one on a triangular vertex in a plane between the three-axis stage fixing plate 11 and the three-axis driving plate 12, and the linear drivers 20A, 20B, 20C),

상부요크(25)와;Upper yoke 25;

상부요크(25)의 하방에 배치된 하부요크(31)와;A lower yoke 31 disposed below the upper yoke 25;

상기 상부요크(25)와 하부요크(31)의 중앙에 상, 하로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 운동방향을 상기 3축 운동구동판(12)에 전달하는 작동축(22)과;An actuating shaft 22 installed at the center of the upper yoke 25 and the lower yoke 31 so as to be slidably movable to transmit a movement direction to the triaxial driving plate 12;

상기 상부요크(25)와 하부요크(31)의 사이에 소정 간격을 두고, 상기 작동축 (22)의 원주상에 배치된 내측요크(27) 및 외측요크(30)와;An inner yoke 27 and an outer yoke 30 disposed on the circumference of the operating shaft 22 at a predetermined interval between the upper yoke 25 and the lower yoke 31;

상기 내측요크(27)와 외측요크(30)의 사이에 삽입되고, 동시에 상기 상부요크(25)와 하부요크(31)에 소정 간격을 두고, 상, 하부로 각기 배치되어 전류를 공급받는 상부코일(28a) 및 하부코일(28b)과;The upper coil is inserted between the inner yoke 27 and the outer yoke 30, and at the same time, spaced apart from the upper yoke 25 and the lower yoke 31, respectively, and is disposed above and below to receive current. 28a and lower coil 28b;

상기 상부코일(28a)과 하부코일(28b)의 사이에 배치된 영구자석(29)과; A permanent magnet (29) disposed between the upper coil (28a) and the lower coil (28b);

상기 작동 축(22)을 지지하고 동시에 작동 축(22)의 운동을 안내하기 위해 상기 상부요크(25) 또는 하부요크(31)의 적어도 어느 하나에 지지 연결된 가이드용 지지판(23 또는 33)을 포함한 것을 특징으로 한다.A guide support plate 23 or 33 which is supported on at least one of the upper yoke 25 or the lower yoke 31 to support the operating shaft 22 and simultaneously guide the movement of the operating shaft 22. It is characterized by.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 3축 스테이지 구동장치(10)의 사시도를 나타내고 있다.1 shows a perspective view of a three-axis stage drive apparatus 10 according to the present invention.

도 1에서 도면부호 11은 3축 스테이지 고정판이고, 12는 3축운동구동판이다.In FIG. 1, reference numeral 11 is a three-axis stage fixing plate, and 12 is a three-axis driving plate.

상기 스테이지 고정판(11)과 상기 3축운동구동판(12)과의 사이에는 3개의 선형구동기(20A,20B,20C)가 도 2와 같이 3각 꼭지점에 각기 대응하여 배치되어 있고, 이들 선형구동기(20A,20B,20C)의 작동제어 방법에 따라 상기 3축운동구동판(12)이 x, y축에 대한 회전각(Rx, Ry) 운동과, Z축에 대한 직선운동이 가능하도록 되어 있다. 상기 선형구동기(20A,20B,20C)들은 서로 같은 구성을 하고 있으므로 어느 하나의 선형구동기에 대하여 먼저 설명한다.Three linear drivers 20A, 20B, and 20C are disposed between the stage fixing plate 11 and the three-axis driving plate 12 to correspond to the three vertices as shown in Fig. 2, and these linear drivers ( According to the operation control method of 20A, 20B, and 20C, the three-axis movement drive plate 12 is capable of rotating angles (Rx, Ry) movements for the x and y axes and linear movements for the Z axis. Since the linear drivers 20A, 20B, and 20C have the same configuration, any one of the linear drivers will be described first.

도 3에 선형구동기(20A)의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 4에 선형구동기 (20A)의 조립단면도가 나타나 있다.An exploded perspective view of the linear driver 20A is shown in FIG. 3, and an assembled cross-sectional view of the linear driver 20A is shown in FIG. 4.

도 2,3에서와 같이 본 발명에 적용되는 선형구동기(20A)는 영구자석(29)에 의해 상,하로 대칭 형성된 자속의 흐름 내에서 상부코일(28a)과 하부코일(28b)에 전류를 흘려보내 작동 축(22)을 직선 운동시키게 되어 있다.2 and 3, the linear actuator 20A applied to the present invention applies current to the upper coil 28a and the lower coil 28b in a flow of magnetic flux symmetrically formed up and down by the permanent magnet 29. In this way, the working shaft 22 is linearly moved.

즉, 상부코일(28a)과 하부코일(28b)에 흘려보내는 전류의 세기를 조절하여 상부코일(28a)에서 발생하는 자속 밀도와 하부코일(28b)에서 발생하는 자속 밀도의 차에 의해 작동 축(24)의 운동 방향이 결정되고, 그 방향을 따라 가이드 역할을 하는 가이드용 상,하부 지지판(23, 33)과 함께 구동부의 회전을 방지하면서 직선운동이 일어나게 되어 있다.That is, by adjusting the intensity of the current flowing through the upper coil 28a and the lower coil 28b, the operation shaft (by the difference between the magnetic flux density generated in the upper coil 28a and the magnetic flux density generated in the lower coil 28b). The movement direction of 24 is determined, and linear movement occurs while preventing rotation of the drive unit together with the guide upper and lower support plates 23 and 33 serving as guides along the direction.

예들 들어, 상방측 자속 흐름(Φ1)에 대하여 하방측 자속 흐름(Φ2)의 밀도가 크다면 작동축(22)은 도 2에서 하방으로 이동하게 되어 있다.For example, if the density of the lower magnetic flux Φ2 is higher with respect to the upper magnetic flux Φ1, the working shaft 22 is moved downward in FIG.

상기 영구자석(29)의 둘레에는 대칭적으로 변하지 않는 2개의 자속 흐름이 형성되도록 상부요크(25), 하부요크(31), 내측요크(27) 및 외측요크(30)가 배치되어 있다. 또 내측요크(27)와 외측요크(30)의 사이에는 영구자석(29)을 중심으로 상, 하부에 각기 변화를 주는 자속의 흐름을 형성시키기 위해 상부코일(28a)과 하부코일(28b)이 배치되어 있다.The upper yoke 25, the lower yoke 31, the inner yoke 27 and the outer yoke 30 are disposed around the permanent magnet 29 so that two magnetic flux flows that do not change symmetrically are formed. In addition, between the inner yoke 27 and the outer yoke 30, an upper coil 28a and a lower coil 28b are formed to form a flow of magnetic fluxes, which are respectively changed on the upper and lower sides of the permanent magnet 29. It is arranged.

이때 영구자석(21)의 N극과 S극은 자속 흐름이 반지름방향으로 나가도록 또는 들어오도록 그 위치가 설정된다.At this time, the N pole and the S pole of the permanent magnet 21 is set to the position so that the flux flow in or out in the radial direction.

그리고 상기 상부요크(25), 하부요크(31), 내측요크(27) 및 외측요크(30)는 자속이 흐르는 길을 잘 형성시켜 주기 위해 일반적으로 보자력이 작고 상대 투자율이 높은 저탄소철, 또는 철에 코발트, 니켈, 텅스텐, 그리고 알루미늄으로 합금 처리된 재질이 바람직하다.In addition, the upper yoke 25, the lower yoke 31, the inner yoke 27 and the outer yoke 30 generally have low coercive force and high relative permeability, so as to form a path through which magnetic flux flows. Preference is given to materials alloyed with cobalt, nickel, tungsten, and aluminum.

상기 상부요크(25)와 하부요크(31)는 원통형 지지대(26)로 연결되어 있고, 이 원통형 지지대(26)는 그 높이가 상, 하부 요크(25,31)와 내, 외측요크(27,30)의 사이에 소정의 작동간격이 존재하도록 설정되어 있다. 이때 원통형 지지대(26)의 재질은 자속의 흐름이 생길 수 없는 재질, 예로 알루미늄으로 형성될 수 있다.The upper yoke 25 and the lower yoke 31 are connected by a cylindrical support 26, the cylindrical support 26 of the upper, lower yoke (25, 31) and the inner, outer yoke (27, It is set such that a predetermined operating interval exists between 30). In this case, the material of the cylindrical support 26 may be formed of a material, for example, aluminum, in which magnetic flux cannot flow.

상기 내측요크(27)의 중앙에는 내,외측 요크(27,30)의 선형운동을 외부로 전달하기 위해 작동축(22)이 설치되어 있고, 이 작동축(22)의 상단부(22a)와 하단부 (22b)에는 각기 원형의 가이드용 상부지지판(23)과 가이드용 하부지지판(33)이 연결되어 있다.An operating shaft 22 is installed at the center of the inner yoke 27 to transmit linear movements of the inner and outer yokes 27 and 30 to the outside, and the upper end 22a and the lower end of the operating shaft 22 are provided. The upper support plate 23 for guides and the lower support plate 33 for guides are respectively connected to 22b.

상기 가이드용 상부지지판(23)과 가이드용 하부지지판(33)은, 상기 내, 외측요크(27,30)와 상,하부요크(25,31)의 사이에 존재하는 이동간격을 유지하고, 기능적이 측면에서 구동부의 Rz축 방향의 회전을 방지하고 동시에 작동축(22)의 선형운동을 안내하게 되어 있다.The guide upper support plate 23 and the guide lower support plate 33 maintain a movement interval existing between the inner and outer yokes 27 and 30 and the upper and lower yokes 25 and 31, and are functional. In this aspect, the rotation of the driving unit in the direction of the Rz axis is prevented and at the same time the linear movement of the operating shaft 22 is guided.

이때 상기 가이드용 상, 하부 지지판(23,33)은 얇은 박판으로 제작하되 탄성 복원력을 갖도록 하여 틸팅이 가능하도록 한다.At this time, the upper and lower support plates (23, 33) for the guide is made of a thin thin plate to have an elastic restoring force to enable tilting.

상부요크(25)와 하부요크(31)는 작동축(22)의 직선 운동시 방해가 되지 않도록 작동축(22)이 슬라이딩 가능하게 삽입되어 있다.The upper yoke 25 and the lower yoke 31 are slidably inserted with the operating shaft 22 so as not to interfere with the linear movement of the operating shaft 22.

그리고 상기 상부지지판(23)은 상부요크(25)와 이 상부요크(25)의 상면에 볼트(B1)로 장착된 상판(24)의 사이에 장착되어 있고, 하부지지판(33)은 하부요크 (31)와 이 하부요크(31)의 저면에 볼트(B2)로 장착된 하판(32)과의 사이에 장착되어 있다. The upper support plate 23 is mounted between the upper yoke 25 and the upper plate 24 mounted on the upper surface of the upper yoke 25 with the bolt B1, and the lower support plate 33 is attached to the lower yoke ( 31 and the lower plate 32 attached to the bottom of the lower yoke 31 with the bolt B2.

상기 상판(24)과 하판(32)은 상기 요크(25,27,30,31)와 같은 재질로 하거나 아니면 가벼운 소재로 구성될 수 있다.The upper plate 24 and the lower plate 32 may be made of the same material as the yoke 25, 27, 30, 31 or may be made of a light material.

그리고 작동축(22)과 상부지지판(23)과의 연결은 작동축(22)의 상단부(22a)에 나사결합된 상부연결너트(21)에 의해 연결되어 있고, 작동축(22)과 하부지지판 (33)과의 연결은 작동축(22)의 하단부(22b)에 나사결합된 하부연결너트(32)에 의해 연결되어 있다.And the connection between the operating shaft 22 and the upper support plate 23 is connected by the upper connecting nut 21 screwed to the upper end 22a of the operating shaft 22, the operating shaft 22 and the lower support plate The connection with (33) is connected by a lower connection nut (32) screwed to the lower end (22b) of the working shaft (22).

도면부호 26a,30a는 각기 원통형 지지대(26)와 외측요크(30)에 형성된 요홈으로 코일(28a,28b)이 지나갈 수 있는 통로를 제공한다.Reference numerals 26a and 30a provide a passage through which the coils 28a and 28b can pass through grooves formed in the cylindrical support 26 and the outer yoke 30, respectively.

이와 같이 구성된 선형구동기(20A)는 3개가 구비되어 도 1,2에 나타난 사시도 및 평면도와 같이 z축선상을 중심으로 하여 120도 간격으로 삼각 꼭지점에 각기 배치되어 3개의 선형구동기(20A,20B,20C)가 설치된다.Three linear drivers 20A configured as described above are provided at three triangular vertices at 120-degree intervals with respect to the z-axis line as shown in the perspective and plan views shown in FIGS. 1 and 2, respectively, and the three linear drivers 20A, 20B, 20C) is installed.

만일, z축의 운동을 유도하려면, 3개의 선형구동기(20A,20B,20C)를 동시에 +운동을 시키거나 -운동을 시켜서 이루어진다.If the z-axis motion is to be induced, the three linear drivers 20A, 20B, and 20C are simultaneously +-or -movement.

도 2에서 Rx의 (+)운동, 곧 x축을 중심으로 시계반대방향으로 회전하는 운동을 위하여서는 선형구동기(20B)의 작동축을 상승시키고, 다른 선형구동기(20C)의 작동축을 하강시킨다. 이때 선형구동기(20A)는 움직임이 없이 그대로 자기자신의 위치를 유지하는데, 이때 틸트(tilt) 운동은 선형구동기(20A)에 있는 얇은 지지판 (23,33)을 통하여 이루어진다.In FIG. 2, for the positive (+) motion of Rx, that is, the counterclockwise rotation about the x axis, the operating axis of the linear driver 20B is raised, and the operating axis of the other linear driver 20C is lowered. In this case, the linear driver 20A maintains its own position without movement, and the tilt movement is performed through the thin support plates 23 and 33 in the linear driver 20A.

Rx의 (-)운동시, 즉 x축을 중심으로 시계방향으로 회전하는 운동은 선형구동기(20B)의 작동축이 하강동작하고 다른 선형구동기(20C)의 작동축이 상승 동작하여 이루어진다.During the negative (-) movement of Rx, that is, the rotation of the clockwise axis about the x axis is performed by the operation axis of the linear driver 20B descending and the operation axis of the other linear driver 20C rising.

Ry의 (+)운동시, 즉 y축을 중심으로 시계반대방향으로 회전하는 운동은 선형구동기(20A)의 작동축이 위로 작동되고 동시에 다른 선형구동기(20B,20C)의 작동축이 아래 방향으로 작동하여 이루어진다.During Ry's (+) movement, i.e., counterclockwise rotation about the y-axis, the operating axis of the linear actuator 20A is operated upwards and at the same time the operating axes of the other linear actuators 20B and 20C are operated downwards. It is done by

Ry의 (-)운동시, y축을 중심으로 시계방향으로 회전하는 운동은 선형구동기 (20A)의 작동축이 하강 작동하고 동시에 다른 선형구동기(20B,20C)는 상승하는 운동을 통해 이루어진다.During Ry's (-) movement, the clockwise rotation about the y-axis is performed by the operation axis of the linear driver 20A descending while the other linear drivers 20B and 20C move upward.

이때 운동량의 측정은 일례로 정전용량형 센서(Capacitive Sensor)를 이용하여 측정할 수 있다.In this case, the momentum may be measured using a capacitive sensor.

상술한 바와 같이 본 발명의 3축 스테이지 구동장치에 따르면, 영구자석이 만들어내고 있는 대칭적인 자속의 흐름과 솔레노이드(코일)에 전류를 흘려줌으로서 생기는 자속의 세기 즉, 전류에 따라 변화하는 자속의 세기를 이용하여 구동시킴으로서 3축 스테이지 구동장치의 구조가 간단해지고 제작이 용이하다.As described above, according to the three-axis stage driving apparatus of the present invention, the symmetrical flow of magnetic flux generated by the permanent magnets and the intensity of the magnetic flux generated by flowing electric current through the solenoid (coil), that is, Driving by using the intensity, the structure of the three-axis stage drive device is simple and easy to manufacture.

또한 종래의 솔레노이드만으로 구성된 구동기를 사용하는 경우에는 기준면에서 +방향으로만 가능하였던 것을 본 발명에서는 양방향(±Z)의 운동증가 뿐만 아니라 Rx,Ry방향의 운동 구동구간이 증가를 가져온다. 따라서 종래와 같이 증폭기가 필요치 않다. 그리고, 원판형 가이드용 지지판을 사용을 함으로써 가이드의 역할을 수행을 하며, 구동부의 회전에 의한 불필요한 운동을 억제할 수 있다.In addition, in the case of using a conventional solenoid actuator, only the positive direction was possible in the reference plane. In the present invention, not only does the movement increase in both directions (± Z), but also the movement drive sections in the Rx and Ry directions increase. Therefore, no amplifier is required as in the prior art. And, by using the support plate for the disc-shaped guide serves as a guide, it is possible to suppress unnecessary movement due to the rotation of the drive unit.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 3축 스테이지 구동장치의 사시도.1 is a perspective view of a three-axis stage driving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 평면도.2 is a plan view of FIG.

도 3은 도 1의 3축 스테이지 구동장치에 적용되는 선형구동기의 분리사시도.3 is an exploded perspective view of the linear actuator applied to the three-axis stage driving device of FIG.

도 4는 도 3의 선형 구동기 조립단면도. 4 is a cross-sectional view of the linear driver assembly of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

20A,20B,20C : 선형구동기 21,34 : 연결너트20A, 20B, 20C: Linear actuator 21,34: Connecting nut

22 : 작동축 23 : 가이드용 상부지지판22: operating shaft 23: upper support plate for the guide

24 : 상판 25 : 상부요크24: top plate 25: upper yoke

26 : 지지대 27 : 내측요크26: support 27: inner yoke

28a,28b : 코일 29 : 영구자석28a, 28b: coil 29: permanent magnet

30 : 외측요크 31 : 하부요크30: outer yoke 31: lower yoke

32 : 하판 33 : 가이드용 하부지지판32: lower plate 33: lower support plate for the guide

Claims (6)

일정한 자속 흐름내에서 변화되는 자속의 세기를 이용하여 3축 위치를 구동시키는 장치로서,A device for driving a three-axis position by using the intensity of the magnetic flux is changed in a constant flux flow, 3축 스테이지 고정판(11)과;A three-axis stage fixing plate 11; 상기 3축 스테이지 고정판(11)의 상방에 배치된 3축 운동구동판(12)과;A three-axis movement drive plate 12 disposed above the three-axis stage fixing plate 11; 3축 스테이지 고정판(11)과 상기 3축 운동구동판(12)의 사이에 복수개의 선형구동기(20A,20B,20C)가 삼각 꼭지점에 각기 일대일 대응하여 배치되고, 상기 선형구동기(20A,20B,20C)는, A plurality of linear drivers 20A, 20B, and 20C are disposed between the three-axis stage fixing plate 11 and the three-axis driving plate 12 in a one-to-one correspondence with a triangle vertex, and the linear drivers 20A, 20B and 20C. ), 상부요크(25)와;Upper yoke 25; 상부요크(25)의 하방에 배치된 하부요크(31)와;A lower yoke 31 disposed below the upper yoke 25; 상기 상부요크(25)와 하부요크(31)의 중앙에 상,하로 슬라이딩 이동가능하게 설치되어 운동방향을 상기 3축 운동구동판(12)에 전달하는 작동축(22)과;An operating shaft 22 installed in the center of the upper yoke 25 and the lower yoke 31 so as to be slidably movable to transmit a movement direction to the triaxial driving plate 12; 상기 상부요크(25)와 하부요크(31)의 사이에 소정 간격을 두고, 상기 작동축 (22)의 원주상에 배치된 내측요크(27) 및 외측요크(30)와;An inner yoke 27 and an outer yoke 30 disposed on the circumference of the operating shaft 22 at a predetermined interval between the upper yoke 25 and the lower yoke 31; 상기 내측요크(27)와 외측요크(30)의 사이에 삽입되고, 동시에 상기 상부요크(25)와 하부요크(31)에 소정 간격을 두고, 상,하부로 각기 배치되어 전류를 공급받는 상부코일(28a) 및 하부코일(28b)과;The upper coil is inserted between the inner yoke 27 and the outer yoke 30, and at the same time, spaced apart from the upper yoke 25 and the lower yoke 31, respectively, and is disposed above and below to receive current. 28a and lower coil 28b; 상기 상부코일(28a)과 하부코일(28b)의 사이에 배치된 영구자석(29)과;A permanent magnet (29) disposed between the upper coil (28a) and the lower coil (28b); 상기 작동축(22)을 지지하고 동시에 작동축(22)의 운동을 안내하고, Rz방향의 회전을 없애며, 틸팅을 가능하기 위해 상기 상부요크(25) 또는 하부요크(31)의 적어도 어느 하나에 지지 연결된 가이드용 상,하부 지지판(23 또는 33)을 포함한 것을 특징으로 하는 솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치.At least one of the upper yoke 25 or the lower yoke 31 to support the operating shaft 22 and simultaneously guide the movement of the operating shaft 22, to eliminate rotation in the Rz direction, and to enable tilting. 3-axis stage driving apparatus using a linear actuator having a solenoid and a permanent magnet, characterized in that it comprises a support upper and lower support plate (23 or 33) for the guide connected. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 영구자석(29)을 기준으로 상,하부에 대칭적인 2개의 자속 흐름이 형성되도록 구성한 것을 특징으로 하는 솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치.Three-axis stage driving apparatus using a linear actuator having a solenoid and a permanent magnet, characterized in that the two magnetic flux flow is formed symmetrically on the upper and lower sides based on the permanent magnet (29). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상,하부 코일(28a,28b)에 인가되는 전류의 세기를 조절하여 자속 밀도차로 z축의 ±의 이동방향이 결정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치.3-axis stage driving using a solenoid and a linear actuator having a permanent magnet, characterized in that the movement direction of ± of the z-axis is determined by controlling the intensity of the current applied to the upper and lower coils 28a and 28b. Device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드용 상,하부 지지판(23,33)은 틸딩을 허용하기 위해 탄성복원력을 갖고, 3축 운동구동판(12)의 z-Rx-Ry 운동 외의 회전운동(Rz)을 막아주는 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치.The upper and lower support plates 23 and 33 for the guide have an elastic restoring force to allow the tilting, and serve to prevent rotational movement (Rz) other than z-Rx-Ry movement of the three-axis driving plate (12). 3-axis stage driving device using a linear actuator having a solenoid and a permanent magnet. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 복수의 상기 선형구동기(20A,20B,20C)는 상기 3축 운동구동판(12)의 중심으로부터 120도 원주각마다 배열된 것을 특징으로 하는 솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치.A plurality of linear drivers (20A, 20B, 20C) is a three-axis stage drive device using a linear actuator having a solenoid and a permanent magnet, characterized in that arranged in a 120-degree circumferential angle from the center of the three-axis drive plate (12). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 선형구동기(20A,20B,20C)의 작동축(22)은 상기 3축 운동구동판(12)과 상부연결너트(21)를 매개로 연결된 것을 특징으로 하는 솔레노이드와 영구자석을 갖는 선형구동기를 이용한 3축 스테이지 구동장치.The actuating shaft 22 of the linear actuators 20A, 20B, and 20C is connected to the three-axis driving plate 12 and the upper connecting nut 21 by using a solenoid and a linear actuator having a permanent magnet. 3-axis stage drive.
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