KR100718143B1 - 2축 구동 스캐너 - Google Patents

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KR100718143B1
KR100718143B1 KR1020050123985A KR20050123985A KR100718143B1 KR 100718143 B1 KR100718143 B1 KR 100718143B1 KR 1020050123985 A KR1020050123985 A KR 1020050123985A KR 20050123985 A KR20050123985 A KR 20050123985A KR 100718143 B1 KR100718143 B1 KR 100718143B1
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강석진
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Abstract

개시된 2축구동 스캐너는: 베이스 상방에 설치된 스테이지;와, 상기 베이스 및 상기 스테이지 사이에 설치되어서 상기 스테이지를 2축으로 구동하는 스테이지 구동부;를 구비한다. 상기 스테이지 구동부는: 소정 형상의 제1고정부; 상기 제1고정부를 포위하며, 상기 제1고정부와의 사이에 제1 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수평구동프레임; 상기 수평구동프레임을 수평주사방향으로 구동시키는 수평구동부; 상기 수평구동프레임을 포위하며 상기 수평구동프레임과의 사이에 제1 수직방향 변형 토션스프링이 형성된 보조프레임; 상기 보조프레임을 포위하며 상기 보조프레임과의 사이에 제2 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수직구동프레임; 상기 수직구동프레임의 제1방향 양측에서 상기 수직구동프레임과의 사이에 제2 수직방향 변형스프링이 형성된 제2고정부; 및 상기 수직구동프레임을 수직구동하는 수직구동부;를 구비한다. 상기 스테이지는 상기 보조프레임 상에 설치된다.

Description

2축 구동 스캐너{2-axis actuating scanner}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 구동 스캐너의 기본적인 구조를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 토션스프링의 구조를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 2축 구동 스캐너의 초기 구동을 설명하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 2축 구동 스캐너의 전기적 경로를 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2축 구동 스캐너의 평면도이다.
도 9 및 도 10은 각각 도 8의 IX-IX, X-X 선단면도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*
100: 베이스 110, 120, 130: 앵커
140: 회동공간 200: 스테이지 구동부
210: 제1고정부 220: 수평구동프레임
225, 265: 수평방향 변형 토션스프링
245, 275: 수직방향 변형 토션스프링
240: 보조프레임 26O; 수직구동프레임
270: 제2고정부 280: 제3고정부
300: 스테이지 310: 연결부
국내출원번호 제2004-83537호
본 발명은 MEMS(Micro Electro-Mechanical System)기술을 이용한 2축 구동 스캐너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 간섭하지 않게 2축방향으로 시이소 구동을 하는 2축 구동 스캐너에 관한 것이다.
2축 구동 스캐너는 대형 디스플레이 장치에 유용하게 사용될 수 있다. 2축 구동 스캐너는 수평으로 스캐닝을 하면서 동시에 수직으로 스캐닝할 때 수평주사 및 수직주사 사이에 서로 간섭되지 않게 스테이지를 구동하는 것이 중요하다. 종래에는 간섭되지 않는 2축구동을 위해서 수평주사를 위한 고정콤전극을 구동콤전극과 함께 구동하므로 구동 하중이 증가하는 문제가 있다.
또한, 구동콤전극과 함께 회동되는 고정콤전극에 전압을 인가하기 위해서 토션스프링을 2층구조로 하거나 토션스프링에 전기적 절연부를 복잡하게 형성하는 문 제가 있다.
본 발명의 제1 목적은 2축구동시 서로 간섭을 하지 않는 구조의 2축 구동 스캐너를 제공하는 것이다.
본 발명의 제2 목적은 수평구동부의 고정콤전극을 구동부로부터 분리하여 구동부의 하중을 감소시키고, 전기적 배선을 용이하게 설치한 2축 구동 스캐너를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제1실시예에 따른 2축 구동 스캐너는:
베이스;
상기 베이스 상방에 설치된 스테이지; 및
상기 베이스 및 상기 스테이지 사이에 설치되어서 상기 스테이지를 2축으로 구동하는 스테이지 구동부;를 구비하며,
상기 스테이지 구동부는:
소정 형상의 제1고정부;
상기 제1고정부를 포위하며, 상기 제1고정부와의 사이에 제1 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수평구동프레임;
상기 수평구동프레임을 수평주사방향으로 구동시키는 수평구동부;
상기 수평구동프레임을 포위하며 상기 수평구동프레임과의 사이에 제1 수직 방향 변형 토션스프링이 형성된 보조프레임;
상기 보조프레임을 포위하며 상기 보조프레임과의 사이에 제2 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수직구동프레임;
상기 수직구동프레임의 제1방향 양측에서 상기 수직구동프레임과의 사이에 제2 수직방향 변형스프링이 형성된 제2고정부; 및
상기 수직구동프레임을 수직구동하는 수직구동부;를 구비하며,
상기 스테이지는 상기 보조프레임 상에 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 상기 수평구동부는,
상기 제1고정부의 제1방향 양측에서 연장된 제1고정콤전극; 및
상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 상기 수평구동프레임에 형성된 제1구동콤전극;을 구비한다.
본 발명에 따르면, 상기 수직구동프레임의 제2방향 양측에 형성된 제3고정부를 더 구배하면, 상기 수직구동부는:
상기 수직구동프레임의 제2방향 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제2구동콤전극;
상기 제3고정부에서 상기 제2구동콤전극과 엇갈리게 형성된 제2고정콤전극;을 구비한다.
한편, 본 발명의 스캐너는 상기 베이스에는 돌출되어서 상기 제1~제3고정부를 고정하는 제1~제3앵커를 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 제1앵커와 상기 제2 및 제3 앵커의 높이가 다른 것이 바람직하다.
상기 제1고정부는 사각형상이며, 상기 수평구동프레임, 상기 보조프레임, 상기 수직구동프레임은 각각 사각 테두리 형상일 수 있다.
상기 토션스프링들은 높이가 폭 보다 넓은 빔인 것이 바람직하다.
상기 제1고정부에는 제2방향으로 제1고정부의 양측에 형성된 제1고정콤전극을 절연하는 전기적 절연부가 형성될 수 있다.
상기 스테이지 구동부는 하나의 실리콘 기판을 패터닝해서 형성될 수 있다.
상기 스테이지는 회동하는 상기 수평구동프레임과 접촉되지 않게 연결부에 의해서 상기 보조프레임으로부터 이격되게 설치되는 것이 바람직하다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제2실시예에 따른 2축 구동 스캐너는:
베이스;
상기 베이스 상방에 설치된 스테이지;
상기 베이스 및 상기 스테이지 사이에 설치되어서 상기 스테이지를 2축으로 구동하는 스테이지 구동부;를 구비하며,
상기 스테이지 구동부는:
제2방향으로 길게 형성된 제1고정부;
상기 제1고정부의 양측에서 각각 상기 제2방향으로 길게 형성된 제1부분;
상기 제1고정부 및 상기 제1부분을 포위하며, 상기 제1고정부와의 사이에 제1 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수평구동프레임;
상기 수평구동프레임을 수평주사방향으로 구동시키는 수평구동부;
상기 수평구동프레임을 포위하며 상기 수평구동프레임과의 사이에 제1 수직방향 변형 토션스프링이 형성된 보조프레임;
상기 보조프레임을 포위하며 상기 보조프레임과의 사이에 제2 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수직구동프레임;
상기 수직구동프레임의 제1방향 양측에서 상기 수직구동프레임과의 사이에 제2 수직방향 변형스프링이 형성된 제2고정부; 및
상기 수직구동프레임을 수직구동하는 수직구동부;를 구비하며,
상기 스테이지는 상기 보조프레임 상에 설치된 것을 특징으로 한다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 2축 구동 스캐너의 바람직한 실시예들을 설명한다. 이하의 실시예들의 설명에서, 도면에 도시된 구성요소들은 필요에 따라 과장되게 표현되거나, 도면의 복잡성을 피하고 이해를 돕기 위해 특정 도면에서 생략될 수 있고, 이러한 변형된 도면 상의 표현은 본원 발명의 기술적 범위를 제한하지 않음을 밝힌다.
도 1은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2축 구동 스캐너의 개략적 사시도이며, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3 내지 도 4는 각각 도 2의 Ⅲ-Ⅲ, Ⅳ-Ⅳ 선단면도이다. 도 2에서는 편의를 위해서 스테이지를 점선으로 나타내었다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 2축 구동 스캐너는 베이스(100)와, 베이스(100) 상의 스테이지 구동부(200)와, 스테이지 구동부(200) 상의 스테이지(300)를 구비한다.
상기 스테이지(300)는 표면에서 광이 주사하며, 연결부(310)에 의해서 후술 하는 보조프레임(240) 상에 배치되어 있다. 상기 연결부(310)는 상기 스테이지(300)가 후술되는 회전하는 수평구동프레임의 회동공간(320)을 제공한다. 상기 스테이지(300)는 하부의 스테이지 구동부(200)에 의해서 2축으로 구동한다.
상기 베이스(100)는 파이렉스 유리 기판일 수 있다. 상기 베이스(100)의 중앙에는 제1앵커(110)가 형성되어 있다. 제1앵커(110)의 제1방향(X방향) 양측에는 제2앵커(120)가 형성되어 있으며, 제1앵커(110)의 제2방향(Y방향) 양측에는 제3앵커(130)가 형성되어 있다. 상기 제1앵커(110), 제2앵커(120), 제3앵커(130)는 상기 베이스(100)와 일체형으로 형성될 수 있다. 여기서, 제1방향은 스캐너가 광을 수평으로 주사하는 방향이며, 제2방향은 스캐너가 광을 수직으로 주사하는 방향이다.
상기 스테이지 구동부(200)는 제1고정부(210), 수평구동프레임(220), 보조프레임(240), 수직구동프레임(260), 제2고정부(270), 및 제3고정부(280)를 구비한다. 상기 스테이지 구동부(200)는 하나의 실리콘기판을 패터닝하여 만들어지며, 외부의 전압이 인가되는 도전성 기판이다. 상기 제1앵커(110)와, 제2앵커(120) 및 제3앵커(130) 사이에는 수평구동프레임(220), 보조프레임(240), 수직구동프레임(260)의 회동을 위한 회동공간(140)이 형성되어 있다.
상기 제1고정부(210)는 상기 제1앵커(110)에 연결되어서 고정된다. 제1고정부(210)에서 제1방향(X 방향)의 마주보는 양측에 바깥으로 연장된 제1고정콤전극(212)이 형성되어 있다.
상기 수평구동프레임(220)은 상기 제1고정부(210)를 포위하는 사각 테두리 형상이다. 상기 수평구동프레임(220)은 제1방향과 나란한 두 개의 제1부분(220X)와 제2방향과 나란한 두 개의 제2부분(220Y)을 구비한다. 상기 수평구동프레임(220)의 제1부분(220X) 및 제1고정부(210) 사이에 제1 수평방향 변형 토션스프링(225)이 형성되어 있다. 상기 제1 수평방향 변형 토션스프링(225)은 제1방향으로의 변형이 제2방향으로의 변형 보다 용이한 빔이다. 상기 제1고정콤전극(212)과 마주보는 상기 수평구동프레임(220)의 제2부분(220y)에는 상기 제1고정콤전극(212)과 엇갈리게 형성된 제1구동콤전극(222)이 형성되어 있다.
상기 보조프레임(240)은 상기 수평구동프레임(220)을 포위하는 사각 테두리 형상이다. 상기 보조프레임(240)은 제1방향과 나란한 두 개의 제1부분(240X)와 제2방향과 나란한 두 개의 제2부분(240Y)을 구비한다. 상기 보조프레임(240)의 제2부분(240Y) 및 수평구동프레임(220)의 제2부분(220Y) 사이에 제1 수직방향 변형 토션스프링(245)이 형성되어 있다. 상기 제1 수직방향 변형 토션스프링(245)은 제2방향으로의 변형이 제1방향으로의 변형 보다 용이한 빔이다.
상기 수직구동프레임(260)은 상기 보조프레임(240)을 포위하는 사각 테두리 형상이다. 상기 수직구동프레임(260)은 제1방향과 나란한 두 개의 제1부분(260X)와 제2방향과 나란한 두 개의 제2부분(260Y)을 구비한다. 상기 수직구동프레임(260)의 제1부분(260X) 및 보조프레임(240)의 제1부분(240X) 사이에 제2 수평방향 변형 토션스프링(265)이 형성되어 있다. 상기 제2 수평방향 변형 토션스프링(265)은 제1방향으로의 변형이 제2방향으로의 변형 보다 용이한 빔이다. 상기 수직구동프레임(260)의 제1부분(260X)에는 바깥쪽으로 연장된 제2구동콤전극(262)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 제2고정부(270)는 상기 수직구동프레임(260)의 제2부분(260Y) 양측에서 상기 제2앵커(120)의 상부에 고정되게 설치된다. 제2고정부(270) 및 상기 수직구동프레임(260)의 사이에 제2 수직방향 변형 토션스프링(275)이 형성된다.
상기 제3고정부(280)는 상기 수직구동프레임(260)의 제1부분(260X) 양측에서 제3앵커(130) 상에 고정되게 형성되어 있다. 상기 제1구동콤전극(222)과 마주보는 상기 제3고정부(280)에는 상기 제2구동콤전극(262)과 엇갈리게 형성된 제2고정콤전극(282)이 형성되어 있다.
상기 토션스프링들(225,245,265,275)은 도 5에 도시된 것처럼 빔의 높이(h0)가 높이가 빔의 폭(b0) 보다 넓은 빔인 것이 바람직하다. 즉, 토션스프링(225,245,265,275)은 스테이지(300)가 특정한 방향으로만 회동되게 하여야 한다. 이와 같은 토션스프링(225,245,265,275)의 기능이 효과적으로 발휘되기 위해서, 토션스프링(225,245,265,275)은 회전축 방향의 변형에 대한 강성인 굽힘 강성(bending stiffness)은 커야 하고, 토션 축을 중심으로 한 토션 방향에 대한 강성인 토션 강성(torsion stiffness)은 상대적으로 작아야 한다.
상기 제1구동콤전극(222) 및 제1고정콤전극(212)은 상기 수평구동프레임(220)을 제1방향으로 회동시키는 수평구동부를 형성한다. 수평구동부에 의해서 수평구동프레임(220)이 제1방향으로 회동시 수평구동프레임(220)에 제1 수직방향 변형 토션스프링(245)에 의해 연결된 보조프레임(240)도 함께 제1방향으로 회동되며, 따라서 스테이지(300)도 제1방향으로 회동된다. 이때 제1 수직방향 변형 토션스프 링(245)의 굽힘 강성이 크므로, 수평구동프레임(220)과 보조프레임(240)은 일체가 되어서 제1 및 제2 수평방향 변형 토션스프링(225, 265)을 중심으로 수평방향으로 회동된다.
상기 제2구동콤전극(262) 및 제2고정콤전극(282)은 상기 수직구동프레임(260)을 상기 제2방향으로 회동시키는 수직구동부를 형성한다. 수직구동부에 의해서 수직구동프레임(260)이 제2방향으로 회동시 수직구동프레임(260)에 제2 수평방향 변형 토션스프링(265)에 의해 연결된 보조프레임(240)도 함께 제2방향으로 회동되며, 따라서 스테이지(300)도 제2방향으로 회동된다. 이때 제2 수평방향 변형 토션스프링(265)의 굽힘 강성이 크므로, 수직구동프레임(260)과 보조프레임(240)은 일체가 되어서 제1 및 제2 수직방향 변형 토션스프링(275)을 중심으로 수평방향으로 회동된다. 또한, 제1 수직방향 변형 토션스프링(245)이 용이하게 변형되므로, 보조프레임(240)의 회전력은 수평구동프레임(220)에 전달되지 않으므로 본 발명에 따른 2축 구동 스캐너는 수평방향과 수직방향의 주사가 각각 독립적으로 일어난다.
도 6은 본 발명에 따른 2축 구동 스캐너의 초기 구동을 설명하는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 제1앵커(110)의 높이를 제2 및 제3앵커(130)의 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 베이스(100)와 상기 스테이지 구동부(200)를 애노딕 본딩을 하면, 도 6에서처럼 제1고정콤전극(212)과 제1구동콤전극(222) 사이의 높이에서의 차가 발생된다. 따라서, 제1구동콤전극(222) 및 제1고정콤전극(212) 사이에 일정한 정전압을 인가하면 제1구동콤전극(222)은 아래방향으로 구동하게 된다. 이러한 원리는 제2구동콤전극(262) 및 제2고정콤전극(282) 사이에도 적용된다. 따라서 본 발 명에 따른 2축구동 스캐너는 스테이지 구동부(200)를 하나의 기판으로 형성하여도 전극들 사이의 수직 높이차가 발생되므로 초기구동이 용이하게 된다.
본 발명의 제1실시예에 있어서, 스테이지(300)의 2축운동을 위해서는 수평구동부 및 수직구동부에 각각 3개 경로의 배선이 필요하다. 여기에서 그라운드를 동일전위로 유지할 경우 5개의 경로가 필요하다. 도 7은 본 발명의 2축 구동 스캐너의 전기적 경로를 설명하기 위한 평면도이다. 도면에서 어둡게 채색된 부분(290)은 전기적 절연부(electrically isolated portion)이며, 참조번호 P1, P2, P3, P4, P5는 외부 회로와의 결선을 위한 전극패드이며, 참조번호 284는 전극패드(P4,P5)와 제1고정콤전극(212)를 연결하는 도전 배선이다.
도 7을 참조하면, 전극패드(P1)는 제2고정부(270)에 마련되며, 제1전극패드(P1)에 인가된 전압, 예컨대 그라운드 전압은 토션스프링과 프레임을 통해서 제1 및 제2 구동콤전극(222,262)에 인가된다. 전극패드(P2, P3)는 제3고정부(280)에 설치되어서 각각 제2고정콤전극(282)에 전기적으로 연결된다. 전극패드(P4, P5)는 전기적으로 절연된 제1고정부(210)의 양측의 제1고정콤전극(212)에 각각 전기적 도선을 통해서 전기적으로 연결된다. 도전 배선(284)은 베이스(100) 상에 형성될 수 있다. 전기적 절연부(290)는 토션스프링(225)가 제1고정부(210)에 전기적으로 연결되는 것을 막게 형성된다.
본 발명의 2축 구동 스캐너의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 전극 패드 P1에그라운드 전압을 인가하고, 전극패드 P4에 소정의 전압을 인가하면, 제1고정콤전극(212) 및 제1구동콤전극(222) 사이의 정전기력으로 양 의 x방향의 수평구동프레임(220)이 회전한다. 전극패드 P4에 인가된 전압을 제거하면, 제1 및 제2 수평방향 변형 토션스프링(265)의 복원력으로 수평구동프레임(220)은 원래의 위치로 복원된다. 따라서, 수평구동프레임(220)에 연결된 보조프레임(240)과 스테이지(300)는 회전운동을 한다. 반대로 전극패드 P5에 전압을 인가하면, 음의 x방향의 스테이지(300)는 회전한다. 이러한 스테이지(300)의 수평구동은 수직구동프레임(260)에 영향을 미치지 않으며, 따라서 제2구동콤전극(262)과 제2고정콤전극(282) 사이의 제1방향에서의 변위가 발생되지 않는다.
또한 전극 패드 P2에 소정의 전압을 인가하면, 제2구동콤전극(262)과 제2고정콤전극(282) 사이의 정전기력으로 양의 y 방향의 수직구동프레임(260)은 회전되며, 전극패드 P3에 전압을 인가하면 음의 y 방향의 수직구동프레임(260)은 회전된다. 따라서, 수평구동프레임(220)에 연결된 보조프레임(240) 및 스테이지(300)는 수직구동을 한다. 이러한 스테이지(300)의 수직구동은 수평구동프레임(220)에 영향을 미치지 않으며, 따라서 제1구동콤전극(222)과 제1고정콤전극(212) 사이의 제2방향에서의 변위가 발생되지 않는다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2축 구동 스캐너의 평면도이며, 도 9 및 도 10은 각각 도 8의 IX-IX, X-X 선단면도이며, 제1 실시예의 2축 구동스캐너와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 2축 구동 스캐너는 베이스(100')와, 베이스(100') 상의 스테이지 구동부(200')와, 스테이지 구동부(200') 상의 스테이 지(300)를 구비한다.
상기 베이스(100')는 제1앵커(110'), 제2앵커(120'), 제3앵커(130)를 구비한다. 제1앵커(110')는 제2방향(Y방향)으로 길게 형성된 중앙부(131)와, 상기 중앙부(131)의 양측으로부터 소정 깊이로 형성된 측면부분(132)으로 이루어져 있다.
상기 중앙부(131) 상에는 제1고정부(210')가 배치되며, 상기 고정부(210')에는 제1 수평방향 변형 토션스프링(225)가 연결된다.
상기 측면부분(132) 상에는 제1고정콤전극(212)를 고정하는 제1부분(214)이 설치된다.
상기 제2앵커(120')는 상기 측면부분(132)과 같이 제1앵커(110')의 중앙부(131) 보다 낮게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제2앵커(120') 상에 고정된 제3고정부(280)에 고정된 제2고정콤전극(282)는 제2구동콤전극(262)와 다른 높이로 형성된다. 상기 제3앵커(130)는 상기 제1앵커(110')의 중앙부(131)과 같은 높이로 형성될 수 있다.
제2실시예에서의 제1 및 제2 고정콤전극(212, 282)의 높이가 제1 및 제2 구동콤전극(222, 262)와 다른 높이로 형성되므로, 정전력에 의해서 초기 구동이 용이하게 일어난다.
또한, 제1고정부(210')와, 제1부분(214)은 서로 물리적으로 절연되어 있으므로 도 구동콤전극(222, 262)에 인가되는 전압이 제1고정콤전극(212)에는 인가되지 않는다.
상기 제2 실시예에 따른 2축구동 스캐너의 다른 구조 및 작용은 제1 실시예 에 따른 2축구동 스캐너의 구조 및 작용과 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같은 본 발명의 2축 구동 스캐너는 수직구동프레임과 수평구동프레임 사이에 보조 프레임을 구비하며, 이 보조프레임이 수직구동프레임과 수평구동프레임 사이의 간섭을 방지한다. 따라서, 2축 구동시 수평구동을 위한 콤전극과 수직구동을 위한 콤전극 사이에 간섭이 발생되지 않는다.
또한, 스테이지 구동부가 하나의 실리콘 기판을 패터닝하여 형성되므로, 정밀한 구조의 스캐너가 제조될 수 있다. 또한, 고정콤전극들이 스테이지 구동부의 하부에 설치된 베이스에 고정되므로 구동부의 하중이 줄어들며 따라서 상대적으로 구동력이 증가될 수 있다.
이러한 2축 구동 스캐너는 고속 수평주사와, 선형 수직주사를 필요로 하는 디스플레이 장치의 광스캐너로 유용하게 사용될 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 고안의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (19)

  1. 베이스;
    상기 베이스 상방에 설치된 스테이지;
    상기 베이스 및 상기 스테이지 사이에 설치되어서 상기 스테이지를 2축으로 구동하는 스테이지 구동부;를 구비하며,
    상기 스테이지 구동부는:
    소정 형상의 제1고정부;
    상기 제1고정부를 포위하며, 상기 제1고정부와의 사이에 제1 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수평구동프레임;
    상기 수평구동프레임을 수평주사방향으로 구동시키는 수평구동부;
    상기 수평구동프레임을 포위하며 상기 수평구동프레임과의 사이에 제1 수직방향 변형 토션스프링이 형성된 보조프레임;
    상기 보조프레임을 포위하며 상기 보조프레임과의 사이에 제2 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수직구동프레임;
    상기 수직구동프레임의 제1방향 양측에서 상기 수직구동프레임과의 사이에 제2 수직방향 변형스프링이 형성된 제2고정부; 및
    상기 수직구동프레임을 수직구동하는 수직구동부;를 구비하며,
    상기 스테이지는 상기 보조프레임 상에 설치된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 수평구동부는,
    상기 제1고정부의 제1방향 양측에서 연장된 제1고정콤전극; 및
    상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 상기 수평구동프레임에 형성된 제1구동콤전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직구동프레임의 제2방향 양측에 형성된 제3고정부를 더 구비하며,
    상기 수직구동부는:
    상기 수직구동프레임의 제2방향 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제2구동콤전극;
    상기 제3고정부에서 상기 제2구동콤전극과 엇갈리게 형성된 제2고정콤전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 베이스에는 돌출되어서 상기 제1~제3고정부를 각각 고정하는 제1~제3앵커를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1앵커와 상기 제2 및 제3 앵커의 높이가 다른 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1고정부는 사각형상이며, 상기 수평구동프레임, 상기 보조프레임, 상기 수직구동프레임은 각각 사각 테두리 형상인 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 토션스프링들은 높이가 폭 보다 넓은 빔인 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1고정부에는 제2방향으로 제1고정부의 양측에 형성된 제1고정콤전극을 절연하는 전기적 절연부가 형성된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지 구동부는 하나의 실리콘 기판을 패터닝해서 형성된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테이지는 회동하는 상기 수평구동프레임과 접촉되지 않게 연결부에 의해서 상기 보조프레임 상방에 설치된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  11. 베이스;
    상기 베이스 상방에 설치된 스테이지;
    상기 베이스 및 상기 스테이지 사이에 설치되어서 상기 스테이지를 2축으로 구동하는 스테이지 구동부;를 구비하며,
    상기 스테이지 구동부는:
    제2방향으로 길게 형성된 제1고정부;
    상기 제1고정부의 양측에서 각각 상기 제2방향으로 길게 형성된 제1부분;
    상기 제1고정부 및 상기 제1부분을 포위하며, 상기 제1고정부와의 사이에 제1 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수평구동프레임;
    상기 수평구동프레임을 수평주사방향으로 구동시키는 수평구동부;
    상기 수평구동프레임을 포위하며 상기 수평구동프레임과의 사이에 제1 수직방향 변형 토션스프링이 형성된 보조프레임;
    상기 보조프레임을 포위하며 상기 보조프레임과의 사이에 제2 수평방향 변형 토션스프링이 형성된 수직구동프레임;
    상기 수직구동프레임의 제1방향 양측에서 상기 수직구동프레임과의 사이에 제2 수직방향 변형스프링이 형성된 제2고정부; 및
    상기 수직구동프레임을 수직구동하는 수직구동부;를 구비하며,
    상기 스테이지는 상기 보조프레임 상에 설치된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 수평구동부는,
    상기 제1부분에서 제1방향으로 바깥쪽으로 연장된 제1고정콤전극; 및
    상기 제1고정콤전극과 엇갈리게 상기 수평구동프레임에 형성된 제1구동콤전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 수직구동프레임의 제2방향 양측에 형성된 제3고정부를 더 구비하며,
    상기 수직구동부는:
    상기 수직구동프레임의 제2방향 양측에서 바깥쪽으로 연장된 제2구동콤전극;
    상기 제3고정부에서 상기 제2구동콤전극과 엇갈리게 형성된 제2고정콤전극;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 베이스에는 돌출되어서 상기 제1~제3고정부를 각각 고정하는 제1~제3앵커를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1앵커는 상기 제1고정부가 고정되는 중앙부가 상기 제1부분이 고정되 는 측면부분 보다 높게 형성되며,
    상기 제2앵커의 높이는 상기 제1앵커의 중앙부와 같으며,
    상기 제3고정부가 고정되는 상기 제3앵커의 높이는 상기 제1앵커의 중앙부 보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1고정부 및 상기 제1부분은 사각형상이며, 상기 수평구동프레임, 상기 보조프레임, 상기 수직구동프레임은 각각 사각 테두리 형상인 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 토션스프링들은 높이가 폭 보다 넓은 빔인 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 스테이지 구동부는 하나의 실리콘 기판을 패터닝해서 형성된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 스테이지는 회동하는 상기 수평구동프레임과 접촉되지 않게 연결부에 의해서 상기 보조프레임 상방에 설치된 것을 특징으로 하는 2축 구동 스캐너.
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