KR100773535B1 - 맴스 디바이스 - Google Patents

맴스 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR100773535B1
KR100773535B1 KR1020060053551A KR20060053551A KR100773535B1 KR 100773535 B1 KR100773535 B1 KR 100773535B1 KR 1020060053551 A KR1020060053551 A KR 1020060053551A KR 20060053551 A KR20060053551 A KR 20060053551A KR 100773535 B1 KR100773535 B1 KR 100773535B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stage
driving
comb
drive
mass device
Prior art date
Application number
KR1020060053551A
Other languages
English (en)
Inventor
정희문
강석진
조진우
고영철
정현구
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020060053551A priority Critical patent/KR100773535B1/ko
Priority to US11/711,057 priority patent/US7750767B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100773535B1 publication Critical patent/KR100773535B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/0816—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements
    • G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
    • G02B26/085—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD the reflecting means being moved or deformed by electromagnetic means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F2007/068—Electromagnets; Actuators including electromagnets using printed circuit coils
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/06—Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/066—Electromagnets with movable winding

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

본 발명에 의하면, 맴스 디바이스가 개시된다. 상기 맴스 디바이스는 요동 구동되는 스테이지, 스테이지를 회동가능하게 지지하는 회동축 및 스테이지의 회전 상태를 감지하기 위한 정전용량 센서를 구비한 맴스 디바이스로서, 정전용량 센서는 회동축과 이격된 스테이지의 단부에서 회동축과 평행하게 연장된 센싱암, 센싱암에서 회동축과 교차하는 방향으로 나란하게 연장되어 스테이지와 함께 회동되는 다수의 구동콤, 구동콤과 맞물리는 상보적인 위치에 평행하게 배열되도록 고정적으로 지지되고, 구동콤과 마주보게 배치되어 구동콤의 회전 상태에 따라 증감하는 중첩 면을 형성하는 다수의 고정콤 및 중첩 면을 통하여 고정콤과 구동콤 사이에 형성된 정전용량의 변화를 감지하는 정전용량 감지부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 광반사면을 갖는 스테이지의 왜곡 변형이 구조적으로 방지됨으로써 광주사 방향의 정밀도가 향상되고, 요동 구동되는 스테이지의 회전속도 및 회전방향에 대한 고감도 센싱 구조가 마련된 맴스 디바이스가 제공된다.

Description

맴스 디바이스 {Micro-Electro Mechanical System device}
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 맴스 디바이스의 주요부 및 그 일부에 대한 확대 도면을 함께 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 센싱 콤 구조에 대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 수직 단면 구조의 일부로서, 센싱 콤의 수직 배치 상태를 보여주는 도면이다.
도 4는 스테이지의 회전각도에 따른 정전용량의 선형 관계를 보여주는 도면이다.
도 5는 구동시간에 따른 스테이지의 회전각도를 도시한 프로파일이다.
도 6은 스테이지가 도 5에 도시된 프로파일로 구동될 때, 정전용량의 변화를 도시한 도면이다.
도 7은 스테이지의 수직 단면 구조 및 그 일부에 대한 확대 도면을 함께 보여주는 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시된 스테이지에 대한 열변형 정도를 해석한 시뮬레이션 결과이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 맴스 디바이스의 분해 사시도이다.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시된 스테이지 및 구동 본체의 결합 관계를 나 타내는 도면들이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 종래구조와 본 발명에서 스테이지와 구동 본체의 변형 정도를 해석한 시뮬레이션 결과이다.
도 12a 및 도 12b는 도 10a에 대한 변형례들을 도시한 도면들이다.
도 13a 및 도 13b는 각각 본 발명의 서로 다른 실시예로서, 본 발명의 제1안 및 제2안을 각각 보여주는 도면들이다.
도 14는 본 발명의 제1안 및 제2안에서 구동 본체의 휨 변형을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제1안 및 제2안에서 스테이지의 휨 변형을 나타내는 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 각각 도 9에 도시된 상부 구조와 하부 구조를 도시한 평면도들이다.
도 17은 도 16b의 ΧⅤⅡ-ΧⅤⅡ 선을 따라 취한 수직 단면 구조의 일부로서, 센싱 콤의 수직 배치 상태를 보여주는 도면이다.
도 18은 구동코일이 권취된 형상을 도시한 평면도이다.
도 19a 및 도 19b는 각각 라운드진 패턴 및 각진 패턴을 따라 i 번째 권취된 구동코일을 도시한 도면들이다.
도 20a 및 도 20b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 맴스 디바이스의 주요부 및 수직 단면 구조를 보여주는 도면들이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
110, 210, 310 : 스테이지 111 : 실리콘층
112 : 금속 반사층 113 : 센싱암
114 : 구동콤 225, 325 : 구동코일
117 : 코일 절연층 119 : 절연층
120, 211, 221 : 외곽 프레임 124 : 고정콤
150, 250, 350 : 회동축 213a, 213b : 센싱암
214 : 구동콤 215, 315 : 이격 컬럼
220 : 구동 본체 224 : 고정콤
230 : 프레임 베이스 240 : 접속단자
312 : 변형 흡수스프링
본 발명은 맴스 디바이스에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 광반사면을 갖는 스테이지의 왜곡 변형이 구조적으로 방지됨으로써 광주사 방향의 정밀도가 향상되고, 요동 구동되는 스테이지의 회전속도 및 회전방향에 대한 고감도 센싱 구조가 마련된 맴스 디바이스에 관한 것이다.
최근, 최근, 디스플레이, 레이저 프린터, 정밀 측정, 정밀 가공 등 다양한 기술 분야에서 마이크로 머시닝 기술에 의해 제조되는 미소 구조를 가진 맴스 디바이스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 디스플레이 분야에서 상기 맴스 디바이스는 화면상으로 주사광을 편향 반사하기 위한 광스캐너로의 활용이 주목받고 있다.
종래기술에 의한 맴스 디바이스는 광반사면이 형성된 스테이지와, 상기 광반사면을 둘러싸면서 상기 스테이지 상에 권취된 구동코일과, 상기 구동코일과 교차하는 방향의 자기장을 형성하는 마그넷을 구비한다. 맴스 디바이스를 가동하면, 상기 구동코일에 흐르는 전류와 상기 마그넷에 의한 자기장의 상호 작용에 의해 로렌츠의 법칙을 따르는 방향으로 스테이지가 회동하면서 상기 광반사면으로 입사된 광을 화면상의 주사방향으로 편향 반사한다. 상기한 맴스 디바이스에서는 구동코일이 광반사면의 외측을 둘러싸면서 형성되기 때문에 구동코일의 사이즈 및 이에 따른 질량 관성이 증가하면서 구동효율이 떨어지게 되고, 또한, 큰 반경을 따라 롤 형태로 권취된 구동코일을 가로지르기 위해 자속의 진행거리가 멀어지게 되므로, 필연적으로 자속의 세기가 약화되어 구동력의 손실이 발생되는 문제가 있었다.
상기한 문제점들을 해소하고자, 스테이지의 상하면에 따로 광반사면과 구동코일을 각각 형성하되, 상기 구동코일을 광반사면이 형성된 내측 영역에 형성하는 방안이 마련되었다. 그러나, 이 경우, 광반사면이 그 직하방에 위치한 구동코일의 저항 열을 직접 받게 되기 때문에, 열 변형된 광반사면에 의해 입사광이 정확한 위치로 주사되지 못하는 문제점이 발생되었다. 이에, 맴스 디바이스의 구동효율이 향상되면서도 스테이지의 평탄도가 유지되는 새로운 구조의 필요성이 대두되었다.
한편, 고해상도의 디스플레이를 구현하기 위하여, 화면상의 광주사 방향을 높은 정밀도로 제어할 수 있는 광스캐너가 요구되며, 이를 위해 반사미러의 회동운 동을 정확하게 감지할 수 있는 센서 개발의 필요성이 대두된다.
본 발명의 목적은 광반사면을 갖는 스테이지의 왜곡 변형이 구조적으로 방지됨으로써 광주사 방향의 정밀도가 향상되는 맴스 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 스테이지의 회전속도 및 회전방향에 대한 고감도 센싱 구조가 마련된 맴스 디바이스를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 맴스 디바이스는,
요동 구동되는 스테이지, 상기 스테이지를 회동가능하게 지지하는 회동축, 및 상기 스테이지의 회전 상태를 감지하기 위한 정전용량 센서를 구비한 맴스 디바이스로서,
상기 정전용량 센서는,
상기 회동축과 이격된 상기 스테이지의 단부에서 상기 회동축과 평행하게 연장된 센싱암:
상기 센싱암에서 상기 회동축과 교차하는 방향으로 나란하게 연장되어 상기 스테이지와 함께 회동되는 다수의 구동콤;
상기 구동콤과 맞물리는 상보적인 위치에 평행하게 배열되도록 고정적으로 지지되고, 상기 구동콤과 마주보게 배치되어 상기 구동콤의 회전 상태에 따라 증감하는 중첩 면을 형성하는 다수의 고정콤; 및
상기 중첩 면을 통하여 상기 고정콤과 구동콤 사이에 형성된 정전용량의 변 화를 감지하는 정전용량 감지부;를 구비한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 맴스 디바이스는,
요동 구동되는 스테이지와, 상기 스테이지를 회전 가능하게 지지하는 회동축, 및 상기 스테이지의 회전 상태를 감지하는 정전용량 센서를 구비한 맴스 디바이스로서,
상기 정전용량 센서는,
상기 회동축으로부터 서로 반대 방향으로 이격된 상기 스테이지의 제1, 제2 위치에서 상기 회동축과 평행하게 연장된 제1, 제2 센싱암:
상기 제1, 제2 센싱암 각각에서 상기 회동축과 교차하는 방향으로 나란하게 연장되어 상기 스테이지와 함께 회동되는 다수의 구동콤;
상기 구동콤과 맞물리는 상보적인 위치에 평행하게 배열되도록 고정적으로 지지되고, 상기 구동콤과 마주보게 배치되어 구동콤의 회전 상태에 따라 증감하는 중첩 면을 형성하는 다수의 고정콤; 및
상기 중첩 면을 통하여 상기 구동콤과 고정콤 사이에 형성된 정전용량의 변화를 감지하는 정전용량 감지부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 스테이지가 수평한 상태에서 상기 고정콤과 구동콤은 동일한 수직 높이에서 서로 마주보게 배치되어 최대의 중첩 면을 형성하고, 상기 스테이지와 함께 구동콤이 회전되면서 중첩 면이 감소된다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 스테이지가 수평한 상태에서 상기 고정콤과 구동콤은 서로에 대해 수직방향으로 단차를 갖도록 배치되며, 상기 스테이 지와 함께 구동콤이 회전될 때, 회전방향에 따라 제1 센싱암 또는 제2 센싱암 측의 구동콤이 대응되는 고정콤 쪽으로 기울어지면서 중첩 면이 형성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 스테이지가 수평한 상태에서 상기 제1 센싱암 측의 구동콤은 대응되는 고정콤과 수직 방향으로 단차를 갖도록 배치되고, 상기 제2 센싱암 측의 구동콤은 대응되는 고정콤과 동일한 수직 높이에 배치된다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 맴스 디바이스는,
요동 구동되는 스테이지;
상기 스테이지와 상하로 대면되게 배치되며 회동 가능하게 지지된 구동 본체;
상기 스테이지와 구동 본체 사이에 개재되어 상기 스테이지와 구동 본체를 소정간격으로 이격시키는 이격 컬럼;
상기 구동 본체의 가장자리를 따라 권취된 구동코일; 및
상기 구동코일과 교차하는 방향으로 자기장을 형성하는 마그넷;을 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 측면에 따른 맴스 디바이스는,
요동 구동되는 스테이지;
상기 스테이지의 양단부에서 외측을 향해 협폭의 고리 모양으로 연장된 변형 흡수스프링;
상기 스테이지와 상하로 대면되게 배치되며 회동 가능하게 지지된 구동 본체;
상기 구동 본체와 변형 흡수스프링 사이에 개재되어 상기 구동 본체와 스테이지를 상하로 이격시키는 이격 컬럼;
상기 구동 본체의 가장자리를 따라 권취된 구동코일; 및
상기 구동코일과 교차하는 방향으로 자기장을 형성하는 마그넷;을 포함한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 맴스 디바이스에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 맴스 디바이스의 주요부 및 그 일부에 대한 확대 도면이 도시되어 있다. 도시된 맴스 디바이스는 요동 구동되는 스테이지(110)와 상기 스테이지(110)의 회전중심을 제공하는 회동축(150)과, 상기 스테이지(110)의 외곽을 둘러싸는 외곽 프레임(120, 확대도 참조)을 포함하며, 특히 본 발명에서는 상기 스테이지(110)의 회전 상태를 감지하기 위한 정전용량 센서를 구비한다.
상기 정전용량 센서는 상기 회동축(150)과 이격된 스테이지(110)의 단부에서 회동축(150)과 평행하게 x 방향으로 연장된 센싱암(113)과, 상기 센싱암(113)에서 소정간격을 두고 회동축(150)과 교차하는 방향(y 방향)으로 나란하게 연장된 다수의 구동콤(114)과. 상기 구동콤(114)과 맞물리는 상보적인 위치에 평행하게 배열되도록 상기 외곽 프레임(120)에서 나란하게 연장된 다수의 고정콤(124)을 포함한다. 상기 구동콤(114)은 스테이지(110)와 함께 회동축(150)을 중심으로 동일한 각도로 회전되며 회전 방향에 따라 고정콤(124)에 대해 수직방향(z 방향)으로 접근하거나 이탈된다.
도 2에는 도 1에 도시된 콤 구조의 확대 평면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 고정콤(124)과 구동콤(114)은 소정의 수평 갭(Cgap)으로 이격되어 있고, 서로에 대해 마주보게 배치되어 콤 연장방향(y 방향)으로 길이 CL를 갖는 중첩 면을 형성한다. 상기 고정콤(124)과 구동콤(114) 사이에 소정의 전위차를 주면 서로에 대해 오버랩되는 중첩 면을 통하여 소정의 정전용량을 형성한다. 한편, 도면부호 P는 회동축(150)에서 센싱암(113) 끝단까지의 거리를 나타낸다.
도 3에는 도 4의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 서로 마주보게 배치된 고정콤(124)과 구동콤(114)이 형성하는 중첩 면은 구동콤(114)의 회전 상태에 따라 증가 또는 감소하게 된다. 스테이지(110)가 수평 상태일 때, 스테이지(110)에 지지된 구동콤(114)은 고정콤(124)과 평행한 상태로 완전히 중첩되게 배치되므로, 중첩 면 및 그에 의존하는 정전용량은 최대치에 이르게 된다. 스테이지(110)가 임의 각도 ψ로 회전된 상태일 때, 스테이지(110)와 함께 회전되는 구동콤(114)은 고정콤(124)에 대해 기울어진 상태로 일부 영역에서 중첩되며, 중첩 면 및 그에 의존하는 정전용량은 회전각도(ψ)와 일정한 함수관계를 갖는다.
도 4에는 스테이지의 회전각도에 따른 정전용량의 변화가 도시되어 있다. 수평상태(회전각도 0)에서 회전각도(ψ)가 증가함에 따라 정전용량(C)은 선형적으로 비례하여 감소하게 된다. 이러한 회전각도(x)와 정전용량(y) 사이의 선형 관계는 이하의 식 y= ax+b으로 나타내질 수 있다. 여기서, 상기 비례 상수 a는 정전용량 센서의 제 시스템 변수에 의해 결정되는 것으로, 센서의 감도 특성이나 분해능과 관련되며, 큰 비례상수를 가질수록 높은 감도로 정밀한 계측이 가능하다. 도 5에는 구동시간(t)에 따른 스테이지의 회전각도(ψ) 변화를 도시한 도면이다. 스테이지의 회전각도(ψ)는 서로 다른 상승구간과 하강구간을 갖는 구동주기가 일정하게 반복되며, 수평상태(ψ=0)를 기준으로 +ψmax와 -ψmax 사이를 왕복 진동하는 프로파일을 갖는다.
도 6은 도 5에 도시된 회전각도 함수로 스테이지를 구동하였을 때, 센싱 콤 사이의 정전용량 변화를 도시한 도면이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 스테이지의 회전각도(ψ)가 제로(0)인 수평상태일 때, 센싱 콤 사이의 정전용량은 최대(C0)가 되며, 회전각도(ψ)가 상한 또는 하한(+ψmax, -ψmax)일 때, 센싱 콤 사이의 정전용량은 최소(Cψmax)가 된다. 최소 정전용량(Cψmax)에 해당되는 구동마진(Cmargin)은 회전각도(ψ)와 정전용량(C) 사이의 선형관계를 안정적으로 유지하기 충분한 수준으로 확보되는 것이 바람직할 것이다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 정전용량 센서에는 센싱 콤 사이의 정전용량 변화를 전기적으로 계측하기 위한 감지 회로가 더 구비되는데, 구체적인 감지 회로의 구성에 대해서는 공지기술을 따르면 되고 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7에는 도 1에 도시된 스테이지의 수직 단면 구조 및 그 일부에 대한 확대 도면이 도시되어 있다. 도시된 스테이지(110)는 그 몸체를 구성하는 실리콘층(111) 과 상기 실리콘층(111) 저면의 트랜치를 매립하는 구동코일 패턴(115), 절연을 목적으로 상기 구동코일 패턴(115)과 실리콘층(111) 사이에서 구동코일 패턴(115)을 둘러싸도록 형성된 코일 절연층(117), 상기 구동코일 패턴(115)의 노출된 면과 실리콘층(111)의 저면을 함께 덮어 이들을 절연하기 위한 절연층(119)을 포함하며, 상기 스테이지(110)의 최상부를 구성하는 금속 반사층(112)을 포함한다. 스테이지(110)의 바닥을 구성하는 절연층(119)은 열팽창 계수가 낮은 절연소재로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어, 코일 절연층(117)과 동일하게 실리콘 산화막으로 구성될 수 있다. 스테이지(110)의 최상부를 구성하는 금속 반사층(112)은 상기 절연층(119)과 함께 바이메탈 작용을 유도하기 위하여 높은 열팽창 계수를 가지면서도 높은 반사율을 갖는 금속 소재로 이루어질 수 있는데, 예를 들어, 알루미늄 소재로 구성될 수 있다.
상기 구동코일 패턴(115)을 흐르는 구동전류와, 미도시된 마그넷에 의해 상기 구동코일 패턴(115)과 교차하는 방향으로 형성된 자기장의 상호 작용에 의해 상기 스테이지(110)는 로렌츠 법칙에 따르는 방향으로 선회된다. 이때, 소정의 전류가 소통되는 구동코일 패턴(115)은 그 자체 저항에 의해 열 팽창하며, 바닥에 근접하여 배치된 구동패턴(115)의 열 변형에 의해 스테이지(110)는 상방으로 휘어지게 변형된다. 이때, 스테이지(110) 상측에 열팽창 계수가 높은 금속 반사층(112)을 배치하고, 스테이지 하측에 열팽창 계수가 낮은 절연층(119)을 배치함으로써 스테이지(110)를 하방으로 휘어지게 하는 바이메탈 작용을 유도하면 구동패턴(115)에 의해 상방으로 휘어지는 열 변형을 상쇄하여 스테이지(110)의 반사면(112)을 평탄하 게 유지할 수 있고, 반사면의 변형에 따른 주사선의 왜곡을 방지할 수 있다. 도 8a및 도 8b는 본 발명의 효과를 확인하기 위한 해석결과로서, 스테이지(110)의 열 변형 상태가 도시되어 있다. 도 8a에는 스테이지(110)의 중앙을 기준으로 수직높이가 표시되어 있으며, 휨 변형으로 인하여 스테이지(110) 단부는 중앙에 비해 대략 4.611 μm의 수직 단차를 갖는다. 도 8b에서 확인할 수 있듯이, 실질적으로 광반사 작용을 수행하는 유효면적에서는 최대 3.052 μm의 수직 단차가 형성된다.
도 9에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 맴스 디바이스의 분해 사시도가 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 맴스 디바이스는 상하로 마주보게 배치된 스테이지(210) 및 구동 본체(220)를 포함하고, 구동 본체(220)의 회전중심을 제공하는 회동축(250)과, 상기 회동축(250)을 통하여 상기 구동 본체(220)를 회전가능하게 지지하는 외곽 프레임(221)과, 상기 외곽 프레임(221)이 안착되어 지지되는 프레임 베이스(230)를 구비한다.
상기 스테이지(210)와 구동 본체(220)는 서로 대응되는 형상으로 마련되어 서로 마주보도록 수직방향으로 정렬될 수 있다. 디스플레이용 광스캐너로 사용되는 맴스 디바이스에서 상기 스테이지(210)의 일면은 반사면으로 제공되며, 구동 본체에 지지되어 요동 구동되면서 입사광을 주사방향으로 편향 반사하게 된다. 상기 스테이지(210)는 반드시 구동 본체(220)와 동일한 면적에 걸쳐서 형성될 필요는 없으며, 설정된 주사각도를 제공하기 위한 광반사면을 갖추면 충분하므로, 구동 본체(220) 보다 협소한 면에 걸쳐서 형성될 수도 있다.
상기 구동 몸체(220)의 테두리를 따라서는 구동코일(225)이 권취되는데, 상 기 구동 몸체(220)의 둥근 모서리를 따라 라운드지게 권취된다. 상기 구동코일(225)에는 외부전원과 접속된 단부를 통하여 소정의 구동전류가 소통된다. 구동전류가 소통되는 코일(225)을 가로지르는 방향으로는 미도시된 마그넷에 의해 소정의 자기장이 생성되며, 상기 구동전류와 자기장의 상호 작용에 의해 상기 구동 몸체(220)는 회동축(250)에 대해 로렌츠 법칙을 따르는 방향으로 선회된다. 본 발명에서는 스테이지(210)와 별도로 마련된 구동 본체(220)에 구동코일(225)이 권취됨으로써 구동코일(225)에 의한 스테이지(210)의 열변형을 고려하지 않고 스테이지(210) 직하방 영역에 구동코일(225)을 형성할 수 있으며, 이로써 구동코일(225)이 상대적으로 작은 반경을 따라 권취될 수 있어서 관성 모멘트를 줄이고 구동효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 각각의 스테이지(210) 및 구동 본체(220)의 외곽 영역에는 소정간격을 두고 이들을 둘러싸도록 마련된 외곽 프레임(211,221)이 마련된다. 이들 외곽 프레임(211,221)은 서로 대응되는 형상을 갖고 서로 마주보도록 수직 방향으로 정렬된다. 상기 구동 본체(220)를 둘러싸는 외곽 프레임(221)은 회동축(250)을 통하여 구동 본체(220)를 회전가능하게 지지하며, 상기 외곽 프레임(221)에는 외부 전원을 공급하기 위하여 구동코일(225)과 전기적으로 연결된 접속단자(미도시)가 마련된다. 상기 외곽 프레임(221)은 프레임 베이스(230) 상에 안착되어 지지된다. 상기 프레임 베이스(230)는 지지 구조로서의 기능 및 요동 운동을 위하여 구동 본체(220)를 설치면으로부터 소정높이로 이격시키는 기능을 한다. 상기 프레임 베이스(230)의 중앙에는 구동 본체(220)의 요동 운동을 간섭하지 않도록 개구부(230`) 가 형성된다.
도 10a에는 구동 본체(220)에 지지된 스테이지(210)의 평면 구조와 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 취한 단면 구조가 함께 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 스테이지(210) 및 구동 본체(220) 사이에는 이격 컬럼(215)이 개재된다. 상기 이격 컬럼(215)은 구동 본체(220)의 휨 변형이 스테이지(210)로 전달되지 않도록 이들 사이를 이격시키는 역할을 한다. 즉, 전류가 소통되는 구동코일(225)은 자체저항에 의해 열 팽창될 수 있고, 이에 대응하여 상기 구동코일(225)이 매립되어 있는 구동 몸체(220)는 도 10b에서 볼 수 있듯이 상방으로 휨 변형될 수 있다. 이때, 구동 본체(220)와 이격되게 배치된 스테이지(210)는 구동 본체(220)의 휨 변형에도 불구하고 그 평탄도를 유지할 수 있으며, 구동 본체(220)는 스테이지(210)에 영향을 주지 않고, 이격 컬럼(215)을 통해 스테이지(210)와의 사이에 확보된 이격 공간을 통하여 자유로운 변형이 허용된다. 상기 스테이지(210)는 이격 컬럼(215)과의 결합 면을 통하여 미소한 열적 또는 기계적 간섭을 받을 수 있으므로, 상기 이격 컬럼(215)은 스테이지(210)보다 협소한 결합 면을 통하여 상기 스테이지(210)를 지지하는 것이 바람직할 것이다.
도 11a 및 도 11b는 스테이지(210)가 전체 면을 통하여 지지되는 기존 구조와 이격 컬럼(215)에 의해 국부적인 면에 걸쳐서 지지되면서 나머지 부분은 빈 공간으로 남겨지는 본 발명의 구조에서 스테이지(210)의 휨 변형 정도를 상호 비교한 해석 결과이다. 도면에서 동일한 기능을 수행하는 상호 대응되는 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였다. 도 11a의 기존 구조에서는 구동 본체(220)의 변형이 그대로 스테이지(210)로 전달되면서 스테이지(210)의 최대 수직변형량이 6.57μm에 이르게 되고, 이에 대해, 본 발명에서는 동일하게 측정된 최대 변형량이 0.45μm로서 기존 구조의 1/10 이하 수준에 머무르게 되며, 예를 들어, 본 발명의 맴스 구조가 정밀한 광주사에 보다 적합하다는 것을 알 수 있다.
삭제
한편, 본 실시예의 이격 컬럼(215)은 단수로 구비되며, 스테이지(210)를 안정적으로 지지하도록 스테이지(210)의 중심(C)에 정렬된다. 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, 둘 이상 복수 개의 이격 컬럼(215)이 소정의 배열을 이루어 배치되면, 정렬 오차에도 불구하고 스테이지(210)의 지지 안정성이 확보될 수 있다. 이때, 이격 컬럼(215)이 구성하는 배열의 중심은 스테이지의 중심(C, 보다 구체적으로는 무게중심)과 일치되는 것이 바람직할 것이며, 이를 위해 개개의 이격 컬럼(215)은 스테이지(210)의 중심(C)을 기준으로 대칭적으로 배치된다.
본 발명에서는 예를 들어, 광주사를 위해 서로 다른 기능을 수행하는 스테이지(210, 반사면 제공)와 구동 본체(220, 구동력 제공)가 상하로 이격되게 배치되며, 이를 위해 스테이지(210)와 구동 본체(220) 사이에 이격 컬럼(215)이 마련된다. 도 13a 및 도 13b에는 스테이지(210)의 평탄도를 유지하기 위하여 채용될 수 있는 발명 1안과 발명 2안의 주요부가 도시되어 있다. 참고적으로, 도면들에서 동일한 기능을 갖는 부재에 대해서는 동일한 도면번호를 부여하였다. 도면들을 참조하면, 서로 마주보게 배치된 스테이지(210)와 구동 본체(220)는 이격 컬럼(215)을 통하여 서로 이격되게 결합되며, 스테이지(210)는 구동 본체(220) 보다 협소한 광반사면을 제공한다. 도 13a에 도시된 제1 안의 경우에는 구동 본체(220)가 단순한 플레이트 형상으로 마련되는데 반하여, 도 13b에 도시된 제2 안의 경우에는 구동 본체(220)에 환형의 개구부(220`)가 마련되어 중앙영역(A1)과 둘레영역(A2)이 서로 분리되는 구조를 갖는다. 상기 개구부(220`)는 중앙영역(A1)과 둘레영역(A2) 사이의 열적 변형을 보다 잘 차단하기 위한 것이다.
도 14는 도 13a 및 도 13b에 도시된 본 발명 제1, 제2 안에서 구동 본체(220)의 휨 변형에 대한 해석결과이다. 도면에서 가로축은 구동 본체(220)의 센터로부터 X 방향의 거리를 나타내고, 세로축은 100도로 가열시 구동 본체(220)의 휨 변형에 의한 수직 변위를 나타낸다. 도면을 참조하면, 발명 제1, 제2 안 모두에서 구동 본체(220)는 상방으로 휘어지는 변형을 보이고, 제2 안(점선 표시)의 경우가 제1 안(실선 표시)에 비해 많은 변형을 겪게 됨을 알 수 있다. 이것은 제2 안의 경우에는 구동 본체(220)의 중앙영역(A1)과 둘레영역(A2) 사이에 개구부(220`)가 마련되어 상호 지지구조가 취약해지면서 열 응력에 쉽게 변형되었기 때문이다.
도 15는 도 13a 및 도 13b에 도시된 본 발명의 제1, 제2 안에서 스테이지(210)의 휨 변형에 대한 해석결과이다. 도면에서 가로축은 스테이지(210)의 센터로부터 Y 방향의 거리를 나타내고, 세로축은 100도로 가열시 스테이지(210)의 휨 변형에 의한 수직 변위를 나타낸다. 도면을 참조하면, 발명 제1, 제2 안 모두에서 스테이지(210)는 하방으로 휘어지는 변형을 보이는데, 제1 안의 경우(실선 표시)가 최대 450nm, 제2 안의 경우(점선 표시)가 최대 50nm 정도의 변형을 보인다. 이러한 결과로부터, 환형의 개구부(220`)로 중앙영역(A1)을 분리함으로써 스테이지(210)의 휨 변형을 입사 파장의 1/10 이하인 수십 nm 스케일 수준으로 억제할 수 있음을 알 수 있다. 이것은 구동코일(225)이 형성된 둘레영역(A2)에서 스테이지(210)와 연결된 중앙영역(A1)으로 유입될 수 있는 열적 변형이 차단된 결과로 이해될 수 있다.
한편, 본 발명의 맴스 디바이스에는 스테이지의 회전 상태를 모니터하기 위한 정전용량 센서가 마련될 수 있는데, 이하에서는 이에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 16a 및 도 16b에는 스테이지(210) 및 그 외곽 프레임(211)을 포함하는 상부구조와, 구동 본체(220) 및 그 외곽 프레임(221)을 포함하는 하부구조가 각각 도시되어 있다. 먼저 도 16a를 참조하면 상기 회동축(225)으로부터 서로 반대 방향으로 이격된 상기 스테이지(210)의 제1, 제2 위치에는 상기 회동축(225)과 평행하게 연장된 센싱암(213a,213b)이 형성된다. 상기 센싱암(213a,213b)에는 소정 간격을 두고 상기 회동축(225)과 교차하는 방향으로 나란하게 연장된 다수의 구동콤(214)이 형성된다. 상기 구동콤(214)은 스테이지(210)와 함께 회동축(225)을 중심으로 동일한 각도로 회전된다. 도 16b를 참조하면, 상기 외곽 프레임(221)의 모서리 부분에는 상기 구동콤(214)과 맞물리는 상보적인 위치로 평행하게 연장된 다수의 고정콤(224)이 고정적으로 지지된다. 회동축(225)을 기준으로 일 영역에 형성된 제1 센싱암(213a) 측의 구동콤(214)과 해당 고정콤(224)은 제1 감지부(S1)를 형성하며, 반대편 영역에 형성된 제2 센싱암(213b) 측의 구동콤(214)과 해당 고정콤(224)은 제2 감지부(S2)를 형성한다. 도 16b의 확대 도면을 참조하면, 구동콤(214)과 고정콤(224)은 서로 인접한 위치에서 배치되어 구동콤(214)의 회전상태에 따라 정전용량을 축적할 수 있는 중첩 면을 형성하게 된다
도 17에는 도 16b의 ΧⅤⅡ-ΧⅤⅡ 선을 따라 취한 단면도가 도시되어 있는 데, 이를 참조하면, 회동축(225)을 기준으로 좌측 영역에 형성된 제1 감지부(S1)와 우측 영역에 형성된 제2 감지부(S2)가 회동축(225)에 대해 대칭적으로 형성된다. 상측의 구동콤(214)과 하측의 고정콤(224)은 스테이지(210)가 수평상태일 때, 서로에 대해 상하 단차를 두고 근소하게 이격되어 있다. 이 상태에서는 센싱 콤(214,224) 사이에 소정의 전압을 인가하더라도 사실상 정전용량이 형성되지 않을 것이다. 스테이지(210) 및 이와 일체 형성된 구동콤(214)이 회동축(225)을 중심으로 소정의 각도 ψ로 회전되면서 구동콤(214)은 고정콤(224)에 대해 겹쳐지는 위치로 선회된다. 보다 구체적으로, 스테이지(210)가 회동축(225)을 중심으로 하여 시계방향으로 선회되면, 좌측의 제1 감지부(S1)에서는 중첩 면이 형성되면서 정전용량이 검출되는 반면에, 우측의 제2 감지부(S2)에서는 정전용량의 변화가 감지되지 않는다. 이와 반대로, 스테이지(210)가 반시계 방향으로 선회되면, 우측의 제2 감지부(S2)에서는 센싱 콤(214,224) 사이의 중첩 면이 형성되면서 정전용량이 검출되지만, 좌측의 제1 감지부(S1)에서는 중첩 면에 변화가 없으므로, 사실상 정전용량의 변화가 감지되지 않는다. 이렇게 현저한 변화가 감지된 제1 감지부(S1) 또는 제2 감지부(S2)를 인식함으로써 스테이지(210)의 회전방향을 쉽게 판단할 수 있다. 계측된 정전용량의 변화 및 도 4에 도시된 바와 같은 정전용량-회전각도 사이의 선형 관계를 이용하여 스테이지의 회전각도를 파악할 수 있음은 물론이다.
상기 제1, 제2 감지부(S1,S2)는 회동축(225)을 중심으로 비대칭적인 구조로 형성될 수도 있는데, 예를 들어, 스테이지(210)의 수평상태에서, 제1 감지부(S1) 쪽의 구동콤(214)과 대응되는 고정콤(224)은 동일한 수직 높이에 배치되면서, 제2 감지부(S2) 쪽의 구동콤(214)과 대응되는 고정콤(224) 사이에는 상하 단차가 형성되도록 구성될 수도 있는 것이다.
도 18에는 본 발명에서 채용된 구동코일 패턴이 도시되어 있는데, 패턴 내부로부터 외측을 향하여 구동코일(225)이 권취되고, 구동코일(225)의 내측 단부와 외측 단부는 각각 접속단자(240)와 전기적으로 연결되어 구동전류를 공급받게 된다. 본 발명의 구동코일(225)은 그 진행방향이 바뀌는 코너 부분에서 둥글게 라운드진 패턴을 갖는데, 이는 구동효율의 향상을 도모하기 위한 것이다. 본 출원인에 의한 실험결과, 코일패턴을 라운드 형태로 설계함으로써 각진 코일패턴에 비해 대략 17% 정도의 소비전력(power consumption) 저감 효과를 얻을 수 있음을 확인하였다.
도 20a에는 본 발명의 다른 측면에 따른 맴스 디바이스의 평면 구조와 ΧΧ-ΧΧ선을 따라 취한 단면 구조가 함께 도시되어 있다. 도면들을 참조하면, 상기 맴스 디바이스는 스테이지(310)와, 상기 스테이지(310)의 양단부를 지지하는 변형 흡수스프링(312)과, 상기 스테이지(310)와 상하로 대면되게 결합된 구동 본체(320)와, 상기 변형 흡수스프링(312)과 구동 본체(320)를 서로 이격시키는 이격 컬럼(315)을 포함한다. 상기 스테이지(210)는 그 양단부에 형성된 변형 흡수스프링(312)에 의해 지지되어 구동 본체(320)로부터 소정간격으로 이격된 높이에 위치된다. 상기 변형 흡수스프링(312)은 탄성 변형이 용이하도록 협폭의 고리 모양으로 형성되며, 자신의 탄성 변형을 통하여 그가 지지하는 스테이지(310)를 평탄하게 유 지한다. 상기 이격 컬럼(312)은 스테이지(310)와 구동 본체(320) 사이를 소정간격으로 이격시킨다. 상기 구동 본체(320)는 스테이지(310)에 회전동력을 제공하며, 이를 위해 소정 패턴의 구동코일(325)이 구동 본체(310)의 저면에 인입되게 형성된다. 상기 구동코일(325)에 소정의 전류를 인가함으로써 미도시된 마그넷이 형성하는 자기장과의 상호작용을 통해 구동 본체(320) 및 이와 결합된 스테이지(310)가 회동축(350)에 대해 선회하게 된다. 이때, 구동코일(325)의 자체저항에 기인한 발열 및 열팽창에 의해 구동 본체(320)는 도 20b에서 볼 수 있듯이 상측으로 휘어지게 변형된다. 여기서, 상기 구동 본체(320)와 소정간격으로 이격되어 있는 스테이지(310)는 구동 본체(320)의 휨 변형에 영향받지 않고 평탄도를 유지할 수 있으며, 이격 컬럼(315)을 통해 구동 본체(320)로부터 강제되는 휨 변형은 상기 변형 흡수스프링(312)이 탄성 변형되면서 모두 흡수함으로써 스테이지(310)로 전달되지 않는다.
본 발명의 맴스 디바이스에 의하면, 광반사면을 제공하는 스테이지와 구동력을 제공하는 구동 본체를 서로 이격되게 분리시킴으로써, 구동 본체의 휨 변형에 의해 스테이지의 평탄도가 저하되지 않도록 하고, 광주사 방향의 정확도가 유지되도록 한다.
또한, 광반사면과 구동코일을 스테이지 상에 함께 형성하던 종래기술에서는 구동효율을 희생하면서도 구동코일을 광반사면 외측에 형성할 수밖에 없었으나, 본 발명에서는 별도의 구동 본체에 코일을 형성함으로써 구동코일을 광반사면 내측 영 역에 배치하여 구동효율의 향상을 도모할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 맴스 디바이스는 정전용량 센서를 구비함으로써 스테이지의 회전속도는 물론이고, 회전방향까지 정밀하게 감지할 수 있다. 예를 들어, 광스캐너로 사용되는 맴스 디바이스에 회전상태를 모니터하는 정전용량 센서를 적용함으로써 스테이지의 정밀한 제어가 가능하게 되고 이에 따라, 높은 해상도의 디스플레이가 구현될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (19)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 요동 구동되는 스테이지와, 상기 스테이지를 회전 가능하게 지지하는 회동축, 및 상기 스테이지의 회전 상태를 감지하는 정전용량 센서를 구비한 맴스 디바이스로서,
    상기 정전용량 센서는,
    상기 회동축으로부터 서로 반대 방향으로 이격된 상기 스테이지의 제1, 제2 위치에서 상기 회동축과 평행하게 연장된 제1, 제2 센싱암:
    상기 제1, 제2 센싱암 각각에서 상기 회동축과 교차하는 방향으로 나란하게 연장되어 상기 스테이지와 함께 회동되는 다수의 구동콤;
    상기 구동콤과 맞물리는 상보적인 위치에 평행하게 배열되도록 고정적으로 지지되고, 상기 구동콤과 마주보게 배치되어 구동콤의 회전 상태에 따라 증감하는 중첩 면을 형성하는 다수의 고정콤; 및
    상기 중첩 면을 통하여 상기 구동콤과 고정콤 사이에 형성된 정전용량의 변화를 감지하는 정전용량 감지부;를 포함하고,
    상기 스테이지가 수평한 상태에서 상기 고정콤과 구동콤은 서로에 대해 수직방향으로 단차를 갖도록 배치되며,
    상기 스테이지와 함께 구동콤이 회전될 때, 회전방향에 따라 제1 센싱암 또는 제2 센싱암 측의 구동콤이 대응되는 고정콤 쪽으로 기울어지면서 중첩 면이 형성되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제3항에 있어서,
    상기 스테이지가 수평한 상태에서 상기 제1 센싱암 측의 구동콤은 대응되는 고정콤과 수직 방향으로 단차를 갖도록 배치되고, 상기 제2 센싱암 측의 구동콤은 대응되는 고정콤과 동일한 수직 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  7. 요동 구동되는 스테이지;
    상기 스테이지와 상하로 대면되게 배치되며 회동 가능하게 지지된 구동 본체;
    상기 스테이지와 구동 본체 사이에 개재되어 상기 스테이지와 구동 본체를 소정간격으로 이격시키는 이격 컬럼;
    상기 구동 본체의 가장자리를 따라 권취된 구동코일; 및
    상기 구동코일과 교차하는 방향으로 자기장을 형성하는 마그넷;을 포함하는 맴스 디바이스.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 이격 컬럼은 상기 스테이지보다 협소한 결합 면을 통해 상기 스테이지를 지지하는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 이격 컬럼은 상기 스테이지의 중심에 정렬되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이격 컬럼이 결합된 상기 구동 본체의 중앙영역 및 상기 중앙영역을 둘러싸는 둘레영역은 그 사이의 환형 개구부에 의해 서로에 대한 열적 변형이 차단되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 이격 컬럼은 적어도 둘 이상 복수로 형성되되, 상기 스테이지의 중심에 대해 대칭적인 배열을 이루는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 구동코일은 코너 부분에서 둥글게 라운드진 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  13. 요동 구동되는 스테이지;
    상기 스테이지의 양단부에서 외측을 향해 협폭의 고리 모양으로 연장된 변형 흡수스프링;
    상기 스테이지와 상하로 대면되게 배치되며 회동 가능하게 지지된 구동 본체;
    상기 구동 본체와 변형 흡수스프링 사이에 개재되어 상기 구동 본체와 스테이지를 상하로 이격시키는 이격 컬럼;
    상기 구동 본체의 가장자리를 따라 권취된 구동코일; 및
    상기 구동코일과 교차하는 방향으로 자기장을 형성하는 마그넷;을 포함하는 맴스 디바이스.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 변형 흡수스프링은 상기 스테이지와 함께 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 구동코일은 코너 부분에서 둥글게 라운드진 패턴을 갖는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  16. 요동 구동되는 스테이지와, 상기 스테이지를 회동가능하게 지지하는 회동축 및 상기 스테이지에 구동력을 제공하기 위한 마그넷을 포함하는 맴스 디바이스로서,
    상기 스테이지는,
    몸체를 구성하는 실리콘층;
    상기 실리콘층 상에서 반사면을 형성하며, 제1 열팽창 계수를 갖는 금속 반사층;
    상기 실리콘층 저면에 매립되도록 형성된 구동코일 패턴; 및
    상기 구동코일 패턴의 노출면 및 상기 실리콘층 저면을 함께 덮어 절연하며 제2 열팽창 계수를 갖는 절연층;을 포함하되,
    상기 제1 열팽창 계수(C1) 및 제2 열팽창 계수(C2)는 C1 > C2 의 관계를 갖는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 금속 반사층은 알루미늄 박막으로 이루어지고, 상기 절연층은 실리콘 산화막으로 구성되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 실리콘층과 구동코일 패턴 사이에는 절연을 목적으로 구동코일 패턴에 대응되게 형성된 코일 절연층이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 구동코일 패턴은 코너 부분에서 둥글게 라운드진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 맴스 디바이스.
KR1020060053551A 2006-06-14 2006-06-14 맴스 디바이스 KR100773535B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060053551A KR100773535B1 (ko) 2006-06-14 2006-06-14 맴스 디바이스
US11/711,057 US7750767B2 (en) 2006-06-14 2007-02-27 Micro electro mechanical system device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060053551A KR100773535B1 (ko) 2006-06-14 2006-06-14 맴스 디바이스

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100773535B1 true KR100773535B1 (ko) 2007-11-05

Family

ID=38918627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060053551A KR100773535B1 (ko) 2006-06-14 2006-06-14 맴스 디바이스

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7750767B2 (ko)
KR (1) KR100773535B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020080868A1 (ko) * 2018-10-18 2020-04-23 엘지전자 주식회사 스캐너, 및 이를 구비한 전자기기
CN113009684A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 意法半导体股份有限公司 具有防冲击的可倾斜结构的微机电装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9525925B2 (en) * 2011-02-25 2016-12-20 Infineon Technologies Ag Sensor with movable part and biasing
US10365477B2 (en) * 2011-03-25 2019-07-30 North Inc. Reflective device to scan light to project an image on a display surface
DE102012219660B4 (de) 2012-10-26 2023-10-12 Robert Bosch Gmbh Mechanisches Bauteil
US9910270B2 (en) * 2015-10-12 2018-03-06 Intel Corporation Electro-mechanical designs for MEMS scanning mirrors
US20210215928A1 (en) * 2020-01-09 2021-07-15 Texas Instruments Incorporated Fringing-field, parallel plate actuator

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11242180A (ja) * 1997-12-26 1999-09-07 Olympus Optical Co Ltd 光スキャナ
JP2000065852A (ja) * 1998-08-24 2000-03-03 Nippon Signal Co Ltd:The 振動センサ
US6388789B1 (en) * 2000-09-19 2002-05-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Multi-axis magnetically actuated device
WO2002103369A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-27 Honeywell International Inc. Small size, high capacitance readout silicon based mems accelerometer
KR20040025207A (ko) * 2002-09-18 2004-03-24 엘지전자 주식회사 양 방향 구동 가능한 정전기식 미세 전극 및 그 제조방법
JP2004264684A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Nippon Signal Co Ltd:The 光走査装置
US6819822B2 (en) * 2000-03-24 2004-11-16 Analog Devices, Inc. Two-dimensional gimbaled scanning actuator with vertical electrostatic comb-drive for actuation and/or sensing

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4262574B2 (ja) * 2003-10-30 2009-05-13 オリンパス株式会社 光偏向器
US7287429B2 (en) * 2004-03-25 2007-10-30 Denso Corporation Capacitive acceleration sensor system
US7509870B2 (en) * 2005-10-26 2009-03-31 Orthodata Technologies Llc MEMS capacitive bending and axial strain sensor

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11242180A (ja) * 1997-12-26 1999-09-07 Olympus Optical Co Ltd 光スキャナ
JP2000065852A (ja) * 1998-08-24 2000-03-03 Nippon Signal Co Ltd:The 振動センサ
US6819822B2 (en) * 2000-03-24 2004-11-16 Analog Devices, Inc. Two-dimensional gimbaled scanning actuator with vertical electrostatic comb-drive for actuation and/or sensing
US6388789B1 (en) * 2000-09-19 2002-05-14 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Multi-axis magnetically actuated device
WO2002103369A1 (en) * 2001-06-18 2002-12-27 Honeywell International Inc. Small size, high capacitance readout silicon based mems accelerometer
KR20040025207A (ko) * 2002-09-18 2004-03-24 엘지전자 주식회사 양 방향 구동 가능한 정전기식 미세 전극 및 그 제조방법
JP2004264684A (ja) * 2003-03-03 2004-09-24 Nippon Signal Co Ltd:The 光走査装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020080868A1 (ko) * 2018-10-18 2020-04-23 엘지전자 주식회사 스캐너, 및 이를 구비한 전자기기
CN113009684A (zh) * 2019-12-20 2021-06-22 意法半导体股份有限公司 具有防冲击的可倾斜结构的微机电装置
US11655140B2 (en) 2019-12-20 2023-05-23 Stmicroelectronics S.R.L. Micro-electro-mechanical device with a shock-protected tiltable structure
CN113009684B (zh) * 2019-12-20 2023-09-29 意法半导体股份有限公司 具有防冲击的可倾斜结构的微机电装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7750767B2 (en) 2010-07-06
US20080007376A1 (en) 2008-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100773535B1 (ko) 맴스 디바이스
EP3591454B1 (en) Optical module and distance measurement device
US8810879B2 (en) Gimbaled scanning micro-mirror apparatus
US10048491B2 (en) MEMS device oscillating about two axes and having a position detecting system, in particular of a piezoresistive type
JPWO2006132155A1 (ja) 電子デバイス及びその製造方法
US20080180771A1 (en) Oscillator device and image forming apparatus using the same
JP4068206B2 (ja) モニタシステム、モニタ及び制御システムならびにプリンタシステム
US20120038927A1 (en) Light Reflection Mechanism, Optical Interferometer and Spectrometric Analyzer
JP5300624B2 (ja) プレーナ型アクチュエータ及び光走査装置
JP2020194054A (ja) 物体検出装置
KR102014782B1 (ko) 스캐닝 마이크로 미러
JP7035323B2 (ja) 可動回折素子及び分光装置
KR102014783B1 (ko) 스캐닝 마이크로 미러
KR101907467B1 (ko) 센서의 온도 보상 기능을 포함하는 스캐닝 마이크로미러 및 온도 보상 방법
Grahmann et al. Integrated position sensing for 2D microscanning mirrors using the SOI device layer as the piezoresistive mechanical-elastic transformer
US20240151960A1 (en) Sensor based control of an optical device with a variable optical power or a variable beam deflection
JP2006035374A (ja) マイクロマシンデバイス
JP2011133329A (ja) 秤
JP2014006078A (ja) 走査型赤外線センサ
JP2020194152A (ja) アクチュエータ、光走査装置、および物体検出装置
JP2020194151A (ja) アクチュエータ、光走査装置、および物体検出装置
KR20070074202A (ko) 동작 주파수의 측정이 가능한 마이크로 액츄에이터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121002

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130916

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141001

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160714

Year of fee payment: 9

R401 Registration of restoration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161004

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee