KR100957190B1 - Stage apparatus using a Piezoelectric linear motor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스테이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전 리니어 모터의 선형 운동을 이용하여 스테이지를 이동시킬 수 있는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a stage, and more particularly, to a stage apparatus using a piezoelectric linear motor that can move the stage by using the linear motion of the piezoelectric linear motor.

본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와, 상기 구동 축에 결합되어 상기 구동 축의 선형 운동에 의해 이동하는 스테이지를 포함하여 구성된다. A stage device using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a piezoelectric drive unit including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field, and a stage coupled to the drive shaft and moved by a linear motion of the drive shaft. It is configured to include.

따라서, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터의 구동 축에 스테이지를 결합하여 구동 축의 선형 운동에 따라 스테이지가 선형 이동을 함으로써, 선형 리니어 모터와 스테이지만으로 이루어진 간단한 구성의 스테이지 장치를 제작할 수 있는 장점을 갖는다. Therefore, the stage device using the piezoelectric linear motor according to the present invention is coupled to the drive shaft of the piezoelectric linear motor produced for the linear motion to move the stage linearly in accordance with the linear motion of the drive shaft, so that only the linear linear motor and the stage It has the advantage of manufacturing a stage device of a simple configuration made.

압전체, 압전 리니어 모터, 스테이지, X, Y 스테이지 Piezoelectric, Piezoelectric Linear Motor, Stage, X, Y Stage

Description

압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치{Stage apparatus using a Piezoelectric linear motor}Stage apparatus using a piezoelectric linear motor

본 발명은 스테이지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전 리니어 모터의 선형 운동을 이용하여 스테이지를 이동시킬 수 있는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a stage, and more particularly, to a stage apparatus using a piezoelectric linear motor that can move the stage by using the linear motion of the piezoelectric linear motor.

반도체 집적 기술이 발전하면서, 반도체 집적 회로 제조 장비의 측정과 검사 장비등에 있어서, 정밀한 이송 및 위지 정밀도를 충족하는 정밀 소형 스테이지 장치의 중요성이 점차 증가하고 있는 추세이다. With the development of semiconductor integrated technology, in the measurement and inspection equipment of semiconductor integrated circuit manufacturing equipment, etc., the importance of the precision small stage apparatus which meets precise conveyance and positional precision is increasing gradually.

종래의 스테이지 장치는 스테이지의 이동을 위한 구동력을 마그네틱 모터와 같은 동력기기를 통해 제공하였다. 즉, 스테이지 장치에 구비되는 마그네틱 모터의 회전 운동을 선형 운동으로 변환하여 스테이지를 선형 이동시킬 수 있는 것이다. The conventional stage device provided the driving force for the movement of the stage through a power device such as a magnetic motor. That is, the stage can be linearly moved by converting the rotational motion of the magnetic motor provided in the stage device into a linear motion.

그러나 이러한 종래의 스테이지 장치는 소형화가 어려운 마그네틱 모터의 구조와, 마그네틱 모터의 회전력을 선형 운동으로 변환하기 위한 별도의 수단이 필요하기 때문에 그 크기의 소형화가 제한적일 수밖에 없어 정밀 소형 스테이지 장치에 는 부적합한 단점이 있다. However, such a conventional stage device has a disadvantage in that it is inadequate for a precision small stage device because the size of the magnetic motor is difficult to miniaturize and a separate means for converting the rotational force of the magnetic motor into linear motion is inevitably limited. There is this.

한편, 반도체 제조기술을 응용하여 초정밀 초소형 기계를 제작하는 MEMS(Micro Electro-Mechanical System) 기술이 각광받고 있다. 마이크로머신이라 불리는 MEMS 기술은 감지 소자의 기능을 하는 마이크로 센서, 구동장치인 마이크로 액추에이터 및 기타 에너지의 전달 역할을 하는 미니어처 기계 등 여러 분야에서 사용되고 있다. Meanwhile, MEMS (Micro Electro-Mechanical System) technology, which manufactures ultra-precision micromachines by applying semiconductor manufacturing technology, has been in the spotlight. MEMS technology, called micromachines, is used in a number of applications, including microsensors that act as sensing elements, micro actuators as driving devices, and miniature machines that transfer energy.

이러한 MEMS 기술 중 마이크로 액추에이터 분야에서 각광받고 있는 부분이 압전 모터이다. 압전 모터는 압전체의 압전현상을 이용하여 구동하는 모터를 말한다. 수정이나 로셀염 등의 결정에 압력을 가하면 전압이 발생하는데 이를 압전 직접효과라고 하며, 이와 반대로 전압을 인가하면 결정체가 변형을 일으키는 현상을 압전 역효과라 한다. 이러한 압전 직접효과 및 압전 역효과 모두를 압전 효과(Piezoelectric effect)라 한다. Among these MEMS technologies, a piezoelectric motor is a hot spot in the micro actuator field. The piezoelectric motor refers to a motor driven by using the piezoelectric phenomenon of the piezoelectric body. When pressure is applied to crystals such as crystals or roselle salts, voltage is generated. This is called the piezoelectric direct effect. In contrast, when a voltage is applied, the crystal is deformed. Both the piezoelectric direct effect and the piezoelectric inverse effect are called piezoelectric effects.

이러한 압전 모터는 종래의 마그네틱 모터에 비해서 큰 토크, 작은 노이즈, 작은 구동 전력으로 작동시킬 수 있는 장점이 있다. 이러한 압전 모터는 소형화가 요구되는 의학용 카메라 또는 이동통신 단말기의 카메라 모듈의 오토 포커스 및 줌 렌즈 구동 등의 렌즈 구동용으로 사용되고 있다. 이러한 압전 모터는 렌즈 구동용 이외에도 전자기기들이 초 소형화되고 있는 현재의 추세에 부응하여 지속적으로 개발되고 있는 분야이다. Such piezoelectric motors have advantages in that they can be operated with a large torque, a small noise, and a small driving power, compared to conventional magnetic motors. Such piezoelectric motors are used for lens driving such as auto focus and zoom lens driving of medical cameras or camera modules of mobile communication terminals requiring miniaturization. The piezoelectric motor is a field that is continuously developed in response to the current trend of miniaturization of electronic devices in addition to the lens driving.

한편, 압전 모터 중에서 압전체의 물리적 변위 방향 상에 이동 축을 부착하여 이동 축을 선형 왕복 운동하게 하는 압전 리니어 모터가 있다. 이러한 압전 리 니어 모터는 그 제조 공정이 단순하고 구성이 간단한 장점이 있다. On the other hand, among piezoelectric motors, there is a piezoelectric linear motor in which a moving axis is attached on the physical displacement direction of the piezoelectric body so that the moving axis is linearly reciprocated. These piezoelectric linear motors have the advantages of a simple manufacturing process and a simple configuration.

상술한 바와 같이, 마그네틱 모터를 사용하는 스테이지 장치는 소형화가 제한적일 수밖에 없어 정밀 소형 스테이지 장치에는 적용되기가 힘들며, 마그네틱 모터를 소형화하였다 하더라도 마그네틱 모터의 회전 운동을 스테이지 이동에 필요한 선형 운동으로 변환하기 위해서는 변환 수단이 필요한 단점이 있다. As described above, the stage device using the magnetic motor is inevitably limited in size, so it is difficult to be applied to the precision small stage device, and even if the magnetic motor is downsized, in order to convert the rotational motion of the magnetic motor into the linear motion required for the stage movement, There is a disadvantage that a conversion means is required.

따라서, 본 출원인은 상술한 바와 같이 제조 공정이 단순하고 구성이 간단한 선형 운동을 목적으로 제조된 압전 리니어 모터를 구동원으로 이용하여 원하는 사이즈의 소형 스테이지 장치를 제작할 수 없을까 하는 착안을 하게 되어 발명에 이르게 되었다. Therefore, the present applicant has made the idea that a small stage device of a desired size can be manufactured by using a piezoelectric linear motor manufactured for the purpose of linear motion with a simple manufacturing process and simple configuration as a driving source as described above, leading to the invention. It became.

본 발명은 이러한 배경에서 창안된 것으로, 그 목적은 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터와 스테이지만으로 이루어진 간단한 구성의 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of this background, and an object thereof is to provide a stage apparatus using a piezoelectric linear motor having a simple configuration consisting of only a stage and a piezoelectric linear motor manufactured for linear motion.

나아가 소형 제작이 가능한 압전 리니어 모터와 스테이지 만으로 이루어짐으로써, 스테이지 장치의 소형화가 가능한 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a stage device using a piezoelectric linear motor capable of miniaturizing the stage device by using only a piezoelectric linear motor and a stage that can be miniaturized.

나아가 소형의 압전 리니어 모터의 부가 만으로 스테이지를 이동시키는 구동력을 증가시킬 수 있는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a stage device using a piezoelectric linear motor that can increase the driving force for moving the stage by only adding a small piezoelectric linear motor.

상술한 본 발명의 일 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와, 구동 축에 결합되어 구동 축의 선형 운동에 의해 이동하는 스테이지를 포함하여 구성된다. According to an aspect of the present invention described above, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a piezoelectric drive unit including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field, and a linear drive shaft coupled to the drive shaft. It is configured to include a stage moving by the movement.

따라서, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치의 스테이지는 압전 구동부의 구동 축과 결합되어 구동 축의 선형 운동함에 따라 관성의 법칙에 의해서 이동하게 된다. Therefore, the stage of the stage device using the piezoelectric linear motor according to the present invention is coupled to the drive shaft of the piezoelectric drive unit and is moved by the law of inertia as the drive shaft linearly moves.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 제 1 압전 구동부와, 구동 축에 결합되어 구동 축의 선형 운동에 의해 이동하는 스테이지와, 제 1 압전 구동부와 스테이지를 지지하는 하우징과, 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 통해 하우징을 이동시키는 제 2 압전 구동부를 포함하여 구성된다. According to still another aspect of the present invention, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a first piezoelectric drive unit including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field, and coupled to the drive shaft, A stage moving by linear movement, a first piezoelectric drive unit and a housing supporting the stage, and a second piezoelectric drive unit moving the housing through a drive shaft moving linearly according to a physical displacement caused by an applied electric field. .

본 발명의 특징적인 양상에 따라 제 2 압전 구동부의 선형 운동 방향을 제 1 압전 구동부의 선형 운동 방향과 수직 방향으로 향하도록 함으로써, X, Y축의 이동을 가능하게 할 수 있다. According to a characteristic aspect of the present invention, by moving the linear movement direction of the second piezoelectric drive unit in a direction perpendicular to the linear movement direction of the first piezoelectric drive unit, movement of the X and Y axes can be enabled.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지 또는 하우징의 선형 이동을 가이드 하는 가이드 핀을 포함한다. 이러한 가이드 핀은 스테이지 또는 하우징과 결합하여 선형 이동을 가이드 함은 물론 스테이지 또는 하우징이 회전하는 것을 방지함으로써, 정확한 선형 이동이 이루어지도록 한다. According to another aspect of the present invention, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a guide pin for guiding linear movement of a stage or a housing. These guide pins, in combination with the stage or housing, guide the linear movement as well as prevent the stage or housing from rotating, thereby ensuring accurate linear movement.

본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 가이드 핀을 대신하여 압전 구동부를 복수 구비하여 복수의 구동 축이 스테이지 또는 하우징과 결합하도록 함으로써, 더욱 강한 선형 운동을 인가하여 스테이지 또는 하우징의 이동력을 증가시킬 수 있음은 물론 스테이지 또는 하우징의 회전을 방지하도록 할 수 있다. According to still another aspect of the present invention, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a plurality of piezoelectric driving units instead of guide pins so that a plurality of driving shafts are coupled to a stage or a housing, thereby applying a stronger linear motion. It is possible to increase the moving force of the stage or housing as well as to prevent the rotation of the stage or housing.

본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 선형 운동을 위해 제작된 압전 리니어 모터의 구동 축에 스테이지를 결합하여 구동 축의 선형 운동에 따라 스테이지가 선형 이동을 함으로써, 선형 리니어 모터와 스테이지만으로 이루어진 간단한 구성의 스테이지 장치를 제작할 수 있는 장점을 갖는다. Stage device using a piezoelectric linear motor according to the present invention is a simple linear consisting of a linear linear motor and a stage by coupling the stage to the drive shaft of the piezoelectric linear motor produced for linear motion to move the stage according to the linear motion of the drive shaft It has the advantage of manufacturing the stage apparatus of a structure.

또한, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 소형 제작이 가능한 압전 리니어 모터와 스테이지 만으로 이루어짐으로써, 스테이지 장치의 소형화가 가능한 장점을 갖는다. In addition, the stage device using the piezoelectric linear motor according to the present invention is made of only a piezoelectric linear motor and a stage that can be miniaturized, there is an advantage that the stage device can be miniaturized.

또한, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지를 구동시키는 압전 리니어 모터의 선형 운동 방향과 수직 방향으로 선형 운동하는 압전 리니어 모터를 부가함으로써, X, Y축의 이동을 가능하게 할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the stage device using the piezoelectric linear motor according to the present invention can enable the movement of the X, Y axis by adding a piezoelectric linear motor linearly moving in the vertical direction and the linear movement direction of the piezoelectric linear motor for driving the stage. Has an advantage.

또한, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 소형의 압전 리니어 모터의 부가 만으로 스테이지를 이동시키는 구동력을 증가시킬 수 있 는 장점을 갖는다. In addition, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention has the advantage that can increase the driving force for moving the stage only by the addition of a small piezoelectric linear motor.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명을 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the present invention will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce the present invention.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 압전 구동부(100)와, 구동 축(130)에 결합되어 구동 축(130)의 선형 운동에 의해 이동하는 스테이지(200)를 포함하여 구성된다. 1 is a perspective view schematically showing a stage device using a piezoelectric linear motor according to an embodiment of the present invention. As shown, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention is a piezoelectric drive unit 100 and a drive shaft 130 including a drive shaft 130 that moves linearly according to the physical displacement caused by the applied electric field. It is configured to include a stage 200 coupled to and moved by the linear motion of the drive shaft 130.

압전 구동부(100)는 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체(110)와 압전체(110)에 수직으로 부착되어 압전체(110)의 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 압전 리니어 모터로 구현될 수 있다. The piezoelectric drive unit 100 includes a piezoelectric linear including a piezoelectric body 110 which causes physical displacement by an applied electric field and a driving shaft 130 which is vertically attached to the piezoelectric body 110 and linearly moves according to the displacement of the piezoelectric body 110. It can be implemented as a motor.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 개략적으로 도시한 개요도이다. 도시된 바와 같이, 압전 구동부(100)는 양면에 전극이 형성되어 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체(110)와, 일면 또는 양면에 압전체(110)가 부착되는 탄성체(120)를 포함하며, 구동 축(130)이 압전체(110) 또는 탄성체(120)에 수직으로 고정 부착되는 것을 특징으로 한다. 2 is a schematic diagram schematically showing a piezoelectric linear motor according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in the drawing, the piezoelectric driving unit 100 includes a piezoelectric body 110 which causes physical displacement by an electric field in which electrodes are formed on both surfaces thereof, and an elastic body 120 to which the piezoelectric body 110 is attached to one or both surfaces thereof. The drive shaft 130 is fixedly attached to the piezoelectric body 110 or the elastic body 120 in a vertical direction.

압전체(110)와 탄성체(120)는 원 또는 다각형의 플레이트 형태의 유니모프(unimorph) 또는 바이모프(bimorph)이며, 탄성체(120)는 압전체(110)로부터 전달되는 진동의 손실 없이 직접적으로 전달되고 동작할 수 있는 일정한 두께를 가지는 탄성 특성이 우수한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 구동 축(130)은 압전체(110)와 탄성체(120)의 중심부에 설치하는 것이 가장 큰 변위를 얻을 수 있어 효율이 높을 것이다. The piezoelectric body 110 and the elastic body 120 is a unimorph (bimorph) or bimorph in the form of a plate of a circle or polygon, the elastic body 120 is directly transmitted without loss of vibration transmitted from the piezoelectric body 110 It is preferable to be formed of a material having excellent elastic properties having a certain thickness to operate. The drive shaft 130 may be installed at the center of the piezoelectric body 110 and the elastic body 120 to obtain the largest displacement, thereby increasing efficiency.

이에 따라 압전 구동부(100)의 압전체(110)로 구동 신호가 인가되면, 압전체(110)는 압전 현상에 의해 굴곡 변위가 일어나게 되며, 이에 따라 구동 축(130)이 선형 운동을 하게 되는 것이다. Accordingly, when a driving signal is applied to the piezoelectric member 110 of the piezoelectric driver 100, the piezoelectric member 110 may cause bending displacement due to the piezoelectric phenomenon, thereby driving the linear drive shaft 130.

스테이지(200)는 압전 구동부(100)의 구동 축(130)과 결합되어 구동 축(130) 상에서 선형 이동을 하게 된다. 스테이지(200)는 상면이 평평한 플레이트 형태로 구성되어 관측 및 검사하고자 하는 물체를 올려놓을 수 있는 구조로 되어 있으며 하면에는 압전 구동부(100)의 구동 축(130)이 삽입되는 스테이지 홈이 구비되어 있다. 압전 구동부(100)의 압전체(110)가 굴곡진동을 일으키게 되면 압전체(110)에 구비되는 구동 축(130)이 선형 운동을 일으키게 된다. 구동 축(130)이 선형 운동을 하게 되면, 구동 축(130)과 결합 된 스테이지(200)는 구동 축(130) 상에서 선형 이동을 하게 된다. The stage 200 is coupled to the drive shaft 130 of the piezoelectric driver 100 to perform a linear movement on the drive shaft 130. The stage 200 has a flat plate shape on the top surface of the stage 200 to place an object to be observed and inspected. The stage 200 has a stage groove into which the driving shaft 130 of the piezoelectric drive unit 100 is inserted. . When the piezoelectric body 110 of the piezoelectric drive unit 100 causes the bending vibration, the driving shaft 130 provided in the piezoelectric body 110 causes a linear motion. When the drive shaft 130 is in a linear motion, the stage 200 coupled with the drive shaft 130 is linearly moved on the drive shaft 130.

이러한 스테이지(200)의 선형 이동은 일반적인 관성 법칙을 이용한 것으로 본 출원인이 2004. 03. 02자 출원하여 2004. 07. 29자 등록된 한국등록특허 제0443638호에서 개시된 이동체를 본원 발명의 스테이지(200)로 변경함으로써, 설명 할 수 있을 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다. Such a linear movement of the stage 200 uses a general inertia law, and the applicant disclosed in Korean Patent No. 0443638, filed on Feb. 29, 2004 and filed on Jul. 29, 2004, applies the stage 200 of the present invention. Will be described, so detailed description thereof will be omitted.

아울러 스테이지(200)는 구동 축(130)과 일정한 마찰력을 유지할 수 있으며 일정한 질량으로 상술한 관성의 법칙에 적용될 수 있는 구조라면 적합할 것이다. 따라서, 스테이지(200)는 구동 축(130)에 밀착되며 구동 축(130)과 밀착되는 면에서 일정한 마찰력을 가지도록 제작된 단일체로 제작된 것을 사용할 수 있다. 스테이지(200)는 구동 축(130)의 표면에 밀착되어 마찰력을 유지하기 위하여 구동 축(130)의 표면의 적어도 일부를 감싸도록 구성되며, 구동 축(130)에 삽입되도록 하는 구조가 바람직할 것이다. In addition, the stage 200 may maintain a constant frictional force with the drive shaft 130, and may be suitable if the structure is applicable to the above-described law of inertia with a constant mass. Therefore, the stage 200 may be made of a single body manufactured to have a constant frictional force in close contact with the drive shaft 130 and in close contact with the drive shaft 130. Stage 200 is in close contact with the surface of the drive shaft 130 is configured to surround at least a portion of the surface of the drive shaft 130 in order to maintain a friction force, the structure to be inserted into the drive shaft 130 will be preferred. .

본 발명의 일 양상에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치의 구동을 개략적으로 설명하면, 압전 구동부(100)의 압전체(110)에 구동 신호를 인가하면, 압전체(110)는 굴곡 진동이 일어나게 된다. 이에 따라 구동 축(130)은 압전체(110)의 굴곡 진동에 따라 선형 운동을 하게 되고, 구동 축(130)과 결합된 스테이지(200)는 구동 축(130) 상에서 선형 이동을 하게 된다. 또한, 압전 구동부(100)로 인가하는 구동 신호를 역으로 인가할 경우 스테이지(200)를 반대 방향으로 이동시킬 수 있다. 따라서, 사용자는 압전 구동부(100)에 구동 신호를 인가하는 것만으로 스테이지(200)를 원하는 위치로 이동시킬 수 있는 것이다. Referring to the driving of the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to an aspect of the present invention, when the driving signal is applied to the piezoelectric body 110 of the piezoelectric driving unit 100, the piezoelectric body 110 is the bending vibration occurs. Accordingly, the drive shaft 130 performs a linear motion according to the bending vibration of the piezoelectric body 110, and the stage 200 coupled with the drive shaft 130 performs a linear movement on the drive shaft 130. In addition, when the driving signal applied to the piezoelectric driver 100 is reversely applied, the stage 200 may be moved in the opposite direction. Therefore, the user can move the stage 200 to a desired position only by applying a driving signal to the piezoelectric driver 100.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지(200)와 결합되어 스테이지(200)의 선형 이동을 가이드 함은 물론 스테이지(200)가 구동 축(130) 상에서 선형 이동시 발생할 수 있는 회전을 방지하는 스테이지 가이드 수단(300)을 포함한다. 이러한 스테이지 가이드 수 단(300)은 캠과 결합된 가이드 핀, 레일 등의 다양한 기구로 형성될 수 있음은 자명한 일이다. 본 발명의 제 2 실시 예에서는 다양한 스테이지 가이드 수단(300) 중에서 스테이지 가이드 핀을 이용한 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 설명하기로 하며, 스테이지 가이드 수단(300)과 가이드 핀을 동일한 부호로 사용함으로써, 당업자의 이해를 돕기로 한다. According to a further aspect of the present invention, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention is coupled to the stage 200 to guide the linear movement of the stage 200 as well as the stage 200 is linear on the drive shaft 130. It comprises a stage guide means 300 to prevent rotation that may occur during movement. It is apparent that the stage guide stage 300 may be formed by various mechanisms such as guide pins and rails coupled to the cam. In the second embodiment of the present invention, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor using stage guide pins among various stage guide means 300 will be described. By using the stage guide means 300 and the guide pins with the same reference numerals, It will be understood by those skilled in the art.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스테이지 가이드 수단(300)은 스테이지 가이드 핀(300)으로 구성될 수 있다. 가이드 핀(400)은 일단이 지지 수단에 의해 고정되며, 스테이지 가이드 핀(300)의 일부분이 스테이지(200)에 의해 감싸도록 결합된다. 또한, 스테이지 가이드 핀(300)은 스테이지(200)와 마찰력이 최소화 되도록 결합되는데, 이는 스테이지 가이드 핀(300)과 스테이지(200)가 결합되는 부분에서 발생하는 마찰력에 의해 스테이지(200)의 선형 이동을 방해하는 것을 방지하기 위함이다. 이에 따라 스테이지 가이드 핀(300)과 스테이지(200)의 결합부분은 스테이지(200)가 회전을 하지 않는 범위에서 마찰력이 발생하지 않도록 유격을 두고 형성되는 것이 바람직하다. 3 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a second embodiment of the present invention. As shown, the stage guide means 300 according to the present invention may be composed of a stage guide pin 300. One end of the guide pin 400 is fixed by the supporting means, and a part of the stage guide pin 300 is coupled to surround the stage 200. In addition, the stage guide pin 300 is coupled to the stage 200 to minimize the friction force, which is a linear movement of the stage 200 by the friction force generated in the portion where the stage guide pin 300 and the stage 200 is coupled This is to prevent interruption. Accordingly, the coupling portion of the stage guide pin 300 and the stage 200 is preferably formed with a clearance so that the friction force does not occur in the range that the stage 200 does not rotate.

이와 같은 스테이지 가이드 핀(300)은 스테이지(200)의 정확한 선형 이동이 이루어질 수 있도록 가이드 함은 물론 스테이지(200)의 회전을 방지함으로써, 정밀한 스테이지(200)의 이동을 할 수 있도록 한다. The stage guide pin 300 as described above can guide the precise linear movement of the stage 200 as well as prevent the rotation of the stage 200, thereby enabling the precise movement of the stage 200.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 압전 구동부(100)를 복수 구비하고, 복수의 구동 축(130)을 스테 이지(200)와 결합하도록 함으로써, 사용자가 원하는 스테이지(200)의 선형 운동을 일으킬 수 있음은 물론 스테이지 가이드 핀(300)을 대체하여 정확한 스테이지(200)의 선형 이동을 가이드하고, 스테이지(200)가 압전 구동부(100)의 구동 축(130) 상에서 선형 이동시 발생할 수 있는 회전을 방지할 수 있다. According to a further aspect of the present invention, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention includes a plurality of piezoelectric driving units 100 and couples the plurality of drive shafts 130 to the stage 200 so that the user desires. Not only may cause the linear movement of the stage 200 but also replace the stage guide pin 300 to guide the linear movement of the correct stage 200, and the stage 200 drives the drive shaft 130 of the piezoelectric drive unit 100. It is possible to prevent rotations that may occur when the linear movement in the phase.

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 복수의 압전 구동부(100)가 구비되며, 각각의 구동 축(130)은 스테이지(200)와 결합되어 스테이지(200)를 선형 이동시킨다. 도 4에서는 두 개의 압전 구동부(100)가 구비된 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 도시하였다. 4 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a third embodiment of the present invention. As shown, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention is provided with a plurality of piezoelectric drive unit 100, each drive shaft 130 is coupled to the stage 200 to linearly move the stage 200 Let's do it. In FIG. 4, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor having two piezoelectric driving units 100 is illustrated.

부가적으로 복수의 압전 구동부(100)는 스테이지(200)의 하단 중심에 좌우로 대칭되게 구비되는데 이때 압전 구동부(100)의 구동 축(130)이 서로 반대 또는 동일한 방향으로 구비된다. 두 개의 압전 구동부(100)가 서로 동일한 선형 운동 방향으로 구비될 경우 각각의 압전 구동부(100)에 인가되는 구동 신호는 같은 위상을 가지게 되며, 서로 반대의 선형 운동 방향으로 구비될 경우에는 각각의 압전 구동부(100)에 인가되는 구동 신호는 서로 반대의 위상을 갖는 신호가 된다. In addition, the plurality of piezoelectric drivers 100 are provided symmetrically from left to right at the center of the bottom of the stage 200, wherein the driving shafts 130 of the piezoelectric drivers 100 are provided in opposite directions or in the same direction. When the two piezoelectric drivers 100 are provided in the same linear motion direction, the driving signals applied to the respective piezoelectric drivers 100 have the same phase, and when the two piezoelectric drives 100 are provided in the opposite linear motion directions, the respective piezoelectric devices The driving signals applied to the driving unit 100 become signals having phases opposite to each other.

이에 따라 복수의 압전 구동부(100)를 구비하여 그 구동 축(130)을 스테이지(200)와 결합하게 함으로써, 사용자가 원하는 스테이지(200)의 선형 운동을 일으킬 수 있다. 또한, 별도의 스테이지 가이드 수단(300) 없이도, 복수의 구동 축(130)이 스테이지(200)를 지지함으로써, 스테이지(200)의 정확한 선형 이동을 가 이드 함은 물론 의도하지 않는 스테이지(200)의 회전을 방지할 수 있는 장점을 갖는다. Accordingly, the plurality of piezoelectric driving units 100 may be provided to couple the driving shaft 130 to the stage 200, thereby causing linear movement of the stage 200 desired by the user. In addition, even without a separate stage guide means 300, the plurality of drive shaft 130 supports the stage 200, thereby guiding accurate linear movement of the stage 200, as well as the unintentional stage 200 It has the advantage of preventing rotation.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 상술한 압전 구동부(100)와 스테이지(200)를 지지하는 하우징을 구비하고, 하우징에 압전 구동부(100)를 부가함으로써, 스테이지(200)의 X, Y축 이동을 가능하게 할 수 있다. According to a further aspect of the present invention, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention includes a housing for supporting the above-described piezoelectric driving unit 100 and the stage 200, and by adding the piezoelectric driving unit 100 to the housing, X and Y axis movement of the stage 200 can be enabled.

도 5는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 제 1 압전 구동부(100)와, 구동 축(130)에 결합되어 구동 축(130)의 선형 운동에 의해 이동하는 스테이지(200)와, 제 1 압전 구동부(100)와 스테이지(200)를 지지하는 하우징(400)과, 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 통해 하우징(400)을 이동시키는 제 2 압전 구동부(101)를 포함하여 구성된다. 5 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a fourth embodiment of the present invention. As shown, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a first piezoelectric drive unit 100 including a drive shaft 130 that moves linearly according to a physical displacement caused by an applied electric field, and a drive shaft ( Coupled to the 130 and moved by the linear motion of the drive shaft 130, the housing 400 supporting the first piezoelectric drive unit 100 and the stage 200, and the electric field applied to the stage 200. And a second piezoelectric driver 101 for moving the housing 400 through the drive shaft 130 that moves linearly according to the physical displacement.

이때 제 1 압전 구동부(100) 및 스테이지(200)는 도 1과 도 2를 통해 설명한 양상과 그 구성이 같으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 아울러 제 1 압전 구동부(100)와 스테이지(200)는 도 1과 도 2를 통해 설명한 압전 구동부와 스테이지(200)와 동일한 도면 부호를 부가하여 설명하기로 한다. In this case, since the first piezoelectric driver 100 and the stage 200 have the same configuration and configuration as those described with reference to FIGS. 1 and 2, a detailed description thereof will be omitted. In addition, the first piezoelectric driver 100 and the stage 200 will be described with the same reference numerals as the piezoelectric driver and the stage 200 described with reference to FIGS. 1 and 2.

하우징(400)은 제 1 압전 구동부(100)와 스테이지(200)를 지지하기 위한 한 예로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 양측에 제 1 압전 구동부(100)를 지지할 수 있 는 수직 플레이트와 수직 플레이트를 지지하는 수평 플레이트로 형성될 수 있다. 제 1 압전 구동부(100)는 하우징(400) 양측에 형성되는 수직 플레이트에 관통 삽입되어 결합된다. 이때 수직 플레이트와 제 1 압전 구동부(100)의 결합에 의해 제 1 압전 구동부(100)의 구동 축(130)의 선형 운동이 방해받지 않도록 예를 들면, 실리콘과 같은 탄성이 있는 고정 수단에 의해 고정 결합되는 것이 바람직하다. The housing 400 is an example for supporting the first piezoelectric driver 100 and the stage 200. As illustrated in FIG. 4, a vertical plate capable of supporting the first piezoelectric driver 100 on both sides thereof. And a horizontal plate supporting the vertical plate. The first piezoelectric driver 100 is inserted into and coupled to a vertical plate formed at both sides of the housing 400. At this time, the linear movement of the drive shaft 130 of the first piezoelectric drive unit 100 by the coupling of the vertical plate and the first piezoelectric drive unit 100 is not fixed, for example, fixed by elastic fixing means such as silicon It is preferable to combine.

제 2 압전 구동부(101)는 하우징(400)의 수평 플레이트에 결합되며, 제 1 압전 구동부(100)와 마찬가지로 인가되는 전계에 의해 물리적 변위를 일으키는 압전체(110)와 압전체(110)에 수직으로 부착되어 압전체(110)의 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축(130)을 포함하는 압전 리니어 모터로 구현될 수 있다. 제 2 압전 구동부(101)에 구동 신호가 인가되면, 제 2 압전 구동부(101)의 구동 축(130)이 선형 운동을 일으키게 되고, 이에 따라 결합된 하우징(400)이 선형 이동을 하게 된다. The second piezoelectric drive unit 101 is coupled to the horizontal plate of the housing 400 and is attached to the piezoelectric body 110 and the piezoelectric body 110 which cause physical displacement by an electric field applied like the first piezoelectric drive unit 100. And a piezoelectric linear motor including a driving shaft 130 linearly moving according to the displacement of the piezoelectric body 110. When a driving signal is applied to the second piezoelectric drive unit 101, the drive shaft 130 of the second piezoelectric drive unit 101 generates a linear motion, thereby causing the coupled housing 400 to move linearly.

본 발명의 특징적인 양상에 따라 스테이지(200)의 X, Y축 이동을 가능하게 하기 위하여 제 2 압전 구동부(101)는 제 1 압전 구동부(100)의 선형 이동 방향과 수직 방향으로 구비된다. 즉, 제 1 압전 구동부(100)에 의해 스테이지(200)가 X축 방향으로 선형 이동한다면, 제 2 압전 구동부(101)는 X축의 수직 방향인 Y축 방향으로 선형 운동을 일으키도록 제 1 압전 구동부(100)와 수직 방향으로 구비함으로써 스테이지(200)의 X, Y축 방향의 이동을 가능하게 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the second piezoelectric driver 101 is provided in a direction perpendicular to the linear movement direction of the first piezoelectric driver 100 in order to enable the X and Y axis movement of the stage 200. That is, if the stage 200 moves linearly in the X-axis direction by the first piezoelectric driver 100, the second piezoelectric driver 101 may cause the first piezoelectric driver 101 to linearly move in the Y-axis direction, which is the vertical direction of the X-axis. It is provided in the direction perpendicular to the (100) to enable the movement of the stage 200 in the X, Y axis direction.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지(200) 및 하우징(400)과 결합되어 스테이지(200)의 선형 운동을 가이드 함은 물론 스테이지(200) 및 하우징(400)이 제 1, 2 압전 구동 부(100, 101)의 구동 축(130) 상에서 선형 이동시 발생할 수 있는 회전을 방지하는 스테이지 가이드 수단(300) 및 하우징 가이드 수단(401)을 포함한다. 아울러 스테이지 가이드 수단(300)은 도 3을 통해 이미 설명한 스테이지 가이드 핀(300)과 그 구성 및 작용효과가 동일하므로 그 상세한 설명은 생략하기로 하며 아래에서는 하우징 가이드 수단(401)에 대하여 설명하기로 한다. According to an additional aspect of the present invention, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention is combined with the stage 200 and the housing 400 to guide linear movement of the stage 200 as well as the stage 200 and the housing ( 400 includes a stage guide means 300 and a housing guide means 401 to prevent rotation that may occur during linear movement on the drive shaft 130 of the first and second piezoelectric drive parts 100 and 101. In addition, since the stage guide means 300 has the same configuration and effect as the stage guide pin 300 described above with reference to FIG. 3, a detailed description thereof will be omitted, and the housing guide means 401 will be described below. do.

이러한 하우징 가이드 수단(401)은 캠과 결합된 가이드 핀, 레일 등의 다양한 기구로 형성될 수 있음은 자명한 일이다. 본 발명의 제 2 실시 예에서는 다양한 하우징 가이드 수단(401) 중에서 하우징 가이드 핀을 이용한 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 설명하기로 하며, 하우징 가이드 수단(400)과 하우징 가이드 핀을 동일한 부호로 사용함으로써, 당업자의 이해를 돕기로 한다. It is apparent that the housing guide means 401 may be formed by various mechanisms such as guide pins and rails coupled to the cam. In the second embodiment of the present invention, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor using a housing guide pin among various housing guide means 401 will be described, and by using the housing guide means 400 and the housing guide pin with the same reference numerals. To help those skilled in the art to understand.

도 6은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하우징 가이드 수단(401)은 하우징 가이드 핀(401)으로 구성될 수 있다. 하우징 가이드 핀(401)은 일단이 지지 수단에 의해 고정되며, 하우징 가이드 핀(401)의 일부분이 하우징(400)에 의해 감싸도록 결합된다. 또한, 하우징 가이드 핀(401)은 하우징(400)과 마찰력이 최소화 되도록 결합되는데, 이는 하우징 가이드 핀(401)과 하우징(400)이 결합되는 부분에서 발생하는 마찰력에 의해 하우징(400)의 선형 이동을 방해하는 것을 방지하기 위함이다. 이에 따라 하우징 가이드 핀(401)과 하우징(400)의 결합부분은 하우징(400)이 회전을 하지 않는 범위에서 마찰력이 발생하지 않도록 유격을 두고 형성되는 것이 바람직하다. 6 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a fifth embodiment of the present invention. As shown, the housing guide means 401 according to the present invention may be composed of a housing guide pin 401. One end of the housing guide pin 401 is fixed by the support means, and a portion of the housing guide pin 401 is coupled to be wrapped by the housing 400. In addition, the housing guide pin 401 is coupled to the housing 400 so as to minimize the friction force, which is a linear movement of the housing 400 by the friction force generated at the portion where the housing guide pin 401 and the housing 400 is coupled This is to prevent interruption. Accordingly, the coupling portion of the housing guide pin 401 and the housing 400 is preferably formed with a clearance so that friction force does not occur in a range in which the housing 400 does not rotate.

이와 같은 스테이지(200) 및 하우징 가이드 핀(401)은 스테이지(200) 및 하우징(400)의 정확한 선형 이동이 이루어질 수 있도록 가이드 함은 물론 스테이지(200) 및 하우징(400)의 회전을 방지함으로써, 정밀한 스테이지(200)의 X, Y축 이동을 할 수 있도록 한다. The stage 200 and the housing guide pin 401 guides the linear movement of the stage 200 and the housing 400, as well as prevents the rotation of the stage 200 and the housing 400, It is possible to move the X, Y axis of the precise stage 200.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지(200) 및 하우징(400)에 결합되는 제 1, 2 압전 구동부(100, 101)를 복수 구비하고, 복수의 구동 축(130)을 스테이지(200) 및 하우징(400)과 결합하도록 함으로써, 사용자가 원하는 스테이지(200) 및 하우징(400)의 선형 운동을 일으킬 수 있음은 물론 스테이지(200) 및 하우징 가이드 핀(401)을 대체하여 정확한 스테이지(200) 및 하우징(400)의 선형 이동을 가이드하고, 스테이지(200) 및 하우징(400)이 제 1, 2 압전 구동부(100, 101)의 구동 축(130) 상에서 선형 이동시 발생할 수 있는 회전을 방지할 수 있다. 아울러 스테이지(200)에 복수의 압전 구동부를 부가하는 것은 도 4를 통해 이미 설명하였으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 하며, 아래에서는 하우징(400)에 복수의 압전 구동부를 부가하는 실시 예에 대하여 설명하기로 한다. According to a further aspect of the present invention, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor according to the present invention includes a plurality of first and second piezoelectric driving units 100 and 101 coupled to a stage 200 and a housing 400, and a plurality of driving units. By engaging the shaft 130 with the stage 200 and the housing 400, the stage 200 and the housing guide pin 401 as well as the linear movement of the desired stage 200 and the housing 400 can be generated. ) To guide linear movement of the correct stage 200 and housing 400, and the stage 200 and the housing 400 are linear on the drive shaft 130 of the first and second piezoelectric drives 100, 101. It is possible to prevent the rotation that can occur when moving. In addition, since the addition of a plurality of piezoelectric drivers to the stage 200 has been described with reference to FIG. 4, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, an embodiment of adding a plurality of piezoelectric drivers to the housing 400 will be described. Shall be.

도 7은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 복수의 제 2 압전 구동부(101)가 구비되며, 각각의 구동 축(130)은 하우징(400)과 결합되어 하우징(400)을 선형 이동시킨다. 도 7에서는 두 개의 제 2 압전 구동부(101)가 구비된 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 도시하였다. 이때 부가되는 제 2 압전 구동부(101)의 구동 축(130)은 도 6에서 도시한 하우징 가이드 핀(401)과 동일한 위치에서 하우징(400)과 결합되는 것이 바람직하다. 7 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a sixth embodiment of the present invention. As shown, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention is provided with a plurality of second piezoelectric drive unit 101, each drive shaft 130 is coupled to the housing 400 to the housing 400 Move linearly. In FIG. 7, a stage apparatus using a piezoelectric linear motor having two second piezoelectric driving units 101 is illustrated. In this case, the driving shaft 130 of the second piezoelectric driving unit 101 is preferably coupled to the housing 400 at the same position as the housing guide pin 401 shown in FIG. 6.

부가적으로 복수의 제 2 압전 구동부(101)는 하우징(400)의 하단 중심에 좌우로 대칭되게 구비되는데 이때 제 2 압전 구동부(101)의 구동 축(130)이 서로 반대 또는 동일한 방향으로 구비된다. 두 개의 제 2 압전 구동부(101)가 서로 동일한 선형 운동 방향으로 구비될 경우 각각의 제 2 압전 구동부(101)에 인가되는 구동 신호는 같은 위상을 가지게 되며, 서로 반대의 선형 운동 방향으로 구비될 경우에는 각각의 제 2 압전 구동부(101)에 인가되는 구동 신호는 서로 반대의 위상을 갖게 된다. In addition, the plurality of second piezoelectric drives 101 are provided symmetrically from left to right at the center of the lower end of the housing 400, wherein the drive shafts 130 of the second piezoelectric drives 101 are provided in opposite directions or in the same direction. . When two second piezoelectric drives 101 are provided in the same linear motion direction, the driving signals applied to the respective second piezoelectric drives 101 have the same phase and are provided in opposite linear motion directions. In FIG. 2, driving signals applied to the second piezoelectric driving units 101 have opposite phases.

이에 따라 복수의 제 2 압전 구동부(101)를 구비하여 그 구동 축(130)을 하우징(400)과 결합하게 함으로써, 사용자가 원하는 하우징(400)의 선형 운동을 일으킬 수 있다. 또한, 별도의 하우징 가이드 핀(401) 없이도, 복수의 구동 축(130)이 하우징(400)을 지지함으로써, 하우징(400)의 정확한 선형 이동을 가이드 함은 물론 의도하지 않는 하우징(400)의 회전을 방지할 수 있는 장점을 갖는다. Accordingly, the plurality of second piezoelectric driving units 101 may be provided to couple the driving shaft 130 with the housing 400, thereby causing a linear movement of the housing 400 desired by the user. In addition, even without a separate housing guide pin 401, the plurality of drive shaft 130 supports the housing 400, thereby guiding accurate linear movement of the housing 400 as well as unintentional rotation of the housing 400 Has the advantage of preventing.

본 발명의 추가적인 양상에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지(200)를 제 1 압전 구동부(100)의 구동 축(130)에 밀착시켜 구동 축(130)의 선형 운동이 스테이지(200)에 전달하도록 한다. 이에 따라 본 발명에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치는 스테이지(200)를 제 1 압전 구동부(100)의 구동 축(130)에 밀착시키는 밀착부를 더 포함한다. According to a further aspect of the present invention, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention is in close contact with the drive shaft 130 of the first piezoelectric drive unit 100 by the stage 200 is linear movement of the drive shaft 130 stage (200). Accordingly, the stage apparatus using the piezoelectric linear motor according to the present invention further includes an adhesion part for closely contacting the stage 200 to the driving shaft 130 of the first piezoelectric driving part 100.

도 8은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 밀착부는 스테이지(200) 양단에 구비되는 밀착 턱(510)과 하우징(400) 상단에 구비되는 철편(520) 및 밀착 턱(510)과 철편(520)에 끼워져 스테이지(200)를 구동 축(130)에 일정 압력으로 눌러 밀착시키는 스프링(530)을 포함하여 구성될 수 있다. 8 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a seventh embodiment of the present invention. As shown, the close contact portion according to the present invention is fitted to the iron jaw 520 and the contact jaw 510 and the iron piece 520 provided on the upper end of the contact jaw 510 and the housing 400 are provided on both ends of the stage 200 stage It may be configured to include a spring 530 to press the 200 to the drive shaft 130 at a predetermined pressure.

이에 따라 스테이지(200)는 탄성 스프링(530)에 의해 구동 축(130)에 일정한 압력으로 눌려지게 되는데, 이는 스테이지(200)와 구동 축(130)의 마찰력을 증가시켜 구동 축(130)의 선형 운동이 스테이지(200)에 정확하게 전달시킬 수 있도록 한다. 또한, 스테이지(200)가 구동 축(130)으로부터 이탈되는 것을 동시에 방지할 수도 있다. 아울러 이러한 밀착부는 상술한 구성 이외에도 스테이지(200)가 구동 축(130)에 밀착되도록 하는 구조를 모두 포함할 수 있음을 밝혀두는 바이다. Accordingly, the stage 200 is pressed by the elastic spring 530 at a constant pressure on the drive shaft 130, which increases the frictional force between the stage 200 and the drive shaft 130 to increase the linearity of the drive shaft 130. Allow the exercise to be accurately delivered to the stage 200. In addition, the stage 200 may be prevented from being separated from the driving shaft 130 at the same time. In addition, such a close contact will be found in addition to the above-described configuration, the stage 200 may include all of the structures to be in close contact with the drive shaft 130.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 1 is a perspective view schematically showing a stage device using a piezoelectric linear motor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 개략적으로 도시한 개요도이다. 2 is a schematic diagram schematically showing a piezoelectric linear motor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 3 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a second embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 4 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a third embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 5 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 6 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a fifth embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 7 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a sixth embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제 7 실시 예에 따른 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다. 8 is a perspective view schematically illustrating a stage device using a piezoelectric linear motor according to a seventh embodiment of the present invention.

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

100. 압전 구동부, 제 1 압전 구동부 101. 제 2 압전 구동부100. Piezoelectric drive unit, first piezoelectric drive unit 101. Second piezoelectric drive unit

110. 압전체 120. 탄성체110. Piezoelectric 120. Elastomer

130. 구동 축 200. 스테이지130. Drive shaft 200. Stage

300. 스테이지 가이드 수단, 스테이지 가이드 핀300. Stage guide means, stage guide pin

400. 하우징 400. Housing

401. 하우징 가이드 수단, 하우징 가이드 핀401. Housing guide means, housing guide pin

510. 밀착 턱 520. 철편510. Close Jaw 520. Iron Bar

530. 스프링530. Spring

Claims (14)

인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 압전 구동부와;A piezoelectric driver including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field; 상기 구동 축에 결합되며, 상기 구동 축의 선형 운동에 따른 관성에 의해 상기 구동축 상을 선형 이동하는 스테이지와;A stage coupled to the drive shaft and linearly moving on the drive shaft by inertia according to the linear motion of the drive shaft; 상기 스테이지의 이동을 가이드 하는 스테이지 가이드 수단;Stage guide means for guiding the movement of the stage; 상기 스테이지를 상기 압전 구동부의 구동 축에 밀착시키는 밀착부를 포함하며,Including a close contact portion in close contact with the drive shaft of the piezoelectric drive unit, 상기 밀착부는 상기 압전 구동부와 스테이지를 지지하는 하우징에 구비되는 철편과 상기 스테이지 양단에 구비되는 밀착턱을 포함하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. The close contact portion is a stage device using a piezoelectric linear motor including an iron piece provided in the housing for supporting the piezoelectric drive unit and the stage and the contact jaw provided on both ends of the stage. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 압전 구동부가:The method of claim 1, wherein the piezoelectric drive unit: 복수의 압전 리니어 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. A stage device using a piezoelectric linear motor, characterized by comprising a plurality of piezoelectric linear motors. 청구항 3에 있어서, 상기 압전 리니어 모터가:The method of claim 3, wherein the piezoelectric linear motor is: 상기 스테이지의 하단 좌우에 대칭되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. Stage device using a piezoelectric linear motor, characterized in that it is provided so as to be symmetrical to the lower left and right of the stage. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 상기 스테이지에 대칭되도록 구비되는 상기 압전 리니어 모터의 구동 축이 서로 반대 또는 동일한 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. And a drive shaft of the piezoelectric linear motor provided to be symmetrical to the stage is provided in opposite or same directions to each other. 삭제delete 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하는 제 1 압전 구동부와;A first piezoelectric driver including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field; 상기 구동 축에 결합되며, 상기 구동 축의 선형 운동에 따른 관성에 의해 상기 구동축 상을 선형 이동하는 스테이지와;A stage coupled to the drive shaft and linearly moving on the drive shaft by inertia according to the linear motion of the drive shaft; 상기 제 1 압전 구동부와 상기 스테이지를 지지하는 하우징과; A housing supporting the first piezoelectric driver and the stage; 인가되는 전계에 의해 일어나는 물리적 변위에 따라 선형 운동하는 구동 축을 포함하며 상기 구동 축의 선형 운동에 따른 관성에 의해 상기 하우징을 선형 이동시키는 제 2 압전 구동부와;A second piezoelectric driver including a drive shaft linearly moving according to a physical displacement caused by an applied electric field and linearly moving the housing by inertia according to the linear motion of the drive shaft; 상기 스테이지의 이동을 가이드 하는 스테이지 가이드 수단과;Stage guide means for guiding movement of the stage; 상기 스테이지를 상기 제1압전 구동부에 밀착시키는 밀착부를 포함하며,An adhesion part for closely contacting the stage to the first piezoelectric driving part; 상기 밀착부는 상기 압전 구동부와 스테이지를 지지하는 하우징에 구비되는 철편과 상기 스테이지에 구비되는 밀착턱을 포함하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. The close contact portion is a stage device using a piezoelectric linear motor including an iron piece provided in the housing for supporting the piezoelectric drive unit and the stage and the contact jaw provided on the stage. 청구항 7에 있어서, 상기 제 2 압전 구동부가:The method of claim 7, wherein the second piezoelectric drive unit: 상기 제 1 압전 구동부와 수직 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. Stage device using a piezoelectric linear motor, characterized in that provided in the vertical direction with the first piezoelectric drive. 삭제delete 청구항 7에 있어서, The method of claim 7, 상기 하우징의 이동을 가이드 하는 하우징 가이드 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. Stage device using a piezoelectric linear motor, characterized in that it further comprises a housing guide means for guiding the movement of the housing. 청구항 7에 있어서, 상기 제 1, 2 압전 구동부가:The method of claim 7, wherein the first and second piezoelectric drive unit: 복수의 압전 리니어 모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. A stage device using a piezoelectric linear motor, characterized by comprising a plurality of piezoelectric linear motors. 청구항 11에 있어서, 상기 복수의 압전 리니어 모터가:The method of claim 11, wherein the plurality of piezoelectric linear motors are: 상기 스테이지 및 하우징 하단 좌우에 대칭되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. Stage device using a piezoelectric linear motor, characterized in that provided on the stage and the left and right symmetrical to the housing. 청구항 12에 있어서, The method according to claim 12, 상기 스테이지 및 하우징에 대칭되도록 구비되는 상기 복수의 압전 리니어 모터의 구동 축이 서로 반대 방향 또는 동일한 방향으로 구비되는 것을 특징으로 하는 압전 리니어 모터를 이용한 스테이지 장치. And a drive shaft of the plurality of piezoelectric linear motors provided to be symmetrical to the stage and the housing is provided in opposite directions or in the same direction to each other. 삭제delete
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