KR101838101B1 - 변형 거울 구동 장치 - Google Patents

변형 거울 구동 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101838101B1
KR101838101B1 KR1020170171054A KR20170171054A KR101838101B1 KR 101838101 B1 KR101838101 B1 KR 101838101B1 KR 1020170171054 A KR1020170171054 A KR 1020170171054A KR 20170171054 A KR20170171054 A KR 20170171054A KR 101838101 B1 KR101838101 B1 KR 101838101B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
voltage
driving
piezoelectric
driving module
Prior art date
Application number
KR1020170171054A
Other languages
English (en)
Inventor
조현철
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
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 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020170171054A priority Critical patent/KR101838101B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101838101B1 publication Critical patent/KR101838101B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/0883—Mirrors with a refractive index gradient
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/185—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors with means for adjusting the shape of the mirror surface

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

본 발명은 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 변형 거울을 구동시키는 변형 거울 구동 장치를 제안한다. 본 발명에 따른 장치는 변형 가능한 거울의 일면에 부착되는 것으로서, 복수개 구비되어 거울의 일면에 대해 제1 방향으로 배열되며, 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 거울을 변형시키는 제1 구동 모듈; 및 인접하는 제1 구동 모듈들을 상호 연결시키는 복수개의 연결 모듈을 포함한다.

Description

변형 거울 구동 장치 {Apparatus for driving deformable mirror}
본 발명은 거울을 구동시키는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 적응 광학에서 이용되는 변형 거울(deformable mirror)을 구동시키는 장치에 관한 것이다.
파면 보정을 위한 변형 거울(deformable mirror)은 적응 광학을 구현하는 데에 있어서 중요한 역할을 한다.
변형 거울은 일반적으로 거울 후면을 구동기로 밀어서 파면 보정을 위한 곡면을 만들게 된다. 이때 사용하는 구동기는 음성 코일(voice coil), 압전 세라믹(PZT/PMN) 등으로 제작되는데, 이러한 구동기에 의해 변형 거울의 한 점(포인트)에 집중 응력이 발생하게 되면 변형 거울에 균열(crack)이 생기거나, 더 나아가서는 변형 거울이 깨지는 문제점이 있다.
또한 하나의 점에 응력을 가하는 방법은 곡면 2차 함수 이상으로 구현하는 데에 어려움이 있다.
한국공개특허 제2016-0075978호 (공개일 : 2016.06.30.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 변형 거울(deformable mirror)을 구동시키는 변형 거울 구동 장치를 제안하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 변형 거울을 구동시키는 전위차를 이용한 거울 변형 제어 방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 변형 가능한 거울의 일면에 부착되는 것으로서, 복수개 구비되어 상기 거울의 일면에 대해 제1 방향으로 배열되며, 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 상기 거울을 변형시키는 제1 구동 모듈; 및 인접하는 제1 구동 모듈들을 상호 연결시키는 복수개의 연결 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치를 제안한다.
또한 본 발명은 변형 가능한 거울의 일면에 부착되는 것으로서, 복수개 구비되어 상기 거울의 일면에 대해 제1 방향으로 배열되는 제1 구동 모듈, 및 인접하는 제1 구동 모듈들을 상호 연결시키는 복수개의 연결 모듈을 포함하는 변형 거울 구동 장치의 작동 방법에 있어서, 상기 제1 구동 모듈에 서로 다른 두 전압들을 인가시키는 단계; 상기 제1 구동 모듈이 상기 서로 다른 두 전압들 사이의 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 상기 거울을 변형시키는 단계; 및 상기 변형 거울 구동 장치에 의해 상기 거울이 변형되는 영상을 실시간으로 촬영하여 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전위차를 이용한 거울 변형 제어 방법을 제안한다.
본 발명은 상기한 목적 달성을 위한 구성들을 통하여 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 변형 거울의 구동에 있어서 종전 방법에 비해 자연스러운 곡면을 구현할 수 있다.
둘째, 거울에 집중 응력이 발생하는 현상을 방지할 수 있다. 이에 따라 거울의 손상 등의 문제를 해소하여 신뢰성 높은 장치를 개발할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 거울 구동기의 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 변형 거울 구동기의 작동 원리를 설명하기 위한 참고도이다.
도 3은 변형 거울 구동기에 구비되는 제1 액추에이터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 4는 변형 거울 구동기에 구비되는 제1 액추에이터의 작동 원리를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 어레이 구조를 가지는 변형 거울 구동기를 설명하기 위한 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
종래의 변형 거울 구동 장치는 솔레노이드 등의 액추에이터를 이용한 기계적 장치로서, 팁 틸트 포지션(tip-tilt position)을 개별적으로(discrete) 변화시키는 형태를 가지고 있었다. 그러나 이러한 형태의 변형 거울 구동 장치는 액추에이터 자체의 크기로 인해 소형화가 어려운 문제점이 있다.
최근에는 소형화를 위해 단순 음성 코일(voice coil)이나 압전 세라믹(PZT/PMN) 등의 형태로 변형 거울 구동 장치를 구현하여 변형 거울(deformable mirror)을 직접적으로 밀 수 있도록 구성하고 있다. 그러나 이러한 형태의 변형 거울 구동 장치는 변형 거울을 직접적으로 밀게 되면서 변형 거울에 손상을 일으키는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이전 방법보다 부드럽게 곡면을 생성하고 응력 집중에 의한 변형 거울의 손상을 해소할 수 있는 곡면 형상을 갖는 변형 거울 구동기에 대하여 제안한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 변형 거울 구동기의 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 1에 따르면, 변형 거울 구동기(100)는 변형 거울(deformable mirror; 200)에 파면(곡면)을 형성하여 변형 거울(200)의 형태를 변화(변형)시키는 것으로서, 제1 액추에이터(110), 제2 액추에이터(120) 및 힌지부(130)를 포함한다.
변형 거울(200)은 변형 가능한 거울 형태의 것으로서, 박막 형태로 형성될 수 있다. 원하는 형태의 파면을 효과적으로 형성시키기 위해 변형 거울(200)의 양단은 고정 부재에 고정될 수 있다.
제1 액추에이터(110)는 변형 거울(200)의 저면에 형성되는 것으로서, 곡면을 생성하는 기능을 수행한다. 제1 액추에이터(110)는 변형 거울(200)에 복수개의 파면들이 형성되도록 하기 위해 변형 거울 구동기(100)에 복수개 구비될 수 있다.
제1 액추에이터(110)는 곡면을 생성하기 위해 일례로 압전 변형체(111)와 탄성체(112)를 포함할 수 있다. 이하 이에 대해 설명한다.
도 3은 변형 거울 구동기에 구비되는 제1 액추에이터의 내부 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 3에 따르면, 제1 액추에이터(110)는 압전 변형체(111), 탄성체(112), 제1 전극(113) 및 제2 전극(114)을 포함할 수 있다.
압전 변형체(111)는 전기장을 가해 주면 결정의 기계적인 변형이 발생하는 물질이다. 본 발명에서 압전 변형체(111)는 전위차에 따라 형상에 변화가 생기는 압전 소자(piezo-electric effect element) 형태의 것으로 구현될 수 있다.
탄성체(112)는 탄력적인 소재의 것으로서, 압전 변형체(111)의 저면에 부착 형성된다. 탄성체(112)는 전위차에 따라 압전 변형체(111)의 형상이 변화되면 압전 변형체(111)와 함께 변형 거울(200)을 변형시키기 위한 곡면을 생성할 수 있다. 본 발명에서는 압전 변형체(111)와 탄성체(112)의 휨 각도에 비해 변형 거울(200)의 휨 각도를 크게 하기 위해, 압전 변형체(111)의 저면에 적층 형성될 수 있다. 탄성체(112)는 압전 변형체(111)의 상면에 적층 형성되는 것도 가능하다.
제1 전극(113)과 제2 전극(114)은 압전 변형체(111)와 탄성체(112)에 각각 접속하여 전압을 인가시키는 것이다. 본 발명에서는 압전 변형체(111)와 탄성체(112)가 곡면을 생성할 수 있도록, 제1 전극(113)과 제2 전극(114)에 서로 다른 크기의 전압값을 인가시킬 수 있다.
일례로 본 발명에서는 제2 전극(114)보다 제1 전극(113)에 더 큰 값의 전압을 인가시켜 압전 변형체(111)에 +(plus) 극이 형성되고 탄성체(112)에 -(minus) 극이 형성되어 전위차가 생성되도록 할 수 있다. 한편 본 발명에서는 제1 전극(113)과 제2 전극(114) 중 어느 한 쪽에만 전압을 인가시켜 전위차가 생성되도록 하는 것도 가능하다.
본 발명에서는 압전 변형체(111)와 탄성체(112)가 원하는 형태의 곡면을 생성할 수 있도록, 제1 전극(113)과 제2 전극(114) 중 어느 한 쪽에 인가되는 전압을 상대적으로 크게 할 수 있다.
일례로 제2 전극(114)보다 제1 전극(113)에 더 큰 값의 전압을 인가시키면, 압전 변형체(111)에 + 극이 형성되고 탄성체(112)에 - 극이 형성된다. 그러면 압전 변형체(111)는 수평 방향으로 팽창하고, 탄성체(112)의 면적은 변화가 없게 되므로, 위쪽 방향으로 볼록한 곡률이 생성될 수 있다. 따라서 압전 변형체(111)와 탄성체(112)는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 위로 볼록한 형태로 형성될 수 있다.
반면 제1 전극(113)보다 제2 전극(114)에 더 큰 값의 전압을 인가시키면, 압전 변형체(111)에 - 극이 형성되고 탄성체(112)에 + 극이 형성된다. 그러면 압전 변형체(111)는 수평 방향으로 수축하고, 탄성체(112)의 면적은 변화가 없게 되므로, 아래쪽 방향으로 볼록한 곡률이 생성될 수 있다. 따라서 압전 변형체(111)와 탄성체(112)는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 아래로 볼록한 형태로 형성될 수 있다.
한편 본 발명에서는 제1 전극(113)과 제2 전극(114)에 인가되는 전압의 크기 차를 변화시켜 압전 변형체(111)와 탄성체(112)의 휨 정도를 조절하는 것도 가능하다.
제1 전극(113)과 제2 전극(114) 간 전압차가 작으면, 압전 변형체(111)는 수평 방향으로 덜 팽창하기 때문에 곡률이 커진다. 반면 제1 전극(113)과 제2 전극(114) 간 전압차가 크면, 압전 변형체(111)는 수평 방향으로 더 팽창해서 곡률이 작아진다. 본 발명에서는 이 원리를 이용하여 압전 변형체(111)와 탄성체(112)의 휨 정도를 조절할 수 있다.
또한 본 발명에서는 탄성체(112)의 강성(rigidity), 압전 변형체(111)의 변형 정도(ex. 압전 계수), 탄성체(112)의 탄성 계수 등으로 압전 변형체(111)와 탄성체(112)의 휨 정도를 조절하는 것도 가능하다.
탄성체(112)의 강성을 크게 하면 탄성체(112)의 강성이 작을 때보다 압전 변형체(111)는 상대적으로 덜 휘어져 곡률 반경이 크게 형성된다. 반면 탄성체(112)의 강성을 작게 하면 탄성체(112)의 강성이 클 때보다 압전 변형체(111)는 상대적으로 더 휘어져 곡률 반경이 작게 형성된다. 본 발명에서는 이 원리를 이용하여 압전 변형체(111)와 탄성체(112)의 휨 정도를 조절할 수 있다.
또한 압전 변형체(111)의 압전 계수를 크게 하면 압전 변형체(111)의 압전 계수가 작을 때보다 압전 변형체(111)는 상대적으로 더 휘어져 곡률 반경이 작게 형성된다. 반면 압전 변형체(111)의 압전 계수를 작게 하면 압전 변형체(111)의 압전 계수가 클 때보다 압전 변형체(111)는 상대적으로 덜 휘어져 곡률 반경이 크게 형성된다. 본 발명에서는 이 원리를 이용하여 압전 변형체(111)와 탄성체(112)의 휨 정도를 조절할 수 있다.
한편 본 발명에서는 탄성체(112) 대신에 압전 변형체(111)를 하나 더 구비하는 것도 가능하다.
한편 제1 액추에이터(110)는 변형 거울 구동기(100)의 제조시 본딩(bonding) 기법을 통해 변형 거울(200)의 저면에 부착 형성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 설명한다.
힌지부(130)는 힌지(hinge) 형태의 것으로서, 인접해 있는 제1 액추에이터(110)들을 상호 연결시키는 기능을 수행한다. 힌지부(130)는 수평 방향으로 배열되어 있는 두 제1 액추에이터(110)들 사이에 형성되어, 수직 방향으로 형성되는 제2 액추에이터(120)를 이 두 제1 액추에이터(110)들에 상호 연결시키는 기능도 수행한다.
제2 액추에이터(120)는 변형 거울(200)의 저면에서 수직 방향으로 구동하는 기능을 수행한다. 제1 액추에이터(110)는 곡면 생성을 통해 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 변형 거울(200)에 파면(곡면)을 형성시킬 수 있다. 제2 액추에이터(120)는 힌지부(130)를 통해 제1 액추에이터(110)들과 연결되어, 제1 액추에이터(110)들이 변형 거울(200)에 수평 방향으로 파면을 형성시킬 때에 수직 방향으로 구동하여, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 파면의 형태 및 크기를 변화시킬 수 있다.
변형 거울 구동기(100)는 제1 액추에이터(110)들과 제2 액추에이터(120)들의 어레이 구조를 통해 XY 매트릭스 형태로 구성될 수 있다. 즉, 변형 거울 구동기(100)는 복수개의 행렬(row and column)로 배열되는 제1 액추에이터(110)들과 힌지부(130)를 통해 인접한 두 제1 액추에이터(110)들에 연결되는 복수개의 제2 액추에이터(120)들을 통해 도 5에 도시된 바와 같이 XY 매트릭스 형태로 구성될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 변형 거울 구동기(100)는 제1 액추에이터(110)와 제2 액추에이터(120)의 조합을 통해 변형 거울(200)에 다양한 형태 및 크기의 파면(곡면)을 형성시킬 수 있다. 또한 변형 거울 구동기(100)는 수평 방향으로 곡면을 생성하는 제1 액추에이터(110)와 수직 방향으로 구동하는 제2 액추에이터(120)를 통해 자연스러운 포물선 형태의 곡면을 생성하는 것도 가능해진다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 변형 거울 구동기(100)는 적응 광학 장치에 그 구성품으로 구비될 수 있다. 변형 거울 구동기(100)는 이를 통해 적응 광학계(ex. 대형 망원경)에 탑재되어 보다 선명한 이미지를 얻는 데에 기여할 수 있다. 즉 본 발명에서 제안하는 변형 거울 구동기(100)는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 천문 관측 및 우주 물체 촬영 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.
둘째, 레이저의 장거리 전송 품질을 향상시킬 수 있다.
셋째, 광 집속 품질을 향상시킬 수 있다.
넷째, 광통신 품질을 향상시킬 수 있다.
다섯째, 시력의 정밀 검사를 실현시킬 수 있다.
본 발명은 국방 분야에 적용될 수 있다. 일례로 본 발명은 적군의 첩보 위성을 탐색하는 데에 적용될 수 있다.
이상 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시 형태에 대하여 설명하였다. 이하에서는 이러한 일실시 형태로부터 추론 가능한 본 발명의 바람직한 형태에 대하여 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변형 거울 구동 장치는 제1 구동 모듈, 연결 모듈 및 제어부를 포함한다.
제어부는 변형 거울 구동 장치에 구비되는 제1 구동 모듈들의 작동을 제어하는 것으로서, 컴퓨터, 서버 등에 의해 구현될 수 있다. 제어부는 변형 거울 구동 장치에 구비되는 제2 구동 모듈들의 작동도 제어한다.
연결 모듈은 인접하는 제1 구동 모듈들을 상호 연결시키는 것으로서, 복수개 구비된다. 연결 모듈은 도 1의 힌지부(130)에 대응하는 개념이다.
제1 구동 모듈은 변형 가능한 거울의 일면에 부착되는 것으로서, 복수개 구비되어 거울의 일면에 대해 제1 방향으로 배열되는 것이다. 이러한 제1 구동 모듈은 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 거울을 변형시키는 기능을 수행한다. 제1 구동 모듈은 도 1의 제1 액추에이터(110)에 대응하는 개념이다.
제1 구동 모듈은 탄성 소자, 제1 전압 인가부, 압전 소자 및 제2 전압 인가부를 포함할 수 있다.
탄성 소자는 탄력적인 소재로 이루어지는 것이다. 탄성 소자는 도 3의 탄성체(112)에 대응하는 개념이다.
제1 전압 인가부는 탄성 소자에 제1 전압을 인가시키는 것이다. 제1 전압 인가부는 도 3의 제2 전극(114)에 대응하는 개념이다.
압전 소자는 탄성 소자의 일면에 적층되는 것으로서, 전위차를 기초로 형상이 변화되는 것이다. 본 발명에서 압전 소자는 제1 전압과 제2 전압 사이의 전위차를 기초로 형상이 변화된다. 압전 소자는 도 3의 압전 변형체(111)에 대응하는 개념이다.
제2 전압 인가부는 압전 소자에 제2 전압을 인가시키는 것이다. 제2 전압 인가부는 도 3의 제1 전극(113)에 대응하는 개념이다.
제1 구동 모듈은 제1 전압과 제2 전압 중 어느 전압이 더 큰 값을 가지는지 여부를 기초로 탄성 소자와 압전 소자가 휘어지는 방향을 조절할 수 있다.
제1 구동 모듈은 제1 전압과 제2 전압 사이의 차이값을 기초로 탄성 소자와 압전 소자의 휘어지는 정도를 조절할 수 있다. 제1 구동 모듈은 탄성 소자의 강성(rigidity), 탄성 소자의 탄성 계수 및 압전 소자의 압전 계수 중 적어도 하나의 값을 더 이용하여 탄성 소자와 압전 소자의 휘어지는 정도를 조절할 수 있다.
제1 구동 모듈은 거울의 일면에 본딩(bonding)되어 부착될 수 있다.
변형 거울 구동 장치는 제2 구동 모듈을 더 포함할 수 있다.
제2 구동 모듈은 연결 모듈을 통해 인접하는 제1 구동 모듈들과 연결되는 것으로서, 변형 거울 구동 장치에 복수개 구비된다. 이러한 제2 구동 모듈은 거울의 일면에 대해 제2 방향으로 연결 모듈의 위치를 이동시키는 기능을 수행한다. 제2 구동 모듈은 도 1의 제2 액추에이터(120)에 대응하는 개념이다.
각각의 제2 구동 모듈은 각각의 연결 모듈의 위치를 다르게 이동시켜 도 2의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 거울의 일면에 부착되는 제1 구동 모듈들에 의해 형성되는 곡면의 파고를 조절할 수 있다.
제1 구동 모듈은 제1 방향으로 거울의 일면에 대해 평행 관계에 있는 방향을 이용할 수 있으며, 제2 구동 모듈은 제2 방향으로 거울의 일면에 대해 수직 관계에 있는 방향을 이용할 수 있다.
이상 설명한 변형 거울 구동 장치는 적응 광학계에 구비될 수 있다.
다음으로 변형 거울 구동 장치의 작동 방법에 대하여 설명한다.
먼저 제어부가 변형 가능한 거울의 일면에 부착되는 것으로서, 복수개 구비되어 거울의 일면에 대해 제1 방향으로 배열되는 제1 구동 모듈에 서로 다른 두 전압들을 인가시킨다(STEP A).
제어부는 STEP A에서 제1 구동 모듈에 구비되는 것으로서 탄력적인 소재로 이루어지는 탄성 소자에 제1 전압을 인가시키고, 탄성 소자의 일면에 적층되는 압전 소자에 제2 전압을 인가시킬 수 있다.
이후 제1 구동 모듈이 서로 다른 두 전압들 사이의 전위차를 기초로 형상을 변화시켜 거울을 변형시킨다(STEP B).
제1 구동 모듈은 STEP B에서 제1 전압과 제2 전압 사이의 전위차를 기초로 압전 소자의 형상을 변화시켜 거울을 변형시킬 수 있다.
제1 구동 모듈은 STEP B에서 제1 전압과 제2 전압 중 어느 전압이 더 큰 값을 가지는지 여부를 기초로 탄성 소자와 압전 소자가 휘어지는 방향을 조절할 수 있다.
제1 구동 모듈은 STEP B에서 제1 전압과 제2 전압 사이의 차이값을 기초로 탄성 소자와 압전 소자의 휘어지는 정도를 조절할 수 있다.
제1 구동 모듈은 STEP B에서 탄성 소자의 강성(rigidity), 탄성 소자의 탄성 계수 및 압전 소자의 압전 계수 중 적어도 하나의 값을 더 이용하여 탄성 소자와 압전 소자의 휘어지는 정도를 조절할 수 있다.
이후 제어부가 변형 거울 구동 장치에 의해 거울이 변형되는 영상을 실시간으로 촬영하여 디스플레이한다(STEP C). 제어부는 영상 획득부(ex. 카메라)와 디스플레이부(ex. 모니터)를 제어하여 상기한 기능을 수행할 수 있다.
한편 STEP A와 STEP B 사이에, 연결 모듈을 통해 인접하는 제1 구동 모듈들과 연결되는 복수개의 제2 구동 모듈이 거울의 일면에 대해 제2 방향으로 연결 모듈의 위치를 이동시킬 수 있다(STEP D).
각각의 제2 구동 모듈은 STEP D에서 각각의 연결 모듈의 위치를 다르게 이동시켜 거울의 일면에 부착되는 제1 구동 모듈들에 의해 형성되는 곡면의 파고를 조절할 수 있다.
이상 설명한 변형 거울 구동 장치의 작동 방법, 즉 거울 변형 제어 방법은 적응 광학계가 레이저 신호를 이용하여 타겟에 대한 정보를 획득할 때 수행될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 변형 가능한 거울의 일면에 부착되는 것으로서, 복수개 구비되어 상기 거울의 일면에 대해 제1 방향으로 배열되며, 탄력적인 소재로 이루어지는 탄성 소자, 상기 탄성 소자에 제1 전압을 인가시키는 제1 전압 인가부, 상기 탄성 소자의 일면에 적층되는 것으로서 전위차를 기초로 형상이 변화되는 압전 소자, 및 상기 압전 소자에 제2 전압을 인가시키는 제2 전압 인가부를 포함하여, 상기 제1 전압과 상기 제2 전압 사이의 전위차를 기초로 상기 압전 소자와 상기 탄성 소자의 형상을 변화시켜 상기 거울의 형태를 변형시키는 제1 구동 모듈; 및
    인접하는 제1 구동 모듈들 사이에 배치되어 상기 인접하는 제1 구동 모듈들에 연결되는 복수개의 연결 모듈; 및
    상기 연결 모듈을 통해 상기 인접하는 제1 구동 모듈들과 연결되며, 상기 거울의 일면에 대해 제2 방향으로 상기 연결 모듈의 위치를 이동시키는 복수개의 제2 구동 모듈
    을 포함하며,
    각각의 제2 구동 모듈은 각각의 연결 모듈의 위치를 다르게 이동시켜 상기 거울의 일면에 부착되는 제1 구동 모듈들에 의해 형성되는 곡면의 파고를 조절하는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 모듈은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압 중 어느 전압이 더 큰 값을 가지는지 여부를 기초로 상기 탄성 소자와 상기 압전 소자가 휘어지는 방향을 조절하는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 모듈은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압 사이의 차이값을 기초로 상기 탄성 소자와 상기 압전 소자의 휘어지는 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 구동 모듈은 상기 탄성 소자의 강성(rigidity), 상기 탄성 소자의 탄성 계수 및 상기 압전 소자의 압전 계수 중 적어도 하나의 값을 더 이용하여 상기 탄성 소자와 상기 압전 소자의 휘어지는 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 모듈은 상기 제1 방향으로 상기 거울의 일면에 대해 평행 관계에 있는 방향을 이용하며, 상기 제2 구동 모듈은 상기 제2 방향으로 상기 거울의 일면에 대해 수직 관계에 있는 방향을 이용하는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 구동 모듈은 상기 거울의 일면에 본딩(bonding)되어 부착되는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 변형 거울 구동 장치는 적응 광학계에 구비되는 것을 특징으로 하는 변형 거울 구동 장치.
KR1020170171054A 2017-12-13 2017-12-13 변형 거울 구동 장치 KR101838101B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170171054A KR101838101B1 (ko) 2017-12-13 2017-12-13 변형 거울 구동 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170171054A KR101838101B1 (ko) 2017-12-13 2017-12-13 변형 거울 구동 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101838101B1 true KR101838101B1 (ko) 2018-03-13

Family

ID=61660966

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170171054A KR101838101B1 (ko) 2017-12-13 2017-12-13 변형 거울 구동 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101838101B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101959289B1 (ko) 2018-10-24 2019-03-18 엘아이지넥스원 주식회사 고에너지 레이저 무기용 변형 거울의 구동 장치의 제조 방법
KR101931959B1 (ko) 2018-07-02 2019-03-20 한화시스템 주식회사 변형 거울 장치 및 그 구동 방법
KR101970226B1 (ko) 2018-10-24 2019-04-18 엘아이지넥스원 주식회사 고에너지 레이저 무기에 적용되는 변형 거울의 구동 장치
JP2021021897A (ja) * 2019-07-30 2021-02-18 株式会社ジェイテックコーポレーション 形状可変ミラー

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060018045A1 (en) 2003-10-23 2006-01-26 Carl Zeiss Smt Ag Mirror arrangement and method of manufacturing thereof, optical system and lithographic method of manufacturing a miniaturized device
US7336412B2 (en) 2001-06-12 2008-02-26 California Institute Of Technology PZT unimorph based, high stroke mems deformable mirror with continuous membrane and method of making the same
EP2378345A1 (en) 2010-04-14 2011-10-19 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Deformable mirror device with replaceable mirror sheet and method to adhere a mirror sheet

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7336412B2 (en) 2001-06-12 2008-02-26 California Institute Of Technology PZT unimorph based, high stroke mems deformable mirror with continuous membrane and method of making the same
US20060018045A1 (en) 2003-10-23 2006-01-26 Carl Zeiss Smt Ag Mirror arrangement and method of manufacturing thereof, optical system and lithographic method of manufacturing a miniaturized device
EP2378345A1 (en) 2010-04-14 2011-10-19 Nederlandse Organisatie voor toegepast -natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Deformable mirror device with replaceable mirror sheet and method to adhere a mirror sheet

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101931959B1 (ko) 2018-07-02 2019-03-20 한화시스템 주식회사 변형 거울 장치 및 그 구동 방법
KR101959289B1 (ko) 2018-10-24 2019-03-18 엘아이지넥스원 주식회사 고에너지 레이저 무기용 변형 거울의 구동 장치의 제조 방법
KR101970226B1 (ko) 2018-10-24 2019-04-18 엘아이지넥스원 주식회사 고에너지 레이저 무기에 적용되는 변형 거울의 구동 장치
JP2021021897A (ja) * 2019-07-30 2021-02-18 株式会社ジェイテックコーポレーション 形状可変ミラー

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101838101B1 (ko) 변형 거울 구동 장치
Madec Overview of deformable mirror technologies for adaptive optics and astronomy
US7773119B2 (en) Drive apparatus, image pickup unit and image pickup apparatus
US7170665B2 (en) Optical unit provided with an actuator
US8729770B1 (en) MEMS actuators with combined force and bi-directional rotation
WO2005085125A1 (ja) マイクロアクチュエータ、およびマイクロアクチュエータを備えた装置
US10807859B2 (en) MEMS actuator, system having a plurality of MEMS actuators, and method for producing a MEMS actuator
EP3864445B1 (en) Optical device with a light ray deflector
US11782232B2 (en) Camera module
JP2007021044A (ja) 可変形状ミラーの変形方法、光学装置及び眼底観察装置
JP2002228903A (ja) 光学ユニット
US20230249960A1 (en) Micro-electro-mechanical device with a shock-protected tiltable structure
US7967456B2 (en) Scalable size deformable pocket mirror with on-pocket bimorph actuator
JP6926625B2 (ja) 圧電アクチュエータ、光偏向器及び画像投影装置
JP2017116842A (ja) 光偏向器及び画像投影装置
JP5076232B2 (ja) 形状可変ミラー、光ピックアップ装置
US20220019128A1 (en) MEMS Assembly Process Flow
KR101838100B1 (ko) 전위차를 이용한 거울 변형 제어 방법
US20210191108A1 (en) Hybrid optical fiber mems scanner
EP2215669B1 (en) Piezoelectric movement of a lens
US11522472B2 (en) MEMS actuation system
JP2009196060A (ja) 駆動機構
JP2007316569A (ja) 撮像ユニットおよび撮像装置
US20230152668A1 (en) MEMS Assembly and Process Flow
GB2592002A (en) A shape memory alloy apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant