KR102409300B1 - 압전 구동기를 위한 일체형 예압 메커니즘 - Google Patents
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Abstract
압전 구동기가, 구동기의 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이에 탄성 복원력을 제공하는 일체형 바이어스 밴드를 구비하는 단일체형 프레임을 포함하며, 조절 샤프트를 회전시키기 위해 사용될 수 있다. 일부 경우에, 예압 메커니즘이 또한, 프레임과 함께 포함될 수 있을 것이다. 그러한 압전 구동기들은, 광학적 장착 디바이스들과 같은, 조절 가능한 광학적 장착 디바이스들을 위해 사용될 수 있을 것이다.
Description
본 특허 출원은, "압전 구동기를 위한 일체형 예압 메커니즘"으로 명칭이 부여되고, Honqi Li 를 발명자로 하는, 그리고 변리사 식별 번호 제NPT-0339-UT호를 구비하는, 2014년 4월 15일 출원된 미국 특허출원 제14/253,087호의 우선권의 이익을 주장하며, 그의 전체 내용이 참조로 본 명세서에 통합된다.
렌즈들, 거울들, 파동 플레이트들, 필터들, 체적 브레그 격자(volume Bragg grating)들, 프리즘들, 및 이와 유사한 것과 같은, 광학 디바이스들 또는 요소들이 흔히, 광학 시스템에, 그리고 구체적으로, 조절 가능한 광학 장착대를 갖는, 실험용 광학 시스템에, 장착된다. 광학 시스템의 예가, 하나의 광학 디바이스로부터 다음의 광학 디바이스 광 빔을 유도하는 광학 경로를 제공하도록 하기 위한 방향성을 갖도록 베이스에 장착되는 복수의 광학 디바이스들 및 구성요소들을 구비하는, 광학 벤치(optical bench) 또는 베이스를 포함할 수 있을 것이다. 레이저들 또는 다른 광원들로부터의 빔들이 일반적으로 그러한 용도들을 위해 사용된다. 그러한 배열들에서, 조절 가능한 광학 장착대가, 광학 요소를 광학 시스템의 광학 벤치 또는 다른 구성요소에 확고하게 고정하기 위한 메커니즘을 제공하며 그리고 여전히 광학 요소의 방향성에 대한 약간의 조정을 허용한다.
기존의 조절 가능한 광학 장착대들은, 자체에 고정되는 광학 요소를 구비하도록 구성되는, 제1 플레이트를 구비하는 실시예들을 포함할 수 있을 것이다. 제2 플레이트가, 제1 플레이트에 인접하게 배치되며 그리고 제2 플레이트로부터 제1 플레이트로 연장되는 3개의 접촉 지점을 포함한다. 하나 이상의 접촉 지점이, 제2 플레이트에 나사결합되는 조절 나사와 같은, 조절 샤프트의 단부 상에 배치될 수 있을 것이다. 접촉 지점들은 또한, 제1 플레이트에 대한 접촉 지점의 회전을 허용하지만, 접촉 지점이 제1 플레이트를 따라 슬라이딩하거나 횡 방향으로 놓이는 것을 방지하는, 제1 플레이트 상의 멈춤쇠(detent) 내에 배치될 수 있을 것이다. 스프링들 또는 자석들과 같은, 하나 이상의 신축 부재가, 스프링, 스프링들, 자석 또는 자석들의 복원력에 의해 견인되도록 플레이트들에 힘을 가하기 위해, 제1 및 제2 플레이트 사이에 고정된다. 플레이트들 사이의 신축 부재들에 의해 생성되는 인력은, 제1 플레이트의 개별적인 멈춤쇠에 대해 3개의 접촉 지점에 의해 저항하게 된다. 그러한 배열에서, 조절 나사 또는 샤프트의 회전은, 조절 나사 위치에서 플레이트들 사이의 간격을 그리고 그에 따라 제1 플레이트의 제2 플레이트에 대한 상대적 방향을 조절하기 위해, 제2 플레이트에 대해 조절 나사를 이동시킨다.
일부 경우에, 압전 구동기가, 조절 나사들을 회전시키기 위해 사용될 수 있을 것이다. 제1 방향으로의 조절 가능한 광학 장착대의 나사가공 샤프트에 대한 접경 턱 요소(abutting jaw element)들의 왕복 운동이, 나사가공 샤프트와 접경 턱들 사이의 마찰 계수가 턱들의 운동을 나사가공 샤프트에 전달하도록 왕복 운동이 충분히 느릴 때, 나사가공 샤프트의 단순한 회전 운동으로 변환될 수 있을 것이다. 나사가공 샤프트의 회전 운동은, 나사가공 샤프트의 병진 운동 및 제1 플레이트 및 이에 고정되는 광학 요소와 같은 임의의 요소의 개별적인 운동을 야기한다. 제2 방향으로의 나사가공 샤프트에 대한 접경 턱 요소들의 왕복 운동은, 나사가공 샤프트의 관성이, 나사가공 샤프트가 접경 턱 요소의 왕복 운동과 연동하는 것을 방지하도록, 그로 인해 나사가공 샤프트의 위치의 유지를 야기하도록, 비교적 빠를 수 있을 것이다. 일부 경우에, 각각의 턱이 나사가공 샤프트에 가하는 복원력은, 각각의 턱 요소에 결합될 수 있는, 죔 스프링(clamp spring)과 같은 별개의 예압 메커니즘에 의해 제공될 수 있을 것이다.
죔 스프링에 의해 가해지는 나사가공 샤프트와 접경 턱들 사이의 복원력의 변동이, 토크 측정 디바이스에 의해 나사가공 샤프트를 회전시킴에 의해 측정되는, 동적 토크 및 정적 토크의 변동을 야기할 수 있다. 이는 장착대의 성능에 부정적으로 영향을 미칠 수 있을 것이다. 죔 스프링에 의해 접경 턱들에 가해지는 복원력의 변동이, 조립 도중의 죔 스프링의 변형, 죔 스프링의 제조, 공정 또는 재료들의 변동, 또는 이와 유사한 것에 의해, 야기될 수 있을 것이다. 요구되는 것은, 접경 턱들의 접촉 표면들과 나사가공 샤프트 사이에 일관된 복원력을 공급하는, 예압 메커니즘이다.
압전 구동기의 일부 실시예는, 구동기 프레임의 요소들 모두가 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 것인, 단일체 형태(monolithic configuration)를 갖는 구동기 프레임을 포함한다. 구동기 프레임은, 제1 접촉 표면을 구비하는 제1 지지 요소, 및 제2 접촉 표면을 구비하는 제2 지지 요소를 포함한다. 제2 접촉 표면은 제1 접촉 표면에 대해 이격되어 그리고 제1 접촉 표면에 실질적으로 대향 관계로 배치된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 선택적 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 힌지 섹션은, 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 변형에 의해, 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 배치되는, 바이어스 밴드를 포함한다. 바이어스 밴드는, 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 제1 접촉 표면의 수직 변위에 저항하는, 탄성 복원력을 제공하도록 구성된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 장착 표면과 제2 장착 표면 사이에 배치되는, 압전 요소 캐비티(piezoelectric element cavity)를 포함할 수 있을 것이다. 압전 구동기는 또한, 압전 요소 캐비티 내부에 배치되는, 압전 요소를 포함한다. 압전 요소는, 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부 및 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비한다. 압전 요소는, 압전 구동기로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되어, 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 왕복 변위를 야기하도록 한다.
압전 구동기의 일부 실시예는, 구동기 프레임의 요소들 모두가 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 것인, 단일체 형태를 갖는 구동기 프레임을 포함한다. 구동기 프레임은, 제1 접촉 표면을 구비하는 제1 지지 요소, 및 제2 접촉 표면을 구비하는 제2 지지 요소를 포함한다. 제2 접촉 표면은 제1 접촉 표면에 대해 이격되어 그리고 제1 접촉 표면에 실질적으로 대향 관계로 배치된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 선택적 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 힌지 섹션은, 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 변형에 의해, 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 구동기 프레임은 또한, 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 제1 접촉 표면의 수직 변위에 또는 그 반대에 저항하는, 복원력을 제공하도록 구성되는, 바이어스 밴드를 포함한다. 바이어스 밴드는, 제1 지지 요소의 말단부로부터 멀어지게 연장되며 그리고 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이에 배치되는 공간 둘레에 연장된다. 바이어스 밴드는 또한, 제2 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 배치되는, 제2 지지 요소의 외표면 둘레의 제2 지지 요소의 말단부 둘레에 연장된다. 바이어스 밴드는 또한, 제2 지지 요소에서, 제2 지지 요소의 후측면 상에 위치하게 되는 밴드 힌지 섹션에서, 종결된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 장착 표면과 제2 장착 표면 사이에 배치되는, 압전 요소 캐비티를 포함할 수 있을 것이다. 압전 구동기는 또한, 압전 요소 캐비티 내부에 배치되는, 압전 요소를 포함한다. 압전 요소는, 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부 및 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비한다. 압전 요소는, 압전 구동기로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되어, 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 왕복 변위를 야기하도록 한다.
압전 구동기의 일부 실시예는, 구동기 프레임의 요소들 모두가 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 것인, 단일체 형태를 갖는 구동기 프레임을 포함한다. 구동기 프레임은, 제1 접촉 표면을 구비하는 제1 지지 요소, 및 제2 접촉 표면을 구비하는 제2 지지 요소를 포함한다. 제2 접촉 표면은 제1 접촉 표면에 대해 이격되어 그리고 제1 접촉 표면에 실질적으로 대향 관계로 배치된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 선택적 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 힌지 섹션은, 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 변형에 의해, 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 구동기 프레임은 또한, 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 제1 접촉 표면의 수직 변위에 또는 그 반대에 저항하는, 복원력을 제공하도록 구성되는, 바이어스 밴드를 포함한다. 바이어스 밴드는, 제1 지지 요소의 말단부 둘레에서 제1 지지 요소로부터 멀어지게 그리고, 제1 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 놓이는, 제1 지지 요소의 외표면을 따라 연장된다. 바이어스 밴드는 또한, 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이에 배치되는 공간 둘레에서 그리고, 제2 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 배치되는, 제2 지지 요소의 외표면을 따라 제2 지지 요소의 말단부 둘레에서 연장된다. 바이어스 밴드는, 제2 지지 요소의 후측면 상에 위치하게 되는, 밴드 힌지 섹션에서 종결된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 장착 표면과 제2 장착 표면 사이에 배치되는, 압전 요소 캐비티를 포함할 수 있을 것이다. 압전 구동기는 또한, 압전 요소 캐비티 내부에 배치되는, 압전 요소를 포함한다. 압전 요소는, 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부 및 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비한다. 압전 요소는, 압전 구동기로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되어, 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 왕복 변위를 야기하도록 한다.
조절 가능한 광학 장착대의 일부 실시예가, 광학 요소를 수용하도록 그리고 자체에 광학 요소를 고정하도록 구성되는, 광학적 장착 디바이스를 포함한다. 조절 가능한 광학 장착대는 또한, 안정적인 표면에 확고하게 고정되도록 구성되는 그리고 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘에 의해 광학적 장착 디바이스에 결합되는, 베이스를 포함한다. 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘은, 적어도 1 자유도를 따라, 광학적 장착 디바이스와 베이스 사이의 상대적이고 조절 가능한 변위를 허용하도록 구성된다. 조절 가능한 광학 장착대는 또한, 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘에 작동적으로 결합되는 압전 구동기 조립체를 포함한다. 압전 구동기 조립체는, 구동기 프레임의 요소들 모두가 단일의 연속적인 재료 조각으로부터 절단되는 것인, 단일체 형태를 구비하는 구동기 프레임을 포함한다. 압전 구동기 조립체는 또한, 제1 접촉 표면을 구비하는 제1 지지 요소 및 제2 접촉 표면을 구비하는 제2 지지 요소를 포함한다. 제2 접촉 표면은 제1 접촉 표면에 대해 이격되게 그리고 제1 접촉 표면에 대해 실질적으로 대향되는 관계로 배치된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 배치되는, 감소된 재료 단면적의 선택적 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 힌지 섹션은, 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 탄성 변형에 의해, 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 변위를 허용하도록 구성된다. 구동기 프레임은 또한, 제1 지지 요소와 제2 지지 요소 사이에 결합되며 그리고 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 변위를 위한 탄성 복원력을 제공하도록 구성되는, 바이어스 밴드를 포함한다. 구동기 프레임은 또한, 제1 장착 표면과 제2 장착 표면 사이에 배치되는, 압전 요소 캐비티를 포함할 수 있을 것이다. 압전 구동기 조립체는 또한, 압전 요소 캐비티 내부에 배치되는 압전 요소를 포함할 수 있으며, 더불어 압전 요소의 제1 단부는 제1 장착 표면에 고정되며 그리고 압전 요소의 제2 단부는 제2 장착 표면에 고정된다. 압전 요소는 또한, 압전 요소로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성된다. 압전 구동기 조립체는, 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 제1 접촉 표면과 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 변위를 야기하도록 구성된다.
특정 실시예들이, 뒤따르는 설명, 예들, 청구항들 및 도면들에서 추가로 설명된다. 실시예들의 이러한 특징들은, 첨부 예시적 도면들과 함께 취해질 때, 뒤따르는 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도면들은 기술에 대한 실시예들을 예시하며 그리고 제한하는 것이 아니다. 예시의 명료함 및 편의를 위해, 도면들은, 축적에 따르지 않을 수 있으며, 그리고 일부 경우에, 다양한 양태들이 특정 실시예들에 대한 이해를 용이하게 하기 위해 과장되게 또는 확대되게 도시될 수 있을 것이다.
도 1은, 조절 가능한 광학 장착대를 포함하는, 광학 조립체의 사시도이다.
도 2는, 구동기 커버 플레이트 및 구동기 구속 하우징을 도시하는, 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 사시도이다.
도 3은, 구동기 구속 하우징 내부에 배치되는 복수의 압전 구동기를 도시하는, 숨겨진 구동기 커버 플레이트 및 구동기 구속 하우징을 갖는 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 사시도이다.
도 4a는, 구동기 구속 하우징, 구동기 커버 플레이트, 및 구동기 구속 하우징 내부에 배치되는 복수의 압전 구동기를 도시하는, 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 분해 사시도이다.
도 4b는, 광학적 장착 디바이스, 베이스 플레이트, 구동기 하우징, 압전 구동기, 및, 베이스 플레이트의 슬롯에 결합되는 압전 구동기의 프레임 가이드를 도시하는, 분해도이다.
도 5는, 구동기 구속 하우징 내부에 배치되는 복수의 압전 구동기를 도시하는, 숨겨진 구동기 커버 플레이트를 갖는 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 입면도이다.
도 6a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6b는, 도 6a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 6c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 6d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 6c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 6e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 6c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 6f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 6a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 6g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 6f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 6h는, 도 6a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 6i는, 도 6a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 7a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 7b는, 도 7a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 7c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 7d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 7c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 7e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 7c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 7f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 7a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 7g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 7f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 7h는, 도 7a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 7i는, 도 7a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 8a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 8b는, 도 8a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 8c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 8d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 8c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 8e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 8c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 8f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 8a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 8g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 8f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 8h는, 도 8a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 8i는, 도 8a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 9a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 9b는, 도 9a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 9c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 9d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 9c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 9e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 9c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 9f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 9a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 9g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 9f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 9h는, 도 9a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 9i는, 도 9a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 10a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 10b는, 도 10a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 10c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 10d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 10c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 10e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 10c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 10f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 10a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 10g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 10f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 10h는, 도 10a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 10i는, 도 10a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 11은 제조 공정에 대한 사시도이다.
도 1은, 조절 가능한 광학 장착대를 포함하는, 광학 조립체의 사시도이다.
도 2는, 구동기 커버 플레이트 및 구동기 구속 하우징을 도시하는, 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 사시도이다.
도 3은, 구동기 구속 하우징 내부에 배치되는 복수의 압전 구동기를 도시하는, 숨겨진 구동기 커버 플레이트 및 구동기 구속 하우징을 갖는 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 사시도이다.
도 4a는, 구동기 구속 하우징, 구동기 커버 플레이트, 및 구동기 구속 하우징 내부에 배치되는 복수의 압전 구동기를 도시하는, 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 분해 사시도이다.
도 4b는, 광학적 장착 디바이스, 베이스 플레이트, 구동기 하우징, 압전 구동기, 및, 베이스 플레이트의 슬롯에 결합되는 압전 구동기의 프레임 가이드를 도시하는, 분해도이다.
도 5는, 구동기 구속 하우징 내부에 배치되는 복수의 압전 구동기를 도시하는, 숨겨진 구동기 커버 플레이트를 갖는 도 1의 조절 가능한 광학 장착대의 입면도이다.
도 6a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 6b는, 도 6a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 6c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 6d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 6c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 6e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 6c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 6f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 6a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 6g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 6f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 6h는, 도 6a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 6i는, 도 6a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 7a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 7b는, 도 7a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 7c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 7d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 7c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 7e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 7c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 7f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 7a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 7g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 7f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 7h는, 도 7a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 7i는, 도 7a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 8a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 8b는, 도 8a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 8c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 8d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 8c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 8e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 8c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 8f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 8a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 8g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 8f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 8h는, 도 8a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 8i는, 도 8a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 9a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 9b는, 도 9a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 9c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 9d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 9c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 9e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 9c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 9f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 9a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 9g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 9f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 9h는, 도 9a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 9i는, 도 9a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 10a는, 구동기 프레임, 구동기 샤프트, 및 압전 구동기를 포함하는, 압전 구동기 조립체 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 10b는, 도 10a의 압전 구동기 조립체의 절단 사시도이다.
도 10c는, 제1 지지 요소, 제2 지지 요소, 힌지 섹션, 및 바이어스 밴드를 도시하는, 구동기 프레임의 실시예의 입면도이다.
도 10d는, 제2 접촉 표면을 도시하는, 도 10c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 10e는, 제1 접촉 표면을 도시하는, 도 10c의 구동기 프레임 실시예의 절단 사시도이다.
도 10f는, 중립 상태의 압전 구동기 및 중립 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 10a의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 10g는, 신장된 상태의 압전 구동기 및 변형된 상태의 구동기 프레임을 도시하는, 도 10f의 압전 구동기 및 구동기 프레임 양자 모두에 대한 입면도이다.
도 10h는, 도 10a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 10i는, 도 10a의 구동기 프레임의 입면도이다.
도 11은 제조 공정에 대한 사시도이다.
여기에서 논의되는 실시예들은, 일부 경우에 광학 장착대에 고정되는 광학 디바이스들 및/또는 광학 요소들의 병진 조절 및/또는 회전 조절을 제공할 수 있는, 압전 구동기들을 포함하는 콤팩트한 동력 구동 메커니즘들에 관한 것이다. 그러한 예시적인 광학 장착대가, 거의 또는 전혀 각도 범위 제한들을 구비하지 않도록, 광학 장착대를 통한 중앙 구멍의 이용 가능성, 광학 장착대의 출력 손실의 경우의 위치 안정성, 양호한 민감성 및 광학적 조절을 위한 다른 동력 조절 가능한 광학 장착대와 비교한 및 낮은 비용을 구비하도록, 구성될 수 있을 것이다. 그러한 압전 구동기들에 의해 구동될 수 있는 광학 장착대들의 예들이, 회전 스테이지들과 같은 회전형 광학 장착대들, 운동학적 광학 장착대들과 같은 각도 기울임을 위해 구성되며 그리고 선회하거나 또는 연결되는 광학 장착대들, 병진 스테이지들을 포함할 수 있는 병진 장착대들 및 이와 유사한 것을 포함할 수 있을 것이다. 압전 구동기 실시예들은, 주어진 광학 장착대 내부에 적당하게 배치될 수 있으며 그리고, 이들이 장착대에 고정되는 광학 디바이스들 또는 구성요소들의 병진 운동 및/또는 회전 운동을 제공하도록 구성될 수 있을 것이다. 압전 구동기들의 예시적 실시예들이, 그 전체가 여기에 참조로 통합되는, "광학적 정렬 나사들을 위한 압전 구동기"로 명칭이 부여된, Luecke 등에 의한, 1993년 4월 6일 출원된, 미국 특허 제5,410,206호에서 논의된다. 통합되는 5,410,206 특허에서 논의되는 실시예들의 임의의 적당한 특징, 치수 또는 재료는, 여기에서 논의되는 임의의 실시예와 함께 사용될 수 있을 것이다.
도 1에 도시된 광학 조립체(10)는, 압전 구동기들을 활용하는 시스템의 예로서 도시되고 있는, 마이켈슨 인페로메터 시스템(Michelson inferometer system)의 실시예이다. 광학 조립체(10)는, 광학 벤치(12)에 고정될 다른 광학 요소들을 위한 안정적인 플랫폼을 제공하는, 광학 벤치(12)를 포함할 수 있을 것이다. 광학 조립체(10)는 또한, 빔 분할 입방체(16: beam splitting cube)를 향해 지향하게 될 수 있는, 레이저 또는 이와 유사한 것 형태의 선원(14: radiation source)을 포함할 수 있을 것이다. 광학 조립체(10)는 또한, 수동 광학 장착대(20)에 고정되는, 제1 거울(18)을 포함할 수 있을 것이다. 제1 거울(18)의 위치는, 모두 수동 광학 장착대(20)에 회전 가능하게 고정되는 것인, 제1 수동 노브(22a), 제2 수동 노브(22b), 또는 제3 수동 노브(22c)에 의해, 수동으로 조절될 수 있을 것이다.
광학 조립체(10)는 또한, 광학 요소를 수용하도록 그리고 조절 가능한 광학 장착대(24)에 광학 요소를 고정하도록 구성되는, 조절 가능한 광학 장착대(24)를 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 광학 장착대(24)의 실시예가 도 1 내지 도 5에 도시된다. 조절 가능한 광학 장착대(24)는, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 베이스(28)에 고정되는, 조절 가능한 장착 메커니즘(26)을 포함할 수 있으며, 상기 베이스는 결국 광학 벤치(12)에 고정된다. 조절 가능한 광학 장착대(24)는 또한, 조절 가능한 장착 메커니즘(26)에 회전 가능하게 그리고 병진 가능하게 결합되는 광학적 장착 디바이스(30)를 포함할 수 있으며, 상기 광학적 장착 디바이스는, 적어도 1 자유도를 따라, 광학적 장착 디바이스(30)와 베이스(28) 사이의 상대적인 조절 가능한 변위를 허용하도록 구성된다.
제2 거울(32)이 광학적 장착 디바이스(30)에 고정될 수 있을 것이다. 조절 가능한 장착 메커니즘(26)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 나사가공 샤프트(36)에 고정되는 제1 구동 노브(34), 제2 나사가공 샤프트(40)에 고정되는 제2 구동 노브(38), 및 제3 나사가공 샤프트(44)에 고정되는 제3 구동 노브(42)를 포함할 수 있을 것이다. 제2 거울(32)의 위치는, 전자 컨트롤러(48)에 작동적으로 결합되는 조이스틱 제어 디바이스(46)에 의해 조절될 수 있으며, 상기 전자 컨트롤러는 결국, 조절 가능한 장착 메커니즘(26) 내부에 배치되는 제1 압전 구동기(50), 제2 압전 구동기(52), 및 제3 압전 구동기(54)에 작동적으로 결합된다. 이들이 전자 컨트롤러(48)에 의해 활성화될 때, 제1 압전 구동기(50)는 제1 나사가공 샤프트(36)를 구동하고, 제2 압전 구동기(52)는 제2 나사가공 샤프트(40)를 구동하며, 그리고 제3 압전 구동기(54)는 제3 나사가공 샤프트(44)를 구동한다. 3개의 압전 구동기 중의 임의의 하나 또는 조합이, 광학적 장착 디바이스(30) 내부에 배치되는 제2 거울(32)의 병진 운동 및/또는 회전 운동을 제공하도록 하기 위해, 나사가공 샤프트들의 임의의 개별적인 조합을 구동하도록, 전자 컨트롤러(48)에 의해 활성화될 수 있다.
레이저(14)에 의해 생성되는 입사 빔이, 입사 빔의 제1 빔 부분이 제1 거울(18)로 보내지며 그리고 입사 빔의 제2 빔 부분이 제2 거울(32)로 보내질 수 있도록, 빔 분할 입방체(16)에서 분할될 수 있을 것이다. 입사 빔의 제1 빔 부분 및 입사 빔의 제2 빔 부분은, 개별적으로 제1 거울(18) 및 제2 거울(32)에서 반사될 수 있으며, 그리고 이어서 제1 빔 부분 및 제2 빔 부분은 빔 분할 입방체(16)에서 다시 조합된 다음 관찰 스크린(56: viewing screen)으로 유도될 수 있을 것이다. 이 경우, 입사 빔의 제1 빔 부분의 방향은, 제1 수동 노브(22a), 제2 수동 노브(22b), 및/또는 제3 수동 노브(22c)를 사용하여, 제1 거울(18)을 조절함으로써 조절될 수 있을 것이다. 입사 빔의 제2 빔 부분은, 조절 가능한 장착 메커니즘(26)에 배치되며 그리고 개별적으로 제1 나사가공 샤프트(36), 제2 나사가공 샤프트(40), 및 제3 나사가공 샤프트(44)에 작동적으로 연결되는, 제1 압전 구동기(50), 제2 압전 구동기(52), 또는 제3 압전 구동기(54)의 임의의 요구되는 조합의 이동 또는 위치를 활성화하도록 전자 컨트롤러(48)에 명령하거나 또는 달리 정보 신호들을 제공하는, 조이스틱 컨트롤러(46)를 사용함으로써 조절될 수 있을 것이다.
광학적 장착 디바이스(30)는, (제2 거울(32)과 같은) 광학 요소를 수용하도록 그리고 그러한 광학 요소를 고정하도록 구성되는, 장착 영역(58)을 포함한다. 장착 영역(58)은, 다양한 렌즈들, 필터들, 거울들, 또는 임의의 다른 적당한 광학 요소들과 결합하도록 구성된다. 조절 가능한 장착 메커니즘(26)은, 결국 광학 벤치(12)에 고정되는 베이스(28)에 대한 부착을 위한 장착 구멍들(60)을 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 장착 디바이스는 베이스 플레이트(61)를 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 장착 메커니즘(26)은, 베이스 플레이트(61)에 고정되는 구동기 하우징(62) 및 구동기 하우징 커버(64)를 포함할 수 있을 것이다. 구동기 하우징(62)은, 나사들(66) 또는 임의의 다른 적당한 체결부재에 의해, 구동기 하우징 커버(64)에 고정될 수 있을 것이다. 광학적 장착 디바이스(30)는, 스프링(68)(미도시)에 의해 조절 가능한 장착 메커니즘(26)에 부착될 수 있으며, 스프링(68)은 조절 가능한 장착 메커니즘(26) 및 베이스(28)에 대한 광학적 장착 디바이스(30)의 회전 및 병진을 허용한다. 제1 나사가공 샤프트(36), 제2 나사가공 샤프트(40), 및 제3 나사가공 샤프트(44)는, 광학적 장착 디바이스(30)의 전방 표면(70) 상에 위치하게 되는 얕은 수납부들(shallow receptacles)(미도시) 내에서, 광학적 장착 디바이스(30)와 접촉할 수 있을 것이다. 전자 컨트롤러(48)를 장착 메커니즘(26)에 작동적으로 결합하는 케이블(72)이, 케이블 구멍(74)을 통해 구동기 하우징 커버(64)를 관통하게 될 수 있을 것이다.
도 3은, 제거된 구동기 하우징 커버(64)를 갖는, 그로 인해 제1 압전 구동기(50), 제2 압전 구동기(52), 및 제3 압전 구동기(54)를 드러내는, 조절 가능한 광학 장착대(24)를 도시한다. 제1 나사가공 샤프트(36)는 제1 압전 구동기(50)의 대향하는 접촉 표면들 사이에 배치되고, 제2 나사가공 샤프트(40)는 제2 압전 구동기(52)의 대향하는 접촉 표면들 사이에 배치되며, 그리고 제3 나사가공 샤프트(44)는 제3 압전 구동기(52)의 대향하는 접촉 표면들 사이에 배치된다. 개별적인 나사가공 샤프트가 개별적인 압전 구동기에 의해 회전 운동으로 구동될 때, 개별적인 나사가공 샤프트는, 개별적인 압전 구동기 내부에서 그리고 베이스 플레이트(61)의 개별적인 나사가공 내공(threaded bore) 내부에서 회전할 수 있으며, 그리고 이어서 광학적 장착 디바이스(30)의 전방 표면(70)을 밀어서, 그로 인해 광학적 장착 디바이스(30)와 조절 가능한 장착 메커니즘(26)의 베이스 플레이트(61) 사이의 틈새(76)를 증가시키도록 한다. 대안적으로, 개별적인 나사가공 샤프트가 개별적인 압전 구동기에 의해 반대 방향으로 구동될 때, 개별적인 나사가공 샤프트는, 개별적인 압전 구동기 내부에서 그리고 베이스 플레이트(61)의 개별적인 나사가공 내공 내부에서 회전할 수 있으며, 그리고 스프링이 광학적 장착 디바이스(30)의 전방 표면(70)을 수축시키는 것을 허용하여, 그로 인해 광학적 장착 디바이스(30)와 조절 가능한 장착 메커니즘(26) 사이의 틈새(76)를 감소시키도록 할 수 있을 것이다. 임의의 압전 구동기(50, 52 또는 54)가, 동일한 용도에 대해 여기에서 설명되며 그리고 동일한 방법들 및 디바이스들에 의해 제어되는, 압전 구동기 실시예들의 임의의 조합을 포함할 수 있을 것이다.
도 4a는, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 분해도이다. 제1 압전 구동기(50)는 구동기 하우징(62)의 제1 구동기 구멍(78) 내부에 배치되고, 제2 압전 구동기(52)는 구동기 하우징(62)의 제2 구동기 구멍(80) 내부에 배치되며, 그리고 제3 압전 구동기(54)는 구동기 하우징(62)의 제3 구동기 구멍(82) 내부에 배치된다. 제1 압전 구동기(50)는, 구동기 하우징(62)에 대한 제1 압전 구동기(50)의 회전을 방지하기 위해 영역(84) 내에 꼭 끼워 맞춤될 수 있으며, 그리고 제1 압전 구동기(50)는, 전자 컨트롤러(48)에 의해 구동됨에 따라, 제1 압전 구동기(50)의 변형을 허용하도록 하기 위해 영역(86) 내에 헐거운 끼워 맞춤될 수 있을 것이다. 유사하게, 제2 압전 구동기(52)는, 구동기 하우징(62)에 대한 제2 압전 구동기(52)의 회전을 방지하기 위해 영역(88) 내에 꼭 끼워 맞춤될 수 있으며, 그리고 제2 압전 구동기(52)는, 전자 컨트롤러(48)에 의해 구동됨에 따라, 제2 압전 구동기(52)의 변형을 허용하도록 하기 위해 영역(90) 내에 헐거운 끼워 맞춤될 수 있을 것이다. 유사하게, 제3 압전 구동기(54)는, 구동기 하우징(62)에 대한 제3 압전 구동기(54)의 회전을 방지하기 위해 영역(92) 내에 꼭 끼워 맞춤될 수 있으며, 그리고 제3 압전 구동기(54)는, 전자 컨트롤러(48)에 의해 구동됨에 따라, 제3 압전 구동기(54)의 변형을 허용하도록 하기 위해 영역(94) 내에 헐거운 끼워 맞춤될 수 있을 것이다.
도 5는, 탄성중합체 재료의 제1 탄성 패드(96), 탄성중합체 재료의 제2 탄성 패드(98), 및 탄성중합체 재료의 제3 탄성 패드(100)를 도시하는, 제거된 구동기 하우징 커버(64)를 갖는 조절 가능한 광학 장착대(24)의 입면도이다. 제1 탄성 패드(96)는 제1 구동기 구멍(78)과 제1 압전 구동기(50) 사이에 위치하게 되는 가운데, 제1 탄성 패드(96)는 활성화될 때 제1 압전 구동기(50)가 제1 구동기 구멍(78) 내부에서 회전하는 것을 방지하도록 작용한다. 유사하게, 제2 탄성 패드(98)는 제2 구동기 구멍(80)과 제2 압전 구동기(52) 사이에 위치하게 되는 가운데, 제2 탄성 패드(98)는 활성화될 때 제2 압전 구동기(52)가 제2 구동기 구멍(80) 내부에서 회전하는 것을 방지하도록 작용한다. 유사하게, 제3 탄성 패드(100)는 제3 구동기 구멍(82)과 제3 압전 구동기(54) 사이에 위치하게 되는 가운데, 제3 탄성 패드(100)는 활성화될 때 제3 압전 구동기(54)가 제3 구동기 구멍(82) 내부에서 회전하는 것을 방지하도록 작용한다.
이상에 논의되는 조절 가능한 광학 장착대뿐만 아니라 다른 적당한 광학 실시예들이, 광학 장착대의 나사가공 샤프트들 또는 다른 부분들을 구동하기 위해, 임의의 적당한 압전 구동기를 포함할 수 있을 것이다. 그러한 압전 구동기 실시예들에 대한 하나의 관심사는, 조절 가능한 광학 장착대의 나사가공 샤프트들에 대한 구동기의 접촉 표면들에서의 일관된 힘의 중요성이다.
일관된 및/또는 제어된 복원력을 제공하도록 구성되는 압전 구동기(102)의 실시예가, 도 6a 내지 도 6i에 도시된다. 이상에 논의된 바와 같이, 나사가공 샤프트와 같은 표면을 파지하기 위한 복원력을 생성하기 위해 사용되는 별개의 클립형 스프링들을 갖는 압전 구동기들은, 어떠한 설계 어려움들을 갖기 쉬울 것이다. 도 6a 내지 도 6g에 도시되는 압전 구동기 실시예(102)는, 구동기 프레임(104)의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 것인, 단일체 형태를 구비하는 구동기 프레임(104)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임은, 제1 접촉 표면(108)을 구비하는 제1 지지 요소(106), 및 제2 접촉 표면(112)을 구비하는 제2 지지 요소(110)를 포함할 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(108)은, 제2 접촉 표면(112)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 대향되는 관계로 배치된다. 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)은, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112) 사이에 회전 가능하게 고정될 수 있는, 광학 장착대의 나사가공 샤프트(114)와 선택적으로 맞물리도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)은 선택적으로, 나사가공 샤프트(114)를 효과적으로 맞물도록 하기 위해, 도 6d 및 도 6e에 도시된 바와 같은, 나사가공 표면들로 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 상대적인 왕복 운동이, 나사가공 샤프트(114)와 선택적으로 맞물리도록 그리고 나사가공 샤프트를 회전시키도록 하기 위해, 사용될 수 있을 것이다.
구동기 프레임(104)의 일부 외부 표면들은, 구동기 프레임 실시예(104)의 특징부들 및/또는 치수들을 논의하기 위한 기준 표면들로서 사용될 수 있을 것이다. 이 경우에, 구동기 프레임(104)은, 구동기 프레임(104)의 전방 외부 표면(105) 및 구동기 프레임(104)의 후방 외부 표면(107)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(104)의 전방 외부 표면(105)은, 구동기 프레임(104)의 후방 외부 표면(107)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치될 수 있을 것이다. 전방 외부 표면(105)은 또한, 후방 외부 표면(107)에 대해 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(104)은 또한, 전방 외부 표면(105) 및 후방 외부 표면(107) 양자 모두에 대해 실질적으로 수직으로 놓이도록 배치되는, 제1 측방 외부 표면(109)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(104)은 또한, 제1 측방 외부 표면(109)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치되는, 제2 측방 외부 표면(111)을 포함할 수 있을 것이다. 제1 측방 외부 표면(109)은 또한, 제2 측방 외부 표면(111)에 대해 실질적으로 평행할 수 있을 것이다.
구동기 프레임(104)은, 정사각형, 직사각형 또는 이와 유사한 것과 같은 임의의 적당한 구성을 구비할 수 있을 것이다. 일부 경우에, 제1 측방 외부 표면(109)으로부터 제2 측방 외부 표면(111)까지의 구동기 프레임(104)의 횡방향 치수는, 대략 0.1 인치 내지 대략 0.33 인치, 더욱 구체적으로, 대략 0.11 인치 내지 대략 0.22 인치일 수 있을 것이다. 또한, 전방 외부 표면(105)으로부터 후방 외부 표면(107)까지의 구동기 프레임(104)의 횡방향 치수는, 대략 0.15 인치 내지 대략 0.45 인치, 더욱 구체적으로, 대략 0.27 인치 내지 대략 0.33 인치일 수 있을 것이다. 나아가, 구동기 프레임(104)의 높이는, 대략 0.3 인치 내지 대략 1 인치, 더욱 구체적으로, 대략 0.54 인치 내지 대략 0.66 인치일 수 있을 것이다.
이상에서 논의된 바와 같이, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112) 사이의 일관된 복원력이, 일부 경우에, 요구되는 방향으로 회전 운동을 제공하기 위한 접촉 표면들의 나사가공 샤프트(114)와의 선택적인 맞물림을 허용하도록 하기 위해, 요구될 수 있을 것이다. 도 6a 내지 도 6g의 압전 구동기 실시예(102)의 구동기 프레임(104)은, 제1 지지 요소(106)와 제2 지지 요소(110) 사이에 배치되고 이들에 결합될 수 있는 그리고 제1 접촉 표면(108)으로부터 멀어지는 제2 접촉 표면(112)의 수직 상대 변위에 저항할 복원력을 제공하도록 구성될 수 있는, 일체형 바이어스 밴드 부분(116)을 포함한다. 일부 경우에, 일체형 바이어스 밴드(116)는, 일부 이전의 압전 구동기 실시예들과 비교할 때, 접촉 표면들 사이에 더욱 일관된 복원력을 제공할 수 있을 것이다.
제1 접촉 표면(108)으로부터 멀어지는 제2 접촉 표면(112)의 수직 변위는, 편향되고 이어서 자체의 중립 상태로 복귀하는 바와 같이, 통상적인 스프링과 유사한 방식으로 거동하는, 바이어스 밴드(116)의 편향을 야기한다. 바이어스 밴드(116)가 제2 접촉 표면(112)에 제공하는 복원력은, 편향의 크기, 바이어스 밴드(116)의 관성 모멘트 및 구동기 프레임(104) 재료의 탄성률에 실질적으로 비례할 수 있으며, 바이어스 밴드(116)는 일부 경우에 구동기 프레임 재료로 형성된다. 바이어스 밴드(116)는, 도 6a에 도시된 바와 같이, 자체의 두께보다 여러 배 더 넓은, 구동기 프레임(104)의 재료의 하나의 영역으로서 구성될 수 있을 것이다. 바이어스 밴드(116)의 폭 또는 두께의 증가가, 바이어스 밴드(116)의 관성 모멘트의 증가로 이어질 것이며, 그리고 그에 따라 바이어스 밴드(116)가 접촉 표면들에 제공하는 복원력의 증가로 이어질 것이다.
바이어스 밴드(116)에 의해 제공되는 복원력이 바이어스 밴드(116)의 단면 치수들에 의존하기 때문에, 바이어스 밴드(116)의 일관된 치수들이 일관된 복원력을 접촉 표면들에 제공할 수 있을 것이다. 바이어스 밴드(116)는, 단일체형 구동기 프레임(104)의 연속적인 영역으로서 제조된다. 와이어 전기 방전 가공(electrical discharge machining: EDM)과 같은 제조 공정이, 도 11에 도시된 바와 같은 연속적인 고강도 탄성 재료 조각(113)으로부터 구동기 프레임(104)을 (뿐만 아니라 이하에 논의되는 구동기 프레임(342)과 같은 여기에 논의되는 임의의 구동기 프레임을) 처리하거나 또는 달리 절단하기 위해, 사용될 수 있을 것이다. EDM과 같은 절단 및 가공 공정들은 일반적으로, 구동기 프레임(104)의 접촉 표면들 상에 일관되고 제어 가능한 복원력을 생성하기 위해 유용한, 정밀한 치수적 허용공차를 생성한다. EDM에 부가하여, 구동기 프레임(104)은, CNC 가공, 워터젯 절단, 레이저 절단 또는 임의의 다른 적당한 제작 및 가공 공정을 포함하는, 통상적인 가공에 사용되는 바와 같은 임의의 적당한 절삭 공구(117)를 사용하여 제조되거나 또는 달리 절단될 수 있을 것이다. 일부 경우에, 절단되는 탄성 재료의 탄성률 특성들(modulus properties)에 영향을 미칠 수 있는 열 영향 구역들을 유발하지 않는 절단 공정을 사용하는 것이 바람직할 수 있을 것이다. 워터젯 절단 및 EDM은, 일부 경우에 그러한 요건을 위해 충분할 수 있을 것이다.
바이어스 밴드(116)의 복원력 또한, 구동기 프레임(104) 재료의 탄성률에 의존할 수 있을 것이다. 고 탄성률 재료로 제조되는 구동기 프레임(104)은, 구동기 프레임(104)에 대한 동일한 치수들을 가정할 경우, 저 탄성률 재료로 제조되는 구동기 프레임(104)보다 더 큰 복원력을 구비할 것이다. 복원력의 일관성을 위해, 구동기 프레임(104) 재료의 탄성률을 엄격하게 제어하는 것이 유리할 수 있을 것이다. 도 6a 내지 도 6i에 도시된 실시예를 위해, 구동기 프레임(104)은, 임의의 적당한 탄성 재료로 제조될 수 있을 것이다. 예를 들어, 구동기 프레임(104)은, 스테인리스 강 406과 같은 임의의 스테인리스 강, 알루미늄, 티타늄, 황동, 구리, 임의의 적당한 복합재료 또는 이와 유사한 것으로 제조될 수 있을 것이다. 일부 경우에, 탄소섬유 복합재료 또는 이와 유사한 것과 같은 연속적인 복합재료 조각으로, 구동기 프레임을 절단하거나 또는 달리 형성하는 것이 바람직할 수 있을 것이다. 또한, 구동기 프레임(104)은, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112) 사이의 공칭 횡방향 거리(nominal transverse distance)가 대략 2 mm 내지 대략 20mm, 더욱 구체적으로, 대략 5 mm 내지 대략 10 mm 이도록 구성될 수 있을 것이다.
도 6a 내지 도 6i에 도시된 바와 같이, 바이어스 밴드(116)는, 제1 지지 요소(106)의 말단부(118)로부터 멀어지게 연장되고, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112) 사이에 배치되는 공간(120) 및 제2 지지 요소(110)의 말단부(122) 양자 모두의 둘레에서 연장된다. 바이어스 밴드(116)는 또한, 제2 지지 요소(110) 상에 배치되는 대응 횡방향 홈(mating transverse groove)(126)과 맞물리는 횡방향 연장부(124)를 포함하는 가운데, 횡방향 홈(126)은, 제2 지지 요소(110)의 기단부(132)의 외표면(130) 상에, 제2 접촉 표면(112)의 실질적으로 반대편에 배치된다.
바이어스 밴드(116)는 또한, 바이어스 밴드가 구동 사이클 도중에 접촉 표면들에 제공하는 복원력이 바이어스 조절 메커니즘에 의해 조절될 수 있도록, 구성될 수 있을 것이다. 바이어스 조절 메커니즘의 일 실시예가, 바이어스 밴드(116)와 접촉 상태로 배치되는 조절 가능한 설정 나사(130)일 수 있을 것이다. 조절 가능한 설정 나사(130)는 도 6a에 도시된다.
압전 구동기(102)는 또한, 압전 결정으로서 구성되는 압전 요소(132)를 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(132)는, 직사각형, 정사각형, 원통형 또는 이와 유사한 것과 같은, 임의의 적당한 구성을 구비할 수 있을 것이다. 일부 경우에, 압전 요소(132)는, 대략 1mm 내지 대략 20mm의, 더욱 구체적으로 대략 4mm 내지 대략 6mm의, 축방향 길이를 구비할 수 있을 것이다. 또한 압전 요소(132)는, 대략 1mm 내지 대략 5mm의, 더욱 구체적으로 대략 2mm 내지 대략 4mm의, 횡방향 치수를 구비할 수 있을 것이다. 압전 요소(132)는, 구동기 프레임(104) 내부에서 구동기 프레임(104)의 압전 요소 캐비티(134) 내에 배치되는 것으로, 도 6b에 도시된다. 압전 요소(132)는, 구동기 프레임(104)의 제1 장착 표면(138)에 고정되는 제1 단부(136) 및 구동기 프레임(104)의 제2 장착 표면(142)에 고정되는 제2 단부(140)를 구비한다. 제1 장착 표면(138)과 제2 장착 표면(142) 사이의 공간은, 일부 경우에, 압전 요소 캐비티(134)를 한정하는 역할을 할 수 있을 것이다. 압전 요소(132)는 임의의 적당한 압전 재료들로 제작될 수 있을 것이다. 예를 들어, 압전 요소는, 수정, 베르리나이트(berlinite), 전기석(tourmaline), 티탄산바륨, 탄탈산리튬 또는 임의의 다른 적당한 압전 재료로 제작될 수 있을 것이다.
구동기 프레임 실시예(104)는 또한, 일반적으로 구동기 프레임(104)의 감소된 재료 단면적일 수 있는, 감소된 재료 단면적의 하나 이상의 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 감소된 재료 단면적은, 힌지 섹션(144)에 바로 인접한 구동기 프레임(104)의 단면적에 비해 감소하게 된다. 여기에서 논의되는 임의의 구동기 프레임에 대한 일부 경우에서, 아주 인접한 구동기 프레임 재료 단면적에 대해 힌지 섹션들의 재료 단면적의 감소가, 대략 1% 단면적 감소 내지 대략 30% 단면적 감소, 더욱 구체적으로 대략 5% 단면적 감소 내지 대략 25% 단면적 감소일 수 있을 것이다. 제1 아암 힌지 섹션(144)이, 프레임 아암 섹션(146)과 프레임 몸체 섹션(148) 사이의 힌지형 회전 변위를 허용하도록 하기 위해, 구동기 프레임(104)의 프레임 아암 섹션(146)과 구동기 프레임(104)의 프레임 몸체 섹션(148) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 구동기 프레임 실시예(104)는 또한, 제1 아암 힌지 섹션(144)과 제1 지지 요소(106) 사이에 배치되는 제2 아암 힌지 섹션(150)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(104)은 또한, 제1 아암 힌지 섹션(144)으로부터 멀어지게 배치되는 프레임 슬롯(152)을 포함할 수 있을 것이다. 프레임 슬롯(152)은, 프레임 아암 섹션(146)과 프레임 몸체 섹션(148) 사이의 실질적으로 독립적인 상대 운동을 허용하도록 하기 위해, 구동기 프레임(104) 재료 내의 프레임 아암 섹션(146)과 프레임 몸체 섹션(148) 사이에 틈새(154)를 포함한다.
구동기 프레임 실시예(104)의 힌지 섹션들은, 힌지 섹션들에서의 (그리고 가능하게는 다른 경우에 더 적은 정도로 프레임 구조물에서의) 구동기 프레임(104) 재료의 탄성 변형에 의해, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112) 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 제1 아암 힌지 섹션(144)은, 프레임 구조물 내의 제1 아암 힌지 섹션(144)에서 재료의 감소된 단면적 또는 관성 모멘트에 의해 형성될 수 있을 것이다. 감소된 단면적은, 압전 요소(132)의 신장 또는 수축에 의해 프레임 구조물에 가해지는 힘들의 결과로서 프레임 구조물의 스트레인(strain)이 집중될 수 있는, 섹션을 제공한다. 재료의 감소된 단면적 섹션에서의 스트레인의 집중은, 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)과 같은 구동기 프레임의 여러 구성요소들 사이의 알려진 또는 예측 가능한 이동을 야기할 수 있을 것이다. 제1 아암 힌지 섹션(144)은 단지, 프레임 아암 섹션(146)에 대한 프레임 몸체 섹션(148)의 힌지형 회전 변위를 허용하며, 회전 변위는, 스트레인의 집중이 일어날 곳인 제1 아암 힌지 섹션(144) 주변을 중심으로 한다.
여기에서 논의되는 압전 구동기들에 대한, 구동기 프레임의 구성요소들의 모든 또는 대부분의 변위는, 프레임 구조물뿐만 아니라 바이어스 밴드의 선회 부분들 또는 힌지 부분들이, 프레임의 변형의 바람직한 평면이 존재하도록, 두께보다 상당히 더 큰 폭을 구비하기 때문에, 실질적으로 단일 평면에서 일어난다. 예로서, 도 6a는, 압전 구동기 실시예(102)의 바이어스 밴드(116)의 사시도를 도시한다. 바이어스 밴드(116)가, 그의 두께(치수(158))보다 상당히 더 큰, 폭(제1 측방 외부 표면(109)으로부터 제2 측방 외부 표면(111)까지 연장되는 치수(156))을 구비하는 것을 확인할 수 있다. 바이어스 밴드(116)의 치수 구성은, 구동기 프레임(104)의 후방 외부 표면(107)에 평행한 제2 평면을 따르는 편향보다 더욱 쉽게, 구동기 프레임(104)의 제1 측방 외부 표면(109)에 평행한 제1 평면을 따라 바이어스 밴드가 편향되는 것을 허용한다. 이는, 제1 평면에 대한 바이어스 밴드(116)의 굽힘 모멘트가 제2 평면에 대한 바이어스 밴드(116)의 굽힘 모멘트보다 훨씬 더 작기 때문이다.
프레임 몸체 섹션(148)은, 몸체 섹션(148)의 종방향 축(168)(도 6f 및 도 6g 참조)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 축방향 신장 및 수축을 용이하게 하도록 구성되는, 지그재그형 부분(166) 내의 복수의 몸체 힌지 섹션(164)을 포함한다. 몸체 힌지 섹션들(164)은, 구동기 프레임(104)의 재료의 감소된 단면적에 의해 형성될 수 있으며 그리고 제1 아암 힌지 섹션(144)에 대해 이상에서 논의된 바와 같이 기능할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(164)은, 제1 장착 표면(138)으로부터 제2 장착 표면(142)까지 연장되는 프레임 구조물 상에 배치될 수 있을 것이다. 프레임 몸체 섹션(148)의 프레임 구조물의 이러한 지그재그형 부분(166)은, 몸체 힌지 섹션들(164) 사이에 배치되는 가요성 커넥터 섹션들(170)을 포함할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(164)은, 몸체 힌지 섹션들(164) 사이에서 연장되는 비교적 얇은 프레임 요소들인, 몸체 힌지 섹션들(164)뿐만 아니라 가요성 커넥터 섹션들(170)의 탄성 변형을 통해, 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향을 허용한다. 일부 경우에, 프레임 몸체 섹션(148)의 축방향 신장 또는 수축은, 몸체 힌지 섹션들(164), 가요성 커넥터 섹션들(170)의 탄성 변형, 또는 몸체 힌지 섹션들(164)과 가요성 커넥터 섹션들(170) 양자 모두의 그러한 변형을 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(132)의 작용으로 인한 프레임 몸체 섹션(148) 상의 축방향 응력이, 가요성 커넥터 섹션들(170)의 변형을 야기할 수 있을 것이다. 가요성 커넥터 섹션들(170) 상의 이러한 응력은 또한, 각각의 몸체 힌지 섹션(164)에서의 스트레인의 집중을 야기할 수 있을 것이다. 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향은, 프레임 슬롯(152)에 의해 프레임 아암 섹션(146)으로부터 실질적으로 격리되며, 이는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향 도중에 프레임 아암 섹션(146)이 상대적으로 운동 없이 유지되는 것을 허용한다. 여기에서 논의되는 구동기 프레임 실시예들에 대한 일부 경우에서, 구동기 프레임의 프레임 몸체 섹션의 지그재그형 부분은, 프레임 몸체 섹션 내부에 배치되는 대응하는 압전 요소보다, 자체의 종방향 축을 따라 상당히 덜 단단하도록 구성될 수 있을 것이다. 이러한 구성은, 압전 요소가 구동기 프레임에 의한 실질적인 구속 없이 자유롭게 신장 및 수축하도록 허용할 수 있을 것이다.
구동기 프레임(104)의 일부 실시예에 대해, 나사가공 샤프트 상의 접촉 표면의 왕복 운동에 의해 생성되는 토크는, 나사가공 샤프트(114)의 종방향 축(115)에 대한 구동기 프레임(104)의 토크를 야기할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(104)과 베이스 플레이트(61) 사이에서 연장되는 프레임 가이드(172)가, 접촉 표면들로부터의 모든 토크가 광학 장착대(24)의 베이스 플레이트(61)에 대한 나사가공 샤프트(114)의 회전을 야기하도록, 나사가공 샤프트(114)의 종방향 축(115)에 대한 구동기 프레임(104)의 회전을 방지한다. 프레임 가이드(172)는, 다양한 적당한 배치 형태로 구동기 프레임(104)과 광학 장착대(24) 사이에 고정될 수 있을 것이다. 도시된 실시예에 대해, 프레임 가이드(172)는, 강철 또는 이와 유사한 것과 같은 고강도 재료의 강성 세장형 핀이며, 그리고 구동기 프레임(104)의 프레임 가이드 구멍(174) 내에 프레임 가이드(172)를 고정함에 의해 구동기 프레임(104)에 고정된다. 프레임 가이드(172)는 또한, 베이스 플레이트(61)의 일부분을 미끄럼 이동 가능하게 맞물도록 구성되는 확대된 횡방향 치수를 구비하는, 팁 섹션을 포함한다. 프레임 가이드(172)는, 프레임 가이드(172)(그리고 그에 따라 구동기 프레임(104))가 종방향 축(168)을 따라 이동하는 것이 자유롭도록, 베이스 플레이트(61)(도 4b 참조)의 슬롯(63) 내부와 같은 광학 장착대(24)의 임의의 적당한 부분 내부에 미끄럼 이동 가능하게 배치될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(172)는 또한, 프레임 가이드(172)가 프레임 몸체 섹션(148)의 신장 또는 수축 도중에 왕복하는 접촉 표면들에 의해 생성되는 토크로 인한 구동기 프레임(104)의 회전을 최소화시키거나 또는 제거하도록, 광학 장착대(24) 내부에 배치될 수 있을 것이다.
프레임 가이드(172)는, 나사가공 이음 부재(threaded joint), 접착제 접합, 용접, 구동기 프레임(104)과의 일체형 형성, 또는 이와 유사한 것과 같은, 임의의 적당한 수단에 의해, 프레임 가이드 구멍(174)에 고정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 프레임 가이드(172)의 나사가공 외표면이, 프레임 가이드 구멍(174)의 나사가공 내표면에 고정될 수 있을 것이다. 부가적으로, (도 6b에 도시된 바와 같은) 얇은 층의 접착제(173)가, 프레임 가이드 구멍(174)의 나사가공 내표면에 프레임 가이드(172)의 나사가공 외표면을 접합하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 시아노아크릴레이트 나사 본드(cyanoacrylate thread lock)와 같은 임의의 적당한 접착제(173)가, 프레임 가이드(172)를 프레임 가이드 구멍(174)에 고정하기 위해 사용될 수 있을 것이다.
도시된 실시예에 대해, 제2 지지 요소(110)가 프레임 몸체 섹션(148)으로부터 멀어지게 연장되며 그리고 제1 지지 요소(106)가 프레임 아암 섹션(146)으로부터 멀어지게 연장된다. 제2 지지 요소(110)가 프레임 몸체 섹션(148)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향은 종방향 축(168)을 따르는 제2 지지 요소(110)의 운동을 야기한다. 제1 지지 요소(106)가, 프레임 슬롯(152)에 의해 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향으로부터 실질적으로 격리되는, 프레임 아암 섹션(146)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향은, 제1 아암 힌지 섹션(144)에 의해 프레임 아암 섹션(146)의 최소한의 회전으로서 전달될 수 있을 것이다. 프레임 아암 섹션(146)은, 제1 아암 힌지 섹션(144)을 통해 전달될 수 있는 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향에 의해 야기되는 매우 작은 양(nominal amount)의 회전을 겪을 수 있을 것이다. 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향의 결과는, 제1 지지 요소(106)와 제2 지지 요소(110)의 총 왕복 운동이며, 그리고 그에 따라 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 총 왕복 운동이다. 제1 지지 요소(106)를 제2 지지 요소(110)에 연결하는 바이어스 밴드(116) 또한, 변형되며 그리고, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 분리에 대항하기 위한 탄력적인 탄성의 또는 실질적인 탄성의 복원력뿐만 아니라 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 이러한 왕복 운동에 저항하는 탄력적인 탄성의 또는 실질적인 탄성의 복원력을 제공한다.
중립 상태로부터 편향된 상태로의 구동기 프레임(104)의 탄성 변형이, 도 6f 및 도 6g에 예시된다. 구동기 프레임(104)은, 압전 요소 캐비티(134) 내부에 배치되는 압전 요소(132)와 함께 도시되지만, 명료함을 위해, 조절 가능한 광학 장착대의 나사가공 샤프트(114)는, 도 6f 또는 도 6g에 도시되지 않는다. 제1 전기적 구동 신호가 도 1에 도시되는 전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(132)로 전송되는 경우, (제2 장착 표면(142)에 고정되는) 압전 요소(132)는, 결과적으로 제1 장착 표면(138)과 제2 장착 표면(142) 사이의 부가적인 분리 및 변위를 야기하도록, 신장될 것이다. 제2 장착 표면(142)의 변위는, 제1 지지 요소(106)의 상대적인 운동을 최초화하는 가운데 종방향 축(168)을 따르는 제2 지지 요소(110)의 운동을 야기하는, 종방향 축(168)을 따르는 프레임 몸체 섹션(148)의 편향을 생성한다. 이는, 도 6f 및 도 6g에 파선으로 지시되는 바와 같이, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112) 사이의 상대적인 왕복 운동을 생성한다. 제2 지지 요소의 편향의 크기가, 도 6g에서 치수(176)에 의해 지시된다. 그러한 구동 사이클 도중에, 구동기 프레임(104)의 다른 부분들 및 특히 구동기 프레임(104)의 힌지 섹션들은 또한, 탄성의 또는 실질적으로 탄성의 변형을 겪을 수 있으며 그리고 또한 구동기 프레임(104)의 복원력들에 기여할 수 있을 것이다.
전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(132)로 전송되는 제2 전기적 구동 신호가, 압전 요소(132)가 자체의 중립 상태로 복귀하도록 야기할 수 있으며, 이는 프레임 몸체 섹션(148)이 도 6f 및 도 6g에 실선들에 지시되는 바와 같이 자체의 중립 상태로 되돌아가도록 야기한다. 바이어스 밴드(116)는 (도 6f 및 도 6g에 파선으로 지시되는) 자체의 편향된 상태로부터 복원되며 그리고 제2 지지 요소(110)가 도 6f 및 도 6g에 실선으로 지시되는 바와 같은 자체의 중립 상태로 복귀하도록 제2 지지 요소(110)에 복원력을 제공한다. 전자 컨트롤러(48)에 의해 구동되는 바와 같은 압전 요소(132)의 단일 신장 및 후속 단일 수축이, 구동 사이클로서 지칭될 것이다.
전자 컨트롤러(48)에 의해 압전 요소(132)로 전송되는 전기적 구동 신호들의 구성은, 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 주어진 구동 사이클 도중에 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)와 상호작용하는 범위를 결정할 수 있을 것이다. 제1 구동 사이클이, 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 상대적인 왕복 운동 도중에, 제1 각도 방향으로 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)를 회전시키도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 구동 사이클은, 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)와 맞물려 이를 제1 각도 방향으로 회전시키도록 구성되는 제1 전기적 구동 신호를 포함할 수 있을 것이다. 제1 구동 사이클은 또한, 접촉 표면들에 의해 나사가공 샤프트(114)에 가해지는 회전력보다 더 큰 나사가공 샤프트(114)의 관성으로 인해 운동 없이 또는 실질적으로 운동 없이 유지되는, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114) 위에서 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 미끄러지도록 구성되는, 제2 전기적 구동 신호를 포함할 수 있을 것이다.
제2 구동 사이클이, 제2 각도 방향으로 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)를 회전시키도록 구성될 수 있을 것이다. 제2 구동 사이클은, 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 운동 없이 유지되는 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114) 위에서 미끄러지도록 구성되는 제1 전기적 구동 신호를 포함할 수 있을 것이다. 제2 구동 사이클은 또한, 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)와 맞물려 이를 제2 각도 방향으로 회전시키도록 구성되는 제2 전기적 구동 신호를 포함할 수 있을 것이다.
제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)와 적절하게 그리고 제어 가능하게 맞물리도록 그리고 이를 회전시키도록 하기 위해, 전기적 구동 신호는, 인가 전압의 크기가 최대 또는 최소의 개별적인 인가 전압에 도달될 때까지 천천히 증가하거나 감소하도록 구성될 수 있을 것이다. 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 비교적 느린 왕복 운동은, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114)의 관성력을 극복하는, 그로 인해 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)과 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114) 사이의 맞물림과 더불어 나사가공 샤프트(114)의 후속 회전을 야기하는, 바이어스 밴드(116)에 의해 가해지는 복원력을 생성한다.
제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)이 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(114) 위에서 미끄러지도록 하기 위해, 전기적 구동 신호는, 인가 전압의 크기가 빠르게 증가하거나 감소하도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(108)과 제2 접촉 표면(112)의 비교적 빠른 왕복 운동은, 바이어스 밴드(116)에 의해 가해지는 복원력을 극복하는, 나사가공 샤프트(114)의 관성력을 생성하도록 구성될 수 있을 것이다. 이는, 제1 접촉 표면(108) 및 제2 접촉 표면(112)과 나사가공 샤프트(114) 사이의 미끄러짐을 야기함과 더불어, 나사가공 샤프트(114)가 후속적으로 고정 상태를 유지하도록 한다.
바이어스 밴드의 치수들, 제조 방법들 및 재료들은, 생성되는 복원력의 일관성을 상당히 개선할 수 있을 것이다. 바이어스 밴드 구성은, 제조 공정 도중에 바이어스 밴드의 재료의 비탄성 변형을 제거할 수 있을 것이다. 일부 바이어스 밴드 구성은 또한, 더욱 일관된 그리고 제어된 결과물을 위해, 제조 도중에 복원력의 조절을 허용한다. 구동기 프레임의 일체형 바이어스 밴드 구성은, 콤팩트하며 그리고 제조를 위해 비용 효율적이다.
이상에서 논의된 조절 가능한 광학 장착대(24)에 뿐만 아니라 다른 적당한 광학 실시예들에 사용될 수 있는, 다른 실시예의 압전 구동기(178)가, 도 7a 내지 도 7i에 도시된다. 압전 구동기(178)는, 이상에 논의된 그리고 도 6a 내지 도 6i에 도시된 압전 구동기 실시예(102)의 것들과 유사한 특징들, 재료들 및/또는 치수들을 구비할 수 있을 것이다.
도 7a 내지 도 7g에 도시되는 압전 구동기 실시예(178)는, 구동기 프레임(180)의 모든 요소들이 (이상에 논의된 절단 방법에 의해서와 같이) 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 것인, 단일체 형태를 구비하는 구동기 프레임(180)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)은, 제1 접촉 표면(184)을 구비하는 제1 지지 요소(182), 및 제2 접촉 표면(188)을 구비하는 제2 지지 요소(186)를 포함할 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(184)은, 제2 접촉 표면(188)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 대향되는 관계로 배치된다. 제1 접촉 표면(184) 및 제2 접촉 표면(188)은, 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188) 사이에 회전 가능하게 고정될 수 있는, 광학 장착대의 나사가공 샤프트(190)와 선택적으로 맞물리도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(184) 및 제2 접촉 표면(188)은 선택적으로, 나사가공 샤프트(190)를 효과적으로 맞물도록 하기 위해, 도 7d 및 도 7e에 도시된 바와 같은, 나사가공 표면들로 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188)의 왕복 운동이, 나사가공 샤프트(190)와 선택적으로 맞물리도록 그리고 나사가공 샤프트를 회전시키도록 하기 위해, 사용될 수 있을 것이다.
구동기 프레임(180)의 일부 외부 표면들은, 구동기 프레임 실시예(180)의 특징부들 및/또는 치수들을 논의하기 위한 기준 표면들로서 사용될 수 있을 것이다. 이 경우에, 구동기 프레임(180)은, 구동기 프레임의 전방 외부 표면(181) 및 구동기 프레임의 후방 외부 표면(183)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)의 전방 외부 표면(181)은, 구동기 프레임(180)의 후방 외부 표면(183)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치될 수 있으며, 그리고 또한 후방 외부 표면(183)에 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)은 또한, 전방 외부 표면(181) 및 후방 외부 표면(183) 양자 모두에 대해 실질적으로 수직으로 놓이도록 배치되는, 제1 측방 외부 표면(185)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)은 또한, 제1 측방 외부 표면(185)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치되며 그리고 또한 제1 측방 외부 표면(185)에 실질적으로 평행할 수 있는, 제2 측방 외부 표면(187)을 포함할 수 있을 것이다.
앞선 실시예들과 같이, 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188) 사이의 일관된 복원력이, 일부 경우에, 요구되는 방향으로 회전 운동을 제공하기 위한 접촉 표면들의 나사가공 샤프트(190)와의 선택적인 맞물림을 허용하도록 하기 위해, 요구될 수 있을 것이다. 도 7a 내지 도 7g의 압전 구동기 실시예(178)의 구동기 프레임(104)은, 제1 지지 요소(182)와 제2 지지 요소(186) 사이에 배치되고 이들에 결합될 수 있는 그리고 제1 접촉 표면(184)에 대한 중립 위치를 향한 또는 그로부터 멀어지는 제2 접촉 표면(188)의 수직 변위에 저항할 복원력을 제공하도록 구성될 수 있는, 일체로 형성되는 바이어스 밴드 부분(192)을 포함한다. 바이어스 밴드(192)는, 접촉 표면들 사이에 일관된 탄성의 또는 실질적으로 탄성의 복원력을 제공하도록 구성된다.
도 7a 내지 도 7i에 도시된 바와 같이, 바이어스 밴드(192)는, 제1 지지 요소(182)의 말단부(194)로부터 멀어지게, 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188) 사이에 배치되는 공간(196) 둘레에서, 제2 지지 요소(186)의 말단부(198)까지, 연장된다. 바이어스 밴드(192)는, 접촉 표면들 사이의 공간(196)의 정점에 배치될 수 있는, 밴드 지그재그형 부분(200)을 포함한다. 밴드 지그재그형 부분(200)은, 도 7f 및 도 7g에 도시되는 종방향 축(204)을 따르는 바이어스 밴드(192)의 휨을 용이하게 하도록 구성될 수 있는, 적어도 하나의 밴드 힌지 섹션(202)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)의 힌지 섹션들은, 이상에 논의된 구동기 프레임(104)의 힌지 섹션들과 유사한 특징들 및 기능들을 구비할 수 있을 것이다. 압전 구동기 실시예(178)는, 밴드 지그재그형 부분(200)의 대향하는 단부들에 배치되는 2개의 밴드 힌지 섹션(202)을 포함한다. 도시된 실시예에 대해, 바이어스 밴드(192)는, 바이어스 밴드 슬롯(193)을 포함한다. 바이어스 밴드 슬롯(193)은, 도 7a에 도시된 바와 같이, 구동기 프레임(180)의 전방 외부 표면(181)으로부터 구동기 프레임(180)의 후방 외부 표면(183)까지 횡단한다. 바이어스 밴드 슬롯(193)은, 바이어스 밴드(192)의 나머지 부분들의 폭들의 합계가 바이어스 밴드 슬롯(193)의 폭과 실질적으로 동등하도록, 바이어스 밴드(192)를 실질적으로 양분할 수 있을 것이다.
바이어스 밴드(182)는 또한, 바이어스 밴드가 접촉 표면들(184, 188)에 제공하는 공칭 복원력(nominal restoring force)이 바이어스 조절 메커니즘에 의해 조절될 수 있도록, 구성될 수 있을 것이다. 그러한 바이어스 조절 메커니즘의 일 실시예가, 바이어스 밴드(192)와 접촉 상태로 배치되거나 또는, 이하에 논의되는 프레임 아암 섹션(232) 및 프레임 몸체 섹션(234)과 같은 구동기 프레임(180)의 다른 구성요소들 사이에 배치되는, 하나 이상의 조절 가능한 설정 나사(206)를 포함할 수 있다. 조절 가능한 설정 나사(206)는 도 7a에 도시된다.
압전 구동기(178)는 또한, 이상에 논의된 바와 같이, 압전 결정으로서 구성되는 압전 요소(208)를 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(208)는, 도 7b에 구동기 프레임(180) 내부에서 구동기 프레임(180)의 압전 요소 캐비티(210) 내에 배치되는 것으로, 도시된다. 압전 요소(208)는, 제1 장착 표면(214)에 고정되는 제1 단부(212) 및 구동기 프레임(180)의 제2 장착 표면(218)에 고정되는 제2 단부(216)를 구비한다. 제1 장착 표면(214)과 제2 장착 표면(218) 사이의 공간은, 일부 경우에, 압전 요소 캐비티(210)를 한정하는 역할을 할 수 있을 것이다. 압전 구동기(178)는 또한, 도 7b에 또한 도시되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(220)를 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(220)는, 구동기 프레임(180)의 나사가공 채널(222) 내부에 나사식으로 맞물리게 될 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)의 나사가공 채널(222)은, 구동기 프레임(180)의 종방향 축(204)에 평행하거나 또는 그와 동일한 공간을 차지하는, 종방향 축을 구비한다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(220)는, 나사가공 채널(222)의 나사가공 내표면(226)과 맞물리는 장착 지지 부재의 나사가공 외표면(224)에 의해, 나사가공 채널(222) 내부에서 회전하게 될 수 있을 것이다. 그러한 상대적인 회전은, 압전 요소(208)의 압전 요소 캐비티(210) 내로의 조립 이전에, 도중에, 그리고 이후에, 제2 장착 표면(218)에 대해 (본 실시예에서 장착 지지 부재(220)의 평평한 말단 표면(228) 상에 배치되는) 제1 장착 표면(214)을 위치 설정하기 위해 사용될 수 있을 것이다.
그러한 배열은, 압전 요소 및 임의의 요구되는 접착제 등의 삽입을 위해 압전 요소보다 더 긴 압전 캐비티를 제공하도록 하기 위해 유용할 수 있을 것이다. 그 후, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(220)는, 압전 요소 캐비티(210)의 유효 축방향 길이를 감소시키도록 하기 위해 그리고, 제1 장착 표면(214)과 제2 장착 표면(218)이, 존재한다면, 요구되는 양의 예압 또는 죔 유형의 힘에 의해 압전 요소(208)의 대응하는 표면들과 접촉하게 되도록 하기 위해, 회전하게 될 수 있을 것이다. 장착 표면들에 의해 압전 요소(208)에 가해지게 되는 접촉력은, 종방향 축(204)과 평행한 나사가공 채널(222)의 중심축을 따라 나사가공 채널(222) 내부에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(220)의 위치를 변경함에 의해 조절될 수 있다.
구동기 프레임 실시예(178)는 또한, 구동기 프레임(180)의 감소된 재료 단면적의 하나 이상의 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제1 아암 힌지 섹션(230)이, 프레임 아암 섹션(232)과 프레임 몸체 섹션(234) 사이의 힌지형 회전 변위를 허용하도록 하기 위해, 구동기 프레임(180)의 프레임 아암 섹션(232)과 구동기 프레임(180)의 프레임 몸체 섹션(234) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 구동기 프레임 실시예(180)는 또한, 제1 아암 힌지 섹션(230)과 제1 지지 요소(182) 사이에 배치되는 제2 아암 힌지 섹션(236)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(180)은 또한, 제1 아암 힌지 섹션(230)으로부터 멀어지게 배치되는 프레임 슬롯(238)을 포함할 수 있을 것이다. 프레임 슬롯(238)은, 프레임 아암 섹션(232)과 프레임 몸체 섹션(234) 사이의 실질적으로 독립적인 상대 운동을 허용하도록 하기 위해, 프레임 재료 내의 프레임 아암 섹션(232)과 프레임 몸체 섹션(234) 사이에 틈새(240)를 포함한다.
구동기 프레임 실시예(180)의 힌지 섹션들은, 힌지 섹션들에서의 (그리고 가능하게는 다른 경우에 더 적은 정도로 프레임 구조물에서의) 구동기 프레임(180) 재료의 탄성 변형에 의해, 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188) 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 제1 아암 힌지 섹션(230)은, 프레임 구조물 내의 제1 아암 힌지 섹션(230)에서 재료의 감소된 단면적 또는 관성 모멘트에 의해 형성될 수 있을 것이다. 감소된 단면적은, 압전 요소(208)의 신장 또는 수축에 의해 프레임 구조물에 가해지는 힘들의 결과로서 프레임 구조물의 스트레인이 집중될 수 있는, 섹션을 제공한다. 재료의 감소된 단면적 섹션에서의 스트레인의 집중은, 제1 접촉 표면(184) 및 제2 접촉 표면(188)과 같은 구동기 프레임의 여러 구성요소들 사이의 알려진 또는 예측 가능한 이동을 야기할 수 있을 것이다. 제1 아암 힌지 섹션(230)은 단지, 프레임 아암 섹션(232)에 대한 프레임 몸체 섹션(234)의 힌지형 회전 변위를 허용하며, 회전 변위는, 스트레인의 집중이 일어날 곳인 제1 아암 힌지 섹션(230) 주변을 중심으로 한다.
프레임 몸체 섹션(234)은, 프레임 몸체 섹션(234)의 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 축방향 신장 및 수축을 용이하게 하도록 구성되는, 지그재그형 부분(244) 내의 복수의 몸체 힌지 섹션(242)을 포함한다. 몸체 힌지 섹션들(242)은, 구동기 프레임(180)의 재료의 감소된 단면적에 의해 형성될 수 있으며 그리고 제1 아암 힌지 섹션(230)에 대해 이상에서 논의된 바와 같이 기능할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(242)은, 제1 장착 표면(214)으로부터 제2 장착 표면(218)까지 연장되는 프레임 구조물 상에 배치될 수 있을 것이다. 프레임 몸체 섹션(234)의 프레임 구조물의 지그재그형 부분(244)은, 몸체 힌지 섹션들(242) 사이에 배치되는 가요성 커넥터 섹션들(246)을 포함할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(242)은, 몸체 힌지 섹션들(242) 사이에서 연장되는 비교적 얇은 프레임 요소들인, 몸체 힌지 섹션들(242)뿐만 아니라 가요성 커넥터 섹션들(246)의 탄성 변형을 통해, 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향을 허용한다. 일부 경우에, 프레임 몸체 섹션(234)의 축방향 신장 또는 수축은, 몸체 힌지 섹션들(242), 가요성 커넥터 섹션들(246)의 탄성 변형, 또는 몸체 힌지 섹션들(242)과 가요성 커넥터 섹션들(246) 양자 모두의 그러한 변형을 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(208)의 작용으로 인한 프레임 몸체 섹션(234) 상의 축방향 응력이, 가요성 커넥터 섹션들(246)의 변형을 야기할 수 있을 것이다. 가요성 커넥터 섹션(246) 상의 이러한 응력은 또한, 각각의 몸체 힌지 섹션(242)에서의 스트레인의 집중을 야기할 수 있을 것이다. 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향은, 프레임 슬롯(238)에 의해 프레임 아암 섹션(232)으로부터 실질적으로 격리되며, 이는 프레임 몸체 섹션(234)의 편향 도중에 프레임 아암 섹션(232)이 상대적으로 운동 없이 유지되는 것을 허용한다.
이상에 논의된 바와 같이, 나사가공 샤프트(190) 상의 접촉 표면들의 왕복 운동에 의해 생성되는 토크는, 나사가공 샤프트(190)의 종방향 축에 대한 구동기 프레임(180)의 토크를 야기할 수 있을 것이다. 이상에 논의된 프레임 가이드(172)와 동일한 또는 유사한 특징들, 치수들 및 재료들을 구비할 수 있는 프레임 가이드(248)가, 구동기 프레임(180) 상에 이러한 토크를 역으로 작용시키도록 사용될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(248)는, 프레임 가이드(172)에 관해 이상에서 논의된 방법들과 같은, 임의의 적당한 방법을 사용하여 구동기 프레임(180)의 프레임 가이드 구멍(250) 내부에 고정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 임의의 적당한 접착제 또는 에폭시(249)가 도 7b에 도시된 바와 같이 사용될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(248)는, 프레임 가이드(248)가 광학 장착대(24)에 대한 나사가공 샤프트(190)를 중심으로 하는 구동기 프레임(180)의 임의의 회전을 효과적으로 제거하거나 또는 적어도 최소화시키도록, 광학 장착대(24)와 구동기 프레임(180) 사이에 결합될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(248)는 또한, 프레임 가이드(248)가 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 축방향 변위(축방향 신장 및 수축)를 허용하도록, 광학 장착대(24)에 결합될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(248), 구동기 프레임(180), 및 광학 장착대(24)의 베이스 플레이트(61)의 슬롯(63)(도 4b 참조) 사이의 연결들의 구조가, 도 6a 내지 도 6i 및 도 4b에 도시된 실시예들에 관해 이상에서 논의된 프레임 가이드(172), 구동기 프레임(104), 및 슬롯(63) 사이의 연결들의 구조와 동일하거나 또는 유사할 수 있을 것이다.
도시된 실시예에 대해, 제2 지지 요소(186)가 프레임 몸체 섹션(234)으로부터 멀어지게 연장되며 그리고 제1 지지 요소(182)가 프레임 아암 섹션(232)으로부터 멀어지게 연장된다. 제2 지지 요소(186)가 프레임 몸체 섹션(234)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 편향은 종방향 축(204)을 따르는 제2 지지 요소(186)의 운동을 야기한다. 제1 지지 요소(182)가, 프레임 슬롯(238)에 의해 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 편향으로부터 실질적으로 격리되는, 프레임 아암 섹션(232)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 편향은, 제1 아암 힌지 섹션(230)에 의해 프레임 아암 섹션(232)의 최소한의 회전으로서 전달될 수 있을 것이다. 프레임 아암 섹션(232)은, 제1 아암 힌지 섹션(230)을 통해 전달될 수 있는 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 편향에 의해 야기되는 매우 작은 양의 회전을 겪을 수 있을 것이다. 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(234)의 편향의 결과는, 제1 지지 요소(182)와 제2 지지 요소(186)의 총 왕복 운동이며, 그리고 그에 따라 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188)의 총 왕복 운동이다. 제1 지지 요소(182)를 제2 지지 요소(186)에 연결하는 바이어스 밴드(192) 또한, 변형되며 그리고, 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188)의 분리에 대항하기 위한 복원력뿐만 아니라 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188)의 이러한 왕복 운동에 저항하는 복원력을 제공한다.
바이어스 밴드(192)의 편향 도중에, 밴드 지그재그형 부분(200)은, 바이어스 밴드(192)의 편향의 방향으로의 바이어스 밴드(192)의 휨 및 탄성 변형을 용이하게 한다. 도시된 구동기 프레임 실시예(180)에 대해, 바이어스 밴드(192)의 밴드 지그재그형 부분(200)은, 2개의 밴드 힌지 섹션(202)을 포함한다. 밴드 힌지 섹션들(202)은, 바이어스 밴드(192) 내에 또한 배치되는 밴드 힌지 슬롯들(203)을 포함한다. 밴드 힌지 슬롯들(203)은, 구동기 프레임(180)의 제1 측방 외부 표면(185)으로부터 구동기 프레임(180)의 제2 측방 외부 표면(187)까지 바이어스 밴드(192)를 가로질러 횡방향으로 연장된다. 밴드 가요성 커넥터 섹션(252)이 밴드 힌지 섹션들(202) 사이에 배치된다. 바이어스 밴드(192)의 편향이, 밴드 가요성 커넥터 섹션(252)을 탄성적으로 변형하도록 야기하여, 그로 인해 밴드 힌지 섹션들(202)에서 스트레인을 생성하도록 한다. 밴드 힌지 섹션들(202)의 감소된 두께 구성은 이때, 밴드 힌지 섹션들(202)에 스트레인의 집중을 야기할 수 있을 것이다. 밴드 힌지 섹션들(202)에서의 스트레인의 집중은, 바이어스 밴드(192)의 편향 방향으로 바이어스 밴드(192)의 굽힘 모멘트를 감소시킴에 의해, 바이어스 밴드(192)의 편향을 용이하게 한다.
중립 상태로부터 편향된 상태로의 구동기 프레임(180)의 탄성 변형이, 도 7f 및 도 7g에 예시된다. 구동기 프레임(180)은, 압전 요소 캐비티(210) 내부에 배치되는 압전 요소(208)와 함께 도시되지만, 명료함을 위해, 조절 가능한 광학 장착대의 나사가공 샤프트(190)는, 도 7f 또는 도 7g에 도시되지 않는다. 제1 전기적 구동 신호가 도 1에 도시되는 전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(208)로 전송되는 경우, (제2 장착 표면(218)에 고정되는) 압전 요소(208)는, 결과적으로 제1 장착 표면(214)과 제2 장착 표면(218) 사이의 부가적인 분리 및 변위를 야기하도록, 신장될 것이다. 제2 장착 표면(218)의 변위는, 제1 지지 요소(182)가 실질적으로 운동 없이 유지되는 가운데, 종방향 축(204)을 따르는 제2 지지 요소(186)의 운동을 야기하는, 종방향 축(204)을 따르는 프레임 몸체 섹션(186)의 편향을 생성한다. 이는, 도 7f 및 도 7g에 파선으로 지시되는 바와 같이, 제1 접촉 표면(184)과 제2 접촉 표면(188) 사이의 상대적인 왕복 운동을 생성한다. 제2 지지 요소의 편향의 크기가, 도 7g에서 치수(254)에 의해 지시된다.
전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(208)로 전송되는 제2 전기적 구동 신호가, 압전 요소(208)가 자체의 중립 상태로 복귀하도록 야기할 수 있으며, 이는 프레임 몸체 섹션(234)이 도 7f 및 도 7g에 실선들에 지시되는 바와 같이 자체의 중립 상태로 되돌아가도록 야기한다. 바이어스 밴드(192)는 (도 7f 및 도 7g에 파선으로 지시되는) 자체의 편향된 상태로부터 복원되며 그리고 제2 지지 요소(186)가 도 7f 및 도 7g에 실선으로 지시되는 바와 같은 자체의 중립 상태로 복귀하도록 제2 지지 요소(186)에 탄성 복원력을 제공한다.
이상에서 논의된 조절 가능한 광학 장착대(24)에 뿐만 아니라 다른 적당한 광학 실시예들에 사용될 수 있는, 다른 실시예의 압전 구동기(256)가, 도 8a 내지 도 8i에 도시된다. 압전 구동기(256)는, 이상에 논의된 그리고 도 6a 내지 도 6i에 도시된 압전 구동기 실시예(102)의 것들과 유사한 특징들, 재료들 및/또는 치수들을 구비할 수 있을 것이다.
도 8a 내지 도 8g에 도시되는 압전 구동기 실시예(256)는, 구동기 프레임(258)의 모든 요소들이 이상에 논의된 바와 같은 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 (절단되는 것과 같이) 형성되는 것인, 단일체 형태를 구비하는 구동기 프레임(258)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(258)은, 제1 접촉 표면(262)을 구비하는 제1 지지 요소(260), 및 제2 접촉 표면(268)을 구비하는 제2 지지 요소(264)를 포함할 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(262)은, 제2 접촉 표면(268)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 대향되는 관계로 배치된다. 제1 접촉 표면(262) 및 제2 접촉 표면(268)은, 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268) 사이에 회전 가능하게 고정될 수 있는, 광학 장착대의 나사가공 샤프트(270)와 선택적으로 맞물리도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(262) 및 제2 접촉 표면(268)은 선택적으로, 나사가공 샤프트(270)를 효과적으로 맞물도록 하기 위해, 도 8d 및 도 8e에 도시된 바와 같은, 나사가공 표면들로 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268)의 왕복 운동이, 나사가공 샤프트(270)와 선택적으로 맞물리도록 그리고 나사가공 샤프트를 회전시키도록 하기 위해, 사용될 수 있을 것이다.
구동기 프레임(258)의 일부 외부 표면들은, 구동기 프레임 실시예(258)의 특징부들 및/또는 치수들을 논의하기 위한 기준 표면들로서 사용될 수 있을 것이다. 이 경우에, 구동기 프레임(258)은, 구동기 프레임(258)의 전방 외부 표면(259) 및 구동기 프레임(258)의 후방 외부 표면(261)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(258)의 전방 외부 표면(259)은, 구동기 프레임(258)의 후방 외부 표면(261)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치될 수 있으며, 그리고 또한 후방 외부 표면(261)에 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(258)은 또한, 전방 외부 표면(259) 및 후방 외부 표면(261) 양자 모두에 대해 실질적으로 수직으로 놓이도록 배치되는, 제1 측방 외부 표면(263)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(258)은 또한, 제1 측방 외부 표면(263)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치되며 그리고 또한 제1 측방 외부 표면(236)에 실질적으로 평행할 수 있는, 제2 측방 외부 표면(265)을 포함할 수 있을 것이다.
앞선 실시예들과 같이, 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268) 사이의 일관된 탄성 복원력이, 일부 경우에, 요구되는 방향으로 나사가공 샤프트(270)의 회전 운동을 제공하기 위한 접촉 표면들의 나사가공 샤프트(270)와의 선택적인 맞물림을 허용하도록 하기 위해, 요구될 수 있을 것이다. 도 8a 내지 도 8g의 압전 구동기 실시예(256)의 구동기 프레임(258)은, 제1 지지 요소(260)와 제2 지지 요소(264) 사이에 배치되고 이들에 결합될 수 있는 그리고 제1 접촉 표면(262)의 중립 위치를 향한 또는 그로부터 멀어지는 제2 접촉 표면(268)의 수직 변위에 저항할 복원력을 제공하도록 구성될 수 있는, 일체형 바이어스 밴드 부분(272)을 포함한다. 바이어스 밴드(272)는, 접촉 표면들 사이에 일관된 탄성 복원력을 제공하도록 구성된다.
도 8a 내지 도 8i에 도시된 바와 같이, 바이어스 밴드(272)는, 제1 지지 요소(260)의 말단부(276)로부터 멀어지게 그리고 제2 지지 요소(264)를 향해 연장되는 제1 바이어스 밴드 부분(274)을 포함한다. 바이어스 밴드(272)는 또한, 제1 바이어스 밴드 부분(274)과 종방향으로 중첩하도록 제1 지지 요소(260)를 향해 제2 지지 요소(264)의 말단부(280)로부터 멀어지게 연장되는, 제2 바이어스 밴드 부분(278)을 포함한다. 바이어스 밴드(272)는 또한, 제1 바이어스 밴드 부분(274)이 제2 바이어스 밴드 부분(278)과 중첩되는 중첩된 섹션(284)에서, 제1 바이어스 밴드 부분(274)으로부터 제2 바이어스 밴드 부분(278)으로 연장되는, 종방향 지향 리브(longitudinally oriented rib)(282)를 포함한다. 중첩된 섹션(284)은, 도 8g 및 도 8f에 도시되는 종방향 축(286)을 따르는 바이어스 밴드(272)의 휨을 허용하도록 구성된다.
바이어스 밴드(272)는, 바이어스 밴드가 구동 사이클 도중에 접촉 표면들에 제공하는 탄성 복원력이 바이어스 조절 메커니즘에 의해 조절될 수 있도록, 구성될 수 있을 것이다. 바이어스 조절 메커니즘의 일 실시예가, 바이어스 밴드(272)와 접촉 상태로 배치되거나, 또는 이하에 논의되는 아암 섹션(316) 및 몸체 섹션(318)과 같은 구동기 프레임(258)의 다른 구성요소들 사이에 배치되는, 하나 이상의 조절 가능한 설정 나사(288)를 포함할 수 있다. 조절 가능한 설정 나사(288)는 도 8a에 도시된다.
압전 구동기(256)는, 이상에 논의된 바와 같이, 압전 결정으로서 구성되는 압전 요소(290)를 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(290)는, 도 8b에 도시된 바와 같이, 구동기 프레임(258) 내부에서 구동기 프레임(258)의 압전 요소 캐비티(292) 내에 배치되는 것으로, 도시된다. 압전 요소(290)는, 제1 장착 표면(296)에 고정되는 제1 단부(294) 및 구동기 프레임(258)의 제2 장착 표면(300)에 고정되는 제2 단부(298)를 구비한다. 제1 장착 표면(296)과 제2 장착 표면(300) 사이의 공간(302)은, 일부 경우에, 압전 요소 캐비티(292)를 한정하는 역할을 할 수 있을 것이다.
압전 구동기(256)는 또한, 도 8b에 또한 도시되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)를 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)는, 구동기 프레임(258)의 나사가공 채널(306) 내부에 나사식으로 맞물리게 될 수 있을 것이다. 구동기 프레임(258)의 나사가공 채널(306)은, 구동기 프레임(258)의 종방향 축(286)에 평행하거나 또는 그와 동일한 공간을 차지하는, 종방향 축을 구비한다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)는, 나사가공 채널(306)의 나사가공 내표면(310)과 맞물리게 되는 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)의 나사가공 외표면(308)에 의해, 나사가공 채널(306) 내부에서 회전하게 될 수 있을 것이다. 그러한 상대적인 회전은, 압전 요소(290)의 압전 요소 캐비티(292) 내로의 조립 이전에, 도중에, 그리고 이후에, 제2 장착 표면(300)에 대해 (본 실시예에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)의 평평한 말단 표면(312) 상에 배치되는) 제1 장착 표면(296)을 위치 설정하기 위해 사용될 수 있을 것이다.
그러한 배열은, 압전 요소(290) 및 임의의 요구되는 접착제 등의 삽입을 위해 압전 요소(290)보다 더 긴 압전 캐비티(292)를 제공하도록 하기 위해 유용할 수 있을 것이다. 그 후, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)는, 압전 요소 캐비티(292)의 유효 축방향 길이를 감소시키도록 하기 위해 그리고, 제1 장착 표면(296)과 제2 장착 표면(300)이, 존재한다면, 요구되는 양의 예압 또는 죔 유형의 힘에 의해 압전 요소(290)의 대응하는 표면들과 접촉하게 되도록 하기 위해, 회전하게 될 수 있을 것이다. 장착 표면들에 의해 압전 요소(290)에 가해지게 되는 접촉력은, 종방향 축(286)과 평행한 나사가공 채널(306)의 중심축을 따라 나사가공 채널(306) 내부에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)의 위치를 변경함에 의해 조절될 수 있다.
구동기 프레임 실시예(258)는 또한, 이상에서 논의된 힌지 섹션들과 유사한 특징들 및 기능들을 구비할 수 있는, 구동기 프레임(258)의 감소된 재료 단면적의 하나 이상의 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제1 아암 힌지 섹션(314)이, 프레임 아암 섹션(316)과 프레임 몸체 섹션(318) 사이의 힌지형 회전 변위를 허용하도록 하기 위해, 구동기 프레임(258)의 프레임 아암 섹션(316)과 구동기 프레임(258)의 프레임 몸체 섹션(318) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 구동기 프레임 실시예(258)는 또한, 제1 아암 힌지 섹션(314)과 제1 지지 요소(260) 사이에 배치되는 제2 아암 힌지 섹션(320)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(258)은 또한, 제1 아암 힌지 섹션(314)으로부터 멀어지게 배치되는 프레임 슬롯(322)을 포함할 수 있을 것이다. 프레임 슬롯(322)은, 프레임 아암 섹션(316)과 프레임 몸체 섹션(318) 사이의 실질적으로 독립적인 상대 운동을 허용하도록 하기 위해, 프레임 재료 내의 프레임 아암 섹션(316)과 프레임 몸체 섹션(318) 사이에 틈새(324)를 포함한다.
구동기 프레임 실시예의 힌지 섹션들은, 힌지 섹션들에서의 (그리고 가능하게는 다른 경우에 더 적은 정도로 프레임 구조물에서의) 구동기 프레임(258) 재료의 탄성 변형에 의해, 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268) 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 제1 아암 힌지 섹션(314)은, 프레임 구조물 내의 제1 아암 힌지 섹션(314)에서 재료의 감소된 단면적 또는 관성 모멘트에 의해 형성될 수 있을 것이다. 감소된 단면적은, 압전 요소(290)의 신장 또는 수축에 의해 프레임 구조물에 가해지는 힘들의 결과로서 프레임 구조물의 스트레인이 집중될 수 있는, 섹션을 제공한다. 재료의 감소된 단면적 섹션에서의 스트레인의 집중은, 제1 접촉 표면(262) 및 제2 접촉 표면(268)과 같은 구동기 프레임(258)의 여러 구성요소들 사이의 알려진 또는 예측 가능한 이동을 야기할 수 있을 것이다. 제1 아암 힌지 섹션(314)은 단지, 프레임 아암 섹션(316)에 대한 프레임 몸체 섹션(318)의 힌지형 회전 변위를 허용하며, 회전 변위는, 스트레인의 집중이 일어날 곳인 제1 아암 힌지 섹션(314) 주변을 중심으로 한다.
프레임 몸체 섹션(318)은, 프레임 몸체 섹션(318)의 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 축방향 신장 및 수축을 용이하게 하도록 구성되는, 지그재그형 부분(328) 내의 복수의 힌지 섹션(326)을 포함한다. 몸체 힌지 섹션들(326)은, 구동기 프레임(258) 재료의 감소된 단면적에 의해 형성될 수 있으며 그리고 제1 아암 힌지 섹션(314)에 대해 이상에서 논의된 바와 같이 기능할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(326)은, 제1 장착 표면(296)으로부터 제2 장착 표면(300)까지 연장되는 프레임 구조물 상에 배치될 수 있을 것이다. 프레임 몸체 섹션(318)의 프레임 구조물의 이러한 지그재그형 부분(328)은, 몸체 힌지 섹션들(326) 사이에 배치되는 가요성 커넥터 섹션들(330)을 포함할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(326)은, 몸체 힌지 섹션들(326) 사이에서 연장되는 비교적 얇은 프레임 요소들인, 몸체 힌지 섹션들(326)뿐만 아니라 가요성 커넥터 섹션들(330)의 탄성 변형을 통해, 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향을 허용한다. 일부 경우에, 프레임 몸체 섹션(318)의 축방향 신장 또는 수축은, 몸체 힌지 섹션들(326), 가요성 커넥터 섹션들(330)의 탄성 변형, 또는 몸체 힌지 섹션들(326)과 가요성 커넥터 섹션들(330) 양자 모두의 그러한 변형을 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(290)의 작용으로 인한 프레임 몸체 섹션(318) 상의 축방향 응력이, 가요성 커넥터 섹션들(330)의 변형을 야기할 수 있을 것이다. 가요성 커넥터 섹션들(330) 상의 이러한 응력은 또한, 각각의 몸체 힌지 섹션(326)에서의 스트레인의 집중을 야기할 수 있을 것이다. 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향은, 프레임 슬롯(322)에 의해 프레임 아암 섹션(316)으로부터 실질적으로 격리되며, 이는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향 도중에 프레임 아암 섹션(316)이 상대적으로 운동 없이 유지되는 것을 허용한다.
이상에 논의된 바와 같이, 나사가공 샤프트(270) 상의 접촉 표면들의 왕복 운동에 의해 생성되는 토크는, 나사가공 샤프트(270)의 종방향 축에 대한 구동기 프레임(258)의 토크를 야기할 수 있을 것이다. 이상에 논의된 프레임 가이드(172)와 동일한 또는 유사한 특징들, 치수들 및 재료들을 구비할 수 있는 프레임 가이드(332)가, 구동기 프레임(258) 상에 이러한 토크를 역으로 작용시키도록 사용될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(332)는, 프레임 가이드(172)에 관해 이상에서 논의된 방법들과 같은, 임의의 적당한 방법을 사용하여 구동기 프레임(258)의 프레임 가이드 구멍(334) 내부에 고정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 임의의 적당한 접착제 또는 에폭시(333)가 도 8b에 도시된 바와 같이 사용될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(332)는, 프레임 가이드(332)가 광학 장착대(24)에 대한 나사가공 샤프트(270)를 중심으로 하는 구동기 프레임(258)의 임의의 회전을 효과적으로 제거하거나 또는 적어도 최소화시키도록, 광학 장착대(24)와 구동기 프레임(258) 사이에 결합될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(332)는 또한, 프레임 가이드(332)가 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 축방향 변위(축방향 신장 및 수축)를 허용하도록, 광학 장착대(24)에 결합될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(332), 구동기 프레임(258), 및 광학 장착대(24)의 베이스 플레이트(61)의 슬롯(63)(도 4b 참조) 사이의 연결들의 구조가, 도 6a 내지 도 6i 및 도 4b에 도시된 실시예들에 관해 이상에서 논의된 프레임 가이드(172), 구동기 프레임(104), 및 슬롯(63) 사이의 연결들의 구조와 동일하거나 또는 유사할 수 있을 것이다.
도시된 실시예에 대해, 제2 지지 요소(264)가 프레임 몸체 섹션(318)으로부터 멀어지게 연장되며 그리고 제1 지지 요소(260)가 프레임 아암 섹션(316)으로부터 멀어지게 연장된다. 제2 지지 요소(264)가 프레임 몸체 섹션(318)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향이 종방향 축(286)을 따르는 제2 지지 요소(264)의 운동을 야기한다. 제1 지지 요소(260)가, 프레임 틈새(324)에 의해 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향으로부터 실질적으로 격리되는, 프레임 아암 섹션(316)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향은, 제1 아암 힌지 섹션(314)에 의해 프레임 아암 섹션(316)의 최소한의 회전으로서 전달될 수 있을 것이다. 프레임 아암 섹션(316)은, 제1 아암 힌지 섹션(314)을 통해 전달될 수 있는 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향에 의해 야기되는, 매우 작은 양의 회전을 겪을 수 있을 것이다. 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향의 결과는, 제1 지지 요소(260)와 제2 지지 요소(264)의 총 왕복 운동이며, 그리고 그에 따라 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268)의 총 왕복 운동이다. 제1 지지 요소(260)를 제2 지지 요소(264)에 연결하는 바이어스 밴드(272) 또한, 변형되며 그리고, 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268)의 분리에 대항하기 위한 탄성 복원력뿐만 아니라 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268)의 이러한 왕복 운동에 저항하는 복원력을 제공한다.
바이어스 밴드(272)의 편향 도중에, 바이어스 밴드의 중첩 부분(284)은, 바이어스 밴드(272)의 편향 방향으로의 바이어스 밴드(272)의 휨을 용이하게 한다. 도시된 실시예에 대해, 바이어스 밴드(272)의 중첩 부분(284)은, 2개의 밴드 힌지 섹션(336)을 포함한다. 밴드 힌지 섹션들(336)은, 구동기 프레임(258)의 전방 외부 표면(259)으로부터 구동기 프레임(258)의 후방 외부 표면(261)으로의 방향에 대응하는 방향으로 바이어스 밴드(272)를 가로질러 횡방향으로 연장되는, 밴드 힌지 슬롯들(337)을 포함한다. 바이어스 밴드(272)의 편향이, 밴드 힌지 섹션들(336)에서의 스트레인의 집중을 야기한다. 밴드 힌지 섹션(336)에서의 스트레인의 집중은, 바이어스 밴드(272)의 편향 방향으로 바이어스 밴드(272)의 굽힘 모멘트를 감소시킴에 의해, 바이어스 밴드(272)의 편향을 용이하게 한다.
중립 상태로부터 편향된 상태로의 구동기 프레임(258)의 탄성 변형이, 도 8f 및 도 8g에 예시된다. 구동기 프레임(258)은, 압전 요소 캐비티(292) 내부에 배치되는 압전 요소(290)와 함께 도시되지만, 명료함을 위해, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(270)는, 도 8f 또는 도 8g에 도시되지 않는다. 제1 전기적 구동 신호가 도 1에 도시되는 전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(290)로 전송되는 경우, (제2 장착 표면(300)에 고정되는) 압전 요소(290)는, 결과적으로 제1 장착 표면(296)과 제2 장착 표면(300) 사이의 부가적인 분리 및 변위를 야기하도록, 신장될 것이다. 제2 장착 표면(300)의 변위는, 제1 지지 요소(260)가 실질적으로 운동 없이 유지되는 가운데, 종방향 축(286)을 따르는 제2 지지 요소(264)의 운동을 야기하는, 종방향 축(286)을 따르는 프레임 몸체 섹션(318)의 편향을 생성한다. 이는, 도 8f 및 도 8g에 파선으로 지시되는 바와 같이, 제1 접촉 표면(262)과 제2 접촉 표면(268) 사이의 상대적인 왕복 운동을 생성한다. 제2 지지 요소의 편향의 크기가, 도 8g에서 치수(338)에 의해 지시된다.
전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(290)로 전송되는 제2 전기적 구동 신호가, 압전 요소(290)가 자체의 중립 상태로 복귀하도록 야기할 수 있으며, 이는 프레임 몸체 섹션(318)이 도 8f 및 도 8g에 실선들에 지시되는 바와 같이 자체의 중립 상태로 되돌아가도록 야기한다. 바이어스 밴드(272)는 (도 8f 및 도 8g에 파선으로 지시되는) 자체의 편향된 상태로부터 복원되며 그리고 제2 지지 요소(264)가 도 8f 및 도 8g에 실선으로 지시되는 바와 같은 자체의 중립 상태로 복귀하도록 제2 지지 요소(264)에 탄성 복원력을 제공한다.
이상에서 논의된 조절 가능한 광학 장착대(24)에 뿐만 아니라 다른 적당한 광학 실시예들에 사용될 수 있는, 다른 실시예의 압전 구동기(340)가, 도 9a 내지 도 9i에 도시된다. 압전 구동기(340)는, 이상에 논의된 그리고 도 6a 내지 도 6i에 도시된 압전 구동기 실시예(102)의 것들과 유사한 특징들, 재료들 및/또는 치수들을 구비할 수 있을 것이다.
도 9a 내지 도 9g에 도시되는 압전 구동기 실시예(340)는, 구동기 프레임(342)의 모든 요소들이 이상에 논의된 바와 같은 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 (절단되는 것과 같이) 형성되는 것인, 단일체 형태를 구비하는 구동기 프레임(342)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(342)은, 제1 접촉 표면(346)을 구비하는 제1 지지 요소(344), 및 제2 접촉 표면(350)을 구비하는 제2 지지 요소(348)를 포함할 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(346)은, 제2 접촉 표면(350)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 대향되는 관계로 배치된다. 제1 접촉 표면(346) 및 제2 접촉 표면(350)은, 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350) 사이에 회전 가능하게 고정될 수 있는, 광학 장착대의 나사가공 샤프트(352)와 선택적으로 맞물리도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(346) 및 제2 접촉 표면(350)은 선택적으로, 나사가공 샤프트(352)를 효과적으로 맞물도록 하기 위해, 도 9d 및 도 9e에 도시된 바와 같은, 나사가공 표면들로 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350)의 왕복 운동이, 나사가공 샤프트(352)와 선택적으로 맞물리도록 그리고 나사가공 샤프트를 회전시키도록 하기 위해, 사용될 수 있을 것이다.
구동기 프레임(342)의 일부 외부 표면들은, 구동기 프레임 실시예(342)의 특징부들 및/또는 치수들을 논의하기 위한 기준 표면들로서 사용될 수 있을 것이다. 이 경우에, 구동기 프레임(342)은, 구동기 프레임(342)의 전방 외부 표면(343) 및 구동기 프레임(342)의 후방 외부 표면(345)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(342)의 전방 외부 표면(343)은, 구동기 프레임(342)의 후방 외부 표면(345)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치될 수 있으며, 그리고 또한 후방 외부 표면(345)에 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(342)은 또한, 전방 외부 표면(343) 및 후방 외부 표면(345) 양자 모두에 대해 실질적으로 수직으로 놓이도록 배치되는, 제1 측방 외부 표면(347)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(342)은 또한, 제1 측방 외부 표면(347)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치되며 그리고 또한 제1 측방 외부 표면(347)에 실질적으로 평행할 수 있는, 제2 측방 외부 표면(349)을 포함할 수 있을 것이다.
앞선 실시예들과 같이, 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350) 사이의 일관된 탄성 복원력이, 일부 경우에, 요구되는 방향으로 회전 운동을 제공하기 위한 접촉 표면들(346, 350)의 나사가공 샤프트(352)와의 선택적인 맞물림을 허용하도록 하기 위해, 요구될 수 있을 것이다. 도 9a 내지 도 9g의 압전 구동기 실시예(340)의 구동기 프레임(342)은, 제1 지지 요소(344)와 제2 지지 요소(348)의 말단 섹션(358)에 배치되는 제2 밴드 힌지 섹션(356) 사이에 배치되며 그리고 이들에 결합될 수 있는, 일체형으로 형성되는 바이어스 밴드 부분(354)을 포함한다. 바이어스 밴드는 또한, 바이어스 밴드(354) 상에서 제1 지지 요소(344)의 말단부(360)와 제2 지지 요소(348)의 말단부(364) 사이에 배치되는 제1 밴드 힌지 섹션(355)을 포함할 수 있을 것이다. 바이어스 밴드(354)는, 제1 접촉 표면(346)의 중립 위치를 향한 또는 그로부터 멀어지는 제2 접촉 표면(350)의 수직 변위에 저항할, 탄성 복원력을 제공하도록 구성된다. 바이어스 밴드(354)는, 접촉 표면들 사이에 일관된 탄성 복원력을 제공하도록 구성된다.
도 9a 내지 도 9i에 도시된 바와 같이, 바이어스 밴드(354)는, 제1 지지 요소(344)의 말단부(360)로부터 멀어지게, 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350) 사이에 배치되는 공간(362) 둘레에서, 연장된다. 바이어스 밴드(354)는 또한, 제2 접촉 표면(350)의 실질적으로 반대편에 배치되는, 제2 지지 요소(348)의 외표면(366)을 따라 제2 지지 요소(348)의 말단부(364) 둘레에 연장된다. 바이어스 밴드(354)는, 제2 지지 요소(348)의 기단 섹션(358)에서, 제2 지지 요소(348)의 외표면(366) 상의 밴드 힌지 섹션(356)에서 종결된다.
바이어스 밴드(354)는 또한, 바이어스 밴드가 구동 사이클 도중에 접촉 표면들에 제공하는 복원력이 바이어스 조절 메커니즘에 의해 조절될 수 있도록, 구성될 수 있을 것이다. 바이어스 조절 메커니즘의 일 실시예가, 바이어스 밴드(354)와, 이하에 논의되는 제2 지지 요소(348) 및 몸체 섹션(404)과 같은, 구동기 프레임(342)의 다른 부분 사이에 접촉 상태로 배치되는, 하나 이상의 조절 가능한 설정 나사(372)를 포함할 수 있다. 조절 가능한 설정 나사(372)는 도 9a에 도시된다.
압전 구동기(340)는 또한, 이상에 논의된 바와 같이, 압전 결정으로서 구성되는 압전 요소(374)를 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(374)는, 도 9b에 구동기 프레임(342) 내부에서 구동기 프레임(342)의 압전 요소 캐비티(376) 내에 배치되는 것으로, 도시된다. 압전 요소(374)는, 제1 장착 표면(380)에 고정되는 제1 단부(378) 및 구동기 프레임(342)의 제2 장착 표면(384)에 고정되는 제2 단부(382)를 구비한다. 제1 장착 표면(380)과 제2 장착 표면(384) 사이의 공간(386)은, 일부 경우에, 압전 요소 캐비티(376)를 한정하는 역할을 할 수 있을 것이다. 압전 구동기(340)는 또한, 도 9b에 또한 도시되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(304)를 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(388)는, 구동기 프레임(342)의 나사가공 채널(390) 내부에 나사식으로 맞물리게 될 수 있을 것이다. 구동기 프레임(342)의 나사가공 채널(390)은, 구동기 프레임(342)의 종방향 축(392)(도 9f 및 도 9g 참조)에 평행하거나 또는 그와 동일한 공간을 차지하는, 종방향 축을 구비한다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(388)는, 나사가공 채널(390)의 나사가공 내표면(396)과 맞물리게 되는 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(388)의 나사가공 외표면(394)에 의해, 나사가공 채널(390) 내부에서 회전하게 될 수 있을 것이다. 그러한 상대적인 회전은, 압전 요소(374)의 압전 요소 캐비티(376) 내로의 조립 이전에, 도중에, 그리고 이후에, 제2 장착 표면(384)에 대해 (본 실시예에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(388)의 평평한 말단 표면(398) 상에 배치되는) 제1 장착 표면을 위치 설정하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 그러한 배열은, 압전 요소(374) 및 임의의 요구되는 접착제 등의 삽입을 위해 압전 요소(374)보다 더 긴 압전 캐비티(376)를 제공하도록 하기 위해 유용할 수 있을 것이다. 그 후, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(388)는, 압전 요소 캐비티(376)의 유효 축방향 길이를 감소시키도록 하기 위해 그리고, 제1 장착 표면(380)과 제2 장착 표면(384)이, 존재한다면, 요구되는 양의 예압 또는 죔 유형의 힘에 의해 압전 요소(374)의 대응하는 표면들과 접촉하게 되도록 하기 위해, 회전하게 될 수 있을 것이다. 장착 표면들에 의해 압전 요소(374)에 가해지게 되는 접촉력은, 종방향 축(392)과 실질적으로 평행한 나사가공 채널(390) 내부에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(388)의 위치를 변경함에 의해 조절될 수 있다.
구동기 프레임 실시예(342)는 또한, 이상에서 논의된 바와 같이, 구동기 프레임(342)의 감소된 재료 단면적의 하나 이상의 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제1 아암 힌지 섹션(400)이, 프레임 아암 섹션(402)과 프레임 몸체 섹션(404) 사이의 힌지형 회전 변위를 허용하도록 하기 위해, 구동기 프레임(342)의 프레임 아암 섹션(402)과 구동기 프레임(342)의 프레임 몸체 섹션(404) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 구동기 프레임 실시예(342)는 또한, 제1 아암 힌지 섹션(400)과 제1 지지 요소(344) 사이에 배치되는 제2 아암 힌지 섹션(406)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(342)은 또한, 제1 아암 힌지 섹션(400)으로부터 멀어지게 배치되는 프레임 슬롯(408)을 포함할 수 있을 것이다. 프레임 슬롯(408)은, 프레임 아암 섹션(402)과 프레임 몸체 섹션(404) 사이의 실질적으로 독립적인 상대 운동을 허용하도록 하기 위해, 프레임 재료 내의 프레임 아암 섹션(402)과 프레임 몸체 섹션(404) 사이에 틈새(410)를 포함한다.
구동기 프레임 실시예의 힌지 섹션들은, 힌지 섹션들에서의 (그리고 가능하게는 다른 경우에 더 적은 정도로 프레임 구조물에서의) 구동기 프레임(342) 재료의 탄성 변형에 의해, 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350) 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 제1 아암 힌지 섹션(400)은, 프레임 구조물 내의 제1 아암 힌지 섹션(400)에서 재료의 감소된 단면적 또는 관성 모멘트에 의해 형성될 수 있을 것이다. 감소된 단면적은, 압전 요소(374)의 신장 또는 수축에 의해 프레임 구조물에 가해지는 힘들의 결과로서 프레임 구조물의 스트레인이 집중될 수 있는, 섹션을 제공한다. 재료의 감소된 단면적 섹션에서의 스트레인의 집중은, 제1 접촉 표면(346) 및 제2 접촉 표면(350)과 같은 구동기 프레임(342)의 여러 구성요소들 사이의 알려진 또는 예측 가능한 이동을 야기할 수 있을 것이다. 제1 아암 힌지 섹션(400)은 단지, 프레임 아암 섹션(402)에 대한 프레임 몸체 섹션(404)의 힌지형 회전 변위를 허용하며, 회전 변위는, 스트레인의 집중이 일어날 곳인 제1 아암 힌지 섹션(400) 주변을 중심으로 한다.
프레임 몸체 섹션(404)은, 프레임 몸체 섹션(404)의 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 축방향 신장 및 수축을 용이하게 하도록 구성되는, 지그재그형 부분(414) 내의 복수의 몸체 힌지 섹션(412)을 포함한다. 몸체 힌지 섹션들(412)은, 구동기 프레임(342) 재료의 감소된 단면적에 의해 형성될 수 있으며 그리고 제1 아암 힌지 섹션(400)에 대해 이상에서 논의된 바와 같이 기능할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(412)은, 제1 장착 표면(380)으로부터 제2 장착 표면(384)까지 연장되는 프레임 구조물 상에 배치될 수 있을 것이다. 프레임 몸체 섹션(404)의 프레임 구조물의 이러한 지그재그형 부분(414)은, 몸체 힌지 섹션들(412) 사이에 배치되는 가요성 커넥터 섹션들(416)을 포함할 수 있을 것이다. 몸체 힌지 섹션들(412)은, 몸체 힌지 섹션들(412) 사이에서 연장되는 비교적 얇은 프레임 요소들인, 몸체 힌지 섹션들(412)뿐만 아니라 가요성 커넥터 섹션들(416)의 탄성 변형을 통해, 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향을 허용한다. 일부 경우에, 프레임 몸체 섹션(404)의 축방향 신장 또는 수축은, 몸체 힌지 섹션들(412), 가요성 커넥터 섹션들(416)의 탄성 변형, 또는 몸체 힌지 섹션들(412)과 가요성 커넥터 섹션들(416) 양자 모두의 그러한 변형을 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(374)의 작용으로 인한 프레임 몸체 섹션(404) 상의 축방향 응력이, 가요성 커넥터 섹션들(416)의 변형을 야기할 수 있을 것이다. 가요성 커넥터 섹션(416) 상의 이러한 응력은 또한, 각각의 몸체 힌지 섹션(412)에서의 스트레인의 집중을 야기할 수 있을 것이다. 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향은, 프레임 슬롯(408)에 의해 프레임 아암 섹션(402)으로부터 실질적으로 격리되며, 이는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향 도중에 프레임 아암 섹션(402)이 상대적으로 운동 없이 유지되는 것을 허용한다.
이상에 논의된 바와 같이, 나사가공 샤프트(352) 상의 접촉 표면들의 왕복 운동에 의해 생성되는 토크는, 나사가공 샤프트(352)의 종방향 축에 대한 구동기 프레임(342)의 토크를 야기할 수 있을 것이다. 이상에 논의된 프레임 가이드(172)와 동일한 또는 유사한 특징들, 치수들 및 재료들을 구비할 수 있는 프레임 가이드(418)가, 구동기 프레임(342) 상에 이러한 토크를 역으로 작용시키도록 사용될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(418)는, 프레임 가이드(172)에 관해 이상에서 논의된 방법들과 같은, 임의의 적당한 방법을 사용하여 구동기 프레임(342)의 프레임 가이드 구멍(420) 내부에 고정될 수 있을 것이다. 예를 들어, 임의의 적당한 접착제 또는 에폭시(419)가 도 9b에 도시된 바와 같이 사용될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(418)는, 프레임 가이드(418)가 광학 장착대(24)에 대한 나사가공 샤프트(352)를 중심으로 하는 구동기 프레임(342)의 임의의 회전을 효과적으로 제거하거나 또는 적어도 최소화시키도록, 광학 장착대(24)와 구동기 프레임(342) 사이에 결합될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(418)는 또한, 프레임 가이드(418)가 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 축방향 변위(축방향 신장 및 수축)를 허용하도록, 광학 장착대(24)에 결합될 수 있을 것이다. 프레임 가이드(418), 구동기 프레임(342), 및 광학 장착대(24)의 베이스 플레이트(61)의 슬롯(63)(도 4b 참조) 사이의 연결들의 구조가, 도 6a 내지 도 6i 및 도 4b에 도시된 실시예들에 관해 이상에서 논의된 프레임 가이드(172), 구동기 프레임(104), 및 슬롯(63) 사이의 연결들의 구조와 동일하거나 또는 유사할 수 있을 것이다.
도시된 실시예에 대해, 제2 지지 요소(348)가 프레임 몸체 섹션(404)으로부터 멀어지게 연장되며 그리고 제1 지지 요소(344)가 프레임 아암 섹션(402)으로부터 멀어지게 연장된다. 제2 지지 요소(348)가 프레임 몸체 섹션(404)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향이 종방향 축(392)을 따르는 제2 지지 요소(348)의 운동을 야기한다. 제1 지지 요소(344)가, 프레임 틈새(410)에 의해 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향으로부터 실질적으로 격리되는, 프레임 아암 섹션(402)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향은, 제1 아암 힌지 섹션(406)에 의해 프레임 아암 섹션(402)의 최소한의 회전으로서 전달될 수 있을 것이다. 프레임 아암 섹션(402)은, 제1 아암 힌지 섹션(400)을 통해 전달될 수 있는 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향에 의해 야기되는, 매우 작은 양의 회전을 겪을 수 있을 것이다. 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향의 결과는, 제1 지지 요소(344)와 제2 지지 요소(348)의 총 왕복 운동이며, 그리고 그에 따라 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350)의 총 왕복 운동이다. 제1 지지 요소(344)를 제2 밴드 힌지 섹션(356)에 연결하는 바이어스 밴드(354) 또한, 변형되며 그리고, 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350)의 분리에 대항하기 위한 탄성 복원력뿐만 아니라 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350)의 이러한 왕복 운동에 저항하는 복원력을 제공한다.
바이어스 밴드(354)의 편향 도중에, 제1 밴드 힌지 섹션(355) 및 제2 밴드 힌지 섹션(356)은, 바이어스 밴드(354)의 편향 방향으로의 바이어스 밴드(354)의 휨을 용이하게 한다. 도시된 실시예에 대해, 바이어스 밴드(354)의 제2 밴드 힌지 섹션(356)은, 제2 지지 요소(348)의 외표면(366) 상에 배치되며, 그리고 제1 밴드 힌지 섹션(355)은, 제1 지지 요소(344)와 제2 지지 요소(348) 사이에 배치되는 공간(362)에 인접한, 바이어스 밴드(354)의 내표면 상에 배치된다. 바이어스 밴드(354)의 편향이, 제1 밴드 힌지 섹션(355) 및 제2 밴드 힌지 섹션(356)에서의 스트레인의 집중을 야기한다. 제1 밴드 힌지 섹션(355) 및 제2 밴드 힌지 섹션(356)에서의 스트레인의 집중은, 바이어스 밴드(354)의 편향 방향으로 바이어스 밴드(354)의 굽힘 모멘트를 감소시킴에 의해, 바이어스 밴드(354)의 편향을 용이하게 한다.
중립 상태로부터 편향된 상태로의 구동기 프레임(342)의 탄성 변형이, 도 9f 및 도 9g에 예시된다. 구동기 프레임(342)은, 압전 요소 캐비티(376) 내부에 배치되는 압전 요소(374)와 함께 도시되지만, 명료함을 위해, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(352)는, 도 9f 또는 도 9g에 도시되지 않는다. 제1 전기적 구동 신호가 도 1에 도시되는 전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(374)로 전송되는 경우, (제2 장착 표면(384)에 고정되는) 압전 요소(374)는, 결과적으로 제1 장착 표면(380)과 제2 장착 표면(384) 사이의 부가적인 분리 및 변위를 야기하도록, 신장될 것이다. 제2 장착 표면(384)의 변위는, 제1 지지 요소(344)가 실질적으로 운동 없이 유지되는 가운데, 종방향 축(392)을 따르는 제2 지지 요소(348)의 운동을 야기하는, 종방향 축(392)을 따르는 프레임 몸체 섹션(404)의 편향을 생성한다. 이는, 도 9f 및 도 9g에 파선으로 지시되는 바와 같이, 제1 접촉 표면(346)과 제2 접촉 표면(350) 사이의 상대적인 왕복 운동을 생성한다. 제2 지지 요소의 편향의 크기가, 도 9g에서 치수(422)에 의해 지시된다.
전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(374)로 전송되는 제2 전기적 구동 신호가, 압전 요소(374)가 자체의 중립 상태로 복귀하도록 야기할 수 있으며, 이는 프레임 몸체 섹션(404)이 도 9f 및 도 9g에 실선들에 지시되는 바와 같이 자체의 중립 상태로 되돌아가도록 야기한다. 바이어스 밴드(354)는 (도 9f 및 도 9g에 파선으로 지시되는) 자체의 편향된 상태로부터 복원되며 그리고 제2 지지 요소(348)가 도 9f 및 도 9g에 실선으로 지시되는 바와 같은 자체의 중립 상태로 복귀하도록 제2 지지 요소(348)에 탄성 복원력을 제공한다.
이상에서 논의된 조절 가능한 광학 장착대(24)에 뿐만 아니라 다른 적당한 광학 실시예들에 사용될 수 있는, 다른 실시예의 압전 구동기(424)가, 도 10a 내지 도 10i에 도시된다. 압전 구동기(424)는, 이상에 논의된 그리고 도 6a 내지 도 6i에 도시된 압전 구동기 실시예(102)의 것들과 유사한 특징들, 재료들 및/또는 치수들을 구비할 수 있을 것이다.
도 10a 내지 도 10g에 도시되는 압전 구동기 실시예(424)는, 구동기 프레임(426)의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 (절단되는 것과 같이) 형성되는 것인, 단일체 형태를 구비하는 구동기 프레임(426)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(426)은, 제1 접촉 표면(430)을 구비하는 제1 지지 요소(428), 및 제2 접촉 표면(434)을 구비하는 제2 지지 요소(432)를 포함할 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(430)은, 제2 접촉 표면(434)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 대향되는 관계로 배치된다. 제1 접촉 표면(430) 및 제2 접촉 표면(434)은, 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434) 사이에 회전 가능하게 고정될 수 있는, 광학 장착대의 나사가공 샤프트(436)와 선택적으로 맞물리도록 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(430) 및 제2 접촉 표면(434)은 선택적으로, 나사가공 샤프트(436)를 효과적으로 맞물도록 하기 위해, 도 10d 및 도 10e에 도시된 바와 같은, 나사가공 표면들로 구성될 수 있을 것이다. 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434)의 왕복 운동이, 나사가공 샤프트(436)와 선택적으로 맞물리도록 그리고 나사가공 샤프트를 회전시키도록 하기 위해, 사용될 수 있을 것이다.
구동기 프레임(426)의 일부 외부 표면들은, 구동기 프레임 실시예(426)의 특징부들 및/또는 치수들을 논의하기 위한 기준 표면들로서 사용될 수 있을 것이다. 이 경우에, 구동기 프레임(426)은, 구동기 프레임(426)의 전방 외부 표면(427) 및 구동기 프레임(426)의 후방 외부 표면(429)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(426)의 전방 외부 표면(427)은, 구동기 프레임(426)의 후방 외부 표면(429)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치될 수 있으며, 그리고 또한 후방 외부 표면(429)에 실질적으로 평행할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(426)은 또한, 전방 외부 표면(427) 및 후방 외부 표면(429) 양자 모두에 대해 실질적으로 수직으로 놓이도록 배치되는, 제1 측방 외부 표면(431)을 포함할 수 있을 것이다. 구동기 프레임(426)은 또한, 제1 측방 외부 표면(431)에 대해 이격되게 그리고 실질적으로 반대의 관계로 배치되며, 그리고 제1 측방 외부 표면(431)에 실질적으로 평행할 수 있는, 제2 측방 외부 표면(433)을 포함할 수 있을 것이다.
앞선 실시예들과 같이, 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434) 사이의 일관된 복원력이, 일부 경우에, 요구되는 방향으로 회전 운동을 제공하기 위한 접촉 표면들의 나사가공 샤프트(436)와의 선택적인 맞물림을 허용하도록 하기 위해, 요구될 수 있을 것이다. 도 10a 내지 도 10g의 압전 구동기 실시예(424)의 구동기 프레임(426)은, 제1 지지 요소(428)와 제2 지지 요소(432) 사이에 배치될 수 있는 그리고 제1 접촉 표면(430)의 중립 위치를 향한 또는 그로부터 멀어지는 제2 접촉 표면(434)의 수직 변위에 저항할 복원력을 제공하도록 구성될 수 있는, 일체형 바이어스 밴드 부분(438)을 포함한다. 바이어스 밴드(438)는, 접촉 표면들(430, 434) 사이에 일관된 탄성 복원력을 제공하도록 구성된다.
도 10a 내지 도 10i에 도시된 바와 같이, 바이어스 밴드(438)는, 제1 지지 요소의 기단 섹션(442) 상에 배치되는 제1 밴드 힌지(440)로부터 멀어지게, 제1 접촉 표면(430)의 실질적으로 반대편에 배치되는 제1 지지 요소(428)의 외표면(446)을 따라 그리고 제1 지지 요소(428)의 말단부(444) 둘레로 연장된다. 바이어스 밴드는 또한, 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434) 사이에 배치되는 공간(448) 둘레로 연장된다. 바이어스 밴드(438)는 또한, 제2 접촉 표면(434)의 실질적으로 반대편에 배치되는, 제2 지지 요소(432)의 외표면(452)을 따라 제2 지지 요소의 말단부(452) 둘레로 연장된다. 바이어스 밴드(438)는, 제2 지지 요소(432)의 기단 섹션(456) 상에 배치되는 제2 밴드 힌지 섹션(454)에서 종결된다.
바이어스 밴드(438)는 또한, 바이어스 밴드가 구동 사이클 도중에 접촉 표면들에 제공하는 복원력이 바이어스 조절 메커니즘에 의해 조절될 수 있도록, 구성될 수 있을 것이다. 바이어스 조절 메커니즘의 일 실시예가, 바이어스 밴드(438)와, 이하에 논의되는 제2 지지 요소(432) 및 프레임 몸체 섹션(490)과 같은, 구동기 프레임(426)의 다른 부분 사이에 접촉 상태로 배치되는, 하나 이상의 조절 가능한 설정 나사(458)를 포함할 수 있다. 그러한 배열 또는 이상에서 논의된 임의의 유사한 배열에 대해, 설정 나사들(458)은, 구동기 프레임(426)의 하나의 부분의 나사가공 내공과 나사 맞물림 상태에 놓일 수 있으며 그리고 구동기 프레임(426)의 다른 부분과 접촉하는 나사 또는 나사들(458)의 팁을 구비할 수 있다. 이러한 방식으로, 나사 또는 나사들(458)을 조절함에 의해, 구동기 프레임의 2개의 부분 사이의 공칭 분리(nominal separation) 또는 예압이 조절될 수 있다. 도 10a에 도시된 실시예(426)에서, 나사들(458)은, 바이어스 밴드(438)의 개별적인 나사가공 내공들 내에 나사식으로 맞물리게 되며, 더불어 나사들(458)의 팁들은 제2 지지 요소(432)의 외표면과 접촉한다. 이러한 실시예에서, 나사들(458)은, 결과적으로 나사가공 샤프트(436)에 대해 접촉 표면들(430, 434)에 의해 가해지는 공칭 힘(nominal force)을 조절할 수 있는, 제2 지지 요소(432)와 바이어스 밴드(438) 사이의 공칭 분리 및/또는 예압을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 조절 가능한 설정 나사(458)는 도 10a에 도시된다.
압전 구동기(424)는 또한, 이상에 논의된 바와 같이, 압전 결정으로서 구성되는 압전 요소(460)를 포함할 수 있을 것이다. 압전 요소(460)는, 도 10b에 구동기 프레임(426) 내부에서 구동기 프레임(426)의 압전 요소 캐비티(462) 내에 배치되는 것으로, 도시된다. 압전 요소(460)는, 제1 장착 표면(466)에 고정되는 제1 단부(464) 및 구동기 프레임(426)의 제2 장착 표면(470)에 고정되는 제2 단부(468)를 구비한다. 제1 장착 표면(466)과 제2 장착 표면(470) 사이의 공간(472)은, 일부 경우에, 압전 요소 캐비티(462)를 한정하는 역할을 할 수 있을 것이다. 압전 구동기(424)는 또한, 도 10b에 또한 도시되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)를 포함할 수 있을 것이다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)는, 구동기 프레임(426)의 나사가공 채널(476) 내부에 나사식으로 맞물리게 될 수 있을 것이다. 구동기 프레임(426)의 나사가공 채널(476)은, 구동기 프레임(426)의 종방향 축(478)(도 10f 및 도 10g 참조)에 평행하거나 또는 그와 동일한 공간을 차지하는, 종방향 축을 구비한다. 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)는, 나사가공 채널(476)의 나사가공 내표면(482)과 맞물리게 되는 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)의 나사가공 외표면(480)에 의해, 나사가공 채널(476) 내부에서 회전하게 될 수 있을 것이다. 그러한 상대적인 회전은, 압전 요소(460)의 압전 요소 캐비티(462) 내로의 조립 이전에, 도중에, 그리고 이후에, 제2 장착 표면(470)에 대해 (본 실시예에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)의 평평한 말단 표면(484) 상에 배치되는) 제1 장착 표면(466)을 위치 설정하기 위해 사용될 수 있을 것이다. 그러한 배열은, 압전 요소(460) 및 임의의 요구되는 접착제 등의 삽입을 위해 압전 요소(460)보다 더 긴 압전 캐비티(462)를 제공하도록 하기 위해 유용할 수 있을 것이다. 그 후, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)는, 압전 요소 캐비티(462)의 유효 축방향 길이를 감소시키도록 하기 위해 그리고, 제1 장착 표면(466)과 제2 장착 표면(470)이, 존재한다면, 요구되는 양의 예압 또는 죔 유형의 힘에 의해 압전 요소(460)의 대응하는 표면들과 접촉하게 되도록 하기 위해, 회전하게 될 수 있을 것이다. 장착 표면들에 의해 압전 요소(460)에 가해지게 되는 접촉력은, 종방향 축(478)과 실질적으로 평행한 나사가공 채널(476) 내부에서 조절 가능한 압전 장착 지지 부재(474)의 위치를 변경함에 의해 조절될 수 있다.
구동기 프레임 실시예(426)는 또한, 구동기 프레임(426)의 감소된 재료 단면적의 하나 이상의 힌지 섹션을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 아암 힌지 섹션(486)이, 프레임 아암 섹션(488)과 프레임 몸체 섹션(490) 사이의 힌지형 회전 변위를 허용하도록 하기 위해, 구동기 프레임(426)의 프레임 아암 섹션(488)과 구동기 프레임(426)의 프레임 몸체 섹션(490) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 구동기 프레임(426)은 또한 하나 이상의 프레임 슬롯을 포함할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제1 프레임 슬롯(492)이, 제1 지지 요소(428)의 기단 섹션(442)과 프레임 몸체 섹션(490)의 중앙 부분(494) 사이에 배치될 수 있을 것이다. 제2 프레임 슬롯(496)이, 구동기 프레임(426)의 기단 섹션(498)을 따라 배치될 수 있을 것이다. 각각의 프레임 슬롯은, 프레임 아암 섹션(488)과 프레임 몸체 섹션(490) 사이의 실질적으로 독립적인 상대 운동을 허용하도록 하기 위해, 프레임 재료 내의 프레임 아암 섹션(488)과 프레임 몸체 섹션(490) 사이에 틈새(500)를 포함한다.
구동기 프레임 실시예(426)의 아암 힌지 섹션(486)은, 아암 힌지 섹션(486)에서의 구동기 프레임(426) 재료의 탄성 변형에 의해, 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434) 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성된다. 아암 힌지 섹션(486)은, 프레임 구조물 내의 아암 힌지 섹션(486)에서 재료의 감소된 단면적 또는 관성 모멘트에 의해 형성될 수 있을 것이다. 감소된 단면적은, 압전 요소(460)의 신장 또는 수축에 의해 프레임 구조물에 가해지는 힘들의 결과로서 프레임 구조물의 스트레인이 집중될 수 있는, 섹션을 제공한다. 재료의 감소된 단면적 섹션에서의 스트레인의 집중은, 제1 접촉 표면(430) 및 제2 접촉 표면(434)과 같은 구동기 프레임(426)의 여러 구성요소들 사이의 알려진 또는 예측 가능한 이동을 야기할 수 있을 것이다. 아암 힌지 섹션(486)은 단지, 프레임 아암 섹션(488)에 대한 프레임 몸체 섹션(490)의 힌지형 회전 변위를 허용하며, 회전 변위는, 스트레인의 집중이 일어날 곳인 아암 힌지 섹션(486) 주변을 중심으로 한다. 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 (축방향 신장 또는 수축과 같은) 편향은, 제1 프레임 슬롯(492) 및 제2 프레임 슬롯(496)에 의해 프레임 아암 섹션(488)으로부터 실질적으로 격리되며, 이는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향 도중에 프레임 아암 섹션(488)이 상대적으로 운동 없이 유지되는 것을 허용한다.
프레임 가이드 구멍(504)이, 도 10a에 도시된 바와 같이, 구동기 프레임(426) 내부에 배치될 수 있을 것이다. 프레임 가이드 구멍(504)은, 핀을 사용하여 광학 장착대(24)에 결합될 수 있으며, 그러한 핀을 사용하는 구동기 프레임(426)과 광학 장착대(24) 사이의 결합은, 광학 장착대(24)에 대한 나사가공 샤프트(436)를 중심으로 하는 구동기 프레임(426)의 임의의 회전을 효과적으로 제거하거나 또는 적어도 최소화시키도록 한다. 구동기 프레임(426)과 광학 장착대(24) 사이의 이러한 결합 구조는 또한, 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 축방향 변위(축방향 팽창 및 수축)가 허용되도록, 핀을 사용하여 구성될 수 있을 것이다. 이러한 결합 구조는 또한, 도 6a 내지 도 6i 및 도 4b에 도시된 실시예들에 관해 이상에서 논의된 프레임 가이드(172), 구동기 프레임(104), 및 광학 장착대(24) 사이의 연결들의 구조와 동일하거나 또는 유사할 수 있을 것이다.
도시된 실시예에 대해, 제2 지지 요소(432)가 프레임 몸체 섹션(490)으로부터 멀어지게 연장되며 그리고 제1 지지 요소(428)가 프레임 아암 섹션(488)으로부터 멀어지게 연장된다. 제2 지지 요소(432)가 프레임 몸체 섹션(490)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향이 종방향 축(478)을 따르는 제2 지지 요소(432)의 운동을 야기한다. 제1 지지 요소(428)가, 프레임 슬롯들에 의해 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향으로부터 실질적으로 격리되는, 프레임 아암 섹션(488)과 연속적이기 때문에, 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향은, 아암 힌지 섹션(486)에 의해 프레임 아암 섹션(488)의 최소한의 회전으로서 전달될 수 있을 것이다. 프레임 아암 섹션(488)은, 아암 힌지 섹션(486)을 통해 전달될 수 있는 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향에 의해 야기되는 매우 작은 양의 회전을 겪을 수 있을 것이다. 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향의 결과는, 제1 지지 요소(428)와 제2 지지 요소(432)의 총 왕복 운동이며, 그리고 그에 따라 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434)의 총 왕복 운동이다. 제1 밴드 힌지 섹션(440)을 제2 밴드 힌지 섹션(454)에 연결하는 바이어스 밴드(438) 또한, 변형되며 그리고, 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434)의 분리에 대항하기 위한 복원력뿐만 아니라 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434)의 이러한 왕복 운동에 저항하는 복원력을 제공한다.
바이어스 밴드(438)의 편향 도중에, 제1 밴드 힌지 섹션(440) 및 제2 밴드 힌지 섹션(454)은, 바이어스 밴드(438)의 편향 방향으로의 바이어스 밴드(438)의 휨 및 탄성 변형을 용이하게 한다. 제1 밴드 힌지 섹션(440)은, 제1 지지 요소(428)의 기단 섹션(442)에 배치되며, 그리고 제2 밴드 힌지 섹션(454)은, 제2 지지 요소(432)의 기단 섹션(456)에 배치된다. 바이어스 밴드(438)의 편향이, 바이어스 밴드(438)를 탄성적으로 변형하도록 야기하여, 그로 인해 밴드 힌지 섹션들에서 스트레인을 생성하도록 한다. 밴드 힌지 섹션들의 감소된 두께 구성은, 밴드 힌지 섹션들에 스트레인의 집중을 야기한다. 밴드 힌지 섹션들에서의 스트레인의 집중은, 바이어스 밴드(438)의 편향 방향으로 바이어스 밴드(438)의 굽힘 모멘트를 감소시킴에 의해, 바이어스 밴드(438)의 편향을 용이하게 한다.
중립 상태로부터 편향된 상태로의 구동기 프레임(426)의 탄성 변형이, 도 10f 및 도 10g에 예시된다. 구동기 프레임(426)은, 압전 요소 캐비티(462) 내부에 배치되는 압전 요소(460)와 함께 도시되지만, 명료함을 위해, 조절 가능한 광학 장착대(24)의 나사가공 샤프트(436)는, 도 10f 또는 도 10g에 도시되지 않는다. 제1 전기적 구동 신호가 도 1에 도시되는 전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(460)로 전송되는 경우, (제2 장착 표면(470)에 고정되는) 압전 요소(460)는, 결과적으로 제1 장착 표면(466)과 제2 장착 표면(470) 사이의 부가적인 분리 및 변위를 야기하도록, 신장될 것이다. 제2 장착 표면(470)의 변위는, 제1 지지 요소(428)가 실질적으로 운동 없이 유지되는 가운데, 종방향 축(478)을 따르는 제2 지지 요소(432)의 운동을 야기하는, 종방향 축(478)을 따르는 프레임 몸체 섹션(490)의 편향을 생성한다. 이는, 도 10f 및 도 10g에 파선으로 지시되는 바와 같이, 제1 접촉 표면(430)과 제2 접촉 표면(434) 사이의 상대적인 왕복 운동을 생성한다. 제2 지지 요소의 편향의 크기가, 도 10g에서 치수(506)에 의해 지시된다.
전자 컨트롤러(48)로부터 압전 요소(460)로 전송되는 제2 전기적 구동 신호가, 압전 요소(460)가 자체의 중립 상태로 복귀하도록 야기할 수 있으며, 이는 프레임 몸체 섹션(490)이 도 10f 및 도 10g에 실선들에 지시되는 바와 같이 자체의 중립 상태로 되돌아가도록 야기한다. 바이어스 밴드(438)는 (도 10f 및 도 10g에 파선으로 지시되는) 자체의 편향된 상태로부터 복원되며 그리고 제2 지지 요소(432)가 도 10f 및 도 10g에 실선으로 지시되는 바와 같은 자체의 중립 상태로 복귀하도록 제2 지지 요소(432)에 복원력을 제공한다.
이상의 상세한 설명에 관해, 여기에 사용되는 동일한 참조 부호들이, 동일한 또는 유사한 치수들, 재료들 및 구성들을 구비할 수 있는 동일한 요소들을 지칭할 수 있을 것이다. 비록 실시예들의 특정 형태들이 예시되고 설명되었지만, 다양한 수정들이, 논의된 실시예들의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은, 상기한 상세한 설명에 의해 제한되지 않는 것으로 의도된다.
여기에서 참조되는 각각의 특허, 특허 출원, 특허 공개, 및 문헌의 전체가, 여기에 참조로 통합된다. 이상의 특허들, 특허 출원들, 특허 공개들, 및 문헌들에 대한 인용은, 상기한 것 중 임의의 것이 관련 있는 종래 기술이라는 인정이 아니며, 이것이, 이러한 문헌들의 내용들 또는 날짜에 관한 어떠한 인정을 구성하지도 않는다.
수정들이, 기술의 기본 양태로부터 벗어남 없이 상기한 실시예들에 대해 이루어질 수 있을 것이다. 비록 기술이 하나 이상의 특정 실시예를 참조하여 실질적으로 상세하게 설명되었을 수 있지만, 변경들이 본 출원에서 구체적으로 개시되는 실시예들에 대해 이루어질 수 있으며, 그렇지만 이러한 수정들 및 개선들이 기술의 범위 및 사상 이내에 놓인다. 적절하게 여기에서 예시적으로 설명되는 기술은, 여기에 구체적으로 개시되지 않는 임의의 요소(들) 없이도 실행될 수 있을 것이다. 따라서, 예를 들어, 여기에서의 각각의 경우에, 용어들 "포함하는", "본질적으로 구성하는" 및 "구성하는" 중의 임의의 것은, 다른 2개의 용어 중의 어느 하나로 교체될 수 있을 것이다. 채용된 용어들 및 표현들은 설명을 위한 것으로서 사용되고 제한하고자 사용되지 않으며, 그리고 그러한 용어들 및 표현들의 사용은, 도시되고 설명되는 특징들의 또는 그들의 부분들의 임의의 균등물을 배제하지 않고, 그리고 다양한 수정이 청구되는 기술의 범위 이내에 놓일 수 있다. 부정관사는, 하나의 또는 복수의 요소를 지칭할 수 있으며, 하나의 요소가 또는 하나 초과의 요소가 설명되는 것으로 문맥상 명백하지 않는 한, 수정된다. 비록 본 기술은 대표적인 실시예들 및 선택적인 특징들에 의해 구체적으로 개시되었지만, 여기에 개시되는 개념들의 변동 및 수정이 이루어질 수 있으며, 그리고 그러한 수정들 및 변동들은, 본 기술의 범위 이내인 것으로 고려될 수 있을 것이다.
본 기술의 특정 실시예들이, 뒤따르는 청구항(들)에 기술된다.
Claims (39)
- 압전 구동기에 있어서:
A. 구동기 프레임으로서, 상기 구동기 프레임은, 구동기 프레임의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 단일체 형태를 갖고, 상기 구동기 프레임은,
(i) 제1 접촉 표면을 포함하는 제1 지지 요소,
(ii) 제2 접촉 표면을 포함하는 제2 지지 요소로서, 제2 접촉 표면은 상기 제1 접촉 표면에 대해 이격되게 그리고 상기 제1 접촉 표면에 대해 실질적으로 대향되는 관계로 배치되는 것인, 제2 지지 요소,
(iii) 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 배치되며, 상기 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 상기 제1 접촉 표면의 수직 변위에 저항하는 탄성 복원력을 제공하도록 구성되는 바이어스 밴드, 및
(iv) 상기 구동기 프레임의 제1 장착 표면과 상기 구동기 프레임의 제2 장착 표면 사이에 배치되는 압전 요소 캐비티
를 포함하는 것인, 구동기 프레임; 및
B. 압전 요소로서, 상기 압전 요소는, 상기 압전 요소 캐비티 내부에 배치되고, 상기 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부를 구비하고, 상기 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비하고, 상기 압전 요소로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되며, 상기 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 왕복 변위를 야기하도록 구성되는 것인, 압전 요소
를 포함하는, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 구동기 프레임은, 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 힌지 섹션을 더 포함하고, 상기 힌지 섹션은, 상기 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 탄성 변형에 의해 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성되는 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 구동기 프레임의 상기 바이어스 밴드에 의해 제공되는 복원력을 조절하도록 구성되는, 바이어스 조절 메커니즘을 더 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 3항에 있어서,
상기 바이어스 조절 메커니즘은, 상기 바이어스 밴드와 접촉 상태로 배치되는, 조절 가능한 설정 나사를 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 장착 표면은, 상기 제1 지지 요소로부터 횡방향 내향으로 연장되는 제1 장착 기둥(first mount post) 상에 배치되며, 그리고 상기 제2 장착 표면은, 상기 제2 지지 요소로부터 횡방향 내향으로 연장되는 제2 장착 기둥 상에 배치되는 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 프레임은 탄성 금속을 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 6항에 있어서,
상기 탄성 금속은 스테인리스 강을 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 공칭 횡방향 거리는, 2 mm 내지 20 mm 인 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 공칭 횡방향 거리는, 5 mm 내지 10 mm 인 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 바이어스 밴드는, 상기 제1 지지 요소의 말단부로부터 멀어지게 연장되고, 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 공간 둘레 그리고 상기 제2 지지 요소의 말단부 둘레 모두에서 연장되며,
상기 바이어스 밴드는, 상기 제2 지지 요소의 외표면 상에 배치되는 대응 횡방향 홈과 맞물리는 횡방향 연장부를 포함하고, 상기 횡방향 홈은, 상기 제2 접촉 표면에 실질적으로 반대편인 상기 제2 지지 요소의 말단부의 외표면 상에 배치되는 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 바이어스 밴드는, 상기 제1 지지 요소의 말단부로부터 멀어지게, 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 공간 둘레에서, 그리고 상기 제2 지지 요소의 말단부로 연장되며, 그리고 상기 바이어스 밴드는, 상기 제2 지지 요소의 말단부에 멀어지게 배치되는 지그재그형 부분을 포함하고, 상기 지그재그형 부분은, 상기 지그재그형 부분의 정점에 배치되는 적어도 하나의 밴드 힌지 섹션을 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 11항에 있어서,
상기 지그재그형 부분은, 상기 지그재그형 부분의 개별적인 정점들에 배치되는 적어도 2개의 밴드 힌지 섹션을 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 11항에 있어서,
상기 제2 장착 표면은, 상기 구동기 프레임의 나사가공 채널 내부에 나사식으로 맞물리게 되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재 상에 배치되는 것인, 압전 구동기. - 제 11항에 있어서,
상기 바이어스 밴드는 슬롯형 바이어스 밴드(slotted bias band)를 포함하고, 상기 슬롯형 바이어스 밴드는, 상기 구동기 프레임의 전방 표면으로부터 후방 표면으로의 방향을 따라 상기 바이어스 밴드를 이러한 방향을 따라 실질적으로 두 갈래로 나누도록 연장되는 슬롯을 구비하는 것인, 압전 구동기. - 제 1항에 있어서,
상기 바이어스 밴드는, 상기 제1 지지 요소의 말단부로부터 멀어지게 상기 제2 지지 요소를 향해 연장되는 제1 바이어스 밴드 부분, 상기 제1 바이어스 밴드 부분과 길이방향으로 중첩되도록 상기 제2 지지 요소의 말단부로부터 멀어지게 상기 제1 지지 요소를 향해 연장되는 제2 바이어스 밴드 부분, 및 상기 제1 바이어스 밴드 부분이 상기 제2 바이어스 밴드 부분과 중첩되는 중첩된 섹션에서, 상기 제1 바이어스 밴드 부분으로부터 상기 제2 바이어스 밴드 부분으로 연장되는 길이방향 지향 리브(longitudinally oriented rib)를 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 15항에 있어서,
상기 바이어스 밴드는, 상기 제1 바이어스 밴드 부분과 상기 제2 바이어스 밴드 부분 사이에 배치되는 복수의 횡방향 밴드 힌지 섹션들을 포함하며, 상기 횡방향 밴드 힌지 섹션들은, 상기 바이어스 밴드의 굽힘 모멘트를 감소시키도록 구성되는 것인, 압전 구동기. - 제 15항에 있어서,
상기 제2 장착 표면은, 상기 구동기 프레임의 나사가공 채널 내부에 나사식으로 맞물리게 되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재 상에 배치되는 것인, 압전 구동기. - 압전 구동기에 있어서:
A. 구동기 프레임으로서, 상기 구동기 프레임은, 구동기 프레임의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 단일체 형태를 갖고, 상기 구동기 프레임은,
(i) 제1 접촉 표면을 포함하는 제1 지지 요소,
(ii) 제2 접촉 표면을 포함하는 제2 지지 요소로서, 제2 접촉 표면은 상기 제1 접촉 표면에 대해 이격되게 그리고 상기 제1 접촉 표면에 대해 실질적으로 대향되는 관계로 배치되는 것인, 제2 지지 요소,
(iii) 상기 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 상기 제1 접촉 표면의 수직 변위에 저항하는 탄성 복원력을 제공하도록 구성되는 바이어스 밴드로서, 상기 바이어스 밴드는, 상기 제1 지지 요소의 말단부로부터 멀어지게 연장되고, 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이에 배치되는 공간 둘레에서 연장되고, 상기 제2 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 배치되는 상기 제2 지지 요소의 외표면을 따라 상기 제2 지지 요소의 말단부 둘레에서 연장되며, 그리고 상기 제2 지지 요소에서 상기 제2 지지 요소의 후측면 상의 밴드 힌지 섹션에서 종결되는 것인, 바이어스 밴드, 및
(iv) 상기 구동기 프레임의 제1 장착 표면과 상기 구동기 프레임의 제2 장착 표면 사이에 배치되는 압전 요소 캐비티
를 포함하는 것인, 구동기 프레임; 및
B. 압전 요소로서, 상기 압전 요소는, 상기 압전 요소 캐비티 내부에 배치되고, 상기 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부를 구비하며, 상기 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비하고, 상기 압전 요소로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되며, 그리고 상기 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 왕복 변위를 야기하도록 구성되는 것인, 압전 요소
를 포함하는, 압전 구동기. - 제 18항에 있어서,
상기 구동기 프레임은, 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 힌지 섹션을 더 포함하고, 상기 힌지 섹션은, 상기 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 탄성 변형에 의해 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성되는 것인, 압전 구동기. - 제 18항에 있어서,
상기 제2 장착 표면은, 상기 구동기 프레임의 나사가공 채널 내부에 나사식으로 맞물리게 되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재 상에 배치되는 것인, 압전 구동기. - 제 18항에 있어서,
상기 구동기 프레임의 상기 바이어스 밴드에 의해 제공되는 복원력을 조절하도록 구성되는, 바이어스 조절 메커니즘을 더 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 21항에 있어서,
상기 바이어스 조절 메커니즘은, 상기 바이어스 밴드와 접촉 상태로 배치되는, 조절 가능한 설정 나사를 포함하는 것인, 압전 구동기. - 압전 구동기에 있어서:
A. 구동기 프레임으로서, 상기 구동기 프레임은, 구동기 프레임의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 단일체 형태를 갖고, 상기 구동기 프레임은,
(i) 제1 접촉 표면을 포함하는 제1 지지 요소,
(ii) 제2 접촉 표면을 포함하는 제2 지지 요소로서, 제2 접촉 표면은 상기 제1 접촉 표면에 대해 이격되게 그리고 상기 제1 접촉 표면에 대해 실질적으로 대향되는 관계로 배치되는 것인, 제2 지지 요소,
(iii) 상기 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 상기 제1 접촉 표면의 수직 변위에 저항하는 탄성 복원력을 제공하도록 구성되는 바이어스 밴드로서, 상기 바이어스 밴드는, 상기 제1 지지 요소로부터 멀어지게, 상기 제1 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 배치되는 상기 제1 지지 요소의 외표면을 따라 상기 제1 지지 요소의 말단부 둘레에서 연장되고, 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이에 배치되는 공간 둘레에서 연장되고, 상기 제2 접촉 표면의 실질적으로 반대편에 배치되는 상기 제2 지지 요소의 외표면을 따라 상기 제2 지지 요소의 말단부 둘레에서 연장되며, 그리고 상기 제2 지지 요소의 후측면 상에 위치된 밴드 힌지 섹션에서 종결되는 것인, 바이어스 밴드, 및
(iv) 상기 구동기 프레임의 제1 장착 표면과 상기 구동기 프레임의 제2 장착 표면 사이에 배치되는 압전 요소 캐비티
를 포함하는 것인, 구동기 프레임; 및
B. 압전 요소로서, 상기 압전 요소는, 상기 압전 요소 캐비티 내부에 배치되고, 상기 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부를 구비하고, 상기 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비하고, 상기 압전 요소로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되며, 그리고 상기 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 왕복 변위를 야기하도록 구성되는 것인, 압전 요소
를 포함하는, 압전 구동기. - 제 23항에 있어서,
상기 구동기 프레임은, 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 힌지 섹션을 더 포함하고, 상기 힌지 섹션은, 상기 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 탄성 변형에 의해 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성되는 것인, 압전 구동기. - 제 23항에 있어서,
상기 제2 장착 표면은, 상기 구동기 프레임의 나사가공 채널 내부에 나사식으로 맞물리게 되는, 조절 가능한 압전 장착 지지 부재 상에 배치되는 것인, 압전 구동기. - 제 23항에 있어서,
상기 바이어스 밴드와 상기 제1 지지 요소 사이의 접속 지점에 놓이는 제1 밴드 힌지 섹션 및 상기 바이어스 밴드와 상기 제2 지지 요소 사이의 접속 지점에 놓이는 제2 밴드 힌지 섹션을 더 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 26항에 있어서,
상기 구동기 프레임의 상기 바이어스 밴드에 의해 제공되는 복원력을 조절하도록 구성되는, 바이어스 조절 메커니즘을 더 포함하는 것인, 압전 구동기. - 제 27항에 있어서,
상기 바이어스 조절 메커니즘은, 상기 바이어스 밴드와 접촉 상태로 배치되는, 조절 가능한 설정 나사를 포함하는 것인, 압전 구동기. - 조절 가능한 광학 장착대에 있어서,
I. 광학 요소를 수용하도록 그리고 자체에 상기 광학 요소를 고정하도록 구성되는 광학적 장착 디바이스;
II. 안정적인 표면에 확고하게 장착되도록 구성되며 그리고 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘에 의해 상기 광학적 장착 디바이스에 결합되는 베이스로서, 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘은, 적어도 1 자유도를 따라 상기 베이스와 상기 광학적 장착 디바이스 사이의 상대적이고 조절 가능한 변위를 허용하도록 구성되는 것인, 베이스; 및
III. 상기 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘에 작동적으로 결합되는 압전 구동기 조립체
를 포함하고,
상기 압전 구동기 조립체는,
A. 구동기 프레임으로서, 상기 구동기 프레임은, 구동기 프레임의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 단일체 형태를 갖고, 상기 구동기 프레임은,
(i) 제1 접촉 표면을 포함하는 제1 지지 요소,
(ii) 제2 접촉 표면을 포함하는 제2 지지 요소로서, 제2 접촉 표면은 상기 제1 접촉 표면에 대해 이격되게 그리고 상기 제1 접촉 표면에 대해 실질적으로 대향되는 관계로 배치되는 것인, 제2 지지 요소,
(iii) 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 결합되며, 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 변위에 대한 복원력을 제공하도록 구성되는 바이어스 밴드, 및
(iv) 상기 구동기 프레임의 제1 장착 표면과 상기 구동기 프레임의 제2 장착 표면 사이에 배치되는 압전 요소 캐비티
를 포함하는 것인, 구동기 프레임; 및
B. 압전 요소로서, 상기 압전 요소는, 상기 압전 요소 캐비티 내부에 배치되고, 상기 제1 장착 표면에 고정되는 제1 단부를 구비하고, 상기 제2 장착 표면에 고정되는 제2 단부를 구비하고, 상기 압전 요소로 전송되는 전기적 구동 신호에 응답하여 신장 및 수축하도록 구성되며, 그리고 상기 압전 요소의 신장 또는 수축이 개별적으로 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 실질적으로 평행한 변위를 야기하도록 구성되는 것인, 압전 요소
를 포함하는 것인, 조절 가능한 광학 장착대. - 제 29항에 있어서,
상기 구동기 프레임은, 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 배치되고 결합되는, 감소된 재료 단면적의 힌지 섹션을 더 포함하고, 상기 힌지 섹션은, 상기 힌지 섹션 내의 구동기 프레임 재료의 탄성 변형에 의해 상기 제1 접촉 표면과 상기 제2 접촉 표면 사이의 상대적인 왕복 평행 변위를 허용하도록 구성되는 것인, 조절 가능한 광학 장착대. - 제 29항에 있어서,
상기 조절 가능한 광학적 장착 메커니즘은, 상기 조절 가능한 광학 장착대의 나사가공 샤프트로서, 상기 조절 가능한 광학 장착대의 상기 나사가공 샤프트의 회전이 1 자유도를 따라 상기 광학적 장착 디바이스와 상기 베이스 사이의 상대적인 거리를 조절하도록 하는 것인, 나사가공 샤프트를 포함하며, 그리고 상기 제1 접촉 표면 및 상기 제2 접촉 표면은, 상기 나사가공 샤프트의 외표면과 대향되고 편향된 접촉 상태로 배치되는, 나사가공 접촉 표면들을 포함하는 것인, 조절 가능한 광학 장착대. - 제 31항에 있어서,
상기 압전 요소에 작동적으로 결합되며 그리고 요구되는 회전 방향으로 상기 나사가공 접촉 표면들 사이에서 상기 나사가공 샤프트를 회전시키는 구동 신호를 생성하도록 구성되는, 압전 드라이버를 더 포함하는 것인, 조절 가능한 광학 장착대. - 제 29항에 있어서,
상기 광학적 장착 디바이스는, 디스크 형상 광학 요소를 수용하고 확고하게 장착하도록 구성된 광학 장착 플레이트를 포함하는 것인, 조절 가능한 광학 장착대. - 압전 구동기를 위한 단일체형 구동기 프레임을 제조하는 방법에 있어서,
연속적인 고강도 재료 조각으로부터 구동기 프레임을 절단하는 것을 포함하고,
상기 절단된 구동기 프레임은, 구동기 프레임의 모든 요소들이 단일의 연속적인 중단 없는 재료 조각으로 형성되는 단일체 형태를 갖고, 상기 절단된 구동기 프레임은,
(i) 제1 접촉 표면을 포함하는 제1 지지 요소,
(ii) 제2 접촉 표면을 포함하는 제2 지지 요소로서, 제2 접촉 표면은 상기 제1 접촉 표면에 대해 이격되게 그리고 상기 제1 접촉 표면에 대해 실질적으로 대향되는 관계로 배치되는 것인, 제2 지지 요소,
(iii) 상기 제1 지지 요소와 상기 제2 지지 요소 사이에 배치되며, 상기 제2 접촉 표면으로부터 멀어지는 상기 제1 접촉 표면의 수직 변위에 저항하는 탄성 복원력을 제공하도록 구성되는 바이어스 밴드, 및
(iv) 상기 구동기 프레임의 제1 장착 표면과 상기 구동기 프레임의 제2 장착 표면 사이에 배치되는 압전 요소 캐비티
를 포함하는 것인, 단일체형 구동기 프레임 제조 방법. - 제 34항에 있어서,
구동기 프레임을 절단하는 것은, 스테인리스강의 연속적인 조각을 절단하는 것을 포함하는 것인, 단일체형 구동기 프레임 제조 방법. - 제 34항에 있어서,
구동기 프레임을 절단하는 것은, EDM 공정에 의해 연속적인 고강도 재료 조각을 절단하는 것을 포함하는 것인, 단일체형 구동기 프레임 제조 방법. - 제 34항에 있어서,
구동기 프레임을 절단하는 것은, 레이저 가공 공정에 의해 연속적인 고강도 재료 조각을 절단하는 것을 포함하는 것인, 단일체형 구동기 프레임 제조 방법. - 제 34항에 있어서,
구동기 프레임을 절단하는 것은, 워터젯 가공 공정에 의해 연속적인 고강도 재료 조각을 절단하는 것을 포함하는 것인, 단일체형 구동기 프레임 제조 방법. - 제 34항에 있어서,
구동기 프레임을 절단하는 것은, CNC 가공 공정에 의해 연속적인 고강도 재료 조각을 절단하는 것을 포함하는 것인, 단일체형 구동기 프레임 제조 방법.
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Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9425711B2 (en) | 2014-04-15 | 2016-08-23 | Newport Corporation | Integral preload mechanism for piezoelectric actuator |
| US9964728B2 (en) * | 2014-12-24 | 2018-05-08 | Newport Corporation | System and method for mounting and aligning optical components using single-rail mounting |
| EP3250955A4 (en) * | 2015-01-29 | 2018-09-26 | Newport Corporation | Integrated picomotor mount |
| JP7173540B2 (ja) * | 2018-11-07 | 2022-11-16 | 有限会社メカノトランスフォーマ | 圧電慣性回転機構およびそれに用いる駆動部 |
| EP3959808B1 (en) | 2019-04-24 | 2023-07-12 | Micro-Controle - Spectra Physics | Piezoelectric inertia actuator and method of manufacture |
| CN110492787B (zh) * | 2019-08-08 | 2021-07-13 | 西安交通大学 | 一种均布应力压电简支梁振动能量收集器及能量收集方法 |
| DE102021102793A1 (de) | 2021-02-05 | 2022-08-11 | Physik Instrumente (PI) GmbH & Co KG | Vorspann-Vorrichtung und Antriebsvorrichtung mit einer Vorspann-Vorrichtung |
| CN113300632B (zh) * | 2021-05-13 | 2022-07-29 | 杭州电子科技大学 | 用于光学镜头调焦的悬臂梁式超声波电机及其驱动方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6548938B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-04-15 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus having a pair of opposing surfaces driven by a piezoelectric actuator |
Family Cites Families (78)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3320580A (en) | 1963-02-27 | 1967-05-16 | Alan O Sykes | Multipurpose piezoelectric transducer system |
| US3902085A (en) | 1974-11-25 | 1975-08-26 | Burleigh Instr | Electromechanical translation apparatus |
| SE436675B (sv) | 1975-08-12 | 1985-01-14 | Ki Politekhnichsky I Im 50 Let | Elektrisk motor driven genom piezoelektriska krafter |
| AT384912B (de) | 1982-04-16 | 1988-01-25 | Ki Polt I | Piezoelektrischer motor |
| US4525852A (en) | 1983-03-15 | 1985-06-25 | Micronix Partners | Alignment apparatus |
| US4622483A (en) | 1983-03-24 | 1986-11-11 | Staufenberg Jr Charles W | Piezoelectric electromechanical translation apparatus and method |
| DE3336991A1 (de) | 1983-10-11 | 1985-05-02 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Vorrichtung zur feststellung und/oder ueberwachung eines vorbestimmten fuellstands in einem behaelter |
| JPS60116506U (ja) | 1984-01-18 | 1985-08-07 | 日本精工株式会社 | テ−ブルの超精密位置決め機構 |
| US4613782A (en) | 1984-03-23 | 1986-09-23 | Hitachi, Ltd. | Actuator |
| US4775815A (en) | 1984-05-15 | 1988-10-04 | Rockwell International Corporation | Shear motor for dynamic mount for laser-beam steering mirror |
| JPS6162369A (ja) | 1984-08-30 | 1986-03-31 | Tokyo Juki Ind Co Ltd | 圧電素子を用いたアクチユエ−タ |
| JPS61258679A (ja) | 1985-05-07 | 1986-11-17 | Nec Corp | 回転角制御装置 |
| US4727278A (en) | 1985-10-04 | 1988-02-23 | Micro Pulse Systems, Inc. | Piezoelectric multiaxis micropositioner |
| JP2632811B2 (ja) | 1986-08-29 | 1997-07-23 | キヤノン株式会社 | 振動駆動モータ |
| JP2524346B2 (ja) | 1987-03-27 | 1996-08-14 | オリンパス光学工業株式会社 | 超音波モ−タ |
| JPH01234067A (ja) | 1988-03-11 | 1989-09-19 | Nec Corp | 超音波モータ |
| US4831306A (en) | 1988-05-04 | 1989-05-16 | Micro-Pulse Research And Development | Piezoelectric motor having a pivotally mounted annular shaped housing |
| JPH0295180A (ja) | 1988-09-29 | 1990-04-05 | Canon Inc | 尺取り虫型駆動機構 |
| US5059850A (en) | 1989-02-14 | 1991-10-22 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Temperature compensation member composed of shape memory effect alloy for an actuator driven by a piezo-electric element |
| US4975615A (en) | 1989-06-08 | 1990-12-04 | Atlantic Richfield Company | Piezoelectric transducer |
| JPH0312143A (ja) | 1989-06-09 | 1991-01-21 | Muranaka Iryoki Kk | 復帰型外科手術器具 |
| US5027028A (en) | 1989-08-29 | 1991-06-25 | Skipper John D | Piezoelectric motor |
| JP2959780B2 (ja) | 1989-10-04 | 1999-10-06 | オリンパス光学工業株式会社 | 防振装置付きカメラ |
| US5017820A (en) | 1990-04-23 | 1991-05-21 | Rockwell International Corporation | Piezoelectric rotary union system |
| US5079471A (en) | 1990-06-04 | 1992-01-07 | Martin Marietta Corporation | High torque harmonic traction motor |
| JPH04324408A (ja) | 1991-04-24 | 1992-11-13 | Canon Inc | レンズ位置検出装置 |
| JPH04219709A (ja) | 1990-12-20 | 1992-08-10 | Canon Inc | レンズ移動装置 |
| US5140470A (en) | 1991-01-07 | 1992-08-18 | New Focus, Inc. | Optical mounting apparatus |
| JPH06141561A (ja) | 1992-10-20 | 1994-05-20 | Nippon Mini Motor Kk | アクチュエータ |
| JP3352154B2 (ja) | 1993-06-21 | 2002-12-03 | オリンパス光学工業株式会社 | 光学要素駆動装置 |
| US5543670A (en) | 1993-04-06 | 1996-08-06 | New Focus, Inc. | Magnetostrictive actuator for optical alignment screws |
| US5394049A (en) | 1993-04-06 | 1995-02-28 | New Focus, Inc. | Piezoelectric actuator for optical alignment screws cross references to co-pending applications |
| US5410206A (en) | 1993-04-06 | 1995-04-25 | New Focus, Inc. | Piezoelectric actuator for optical alignment screws |
| JPH08251950A (ja) | 1995-02-27 | 1996-09-27 | New Focus Inc | 光学アラインメントねじのための圧電アクチュエータ |
| JP3894509B2 (ja) | 1995-08-07 | 2007-03-22 | キヤノン株式会社 | 光学装置、露光装置およびデバイス製造方法 |
| US5946164A (en) * | 1996-09-05 | 1999-08-31 | Hutchinson Technology, Inc. | Disk drive actuator assembly having a spring lock mount |
| JPH1144899A (ja) | 1997-07-25 | 1999-02-16 | Minolta Co Ltd | 電気機械変換素子を使用した駆動装置 |
| US6040643A (en) | 1997-11-20 | 2000-03-21 | Thermotrex Corporation | Linear actuator |
| US7170665B2 (en) | 2002-07-24 | 2007-01-30 | Olympus Corporation | Optical unit provided with an actuator |
| JPH11344740A (ja) | 1998-06-02 | 1999-12-14 | Tochigi Nikon:Kk | ブレ補正装置及び光学装置 |
| AU3640601A (en) | 1999-11-03 | 2001-05-14 | New Focus, Inc. | Control for piezoelectric actuator |
| JP2002148276A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 加速度センサの製造方法 |
| DE10062786A1 (de) | 2000-12-15 | 2002-06-20 | Zeiss Carl | System zur Dämpfung von Schwingungen |
| US6759790B1 (en) | 2001-01-29 | 2004-07-06 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus for moving folded-back arms having a pair of opposing surfaces in response to an electrical activation |
| DE10117465A1 (de) | 2001-04-06 | 2002-10-10 | Hans Richter | Piezoelektrischer Antrieb |
| US20030059194A1 (en) | 2001-09-26 | 2003-03-27 | Mike Trzecieski | Multi axis component actuator |
| JP2003241838A (ja) | 2002-02-20 | 2003-08-29 | Japan Science & Technology Corp | 位置決め装置 |
| US7430081B2 (en) | 2002-02-28 | 2008-09-30 | Emcore Corporation | Sub-micron adjustable mount for supporting a component and method |
| JP2004205410A (ja) | 2002-12-26 | 2004-07-22 | Takata Corp | 荷重センサ及びシート重量計測装置 |
| DE112004000560T5 (de) * | 2003-04-04 | 2007-03-29 | Viking Technologies, L.C., Sarasota | Piezoelektrisch betätigter Mehrventilverteiler |
| JP4644662B2 (ja) * | 2003-04-22 | 2011-03-02 | ブッカム テクノロジー パブリック リミテッド カンパニー | 直線出力部、閉ループ発動機組み立て体 |
| US6911763B2 (en) | 2003-05-30 | 2005-06-28 | New Focus, Inc., A Delaware Corporation | Closed loop mover assembly with measurement system |
| US7423364B2 (en) * | 2003-07-11 | 2008-09-09 | Bookham Technology Plc | Sealed mover assembly |
| FR2862353B1 (fr) * | 2003-11-17 | 2007-08-17 | Commissariat Energie Atomique | Actionneur multi-stable a base d'alliage a memoire de forme, et interface tactile le mettant en oeuvre |
| US7119478B1 (en) | 2004-02-11 | 2006-10-10 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Piezoelectric step-motion actuator |
| US7498719B2 (en) | 2004-03-02 | 2009-03-03 | Piezoelectric Technology Co., Ltd. | Small piezoelectric or electrostrictive linear motor |
| JP2005352394A (ja) | 2004-06-14 | 2005-12-22 | Fujinon Corp | レンズ装置 |
| US7760449B2 (en) | 2004-10-19 | 2010-07-20 | Raytheon Company | Adjustable optical mounting and method |
| US20060169837A1 (en) | 2005-02-02 | 2006-08-03 | Bird Ross W | Flexible actuator with integral control circuitry and sensors |
| JP2006345630A (ja) | 2005-06-08 | 2006-12-21 | Sony Corp | 駆動装置、レンズユニット及び撮像装置 |
| DE102005057860A1 (de) | 2005-12-03 | 2007-06-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv für die Halbleiterlithographie |
| JP4838754B2 (ja) | 2006-10-10 | 2011-12-14 | 日本電産サンキョー株式会社 | レンズ駆動装置 |
| JP2008135810A (ja) | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Sharp Corp | 手振れ補正ユニットおよび撮像装置 |
| US8520327B2 (en) | 2007-01-18 | 2013-08-27 | Newport Corporation | Optical adjustment mounts with piezoelectric inertia driver |
| US7603785B2 (en) | 2007-02-20 | 2009-10-20 | Electro Scientific Industries, Inc. | Air bearing assembly for guiding motion of optical components of a laser processing system |
| JP4901533B2 (ja) | 2007-03-01 | 2012-03-21 | 株式会社ナノコントロール | 力センサ、荷重検出装置及び形状測定装置 |
| JP2009050142A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-03-05 | Mitsumi Electric Co Ltd | 駆動装置 |
| CN101470236A (zh) | 2007-12-26 | 2009-07-01 | 沈阳大陆激光柔性制造技术有限公司 | 适合移动式加工全固态大功率激光器的光学调整镜架 |
| JP2009268240A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Olympus Corp | リニア駆動型超音波モータ |
| JP2010062394A (ja) | 2008-09-04 | 2010-03-18 | Canon Inc | 保持装置及び露光装置 |
| JP5230346B2 (ja) | 2008-10-14 | 2013-07-10 | 日本電産サンキョー株式会社 | 振れ補正機能付き光学ユニット |
| US8702080B2 (en) | 2010-05-18 | 2014-04-22 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Method and system for dual resolution translation stage |
| EP2593826A4 (en) | 2010-07-15 | 2014-12-17 | Newport Corp | ADJUSTABLE OPTICAL SUPPORTS ENSURING A RETURN TO THE ABSOLUTE POSITION |
| CN102565979B (zh) * | 2010-12-17 | 2016-03-09 | 上海航天设备制造总厂 | 光学镜架精调机构 |
| DE102011109590A1 (de) | 2011-08-05 | 2013-02-07 | Physik Instrumente (Pi) Gmbh & Co. Kg | Piezoelektrischer Drehantrieb für eine Welle |
| US9163334B1 (en) * | 2011-11-23 | 2015-10-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Actuators based on unbalanced moments of inertia |
| JP2013174824A (ja) | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Olympus Corp | 光学要素位置決め装置 |
| US9425711B2 (en) | 2014-04-15 | 2016-08-23 | Newport Corporation | Integral preload mechanism for piezoelectric actuator |
-
2014
- 2014-04-15 US US14/253,087 patent/US9425711B2/en active Active
-
2015
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-
2016
- 2016-07-13 US US15/209,639 patent/US10389276B2/en active Active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6548938B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-04-15 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus having a pair of opposing surfaces driven by a piezoelectric actuator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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