KR20130004613A - Piezo-driven stage based on flexure hinges with multi-layer structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A piezoelectric actuation stage based on an elastic hinge with a multilayer structure is provided with a simplified structure as the input unit of a motion guide mechanism is connected to the output unit of a displacement expansion mechanism. CONSTITUTION: A housing(120) comprises an inner space. A cover(110) is connected to the housing. A piezoelectric element(150) generated driving force by electric energy. A driving housing(130) is supplied with the driving power from the piezoelectric element. A displacement measuring unit(160) detects the position of a movable target unit(141).

Description

다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지{Piezo-driven stage based on flexure hinges with multi-layer structure}Piezo-driven stage based on flexure hinges with multi-layer structure}

본 발명은 스테이지에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지에 관한 것이다.
The present invention relates to a stage, and more particularly, to an elastic hinge-based piezoelectric driving stage of a multi-layer structure.

일반적으로 압전소자 구동형 스테이지는 다양한 산업분야에 적용될 수 있다. 구체적으로 압전소자 구동형 스테이지는 SPM(Scanning Probe Microscope) 및 AFM(Atomic Force Microscope) 등의 스캐너, 모아레 간섭계용 격자 스캐너, 반도체 리소그라피의 스텝퍼 등으로 이용될 수 있다. Generally, the piezoelectric element driven stage can be applied to various industrial fields. Specifically, the piezoelectric element driven stage may be used as a scanner such as a scanning probe microscope (SPM) and an atomic force microscope (AFM), a grating scanner for a moire interferometer, a stepper of semiconductor lithography, and the like.

이때, 압전소자 구동형 스테이지에서 탄성힌지 기반의 운동안내 메커니즘과 압전구동소자에 의해 구동되는 변위확대 메커니즘을 한 평면상에 배치하여 스테이지를 구성하나, 스테이지의 공간의 제약으로 인하여 한 평면상에 불가능한 경우가 발생한다. At this time, the stage is configured by arranging the elastic hinge-based motion guide mechanism and the displacement expansion mechanism driven by the piezoelectric drive element on one plane in the piezoelectric element driven stage, but are impossible on one plane due to the limitation of the space of the stage. The case occurs.

특히, 필요에 따라 치수가 작은 압전소자를 사용하여 전체적인 스테이지의 치수를 줄일 수 있으나, 이 경우 압전소자의 치수가 줄어듦에 따라 압전소자에서 발생하는 힘의 크기가 줄어들고, 스테이지의 변위 또한 줄어드는 단점이 있다. In particular, the size of the overall stage can be reduced by using a piezoelectric element having a small size, but in this case, as the size of the piezoelectric element is reduced, the magnitude of the force generated in the piezoelectric element is reduced and the displacement of the stage is also reduced. have.

따라서 압전소자의 치수를 줄이지 않으면서 압전소자에서 발생하는 힘의 크기를 그대로 유지하고, 스테이지의 변위 또한 줄어들지 않는 압전소자 구동형 스테이지를 개발하는 것이 필요하다.
Therefore, it is necessary to develop a piezoelectric element driven stage that maintains the magnitude of the force generated in the piezoelectric element without reducing the size of the piezoelectric element and does not reduce the displacement of the stage.

본 발명의 실시예들은 탄성힌지 기반의 운동안내 메커니즘과 변위확대 메커니즘을 적층시킨 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지를 제공하고자 한다.
Embodiments of the present invention are to provide a multi-layered elastic hinge-based piezoelectric drive stage by stacking the elastic hinge-based motion guide mechanism and displacement expansion mechanism.

본 발명의 일 측면은, 내부에 공간이 형성되는 하우징과, 상기 하우징과 결합하는 커버와, 구동력을 생성하는 압전소자와, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 압전소자가 설치되어 상기 구동력에 의하여 일부의 형상이 가변하는 구동하우징과, 상기 구동하우징을 통하여 전달되는 상기 압전소자의 구동력에 연동하여 변위가 가변하는 이동타겟부를 구비하고, 상기 구동하우징의 형상이 가변하는 부분과 일부가 연결되도록 형성되는 모션가이드부를 포함하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a housing having a space formed therein, a cover coupled to the housing, a piezoelectric element generating a driving force, and disposed inside the housing, wherein the piezoelectric element is installed and partially by the driving force. A driving housing having a variable shape of the moving housing and a moving target portion having a variable displacement in association with a driving force of the piezoelectric element transmitted through the driving housing, and being connected to a portion and a portion of which the shape of the driving housing is variable; An elastic hinge-based piezoelectric driving stage having a multi-layer structure including a motion guide part may be provided.

또한, 상기 하우징 및 상기 구동하우징과 연결되도록 설치되고, 상기 이동타겟부에 설치되어 상기 이동타켓부의 위치를 감지하는 변위측정부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a displacement measuring unit installed to be connected to the housing and the driving housing and installed in the moving target part to detect a position of the moving target part.

또한, 상기 구동하우징은, 상기 하우징과 결합하는 구동프레임과, 상기 구동프레임의 내측에 형성되어 상기 압전소자가 설치되는 압전소자설치부와, 상기 구동프레임 내측에 형성되어 상기 모션가이드부의 일부와 결합하여 상기 압전소자의 구동력을 상기 이동타겟부로 전달하는 구동력전달부와, 상기 압전소자설치부와 상기 구동프레임 및 상기 압전소자설치부와 상기 구동력전달부 사이를 각각 연결하는 구동힌지부를 구비할 수 있다.The drive housing may include a drive frame coupled to the housing, a piezoelectric element mounting portion formed inside the drive frame to install the piezoelectric element, and formed inside the drive frame and coupled with a portion of the motion guide portion. And a driving force transmission unit for transmitting the driving force of the piezoelectric element to the mobile target unit, and a driving hinge unit connecting the piezoelectric element installation unit and the drive frame and the piezoelectric element installation unit and the driving force transmission unit, respectively. .

또한, 상기 압전소자와 상기 구동력전달부의 운동방향은 서로 상이할 수 있다.In addition, the direction of movement of the piezoelectric element and the driving force transmission unit may be different from each other.

또한, 상기 모션가이드부는, 모션프레임과, 상기 모션프레임에 연결되는 변위탄성체부와, 상기 변위탄성체부 및 상기 구동하우징과 연결되는 모션연결부와, 상기 모션연결부 및 상기 이동타겟부에 연결되어 상기 압전소자의 구동력을 상기 이동타켓부에 전달하는 선형탄성체를 구비할 수 있다.The motion guide part may include a motion frame, a displacement elastic body part connected to the motion frame, a motion connection part connected to the displacement elastic body part and the driving housing, and a piezoelectric element connected to the motion connection part and the moving target part. It may be provided with a linear elastic body for transmitting the driving force of the device to the moving target portion.

또한, 상기 변위탄성체부는, 상기 모션연결부 및 상기 모션프레임 사이에 배치되는 연결부와, 상기 연결부와 상기 모션프레임을 연결하고, 상기 연결부와 상기 모션연결부를 각각 연결하는 변위탄성체를 구비할 수 있다.The displacement elastic body part may include a connection part disposed between the motion connection part and the motion frame, and a displacement elastic body connecting the connection part and the motion frame and connecting the connection part and the motion connection part, respectively.

또한, 상기 변위탄성체 및 상기 선형탄성체 중 적어도 하나는 판스프링 형태일 수 있다.In addition, at least one of the displacement elastomer and the linear elastomer may be in the form of a leaf spring.

또한, 상기 구동하우징에 이동가능하도록 삽입되어 상기 압전소자와 접촉하는 예압조절부를 더 포함할 수 있다.
The apparatus may further include a preload control unit inserted into the driving housing to be in contact with the piezoelectric element.

본 발명의 실시예들은 탄성힌지 기반의 운동안내 메커니즘과 압전구동소자에 의해 구동되는 변위확대 메커니즘을 공간의 제약으로 인하여 한 평면상에 배치 불가능한 경우, 탄성 힌지 기반의 운동안내 메커니즘과 압전소자에 의한 변위확대기구를 상·하층에 배치하여 변위확대 메커니즘의 출력부와 운동안내 메커니즘의 입력부를 결함함으로써 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지의 구조를 간결화시킬 수 있다.
Embodiments of the present invention, when it is impossible to place the displacement expansion mechanism driven by the elastic hinge-based motion guide mechanism and the piezoelectric drive element on one plane due to the constraint of space, by the elastic hinge based motion guide mechanism and the piezoelectric element By displacing the displacement expanding mechanism on the upper and lower layers, the output portion of the displacement expanding mechanism and the input portion of the motion guiding mechanism can be simplified to simplify the structure of the elastic hinge-based piezoelectric driving stage of the multilayer structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지를 보여주는 분해사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구동하우징을 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 모션가이드부를 보여주는 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 구동하우징의 작동을 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 4에 도시된 모션가이드부의 작동을 보여주는 개념도이다.1 is a perspective view showing an elastic hinge-based piezoelectric driving stage of a multi-layer structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the elastic hinge based piezoelectric driving stage of the multilayer structure shown in FIG. 1.
3 is a perspective view illustrating the driving housing illustrated in FIG. 2.
4 is a perspective view illustrating a motion guide unit shown in FIG. 2.
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating an operation of the drive housing shown in FIG. 3.
6 is a conceptual diagram illustrating an operation of the motion guide unit shown in FIG. 4.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지(100)를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지(100)를 보여주는 분해사시도이다. 1 is a perspective view illustrating an elastic hinge-based piezoelectric driving stage 100 having a multilayer structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the elastic hinge based piezoelectric driving stage 100 having the multilayer structure illustrated in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참고하면, 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지(100, 이하에서는 '스테이지'라 함)는 내부에 공간이 형성되는 하우징(120)을 포함한다. 스테이지(100)는 하우징(120)과 결합하는 커버(110)를 포함한다. 1 and 2, the elastic hinge-based piezoelectric driving stage 100 (hereinafter, referred to as “stage”) having a multilayer structure includes a housing 120 having a space formed therein. The stage 100 includes a cover 110 that engages the housing 120.

이때, 커버(110)는 하우징(120)과 설치되는 제 1 커버(111)와 제 1 커버(111)의 반대편에 배치되어 하우징(120)에 설치되는 제 2 커버(112)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 커버(111)에는 외부의 장치가 삽입 가능하도록 삽입홀(111a)이 형성될 수 있다. In this case, the cover 110 may include a first cover 111 installed on the housing 120 and a second cover 112 disposed on the opposite side of the first cover 111 and installed on the housing 120. . In addition, an insertion hole 111a may be formed in the first cover 111 to allow an external device to be inserted therein.

스테이지(100)는 하우징(120) 내부에 배치되는 구동하우징(130)을 포함한다. 이때, 구동하우징(130)은 후술할 압전소자(150)가 안착되어 압전소자(150)의 구동력을 전달받을 수 있다. 또한, 구동하우징(130)은 압전소자(150)의 구동력에 의하여 일부의 형상이 가변할 수 있다. The stage 100 includes a drive housing 130 disposed inside the housing 120. In this case, the driving housing 130 may receive the driving force of the piezoelectric element 150 by mounting the piezoelectric element 150 to be described later. In addition, the shape of the drive housing 130 may vary depending on the driving force of the piezoelectric element 150.

한편, 스테이지(100)는 구동하우징(130)에 설치되는 압전소자(150)를 포함한다. 압전소자(150)는 전기에너지를 공급받아 인장하는 성질을 가지며, 상기 전기에너지를 공급받아 구동력을 생성할 수 있다. On the other hand, the stage 100 includes a piezoelectric element 150 installed in the drive housing 130. The piezoelectric element 150 has a property of being stretched by receiving electrical energy, and may generate a driving force by receiving the electrical energy.

또한, 압전소자(150)는 제 1 방향으로 배치되는 제 1 압전소자(151), 상기 제 1 방향과 상이한 방향으로 배치되는 제 2 압전소자(152)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 소정각도를 형성하고, 특히 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은 직각을 형성할 수 있다. 따라서 제 1 압전소자(151)와 제 2 압전소자(152)는 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향으로 구동력을 생성할 수 있다. In addition, the piezoelectric element 150 may include a first piezoelectric element 151 disposed in a first direction and a second piezoelectric element 152 disposed in a direction different from the first direction. In this case, the first direction and the second direction may form a predetermined angle, and in particular, the first direction and the second direction may form a right angle. Accordingly, the first piezoelectric element 151 and the second piezoelectric element 152 may generate driving force in the first direction and the second direction.

한편, 스테이지(100)는 구동하우징(130)의 형상이 가변하는 부분과 일부가 결합하는 모션가이드부(140)를 포함한다. 이때, 모션가이드부(140)는 구동하우징(130)을 통하여 전달되는 압전소자(150)의 구동력에 연동하여 변위가 가변하는 이동타겟부(141)를 포함할 수 있다. On the other hand, the stage 100 includes a motion guide portion 140 to which a portion and a portion of the shape of the drive housing 130 is coupled. In this case, the motion guide unit 140 may include a moving target unit 141 whose displacement is variable in conjunction with the driving force of the piezoelectric element 150 transmitted through the driving housing 130.

스테이지(100)는 이동타겟부(141)의 위치를 감지하는 변위측정부(160)를 포함할 수 있다. 이때, 변위측정부(160)는 하우징(120) 및 구동하우징(130)과 연결되도록 설치되며, 이동타겟부(141)에 설치될 수 있다. The stage 100 may include a displacement measuring unit 160 that detects a position of the moving target unit 141. In this case, the displacement measuring unit 160 may be installed to be connected to the housing 120 and the driving housing 130 and may be installed in the moving target unit 141.

또한, 변위측정부(160)는 상기 제 1 방향의 위치를 감지하는 제 1 변위측정부(161)와, 상기 제 2 방향의 위치를 감지하는 제 2 변위측정부(162)를 포함할 수 있다. 이때, 변위측정부(160)는 구동하우징(130)과 이동타겟부(141)의 거리를 감지하여 이동타겟부(141)의 위치를 감지할 수 있다. In addition, the displacement measuring unit 160 may include a first displacement measuring unit 161 for detecting the position in the first direction, and a second displacement measuring unit 162 for detecting the position in the second direction. . In this case, the displacement measuring unit 160 may detect the position of the moving target unit 141 by sensing the distance between the driving housing 130 and the moving target unit 141.

변위측정부(160)는 이동타겟부(141)의 변위를 감지할 수 있는 모든 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 변위측정부(160)는 용량형 변위센서일 수 있다. The displacement measuring unit 160 may include any device capable of detecting the displacement of the moving target unit 141. For example, the displacement measuring unit 160 may be a capacitive displacement sensor.

한편, 스테이지(100)는 구동하우징(130)에 삽입되어 설치되는 예압조절부(170)를 포함할 수 있다. 이때, 예압조절부(170)는 구동하우징(130)의 내부를 이동하여 압전소자(150)에 예압을 인가할 수 있다. 구체적으로 예압조절부(170)는 후술할 압전소자설치부(133)에 이동가능하도록 삽입되어 압전소자(150)의 예압을 인가할 수 있다. On the other hand, the stage 100 may include a preload adjusting unit 170 is inserted into the drive housing 130 is installed. In this case, the preload adjusting unit 170 may move the inside of the driving housing 130 to apply a preload to the piezoelectric element 150. Specifically, the preload adjusting unit 170 may be inserted into the piezoelectric element installation unit 133 to be described later to apply the preload of the piezoelectric element 150.

또한, 예압조절부(170)는 복수개를 포함하며, 복수개의 예압조절부(170)는 각각 압전소자(150)의 양단에 접촉하여 압전소자(150)에 초기 예압을 인가할 수 있다. 이때, 예압조절부(170)는 볼플린저 형태로 형성될 수 있다. In addition, the preload adjusting unit 170 may include a plurality, and the plurality of preload adjusting units 170 may contact the both ends of the piezoelectric element 150 to apply an initial preload to the piezoelectric element 150. At this time, the preload control unit 170 may be formed in the form of a ball plunger.

구체적으로 예압조절부(170)가 각가 압전소자(150)의 양단에 초기 예압을 인가하는 경우 각각 압전소자(150)의 구동력을 구동하우징(130)에 정확하게 전달할 수 있다. Specifically, when the preload control unit 170 applies the initial preload to both ends of the piezoelectric element 150, the driving force of the piezoelectric element 150 can be accurately transmitted to the driving housing 130, respectively.

예를 들면, 예압조절부(170)를 통하여 각각의 압전소자(150)의 초기길이보다 예압조절부(170) 사이의 길이가 약간 작아지도록 압전소자(150)의 양단을 초기 예압할 수 있다. For example, both ends of the piezoelectric element 150 may be initially preloaded so that the length between the preload adjusting units 170 is slightly smaller than the initial length of each piezoelectric element 150 through the preload adjusting unit 170.

이때, 전기에너지를 각각의 압전소자(150)에 인가하게 되면, 압전소자(150)는 인장하면서 발생하는 구동력을 예압조절부(170)에 확실하게 전달할 수 있다. 또한, 예압조절부(170)는 상기 구동력에 따라 이동하면서 구동하우징(130)의 일부 형태를 가변시킬 수 있다. At this time, when the electrical energy is applied to each piezoelectric element 150, the piezoelectric element 150 can reliably transmit the driving force generated while tensioning to the preload control unit 170. In addition, the preload adjusting unit 170 may vary some forms of the driving housing 130 while moving according to the driving force.

따라서 예압조절부(170)는 압전소자(150)를 초기 예압하여 압전소자(150)의 구동력을 효과적이면서 정확하게 구동하우징(130)으로 전달시킬 수 있다. Therefore, the preload control unit 170 may initially transfer the piezoelectric element 150 to the driving housing 130 while effectively and accurately transmitting the driving force of the piezoelectric element 150.

이하에서는 구동하우징(130)와 모션가이드부(140)에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, the driving housing 130 and the motion guide unit 140 will be described in detail.

도 3은 도 2에 도시된 구동하우징(130)을 보여주는 사시도이다.3 is a perspective view illustrating the driving housing 130 shown in FIG. 2.

도 3을 참고하면, 구동하우징(130)은 상기에서 설명한 바와 같이 일부의 형태가 가변하도록 형성될 수 있다. 이때, 구동하우징(130)은 하우징(120)과 결합하는 구동프레임(131)을 포함할 수 있다. 구동프레임(131)은 하우징(120) 뿐만 아니라 모션프레임(142)과 연결되도록 설치될 수 있다. Referring to FIG. 3, the driving housing 130 may be formed to vary in some forms as described above. In this case, the drive housing 130 may include a drive frame 131 coupled to the housing 120. The drive frame 131 may be installed to be connected to the motion frame 142 as well as the housing 120.

한편, 구동하우징(130)은 압전소자(150)가 내부에 설치되어 구동력에 따라 형태가 가변하는 변위확대 메커니즘부(132)를 포함할 수 있다. 이때, 변위확대 메커니즘부(132)는 복수개를 포함할 수 있다. 구체적으로 복수개의 변위확대 메커니즘부(132)는 제 1 압전소자(151)가 내부에 설치되는 제 1 변위확대 메커니즘부(132a)와 제 2 압전소자(152)가 내부에 배치되는 제 2 변위확대 메커니즘부(132b)를 포함할 수 있다. On the other hand, the drive housing 130 may include a displacement expanding mechanism unit 132, the piezoelectric element 150 is installed therein, the shape is variable according to the driving force. In this case, the displacement expanding mechanism 132 may include a plurality. In detail, the plurality of displacement expanding mechanism parts 132 include a second displacement expanding mechanism in which the first displacement expanding mechanism part 132a and the second piezoelectric element 152 are disposed. Mechanism unit 132b may be included.

이때, 제 1 변위확대 메커니즘부(132a)와 제 2 변위확대 메커니즘부(132b)는 서로 동일하게 형성될 수 있다. 따라서 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 변위확대 메커니즘부(132a)를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. In this case, the first displacement expanding mechanism 132a and the second displacement expanding mechanism 132b may be formed in the same manner. Therefore, hereinafter, the first displacement expanding mechanism 132a will be described in detail for convenience of description.

제 1 변위확대 메커니즘부(132a)는 구동프레임(131)의 내측에 형성되어 압전소자(150)가 설치되는 압전소자설치부(133)를 포함할 수 있다. 이때, 압전소자설치부(133)는 복수개로 형성되고, 복수개의 압전소자설치부(133)는 제 1 압전소자(151)의 일면이 설치되는 제 1 압전소자설치부(133a)를 포함할 수 있다. The first displacement expanding mechanism part 132a may include a piezoelectric element mounting part 133 formed inside the driving frame 131 to install the piezoelectric element 150. In this case, the piezoelectric element installation unit 133 may be formed in plural, and the plurality of piezoelectric element installation units 133 may include a first piezoelectric element installation unit 133a on which one surface of the first piezoelectric element 151 is installed. have.

또한, 복수개의 압전소자설치부(133)는 제 1 압전소자설치부(133a)와 대향하도록 배치되어 제 1 압전소자(151)의 타면이 설치디는 제 2 압전소자설치부(133b)를 포함할 수 있다. 따라서 제 1 압전소자설치부(133a) 및 제 2 압전소자설치부(133b)는 제 1 압전소자(151)의 작동에 따라서 서로 다른 방향으로 구동력을 받을 수 있다. In addition, the plurality of piezoelectric element mounting portions 133 are disposed to face the first piezoelectric element mounting portions 133a and include a second piezoelectric element mounting portion 133b on which the other side of the first piezoelectric element 151 is installed. can do. Therefore, the first piezoelectric element installation unit 133a and the second piezoelectric element installation unit 133b may receive driving force in different directions according to the operation of the first piezoelectric element 151.

한편, 제 1 변위확대 메커니즘부(132a)은 모션가이드부(140)와 결합하는 구동력전달부(134)를 포함할 수 있다. 이때, 구동력전달부(134)는 제 1 압전소자(151)의 구동력에 의하여 변위가 가변할 수 있고, 가변되는 변위에 따라 상기 구동력을 이동타겟부(141)로 전달할 수 있다. Meanwhile, the first displacement expanding mechanism part 132a may include a driving force transmitting part 134 coupled to the motion guide part 140. In this case, the driving force transmission unit 134 may vary in displacement by the driving force of the first piezoelectric element 151, and transmit the driving force to the moving target unit 141 according to the variable displacement.

또한, 구동력전달부(134)는 제 1 압전소자(151)와 운동방향이 서로 상이할 수 있다. 예를 들면, 제 1 압전소자(151)의 운동방향과 구동력전달부(134)의 운동방향은 서로 소정각도를 형성할 수 있다. 특히 제 1 압전소자(151)의 운동방향과 구동력전달부(134)의 운동방향은 서로 직교하도록 형성될 수 있다. 따라서 제 1 압전소자(151)에서 발생한 구동력에 의하여 구동력전달부(134)는 상기 구동력 방향과 수직한 방향으로 변위가 발생할 수 있다. In addition, the driving force transmission unit 134 may be different from the first piezoelectric element 151 and the movement direction. For example, the movement direction of the first piezoelectric element 151 and the movement direction of the driving force transmission unit 134 may form a predetermined angle with each other. In particular, the movement direction of the first piezoelectric element 151 and the movement direction of the driving force transmission unit 134 may be formed to be orthogonal to each other. Therefore, the driving force transmission unit 134 may be displaced in a direction perpendicular to the driving force direction by the driving force generated in the first piezoelectric element 151.

제 1 변위확대 메커니즘부(132a)는 압전소자설치부(133)와 구동프레임(131)을 연결하는 구동힌지부(135)를 포함할 수 있다. 이때, 구동힌지부(135)는 압전소자설치부(133)와 구동력전달부(134)를 연결할 수 있다. The first displacement expanding mechanism part 132a may include a driving hinge 135 connecting the piezoelectric element mounting part 133 and the driving frame 131. In this case, the driving hinge unit 135 may connect the piezoelectric element installation unit 133 and the driving force transmission unit 134.

구동힌지부(135)는 단면적이 상이하게 형성될 수 있다. 구체적으로 구동힌지부(135)는 일부분의 단면적이 다른 부분의 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들면, 구동힌지부(135)는 중앙부분이 양단부분보다 단면적이 크게 형성될 수 있다. 구체적으로, 구동힌지부(135)는 압전소자설치부(133), 구동프레임(131) 및 구동력전달부(134)로부터 연장되는 부분이 중앙부분보다 작게 형성될 수 있다. The driving hinge 135 may have a different cross-sectional area. In more detail, the driving hinge part 135 may have a larger cross-sectional area than a cross-sectional area of another part. For example, the driving hinge 135 may have a central portion larger in cross section than both ends. In detail, the driving hinge 135 may have a portion extending from the piezoelectric element installation unit 133, the driving frame 131, and the driving force transmission unit 134 smaller than the center portion.

한편, 구동힌지부(135)는 복수개를 포함할 수 있다. 복수개의 구동힌지부(135)는 제 1 압전소자설치부(133a)와 구동력전달부(134) 사이를 연결하는 제 1 구동힌지부(135a)와, 제 2 압전소자설치부(133b)와 구동력전달부(134) 사이를 연결하는 제 2 구동힌지부(135b)를 포함할 수 있다. On the other hand, the driving hinge 135 may include a plurality. The plurality of driving hinge parts 135 may include a first driving hinge part 135a connecting the first piezoelectric element mounting part 133a and the driving force transmission part 134, a second piezoelectric element mounting part 133b, and a driving force. It may include a second driving hinge 135b connecting between the transmission unit 134.

또한, 복수개의 구동힌지부(135)는 제 1 압전소자설치부(133a)와 구동프레임(131) 사이를 연결하는 제 3 구동힌지부(135c)와 제 2 압전소자설치부(133b)와 구동프레임(131) 사이를 연결하는 제 4 구동힌지부(135d)를 포함할 수 있다. In addition, the plurality of driving hinge parts 135 are driven with the third driving hinge part 135c and the second piezoelectric element installation part 133b connecting between the first piezoelectric element installation part 133a and the driving frame 131. It may include a fourth driving hinge portion 135d connecting between the frames 131.

따라서 복수개의 구동힌지부(135)는 제 1 압전소자(151)에서 구동력을 발생시켜 구동력전달부(134)가 운동하는 경우 구동력전달부(134)에 복원력을 효과적으로 가할 수 있다.
Accordingly, the plurality of driving hinge parts 135 may generate a driving force in the first piezoelectric element 151 to effectively apply a restoring force to the driving force transmitting part 134 when the driving force transmitting part 134 moves.

도 4는 도 2에 도시된 모션가이드부(140)를 보여주는 사시도이다. 4 is a perspective view illustrating the motion guide unit 140 shown in FIG. 2.

도 4를 참고하면, 모션가이드부(140)는 하우징(120)의 내측에 배치되고, 구동하우징(130)의 상측에 배치될 수 있다. 이때, 모션가이드부(140)는 구동하우징(130) 및 하우징(120)에 결합하는 모션프레임(142)을 포함할 수 있다. 모션프레임(142)은 사각형 형태로 형성되고, 이동타겟부(141)가 배치되도록 중앙부분에 홀이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the motion guide part 140 may be disposed inside the housing 120 and may be disposed above the driving housing 130. In this case, the motion guide unit 140 may include a motion frame 142 coupled to the driving housing 130 and the housing 120. The motion frame 142 may be formed in a quadrangular shape, and a hole may be formed in the center portion so that the moving target part 141 is disposed.

모션가이드부(140)는 압전소자(150)의 구동력에 연동하여 이동타겟부(141)를 이동시키는 운동안내 메커니즘부(143)를 포함할 수 있다. 이때, 운동안내 메커니즘부(143)는 복수개를 포함할 수 있다. 구체적으로 복수개의 운동안내 메커니즘부(143)는 제 1 압전소자(151) 상에 배치되는 제 1 운동안내 메커니즘부(143a)와, 제 2 압전소자(152) 상에 배치되는 제 2 운동안내 메커니즘부(143b)를 포함할 수 있다. The motion guide part 140 may include an exercise guide mechanism part 143 for moving the moving target part 141 in association with the driving force of the piezoelectric element 150. In this case, the exercise guide mechanism unit 143 may include a plurality. In detail, the plurality of motion guide mechanisms 143 may include a first motion guide mechanism 143a disposed on the first piezoelectric element 151 and a second motion guide mechanism disposed on the second piezoelectric element 152. It may include a portion 143b.

이때, 제 1 운동안내 메커니즘부(143a)와 제 2 운동안내 메커니즘부(143b)는 서로 동일하게 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 운동안내 메커니즘부(143a)를 중심으로 상세히 설명하기로 한다. In this case, the first exercise guide mechanism 143a and the second exercise guide mechanism 143b may be formed in the same manner. Hereinafter, for convenience of description, the first motion guide mechanism 143a will be described in detail.

한편, 제 1 운동안내 메커니즘부(143a)는 모션프레임(142)에 연결되는 변위탄성체부(144)를 포함할 수 있다. 이때, 변위탄성체부(144)는 모션프레임(142)의 모서리 부분과 연결될 수 있다. Meanwhile, the first motion guide mechanism part 143a may include a displacement elastic body part 144 connected to the motion frame 142. In this case, the displacement elastomer body 144 may be connected to the corner portion of the motion frame 142.

이때, 변위탄성체부(144)는 복수개를 포함할 수 있다. 특히 복수개의 변위탄성체부(144)는 모션프레임(142)에 연결되는 제 1 변위탄성체부(145)와, 제 1 변위탄성체부(145)와 대향하도록 모션프레임(142)에 연결되는 제 2 변위탄성체부(146)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 변위탄성체부(145)와 제 2 변위탄성체부(146)는 각각 복수개로 형성되어 모션프레임(142)에 연결될 수 있다. In this case, the displacement elastomer body 144 may include a plurality. In particular, the plurality of displacement elastic body parts 144 may include a first displacement elastic body part 145 connected to the motion frame 142 and a second displacement connected to the motion frame 142 so as to face the first displacement elastic body part 145. It may include an elastic body 146. In addition, the first displacement elastic body portion 145 and the second displacement elastic body portion 146 may each be formed in plural and connected to the motion frame 142.

한편, 제 1 변위탄성체부(145)와 제 2 변위탄성체부(146)는 서로 동일하게 형성될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 변위탄성체부(145)를 중심으로 설명하기로 한다. Meanwhile, the first displacement elastic body part 145 and the second displacement elastic body part 146 may be formed in the same manner. Hereinafter, for convenience of description, the first displacement elastic body part 145 will be described.

제 1 변위탄성체부(145)는 모션연결부(142) 및 모션프레임(142) 사이에 배치되는 연결부(145a)를 포함할 수 있다. 또한, 제 1 변위탄성체부(145)는 연결부(145a)와 모션프레임(142) 사이를 연결하고, 연결부(145a)와 모션연결부(142) 사이를 각각 연결하는 변위탄성체(145b)를 포함할 수 있다. The first displacement elastic body part 145 may include a connection part 145a disposed between the motion connection part 142 and the motion frame 142. In addition, the first displacement elastic body part 145 may include a displacement elastic body 145b that connects the connection part 145a and the motion frame 142 and connects the connection part 145a and the motion connection part 142, respectively. have.

이때, 변위탄성체(145b)는 복수개를 포함할 수 있다. 복수개의 변위탄성체(145b)는 연결부(145a)와 모션프레임(142)을 연결하는 제 1 변위탄성체(145b-1)와, 연결부(145a)와 모션연결부(142)를 연결하는 제 2 변위탄성체(145b-2)를 포함할 수 있다. In this case, the displacement elastic body 145b may include a plurality. The plurality of displacement elastic bodies 145b may include a first displacement elastic body 145b-1 connecting the connecting portion 145a and the motion frame 142, and a second displacement elastic body connecting the connecting portion 145a and the motion connecting portion 142 ( 145b-2).

또한, 제 1 변위탄성체(145b-1)와 제 2 변위탄성체(145b-2)는 판스프링 형태로 형성되어 모션연결부(142)가 이동할 때, 모션연결부(142)에 탄성력을 제공할 수 있다. In addition, the first displacement elastic body 145b-1 and the second displacement elastic body 145b-2 may be formed in a leaf spring shape to provide an elastic force to the motion connection part 142 when the motion connection part 142 moves.

한편, 제 1 운동안내 메커니즘부(143a)는 제 1 변위탄성체부(145) 및 제 2 변위탄성체부(146)에 연결되는 모션연결부(142)를 포함할 수 있다. 이때, 모션연결부(142)는 구동하우징(130)의 형상이 가변하는 부분과 연결되도록 형성될 수 있다. 구체적으로 모션연결부(142)는 구동력전달부(134)와 연결되어 제 1 압전소자(151)의 구동력을 전달 받을 수 있다. 따라서 모션연결부(142)는 구동하우징(130)의 형상이 가변하는 부분의 운동에 따라 변위가 가변할 수 있다. Meanwhile, the first motion guide mechanism part 143a may include a motion connecting part 142 connected to the first displacement elastic body part 145 and the second displacement elastic body part 146. In this case, the motion connecting unit 142 may be formed to be connected to a portion of which the shape of the driving housing 130 is variable. In detail, the motion connecting unit 142 may be connected to the driving force transmitting unit 134 to receive the driving force of the first piezoelectric element 151. Therefore, the motion connecting portion 142 may vary in displacement in accordance with the movement of the portion in which the shape of the drive housing 130 is variable.

제 1 운동안내 메커니즘부(143a)는 모션연결부(142)와 이동타겟부(141)에 연결되는 선형탄성체(148)를 포함할 수 있다. 선형탄성체(148)는 모션연결부(142)를 통하여 전달되는 압전소자(150)의 구동력을 이동타겟부(141)로 전달할 수 있다. The first motion guide mechanism part 143a may include a linear elastic body 148 connected to the motion connection part 142 and the moving target part 141. The linear elastic body 148 may transmit the driving force of the piezoelectric element 150 transmitted through the motion connecting unit 142 to the moving target unit 141.

또한, 선형탄성체(148)는 복수개로 형성될 수 있다. 구체적으로 복수개의 선형탄성체(148)는 구동력전달부(134)의 일측에 배치되는 제 1 선형탄성체(148a)와, 제 1 선형탄성체(148a)와 대향하도록 구동력전달부(134)의 타측에 배치되는 제 2 선형탄성체(148b)를 포함할 수 있다. In addition, the linear elastic body 148 may be formed in plural. Specifically, the plurality of linear elastic bodies 148 are disposed on the other side of the driving force transmission unit 134 so as to face the first linear elastic body 148a disposed on one side of the driving force transmission unit 134 and the first linear elastic body 148a. It may include a second linear elastic body 148b.

이때, 제 1 선형탄성체(148a)와 제 2 선형탄성체(148b)는 모션연결부(142)와 이동타겟부(141)를 연결하여 상기 구동력을 이동타겟부(141)로 전달할 수 있다. 또한, 제 1 선형탄성체(148a)와 제 2 선형탄성체(148b)는 판스프링 형태일 수 있다. 따라서 제 1 선형탄성체(148a)와 제 2 선형탄성체(148b)는 모션연결부(142)가 이동할 때, 탄성력을 제공할 수 있다. In this case, the first linear elastic body 148a and the second linear elastic body 148b may connect the motion connecting unit 142 and the moving target part 141 to transmit the driving force to the moving target part 141. In addition, the first linear elastic body 148a and the second linear elastic body 148b may have a leaf spring shape. Therefore, the first linear elastic body 148a and the second linear elastic body 148b may provide elastic force when the motion connecting unit 142 moves.

한편, 이하에서는 모션가이드부(140)와 구동하우징(130)의 작동을 통하여 스테이지(100)의 구동방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
Meanwhile, the driving method of the stage 100 will be described in detail through the operation of the motion guide unit 140 and the driving housing 130.

도 5는 도 3에 도시된 모션가이드부(140)의 작동을 보여주는 개념도이다. 도 6은 도 4에 도시된 구동하우징(130)의 작동을 보여주는 개념도이다. 이하에서 상기에서 설명한 도면부호와 동일한 부호는 상기에서 설명한 동일한 부재를 나타낸다. 5 is a conceptual diagram illustrating the operation of the motion guide unit 140 shown in FIG. FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating the operation of the drive housing 130 shown in FIG. 4. The same reference numerals as the above-described reference numerals denote the same members described above.

도 5 및 도 6을 참고하면, 제 1 변위측정부(161) 및 제 2 변위측정부(162)를 통하여 이동타겟부(141)의 초기위치를 산출할 수 있다. 이때, 제 1 변위측정부(161) 및 제 2 변위측정부(162)를 통하여 산출된 초기위치가 0점과 상이한 경우에는 예압조절부(170)를 통하여 이동타겟부(141)의 위치를 0점으로 조절할 수 있다. 5 and 6, the initial position of the moving target unit 141 may be calculated through the first displacement measuring unit 161 and the second displacement measuring unit 162. At this time, when the initial position calculated by the first displacement measuring unit 161 and the second displacement measuring unit 162 is different from the zero point, the position of the moving target unit 141 is set to zero through the preload adjusting unit 170. You can adjust it with dots.

한편, 상기의 과정이 완료되면, 제 1 압전소자(151) 및 제 2 압전소자(152)에 전기에너지를 공급하는 경우 상기에서 설명한 바와 같이 제 1 압전소자(151) 및 제 2 압전소자(152)의 길이가 가변하게 된다. On the other hand, when the above process is completed, when supplying electrical energy to the first piezoelectric element 151 and the second piezoelectric element 152, as described above, the first piezoelectric element 151 and the second piezoelectric element 152. ) Length is variable.

이때, 제 1 압전소자(151) 및 제 2 압전소자(152)에 상기 전기에너지를 공급하는 경우 제 1 압전소자(151)와 제 2 압전소자(152)의 운동이 동일 또는 유사하게 일어날 수 있으므로 이하에서는 제 1 압전소자(151)에 상기 전기에너지를 공급하는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. In this case, when the electrical energy is supplied to the first piezoelectric element 151 and the second piezoelectric element 152, the movement of the first piezoelectric element 151 and the second piezoelectric element 152 may occur in the same or similar manner. Hereinafter, the case of supplying the electrical energy to the first piezoelectric element 151 will be described.

제 1 압전소자(151)에 전기를 인가하는 경우, 제 1 압전소자(151)의 길이가 가변하게 되고 제 1 압전소자(151)는 제 1 압전소자설치부(133a)와 제 2 압전소자설치부(133b)를 가력하게 된다. 이때, 제 1 압전소자설치부(133a)와 제 2 압전소자설치부(133b)는 제 1 압전소자(151)의 구동력 방향으로 소량 움직일 수 있다. When electricity is applied to the first piezoelectric element 151, the length of the first piezoelectric element 151 is variable and the first piezoelectric element 151 is provided with the first piezoelectric element mounting unit 133a and the second piezoelectric element. The portion 133b is energized. At this time, the first piezoelectric element mounting portion 133a and the second piezoelectric element mounting portion 133b may move in a small amount in the driving force direction of the first piezoelectric element 151.

예를 들면, 제 1 압전소자설치부(133a)와 제 2 압전소자설치부(133b)는 제 1 압전소자(151)의 구동력에 의하여 외측으로 밀릴 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제 1 압전소자설치부(133a)와 제 2 압전소자설치부(133b)가 밀리는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. For example, the first piezoelectric element mounting portion 133a and the second piezoelectric element mounting portion 133b may be pushed out by the driving force of the first piezoelectric element 151. Hereinafter, the first piezoelectric element mounting portion 133a and the second piezoelectric element mounting portion 133b will be described for convenience of description.

제 1 압전소자설치부(133a)와 제 2 압전소자설치부(133b)가 밀리는 경우 제 1 구동힌지부(135a) 내지 제 4 구동힌지부(135d)에는 인장력이 발생하게 된다. 상기 인장력에 의하여 제 1 구동힌지부(135a) 내지 제 4 구동힌지부(135d)는 일부가 늘어나게 되고, 구동력전달부(134)는 제 1 압전소자(151) 측으로 힘을 받게 된다. When the first piezoelectric element mounting portion 133a and the second piezoelectric element mounting portion 133b are pushed, tensile force is generated in the first driving hinge 135a to the fourth driving hinge 135d. Part of the first driving hinge part 135a to the fourth driving hinge part 135d is extended by the tensile force, and the driving force transmission part 134 receives a force toward the first piezoelectric element 151.

구동력전달부(134)가 제 1 압전소자(151) 측으로 힘을 받게 되면, 구동력전달부(134)와 연결되어 있는 모션연결부(142)는 구동력전달부(134)와 동일한 방향으로 이동하게 된다.When the driving force transmitting unit 134 receives a force toward the first piezoelectric element 151, the motion connecting unit 142 connected to the driving force transmitting unit 134 moves in the same direction as the driving force transmitting unit 134.

이때, 모션연결부(142)에 연결된 제 1 변위탄성체(145b-1)와 제 2 변위탄성체(145b-2)의 형태가 가변하게 된다. 제 1 변위탄성체(145b-1)와 제 2 변위탄성체(145b-2)의 형태가 가변하면서 모션연결부(142)를 지지함과 동시에 모션연결부(142)의 운동을 보조할 수 있다. At this time, the shape of the first displacement elastic body 145b-1 and the second displacement elastic body 145b-2 connected to the motion connecting unit 142 is variable. While the shapes of the first displacement elastic body 145b-1 and the second displacement elastic body 145b-2 are variable, the motion connecting part 142 can be supported and the motion of the motion connecting part 142 can be assisted.

한편, 모션연결부(142)의 운동에 따라 제 1 선형탄성체(148a)와 제 2 선형탄성체(148b)의 형상이 가변하게 된다. 구체적으로 모션연결부(142)가 이동타겟부(141) 측으로 이동하게 되면, 제 1 선형탄성체(148a)와 제 2 선형탄성체(148b)는 압축될 수 있다. 이때, 제 1 선형탄성체(148a)와 제 2 선형탄성체(148b)는 형상이 약간 가변하면서 이동타겟부(141)에 힘을 가할 수 있다. Meanwhile, the shapes of the first linear elastic body 148a and the second linear elastic body 148b vary according to the motion of the motion connecting part 142. In detail, when the motion connecting unit 142 moves to the moving target unit 141, the first linear elastic body 148a and the second linear elastic body 148b may be compressed. In this case, the first linear elastic body 148a and the second linear elastic body 148b may slightly apply shapes to the moving target part 141.

상기 힘에 의하여 이동타겟부(141)의 위치가 도 5의 x축 방향으로 가변될 수 있다. 따라서 이동타겟부(141)는 제 1 압전소자(151)에 의하여 정밀하게 이동할 수 있다. The position of the moving target part 141 may be varied in the x-axis direction of FIG. 5 by the force. Therefore, the moving target part 141 may be precisely moved by the first piezoelectric element 151.

한편, 제 2 압전소자(152)에 전기에너지를 공급하는 경우에도 상기에서 설명한 제 1 압전소자(151)를 구동시키는 경우와 동일 또는 유사하게 수행될 수 있다. On the other hand, in the case of supplying electrical energy to the second piezoelectric element 152 may be performed the same or similar to the case of driving the first piezoelectric element 151 described above.

따라서 스테이지(100)는 제 1 압전소자(151) 및 제 2 압전소자(152)를 통하여 상기 제 1 방향 및 상기 제 2 방향으로 정밀하게 이동 가능할 수 있다. 또한, 스테이지(100)는 상기에서 설명한 바와 같이 구동하우징(130)과 모션가이드부(140)를 서로 다른 평면에 배치하여 스테이지(100)를 간결하고 정밀하게 제작할 수 있다. Therefore, the stage 100 may be precisely movable in the first direction and the second direction through the first piezoelectric element 151 and the second piezoelectric element 152. In addition, as described above, the stage 100 may arrange the driving housing 130 and the motion guide unit 140 on different planes to produce the stage 100 simply and precisely.

이상, 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100 : 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지
110 : 커버
111 : 제 1 커버
112 : 제 2 커버
120 : 하우징
130 : 구동하우징
140 : 모션가이드부
141 : 이동타겟부
150 : 압전소자
151 : 제 1 압전소자
152 : 제 2 압전소자
160 : 변위측정부
170 : 예압조절부100: multi-layered elastic hinge based piezoelectric driving stage
110: cover
111: first cover
112: second cover
120: Housing
130: drive housing
140: motion guide part
141: moving target part
150: piezoelectric element
151: first piezoelectric element
152: second piezoelectric element
160: displacement measuring unit
170: preload control unit

Claims (8)

내부에 공간이 형성되는 하우징과,
상기 하우징과 결합하는 커버와,
구동력을 생성하는 압전소자와,
상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 압전소자가 설치되어 상기 구동력에 의하여 일부의 형상이 가변하는 구동하우징과,
상기 구동하우징을 통하여 전달되는 상기 압전소자의 구동력에 연동하여 변위가 가변하는 이동타겟부를 구비하고, 상기 구동하우징의 형상이 가변하는 부분과 일부가 연결되도록 형성되는 모션가이드부를 포함하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
A housing having a space formed therein,
A cover coupled to the housing,
A piezoelectric element generating a driving force,
A driving housing disposed inside the housing and having a piezoelectric element installed therein, the shape of which is changed in part by the driving force;
Elasticity of a multi-layered structure including a moving target portion having a variable displacement in conjunction with the driving force of the piezoelectric element transmitted through the drive housing, the motion guide portion is formed to be connected to a portion and a portion of the variable shape of the drive housing Hinge based piezoelectric drive stage.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징 및 상기 구동하우징과 연결되도록 설치되고, 상기 이동타겟부에 설치되어 상기 이동타켓부의 위치를 감지하는 변위측정부를 더 포함하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method according to claim 1,
And a displacement measuring unit installed to be connected to the housing and the driving housing and installed in the moving target part to sense a position of the moving target part.
청구항 1에 있어서,
상기 구동하우징은,
상기 하우징과 결합하는 구동프레임과,
상기 구동프레임의 내측에 형성되어 상기 압전소자가 설치되는 압전소자설치부와,
상기 구동프레임 내측에 형성되어 상기 모션가이드부의 일부와 결합하여 상기 압전소자의 구동력을 상기 이동타겟부로 전달하는 구동력전달부와,
상기 압전소자설치부와 상기 구동프레임 및 상기 압전소자설치부와 상기 구동력전달부 사이를 각각 연결하는 구동힌지부를 구비하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method according to claim 1,
The drive housing,
A drive frame coupled with the housing,
A piezoelectric element mounting part formed inside the driving frame and installed with the piezoelectric element;
A driving force transmission part formed inside the driving frame and coupled with a part of the motion guide part to transmit a driving force of the piezoelectric element to the moving target part;
The elastic hinge-based piezoelectric drive stage having a multi-layer structure comprising a drive hinge portion connecting the piezoelectric element mounting portion and the drive frame and the piezoelectric element mounting portion and the driving force transmission portion, respectively.
청구항 3에 있어서,
상기 압전소자와 상기 구동력전달부의 운동방향은 서로 상이한 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method according to claim 3,
An elastic hinge-based piezoelectric driving stage having a multi-layer structure in which movement directions of the piezoelectric element and the driving force transmitting unit are different from each other.
청구항 1에 있어서,
상기 모션가이드부는,
모션프레임과,
상기 모션프레임에 연결되는 변위탄성체부와,
상기 변위탄성체부 및 상기 구동하우징과 연결되는 모션연결부와,
상기 모션연결부 및 상기 이동타겟부에 연결되어 상기 압전소자의 구동력을 상기 이동타켓부에 전달하는 선형탄성체를 구비하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method according to claim 1,
The motion guide unit,
Motion frame,
A displacement elastic body part connected to the motion frame,
A motion connection part connected to the displacement elastic body part and the driving housing;
And a linear elastic body connected to the motion connection part and the moving target part to transmit a driving force of the piezoelectric element to the moving target part.
청구항 5에 있어서,
상기 변위탄성체부는,
상기 모션연결부 및 상기 모션프레임 사이에 배치되는 연결부와,
상기 연결부와 상기 모션프레임을 연결하고, 상기 연결부와 상기 모션연결부를 각각 연결하는 변위탄성체를 구비하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method according to claim 5,
The displacement elastic body portion,
A connection part disposed between the motion connection part and the motion frame;
And a displacement elastic body connecting the connection part and the motion frame and connecting the connection part and the motion connection part, respectively.
청구항 6에 있어서,
상기 변위탄성체 및 상기 선형탄성체 중 적어도 하나는 판스프링 형태인 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method of claim 6,
At least one of the displacement elastic body and the linear elastic body is a spring-shaped elastic hinge-based piezoelectric drive stage.
청구항 1에 있어서,
상기 구동하우징에 이동가능하도록 삽입되어 상기 압전소자와 접촉하는 예압조절부를 더 포함하는 다층 구조의 탄성힌지 기반 압전구동 스테이지.
The method according to claim 1,
And a preload adjusting part inserted into the driving housing to be in contact with the piezoelectric element, the elastic hinge-based piezoelectric driving stage having a multilayer structure.
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