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문제 정의
- 11(b) 처럼 작용하여 레버 자체의 휨이 발생하게 되므로 레버가 강체라고 생각했을 때보다 확대비를 잃어버리는 또 다른 원인이 된다. 본 논문에서는 레버 자체의 휨을 최소화 시키고 가능한 스테이지의 무게를 줄이기 위하여 굽힘 모멘트가 가장 크게 되는 레버의 입력부의 두께를 가장 크게 만들었다. 레버의 모든 부분에서의 굽힘 응력이 갖도록 하기 위해서는 레버의 두께가 0.
- 본 연구는 레이저 미세가공시 자동 초점 조절을 하기 위한 초정밀 스테이지의 개발에 대한 것이다. 자동 초점 조절을 하기 위한 방법으로 광원 변조를 통한 공초점 신호를 초점 오차 신호로이용하게 되는데, 이 신호를 자동초점조절을 위한 제어신호로 사용할 수 있는 구간은 공초점 신호의 반치폭(FWHM, Full Width Half Maximum)에 의해 결정이 된다.
- 본 연구에서는 레이저 미세가공을 위한 요소기술로서 레이저 가공기의 초점 부근에서 미세구동을 하여 자동 초점 조절을 수행할 수 있는 미세구동장치의 설계, 해석, 제작 및 성능평가를 수행하였다. 공간적 제약과 구동장치의 변위 및 선형 운동을 확보하기 위해 레버와 탄성 힌지를 채용한 초정밀 1축 스테이지를 제안하였으며 기존 연구자들의 이론적 수식을 바탕으로 관련 치수의 기초적인 설계를 수행하였고 구조해석을 수행한 결과 설계 목표를 만족하는 해석 결과를 얻었다.
- § 따라서 반치폭을 크게 하면 자동 초점 조절 영역이 넓어지게 되나, 공초점 신호의 광축 방향 분해능은 떨어지게 되는 trade-off 관계가 있으므로 자동 초점 조절장치의 성능과 측정되는 공초점 신호의 강도에 따라 적절한 조절이 필요하다. 본 연구에서는 초점 조절 제어 오차 0.6iim를 얻기 위한 광축방향 분해능을 확보를 위하여 실험적으로 초점 영역을 초점평면으로부터 ±20um로 설정 하였다. 따라서 공초점 신호의 반치폭 부근에서 자동 초점 조절을 하기 위해서는 40pm이상의 구동 범위를 가지는 미세구동장치가 필요하게 되어서 80pm이상의 구동 변위와 200Hz이상의 1차 고유진동수를 갖는 자동 초점 조절용 스테이지를 설계하였다.
- 따라서 반치폭을 크게 하면 자동 초점 조절 영역이 넓어지게 되나, 공초점 신호의 광축방향 분해능은 떨어지게 되는 trade-off 관계가 있으므로 자동 초점 조절장치의 성능과 측정되는 공초점 신호의 강도에 따라 적절한 조절이 필요하다. 본 연구에서는 초점 조절 제어 오차 0.6iim를 얻기 위한 광축방향 분해능확보를 위하여 실험적으로 초점 조절 영역을 초점평면으로부터 ±20iim로 설정하였다. 따라서공초점 신호의 반치폭 부근에서 자동 초점 조절을 하기 위해서는 40um이상의 구동 범위를 가지는 미세구동장치가 필요하게 되어 80um이상의 구동변위와 200Hz이상의 1차 고유진동수를 갖는자동 초점 조절용 스테이지를 설계하였다.
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