• 제목/요약/키워드: 마이크로 거울

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마이크로 비틀림 구동기의 폐루프 피드백 제어에 관한 연구 (A Study on Close-loop Feedback Control for Micro Torsional Actuator)

  • 최원석;김건년;지태영;박효덕;허훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1923-1925
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    • 2003
  • 본 논문은 유리 기판과 실리콘 기판의 양극접합과 CMP공정을 통하여 정전기력으로 구동되는 마이크로 비틀림 액추에이터를 제작하고 이 제작된 액추에이터의 성능을 개선하는 방법과 실험에 관한 것이다. 이 비틀림 액추에이터는 미소 거울로 사용하기 위해 제작하였다. 미소 거울은 영상을 정확히 반사하거나 회절 시키는 것이 목적이지만 MEMS 공정의 특성 문제로 인해 일관적인 성능을 나타내는 것이 비교적 힘들다. 따라서 이를 개선하기 위해선 구조적인 접근 보다 실제 구동될 때의 현상을 보상하는 것이 필요하다. 일정한 입력전압에 비례하는 미소 거울의 변위를 알고 이를 기준으로 하여 시스템을 구동하여야 한다. 여기서 인가되는 전압에 비례하는 변위가 정확한지 측정을 해야 하고 만약 오차가 있다면 이를 개선하여야 한다. 또한 구동 시 발생하는 overshoot 현상과 작은 떨림 현상을 줄이고 빠른 시간 내에 응답하도록 시스템을 보상하여야 한다. 본 논문에선 PID 제어기법을 사용하여 $0.5^{\circ}$의 각도로 구동할 때를 기준으로 이 때의 구동전압 200V를 인가하고 오차를 측정하여 시스템을 보상하였다.

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마이크로 거울의 구동을 위한 저전압 비틀림형 열구동기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Low-Voltage Twisting-Type Thermal Actuators for Micromirrors)

  • 김동현;박용철;박승호;권오명;최영기;이준식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권10호
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    • pp.803-810
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    • 2009
  • Micromirrors have a wide range of applications such as optical switches, laser scanners, and digital projection displays. Due to their low performances and high costs, however, practical applications of micromirrors are quite limited. At present micromirrors demand not only a better design but also a simple fabrication process. In this study a twisting-type micromirror that can be driven by two thermal bimorph actuators bending in opposite directions is designed from electro-thermo-mechanical theories and fabricated through a simple MEMS process. Each actuator consists of $SiO_2$ and gold thin-film layers. Simplified analytical model has been built to optimize the performance of micromirror. Due to unexpected resistance increase of metal film and alignment mismatch during fabrication process, experimental rotation angles of micromirrors are about $11^{\circ}$ at applied voltages less than 0.6V. From numerical simulation and analytical studies, however, the next design can provide rotation angles over $20^{\circ}$ at the same applied voltage.

Deep UV 마이크로 리소그라피를 위한 새로운 4-반사경 광학계에 관한 수차해석

  • 김종태;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-8
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    • 1993
  • 축소배율(5$\times$)을 갖고, Seidel 1차 수차중 4개의 비축수차인 코마(coma), 비점수차(astigmatism), 상면만곡(field curvature) 그리고 왜곡수차(distortion)가 제거된 마이크로 리소그라피를 위한 4-구면 반사경 광학계를 해석적으로 구하였다. 이때, $t=d_1+d_2+d_3$<0, (di는 반사거울 $c_i$$c_{i+1}$ 사이의 거리)이고, 축상 수차인 구면수차와 잔류고차수차는 반사거울 $c_3$$c_4$를 비구면화 하므로서 제거하였다. 이렇게 설계된 4-반사경 광학계의 N.A.는 0.4로서 Rayleigh분해능은 0.38 $\mu\textrm{m}$이다.

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외부 구형관절을 이용한 조정 독립형 거울조정기 (Mirror Manipulator with Independent Adjustability Using an External Spherical Joint)

  • 길계환;김창균;나승유;이재민;윤화식;윤무현;백성기
    • 한국진공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.145-154
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    • 2001
  • 조정독립성을 갖춘 새로운 형식의 조립식 거울조정기가 포항가속기연구소에서 건설중인 EPU6 빔라인용으로 개발되었다. 새로이 고안된 구형관절의 회전 중심에 거울면 중심을 위치시켜, roll 및 pitch의 회전변위가 병진변위를 인가하지 않고 서로 독립적이도록 설계하였다. 거울조정기의 roll 및 pitch 마이크로메터를 조정하면서 중력기준형 각도기를 이용하여 임시거울의 회전각을 5 $\mu$rad의 정밀도로 측정하였다. 분해능의 설계치는 3.937 $\mu$rad/$\mu\textrm{m}$인데, 측정된 분해능은 roll 회전에 대해서 3.94 $\mu$rad/$\mu\textrm{m}$이었고 pitch 회전에 대해서는 3.85 $\mu$rad/$\mu\textrm{m}$이었다. pitch 각도에 대한 roll 회전의 영향은 -3.18%, roll 각도에 대한 pitch 회전의 영향은 -5.21%로 측정되었다. 본 거울조정기의 설계는 조정 독립성과 표준화에 중점을 두고 이루어짐으로써, 다종의 거울에 대한 거울조정기의 개발기간 단축과 설계비용 절감뿐만아니라 거울조정기의 제작, 설치 및 조정의 용이성을 도모할 수 있다.

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파괴분석을 이용한 단일이온교환된 유리의 응력 형성 관찰 (Determination of Stress Profiles by Fractography in Single Ion-exchanged Glass)

  • 이회관;강원호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.61-64
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    • 2003
  • 단일이온교환된 유리의 응력 특성을 관찰하기 위하여 파괴분석을 하였다. 프로세스변화로 인하여 이온교환된 유리의 응력층이 유리표면에서 안쪽으로 이동하였다. 깃털모양자국(hackle marker)과 거울면(mirror region)의 크기가 이온교환프로세스의 온도, 시간에 따라 변화하였으며, 파괴강도에 비례하였다. 또한 Indenter를 사용하여 응력층을 파괴하는 경우 일반유리와 같은 파괴특성을 나타냈다.

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전사방식 마이크로광조형의 경화 단면형상 예측 (Prediction of Cured Cross-sectional Image in Projection Microstereolithography)

  • 김성현;박인백;하영명;이석희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.102-108
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    • 2010
  • Projection microstereolithography is a process of fabricating a micro-structure by using dynamic mask such as digital micromirror device(DMD). DMD shapes the beam into cross-sectional image of structure. Photocurable resin is cured by the beam and stacked layer on top of layer. It is difficult to deliver the beam from the DMD to the photocurable resin without any distortions. We assume that the beam exposed to the resin by 1 pixel of DMD has Gaussian distribution, so the shaped beam reflected by the DMD affects its neighboring area. Curing pattern corresponding to a cross-sectional images is predicted by superposition of pixels of Gaussian distribution and it is similar to cured shape.

태양광 조명 시스템의 집광 효율 향상을 위한 정렬 및 패키징 기술 (Alignment and Packaging Technology for Improving The Efficiency of The Solar Daylighting System)

  • 김태훈;신병한;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.37-41
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    • 2014
  • 본고에서는 태양광 조명 시스템 중 태양을 추적하며 오목한 형태의 반사경으로 태양광을 집광하고, 전기에너지로 변환과정 없이 그대로 조명으로 사용하는 시스템의 효율 향상에 관해 다뤘다. 반사경 및 렌즈들의 초점거리, 위치 등에 따라 시스템 전체의 효율이 크게 좌우되고, 제품의 조립 및 제작 과정, 외적 환경요인 등에 의해 렌즈 및 거울간의 정렬 상태가 집광효율에 상당한 영향을 준다. 시뮬레이션을 통해 최대효율을 내기 위한 convex lens의 위치를 확인하였다.

MEMS 구동기를 이용한 마이크로 주사거울의 고유주파수 튜닝 (Resonant Frequency Tuning of Torsional Microscanner using MEMS actuator)

  • 이재익;박선우;김종백
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.23-26
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    • 2014
  • In this paper, we present a novel approach for tuning the resonant frequency of torsionally driven vertical comb actuators. The tuning unit composed of thermal actuator, scissor mechanism and V-shape shaft enables continuous and reversible resonant frequency tuning. The proposed method is based on the stiffness alteration of the V-shape shaft. It is experimentally verified that the resonant frequency of the torsional microscanner is shifted up to 1.59 kHz from 1.51 kHz showing the maximum tuning ratio of 5.29%.

내벽이 유리로 코팅된 스테인레스 스틸 관 및 기타 재질을 이용한 마이크로 컬럼의 제작과 그의 크로마토그래피 응용에 관한 연구 (Ⅱ) (Preparation of Microcolumns Made of Glass-Lined Stainless Steel Tubing or Other Materials and Their Chromatographic Application)

  • 안현주;정원조
    • 대한화학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.863-868
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    • 1995
  • 내벽이 유리로 코팅된 스테인레스 스틸 관, 실리카로 코팅된 스테인레스 스틸관 및 보통 스테인레스 스틸관 등 여러 재질의 관에 C18 (5.mu.) 고정상을 충전시켜 길이 30cm, 내경 1mm 및 0.5mm인 마이크로컬럼들을 제작하고 그 성능을 비교 조사하였다.p-Nitroaniline과 N, N-dimethyl-o-nitro-p-toluidine 및 ethyl-benzene 등을 시험 용질로 사용하였다. 유리 또는 실리카로 코팅된 컬럼이 보통 스테인레스 스틸 컬럼보다 효율이 우수하며 컬럼내면이 거울같이 고와야 정지상 충전이 잘되는 것을 확인하였다. 유리코팅된 경우 내경 0.5mm, 길이 30cm 인 컬럼에 대해서도 이론단수가 10,000을 상회하는 결과를 얻을 수 있었다.

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마이크로 디스플레이를 이용한 프로젝션 TV용 광학계 설계 (Optical System Design for Projection TV using Micro Display)

  • 박성찬;이정열
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.240-247
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    • 2006
  • 본논문에서는 LCOS형 마이크로 디스플레이를 이용하여 60인치 이상의 대화면에서도 고해상도 및 슬림형이 가능한 프로젝션 TV용 광학계를 설계하였다. 조명광학계, 투사광학계, 색분리 합성계 그리고 마이크로 디스플레이 사이의 상호관계를 정량화하여 최적의 광학엔진을 구현하기 위한 초기데이터를 설정하고, 이로부터 최적화 과정을 통하여 각각의 광학계를 설계하였다. 고휘도를 구현하기 위한 3-panel 방식을 도입하고, 4개의 프리즘을 대칭적으로 배열하여 RGB의 광경로가 동일하도록 색분리 합성계를 구성하여 조명광학계를 컴팩트하게 설정하였다. 또한 투사광학계의 렌즈 군 사이에 거울을 삽입하여 접은 형태로 구성하여 고해상도 및 슬림형이 가능한 광학엔진을 설계하였다.