시력 교정술을 위한 PI 피에조 정밀 포지셔닝
  • 최종윤 기자
  • 승인 2022.03.15 10:09
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치료시간 단축에 비용 절감까지

[인더스트리뉴스 최종윤 기자] 인간은 대부분의 정보를 시각적으로 습득하는 시각적 동물이다. 따라서 시력이 나빠지면 안경이나 콘택트 렌즈 같은 시력 보조 장치를 사용하거나 수술을 통해 시력 장애를 교정한다.

PI는 피에조 기반 솔루션은 스테퍼 모터 솔루션에 비해 더 역동적이고 더 높은 최대 속도를 가지므로 치료 시간이 단축되며 치료 비용을 절감할 수 있다고 강조했다. [사진=PI]

1930년대에 메스를 사용한 기계적인 마이크로케라톰 또는 메스로 절개해 각막을 형상하는 외과적 방법의 최초 임상 연구가 시작됐다. 그 후 현대적인 레이저 보조 수술 기술의 출현으로 굴절 이상 치료는 큰 발전을 이루었다.

오늘날 다양한 레이저 수술 방법이 있지만 공통적으로 레이저 빔 제어 및 포커싱을 위해 고정밀 포지셔닝 시스템이 필요하다.

PI는 피에조 기반 솔루션은 스테퍼 모터 솔루션에 비해 더 역동적이고 더 높은 최대 속도를 가지므로 치료 시간이 단축되며 치료 비용을 절감할 수 있다고 설명한다. 또 더 정밀하고 전원 차단 및 정전 시에도 self-locking 기능으로 위치를 유지할 수 있으며 진동과 열을 덜 발생시키고 디자인이 컴팩트하다고 강조했다.

피에조 초음파 드라이브

PILine 피에조 초음파모터는 레이저 빔 제어를 위한 최상의 옵션을 제공한다. 컴팩트한 디자인, 매우 빠른 속도 및 가속, Self-locking 기능이 특징이다.

특허받은 구동 원리는 피에조 세라믹 액츄에이터의 초음파 주파수 진동이 마찰 바를 따라 선형 운동으로 변환돼 기계 구조의 가동 부분을 구동한다.

U-723 정밀 마이크로 리니어 스테이지는 최대 200mm/s(closed loop)의 속도와 최대 22x22mm의 이동 범위, ±0.2µm의 양방향 반복성을 제공하며 XY 조합도 가능하다.

비접촉식 측정 광학 리니어 엔코더는 높은 선형성과 반복성을 보장한다. 높이 21mm, 너비 및 길이 37mm인 마이크로 포지셔닝 스테이지는 컴팩트한 크기 덕분에 각 애플리케이션에 쉽게 통합할 수 있다. 또한 PI는 마이크로 포지셔닝 스테이지에 완벽하게 대응하는 드라이브 및 컨트롤러를 제공한다.

단축 및 다축 고정밀 피에조 Tip/Tilt Mirror

피에조 팁/틸트 미러 플랫폼은 추가 옵션이며 갈바노미터 스캐너와 같은 다른 스캐너 기술과 비교할 때 최고의 기능을 제공한다. 피에조 팁/틸트 미러 시스템은 필요한 정확도를 제공하고 치수가 작고 가속도가 높으며 동적 대역폭이 크기 때문에 최상의 대안이다.

[사진=PI]

수년 동안 PI는 안과 애플리케이션을 위한 다양한 솔루션을 제공하며 전문성을 인정받았다. 이러한 솔루션은 특수 요구사항을 해결할 뿐만 아니라 레이저 시스템에 쉽게 통합할 수 있다.

최대 120 mrad의 광학 편향 영역, 매우 빠른 반응 속도(미러를 사용한 경우 10 ms ~ 1 ms) 및 나노라디안 범위에 대한 분해능을 제공한다.

압전효과를 이용하는 피에조 액추에이터는 최대 수천 헤르츠의 높은 역동성과 스캔 주파수와 함께 나노미터 이하의 분해능으로 이동한다.

모션은 결정 효과를 기반으로 하며 회전 부품이나 마찰이 없기 때문에 실질적으로 유지보수 및 마모가 없다. 팁/틸트 미러 시스템에서 미러 플랫폼 또는 플렉처 조인트를 통해 직접 작동하며 구동 나사, 감속기 등의 중간 요소를 사용하지 않으므로 백래시가 없다.

[사진=PI]

여러 개의 모션 축이 있는 팁/틸트 미러 시스템의 경우 피에조 드라이브가 병렬 키네마틱 포지셔닝 시스템에 사용된다.

이러한 구조는 직렬 시스템과 달리 단일 무빙 플랫폼을 사용해 공통 피벗 포인트, 높은 역동성, 작은 크기가 가능하다.

또한 시스템은 두 개의 단축 시스템(예 : 갈보 스캐너)을 연속적으로 전환하는 것보다 더 높은 선형성을 달성한다.

통합된 고해상도 위치 센서는 전체 이동 범위에서 0.25% 이상의 높은 선형성 값과 일반적으로 5µrad의 반복성을 보장한다.

 



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