• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1225-1230
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• 2017

3D 프린터는 산업용을 중심으로 성장해 왔으나 최근 경제 효과 및 기술 발달로 인한 원가 절감 등으로 인해 개인용 3D 프린터 시장의 성장이 가속화되는 추세이다. 그러나 현재 보급되고 있는 3D 개인용 프린터는 조형 속도, 크기, 정밀도 등의 한계점에 따라 소비자 만족도가 매우 낮은 편이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 개인용 3D 프린터의 기술적 한계를 극복하기 위해 LSU를 이용한 SLA 방식의 3D 프린터를 제안하였다. 그리고 핵심 기능을 담당하는 스캐닝 기구부의 동작을 확인하기 위해 스테핑 모터를 이용한 조형판의 이동 및 레이저 출력 테스트를 시행하였다. 해당 테스트를 통해 레이저 동작 및 제어가 가능한지 확인하였으며 아울러 레이저 모듈과 폴리곤 미러를 사용하여 X축에 일정한 점이 출력됨을 확인하였다. 제안하는 3D프린터는 정밀도와 제조 속도를 개선하여 기존의 보급 형 3D프린터를 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.735-737
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• 2016

본 논문에서는 SLA 방식의 3D 프린터 사출방식과 사무용 레이저 프린터의 LSU(Laser Scanning Unit)를 융합한 폴리곤 미러 스캐닝 방식의 3D프린터에 대해 핵심이 되는 기능인 기구부 동작에 따른 테스트를 시행하였다. 이러한 테스트는 레이저 동작 및 제어가 가능한지 확인하였으며 아울러 레이저 모듈과 폴리곤 미러를 사용하여 X축에 일정한 점이 출력됨을 확인하였다. 그리고 레이저를 고정된 F-theta 렌즈에 입사한 후 보정된 빔의 출력을 확인하고 보정된 빔을 반사 거울에 맞춰 Z축 상판에 초점이 맞춰지는지를 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2266-2268
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• 2000

본 논문에서는 스캐닝 미러의 일종으로, 광저장 장치의 픽업헤드용으로 미세회전을 하면서 레이저 빔을 편향시키는 용도로 사용되는 미러를 제작하고 구동실험을 하였다. 제작된 미러의 크기는 $2400{\times}2400{\times}64{\mu}m^3$이고, 빔 스프링은 $500{\times}9.6{\times}64{\mu}m^3$이다. 니켈 전해 도금으로 29${\mu}m$ 높이의 구동 전극을 제작하였고(세가지 모델: 공기통로가 없는 전극, 공기통로와 간격이 각각 200${\mu}m$인 전극, 공기통로와 간격이 각각 100${\mu}m$인 전극), 미러판과 전극을 조립하여(미러판과 전극 사이의 간격은 각각 29${\mu}m$, 26${\mu}m$, 26${\mu}m$) 구동실험을 하였다. 공진 주파수의 계산간은 576Hz, 측정값은 3개의 미러에서 모두 568Hz이었다. 전극과 미러판의 간격이 최대 접근거리 18${\mu}m$가 되도록 미세 회전을 시켰을 때, 공기통로가 없는 전극에서는 공진 주파수가 524Hz, 공기통로가 200${\mu}m$인 전극에서는 544Hz로 각각 감쇠되었고, 공기통로가 100${\mu}m$인 전극에서는 그대로 568Hz이었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.442-445
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• 1995

This paper presents the position tracking control of a laser scanning mirror system in which piezoelectic actuator is incorporated. Using the shear mode of the piezoelectric actuator,angular oscillation of a laser scanning mirror is derived. Torsion bar is rhen designed and attached to the piezoelctric actuator in order to magnify the amplitude generated by the actuator. Finite element modeling and analysis are essntial for designing the piezoelectic actuator. The torsional resonance mode of the piezoelectric actuator is found from the model analysis of the actuator and the mechanical shear is matched with the driving frequency. Transfer function between the electrical excitation and the mechanical shear deformation at resonance frequency is found form the response of the actuator calculated by the finite element analysis and the governing equation of the system is derived from d'Alembert's principle. Tracking control performance for desired trajectory which is, in fact, sinusoidal curve is presented in order to demonstrate the validity of the proposed system.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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• pp.142-144
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• 2016

최근 제조 분야의 미래 유망기술이자, 막대한 파급효과를 유발할 것으로 예상되는 3D 프린터에 대한 관심이 급증하고 있으며, 3D 프린터 제품 가격의 하락에 따른 다양한 형태의 제품 보급이 확산되고 있다. 그러나 현재 보급되고 있는 개인용 3D 프린터는 기술적 성능의 한계점에 따라 높은 가공 정밀도를 요구하지 않는 단순한 형태의 사출물 출력에 사용되고 있으며 소비자 만족도가 매우 낮다. 따라서 본 논문에서는 기존 3D 프린터의 한계점을 극복하기 위해 정밀도가 높은 SLA 방식의 3D 프린터 사출방식과 사무용 레이저 프린터의 LSU(Laser Scanning Unit)를 융합한 폴리곤 미러 스캐닝 방식의 3D프린터를 제안하였다. 제안하는 3D프린터는 정밀도와 제조 속도를 개선하여 기존의 보급형 3D프린터를 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 전기학회논문지
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• 제58권3호
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• pp.578-585
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• 2009

In this paper, we present the design of an electromagnetic scanning mirror with torsional springs. The scanning mirror consisting of torsional springs and electromagnetic coils was designed for the applications of laser animation systems. We analyzed and optimized three types of torsional springs, namely, straight beam springs (SBS), classic serpentine springs (CSS), and rotated serpentine springs (RSS). The torsional springs were analyzed in terms of electrical resistance, fabrication error tolerance, and resonance mode separation of each type using analytical formula or numerical analysis. The RSS has advantages over the others as follows: 1) A low resistance of conductors, 2) wide resonance mode separation, 3) strong fabrication error tolerance, 4) a small footprint. The double-layer coils were chosen instead of single-layer coils with respect to electromagnetic forces. It resulted in lower power consumption. The geometry of the scanning mirror was optimized by calculations; RSS turn was 12 and the width of double-layer coil was $100{\mu}m$, respectively. When the static rotational angle is 5 degrees, the power consumption of the mirror plate was calculated to be 9.35 mW since the resistance of the coil part and a current is $122{\Omega}$ and 8.75 mA, respectively. The power consumption of full device including the mirror plate and torsional springs was calculated to be 9.63 mW.