KR100552687B1 - 대면적 스테이지를 구비한 2축 액츄에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대면적 스테이지를 구비한 2축 액츄에이터에 관하여 개시한다. 개시된 대면적 스테이지를 구비한 2축 액츄에이터는, 콤전극의 정전력으로 2축으로 구동되는 관성부의 상부에 연결되어서 2축방향으로 구동되는 스테이지를 구비한다. 이에 따르면, 구동장치 전면적에 대해 스테이지 면적(저장면적)이 최대가 되도록 효율적인 면적을 사용하는 구조를 구현할 수 있으므로 상기 스테이지의 정보저장용량을 현저하게 증가시킬 수 있다.

Description

대면적 스테이지를 구비한 2축 액츄에이터{Two-axis actuator with large-area stage}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2축 액츄에이터의 사시도이다.

도 2는 도 1의 투시 평면도이다.

도 3은 도2의 A-A 선 단면도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에서 콤 방향 변형 스프링 부의 발췌 사시도이다.

도 5은 도 4의 B-B 선단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에서 콤 방향 변형 스프링 부의 발췌 사시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 2축 액츄에이터의 작동시 인가되는 전압 인가 구조를 보인 평면도이다.

도 8는 본 발명에 따른 2축 액츄에이터의 작동 원리를 설명하기 위한 단순 모형도이다.

도 9은 한 방향 구동시 변형되는 2축 액츄에이터의 단순 모형도이다.

도 10은 두방향 구동시 변형되는 본 발명에 따른 2축 액츄에이터의 단순 모형도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호설명*

11: 기판 12,42: 지지물

13: 고정부 전극패드

17: 구동부 전극패드 21,24: 고정 메인 프레임

22: 고정 서브 프레임 23: 고정 콤 전극

30,40: 콤방향 변형 스프링부 31,37,41: 스프링

32,44: 스프링 연결대 33: 제2 구동 메인 프레임

34,36: 구동 프레임 35: 구동 콤전극

39: 관성부 42: 지지빔

50: 스테이지 51: 연결부

52: 지지빔 53,54: 스프링

본 발명은 2축 액츄에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SPM(Scanning Probe Microscope) 기술을 응용한 데이터 저장 시스템에 사용되는 X-Y 스테이지(stage) 마이크로 구동기(micro actuator)에 관한 것이다.

SPM기술을 응용한 데이터 저장 시스템은 크게 저장 매체인 미디엄(medium), 이를 스테이지 위에 장착하여 XY 방향으로 구동하는 구동기, 미디엄에 정보를 저장하거나 혹은 미디엄에 있는 정보를 읽는 탐침(tip)을 가진 하나 이상의 프로브(probe), 그리고 이러한 정보신호를 처리하는 신호처리부로 이루어진다.

다중 프로브는 동시에 하나 이상의 정보를 저장하거나 읽을 수 있으며 이를 위해 프로브에 있는 탐침은 미디엄에 접근해야 한다. 따라서 프로브는 구동기(actuator) 및 감지기(sensor)를 필요로 한다. 상기 구동기는 프로브의 탐침부를 미디엄에 근접시키도록 프로브를 z 방향으로 변형시키는 역할을 한다. 또한 상기 감지기는 미디엄 위에 저장된 정보에 따라 반응하는 프로브의 변형을 감지하여 정보를 읽는다.

X-Y 방향 등의 2축 이상의 구동을 위해서는, 각 축에 한 방향 구동인 경우 구동부에 최소 3개 이상의 전극이 필요하게 되며 각 축에 양 방향으로 구동을 할 경우 최소 5개의 전극이 필요하게 된다. 미국특허 5,536,988호에는 하나의 실리콘 구조물에서 이러한 여러 전극을 요구하는 구동부를 선택 영역의 열산화(theraml oxidation) 절연 방식을 이용하여 2축 구동이 가능하게 하였다. 이 방식은 2축 구동시 발생하는 전극간 절연 문제를 해결한 방법이지만 복잡한 공정을 요구하게 된다.

미국특허 6,445,107호에는 상기한 문제점을 고려하여 구동부를 하나의 전극을 사용하여 2축 구동이 가능한 싱글 스테이지 마이크로 구동기가 개시되어 있다.

그러나, 상기 특허들에는 미디엄이 놓이는 스테이지가 정전력을 제공하는 구동부와 동일한 평면에 형성되기 때문에 마이크로 구동기 전체에 대한 스테이지 사용영역의 비효율성 문제가 있으며, 따라서 스테이지 면적이 좁아서 정보저장용량이 적은 문제가 있다.

본 발명의 목적은 스테이지를 구동부의 상부에 배치함으로써 스테이지의 영역과 구동부의 영역을 독립시켜서 전체 디바이스 면적당 스테이지 면적을 극대화시킬 수 있는 대면적 스테이지를 구비한 2축 액츄에이터를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면,

기판;

상기 기판의 중앙부로부터 상방으로 소정거리 이격되는 사각형의 관성부;

상기 관성부의 상부에 연결되는 사각형의 스테이지;

상기 관성부의 각 변의 주변 영역에서 인접한 상기 관성부의 변에 대해 나란하게 배치되는 다수의 구동 프레임을 구비하는 복수의 구동 프레임부;

상기 관성부의 각 변과 이에 대응하는 각 구동 프레임부의 내측 부분의 사이를 수직으로 연결하는 스프링 부재를 구비하는 다수의 콤 수직방향 변형 스프링부;

상기 각 영역의 구동 메인프레임부의 구동 프레임들과 교호적으로 나란히 배치되는 다수의 고정 프레임을 구비하는 다수의 고정 프레임부;

상기 구동 프레임부의 각 구동 프레임에 마련되는 것으로 각 해당 영역에 대응한 상기 관성부의 일측 변에 수직인 방향으로 연장되는 구동 콤 전극;

상기 고정 프레임부의 각 고정 프레임에 마련되는 것으로 상기 구동 콤 전극과 교호적으로 나란히 배치되는 고정 콤전극; 및

상기 관성부를 향하는 상기 구동 프레임부의 일측과 그 반대 방향인 타측에 각각 마련되는 것으로, 각 영역에 대응하는 관성부의 일측변에 대해 수직인 방향으로의 탄성 복원력을 제공하는 다수의 콤방향 변형 스프링부;를 구비하는 대면적 스테이지를 구비한 2축 액츄에이터가 제공된다.

상기 2축 액츄에이터는,

상기 스테이지의 각 측면으로부터 소정 거리 바깥쪽으로 이격되게 배치되며, 상기 대응되는 스테이지의 측면을 상기 기판으로부터 소정 거리 이격되게 상기 기판에 지지하는 지지빔; 및

상기 스테이지 및 상기 지지빔 사이에 배치되어 상기 스테이지의 2축 이동이 가능하게 변형되는 2축방향 변형 스프링;를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 2축방향 변형 스프링은,

상기 지지빔에서 대응되는 상기 스테이지의 변에 평행하게 연장된 제1 스프링; 및

상기 제1 스프링의 단 및 상기 스테이지의 변을 수직으로 연결하는 제2스프링;을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스테이지 및 상기 관성부 사이에는 이들을 연결하는 절연물로 이루어진 연결부가 형성된 것이 바람직하다.

상기 주변영역들은 상기 관성부의 중심으로부터 상기 관성부의 대각선 방향으로 연장되는 경계선을 중심으로 구획되고,

상기 각 주변 영역에는 해당 구동 프레임부 및 고정 프레임부가 각 해당 영역에 대응하는 형태로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 각 구동 프레임부의 구동 프레임은:

상기 관성부의 인접한 변에 나란하게 배치되는 제 1 구동 메인 프레임;

제 1 구동 메인 프레임과 소정 간격을 두고 상기 관성부를 중심으로 그 바깥 방향으로 다수 나란하게 배치되는 구동 서브프레임; 및

상기 제 1 구동 메인 프레임과 구동 서브프레임을 상호 연결하는 것으로 상기 관성부를 중심으로 그 바깥 방향으로 연장되는 다수의 제2 구동 메인프레임;을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제 2 구동 메인 프레임들은 상기 관성부를 중심으로 방사상으로 연장되는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 각 고정 프레임부의 고정 프레임은:

상기 제 1 구동 메인 프레임 및 구동 서브 프레임에 나란히 배치되는 고정 서브 프레임; 및

상기 고정 서브 프레임을 영역 별로 상호 고정하는 고정 메인 프레임;을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 고정 메인 프레임들은 상기 관성부를 중심으로 방사상으로 연장되는 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 2축 액츄에이터는, 상기 관성부에 대응되는 상기 기판 상부에 형성된 고정판 전극;

상기 기판의 모서리에 인접한 부분에 형성된 고정판 전극용 패드;

상기 제 2 구동 메인 프레임의 외단부와 고정 메인 프레임의 각 외단부에 구 동 프레임부 및 고정 프레임부 각각에 전압을 인가하기 위한 구동 프레임 전극 패드 및 고정 프레임 전극 패드가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 스테이지의 각 변은 대응되는 상기 주변영역까지 연장되게 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 2축 액츄에이터의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 2축 액츄에이터의 한 실시예의 사시도이며, 도 2는 도 1의 투시 평면도이며, 도 3은 도2의 A-A 선 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 2축 액츄에이터는 기판(substrate, 11)과 기판(11) 상에 위치 고정되는 고정 프레임부(fixed frame part), 상기 고정 프레임부에 대응하는 것으로 그 중앙에 사각형의 관성부(39)와 그 주변에 제1, 제2 구동 메인프레임(36, 33) 및 구동 서브 프레임(34)을 구비하는 구동 프레임부(actuating frame part)와, 상기 관성부(39) 상부에 연결부(51)를 통해서 연결되어서 상기 관성부(39)의 이동을 따라서 2축운동을 하는 사각형상의 스테이지(stage,50)를 포함한다. 상기 스테이지(50)는 기판(11)에 고정된 지지빔(52)에 2축방향 변형 스프링을 통해서 연결되어서 후술하는 2축운동을 하게 된다.

상기 구동 프레임부를 구성하는 요소들은 후술하는 콤방향 변형 스프링부들(comb directional deformable spring part, 30,40)에 마련된 수직의 지지물(fixture, 12,42)에 의해 상기 기판(11)으로 부터 소정 높이 이격되어 있다. 상기 구동 프레임부는, 구체적으로, 제1 방향의 변과 제1 방향에 수직인 제2 방향 의 변을 가지는 사각형의 관성부(39)의 제1 방향의 변과 제2 방향의 변에 대해 나란하게 소정 간격을 두고 배치되는 다수의 제1 구동 메인프레임(actuating main frame, 36)과, 상기 각 제1 구동 메인프레임(36)과 이에 대응하는 상기 관성부(39)의 각 방향의 변과의 사이에 마련되는 콤 수직방향 변형스프링(comb normal directional deformable spring, 37), 상기 각 제1 구동 메인프레임(36)에 소정 간격을 두고 나란하게 배치되며, 상기 관성부(39)를 중심으로 방사상 바깥 방향으로 배치되는 다수의 구동 서브프레임(actuating sub-frame, 34), 그리고 상기 관성부(39)를 중심으로 방사상 바깥 방향으로 연장되는 것으로 상기 제1 구동 메인프레임(36)과 상기 구동 서브프레임(34)을 연결하는 제2 구동 메인프레임(33)을 구비한다.

상기 고정 프레임부는 상기 제1 구동 메인 프레임(36) 및 구동 서브프레임(34)과 나란히 설치되어 전체적으로 상기 관성부(39)의 제1 방향의 변과 제2 방향의 변에 나란하게 배치되는 고정 서브프레임(22) 및 상기 관성부(39)를 중심으로 방사상의 대각선 바깥 방향으로 연장되는 것으로 상기 관성부(39)의 각 변에 대응하는 상기 고정 서브프레임(22)을 상호 연결하는 고정 메인프레임(21, 24)을 구비한다. 이상의 구조에 있어서, 도 2에 도시된 바와 같이 기판(11)의 대각선 방향으로 영역이 구분되어 관성부(39) 주위의 4개의 주변영역이 사다리꼴의 형태를 가지고, 이 형태에 대응하여 상기 구동 프레임부와 고정 프레임부가 형성된다. 구동 프레임부의 구동 서브 프레임(34) 및 고정 프레임부의 고정 서브프레임(22)이 바깥으로 갈수록 그 길이가 길어진다. 본 실시예에서는 같은 선상에 위치하는 각 주변 영역별 구동 서브 프레임(34) 및 이에 대응하는 고정 서브 프레임(22)이 각각 2개 및 3개로 구분되어 있다. 이와 같이 라인 단위로 분리된 구조의 고정 서브 프레임(22) 및 구동 서브 프레임(34)의 구조에 의해 이들은 방사상 방향으로 상호 연결하는 고정 메인 프레임(21) 및 제2 구동 메인 프레임(33)이 각 영역 별로 3 개, 2 개씩 마련되어 있다.

한편, 상기 각 구동 프레임(34, 36)과 이에 대응하는 고정 서브 프레임(22)에는 일반적인 구동기에서와 같이 상호 교번적으로 배치되는 다수의 구동 콤 전극(35) 및 고정 콤 전극(23)이 형성된다. 지지대(12) 위에 구동부 전극 패드(actuating part electrode pad, 17)가 마련되고, 상기 고정 메인 프레임(21, 24)의 끝단에는 고정부 전극 패드(fixed part electrode pad, 13)가 마련된다. 상기 기판(11)으로 부터 소정 높이 이격되어 있는 상기 구동 프레임부는 상기 콤 방향 변형 스프링(31)을 지지하는 지지물(12)에 의해 소정 높이에서 지지된다.

도 4 및 도 5을 참조하면, 지지물(12)은 기판(11)에 직립된 상태로 고정되어 있다. 지지물(12)의 양측에는 스프링 연결대(32)가 위치하고, 스프링 연결대(32)의 각 양단이 스프링 부재(31)에 의해 상호 연결되어 있다. 그리고 각 스프링 연결대(32)의 안쪽으로부터는 두개의 스프링 부재(31)가 연장되어 상기 지지물(12)의 양측면에 각각 고정되어 있다. 상기 스프링 부재(31)들 일측 외곽에 위치한 스프링 부재(31)의 중간 부분은 상기 제2 구동 메인 프레임(33)과 연결이 된다.

한편, 메인구동프레임(36) 및 관성부(39) 사이에는 구동프레임을 지지하는 다른 지지빔(42)이 배치되어 있다. 도 6을 참조하면, 지지물(42)은 기판(11)에 직 립된 상태로 고정되어 있다. 지지물(42)의 양측에는 스프링 연결대(44)가 위치하고, 스프링 연결대(44)의 각 양단이 스프링 부재(41)에 의해 상호 연결되어 있다. 그리고 일측 스프링 연결대(44)의 안쪽으로부터는 두개의 스프링 부재(41)가 연장되어 상기 지지물(42)의 측면에 각각 고정되어 있다. 타측 스프링 연결대의 일측은 메인 구동 프레임(36)과 연결이 된다.

상기 스테이지(50)는 상기 관성부(39)에 연결부(51)를 통해서 연결되어서 관성부(39)의 이동방향에 종동되어서 이동된다. 이 스테이지(50)는 구동프레임부의 이동방향으로 변형되는 제1스프링(53)과, 구동프레임부의 이동방향에 수직방향으로 변형되는 제2스프링(54)으로 이루어진 2축방향 변형 스프링에 의해서 기판(11)에 직립된 상태로 고정된 지지빔(52)에 연결되어 있다.

상기 관성부(39) 및 스테이지(50)를 평면상의 X-Y 방향으로 이동시키기 위하여 상기 구동 콤 전극(35)과 상기 고정 콤 전극(23) 사이의 전압차(drop voltage)로 인한 정전기력(electrostatic force)을 이용한다.

정전기력의 방향은 각 구동 방향으로 발생하며 상기 관성부(39)를 중심으로 오른쪽인 양의 X 방향, 왼쪽인 음의 X 방향, 윗쪽인 양의 Y 방향, 아래쪽인 음의 Y 방향으로 네 방향으로 작용하게 된다. 도 7과 같이 정전기력의 크기는 각 방향에 따라 독립적으로 형성된 고정 프레임 전극들(13)에 각각 인가되는 전압(Va,Vb,Vc,Vd)과 하나의 구동 프레임 전극(17)에 인가되는 전압과의 차이에 의해 각기 조절이 되며, 이는 상기 관성부(39) 및 스테이지(50)의 이동량을 조절한다.

상기 구동 프레임이 하나의 전극을 이룬 상태인 관성부를 구동하는 원리를 나타내는 단순 모델은 도 8과 같다. 양의 X방향으로 구동할 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 양의 X방향에 위치한 고정 콤 전극(23a)과 구동 콤 전극(35a)의 전압차로 발생하는 정전기력(61)에 의해 관성부(39)가 양의 X 방향으로 이동하게 된다. 이때 양의 X 방향에 있는 구동 메인 프레임(36a)에 연결된 콤 방향 변형 스프링(31a)이 X 방향으로 변형하게 되어 구동 메인 프레임(36a)이 양의 X방향으로 이동할 수 있도록 한다. 구동 메인 프레임(36a)에 연결된 콤 수직 방향 변형 스프링(37a)은 상기 구동 메인 프레임(36a)이 이동함에 따라 X 방향과 평행한 방향으로 배열이 되어 있어서 인장력(tension force)을 받으며 변형 없이 상기 관성부(39)를 구동방향으로 이동된다. 상기 관성부(39)에 연결된 음의 X 방향 쪽에 연결된 콤 수직 방향 변형 스프링(37c)은 상기 관성부(39)를 따라 음의 X 방향 편에 있는 구동 메인 프레임(36c)과 함께 이동하는 반면, 상기 관성부(39)의 구동 방향과 수직한 방향으로 연결된 콤 수직 방향 변형 스프링(37b, 37d)은 양의 X 방향으로 상기 관성부(39)를 따라 변형하게 된다. 이때 변형하는 콤 수직 방향 변형 스프링(37b, 37d)에 연결된 구동 메인 프레임(36b, 36d)은 자신에 연결된 콤 방향 변형 스프링(31b, 31d)에 의해 구동 방향인 양의 X 방향으로 이동하지 않고 제자리를 유지하게 된다. 왜냐하면 이 구동 메인 프레임(36b, 36d)에 연결된 콤 방향 변형 스프링(31b, 31d)의 X 방향에 대한 강성이 콤 수직 방향 변형 스프링(37b, 37d)의 X방향에 대한 강성보다 상당히 크기 때문이다.

한편, 관성부(39)에 연결된 스테이지(50)는 관성부(39)의 이동에 따라서 양 의 X 방향으로 이동된다. 이때 도 9에 도시된 바와 같이 구동방향 변형스프링들(53a,54b,53c,54d)은 양의 x 방향으로 변형된다. 구동방향에 수직방향으로 변형되는 스프링들(54a,54c)은 변형 없이 구동방향으로 이동되며, 다른 구동방향에 수직방향으로 변형되는 스프링들(53b,53d)은 지지빔(52)에 일측이 고정된 상태로 변형되지 않는다.

도 9은 양의 X방향으로 구동할 경우 변하기 전의 형상(80)과 변한 후의 형상(81)을 도시한 것이며, Y방향으로 구동 할 경우 작용원리는 X방향 구동원리와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

2축 구동을 위하여 양의 X방향과 음의 Y방향으로 정전기력(61, 62)이 작용하는 경우 변형 후의 형상(82)은 도 10과 같다. 이때, 구동 메인 프레임(36)은 각각 자신의 콤 전극 방향, 즉 X 축 방향 및 Y 축 방향 중 하나의 방향으로 이동하며 이때 이를 지지하는 콤 방향 변형 스프링(31a, 31b, 31c, 31d)은 그 이동이 가능하도록 변형하게 되며 자신이 놓여 있는 축 방향에 수직인 방향으로는 상기 구동 메인 프레임(36)을 움직이지 못하게 한다. 그러나 상기 관성부(39)와 상기 구동 메인 프레임(36)을 연결하는 콤 수직 변형 스프링(37a, 37b, 37c, 37d)은 자신이 놓여 있는 축의 수직방향으로 변형하고 축 방향으로는 인장력을 받아서 상기 관성부(39)가 두 축 구동이 가능 하도록 해준다. 이 경우 콤 수직 방향 변형 스프링(37a, 37b, 37c, 37d)은 스프링 길이의 수직 방향으로 변형이 되면서 동시에 스프링 방향으로 인장력을 받게되어 강성 강화 현상(stiffness hardening effect)이 나타나게 된다. 상기 스테이지(50)는 상기 관성부(39)에 종동되어서 양의 X방향과 음의 Y방향으로 이동이 되며, 이에 따라서 지지빔(52)과 스테이지(50) 사이의 스프링들(53,54)은 각각 해당 변형 방향으로 변형이 되면서 스테이지(50)를 지지한다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 마이크로 구동기에서 프로브는 항상 미디엄 상의 동일 위치에 접근하게 된다. 프로브가 새로운 정보를 읽거나 쓰기 위해서는, 미디엄의 위치가 프로브가 근접하는 위치에 상대적으로 변해야 하며 이는 미디엄을 장착한 스테이지 마이크로구동기에 의해서 구현된다. 즉 데이터의 입출력은 프로브에 의해, 데이터의 저장 위치는 스테이지 마이크로구동기에 의해 결정된다. 관성부 마이크로구동기는 미디엄이 동일 평면 상에 2 자유도 운동을 하도록 구동하게 된다.

전술한 본 발명에 따른 마이크로 구동기는 SOI 웨이퍼를 이용하여 제조할 수도 있으며, MEMS(Micro Electro Mechanical System) 기술을 사용하여 구동부 및 스테이지를 실리콘 웨이퍼(silicon wafer) 상에서 구현하고 연결부를 산화물로 형성함으로써 구동부 및 스테이지 사이를 절연시킬 수 있다. 따라서 상기 스테이지를 구동부의 상부에 형성시킴으로써 콤 형태(comb type) 구조물의 정전력(electrostatic force)을 이용하여 구동되는 대면적 스테이지를 구현할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 마이크로 구동기는 저장장치에 사용되는 것으로서, 구동부에 하나의 전극을 사용하여 2축 구동을 하며 절연 공정이 불필요하여 공정 단순화를 하였으며, 일정 크기를 갖는 저장매체인 미디어를 장착하더라도 X-Y 평면 운동 이 외의 다른 운동이 상대적으로 발생하기 어려운 스프링 지지 구조를 가지며, 구동장치 전면적에 대해 스테이지 면적(저장면적)이 최대가 되는 구조를 갖는다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 기판;

   상기 기판의 중앙부로부터 상방으로 소정거리 이격되는 사각형의 관성부;

   상기 관성부의 상부에 연결되며, 상기 관성부 보다 면적이 넓은 사각형의 스테이지;

   상기 관성부의 각 변의 주변 영역에서 인접한 상기 관성부의 변에 대해 나란하게 배치되는 다수의 구동 프레임을 구비하는 복수의 구동 프레임부;

   상기 관성부의 각 변과 이에 대응하는 각 구동 프레임부의 내측 부분의 사이를 수직으로 연결하는 스프링 부재를 구비하는 다수의 콤 수직방향 변형 스프링부;

   상기 각 영역의 구동 메인 프레임부의 구동 프레임들과 교호적으로 나란히 배치되는 다수의 고정 프레임을 구비하는 복수의 고정 프레임부;

   상기 구동 프레임부의 각 구동 프레임에 마련되는 것으로 각 해당 영역에 대응한 상기 관성부의 일측 변에 수직인 방향으로 연장되는 구동 콤 전극;

   상기 고정 프레임부의 각 고정 프레임에 마련되는 것으로 상기 구동 콤 전극과 교호적으로 나란히 배치되는 고정 콤 전극; 및

   상기 관성부를 향하는 상기 구동 프레임부의 일측과 그 반대 방향인 타측에 각각 마련되는 것으로, 각 영역에 대응하는 관성부의 일측변에 대해 수직인 방향으로의 탄성 복원력을 제공하는 다수의 콤 방향 변형 스프링부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스테이지의 각 측면으로부터 소정 거리 바깥쪽으로 이격되게 배치되며, 상기 대응되는 스테이지의 측면을 상기 기판으로부터 소정 거리 이격되게 상기 기판에 지지하는 지지빔; 및

   상기 스테이지 및 상기 지지빔 사이에 배치되어 상기 스테이지의 2축 이동이 가능하게 변형되는 2축방향 변형 스프링;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 2축방향 변형 스프링은,

   상기 지지빔에서 대응되는 상기 스테이지의 변에 평행하게 연장된 제1 스프링; 및

   상기 제1 스프링의 단 및 상기 스테이지의 변을 수직으로 연결하는 제2스프링;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 스테이지 및 상기 관성부 사이에는 이들을 연결하는 산화물로 이루어진 연결부가 형성된 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 주변영역들은 상기 관성부의 중심으로부터 상기 관성부의 대각선 방향으로 연장되는 경계선을 중심으로 구획되고,

   상기 각 주변 영역에는 해당 구동 프레임부 및 고정 프레임부가 각 해당 영역에 대응하는 형태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각 구동 프레임부의 구동 프레임은:

   상기 관성부의 인접한 변에 나란하게 배치되는 제 1 구동 메인 프레임;

   제 1 구동 메인 프레임과 소정 간격을 두고 상기 관성부를 중심으로 그 바깥 방향으로 다수 나란하게 배치되는 구동 서브프레임; 및

   상기 제 1 구동 메인 프레임과 구동 서브프레임을 상호 연결하는 것으로 상기 관성부를 중심으로 그 바깥 방향으로 연장되는 다수의 제2 구동 메인프레임;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 2 구동 메인 프레임들은 상기 관성부를 중심으로 방사상으로 연장되는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 각 고정 프레임부의 고정 프레임은:

   상기 제 1 구동 메인 프레임 및 구동 서브 프레임에 나란히 배치되는 고정 서브 프레임; 및

   상기 고정 서브 프레임을 영역 별로 상호 고정하는 고정 메인 프레임;을 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 고정 메인 프레임들은 상기 관성부를 중심으로 방사상으로 연장되는 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 2 구동 메인 프레임의 외단부와 고정 메인 프레임의 각 외단부에 구동 프레임부 및 고정 프레임부 각각에 전압을 인가하기 위한 구동 프레임 전극 패드 및 고정 프레임 전극 패드가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 스테이지의 각 변은 적어도 대응되는 상기 주변영역의 외곽까지 연장되게 형성된 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 스테이지의 각 변과 상기 관성부의 각 변은 서로 평행인 것을 특징으로 하는 2축 액츄에이터.

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