헥사포드 포지셔닝 시스템은 다축 포지셔닝 및 모션 시뮬레이션 애플리케이션을 위한 다목적 툴이다. 헥사포드는 6자유도와 사용자가 프로그래밍 가능한 피벗 포인트를 제공하여 얼라인먼트 애플리케이션에서 탁월한 유연성을 제공한다. 지금부터 주요 애플리케이션의 활용 사례를 둘러보자.
01. 광 얼라인먼트
헥사포드 포지셔닝 시스템은 여러 축으로 정밀하게 포지셔닝이 가능하므로 광학 및 광자학 얼라인먼트 정렬에서 사용된다.
헥사포드는 렌즈·미러·필터와 같은 광학 부품을 정렬하는 데 효과적이다. 고속 얼라인먼트 알고리즘과 함께 사용할 경우 변조 전달 함수(MTF)와 같은 수치만 있으면 각 렌즈의 다자유도 위치를 최적화할 수 있으며, PI의 다채널 병렬 기능을 통해 여러 렌즈를 동시에 최적화할 수 있다.
02. 광섬유 및 실리콘 포토닉스 얼라인먼트
최근 광섬유 정렬과 어레이, 도파관 및 실리콘 포토닉스(SiP) 얼라인먼트에는 다자유도, 탁월한 정확도, 나노미터 분해능의 모션 시스템이 필요하다. 다자유도 모션을 제공하는 고정밀 헥사포드는 미세 조정과 정밀한 포지셔닝을 가능하게 하여 광학적 손실을 최소화하기 위한 최적의 정렬을 보장한다.
03. 빔 스티어링
레이저 정렬에서 광통신에 이르기까지 광학 빔은 송신기에서 수신기로 정확하게 조향되어야 한다. 높은 역동성이 필요한 경우 최대 수 kHz의 대역폭을 가진 FSM(Fast Steering Mirror)이 사용되는 경우가 많다. 또한 여러 자유도가 필요하고 역동성에 대한 요구사항이 낮을 때 헥사포드를 사용할 수 있다. 미러 또는 기타 빔 스티어링 요소의 위치와 방향을 정밀하게 제어함으로써 헥사포드는 광학 빔 경로의 정밀한 조작과 제어를 가능하게 한다.
04. 항공 우주 애플리케이션, 위성 안테나 테스트
헥사포드는 우주 관련 회사와 연구소에서 위성 안테나의 정밀한 테스트 및 포지셔닝, 구성 요소 정렬 및 조립, 광학 벤치 조정 및 보정, 광학 기기 및 서브 어셈블리의 품질 검증에 유용하다.
05. 빔라인 및 싱크로트론 애플리케이션
정밀 포지셔닝 헥사포드는 싱크로트론의 까다로운 요구 사항에 적합하다. 샘플과 미러 및 진공 챔버와 같은 다양한 구성 요소의 고분해능 정렬을 가능하게 하여 시간 경과에 따른 탁월한 안정성과 우수한 강성을 제공한다.
06. 천문학 애플리케이션
지상 망원경에서 헥사포드는 미러 포지셔닝 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 야간의 온도 및 중력 변화로 인한 기계적 변형을 보상하기 위해 기본 미러에 대해 보조 미러를 다시 정렬하는 데 사용된다. 또한 헥사포드는 제조 단계에서 망원경 기기를 포지셔닝하고 미러 및 기타 광학 구성 요소의 보정을 용이하게 한다.
07. 자이로스코프 테스트 및 모션 시뮬레이션
모션 헥사포드는 마이크로미터나 나노미터의 정밀한 포지셔닝보다 더 빠른 속도와 연속적인 모션에 최적화되어 있다. 헥사포드는 의료용에서 산업용까지 다양한 센서 기술을 테스트하는 데 사용된다. 해군에서는 파도를 이용한 시뮬레이션, 슬로싱, 조파수조 조작 등에 사용된다. 선박의 움직임을 시뮬레이션하는 것은 선상에 있는 계측기의 모션을 테스트하는 데 도움이 되고, 선박이 어떤 움직임을 겪더라도 항상 안정적으로 수평을 유지하도록 할 수 있다. 또한 자율 주행 차량 또는 광전자 분야에 대한 자동차 센서 테스트(전기 광학 시스템의 안정화 테스트)도 가능하다.
08. 자동 카메라 이미지 품질 테스트
소형 디지털 카메라, SLR, 보안 시스템, 자동차 카메라, 스마트폰 카메라, 노트북 및 보안 시스템을 포함한 디지털 이미징 제품 시장은 매년 수십억 대가 판매되고 있다. 소비자, 항공우주, 의료, 방위 및 자동차를 포함한 다양한 산업에서 고품질이 요구되며 CCD 및 CMOS 카메라의 해상도, 안정성 및 감도가 개선되고 있다.
소비자들은 저조도 성능과 최소한의 모션 블러를 추구하는 반면, 자율 주행 차량 설계자들은 탑승자의 안전을 보장하기 위해 훨씬 더 엄격한 요구 사항을 가지고 있다. 광학·전자 및 알고리즘의 발전으로 카메라 성능이 향상되었지만 다양한 공급업체의 다양한 카메라 모델에 걸쳐 객관적으로 이미지 품질을 측정하고 비교하는 것이 과제이다. DxOMark Image Labs는 헥사포드로 카메라를 테스트하여 답을 제공하는 것을 목표로 한다.
09. 방사선 치료용 컴퓨터 단층 촬영 및 6축 환자 배치
방사선 치료는 종양을 치료하기 위한 주요 치료법으로 부상했다. 수술 및 화학 요법과 같은 기존 방법에 비해 비용 효율성, 최소 침습성 및 우수한 성능과 같은 이점을 제공한다. LINAC 기반 장치에서는 건강한 조직이 아닌 종양에만 방사선을 조사하기 위해 환자의 위치가 중요하다. 헥사포드 구조의 다자유도 환자용 침대는 전체 프로세스의 정확성을 보장하는 데 중요한 역할을 한다. 방사선 치료를 시작하기 전에 침대는 수술에 필요한 공간에서 환자를 정확한 위치로 이동하고 방향을 지정하는 역할을 한다.
10. 자동차 및 항공우주패널 정렬 및 조립
헥사포드는 구성 요소를 정확하게 정렬하는 데 적합하다. 이러한 기능은 자동차 및 항공우주 산업에서 정밀도 및 시간 절약 측면에서 상당한 이점을 제공하므로 대형 패널을 정렬하는 데 사용된다. 생산 라인의 헥사포드는 자동차 산업에서 산업용 로봇과 함께 사용되어 로봇 시스템의 위치 반복성과 정확성을 높인다. 짧은 이동 범위의 경우 관절형 암 로봇을 완전히 대체할 수 있다.
그림 9. 자동차 및 항공우주패널 정렬 및 조립
11. 비구면 계측
비구면 렌즈는 기존 렌즈에 비해 우수한 성능을 제공하여 높은 이미지 화질을 얻을 수 있고 비용과 무게가 절감된다. 이러한 특성은 소형화가 중요한 애플리케이션에 특히 유용하다. 의료 기기, 망원경 및 카메라 제조업체는 각 제품의 성능을 향상시키기 위해 비구면 렌즈를 사용한다. 비구면 모양의 정확도를 측정해 렌즈의 품질을 테스트하는 것은 제조업체에게 큰 과제였다. 이를 위해서는 나노미터 범위에서 가장 작은 형태의 편차를 동시에 측정해야 하며, 측정과 셋업 타임이 짧아야 한다. Mahr는 헥사포드를 적용하여 비구면을 정밀하고 빠르고 유연하게 측정할 수 있는 새로운 툴을 개발했다. MarOpto TWI 60은 전체 표면을 측정하는 데 몇 분이 걸리던 기존 시스템과 달리 20~30초밖에 걸리지 않는다.
그림 10. 계측분야 적용
