KR101095259B1 - Apparatus and method for driving of piezoelectric ultrasonicmotor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압전 초음파 진동 소자의 구동장치 및 구동 방법에 관한 것으로, 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동장치는, 압전체에 구동파형이 인가되어 구동되는 압전 초음파 진동 소자와, 상기 구동파형을 발생시키는 구동파형발생부와, 상기 구동파형을 조절하는 구동파형조절부와, 상기 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하여 제어하는 구동 제어부와, 그리고 상기 생성된 구동 신호로 구동되는 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어함으로써 카메라 렌즈 이송 속도의 제어 정밀성이 향상되고 이에 따른 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a driving device and a driving method of a piezoelectric ultrasonic vibration device, wherein the driving device of the piezoelectric ultrasonic vibration device includes a piezoelectric ultrasonic vibration device in which a driving waveform is applied to a piezoelectric element, and a driving waveform for generating the driving waveform. And a generating unit, a driving waveform adjusting unit for adjusting the driving waveform, a driving control unit for generating and controlling a driving signal according to the driving waveform, and a driving unit driven by the generated driving signal. By controlling the driving speed of the ultrasonic vibrating element, the control precision of the camera lens feed speed is improved and noise can be reduced accordingly.

압전 소자, 압전 모터, 초음파, 구동 속도 조절, 파형 제어 Piezoelectric Element, Piezo Motor, Ultrasonic, Driving Speed Control, Waveform Control

Description

압전 초음파 진동 소자의 구동 장치 및 구동방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING OF PIEZOELECTRIC ULTRASONICMOTOR}Apparatus and method for driving piezoelectric ultrasonic vibration device {APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING OF PIEZOELECTRIC ULTRASONICMOTOR}

본 발명은 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치 및 구동 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a driving apparatus and a driving method of a piezoelectric ultrasonic vibration element.

현재 휴대폰 및 PDA 등과 같은 휴대용 단말기는 최근 그 기술의 발전과 더불어 단순한 전화기능뿐만 아니라, 음악, 영화, TV, 게임 등으로 멀티 컨버전스로 사용되고 있다. 이에 따라, 휴대용 단말기의 멀티 컨버전스 기능에 필수적으로 사용되는 카메라모듈(camera module)의 수요는 점점 증가하고 있다. Currently, portable terminals such as mobile phones and PDAs have been recently used with multi-convergence with music, movies, TVs, games, etc. as well as simple telephone functions with the development of the technology. Accordingly, the demand for a camera module which is essentially used for the multi-convergence function of the portable terminal is increasing.

일반적으로 카메라모듈은, 렌즈를 광축방향으로 이송시키는 렌즈이송장치를 포함한다. 그리고, 상기 렌즈이송장치는 렌즈이송에 필요한 동력발생수단으로 전자기 모터, 압전 진동자 등과 같은 액츄에이터를 사용한다. In general, the camera module includes a lens transfer device for transferring the lens in the optical axis direction. The lens transfer apparatus uses an actuator such as an electromagnetic motor, a piezoelectric vibrator, and the like as the power generating means required for lens transfer.

최근에는 전자기 모터에 비해 분해능이 높고 소음이 적으며 노이즈 발생이 적은 압전 진동 소자를 이용하는 초음파 모터가 주목받고 있다. Recently, an ultrasonic motor using a piezoelectric vibrating element having a higher resolution, less noise, and less noise than an electromagnetic motor has attracted attention.

종래 기술에 따른 통상의 압전 초음파 모터는 압전 진동 소자와, 압전 진동 소자의 일측에 부착된 마찰 부재로 이루어져 있다.A conventional piezoelectric ultrasonic motor according to the prior art is composed of a piezoelectric vibrating element and a friction member attached to one side of the piezoelectric vibrating element.

이러한 압전 초음파 모터는 미세 진폭의 고주파 진동을 압전 진동 소자에 발생시키고, 압전 진동 소자에 부착된 마찰부재와 슬라이더(또는 로터)의 접촉 마찰을 통해 미세 진동을 전달함으로써, 슬라이더(또는 로터)의 미세 운동을 가능하게 한다.The piezoelectric ultrasonic motor generates high-frequency vibrations with a small amplitude in the piezoelectric vibrating element, and transmits the fine vibration through contact friction between the friction member attached to the piezoelectric vibrating element and the slider (or the rotor), whereby the fineness of the slider (or the rotor) is obtained. Enable exercise

구체적으로, 압전 초음파 모터에 전원이 인가되면, 상기 압전 진동 소자는 2가지 모드의 진동, 즉, 압전 진동 소자의 길이 방향을 따라 신축 변형하는 신축 진동모드와 압전 진동 소자의 두께 방향으로 굴곡 변형하는 굴곡 진동모드의 진동이 발생한다.Specifically, when power is applied to the piezoelectric ultrasonic motor, the piezoelectric vibrating element may be flexibly deformed in the thickness direction of the piezoelectric vibrating element and the elastic vibration mode of stretching and deforming along the length direction of the piezoelectric vibrating element. The vibration of the flexure vibration mode occurs.

이러한 두 가지 모드의 진동이 동시에 발생하면서, 마찰부재에는 타원 운동이 발생하게 된다. 이러한 마찰부재의 타원운동은 슬라이더 또는 로터에 전달되어 슬라이더의 직선운동 또는 로터의 회전운동이 가능해진다.While these two modes of vibration occur at the same time, elliptic motion occurs in the friction member. The elliptical motion of the friction member is transmitted to the slider or the rotor to enable the linear motion of the slider or the rotational motion of the rotor.

특히, 카메라 모듈에서는 상기 압전 초음파 모터로부터 발생된 타원운동을 렌즈 이송을 위한 렌즈이송장치에 전달하여 렌즈를 광축 방향으로 이송시키는 직선운동을 하게 된다.Particularly, in the camera module, the elliptic motion generated from the piezoelectric ultrasonic motor is transmitted to the lens transport apparatus for lens transport to perform a linear motion for transporting the lens in the optical axis direction.

이로써, 렌즈와 이에 인접하는 렌즈간의 상대거리를 변화시켜 줌(zooming)기능이나 초점조절(focusing)기능을 구현한다. As a result, a zooming function or a focusing function is realized by changing the relative distance between the lens and the adjacent lens.

그러나, 이러한 상기 압전 초음파 모터가 장착된 카메라 모듈을 제품화했을 시, 상기 압전 초음파 모터에 동일한 구동전압(또는 구동전류)을 인가하여도 제품 별로 그 구동속도가 일정하지 않았다.However, when the camera module equipped with the piezoelectric ultrasonic motor is commercialized, even if the same driving voltage (or driving current) is applied to the piezoelectric ultrasonic motor, the driving speed is not constant for each product.

이에 따라, 동일한 카메라 모듈을 사용한 제품에서 동일한 제품 사양(specification)을 갖도록 하는 압전 초음파 모터의 구동장치 및 구동방법이 요구된다.Accordingly, there is a need for a driving apparatus and method for driving a piezoelectric ultrasonic motor that have the same product specification in a product using the same camera module.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은, 압전 초음파 진동 소자에 인가된 구동파형을 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위한 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치 및 구동 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the above problems, provides a driving device and a method of driving a piezoelectric ultrasonic vibration device for controlling the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device by adjusting the driving waveform applied to the piezoelectric ultrasonic vibration device. It aims to do it.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치는, 압전체에 구동파형이 인가되면 상기 압전체가 변형되어 구동되는 압전 초음파 진동 소자; 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키기 위한 구동파형을 발생시키는 구동파형발생부; 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위해 상기 구동파형을 조절하는 구동파형조절부; 상기 구동파형발생부로부 발생된 구동파형과 상기 구동파형조절부로부터 조절된 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하여 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및 상기 생성된 구동 신호를 상기 압전 초음파 진동 소자에 공급하여 상기 압전초음파 진동 소자를 상기 구동신호의 구동 속도로 구동하는 구동부를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a driving apparatus of a piezoelectric ultrasonic vibration device, the piezoelectric ultrasonic vibration device of which the piezoelectric material is deformed and driven when a driving waveform is applied to a piezoelectric body; A drive waveform generator for generating a drive waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device; A drive waveform control unit for adjusting the drive waveform to control the drive speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device; A driving control unit generating a driving signal generated by the driving waveform generating unit and a driving signal adjusted by the driving waveform adjusting unit to control driving of the piezoelectric ultrasonic vibration device; And a driving unit supplying the generated driving signal to the piezoelectric ultrasonic vibration device to drive the piezoelectric ultrasonic vibration device at a driving speed of the driving signal.

또한, 본 실시예에 따른 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치는, 상기 구동파형발생부에 연결되어 상기 압전체 구동에 필요한 주파수를 가지는 펄스를 발생시키는 주파수발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving apparatus of the piezoelectric ultrasonic vibration device according to the present embodiment is further characterized in that it further comprises a frequency generator for generating a pulse having a frequency required for driving the piezoelectric element is connected to the drive waveform generator.

또한, 상기 구동파형조절부는, 상기 구동파형의 크기와 펄스폭을 조절하기 위한 전력제어회로; 및 상기 구동파형의 듀티비와 구동주파수를 조절하기 위한 펄스발생회로를 포함하는 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the drive waveform control unit, the power control circuit for adjusting the size and pulse width of the drive waveform; And a pulse generating circuit for adjusting the duty ratio and driving frequency of the driving waveform.

또한, 상기 구동파형은 구동전압파형, 구동전류파형 및 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다. The driving waveform may include at least one of a driving voltage waveform, a driving current waveform, and a driving frequency waveform.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법은, (A) 압전 초음파 진동 소자를 구동시키기 위한 구동파형을 발생시켜, 상기 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하고 상기 구동 신호로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계; 및 (B) 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동속도 조절 요청 신호 여부를 판단하여, 상기 구동속도 조절 요청 신호가 존재 시 상기 구동파형을 조절하고, 상기 조절된 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하여 상기 구동 신호로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계를 포함한다.On the other hand, the driving method of the piezoelectric ultrasonic vibration device according to an embodiment of the present invention, (A) generates a drive waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device, generates a drive signal according to the drive waveform and the drive signal Driving the piezoelectric ultrasonic vibration device; And (B) determining whether the drive speed control request signal of the piezoelectric ultrasonic vibration device is determined, adjusting the drive waveform when the drive speed control request signal is present, and generating a drive signal according to the adjusted drive waveform. Driving the piezoelectric ultrasonic vibration device with a signal.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법은, (B) 단계 이후, (C) 상기 구동속도 조절 요청 신호가 입력되지 않으면, 상기 초음파 진동 소자의 구동을 종료하기 위한 신호가 입력되는지를 판단하여 상기 초음파 진동 소자의 구동을 종료하거나 지속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving method of the piezoelectric ultrasonic vibration device according to an embodiment of the present invention, after step (B), (C) a signal for terminating the driving of the ultrasonic vibration device, if the drive speed adjustment request signal is not input; The method may further include terminating or continuing the driving of the ultrasonic vibration device by determining whether the input signal is input.

또한, 상기 구동파형은 구동전압파형, 구동전류파형 및 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 한다. The driving waveform may include at least one of a driving voltage waveform, a driving current waveform, and a driving frequency waveform.

또한, 상기 (A) 단계는, (A-1) 압전 초음파 진동 소자를 구동시키기 위한 구동파형을 발생시키는 단계; (A-2) 상기 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하는 단 계; 및 (A-3) 상기 구동 신호의 구동 속도로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the step (A), (A-1) generating a drive waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration element; (A-2) generating a driving signal according to the driving waveform; And (A-3) driving the piezoelectric ultrasonic vibration device at a driving speed of the driving signal.

또한, 상기 (B) 단계는, (B-1) 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동속도 조절 요청 신호 여부를 판단하는 단계; (B-2) 상기 구동속도 조절 요청 신호가 존재 시, 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위해 상기 구동파형의 크기, 펄스폭, 듀티비 및 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상을 조절하는 단계; (B-3) 상기 조절된 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하는 단계; 및 (B-4) 상기 구동 신호의 구동 속도로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step (B), (B-1) determining whether the drive speed control request signal of the piezoelectric ultrasonic vibration device; (B-2) adjusting the at least one of magnitude, pulse width, duty ratio, and driving frequency waveform of the driving waveform to control the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device when the driving speed adjustment request signal is present; ; (B-3) generating a driving signal according to the adjusted driving waveform; And (B-4) driving the piezoelectric ultrasonic vibration device at a driving speed of the driving signal.

또한, 상기 (B-2) 단계는 상기 구동속도 조절 요청 신호가 존재 시, 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위해 출력전압을 온 또는 오프하여 상기 구동파형을 조절하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step (B-2), when the driving speed adjustment request signal is present, the driving waveform is adjusted by turning on or off an output voltage to control the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device.

본 발명에 따르면, 압전 초음파 진동 소자에 인가된 전압 및 전류 파형을 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어함으로써 카메라 렌즈 이송 속도의 제어 정밀성이 향상되고 이에 따라 렌즈 이동 시 소음을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by controlling the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration element by adjusting the voltage and current waveform applied to the piezoelectric ultrasonic vibration element, the control precision of the camera lens feed rate is improved, and thus the noise when moving the lens can be reduced. It works.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더 욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to that, terms and words used in the present specification and claims should not be construed in a conventional and dictionary sense, and the inventor may properly define the concept of the term in order to best explain its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of the drawings, it should be noted that the same number. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of a driving apparatus of a piezoelectric ultrasonic vibration device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치(100)는 압전 초음파 진동 소자(110), 구동파형발생부(120), 주파수발생부(130), 구동파형조절부(140), 구동 제어부(150) 및 구동부(160)를 포함하여 구성 된다.Referring to FIG. 1, a piezoelectric ultrasonic vibration device driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may include a piezoelectric ultrasonic vibration device 110, a driving waveform generator 120, a frequency generator 130, and a driving waveform. It is configured to include an adjusting unit 140, the drive control unit 150 and the drive unit 160.

압전 초음파 진동 소자(110)는 압전체, 상기 압전체의 일단에 연결된 하나의 접지전극(GND) 및 상기 압전체의 타단에 연결된 적어도 하나 이상의 구동전극으로 구성되며, 상기 접지전극(GND)과 상기 적어도 하나 이상의 구동전극 사이에 구동파형(예컨대, 구동전압파형 또는 구동전류파형 등)이 인가되면 상기 압전체가 변형되어 구동력을 제공한다.The piezoelectric ultrasonic vibration device 110 includes a piezoelectric body, one ground electrode GND connected to one end of the piezoelectric body, and at least one driving electrode connected to the other end of the piezoelectric body, and the ground electrode GND and the at least one or more electrodes. When a driving waveform (for example, a driving voltage waveform or a driving current waveform) is applied between driving electrodes, the piezoelectric element is deformed to provide driving force.

구체적으로, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)가 카메라 모듈의 렌즈 이송 장치에 사용된 경우, 상기 압전체에 소정의 구동주파수를 가지는 구동전압 또는 구동전류가 인가되면, 압전체의 표면은 타원운동을 하며, 상기 압전 진동 소자(110)의 타원 운동에 의해 렌즈를 선형이동 시킨다.Specifically, when the piezoelectric ultrasonic vibration element 110 is used in the lens transfer device of the camera module, when a driving voltage or a driving current having a predetermined driving frequency is applied to the piezoelectric body, the surface of the piezoelectric body performs an elliptic motion, The lens is linearly moved by the elliptic motion of the piezoelectric vibrating element 110.

구동파형발생부(120)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)를 구동하기 위한 파형을 발생시킨다. The driving waveform generator 120 generates a waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

구체적으로, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체는 소정의 구동주파수를 가지는 전압파형 또는 전류파형에 의해 구동된다. 따라서, 상기 구동파형발생부(120)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체에 상응하는 최적의 구동주파수를 갖는 구동전압파형 또는 구동전류파형을 발생시킨다.Specifically, the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is driven by a voltage waveform or a current waveform having a predetermined driving frequency. Accordingly, the driving waveform generator 120 generates a driving voltage waveform or a driving current waveform having an optimum driving frequency corresponding to the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

여기서, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동에 필요한 구동주파수를 얻기 위하여, 상기 구동파형발생부(120)는 주파수발생부(130)와 연결될 수 있다.Here, in order to obtain a driving frequency necessary for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device 110, the driving waveform generator 120 may be connected to the frequency generator 130.

주파수발생부(130)는 상기 압전체 구동에 필요한 소정의 주파수를 가지는 펄스를 발생시킨다. 이에 따라, 주파수발생부(130)와 연결된 구동파형발생부(120)는 구동주파수를 가지는 펄스를 이용하여, 소정의 구동주파수를 가지는 구동전압파형 또는 구동전류파형을 발생시킬 수 있게 다.The frequency generator 130 generates a pulse having a predetermined frequency required for driving the piezoelectric body. Accordingly, the driving waveform generator 120 connected to the frequency generator 130 may generate a driving voltage waveform or a driving current waveform having a predetermined driving frequency by using a pulse having a driving frequency.

구동파형조절부(140)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체를 구동하기 위한 구동전압파형, 구동전류파형 및 구동주파수파형 등을 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 제어하는 것으로, 전력제어회로와 펄스발생회로를 포함한다.The driving waveform control unit 140 controls the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 by adjusting the driving voltage waveform, the driving current waveform, and the driving frequency waveform for driving the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110. It includes a power control circuit and a pulse generating circuit.

예를 들어, 상기 구동파형조절부(140)는 상기 전력제어회로를 통해 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체를 구동하기 위한 구동전압파형 또는 구동전류파형의 크기와 펄스폭 등을 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 제어한다.For example, the driving waveform adjusting unit 140 adjusts the size and pulse width of the driving voltage waveform or the driving current waveform for driving the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 through the power control circuit. The driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is controlled.

또한, 상기 구동파형조절부(140)는 상기 펄스발생회로를 통해 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체를 구동하기 위한 구동전압파형 또는 구동전류파형의 듀티비와 구동주파수를 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도를 제어한다.In addition, the driving waveform control unit 140 adjusts the duty ratio and driving frequency of the driving voltage waveform or the driving current waveform for driving the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 through the pulse generating circuit. The driving speed of the vibrating element 110 is controlled.

구체적으로, 상기 구동주파수는 설정된 구동조건에 만족하는 최적의 구동 주파수(이하 '최적 주파수'라 칭함) 영역과 상기 최적 주파수에 인접한 주파수 영역 내에서 변동할 수 있는 구동 주파수(이하 '변동 주파수'라 칭함) 영역으로 나눌 수 있는데, 상기 펄스발생회로를 통해 상기 최적 주파수 영역과 상기 변동 주파수 영역을 주기적으로 사용하거나, 상기 최적 주파수 영역과 상기 변동 주파수 영역의 비율을 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도를 제어할 수 있다.In detail, the driving frequency is a driving frequency (hereinafter, referred to as a 'variation frequency') that may fluctuate within an optimal driving frequency (hereinafter referred to as an 'optimum frequency') region and a frequency region adjacent to the optimal frequency satisfying a set driving condition. The piezoelectric ultrasonic vibration device 110 by periodically using the optimum frequency region and the variable frequency region or adjusting the ratio of the optimum frequency region and the variable frequency region through the pulse generating circuit. Drive speed can be controlled.

상기 구동전압파형, 구동전류파형 및 구동주파수파형을 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도를 제어하는 방법은 도 3a 내지 7을 참조하여 하기에 보다 상세히 설명하기로 한다.A method of controlling the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 by adjusting the driving voltage waveform, the driving current waveform, and the driving frequency waveform will be described in more detail below with reference to FIGS. 3A to 7.

구동 제어부(150)는 상기 구동파형발생부(120)로부터 발생된 구동전압파형 또는 구동전류파형에 따른 구동 신호를 생성한 후 이를 구동부(160)로 전달한다. The driving controller 150 generates a driving signal according to the driving voltage waveform or the driving current waveform generated from the driving waveform generator 120 and transmits the driving signal to the driving unit 160.

그리고, 상기 구동 제어부(150)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도 조절 요청 신호(RS)가 입력되는지를 판단하고, 상기 구동속도 조절 요청 신호(RS)가 입력되면 이를 상기 구동파형조절부(140)로 전달한다.The driving controller 150 determines whether the driving speed control request signal RS of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is input, and when the driving speed control request signal RS is input, adjusts the driving waveform. Transfer to the unit 140.

또한, 상기 구동 제어부(150)는 상기 구동파형조절부(140)로부터 조절된 파형에 따른 구동 신호를 생성한 후 이를 구동부(160)로 전달한다.In addition, the driving controller 150 generates a driving signal according to the waveform adjusted from the driving waveform adjusting unit 140 and transfers the driving signal to the driving unit 160.

또한, 상기 구동 제어부(150)는 상기 구동 신호에 따라 상기 압전 초음파 진동 소자(110)가 구동 중에, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동을 종료하기 위한 신호가 입력되는지를 판단하여 구동 여부를 결정한다.In addition, the driving controller 150 determines whether a signal for terminating the driving of the piezoelectric ultrasonic vibrating element 110 is input while the piezoelectric ultrasonic vibrating element 110 is driven according to the driving signal. Decide

상기 구동부(160)는 상기 구동 제어부(150)로 생성된 구동 신호에 따른 구동 속도로 상기 압전 초음파 진동 소자(110)를 구동시키거나 구동을 정지시킨다.The driving unit 160 drives or stops driving the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 at a driving speed according to the driving signal generated by the driving control unit 150.

도 2는 소정의 구동주파수를 갖는 구동전압파형의 일례를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a driving voltage waveform having a predetermined driving frequency.

도 2를 참조하면, 상기 구동전압파형은 구동파형발생부(120)에 의해 발생된 소정의 주파수에 따른 일정한 크기, 펄스폭 및 듀티비를 갖는 펄스가 규칙적으로 발생된다. 2, in the driving voltage waveform, pulses having a constant magnitude, pulse width, and duty ratio according to a predetermined frequency generated by the driving waveform generator 120 are regularly generated.

이러한 구동전압파형이 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체에 인가되면 상기 압전 초음파 진동 소자(110)는 소정의 구동속도를 갖게 된다. When the driving voltage waveform is applied to the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110, the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may have a predetermined driving speed.

마찬가지로, 도시하지는 않았지만 구동전류파형의 경우에도 의해 발생된 소정의 주파수에 따른 일정한 크기, 펄스폭 및 듀티비를 갖는 펄스가 규칙적으로 발생되며, 이러한 구동전류파형이 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체에 인가되면 상기 압전 초음파 진동 소자(110)는 소정의 구동속도를 갖게 된다.Similarly, although not shown, pulses having a constant magnitude, pulse width, and duty ratio according to a predetermined frequency generated by the driving current waveforms are generated regularly, and the driving current waveforms of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 are generated. When applied to a piezoelectric body, the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 has a predetermined driving speed.

이하에서, 상술한 바와 같은 구동전압파형, 구동전류파형 또는 구동주파수파형을 다양한 방법으로 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도를 조절하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of controlling the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 by adjusting the driving voltage waveform, the driving current waveform, or the driving frequency waveform as described above will be described in detail.

도 3a와 3b는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절하기 위해 구동전류파형 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3A and 3B are diagrams for describing a method using driving current waveform control to control the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

보다 자세하게, 도 3a는 상기 구동파형발생부(120)에 의해 발생된 제한하지 않은 경우의 구동전류파형이며, 도 3b는 도 3a의 구동전류의 크기를 감소시켜 전류를 제한한 경우의 구동전류파형이다.In more detail, FIG. 3A is a driving current waveform without limitation generated by the driving waveform generator 120, and FIG. 3B is a driving current waveform when current is limited by reducing the magnitude of the driving current of FIG. to be.

도 3a에 도시된 바와 같은 구동전류파형이 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체에 인가되면, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)는 소정의 구동 속도를 갖는다.When the driving current waveform as shown in FIG. 3A is applied to the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110, the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 has a predetermined driving speed.

도 3b에 도시된 것과 같이, 도 3a의 구동전류파형의 크기를 작게 감소시키면 압전 초음파 진동 소자(110)의 상기 구동 속도를 감소시킬 수 있다. 반대로, 이렇게 감소된 상기 구동 속도는 순간전류량을 증가시켜(즉, 구동전류파형의 크기를 크 게 조절하여) 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 다시 빠르게 조절할 수 있다.As shown in FIG. 3B, when the magnitude of the driving current waveform of FIG. 3A is reduced, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may be reduced. On the contrary, the reduced driving speed increases the instantaneous current amount (that is, by largely adjusting the magnitude of the driving current waveform) to quickly adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 again.

상술한 바와 같은 구동전류파형의 크기 조절은 상기 구동파형조절부(140)의 전력제어회로를 통해 전류량(즉, 전류 크기)을 제어한다.The magnitude adjustment of the driving current waveform as described above controls the amount of current (that is, the magnitude of the current) through the power control circuit of the driving waveform adjusting unit 140.

도 4a와 4b는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절하기 위해 구동전압파형 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다.4A and 4B are diagrams for describing a method of using driving voltage waveform control to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

보다 자세하게, 도 4a는 구동전압 파형의 크기를 크게 조절한 경우의 파형이며, 도 4b는 상기 구동전압파형의 크기를 작게 조절한 경우의 파형이다.More specifically, FIG. 4A is a waveform when the magnitude of the driving voltage waveform is largely adjusted, and FIG. 4B is a waveform when the magnitude of the driving voltage waveform is small.

도 4a에 도시된 것과 같이, 구동전압파형의 크기를 크게 증가시키면 상기 압전 초음파 진동 소자(010)의 구동 속도를 증가시킬 수 있고, 반대로, 이렇게 증가된 구동 속도는 상기 구동전압파형의 크기를 감소시켜 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 다시 느리게 조절할 수 있다.As shown in FIG. 4A, when the size of the driving voltage waveform is greatly increased, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 010 may be increased. In contrast, the increased driving speed may reduce the size of the driving voltage waveform. In this case, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may be slowly adjusted.

상술한 바와 같은 구동전압파형의 크기 조절은 상기 구동파형조절부(140)의 전력제어회로를 통해 전압량(즉, 전압 크기)을 제어한다.The magnitude adjustment of the driving voltage waveform as described above controls the amount of voltage (that is, the magnitude of the voltage) through the power control circuit of the driving waveform adjusting unit 140.

도 5a와 5b는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절하기 위해 듀티비(duty ratio) 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5A and 5B are diagrams for explaining a method using a duty ratio adjustment to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

보다 자세하게, 도 5a는 도 2에 도시된 바와 같은 소정의 구동전압파형에서 듀티비(이를 테면, a/b)를 크게 조절한 경우의 파형이며, 도 5b는 상기 구동전압파형의 듀티비를 작게 조절한 경우의 파형이다.More specifically, FIG. 5A is a waveform of a case where a duty ratio (for example, a / b) is largely adjusted in a predetermined driving voltage waveform as shown in FIG. 2, and FIG. 5B is a small duty ratio of the driving voltage waveform. This is the waveform when adjusted.

도 5a와 5b에 도시된 것과 같이, 상기 구동전압파형의 듀티비는 크거나 작게 조절할 수 있으며, 미리 설정된 듀티비에서 가장 빠른 속도로 상기 압전 초음파 진동 소자(110)를 구동할 수 있다. 따라서, 미리 설정된 듀티비가 아닌 비율로 상기 듀티비를 조절하면 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 느리게 조절할 수 있다.As illustrated in FIGS. 5A and 5B, the duty ratio of the driving voltage waveform may be large or small, and the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may be driven at the fastest speed at a preset duty ratio. Therefore, by adjusting the duty ratio at a ratio other than a preset duty ratio, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may be adjusted slowly.

예를 들어, 듀티비가 50%로 설정되어 있는 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치(100)일 경우, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도는 듀티비가 50%일 때 가장 빠르며, 반대로 듀티비가 50%가 아닐 때, 그 비율에 따라 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 점점 느리게 조절할 수 있다.For example, in the case of the driving apparatus 100 of the piezoelectric ultrasonic vibrating element in which the duty ratio is set to 50%, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibrating element 110 is the fastest when the duty ratio is 50%, on the contrary, the duty ratio is 50%. When the ratio is not%, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may be adjusted slowly according to the ratio.

상술한 바와 같은 구동전압파형의 듀티비 조절은 상기 구동파형조절부(140)의 펄스발생회로를 통해 듀티비를 제어한다.The duty ratio adjustment of the driving voltage waveform as described above controls the duty ratio through the pulse generation circuit of the driving waveform adjusting unit 140.

도 6a 내지 6c는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절하기 위해 구동주파수 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 6A through 6C are diagrams for describing a method using driving frequency control to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

보다 자세하게, 도 6a는 최적 주파수 영역과 변동 주파수 영역을 주기적으로 함께 사용한 구동전압파형을 도시한다.More specifically, FIG. 6A illustrates a driving voltage waveform in which the optimum frequency region and the variable frequency region are periodically used together.

본 발명에서는, 설명의 용이함을 위해 상기 최적 주파수를 1Mz로 설정하고, 상기 변동 주파수 영역을 0.5MHz~2MHz로 가정하여 설명하기로 한다. In the present invention, for convenience of explanation, the optimal frequency is set to 1 Mz and the variable frequency range is assumed to be 0.5 MHz to 2 MHz.

도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 최적 주파수 영역과 상기 변동 주파수 영역을 주기적으로 사용하면, 상기 최적 주파수 영역일 경우 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도가 가장 빠르며, 상기 변동 주파수 영역일 경우 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도가 느려진다. As shown in FIG. 6A, when the optimum frequency region and the variable frequency region are periodically used, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is fastest in the optimum frequency region, and in the variable frequency region. The driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is slowed.

여기서, 도 6a에 화살표로 표시된 영역이 최적 주파수 영역으로 구동할 때의 구동전압파형이며, 나머지 부분이 변동 주파수 영역 내에서 구동할 때의 구동전압파형이다. 이는 이하의 도면 설명에서도 동일하게 적용된다.Here, the region indicated by the arrow in Fig. 6A is the driving voltage waveform when driving to the optimum frequency region, and the remaining part is the driving voltage waveform when driving within the variable frequency region. The same applies to the following description of the drawings.

도 6b는 상기 변동 주파수 영역의 변동 폭을 조절하여 사용한 구동전압파형을 도시한다. FIG. 6B shows a driving voltage waveform used by adjusting the variation width of the variable frequency region.

도 6b에 보이는 것처럼, 최적 주파수와 차이 나는 고주파 성분이나 저주파 성분을 추가하여 변동 주파수 영역의 변동 폭을 늘이면 실제 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 동작에 필요 없는 신호가 출력되는 동안 동작을 정지시킬 수 있으므로 전체 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도를 줄일 수 있다.As shown in FIG. 6B, when the variation range of the variable frequency region is increased by adding a high frequency component or a low frequency component that is different from the optimum frequency, the operation is stopped while a signal which is not actually required for the operation of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 is output. Since it is possible to reduce the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 as a whole.

예를 들어, 도 6b의 (a)는 최적 주파수가 1MHz이고 변동 주파수 영역이 0.5MHz~2MHz일 경우의 구동전압파형을 나타내고, 도 6b의 (b)는 최적 주파수가 1MHz로 동일하고 변동 주파수 영역을 0.5MHz~10MHz로 변동 폭을 늘인 경우의 구동전압파형을 나타낸다. For example, (a) of FIG. 6B shows a driving voltage waveform when the optimum frequency is 1 MHz and the variable frequency range is 0.5 MHz to 2 MHz. Shows the driving voltage waveform when the fluctuation range is increased from 0.5MHz to 10MHz.

도 6b의 (a)와 (b)를 비교하면, 동일한 시간 동안, 도 6b의 (a)는 최적 주파수에서의 구동전압파형보다 변동 주파수 영역에서의 구동전압파형이 차지하는 비율이 도 6b의 (b)경우보다 상대적으로 더 높고, 도 6b의 (b)는 최적 주파수에서의 구동전압파형보다 변동 주파수 영역에서의 구동전압파형이 차지 하는 비율이 도 6b의 (a)경우보다 상대적으로 더 낮다. Comparing (a) and (b) of FIG. 6B, for the same time, FIG. 6B (a) shows that the ratio of the driving voltage waveform in the variable frequency region to the driving voltage waveform at the optimum frequency occupies (b) of FIG. (B) of FIG. 6B is relatively lower than the driving voltage waveform at the optimum frequency than the driving voltage waveform at the optimum frequency than in the case of (a) of FIG. 6B.

즉, 도 6b에서 (a)의 경우 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도가 상대적으로 더 빠르고, (b)의 경우 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도 가 상대적으로 더 느리다. That is, in FIG. 6B, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 is relatively faster in case of (a), and the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 is relatively slow in case of (b).

따라서, 상기 변동 주파수 영역의 변동 폭을 조절함으로써 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도를 조절할 수 있게 된다.Therefore, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving element 110 can be adjusted by adjusting the variation width of the variable frequency region.

도 6c는 상기 최적 주파수 영역과 상기 변동 주파수 영역의 변동 주기 조절하여 사용한 구동전압파형을 도시한다. 6C illustrates a driving voltage waveform used by adjusting a variation period of the optimum frequency region and the variable frequency region.

도 6c에 보이는 것처럼, 최적 주파수 영여과 변동 주파수 영역의 출력 비율을 동일하게 적용하되, 상기 최적 주파수가 출력되는 시간을 줄여 충분한 공진 동작을 할 수 없게 함으로써 전체 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도를 줄일 수 있다.As shown in FIG. 6C, the entire frequency of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 is driven by applying the same output ratio of the optimum frequency quenching and the variable frequency range, but not reducing the time for outputting the optimum frequency to perform a sufficient resonance operation. You can reduce the speed.

도 6c의 (a)와 (b)를 비교하면, 동일한 시간 동안, 도 6c의 (a)는 최적 주파수에서의 구동전압파형이 출력(화살표로 표시된 영역)되는 횟수가 2회이고, 도 6c의 (b)는 최적 주파수에서의 구동전압파형이 출력(화살표로 표시된 영역)되는 횟수가 3회임을 알 수 있다. Comparing (a) and (b) of FIG. 6C, during the same time, FIG. 6C (a) shows the number of times that the driving voltage waveform at the optimum frequency is output (indicated by an arrow) twice, and that of FIG. (b) shows that the number of times the driving voltage waveform is output (the area indicated by the arrow) at the optimum frequency is three times.

이는 도 6c에서 (a)의 경우 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도가 상대적으로 느리고, (b)의 경우 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도가 상대적으로 더 빠르다는 것을 의미한다. 따라서, 동일한 시간 동안 상기 최적 주파수가 출력되는 횟수를 조절하여 상기 압전 초음파 구동 소자(110)의 구동 속도를 조절할 수 있다.This means that the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 is relatively slow in (a) in FIG. 6C, and the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 is relatively faster in (b). . Therefore, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic driving device 110 may be controlled by adjusting the number of times the optimum frequency is output for the same time.

이렇게, 도 6a 내지 6c를 참조하여 설명한 구동주파수 조절은 상기 구동파형조절부(140)의 펄스발생회로를 통해 상기 최적 주파수 영역과 변동 주파수 영역의 주파수들을 제어한다.As described above, the driving frequency adjustment described with reference to FIGS. 6A to 6C controls the frequencies of the optimum frequency range and the variable frequency range through the pulse generation circuit of the driving waveform control unit 140.

도 7은 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절하기 위해 출력제한 조절을 이용한 구동전류파형을 도시한다. FIG. 7 illustrates a drive current waveform using output limit control to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110.

보다 자세하게, 도 7은 출력신호를 제한한 경우의 구동전류파형이다.More specifically, Fig. 7 is a drive current waveform when the output signal is limited.

도 7에 도시된 것과 같이, 출력전압을 주기적으로 온/오프(on/off)하여 출력신호를 제어함으로 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절할 수 있다. 즉, 출력전압이 온 되어 인가될 때(화살표로 표시된 영역) 상기 압전 초음파 진동 소자(110)는 구동되도록 동작하고, 출력전압이 오프되어 인가되지 않을 때 상기 압전 초음파 진동 소자(110)는 정지하도록 동작되는데, 이러한 출력전압의 온/오프가 주기적으로 반복된다면 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 빠르거나(온 상태) 느리게(오프 상태) 조절할 수 있다.As shown in FIG. 7, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 may be adjusted by periodically turning on / off the output voltage to control the output signal. That is, the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 operates to be driven when the output voltage is turned on (indicated by an arrow), and the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is stopped when the output voltage is turned off and is not applied. In operation, when the on / off of the output voltage is periodically repeated, the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 can be controlled to be fast (on state) or slow (off state).

상술한 바와 같은 출력신호의 온/오프 조절은 상기 구동파형조절부(140)의 전력제어회로를 통해 온/오프를 제어한다.On / off control of the output signal as described above controls the on / off through the power control circuit of the drive waveform control unit 140.

한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다. 8 is a flowchart illustrating a method of driving a piezoelectric ultrasonic vibration device according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 상기 구동 제어부(150)에서, 압전 초음파 진동 소자(110)를 구동시키기 위한 구동전압파형 또는 구동전류파형을 발생시켜, 상기 구동전압파형 또는 상기 구동전류파형에 해당되는 구동 신호를 생성하고 이를 구동부(160)에 공급하여(S801), 상기 압전 초음파 진동 소자(110)를 구동시킨다(S802). Referring to FIG. 8, the driving control unit 150 generates a driving voltage waveform or a driving current waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 to drive a driving signal corresponding to the driving voltage waveform or the driving current waveform. Generate and supply it to the driving unit 160 (S801), to drive the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 (S802).

이때, 상기 구동 제어부(150)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속 도 조절 요청 신호(RS)가 입력되는지를 판단하고(S803), 상기 구동속도 조절 요청 신호(RS)가 입력되면 이를 상기 구동파형조절부(140)로 전달한다.In this case, the driving controller 150 determines whether a driving speed control request signal RS of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is input (S803), and when the driving speed control request signal RS is input, it is determined. Transfer to the drive waveform control unit 140.

상기 구동속도 조절 요청 신호(RS)가 상기 구동파형조절부(140)로 전달되면, 상기 구동전압파형, 구동전류파형 또는 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상의 파형을 상술한 파형조절방법(예컨대, 구동전압파형 또는 구동전류파형의 크기, 펄스폭, 듀티비 조절, 구동주파수파형 조절, 출력전압 제한 등)에 따라 조절한 후(S804), 상기 구동 제어부(150)에 조절된 파형을 전달한다.When the driving speed adjustment request signal RS is transmitted to the driving waveform adjusting unit 140, a waveform adjusting method (eg, driving voltage) in which at least one waveform of the driving voltage waveform, the driving current waveform, or the driving frequency waveform is described above. After adjusting according to the size of the waveform or driving current waveform, pulse width, duty ratio adjustment, driving frequency waveform adjustment, output voltage limit, etc. (S804), the adjusted waveform is transmitted to the driving controller 150.

그 후, 상기 구동 제어부(150)는 단계 S801로 돌아가 이후의 단계를 반복한다. 구체적으로, 상기 조절된 파형이 상기 구동 제어부(150)로 전달되면, 상기 구동 제어부(150)는 조절된 파형에 따른 구동 신호를 새롭게 생성하고 이를 구동부(160)에 공급하여 (S801), 상기 압전 초음파 진동 소자(110)를 구동시킨다(S802). Thereafter, the driving controller 150 returns to step S801 to repeat the subsequent steps. Specifically, when the adjusted waveform is transmitted to the driving controller 150, the driving controller 150 generates a driving signal according to the adjusted waveform and supplies it to the driving unit 160 (S801). The ultrasonic vibration device 110 is driven (S802).

한편, 단계 S803에서, 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도 조절 요청 신호(RS)가 입력되지 않았다면, 상기 구동 제어부(150)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동을 종료하기 위한 신호가 입력되었는지를 판단하여(SS805), 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동을 종료하거나 계속한다.On the other hand, in step S803, if the drive speed control request signal RS of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 is not input, the drive control unit 150 is a signal for ending the driving of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110. Is inputted (SS805), and the driving of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 ends or continues.

이와 같이 본 발명에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동장치(100)는 압전 초음파 진동 소자(110)의 압전체에 인가되는 소정의 구동주파수를 갖는 구동전압파형 또는 구동전류파형을 다양한 방법으로 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도를 조절할 수 있다. As described above, the driving device 100 of the piezoelectric ultrasonic vibration device 100 according to the present invention controls the driving voltage waveform or the driving current waveform having a predetermined driving frequency applied to the piezoelectric body of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 in various ways. The driving speed of the ultrasonic vibration device 110 may be adjusted.

따라서, 카메라의 렌즈 이동 속도 테스트 시, 동일한 구동전압 또는 구동전류를 인가하여도 제품마다 서로 다른 렌즈 이송 속도를 가지는 카메라 모듈에 있어서, 종래에는 상기 렌즈 이동 속도를 조절할 수 있는 수단이 없었던 반면, 본 발명에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동장치(100)를 렌즈 이송 장치에 장착함으로써 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동속도를 조절하여 렌즈 이송 속도를 조절할 수 있게 된다. 이는 동일한 압전 초음파 진동 소자를 사용한 카메라 제품에는 동일한 렌즈 이송 속도를 갖도록 하는 것이 가능해진다.Therefore, when the lens movement speed test of the camera, even if the same drive voltage or drive current is applied to the camera module having a different lens feed rate for each product, there was no means to adjust the lens movement speed in the past, By mounting the driving device 100 of the piezoelectric ultrasonic vibration device according to the invention to the lens conveying device it is possible to control the lens feed rate by adjusting the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110. This makes it possible to have the same lens feed rate for camera products using the same piezoelectric ultrasonic vibration element.

이렇게, 본 발명에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동장치(100)는 상기 압전 초음파 진동 소자(110)의 구동 속도를 조절하여 상기 압전 초음파 진동 소자(110)를 동작시킴으로써 카메라 렌즈 이송 속도의 제어 정밀성이 향상되고, 이에 따라 가청잡음(소음)도 줄일 수 있다.Thus, the driving device 100 of the piezoelectric ultrasonic vibration device according to the present invention controls the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 to operate the piezoelectric ultrasonic vibration device 110 to control the precision of the camera lens feed rate. It can be improved, thereby reducing audible noise (noise).

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 진동 소자의 구동 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a driving device of an ultrasonic vibration device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 소정의 구동주파수를 갖는 구동전압파형의 일례를 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating an example of a driving voltage waveform having a predetermined driving frequency.

도 3a와 3b는 도 1의 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 조절하기 위해 구동전류파형 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 3A and 3B are views for explaining a method of using driving current waveform adjustment to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device of FIG.

도 4a와 4b는 도 1의 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 조절하기 위해 구동전압파형 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 4A and 4B are diagrams for describing a method of using driving voltage waveform adjustment to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device of FIG. 1.

도 5a와 5b는 도 1의 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 조절하기 위해 듀티비(duty ratio) 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5A and 5B are diagrams for describing a method using a duty ratio adjustment to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device of FIG. 1.

도 6a 내지 6c는 도 1의 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 조절하기 위해 구동주파수 조절을 이용한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 6A to 6C are diagrams for describing a method using driving frequency control to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device of FIG. 1.

도 7은 도 1의 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 조절하기 위해 출력제한 조절을 이용한 구동전류파형을 도시한다. FIG. 7 illustrates a driving current waveform using output limit adjustment to adjust the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device of FIG. 1.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a method of driving a piezoelectric ultrasonic vibration device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명> <Explanation of symbols for main parts of the drawings>

110: 압전 초음파 진동 소자 120: 구동파형발생부110: piezoelectric ultrasonic vibration element 120: drive waveform generator

130: 주파수발생부 140: 구동파형조절부130: frequency generator 140: drive waveform control unit

150: 구동 제어부 160: 구동부150: drive control unit 160: drive unit

Claims (10)

압전체에 구동파형이 인가되면 상기 압전체가 변형되어 구동되는 압전 초음파 진동 소자;A piezoelectric ultrasonic vibration device in which the piezoelectric body is deformed and driven when a driving waveform is applied to the piezoelectric body; 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키기 위한 구동파형을 발생시키는 구동파형발생부;A drive waveform generator for generating a drive waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device; 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위해 상기 구동파형을 조절하는 구동파형조절부;A drive waveform control unit for adjusting the drive waveform to control the drive speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device; 상기 구동파형발생부로부터 발생된 구동파형과 상기 구동파형조절부로부터 조절된 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하여 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동을 제어하는 구동 제어부; 및A driving control unit generating a driving signal according to the driving waveform generated from the driving waveform generating unit and the driving waveform adjusted from the driving waveform adjusting unit to control driving of the piezoelectric ultrasonic vibration device; And 상기 생성된 구동 신호를 상기 압전 초음파 진동 소자에 공급하여 상기 압전초음파 진동 소자를 상기 구동신호의 구동 속도로 구동하는 구동부를 포함하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치.And a driving unit for supplying the generated driving signal to the piezoelectric ultrasonic vibration device to drive the piezoelectric ultrasonic vibration device at a driving speed of the driving signal. 제1항에 있어서, 상기 구동파형발생부에 연결되어 상기 압전체 구동에 필요한 주파수를 가지는 펄스를 발생시키는 주파수발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치.The piezoelectric ultrasonic vibration device of claim 1, further comprising a frequency generator connected to the driving waveform generator to generate a pulse having a frequency necessary for driving the piezoelectric element. 제1항에 있어서, 상기 구동파형조절부는,According to claim 1, wherein the drive waveform control unit, 상기 구동파형의 크기와 펄스폭을 조절하기 위한 전력제어회로; 및A power control circuit for adjusting the magnitude and pulse width of the driving waveform; And 상기 구동파형의 듀티비와 구동주파수를 조절하기 위한 펄스발생회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 장치.And a pulse generating circuit for adjusting the duty ratio and driving frequency of the driving waveform. 제1항에 있어서, 상기 구동파형은 구동전압파형, 구동전류파형 및 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 초음파 진동 소자의 구동 장치.The apparatus of claim 1, wherein the driving waveform is at least one of a driving voltage waveform, a driving current waveform, and a driving frequency waveform. (A) 압전 초음파 진동 소자를 구동시키기 위한 구동파형을 발생시켜, 상기 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하고 상기 구동 신호로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계; 및(A) generating a driving waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration device, generating a driving signal according to the driving waveform, and driving the piezoelectric ultrasonic vibration device with the driving signal; And (B) 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동속도 조절 요청 신호 여부를 판단하여, 상기 구동속도 조절 요청 신호가 존재 시 상기 구동파형을 조절하고, 상기 조절된 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하여 상기 구동 신호로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계를 포함하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법.(B) determining whether the drive speed adjustment request signal of the piezoelectric ultrasonic vibration device is determined, adjusting the drive waveform when the drive speed adjustment request signal is present, and generating a drive signal according to the adjusted drive waveform to generate the drive signal. And driving the piezoelectric ultrasonic vibration device. 제5항에 있어서, (B) 단계 이후, The method of claim 5, wherein after step (B), (C) 상기 구동속도 조절 요청 신호가 입력되지 않으면, 상기 초음파 진동 소자의 구동을 종료하기 위한 신호가 입력되는지를 판단하여 상기 초음파 진동 소자의 구동을 종료하거나 지속하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법.(C) if the driving speed adjustment request signal is not input, determining whether a signal for terminating the driving of the ultrasonic vibration device is input, and ending or continuing driving of the ultrasonic vibration device. A method of driving a piezoelectric ultrasonic vibration device. 제5항에 있어서, 상기 구동파형은 구동전압파형, 구동전류파형 및 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법.The method of claim 5, wherein the driving waveform is at least one of a driving voltage waveform, a driving current waveform, and a driving frequency waveform. 제5항에 있어서, 상기 (A) 단계는, The method of claim 5, wherein step (A) is (A-1) 압전 초음파 진동 소자를 구동시키기 위한 구동파형을 발생시키는 단계;(A-1) generating a driving waveform for driving the piezoelectric ultrasonic vibration element; (A-2) 상기 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하는 단계; 및(A-2) generating a driving signal according to the driving waveform; And (A-3) 상기 구동 신호의 구동 속도로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법.(A-3) driving the piezoelectric ultrasonic vibrating element at a driving speed of the driving signal. 제5항에 있어서, 상기 (B) 단계는, According to claim 5, wherein (B) step, (B-1) 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동속도 조절 요청 신호 여부를 판단하는 단계; (B-1) determining whether a driving speed control request signal of the piezoelectric ultrasonic vibration device is determined; (B-2) 상기 구동속도 조절 요청 신호가 존재 시, 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위해 상기 구동파형의 크기, 펄스폭, 듀티비 및 구동주파수파형 중 적어도 하나 이상을 조절하는 단계; (B-2) adjusting the at least one of magnitude, pulse width, duty ratio, and driving frequency waveform of the driving waveform to control the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device when the driving speed adjustment request signal is present; ; (B-3) 상기 조절된 구동파형에 따른 구동 신호를 생성하는 단계; 및 (B-3) generating a driving signal according to the adjusted driving waveform; And (B-4) 상기 구동 신호의 구동 속도로 상기 압전 초음파 진동 소자를 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법.(B-4) driving the piezoelectric ultrasonic vibrating element at a driving speed of the driving signal. 제9항에 있어서, 상기 (B-2) 단계는 상기 구동속도 조절 요청 신호가 존재 시, 상기 압전 초음파 진동 소자의 구동 속도를 제어하기 위해 출력전압을 온 또는 오프하여 상기 구동파형을 조절하는 것을 특징으로 하는 압전 초음파 진동 소자의 구동 방법.10. The method of claim 9, wherein step (B-2) adjusts the driving waveform by turning on or off an output voltage to control the driving speed of the piezoelectric ultrasonic vibration device when the driving speed adjustment request signal is present. A method of driving a piezoelectric ultrasonic vibration element.
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