KR101243954B1

KR101243954B1 - 구동 장치

Info

Publication number: KR101243954B1
Application number: KR1020060062433A
Authority: KR
Inventors: 노부카즈 스즈키; 겐 이치무라; 마사루 우류; 요시오 오하시
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2013-03-25
Also published as: JP2007013891A; US20070001631A1; CN1893737B; US7612473B2; KR20070004455A; CN1893737A; JP4683279B2

Abstract

본 발명은, 구동 신호에 따라 부하 부재를 구동시키는 자왜 액추에이터 (magnetostrictive actuator), 부하 부재의 동작을 검출하는 센서, 및 센서로부터 수신한 검출 신호에 기초하여 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대하여 피드백 보상을 수행하는 보상부를 포함하는 구동 장치를 제공한다.

자외 액추에이터, 구동 장치, 부하 부재, 구동 신호, 피드백 보상

Description

구동 장치{DRIVING DEVICE}

도 1은 종래 기술에 따른 자왜 액추에이터를 이용하는 오디오 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 3은 자왜 액추에이터의 단면을 개략적으로 나타내는 도면.

도 4는 자왜 액추에이터의 자속을 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 6a 및 6b는 자왜 소자의 일반적인 특성을 각각 나타내는 도면.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 오디오 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 8은 압전 소자의 배치예를 나타내는 도면.

도 9는 압전 소자의 배치예를 나타내는 도면.

도 10은 압전 소자의 확대도.

도 11은 압전 소자의 배치예를 나타내는 도면.

도 12는 가속 센서의 배치예를 나타내는 도면.

도 13은 가속 센서의 배치예를 나타내는 도면.

도 14a는 복수개의 자왜 액추에이터가 제공된 오디오 출력 장치의 구성을 나타내는 도면.

도 14b는 도 14a에 도시한 오디오 출력 장치에서 다이아프램을 제거한 평면도.

도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 구동 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도.

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 구동 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도.

본 발명은 부하 부재(load member)를 구동시키기 위한 구동 장치 및 방법에 관한 것으로서, 자왜 액추에이터(magnetostrictive actuator)가 부하 부재를 구동시키는 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.

임의의 오디오 출력을 얻기 위해 자왜 액추에이터가 다이아프램을 구동시키는 오디오 출력 장치가 알려져 있다(일본특허출원 H10-145892호 공보 및 H04-313999호 공보 참조).

도 1은 이러한 오디오 출력 장치(300)의 구성을 나타낸다. 오디오 출력 장치(300)는 재생기(301), 증폭기(302), 자왜 액추에이터(303) 및 다이아프램(304)을 구비한다.

재생기(301)는 컴팩트 디스크(CD), 미니 디스크(MD) 및 DVD(digital versatile disc) 등의 임의의 매체를 재생하여 오디오 신호로 출력한다. 증폭기(302)는 재생기(301)로부터의 오디오 신호를 수신하여 증폭시킨다. 증폭기(302)는 이 증폭한 오디오 신호를 자왜 액추에이터(303)에 공급한다. 자왜 액추에이터(303)는 구동 로드(driving rod)(303a)를 구비하며, 구동 로드는 전면 단부에 부착되는 다이아프램(304)에 변위 출력(displacement output)을 전달한다.

자왜 액추에이터(303)는 오디오 신호에 따라 다이아프램(304)을 구동시킨다. 즉, 자왜 액추에이터(303)의 구동 로드(303a)가 왕복 운동을 하여, 오디오 신호의 임의의 파형에 부합하는 다이아프램(304)을 진동시킨다. 이에 따라, 다이아프램(304)은 오디오 신호에 대응하는 임의의 오디오 출력을 발생시킨다.

도 1에 도시된 오디오 출력 장치(300)의 자왜 액추에이터(303)는, 자왜 소자를 이용하는 액추에이터로 이루어지며, 자왜 소자가 외부 자계의 영향을 받으면 형태가 변형된다. 자왜 액추에이터(303)에 외부 자계를 발생시키는 코일에 임의의 오디오 신호(전압 신호)가 인가되면, 코일을 통해 제어 전류가 흘러서 오디오 신호에 적합한 외부 자계를 발생시키게 되고, 이에 따라 오디오 신호의 임의의 파형에 부합하는 구동 로드(303a)에 대한 변위를 얻기 위하여, 자왜 소자의 형태가 변경된다.

코일을 흐르는 제어 전류는 구동 로드(303a)의 변위와 선형 관계를 갖지 않 기 때문에, 오디오 신호의 임의의 파형에 부합하는 임의의 정확한 변위를 다이아프램(304)에서는 이용할 수 없으므로, 오디오 출력에 임의의 왜곡이 포함될 수 있다.

다이아프램(304)의 재료와 형태에 따라 또는 구동 로드(303a)의 다이아프램(304)에의 부착 방법 등에 따라, 오디오 출력에 다양한 종류의 주파수 특성 및 왜곡이 있을 수 있다. 자왜 액추에이터(303)의 성능이 향상되면, 오디오 출력을 높은 정밀도로 출력하는 것이 어렵게 된다.

마찬가지로, 이러한 문제는 자왜 액추에이터가 임의의 구동 부하를 구동시키는 경우에도 적용될 수 있다.

자왜 액추에이터가 부하 부재를 높은 정밀도로 구동시킬 수 있는 구동 장치를 제공하는 것이 필요하다.

본 발명의 실시예에 따른 구동 장치는, 구동 신호에 기초하여 부하 부재를 구동시키는 자왜 액추에이터, 부하 부재의 동작을 감지하는 센서, 및 센서로부터 수신한 검출 신호에 기초하여, 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대한 피드백 보상을 수행하는 보상부(compensation unit)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 자왜 액추에이터는, 구동 신호에 기초하여, 부하 부재, 예컨대 다이아프램이나 구동 부하를 구동시킨다. 센서는 부하 부재의 동작(진동이나 움직임)을 검출한다. 보상부는, 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대해, 센서로부터 수신되는 검출 신호에 기초하여, 피드백 보상(feedback compensation)을 수행한다. 중요한 것은, 자왜 액추에이터는 자왜 소자를 이용하 는 액추에이터라는 것이며, 그 형태는 외부 자계에 따라 변경된다는 것이다.

이러한 피드백 보상에 의해, 보상이 수행된 구동 신호가 제공된다. 센서에서의 검출 신호의 위상은, 센서 등에 의해 자왜 액추에이터가 수신한 구동 신호의 위상보다 지연되기 때문에, 이러한 검출 신호에 대하여, 그 위상이 구동 신호의 위상과 고정되도록 보상될 수 있다. 발진이 없는(oscillation-free) 동작을 위하여, 저역통과 필터는 센서로부터 수신된 검출 신호에서 고주파 성분을 제거한다. 구동 신호에서의 주파수 특성은 피드백 보상에 의해 요동되기 때문에, 등화기(equalizer)가 구동 신호에서의 주파수 특성에 생기는 요동을 미리 보정한다. 감산기는, 위상 고정되었으며 고주파 성분이 제거된, 센서에 의한 검출 신호를, 주파수 특성이 등화기에 의해 보정된 구동 신호로부터 감산하여, 보상된 구동 신호를 얻을 수 있다. 저주파 성분 이득 보상 회로는, 센서가 검출한 검출 신호의 레벨이 저주파 성분 이하로 강하된 경우, 센서가 검출한 검출 신호의 저주파 성분을 보상할 수 있다.

예를 들어, 압전막(piezoelectric film)이나 압전 세라믹 등의 압전 소자(piezoelectric element)를 센서로서 이용할 수 있다.

자왜 액추에이터는 대량의 응력을 발생시키기 때문에, 압전 소자를 부하 부재의 동작을 검출하기 위한 센서로서 이용할 수 있다. 이러한 압전 소자는, 예컨대 자왜 액추에이터 내의 변위 출력을 전달하기 위한 구동 로드의 전방 단부와 부하 부재 사이에 배치된다. 구동 로드가 부하 부재와 접촉하는 구동 로드의 전방 단부로 부하 부재를 구동시키면, 구동 로드의 전방 단부와 부하 부재 사이의 접점 이 구동원(driving source)으로서 작용하게 된다. 따라서, 압전 소자가 구동 로드의 전방 단부와 부하 부재 사이의 위치에 배치되면, 구동 로드의 변위에 수반하는 부하 부재의 동작을 높은 정밀도로 검출하는 것이 가능하게 된다.

예를 들어, 자왜 액추에이터의 구동 로드는, 단면이 원형이며, 그 중간 부분에 직경이 큰 원반을 구비한다. 압전 소자는 둥근 고리 모양을 갖는다. 압전 소자는 원반과 부하 부재 사이에 배치되며, 구동 로드의 전방 단부가 부하 부재와 접촉한다. 이 경우, 구동 로드의 전당 단부는 부하 부재와 직접 접촉하기 때문에, 압전 부재의 임의의 재료에 의하지 않고, 구동 로드의 변위에 기초하여 부하 부재의 동작을 효율적으로 검출할 수 있다.

또한, 압전 소자를 센서로서 이용할 수 있다. 이러한 압전 소자는 자왜 액추에이터의 본체와 이 본체를 고정시키는 고정 부재 사이에 배치된다. 이 경우, 구동 로드의 변위에 의한 부하 부재의 동작이 구동 로드를 통해 자왜 액추에이터의 본체에 전달된다. 이에 의하여, 구동 로드의 변위에 의한 부하 부재의 동작이 효율적으로 검출될 수 있게 된다.

또한, 센서로서, 가속 센서(acceleration sensor)를 이용할 수도 있다. 이러한 가속 센서는 자왜 액추에이터의 본체 또는 부하 부재 상에 배치된다. 구동 로드의 변위에 의한 부하 부재의 동작은 구동 로드를 통해 자왜 액추에이터의 본체에 전달된다. 이에 의하여, 가속 센서는 구동 로드의 변위에 의한 부하 부재의 동작을 높은 정밀도로 검출할 수 있다. 중요한 것은, 일반적으로 가속 센서가 압전 소자보다 민감하기 때문에, 검출 신호에 기초하여 피드백 보상을 수행할 때의 진폭 을 더 작게 제한할 수 있다는 것이다. 이에 따라, 피드백 시스템에서 발생하는 잡음(노이즈)에 의한 부정적인 효과를 감소시킬 수 있다.

따라서, 센서에 의한 검출 신호에 기초하여 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대한 피드백 보상을 수행함으로써, 임의의 전자기계적 변환 특성에 따라 자왜 액추에이터에서 생기는 왜곡, 부하 부재의 재료와 형태에 따라 생기는 왜곡, 구동 로드가 부하 부재와 접촉하는 방법에 기인하여 생기는 왜곡, 임의의 주파수 대역 내에서의 페이드 아웃(fade-out), 공진 피크(resonant peak) 등과 같은 다양한 종류의 왜곡을 보상할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 부하 부재의 동작이 구동 신호의 임의의 파형에 높은 정밀도로 부합하게 되며, 이에 따라 부하 부재를 효과적으로 구동시킬 수 있게 된다.

구동 장치는 자왜 액추에이터를 이용한다. 예를 들어, 자왜 액추에이터는 자왜 특성을 갖는 자성 재료로 만들어진 자왜 소자와, 강자성 재료로 만들어진 구동 로드를 포함한다. 구동 로드는 자왜 소자와 접촉하며, 자왜 소자의 변위 방향을 따라 이동이 가능하다. 자왜 액추에이터는, 또한 자계를 자왜 소자에 인가하며 자왜 소자 주위에 배치되는 자계 발생부와, 자왜 소자 및 자계 발생부를 내장하는 용기를 포함한다. 용기의 내부에는, 자왜 소자에 편향된 정적 자계(biased static magnetic field)를 인가하는 영구 자석과 강자성 재료로 이루어지는 자기 회로 형성 부재가 자왜 소자 주위에 배치된다. 구동 로드와 용기 사이에는 간극(clearance)이 제공됨으로써, 구동 로드와 용기 사이에서 생기는 자력에 의해 구동 로드에 미리 부하가 인가될 수 있다. 이러한 구성을 갖는 자왜 액추에이터에 의하면, 코일에 흐르는 제어 전류는 구동 로드에서의 변위와 선형의 관계를 갖기 때문에, 자왜 액추에이터의 임의의 특성에 기초하여 생기는 임의의 왜곡을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 피드백 보상을 수반하는 부담을 경감시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 센서가 부하 부재의 동작을 검출하고, 이러한 센서에 의한 검출 신호에 기초하여, 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대해 피드백 보상이 수행됨으로써, 부하 부재를 높은 정밀도로 구동시킬 수 있다.

본 명세서의 결론부는 본 발명의 주제를 특정하여 지적하고 직접적으로 청구하고 있지만, 당업자라면, 유사한 참조 부호가 유사한 구성 요소를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 명세서의 이하의 부분을 읽음으로써 본 발명의 장점이나 목적과 함께 구성과 동작 방법뿐 아니라 그 장점이나 목적을 잘 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 2005년 7월 4일 출원된 일본특허출원 JP 2005-195429호의 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 본 명세서에 참조로서 인용된다.

(바람직한 실시예의 상세한 설명)

도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 부하 부재를 구동시키는 구동 장치 및 방법에 대하여 이하 상세하게 설명한다.

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 오디오 출력 장치(100)의 구성을 나타낸다.

오디오 출력 장치(100)는, 신호원(101), 등화기(102), 감산기(103), 전력 증 폭기(104), 자왜 액추에이터(105), 다이아프램(106), 압전 소자(107), 위상 보상 회로(108), 저역 통과 필터(LPF)(109)를 포함한다. 등화기(102), 감산기(103), 위상 보상 회로(108) 및 저역 통과 필터(109)는 자왜 액추에이터(105)가 수신하는 오디어 신호에 대해 피드백 보상을 수행하는 보상부를 구성한다. 다이아프램(106)은 자왜 액추에이터(105)가 구동시키는 부하 부재(load member)를 구성한다.

신호원(101)은, CD, MD, DVD 등을 재생하여 오디오 신호를 출력하는 재생기, 방송 신호를 수신함으로써 오디오 신호를 얻을 수 있는 튜너를 포함한다. 등화기(102)는 신호원(101)으로부터 수신된 오디오 신호의 임의의 주파수 특성을 보정한다. 즉, 피드백 보상은 나중에 오디오 신호의 주파수 특성에 요동(fluctuation)을 발생시키기 때문에, 등화기(102)가 오디오 신호의 주파수 특성에서의 요동을 미리 보정한다.

제1 실시예에서, 자왜 액추에이터(105), 다이아프램(106), 압전 소자(107), 위상 보상 회로(108), LPF(109) 등이 각각 고정되어 있다면, 오디오 출력 장치(100)의 주파수 특성을 고유하게 식별할 수 있게 된다. 등화기(12)는, 피드백 보상이 수행되지 않은 오디오 신호의 주파수 특성과 비교되는 주파수 특성으로 오디오 신호의 주파수 특성을 보정함으로써, 오디오 신호의 주파수 특성이 피드백 보상이 수행되지 않은 오디오 신호의 주파수 특성과 최종적으로 부합될 수 있다.

위상 보상 회로(108)는, 등화기(102)로부터 출력되는 오디오 신호의 위상에 고정시키기 위해 압전 소자(107)가 출력하는, 다이아프램(106)의 진동(동작) 검출 신호의 위상을 보상한다. 진동 검출 신호의 위상은 자왜 액추에이터(105), 압전 소자(107) 등에 의해 등화기(102)로부터 출력되는 오디오 신호의 위상에 비해 지연되어 있다는 것이 중요하다. LPF(109)는 위상 보상 회로(108)에서 위상 고정된 진동 검출 신호로부터 고주파 성분을 제거한다.

감산기(103)는, 주파수 특성이 등화기(102)에 의해 보정된 오디오 신호에서, LPF(109)로부터 수신된 진동 검출 신호를 감산하고, 이에 따라 보상된 오디오 신호를 얻게 된다. 전력 증폭기(104)는 감산기(103)로부터 보상된 오디오 신호를 수신하여 증폭시키고, 이 증폭한 오디오 신호를 자왜 액추에이터(105)에 구동 신호로서 공급한다.

자왜 액추에이터(105)는 전력 증폭기(104)에서 증폭된 오디오 신호에 기초하여 다이아프램(106)을 구동시킨다. 자왜 액추에이터(105)는 오디오 장비의 샤시와 같은 고정 부재(110)에 본체(105A)를 통해 고정되어 있다. 자왜 액추에이터(105)는 임의의 변위 출력을 전달하는 구동 로드(153)를 구비한다. 압전 소자(107)는 다이아프램(106)의 진동을 검출하며, 압전막, 압전 세라믹 등으로 구성된 센서를 포함한다.

압전 소자(107)는 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106)의 사이에 배치된다. 구동 로드(153)가, 이 구동 로드의 전방 단부가 접촉하는 다이어프램(106)을 구동시키면, 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106) 사이의 접점이 점음원(point sound source)으로서 기능하게 된다. 따라서, 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106)의 사이에 압전 소자(107)를 배치함으로써, 구동 로드(153)의 변위에 수반하는 다이아프램(106)의 진동(동작)을 높은 정밀도로 검출 할 수 있다. 다이아프램(106)의 측면은 고정 부재(110)에 의해 고정된 프레임(111)상에 장착된 에지부(112)에 의해 지지된다.

도 3은 자왜 액추에이터(105)의 구성을 나타낸다. 자왜 액추에이터(105)는, 그 길이를 따라 임의의 변위를 만들어내는 로드형(rod-like) 자왜 소자(151); 자왜 소자(151)의 주위에 배치되어, 자왜 소자(151)에 인가되는 자계를 생성하는 솔레노이드 코일(152); 자왜 소자(151)의 단부에 연결되며, 자왜 소자(151)에 의해 생성된 변위를 전달하는, 이동 가능한 부재로서의 구동 로드(153); 및 자왜 소자(151)와 솔레노이드 코일(162)을 내장하는 용기(154)를 포함한다.

용기(154)는 지지 디스크(161), 영구 자석(162) 및 튜브형 케이스(163A, 163B)로 이루어져 있다. 지지 디스크(161)는 자왜 소자(151)의 한쪽 단부와 접촉하여 자왜 소자(151)를 지지한다. 영구 자석(162)은, 편향된 정적 자계를 자왜 소자(151)에 인가하며, 튜브형 케이스(163A, 163B)는 자기 회로를 구성한다. 이 영구 자석과 튜브형 케이스는 용기(154) 내의 자왜 소자(151) 주위에 배치된다. 튜브형 케이스(163A)는 영구 자석(162)에 부착되는데, 구동 로드(153)의 한쪽 면상의 영구 자석의 단부에 부착된다. 튜브형 케이스(163B)는 영구 자석(162)에 부착되는데, 지지 디스크(161)의 한쪽 면상의 영구 자석의 다른 쪽 단부에 부착된다. 튜브형 케이스(163A, 163B)로서 강자성 재료를 이용함으로써, 편향된 정적 자계가 자왜 소자(151)에 효과적으로 인가될 수 있다. 지지 디스크(161)로서 강자성 재료를 이용함으로써, 편향된 정적 자계가 자왜 소자(151)에 효과적으로 인가될 수 있다.

구동 로드(153)와 용기(154) 사이에는 간극(155)이 존재한다. 강자성 재료 를 구동 로드(153)에 이용함으로써, 영구 자석(162)이 구동 로드(153)를 끌어당기게 된다. 이에 의하여, 구동 로드(153)와 용기(154) 사이에서 인력이 생긴다. 이러한 인력에 의해 구동 로드(153)에 부착된 자왜 소자(151)에 미리 부하가 인가된다.

도 4는 도 3에 도시된 자왜 액추에이터(105)의 자속을 나타낸다. 자속은, 튜브형 케이스(163A), 간극(155) 및 구동 로드(153)를 통과하는 영구 자석(162)으로부터 나와서, 지지 디스크(161) 및 튜브형 케이스(163B)를 통과하는 영구 자석(162)으로 들어가게 된다. 이에 의하여, 구동 로드(153)와 용기(154) 사이에서 인력이 발생하게 되고, 이에 따라 인력에 의해 자왜 소자(151)에 미리 부하가 인가된다.

자속의 일부는 튜브형 케이스(613A), 간극(155), 구동 로드(153) 및 자왜 소자(151)를 통과하는 영구 자석으로부터 나와서, 지지 디스크(161) 및 튜브형 케이스(163B)를 통과하는 영구 자석(162)으로 들어가게 된다. 이에 의하여, 편향된 정적 자계가 자왜 소자(151)에 인가된다.

이러한 자왜 액추에이터(105)에서, 구동 로드(153)는 베어링에 의해 지지되지 않는다. 따라서, 구동 로드(153)와 베어링 사이에서 프랙션(fraction)이 발생하지 않는다. 이에 의하면, 자왜 액추에이터(105)의 변위 출력의 손실이 크게 감소한다.

이러한 자왜 액추에이터(105)에서, 인력에 의해 자왜 소자(151)에 부하가 인가된다. 따라서, 자왜 소자(151)의 변위의 기간이 짧은 기간을 갖는 경우라도, 부 하를 자왜 소자(151)에 미리 안정적으로 계속해서 인가할 수 있다. 이에 의하여, 자왜 액추에이터(105)는 솔레노이드 코일(152)에 공급되는 제어 전류에 따라 정확하게 변위 출력을 생성할 수 있다.

따라서, 자왜 액추에이터(105)에 의하여, 솔레노이드 코일(152)을 통해 흐르는 제어 전류는 구동 로드(153)에서의 변위와 거의 선형인 관계를 갖기 때문에, 자왜 액추에이터(105)의 임의의 특성에 기초하여 생성된 어떠한 왜곡이라도 감소되며, 이에 따라 피드백 보상에 수반되는 어떠한 부담이라도 감소시키게 된다.

이러한 자왜 액추에이터(105)에서, 영구 자석(162)은 2개의 튜브형 케이스(163A, 163B) 사이에 배치됨으로써, 자왜 액추에이터(105)는, 영구 자석이 지지 디스크(161)의 위치에 배치되는 자왜 액추에이터가 자왜 소자(151)에 자계를 인가하는 경우와 비교하여, 자왜 소자(151)에 편향된 정적 자계를 더 균일하게 인가할 수 있다. 따라서, 이러한 자왜 액추에이터(105)에서는, 구동 로드(153)를 지지하는 베어링, 구동 로드(153)를 용기(154)에 연결하는 접속부, 및 부하를 미리 자왜 소자(151)에 인가하는 스프링을 반드시 구비하지 않아도 된다. 이에 의하여, 자왜 액추에이터(105)를 소형이면서 저렴하게 구성할 수 있다.

이하, 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)의 동작에 대하여 설명한다. 신호원(101)은 오디오 신호를 송신하고, 등화기(102)는, 오디오 신호를 수신하여, 요동될 오디오 신호의 주파수 특성을 미리 피드백 보상에 의해 보정한다. 등화기(102)는, 주파수 특성이 등화기(102)에서 미리 보정된 오디오 신호를 감산기(103)의 양의 입력 단자에 제공한다.

압전 소자(107)는 다이아프램(106)의 진동 검출 신호를 위상 보상 회로(108)에 전달한다. 위상 보상 회로(108)는, 진동 검출 신호의 위상을 등화기(102)로부터 출력되는 오디오 신호의 위상에 고정시키기 위하여, 진동 검출 신호의 위상을 보상한다. 위상 보상 회로(108)는 위상 고정된 진동 검출 신호를 LPF(109)에 전달한다. LPF(109)는, 진동 검출 신호의 대역폭을 제한하고, 고주파 성분을 제거하여, 피드백 보상에 의해 발진 없는 동작을 실현한다. LPF(109)는 제한된 진동 검출 신호를 감산기(103)의 음의 입력 단자에 전달한다.

감산기(103)는 LPF(109)로부터 수신한 진동 검출 신호를 등화기(102)에서 공급한 오디오 신호에서 감산하여, 피드백 보상에 의한 보상된 오디오 신호를 획득한다. 전력 증폭기(104)는 이 보상된 오디오 신호를 증폭하여 구동 신호로서 자왜 액추에이터(105)에 전달한다. 자왜 액추에이터(105)는 증폭 및 보상된 오디오 신호에 따라 다이아프램(106)을 구동시킨다. 이 경우, 오디오 신호에 부합하는 제어 전류가 자왜 액추에이터(105)에 있는 솔레노이드 코일(152)을 통해 흐르게 됨으로써, 오디오 신호에 부합하는 외부 자계가 발생하게 된다. 이에 의하여, 외부 자계의 영향에 속하는 자왜 소자(151)에 의해 자왜 소자(151)의 형태가 변경되고, 이에 따라 오디오 신호에 부합하는 구동 로드(153)의 변위를 얻게 된다. 구동 로드(153)는 이러한 변위를 다이아프램(106)에 전달하고, 이에 의하여 오디오 신호에 부합하는 오디오 출력을 얻을 수 있다.

도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)에 의하면, 압전 소자(107)가 획득하는 진동 검출 신호에는, 임의의 전자기계 변환 특성에 따라 자왜 액추에이터(105)에서 생기는 왜곡, 다이아프램(106)의 재료와 형태에 의해 생기는 왜곡, 다이아프램(106)에 구동 로드(153)가 접촉하는 방식에 의해 생기는 왜곡, 임의의 주파수 대역 내에서의 페이드 아웃, 공진 피크 등과 같은 다양한 종류의 왜곡에 관한 정보가 포함된다. 따라서, 이러한 진동 검출 신호에 기초하여 피드백 보상이 수행되는 오디오 신호에서, 왜곡 등이 보상될 수 있다. 이에 의하여, 다이아프램(106)의 진동이 오디오 신호의 파형에 높은 정밀도로 부합될 수 있으며, 이에 따라 오디오 출력을 고품질로 할 수 있다.

위상 보상 회로(108)이 진동 검출 신호를 위상 고정한 후에, LPF(109)가 진동 검출 신호의 대역폭을 제한하는 경우라도, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 위상 보상 회로(108)는, LPF(109)가 진동 검출 신호의 대역폭을 제한한 후에 진동 검출 신호를 위상 고정할 수 있다.

도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)에서, 압전 소자(107)로부터 출력된 진동 검출 신호가 원래대로 사용된다고 하더라도, 진동 검출 신호는 증폭기에 의해 증폭된 이후, 상황에 따라 있는 그대로 이용될 수 있다.

이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오 출력 장치에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 오디오 출력 장치(100A)의 구성을 나타낸다. 도 5에서, 유사한 도면 부호는 도 2에 도시된 유사한 구성 요소를 나타내므로, 그 상세한 설명은 생략한다.

이러한 오디오 출력 장치(100A)는 압전 소자(107)와 위상 보상 회로(108) 사이에 위치한 저주파 성분 이득 보상 회로(121)를 구비한다. 이 저주파 성분 이득 보상 회로(121)는 압전 소자(107)에 의해 획득된 진동 검출 신호의 저주파 성분을 보상한다. 오디오 출력 장치(100A)의 다른 성분은 도 2에 도시한 오디오 출력 장치(100)의 성분과 동일한 구성을 갖는다.

도 6a는 자왜 소자의 일반적인 변위 특성을 나타내는 그래프이다. 이 그래프에서, 주파수 Fc까지는 평평한 특성이 도시되어 있다. 주파수 Fc는 자왜 소자의 직경에 따라 달라진다. 자왜 소자의 직경이 작을수록, 더 높은 주파수 Fc를 얻을 수 있다. 압전 소자(107)에 의해 획득한 진동 검출 신호는 가속에 대한 검출 신호와 관련된다. 가속에 대한 이러한 진동 검출 신호의 레벨은, 도 6b에 도시된 바와 같이, 주파수 Fc로부터 저주파 영역쪽으로 강하한다.

이러한 저주파 성분 이득 보상 회로(121)는 진동 검출 신호의 저주파 영역을 보상하고, 도 6b에 화살표로 나타낸 바와 같이, 레벨을 상승시키기 위하여, 진동 검출 신호의 레벨이 강하한다. 이 경우, 주파수 Fc 이하의 주파수 영역 내의 완전히 평평한 특성이 주어질 필요는 없다. 저주파 성분 이득 보상 회로(121)를 구성하는 증폭기의 성능에 따라, 거의 평평한 특성을 얻도록 보상될 수 있다.

도 5에 도시된 오디오 출력 장치(100A)에서, 저주파 성분 이득 보상 회로(121)는 압전 소자(107)로부터 수신한 진동 검출 신호에서의 저주파 성분을 보상하여, 위상 보상 회로(108)에 전달한다. 감산기(103)는, 등화기(102)로부터 수신한 오디오 신호로부터, 저주파 성분을 저주파 성분 이득 보상 회로(121)가 보상하며, 위상을 위상 보상 회로(108)에서 위상 고정하고, 대역폭을 LPF(109)에서 제한하는 진동 검출 신호를 감산한다. 이에 의하여, 피드백 보상이 수행되는 오디오 신호를 얻을 수 있다. 오디오 출력 장치(100A)의 다른 동작은 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)의 동작과 유사하다.

도 5에 도시된 오디오 출력 장치(100A)에 의하면, 저주파 성분 이득 보상 회로(121)가 압전 소자(107)로부터 수신한 진동 검출 신호에서의 저주파 성분을 보상하고, 주파수 Fc 이하의 주파수 범위 내에서의 어떠한 왜곡도 개선될 것이기 때문에, 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)와 유사한 효과를 얻을 수 있으며, 고품질의 오디오 출력을 얻을 수 있다.

도 5에 도시된 오디오 출력 장치(100)에서, LPF(109)는, 저주파 성분 이득 보상 회로(121)가 진동 검출 신호에서의 저주파 성분을 보상하고, 위상 보상 회로(108)가 진동 검출 신호의 위상을 고정한 이후에, 진동 검출 신호의 대역폭을 제한하는 것으로 되어 있지만, 저주파 성분의 보상, 위상 고정 및 대역폭의 제한에 대한 순서는 상관없다.

이하, 본 발명의 제3 실시예에 따른 오디오 출력 장치에 대하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 오디오 출력 장치(100B)의 구성을 나타낸다. 도 7에서, 유사한 부호는 도 2에 도시된 유사한 구성 요소를 나타내므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 이러한 오디오 출력 장치(100B)는 디지털 시스템으로 구성된다.

오디오 출력 장치(100B)에는, 신호원(101), 등화기(102), 감산기(103), 전력 증폭기(104), 위상 보상 회로(108) 및 LPF(109)가, 일점쇄선으로 표시된 디지털 영역을 구성한다. 제3 실시예에서, 디지털 영역은 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환기(122)를 포함한다. 이 A/D 변환기(122)는 압전 소자(107)로부터 진동 검출 신호를 수신하고, 이 신호를 아날로그 형태에서 디지털 형태로 변환한 다음, 위상 보상 회로(108)에 공급한다. 이 오디오 출력 장치(100B)의 다른 구성 요소는 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)의 구성 요소와 유사하다. 이 오디오 출력 장치(100B)의 동작은 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)의 동작과 유사하다.

오디오 출력 장치(100B)에 의하면, 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)와 유사한 효과를 얻을 수 있으며, 디지털 시스템 구성에 의하여 이하 설명하는 효과적인 성능을 얻을 수 있다. 즉, 대량의 제품을 제조할 때의 신뢰성과 피드백 보상에서의 정밀도를 더 개선할 수 있다(디지털 시스템은 장치에서의 발열과 요동을 방지하기 때문이다).

주파수 또는 위상 특성이 변할 때마다, 등화기(102), 위상 보상 회로(108) 등의 특성을 보정하는 것이 바람직하다. 이러한 등화기(102), 위상 보상 회로(108) 등이 디지털 회로로서 설계되면, 이들 회로의 특성 편차를 용이하게 처리할 수 있다. 직접 스트림 디지털(DSD: direct stream digital) 등의 1비트 신호 처리가 가능하도록 구성된 시스템의 경우, 전력 증폭기(104)가 자왜 액추에이터(105)에 전달하는 오디오 신호를 디지털화하면, 시스템은 오디오 출력 장치(100B)에서 완전하게 디지털화된다.

본 발명의 실시예에서는, 압전 소자(107)가 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106)의 사이에 배치되어 있지만, 압전 소자(107)는, 도 8에 도시된 바 와 같이, 자왜 액추에이터(105)의 본체와 이 본체를 고정시키는 고정 부재(110)의 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 구동 로드(153)의 변위에 의한 다이아프램(106)의 진동(동작)은 구동 로드(153)를 통해 자왜 액추에이터(105)의 본체에 전달된다. 이에 의하여, 압전 소자(107)에 의해 구동 로드(153)의 변위에 의한 다이아프램(106)의 진동이 효과적으로 검출될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 압전 소자(107)가 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106)의 사이에 배치되어 있지만, 압전 소자(107)는 도 9에 도시된 것과 같이 배치될 수도 있다. 이 경우, 압전 소자(107)는 도 10에 도시된 것과 같이 링 모양으로 구성된다. 자왜 액추에이터(105)의 구동 로드(153)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 원형의 단면 구조를 가지며, 그 중간 부분에 직경이 큰 디스크를 갖는 로드를 포함하여 이루어진다.

압전 소자(107)는, 구동 로드(153)의 디스크와, 구동 로드의 전방 단부가 접촉되는 다이아프램(106)의 사이에 위치한다. 압전 소자(107)는, 다이아프램(106)과 동일한 재료로 만들어진 2개의 링 모양 부재(113) 사이에 삽입되어 있다.

본 실시예에서, 자왜 액추에이터(105)의 구동 로드(153)의 전방 단부는 다이아프램(106)과 직접 접촉하기 때문에, 압전 소자(107)는, 압전 소자(107)의 재료에 의존하지 않고, 구동 로드(153)의 변위에 의해 다이아프램(106)의 진동을 효과적으로 검출할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 압전 소자(107)가 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106)의 사이에 배치된 것으로 개시하고 있지만, 도 11에 도시된 것과 같이, 자왜 액추에이터(105)의 본체(105A)와 이 본체를 고정시키는 고정 부재(110)의 사이에 다른 압전 소자(107A)가 배치될 수도 있다. 본 실시예에서, 압전 소자(107, 107A)의 진동 검출 신호는 평균화 및 피드백된다. 이에 의하여, 많은 정밀한 시스템이 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 서로 상이한 극성을 갖는 진동 검출 신호가 압전 소자(107, 107A)로부터 획득되고, 차동 증폭기(도시 안됨)가 이들 진동 검출 신호를 수신하여 피드백 시스템을 구성하면, 압전 소자(107, 107A)의 S/N 비(신호대 잡음비)를 향상시킬 수 있다. 이에 의하면, 오디오 출력 장치(100B)가, 압전 소자(107, 107A)에 따르는 임의의 라인 루트에 기인하는 잡음에 대한 내성을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 센서로서 압전 소자(107)가 사용되었지만, 압전 소자(107) 대신에 센서로서 가속 센서(124)를 이용할 수 있다. 가속 센서(124)는, 예컨대, 도 12에 도시된 것과 같이, 자왜 액추에이터(105)의 본체(105A) 상에, 또는 도 13에 도시된 바와 같이, 다이아프램(106) 상에 배치될 수 있다.

구동 로드(153)의 변위에 의한 다이아프램(106)의 진동은 구동 로드(153)를 통해 자왜 액추에이터(105)의 본체(105A)에 전달된다. 따라서, 자왜 액추에이터(105)의 본체 또는 다이아프램(106) 상에 배치되는 가속 센서(124)는, 구동 로드(153)의 변위에 의한 다이아프램(106)의 진동을 효과적으로 검출할 수 있다.

가속 센서(124)는 일반적으로 압전 소자(107)보다 민감하기 때문에, 가속 센서(124)를 이용하는 경우, 출력 신호에 기초하여 피드백 보상을 수행할 때의 진폭률을 더 작게 제한할 수 있다. 이에 따라, 피드백 시스템에서 생기는 잡음에 의한 악영향을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 하나의 자왜 액추에이터(105)가 다이아프램(106)을 구동시키는 것으로 개시하고 있지만, 스테레오 재생 또는 멀티미디어 재생과 관련하여 복수개의 오디오 신호가 각각 공급되는 복수개의 자왜 액추에이터가 이용될 수도 있다. 복수개의 자왜 액추에이터(105)가 다이아프램(106)을 구동시키는 오디오 출력 장치에서 임의의 피드백 보상이 수행되는 경우, 고품질의 오디오 출력을 얻을 수 있다. 도 14a 및 14b는 3개의 자왜 액추에이터(105a, 105b, 105c)가 공통의 다이아프램(106)을 구동시키는 것을 나타내는 것으로서, 도 14a는 측면을 나타내고 있으며, 도 14b는 평면을 나타낸다.

본 실시예에서, 압전 소자(107a, 107b, 107c)는 각각 자왜 액추에이터(105a, 105b, 105c)의 각 구동 로드(153)의 전방 단부와 다이아프램(106)의 사이에 배치된다. 각각의 압전 소자(107a, 107b, 107c)는 진동 검출 신호를 전달한다. 이러한 진동 검출 신호는 자왜 액추에이터(105a, 105b, 105c)의 각각의 피드백 보상에 이용된다. 자왜 액추에이터(105a, 105b, 105c)에 대해 압전 소자(107a, 107b, 107c)를 배치함으로써, 동일 평면상의 각각의 채널에서 생기는 간섭을 독립적으로 방지할 수 있게 되며, 이에 따라 동일 다이아프램에서의 음향 이미지(acoustic image)의 국부화(localization)를 개선시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 제4 실시예에 따른 구동 출력 장치(drive output device)에 대하여 설명한다. 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 구동 출력 장치(200)의 구성을 나타낸다.

구동 출력 장치(200)는, 신호원(201), 피드백 회로(202), 전력 증폭기(203), 자왜 액추에이터(204), 구동 부하(205), 및 가속 센서(206)를 구비한다.

자왜 액추에이터(204)는 앞서 설명한 자왜 액추에이터(105)와 유사한 구성을 갖는다. 구동 로드(253)는 자왜 액추에이터(105)의 구동 로드(153)(도 3 및 4 참조)에 대응한다. 자왜 액추에이터(204)의 본체는 고정 부재(210)에 고정된다. 구동 부하(205)는 자왜 액추에이터(204)의 부하 부재를 구성한다. 이러한 구동 부하(205), 예컨대 크랭크축은 자왜 액추에이터(24)에서의 구동 로드(253)의 왕복운동에 기초하여 회전한다.

신호원(201)은 구동 부하(205)를 회전시키기 위한 구동 신호를 전달한다. 피드백 회로(202)는 가속 센서(204)에 의한 검출 신호에 기초하여 신호원(201)으로부터 수신된 구동 신호에 대해 피드백 보상을 수행한다. 이 피드백 회로(202)는, 도 2에 도시된 오디오 출력 장치(100)의 등화기(102), 감산기(103), 위상 보상 회로(108) 및 LPF(109), 또는 도 5에 도시된 오디오 출력 장치(100A)의 등화기(102), 감산기(103), 위상 보상 회로(108), LPF(109) 및 저주파 성분 이득 보상 회로(121)에 대응하는 다양한 종류의 구성 요소를 포함한다. 피드백 회로(202)의 동작은 그 구성 요소의 동작과 유사하다.

전력 증폭기(203)는 피드백 회로(202)에서 보상된 구동 신호를 증폭하여, 구동 신호로서 자왜 액추에이터(204)에 공급한다. 자왜 액추에이터(204)는 전력 증폭기(203)에 의해 증폭된 구동 신호에 기초하여 구동 부하(205)를 구동시킨다. 가속 센서(206)는 자왜 액추에이터(204)의 본체에 배치된다. 이 경우, 구동 로 드(253)의 변위에 의한 구동 부하(205)의 동작은 구동 로드(253)를 통해 자왜 액추에이터(204)의 본체에 전달된다. 따라서, 자왜 액추에이터(204)의 본체 상에 배치되는 가속 센서(206)는 구동 로드(253)의 변위에 의한 구동 부하(205)의 동작을 효과적으로 검출할 수 있다.

이하, 도 15에 도시된 구동 출력 장치(200)의 동작에 대하여 설명한다.

신호원(201)은 구동 신호를 전달한다. 피드백 회로(202)는 구동 신호를 수신하여, 가속 센서(206)의 검출 신호에 기초하여 구동 신호에 대해 피드백 보상을 수행하며, 이를 전력 증폭기(203)에 전달한다. 전력 증폭기(203)는 피드백 회로(202)로부터 보상된 구동 신호를 수신하여 증폭시킨 다음, 자왜 액추에이터(204)에 전달한다. 자왜 액추에이터(204)는 구동 신호에 기초하여 구동 부하(205)를 구동시켜서 구동 부하(205)를 회전시키게 된다.

도 15에 도시된 구동 출력 장치(200)에 의하면, 가속 센서(206)로부터 출력되는 검출 신호는, 전자기계 변환 특성에 따라 자왜 액추에이터(204)에서 생기는 왜곡, 구동 부하(205)의 재료와 형태에 의해 생기는 왜곡, 구동 부하(205)에 구동 로드(253)가 접촉하는 방식에 의해 생기는 왜곡, 임의의 주파수 대역 내에서의 페이드 아웃, 공진 피크 등과 같은 다양한 종류의 왜곡에 관한 정보를 포함한다. 따라서, 가속 센서(206)의 검출 신호에 기초하여 피드백 보상이 수행되는 구동 신호에 의해 왜곡 등을 보상할 수 있다. 이에 의하면, 구동 부하(205)의 동작을 신호원(201)으로부터 출력되는 구동 신호의 파형에 높은 정밀도로 부합시킬 수 있으며, 이에 따라, 구동 부하(205)의 정밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 제5 실시예에 따른 구동 출력 장치에 대하여 설명한다. 도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 구동 출력 장치(200A)의 구성을 나타낸다. 도 16에서, 유사한 부호는 도 15에 도시된 유사한 구성 요소를 나타내므로, 그 자세한 설명은 생략한다.

구동 출력 장치(200A)는, 회전하는 구동 부하(205) 대신에 왕복운동을 하는 구동 부하(220)를 자왜 액추에이터(204)가 구동시키도록 구성되어 있다. 자속 센서(206)는 구동 부하(220) 상에 배치된다. 구동 출력 장치(200A)의 구성 요소는 도 15에 도시된 구동 출력 장치(200)의 구성 요소와 유사하다. 이러한 구동 출력 장치(200A)의 동작은 도 15에 도시된 구동 출력 장치(200)의 동작과 유사하다.

도 15 및 16에 도시된 구동 출력 장치(200, 200A)는 센서로서 가속 센서(206)를 이용하는 것으로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 2 등에 도시된 오디오 출력 장치(100)의 경우에 압전 소자(107)가 이용될 수 있다.

당업자라면, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 센서가 부하 부재의 동작을 검출하고, 이러한 센서에 의한 검출 신호에 기초하여, 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대해 피드백 보상이 수행됨으로써, 부하 부재를 높은 정밀도로 구동시킬 수 있다.

Claims

구동 신호에 따라 부하 부재를 구동시키는 자왜 액추에이터 (magnetostrictive actuator);

상기 부하 부재의 동작을 검출하는 센서; 및

상기 센서로부터 수신한 검출 신호에 기초하여 상기 자왜 액추에이터가 수신하는 구동 신호에 대하여 피드백 보상을 수행하는 보상부

를 포함하고,

상기 보상부는,

상기 센서로부터의 검출 신호의 위상을 상기 구동 신호의 위상에 고정(phase lock)시키는 위상 보상 회로;

상기 센서의 검출 신호부터 고주파 성분을 제거하는 저역통과 필터;

상기 구동 신호의 주파수 특성에서 상기 피드백 보상을 수행할 때 생기는 요동(fluctuation)을 미리 보정하는 등화기; 및

상기 등화기에 의해 주파수 특성이 보정된 구동 신호로부터, 상기 위상 보상 회로에서 위상 고정되고 상기 저역통과 필터에 의해 고주파 성분이 제거된 검출 신호를 감산하여, 보상된 구동 신호를 획득하는 감산기를 구비하는,

구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 보상부는, 상기 검출 신호의 저주파 성분 레벨이 떨어진 경우, 상기 센서로부터의 상기 검출 신호의 저주파 성분을 보상하는 저주파 성분 이득 보상 회로를 더 포함하며,

상기 감산기는, 상기 등화기에 의해 주파수 특성이 보정된 구동 신호로부터, 상기 위상 보상 회로에서 위상 고정되고 상기 저역통과 필터에 의해 고주파 성분이 제거되며 상기 저주파 성분 이득 보상 회로에 의해 저주파 성분이 보상된 검출 신호를 감산하는, 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는 압전 소자를 포함하여 이루어지며,

상기 자왜 액추에이터는 변위 출력을 전달하는 구동 로드(driving rod)를 포함하고,

상기 압전 소자는 상기 구동 로드의 전방 단부와 상기 부하 부재의 사이에 위치하는, 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는 링 모양의 압전 소자를 포함하여 이루어지며,

상기 자왜 액추에이터는 변위 출력을 전달하는 구동 로드를 구비하고, 상기 구동 로드는, 원형의 단면 구조를 가지며, 그 중앙 부분에 직경이 큰 디스크를 가지며,

상기 압전 소자는 상기 부하 부재와 상기 디스크의 사이에 위치하되, 상기 구동 로드의 전방 단부가 상기 부하 부재에 접촉하며, 상기 부하 부재와 동일한 재료로 이루어지는 2개의 링 모양의 부재 사이에 상기 압전 소자가 삽입되어 있는, 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는 압전 소자를 포함하여 이루어지며,

상기 자왜 액추에이터는 변위 출력을 전달하는 구동 로드를 가지고,

상기 압전 소자는 상기 자왜 액추에이터의 본체와 상기 본체를 고정시키는 고정 부재의 사이에 위치하는, 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 센서는 가속 센서를 포함하여 이루어지며,

상기 자왜 액추에이터는 변위 출력을 전달하는 구동 로드를 가지고,

상기 가속 센서는 자왜 액추에이터의 본체 및 상기 부하 부재 중 어느 하나에 배치되는, 구동 장치.
제1항에 있어서,

상기 자왜 액추에이터는,

자왜 특성을 갖는 자성 재료로 이루어지는 자왜 소자;

강자성체로 이루어지며, 상기 자왜 소자와 접촉하고, 상기 자왜 소자의 변위 방향을 따라 이동 가능하게 된 구동 로드;

상기 자왜 소자 주위에 배치되어 상기 자왜 소자에 자계를 인가하는 자계 발생부; 및

상기 자왜 소자와 상기 자계 발생부를 내장하는 용기

를 포함하며,

상기 용기 내에는, 편향된 정적 자계를 상기 자왜 소자에 인가하는 영구 자석으로 구성된 자기 회로 형성 부재와 강자성체가 상기 자왜 소자의 주위에 배치되고,

상기 자왜 액추에이터가 상기 구동 로드와 상기 용기의 사이에 간극을 가짐으로써, 상기 구동 로드와 상기 용기의 사이에서 발생하는 자기력에 의해, 상기 구동 로드에 부하가 미리 인가되도록 하는, 구동 장치.
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