KR20150077935A - 피에조 구동 장치 및 방법, 그를 이용한 피에조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피에조 구동 장치 및 방법, 그를 이용한 피에조에 관한 것으로, 본 발명의 일 구현예에 따른 피에조 구동 장치는, 피에조 소자에 소정의 구동 신호를 인가하여 상기 피에조 소자를 구동시키는 피에조 구동 장치로서, 상기 구동 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 정현파일 수 있다.

Description

피에조 구동 장치 및 방법, 그를 이용한 피에조{APPARATUS AND METHOD FOR PIEZOELECTRIC ACTUATOR, AND PIEZOELECTRIC USING THE SAME}
본 발명은 비 대칭형 구동 신호를 사용하여, 피에조 소자의 유전 특성을 보호하면서도 높은 출력을 가질 수 있는 피에조 구동 장치 및 방법, 그를 이용한 피에조에 관한 것이다.
사용자 인터페이스에 대한 관심 및 관련 기술이 발전함에 따라, 단말 환경에서 사용자 입력에 대한 반응 기술이 사용자 인터페이스의 주요한 핵심 요소가 되고 있다.
초기의 반응 기술은, 사용자의 입력에 대한 단순한 진동을 제공함으로써, 사용에게 직관적인 입력 확인을 제공하데 사용되었다.
최근에는 사용자의 입력에 대한 보다 정밀한 반응 내지 진동을 제공하는 것이 주요한 핵심적 요소가 됨에 따라, 보다 정밀한 진동을 제공하는 것이 주요한 이슈가 되고 있다. 이러한 이슈를 만족하기 위하여, 모터 구동 기술을 중심으로 하는 종래의 터치 반응 기술에서, 다양한 반응 요소를 제공할 수 있는 햅틱 기술로 기술적 전이가 이루어지고 있다.
햅틱 기술이란 사용자에게 촉감을 전달하는 시스템 전체를 가리키며, 소정의 진동 소자를 진동시켜 사용자에게 물리력을 전달하여 촉감을 제공할 수 있다. 최근에는 보다 정밀한 제어를 기초로 사용자의 감성을 피드백 하기 위하여 다양한 반응을 제공하는 것이 요구되고 있다.
이러한 햅틱 기술은 다양한 주파수를 사용하여 풍부한 진동 패턴을 제공하는 것이 요구되며, 이러한 요구를 만족하기 위하여 최근에는 세라믹 재질의 피에조 액츄에이터의 사용이 이루어지고 있다. 피에조 액츄에이터는 기존의 자석으로 된 리니어 공진 액츄에이터나 진동 모터보다 응답 속도가 빠르고 노이즈가 작으며 높은 공진 대역폭을 가지는 특성이 있다.
초기의 피에조 액츄에이터는 단일 압전층으로 이루어져 있어, 피에조 소자를 구동하기 위한 구동 전압으로 100V 를 초과하는 전압이 요구된다. 따라서, 스마트 폰과 같은 모바일 단말의 경우, 단일 층의 피에조 액츄에이터의 구동에 의하여 전력 소모가 크게 이루어지는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 복수의 압전층으로 구성된 피에조 소자가 사용되고 있다. 그러나, 복수의 압전층으로 구성된 피에조 소자의 경우, 구동 전압이 제한적인 문제가 있다.
특히, 구동 전압 중 음극의 구동 전압이 강하게 걸리는 경우, 피에조 소자의 유전체의 전하 배치에 영향이 미치게 되어 유전체의 피에조 특성이 소실되는 문제가 있다. 이에 따라 복수의 압전층으로 구성된 피에조 소자의 경우, 그 동작 전압이 매우 제한적인 한계성을 가지고 있다. 또한, 이러한 동작 전압의 제한성에 의하여, 피에조의 출력 특성이 낮아지는 문제가 유발되고 있다.
하기의 특허문헌 1은 구동 장치의 구동 방법에 관한 것이고, 특허문헌 2는 피에조 액츄에이터의 구동 장치 및 방법에 관한 것으로서, 피에조 구동과 관련된 내용을 기술하고 있으나, 이러한 특허 문헌1및 2도 상술한 바와 같은 동작 전압의 제한성 및 그에 따른 낮은 출력 특성을 개선하지 못하고 있다.
일본 공개특허공보 제1996-340681호 미국 공개특허공보 제2004-0124743호
본 발명의 과제는 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 비 대칭형 구동 신호를 사용하여 피에조 소자를 구동함으로써 피에조 소자의 유전 특성을 보호하면서도 높은 출력을 가질 수 있는 피에조 구동 장치 및 방법, 그를 이용한 피에조을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 기술적인 측면은 피에조 구동 장치의 일 실시예를 제안한다. 상기 피에조 구동 장치는, 피에조 소자에 소정의 구동 신호를 인가하여 상기 피에조 소자를 구동시키는 피에조 구동 장치로서, 상기 구동 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 정현파일 수 있다.
본 발명의 제2 기술적인 측면은 피에조 구동 장치의 다른 일 실시예를 제안한다. 상기 피에조 구동 장치는 한 쌍의 정현파를 생성하여 피에조 소자의 양 단에 각각 인가할 수 있다. 상기 한 쌍의 정현파는, 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 동일한 대칭형 제1 정현파 및 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제2 정현파를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 기술적인 측면은 피에조 구동 장치의 또 다른 일 실시예를 제안한다. 상기 피에조 구동 장치는 한 쌍의 정현파를 생성하여 피에조 소자의 양 단에 각각 인가할 수 있다. 상기 한 쌍의 정현파는, 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제1 정현파 및 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제2 정현파를 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 기술적인 측면은 피에조 구동 장치의 또 다른 일 실시예를 제안한다. 상기 피에조 구동 장치는, 구동 신호를 생성하기 위한 제1 및 제2 디지털 신호를 출력하는 파형 합성부, 상기 제1 및 제2 디지털 신호에 각각 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 출력하는 디지털 아날로그 변환부 및 상기 제1 및 제2 아날로그 신호를 증폭하여 피에조 소자에 제공하는 증폭부를 포함할 수 있다. 상기 구동 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 정현파일 수 있다.
본 발명의 제5 기술적인 측면은 피에조 구동 방법의 일 실시예를 제안한다. 상기 피에조 구동 방법은, 기 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 제1 및 제2 디지털 신호를 생성하는 단계, 상기 제1 및 제2 디지털 신호에 각각 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 생성하는 단계 및 상기 제1 및 제2 아날로그 신호를 증폭하여, 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 구동 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 의하면, 비 대칭형 구동 신호를 사용하여 피에조 소자를 구동함으로써 피에조 소자의 유전 특성을 보호하면서도 높은 출력을 가질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 적층형 피에조 소자의 단면의 단면도이다.
도 2는 피에조 소자의 양 단자에 인가되는 구동 신호의 일반적인 예를 도시하는 그래프이다.
도 3은 도 2의 구동 신호를 하나의 구동 신호로 도시한 그래프이다.
도 4는 피에조 소자의 구동 신호의 동작 전압에 따른 변위의 일 예을 도시하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 장치를 도시하는 구성도이다.
도 6은 도 5의 파형 합성부에서 출력되는 신호의 일 예를 도시하는 그래프이다.
도 7은 도 6의 디지털 신호로부터 생성된 아날로그 신호를 도시하는 그래프이다.
도 8은 도 7의 한 쌍의 아날로그 신호에 의하여 피에조 소자에 인가되는 구동 신호를 도시하는 그래프이다.
도 9는 피에조 구동 장치의 다른 일 실시예를 도시하는 구성도이다.
도 10은 도 9의 파형 합성부의 출력의 일 예를 도시하는 그래프이다.
도 11은 도 9의 디지털 아날로그 변환기의 일 실시예를 도시하는 회로도이다.
도 12는 도 9의 가중 디지털 아날로그 변환기의 일 실시예를 도시하는 회로도이다.
도 13은 가중치가 반영되어 생성된 아날로그 신호를 도시하는 그래프이다.
도 14는 도 13의 한 쌍의 아날로그 신호에 의하여 피에조 소자에 인가되는 구동 신호를 도시하는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 16은 도 15의 피에조 구동 방법의 단계 S1510의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 17은 도 15의 피에조 구동 방법의 단계 S1510의 다른 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호가 사용될 것이며, 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 일반적인 적층형 피에조 소자의 단면의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 적층형 피에조 소자(100)는 복수의 압전층(110)이 적층된 적층체로 구성되고, 복수의 압전층(110) 상에 내부전극(121, 122)이 적층되어 복수의 압전층(110)과 내부전극(121, 122)이 교대로 형성될 수 있다. 이때, 내부전극(121, 122)은 양극 내부전극(121)과 음극 내부전극(122)이 복수의 압전층(110) 상에 교호로 배치될 수 있다.
복수의 압전층(110)은 세라믹 재질로 구성될 수 있으며, 미립의 세라믹 분말을 이용하여 판상의 세라믹 시트 형태로 제작될 수 있다. 이와 같은 세라믹 시트가 복수로 적층되어 각각 압전층(110)을 구성하게 되고, 압전층(110)들이 적층체를 구성하여 전압의 인가에 의해 길이 방향 또는 단면 방향으로의 변위를 발생시킬 수 있다. 이때, 압전층(110)이 적층된 적층체에 가해지는 전압은 압전층(110) 상에 형성된 내부전극(121, 122)을 통해 인가될 수 있다.
내부전극(121, 122)은 전도성이 양호한 금속 재질로 구성될 수 있으며, 주로 Ag/Pd 합금의 금속재로 구성될 수 있다. 이러한 내부전극(121, 122)은 압전층(110)이 복수로 적층된 적층체 내에서 양극과 음극을 형성하게 되며, 압전층(110)과 교대로 적층을 반복하여 극성을 가진 피에조 소자를 구성할 수 있다.
또한, 압전층(110) 사이에 배치된 내부전극(121, 122)들은 교호로 양극과 음극을 형성하면서 같은 극성을 가진 내부전극끼리 전기적으로 연결되고, 각 극성의 내부전극(121, 122)들은 적층체의 일면으로 노출된 양극 단자(131) 및 음극 단자(132)와 리드선을 통해 전기적으로 연결될 수 있다.
따라서, 피에조 소자(110)는 양극 단자(131) 및 음극 단자(132)를 통하여 피에조 구동 장치로부터 구동 신호를 인가받을 수 있다.
이러한 적층형 피에조 소자(110)는 그 구동 전압의 크기가 단일형 피에조 소자보다 상대적으로 작으므로, 적은 전력을 소모하면서도 동등한 출력을 발생시킬 수 있는 특징이 있다. 따라서, 모바일 기기 등과 같이 전력 관리가 중요한 분야에서는 적층형 피에조 소자(110)를 사용하는 것이 대중화되고 있다.
도 2는 피에조 소자의 양 단자에 인가되는 구동 신호의 일반적인 예를 도시하는 그래프이고, 도 3은 도 2의 구동 신호를 하나의 구동 신호로 도시한 그래프이다.
도 2의 그래프는 180도 이하의 위상차를 가지는 한 쌍의 정현파 구동 신호를 도시하고 있다. 이러한 한 쌍의 구동 신호는 피에조 소자의 양단에 각각 입력된다. 예를 들어, 붉은색으로 표기된 제1 정현파는 피에조 소자의 양극 단자에, 파란색으로 표기된 제2 정현파는 피에조 소자의 음극 단자에 입력될 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이 일반적인 구동 신호는 그 진폭(Vamp)이 상호 대칭적인 특징을 가지고 있다. 즉, 도시된 구동 신호들은 음의 진폭과 양의 진폭이 서로 동일한 크기를 가지고 있다.도 3은 도 2의 구동 신호를 하나의 구동 신호로 도시한 그래프이다. 구체적으로, 도 3은 도2의 제1 정현파에서 제2 정현파를 감하여 구해지는 구동 신호를 도시하고 있다.
또한, 도 3에 도시된 정현파는 피에조 소자에 입력되는 구동 신호가 된다. 즉, 도 2에 도시된 구동 신호는 피에조 소자의 양 단자에 입력되는 구동 신호를 각각 도시하고 있고, 도 3은 양 단자에 인가된 구동 신호에 의하여 피에조 소자에 인가되는 구동 신호를 도시하고 있다.
상술한 바와 마찬가지로, 피에조 소자에 인가되는 구동 신호도 대칭적인 형태를 가지고 있음을 알 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하여 상술한 바와 같이, 일반적으로 피에조 소자를 구동하기 위하여 대칭형 구동 신호를 사용하고 있다. 그러나, 이러한 경우, 인가되는 구동 신호의 크기, 즉, 전압값이 제한적인 크기를 가져야 한다.
도 4는 피에조 소자의 구동 신호의 동작 전압에 따른 변위의 일 예를 도시하는 그래프로서, 이하에서 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 4의 예는 12개의 압전층을 가지는 적층형 피에조 소자의 예를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 구동 전압이 양의 값을 가지는 경우, 인가되는 구동 전압의 크기에 따라 변위가 비례하면서 커지는 것을 알 수 있다. 반면, 구동 전압이 음의 값을 가지는 경우, 일정한 임계값, 도시된 예에서는 -25 V보다 작은 전압이 인가되는 경우(410), 피에조 소자의 변위가 -에서 +로 급격하게 변하는 것을 알 수 있다. 이는 피에조 소자에 역 극성의 전압이 강하게 부여됨에 따라, 피에조 소자의 분극이 풀려서 발생하는 현상이다.
즉, 피에조 소자는 음(negative) 방향의 구동 전압이 강하게 인가되는 경우, 피에조 소자에 분극되어 있는 전하들이 풀리게 되면서, 피에조의 특성을 잃어버리게 된다.
따라서, 구동 전압의 음의 임계값, 도시된 예에서는 -25V보다 큰 전압만을 구동 전압으로 사용해야만 한다. 이에 따라, 구동 전압의 음의 임계값도 +25V로 제한되게 된다. 이는, 도 2 내지 도 3에서 살펴본 바와 같이, 구동 전압의 양의 크기와 음의 크기가 서로 상응해야 하기 때문이다.
결국, 피에조 소자의 구동 전압은 -25V에서 +25V로 제한된다. 이는 피에조 소자의 적층 횟수에 따라 가변될 수 있다. 그러나, 피에조 소자의 적층 횟수가 많을수록, 분극이 풀리는 구동 전압의 음의 임계값이 커지므로 구동 전압의 범위가 더 작아지게 된다.
따라서, 일반적인 피에조 구동 전압의 양의 범위는 상술한 문제점에 의하여 그 일부만을 사용하게 된다. 즉, 도 4에 도시된 예의 경우, +25V 이상의 전압에서도 피에조 특성을 가지고 있으나, 분극이 풀리게 되는 구동 전압의 음의 임계값에 의하여 +25V까지만 사용되고 있다. 이러한 한계에 의하여, 피에조 구동 전압의 절대적인 범위가 비교적 작아 피에조 소자의 출력에도 한계를 가지게 된다.
이러한 한계를 해결하기 위하여 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 기술에 대하여 다양한 실시예와 함께 설명한다.
이하에서 설명할 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 기술은 피에조 소자에 비 대칭형 파형을 구동 신호로 인가함으로써, 상술한 피에조 소자의 음의 임계값을 만족하여 피에조 소자의 특성을 유지하면서도 보다 높은 출력을 제공할 수 있다. 인가되는 비대칭형 파형은 적어도 반주기가 정현파일 수 있다.
예를 들어, 피에조 소자는 8개 내지 24개의 압전층이 적층되어 형성되고, 각각의 압전층은 15㎛ 이상 내지 100㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 이러한 예의 경우, 피에조 소자는 상술한 바와 같이 음의 임계값을 가질 수 있다. 따라서, 본 발명은 음의 임계값을 만족하면서도 양의 극성에 대해서는 음의 임계값 이상을 가지는 구동 전압을 인가하여 피에조 소자를 구동함으로써 피에조 소자의 특성을 보호하면서도 높은 출력을 가질 수 있다. 예를 들어, 피에조 소자의 특성이 풀리는 음의 임계값이 -25V이라 하면, 구동 신호는 음의 극성의 진폭으로 -25V 보다 큰 전압을 가질 수 있다. 한편 양의 극성의 진폭으로 35V 보다 작은 값을 가지도록 할 수 있다. 즉, 피에조의 특성은 음의 임계값보다 작은 신호를 인가하는 경우 그 특성이 소실되므로, 음의 임계값을 만족시키되 양의 신호의 크기를 음의 임계값보다 크게하여 비대칭적으로 사용함으로써, 음의 임계값을 만족하면서도 보다 강한 구동을 수행할 수 있다.
이하의 표 1은 피에조 소자의 압전층의 개수와 그에 따른 구동 신호의 진폭을 나타내는 표이다. 표 2의 압전층의 두께는 10~100㎛에 해당할 수 있다.
압전층 개수 음의 최소 진폭 양의 최대 진폭
12 -25 35
24 -12.5 17.5
일 실시예에서, 피에조 소자는 12개의 압전층이 적층되어 형성되고, 상기 구동 신호는 양의 극성의 진폭은 35 V 보다 작고, 음의 극성의 진폭은 -25V 보다 클 수 있다.
다른 일 실시예에서, 피에조 소자는 24개의 압전층이 적층되어 형성되고, 상기 구동 신호는 양의 극성의 진폭은 18 V 보다 작고, 음의 극성의 진폭은 -12 V 보다 클 수 있다.
일 실시예에서, 피에조는 피에조 구동 장치와 피에조 소자를 포함할 수 있다. 피에조 구동 장치는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제1 파형 및 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제2 파형을 출력할 수 있다. 피에조 소자는 상기 제1 파형을 제1 단자로 입력받고, 상기 제2 파형을 제2 단자로 입력받아 진동할 수 있다.
이하에서는 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 장치의 다양한 실시예들에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 5는 피에조 구동 장치의 일 실시예를 도시하는 구성도이다.
피에조 구동 장치(200)는 피에조 소자(100)에 소정의 구동 신호를 인가하여 피에조 소자(100)를 구동시킨다. 즉, 피에조 구동 장치(200)는 피에조 소자(100)의 양단에 한 쌍의 파형을 제공하여, 구동 신호를 인가할 수 있다. 여기에서, 피에조 소자(100)에 인가되는 구동 신호는 비대칭 신호이다.
일 실시예에서, 구동 신호는 제1 극성의 최대 진폭과 상기 제2 극성의 최대 진폭이 서로 상이한 파형일 수 있다.
일 실시예에서, 구동 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭 파형 일 수 있다.
일 실시예에서, 구동 신호는 적어도 반주기가 정현파일 수 있다.
피에조 구동 장치(200)는 파형 합성부(210), 디지털 아날로그 변환부(220) 및 증폭부(230)를 포함할 수 있다.
파형 합성부(210)는 외부 입력을 입력받고, 외부 입력에 따른 구동 신호를 생성하기 위한 소정의 디지털 값-이하, 디지털 신호라 함-을 출력할 수 있다. 외부 입력은 피에조 구동 장치의 외부에서 입력되는 신호로서, 예를 들어, 피에조 구동 장치를 구비한 모바일 기기의 메인 CPU, 제어 IC, MCU 등으로부터 외부 입력이 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 파형 합성부(110)는 기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 디지털 값 중 적어도 일부를 출력할 수 있다. 다른 일 실시예에서, 파형 합성부(110)는 외부 입력에 따라 소정의 디지털 값을 출력하는 함수를 이용하여 상기 디지털 값을 출력할 수 있다. 여기에서, 상기 함수는 기 설정된 수식을 상기 외부 입력에 적용하여 상기 디지털 값을 출력할 수 있다.
파형 합성부 (210)는 구동 신호를 생성하기 위하여 제1 및 제2 디지털 신호를 출력할 수 있다. 구동 신호는 피에조 소자(100)의 양극 단자 및 음극 단자에 각각 인가되는 한 쌍의 파형으로 구성될 수 있으므로, 이를 위하여 파형 합성부 (210)는 한 쌍의 파형을 생성하기 위한 제1 및 제2 디지털 신호를 출력할 수 있다.
일 실시예에서, 파형 합성부 (210)에서 출력되는 제1 디지털 신호는 제2 디지털 신호와 180도 이하의 위상 차이를 가질 수 있다. 예를 들어, 파형 합성부 (210)는 피에조 소자(100)를 구동하기 위하여 한 쌍의 차동 신호를 생성하여야 하므로, 파형 합성부(210)는 한 쌍의 차동 신호를 생성하기 위한 디지털 값을 룩 업 테이블에서 선택하여 한 쌍의 디지털 신호를 출력하는 것이다. 일 실시예에서, 파형 합성부 (210)는 비 대칭적 구동 신호를 생성하기 위하여, 제1 및 제2 디지털 신호 중 적어도 일부에 대하여 비대칭 계수를 적용할 수 있다. 도 6은 이러한 파형 합성부에서 출력되는 신호의 일 예를 도시하는 그래프로서, 도 6을 더 참조하여 파형 합성부(210)의 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 파형 합성부(210)에서 출력되는 제1 및 제2 디지털 신호는 180도 이하의 위상차를 가지고 있으나, 그 진폭의 적어도 일부가 서로 동일하지 않을 수 있다.
즉, 도 6의 상단에 도시된 제1 디지털 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 동일한 대칭형 신호이고, 하단에 도시된 제2 디지털 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭 신호이다.
이를 위하여 파형 합성부(210)는 기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값을 이용하여 제1 디지털 신호를 생성할 수 있고, 상기 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 기 설정된 비대칭 계수 a를 적용하여 제2 디지털 신호를 생성할 수 있다. 따라서, 도시된 예의 경우 제1 디지털 신호의 양의 최대값은 255인 반면, 제2 디지털 신호의 양의 최대값은 a255가 된다. 한편 제1 및 제2 디지털 신호의 음의 최대값은 255로 동일함을 알 수 있다.
즉, 제1 디지털 신호 자체는 대칭적인 파형을 가지므로 파형 합성부(210)는 룩 업 테이블의 데이터에 대하여 어떠한 가공 없이 출력함으로써 제1 디지털 신호를 생성할 수 있는 반면, 제2 디지털 신호 중 제1 극성-도시된 예에서는 양의 극성-에 해당하는 디지털 값에 대해서는 비대칭 계수 a를 적용할 수 있다.
파형 합성부(210)는 이와 같이 생성된 제1 및 제2 디지털 신호를 디지털 아날로그 변환부(220)에 제공할 수 있다.
다시 도 5를 참조하여 더 상세히 설명하면, 제1 및 제2 디지털 아날로그 변환기(221, 222)는 각각 파형 합성부(210)에서 출력된 제1 및 제2 디지털 신호를 입력받아, 아날로그 신호로 변환할 수 있다. 제1 및 제2 디지털 아날로그 변환기(221, 222)의 출력은 각각 제1 및 제2 증폭기(231,232)로 입력되어 피에조 소자(100)의 양 단자에 각각 입력될 수 있다.
도 7은 도 6의 디지털 신호로부터 생성된 아날로그 신호를 도시하는 그래프로서, 도시된 바와 같이 서로 180도 이하의 위상 차이를 가지는 제1 및 제2 아날로그 신호를 도시하고 있다. 여기에서, 제1 아날로그 신호는 굵은 선으로, 제2 아날로그 신호는 실선으로 표기되어 있다.
또한, 실선으로 도시된 제2 아날로그 신호는 양의 극성을 가지는 값에 대해서 비대칭 계수 a가 적용되어 있음을 알 수 있다. 즉, 제2 아날로그 신호의 양의 최대값(aVamp)는 제1 아날로그 신호의 양의 최대값(Vamp)에 비대칭 계수 a가 적용되어 있다. 따라서, 제2 아날로그 신호의 양의 극성의 값은, 음의 극성의 값보다 작은 값을 가지게 되어 비대칭 신호임을 알 수 있다.
이러한 제1 아날로그 신호는 피에조 소자의 양의 단자에 인가되고, 비대칭 제2 아날로그 신호는 피에조 소자의 음의 단자에 인가될 수 있다.
도 8은 도 7의 한 쌍의 아날로그 신호에 의하여 피에조 소자에 인가되는 구동 신호로 표현한 그래프이다. 즉, 도 7의 한 쌍의 아날로그 신호가 각각 피에조 소자의 양의 단자 및 음의 단자에 입력되는 경우, 피에조 소자는 도 8의 구동 신호를 인가받게 된다.
구체적으로, 도 7의 제1 아날로그 신호- 실선으로 표기됨-에서 비대칭 신호인 제2 아날로그 신호-점선으로 표기됨-을 차감하면 도 8의 구동 신호가 도출된다.
도 8에 도시된 구동 신호는 음의 극성의 진폭 보다 양의 극성의 진폭이 큼을 알 수 있다. 최대값의 경우, 음의 최대값은 ?max인 반면, 양의 최대값은 ?max보다 절대값이 b 만큼 큰 것을 알 수 있다. 여기에서, b는 상술한 비대칭 계수 a에 대응된다.
또한, 도 4를 참조하여 상술한 바에서, 피에조 소자(100)는 음의 전압에는 임계값이 존재하는 반면 양의 극성에 대해서는 별도의 임계값이 존재하지 않는 특성이 있으므로, 본 발명의 일 실시예는 도 8과 같은 비대칭 신호, 즉 음의 임계값을 만족하면서도 양의 극성에 대해서는 보다 높은 전압을 인가함으로서 피에조 소자(100)의 특성을 잃지 않는 범위에서 보다 강한 구동 신호를 인가할 수 있다.
이상에서는 파형 합성부(210)에서 비대칭 디지털 신호를 출력함으로써, 비대칭 구동 신호를 생성하는 일 실시예에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 도 9 내지 도 13을 참조하여, 가중 디지털 아날로그 변환을 통하여 비대칭 구동 신호를 생성하는 일 실시예에 대하여 설명한다.
도 9는 피에조 구동 장치(300)의 다른 일 실시예를 도시하는 구성도이다.
피에조 구동 장치(300)는 파형 합성부(310), 가중 디지털 아날로그 변환부(320) 및 증폭부(330)를 포함할 수 있다.
파형 합성부(210)는 외부 입력을 입력받고, 외부 입력에 따른 구동 신호를 생성하기 위한 소정의 디지털 신호를 출력할 수 있다. 파형 합성부 (210)는 180도 이하의 위상 차이를 가지는 한 쌍의 디지털 신호를 출력할 수 있다. 이러한 파형 합성부(210)에 의한 출력의 일 예를 도시하면 도 10과 같다.
가중 디지털 아날로그 변환부(320)는 한 쌍의 디지털 신호를 입력받고, 그 중 적어도 하나에 비대칭 계수를 반영하여 아날로그 신호를 출력할 수 있다.
즉, 가중 디지털 아날로그 변환부(320)는 제1 및 제2 디지털 신호 중 적어도 하나의 신호에 가중치를 부여하여 비대칭 정현파를 생성하는 가중 디지털 아날로그 변환기(321)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 가중 디지털 아날로그 변환부(320)는 디지털 아날로그 변환기(321) 및 가중 디지털 아날로그 변환기(322)를 포함할 수 있다. 도 11은 디지털 아날로그 변환기(321)의 일 실시예를 도시하고 있고, 도 12는 가중 디지털 아날로그 변환기(3220)의 일 실시예를 도시하고 있다.
먼저 도 11을 참조하면, 디지털 아날로그 변환기(321)는 입력받은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 이러한 디지털 아날로그 변환기(321)의 출력은 대칭성을 가지는 아날로그 신호가 된다.
디지털 아날로그 변환기(321)는 입력되는 디지털 신호에 따라 스위칭 동작을 수행한다. 이러한 스위칭 동작에 의하여 저항값이 선택되어 출력되는 아날로그 신호의 크기가 변경되게 된다. 이러한 디지털 아날로그 변환기(321)의 출력을 수식으로 표현하면 아래의 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Figure pat00001
한편, 가중 디지털 아날로그 변환기(322)는 입력받은 디지털 신호에 비대칭 계수를 적용함으로써, 비대칭 아날로그 신호를 출력할 수 있다. 이러한 비대칭 계수는 가중 디지털 아날로그 변환기(322)의 저항에 반영될 수 있다.
도 12의 실시예를 참조하면, 가중 디지털 아날로그 변환기(322)는 가중된 저항을 이용하고 있다. 가중 디지털 아날로그 변환기(322)는 최하위 비트(LSB)와 연결되는 저항은 비가중 디지털 아날로그 변환기(321)의 저항값의 1/n의 값를 가지고, 최상위 비트(MSB)와 연결되는 저항은 비가중 디지털 아날로그 변환기(321)의 저항값의 n배의 값을 가질 수 있다. 여기서 n은 자연수에 해당한다.
도 11에 도시된 예에서는, 가중 디지털 아날로그 변환기(322)는 최하위 비트(LSB)와 연결되는 저항은 비가중 디지털 아날로그 변환기(321)의 저항값의 1/2의 값을 가지고, 최상위 비트(MSB)와 연결되는 저항은 비가중 디지털 아날로그 변환기(321)의 저항값의 2배의 값을 가짐을 알 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 아래의 수학식 2와 같다.
[수학식 2]
Figure pat00002
따라서, 가중 디지털 아날로그 변환부(320)는 가중치가 반영되지 않은 제1 아날로그 신호와 가중치가 반영된 제2 아날로그 신호를 각각 제1 및 제2 증폭기(331, 332)에 제공할 수 있다. 증폭부(330)의 출력은 피에조 소자(100)의 양 단자에 입력될 수 있다.
도 13은 가중치가 반영되어 생성된 아날로그 신호를 도시하는 그래프로서, 굵은 선은 디지털 아날로그 변환기(321)에서 출력된 아날로그 신호로부터, 실선은 가중 디지털 아날로그 변환기(322)에서 출력된 아날로그 신호로부터 생성되는 신호를 도시하고 있다.
도 13의 그래프는 도 7의 그래프와 마찬가지로 하나의 대칭 신호와 하나의 비대칭 신호를 도시하고 있다 .파형 합성부에 의하여 가중치가 부여된 도 7의 일 실시예의 아날로그 파형은, 가중 디지털 아날로그 변환에 의하여 가중치가 부여된 도 13의 아날로그 파형에 대응될 수 있다. 또한, 도 14는 이러한 한 쌍의 파형에 의하여 생성되는 구동 신호를 도시하고 있다.
이상에서는, 도 5 내지 도 14을 참조하여 대칭 정현파와 비대칭 정현파를 이용하여 구동 신호를 인가하는 피에조 구동 장치의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였다.도 5 내지 도 14을 참조하여 상술한 설명에서는, 하나의 비대칭 신호와 하나의 대칭 신호를 이용하여 비대칭 구동 신호를 인가하는 것을 설명하였다. 그러나, 실시예에 따라, 한 쌍의 비대칭 신호를 이용하여 비대칭 구동 신호를 인가할 수도 있음은 자명하다.
이를 도 5 를 참조하여 상술한 일 실시예, 즉, 파형 합성부(210)에서 가중치를 적용하는 일 실시예에 대하여 적용하면, 파형 합성부(210)는 한 쌍의 비대칭 디지털 신호를 출력 할 수 있다. 즉, 한 쌍의 디지털 신호는 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭 신호일 수 있다. 도 14는 이러한 일 예를 도시하고 있다.
일 실시예에서, 파형 합성부(210)는 기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 기 설정된 제1 비대칭 계수를 적용하여 제1 디지털 신호를 생성하고, 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 기 설정된 제2 비대칭 계수를 적용하여 제2 디지털 신호를 생성할 수 있다.
일 실시예에서, 파형 합성부(210)는 제1 디지털 신호 중 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 제1 비대칭 계수를 적용하고, 제2 디지털 신호 중 제2 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 제2 비대칭 계수를 적용할 수 있다.
또한, 2개의 가중 디지털 아날로그 변환기를 이용하여 한 쌍의 비대칭 아날로그 신호를 생성하고, 이를 이용하여 비대칭 구동 신호를 생성할 수도 있다.
이상에서는, 피에조 구동 장치의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였다. 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 방법에 대하여 설명한다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 방법은 도 5 내지 도 14를 참조하여 상술한 피에조 구동 장치에서 수행되므로, 상술한 설명과 동일하거나 그에 상응하는 내용에 대해서는 이하에서 중복적으로 서술하지 아니한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 피에조 구동 방법을 설명하는 순서도이다.
도 15를 참조하면, 피에조 구동 장치는 기 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 제1 및 제2 디지털 신호를 생성할 수 있다(S1510).
이후, 피에조 구동 장치는 제1 및 제2 디지털 신호에 각각 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 생성할 수 있다(S1520).
피에조 구동 장치는 제1 및 제2 아날로그 신호를 증폭하여, 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭 구동 신호를 생성할 수 있다(S1530).
도 16은 도 15의 피에조 구동 방법의 단계 S1510의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 16을 참조하면, 피에조 구동 장치는 기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값을 이용하여 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 동일한 제1 디지털 신호를 생성할 수 있다(S1610).
또한, 피에조 구동 장치는 기 설정된 비대칭 계수를 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 적용하여 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 제2 디지털 신호를 생성할 수 있다(S1620).
단계 S1620에 대한 일 실시예에서, 피에조 구동 장치는 제2 디지털 신호 중 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 비대칭 계수를 적용할 수 있다.
도 17은 도 15의 피에조 구동 방법의 단계 S1510의 다른 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 17을 참조하면, 피에조 구동 장치는 기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 기 설정된 제1 비대칭 계수를 적용하여(S1710), 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 제1 디지털 신호를 생성할 수 있다(S1720).
또한, 피에조 구동 장치는 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에, 기 설정된 제2 비대칭 계수를 적용하여(S1730), 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 제2 디지털 신호를 생성할 수 있다(S1740).
단계 S1710에 대한 일 실시예에서, 피에조 구동 장치는 제1 디지털 신호 중 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 제1 비대칭 계수를 적용할 수 있다.
단계 S1730에 대한 일 실시예에서, 피에조 구동 장치는 제2 디지털 신호 중 제2 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 제2 비대칭 계수를 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100: 피에조 소자
200 : 피에조 구동 장치
210 : 파형 합성부
220 : 디지털 아날로그 변환부
221 : 제1 디지털 아날로그 변환기
222 : 제2 디지털 아날로그 변환기
230 : 증폭부
231 : 제1 증폭기
232 : 제2 증폭기
300 : 피에조 구동 장치
310 : 파형 합성부
320 : 가중 디지털 아날로그 변환부
321 : 디지털 아날로그 변환기
322 : 가중 디지털 아날로그 변환기
330 : 증폭부
331 : 제1 증폭기
332 : 제2 증폭기

Claims (38)

  1. 피에조 소자에 소정의 구동 신호를 인가하여 상기 피에조 소자를 구동시키는 피에조 구동 장치로서,
    상기 구동 신호는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 파형인 피에조 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 구동 신호는
    양의 극성을 상기 제1 극성으로 가지고 음의 극성을 상기 제2 극성으로 가지며, 상기 제1 극성의 진폭이 상기 제2 극성의 진폭보다 큰 파형인 피에조 구동 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동 신호는
    상기 제1 극성의 최대 진폭과 상기 제2 극성의 최대 진폭이 서로 상이한 파형인 피에조 구동 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 구동 신호는
    적어도 반주기가 정현파인 피에조 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 피에조 소자는
    복수의 압전층이 적층되어 형성되는 적층형 피에조 소자인 피에조 구동 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 피에조 소자는
    8개 내지 24개의 압전층이 적층되어 형성되고,
    상기 압전층은
    각각 15㎛ 이상 내지 100㎛ 이하의 두께로 형성되는 적층형 피에조 소자인 피에조 구동 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 피에조 소자는
    12개의 압전층이 적층되어 형성되고,
    상기 구동 신호는
    양의 극성의 진폭은 35 V 보다 작고, 음의 극성의 진폭은 -25V 보다 큰 피에조 구동 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 피에조 소자는
    24개의 압전층이 적층되어 형성되고,
    상기 구동 신호는
    양의 극성의 진폭은 18 V 보다 작고, 음의 극성의 진폭은 -12 V 보다 큰 피에조 구동 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 구동 신호는
    양의 극성을 상기 제1 극성으로 가지고 음의 극성을 상기 제2 극성으로 가지며, 상기 제2 극성의 진폭은 -25V 보다 큰 피에조 구동 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 구동 신호는
    양의 극성을 상기 제1 극성으로 가지고 음의 극성을 상기 제2 극성으로 가지며, 상기 제1 극성의 진폭은 35V 보다 작은 피에조 구동 장치.
  11. 한 쌍의 파형를 생성하여 피에조 소자의 양 단에 각각 인가하는 피에조 구동 장치로서,
    상기 한 쌍의 파형은제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 동일한 대칭형 제1 파형; 및
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제2 파형; 를 포함하는 피에조 구동 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2 파형은
    상기 제1 파형과 180도 이하의 위상 차이를 가지는 피에조 구동 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 피에조 구동 장치는
    상기 제1 파형을 상기 피에조 소자의 양의 단자에 인가하고,
    상기 제2 파형을 상기 피에조 소자의 음의 단자에 인가하는 피에조 구동 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제2 파형은
    양의 극성을 상기 제1 극성으로 가지고 음의 극성을 상기 제2 극성으로 가지며, 상기 제1 극성의 진폭이 상기 제2 극성의 진폭보다 작은 피에조 구동 장치.
  15. 한 쌍의 정현파를 생성하여 피에조 소자의 양 단에 각각 인가하는 피에조 구동 장치로서,
    상기 한 쌍의 정현파는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제1 정현파; 및
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제2 정현파; 를 포함하는 피에조 구동 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 정현파는
    상기 제1 정현파와 180도 이하의 위상 차이를 가지는 피에조 구동 장치.
  17. 제15항에 있어서, 상기 피에조 구동 장치는
    상기 제1 정현파를 상기 피에조 소자의 양의 단자에 인가하고,
    상기 제2 정현파를 상기 피에조 소자의 음의 단자에 인가하는 피에조 구동 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 제1 정현파는
    양의 극성을 상기 제1 극성으로 가지고 음의 극성을 상기 제2 극성으로 가지며, 상기 제1 극성의 진폭이 상기 제2 극성의 진폭보다 큰 피에조 구동 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 제2 정현파는
    양의 극성을 상기 제1 극성으로 가지고 음의 극성을 상기 제2 극성으로 가지며, 상기 제1 극성의 진폭이 상기 제2 극성의 진폭보다 작은 피에조 구동 장치.
  20. 구동 신호를 생성하기 위한 제1 및 제2 디지털 신호를 출력하는 파형 합성부;
    상기 제1 및 제2 디지털 신호에 각각 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 출력하는 디지털 아날로그 변환부; 및
    상기 제1 및 제2 아날로그 신호를 증폭하여 피에조 소자에 제공하는 증폭부; 를 포함하고,
    상기 구동 신호는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 정현파인 피에조 구동 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 구동 신호는
    상기 증폭부에서 출력된 제1 아날로그 신호에서 제2 아날로그 신호를 감한 값에 대응되는 피에조 구동 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제2 디지털 신호는
    상기 제1 디지털 신호와 180도 이하의 위상 차이를 가지는 피에조 구동 장치.
  23. 제20항에 있어서, 상기 제1 디지털 신호는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 동일한 대칭형 신호이고,
    상기 제2 디지털 신호는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 신호인 피에조 구동 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 파형 합성부는
    기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값을 이용하여 상기 제1 디지털 신호를 생성하고,
    기 설정된 비대칭 계수를 상기 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 적용하여 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 피에조 구동 장치.
  25. 제24항에 있어서, 상기 파형 합성부는
    상기 제2 디지털 신호 중 상기 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 상기 비대칭 계수를 적용하는 피에조 구동 장치.
  26. 제20항에 있어서, 상기 제1 디지털 신호는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 신호이고,
    상기 제2 디지털 신호는
    제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 신호인 피에조 구동 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 파형 합성부는
    기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 기 설정된 제1 비대칭 계수를 적용하여 상기 제1 디지털 신호를 생성하고,
    상기 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 기 설정된 제2 비대칭 계수를 적용하여 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 피에조 구동 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 파형 합성부는
    상기 제1 디지털 신호 중 상기 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 상기 제1 비대칭 계수를 적용하고,
    상기 제2 디지털 신호 중 상기 제2 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 상기 제2 비대칭 계수를 적용하는 피에조 구동 장치.
  29. 제20항에 있어서, 상기 아날로그 변환부는
    상기 제1 및 제2 디지털 신호 중 적어도 하나의 신호에 비대칭 계수를 부여하여 비대칭 정현파를 생성하는 가중 디지털 아날로그 변환기; 를 포함하는 피에조 구동 장치.
  30. 제29항에 있어서, 상기 가중 디지털 아날로그 변환기는
    상기 비대칭 계수에 대응되는 가중된 저항을 포함하는 피에조 구동 장치.
  31. 제29항에 있어서, 상기 가중 디지털 아날로그 변환기는
    최하위 비트(LSB)와 연결되는 저항은 비가중 디지털 아날로그 변환기의 저항값의 1/n의 값를 가지고,
    최상위 비트(MSB)와 연결되는 저항은 상기 비가중 디지털 아날로그 변환기의 저항값의 n배의 값을 가지며,
    여기에서 n은 자연수인 피에조 구동 장치.
  32. 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제1 파형 및 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 제2 파형을 출력하는 피에조 구동 장치; 및
    상기 제1 파형을 제1 단자로 입력받고, 상기 제2 파형을 제2 단자로 입력받는 피에조 소자; 를 포함하는 피에조.
  33. 기 설정된 룩 업 테이블을 이용하여 제1 및 제2 디지털 신호를 생성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 디지털 신호에 각각 대응되는 제1 및 제2 아날로그 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 아날로그 신호를 증폭하여, 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 비대칭형 구동 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 피에조 구동 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제1 및 제2 디지털 신호를 생성하는 단계는
    기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값을 이용하여 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 동일한 상기 제1 디지털 신호를 생성하는 단계; 및
    기 설정된 비대칭 계수를 상기 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에 적용하여 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 피에조 구동 방법.
  35. 제34항에 있어서, 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계는
    상기 제2 디지털 신호 중 상기 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 상기 비대칭 계수를 적용하는 단계; 를 포함하는 피에조 구동 방법.
  36. 제33항에 있어서, 상기 제1 및 제2 디지털 신호를 생성하는 단계는
    기 설정된 룩 업 테이블에 포함된 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에, 기 설정된 제1 비대칭 계수를 적용하여 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 상기 제1 디지털 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 복수의 디지털 값 중 적어도 일부에, 기 설정된 제2 비대칭 계수를 적용하여 제1 극성의 진폭과 제2 극성의 진폭의 크기가 서로 상이한 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계; 를 포함하는 피에조 구동 방법.
  37. 제36항에 있어서, 상기 제1 디지털 신호를 생성하는 단계는
    상기 제1 디지털 신호 중 상기 제1 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 상기 제1 비대칭 계수를 적용하는 단계; 를 포함하는 피에조 구동 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 제2 디지털 신호를 생성하는 단계는
    상기 제2 디지털 신호 중 상기 제2 극성에 해당하는 디지털 값에 대해서만 상기 제2 비대칭 계수를 적용하는 단계; 를 포함하는 피에조 구동 방법.
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