압전 세라믹스에 전기적 신호를 인가하여 기계적 변형이 발생하는 역압전 효과를 이용한 초음파 액츄에이터는 그 구조가 단순하고 직접적인 선형운동이 가능하다. 이런 이유로 위한 압전 선형 모터의 연구가 이루어지기 시작하였으며, 카메라 및 휴대폰 등의 ...
압전 세라믹스에 전기적 신호를 인가하여 기계적 변형이 발생하는 역압전 효과를 이용한 초음파 액츄에이터는 그 구조가 단순하고 직접적인 선형운동이 가능하다. 이런 이유로 위한 압전 선형 모터의 연구가 이루어지기 시작하였으며, 카메라 및 휴대폰 등의 자동 초점 장치에 적용되어 지고 있다. 현재 사용되고 있는 소형 압전 선형 모터의 경우 40 V의 높은 구동전압에서 작동되고 있으나 핸드폰용 카메라 모듈에는 5 V이하의 저전압용 모터가 요구되고 있다. 본 논문에서는 저전압용을 목적으로 압전 세라믹을 적층형으로 제작한 소형 압전 모터를 제작하고 특성을 분석 하였다. 우선, ATILA 프로그램을 이용하여 적층형 압전 세라믹의 최적 적층수를 조사하였으며, 21층에서 가장 큰 변위를 나타내었다. 이동자의 마찰력에 따른 모터의 특성을 분석한 결과 4 ㎜ 이동자의 마찰력 62.5 mN 일 때 이동자의 속도는 10.89 mm/s 였고, 모터의 force는 110 mN 으로 가장 우수한 특성을 나타내었다. 인가전압이 증가함에 따라 모터의 특성인 이동자의 속도 및 force도 증가함을 확인 할 수 있었다. 또한 인가전압 10 Vp-p 에서 이동자의 속도는 10 mm/s 이상, 모터의 force는 100 mN 이상을 나타내어 카메라 모듈에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
압전 세라믹스에 전기적 신호를 인가하여 기계적 변형이 발생하는 역압전 효과를 이용한 초음파 액츄에이터는 그 구조가 단순하고 직접적인 선형운동이 가능하다. 이런 이유로 위한 압전 선형 모터의 연구가 이루어지기 시작하였으며, 카메라 및 휴대폰 등의 자동 초점 장치에 적용되어 지고 있다. 현재 사용되고 있는 소형 압전 선형 모터의 경우 40 V의 높은 구동전압에서 작동되고 있으나 핸드폰용 카메라 모듈에는 5 V이하의 저전압용 모터가 요구되고 있다. 본 논문에서는 저전압용을 목적으로 압전 세라믹을 적층형으로 제작한 소형 압전 모터를 제작하고 특성을 분석 하였다. 우선, ATILA 프로그램을 이용하여 적층형 압전 세라믹의 최적 적층수를 조사하였으며, 21층에서 가장 큰 변위를 나타내었다. 이동자의 마찰력에 따른 모터의 특성을 분석한 결과 4 ㎜ 이동자의 마찰력 62.5 mN 일 때 이동자의 속도는 10.89 mm/s 였고, 모터의 force는 110 mN 으로 가장 우수한 특성을 나타내었다. 인가전압이 증가함에 따라 모터의 특성인 이동자의 속도 및 force도 증가함을 확인 할 수 있었다. 또한 인가전압 10 Vp-p 에서 이동자의 속도는 10 mm/s 이상, 모터의 force는 100 mN 이상을 나타내어 카메라 모듈에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
Due to the simple structure and linear motion, the piezoelectric ultrasonic linear motor has been studied for auto focusing device in cameras and mobile camera phones. This device is used on a camera and a mobile camera phone. The camera module of cellular phone needs low voltage motor less than 5 V...
Due to the simple structure and linear motion, the piezoelectric ultrasonic linear motor has been studied for auto focusing device in cameras and mobile camera phones. This device is used on a camera and a mobile camera phone. The camera module of cellular phone needs low voltage motor less than 5 V. But now it is used high voltage motor as 40 V. In this study, we have been analyzed properties of low voltage tiny piezoelectric linear motor. To reduce the driving voltage, multilayer actuator was fabricated. The first, optimum multilayer ceramic layers was analyzed by ATILA simulation program. The largest displacement of shaft was 33.6 ㎛ when the optimum counter of ceramic layers was 21. The second, it was analyzed the properties of linear motor in frictional force of mobile. The multilayer piezoelectric motor has the velocity of 10.89 mm/s and the force of 110 mN as the frictional force of the mobile is 62.5 mN at applied voltage of 10 Vp-p. In this Thesis, The velocity and force of the motor increase when the applied voltage increases. The motor would be suitable for the high resolution camera module.
Due to the simple structure and linear motion, the piezoelectric ultrasonic linear motor has been studied for auto focusing device in cameras and mobile camera phones. This device is used on a camera and a mobile camera phone. The camera module of cellular phone needs low voltage motor less than 5 V. But now it is used high voltage motor as 40 V. In this study, we have been analyzed properties of low voltage tiny piezoelectric linear motor. To reduce the driving voltage, multilayer actuator was fabricated. The first, optimum multilayer ceramic layers was analyzed by ATILA simulation program. The largest displacement of shaft was 33.6 ㎛ when the optimum counter of ceramic layers was 21. The second, it was analyzed the properties of linear motor in frictional force of mobile. The multilayer piezoelectric motor has the velocity of 10.89 mm/s and the force of 110 mN as the frictional force of the mobile is 62.5 mN at applied voltage of 10 Vp-p. In this Thesis, The velocity and force of the motor increase when the applied voltage increases. The motor would be suitable for the high resolution camera module.
주제어
#압전 세라믹
#마찰력
#선형운동
#적층형 압전 세라믹
#ATILA 프로그램
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