• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.4
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• pp.399-405
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• 2009

The focal plane image stabilization for a satellite camera is one of the an effective method which can increase the satellite camera's image quality by removing the motion disturbance of a focal plane. The objectives of this article are to introduce the concept of the focal plane image stabilization and determine the best driving conditions of the actuator for the response and thrust. Under various driving condition the experiments have been performed to investigate the response and thrust characteristics of the piezoelectric driven stick-slip actuator of the focal plane image stabilizing device. From experiments, the best driving frequency and duty ratio for the magnesium slider are 70 kHz and 27%, respectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.206-206
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• 2008

압전소자를 이용한 초음파 모터는 전자기적 원리로 동작하는 기존의 모터에 비해 구조가 간단하고 소형, 경량화가 가능하며 저속에서 큰 토크가 가능하고 ${\mu}m$단위 까지 정밀제어가 가능하다는 장점 등으로 인해 그 응용분야가 점차 확대되고 있다. 초음파 모터의 원리는 수평과 수직방향에서 변위가 타원형 운동을 형성하는 것이다. 따라서 선택한 타원운동의 방식에 의해서 모터의 형상이 달라진다. 초음파 모터는 액츄에이터를 사용하여 만들기 때문에 액츄에이터의 특성은 모터의 타원변위나 토크에 영향을 미친다. 단판형 액츄에이터에 비하여 적층 액츄에이터는 입력 임피던스를 낮추어 낮은 구동전압에서 구동이 가능하며 큰 변위와 토크를 발생하기 때문에 진동자의 수명 향상과 구동전압을 낮추기에 적합하다. 적층 액츄에이터는 변위량이나 응력 등을 개선하기 위해서 전기기계 결합계수(kp) 및 압전 d상수가 큰 재료가 요구되며, 고전압에서 장시간 구동 시 마찰에 의한 열손실을 감소시키기 위해 높은 기계적 품질계수(Qm)를 가져야한다. 적층 시 내부전극으로 사용하는 Pd, Pt가 함유된 전극은 가격이 비싸 제조비용을 상승시킨다. 상대적으로 값싼 Ag전극을 사용하면 비용절감을 할 수 있지만 융점이 낮아서 저온소결이 불가피하다. 따라서, 특성이 우수한 적층 액츄에이터를 제조하기 위해서 저손실, 저온소결 할 수 있는 액츄에이터 재료가 필요한 실정이다. L1-B4 혈 선혈 초음파 모터는 L1모드와 B4모드의 공진 주파수가 일치하여야 큰 변위를 얻을 수 있는데 이전의 논문에서 Atila를 이용한 시뮬레이션 결과를 분석한 봐 있다. 적층 액츄에이터의 층수를 5,7,9,11,13,15층으로 하여 L1-B4모드에서의 공진주파수를 비교한 결과 13 층일 때 두 모드가 비슷한 공진주파수를 보였고, 티원변위궤적도 다른 층수에 비해 크게 나타났다. 본 연구에서는 시뮬레이션 결과 가장 좋은 특성을 보인 13층 액츄에이터로 선형 초음파 모터를 제작하였다. 또한, 액츄에이터는 압전 및 유전특성이 우수한 저온소결 PZW-PMN-PZT세라믹을 이용하여 제작하였고, 내부전극으로 Ag전극을 사용하였다. 제작된 13 층 선형초음파모터를 가지고 프리로드 및 전압에 따른 속도를 조사하였고, 시뮬레이션 결과와 비교해 보았다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2006.11a
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• pp.136-139
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• 2006

In this paper we propose a small form factor actuator using an inclined motion guide for auto-focusing and zoom motions for mobile information devices. The novel structure using the inclined motion guide and a lens-supporting beam converts the circular motion by an ultrasonic motor into the linear motion of the optical lens. The proposed actuator has a simple structure to minimizing the mechanical tolerance, and the stroke is easy to modify by controlling the inclined angle. Experiments using a prototype verify the validity of the model as small form factor optical actuator.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2005.11a
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• pp.744-749
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• 2005

In this paper, a lens actuator for mobile devices is proposed using stack type piezoelectric materials. In general, the deformation of PZT actuators is not enough for lens motion when the allowed voltage is applied. The small stroke problem can be solved by accumulating a lot of small displacements in high frequency. In this paper, a new inch-worm type model for focusing actuator is suggested based on the interaction of inertial and frictional forces. Theoretical analysis and simulation using ANSYS are performed to verify the feasibility of the inch-worm PZT actuator model. Various types of clamps are considered to determine the effect of frictional force on the motion, and appropriate clamp-actuator models are proposed. The proposed models are experimentally verified and the experimental results show high correspondence with theoretical and simulated values. The inch-worm type focusing actuator enable a large stroke with 7.79 mm/sec with 10kHz and 10V.