KR100930313B1 - Driving device using shape memory alloy - Google Patents

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박병수
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(주)그린테크놀러지
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Abstract

PURPOSE: A driving unit using SMA(Shape Memory Alloy) is provided to reduce power consumption and noise by being used as an actuator in substitute for a small motor. CONSTITUTION: An SMA control signal generator(401) includes a power voltage input terminal(410), a ground voltage input terminal(416), input signal input terminals(412,414), SMA control signal output terminals(418,420). The SMA control signal generator generates and outputs SMA control signals(PWM1, PWM2) to the SMA control signal output terminals by responding to input signals received through the input signal input terminals. A length of an SMA driving part(403) is controlled according to a current of a received signal. The SMA driving part is made of SMA, which is restored to an original length if no input signal is received. The length of the SMA is controlled by responding to a duty widthal or an application time of the SMA control signal.

Description

형상 기억 합금을 이용한 구동 장치{Driving device using Shape memory alloy}Driving device using Shape memory alloy

본 발명은 소형 구동 장치에 관한 것이며, 구체적으로는 종래의 소형 모터를 이용한 구동 장치를 형상 기억 합금을 이용한 구동 장치와 이를 제어하기 위한 제어 IC 에 관한 것이다.The present invention relates to a small drive device, and more particularly, to a drive device using a shape memory alloy, and a control IC for controlling the drive device using a conventional small motor.

휴대폰의 진동 장치나 윈도우창 스윙 장치 또는 카메라의 렌즈를 보호하는 배리어의 온/오프 장치, 렌즈 초점 조절 장치, 휴대폰 카메라의 렌즈 회전 장치, 그리고 자동차의 사이드 미러 장치 등에는 소형의 모터를 이용하여 제어해 왔다.A small motor is used to control the vibration of the mobile phone, the window swing device, the barrier on / off device that protects the lens of the camera, the lens focusing device, the lens rotation device of the mobile phone camera, and the side mirror device of the car. I have been.

도 1은 종래의 소형 모터가 사용되는 예를 나타낸다.1 shows an example in which a conventional small motor is used.

도 1을 참조하면, 도 1(a) 는 스위치 온/오프 시 휴대폰의 윈도우 창이 자동으로 업/다운 되는 휴대폰이며, 도 1(b)는 스위치 온/오프 시 휴대폰의 윈도우 창이 자동으로 스윙되는 휴대폰이다. 이 경우, 스위치 온/오프 시 휴대폰 내의 모터 구동부에서 모터 구동을 알리는 제어 신호를 생성하여 소형 모터를 구동하게 되고 이로써 윈도우 창이 업/다운 또는 스윙하게 된다.Referring to Figure 1, Figure 1 (a) is a mobile phone window window of the mobile phone is automatically up / down when the switch on / off, Figure 1 (b) is a mobile phone that the window window of the mobile phone swings automatically when the switch on / off to be. In this case, when the switch on / off, the motor driving unit in the mobile phone generates a control signal informing the motor drive to drive the small motor, thereby the window window is up / down or swing.

도 1(c) 는 소형 모터가 자동차의 사이드 미러에 적용되는 예를 나타내며, 도 1(d)는 소형 모터가 핸드폰 카메라 렌즈를 자동 회전시키는 데 적용되는 예를 나타내고, 도 1(e)는 소형 모터가 카메라의 렌즈 배리어를 온/오프 시키는데 적용되는 예를 나타낸다.Fig. 1 (c) shows an example in which a small motor is applied to a side mirror of a vehicle, and Fig. 1 (d) shows an example in which a small motor is applied to automatically rotate a mobile phone camera lens. An example is shown in which a motor is applied to turn on / off the lens barrier of a camera.

도 2는 소형 모터를 구동하는 모터 구동 장치를 나타낸 도이다.2 is a diagram showing a motor driving device for driving a small motor.

도 2를 참조하면, 모터 구동 장치는 구동 IC(100) 와 소형 모터(200)로 구성되며, 구동 IC(100)는 입력단자로 전원 전압 및 CPU 등에서 입력되는 모터 구동 지시 신호를 입력받아, 회전 지시 신호(101), 시계방향 회전 지시 신호(103), 반시계방향 회전 지시 신호(105) 및 회전 정지 신호(107)를 생성하여 소형 모터(200)로 전달한다. Referring to FIG. 2, the motor driving apparatus includes a driving IC 100 and a small motor 200, and the driving IC 100 receives a motor driving instruction signal input from a power supply voltage and a CPU as an input terminal, and rotates. An indication signal 101, a clockwise rotation instruction signal 103, a counterclockwise rotation instruction signal 105, and a rotation stop signal 107 are generated and transmitted to the small motor 200.

그러면, 소형 모터(200)는 입력되는 제어 신호에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하거나, 회전을 정지하게 된다.Then, the small motor 200 rotates in the clockwise direction or counterclockwise direction or stops the rotation according to the input control signal.

예를 들어, 도 1(e)와 같이 소형 모터가 카메라 렌즈 배리어에 사용되는 경우, 사용자가 카메라의 온 버튼을 누르면, 카메라 CPU는 구동 IC(100)로 렌즈 배리어를 열 것을 지시하는 신호를 전달하고, 구동 IC(100)는 회전 지시 신호(101)와 시계방향 회전 지시 신호(103)를 소정 시간 동안 소형 모터(200)에 전달하면, 소형 모터가 회전하여 배리어가 열리게 된다. 그리고 소정 시간 후 회전 정지 신호(107)가 소형 모터(200)에 전달되면 모터의 구동이 멈추게 된다. 그리고, 사용자가 카메라의 오프 버튼을 누르면, 카메라 CPUsms 구동 IC(100)로 렌즈 배리어를 닫을 것을 지시하는 신호를 전달하고, 구동 IC(100)는 회전 지시 신호(101)와 반시계 방향 회전 지시 신호(105)를 소정 시간 동안 소형 모터(20)에 전달한다. 이로써, 소형 모터가 반대 방향으로 회전하여 배리어가 닫히게 된다. 그리고 소정 시간 후 정지 신호(107)가 소형 모터(200)에 전달되면 모터의 구동이 멈추게 된다.For example, when a small motor is used for the camera lens barrier as shown in FIG. 1 (e), when the user presses the on button of the camera, the camera CPU transmits a signal instructing the driver IC 100 to open the lens barrier. In addition, when the driving IC 100 transmits the rotation instruction signal 101 and the clockwise rotation instruction signal 103 to the small motor 200 for a predetermined time, the small motor rotates to open the barrier. When the rotation stop signal 107 is transmitted to the small motor 200 after a predetermined time, driving of the motor is stopped. Then, when the user presses the off button of the camera, the camera CPUsms driving IC 100 transmits a signal instructing to close the lens barrier, and the driving IC 100 transmits a rotation instruction signal 101 and a counterclockwise rotation instruction signal. 105 is transmitted to the small motor 20 for a predetermined time. This causes the small motor to rotate in the opposite direction to close the barrier. When the stop signal 107 is transmitted to the small motor 200 after a predetermined time, driving of the motor is stopped.

그러나 이와 같은 모터를 이용한 구동 방법은, 전력 소비가 많고, 소음이 크다는 단점이 존재한다. However, the driving method using such a motor has a disadvantage of high power consumption and high noise.

본 발명은 종래의 소형 모터를 이용하여 구동되던 각종 장치에서 전력 소비가 많은 소형 모터 대신 전력 소비가 적고 소음도 없는 구동 장치로 대체하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to replace a small motor with high power consumption and a noiseless driving device in various devices driven by a conventional small motor.

이러한 목적을 위해, 본 발명에 따른 SMA(형상 기억 합금) 구동 장치는, 전원 전압 입력단, 접지 전압 입력단, 하나 이상의 입력신호 입력단, 하나 이상의 SMA 제어 신호 출력단을 포함하고, 상기 입력신호 입력단에 입력되는 입력신호들에 응답하여 상기 입력 신호에 대응하는 SMA 제어 신호를 생성하여 상기 SMA 제어 신호 출력단에 출력시키는 SMA 제어신호 생성부; 및 입력되는 신호의 전류 량에 따라 길이가 조절되고, 입력 신호가 없는 경우 원래의 길이로 복원가능한 형상기억 합금으로 형성되며, 상기 SMA 제어 신호에 응답하여 길이 조절이 가능한, SMA 구동부를 포함한다.For this purpose, the SMA (Shape Memory Alloy) driving device according to the present invention includes a power supply voltage input terminal, a ground voltage input terminal, at least one input signal input terminal, and at least one SMA control signal output terminal and is input to the input signal input terminal. An SMA control signal generator for generating an SMA control signal corresponding to the input signal in response to input signals and outputting the SMA control signal to the SMA control signal output terminal; And the length is adjusted according to the amount of current of the input signal, if there is no input signal is formed of a shape memory alloy that can be restored to its original length, and the length is adjustable in response to the SMA control signal, SMA drive unit.

또한 본 발명에 따른 SMA(형상 기억 합금) 구동 IC는 입력되는 신호의 전류 량에 따라 길이라 조절되는 형상 기억 합금(SMA)의 구동 여부 및 구동 범위를 지시 하는 입력신호가 입력되는 하나 이상의 입력신호 입력단; 상기 입력신호들에 응답하여 상기 입력 신호에 대응하여 생성된 SMA 제어 신호를 출력하는 상기 SMA 제어 신호 출력단; 전원 전압원에 연결된 전원 전압 입력단; 및 접지 전압에 연결된 접지 전압 입력단을 포함한다.In addition, the SMA (Shape Memory Alloy) driving IC according to the present invention is one or more input signals to which the input signal indicating the driving range and the driving range of the shape memory alloy (SMA) is adjusted according to the length of the current input signal input Input terminal; An SMA control signal output stage configured to output an SMA control signal generated in response to the input signals in response to the input signals; A power supply voltage input terminal connected to the power supply voltage source; And a ground voltage input terminal coupled to the ground voltage.

바람직하게는, 상기 각각의 SMA 제어 신호는, 대응하는 상기 각각의 입력 신호가 인가되는 기간 동안 생성되는 방법을 사용할 수 있으며, 또는 상기 입력 신호가 제1 전압 레벨인 경우, 제1 그룹의 SMA 구동부에 인가되는 SMA제어 신호가 생성되고, 상기 입력 신호가 제2 전압 레벨인 경우, 제2 그룹의 SMA 구동부에 인가되는 SMA제어 신호가 생성되는 방법을 사용할 수 있다.Preferably, the respective SMA control signals may use a method generated during a period in which the respective input signals are applied, or when the input signals are at a first voltage level, the SMA driver of the first group When the SMA control signal is applied to the generated and the input signal is the second voltage level, a method of generating the SMA control signal applied to the SMA driver of the second group can be used.

이때, 상기 SMA 제어 신호는 펄스 폭 변조(PWM) 신호이며, 상기 형상 기억 합금은 상기 SMA 제어 신호의 듀티 폭 또는 인가 시간에 대응하여 길이가 조절될 수 있다.In this case, the SMA control signal is a pulse width modulation (PWM) signal, the shape memory alloy may be adjusted in length corresponding to the duty width or the application time of the SMA control signal.

본 발명에 따른 형상 기억 합금(SMA)를 이용한 구동 장치는, 종래의 소형 모터를 이용한 장치에 비해 전력 소비가 적고, 소음이 없는 장점이 있다.The drive device using the shape memory alloy (SMA) according to the present invention has the advantage of lower power consumption and no noise compared to a device using a conventional small motor.

또한, 이 SMA를 이용한 구동 장치는 종래의 소형 모터를 이용하던 모든 분야에 적용이 가능하다.In addition, the driving apparatus using the SMA can be applied to all fields using a conventional small motor.

형상 기억 합금(Shape memory alloy; SMA)은 다른 모양으로 변형시커더라도 가열하거면 다시 변형 전의 모습으로 돌아오는 성질을 갖는 합금을 말한다. 예를 들면 곧게 뻗은 형상 기억 합금 막대를 아무렇게 구부렸다가 얼마 후 온도를 높여주면 원래의 모양으로 되돌아간다.Shape memory alloy (SMA) refers to an alloy having the property of returning to its original shape after heating even if it is deformed in another shape. For example, if you straighten a straight shape memory alloy bar and raise the temperature sometime later, it will return to its original shape.

또한, 바이오 메탈 등의 형상 기억 합금은 가열하면 수축하는 성질을 갖고 있어, 이 형상기억합금(이하 SMA라 부른다)에 전류 등을 가해 가열하면 수축하고 전류 인가를 멈추면 차가워져 원래 길이로 되돌아온다. SMA의 이러한 성질을 이용하면 종래의 소형 모터 등의 서보 모터 대신에 사용되는 액츄에이터로 이용될 수 있게 된다.In addition, shape memory alloys, such as biometals, have a property of shrinking when heated, and are applied by applying a current or the like to the shape memory alloy (hereinafter referred to as SMA). . This property of the SMA allows it to be used as an actuator used in place of a servo motor such as a conventional small motor.

도 3은 SMA를 엑츄에이터로 이용되는 일 예를 나타낸다.3 shows an example in which SMA is used as an actuator.

도 3을 참조하면 기판(309)에는 SMA 의 일단을 고정시키기 위한 고정부(301)와 SMA 가 슬라이딩 이동가능한 슬라이딩 고리부(303)가 구비될 때, SMA 의 일단을 고정부(301)에 고정시키고 고리부(303)에 SMA 가 통화하도록 설치할 수 있다. 그리고 SMA 의 일단(305)은 접지 전원에 연결하고, 다른 일단(307)은 제어 신호(예를 들어 PWM 신호)가 인가되도록 연결한다.Referring to FIG. 3, when the substrate 309 is provided with a fixing part 301 for fixing one end of the SMA and a sliding ring 303 in which the SMA is movable, the one end of the SMA is fixed to the fixing part 301. And the ring portion 303 can be installed so that the SMA calls. One end 305 of the SMA is connected to a ground power supply, and the other end 307 is connected to a control signal (for example, a PWM signal).

그러면, SMA의 다른 일단(307)에 제어 신호가 인가되어 전류가 SMA 에 인가되면 SMA 가 가열되어 수축되고, 전류 인가가 멈추면 SMA가 냉각되어 원래 길이로 되돌아간다. 이러한 특성을 통해 SMA를 소형 모터 대신의 엑츄에이터 장치로 사용할 수 있다.Then, when the control signal is applied to the other end 307 of the SMA and the current is applied to the SMA, the SMA is heated and contracted. When the application of the current is stopped, the SMA is cooled to return to its original length. This allows the SMA to be used as an actuator device instead of a small motor.

도 4는 본 발명에 따른 SMA 구동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically showing an SMA driving apparatus according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 SMA 구동장치(400)는 SMA 제어 신호 생성부(401) 및 SMA 구동부(403)로 구성된다.Referring to FIG. 4, the SMA driver 400 according to the present invention includes an SMA control signal generator 401 and an SMA driver 403.

SMA 제어 신호 생성부(401)는 입력되는 신호의 전류 량에 따라 길이라 조절되는 형상 기억 합금(SMA)의 구동 여부 및 구동 범위를 지시하는 입력신호(INPUT_1, INPUT_2)가 입력되는 하나 이상의 입력신호 입력단(412, 414)과 입력신호들에 응답하여 입력 신호에 대응하여 생성된 SMA 제어 신호를 출력하는 SMA 제어 신호 출력단(418, 420)을 포함한다. 또한, SMA 제어신호 생성부(401)는 일반적으로 전원 전압원에 연결된 전원 전압 입력단(410), 접지 전압원에 연결된 접지 전압 입력단(416)을 더 포함하게 된다.The SMA control signal generator 401 is one or more input signals inputted with input signals INPUT_1 and INPUT_2 indicating whether the shape memory alloy SMA is adjusted according to the amount of current of the input signal and the driving range. And an SMA control signal output terminal 418 or 420 for outputting an SMA control signal generated corresponding to the input signal in response to the input signals 412 and 414. In addition, the SMA control signal generator 401 generally further includes a power supply voltage input terminal 410 connected to a power supply voltage source and a ground voltage input terminal 416 connected to a ground voltage source.

입력되는 입력신호(INPUT_1, INPUT_2)는 외부의 CPU 등에서 입력되는 SAM 구동 신호이고, 하이레벨 및 로우 레벨의 일정한 전압을 갖는 입력 신호이다.The input signals INPUT_1 and INPUT_2 are SAM driving signals input from an external CPU or the like and are input signals having a constant voltage of high level and low level.

이때, SMA 제어 신호 생성부(401)로 입력되는 입력신호의 개수는 구동되어야 하는 SMA 의 개수에 따라 정해지며, 제어되는 SMA 의 개수가 m 개이면 입력되는 입력 신호의 개수도 m 개 인 것이 일반적이다.In this case, the number of input signals input to the SMA control signal generator 401 is determined according to the number of SMAs to be driven, and when the number of controlled SMAs is m, the number of input signals to be input is also m in general. to be.

이 경우, 입력되는 입력 신호가 하이 레벨일 때 대응되는 SMA 제어 신호를 생성하도록 구성할 수 있다. 이때는 입력 신호가 로우 레벨이면 대응되는 SMA 제어 신호는 생성되지 않을 것이다. 물론 이와 반대로 입력 신호가 로우 레벨일 때 대응되는 SMA 제어 신호가 생성되도록 구성할 수도 있다. 이때는 입력 신호가 하이 레벨이면 대응되는 SMA제어 신호는 생성되지 않을 것이다.In this case, it may be configured to generate a corresponding SMA control signal when the input signal is a high level. At this time, if the input signal is at a low level, the corresponding SMA control signal will not be generated. Of course, on the contrary, the corresponding SMA control signal may be generated when the input signal is at a low level. At this time, if the input signal is at a high level, the corresponding SMA control signal will not be generated.

또한, 다른 구성 예로 제어되는 SMA 개수가 m 개일 때 입력되는 입력 신호의 개수를 m/2 개로 축소할 수도 있다.As another example, when the number of SMAs controlled is m, the number of input signals input may be reduced to m / 2.

도 4와 같이 출력되는 SMA 제어 신호가 2개라고 하면, 입력 신호를 1개로만 구성하여, 입력 신호가 로우 레벨이면 제1 SMA 로드에 연결된 SMA제어 신호만 생성되게 하고, 입력 신호가 하이 레벨이면 제2 SMA 로드에 연결된 SMA 제어 신호만 생성되도록 한다.If there are two SMA control signals output as shown in FIG. 4, only one input signal is configured so that only the SMA control signal connected to the first SMA load is generated when the input signal is at a low level, and when the input signal is at a high level. Only the SMA control signal connected to the second SMA load is generated.

물론 입력 신호를 1개만을 갖고 모든 SMA 로드에 동일한 SMA제어 신호를 인가하도록 연결할 수도 있을 것이다. 이 경우에는 모든 SMA 로드는 같은 동작을 수행하게 되며, 1개의 SMA 만으로 충분한 힘을 얻기 어려운 경우, 다수개의 SMA를 동시에 연결하여 사용할 수 있고, 이 경우 이러한 구성이 적용될 수 있다.Of course, you can connect only one input signal and apply the same SMA control signal to all SMA loads. In this case, all the SMA rods perform the same operation, and if it is difficult to obtain sufficient force with only one SMA, a plurality of SMAs can be connected and used at the same time. In this case, such a configuration can be applied.

그리고 본 발명의 실시예에서는 출력되는 SMA 제어 신호들은 SMA 로드에 전류를 인가할 수 있는 PWM(펄스 폭 변조) 신호들(PWM_1, PWM_2)을 사용한다.In the embodiment of the present invention, the output SMA control signals use PWM (pulse width modulation) signals PWM_1 and PWM_2 that can apply current to the SMA load.

도 5는 입력 신호와 SMA 제어 신호의 타이밍 관계를 나타낸 예시적 타이밍도이다.5 is an exemplary timing diagram illustrating a timing relationship between an input signal and an SMA control signal.

도 5를 참조하면, SMA 제어신호 생성부로 입력되는 입력신호(INPUT_1, INPUT_2)가 레벨 하이일 때 출력되는 SMA 제어 신호(PWM_1, PWM_2)는 펄스 신호가 아닌 일정한 전압을 갖는 신호만이 출력된다. 이 경우, SMA 로드에는 전류가 인가되지 않고 SMA 에는 아무런 변화가 생기지 않는다. 그리고 입력신호(INPUT_1, INPUT_2)가 레벨 로우일 때 출력되는 SMA 제어 신호(PWM_1, PWM_2)는 SMA 로드에 전류를 인가할 수 있는 펄스 폭 변조 신호가 입력 신호가 레벨 로우인 기간동안 생성된다. 이렇게 생성된 PWM 신호는 SMA 구동부(403)의 SMA 에 인가되어, SMA가 수축할 수 있게 한다. Referring to FIG. 5, when the input signals INPUT_1 and INPUT_2 inputted to the SMA control signal generator are at the high level, only the signals having a constant voltage are output, not the pulse signals. In this case, no current is applied to the SMA load and no change occurs in the SMA. The SMA control signals PWM1 and PWM_2 that are output when the input signals INPUT_1 and INPUT_2 are at a low level are generated during a period in which a pulse width modulated signal capable of applying a current to the SMA load is at a low level. The generated PWM signal is applied to the SMA of the SMA driver 403 to allow the SMA to contract.

한편, 출력되는 PWM 신호는 전압이일정하기 때문에 SMA 구동부(403)의 SMA 로드 저항값에 따라 PWM 신호의 듀티(duty) 비율 및 주기 그리고 인가 시간을 조절하여 SMA 로드의 수축 정도에 대해서 단계별 조절이 가능하다.On the other hand, since the output PWM signal voltage is constant, it is possible to adjust the degree of shrinkage of the SMA load by adjusting the duty ratio, period and application time of the PWM signal according to the SMA load resistance value of the SMA driver 403. Do.

도 6은 본 발명에 따른 SMA 신호 생성부의 일 예를 나타낸 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating an example of an SMA signal generator according to the present invention.

도 6을 참조하여 SMA 신호 생성부의 내부를 살펴보면, SMA신호 생성부는 전원 전압을 입력받아, FET 의 소스에 연결되는 전압을 출력하는 전압 제어부, 입력신호(INPUT_1, INPUT_2)를 입력받아 내부 PWM 신호를 생성하여 PET의 게이트로 전달하는 PWM 생성부, 클록 생성부, I2C 통신을 위한 I2C 부와 게이트로 내부 PWM 신호를 입력받아 FET의 드레인을 통해 SMA 제어 신호(PWM_1, PWM_2)를 내보내는 PET 부를 포함한다.Referring to the inside of the SMA signal generation unit with reference to FIG. 6, the SMA signal generation unit receives a power supply voltage, receives a voltage control unit for outputting a voltage connected to a source of the FET, and input signals INPUT_1 and INPUT_2 to receive an internal PWM signal. PWM generation unit for generating and transferring to the gate of PET, clock generation unit, I2C unit for I2C communication and PET unit that receives the internal PWM signal to the gate and sends out the SMA control signals (PWM_1, PWM_2) through the drain of the FET .

이 중, PWM 생성부에서 내부 PWM 신호의 듀티 비율 및 주기를 조절할 수 있고, 이에 따라 외부로 출력되는 SMA 제어신호(PWM_1, PWM_2)의 듀티 비율 및 주기도 조절된다. 한편 내부 PWM 신호의 펄스 생성 시간은 도 5에서와 같이 외부에서 입력되는 입력 신호의 특정 전압 레벨의 인가 시간으로 조절가능하다.Among these, the duty ratio and period of the internal PWM signal may be adjusted by the PWM generator, and accordingly, the duty ratio and period of the SMA control signals PWM_1 and PWM_2 output to the outside may be adjusted. On the other hand, the pulse generation time of the internal PWM signal can be adjusted to the application time of a specific voltage level of the input signal input from the outside as shown in FIG.

도 1은 종래의 소형 모터가 사용되는 예를 나타낸다.1 shows an example in which a conventional small motor is used.

도 2는 소형 모터를 구동하는 모터 구동 장치를 나타낸 도이다.2 is a diagram showing a motor driving device for driving a small motor.

도 3은 SMA를 엑츄에이터로 이용되는 일 예를 나타낸다.3 shows an example in which SMA is used as an actuator.

도 4는 본 발명에 따른 SMA 구동 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically showing an SMA driving apparatus according to the present invention.

도 5는 입력 신호와 SMA 제어 신호의 타이밍 관계를 나타낸 예시적 타이밍도이다.5 is an exemplary timing diagram illustrating a timing relationship between an input signal and an SMA control signal.

도 6은 본 발명에 따른 SMA 신호 생성부의 일 예를 나타낸 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating an example of an SMA signal generator according to the present invention.

Claims (8)

전원 전압 입력단, 접지 전압 입력단, 하나 이상의 입력신호 입력단, 하나 이상의 SMA 제어 신호 출력단을 포함하고, 상기 입력신호 입력단에 입력되는 입력신호들에 응답하여 상기 입력 신호에 대응하는 SMA 제어 신호를 생성하여 상기 SMA 제어 신호 출력단에 출력시키는 SMA 제어신호 생성부; 및And a power supply voltage input terminal, a ground voltage input terminal, at least one input signal input terminal, and at least one SMA control signal output terminal, and generate an SMA control signal corresponding to the input signal in response to the input signals input to the input signal input terminal. An SMA control signal generator for outputting to the SMA control signal output terminal; And 입력되는 신호의 전류 량에 따라 길이가 조절되고, 입력 신호가 없는 경우 원래의 길이로 복원가능한 형상기억 합금으로 형성되며, 상기 SMA 제어 신호에 응답하여 길이 조절이 가능한 SMA 구동부를 포함하고,The length is adjusted according to the amount of current of the input signal, and if there is no input signal is formed of a shape memory alloy that can be restored to its original length, and includes an SMA driver capable of adjusting the length in response to the SMA control signal, 상기 SMA 제어 신호는 펄스 폭 변조(PWM) 신호이며, The SMA control signal is a pulse width modulation (PWM) signal, 상기 형상 기억 합금은 상기 SMA 제어 신호의 듀티 폭 또는 인가 시간에 대응하여 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 장치.And the shape memory alloy is adjusted in length in response to a duty width or an application time of the SMA control signal. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입력신호는 상기 SMA 구동 여부 및 구동 범위를 지시하는 입력신호이며, The input signal is an input signal indicating whether to drive the SMA and the driving range, 상기 각각의 SMA 제어 신호는, 대응하는 상기 각각의 입력 신호가 인가되는 기간 동안 생성되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 장치.Wherein each SMA control signal is generated during a period during which the corresponding respective input signal is applied. 전원 전압 입력단, 접지 전압 입력단, 하나 이상의 입력신호 입력단, 하나 이상의 SMA 제어 신호 출력단을 포함하고, 상기 입력신호 입력단에 입력되는 입력신호들에 응답하여 상기 입력 신호에 대응하는 SMA 제어 신호를 생성하여 상기 SMA 제어 신호 출력단에 출력시키는 SMA 제어신호 생성부; 및And a power supply voltage input terminal, a ground voltage input terminal, at least one input signal input terminal, and at least one SMA control signal output terminal, and generate an SMA control signal corresponding to the input signal in response to the input signals input to the input signal input terminal. An SMA control signal generator for outputting to the SMA control signal output terminal; And 입력되는 신호의 전류 량에 따라 길이가 조절되고, 입력 신호가 없는 경우 원래의 길이로 복원가능한 형상기억 합금으로 형성되며, 상기 SMA 제어 신호에 응답하여 길이 조절이 가능한 SMA 구동부를 포함하고,The length is adjusted according to the amount of current of the input signal, and if there is no input signal is formed of a shape memory alloy that can be restored to its original length, and includes an SMA driver capable of adjusting the length in response to the SMA control signal, 상기 입력신호는 상기 SMA 구동 여부 및 구동 범위를 지시하는 입력신호이며,The input signal is an input signal indicating whether to drive the SMA and the driving range, 상기 입력 신호가 제1 전압 레벨인 경우, 제1 그룹의 SMA 구동부에 인가되는 SMA제어 신호가 생성되고,When the input signal is the first voltage level, an SMA control signal applied to the SMA driver of the first group is generated. 상기 입력 신호가 제2 전압 레벨인 경우, 제2 그룹의 SMA 구동부에 인가되는 SMA제어 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 장치.And an SMA control signal applied to the SMA driver of the second group when the input signal is at the second voltage level. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 SMA 제어 신호는 펄스 폭 변조(PWM) 신호이며, The SMA control signal is a pulse width modulation (PWM) signal, 상기 형상 기억 합금은 상기 SMA 제어 신호의 듀티 폭 또는 인가 시간에 대응하여 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 장치.And the shape memory alloy is adjusted in length in response to a duty width or an application time of the SMA control signal. 입력되는 신호의 전류 량에 따라 길이라 조절되는 형상 기억 합금(SMA)의 구동 여부 및 구동 범위를 지시하는 입력신호가 입력되는 하나 이상의 입력신호 입력단; 및 At least one input signal input terminal into which an input signal indicating whether the shape memory alloy (SMA) is adjusted according to a current amount of the input signal and whether or not the driving range is driven is input; And 상기 입력신호들에 응답하여 상기 입력 신호에 대응하여 생성된 SMA 제어 신호를 출력하는 상기 SMA 제어 신호 출력단;An SMA control signal output stage configured to output an SMA control signal generated in response to the input signals in response to the input signals; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 IC.SMA drive IC comprising a. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 각각의 SMA 제어 신호는, 대응하는 상기 각각의 입력 신호가 인가되는 기간 동안 생성되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 IC.Wherein each SMA control signal is generated during a period during which the corresponding respective input signal is applied. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 입력 신호가 제1 전압 레벨인 경우, 제1 그룹의 SMA 구동부에 인가되는 SMA제어 신호가 생성되고,When the input signal is the first voltage level, an SMA control signal applied to the SMA driver of the first group is generated. 상기 입력 신호가 제2 전압 레벨인 경우, 제2 그룹의 SMA 구동부에 인가되는 SMA제어 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 IC.And the SMA control signal is applied to the SMA driver of the second group when the input signal is at the second voltage level. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 SMA 제어 신호는 펄스 폭 변조(PWM) 신호이며, The SMA control signal is a pulse width modulation (PWM) signal, 상기 형상 기억 합금은 상기 SMA 제어 신호의 듀티 폭 또는 인가 시간에 대응하여 길이가 조절되는 것을 특징으로 하는 SMA 구동 IC.And the shape memory alloy is adjusted in length corresponding to a duty width or an application time of the SMA control signal.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017120080A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-13 Elliot Gibson Matrix controlled shape memory actuator array
KR20170142397A (en) 2016-06-17 2017-12-28 삼성전기주식회사 Apparatus for controlling position of lens module and camera module including the same
US10365452B2 (en) 2016-11-28 2019-07-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Actuator of camera module
CN113167250A (en) * 2018-12-05 2021-07-23 剑桥机电有限公司 Method and apparatus for controlling power delivered to an SMA actuator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0775355A (en) * 1993-09-03 1995-03-17 Olympus Optical Co Ltd Shape memory actuator
JP2000112526A (en) 1998-10-09 2000-04-21 Minolta Co Ltd Actuator driving circuit using shape memory alloy
JP2006331244A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Konica Minolta Holdings Inc Drive unit and driving method
JP2006340567A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Konica Minolta Opto Inc Drive unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0775355A (en) * 1993-09-03 1995-03-17 Olympus Optical Co Ltd Shape memory actuator
JP2000112526A (en) 1998-10-09 2000-04-21 Minolta Co Ltd Actuator driving circuit using shape memory alloy
JP2006331244A (en) * 2005-05-30 2006-12-07 Konica Minolta Holdings Inc Drive unit and driving method
JP2006340567A (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Konica Minolta Opto Inc Drive unit

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017120080A1 (en) * 2016-01-05 2017-07-13 Elliot Gibson Matrix controlled shape memory actuator array
US9885346B2 (en) 2016-01-05 2018-02-06 Think Surgical, Inc. Matrix controlled shape memory actuator array
US20180119681A1 (en) * 2016-01-05 2018-05-03 Gibson Elliot Matrix controlled shape memory actuator array
US11280324B2 (en) * 2016-01-05 2022-03-22 Gibson Elliot Matrix controlled shape memory actuator array
KR20170142397A (en) 2016-06-17 2017-12-28 삼성전기주식회사 Apparatus for controlling position of lens module and camera module including the same
US10365452B2 (en) 2016-11-28 2019-07-30 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Actuator of camera module
CN113167250A (en) * 2018-12-05 2021-07-23 剑桥机电有限公司 Method and apparatus for controlling power delivered to an SMA actuator

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