• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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• pp.424-429
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• 2003

This paper proposes a swing-arm type dual-stage actuator, which consists of a PZT actuator for fine motion and a VCM(Voice Coil Motor) for coarse motion, for SFF ODD(Small Form Factor Optical Disk Drive), in order to achieve fast access speed and precise track following control. We focus our attention on the design and control of the PZT actuator, because there have been a lot of previous researches related to the VCM and dual-stage actuators. Due to the dual cantilever structure, the PZT actuator can generate precise translational tracking motion at its tip where optical pickup is attached at, and the effect of hysteric behavior of the PZT element is reduced. The dynamic model of the PZT actuator is derived by using the Hamilton's principle, and verified by comparing with the experimental frequency response. The sliding mode control is designed in order to be robust against modeling uncertainties. Simulations and experimental results confirm the effectiveness of the suggested control scheme.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권12호
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• pp.1246-1253
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• 2007

The recent issue of optical pickup actuators is to apply optical storage devices to mobile devices such as a cellular phone and PDA. It requires actuators to become smaller than conventional types. As the size becomes smaller, the magnetic force is reduced and the assembly of optical pickup actuators becomes more difficult. In addition, its dynamic characteristics are changed. In this paper, methods to improve magnetic forces and dynamic characteristics are suggested and the optimal result of the plate spring design is obtained. A diamond shape magnet and the fine pattern coil (FPC) are used to improve magnetic forces and damping elements are attached to decrease the peak magnitude of the mode instead of using structural damping, mostly for the purpose of improving the accuracy of the finite element simulation. To get more stable dynamic characteristics than conventional ones, a plate spring is applied to the optical pickup actuator and it is optimized with topology and parameter optimization to obtain the concept and the detail design, respectively.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.373-377
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• 2002

In this study, we suggested a slim-type actuator that can be controlled in radial direction for compensating coma aberration in high-capacity optical storage devices. To deal successfully with narrow space in slim-type optical pick-up for notebook pc device, additional yokes for tilting motion are integrated into main yoke of the actuator. And the location of tilting coils is determined for mass-b3lancing effect to achieve optimal configuration for high driving sensitivity. We also suggested new concept of lens holder to guarantee excellent stability of control system by enhancing the gain margin at secondary resonant frequency. The concept was realized by forming damping sections in the lens holder, which prevent vibrational energy from transferring to lens. An exclusive measurement system was newly developed for fast and precise measurement of dynamic characteristics of actuators and utilized for the practical use. We hope to make good use of this system also in time to come.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제2권4호
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• pp.240-244
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• 2006

As high-definition television(HDTV) broadcasting becoming more generalized, there have been many researches and developments about a large storage capacity and a fast data transfer rate in optical disk drives (ODD). Pickup actuators must have high flexible mode frequencies and large gain margins. Flexible modes are caused by the flexibility of moving parts in the actuator and a servo bandwidth is limited by them. As a result, the system becomes unstable for high-speed operations in high density reading and recording. In this paper, we suggest improved modeling method in considering of the bonding layer. And, the flexible mode frequency of actuator is improved by Design of Experiments of lens holder. The Magnet circuit is designed considering the relation with the moving part. Through improving the yoke design, the magnetic flux is changed and the DC tilt is reduced. Consequently, we designed an actuator which has a high flexible mode frequency and a large gain margins.

• 한국정밀공학회지
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• 제21권11호
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• pp.163-170
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• 2004

In order to produce high-quality optical components, aspheric lenses have been widely applied in recent years. An aspheric lens consists of aspheric surfaces instead of spherical ones, which causes difficulty in the design process as well as the manufacturing procedure. Although injection molding is widely used to fabricate optical lenses owing to its high productivity, there remains lots of difficulty to determine appropriate mold design factors and injection molding parameters. In the injection molding fields, computer simulation has been effectively applied to analyze processes based on the shell analysis so far. Considering the geometry of optical lenses, however, numerical analysis based on solid elements has been reported as more reliable approach than shell -based one. The present work covers three-dimensional injection molding simulation using MP1/Flow3D and relevant deformation analysis of an injection molded plastic lens based on solid elements. Numerical analysis has been applied to the injection molding processes of an aspheric lens for a photo pick-up device. The reliability of the proposed approach has been verified in comparison with the experiments.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제2권1호
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• pp.21-25
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• 2006

The new multimedia information environment requires smaller optical data storage systems. However, one of the difficulties encountered in designing small form factor(SFF) optical pick-up is to emit the heat which is generated from laser diode(LD). Heat generated at the LD can reduce the optical performance of the system and the lifetime of LD. Therefore, it is important to include the thermal design in the design stage of SFF optical pick-up system for high performance and the longer lifetime of LD, and furthermore, to analyze the thermal characteristics of LD in detail micro heat transfer analysis is necessary. In the present study, micro heat transfer analysis was performed using the finite element method for the $28{\times}11{\times}2mm^3$ super slim swing-arm type optical pick-up actuator for Blu-ray disk. Two different materials were used for a swing-arm; a double layer polycarbonate/steel structure and a single aluminum structure.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.338-338
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• 2010

지난 20여년 동안 반도체 레이저 다이오드는 주로 CD (DVD) 픽업용 (파장: 640 nm 이하) 및 통신용 (파장 1550 nm) 광원 분야에서 집중적으로 개발되어 왔다. 그러나 기술의 개발과 더불어 파장조절이 비교적 자유로워지고 광출력이 증대 되면서 기존의 레이저 고유의 영역까지 그 응용분야기 확대되고 있고, 이에 따라 고출력 반도체 레이저 다이오드의 시장 규모도 꾸준히 증가되고 있는 상황이다. 고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핑용 광원 (DPSSL, 광섬유 레이저), 의료, 피부미용 (점 제거), 레이저 다이오드 디스플레이 등 가장 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. MBE(Molecular Beam Epitaxy)로 성장된 InAlAs 에피층 (epi-layer)을 사용하여 고출력을 갚는 레이저 다이오드를 제작함에 있어서, 에피층은 결함 (defect)이 없는 우수한 단결정이 요구되지만, 실제 결정 성장 과정에서는 성장온도와 Al 조성비 등의 성장 조건의 변화에 따라 전기적 광학적 특성 및 신뢰성에 큰 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구에서는 DLTS (Deep Level Transient Spectroscopy) 방법을 이용하여 InAlAs 양자점 에피층의 깊은 준위 거동을 조사하였다. DLTS 측정 결과, 0.3eV 부근의 point defect과 0.57 ~ 0.70 eV 영역의 trap이 조사되었으며, 이는 갈륨 (Ga) vacancy와 산소 원자의 복합체에 기인한 결함으로 분석된다.

• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.256-263
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• 2007

SELFOC 소재를 사용하여 높은 수치구경을 가지는 광픽업용 대물렌즈를 설계하였다. SELFOC 소재는 radial gradient-index 분포를 가지며, 이것은 설계에 추가적인 자유도를 제공하므로, 비구면이 아닌 구면만으로 높은 수치구경의 대물렌즈의 설계가 가능하다. 이 연구에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률, 광축 두께, 입사동 직경을 변화시키며 rms 스폿 직경 변화를 조사하였으며, Code V를 사용하여 대물렌즈의 최적화와 결상특성을 평가하였다. 이 분석에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률이 클수록, 렌즈가 두꺼워질수록, 입사동 직경은 작을수록 더 좋은 특성을 보임을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 2매의 구면 SELFOC 렌즈로 구성된 높은 NA의 DVR용 대물렌즈를 설계하였으며, 2가지 형태의 해 Solution I, II가 존재하였다 Solution I은 두 매 모두 양의 굴절능을 가지며 compact한 광학계를 구성하지만, 비축 수차 보정이 Solution II에 비해 부족하였다. Solution II는 음-양의 굴절능으로 조합된 광학계로 비축 수차가 비교적 잘 보정되었지만, 광학계의 전장길이가 길고 렌즈의 직경이 커지는 문제점이 있었다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제38권2호
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• pp.31-37
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• 2001

광디스크 재생기에서 사용되는 디지털 서보는 주변 블록과의 집적화가 유리하고, 온도변화에 따른 열화가 적으며, 각종 픽업에 대한 유연한 대응이 가능한 장점 때문에 이용도가 점점 높아지고 있는 추세이다.[6] 그러나 디지털 시그널 프로세서를 내장한 디지털 서보는 전력 소비량이 매우 큰 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 광디스크 재생기의 특성 상 초기화 시간에 대부분의 기능이 몰려 있으므로 DSP의 사이클 수는 많이 차지 하나, 실제로 전력 소비에 주된 영향을 끼치는 시간은 초기화 시간이 아닌 재생 모드 시간 임에 착안하여 디지털 서보의 소비 전류를 획기적으로 줄일 수 있는 방안을 제시하였다. 재생 모드에서의 필터 처리 사이클 수를 최대한 줄일 수 있도록 아키텍쳐를 변환함과 동시에 디지털 서보의 재생 모드를 병렬 처리함으로써, 전체 시스템의 소비 전력을 크게 줄이는 효과를 얻을 수 있도록 하였다. 즉, 광디스크 재생기의 디지털 서보에 포함되는 DSP 코아의 리소스 공유를 통해DSP의 동작 속도와 부하를 크게 줄임으로써 소비 전류를 획기적으로 줄이는 효과를 얻어낸 것이다. 이러한 개념은 DSP-코아 뿐만 아니라, ROM, RAM에도 모두 적용되어 기존 아키텍쳐의 디지털 서보에 비해 소비 전류를 83% 가까이 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.74-78
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• 2004

위치이동 다중화 홀로그램 정보저장장치에서, 돔 형태(dome-type)유리를 이용한 서보 컨트롤 방법을 제안하였다. 5개의 2차원 데이터를 재생효율 균일도 5% 이내로 위치이동 다중화 기록을 한 후, 직경이 25.4 mm 이고 두께가 1 mm 인 돔 유리를 사용하여, 재생 시에 발생하는 홀로그램 디스크의 기울어짐 각도오차가 $\pm$0.2$^{\circ}$,위치오차 $\pm$50$\mu\textrm{m}$인 경우에 대해서도 정확한 오차보정이 가능함을 실험적으로 검증하였다. 돔 유리를 이용하는 방식은 기존에 제안된 평판유리를 이용하는 방식［김성필 외, 한국광학회지, Vol. 14, No.1, pp. 58-64, 2003］에 비해 구동이 간편하기 때문에, 서보 컨트롤을 위한 광 픽업 장치를 간단하고 작은 규모로 모듈화 하는데 매우 유용하다.