• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.609-612
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• 2008

The solid immersion lens (SIL) based near-field recording (NFR) system is considered as one of the high density optical data storage system. For the NFR servo system, tracking servo control is a difficult technology to maintain extremely small gap between SIL and media within one twentieth. This is because the track pitch is decreased for increasing the recording density. In this paper, we propose disturbance observer (DOB) and internal model principle (IMP) for disturbance rejection due to eccentricity of disk. The performance of tracking controller using DOB is increased by about 85%, 94%, 97% using Q filters that have bandwidths of 50Hz, 125Hz, 250Hz, respectively. Moreover, IMP based controller is effectively reduced the residual error.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제9권2호
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• pp.49-53
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• 2005

We report a new configuration of a reflection-type confocal scanning optical microscope system for measuring the refractive index profile of an optical waveguide. Several improvements on the earlier design are proposed; a light emitting diode (LED) at 650 nm wavelength instead of a laser diode (LD) or He-Ne laser is used as a light source for better index precision, and a simple longitudinal linear scanning and curve fitting techniques are adapted instead of a servo control for maintaining an optical confocal arrangement. We have obtained spatial resolution of 700 nm and an index precision of $2\times10^{-4}$. To verify the system's capability, the refractive index profiles of a conventional multimode fiber and a home-made four-mode fiber were examined with our proposed measurement method.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권9호
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• pp.149-158
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• 1999

The modern trends of optical storage devices can be characterized by high density in information recording, and high bandwidth in data input/output processing rate. These make servo engineers to face with a new barrier on control system design in much more difficult way. The first step to attack this barrier will be through a systematic modeling for the dynamic characteristics of optical storage drive. in this paper, an analytical dynamic model for an optical storage drive based on FEM is drived, and compared with experimental results. Through this comparison, a practical dynamic model on the focusing and tracking motion of optical storage drive is proposed for the initiation of real control system design problem.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.215-221
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• 2002

광 디스크 장치에서 고배속 모우드로 언밸런스 디스크가 동작될 경우, 진동으로 인한 포커스 및 트래킹 서보가 불안정해져 데이터 검색 시간 지연 및 불안정 동작을 야기한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제안한다. 일반적으로 광 디스크 장치에서 사용되고 있는 3 빔 방식의 광 픽업(Piek-up)의 경우, 면진동이나 편심이 있는 디스크 동작시 메인 빔에 따른 포토 다이오드 상의 광 스폿의 위치도 변화된다. 이러한 특성을 이용하여 언밸런스 디스크 동작시 광픽업의 포토 다이오드 A와 C에 수신되는 광량은 디스크의 언밸런스량에 따라 결정되어진다. 따라서 포토다이오드에 수신되는 A와 C의 광량의 변화를 차동 증폭함으로써 디스크의 언밸런스량 검출이 가능하다. 본 연구에서는 고배속 모우드에서 포커스 및 트래킹 서보의 최소 특성을 분석하고, 디스크의 언밸런스량을 전기적인 신호로 검출하는 방법과 검출된 언밸런스량에 따라 광 픽업의 스핀들 모터(Swindle Motor)의 회전수를 조절함으로써 안정적이고 정확한 데이터 검색이 가능한 하드웨어 및 펌웨어 구조를 제안하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제16권1호
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• pp.40-49
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• 2006

A novel disturbance measurement method, model based disturbance observer (MBDO) for optical disk drives (ODDs), is proposed and the disturbance analysis using the proposed method is performed under various conditions. In ODDs, the quantitative and qualitative analysis for the generated disturbance during normal operation is very important to successful servo loop design. However, the disturbance measurement is difficult, and high precision measurement is necessary. Furthermore, the conventional disturbance measurement method using a LDV (laser Doppler vibrometer) has many difficulties in eccentricity direction due to the vertical movement of an optical disk. To solve this problem, the MBDO is proposed. First, the relationship between the servo loop for ODDs and the generated disturbance are briefly reviewed. Second, the principle of the MBDO is introduced, and the disturbance measurement results, which are measured by the MBDO and a LDV, are compared. In these experiments, test DVD-ROM disks are used to generate quantitative/qualitative disturbance. Then, the disturbance analysis under various conditions is performed using waterfall technique. This technique clearly shows the disturbance trend from the inner part of an optical disk to the outer part of it. Finally, the various disturbances measurement results are summarized and some remarks for it are commented.

• 전자공학회논문지SC
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• 제44권4호통권316호
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• pp.67-73
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• 2007

광디스크 드라이브에서 일반적으로 광 픽업은 포커싱과 트래킹 서보 시스템의 결합된 동력한 시스템을 갖는다. 이 결합된 동력학 시스템은 서로의 구동간섭에 의하여 광디스크 드라이브의 성능을 저하시킨다. 특히 디스크의 표면에 결함이 존재할 경우에는 포커싱과 트래킹 서보 시스템의 구동간섭으로 인해 시스템이 안정화하는데 많은 시간이 소요되고 결함구간이 길어질 경우 광학 렌즈가 추종하던 트랙을 이탈할 수 있다. 본 논문에서는 이 문제점을 극복하기 위하여, 트래킹 에러와 포커싱 에러의 관측을 기반으로 광디스크 드라이브의 새로운 제어 방법을 제안한다. 결함이 존재할 경우 결합된 동력학 시스템에 대한 보상을 통하여 시스템의 안정화 시간을 감소시킨다. 동일한 표면 결함에 대하여 제안된 제어 방법의 개선된 성능은 실험을 통하여 검증하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2012년도 추계학술대회 논문집
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• pp.225-226
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• 2012

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.9-17
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• 2018

지구 관측용 소형 위성카메라의 경우, 중대형 위성에 비해 상대적으로 약한 구조 안정성으로 인해 열악한 발사환경 및 우주환경에서 광부품의 정렬오차가 발생하기 쉽다. 발생한 정렬오차는 위성카메라의 광학 성능 저하를 유발시킨다. 본 연구에서는 소형 위성 카메라의 정렬오차를 보상하기 위하여 3축 포커스 메커니즘을 제안하였다. 이 메커니즘은 3개의 압전 작동기로 구성되어 x-축, y-축 틸트 및 디스페이스(De-space) 보정을 수행할 수 있다. 포커스 메커니즘의 설계 요구조건은 슈미트-카세그레인(Schmidt-Cassegrain) 타입의 목표 광학계 설계에서 도출되었다. 부경 정렬오차 보상을 위하여 부 반사경의 뒤에 포커스 메커니즘을 부착하여 부경의 3축 운동을 제어하였다. 이 때 파면오차로 인한 광학 성능 저하를 최소화하기 위한 플렉셔를 Box-Behnken 실험계획법을 통하여 설계하였으며, ANSYS를 이용하여 파면오차 해석을 수행하였다. 제작된 포커스 메커니즘은 작동기의 수학적 모델링, PID 제어기 설계, 서보 제어실험을 통해 서보성능을 검증하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 추계학술대회논문집 II
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• pp.1166-1171
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• 2001

The method for output disturbance estimation is proposed. In this method, output disturbance is estimated from the closed loop system dynamics using the output and control input signals. In the closed-loop output-disturbance estimator, precise system identification is required to reduce estimation error. The realization of estimator was done by the DSP board (DSPl103), and disturbance estimation in various environments was performed： change of rotation speed, media feature and spindle motor with (or without) auto-ball balancing system (ABS). From these experiments, the disturbance characteristics of ODD under various conditions are analyzed, and the desirable servo loop configuration based these results is proposed.

• 소음진동
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• 제6권4호
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• pp.521-528
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• 1996

Recently, higher speed optical disk drives including computer CD-ROM drives tend to be increasingly demanded to read or write the enormous volume of digital data. To this end, both structure and controller designs of the optical pick-ups should be improved concurrently. In this paper, the pick-up during auto-focusing motion is mathematically modelled retaining all its peculiar features. The model turns out a linear time invariant system suitable for a control design namedH${\infty}$ which ensures robust stability in the presence of system uncertainties. Numerical simulations are performed to demonstrate the robustness with appropriate performance specifications being satisfied. In addition, as the implementation issue of it, procedures of temporal discretization as well as model reduction of the controller are also addressed.