• 제목/요약/키워드: Optical transfer function

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Design of Output Regulator for Rejecting Periodic Eccentricity Disturbance in Optical Disc Drive

  • Shim, Hyung-Bo;Kim, Hyung-Jong;Chung, Chung-Choo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.452-457
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    • 2003
  • An add-on type output regulator is proposed in this paper. By an add-on controller we mean an additional controller which operates harmonically with a pre-designed one. The role of the add-on controller is to reject a sinusoidal disturbance of unknown magnitude and phase but with known frequency. Advantages of the proposed controller include that (1) it can be used only when the performance of disturbance rejection needs to be enhanced, (2) when it is turned on or off, unwanted transient can be avoided (i.e., bumpless transfer), (3) it is designed for perfect disturbance rejection not just for disturbance reduction, (4) ability for perfect rejection is preserved even with uncertain plant model. This design may be promising for optical disc drive (ODD) systems in which disc eccentricity results in a sinusoidal disturbance. For ODD systems, the sensitivity function obtained by the pre-designed controller, which may have been designed by the lead-lag, $H_{\infty}$, or DOB (disturbance observer) technique, does not change much with the add-on controller except at the frequency of the disturbance. Since the add-on controller does the job of rejecting major eccentricity disturbance, the gain of the pre-designed controller does not have to be too high.

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불확실한 주파수의 정현파 외란이 있는 기록형 광 디스크 드라이브의 강인 제어 (Robust Control for the Rewritable Optical Disk Drives with Sinusoidal Disturbance of Uncertain Frequencies)

  • 이문노;진경복;문정호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.682-690
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    • 2002
  • This paper presents an output feedback controller design method for uncertain linear systems with sinusoidal disturbance of uncertain frequencies. The controller needs to compensate for the performance deterioration due to the uncertain frequencies of sinusoidal disturbance. To this end, we introduce a virtual system including the dynamics corresponding to the uncertain frequencies and design a controller which minimizes the output difference between the virtual system and the closed-loop system. In other words, the controller is designed so that the closed-loop system approximates the virtual system. The feedback controller is achieved by solving an LMI optimization problem involving a robust $H_{\infty}$ constraint. The advantages of the proposed design method are examined by comparing it with a design method that only minimizes the $H_{\infty}$ norm of the transfer function between the sinusoidal disturbance and the output. The proposed design method is applied to the track-following system of rewritable optical disk drives and is evaluated through an experiment.

압축된 방진고무의 강성 해석 (Stiffness Analysis of Compressed Rubber Components for Anti-Vibration)

  • 김국원;임종락;안태길
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.141-147
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    • 1999
  • Optical disk technology with a laser beam for data recording and retrieval is one of the most promising route for high density information storage in multimedia era. As the storage density and data transfer rates are increased, mechanical issues, mainly noise and vibration, become critical. Rubber materials are extensively used in various machine design application, mainly for vibration/shock/noise control devices. Over the years an enormous effort has been put into developing procedures to provide properties of rubber components with complex shape and under pre-deformed state. In this paper, non-linear large deformations of a rubber mount for optical disk drive were investigated using the finite element method. A tension test of rubber material was performed, to calculate a strain energy function. According to the pre-deformed state, the variation of rubber mount stiffness were calculated and the reliability of numerical results were checked by compared with the measuring the deflection values. Also, the effects of the pre-deformed rubber mount on the system dynamic characteristics were investigated and the relation between the static stiffness variation of rubber mount and the natural frequence variation of system was discussed.

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OQAS를 이용한 중심장액성맥락망막병증의 광학적 질 분석 (The Analysis of Optical Quality in Central Serous Chorioretinopathy by OQAS)

  • 최종길;이경민;김희성;김소라;박미정
    • 한국안광학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.281-288
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    • 2016
  • 목적: 중심장액성맥락망막병증을 치료 중인 눈과 완치된 눈의 광학적 질의 변화를 알아보았다. 방법: 총 68명 136안을 대상으로 중심장액성맥락망막병증을 치료 중인 눈 및 무증상 반대편 눈, 중심장액성맥락망막병증을 진단받은 후 완치된 눈 및 반대편 눈과 정상인 눈의 객관적 산란지수, 변조전달함수 값, 상의 집속률, 점상강도 분포함수 50%폭과 10% 폭 및 대비감도를 측정하여 분석하였다. 결과: 중심장액성맥락망막병증을 치료 중인 눈은 반대편 무증상 눈, 질환이 완치된 눈 및 정상 눈과 비교하여 모든 광학적 질 평가에서 통계적으로 유의하게 광학적 질의 저하가 나타났다. 중심장액성맥락망막병증을 치료 중인 반대편 무증상 눈과 완치된 눈의 경우는 통계적으로 유의하지는 않았지만 정상안보다 광학적 질의 저하 경향이 나타났다. 결론: 본 연구를 통하여 중심장액성맥락망막병증 치료 단계에 따라 광학적인 질에 차이가 있음을 밝혔으며, 중심장액성맥락망막병증의 완치 판정 및 예후 평가에서 광학적 질의 평가의 활용을 제안한다.

원적외선용 반사식 전방위 비전 시스템의 광학 설계 (Optical Design of a Reflecting Omnidirectional Vision System for Long-wavelength Infrared Light)

  • 주윤재;조재흥;유재명
    • 한국광학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.37-47
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    • 2019
  • 야간 감시를 위해 원적외선에서 사용하는 4개의 구면 및 비구면 거울을 갖는 반사식 전방위 비전 시스템 광학계를 제안한다. 이 반사식 전방위 비전 시스템은 유사 카세그레인식 수광부 반사경 시스템과 역 유사 카세그레인식 결상부 반사경 시스템으로 설계되었으며, 그에 따른 설계 과정과 성능 분석을 상세히 제시한다. 이 비전 시스템의 반화각과 F-수는 각각 $40{\sim}110^{\circ}$와 1.56으로 설정하였다. 그리고 원적외선 파장 영역에서 비전 시스템을 사용하기 위해서 상의 크기가 원적외선용 마이크로 볼로미터의 크기와 가능한 같아야 하므로 상의 크기를 $5.9mm{\times}5.9mm$에 맞추어 설계를 진행하였다. 최적화 설계 후 $40{\sim}110^{\circ}$의 반화각 범위에서의 상 크기의 비율은 48.86%이며, 나이퀴스트 주파수인 20 lp/mm의 공간주파수에서 원적외선의 변조전달함수 값이 0.381에 도달하였다. 또한 20 lp/mm의 공간주파수에서 원적외선 영역에 대한 공차의 누적 확률은 99.75%였다. 또한 역 유사 카세그레인식 구조의 결상부 부경을 온도 변화에 따른 변조전달함수 값을 개선시키는 보상자로 선택하여 반사식 전방위 비전 시스템의 운용 온도 범위인 $-32^{\circ}C$에서 $+55^{\circ}C$의 온도 범위에서 비열화 해석 및 보상화 과정을 진행하였다.

광픽업 미세구동부의 최적설계 (Optimal Design of a Fine Actuator for Optical Pick-up)

  • 이문구;권대갑
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권5호
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    • pp.819-827
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    • 1997
  • In this paper, a new modeling of a fine actuator for an optical pick-up has been proposed and multiobjective optimization of the actuator has been performed. The fine actuator is constituted of the bobbin which is supported by wire suspension, the coils which wind around the bobbin, and the magnets which cause the magnetic flux. If current flows in the coils, magnetic force is so produced as to be balanced with spring force of wire, so the bobbin is pisitioned. In this model the transfer function from input voltage to output displacementof bobbin has been obtained so that we can describe this integrated system with electromagnetic and mechanical parts. Wire suspension is regarded as a continuous Euler beam, damper as distributed viscous damping, and bobbin as a rigid body which can move up- and down- ward motion only. According to the model, the high frequency dynamic characteristics of the fine actuator can be known and the effect of damping can be investigated while the conventional second order model cannot. In multiobjective optimization, two objective functions have been chosen to maximize the fundamental frequency and the sensitivity with respect to the input voltage of the actuator so that Pareto's optimal solutions have been obtained using .epsilon.-constraint method. These objective functions will satisfy the trends which will enhance the access speed and reduce the tracking error in the optical pick-up technology of next generation. In the result of optimization, we obtain the designs of the optical pick-up fine actuator which has high speed, high sensitivity and low resonant peak. Furthermore, we offer the relation between two object functions so that the designer can make easy choice.

치료방사선량평가를 위한 CCD 기반 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 특성 (Characteristics of CCD Based Optical CT Scanner for Therapeutic Radiation Dosimetry)

  • 이재춘;김애란;지영훈;권수일
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제27권2호
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    • pp.72-78
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    • 2016
  • 중합체 겔 선량계의 치료방사선 선량 평가를 위해 CCD 카메라와 LED 광원을 결합하여 소형 광학컴퓨터단층촬영 스캐너를 제작하였다. LED에서 나온 평행 빔은 아쿠아리움, 겔 팬텀, 텔레센트릭 렌즈를 통과한 후 CCD 카메라로 영상이 수집되었으며, MATLAB을 이용하여 영상을 재구성하였다. 겔 선량계는 구동 모타와 LabVIEW를 이용하여 $0.72^{\circ}$씩 회전시키었으며, 1회전 당 500장의 슬라이스 영상을 얻는데 걸린 시간은 20분 이내였다. 제작한 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 공간주파수 4.5 lp/mm에서 MTF값은 72%이었다. 중합체 겔 선량계의 광학컴퓨터단층촬영 스캐너의 선형상관계수 $r^2$ 값은 0.987이었다.

VERTICAL PROPERTIES OF THE GLOBAL HAZE ON TITAN DEDUCED FROM METHANE BAND SPECTROSCOPY BETWEEN 7100 AND 9200Å

  • Sim, Chae-Kyung;Kim, Sang-Joon;Kim, Joo-Hyeon;Seo, Haing-Ja;Jung, Ae-Ran;Kim, Ji-Hyun
    • 천문학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.65-76
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    • 2008
  • We have investigated the optical properties of the global haze on Titan from spectra recorded between 7100 and $9200{\AA}$, where $CH_4$ absorption bands of various intensities occur. The Titan spectra were obtained on Feb. 23, 2005 (UT), near the times of the Cassini T3 flyby and Huygens probe, using an optical echelle spectrograph (BOES) on the 1.8-m telescope at Bohyunsan Observatory in Korea. In order to derive the optical properties of the haze as a function of altitude, we developed an inversion radiative-transfer program using an atmospheric model of Titan and laboratory $CH_4$ absorption coefficients available from the literature. The derived extinction coefficients of the haze increase toward the surface, and the coefficients at shorter wavelengths are greater than those at longer wavelengths for the 30 - 120 km altitude range, indicating that the Titanian haze becomes optically thin toward the longer wavelength range. Total optical depths of the haze are estimated to be 1.4 and 1.2 for the 7270 - $7360{\AA}$ and 8940 - $9150{\AA}$ ranges, respectively. Based on the Huygens/DISR data set, Tomasko et al. (2005) reported total optical depths of 2.5 - 3.5 at $8290{\AA}$, depending on the assumed fractal aggregate particle model. The total optical depths based on our results are smaller than those of Tomasko et al., but they partially overlap with their results if we consider a large uncertainty from possible variations of the $CH_4$ mixing ratio over Titan's disk. We also derived the single scattering albedo of the haze particles as a function of altitude: it is less than 0.5 at altitudes higher than ${\sim}150\;km$, and approaches 1.0 toward the surface. This behavior suggests that, at altitudes above ${\sim}150\;km$, the average particle radius is smaller than the wavelengths, whereas near the surface, it becomes comparable or greater.

화산재입자의 고유 광학특성이 원격탐사 복사량에 미치는 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Volcanic Ash Inherent Optical Properties to the Remote Sensed Radiation)

  • 이권호;장은숙
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.47-59
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    • 2014
  • 화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.

RADIATIVE TRANSFER IN A SCATTERING SPHERICAL ATMOSPHERE

  • HONG S. S.;PARK Y.-S.;KWON S. M.;PARK C.;WEINBERG J. L.
    • 천문학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.41-57
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    • 2002
  • We have written a code called QDM_sca, which numerically solves the problem of radiative transfer in an anisotropically scattering, spherical atmosphere. First we formulate the problem as a second order differential equation of a quasi-diffusion type. We then apply a three-point finite differencing to the resulting differential equation and transform it to a tri-diagonal system of simultaneous linear equations. After boundary conditions are implemented in the tri-diagonal system, the QDM_sca radiative code fixes the field of specific intensity at every point in the atmosphere. As an application example, we used the code to calculate the brightness of atmospheric diffuse light(ADL) as a function of zenith distance, which plays a pivotal role in reducing the zodiacal light brightness from night sky observations. On the basis of this ADL calculation, frequent uses of effective extinction optical depth have been fully justified in correcting the atmospheric extinction for such extended sources as zodiacal light, integrated starlight and diffuse galactic light. The code will be available on request.