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SENSING DEVICE
(2011-11-10)
Cheng Shih-Tung
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Chou Po-Chien
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Lin Yu-Cheng
A sensing device including a base, a pillar, an arm, a sensing element and a driving module is provided. The base has a supporting surface suitable for supporting the object. The pillar is disposed on the supporting surface. The arm has two ends and a pivot portion between the two ends. The pivot position is pivoted to the pillar along an axis substantially parallel to the supporting surface. The sensing element is disposed on the arm and located between an end and the pivot portion. The sensing element is located between the base and the object. The driving module is disposed between the arm and the base. The driving module drives the arm to pivot relatively to the pillar along the axis, and the sensing element moves toward or away from the object as the arm is pivoted.
Sensing device with arm actuating in seesaw approach
(2013-02-05)
Cheng Shih-Tung
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Chou Po-Chien
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Lin Yu-Cheng
A sensing device including a base, a pillar, an arm, a sensing element and a driving module is provided. The base has a supporting surface suitable for supporting the object. The pillar is disposed on the supporting surface. The arm has two ends and a pivot portion between the two ends. The pivot position is pivoted to the pillar along an axis substantially parallel to the supporting surface. The sensing element is disposed on the arm and located between an end and the pivot portion. The sensing element is located between the base and the object. The driving module is disposed between the arm and the base. The driving module drives the arm to pivot relatively to the pillar along the axis, and the sensing element moves toward or away from the object as the arm is pivoted.
光資訊儲存系統之微細讀寫機構與控制技術研究
(2007)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系(所)
光資訊儲存系統已逐漸成為大量數位資料存取之重要工具，而光學讀取頭乃是光資訊儲存系統技術發展中之關鍵技術，要求其輕量且體積小巧。為了達到25GB 高密度藍光碟片的資訊存取且兼容於前期CD/DVD 光碟片，具有780/650/405 nm 光波長之光源及光學鏡片模組須同時設計在目前藍光讀取頭中，如此設計之裝置增加光學讀取頭體積及重量。因此如何縮小光學讀取頭尺寸為發展高密度光資訊儲存系統之重要課題。本研究計畫主要目的在發展微細光學讀取頭的設計方法，研究將780/650/405 nm 光波長之光源模組、光學鏡片模組及光偵測電路等組件與光學讀取頭分離，而以光纖傳輸雷射光至物鏡，聚焦光點於碟片上，以讀取資料。此設計方式有兩大優點：一、減少光學讀取頭體積及重量，由於光學讀取頭致動件部份只留下物鏡、光纖、線圈與磁鐵，大幅縮減光學讀取頭外型尺寸。二、光源模組、光學鏡片模組及光偵測電路成為在電路板上之固定件，因此其零組件無需特別縮小以能置入光學讀取頭中，使國內相關零組件(尤其在藍光二極體模組)供應商無需受限於各光學讀取頭生產廠規定之尺寸。日本SONY 公司於2005 年獲得光纖光學讀取頭設計之美國專利(6966707)，主要專利權利為以」場型分佈轉換光纖系統」方法將雷射光傳輸至物鏡，此光學讀取裝置包括: 一光纖模組先將雷射二極體光源導入場型分佈轉換光纖，再將此光源轉換之另一核心為雙折射之光纖。此雙折射光纖輸出再經由分光鏡及物鏡聚焦光點於碟片上，而碟片反射光則經由分光鏡至光學感測器讀取資料。在此裝置中光纖作為將雷射光傳導至物鏡之媒介，如此可將雷射二極體模組與光學讀取頭分離，已達到縮小體積之目標。然而此專利所宣示之方式仍然保留分光鏡、光學感測器電路模組於光學讀取頭上，且需兩種不同特性光纖接合。為突破此專利之限制及更簡化光學讀取頭零件，本研究計畫以」偏極化控制單模光纖干涉系統」傳導光源，此光學裝置使用干涉量測方式以讀取碟片上之凹點。雷射二極體經由鏡片傳導偏極化光源，經由聚焦模組將此偏極化光導入光偏極化控制器之單模光纖，其功能相當於1/4 波片，而光纖輸出雷射光經由物鏡聚焦光點於碟片上，凹點反射光則與光纖端面反射光產生干涉。此迴授干涉光再經光纖導回分光鏡轉至光學感測器讀取訊號。此方法可將分光鏡及光學感測器再移出光學讀取頭，較SONY 公司專利方式可進一步縮小體積及減少零組件數。且只需單一光纖，無需接合。本研究計畫分為三年執行，第一年先建立光纖傳導系統、架構三波長雷射光源與其功率控制方式，研究不同光波長經由物鏡聚焦至碟片之光點及功率。第二年研究與設計光纖與物鏡整合之驅動與數位伺服控制系統，並分析機構動態特性，以讀取光碟片上之凹點信號。第三年將光學感測器讀取訊號與控制方式結合光碟機伺服控制IC 系統方案，以能完整進行光碟機控制與解碼播放，並引入國內發展之之藍光二極體雷射模組。本計畫研究微細光學讀取頭設計方式，縮減傳統光學讀取頭之體積、重量及增加光傳導效率。而計畫執行之成果，可進一步將此微細光學讀取裝置朝向商品化設計應用研究。
光資訊儲存系統之微細讀寫機構與控制技術研究(II)
(2008)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系(所)
光資訊儲存系統已逐漸成為大量數位資料存取之重要工具，而光學讀取頭乃是光資訊儲存系統技術發展中之關鍵技術，要求其輕量且體積小巧。為了達到25GB 高密度藍光碟片的資訊存取且兼容於前期CD/DVD 光碟片，具有780/650/405 nm 光波長之光源及光學鏡片模組須同時設計在目前藍光讀取頭中，如此設計之裝置增加光學讀取頭體積及重量。因此如何縮小光學讀取頭尺寸為發展高密度光資訊儲存系統之重要課題。本研究計畫主要目的在發展微細光學讀取頭的設計方法，研究將780/650/405 nm 光波長之光源模組、光學鏡片模組及光偵測電路等組件與光學讀取頭分離，而以光纖傳輸雷射光至物鏡，聚焦光點於碟片上，以讀取資料。此設計方式有兩大優點：一、減少光學讀取頭體積及重量，由於光學讀取頭致動件部份只留下物鏡、光纖、線圈與磁鐵，大幅縮減光學讀取頭外型尺寸。二、光源模組、光學鏡片模組及光偵測電路成為在電路板上之固定件，因此其零組件無需特別縮小以能置入光學讀取頭中，使國內相關零組件(尤其在藍光二極體模組)供應商無需受限於各光學讀取頭生產廠規定之尺寸。本研究計畫分為三年執行，第一年先建立光纖傳導系統、架構三波長雷射光源與其功率控制方式，研究不同光波長經由物鏡聚焦至碟片之光點及功率。本計畫執行第一年利用雙軸向翹曲機構運動模式，經模態分析與模擬，成功設計出微型光學讀寫機構及VCM 進行光點聚焦與循軌驅動，並且重新針對控制方式做設計分析。第二年將研究與設計光纖與物鏡整合之驅動與數位伺服控制系統，並分析機構動態特性，以讀取光碟片上之凹點信號。第三年將光學感測器讀取訊號與控制方式結合光碟機伺服控制IC 系統方案，以能完整進行光碟機控制與解碼播放，並引入國內發展之之藍光二極體雷射模組。本計畫研究微細光學讀取頭設計方式，縮減傳統光學讀取頭之體積、重量及增加光傳導效率。而計畫執行之成果，可進一步將此微細光學讀取裝置朝向商品化設計應用研究。
光資訊儲存系統之微細讀寫機構與控制技術研究(III)
(2009)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系(所)
光資訊儲存系統已逐漸成為大量數位資料存取之重要工具，而光學讀取頭乃是光資訊儲存系統技術發展中之關鍵技術，要求其輕量且體積小巧。為了達到25GB 高密度藍光碟片的資訊存取且兼容於前期CD/DVD 光碟片，具有780/650/405 nm 光波長之光源及光學鏡片模組須同時設計在目前藍光讀取頭中，如此設計之裝置增加光學讀取頭體積及重量。因此如何縮小光學讀取頭尺寸為發展高密度光資訊儲存系統之重要課題。本研究計畫主要目的在發展微細光學讀取頭的設計方法，研究將780/650/405 nm 光波長之光源模組、光學鏡片模組及光偵測電路等組件與光學讀取頭分離，而以光纖傳輸雷射光至物鏡，聚焦光點於碟片上，以讀取資料。此設計方式有兩大優點：一、減少光學讀取頭體積及重量，由於光學讀取頭致動件部份只留下物鏡、光纖、線圈與磁鐵，大幅縮減光學讀取頭外型尺寸。二、光源模組、光學鏡片模組及光偵測電路成為在電路板上之固定件，因此其零組件無需特別縮小以能置入光學讀取頭中，使國內相關零組件(尤其在藍光二極體模組)供應商無需受限於各光學讀取頭生產廠規定之尺寸。本研究計畫分為三年執行，第一年先建立光纖傳導系統、架構三波長雷射光源與其功率控制方式，研究不同光波長經由物鏡聚焦至碟片之光點及功率。本計畫執行第一年利用雙軸向翹曲機構運動模式，經模態分析與模擬，成功設計出微型光學讀寫機構及VCM 進行光點聚焦與循軌驅動，並且重新針對控制方式做設計分析。第二年將研究與設計光纖與物鏡整合之驅動與數位伺服控制系統，並分析機構動態特性，以讀取光碟片上之凹點信號。第三年將設計微聚焦物鏡、光纖耦合物鏡、光學感測器電路及32-bit DSP 控制器以整合光纖讀取頭系統之訊號讀取與控制方式，以期能完整進行光碟片信號讀取控制與系統分析，並引入國內發展之藍光二極體雷射模組。本計畫研究微細光學讀取頭設計方式，縮減傳統光學讀取頭之體積、重量及增加光傳導效率。而計畫執行之成果，可進一步將此微細光學讀取裝置朝向商品化設計應用研究。
綠能高功率電子元件研發計畫﹝II﹞
(2012)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系（所）
風力發電系統強健控制與性能監測技術研究
(2011)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系（所）
本研究計畫之核心研究內容為全橋半控型整流器及阻抗源變流器整合之風力發電電力轉換系統，並進行基於倒階控制法則之積分型順滑模態控制應用於可變速風力發電機。研究載具為5KW 永磁同步發電機，使用32 位元數位控制板實現可變結構型的積分型順滑動控制，以驗證控制法則之性能，改善風能的瞬時變化性對輸出功率的影響，並追蹤風力機運轉點，使其保持在最大功率點運轉，提高發電效率以及實用性，開發高效率的小型風力發電系統。同時進行建立葉片應力應變之無線感測平台監測及控制技術，結合風場監測平台、結構負載感測、網路伺服器、資料庫，建立一套小型風力發電系統即時監測安全防護系統架構。並由長期監控的風力發電系統資料庫，以類神經網路(ANN)及馬爾科夫轉移矩陣法(Markov Models)進行短期風速與風向預測系統。
風力發電系統強健控制與性能監測技術研究(II)
(2012)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系（所）
本研究計畫之核心研究內容為全橋半控型整流器及阻抗源變流器整合之風力發電電力轉換系統，並進行基於倒階控制法則之積分型順滑模態控制應用於可變速風力發電機。研究載具為5KW 永磁同步發電機，使用32 位元數位控制板實現可變結構型的積分型順滑動控制，以驗證控制法則之性能，改善風能的瞬時變化性對輸出功率的影響，並追蹤風力機運轉點，使其保持在最大功率點運轉，提高發電效率以及實用性，開發高效率的小型風力發電系統。同時進行建立葉片應力應變之無線感測平台監測及控制技術，結合風場監測平台、結構負載感測、網路伺服器、資料庫，建立一套小型風力發電系統即時監測安全防護系統架構。並由長期監控的風力發電系統資料庫，以類神經網路(ANN)及馬爾科夫轉移矩陣法(Markov Models)進行短期風速與風向預測系統。
風力發電系統強健控制與性能監測技術研究(III)
(2013)
鄭泗東
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Cheng Shih-Tung
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國立交通大學機械工程學系（所）