腕時計サイズ超高密度光ディスクにおけるナノメータアクセス機構の開発研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10355008
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 板生 清 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (80245985)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 青柳 誠二 関西大学, 工学部・管理工学科, 助教授 (30202493) ; 伊藤 寿浩 東京大学, 先端科学技術研究センター, 助教授 (80262111) ; 保坂 寛 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50292892) ; 梅田 和昇 中央大学, 理工学部・精密機械工学科, 助教授 (10266273) ; 大隅 久 中央大学, 理工学部・精密機械工学科, 教授 (00203779)
• Keywords: 光ディスク / 近接場光記憶 / 潤滑剤 / トラッキング / 接触スライダ / サーボパターン / 微小開口 / シミュレーション

Research Abstract

近接場光を用いた超高密度光メモリの実現には,光の波長を下回る微小開口を搭載した光センサヘッドが必要である.また,このようなヘッドは,微細な表面欠陥検査機などへも応用可能である.本ヘッドを対象に,以下の成果を得た.
1.サブミクロンのライン/スペースパターンを形成した光媒体を用いて,光センサヘッドによる信号再生特性を測定した.まず,nWオーダの微弱光を検出し,光ヘッドの周波数特性や分離長・ノイズなどを評価する手法を確立した.これにより,100nmオーダの微細ビットを高速に再生できる可能性を示した.また光強度を高められる集光レンズ搭載光ヘッドを試作し,350-200nmのライン/スペースを良好なS/Nで測定することに成功した.
2.潤滑剤をイマージョンオイルに兼用する光接触スライダを考案した.信号再生のシュミレーションにより,潤滑材とスライダの組合せにより高分解能・高出力化が実現可能なことを示した.また,空気膜潤滑効果を併用できる機構検討用ヘッドを用いて,低接触圧での安定走行を確認した.
3.トラッキングおよびデータ再生が同時に可能で,しかもサーボパターン形成を不要とできる「TまたはL字」開口ヘッドを考案した.バックグラウンド光の若干の増加を許容することで両信号の同時検出が可能なことを,シミュレーションにより確認した.

Research Products

• [Publications] K. Tanaka, T. Ohkubo, M. Oumi, Y. Mitsuoka, K. Nakajima, H. Hosaka, K. Itao: "Numerical Simulation on Read-out Characteristics of the Planar Aperture Mounted Head with a Minute Scatterer"Jpn. J. Appl. Phys.. 40-1,3B. 1542-1547 (2001)
• [Publications] T. Ide, K. Tanaka, T. Ohkubo, H. Hosaka, K. Itao, M. Oumi, Y. Mitsuoka, K. Nakajima: "Numerical Comparison between a Planar and a Tapered Aperture Mounted Near-field Optical Heads"Technical Digest of the 18^<th> Sensor Symposium 2001. 177-180 (2001)
• [Publications] K. Tanaka, T. Ide, T. Ohkubo, M. Oumi, Y. Mitsuoka, K. Nakajima, H. Hosaka, K. Itao: "Numerical Simulation on the Optical Characteristics of the Near-Field Aperture: Dependency on the Polarization State of the Incident Light"The 3^<rd> International Micromechanism Symposium (Sept. 10-11, Tokyo Institute of Technology). 75-78 (2001)
• [Publications] K. Tanaka, T. Ohkubo, M. Oumi, Y. Mitsuoka, K. Nakajima, H. Hosaka, K. Itao: "Simulation of Simultaneous Tracking/Data Signal Detection Using Novel Aperture-Mounted Surface Recording Head"International Symposium on Optical Memory 2001, Taipei, Taiwan, Th-J-30. 46-51 (2001)
• [Publications] 蒋寧, 廣田輝直, 大久保俊文, 保坂寛, 板生清, 篠原陽子, 光岡靖之, 中島邦雄: "接触型光ヘッドスライダの摺動・跳躍特性"日本機械学会IIP2001情報・知能・精密機器部門講演会講演論文集. 01-8. 9-12 (2001)