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
【研究分野】設計工学・機械要素・トライボロジー
【研究キーワード】
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 / 浮動スライダ / フレキシブル導波路 / 接触ヘッド / 近接型光ヘッド / 2段サーボ / 静電アクチュエータ / トラッキングエラー / マイクロカンチレバー / 近接場光 / AFM / タッピング / アクセス制御 / 回転機構
【研究成果の概要】
超高密度光メモリの実現を目指して,ヘッドの光学特性,機械特性,ならびにスピンドルモータの回転特性について基礎データを蓄積した.主な成果は下記である.
(1)開口部にレーザ光を誘導する導波路にサスペンション機能を付与した新アセンブリを創案しその機構性能を確認した.
(2)サブミクロンのライン/スペースパターンを成形した光媒体により,nWオーダの微弱光を高感度に検出することで光ヘッドの周波数特性や分離長・ノイズなどの評価手法を確立し,100nmオーダの微細ピットの高速再生に向けた可能性を示した.また集光レンズ搭載光ヘッドにより350-200nmのライン/スペースを良好なS/Nで再生した.
(3)紫外線硬化樹脂を用いたモノリシック型光ヘッドアセンブリを試作し,安定浮上とサブミクロンサイズ開口による光再生の両性能を実証した.
(4)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創案し,シミュレーションにより高分解能・高出力化が可能なことを示した.また機構検討用ヘッドを用いて低実行接触圧での安定走行を確認した.
(5)開口中央に金属散乱体を配した新光ヘッドを提案し,光出力と分解能の両特性が向上することを示した.
(6)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」開口ヘッドを提案し,基本特性をシミュレータ上で確認した.
(7)AFM用カンチレバーを流用した,アレイ状微細ヘッドの製造方法と機械特性を評価した.圧電薄膜を用いて3次元駆動可能なマイクロケンチレバーの製作,ならびに,高速走査時のプローブとディスクの接触振動の解析を行った.
【研究代表者】