Mitsuru Irie

In the era of digital big data, the users demand a stable preservation method of a huge digital information data. Today, we have three digital data storage media-type; Solid state (semiconductor,SRAM etc.), Magnetic (HDD, Tape) and Optical discs (CD, DVD, BD). Otherwise, in the today's carbon-conscious society, the optical disc technology be refocused on archiving solution for digital data information. Then, Recordable optical disc in professional use would be the most promising one in those digital storage media. This paper reports discussion of the life expectancy evaluation method of optical disk for data archiving based on the ISO/IEC standard.

We discuss the development method of a simple myoelectric prosthetic hand by using the two type digital fabrication machines, which are a three dimensional printer and a laser cutting machine. The performance of both machines to developing the prosthetic hand is compared in terms of the difficulty of manufacturing and assembly, experimentally. Results demonstrated these digital fabrication capabilities of the prosthetic hand.

ISO/IECJTC 1/SC23は光ディスク寿命評価試験方法，およびデータマイグレーション方法の国際標準規格を開発した．本論文はこれらの規格の内容と，その使用状況について解説した。（担当：研究全般）

本論文は，光ディスクの信頼性寿命のISO/IEC標準測定手法を改善するためにアイリング加速試験モデルの実験的評価を実施した。新たなストレス条件を実験的に評価した結果，アイリング加速モデルとして有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

本論文は，光ディスクの信頼性寿命のISO/IEC標準測定手法を確認するためにアイリング加速試験モデルの実験的評価を実施した。高速・高密度追記型光ディスクを用いて実験的に評価した結果，ISO/IECのストレスモデルは寿命推定法のアイリング加速モデルとして有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

In this paper, we present and discuss a simple estimation method for the life expectancy of optical disks using resampling (bootstrap) statistical analysis in order to roughly estimate the lifetime of archival-grade disks. The performance of this method was examined experimentally using the Eyring acceleration test with four stress conditions. Results demonstrated the capability of this bootstrap analysis for estimating life expectancy compared with conventional statistical analysis using the Eyring acceleration test.

本論文は，光ディスクの信頼性寿命の標準測定手法を確立するためにアイリング加速試験モデルの実験的評価を実施した。光ディスクの加速試験モデルとして４水準のストレスモデルを提案した。高速・高密度追記型光ディスクを用いて実験的に評価した結果，４水準のストレスモデルは寿命推定法の加速モデルとして有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

本論文は，光ディスクの信頼性寿命の標準測定手法を確立することを目的とし，計算機統計学を適用した光ディスクの期待寿命推定法を提案した。計算機統計学の手法としてリサンプリング（ブートストラップ法を用い，従来手法と比較して検討した結果，統計的信頼水準を規定せずに待寿命の推定することができる寿命推定法として有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

This study is intended to establish a standard technique for measuring high-density optical disk life expectancy. The life expectancy of archival performance for high-speed recordable optical disks [digital versatile disc-recordable (DVD-R) disk] was examined using two acceleration test models, namely, the Arrhenius and Eyring models, and an analysis of statistical techniques based on the ISO method. Results demonstrate that the statistical distribution of failure time using both acceleration test models follows a lognormal distribution. Thus, we can estimate a standard life expectancy of 95% survival probability with a 95% confidence level for each acceleration test model.

This study examined a life expectancy of high-speed recordable optical disks (DVD-R). It is based on the Eyring acceleration model and statistical analysis. The statistical distribution of life data for the optical disk assumed a lognormal distribution. Analysis of statistical techniques based on the ISO standard is proposed as a life expectancy prediction method for CD-R disks. The results demonstrated that the statistical distribution of failure time data using the PI error number criterion can accommodate a lognormal distribution. We can estimate a standardized life expectancy of a high-speed DVD-R as the minimum lifetime of 95% survival probability at 25 'C/50%RH with a 95% confidence level.

本論文は，光ディスクの信頼性寿命の標準測定手法を確立するためにアイリング加速試験モデルの実験的評価条件を提案した。従来，アイリング加速モデルは環境温度と相対湿度を加速ストレスとして５水準での加速試験が実施されていたが，光ディスクの加速試験モデルとして４水準のストレスモデルを提案した。高速・高密度追記型光ディスクを用いて実験的に評価した結果，４水準のストレスモデルは寿命推定法の加速モデルとして有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

本論文は，光ディスクの信頼性寿命の統計分布から期待寿命を推定するための統計解析手法を確立することを目的とし，実験的に求めた高速・高密度追記型光ディスクの信頼性寿命の統計分布をもとに期待寿命を推定した。信頼性寿命の統計分布をパラメトリックに統計解析を行うことにより信頼性95%，残存確率95%の期待寿命を推定できることを明らかにした。（担当：研究全般）

In this study, we examine the criteria for lifetime measurements using the Eyring acceleration test model and statistical analyses to evaluate high-density recordable optical disks. Two criteria are commonly used to determine disk lifetimes. One is the parity inner (PI) error number of the error correction code (ECC). The other is the jitter value (the channel clock to data). The results have demonstrated that the statistical distribution of lifetime data using jitter is a lognormal distribution. Using this criterion, we can estimate the standard life expectancy of high-density recordable optical disks as the minimum lifetime of 95% survival probability at a 95% confidence level.

本論文は，光ディスクの信頼性寿命の統計分布から期待寿命を推定するための統計解析手法を確立することを目的とし，加速試験としてアイリングモデルを採用して高密度追記型光ディスクの信頼性寿命の統計分布を実験的に評価した。加速試験による光ディスクの特性評価のためのディジタルエラー測定装置を開発し，追記型光ディスクの適用して信頼性寿命分布を評価した結果，対数正規分布に従うことを実験的に明らかにした。（担当：研究全般）

In this study, we examine a lifetime estimation method for optical disks using the Eyring acceleration model and statistical analysis. The standardized life expectancy of an optical disk is defined as its minimum lifetime at a 95% survival probability and a 95% confidence level under disk conditions in terms of its degree of usage. We confirmed the capability of this method of estimating life expectancy by considering the stresses of temperature and relative humidity, and providing a confidence level. ©2005 The Japan Society of Applied Physics.

本論文は，光ディスクの信頼性寿命の標準測定手法を確立することを目的とし，アイリング加速試験モデルと統計解析手法を適用した高密度相変化光ディスクの期待寿命推定法を提案した。統計的信頼水準を規定して期待寿命の推定することができる寿命推定法として有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

This study examined a lifetime estimation method for optical disks. It is based on the Eyring acceleration model and statistical analysis. The statistical distribution of life data for the optical disk assumed a lognormal distribution. Analysis of statistical techniques based on the ISO standard is proposed as a life expectancy prediction method for CD-R disks. The standardized life expectancy of an optical disk is defined as the minimum lifetime of 95% survival probability at 25/50%RH with a 95% confidence level. An acceleration test was conducted using a high-density optical disk under stress conditions of temperature and relative humidity. Consequently, we confirmed the capability of this method for estimating life expectancy by considering the stresses of temperature and relative humidity, and providing for a confidence level. The statistical distribution function of optical disk lifetime data must be clarified experimentally to apply this technique to lifetime estimation of optical disks in the future.

We examine a lifetime estimation method for high-density recordable optical disks. It is based on the Eyring acceleration model and statistical analysis. The statistical distribution of life data for the optical disk assumed a lognormal distribution. The standardized life expectancy of an optical disk is defined as the minimum lifetime of 95% survival probability at 25°C / 50%RH with a 95% confidence level. An acceleration test was conducted under stress conditions of temperature and relative humidity. Results have demonstrated that the statistical distribution of lifetime data using the digital error criterion item can be applied to a lognormal distribution. Thereby, we can estimate a standard life expectancy of high-density recordable optical disks as the minimum lifetime of 95% survival probability at a 95% confidence level.

本論文は，アイリング加速試験モデルと統計解析手法を適用した高密度相変化光ディスクの期待寿命推定法を提案した。その結果，本寿命推定法は，温度と相対湿度をストレス要因として考慮し，統計的信頼水準を規定して期待寿命の推定することができる寿命推定法として有用な方法であることを明らかにした。（担当：研究全般）

本論文は，高密度書換え形光ディスクの環境信頼性に対する標準測定手法を確立することを目的としている。加速試験による環境温度，相対湿度のストレス条件がアーカイバル期待寿命推定に与える影響を評価し，期待寿命推定には環境温度と相対湿度のストレス条件を同時に考慮したアイリングモデルによる解析が必要であることを確認した。（担当：研究全般）

本論文では，高密度光ディスク用光ヘッドに用いるホログラムレーザユニットを提案した。650nmの半導体レーザ素子，Si基板上に形成した受光素子及び偏光性ホログラムを用いたレーザユニットを考案し，ホログラムの最適化設計手法を明らかにすると共に，高密度光ディスク用光ヘッドとして本レーザユニットが有用であることを確認した。（担当：研究全般）

本論文は、電子画像記録の記録媒体として普及している高密度書換え形光ディスクの信頼性寿命を評価し、環境信頼性に対する標準測定手法を検討したものである。相変化光ディスクの信頼性寿命は、推定知～100年という長期間であることを確認すると共に、信頼性寿命には、相変化膜の初期化状態やデータ記録時の記録速度が影響を与えることを明らかにした。

A high-power small-sized optical head which adopts a laser diode (LD) pumped Nd: yttrium aluminum garnet (YAG) laser (maximum power: 16W) for a laser-induced thermal-transfer printing system was developed. The size of the developed optical head is 10 cm (width) x 15 cm (depth) x 3 cm (height); the maximum power of an optical spot that can be obtained is 1.2 W. Stable characteristics of pulse width modulation and rise-time using the acousto/optic modulator (AOM) are confirmed experimentally. Digital high-definition image printing was evaluated at the 3 mus laser pulse by the developed head. The system achieved a more than 10-fold speed increase over our previous system which adopted a 100 mW laser diode. In addition, a good high-definition digital image was confirmed. In this paper, we describe the optical design and optical characteristics of the high-power small-sized optical head, which adopts a laser diode pumped Nd:YAG laser; we also present experimental results of the digital high-definition image.

A new optical system which can efficiently generate the nearly diffraction-free beams is proposed and its characteristics are investigated by numerical analysis. This optical system consists of a new optical element called a DCC (double-concave-cone) lens and an objective lens with a large numerical aperture, and can generate the Bessel beam and also the Bessel-Gauss beam. The maximum propagation distance of nearly diffraction-free beams generated by the system agrees with its theoretical value for the Bessel beam.

In laser dye transfer printing, the small laser spot provides high resolution, but the printing speed is relatively low compared to that of thermal head printing, in which a large number of dots can be recorded simultaneously. To shorten the printing time, a compact high-power Nd:YAG laser is used for the light source in our printing system. We have developed a practical laser dye transfer printing system with a newly developed Nd:YAG laser and compact optical head. Printing characteristics with a short pulse, of the order of 1 mu s, are evaluated in this printing system. As a result, continuous-tone printing with a pulse of 2 mu s is feasible when laser power is 1.0 W, indicating a significant advance in printing speeds. The transfer efficiency as a function of pulse width has a peak that can be observed. A thick ink layer produces maximum optical density, although a reduction in efficiency results from increasing the layer thickness. Good halftone printing is also performed using this system.

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度熱転写記録方式の高精細記録の性能評価を行った。本記録方式のレーザ熱転写プリンタ試作機を用い，コンピュター制御系により画像データに基づくレーザ強度変調を実現した。その結果，レーザ強度変調にもとづく階調再現を実証し，高精細画像記録への実用性を明らかにした。（担当：研究全般）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度溶融型熱転写記録方式による高精細2値画像記録の実証と記録特性の解析を行った。本記録方式を採用したレーザプリンタを試作し，解像度2000ｄpiの単色・高精細２値画像記録を実現すると共に，記録特性の評価も行ない，本記録方式が高密度記録に有効性であることを確認した。（担当：研究全般）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度溶融型熱転写記録方式によるカラー記録の検討を行なった。カラー記録化のために熱転写リボンにレーザ光吸収層（光熱変換層）を形成した新たな記録用リボンを用いることを提案し，試作リボンにより，2500dpiを越える高密度カラー熱転写記録を実証し，本記録方式の有効性を確認した。（担当：研究全般）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度溶融型熱転写記録方式の提案と記録過程の解析を行った。レーザ光による熱転写過程を薄膜の熱応答モデルを用いて理論的に解析するとともに記録実験を行い，その有効性を確認している。また，転写実験から最小記録線幅75μmを実現し，高密度記録への有効性を確認した。（担当：研究全般）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度溶融型熱転写記録方式の画像形成プロセスについて熱伝導理論にもとづいた解析を行なった。3次元の熱伝導解析を行ない熱拡散特性から記録特性を明らかにすると供に，シングル光パルスによる画素形成の実験的評価を行ない，本記録方式の画素形成過程を明らかにした。（担当：研究全般）

This study examines melt-type thermal transfer printing using a focused laser beam as an alternative to conventional thermal-head printing. Owing to the high converging property of laser beams, this method enables recording with high definition. In this study, we investigated the fundamental characteristics of this method. A printing resolution of 3476 dpi was achieved. A simple three-dimensional model of thermal printing was used to study the heat distribution profile of the melt-transfer process. The results confirmed that the melting heat could be focused on a much tinier area than that allowed by conventional methods. Thus the new laser transfer method is better suited to high-definition printing.

We are studying the melt-type thermal transfer printing method, using a high-power semiconductor laser as the heat source instead of a conventional thermal head. This new printing method, which involves focusing a laser beam onto a tiny region several micrometers in diameter, provides high-definition printing. The results of experiments using two-layer color-ink ribbons with a photothermal conversion layer are reported. A printing resolution of 2538 dpi is possible.

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度熱転写記録方式の画素形成プロセスの解析を行った。10μｍ程度のマイクロ画素形成に必要な記録エネルギーを実験的に明らかにするともに，パターンの大きさが1平方ｍｍのマイクロ印字も実証し，本記録方式の有効性を確認した。（担当：研究全般）

本論文では，高出力可視光レーザを用い高密度光磁気ディスクに対応した分離型光ヘッドの提案を行った。680nm帯，30mW出力の半導体レーザ，及び分離型光ヘッドを開発した。本光ヘッドを搭載した光ディスク装置を試作し，高密度光磁気記録を実証した。 （担当：研究全般）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度溶融型熱転写記録方式による高精細2値画像記録の実証と記録特性の解析を行った。本記録方式を採用したレーザプリンタを試作し，解像度2000ｄpiの単色・高精細２値画像記録を実証し，本記録方式が高密度記録に有効性であることを確認した。（担当：研究全般）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度熱転写記録方式の提案を行った。本記録方式の原理確認を行なうためのレーザ熱転写プリンタを試作し，3000dpiを越える高密度熱転写記録を実験的に確認し，本記録方式の有効性を明らかにした。（担当：研究全般）

To cope with the trend of high-speed access, a high-performance optical head with a sliding and rotary-type of lens actuator has been developed. An advantage of this type of lens actuator is that the moving part of the actuator is dynamically well balanced so that the objective lens is not shaken by acceleration or deceleration during seeking. As a result, the stability of the velocity control during seeking has been improved and the waiting time when the operation mode changes from the seek mode to the tracking mode has been reduced. To cope with the trend of high-speed transfer, we have increased driving efficiency and set the frequency of the parasitic resonance sufficiently high. Also, the rotational latency, which is an important factor of the access time, has been shortened. As a result, a data transfer rate of 7.4 Mbits/s and average access time of 48 ms have, been attained in a 130-mm rewritable optical disk drive.

本論文では，半導体レーザ励起のNd:YAGレーザの小型化及び非線系光学効果を用いたグリーンレーザの提案を行っている。スラブ型Nd:YAG素子と非線形光学素子KTPによる第2次高調波発生を用いて，出力５ｍＷのグリーンレーザを実現した。（担当：グリーンレーザの評価）

本論文では，レーザ光のヒートモードを用いた高密度熱転写記録方式の提案を行った。３次元熱伝導解析による記録プロセスの理論的解明及び試作機による3000dpiを越える高密度熱転写記録の実験的評価を行ない，本記録方式の有効性を確認した。<br /> （担当：研究全般）

本論文では，2ビームレーザを有する光ヘッドにおける新規なトラックセンシング方式を提案した。自己補正機能を有するトラッキングセンシング方式とピエゾ素子からなる光軸補正アクチュエータを用いた制御系を構築し，2ビームによって形成される光スポットの位置精度を±005μm以下に制御できることを確認した。（担当：研究全般）