1996年技術論文

【要旨】

面放電型AC-PDPの発光状態をストリークカメラにより蛍光体可視光、Xe近赤外光、Ne赤色光それぞれについて時間、および場所の変化を観測した。従来は、PDPの発光は陰極側でのみ発生すると考えられていた。しかし、比較的大きなセルサイズの陽極側では、

1. 可視光は全光量の30%に達する。
2. Ne発光は生じない。
3. 可視光量に対する赤外発光量の比率は陰極側よりも大きい。

ことが観察された。さらに、陽極側でのXe赤外発光中には陽光柱にみられる陽光縞と似た定在縞構造が観察された。

【要旨】

電流値1.0 mA/4 mm²時の外部量子効率1.19(％)となる積層型白色発光有機電界発光素子を作製した。
真空中定電流駆動時の、初期輝度300 cd/m²からの輝度半減時間は約400時間であった。この素子は、電流値を上げると色調が青色の方向に移動するような発光スペクトルの印加電流密度依存性や、定電流駆動を続けると色調が青色方向に移動するような発光スペクトルの経時変化を示した。

【要旨】

光導電型液晶ライトバルブ素子を用いたプロジェクタを開発した。書き込み系には1.1インチのTFT液晶パネルとLEDを、読みだし光源には250 W直流点灯メタルハライドランプを、2枚のダイクロイックミラーにより色分離合成を行うフルカラー動画表示の100インチまで投影できるシステムである.
ランプの放射輝度方位分布を考慮したシミュレーションによる光源系の設計、液体PBSの開発、シリンドリカルレンズによる非点収差の補正により

1. 高輝度…650ルーメン
2. 高精細…400TV本のMTF60％

の画像を得た。

【要旨】

マイクロメカニカル静電スイッチを能動(Active Matrix)表示素子へ応用する可能性について評価した。Siウェハー上にLP-CVDによって成長された1.4 μm×23 μmのSi-N両端支持ビームで構成される静電スイッチについて、特にそのスイッチングスピード およびヒステリシス挙動について評価した。
マイクロメカニカル機構で常に課題となる固着問題については、短時間巾の逆極性パルスを駆動信号後縁に付加することによって有効に対処できることが確認された。試作した静電スイッチは、100 nsec.以下のスイッチング時間で0.16 μmのビーム偏移を生ずることがレーザー干渉法を改変した新たな手段により測定された。
ターンオン閾値電圧は30 V以上であり、ON/OFF状態を与える電圧ヒステリシス幅は 各スイッチ閾値電圧の1/3から2/3程度に分布した。閾値電圧30 Vのスイッチに対して、時間巾2 μsec.振幅32 Vの書き込みパルスに引き続く保持電圧25 Vの駆動波形により、2 msec.以上の保持状態が可能でありAM表示素子としてのメモリー性が確認された。

【要旨】

立体CUBEシステムを開発し、160インチのメジ無し16面システムとして3セットを会津大学の人工世界ゾーンに納入した。
本システムのマルチスキャンCUBEには短残光CRTと液晶シャッターを採用した。
本システムの立体視時のクロストークは25 dB以下に抑えた。

【要旨】

就寝前のリラクセーションから快眠効果をもたらす光快眠器(α波再現光刺激システム)を開発した。
入眠移行期のα波には特徴的な周波数のゆらぎがある。このゆらぎを光フィードバックで生成される光信号に取り込んで記録し、それを再生することで、入眠移行期の脳波の状態を再現し、覚醒レベルの低下を図る。
入眠移行期は入眠点から前の3分間と定めた。入眠点は、群発α波(1秒以上持続する高振幅α波)の出現率について1分間あたりの累積時間占有率が覚醒時の50％以下に低下する点とした。
効果の検証のために不眠傾向成人28名を対象に実験を行った。自宅にて就寝前に記録した信号を再生した結果、寝つき・睡眠の質・日中の気分について改善効果があることを確認した。
さらに光快眠器は、従来の光フィードバックに比べ、再生時は脳波センサが不用なので、センサ装着のわずらわしさがないことも、就寝時の使用に適している。

【要旨】

我々はDVDグループのコアメンバーとして、DVD物理規格スペックの策定に携わってきた。DVD物理規格のキーポイントは0.6 mmの薄い基板、2層ディスク、データROMベースにしたエラー訂正、8/16変調、そしてすべてのタイプのDVDディスクの互換性を考慮したフォーマットである。
それらの技術を用いて、片面ディスクで4.7ギガバイトの容量を、2層ディスクで 8.5ギガバイトの容量を実現している。

【要旨】

DVDビデオ規格はDVD-ROM規格の上にビデオ・アプリケーション規格を定めたものであり、従来にはなかったDVD独自の特徴的な機能を多数実現している。
そのため、映画、一般TV素材、カラオケ、ミュージック・ビデオ、インタラクティブ、ゲームなど広範囲な用途に適用可能なものとなっている。
本稿では、DVDビデオの論理フォーマットの概要として、ボリューム・データ 構造、ビデオ・アプリケーションの特徴と構造について述べる。

【要旨】

DVDを利用したカラオケフォーマットを提案した。DVDは高画質動画と8ch音声で2時間以上の再生が可能である。DVDをカラオケに応用することで自動音声選択、テキスト検索など、従来にない機能を実現するカラオケシステムが可能になった。さらに、単純な操作で、主な機能を実現できるフォーマットになっている。

【要旨】

DVDで採用された8/16変調方式について概説する。8/16変調は8ビットのデータを16ビットのデータに変換する変調方式で、Tmin＝3T、Tmax=11T である。この変調方式により、CDと比較して約7％記録密度が増加する。同期パターンとして変調コード内に現れない14Tの信号を使用する。またDC制御により信号内の低周波数成分を削減している。
DVDではシステムの安定性を優先し、8/15変調よりDC成分の少ない8/16変調を採用した。

【要旨】

DVDのような高記録密度光ディスクから、信頼性の高いディジタルデータを再生可能なビタビ復号回路を開発した。開発したビタビ復号回路は、記録符号化方式の性質を利用して、復号能力を高めるとともに回路規模の縮小を実現した。回路規模は3000ゲートであり、30 MHzクロックで動作する。
開発した復号回路の性能を計算機シミュレーションと試作再生機による実験で評価した。評価項目は記録密度、S/Nとスキューマージンである。その結果、ビタビ復号回路の性能が従来のビットバイビット復号回路より優れており、DVDのような高記録密度の光ディスクシステムの実現に有効であることを確認した。

【要旨】

DVD完パケ送出システムを設計開発した。完パケメディアとしては、DLD(ディジタルLD)、DLT(ディジタルリニアテープ)、HD(ハードディスク)のいずれも使用可能である。完パケメディアに記録されたDVD論理フォーマット信号を、ホストコンピュータにより高速で読み出し、信号送出先であるLBR(カッティングマシン) が要求する速度にレート変換して、物理フォーマットした記録信号を送出する。
最大で画像再生スピード(平均4.7 Mbpsの場合)の3倍の速度で送出可能であり、135分の映像ソースが約45分でガラス原盤にカッテイングされる。カッテイング時には物理信号エラーチェックを行う。DVDデコーダーを組込むと、映像・音声のエミュレータとしても機能する。

【要旨】

DVD対応LBR(Laser Beam Recorder)を開発した。本装置でカッテイングしたディスクのトラックピッチエラーは±0.03 μm以下で、これはDVDの規格を満足している。これを実現させるため高速回転中のシャフトの軸直角方向へのゆらぎに着目し、新たに高剛性エアースピンドルモーターとそのドライバを開発した。光学系送りサーボの最適化とともに性能の向上に寄与しており、さらなる次世代へも展開可能な要素技術である。また、光源にはSHGレーザーダイオード、およびI-O有限対物レンズを採用し、光学系の短光路・集約化をはかり、コントロール系にはFPGAを採用し、100 V単一電源で動作させるなど装置の小型化・低価格化を実現した。

【要旨】

DVDに最適なマスタリングプロセス技術の開発を行った。αディスク(CDと同じサイズで、MPEG1準拠のディジタル動画が入っているパイオニア独自のカラオケ専用ディスク。容量は2.1 GBで再生時間は60分)用マスタリングプロセスをベースにして、超高解像フォトレジストの導入、カッテイング条件および現像条件などの最適化を行い、高密度化に対応する技術を確立した。

【要旨】

高密度光ディスク(Read-only Single-layered)を生産するために、レプリ ケーションプロセス、および材料の開発を行ったので報告する。
成形プロセスでは、サブストレートに求められる転写性、反り角、複屈折の 各性能を確保するために、射出圧縮成形法で条件を確立した。保護膜プロセスでは、サブストレートを変形させない、紫外線硬化樹脂を開発し、貼り合わせプロセスでは、温度・湿度変化によるサブストレートの変形を抑えられる、紫外線硬化型接着剤の開発を行った。

【要旨】

2層ディスクの構造、作製方法、単層ディスクとの規格の相違、再生方法について概説する。
2層ディスクの実現のためには、半透明反射膜、基板厚、スペーサ層厚を最適化することが重要である。半透明反射膜には、金の薄膜、スペーサ層には紫外線硬化樹脂を用いた。二つの層の再生は、トラックジャンプと同様の手法を用いて焦点を移動させることにより容易に選択できる。各層ともジッター7%以下の良好な再生信号が得られた。

【要旨】

DVD片面読み取り2層ディスクで、貼り合わせ層にドライフォトポリマフィルムを、半透明膜にAgを使用したディスクの試作検討を行った。
その結果、貼り合わせ層にドライブフォトポリマフィルムを使用したディスクの信号特性は、液体フォトポリマを使用したディスクのそれと比べ、同等である ことを確認した。さらに、貼り合わせ層厚の制御に優れていることがわかった。
半透明膜にAgを使用したディスクの光学特性は、Au半透明膜と同等の性能であるが、温度・湿度加速試験(電気特性は60゜C60%RH48時間+70゜C60%RH 48時間+70゜C60%RH48時間)後、Ag反射膜が劣化し、反射率が低下することを確認した。

【要旨】

再生専用DVDディスクと互換性のあるライトワンス型メディアDVD-Rおよびその記録システムを開発した。有機色素記録膜を用いた0.6 mm厚基板貼り合わせディスク、発振波長635 nm高出力レーザーを用いた光出力10 mW記録用光ピックアップ、これらを開発し、直径120 mmのディスク1面あたり、ユーザーデータ容量3.9 Gbyte相当密度の記録再生を確認した。
基本特性として、記録パワー6.7～9 mW、デフォーカス±1.3 μmの条件下においてバイトエラーレート1×10-3以下を達成した。また再生ディスクチルト±0.75 deg(rad)、±0.55(tan)の条件下においてジッター15%以下(バイトエラーレート:5×10-3)を達成した。

【要旨】

DVDと互換性のある追記型色素ディスク(DVD-R)を開発した。記録膜には、短波長レーザー(波長635 nm)に対応した新規色素を使用した。ディスクの記録特性を測定した結果、C/N50 dBの特性が得られた。また、8/16変調された信号を記録し、アイパターンは十分に開口しており変調信号が問題なく記録されている ことを確認した。

【要旨】

DVDディスクの検査器の開発に着手した。本検査器はDVDディスクのHF信号 特性とサーボ信号特性、エラーレート、偏芯を検査する自動検査器である。本検査器が目標とする最終的な仕様は、

1. 完全自動化対応
2. DVD/CDの検査
3. インライン／オフラインの検査
4. 検査結果のグラフ／数値表示
5. 検査条件の設定／変更
6. 検査結果の一覧・読み出し・削除・印刷

などである。 なお、2.のDVD/CDの検査と3.のインライン／オフラインの検査は段階的にトライする。

【要旨】

オーバーライト可能な相変化ディスクを用い、片面あたり2.6 GBの記録容量を有する 書き換え型ディスク「DVD-RAM」の規格が検討されている。DVD-RAMはDVD-ROMとの互換性、ランダムデータと連続データファイルへの対応および大容量実現のために以下の仕様が提案されている。

1. 8/16変調、0.41μm/bitのマークエッジ記録(ランド・グルーブ記録方式)
2. トラックピッチ0.74 μm(ランド・グルーブ記録方式)
3. ゾーンフォーマット(ZCLV)記録、セクタサイズ2 kB、ECCブロックサイズ32 kB
4. ユーザーデータレート：11 Mbps以上
5. 論理フォーマット:UDF(Universal Disc Format)

【要旨】

本研究において非定常信号の正確な解析方法の提案とこれらの新しく開発した方法の有用性を立証した。
一般に、定常信号は時間領域か周波数領域かのいずれか一方のみで解析されるが、非定常信号の場合は時間とともに周波数も変化するので、時間周波数(t-f)に関する2次元解析法が必要になる。過度信号や非定常信号などの時変信号の解析にはWigner分布が適している。具体的に衝突音信号解析やベローズの共振周波数を求めるのにWDを用い、衝撃音の重要な特性や正確な共振周波数がWDにより推定され得ることを示した。
しかし、WDの解析結果は物理現象とは関係ない干渉項の発生によって複雑になる。本研究では干渉項発生の機構を明らかにし、新しい補正WD、RID(Reduced Interference Distribution)、を提案した。また、低S/Nのシミュレーション信号とサンドイッチ鋼板の衝突音場や音声の実測信号をCRID(Cross-RD)を用いて解析した。
干渉項を取り除くと同時に干渉項を定量的に評価することが可能なブロック適応フィルタを使った別の手法(BLMS-WD)も開発した。これは周波数領域でのLMSアルゴリズムを用いるため、t-fの分解能トレードオフが小さく、信号をより的確に表現できる。本稿ではこれを中心に述べる。
RID、BLMS-WDと他の分布との特性比較も行った。まず、他の分布としてChoi-Williams分布の性質を明らかにし、特性比較は、チャープ信号とコンサートホールの測定信号の解析によって行った。解析結果として、時変信号の最も正確な瞬時値解析はRIDであり、簡単な解析法としてはSpectrogramがよく、Wavelet変換は時間的に不連続な情報抽出を行うのに非常によいことを示した。また、コンサートホールの反射音の聴覚検知に基づいたBLMS-WDによる結果も示し、最後に時間周波数表現の統一表現を行った。
以上のように非定常信号の正確な解析方法を提案し、その手法の特徴について理論的に解明するとともに、シミュレーション信号や実測信号を解析し有用性を評価した。その結果、従来の解析では得られない多くの有用な情報が得られることを明らかにした。

【要旨】

時間・周波数解析に有用な新しい手法である一般調和解析(GHA)を用いて非定常信号の分析を行った。これにより時間窓による打ち切りの影響を受けることなく高い周波数分解能を得ることができた。この手法は短時間フーリエ変換(STFT)と同様に短時間窓内の信号が定常であるとみなして分析を行っている。STFTは時間・周波数分解能を同時に高くすることはできないという重大な欠点があるが、GHAによる方法はこの制限に強く束縛されることはないという利点を有している。

【要旨】

ROM型光ディスクの再生信号に生じるジッタを、解析する手法について検討を行った。この方法では、ジッタを前後2つのラングレスパターンごとに測定するため、ノイズ成分、符号間干渉成分に分けることができ、詳しい解析ができる。さらに、解析により得られた符号間干渉成分を用いることで、実測データから記録再生系の伝達特性を求めた。また、符号間干渉成分に関しては、得られた伝達特性との逆の特性を記録時にかけることでキャンセルする実験を行い、ジッタ低減効果を確認した。

【要旨】

双方向の通過が可能な"無向リンク"による道路ネットワークデータ（経路データ）で交通規制を正しく反映した経路探索をするため、従来のダイクストラ法をもとに「リンク・ダイクストラ法」を考案した。また、ナビゲーションシステムの限られたメモリで高速に探索を行うため「経路データの階層化」を行なった。そしてこの階層化された経路データを用い、よりよい経路を得るため「複数候補方式階層探索」を採用した。

【要旨】

衛星ディジタル放送システムの限定受信方式を検討した。
欧州ディジタル・テレビ放送プロジェクトの中で提案されたDVB限定受信仕様に準拠するディジタル衛星受信端末を開発することを通じて、先行している欧米衛星ディジタル放送システムの限定受信方式の基本原理および特徴を検討した。衛星ディジタル放送システムを構築するのに際し、最も重要な技術の一つである限定受信技術を確立した。

【要旨】

欧州衛星ディジタル放送受信機に使用するデスクランブラICを開発した。本ICを開発するためにスクランブル/ディスクランブルの方式、およびアルゴリズムを検討した。
スクランブル/ディスクランブル方式には、MPEG2システムレイヤのPES( Packetized Elementary Stream:可変長)とTS(Transport Packet:固定長)の両方式に対応可能とした。また、アルゴリズムにおける各種パラメーターの設定は、スクランブル/ディスクランブル・システムの安全性を高めるために、暗号技術を導入した。
上述の技術を用いて開発したICの仕様は、

1. 処理速度：78.5 Mbit/S
2. ゲートサイズ：3万ゲート
3. 方式：DVB方式(TS、PESレベル対応)

【要旨】

ディジタル音声放送システム(DAB)受信機のデコーダ部の開発を行った。本デコーダは、EUREKA147方式に準拠したDAB信号（第3世代実験フォーマット)の復調が可能である。
デコーダの性能を評価するため実験室、およびフィールドでテストを行った。フィールドテストはマルチパスフェージングの影響を受け易い環境下で行ったが、正常にオーディオ信号の再生が可能であることを確認した。以上のテスト結果から、DABシステムが移動体向け受信機に適していることを確認した。