JP2006252743A - マルチレベル読み出し専用光ディスク及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 読み出し専用光ディスクの記憶容量とデータ転送速度を向上させ、現在の読み出し専用光ディスクシステムとの互換性を最大に保持できるマルチレベル読み出し専用光ディスク及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 マルチレベル読み出し専用光ディスク及びその製造方法に関し、多種の記録ピットを備え、記録ピットは、その幅方向に沿う縦断面がマルチレベルの任意形状を有し、レベルが異なった記録ピットの縦断面積も異なっており、下記式を満たす。
【数１２】

ここで、Ｓは記録ピットの縦断面積、ｘは記録ピットの幅方向の座標、ｈ（ｘ）は記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数、積分領域は記録ピットの縦断面全体である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、ディジタル記憶技術に関する。具体的には、本発明は、マルチレベル読み出し専用光ディスク及びその製造方法に関する。

従来技術のディジタル光ディスクは、いずれも情報を２進数データに変換させ、２進数データをある変調方式で記憶媒体における記録マークの二つの異なった物理状態に対応させ、データの記憶を実現するものである。このような記憶方法は「２値記憶」と呼ばれている。現在の読み出し専用光ディスクの記憶技術は、すべて前記「２値記憶」方法を採用し、対応する位置が「ピット」（Ｐｉｔ）か「ランド」（Ｌａｎｄ）かは、反射光の強度で判断できる。各記録セルごとに、二つの状態、即ち、１ビット（ｂｉｔ）の情報を記録させることができる。

マルチレベル記憶技術は、「２値記憶」に対して提案されるものである。データストリームをＭ−ａｒｙディジット（Ｍ＞２）に変調させ、この変調されたＭ−ａｒｙディジットを記録媒体のＭ種類の異なる物理状態に対応させると、Ｍ−レベル記憶が実現されることができる。このＭ−レベル（ｌｅｖｅｌ）記憶方法において、一つの記録マーク（ユニット）にｌｏｇ２（Ｍ）ビットデータを記憶させることができる。これにより、Ｍが２より大きくなると、各記録ユニット毎に、１ビット以上の情報を記憶させることができるとともに、データ転送率も向上する。マルチレベル記憶技術は、レーザ波長と光学ニューメリカルアパーチャーを変化させることなく、記憶容量とデータ転送速度を向上させる新たな技術である。よって、マルチレベル記憶システムは、現在の光記憶システムとの互換性が高い。

周知のマルチレベル読み出し専用光ディスクの一例として、ＰＤＭ（Ｐｉｔ−Ｄｅｐｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）と呼ばれるピット深さ変調方案が挙げられる。読み出し専用光ディスクに対し、スカラー回折理論に従って、反射光の強度と、光ディスクの記録ピットの深さとの間に対応な関係があり、すなわち、ピット深さ（０から）の増加につれ、反射光の強度が弱くなっていき、ピット深さがレーザ波長の１／４になると、反射光の強度が極小値に達する。マルチレベル光ディスクの記憶は、このピット深さと反射光の強度との間の関係を利用して異なったピット深さを設けることによって、実現される。しかし、光ディスクのピット深さのレベルの数が多過ぎると、ディスクの複製や信号検出などにおいて、多くの技術的な問題が出てくる。よって、ピット深さのレベル数を単純に増加させるだけで読み出し専用光ディスクの記憶容量を高めることは、大いに制限される。

従来のマルチレベル光ディスクの符号化（コード）として、通常、振幅変調という方案が採用されているが、まだ符号化技術の潜在力は引き出されていない。通常の２値記憶の光ディスクにおいて、ランレングスが制限された符号化方案が採用され、即ち、ＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ、ランレングス制限）符号化方案が採用された。ＲＬＬとは、光ディスクに記憶されるチャンネルシーケンスが、このシーケンスの二つの「１」の間に、「０」の個数が少なくともｄ個、多くともｋ個であるという条件を満たすことと指す。この二つのパラメータｄとｋは、それぞれシーケンスに出現可能な最小及び最長ランレングスを規制している。パラメータｄは、最高の 転送の周波数を規制するので、シーケンスが帯域幅制限チャンネルを介して転送される場合、ＩＳＩ（ｉｎｔｅｒ ｓｙｍｂｏｌ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を引き起こす可能がある。２進データの転送過程において、受信された信号が自身で同期するように求められる。通常、同期が、受けられた波形のジャンプに応じて検出時のフェーズを調整するためのフェーズロックループで再現される。最長ランレングスのパラメータｋは、適当なジャンプ周期数を確保し、読み出しクロック同期の需要を満たす。

ＲＬＬ符号（コード）は、振幅変調符号に対して、記憶容量を高めることができる。２値記憶において、ＲＬＬ符号が採用されると、最小な記録マークに１ビット以上の情報を記憶させることができるので、ＲＬＬ符号が光記憶に広く用いられる。例えば、ＣＤ用ＥＦＭコード（ｄ＝２、ｋ＝１０）とＤＶＤ用ＥＦＭ＋コード（ｄ＝２、ｋ＝１０）が挙げられる。ＤＶＤは、ＲＬＬ符号を採用することにより、１．５（ｂｉｔ／最小記録マーク）の記憶密度を取得できる。

前記内容に基づき、従来技術と異なるマルチレベル読み出し専用光ディスクまたはマスタディスク、及びその製造方法を切に求めている。

本発明は、以上のような技術的問題に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、レーザ波長と光学ニューメリカルアパーチャーを変化させることなく、読み出し専用光ディスクの記憶容量とデータ転送速度を向上させる新型の記憶技術を提供することにある。

この読み出し専用光ディスクにおいて、ランレングス制限のマルチレベル記憶技術が採用されたため、レベルの数が少ないマルチレベル読み出し専用光ディスクでも高い記憶容量がある。

上記の目的を達成するため、本発明は、縦断面がマルチレベルの任意形状である多種の記録ピット（複数の記録ピット）を備え、異なったレベルの（レベルが異なった）記録ピットの縦断面積は、異なっており、下記式を満たすことを特徴とするマルチレベル読み出し専用光ディスクを提供する。

ここで、Ｓ、ｘ、ｈ（ｘ）は、それぞれ記録ピットの縦断面積、記録ピットの幅方向の座標、記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数を示すものであり、積分領域は、記録ピットの縦断面全体である。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、記録ピットの縦断面積Ｓは、マスタディスクの記録のためのレーザのパワーによって決定されている。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいては、そのランレングス（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ ）は制限される（ランレングス制限（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）と呼ばれる）。このマルチレベル読み出し専用光ディスクのチャンネルシーケンスにおいて、二つの非「０」のディジット間に、「０」の個数が少なくともｄ個、多くともｋ個であり、ｋ≧ｄであり、ｄ≧０であり、パラメータｄとパラメータｋとが、それぞれチャンネルシーケンスに出現可能な最小ランレングスと最長ランレングスとを規制する。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、各記録マークごとは、ｌｏｇ２Ｍビットのデータを記憶でき、Ｍは、２より大きい整数で、記録ピットのレベル（段階）を示すものである。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、レベルが異なった記録ピットは、深さが異なっているが、幅が同一である。或いは、レベルが異なった記録ピットは、幅が異なっているが、深さが同一である。或いは、レベルが異なった記録ピットは、幅も深さも異なっている。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、記録ピットの深さ及び／又は幅は、マスタディスクの記録のためのレーザのパワーを調節することによって確定されている。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形形状であり、マスタディスクは、フォトレジスト材を用いる（含む）。

また、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形形状であっても良い、マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。この修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、物理修飾や化学修飾を行なうことによって得られるものである。前記物理修飾は、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から少なくとも１つの方式を選択して行われる。前記化学修飾はイニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択される少なくとも１つの添加剤を加えることによって行われる。

また、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であっても良い、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられる。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、ランレングスが制限され、そのチャンネルシーケンスにおいて、二つの非「０」のディジット間に、「０」の個数が少なくともｄ個、多くともｋ個であり、パラメータｄとパラメータｋとが、それぞれチャンネルシーケンスに出現可能な最小ランレングスと最長ランレングスとを規制する。

本発明は、
（ａ）二値のユーザデータがエラー訂正符号化及びマルチレベル変調符号化によってマルチレベルコードシーケンスに形成され、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成され、
（ｂ）レーザ装置から出射されたレーザのパワーが、上記（ａ）で生成された書き込み信号によって制御され、その制御によってマスタディスクに対して記録が行なわれ、マルチレベル読み出し専用マスタディスクが作製されるマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法を提供する。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクの記録ピットの縦断面積は下記式を満たす。

ここで、Ｓ、ｘ、ｈ（ｘ）は、それぞれ記録ピットの縦断面積、記録ピットの幅方向の座標、記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数を示すものであり、積分領域は、記録ピットの縦断面全体である。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、半導体レーザ装置の駆動電流を調節することで前記半導体レーザ装置のレーザ記録パワーが制御され、レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調振幅を変化させることでレーザ装置のレーザ記録パワーが制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、マルチレベル変調符号化が、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）変調符号化であり、形成されたマルチレベルコードシーケンスが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）コードシーケンスであり、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクである。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、ランレングスが、マスタディスクの記録のためのレーザ装置の照射時間を調整することによって制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整され、レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、フォトレジスト材を用いる（含む）。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、物理修飾や化学修飾を行なうことによって得られるものである。前記物理修飾は、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から少なくとも１つの方式を選択して行われる。化学修飾はイニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択される少なくとも１つの添加剤を加えることによって行われる。

また、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であっても良い、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられる。

本発明は、
（ａ）二値のユーザデータがエラー訂正符号化及びマルチレベル変調符号化によってマルチレベルコードシーケンスに形成され、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成され、
（ｂ）レーザ装置から出射されたレーザのパワーが前記書き込み信号によって制御され、その制御によってマスタディスクに対して記録が行なわれ、マルチレベル読み出し専用マスタディスクが作製され、
（ｃ）前記マルチレベル読み出し専用マスタディスクが型とされ、金属製スタンパが複製され、
（ｄ）前記スタンパがモールドとされ、プレスにかけてマルチレベル読み出し専用光ディスクが複製されたマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法を提供する。
このマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法は、前記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法に比べて、さらにステップ（ｃ）と（ｄ）を含んでいる。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスク及びマルチレベル読み出し専用光ディスクの記録ピットの縦断面積は、下記式を満たす。

ここで、Ｓ、ｘ、ｈ（ｘ）は、それぞれ記録ピットの縦断面積、記録ピットの幅方向の座標、記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数を示すものであり、積分領域は、記録ピットの縦断面全体である。

前記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、半導体レーザ装置の駆動電流を調整することで半導体レーザ装置のレーザ記録パワーが制御され、レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調振幅を変化させることでレーザ装置のレーザ記録パワーが制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、マルチレベル変調符号化が、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）変調符号化であり、形成されたマルチレベルコードシーケンスが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）コードシーケンスであり、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクであり、作製されたマルチレベル読み出し専用光ディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクである。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、ランレングスが、マスタディスクの記録のためのレーザ装置の照射時間を調整することによって制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整され、レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、フォトレジスト材を用いる（含む）。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、物理修飾や化学修飾を行なうことによって得られるものである。前記物理修飾は、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から少なくとも１つの方式を選択して行われる。化学修飾はイニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択される少なくとも１つの添加剤を加えることによって行われる。

また、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であっても良い、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられる。

本発明によるマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、記録ピットの幅方向に沿う縦断面（ピット縦断面と略称する）は、以下、いずれかの状況に属する。
１．高さの等しいマルチステージ梯形であり、記録ピットは、深さが同じで広さが違っている。
２．高さが等しくないマルチステージ梯形であり、記録ピットは、深さも広さも異なっている。
３．マルチレベルの任意形状であり、記録ピットの形状が制限されないものであり、記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、下記の式を満たす。

ここで、ｈ（ｘ）は、ピット縦断面のピット深さ分布関数、ｘは、記録ピットの幅方向の座標、積分領域は、記録ピット全体である。

本発明では、上記の三種類の状況について、マスタディスクの記録のためのレーザパワーを変化させることでマルチレベル記録ピットを得ることによって、マルチレベル読み出し専用光ディスクを作製できる。

また、本発明では、マルチレベル読み出し専用光ディスクにＲＬＬ変調符号化方案が用いられることもあり、それによって読み出し専用光ディスクの記憶密度が一層高められる。例えば、ＲＬＬ（ｄ＝２，ｋ＝８）が採用された４レベル（４階）光ディスクの記憶密度は２．６（ビット：最小記録マーク）に達し、これは振幅変調が採用された８レベル光ディスクの記憶密度に相当する。そのため、ＲＬＬが採用されたマルチレベル読み出し専用光ディスクは、マルチレベル読み出し専用光ディスクのレベルの数に対する要求を減らすことができ、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストにとって好ましい。

本発明によるマルチレベル読み出し専用光ディスクにおいて、ピット縦断面は、以下、いずれかの状況に属する。
１．高さの等しいマルチステージ梯形であり、記録ピットは、深さが同じで広さが違っている。
２．高さが等しくないマルチステージ梯形であり、記録ピットは、深さも広さも異なっている。
３．マルチレベルの任意形状であり、記録ピットの形状が制限されないものであり、記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、下記の式を満たす。

ここで、ｈ（ｘ）は、ピット縦断面のピット深さ分布関数、ｘは、記録ピットの幅方向の座標、積分領域は、記録ピット全体である。

この場合、マルチレベル記録ピットのレベルの数は、マスタディスクの記録のためのレーザパワーによって決定されている。

マルチレベル読み出し専用光ディスクは、ランレングスが制限され、そのチャンネルシーケンスにおいて、二つの非「０」のディジット間に、「０」の個数が少なくともｄ個、多くともｋ個であり、ｋ及びｄが整数であり、ｋ≧ｄであり、ｄ≧０であり、パラメータｄとパラメータｋとが、それぞれチャンネルシーケンスに出現可能な最小ランレングスと最長ランレングスとを規制する。

本発明による方法は、
二値のユーザデータがエラー訂正符号化及びマルチレベル変調符号化（即ちＲＬＬ変調符号化）によってマルチレベルコードシーケンスに形成され、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成されるステップ１；
レーザ装置から出射されたレーザのパワーがステップ１で生成された書き込み信号によって制御され、下記（１）〜（３）の材料のうちの一つに対して記録が行なわれ：
（１）フォトレジスト材が用いられたマスタディスクに対して記録が行なわれ、高さの等しいマルチステージ（多段）梯形形状を有するピット縦断面を備えるマルチレベルマスタディスクが作製され；（２）修飾されたフォトレジスト材が用いられたマスタディスクに対して記録が行なわれ、高さが等しくないマルチステージ梯形形状を有するピット縦断面を備えるマルチレベルマスタディスクが作製され；（３）樹脂材料が用いられたマスタディスクに対して記録が行なわれ、マルチステージ任意形状を有するピット縦断面を備えるマルチレベルマスタディスクが作製されるステップ２；
上述した各状況ごとのランレングスが、マスタディスクの記録のための露光時間を調整することによって制御され、レーザ装置が半導体レーザ装置であれば、レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることによってマスタディスクの記録のための露光時間が調整され、レーザ装置がガスレーザ装置であれば、音響光学又は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることによってマスタディスクの記録のための露光時間が調整され；
レーザ装置が半導体レーザ装置であれば、半導体レーザ装置の駆動電流を変化させることによってレーザ記録パワーが制御され、レーザ装置がガスレーザ装置であれば、音響光学又は電気光学変調器の変調振幅を変化させることによってレーザ記録パワーが制御され；
ステップ２で得られたマスタディスクが型とされ、金属製スタンパが複製されるステップ３；
ステップ３で得られたスタンパがモールドとされ、プレスにかけてランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクが複製されるステップ４を含む。

以上のように、本発明は、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクの記憶技術を提供する。マルチレベル読み出し専用光ディスクの記録ピットは、深さと広さとが異なっている。本発明によるマルチレベル読み出し専用光ディスクは、マスタディスクの記録のためのレーザパワーを変化させることで縦断面が任意形状（広さも深さも異なっており；又は広さは同じで深さは異なっており；又は広さも深さも同じ等である）を有するマルチレベル記録ピットが得られたものである。

また、本発明では、マルチレベル読み出し専用光ディスクにＲＬＬ変調符号化方案が用いられることも挙げられ、それによって読み出し専用光ディスクの記憶密度が一層高められる。例えば、ＲＬＬ（ｄ＝２，ｋ＝８）が採用された４レベル（４階）光ディスクの記憶密度は２．６（ビット：最小記録マーク）に達し、これは振幅変調が採用された８レベル光ディスクの記憶密度に相当する。そのため、ＲＬＬが採用されたマルチレベル読み出し専用光ディスクは、マルチレベル読み出し専用光ディスクのレベルの数に対する要求を減らすことができ、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストにとって好ましい。

本発明によるランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスク又はマスタディスク及びその製造方法は、マルチレベル技術とＲＬＬ符号技術との長所を兼ね備え、レーザ波長と光学ニューメリカルアパーチャーを変化させることなく、読み出し専用光ディスクの記憶容量とデータ転送速度を向上させ、現在の読み出し専用光ディスクシステムとの互換性を最大に保持できる。ＲＬＬ符号化方案を利用して、マルチレベル読み出し専用光ディスクのレベルの数に対する要求を減らし、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストにとって好ましい。

本発明によるランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスク又はマスタディスク及びその製造方法は、マルチレベル技術とＲＬＬ符号技術との長所を兼ね備え、レーザ波長と光学ニューメリカルアパーチャーを変化させることなく、読み出し専用光ディスクの記憶容量とデータ転送速度を向上させ、現在の読み出し専用光ディスクシステムとの互換性を最大に保持できる。ＲＬＬ符号化方案を利用して、マルチレベル読み出し専用光ディスクのレベルの数に対する要求を減らし、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストにとって好ましい。

なお、説明の必要があるのは、本文に言及している「光ディスク」は、「子ディスク」（通常は、単に光ディスクと呼ばれる）と「マスタディスク」を含む。物の請求項に記載の「光ディスク」は、本発明で保護請求しようとする「子ディスク」と「マスタディスク」との構造が同一であるため、「サンディスク」と「マスタディスク」を含むものである。しかし、方法の請求項に記載の「光ディスク」は、「子ディスク」の製造方法が「マスタディスク」と違っているため、「子ディスク」だけを指すものである。

光ディスクの作製過程においては、通常、最初にマスタディスクが作製される。マスタディスクの作製ステップを以下に示す。まず、ガラス基板上に一層のフォトレジスト（本発明では、英国Ｒｏｈｍ ＆ ＨａａｓのＭｉｃｒｏｐｏｓｉｔ Ｓ１８００−４であるフォトレジスト）が塗られ、次は、マスタディスク記録用システム（本発明では英国ＮＩＭＢＵＳのΠ ｍａｓｔｅｒｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）によってマスタディスクが記録され、それから日本ＮｉｃｈｉａのＮＬＨＶ ５００Ｃであるレーザ装置を利用し、フォトレジストを露光し、フォトレジストが現像される。以上の工程を通じてマスタディスクが作製される。

そして、この作製されたマスタディスクを型とし、スパッタ機（本発明ではスイスＵＮＡＸＩＳのＰｙｒａｍｅｔであるスパッタ機）を利用してガラス基板に対してスパック（メタリコンプロセス）を行い、薄い金属層がめっきされた後で、ついで相対的に厚い金属層がめっきされる。それによってマイナスマスタディスク、すなわち、射出成形と複製のための金属スタンパが得られた。本発明では、日本Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製のＤＶＤ光ディスク用生産ラインが用いられる。射出成形機（本発明では日本Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製のＤＬ０００４型及びＤＲ０００４型の竪型射出成形機）によってディスクがプレス加工されてから、スイスＵＮＡＸＩＳのＳＷＩＶＥＬ型あるいはＣＵＢＬＩＴＥ型のスパッタ機によってプレス加工されたディスクに対してスパッタを行い、最後にスタンパがモールドとされ、プレスにかけて光ディスクが形成される。本発明では、日本Ｐａｎａｓｏｎｉｃ社製のＧＲＢＡ−１５１システムを完成ラインにし、かつドイツＢＡＳＬＥＲ社製のＳ３ＤＶＤをオンラインテスト機器にする。

尚、スウェーデンＡｕｄｉｏ Ｄｅｖ社製のＤＶＤ Ｓｔａｍｐｅｒ Ｐｒｏ又はＳＴ３ Ｓｔａｍｐｅｒ Ｐｒｏをマスタディスク・スタンパテスタに、日本Ｐｕｌｓｔｅｃ社製のＯ−ＰＡＳ １０００又はＤＤＵ １０００をディスクテスタにする。

マルチレベル読み出し専用光ディスクのマスタディスクの記録は記録レーザパワーを変化させることによって実現されるものである。異なるパワーの記録レーザを得るために二つの案がある。半導体レーザ装置の場合、レーザ装置の駆動電流を変化させることによって、異なる出力パワーを得ることができる案１である。ガスレーザ装置の場合、音響光学（又は電気光学）変調器の変調振幅を変化させることによって、異なる出力パワーを得ることができる案２である。異なるレーザパワーを利用して、夫々下記三種類の材料に異なるマルチレベル記録ピットが記録された。
１．フォトレジスト材であり、マルチレベル記録ピットの縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形形状を有する。
２．修飾されたフォトレジスト材であり、マルチレベル記録ピットの縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形形状を有する。
３．樹脂材料であり、マルチレベル記録ピットの縦断面が任意形状を有する。

記録レーザのパワーが制御されるとともに、露光時間の調整によって、ランレングスが異なるマルチレベル記録ピットが得られる。それを通じて、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクが形成される。マスタディスク記録の露光時間を変化させるように二つの案がある。案１では、半導体レーザ装置の場合、レーザの駆動電流のパルス幅を変化させることによって、異なる露光時間が得られる。案２では、ガスレーザ装置の場合、音響光学（又は電気光学）変調器の変調パルス幅を変化させることによって異なる露光時間が得られる。

以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳しく説明する。
図１は、本発明の原理図として、マルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの断面図である。

本発明によるランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクの具体的な実現方案としては、下記三種類の材料のうちの一つを選び、異なる記録レーザパワーによって、それぞれ異なるマルチレベル記録ピットを得るものである。
１．フォトレジスト材であり、マルチレベル記録ピットは、縦断面が、高さの等しいマルチステージ梯形形状を有し、レベルが異なった記録ピットは、深さが同じで広さが違っている。
２．修飾されたフォトレジスト材であり、マルチレベル記録ピットは、縦断面が、高さが等しくないマルチステージ梯形形状を有し、レベルが異なった記録ピットは、深さ及び広さが違っている。
３．樹脂材料であり、マルチレベル記録ピットは、縦断面が任意形状を有し、レベルが異なった記録ピットは、縦断面積も夫々違っている。

図２はマルチレベルＲＬＬコードと書き込み信号波形との生成過程を示す図である。
本発明では、マルチレベルＲＬＬコードを変調コードとし、図２に示すように、まず二値のユーザデータ２０２がエラー訂正エンコーダ２０４に入力され、ユーザデータ及びチェックコードを含む２進数系列２０６が生成され、次はこの２進数系列２０６がマルチレベルＲＬＬ エンコーダ２０８に入力され、マルチレベルの（ｄ、ｋ）ランランレングス制限（ＲＬＬ）系列２１０が生成される。上記の系列の満たした条件は以下のようである。それは、二つの非「０」ディジットの間で 「０」の個数はｄ〜ｋの範囲に制限され、またパラメータｄとパラメータｋはそれぞれ系列中に出現可能な最小と最大のランレングスを定めることである。最後に当該系列２０６は、モードＭの ＮＲＺＩ変換計算２１２によってマスタディスクの記録を制御するための書き込み信号波形２１４となる。

フォトレジスト材が用いられる場合、マスタディスクの記録は、材料の光化学効果によって実現される。記録レーザの作用で、マスタディスクでのフォトレジスト材が露光され、現像と定着が行われた後、露光された部分に一つの記録ピットが形成されている。記録レーザのパワーは書き込み信号波形の振幅によって制御される。異なるレーザパワーの影響で、異なるレベルに応じた記録ピットは、深さが同じで広さが違っている。フォトレジスト材は、他の材料よりマスタディスク記録システムに向くので、現在のマスタディスク記録システムに広く応用されている。

修飾されたフォトレジスト材が用いられる場合、マスタディスクの記録は、材料の光化学効果によって実現される。記録レーザの作用で、マスタディスクでの修飾されたフォトレジスト材が露光され、現像と定着が行われた後、露光された部分に一つの記録ピットが形成されている。修飾されていないフォトレジスト材は、光化学反応のスピードが速いので、露光された部分に完全に反応し、それにより同じ深さの記録ピットが形成されている。しかし、修飾したフォトレジスト材について、光化学反応のスピードが遅くなり、露光された部分に反応した修飾したフォトレジスト材の深さは露光パワーによって決定され、異なる露光パワーによって深さの異なる記録ピットが得られる。記録レーザのパワーは書き込み信号波形の振幅によって制御され、異なるレーザパワーの作用で、異なるレベルに応じた記録ピットは、幅も深さも違っている。このようにすれば、異なるレベルに応じた記録ピット間の分離度を増加させ、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストのためになる。フォトレジスト材は、現在のマスタディスク記録システムに広く応用されており、それに基づく修飾されたフォトレジスト材も現在のマスタディスク記録システムに適用する。

樹脂材料が用いられる場合、マスタディスクの記録はレーザの熱効果によって実現される。記録レーザの熱効果の作用で、樹脂材料がガス化され、直接に一つの記録ピットが形成されている。記録レーザパワーは書き込み信号波形の振幅によって制御され、異なるレーザパワーの作用で、異なるレベルに応じた記録ピットは、広さと深さとも異なる。このようにすれば、異なるレベルに応じた記録ピット間の分離度を増加させ、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストのためになる。

レーザパワーは書き込み信号の波形（書き込み波形）の振幅によって制御される一方では、レーザ装置或いは変調器のオン／オフ時間も書き込み信号の波形の長さによって制御される。このようにすれば、異なるランレングスを持っているマルチレベル記録ピットが得られる。即ち、書き込み信号波形の振幅と長さは、それぞれ記録レーザパワーと露光時間を制御し、それを通し、最終的に記録ピットのレベルの数（階段数）とランレングスを制御する。そこで、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスク（Ｍａｓｔｅｒ）の記録が実現された。このマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセス及び記録されたマスタを示すのは図３ａ〜図３ｂ、図４ａ〜図４ｃ、図５ａ〜図５ｃである。

得られたマルチレベルＲＬＬマスタディスクが型とされ、メタリコンプロセス後、金属マイナスマスタディスク、すなわち、射出成形と複製のための金属スタンパが得られた。この得られたスタンパをモールドとし、射出成形によってマルチレベルＲＬＬの読み出し専用光ディスクが複製された。その複製プロセスは、図６ａ〜図６ｂ、図７ａ〜図７ｃ、図８ａ〜図８ｂに示す。

図９、図１０、図１１は、マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの読み出しプロセスを示す。このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの光学読み出しシステムは通常の読み出し専用光ディスクの光学読み出しシステムと完全に互換できるので、通常の光学読み出しシステムもマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの読み出しに応用できる。マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの読み出し波形は図９、図１０、図１１の示すように、読み出し信号の振幅が記録ピットのレベルに決定される。レベルは０から始まり、レベルの増加につれ、反射光の強さが弱くなっていく。最高レベルの記録ピットの反射光は極小値に達する。特定振幅の読み出し信号の長さはレベルの異なる記録ピットのランレングスに決定される。この読み出し波形に基づき、特定のモジュラ算術を通じて、図１において書き込まれたマルチレベル（ｄ、ｋ）系列を回復させることができる。

以下、実施例を参照しながら、本発明の内容を説明する。ただし、本発明の内容はこの実施例に限定されていない。

本発明によるランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスク技術により、図１２、図１３、及び図１４の示すように、４Ｌ（４レベル）−読み出し専用光ディスクが設けられる。まず、二値のユーザデータがエラー訂正符号化された後、２進数系列が生成され、この生成された２進数系列が４Ｌ−ＲＬＬ変調エンコーダに入力され、４Ｌ−（ｄ、ｋ）系列が生成される。ここでは（ｄ＝２、ｋ＝１０）とする。

この系列は、［ａ（ｎ−１）＋ｂ（ｎ）］ｍｏｄ ４＝ａ（ｎ）という計算によって、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号波形が生成される。ここで、ａ（ｎ）は第ｎ個の系列の書き込みレベルであり、ｂ（ｎ）は４Ｌ−ＲＬＬ系列中の第ｎ個のシンボルであり、Ｍはマルチレベル光ディスクのレベルの数（レベルナンバー）である。例えば、図示の書き込み信号波形の第４個系列のレベルａ（４）は０であり、４Ｌ−ＲＬＬ系列の第５個のシンボルはｂ（５）＝２である場合、（０＋２）ｍｏｄ４＝２というモジュラ算術によって、書き込み信号波形の第５個系列のレベルａ（５） ＝２が得られる。

この書き込み信号波形の制御で、夫々下記三種類の材料に異なるマルチレベル記録ピットが記録される。
１．フォトレジスト材であり、マルチレベル記録ピットは、縦断面が、高さの等しいマルチステージ梯形形状を有し、レベルが異なった記録ピットは、深さが同じで広さが違っている。
２．修飾されたフォトレジスト材であり、マルチレベル記録ピットは、縦断面が、高さが等しくないマルチステージ梯形形状を有し、レベルが異なった記録ピットは、深さも広さも違っている。
３．樹脂材料であり、マルチレベル記録ピットは、縦断面が任意形状を有し、レベルが異なった記録ピットは、縦断面積も夫々違っている。

図１２、図１３及び図１４を参照して、書き込み信号波形もこれらのマルチレベル記録ピットのランレングスを制御する。４Ｌ−ＲＬＬマスタディスクが得られると、このマスタディスクが型とされ、メタリコンプロセスで金属のスタンパが作製され、このスタンパ（ｓｔａｍｐｅｒ）がモールドとされ、射出成形によって４Ｌ−ＲＬＬ読み出し専用光ディスクが複製される。

通常の読み出し専用光ディスクの読み出しシステムを用いて４Ｌ−ＲＬＬ読み出し専用光ディスクに対して読み出しを行う。読み出し信号の振幅は記録ピットのレベルの数に決定され、読み出し信号の長さはレベルが異なった記録ピットのランレングスに決定される。この読み出し波形に基づき、下記のモジュラ算術を通して、書き込まれたマルチレベル（ｄ， ｋ）系列を回復させることができる。

例えば、図の中に、読み出し波形の第４個のレベルａ（４）＝３、第５個のレベルａ（５）＝１である場合、モジュラ算術２＝（３−１）によって、ｂ（５）＝２が推算され、これは 書き込まれた（ｄ， ｋ）系列中の五番目のシンボルと合致する。

図１２、図１３及び図１４は、マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのデータ生成、マスタディスク記録、複製及び信号読み出しを含む全過程を示すものである。

本発明では、図１５、図１６に示すように、マルチレベル読み出し専用光ディスク及びマスタディスクの製造方法がまとめられている。

図１５は、本発明によるマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法を示すフローチャート図である。製造方法は、
二値のユーザデータが、エラー訂正符号化とマルチレベル変調符号化によって、マルチレベルコードシーケンスに生成されてマスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成されるステップ１５０２；
この書き込み信号によってレーザ装置から出力された記録レーザのパワーが制御され、その制御でマスタディスクに対して記録を行い、マルチレベル読み出し専用マスタディスクが生成されるステップ１５０４を含む。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクの記録ピットの縦断面積は下記の式を満たす。

ここで、Ｓは、前記記録ピットの縦断面積、ｘは、前記記録ピットの幅方向の座標、ｈ（ｘ）は、前記記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数、積分領域は、前記記録ピットの縦断面全体である。当業者であれば、ピット深さ分布関数が任意に選択されるものであること知っているはずであるので、本明細書中では例示しない。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、半導体レーザ装置の場合は、半導体レーザ装置の駆動電流を変化させることによって、半導体レーザ装置のレーザ記録パワーが制御され、ガスレーザ装置の場合は、音響光学変調器或は電気光学変調器の振幅変調を変化させることによって、レーザ装置のレーザ記録パワーが制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、前記マルチレベル変調コードが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）変調コードであり、形成されたマルチレベルコードシーケンスが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）コードシーケンスであり、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクである。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、マスタディスクの記録のためのレーザ装置の照射時間に対する調整によって、ランレングスが制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、半導体レーザ装置の場合は、半導体レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることによって、マスタディスク記録の露光時間が調整され、ガスレーザ装置の場合は、音響光学或は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることによって、マスタディスク記録の露光時間が制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形であり、マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材を用いて作製される。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から選択された少なくとも１つを行う物理修飾を行なうことによって得られるものであり、又は修飾されたフォトレジスト材料は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、イニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択された少なくとも１つの添加剤を加える化学修飾を行なうことによって得られるものである。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形であり、マスタディスクは、一般フォトレジスト材が用いられる。

上記のマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であり、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられる。

図１６は、本発明によるマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法を示すフローチャート図である。この製造方法は、
二値のユーザデータが、エラー訂正符号化とマルチレベル変調符号化によってマルチレベルコードシーケンスに形成され、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成されるステップ１６０２；
この書き込み信号によってレーザ装置から出力された記録レーザのパワーが制御され、その制御でマスタディスクに対して記録を行い、マルチレベル読み出し専用マスタディスクが作製されるステップ１６０４；
そのマルチレベル読み出し専用マスタディスクが型とされ、金属製スタンパが複製されるステップ１６０６；
スタンパがモールドとされ、プレスにかけてマルチレベル読み出し専用光ディスクが複製されるステップ１６０８を含む。

図１５のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法と比べて、図１６のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法において、更にステップ１６０６とステップ１６０８を含む。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスク及びマルチレベル読み出し専用光ディスクの記録ピットの縦断面積は下記の式を満たす。

ここで、Ｓは、前記記録ピットの縦断面積、ｘは、前記記録ピットの幅方向の座標、ｈ（ｘ）は、前記記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数、積分領域は、前記記録ピットの縦断面全体である。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、半導体レーザ装置の場合は、半導体レーザ装置の駆動電流を変化させることによって、半導体レーザ装置のレーザ記録パワーが制御され、ガスレーザ装置の場合は、音響光学変調器或は電気光学変調器の変調振幅を変化させることによって、レーザ装置のレーザ記録パワーが制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、マルチレベル変調コードが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）変調コードであり、形成されたマルチレベルコードシーケンスが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）コードシーケンスであり、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクであり、作製されたマルチレベル読み出し専用光ディスクが、ランレングスが制限されたレベル読み出し専用光ディスクである。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、マスタディスクの記録のためのレーザ装置の照射時間の調整によって、ランレングスが制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、半導体レーザ装置の場合は、半導体レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることによって、マスタディスク記録の露光時間が調整され、ガスレーザ装置の場合は、音響光学或は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることによって、マスタディスク記録の露光時間が制御される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形であり、マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材を用いて作製される。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から選択された少なくとも１つを行う物理修飾を行なうことによって得られるものであり、又は修飾されたフォトレジスト材料は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、イニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択された少なくとも１つの添加剤を加える化学修飾を行なうことによって得られるものである。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形であり、マスタディスクは、一般フォトレジスト材が用いられる。

上記のマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法において、記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であり、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられる。

結論として、本発明によるランレングス制限のマルチレベル読み出し専用光ディスク又はマスタディスクの製造方法は、マルチレベル技術とＲＬＬエンコーディング技術との長所を兼ね備え、レーザ波長と光学ニューメリカルアパーチャーを変化させることなく、読み出し専用光ディスクの記憶容量とデータ転送速度を向上させ、現在の読み出し専用光ディスクシステムとの互換性を最大に保持できる。ＲＬＬエンコーディング技術を利用して、マルチレベル読み出し専用光ディスクのレベルの数に対する要求を減らし、読み出し専用光ディスクの複製と読み出し信号のテストのためになることができる。

なお、当業者にとっては周知であるように、本発明がレッドレーザ光ディスクの作製に用いられる場合、ディスクのトラックピッチは、０．５２ミクロン以上に設定することができ、０．７ミクロン以上又はこれ以上、例えば、０．７５ミクロン以上又は０．８ミクロンに設定することもできる。本発明がブルーレーザ光ディスクの作製に用いられる場合、トラックピッチは、０．５２ミクロン以下、例えば、０．４５ミクロン以下又は０．４ミクロンに設定することができる。

なお、説明の必要があるのは、本文に言及している「光ディスク」は、「子ディスク」（通常は、単に光ディスクと呼ばれる）と「マスタディスク」を含む。物の請求項に記載の「光ディスク」は、本発明で保護請求しようとする「子ディスク」と「マスタディスク」との構造が同一であるため、「サンディスク」と「マスタディスク」を含むものである。しかし、方法の請求項に記載の「光ディスク」は、「子ディスク」の製造方法が「マスタディスク」と違っているため、「子ディスク」だけを指すものである。

また、説明のため、本出願では、本発明を達成するための装置、機器及びシステムのメーカー及び型番が具体的に記載されたが、それによって本発明の保護範囲は限定又は制限されず、他のメーカー又は他の型番の製品が用いられてもいい。

上記発明の実施の形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

マルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録過程を示す図及び記録された後のマスタディスクの断面図である。 マルチレベルＲＬＬコード及び書き込み信号波形の生成プロセスを示す図である。 フォトレジスト材のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの上面図である。 フォトレジスト材のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの縦断面図（高さの等しいマルチステージ梯形）である。 修飾されたフォトレジスト材のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの断面図である。 修飾されたフォトレジスト材のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの上面図である。 修飾されたフォトレジスト材のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録ピットの縦断面（高さが等しくないマルチステージ梯形形状）を示す図である。 樹脂材料のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの断面図である。 樹脂材料のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録プロセスを示す図及び記録された後のマスタディスクの上面図である。 樹脂材料のマルチレベルＲＬＬマスタディスクの記録ピットの縦断面（マルチレベルの任意の形状）を示す図である。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの複製プロセスを示す上面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、フォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの複製プロセスを示す縦断面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、フォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの複製プロセスを示す断面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの複製プロセスを示す上面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの複製プロセスを示す縦断面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの複製プロセスを示す断面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、樹脂材料が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの記録ピットの縦断面（マルチレベルの任意の形状）を示す図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、樹脂材料が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの読み出し波形を示す図及び該光ディスクの上面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、フォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの読み出し波形を示す図及び該光ディスクの断面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。 マルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの読み出し波形を示す図及び該光ディスクの断面図であり、このマルチレベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクのマスタディスクは、樹脂材料が用いられる。 ４−レベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの実施例を示す上面図であり、この光ディスクのマスタディスクは、フォトレジスト材が用いられる。 ４−レベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの実施例を示す断面図であり、この光ディスクのマスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられる。 ４−レベルＲＬＬ読み出し専用光ディスクの実施例を示す断面図であり、この光ディスクのマスタディスクは、樹脂材料が用いられる。 本発明によるマルチレベル読み出し専用マスタディスクを作製するための方法を示すフローチャート図である。 本発明によるマルチレベル読み出し専用光ディスクを作製するための方法を示すフローチャート図である。

Claims (30)

1. 縦断面がマルチレベルの任意形状を有する多種の記録ピットを備え、前記記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、下記式を満たすことを特徴とするマルチレベル読み出し専用光ディスク。
   

   

   ここで、Ｓは、前記記録ピットの縦断面積、ｘは、前記記録ピットの幅方向の座標、ｈ（ｘ）は、前記記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数、積分領域は、前記記録ピットの縦断面全体である。
2. 前記記録ピットの縦断面積Ｓは、マスタディスクの記録のためのレーザのパワーによって決定されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
3. ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクであり、そのチャンネルシーケンスにおいて、二つの非「０」のディジット間に、「０」の個数が少なくともｄ個、多くともｋ個であり、ｋ≧ｄであり、ｄ≧０であり、パラメータｄとパラメータｋとが、それぞれ前記チャンネルシーケンスに出現可能な最小ランレングスと最長ランレングスとを規制することを特徴とする請求項１に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
4. 記録ピットの深さは、異なったレベルに応じて異なっていることを特徴とする請求項１に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
5. 記録ピットの幅は、異なったレベルに応じて異なっていることを特徴とする請求項１に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
6. 記録ピットの幅は、異なったレベルに応じて異なっており、記録ピットの深さも、異なったレベルに応じて異なっていることを特徴とする請求項１に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
7. 前記記録ピットの深さ及び／又は幅は、マスタディスクの記録のためのレーザのパワーを調節することによって確定されていることを特徴とする請求項４ないし６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
8. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形（multistage trapezoidal shape）であり、前記読み出し専用光ディスクを作製するための前記マスタディスクは、フォトレジスト材が用いられることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
9. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形であり、前記読み出し専用光ディスクを作製するための前記マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
10. 前記修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から選択された少なくとも１つを行う物理修飾を行なうことによって得られるものであり、又は前記修飾されたフォトレジスト材は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、イニシエータ（initiator）、増感剤及び樹脂を含む組から選択された少なくとも１つの添加剤を加える化学修飾を行なうことによって得られるものであることを特徴とする請求項９に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
11. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であり、前記読み出し専用光ディスクを作製するための前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられることを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
12. ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクであり、そのチャンネルシーケンスにおいて、二つの非「０」のディジット間に、「０」の個数が少なくともｄ個、多くともｋ個であり、ｋ≧ｄであり、ｄ≧０であり、パラメータｄとパラメータｋとが、それぞれ前記チャンネルシーケンスに出現可能な最小ランレングスと最長ランレングスとを規制することを特徴とする請求項１ないし６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスク。
13. （ａ）二値のユーザデータがエラー訂正符号化及びマルチレベル変調符号化によってマルチレベルコードシーケンスに形成され、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成され、
    （ｂ）レーザ装置から出射されたレーザのパワーが前記書き込み信号によって制御され、その制御によってマスタディスクに対して記録が行なわれ、マルチレベル読み出し専用マスタディスクが作製されることを特徴とするマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
14. 記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクの記録ピットの縦断面積は、下記式を満たすことを特徴とする請求項１３に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
    

    

    ここで、Ｓは、前記記録ピットの縦断面積、ｘは、前記記録ピットの幅方向の座標、ｈ（ｘ）は、前記記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数、積分領域は、前記記録ピットの縦断面全体である。
15. 前記記録ピットの縦断面積Ｓは、マスタディスクの記録のためのレーザパワーによって決定されており、前記レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、前記半導体レーザ装置の駆動電流を調節することで前記半導体レーザ装置のレーザ記録パワーが制御され、前記レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調振幅を変化させることでレーザ装置のレーザ記録パワーが制御されることを特徴とする請求項１４に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
16. 前記マルチレベル変調符号化が、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）変調符号化であり、形成されたマルチレベルコードシーケンスが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）コードシーケンスであり、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクであることを特徴とする請求項１３に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
17. 前記ランレングスが、マスタディスクの記録のためのレーザ装置の照射時間を調整することによって制御され、前記レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整され、前記レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整されることを特徴とする請求項１６に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
18. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられることを特徴とする請求項１３ないし１７の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
19. 前記修飾されたフォトレジスト材料は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から選択された少なくとも１つを行う物理修飾を行なうことによって得られるものであり、又は、前記修飾されたフォトレジスト材料は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、イニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択された少なくとも１つの添加剤を加える化学修飾を行なうことによって得られるものであることを特徴とする請求項１８に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
20. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、フォトレジスト材が用いられることを特徴とする請求項１３ないし１７の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
21. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であり、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられることを特徴とする請求項１３ないし１７の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用マスタディスクの製造方法。
22. （ａ）二値のユーザデータがエラー訂正符号化及びマルチレベル変調符号化によってマルチレベルコードシーケンスに形成され、マスタディスクの記録を制御するための書き込み信号が生成され、
    （ｂ）レーザ装置から出射されたレーザのパワーが前記書き込み信号によって制御され、その制御によってマスタディスクに対して記録が行なわれ、マルチレベル読み出し専用マスタディスクが作製され、
    （ｃ）前記マルチレベル読み出し専用マスタディスクが型とされ、金属製スタンパが複製され、
    （ｄ）前記スタンパがモールドとされ、プレスにかけてマルチレベル読み出し専用光ディスクが複製されることを特徴とするマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
23. 記録ピットの縦断面積は、異なったレベルに応じて異なっており、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスク及びマルチレベル読み出し専用光ディスクの記録ピットの縦断面積は、下記式を満たすことを特徴とする請求項２２に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
    

    

    ここで、Ｓは、前記記録ピットの縦断面積、ｘは、前記記録ピットの幅方向の座標、ｈ（ｘ）は、前記記録ピットの縦断面のピット深さ分布関数、積分領域は、前記記録ピットの縦断面全体である。
24. 前記記録ピットの縦断面積Ｓは、マスタディスクの記録のためのレーザパワーによって決定されており、前記レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、前記半導体レーザ装置の駆動電流を調節することで前記半導体レーザ装置のレーザ記録パワーが制御され、前記レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調振幅を変化させることでレーザ装置のレーザ記録パワーが制御されることを特徴とする請求項２３に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
25. 前記マルチレベル変調符号化が、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）変調符号化であり、形成されたマルチレベルコードシーケンスが、マルチレベルランレングス制限（ＲＬＬ）コードシーケンスであり、作製されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用マスタディスクであり、作製されたマルチレベル読み出し専用光ディスクが、ランレングスが制限されたマルチレベル読み出し専用光ディスクであることを特徴とする請求項２２に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
26. 前記ランレングスが、マスタディスクの記録のためのレーザ装置の照射時間を調整することによって制御され、前記レーザ装置が半導体レーザ装置の場合、レーザ装置の駆動電流のパルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整され、前記レーザ装置がガスレーザ装置の場合、音響光学又は電気光学変調器の変調パルス幅を変化させることで前記マスタディスクの記録のための露光時間が調整されることを特徴とする請求項２５に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
27. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さが等しくないマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、修飾されたフォトレジスト材が用いられることを特徴とする請求項２２ないし２６のいずれかに記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
28. 前記修飾されたフォトレジスト材料は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、熱処理、光学処理、電気処理及び磁気処理を含む組から選択された少なくとも１つを行う物理修飾を行なうことによって得られるものであり、又は前記修飾されたフォトレジスト材料は、マスタディスクを作製するための一般フォトレジストに対し、イニシエータ、増感剤及び樹脂を含む組から選択された少なくとも１つの添加剤を加える化学修飾を行なうことによって得られるものであることを特徴とする請求項２７に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
29. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、高さの等しいマルチステージ梯形であり、前記マスタディスクは、フォトレジスト材が用いられることを特徴とする請求項２２ないし２６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。
30. 前記記録ピットの幅方向に沿う縦断面は、任意形状であり、前記マスタディスクは、樹脂材料が用いられることを特徴とする請求項２２ないし２６の何れか一項に記載のマルチレベル読み出し専用光ディスクの製造方法。

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