(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記桝目に光学的に認識可能なマークをそれぞれ付与して、記録すべきデジタル情報を上記マークからなる２次元パターンとして記録したデジタル情報担体からデジタル情報を読み出す読出方法であって、
隣接して複数並ぶことによって上記記録面を隙間なく埋めることができる小ブロックとして、行方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは２以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持ち、列方向に枡目ｑ個分（ただし、ｑは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ長方形を仮想的に設定し、上記各枡目にそれぞれマークが付与されることにより上記小ブロックが取り得るパターン群のうち、複数のパターンを指定パターンとして採用し、記録すべきデジタル情報を構成する各データ値に、上記小ブロック単位の各指定パターンを対応させ、上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロック単位の指定パターンを上記記録面に並べることにより表現するとともに、上記指定パターンの中から、記録すべきデジタル情報のデータ値に対応せず、上記デジタル情報の天地左右の向きを表す制御パターンを、上記デジタル情報を表す２次元パターンを設けるべきデータ領域の特定の隅部分に配置し、
記録情報を読み出す場合には、上記制御パターンを探してその制御パターンの部位を上記特定の隅部分と判定し、次に上記データ領域を小ブロック単位に切り分けて上記デジタル情報を読み出すことを特徴とするデジタル情報読出方法。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル情報読出方法において、
上記小ブロックの形は、行方向および列方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ正方形であることを特徴とするデジタル情報読出方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のデジタル情報読出方法において、
上記指定パターンは、上記各枡目にそれぞれマークが付与されることにより上記小ブロックが取り得るパターン群のうち、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向にｍ個（ただし、ｍは１以上、１１以下、かつｐ未満の整数とする。）以下であり、かつ、列方向にｎ個（ただし、ｎは１以上、１１以下、かつｑ未満の整数とする。）以下である複数のパターンであることを特徴とするデジタル情報読出方法。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載のデジタル情報読出方法において、
上記制御パターンは、上記桝目の大きさを表すパターン形状によって構成され、制御パターンの認識から上記桝目の大きさを決定して上記デジタル情報を読み出すことを特徴とするデジタル情報読出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、印刷などによって平面状の記録面にデジタル情報を記録するデジタル情報記録方法と、記録されたデジタル情報を解読するデジタル情報解読方法に関する。また、印刷などによって情報が記録された記録担体に関する。また、上記記録担体に記録された情報を光学的に読み取るための読取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、「０」と「１」との２値で表わされるデジタル情報を符号化して、平面状の記録面に所定の表現形式（フォーマット）で記録する技術が広く用いられている。例えば、ビットに対応する白と黒の枡目によって０と１のデータを表す形式として、ベリコード、２次元データコード、アレイタグなどの技術がある。このようなフォーマットの記録情報を読み取る場合、記録面とスキャナ等とのずれが生じて、誤った情報を読み出してしまう場合がある。正しい情報を読み出すためには、ずれが生じないように記録面内に基準となるものを設けたり、補正を行なったりしなければならない。
【０００３】
２次元データコード（２次元的にマトリクスを並べてデジタル情報を記録する）で、記録面内に基準を設ける方法の１つに、本来の記録情報に対してスキャン位置や速度を示すためのクロッキング情報を付加する方式が知られている（特開平２−１２５７９号公報)。この方式では、データ領域の周囲にデータコードの密度に対応する幅をもつ周囲部を設け、さらにそのうちの２辺にデータコードの密度に対応して白と黒とが交互に表わされるようなクロッキング情報を設けている。これによれば、周囲部からクロッキング情報を得ることにより、データ領域のそれぞれのデータを、ほとんどずれることなしに読み出すことができる。さらに２辺がクロッキング情報を構成していることを利用して、天地左右（記録面内での向き）を識別することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方式では、データ領域に加えて周囲部をわざわざ設けなければならないという問題がある。さらに、データ領域が大きくなると、データ領域中央近傍とクロッキング情報との距離が離れてしまうため、データ領域中央近傍は歪みなどによって読み取り時のずれが大きくなる。このことは、読み取りエラーにつながるだけでなく、データ領域の大きさを制限し、データの記録密度を高める上での障害となる。
【０００５】
一方、データ領域にクロッキング情報等を付加せずに、スキャンに伴って記録面とのずれを修正（補正）しながらデジタル情報を読み出す方式も考えられる。しかし、この方式では、０または１が連続して現れると、ビットの個数を数え間違えて読み取りエラーが生じやすいという問題がある。例えば、黒の枡目が３個続いて白の枡目に変わるときにずれを修正することは簡単であるが、黒の枡目が２０個続いて白の枡目に変わるときにずれを修正することは難しく、黒の枡目が２１個続いたと誤判定することがある。
【０００６】
これを防ぐために、元のデータに対して０または１が一定個数以上連続しないような変調を行う符号化方式が知られている。すなわち、ＣＤ(コンパクト・ディスク)などに用いられているＲＬＬＣ(ラン・レングス・リミッテド・コード)である。例えば、ＲＬＬＣの１つであるＲＬＬ(１,７)符号は、１次元のデータにおいて、隣接する１の間に０を最小１個、最大７個もつ符号であるため、同じ値(０または１)が、最大７個までしか続かないことが保証される。したがって、ビットの個数を数え間違えるのを防止でき、読み取りエラーを無くすことができる。なお、ＲＬＬ(１,７)符号の変換テーブルは図３６に示すようなものである（例えば高橋昇司著：「フロッピ・ディスク装置のすべて〜ＦＤＤ全タイブの基礎から応用まで〜」（ＣＱ出版社）第２１１頁）。しかしながら、このＲＬＬＣのような符号化方式は、１次元のデータを対象とするものであり、２次元のデータに適用することはできない。つまり、縦方向と横方向との両方に、同一の値が一定個数以上連続して現れないように設定するということはできない。
【０００７】
なお、各ビットの値がばらついて交互に出てくるよう均一化するようなアルゴリズムを用いることはできるかも知れない。しかし、その場合、元のデータと記録されるパターンとの間の相互変換が複雑になり、変換処理に長時間を要するという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、読み出しをより容易にするため、クロッキング情報や記録面の天地左右を判別するための制御情報を、データ領域の中に含ませて記録した記録情報を読み出すデジタル情報読み出し方法を提供することにある。
【０００９】
さらに、記録情報の秘密性を高め、記録面の面積当たりの記録容量を増加させることができるデジタル情報記録方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデジタル情報読出方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記桝目に光学的に認識可能なマークをそれぞれ付与して、記録すべきデジタル情報を上記マークからなる２次元パターンとして記録したデジタル情報担体からデジタル情報を読み出す読出方法であって、
隣接して複数並ぶことによって上記記録面を隙間なく埋めることができる小ブロックとして、行方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは２以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持ち、列方向に枡目ｑ個分（ただし、ｑは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ長方形を仮想的に設定し、上記各枡目にそれぞれマークが付与されることにより上記小ブロックが取り得るパターン群のうち、複数のパターンを指定パターンとして採用し、記録すべきデジタル情報を構成する各データ値に、上記小ブロック単位の各指定パターンを対応させ、上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロック単位の指定パターンを上記記録面に並べることにより表現するとともに、上記指定パターンの中から、記録すべきデジタル情報のデータ値に対応せず、上記デジタル情報の天地左右の向きを表す制御パターンを、上記デジタル情報を表す２次元パターンを設けるべきデータ領域の特定の隅部分に配置し、
記録情報を読み出す場合には、上記制御パターンを探してその制御パターンの部位を上記特定の隅部分と判定し、次に上記データ領域を小ブロック単位に切り分けて上記デジタル情報を読み出すことにより上記目的を達成する。
【００１１】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記小ブロックの形は、行方向および列方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ正方形であることを特徴とする。
【００１２】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記指定パターンは、上記各枡目にそれぞれマークが付与されることにより上記小ブロックが取り得るパターン群のうち、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向にｍ個（ただし、ｍは１以上、１１以下、かつｐ未満の整数とする。）以下であり、かつ、列方向にｎ個（ただし、ｎは１以上、１１以下、かつｑ未満の整数とする。）以下である複数のパターンであることを特徴とする。
【００１３】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記制御パターンは、上記桝目の大きさを表すパターン形状によって構成され、制御パターンの認識から上記桝目の大きさを決定して上記デジタル情報を読み出すことを特徴とする。
【００１４】
このように、本発明では、デジタル情報を表現する指定パターンと、制御パターンを表す指定パターンは、同じ指定パターンの中から選択されているから、両者のパターン形状，大きさは、同じであり、入力情報を、データ変換（解読）アルゴリズムに基づいて解読し、出力データとして出力し、またデータ変換部は制御情報を識別して天地左右を決める処理も併せて行うことができる。
また、上記小ブロックの形は、行方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは２以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持ち、列方向に枡目ｑ個分（ただし、ｑは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ長方形であるから、小ブロックを単に行列状に配置することによって、記録面が簡単に埋まる。また、小ブロックの形が十字形などの場合に比して、読み取り時にデータ領域内の各小ブロック単位が簡単に識別される。
【００１５】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記小ブロックの形は、行方向および列方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ正方形であるから、小ブロックを単に行列状に配置することによって、記録面が簡単に埋まる。また、小ブロックの形が十字形などの場合に比して、読み取り時にデータ領域内の各小ブロック単位が簡単に識別される。
【００１６】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、各枡目にそれぞれマークが付与されることにより小ブロックが取り得るパターン群のうち、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向にｍ個（ただし、ｍは１以上、１１以下、かつｐ未満の整数とする。）以下であり、かつ、列方向にｎ個（ただし、ｎは１以上、１１以下、かつｑ未満の整数とする。）以下である複数のパターンを指定パターンとして採用し、記録すべきデジタル情報を、上記小ブロック単位の指定パターンを記録面に並べることにより表現しているので、記録面内で同じ値を表すマークが連続し得る最大の個数が行方向、列方向にそれぞれ制限される。この結果、クロッキング情報等を付加しなくとも、読み取り時に読み取りエラーが発生しなくなる。また、記録すべきデジタル情報を構成する各データ値に、上記小ブロック単位の各指定パターンを対応させるので、各ビットの値がばらついて交互に出てくるよう均一化するようなアルゴリズムを用いる場合に比して、元のデータと記録されるパターンとの間の相互変換が簡単になり、変換処理が短時間で行われる。
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記制御パターンは、上記桝目の大きさを表すパターン形状によって構成されるので、制御パターンの認識から上記桝目の大きさが決定されて上記デジタル情報が読み出される。
【００１７】
上記小ブロックとして、行方向に長い長方形の形を持つ第１の小ブロックと、列方向に長い長方形の形を持つ第２の小ブロックとの２種類を設定し、上記記録面に上記第１の小ブロックと第２の小ブロックとを組み合わせて並べている。この場合、記録面内で同じ値を表すマークが連続し得る最大の個数を行方向、列方向にそれぞれ制限するためには、第１の小ブロックと第２の小ブロックのそれぞれで、同じ値を表すマークが連続する個数を長手方向に制限すれば足りる。すなわち、上記第１の小ブロックの指定パターンは、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向でｍ個（ただし、ｍは１以上、ｐ未満の整数とする。）以下のパターンであり、上記第２の小ブロックの指定パターンは、同じ値を表すマークが連続する個数が、列方向でｍ個以下のパターンであれば良い。したがって、第１，第２の小ブロックの枡目が作り得るパターンのうち、指定パターンとして使用可能なパターンの数が増加する。
【００１８】
上記指定パターンの中から、記録すべきデジタル情報のデータ値に対応せず、上記デジタル情報の天地左右の向きを表す第１の制御パターンを採用し、上記デジタル情報を表す２次元パターンを設けるべきデータ領域の特定箇所に、上記第１の制御パターンを配置するので、読み取り時に、上記第１の制御パターンを抽出することによって、上記２次元パターンの天地左右が識別される。したがって、読み取りが円滑に行われる。
【００１９】
上記指定パターンの中から、記録すべきデジタル情報のデータ値に対応せず、上記枡目の大きさを表す第２の制御パターンを採用し、上記デジタル情報を表す２次元パターンを設けるべきデータ領域の特定箇所に、上記第２の制御パターンを配置するので、読み取り時に、上記第２の制御パターンを抽出することによって、上記枡目の大きさが識別される。したがって、読み取りが円滑に行われる。
【００２０】
上記第１の制御パターンを抽出するので、上記２次元パターンの天地左右が識別され、この結果、読み取りが円滑に行われる。
【００２１】
上記第２の制御パターンを抽出するので、上記枡目の大きさが識別され、この結果、読み取りが円滑に行われる。
記録すべきデジタル情報を表す指定パターンが、平面状の記録面に、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線と作用するインクで印刷されるとともに、上記インクのパターンの周囲に、上記インクの色と同一色を示し、かつ赤外線または紫外線と作用しないインクでダミーパターンが印刷されている。上記指定パターンを表すインクと上記ダミーパターンを表すインクとは可視光領域で同一色を示すので、指定パターンが表すデジタル情報は肉眼では識別されない。したがって、記録情報の秘密性が高められる。
【００２２】
記録すべきデジタル情報を表す指定パターンが、平面状の記録面に、可視光領域で透明で、かつ赤外線または紫外線と作用するインクで印刷されている。上記指定パターンを表すインクは可視光領域で透明であるから、肉眼では識別されない。したがって、記録情報の秘密性が高められる。
【００２３】
記録すべきデジタル情報を表す指定パターンが、平面状の記録面に、赤外線または紫外線と作用するインクで印刷されるとともに、上記インクのパターン上に重ねて、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線を透過する可視インク層が印刷されている。上記可視インク層は可視光領域で特定の色を示すから、その下の指定パターンを表すインクは肉眼では識別されない。したがって、情報の秘密性が高められる。
【００２４】
なお、「赤外線または紫外線と作用する」とは赤外線若しくは紫外線を吸収し、反射し、または赤外線若しくは紫外線によって励起されて蛍光を発することをいう。
【００２５】
上記可視インク層は、上記記録すべきデジタル情報と異なる表現形式を持つパターンを表していてもよい。このパターンは、上記デジタル情報とは別の情報を表現することができので、単位面積当たりの記録容量が増える。
【００２６】
上記可視インク層は、上記指定パターンの表現形式と同じ表現形式を持つパターンを表していてもよい。このパターンは、上記デジタル情報とは別のデジタル情報を表現することができるので、単位面積当たりの記録容量が増える。
【００２７】
第２の発光素子が上記記録担体へ向けて赤外光または紫外光を発していてもよい。指定パターンを表すインクは赤外光または紫外光と作用する性質を有するので、第２の受光素子が上記記録担体によって反射された赤外光または紫外光を検出することによって、上記指定パターンが読み取られる。なお、請求項１３の記録担体の可視インク層が表すパターンは、第１の発光素子が上記記録担体へ向けて可視光を発し、第１の受光素子が上記記録担体によって反射された可視光を検出することによって、読み取られる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のデジタル情報記録方法および記録担体並びにデジタル情報記録読み出し装置およびデジタル情報記録読み出し方法を実施例により詳細に説明する。
【００２９】
図２８は、一実施例のデジタル情報記録方法を実施するためのデジタル情報記録装置の概略構成を示している。この装置は、入力装置１２と、情報記録装置１１と、印刷装置１３とからなっている。入力装置１２は、例えばキーボード、データーベースなどによって構成され、各種データを読み込むことができる。情報記録装置１１は、入力部１４と、データ変換部１５と、出力部１６と、データ変換（コード化）アルゴリズム１７を備えている。入力部１４は、入力装置１２からのデータを入力情報として出力する。データ変換部１５は、入力部１４が出力する入力情報を、データ変換（コード化）アルゴリズム１７に基づいて、後の段落で説明する小ブロックを用いた表現形式（フォーマット）の記録情報に変換する。また、データ変換部１５は、記録すべき本来のデジタル情報に、読み込み動作の便宜のための制御情報を付加する。出力部１６は、データ変換部１５が出力する記録情報を印刷装置１３へ出力する。印刷装置１３は、必要な印刷精度に応じて例えばドットプリンタ、レーザープリンタなどによって構成されている。
【００３０】
このデジタル情報記録装置は、図１(a)に示すフローにしたがって、記録すべき各種データを記録担体の記録面に記録することができる。まず、入力装置１２が各種データを読み込み（Ｓ１）、情報記録装置１１の入力部１４が、入力装置１２からのデータを入力情報として出力する。次に、データ変換部１５は、入力部１４が出力する入力情報を、データ変換（コード化）アルゴリズム１７に基づいて小ブロックを用いた表現形式の記録情報に変換し（Ｓ２）、この記録情報に、読み込み動作の便宜のための制御情報を付加する（Ｓ３）。そして、データ変換部１５が出力する記録情報を出力部１６が印刷装置１３へ出力し、印刷装置１３が、受けた記録情報を記録担体の記録面に印刷する（Ｓ４）。
【００３１】
ここで、上記記録情報の表現形式について詳細に説明する。
【００３２】
記録情報の表現形式は、記録面内にビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定して、各枡目にマークとして０と１のデータを表す白または黒を付すこととし、さらに、特定の形で連結している３個以上の枡目からなる小ブロックを仮想的に設定するものとする。小ブロックはデータ領域（記録面内でデータが印刷される領域）を隙間なく埋める形のものとする。そして、各小ブロック内で、白の枡目が連続する個数と黒の枡目が連続する個数とが縦方向、横方向のいずれについても一定個数以下であるパターン（指定パターン）を複数採用し、元のデータをこの複数の指定パターンで表現する。なお、この実施例の欄を通して、桝目が白の場合は０、黒（各図中、黒は斜線で示す）の場合は１として、１ビットの情報を表わすものとする。
【００３３】
第１の例では、図２に示すように、５つの桝目が十字状に連結しているものを小ブロックＴとして設定する。図３に示すように、小ブロックＴ内で１ビットの情報を表わす桝目を５個としたため、小ブロックＴがとり得る白黒パターンは全部で３２通り（Ｊ１，Ｊ２，…，Ｊ３２）存在する。ここで、小ブロックＴ内で、同じ値（白または黒）の枡目が連続する個数が縦方向、横方向のいずれについても２個以下であるパターン（指定パターン）を採用する。逆に言えば、パターンに３個以上同じ値(白または黒)の枡目が連続しないという制限を加えるのである。この場合、指定パターンとして１８通りのパターンＪ４，Ｊ７，Ｊ８，Ｊ１０，Ｊ１２，…，Ｊ２１，Ｊ２３，Ｊ２５，Ｊ２６，Ｊ２９を採用することができる。例えば、図２７に示すように、上記１８通りの指定パターンのうち１６通りの指定パターンを１６進数０，…，Ｆのそれぞれに対応させた場合、１６進数で表された様々なデータ（元のデータ）を上記１６通りの指定パターンで記録面に表現することができる。
【００３４】
図４に示すように、この小ブロックＴを斜めに並べて組み合わせることによって、データ領域を隙間なく埋めることができる。ここで、図５に示すように、任意のＸ行目に小ブロックＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が並んでいると想定し、黒の枡目が行方向（横方向）連続し得る最大の個数を考える。Ｘ行目に関係する小ブロックＴ１の桝目a５,a１,a３は、指定パターンであるから３個連続して黒になることはなく、黒が連続したとしても２個までである。ここでは、a５が白で、a１,a３の２個が連続して黒になるものとする。次に、小ブロックＴ２の枡目b２,小ブロックＴ３枡目c４が黒になるものとする。Ｘ行目に関係する小ブロックＴ４の枡目d５,d１,d３は、３個連続して黒になることはないから、枡目d５,d１が黒になり、枡目d３は白になるものとする。よって、図６中に斜線で示すように、任意のＸ行目において、同じ値(白または黒)の枡目が連続し得る最大の個数は６個となり、７個以上同じ値の枡目が続くことはない。このことは、行方向のみならず、列方向（縦方向）についても同様に成り立つ。したがって、データ領域全体として、横方向、縦方向のいずれについても７個以上連続して同じ値の枡目が現れることはない。この結果、読み取りエラーを無くすことができる。
【００３５】
上記第１の例では、小ブロックの形として５つの桝目が十字状に連結しているものを採用したが、これに限られるものではない。小ブロックの形としては、データ領域全体を隙間なく埋めることができるものであれば良い。
【００３６】
第２の例では、図７に示すように、１つの行に並ぶ２個の枡目７１，７２と、隣の行に並ぶ３個の枡目７３，７４，７５とが行方向にずれ、端の枡目の一辺が共通になっている形状の小ブロックＵを設定する。図８に示すように、この小ブロックＵを斜めに並べて組み合わせることによって、データ領域を隙間なく埋めることができる。
【００３７】
ここで、図７の小ブロックＵの３個の枡目７３,７４,７５で同じ値が連続する数が２個以下であるパターンを指定パターンとして採用する。逆に言えば、枡目７３，７４，７５が３個とも同じ値(白または黒)にはならないという制限を加えるのである。この場合、図９中に斜線で示すように、任意のＹ行目において同じ値の枡目が連続し得る最大の個数は６個となる。また、図７の小ブロックＵの桝目７２と７３との値が異なる(連続する個数が１個以下）ことを条件とすれば、図９中に斜線で示すように任意のＺ列目において同じ値の枡目が連続し得る最大の個数は５個となる。この結果、後述するように、２次元データについて読み取りエラーを無くすことができる。
【００３８】
第３の例では、図１０(a)，(b)に示すように、６つの桝目が横３個×縦２個の長方形に連結している第１の小ブロックＭと、６つの枡目が横２個×縦３個の長方形に連結している第２の小ブロックＮとを設定する。図１１に示すように、６つの小ブロックＭからなる正方形と、６つの小ブロックＮからなる正方形とを交互に行列状に並べることによって、データ領域を隙間なく埋めることができる。
【００３９】
ここで、図１０の小ブロックＭ，Ｎ内ではそれぞれ長手方向に同じ値の枡目が連続する個数が２個以下であるパターンを指定パターンとして採用する。逆に言えば、長手方向に枡目が３個とも同じ値にならないという制限を加えるのである。すなわち、小ブロックＭでは３個の枡目m１,m２,m３が全て同じ値になることはなく、かつ３個の枡目m４,m５,m６が全て同じ値になることはない。また、小ブロックＮでは３個の枡目n１,n３,n５が全て同じ値になることはなく、かつ３個の枡目n２,n４,n６が全て同じ値になることはない。
【００４０】
この場合、図１２中に斜線で示すように、任意のＰ行目において同じ値の枡目が連続し得る最大の個数は１０個となり、また、図１３中に斜線で示すように、任意のＱ列目において同じ値の枡目が連続し得る最大の個数も１０個となる。この結果、読み取りエラーを無くすことができる。小ブロックＭ，Ｎがとり得る白黒パターンの内、指定パターンとして使用可能なパターンの数を増やすことができる。
【００４１】
第４の例では、第３の例の変形として、図２４に示すように、３つの桝目が横３個並ぶ長方形に連結している小ブロックＭ′と、３つの枡目が縦３個並ぶ長方形に連結している小ブロックＮ′とを設定する。この場合、この２種類の小ブロックＭ′，Ｎ′をＬ字状に組み合わせたものを斜めに並べることよって、データ領域を隙間なく埋めることができる。
【００４２】
ここで、小ブロックＭ′，Ｎ′内でそれぞれ長手方向に同じ値の枡目が連続する個数が２個以下であるパターンを指定パターンとして採用すれば、任意のＰ行目または任意のＱ列目において同じ値の枡目が連続し得る最大の個数は７個となる。
【００４３】
このように、横長長方形の小ブロックと縦長長方形の小ブロックとを組み合わせてデータ領域を埋め、小ブロック内における長手方向と短手方向のうちいずれか一方向について同じ値の枡目が連続する個数を制限することによって、データ領域全体で縦方向と横方向のいずれについても同じ値の枡目が連続する個数を一定個数以下に制限することができる。この場合、小ブロック内における長手方向と短手方向のうち他方向については、同じ値の枡目が連続する個数を制限する必要は無い。したがって、２種の小ブロックがとり得る白黒パターンの内、指定パターンとして使用可能なパターンの数を増やすことができる。
【００４４】
第５の例では、図１５に示すように、６つの桝目が横３個×縦２個の横長長方形に連結している小ブロックＶを設定し、図１４に示すように、この小ブロックＶを横方向、縦方向に単に行列状に並べることによって、データ領域を隙間なく埋める。なお、当然ながら、図１５の横と縦とを入れ替えた小ブロックも設定可能である。
【００４５】
また、第６の例では、図１７に示すように、１６個の枡目が横４個×縦４個の正方形に連結している小ブロックＷを設定する。図１６に示すように、この小ブロックＷを横方向、縦方向に単に行列状に並べることによって、データ領域を隙間なく埋めることができる。例えば、小ブロックＷ内で、縦方向と横方向のいずれについても同じ値が連続する個数が３個以下であるパターンを指定パターンとして採用する。逆に言えば、同じ値の枡目が４個連続することはないという制限を加える。このとき、図１８の中段に示すように、指定パターンの数は２２,８７４通り存在する。なお、この第６の例を一般化して、縦ｐ個×横ｐ個（ｐ＝３，４，５，…）の桝目からなる正方形を小ブロックとして設定し、小ブロック内においては縦方向と横方向のいずれについても同じ値の枡目が連続する個数を（ｐ−１）個までに制限した場合、指定パターンの数は図１８の右欄に示すような値となる。
【００４６】
上記第５，第６の例のように小ブロックＶ，Ｗを単に行列状に配置する場合、配置が単純であるから、既述の各例（図４，図８，図１１など）に比べて、記録情報の読み取りを小ブロック単位で簡単に行うことができる。
【００４７】
また、記録担体としての紙などが長方形である場合、上記第５，第６（および第３）の例のように小ブロックを長方形または正方形に設定して行列状に並べるものとすると、長方形の紙の周辺に余白が生じるのを防止でき（図１１，図１４，図１６）、紙の全域を有効に使用することができる。
【００４８】
さらに、上記第５，第６（および第１，第２）の例のように一種類の小ブロックを設定する場合、第３の例のように横長と縦長の２種類の小ブロックＭ，Ｎを設定する場合（図１１）に比して、記録すべき元のデータと小ブロックがつくる指定パターンとのマッピング（対応付け）を簡単に行うことができる。
【００４９】
次に、記録すべき元のデータと小ブロックの各白黒パターンとのマッピング（対応付け）に関して説明する。
【００５０】
例えば、上記第１の例では、図３に示したように、全体で３２通りの白黒パターンが存在し、そのうち１８通りのパターンを使用することができる。この小ブロック１つで４ビットの情報を表わそうとすると、図２７に示したように、使用可能なパターンのうち１６通りのパターンを指定パターンとして採用し、指定パターンのそれぞれに０から１５までの値を対応させれば良い。実際のデータ領域では、図２５に示すように小ブロックＡ１，Ａ２，…，Ａ８が配置され、例えば図２６に示すように各小ブロックＡ１，Ａ２，…，Ａ８に対して３，４，４，１，３，Ｂ，７，Ａに対応するパターンが付与される。左右の４個づつの小ブロックがそれぞれ１つの漢字を表わすとすれば、「３４４１」と「３Ｂ７Ａ」であるから、ＪＩＳコードで「漢」「字」という２文字を記録していることになる。
【００５１】
また、上記第６の例（図１７に示した小ブロックＷを設定し、同じ値の枡目が連続する個数を３個以下とした場合）では、図１８中段に示したように、指定パターンの数は２２,８７４通り存在する。ここで、例えば１４ビットの情報を表わすために必要なパターン数は１６,３８４通りであるから、第６の例の小ブロックＷブロック１つで１４ビットの情報を表すことができる。すなわち、元のデータ列を１４ビットごとに区切って、それぞれ指定パターンにマッピングし、マッピングした指定パターンを記録面に２次元的に並べていくことにより、元のデータを記録担体の記録面に記録することができる。すなわち、元のデータを光学的に読み取り可能な２次元コードに置き換えることができる。
【００５２】
なお、指定パターン数が２２,８７４通りであるのに対して、１４ビットの情報を表わすために必要なパターン数は１６,３８４通りであるから、その差である残りの６,４９０通りのパターンを、読み取りの便宜のための制御情報として用いることができる。実際に使用する小ブロックと指定パターンとを決める際には、同じ値の枡目が連続する最大の個数、小ブロックの大きさ、使用する指定パターンの数、および記憶効率を総合的に勘案する必要がある。その理由は、同じ値の枡目が連続する個数を小さくすれば、読み取りエラーを減少させることができるが、データの冗長度が高くなって記憶効率が低下するからである。
【００５３】
また、小ブロックの大きさを大きくすると、同じ値の枡目が連続する個数を小さくしても記憶効率は低下しないが、各小ブロックと指定パターンとのマッピングが面倒になるからである。結局、最適条件は実用的観点から定められる。まず、記録面において同じ値の枡目が連続する最大の個数がいくつまで許されるかは、読取装置や読み取りアルゴリズムの性能によって定まる。例えば、１次元のデータの変調方式としてＣＤ（コンパクト・ディスク）に用いられているＥＦＭ（８−１４変調）の場合は、１と１との間に入る０の数を最大１０個と定めている。１は反転を表すため、最大ビットの長さは基本単位の１１倍に相当する。そこで、縦方向と横方向のそれぞれについて、同じ値が連続し得る最大の個数ｘを１１個程度とする場合を想定する。ここで、縦ｐ個×横ｐ個の枡目からなる正方形を小ブロックとして設定する場合、小ブロック内で同じ値の枡目が連続する個数をｍとすると、
ｘ＝２ｍ
なる関係が成立する。
【００５４】
したがって、記録面において同じ値の枡目が連続する最大の個数ｘを１１個以下に抑えるためには、上記小ブロック内で同じ値が連続する個数ｍを５個以下または６個以下に設定すれば良い。また、上記小ブロックの一辺の大きさ（ｐ個）は、小ブロック内で同じ値の枡目が連続する個数ｍの２倍以下であることが好ましい。つまり、小ブロックの一辺の大きさｐがｍの２倍を超えると、行方向または列方向に同じ値の枡目のｍ個の連続が２回分発生し得るが、この現象は、読み取りの観点からは避けるべきだからである。したがって、縦ｐ個×横ｐ個の枡目からなる正方形を小ブロックとして設定する場合、小ブロックの一辺の大きさｐを１２個とし、小ブロック内で同じ値の枡目が連続する個数ｍは６個以下とする設定が、実用面から一応最大の設定であると言える。
【００５５】
さらに、マッピング管理の容易さという観点を加えると、上記第６の例で述べたように、縦４個×横４個の枡目からなる正方形を小ブロックＷとして設定し、この小ブロックＷ内で同じ値の枡目が連続する個数ｍを３個以下に設定するのが実用的であると考えられる。この場合、記録面内で同じ値の枡目が連続する最大の個数ｘは６個となる。ただし、小ブロックの形を正方形以外の形に設定した場合は、小ブロックの大きさの制限や、小ブロック内で同じ値の枡目が連続する個数の設定は、この例に限られるものではない。
【００５６】
次に、上記第６の例において、本来の記録情報に加えて、読み取りの便宜のための制御情報を設定する場合について説明する。２次元の桝目配置のデジタル情報記録方式では、読み取り時に、記録情報を表す２次元パターンの天地左右と、枡目の大きさを認識する必要があり、制御情報はそのために用いられる。
【００５７】
例えば、上記第６の例で、図１９に示すように、指定パターンのうち黒白の枡目が交互に並ぶ制御パターン（第１および第２の制御パターン）Ｗ１を制御情報として使用するものとする（この場合、パターンＷ１は記録情報に対してはマッピングされない。）。図２２に示すように、小ブロックＷを横６個×縦４個配置してデータ領域を形成する場合に、左上隅の小ブロックを制御パターンＷ１とし、残りの２３個の小ブロックを記録情報に対応するパターンとする。これにより、１４ビットの情報を表す２３個の小ブロックによって、３２２ビットの情報を記録することができる。
【００５８】
記録情報を読み出す場合には、データ領域の４隅のうち図１９の制御パターンＷ１を示す部位を探し、その隅を左上隅と判定する。但し、上記制御パターンＷ１の白黒を反転させたパターン（図２０に示す）Ｗ２が、データ領域の右上隅や左下隅に用いられると上記判定を誤るおそれがある。そこで、図１９に示した制御パターンＷ１を制限情報として用いる場合には、図２０に示したパターンＷ２は記録情報に対してマッピングしないようにする。
【００５９】
また、図１９に示した制御パターンＷ１は白と黒とが交互に並んでいるので、スキャナ等によって、桝目の大きさを容易に認識することができる。したがって、図２２のパターンから記録情報を読み出す際に、他の２３個の小ブロックＷの桝目のパターンを読み取り易くすることができる。
【００６０】
なお、制御情報として図１９のような制御パターンＷ１を特定位置に設定する以外に、クロッキング情報を外部に付加したり、データ領域がいくつの小ブロックから構成されるかを予め情報記録装置と情報読出装置との間で取り決めておくなどの手段が考えられる。
【００６１】
なお、小ブロックＷの枠線は仮想的なものであり、図２３に示すように、実際の記録面には枠線は印刷されない（図２３は、図２２から小ブロックＷの枠線を取り除いたものを示している。）。この状態でも制御情報としての左上隅のパターンＷ１を容易に識別することができる。また、上述のように、小ブロックＷ内で同じ値の枡目が連続する個数に制限を設けているので、データ領域の周囲が全て白になってしまうことはなく、データ領域の周囲の境界も容易に判別することができる。
【００６２】
なお、上記第１〜第６の例では、記録面内にビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定して、各枡目に０と１のデータを表す白または黒を付すこととしたが、これに限られるものではなく、他の表現形式をとることもできる。例えば、枡目を異なる色彩や濃淡で塗り分けても良く、網目などの特有のパターンで区別できるようにしても良い。また、色彩や濃淡や網目パターンなどを用いて１つの桝目の表現する情報を２値ではなく多値にすることも可能である。また、個々の桝目が表す０と１のデータを、枡目の形（正方形）でそのまま表現するだけでなく、図２１に示すように、白丸と黒丸とで表現しても良い。このように、多様な表現形式を採用することができる。
【００６３】
また、記録担体の記録面に印刷によって情報を記録することとしたが、例えば、写真技術などによって記録することとしても良い。
【００６４】
また、読取装置(例えばスキャナを用いる場合)の特性によって、縦方向に関しては同じ値の枡目が連続しても読み取りエラーが起こりにくいが、横方向に関しては同じ値の枡目の連続を制限しなければならないような場合も考えられる。このように縦方向には同じ値が連続してもよい場合、例えば、上記第１の例（図３）で、先に指定パターンとした１８通りのパターンに加えて、パターンＪ２,Ｊ５,Ｊ６,Ｊ２７,Ｊ２８,Ｊ３１のパターンも指定パターンとして採用することができる。つまり、合計２４通りの指定パターンを用いて記録情報を表現することができる。
【００６５】
さらに、読取装置(例えばスキャナを用いる場合)の特性によって、走査方向によって読み取り精度が異なるため、各桝目の形状を長方形にした方が高密度化に有利な場合もある。
【００６６】
図２９は、一実施例のデジタル情報解読方法を実施するためのデジタル情報解読装置の概略構成を示している。この装置は、読取装置２２と、情報解析装置２１と、出力装置２３とからなり、図２８に示したデジタル情報記録装置が記録した記録情報を読み出すようになっている。読取装置２２は、必要な読み取り精度に応じて、例えばイメージスキャナ、ＣＣＤ（チャージ・カップルド・デバイス）カメラなどによって構成され、紙などの記録面に印刷された記録情報を読み取ることができる。情報解析装置２１は、入力部２４と、データ変換部２５と、出力部２６と、データ変換（解読）アルゴリズム２７を備えている。入力部２４は、読取装置２２からの記録情報を入力情報として出力する。
【００６７】
データ変換部２５は、入力部２４が出力する入力情報を、データ変換（解読）アルゴリズム２７に基づいて解読し、出力データとして出力する。また、データ変換部２５は、制御情報を識別して天地左右を決める処理も合わせて行う。出力部２６は、データ変換部１５が出力する出力データを出力装置１３へ出力する。出力装置１３は、例えばディスプレイ、データベースなどによって構成され、読み取った情報を表示または格納する。
【００６８】
ここで、図２８中のデータ変換（コード化）アルゴリズム１７と、図２９中のデータ変換（解読）アルゴリズム２７とは、互いに逆の変換を行う。したがって、図２８の装置で得られた記録情報を図２９の装置で読み取ることによって、元のデータと同じものを得ることができる。なお、データ変換部２５において制御情報を識別できない場合やデータ変換(解読)アルゴリズム２７で解読できないパターンの小ブロックが含まれている場合には、エラーとなる。
【００６９】
このデジタル情報解読装置は、図１(b)に示すフローにしたがって、記録担体の記録面に記録された情報を読み出すことができる。ここでは、上記第６の例によって記録された記録情報（図２２）を解読するものとする。
【００７０】
まず、図２２に示した記録情報を読取装置２２によって読み込み、上記記録情報のパターンに対応した白黒の画素からなるビットマップデータを構成する（Ｓ１１）。次に、情報解析装置２１の入力部２４が上記ビットマップデータを入力情報として出力する。データ変換部２５は、上記ビットマップデータを解析する。すなわち、データ領域を判別してデータ領域の四隅を調べる（Ｓ１２）。例えばデータ領域の左上隅に図１９に示した制御パターンＷ１が存在することから、データ領域の左上隅を識別することができる。
【００７１】
左上隅が決まれば、回転などの操作によってビットマップデータを処理しやすいように変換することも可能である。四隅のパターンによってデータ領域の天地左右が一意的に決まるかどうかを判断し（Ｓ１３）、天地左右が一意的に決まらなければエラー表示をする（Ｓ２０）一方、天地左右が一意的に決まるのであれば天地左右の識別を行う（Ｓ１４）。次に、データ領域の四隅のパターンからクロッキング情報を抽出する（Ｓ１５）。左上隅の制御パターンＷ１を見ると、白の枡目と黒の枡目とが交互に現れる形状になっているので、この制御パターンＷ１を解析することによって１つの桝目の大きさを知ることができる。そこで、これをクロッキング情報として利用する。次に、クロッキング情報に基づいてデータ領域全体を小ブロック単位に仮想的に分割する（Ｓ１６）。
【００７２】
すなわち、クロッキング情報としての１つの桝目の大きさに基づいて、データ領域がいくつの枡目から構成されているかを知り、データ領域全体を小ブロックに切り分ける。この例では、図２１に示すように、データ領域全体を、縦４個×横４個の桝目からなる小ブロックＷ単位に切り分けることができる。次に、データ変換部２５は、左上隅の制御パターンＷ１を除く２３個の小ブロックＷのパターンをデータ変換（解読）アルゴリズム２７に基づいて解読し（Ｓ１８）、数値データに変換する。記録情報を形成する時点で、縦方向と横方向との両方に、同一の値（白または黒）が一定個数以上連続して現れないように設定しているので、読み取りエラーは生じない。
【００７３】
そして、出力部２６が、データ変換部１５の出力データを出力装置１３へ出力する。出力装置１３は、例えばディスプレイによって構成される場合、読み取った情報を表示する。なお、Ｓ１１において作成されたビットマップデータの解析手段として、画像処理を行う方法が考えられる。記録媒体の傾きの補正や１ドット程度の読み誤りの修正などを画像処理によって行おうとする場合、１つの枡目はビットマップ上で４×４程度のドットパターンを示している必要がある。従って、４００ｄｐｉ（ドット・パー・インチ）の性能をもつスキャナを読取装置として使用する場合、枡目の大きさは１００ｄｐｉ相当、もしくはそれ以上の大きさであることが望ましい。
【００７４】
次に、この発明に係る記録担体について例を挙げて説明する。
【００７５】
例えば、図３０(a)に示す「１０１００」なる記録情報を表す指定パターンが、同図(b)に示す記録担体９０の記録面上に、印刷により、「１」に対応するインクＩ1と、「０」に対応するインクＩ2とで表されている。インクＩ1は、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線と作用するインクとする。例えば、赤外線を吸収する性質を持つインクとする。一方、インクＩ2は、可視光領域でインクＩ1と同じ色を示し、かつ赤外線を吸収しない性質を持つインクとする。このようにした場合、可視光領域ではインクＩ1とＩ2とが同色であるから、肉眼ではどのような情報が記録されているかを判別することができず、赤外線を検知する読取装置を用いることによって初めて、記録情報を読み取ることができる。したがって、記録情報に秘密性を持たせることができる。
【００７６】
また、インクＩ1は、可視光領域で特定の色を示し、かつ紫外線を吸収する性質を持つインクとする一方、インクＩ2は、可視光領域でインクＩ1と同じ色を示し、かつ紫外線を吸収しない性質を持つインクとしても良い。同様に、インクＩ1は、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線によって励起されて蛍光を発するものとする一方、インクＩ2は、可視光領域でインクＩ1と同じ色を示し、かつインクＩ1と反対に、赤外線または紫外線によって励起されないものとしても良い。このようにした場合も、同様に、記録情報に秘密性を持たせることができる。
【００７７】
また、図３１(a)に示す「１０１００」なる記録情報を、同図(b)に示すように、記録担体９０の記録面上に、印刷により、「１」に対応するインクＩ3と、「０」に対応するインク無し部分とで表しても良い。インクＩ3は、可視光領域で透明であり、かつ赤外線または紫外線と作用するものとする。このようにした場合、インクＩ3が可視光領域で透明であるから、肉眼ではどのような情報が記録されているかを判別することができず、赤外線または紫外線を検知する読取装置を用いることによって初めて記録情報を読み取ることができる。したがって、記録情報に秘密性を持たせることができる。
【００７８】
また、図３２(a)に示す「１０１００」なる記録情報を、同図(b)に示すように、記録担体９０の記録面上に、印刷により、「１」に対応するインクＩ4と、「０」に対応するインク無し部分とで表し、その上を、可視光を遮断し、かつ赤外線あるいは紫外線を透過する白色インク層Ｉ5で覆っても良い。インクＩ4は、赤外線または紫外線と作用するものとする。このようにした場合、白色インク層Ｉ5のお陰で肉眼ではどのような情報が記録されているかを判別することができず、赤外線または紫外線を検知する読取装置を用いることによって初めて記録情報を読み取ることができる。したがって、記録情報に秘密性を持たせることができる。なお、インクＩ4は可視光領域で特定の色を示しても良く、透明であっても良い。
【００７９】
また、図３３に示すように、本来の記録情報を不可視データＤ1として印刷し、その上に、兎の絵などを表した可視データＤ2を重ねて印刷しても良い。不可視データＤ1は、可視光領域で透明で、かつ赤外線または紫外線と作用するものとし、可視データＤ2は、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線を透過するタイプのインクＩ7で印刷するものとする。
【００８０】
このようにした場合、記録情報Ｄ1に秘密性を持たせることができる上、限られた記録面に情報Ｄ1，Ｄ2を多重に記録でき、単位面積当たりの記録容量を増加させることができる。可視データとしては、図３３に示したように不可視データＤ1と異なるフォーマットを持つ全く無関係な情報Ｄ2を印刷しても良いし、図３４に示すように、不可視データＤ3に使用したフォーマットと同じフォーマットを使用した情報Ｄ4を印刷しても良い。
【００８１】
なお、上記各インクＩ1，Ｉ2，…，Ｉ7自体は公知のものである。
【００８２】
図３５は、上述のような多重印刷により記録された記録情報を読み取るための読取装置９９の要部を示している。この読取装置９９は、それぞれ可視光，赤外光を記録担体９０の記録面へ向けて照射する第１の発光素子９１，第２の発光素子９２と、記録面によって反射された可視光，赤外光をそれぞれ検出する第１の受光素子９３，第２の受光素子９４を備えている。受光素子９３には赤外光に反応しないようにフイルタが設けられている。記録担体９０の記録面には、図３３に示した状態で、不可視データＤ1と、可視データＤ2とが重ねて印刷されているものとする。さらに、上記不可視データＤ1を表しているインクＩ6は、可視光領域で透明であり、かつ赤外線よって励起されて別の赤外波長を持つ蛍光を発するタイプのものとする。
【００８３】
可視データＤ2に関しては、発光素子９１が可視光を記録面に照射し、記録面によって反射された可視光を受光素子が検出することにより、読み取りが行われる。また、不可視データＤ1に関しては、発光素子９２が赤外光を記録面に照射し、不可視インクが発する蛍光（赤外光）を受光素子９４が検出することにより、読み取りが行われる。このように、可視データＤ2と不可視データＤ1とを互いに独立して読み取ることができる。
【００８４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明では、デジタル情報を表現する指定パターンと、制御パターンを表す指定パターンは、同じ指定パターンの中から選択されているから、両者のパターン形状，大きさは、同じであり、入力情報を、データ変換（解読）アルゴリズムに基づいて解読し、出力データとして出力し、またデータ変換部は制御情報を識別して天地左右を決める処理も併せて行うことができる。
また、上記小ブロックの形は、行方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは２以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持ち、列方向に枡目ｑ個分（ただし、ｑは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ長方形であるから、小ブロックを単に行列状に配置することによって、記録面を簡単に埋めることができる。また、小ブロックの形が十字形などの場合に比して、読み取り時にデータ領域内の各小ブロック単位を簡単に識別することができる。
【００８５】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記小ブロックの形は、行方向および列方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは３以上、１４以下の整数とする。）の寸法を持つ正方形であるから、小ブロックを単に行列状に配置することによって、記録面を簡単に埋めることができる。また、小ブロックの形が十字形などの場合に比して、読み取り時にデータ領域内の各小ブロック単位を簡単に識別することができる。
【００８６】
一実施形態のデジタル情報読出方法では、各枡目にそれぞれマークが付与されることにより小ブロックが取り得るパターン群のうち、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向にｍ個（ただし、ｍは１以上、１１以下、かつｐ未満の整数とする。）以下であり、かつ、列方向にｎ個（ただし、ｎは１以上、１１以下、かつｑ未満の整数とする。）以下である複数のパターンを指定パターンとして採用し、記録すべきデジタル情報を、上記小ブロック単位の指定パターンを記録面に並べることにより表現しているので、記録面内で同じ値を表すマークが連続し得る最大の個数を行方向、列方向にそれぞれ制限することができる。この結果、クロッキング情報等を付加しなくとも、読み取り時に読み取りエラーが発生するのを防止できる。また、記録すべきデジタル情報を構成する各データ値に、上記小ブロック単位の各指定パターンを対応させるので、各ビットの値がばらついて交互に出てくるよう均一化するようなアルゴリズムを用いる場合に比して、元のデータと記録されるパターンとの間の相互変換を簡単にでき、変換処理を短時間で行うことができる。
一実施形態のデジタル情報読出方法では、上記制御パターンは、上記桝目の大きさを表すパターン形状によって構成されるので、制御パターンの認識から上記桝目の大きさを決定して上記デジタル情報を読み出すことができる。
【００８７】
上述のごとく、上記小ブロックとして、行方向に長い長方形の形を持つ第１の小ブロックと、列方向に長い長方形の形を持つ第２の小ブロックとの２種類を設定し、上記記録面に上記第１の小ブロックと第２の小ブロックとを組み合わせて並べている。この場合、記録面内で同じ値を表すマークが連続し得る最大の個数を行方向、列方向にそれぞれ制限するためには、第１の小ブロックと第２の小ブロックのそれぞれで、同じ値を表すマークが連続する個数を長手方向に制限すれば足りる。したがって、第１，第２の小ブロックの枡目が作り得るパターンのうち、指定パターンとして使用可能なパターンの数を増やすことができる。
【００８８】
上述のごとく、上記指定パターンの中から、記録すべきデジタル情報のデータ値に対応せず、上記デジタル情報の天地左右の向きを表す第１の制御パターンを採用し、上記デジタル情報を表す２次元パターンを設けるべきデータ領域の特定箇所に、上記第１の制御パターンを配置するので、読み取り時に、上記第１の制御パターンを抽出することによって、上記２次元パターンの天地左右を簡単に識別できる。したがって、読み取りを円滑に行うことができる。
【００８９】
上述のごとく、上記指定パターンの中から、記録すべきデジタル情報のデータ値に対応せず、上記枡目の大きさを表す第２の制御パターンを採用し、上記デジタル情報を表す２次元パターンを設けるべきデータ領域の特定箇所に、上記第２の制御パターンを配置するので、読み取り時に、上記第２の制御パターンを抽出することによって、上記枡目の大きさを簡単に識別できる。したがって、読み取りを円滑に行うことができる。
【００９０】
上述のごとく、上記第１の制御パターンを抽出するので、上記２次元パターンの天地左右を簡単に識別でき、この結果、読み取りを円滑に行うことができる。
【００９１】
上述のごとく、上記第２の制御パターンを抽出するので、上記枡目の大きさを簡単に識別でき、この結果、読み取りを円滑に行うことができる。
【００９２】
上述のごとく、記録すべきデジタル情報を表す指定パターンが、平面状の記録面に、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線と作用するインクで印刷されるとともに、上記インクのパターンの周囲に、上記インクの色と同一色を示し、かつ赤外線または紫外線と作用しないインクでダミーパターンが印刷されている。上記指定パターンを表すインクと上記ダミーパターンを表すインクとは可視光領域で同一色を示すので、指定パターンが表すデジタル情報は肉眼では識別されない。したがって、記録情報の秘密性を高めることができる。
【００９３】
上述のごとく、記録すべきデジタル情報を表す指定パターンが、平面状の記録面に、可視光領域で透明で、かつ赤外線または紫外線と作用するインクで印刷されている。上記指定パターンを表すインクは可視光領域で透明であるから、肉眼では識別されない。したがって、記録情報の秘密性を高めることができる。
【００９４】
上述のごとく、記録すべきデジタル情報を表す指定パターンが、平面状の記録面に、赤外線または紫外線と作用するインクで印刷されるとともに、上記インクのパターン上に重ねて、可視光領域で特定の色を示し、かつ赤外線または紫外線を透過する可視インク層が印刷されている。上記可視インク層は可視光領域で特定の色を示すから、その下の指定パターンを表すインクは肉眼では識別されない。したがって、記録情報の秘密性を高めることができる。
【００９５】
上述のごとく、上記可視インク層は、上記記録すべきデジタル情報と異なる表現形式を持つパターンを表している。このパターンは、上記デジタル情報とは別の情報を表現することができるので、単位面積当たりの記録容量を増やすことができる。
【００９６】
上述のごとく、上記可視インク層は、上記指定パターンの表現形式と同じ表現形式を持つパターンを表している。このパターンは、上記デジタル情報とは別のデジタル情報を表現することができるので、単位面積当たりの記録容量を増やすことができる。
【００９７】
上述のごとく、記録担体に記録されたデジタル情報を光学的に読み取ることができる。すなわち、第２の発光素子が上記記録担体へ向けて赤外光または紫外光を発する。指定パターンを表すインクは赤外光または紫外光と作用する性質を有するので、第２の受光素子が上記記録担体によって反射された赤外光または紫外光を検出することによって、上記指定パターンを読み取ることができる。なお、上記の記録担体の可視インク層が表すパターンは、第１の発光素子が上記記録担体へ向けて可視光を発し、第１の受光素子が上記記録担体によって反射された可視光を検出することによって、読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例のデジタル情報記録方法を実施するための処理フローを示す図である。
【図２】データ領域を埋めるための小ブロックとして５つの桝目が十字状に連結したものを示す図である。
【図３】図２の小ブロックが取り得る白黒パターンを示す図である。
【図４】図２の小ブロックを並べてデータ領域を埋める例を示す図である。
【図５】図４のデータ領域の一部を示す図である。
【図６】図４のデータ領域で、黒の枡目が連続し得る最大の個数を示す図である。
【図７】データ領域を埋めるための小ブロックの別の例を示す図である。
【図８】図７の小ブロックを並べてデータ領域を埋める例を示す図である。
【図９】図８のデータ領域で、黒の枡目が連続し得る最大の個数を示す図である。
【図１０】データ領域を埋めるための横長の長方形の小ブロックと縦長の長方形の小ブロックとを示す図である。
【図１１】図１０の２種類の小ブロックを組み合わせてデータ領域を埋める例を示す図である。
【図１２】図１１のデータ領域で、黒の枡目が行方向に連続し得る最大の個数を示す図である。
【図１３】図１１のデータ領域で、黒の枡目が縦方向に連続し得る最大の個数を示す図である。
【図１４】長方形の１種類の小ブロックを並べてデータ領域を埋める例を示す図である。
【図１５】データ領域を埋めるための１種類の長方形の小ブロックの例を示す図である。
【図１６】正方形の小ブロックを並べてデータ領域を埋める例を示す図である。
【図１７】データ領域を埋めるための正方形の小ブロックの例を示す図である。
【図１８】図１７の正方形の小ブロックで、一辺を構成する桝目の数に応じて、この小ブロックが取り得る白黒パターン数と、この小ブロック内で縦方向および横方向に同じ値の枡目が連続する個数が制限された場合にこの小ブロックが取り得る指定パターン数とを示す図である。
【図１９】データ領域の天地左右の向きおよび枡目の大きさを表す制御パターンを例示する図である。
【図２０】図１９の制御パターンを採用した場合、小ブロックが取り得る白黒パターンのうち指定パターンとして使用できないパターンを示す図である。
【図２１】小ブロックを構成する枡目に、マークとして白丸と黒丸を付したものを示す図である。
【図２２】正方形の小ブロックを並べたデータ領域の左上隅に、図１９の制御パターンを配置した例を示す図である。
【図２３】図２２から小ブロックの仮想的な輪郭線を取り除いて、実際に印刷されるべき記録情報のパターンを示す図である。
【図２４】図１１の変形例で、縦長の長方形と横長の長方形をＬ字状に組み合わせてデータ領域を埋める例を示す図である。
【図２５】図２の小ブロックを並べたデータ領域の一部を示す図である
【図２６】図２５中の８つの小ブロックが、それぞれデータ値に対応する指定パターンで表された状態を示す図である。
【図２７】図３に示した小ブロックが取る得る白丸パターンの一部に、１６進数を対応させて編成した状態を示す図である。
【図２８】この発明のデジタル情報記録方法を実施するためのデジタル情報記録装置のブロック構成を示す図である。
【図２９】この発明のデジタル情報解読方法を実施するためのデジタル情報解読装置のブロック構成を示す図である。
【図３０】記録すべきデータと、このデータを記録した一実施例の記録担体を示す図である。
【図３１】記録すべきデータと、このデータを記録した一実施例の記録担体を示す図である。
【図３２】記録すべきデータと、このデータを記録した一実施例の記録担体を示す図である。
【図３３】肉眼では見えず赤外線または紫外線を照射することによって認識できる不可視データと、この不可視データと異なるフォーマットを持ち肉眼で見える可視データとを重ねて印刷する例を示す図である。
【図３４】肉眼では見えず赤外線または紫外線を照射することによって認識できる不可視データと、この不可視データと同じフォーマットを持ち肉眼で見える可視データとを重ねて印刷する例を示す図である。
【図３５】この発明の一実施例の読取装置の要部を示す図である。
【図３６】従来技術であるＲＬＬＣ(ラン・レングス・リミテッド・コード)の符号化に用いるＲＬＬ(１,７)符号の変換テーブルを示す図である。
【符号の説明】
Ａ１，…，Ａ４，Ｔ，Ｔ１，…，Ｔ４，Ｕ，Ｍ，Ｎ，Ｖ，Ｗ  小ブロック
Ｗ１  制御パターン
１１  情報記録装置
１２  入力装置
１３  印刷装置
２１  情報解析装置
２２，９９  読取装置
２３  出力装置
９１  第１の発光素子
９２  第２の発光素子
９３  第１の受光素子
９４  第２の受光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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