(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体であって、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであることを特徴とするデジタル情報記録担体。
【請求項２】
請求項１に記載のデジタル情報記録担体において、
上記方向性特定パターンは、上記情報記録領域の四隅のうちの少なくとも一つに配置されていることを特徴とするデジタル情報記録担体。
【請求項３】
平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読方法であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記情報記録領域内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記第１環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求め、
求めた上記情報記録領域の天地左右の向きと上記方向性特定パターンの位置とに基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とするデジタル情報解読方法。
【請求項４】
平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読方法であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読取手段によって読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを作成した後、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記第１環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求め、
求めた上記情報記録領域の天地左右の向きに基づいて、上記ビットマップデータに現れた上記情報記録領域が正しい向きになるように上記ビットマップデータに対して回転処理を施し、
上記回転処理後の上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とするデジタル情報解読方法。
【請求項５】
平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読方法であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読取手段によって読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを作成した後、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記第１環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求め、
求めた情報記録領域の天地左右の向きに基づいて、上記読取手段に対して上記情報記録領域が正しい向きになるように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させ、
再び上記記録面に記録された２次元パターンを上記読取手段によって読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを作成し、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とするデジタル情報解読方法。
【請求項６】
平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する読取手段と、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める探索手段と、
上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記第１環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とを比較して、上記ビットマップデータ内での上記情報記録領域の傾きを検出する傾き検出手段と、
上記傾き検出手段が検出した上記情報記録領域の傾きに基づいて、上記ビットマップデータに対する０°、９０°、１８０°または２７０°の回転処理のうち、その回転処理後のビットマップデータ内での上記情報記録領域の傾きが±４５°以内になる回転処理を選択して、この選択した回転処理を上記ビットマップデータに対して施すビットマップデータ回転手段と、
上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記回転処理後の上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、
上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするデジタル情報解読装置。
【請求項７】
平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する読取手段と、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める探索手段と、
上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記第１環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とを比較して、上記読取手段と上記情報記録領域との間の回転方向の相対的な傾きを検出する傾き検出手段と、
上記傾き検出手段が検出した傾きに基づいて、上記傾きが解消するように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させる機械的回転手段と、
上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、
上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするデジタル情報解読装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録面にデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体、および、そのような記録担体に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、そのような解読方法を実施するためのデジタル情報解読装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、紙などの平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に０と１のデータを表す白または黒を付して、記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして表現する記録方法が盛んに開発されている。
【０００３】
本出願人は先に、図２２に示すように、記録面２０内に設けられた情報記録領域２３の内部に位置する桝目の読み取り誤差を少なくするために、情報記録領域２３の内部に、桝目の位置を示すための特定パターン２２を配置する方式を提案した（特願平０６−３２５２７５号）。
【０００４】
すなわち、記録面２０内で、実際に情報が記録されている情報記録領域２３内には、本来の記録情報を表す領域２１の隙間に、特定の形状に連結した複数の桝目に特定のパターンで白黒を付してなる特定パターン２２が複数配置されている。この例では、矩形の情報記録２３内に、縦４×横３の合計１２個の特定パターン２２が縦横それぞれ一定間隔（縦方向の間隔と横方向の間隔は同じであっても異なっていてもよい）で行列状に配置されている。図２３によってよく分かるように、特定パターン２２の配列で最上段、最下段、左列、右列に属する１０個の特定パターン２２は情報記録領域２３の外周に沿って配置され、残りの２個の特定パターン２２は情報記録領域２３の外周から離間した内部（中央部近傍）に配置されている。
【０００５】
図２４に示すように、この特定パターン２２は、黒が付された１個の桝目からなる中心部５１と、その周囲を環状に取り囲む白が付された８個の桝目からなる第１環状部５２と、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付された１６個の桝目からなる第２環状部５３とで構成されている。全体として５行×５列の合計２５個の桝目を含む正方形のブロックとなっている。
【０００６】
この特定パターン２２は、１）情報記録領域２３の内部に埋没する形で配置されていても比較的見つけやすい、２）特定パターン２２を構成する桝目の数が２５桝目と比較的小さい、３）特定パターン２２の近傍に同じパターンが現れる場合であっても比較的遠い位置（縦または横に４桝目ずれた位置）にしか現れない（図２５参照）、４）白桝目と黒桝目がバランスよく配置されているため、汚れやにじみなどの影響を受けにくい、５）読み取りアルゴリズムとして、中心部（黒）５１が第１環状部（白）５２に囲まれた閉領域を構成しており、かつ第１環状部５２もまた第２環状部（黒）４３に囲まれた閉領域を構成しているという特徴を調べることによって簡単に見つけることができる、といった利点をもっている。
【０００７】
特定パターン２２を設けた情報記録領域２３に記録情報をマッピングする仕方は図２６に示すようなものである。図２６は、図２２に示した情報記録領域２３の一部に相当する横３５×縦２０の桝目の部分２３Ａを示している。この情報記録領域２３Ａには、６個（横方向３個×縦方向２個）の特定パターン２２が、横１５桝目おき、かつ縦１５桝目おきに配置されている。情報記録領域２３Ａの桝目７００個のうち特定パターン２２に用いられる桝目の数は１５０個であり、残り５５０個の桝目２１が本来の記録情報を表すために用いられている。本来の記録情報を表すために用いられる桝目２１にはアドレス番地１，２，…，５５０（簡単のため一部の番地のみ示す）が付されている。アドレス番地は、左上隅の特定パターン２２に接する第１行の左端の桝目から右へ向かって１番地から１０番地、さらに最上段中央の特定パターン２２を越えて１１番地から２０番地となっている。第２行から第５行まで同様に番地付けがなされ、第５行の右端の特定パターンに接する桝目が１００番地となっている。第６行から第１５行までは各行左端の桝目から右へ向かって１ずつ番地が増加している。第１６行から第２０行までは、第１行から第５行までと同様に、中央の特定パターン２２を越えて番地付けがなされている。このようにして、行の中央に特定パターン２２が配置されているときはその特定パターン２２を越えて番地付けがなされている。アドレス番地１の桝目には記録情報の１番目のビット情報が対応し、ビット情報の値が「１」の番地は黒、「０」の番地には白がその桝目に付される。以下同様に記録情報が記録され、この結果、情報記録領域２３Ａの５５０個の桝目２１に５５０ビットのデジタル情報がマッピングされ得る。
【０００８】
図２２のように情報記録領域２３内に特定パターン２２を配置した形式のデジタル記録情報は、以下のようにして読み取ることができる。
【０００９】
まず、情報記録領域２３内で特定パターン２２を探索して、特定パターン２２が縦横それぞれ一定間隔で行列状に配置されているという配置情報をもとに、特定パターン２２の位置情報を得る。
【００１０】
次に図２７に示すように、情報記録領域２３のうち隣合う４個の特定パターン２２を含む領域（Ｍ行Ｎ列の桝目を含む領域）毎に、本来の記録情報を表す桝目２１の値を得る。
【００１１】
詳しくは、左上（０行０列目）の特定パターン２２の位置をＰ00、右上（０行Ｎ列目）の特定パターン２２の位置をＰ0N、左下（Ｍ行０列目）の特定パターン２２の位置ＰM0、右下（Ｍ行Ｎ列目）の特定パターン２２の位置をＰMNとし、これら４個の特定パターン２２に囲まれた領域内のｍ行ｎ列目（ｍ，ｎは任意の整数）の桝目の位置をＰmnとする。
【００１２】
Ｐ00とＰ0Nとをｎ：（Ｎ−ｎ）に内分した点をＰ0n、
ＰM0とＰMNとをｎ：（Ｎ−ｎ）に内分した点をＰMn、
Ｐ00とＰM0とをｍ：（Ｍ−ｍ）に内分した点をＰm0、
Ｐ0NとＰMNとをｍ：（Ｍ−ｍ）に内分した点をＰmNとすると、求めるＰmnの桝目の位置は、Ｐ0nとＰMnとを結ぶ直線Ｌ１と、Ｐm0とＰmNと結ぶ直線Ｌ２との交点として表わされる。直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点Ｐmnは、直線Ｌ１をｍ：（Ｍ−ｍ）に内分した点または直線Ｌ２をｎ：（Ｎ−ｎ）に内分した点としても表わされる。上記４個の特定パターンの位置Ｐ00、Ｐ0N、ＰM0、ＰMNを用いて、これら４個の特定パターン２２に囲まれた領域内の桝目の位置Ｐmnを表すと、
【数１】
0003863949.tif 000002
となる。このようにして各桝目の位置Ｐmnを求め、この位置Ｐmnの値を調べることにより、各桝目の値を知ることができる。
【００１３】
記録面２０全体に対して不均一な歪みが生じた場合であっても、このように隣接する４個の特定パターンに囲まれた小さな領域に対して生じる歪みはほぼ比例的な歪みに近似される。したがって、この方式によれば、記録面２０に多少歪みがあったとしても、デジタル情報を正確に読み取ることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、記録面２０に記録された情報を解読するときに、読取誤りを防止するために、情報記録領域２３の天地左右の向きを正しく識別することが極めて重要である。
【００１５】
しかしながら、上述の情報記録方法では、特定パターン２２が記録面２０内での９０°、１８０°、２７０°の回転に対して対称（４回の回転対称）になっていることから、情報記録領域２３内に特定パターン２２が縦横同一間隔で配置されている場合は、読み取り時に、情報記録領域２３が本来の向きから９０°、１８０°または２７０°回転されているか否かを識別するのが難しいという問題がある。なお、特定パターン２２の縦の間隔と横の間隔とが異なる場合（例えば行方向は２０桝目おきに特定パターンが現れ、列方向は３０桝目おきに特定パターンが現れるような場合）であっても、１８０°の回転を見分けることが困難となる。
【００１６】
ここで、本出願人は、図２８に示すように、情報記録領域２３の四隅に配置された特定パターンを、残りの特定パターン２２と形状や明暗が異なるパターン２２Ｊ，２２Ｊ＃，２２Ｋ，２２Ｋ＃とすることによって、四隅の特定パターンを記録面２０内での９０°、１８０°、２７０°の回転に対して全体として非対称として、読み取り時に情報記録領域２３の天地左右の向きを容易に識別できるようにする技術を提案している（特願平０６−３２５２７５号）。しかしながら、図２８のような方法では、四隅の特定パターン２２Ｊ，２２Ｊ＃，２２Ｋ，２２Ｋ＃を構成する枡目の数が残りの特定パターン２２を構成する枡目の数に比して大きくなり、その結果、特定パターンの設定や識別の手順が煩雑になるという問題がある。また、四隅の特定パターン２２Ｊ，２２Ｊ＃，２２Ｋ，２２Ｋ＃が潰れてしまった場合、情報記録領域２３の天地左右の向きを示す情報が失われてしまうという問題がある。
【００１７】
また、本出願人は、図２９(a)，(b)に示すように、情報記録領域２３の外周に沿って配置された特定パターン２２の間に余白部２７を設け、この余白部２７に情報記録領域２３の天地左右の向きを表す矢印状のパターンを配置する方法や、情報記録領域２３の左上隅のセグメントＧに、それと同様の矢印状のパターンを配置する方法も提案している（特開平０７−０５６０７７号）。しかしながら、これらの方法では、読み取り時に、一旦桝目単位の情報を読み取ってからしか天地左右の認識を行うことができない。このため、最初に情報記録領域２３の天地左右の向きが間違っていた場合は、枡目単位の記録情報の解読をやり直さなければならないという問題がある。
【００１８】
そこで、この発明の目的は、平面状の記録面に設けられた情報記録領域にビットに対応する桝目単位でデジタル情報を記録する場合に、１種類の特定パターンでもって情報記録領域の天地左右の向きを示すことができ、その天地左右の向きを表す情報が失われにくく、かつ、枡目単位の記録情報を読み取る前に情報記録領域の天地左右の向きを識別することができるデジタル情報記録担体を提供することにある。
【００１９】
また、この発明の目的は、そのような記録担体に記録されたデジタル情報を読み取るのに適したデジタル情報解読方法を提供することにある。
【００２０】
また、この発明の目的は、そのような解読方法を実施するのに適したデジタル情報解読装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のデジタル情報記録担体は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体であって、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであることを特徴とする。
【００２２】
この請求項１のデジタル情報記録担体では、方向性特定パターンが記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称なパターンであるため、１種類の方向性特定パターンでもって情報記録領域の天地左右の向きが示される。したがって、方向性特定パターンの設定や識別の手順が煩雑になることがない。具体的には、上記方向性特定パターンの中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求めることができ、簡単な処理でもって情報記録領域の天地左右の向きを識別することができる。しかも、この方向性特定パターンは、情報記録領域内での位置を示すとともに、情報記録領域の天地左右の向きを示す役割を果たすので、本来の記録情報を表す領域を比較的広くすることができ、情報記録領域が有効に利用される。
【００２３】
また、上記１種類の方向性特定パターンを情報記録領域内に複数配置した場合、一部（例えば情報記録領域の四隅）の方向性特定パターンが潰れたとしても、残りの方向性特定パターンによって情報記録領域の天地左右の向きが示される。したがって、情報記録領域の四隅に形状や明暗が異なる別の特定パターンを設けて情報記録領域の天地左右の向きを表す場合に比して、情報記録領域の天地左右の向きを示す情報が失われにくくなる。
【００２４】
また、読み取り時に、まず情報記録領域内の方向性特定パターンを探索してそのパターンを分析することによって情報記録領域の天地左右が分かるので、枡目単位の本来の記録情報を読み取る前に情報記録領域の天地左右の向きが識別される。したがって、最初に情報記録領域の天地左右の向きが間違っていたとしても、枡目単位の記録情報の解読をやり直す必要がなくなる。
【００２５】
また、このデジタル情報記録担体では、上記方向性特定パターンの構成のお陰で、情報記録領域内で方向性特定パターンを見つけることが容易になる。また、方向性特定パターンを構成する枡目の数が比較的少なくなる。また、上記方向性特定パターンは、近傍に同一又は類似のパターンが本来の記録情報として現れた場合に、そのパターンと重なりにくい。また、上記方向性特定パターンは印刷時の汚れやインクのにじみなどの影響を受けにくい。また、方向性特定パターンを見つけるアルゴリズムが簡単になる。
【００２６】
請求項２に記載のデジタル情報記録担体は、請求項１に記載のデジタル情報記録担体において、上記方向性特定パターンは、上記情報記録領域の四隅のうちの少なくとも一つに配置されていることを特徴とする。
【００２７】
この請求項２に記載のデジタル情報記録担体では、上記方向性特定パターンは、上記情報記録領域の四隅のうちの少なくとも一つに配置されている。したがって、読み取り時に、ビットマップデータの左上隅、右上隅、左下隅、右下隅から斜め方向にスキャンすることによって、上記方向性特定パターンを見つけることができる。
【００２８】
請求項３に記載のデジタル情報解読方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読方法であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記情報記録領域内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記第１環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求め、
求めた上記情報記録領域の天地左右の向きと上記方向性特定パターンの位置とに基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とする。
【００２９】
この請求項３のデジタル情報解読方法では、上記方向性特定パターンの中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求めるので、簡単な処理でもって情報記録領域の天地左右の向きを識別することができる。
【００３０】
また、このデジタル情報解読方法では、上記情報記録領域の天地左右の向きを求めた上で、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報（本来の記録情報）を読み取るので、本来の記録情報が１回の解読処理で正しく読み取られる。
【００３１】
なお、上記デジタル情報記録担体上で上記方向性特定パターンの中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とがずれているので、読み取り時に上記情報記録領域の天地左右の向きは必ず求められる。
請求項４に記載のデジタル情報解読方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読方法であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読取手段によって読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを作成した後、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記第１環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求め、
求めた上記情報記録領域の天地左右の向きに基づいて、上記ビットマップデータに現れた上記情報記録領域が正しい向きになるように上記ビットマップデータに対して回転処理を施し、
上記回転処理後の上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とする。
【００３２】
この請求項４に記載のデジタル情報解読方法では、上記回転処理を施すことによって情報記録領域の天地左右が正しい向きを向くので、それに続く本来の記録情報を解読する処理が簡単に行われる。また、記録面に記録された２次元パターンを読取手段によって読み取る処理が１回で済む。
【００３３】
なお、情報記録領域が矩形である場合は、情報記録領域の天地左右の向きの誤りが通常は９０°、１８０°または２７０°であることが多い。ビットマップデータに対して９０°、１８０°または２７０°の回転処理（座標変換処理）を施すことは、公知の技術であり、比較的容易に行われる。
【００３４】
請求項５に記載のデジタル情報解読方法は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読方法であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読取手段によって読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを作成した後、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの上記中心部の重心位置、上記第１環状部の重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とに基づいて情報記録領域の天地左右の向きを求め、
求めた情報記録領域の天地左右の向きに基づいて、上記読取手段に対して上記情報記録領域が正しい向きになるように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させ、
再び上記記録面に記録された２次元パターンを上記読取手段によって読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを作成し、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求め、
上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を読み取ることを特徴とする。
【００３５】
この請求項５に記載のデジタル情報解読方法では、読取手段に対して情報記録領域が正しい向きになるように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させた後、再び読み取りを行うので、請求項４と異なり、ビットマップデータに対して回転処理（座標変換処理）を施す必要がない。したがって、本来の記録情報を解読する処理が簡単に行われる。また、ビットマップデータの座標変換処理に必要なメモリも不要となる。さらに、上記読取手段と記録面との相対的な回転は連続的に行われることから、回転角度は任意に設定できる。
【００３６】
請求項６に記載のデジタル情報解読装置は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する読取手段と、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める探索手段と、
上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記第１環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とを比較して、上記ビットマップデータ内での上記情報記録領域の傾きを検出する傾き検出手段と、
上記傾き検出手段が検出した上記情報記録領域の傾きに基づいて、上記ビットマップデータに対する０°、９０°、１８０°または２７０°の回転処理のうち、その回転処理後のビットマップデータ内での上記情報記録領域の傾きが±４５°以内になる回転処理を選択して、この選択した回転処理を上記ビットマップデータに対して施すビットマップデータ回転手段と、
上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記回転処理後の上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、
上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００３７】
この請求項６のデジタル情報解読装置は次のように動作する。
【００３８】
まず、読取手段が、上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する。
【００３９】
次に、探索手段が、上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める。
【００４０】
次に、傾き検出手段が、上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記第１環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とを比較して、上記ビットマップデータ内での上記情報記録領域の傾きを検出する。この処理は比較的簡単に行われる。
【００４１】
次に、ビットマップデータ回転手段が、上記傾き検出手段が検出した上記情報記録領域の傾きに基づいて、上記ビットマップデータに対する０°、９０°、１８０°または２７０°の回転処理のうち、その回転処理後のビットマップデータ内での上記情報記録領域の傾きが±４５°以内になる回転処理を選択する。そして、この選択した回転処理を上記ビットマップデータに対して施す。
【００４２】
次に、情報解読手段が、回転処理後の上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記回転処理後の上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する。
【００４３】
そして、出力手段が上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する。
【００４４】
このようにして、この請求項６のデジタル情報記録装置によれば、上記デジタル情報記録担体に記録されたデジタル情報を解読することができる。
【００４５】
請求項７に記載のデジタル情報解読装置は、平面状の記録面内に設けられた情報記録領域に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークを付与して、上記記録すべきデジタル情報を２次元パターンとして記録したデジタル情報記録担体を光学的に読み取り、得られた２次元パターンから上記デジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であって、
上記デジタル情報記録担体は、
上記情報記録領域内での位置および上記情報記録領域の天地左右の向きを示すように、上記情報記録領域内に、特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを上記記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称に付してなる方向性特定パターンが配置され、
上記方向性特定パターンは、上記マークとして暗が付された１個の桝目からなる中心部と、この中心部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして明が付された複数の桝目からなる第１環状部と、この第１環状部の周囲を連なって取り囲み、上記マークとして暗が付された複数の桝目からなる第２環状部とを有し、かつ、上記第１環状部を構成する枡目は、上記中心部を中心とした９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称な形状に連結されて、上記中心部の重心位置と上記第１還状部の重心位置とがずれているものであり、
上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する読取手段と、
上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める探索手段と、
上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記第１環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とを比較して、上記読取手段と上記情報記録領域との間の回転方向の相対的な傾きを検出する傾き検出手段と、
上記傾き検出手段が検出した傾きに基づいて、上記傾きが解消するように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させる機械的回転手段と、
上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、
上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００４６】
この請求項７のデジタル情報解読装置は次のように動作する。
【００４７】
まず、読取手段が、上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する。
【００４８】
次に、探索手段が、上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める。
【００４９】
次に、傾き検出手段が、上記方向性特定パターンの上記中心部を構成するドットの重心位置、上記第１環状部を構成するドットの重心位置をそれぞれ計算し、その中心部の重心位置と第１環状部の重心位置とを比較して、上記読取手段と上記情報記録領域との間の回転方向の相対的な傾きを検出する。この処理は比較的簡単に行われる。
【００５０】
次に、機械的回転手段が、上記傾き検出手段が検出した傾きに基づいて、上記傾きが解消するように上記読取手段と記録面とを相対的に回転させる。
【００５１】
次に、上記読取手段が、再び上記記録面に記録された２次元パターンを読み取って、その２次元パターンを表すビットマップデータを出力する。
【００５２】
次に、探索手段が、再び上記ビットマップデータ内で上記方向性特定パターンを探索してその位置を求める。
【００５３】
次に、情報解読手段が、上記方向性特定パターンの位置に基づいて、上記情報記録領域のうち上記方向性特定パターンが占める領域以外の領域に記録されたデジタル情報を再現する。
【００５４】
そして、出力手段が上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する。
【００５５】
このようにして、この請求項７のデジタル情報記録装置によれば、上記デジタル情報記録担体に記録されたデジタル情報を解読することができる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００５７】
図１は一実施形態のデジタル情報記録担体に記録された記録情報の例を示している。この記録担体では、記録面２０に対してデジタル情報のビットに対応する行列状の正方形の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に、光学的に認識可能なマークとして“０”を表す白（明）または“１”を表す黒（暗）を付している。これにより、記録面２０にデジタル情報を２次元パターンとして記録している。
【００５８】
上記記録面２０内で、実際に情報が記録されている情報記録領域２３内には、情報記録領域２３内での位置および情報記録領域２３の天地左右の向きを示すように、特定の形状に連結した複数の桝目に一定のパターンで白黒を付してなる方向性特定パターン２９が複数配置されている。この例では、方向性特定パターン２９は、矩形の情報記録領域２３内に、縦横それぞれ一定間隔で、詳しくは、縦方向に関して１５桝目ごと、横方向に関して１５桝目ごとに方向性特定パターン２９が現れるような縦横同一の空間的周期で、４行３列の行列状に配置されている。また、情報記録領域２３の四隅は方向性特定パターン２９で占められている。なお、図２は、情報記録領域２３内の方向性特定パターン２９の配置を単純化して示している。本来の記録情報は、情報記録領域２３内で、これらの方向性特定パターン２９が占める領域以外の領域２１に記録されている。
【００５９】
この方向性特定パターン２９は、図３に示すように、全体として５行×６列の合計３０個の桝目を含む長方形のブロックであり、黒が付された１個の桝目からなる中心部４１と、その周囲を環状に取り囲む白が付された１１個の桝目からなる第１環状部４２と、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付された１８個の桝目からなる第２環状部４３とで構成されている。第１環状部４２は、中心部４１を直接取り囲む８個の白桝目と、そのうちの左側の列をなす３個の白枡目の左側に接する３個の白桝目とからなっている。この結果として、この方向性特定パターン２９は、記録面２０内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称になっている。すなわち、この方向性特定パターン２９は、全体として５行×６列の長方形のブロックであるため、９０°および２７０°の回転に対して非対称である。さらに、中心部４１の重心に対して第１環状部４２の重心が左側にずれているために、この方向性特定パターン２９は、１８０°の回転に対しても非対称である。
【００６０】
なお、図４は方向性特定パターンとして採用可能な他のパターン例を示している。図４(a)に示すパターン２９Ａは、全体として５行×６列の合計３０個の桝目を含む長方形のブロックであり、黒が付された１個の桝目からなる中心部４１Ａと、その周囲を環状に取り囲む白が付された９個の桝目からなる第１環状部４２Ａと、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付された２０個の桝目からなる第２環状部４３Ａとで構成されている。第１環状部４２Ａは、中心部４１Ａを直接取り囲む８個の白桝目と、そのうちの左列中央の白枡目の左側に接する１個の白桝目とからなっている。この結果として、このパターン２９Ａは、上記方向性特定パターン２９と同様に、記録面２０内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称になっている。図４(b)に示すパターン２９Ｂは、全体として５行×６列の合計３０個の桝目を含む長方形のブロックであり、黒が付された２個の桝目からなる中心部４１Ｂと、その周囲を環状に取り囲む白が付された１０個の桝目からなる第１環状部４２Ｂと、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付された１８個の桝目からなる第２環状部４３Ｂとで構成されている。また、図４(c)に示すパターン２９Ｃは、２行×３列の長方形に連結された白が付された６個の枡目からなる中央閉領域４１Ｃと、その周囲を環状に取り囲む黒が付された１４個の枡目からなる環状部４２Ｃとで構成されている。これらのパターン２９Ｂ，２９Ｃは、記録面２０内での９０°および２７０°の回転に対して非対称だが、１８０°の回転に対しては対称になっている。したがって、これらのパターン２９Ｂ，２９Ｃは、１８０°の回転が問題にならないような用途のときに限り採用することができる。
【００６１】
図５は、図１に示したような記録担体の記録面２０に情報を記録するのに適した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、記録すべきデジタル情報を入力するための入力手段としての入力装置８２と、記録面に印刷すべき２次元パターンを生成するためのパターン生成手段としての情報記録装置８１と、２次元パターンを記録面に印刷するための印刷手段としての印刷装置８３とを備えている。入力装置８２は、例えばキーボード、データ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８１は、入力部８４と、データ変換部８５と、出力部８６と、データ変換（コード化）アルゴリズム８７とを備えている。入力部８４は、入力装置８２からのデータを入力情報として受け取り、データ変換部８５へ渡す。データ変換部８５は、入力部８４から受け取った入力情報を、データ変換（コード化）アルゴリズム８７に基づいて、２次元パターンの表現形式（フォーマット）に変換し、出力情報として出力部８６へ渡す。出力部８６は、データ変換部８５から受け取った出力情報を印刷装置８３へ出力する。なお、一般的には、印刷装置８３に渡される出力情報はビットイメージである。印刷装置８３は、必要な印刷精度に応じて例えばドットプリンタ、レーザプリンタなどによって構成されている。
【００６２】
この情報記録装置を用いて、図６に示すフローにしたがって、記録すべき各種データを図１に示したような記録担体の記録面２０に記録することができる。
【００６３】
（Ａ）まず、入力装置８２が各種データを読み込み（Ｓ０１）、読み込んだデータを情報記録装置８１の入力部８４へ渡す。
【００６４】
（Ｂ）情報記録装置８１では入力部８４を介してデータを受けたデータ変換部８５が、データ変換（コード化）アルゴリズムに基づいて次の処理を行う。
【００６５】
（ｉ）まず、データの大きさに合わせて情報記録領域２３の大きさを決定する（Ｓ０２）。情報記録領域２３の大きさは、記録情報と、付加される方向性特定パターン２９の数によって決まる。情報記録領域２３の横幅を一定の大きさにするとか、情報記録領域２３の形状を正方形にするなどの制約が加わる場合もある。なお、予め記録情報の大きさが決まっている場合には、この工程は必要ない。
（ii）次に、情報記録領域２３内の予め定められた位置に方向性特定パターン２９を配置する（Ｓ０３）。この配置としては、例えば縦１５桝目ごと、横１５桝目ごとに方向性特定パターン２９が現れるような、縦横同一の空間的周期の行列状配置を採用する。
【００６６】
（iii）次に、情報記録領域２３内で本来の記録情報を表す桝目２１に対して、予め定められたマッピングにしたがってデータのビット情報を配する（Ｓ０４）。
【００６７】
（Ｃ）そして、情報記録装置８１の出力部８６から渡された記録情報を、印刷装置８３が記録面２０に印刷する（Ｓ０５）。
【００６８】
このようにして、記録担体の記録面２０にデジタル情報を記録する。この記録担体では、方向性特定パターン２９が記録面内での９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称なパターンであるため、１種類の方向性特定パターン２９でもって情報記録領域２３の天地左右の向きを示すことができる。したがって、方向性特定パターン２９の設定や識別の手順が煩雑になることがない。しかも、方向性特定パターン２９が、情報記録領域２３内での位置を示すとともに、情報記録領域２３の天地左右の向きを示す役割を果たすので、本来の記録情報を表す領域２１を比較的広くすることができ、情報記録領域２３を有効に利用することができる。
【００６９】
また、上述のように１種類の方向性特定パターン２９を情報記録領域２３内に複数配置した場合、一部（例えば情報記録領域２３の四隅）の方向性特定パターン２９が潰れたとしても、残りの方向性特定パターン２９によって情報記録領域２３の天地左右の向きを示すことができる。したがって、情報記録領域２３の四隅に形状や明暗が異なる別の特定パターンを設けて情報記録領域２３の天地左右の向きを表す場合に比して、情報記録領域２３の天地左右の向きを示す情報が失われにくくなる。
【００７０】
また、読み取り時に、まず情報記録領域２３内の方向性特定パターン２９を探索してそのパターンを分析することによって情報記録領域２３の天地左右が分かるので、枡目単位の本来の記録情報を読み取る前に情報記録領域２３の天地左右の向きを識別することができる。したがって、最初に情報記録領域２３の天地左右の向きが間違っていたとしても、枡目単位の本来の記録情報の解読をやり直す必要がなくなる（詳しくは後述する）。
【００７１】
図７はこの発明の一実施形態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、読取手段としての読取装置９２と、情報解読装置９１と、出力手段としての出力装置９３を備えている。
【００７２】
読取装置９２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（チャード・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２０に印刷された記録情報（２次元パターン）を読み取ることができる。
【００７３】
情報解読装置９１は、入力部９４と、探索手段および傾き検出手段として働くデータ変換部９５と、出力部９６と、データ変換（解読）アルゴリズム９７と、ビットマップデータ回転手段としての回転処理部９８とを備えている。入力部９４は、読取装置９２からのデータを入力情報として受け取り、データ変換部９５へ渡す。なお、一般的には、読取装置９２から入力部９４に渡される入力情報はビットイメージである。データ変換部９５は、入力部９４から受け取った入力情報を、データ変換（解読）アルゴリズムに基づいて解読し、出力情報として出力部９６へ渡す。出力部９６は、データ変換部９５から受け取った出力情報を出力装置９３へ出力する。回転処理部９８は、データ変換部８５からの指示に従って、入力情報としてのビットマップデータに対して、９０°、１８０°または２７０°の回転処理を施す。出力装置９３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、出力部９６から受け取った情報を表示または格納する。
【００７４】
ここで、図５中のデータ変換（コード化）アルゴリズム８７と、図７中のデータ変換（解読）アルゴリズム９７とは、互いに逆の変換を行う。したがって、図５の記録装置によって記録面２０に記録された情報を図７の解読装置によって解読することができ、元のデータを再現することができる。
【００７５】
この情報解読装置を用いて、図８に示すフローチャートにしたがって、図１に示したような記録担体の記録面２０に記録された情報を解読することができる。なお、解読する２次元パターンは、図１に示したように、情報記録領域２３内に方向性特定パターン２９が縦横同一の空間的周期で行列状に配置され、かつ情報記録領域２３の四隅に方向性特定パターン２９が配置されているものとする。
【００７６】
（Ａ）まず、読取装置９２が記録担体の記録面２０に記録された情報（２次元パターン）を読み取って（Ｓ１１）、それを表すビットマップデータを情報解読装置９１の入力部９４へ渡す。
【００７７】
（Ｂ）情報解読装置９１では、データ変換部９５が入力部９４を介してデータを受けて、データ変換（解読）アルゴリズム９６に基づいて概略次のような処理を行う。
【００７８】
（ｉ）まず、ビットマップデータ内で方向性特定パターン２９を探索して（この方向性特定パターン２９を探索する方法については、後で詳しく説明する。）、情報記録領域２３内の四隅に配置された方向性特定パターン２９を抽出する（Ｓ１２）。このとき、方向性特定パターン２９の位置（位置情報）を求める。
【００７９】
なお、方向性特定パターン２９の位置は中心部４１の重心位置によって代表させるものとする。ビットマップデータにおける中心部４１の重心位置は、中心部４１を構成する全ての黒ビット（図１５参照）の位置を調べてそれらを平均すれば求めることができる。
【００８０】
（ii）次に、四隅に配置された方向性特定パターン２９を構成する枡目の明暗を調べて、１つの桝目の大きさを決定する（Ｓ１３）。
【００８１】
（iii）次に、四隅に配置された方向性特定パターン２９の位置情報と、予め定められた配置情報をもとに、残りの方向性特定パターン２９を抽出する（Ｓ１４）。
【００８２】
ここで、予め定められた配置情報とは、例えば縦１５桝目ごと、横１５桝目ごとに方向性特定パターン２９が現れるというような、方向性特定パターン２９の配置についての情報である。なお、方向性特定パターン２９が縦横同一の空間的周期で行列状に配置されている場合を考えているので、配置情報は後述する９０°、２７０°の回転処理に対して変化することはない。
【００８３】
（iv）次に、方向性特定パターン２９を分析することにより、情報記録領域２３の天地左右の向きを求める（この情報記録領域２３の天地左右の向きを求める方法については、後で詳しく説明する。）。
【００８４】
（ｖ）そして、求めた情報記録領域２３の天地左右の向きが正しい向きでなければ、回転処理部９８によって情報記録領域２３の天地左右が正しい向きになるように、ビットマップデータに対して回転処理を施す（Ｓ１５）。なお、この工程（Ｓ１５）は、四隅の方向性特定パターン２９を探索する工程（Ｓ１３）と、残りの方向性特定パターン２９を探索する工程（Ｓ１４）との間に行っても良い。
【００８５】
（vi）次に、抽出された各方向性特定パターン２９の位置情報をもとに、本来の記録情報を表す桝目２１の位置を決める（Ｓ１６）。ここでは、図２７を用いて既に説明したような方法によって本来の記録情報を表す桝目２１の位置を決めるものとする。
【００８６】
（vii）次に、予め定められたマッピングにしたがって、そのような桝目２１に記録された情報を読み出す（Ｓ１７）。
【００８７】
（Ｃ）そして、情報解読装置９１の出力部９６から渡された出力情報を、出力装置９３が出力する（Ｓ１８）。
【００８８】
このようにして、図１に示したような記録担体の記録面２０に記録されたデジタル情報を解読することができる。このデジタル情報解読方法によれば、情報記録領域２３の天地左右の向きを求めた上で、本来の記録情報を解読するので、本来の記録情報を１回の解読処理で正しく解読することができる。
【００８９】
また、ビットマップデータに対して回転処理を施すことによって情報記録領域２３の天地左右が正しい向きを向くので、それに続く本来の記録情報を解読する処理を簡単に行うことができる。記録面２０に記録された２次元パターンを読取装置９２によって読み取る処理を１回で済ませることができる。
【００９０】
（１）次に、上に述べた方向性特定パターン２９を探索する方法について詳しく説明する。
【００９１】
図９は、ビットマップデータ内で記録情報領域２３の左上隅に配置された方向性特定パターン２９を探索する方法を模式的に示している。左上隅の方向性特定パターン２９を探す場合、ビットマップデータの左上隅から、斜め方向（図中に矢印で示す向き）にスキャンを行う。情報記録領域２３の外側は白ビットであるとすれば、斜め方向のスキャンで最初に現れる黒ビットは、左上隅の方向性特定パターン２９を構成する黒ビットである。これにより、左上隅の方向性特定パターン２９を見つけることができる。なお、図１０(a)，(b)，(c)に示すように、情報記録領域２３がそれぞれ９０°、１８０°、２７０°の方向に回転していたとしても、斜め方向のスキャンで最初に現れる黒ビットは、四隅のいずれかに配置された方向性特定パターン２９を構成する黒ビットである。もちろん、情報記録領域２３の右上隅、左下隅、右下隅に本来配置された方向性特定パターン２９も、それぞれビットマップデータの右上隅、左下隅、右下隅から斜め方向にスキャンすることによって、同様に見つけることができる。
【００９２】
情報記録領域２３内に配置された方向性特定パターン２９のうち四隅以外に配置された残りの方向性特定パターン２９は、四隅に配置された方向性特定パターン２９の位置情報と、予め定められた配置情報とをもとに、次のようにして探索する。
【００９３】
例えば、情報記録領域２３の四辺に沿って配置された方向性特定パターン２９（四隅を除く）を探索する場合は、まず、四隅の方向性特定パターン２９を分析することにより、情報記録領域２３を構成する仮想的な桝目のだいたいの大きさを得る。すなわち、仮想的な桝目の形状が正方形であるならば、方向性特定パターン２９の中心部４１の面積を求めてその平方根を計算すれば、桝目の一辺の長さを知ることができる。予め定められた配置情報によって、方向性特定パターン２９が縦１５桝目ごと、横１５桝目ごとに現れるように行列状に配置されていることが分かっている場合には、左上隅の方向性特定パターン２９から右上隅の方向性特定パターン２９の方向に向かって１５桝目分進んだ位置に次の方向性特定パターン２９が現れることが予想される。この予想位置近傍を調べることによって、左上隅の方向性特定パターン２９の右隣に配置された方向性特定パターン２９を見つけることができる。以下同様の動作を繰り返すことによって、四辺に沿ったすべての方向性特定パターン２９を見つけることができる。
【００９４】
また、中央部近傍の方向性特定パターン２９を探索する場合は、予め定められた配置情報にしたがって方向性特定パターン２９が行列状に配置されているという前提の下で、例えば、左右の対応する方向性特定パターン２９同士を結ぶ直線と上下の対応する方向性特定パターン２９同士を結ぶ直線との交点を求め、この交点の位置の近傍を調べることによって、中央部近傍の方向性特定パターン２９を見つけることができる。
【００９５】
ここで、予想位置近傍に存在するパターンが方向性特定パターン２９であるか否かを、次のようにして認識する。すなわち、方向性特定パターン２９は中心部（黒桝目）４１が白桝目に囲まれた閉領域を構成しており、かつ第１環状部（白桝目）４２が黒桝目に取り囲まれた閉領域を構成しているという特徴を持つことから、予想位置近傍に存在するパターンがそのような特徴を持つかどうかを調べることによって認識する。但し、この認識方法は、方向性特定パターン２９の構成上の必要条件を満たすか否かを調べるにすぎないものであり、各桝目の値を調べるわけではないから、別のパターン（例えば図２４に示した特定パターン２２）であっても方向性特定パターン２９であると誤認識する可能性がある。しかしながら、方向性特定パターン２９が出現すべき予想位置近傍を調べているため、正常な記録が行われていたならば、その予想位置近傍には同一の特徴（必要条件）を備えたパターンは現れないはずである。例えば図１１に示すように、同じ特徴を備えたパターンは本来の方向性特定パターン２９に対して４桝目ずれた位置にしか出現しない。したがって、別のパターンを方向性特定パターン２９と誤認識する可能性は低い。また、仮に別のパターンを方向性特定パターン２９と誤認識したとしても、例えば方向性特定パターン２９を全て抽出した後に各方向性特定パターン２９が行列状に並んでいるかなどのチェックを行うことによって、誤認識したパターンを無視することができる。また、その際に誤認識の可能性が高いと思われる方向性特定パターン２９に対してのみ、より高精度なチェックを行うこともできる。このように、方向性特定パターン２９の認識方法としては、実用上は上記特徴を持つか否かを調べる方法で十分であり、簡単なアルゴリズムによって方向性特定パターン２９を認識することができる。
【００９６】
図１２は、予想位置近傍に存在するパターンが方向性特定パターン２９であるか否かを認識するための処理フローに一例を示している。なお、この認識処理は、読取装置から読み込んだビットマップデータ（図１５に示すように、２次元パターンを構成する桝目よりも小さいサイズを持つビットからなる）に対して行うものとする。
【００９７】
まず、情報記録領域２３内で方向性特定パターン２９が予め定められた配置情報に従って配置されている場合に、ビットマップデータの中で方向性特定パターン２９が現れるべき位置を予測して（Ｓ６１）、ビットマップデータの中で探索の基準となる位置Ｐを定める（Ｓ６２）。基準位置Ｐのドットが黒であるかどうかを調べる（Ｓ６３）。そのドットが黒である場合には、そのドットが中心部４１を構成すると想定してステップＳ６６へ進む。
【００９８】
一方、ステップＳ６３で基準位置Ｐのドットが黒でない場合は、基準位置Ｐから一定の範囲内で次の探索位置を決定し（Ｓ６４）、再びその探索位置のドットが黒であるかどうかを調べる。但し、基準位置Ｐから一定の範囲内を全て探索したが、方向性特定パターン２９の中心部４１に相当する黒ドットを見つけることができなかった場合（Ｓ６５）には、探索が失敗した（Ｓ７６）ものとして処理を終了する。
【００９９】
ステップＳ６６では、基準位置Ｐのドットに対して上下左右及び斜め方向に連結している黒ドットを再帰的に探す。そして、連結された黒ドットの数が一定範囲内の数であるか否かを判断する（Ｓ６７）。連結された黒ドットの数が一定個数を上回っている場合には、黒ドットが連結された領域が閉じていないか、あるいは閉じていても中心部４１としては大きすぎると判断する。また、連結された黒ドットの数が一定個数に満たない場合は、中心部４１ではなく単なるノイズであると判断する。これらの、連結された黒ドットの数が一定範囲内にない場合は、ステップＳ６４に戻って処理をやり直す。
【０１００】
一方、連結された黒ドットの数が一定範囲内の数である場合（Ｓ６７）は、ステップＳ６８に進んで、黒ドットの連結された領域の幅及び高さが一定の範囲内にあるかを調べて、その形状に関するチェックを行う。連結された領域の幅とは連結された領域のＸ座標の最大値から最小値を引いたもの、連結された領域の高さとは連結された領域のＹ座標の最大値から最小値を引いたものとして表される。黒ドットの連結された領域の幅及び高さが一定の範囲内にない場合は、ステップＳ６４に戻って処理をやり直す。
【０１０１】
一方、黒ドットの連結された領域の幅及び高さが一定の範囲内にある場合（Ｓ６８）は、その黒ドットの連結された領域が中心部４１であると判断してステップＳ６９へ進む。
【０１０２】
次に、ステップＳ６９では第１環状部４２に関するチェックを開始する。中心部４１であると判断した黒ドットの連結された領域の最底面にある黒ドット（Ｙ座標の一番小さいもの）を１個選択する（Ｓ６９）。そして、図１３中に矢印で示すように、その領域（中心部４１）から下へ向かって探索を行い、白ドット（第１環状部４２を構成する白ドットと考えられる）の次に現れる黒ドット（第２環状部４３を構成する黒ドットと考えられる）を探す（Ｓ７０）。白ドットの領域に入って一定距離以内に次の黒ドットが見つからなかった場合は、その白ドットの領域が方向性特定パターン２９の第１環状部４２ではないと判断して（Ｓ７１）、ステップＳ６４に戻って処理をやり直す。一方、白ドットの領域に入って一定距離以内に次の黒ドットが見つかった場合（Ｓ７１）は、その黒ドットが方向性特定パターン２９の第２環状部４３を構成していると考える。そして、図１３中に矢印で示すように、第２環状部４３と思われる領域の内周、すなわち黒ドットと白ドットとの境界に沿って左手法（左手を壁につけながら迷路の壁をたどる方法）により一周する（Ｓ７２）。一定のステップ以内で一周できなかった場合は、白ドットの領域が閉じていないか、あるいは閉じていても大きすぎると判断する（Ｓ７３）。また、左手法による一周が反時計廻りに行われた場合は、白ドットの領域が閉じているのではなく、図１４に示すように、何らかの黒ドットの閉領域を探索していると考えられる（Ｓ７４）。これらの場合はステップＳ６４に戻って処理をやり直す。そして、上記ステップＳ６１〜Ｓ７４をすべてクリアすることによって、方向性特定パターン２９を認識することができる（Ｓ７５）。
【０１０３】
（２）次に、方向性特定パターン２９を分析することにより、情報記録領域２３の天地左右の向きを求める方法について説明する。
【０１０４】
方向性特定パターン２９は９０°、１８０°および２７０°の回転に対して非対称であるため、方向性特定パターン２９を調べることによって、情報記録領域２３の天地左右の向き、言い換えれば正しい向きから９０°、１８０°または２７０°の回転が加えられてるかどうかを知ることができる。
【０１０５】
すなわち、図１６に示すように、中心部４１の重心位置Ｇ１を仮に（０，０）とし、桝目１つ分の幅および高さを１とすれば、第１環状部４２を構成する１１個の白桝目の位置は、（−２，−１），（−１，−１），（０，−１），（１，−１），（−２，０），（−１，０），（１，０），（−２，１），（−１，１），（０，１），（１，１）と表される。設計上は、第１環状部４２の重心位置Ｇ２は、それら１１個の白桝目の位置を平均した点（−０．５４５，０）である。これから分かるように、中心部４１の重心位置Ｇ１に対して、第１環状部４２の重心位置Ｇ２は左にずれている。したがって、図１５に示すようなビットマップデータ上で中心部４１の重心位置と第１環状部４２の重心位置とを求め、両者を比較することによって、情報記録領域２３の天地左右の向きを求めることができる。なお、ビットマップデータ上で中心部４１の重心位置を求めるためには、それを構成する全ての黒ビットの位置を平均する。同様に、ビットマップデータ上で第１環状部４２の重心位置を求めるためには、それを構成する全ての白ビットの位置を平均する。
【０１０６】
情報記録領域２３内に複数の方向性特定パターン２９が存在する場合には、複数の比較情報を総合して判断すれば、より正確に情報記録領域２３の天地左右の向きを知ることができる。具体的には、複数の方向性特定パターン２９に対して、各中心部４１を構成する全ての黒ビットの平均位置に対して、各第１環状部４２を構成する全ての白ビットの平均位置とを比較することによって、天地左右の向き（傾き）を求める。
【０１０７】
なお、図４(a)に示した方向性特定パターン２９Ａが採用された場合であっても、中心部４１Ａの重心位置と第１環状部４２Ａの重心位置とを比較することによって、情報記録領域２３の天地左右の向きを求めることができる。ただし、中心部４１Ａの重心位置と第１環状部４２Ａの重心位置との間の距離が、設計上、上記方向性特定パターン２９の場合よりも小さいため、識別精度が若干低くなる。
【０１０８】
このようにして情報記録領域２３の天地左右の向きを求めた場合、その後の解読処理を円滑に進めるために、情報記録領域２３の天地左右が正しい向きになるようにビットマップデータに対して回転処理を施すことができる。つまり、方向性特定パターン２９の中心部４１の重心位置に対して第１環状部４２の重心位置が左方向真横になるようにビットマップデータを回転させれば良い。
【０１０９】
ビットマップデータに対して０°、９０°、１８０°または２７０°の回転処理（０°の回転処理とは、実際には回転を行わないことを意味する。）を施すことは、公知の技術を用いて容易に行うことができる。したがって、図１７に示すように、情報記録領域２３の傾きの許容範囲として±４５°の範囲を設定し、情報記録領域２３の傾きをこの許容範囲内に収めることは比較的容易に実行することができる。もちろん、ビットマップデータに対して任意の角度で設定可能な回転処理（処理としては複雑になる）を施すことによって、方向性特定パターン２９の中心部４１の重心位置に対して第１環状部４２の重心位置が左方向真横になるように傾き補正を行うこともできる。ただし、方向性特定パターン２９の中心部４１の重心位置と第１環状部４２の重心位置との比較によって得られた傾きの精度を考慮すると、その傾きの情報は情報記録領域２３が正しい向きからの傾きが９０°、１８０°または２７０°のいずれに近いかの識別にのみ使用し、情報記録領域２３の傾きの補正は別の処理によって行うことが現実的であるかも知れない。
【０１１０】
図１８はこの発明の別の実施形態のデジタル情報解読装置の概略構成を示している。なお、図７に示したデジタル情報解読装置と同一の構成要素には同一符号を付している。この装置は、読取手段としての読取装置９２と、情報解読装置９１＃と、回転装置９９と、出力手段としての出力装置９３を備えている。
【０１１１】
情報解読装置９１＃は、図７中の情報解読装置９１の回転処理部９８に代えて回転処理部９８＃を有している。この回転処理部９８＃は、データ変換部９５が求めたビットマップデータ上での情報記録領域２３の天地左右の向き（傾き）に応じて、その傾きが解消するように、読取装置９２と記録面２０とを相対的に回転させる指示を出力する。回転装置９９は、回転処理部９８＃が出力した指示にしたがって、読取装置９２と記録面２０とを相対的に回転させる。例えば図１９に示すように、記録面２０が固定されている場合は、読取装置であるカメラ９２をその光軸の周りに連続的に回転させる。あるいは図２０に示すように、読取装置であるカメラ９２が固定されている場合は、ステージ９９ａを回転させて記録面２０を連続的に回転させる。これにより、ビットマップデータ上で情報記録領域２３の天地左右の向きが正しい状態となる。
【０１１２】
この情報解読装置は、図２１に示すフローにしたがって、図１に示したような記録担体の記録面２０に記録された情報を読み出すことができる。なお、解読する２次元パターンは、図１に示したように、情報記録領域２３内に方向性特定パターン２９が縦横同一の空間的周期で行列状に配置され、かつ情報記録領域２３の四隅に方向性特定パターン２９が配置されているものとする。
【０１１３】
（Ａ）まず、読取装置９２が記録担体の記録面２０に記録された情報（２次元パターン）を読み取って（Ｓ２１）、それを表すビットマップデータを情報解読装置９１＃の入力部９４へ渡す。
【０１１４】
（Ｂ）情報解読装置９１＃では、データ変換部９５が入力部９４を介してデータを受けて、データ変換（解読）アルゴリズム９６に基づいて概略次のような処理を行う。
【０１１５】
（ｉ）まず、ビットマップデータ内で方向性特定パターン２９を探索して（既に説明した方向性特定パターン２９を探索する方法による。）、情報記録領域２３内の四隅に配置された方向性特定パターン２９を抽出する（Ｓ２２）。このとき、方向性特定パターン２９の位置（位置情報）を求める。
【０１１６】
なお、方向性特定パターン２９の位置は中心部４１の重心位置によって代表させるものとする。ビットマップデータにおける中心部４１の重心位置は、中心部４１を構成する全ての黒ビット（図１５参照）の位置を調べてそれらを平均すれば求めることができる。
【０１１７】
（ii）次に、四隅に配置された方向性特定パターン２９を分析することにより、情報記録領域２３の天地左右の向き（傾き）を求める（既に説明した情報記録領域２３の天地左右の向きを求める方法による。）（Ｓ２３）。
【０１１８】
（iii）そして、求めた情報記録領域２３の天地左右の向きが所定の角度（例えば±４５°）以上傾いているかどうかを判断する（Ｓ２４）。情報記録領域２３の天地左右の向きが所定の角度以上傾いていれば、回転処理部９８＃によって情報記録領域２３の傾きが解消するように指示を出力し、回転装置９９によって読取装置９２と記録面２０とを相対的に回転させる（Ｓ２５）。これにより、ビットマップデータ上で情報記録領域２３の天地左右の向きが正しい状態となる。
なお、回転装置９９による読取装置９２と記録面２０とを相対的に回転は連続的に行われることから、９０°、１８０°または２７０°という回転角度にこだわることはなく、必要な任意の角度だけ回転させればよい。
【０１１９】
（iv）この後、ステップＳ２１に戻って、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理を繰り返す。そして、情報記録領域２３の天地左右の向きが所定の角度以上傾いていないと判断された場合（Ｓ２４）には、次のステップ２６へ進む。
【０１２０】
すなわち、四隅に配置された方向性特定パターン２９を構成する枡目の明暗を調べて、１つの桝目の大きさを決定する（Ｓ２６）。
【０１２１】
（ｖ）次に、四隅に配置された方向性特定パターン２９の位置情報と、予め定められた配置情報をもとに、残りの方向性特定パターン２９を抽出する（Ｓ２７）。
【０１２２】
ここで、予め定められた配置情報とは、例えば縦１５桝目ごと、横１５桝目ごとに方向性特定パターン２９が現れるというような、方向性特定パターン２９の配置についての情報である。
【０１２３】
（vi）次に、抽出された各方向性特定パターン２９の位置情報をもとに、本来の記録情報を表す桝目２１の位置を決める（Ｓ２８）。ここでは、図２７を用いて既に説明したような方法によって本来の記録情報を表す桝目２１の位置を決めるものとする。
【０１２４】
（vii）次に、予め定められたマッピングにしたがって、そのような桝目２１に記録された情報を読み出す（Ｓ２９）。
【０１２５】
（Ｃ）そして、情報解読装置９１＃の出力部９６から渡された出力情報を、出力装置９３が出力する（Ｓ３０）。
【０１２６】
このようにして、図１に示したような記録担体の記録面２０に記録されたデジタル情報を解読することができる。このデジタル情報解読方法によれば、情報記録領域２３の天地左右の向きを求めた上で、本来の記録情報を解読するので、本来の記録情報を１回の解読処理で正しく解読することができる。
【０１２７】
また、ビットマップデータに対して回転処理（座標変換処理）を施す必要がないので、本来の記録情報を解読する処理を簡単に行うことができる。それに伴って、ビットマップデータの座標変換処理に必要なメモリも不要となる。
【０１２８】
なお、図８のフローでは、情報記録領域２３内の全ての方向性特定パターン２９を抽出した（Ｓ１４）後に回転処理（Ｓ１５）を行うものとしたが、図２１のフローでは、四隅の方向性特定パターン２９を探索した（Ｓ２２）後、残りの方向性特定パターン２９を探索する前に、情報記録領域２３の天地左右の向きを求めて（Ｓ２３）回転を行うかどうかの判断（Ｓ２４）を行っている。この理由は、図２１のフローでは、回転を行った場合、読取装置９２が読み取って再び入力されたビットマップデータが全く別のものになってしまうため、先に四隅以外の方向性特定パターン２９の探索を行ったとしても、その探索が全く無駄になってしまうからである。これに対して図８のフローの場合は、情報記録領域２３内の全ての方向性特定パターン２９の位置情報を求めた後に９０°または１８０°または２７０°の回転処理を行ったとしても、ごく簡単な座標変換によって回転処理後の方向性特定パターン２９の位置情報を計算することができる。むしろ、全ての方向性特定パターン２９から得られる情報を総合して計算を行った方が、情報記録領域２３の天地左右の向きをより精度良く求めることができる。
【０１２９】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明のデジタル情報記録担体によれば、平面状の記録面に設けられた情報記録領域にビットに対応する桝目単位でデジタル情報を記録する場合に、１種類の特定パターンでもって情報記録領域の天地左右の向きを示すことができ、その天地左右の向きを表す情報が失われにくく、かつ、枡目単位の記録情報を読み取る前に情報記録領域の天地左右の向きを識別することができる。
【０１３０】
また、この発明のデジタル情報解読方法によれば、そのような記録担体に記録されたデジタル情報を好適に読み取ることができる。
【０１３１】
また、この発明のデジタル情報解読装置によれば、そのような解読方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のデジタル情報記録担体において記録面に記録された２次元パターンを例示する図である。
【図２】  図１中の方向性特定パターンの配置を模式的に示す図である。
【図３】  図１中の方向性特定パターンの構成を示す図である。
【図４】  方向性特定パターンとして採用可能なパターン例を示す図である。
【図５】  本発明の一実施形態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６】  本発明の一実施形態のデジタル情報記録担体に情報を記録するための処理フローを示す図である。
【図７】  本発明の一実施形態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８】  本発明の一実施形態のデジタル情報解読方法を実施するための処理フローを示す図である。
【図９】  情報記録領域の左上隅に配置された方向性特定パターンを探索する方法を説明する図である。
【図１０】  情報記録領域が９０°、１８０°、２７０°の回転を受けていた場合に、情報記録領域の隅に配置された方向性特定パターンを探索する方法を説明する図である。
【図１１】  図３の方向性特定パターンが、その近傍に現れた類似の特徴をもつパターンと重なった状態を示す図である。
【図１２】  図３の方向性特定パターンを認識するための処理フローを例示する図である。
【図１３】  図３の特定パターンを認識するとき、第１環状部と第２環状部との境界を左手法によって一周して、第２環状部を確認する仕方を模式的に示す図である。
【図１４】  図１３の左手法により、閉じた黒ドットの領域を一周したときの様子を模式的に示す図である。
【図１５】  図３の方向性特定パターンを読取装置によって読み取って得られたビットマップデータの例を示す図である。
【図１６】  図３の方向性特定パターンの中心部と第１環状部の重心位置を模式的に表す図である。
【図１７】  ビットマップデータ上で図３の方向性特定パターンの傾きが±４５°の許容範囲内にある状態を模式的に示す図である。
【図１８】  本発明の別の実施形態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１９】  回転装置によってカメラを回転させる状態を示す図である。
【図２０】  回転装置によって記録担体を回転させる状態を示す図である。
【図２１】  本発明の一実施形態のデジタル情報解読方法を実施するための処理フローを示す図である。
【図２２】  本出願人が先に提案したデジタル情報記録方法によって記録面に記録された２次元パターンを例示する図である。
【図２３】  図２２中の特定パターンの配置を模式的に示す図である。
【図２４】  図２２中の特定パターンの構成を示す図である。
【図２５】  図２４の特定パターンが、その近傍に現れた同一のパターンと重なった状態を示す図である。
【図２６】  情報記録領域内で特定パターンを配置すべき領域以外の領域の桝目に、本来記録すべきビット情報を対応させるマッピングの仕方を説明する図である。
【図２７】  ４つの特定パターンの位置に基づいて、情報記録領域内の任意の桝目の位置を算出する方法を説明する図である。
【図２８】  情報記録領域の四隅に配置された特定パターンを、残りの特定パターンと異なるものとした例を示す図である。
【図２９】  情報記録領域内の特定パターンの間の余白部に、天地左右を表す矢印状のパターンを記録した例を示す図である。
【図３０】  情報記録領域を構成する左上隅のセグメントに、天地左右を表す矢印状のパターンを記録した例を示す図である。
【符号の説明】
２０  記録面
２１  本来の情報を記録すべき領域
２９  方向性特定パターン
４１  中心部
４２  第１環状部
４３  第２環状部
【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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