JP3629284B2 - Digital information recording method, decoding method, record carrier, and reader - Google Patents
Digital information recording method, decoding method, record carrier, and reader Download PDFInfo
- Publication number
- JP3629284B2 JP3629284B2 JP07091194A JP7091194A JP3629284B2 JP 3629284 B2 JP3629284 B2 JP 3629284B2 JP 07091194 A JP07091194 A JP 07091194A JP 7091194 A JP7091194 A JP 7091194A JP 3629284 B2 JP3629284 B2 JP 3629284B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- digital information
- pattern
- recorded
- small block
- recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
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】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
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】
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、ビットに対応する枡目単位で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において、縦方向と横方向との両方に、同一の値の枡目が一定個数以上連続して現れないように簡単に設定でき、したがって簡単に読み取りエラーを無くす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。
【０００９】
さらに、この発明の目的は、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ることができるデジタル情報記録方法を提供することである。また、そのようにして記録された記録情報を解読できるデジタル情報解読方法を提供することにある。
【００１０】
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記録担体を提供することにある。また、そのような記録担体から記録情報を光学的に読み取ることができる読取装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡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するデジタル情報記録方法であって、
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、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ことを特徴とする。
【００１２】
この発明のデジタル情報記録方法では、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。
【００１３】
また、このデジタル情報記録方法では、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。
【００１４】
一実施形態のデジタル情報記録方法では、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。
【００１５】
この一実施形態のデジタル情報記録方法では、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】
この発明の記録担体は、上記デジタル情報記録方法によりデジタル情報が記録されたデジタル情報記録担体であって、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性質を持つ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性質を持つインクでダミーパターンが印刷されていることを特徴とする。
【００１７】
この発明の記録担体では、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性質を持つ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性質を持つ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。
【００１８】
別の局面では、この発明の記録担体は、上記デジタル情報記録方法によりデジタル情報が記録されたデジタル情報記録担体であって、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性質を持つインクで印刷されていることを特徴とする。
【００１９】
この発明の記録担体では、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性質を持つ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。
【００２０】
別の局面では、この発明の記録担体は、上記デジタル情報記録方法によりデジタル情報が記録されたデジタル情報記録担体であって、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性質を持つ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性質を持つ可視インク層が印刷されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明の記録担体では、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。
【００２２】
一実施形態の記録担体では、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とを特徴とする。
【００２３】
この一実施形態の記録担体では、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ので、単位面積当たりの記録容量が増える。
【００２４】
一実施形態の記録担体では、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とを特徴とする。
【００２５】
この一実施形態の記録担体では、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が増える。
【００２６】
この発明の読取装置は、上記記録担体に記録された記録情報を光学的に読み取る読取装置であって、
上記記録担体へ向けて可視光を発する第１の発光素子と、
上記記録担体へ向けて赤外光または紫外光を発する第２の発光素子と、
上記記録担体によって反射された可視光を検出する第１の受光素子と、
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第２の受光素子を有することを特徴とする。
【００２７】
この発明の読取装置は、上記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、上記指定パターンが読み取られる。なお、上記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】
別の局面では、この発明のデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡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するデジタル情報記録方法であって、
行方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは３以上、１１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１以上、ｐ未満の整数とする。）の寸法を持つ長方形の第１の小ブロックと、行方向に枡目ｑ個分の寸法を持ち、列方向に枡目ｐ個分の寸法を持つ長方形の第２の小ブロックとを仮想的に想定し、
第１の小ブロックを行方向にｑ個、列方向にｐ個並べてなる正方形と、第２の小ブロッ クを行方向にｐ個、列方向にｑ個並べてなる正方形とを交互に行列状に並べることにより上記記録面を隙間なく埋め、
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第１の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、行方向でｍ個（ただし、ｍは１以上、ｐ未満の整数とする。）以下である複数のパターンを第１の小ブロックの指定パターンとして採用し、
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第２の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、行方向でｍ個以下である複数のパターンを第２の小ブロックの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、上記各小ブロック単位の各指定パターンを対応させることにより、上記記録すべきデジタル情報を表現することを特徴とする。
【００２９】
この発明のデジタル情報記録方法では、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。
【００３０】
別の局面では、この発明のデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡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するデジタル情報記録方法であって、
行方向に枡目ｒ個分（ただし、ｒは３以上、１１以下の整数とする。）の寸法を持ち、列方向に枡目１個分の寸法を持つ長方形の第３の小ブロックと、行方向に枡目１個分の寸法を持ち、列方向に枡目３個分の寸法を持つ長方形の第４の小ブロックとを仮想的に設定し、
上記第３の小ブロックと第４の小ブロックとをＬ字状に組み合わせたものを斜めに並べることにより上記記録面を隙間なく埋め、
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第３の小ブロックが取り得るパターン群のうち、すべての枡目のマークが同じ値であるパターンを除いた複数のパターンを第３の小ブロックの指定パターンとして採用し、
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第４の小ブロックが取り得るパターン群のうち、すべての枡目のマークが同じ値であるパターンを除いた複数のパターンを第４の小ブロックの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、上記各小ブロック単位の各指定パターンを対応させることにより、上記記録すべきデジタル情報を表現することを特徴とする。
【００３１】
この発明のデジタル情報記録方法では、上記と同様に、第３，第４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。
【００３２】
別の局面では、この発明のデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡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するデジタル情報記録方法であって、
十字状に連結している５個の上記枡目からなり、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形を持つ小ブロックを仮想的に設定し、
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、横方向の３個の枡目がすべて同じマークであるパターンと横方向の３個の枡目がすべて同じマークであるパターンとを除いた、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ことを特徴とする。
【００３３】
この発明のデジタル情報記録方法では、後述するように、採用可能な指定パターンは１８通りとなる。したがって、例えば１６進数で表された様々なデータ（元のデータ）を記録面に表現することができる。
【００３４】
別の局面では、この発明のデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡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するデジタル情報記録方法であって、
連結している３個以上の上記枡目からなり、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形を持つ小ブロックを仮想的に設定し、
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、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向と列方向の少なくとも一方向でｋ個（ただし、ｋは１以上、１１以下の整数とする。）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デジタル情報記録方法であり、
さらに、
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ことを特徴とする。
【００３５】
この発明のデジタル情報記録方法では、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。
【００３６】
また、この発明のデジタル情報解読方法は、上記デジタル情報記録方法によって記録された記録情報を解読するためのデジタル情報解読方法であって、上記記録領域に表された２次元パターンを上記小ブロック単位に読み取る工程と、上記読み取ったパターン群から第１の制御パターンを抽出し、上記第１の制御パターンの内容に基づいて、上記記録領域に表された２次元パターンの天地左右を識別する工程を有することを特徴とする。
【００３７】
この発明のデジタル情報解読方法では、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。
【００３８】
別の局面では、この発明のデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡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するデジタル情報記録方法であって、
連結している３個以上の上記枡目からなり、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形を持つ小ブロックを仮想的に設定し、
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、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向と列方向の少なくとも一方向でｋ個（ただし、ｋは１以上、１１以下の整数とする。）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デジタル情報記録方法であり、
さらに、
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ことを特徴とする。
【００３９】
この発明のデジタル情報記録方法では、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。
【００４０】
また、この発明のデジタル情報解読方法は、上記デジタル情報記録方法によって記録された記録情報を解読するためのデジタル情報解読方法であって、上記記録領域に表された２次元パターンを上記小ブロック単位に読み取る工程と、上記読み取ったパターン群から第２の制御パターンを抽出し、上記第２の制御パターンの内容に基づいて、上記枡目の大きさを識別する工程を有することを特徴とする。
【００４１】
この発明のデジタル情報解読方法では、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。
【００４２】
【実施例】
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を実施例により詳細に説明する。
【００４３】
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。
【００４４】
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）。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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 a ５ ,a １ ,a ３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、 a ５が白で、 a １ ,a ３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 b ２ , 小ブロックＴ３枡目 c ４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 d ５ ,d １ ,d ３は、３個連続して黒になることはないから、枡目 d ５ ,d １が黒になり、枡目 d ３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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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 m １ ,m ２ ,m ３が全て同じ値になることはなく、かつ３個の枡目 m ４ ,m ５ ,m ６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 n １ ,n ３ ,n ５が全て同じ値になることはなく、かつ３個の枡目 n ２ ,n ４ ,n ６が全て同じ値になることはない。
【００５４】
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。
【００５５】
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第３の小ブロックＭ′と、３つの枡目が縦３個並ぶ長方形に連結している第４の小ブロック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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。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。
【００６６】
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。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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。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）。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。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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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Ｉ 1 と、「０」に対応するインクＩ 2 とで表されている。インクＩ 1 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Ｉ 2 は、可視光領域でインクＩ 1 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Ｉ 1 とＩ 2 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。
【００８９】
また、インクＩ 1 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Ｉ 2 は、可視光領域でインクＩ 1 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Ｉ 1 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Ｉ 2 は、可視光領域でインクＩ 1 と同じ色を示し、かつインクＩ 1 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。
【００９０】
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Ｉ 3 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Ｉ 3 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Ｉ 3 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。
【００９１】
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Ｉ 4 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Ｉ 5 で覆っても良い。インクＩ 4 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Ｉ 5 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Ｉ 4 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。
【００９２】
また、図３３に示すように、本来の記録情報を不可視データＤ 1 として印刷し、その上に、兎の絵などを表した可視データＤ 2 を重ねて印刷しても良い。不可視データＤ 1 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Ｄ 2 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Ｉ 7 で印刷するものとする。このようにした場合、記録情報Ｄ 1 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Ｄ 1 ，Ｄ 2 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Ｄ 1 と異なるフォーマットを持つ全く無関係な情報Ｄ 2 を印刷しても良いし、図３４に示すように、不可視データＤ 3 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Ｄ 4 を印刷しても良い。
【００９３】
なお、上記各インクＩ 1 ，Ｉ 2 ，…，Ｉ 7 自体は公知のものである。
【００９４】
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Ｄ 1 と、可視データＤ 2 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Ｄ 1 を表しているインクＩ 6 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。
【００９５】
可視データＤ 2 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Ｄ 1 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Ｄ 2 と不可視データＤ 1 とを互いに独立して読み取ることができる。
【００９６】
【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方法によれば、ビットに対応する枡目単位で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において、縦方向と横方向との両方に、同一の値の枡目が一定個数以上連続して現れないように簡単に設定でき、したがって簡単に読み取りエラーを無くすことができる。
【００９７】
また、別の局面では、この発明のデジタル情報記録方法によれば、この発明の目的は、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ることができる。また、この発明のデジタル情報解読方法によれば、そのようにして記録された記録情報を解読できる。
【００９８】
さらに、この発明の記録担体によれば、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。また、この発明の読取装置によれば、そのような記録担体から記録情報を光学的に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[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a digital information recording method for recording digital information on a flat recording surface by printing or the like, and a digital information decoding method for decoding recorded digital information. The present invention also relates to a record carrier on which information is recorded by printing. The present invention also relates to a reading device for optically reading information recorded on the record carrier.
[0002]
[Background Art and Problems to be Solved by the Invention]
Recently, a technique of encoding digital information represented by binary values of “0” and “1” and recording the encoded information on a flat recording surface in a predetermined expression format (format) has been widely used. For example, there are technologies such as a Veri code, a two-dimensional data code, and an array tag as a format for representing data of 0 and 1 by white and black cells corresponding to bits. When recording information in such a format is read, there is a case where a misalignment occurs between the recording surface and the scanner, and erroneous information is read out. In order to read out correct information, it is necessary to provide a reference material on the recording surface or to perform correction so that no deviation occurs.
[0003]
Clocking to indicate the scan position and speed with respect to the original recording information as one of the methods for setting a reference in the recording surface with a two-dimensional data code (recording digital information in a two-dimensional matrix) A method of adding information is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-12579). In this method, a peripheral part having a width corresponding to the density of the data code is provided around the data area, and white and black are alternately displayed on two sides corresponding to the density of the data code. Locking information is provided. According to this, by obtaining the clocking information from the peripheral part, it is possible to read out the respective data in the data area with almost no deviation. Furthermore, using the fact that the two sides constitute clocking information, it is possible to identify the top and bottom (the direction in the recording surface).
[0004]
However, this method has a problem that it is necessary to provide a peripheral portion in addition to the data area. Further, when the data area becomes large, the distance between the center of the data area and the clocking information is increased, so that the deviation in the reading near the center of the data area increases due to distortion or the like. This not only leads to reading errors, but also becomes an obstacle to restricting the size of the data area and increasing the data recording density.
[0005]
On the other hand, a method of reading digital information while correcting (correcting) the deviation from the recording surface with scanning without adding clocking information or the like to the data area is also conceivable. However, this method has a problem that if 0 or 1 appears continuously, the number of bits is mistaken and a reading error is likely to occur. For example, it is easy to correct misalignment when three black cells change to white cells, but correct when 20 black cells change to white cells. It is difficult to do, and it may be erroneously determined that 21 black squares have continued.
[0006]
In order to prevent this, an encoding method is known that performs modulation such that 0 or 1 does not continue a certain number or more with respect to the original data. That is, it is an RLLC (Run Length Limited Code) used for CD (Compact Disc). For example, an RLL (1, 7) code, which is one of RLLC, is a code having a minimum of one and a maximum of seven 0s between adjacent ones in one-dimensional data, so the same value (0 or 1 ) Is guaranteed to last only up to seven. Therefore, it is possible to prevent the number of bits from being counted incorrectly and to eliminate a reading error. The RLL (1, 7) code conversion table is as shown in FIG. 36 (for example, written by Shoji Takahashi: “All of floppy disk devices: from basics to applications of all types of FDD”) (CQ Publishing Co., Ltd.) ) Page 211). However, this encoding method such as RLLC is intended for one-dimensional data and cannot be applied to two-dimensional data. That is, it cannot be set so that the same value does not continuously appear in both the vertical direction and the horizontal direction.
[0007]
It may be possible to use an algorithm that equalizes the values of the bits so that they vary and appear alternately. However, in this case, the mutual conversion between the original data and the recorded pattern becomes complicated, and there is a problem that the conversion process takes a long time.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a digital information recording method for recording digital information on a planar recording surface in units of cells corresponding to bits, and the cells having the same value in both the vertical and horizontal directions. It is an object of the present invention to provide a digital information recording method which can be easily set so as not to appear continuously more than a certain number, and thus can easily eliminate reading errors.
[0009]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a digital information recording method capable of including clocking information and control information for discriminating the top and bottom of the recording surface in the data area. Another object of the present invention is to provide a digital information decoding method capable of decoding the recorded information recorded in such a manner.
[0010]
It is another object of the present invention to provide a record carrier capable of increasing the confidentiality of recorded information and increasing the recording capacity per area of the recording surface. Another object of the present invention is to provide a reading device that can optically read recorded information from such a record carrier.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a digital information recording method according to the present invention virtually sets a matrix-like cell corresponding to a bit on a flat recording surface and can optically recognize each cell. A digital information recording method for recording digital information to be recorded as a two-dimensional pattern composed of the marks by providing each mark,
Small blocks that can fill the recording surface without any gaps by arranging multiple adjacent linesAnd p in the row direction (where p is an integer of 2 or more and 14 or less) and q in the column direction (where q is 3 or more and 14 or less). Rectangle with dimensions of integer.Is set up virtually,
Of the pattern groups that can be taken by the small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is:M in the row direction (where m is 1 or more and 11 or less and less than p) and n in the column direction (where n is 1 or more and 11 or less and less than q) Is an integer.)Adopt multiple patterns as specified patterns,
Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
The digital information to be recorded is expressed by arranging specified patterns in units of small blocks on the recording surface.
[0012]
This inventionIn the digital information recording method, the shape of the small block isIt has dimensions of p squares in the row direction (where p is an integer of 2 or more and 14 or less), and q dimensions in the column direction (where q is an integer of 3 or more and 14 or less) Rectangle with dimensions ofTherefore, the recording surface is easily filled by simply arranging the small blocks in a matrix. Further, each small block unit in the data area is easily identified at the time of reading as compared with the case where the shape of the small block is a cross shape or the like.
[0013]
Further, in this digital information recording method, the number of consecutive marks representing the same value in the pattern group that can be taken by the small block by giving a mark to each cell,M in the row direction (where m is 1 or more and 11 or less and less than p) and n in the column direction (where n is 1 or more and 11 or less and less than q) Is an integer.)Since a plurality of patterns are adopted as designated patterns and the digital information to be recorded is represented by arranging the designated patterns in units of small blocks on the recording surface, marks representing the same value can be continuous on the recording surface. The maximum number is limited in the row and column directions. As a result, a reading error does not occur at the time of reading without adding clocking information or the like. In addition, when each data value constituting the digital information to be recorded is associated with each specified pattern in the small block unit, an algorithm that equalizes the values of each bit so as to appear alternately is used. As compared with the above, mutual conversion between the original data and the recorded pattern is simplified, and the conversion process is performed in a short time.
[0014]
In the digital information recording method of one embodiment, the shape of the small block is a square having a size of p squares in the row direction and the column direction (where p is an integer of 3 or more and 14 or less). It is characterized by being.
[0015]
In the digital information recording method of this embodiment, the shape of the small block is a square having a size of p squares in the row direction and the column direction (where p is an integer of 3 or more and 14 or less). Therefore, the recording surface is easily filled by simply arranging the small blocks in a matrix. Further, each small block unit in the data area is easily identified at the time of reading as compared with the case where the shape of the small block is a cross shape or the like.
[0016]
The record carrier of the present invention is a digital information record carrier on which digital information is recorded by the above-described digital information recording method, and a designated pattern representing the digital information to be recorded is specified in a visible light region on a flat recording surface. The ink is printed with an ink having the property of acting on infrared rays or ultraviolet rays, and has the same color as that of the ink around the ink pattern and does not act on infrared rays or ultraviolet rays. A dummy pattern is printed with ink.
[0017]
In the record carrier of the present invention, the designated pattern representing the digital information to be recorded is printed on the planar recording surface with an ink that exhibits a specific color in the visible light region and acts on infrared rays or ultraviolet rays. At the same time, a dummy pattern is printed around the ink pattern with an ink that has the same color as the ink and does not act on infrared rays or ultraviolet rays. Since the ink representing the designated pattern and the ink representing the dummy pattern show the same color in the visible light region, the digital information represented by the designated pattern is not identified with the naked eye. Therefore, the confidentiality of the recorded information is improved.
[0018]
In another aspect, the record carrier of the present invention is a digital information record carrier on which digital information is recorded by the digital information recording method, wherein a designated pattern representing the digital information to be recorded is on a planar recording surface, It is characterized by being printed with ink that is transparent in the visible light region and has the property of acting on infrared rays or ultraviolet rays.
[0019]
In the record carrier of the present invention, the designated pattern representing the digital information to be recorded is printed on the planar recording surface with ink having a property of being transparent in the visible light region and acting on infrared rays or ultraviolet rays. Since the ink representing the designated pattern is transparent in the visible light region, it cannot be identified with the naked eye. Therefore, the confidentiality of the recorded information is improved.
[0020]
In another aspect, the record carrier of the present invention is a digital information record carrier on which digital information is recorded by the digital information recording method described above, and a designated pattern representing the digital information to be recorded. Printed on a flat recording surface with ink having the property of acting with infrared or ultraviolet light, and superimposed on the ink pattern to show a specific color in the visible light region, and with infrared or ultraviolet light. A visible ink layer having a transmitting property is printed.
[0021]
In the record carrier of the present invention, the designated pattern representing the digital information to be recorded is printed on the planar recording surface with ink that acts on infrared rays or ultraviolet rays, and is superimposed on the ink pattern so as to be visible. A visible ink layer showing a specific color and transmitting infrared rays or ultraviolet rays is printed. Since the visible ink layer exhibits a specific color in the visible light region, the ink representing the designated pattern below the visible ink layer cannot be identified with the naked eye. Therefore, the confidentiality of information is improved.
[0022]
In one embodiment of the record carrier, the visible ink layer represents a pattern having an expression format different from the digital information to be recorded.
[0023]
In the record carrier of this embodiment, the visible ink layer represents a pattern having a different expression format from the digital information to be recorded. Since this pattern can express information different from the digital information, the recording capacity per unit area increases.
[0024]
In the record carrier of one embodiment, the visible ink layer represents a pattern having the same expression format as that of the designated pattern.
[0025]
In the record carrier of this embodiment, the visible ink layer represents a pattern having the same expression format as that of the designated pattern. Since this pattern can express digital information different from the digital information, the recording capacity per unit area increases.
[0026]
The reader of the present invention is a reader that optically reads record information recorded on the record carrier,
A first light emitting element that emits visible light toward the record carrier;
A second light emitting element that emits infrared light or ultraviolet light toward the record carrier;
A first light receiving element for detecting visible light reflected by the record carrier;
A second light receiving element for detecting infrared light or ultraviolet light reflected by the record carrier is provided.
[0027]
The reader of the present invention can optically read digital information recorded on the record carrier. That is, the second light emitting element emits infrared light or ultraviolet light toward the record carrier. Since the ink representing the designated pattern has the property of acting with infrared light or ultraviolet light, the designated light pattern is read by the second light receiving element detecting the infrared light or ultraviolet light reflected by the record carrier. It is done. The pattern represented by the visible ink layer of the record carrier is such that the first light emitting element emits visible light toward the record carrier, and the first light receiving element detects the visible light reflected by the record carrier. Is read by.
[0028]
In another aspect, in the digital information recording method of the present invention, a matrix-like cell corresponding to a bit is virtually set on a flat recording surface, and a mark optically recognizable in each cell is provided. A digital information recording method for assigning and recording digital information to be recorded as a two-dimensional pattern comprising the marks,
It has dimensions of p squares in the row direction (where p is an integer of 3 or more and 11 or less), and q squares in the column direction (where q is an integer of 1 or more and less than p) And a rectangular first small block having a size of q squares in the row direction and a rectangular small block having a size of p squares in the column direction. Hypothesized,
A square composed of q first small blocks arranged in the row direction and p pieces arranged in the column direction, and a second small block The recording surface is filled with no gaps by alternately arranging p squares in the row direction and q squares arranged in the column direction in a matrix,
Of the pattern groups that can be taken by the first small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is m in the row direction (where m is 1 or more). , And an integer less than p.) Adopting a plurality of patterns as the designated pattern of the first small block,
Among the pattern groups that can be taken by the second small block by giving a mark to each cell, a plurality of patterns in which the number of consecutive marks representing the same value is m or less in the row direction Adopted as the specified pattern of the second small block,
The digital information to be recorded is expressed by associating each designated value of each small block unit with each data value constituting the digital information to be recorded.
[0029]
In the digital information recording method of the present invention, as the small block, two types of a first small block having a long rectangular shape in the row direction and a second small block having a long rectangular shape in the column direction are set. The first small block and the second small block are combined and arranged on the recording surface. In this case, in order to limit the maximum number of marks that can represent the same value in the recording surface in the row direction and the column direction, the same value is used in each of the first small block and the second small block. It is sufficient to limit the number of consecutive marks representing the length in the longitudinal direction. That is, the specified pattern of the first small block is a pattern in which the number of consecutive marks representing the same value is m or less in the row direction (where m is an integer greater than or equal to 1 and less than p). The specified pattern of the second small block may be a pattern in which the number of consecutive marks representing the same value is m or less in the column direction. Therefore, the number of patterns that can be used as the designated pattern among the patterns that can be created by the cells of the first and second small blocks increases.
[0030]
In another aspect, in the digital information recording method of the present invention, a matrix-like cell corresponding to a bit is virtually set on a flat recording surface, and a mark optically recognizable in each cell is provided. A digital information recording method for assigning and recording digital information to be recorded as a two-dimensional pattern comprising the marks,
A third rectangular small block having dimensions of r squares in the row direction (where r is an integer of 3 or more and 11 or less) and having a dimension of one square in the column direction; Virtually set a rectangular fourth small block having a size of one cell in the row direction and a size of three cells in the column direction,
Fill the recording surface without any gaps by arranging diagonally a combination of the third small block and the fourth small block in an L shape,
Among the pattern groups that can be taken by the third small block by giving a mark to each of the cells, a plurality of patterns excluding a pattern in which all the cells have the same value are represented by a third small block. Adopted as a block pattern,
Among the pattern groups that can be taken by the fourth small block by adding a mark to each of the cells, a plurality of patterns excluding a pattern in which all the cells have the same value are represented by the fourth small block. Adopt as a block pattern,
The digital information to be recorded is expressed by associating each designated value of each small block unit with each data value constituting the digital information to be recorded.
[0031]
In the digital information recording method of the present invention, the number of patterns that can be used as the designated pattern among the patterns that can be created by the cells of the third and fourth small blocks is increased as described above.
[0032]
In another aspect, in the digital information recording method of the present invention, a matrix-like cell corresponding to a bit is virtually set on a flat recording surface, and an optically recognizable mark is provided for each of the cells. Respectively A digital information recording method for recording digital information to be recorded as a two-dimensional pattern composed of the mark,
Virtually set a small block having a shape that can fill the recording surface without any gaps by comprising a plurality of adjacent grids connected in a cross shape,
Of the pattern group that can be taken by the small block by adding a mark to each of the cells, all three cells in the horizontal direction are the same mark and all three cells in the horizontal direction Adopting multiple patterns as specified patterns, excluding patterns with the same mark,
Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
The digital information to be recorded is expressed by arranging specified patterns in units of small blocks on the recording surface.
[0033]
In the digital information recording method of the present invention, as will be described later, there are 18 possible designated patterns. Therefore, for example, various data (original data) expressed in hexadecimal numbers can be expressed on the recording surface.
[0034]
In another aspect, in the digital information recording method of the present invention, a matrix-like cell corresponding to a bit is virtually set on a flat recording surface, and a mark optically recognizable in each cell is provided. A digital information recording method for assigning and recording digital information to be recorded as a two-dimensional pattern comprising the marks,
Virtually set a small block consisting of three or more connected meshes and having a shape that can fill the recording surface without gaps by arranging a plurality of adjacent cells,
Of the pattern groups that can be taken by the small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is k in at least one direction of the row direction and the column direction (however, k is an integer of 1 or more and 11 or less.) A plurality of patterns as follows are adopted as designated patterns,
Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
A digital information recording method for expressing the digital information to be recorded by arranging the designated pattern in units of small blocks on the recording surface,
further,
Among the specified patterns, adopting a first control pattern that does not correspond to the data value of the digital information to be recorded and represents the vertical direction of the digital information,
The first control pattern is arranged at a specific location in a data area where a two-dimensional pattern representing the digital information is to be provided.
[0035]
In the digital information recording method of the present invention, the first control pattern that represents the vertical direction of the digital information is employed, not corresponding to the data value of the digital information to be recorded, among the designated patterns, and the digital information Since the first control pattern is arranged at a specific location in the data area where a two-dimensional pattern representing information is to be provided, by extracting the first control pattern at the time of reading, the top and bottom of the two-dimensional pattern can be Identified. Therefore, reading is performed smoothly.
[0036]
The digital information decoding method of the present invention is a digital information decoding method for decoding the recorded information recorded by the digital information recording method, wherein the two-dimensional pattern represented in the recording area is converted into the small block unit. And a step of extracting the first control pattern from the read pattern group and identifying the top and bottom of the two-dimensional pattern represented in the recording area based on the content of the first control pattern. It is characterized by having.
[0037]
In the digital information decoding method according to the present invention, since the first control pattern is extracted, the left and right sides of the two-dimensional pattern are identified, and as a result, reading is performed smoothly.
[0038]
In another aspect, in the digital information recording method of the present invention, a matrix-like cell corresponding to a bit is virtually set on a flat recording surface, and a mark optically recognizable in each cell is provided. A digital information recording method for assigning and recording digital information to be recorded as a two-dimensional pattern comprising the marks,
Virtually set a small block consisting of three or more connected meshes and having a shape that can fill the recording surface without gaps by arranging a plurality of adjacent cells,
Of the pattern groups that can be taken by the small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is k in at least one direction of the row direction and the column direction (however, k is an integer of 1 or more and 11 or less.) A plurality of patterns as follows are adopted as designated patterns,
Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
A digital information recording method for expressing the digital information to be recorded by arranging the designated pattern in units of small blocks on the recording surface,
further,
Among the specified patterns, the second control pattern that represents the size of the cells is adopted without corresponding to the data value of the digital information to be recorded,
The second control pattern is arranged at a specific location in a data area where a two-dimensional pattern representing the digital information is to be provided.
[0039]
In the digital information recording method of the present invention, a second control pattern that represents the size of the cell is adopted from the designated pattern that does not correspond to the data value of the digital information to be recorded. Since the second control pattern is arranged at a specific portion of the data area where the two-dimensional pattern to be represented is to be provided, the size of the mesh is identified by extracting the second control pattern at the time of reading. . Therefore, reading is performed smoothly.
[0040]
The digital information decoding method of the present invention is a digital information decoding method for decoding the recorded information recorded by the digital information recording method, wherein the two-dimensional pattern represented in the recording area is converted into the small block unit. And a step of extracting a second control pattern from the read pattern group and identifying the size of the cell based on the contents of the second control pattern.
[0041]
In the digital information decoding method according to the present invention, since the second control pattern is extracted, the size of the mesh is identified, and as a result, reading is performed smoothly.
[0042]
【Example】
Hereinafter, the digital information recording method, the record carrier, and the digital information recording / reading apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to examples.
[0043]
FIG. 28 shows a schematic configuration of a digital information recording apparatus for carrying out the digital information recording method of one embodiment. This apparatus includes an
[0044]
This digital information recording apparatus is shown in FIG. (a) Various data to be recorded can be recorded on the recording surface of the record carrier according to the flow shown in FIG. First, the
[0045]
Here, the expression format of the recording information will be described in detail.
[0046]
The recording information is expressed in such a manner that a matrix-like cell corresponding to a bit is virtually set in the recording surface, and white or black representing 0 and 1 data is added to each cell as a mark. Suppose that a small block composed of three or more cells connected in a specific form is virtually set. The small block fills the data area (area where data is printed in the recording surface) without any gaps. In each small block, a plurality of patterns (designated patterns) in which the number of continuous white cells and the number of continuous black cells are less than a certain number in both the vertical and horizontal directions are adopted. The original data is expressed by the plurality of designated patterns. Throughout the column of this embodiment, 1-bit information is represented by 0 when the cell is white and 1 when black (in the drawings, black is indicated by diagonal lines).
[0047]
In the first example, as shown in FIG. 2, a small block T is set in which five cells are connected in a cross shape. As shown in FIG. 3, since there are five cells representing 1-bit information in the small block T, there are 32 black and white patterns (J1, J2,..., J32) that the small block T can take. Here, a pattern (designated pattern) is used in which the number of cells having the same value (white or black) in the small block T is two or less in both the vertical and horizontal directions. Conversely, 3 or more same values in the pattern ( White or black ) This adds a restriction that the grids are not continuous. In this case, 18 patterns J4, J7, J8, J10, J12,..., J21, J23, J25, J26, J29 can be adopted as the designated pattern. For example, as shown in FIG. 27, when the 16 designated patterns among the 18 designated patterns correspond to the
[0048]
As shown in FIG. 4, the data area can be filled without a gap by combining the small blocks T obliquely. Here, as shown in FIG. 5, assuming that small blocks T1, T2, T3, and T4 are arranged in an arbitrary X row, the maximum number of black cells that can be continuous in the row direction (lateral direction) think of. Small block T1 grid related to row X a 5 , a 1 , a 3 is a designated pattern, so three blacks do not become black continuously, and even if black is continuous, it is up to two. here, a 5 is white, a 1 , a It is assumed that 2 of 3 becomes black continuously. Next, the grid of small
[0049]
In the first example described above, a small block having a shape in which five cells are connected in a cross shape is adopted, but the present invention is not limited to this. The shape of the small block may be any as long as the entire data area can be filled without a gap.
[0050]
In the second example, as shown in FIG. 7, the two
[0051]
Here, the three
[0052]
In the third example, FIG. (a) , (b) As shown in FIG. 1, the first small block M in which six squares are connected to a rectangle of 3 horizontal x 2 vertical, and the 6 squares are connected to a rectangle of 2 horizontal x 3 vertical. A second small block N is set. As shown in FIG. 11, by arranging a square composed of six small blocks M and a square composed of six small blocks N alternately in a matrix, the data region can be filled without a gap.
[0053]
Here, in the small blocks M and N in FIG. 10, a pattern in which the number of continuous cells having the same value in the longitudinal direction is 2 or less is adopted as the designated pattern. In other words, there is a restriction that all three cells in the longitudinal direction do not have the same value. That is, in the small block M, there are three
[0054]
In this case, as shown by hatching in FIG. 12, the maximum number of cells having the same value that can continue in any P-th row is 10, and as shown by hatching in FIG. The maximum number of cells having the same value in the Q-th column can be 10 as well. As a result, reading errors can be eliminated. Of the monochrome patterns that can be taken by the small blocks M and N, the number of patterns that can be used as the designated pattern can be increased.
[0055]
In the fourth example, as a modification of the third example, as shown in FIG. 24, a third small block M ′ connected to a rectangle in which three squares are arranged horizontally and three squares are arranged vertically. A fourth small block N ′ connected to three rectangles is set. In this case, the data region can be filled without gaps by arranging the two types of small blocks M ′ and N ′ combined in an L shape obliquely.
[0056]
Here, if a pattern in which the number of cells having the same value in the longitudinal direction in each of the small blocks M ′ and N ′ is 2 or less is adopted as the designated pattern, any P row or Q column The maximum number of cells having the same value in the eye can be seven.
[0057]
In this way, the number of continuous squares having the same value in either the longitudinal direction or the short direction in the small block is filled by combining the small rectangular block and the vertical rectangular block. By limiting the number, the number of cells having the same value in both the vertical direction and the horizontal direction in the entire data area can be limited to a certain number or less. In this case, it is not necessary to limit the number of continuous cells having the same value in the other directions of the long and short directions in the small block. Therefore, it is possible to increase the number of patterns that can be used as the designated pattern among the monochrome patterns that can be taken by the two types of small blocks.
[0058]
In the fifth example, as shown in FIG. 15, a small block V in which six squares are connected in a horizontally long rectangle of 3 × 2 vertically is set, and as shown in FIG. 14, this small block V is set. Is simply arranged in a matrix in the horizontal and vertical directions to fill the data area without any gaps. Of course, a small block in which the horizontal and vertical directions in FIG. 15 are interchanged can also be set.
[0059]
In the sixth example, as shown in FIG. 17, a small block W in which 16 squares are connected to a square of 4 × 4 is set. As shown in FIG. 16, the data area can be filled without a gap by simply arranging the small blocks W in a matrix in the horizontal and vertical directions. For example, in the small block W, a pattern in which the number of consecutive same values in both the vertical direction and the horizontal direction is 3 or less is adopted as the designated pattern. In other words, there is a restriction that four cells having the same value are not consecutive. At this time, as shown in the middle part of FIG. , There are 874 ways. It should be noted that this sixth example is generalized to set a square consisting of p vertical × p horizontal (p = 3, 4, 5,...) Squares as small blocks, and the vertical direction in the small blocks When the number of continuous cells having the same value in any of the horizontal directions is limited to (p−1), the number of designated patterns is as shown in the right column of FIG.
[0060]
When the small blocks V and W are simply arranged in a matrix as in the fifth and sixth examples, since the arrangement is simple, compared with the above-described examples (FIGS. 4, 8, and 11). Thus, the recorded information can be easily read in small blocks.
[0061]
Further, when the paper or the like as the record carrier is a rectangle, if the small blocks are set to a rectangle or a square as shown in the fifth and sixth (and third) examples, It is possible to prevent margins from being generated around the paper (FIGS. 11, 14, and 16), and the entire area of the paper can be used effectively.
[0062]
Further, when one kind of small block is set as in the fifth, sixth (and first, second) examples, two kinds of small blocks M, N, which are horizontally long and vertically long, as in the third example. Compared with the case of setting (FIG. 11), the mapping (association) between the original data to be recorded and the designated pattern created by the small block can be performed easily.
[0063]
Next, the mapping (association) between the original data to be recorded and the monochrome patterns of the small blocks will be described.
[0064]
For example, in the first example, as shown in FIG. 3, there are 32 black and white patterns in total, and 18 patterns can be used. If one small block is intended to represent 4-bit information, as shown in FIG. 27, 16 possible patterns are adopted as designated patterns, and 0 to 15 are designated for each designated pattern. The values up to are sufficient. In the actual data area, small blocks A1, A2,..., A8 are arranged as shown in FIG. 25. For example, as shown in FIG. , 1, 3, B, 7 and A are given patterns. Left and right 4 If each small block represents one Kanji character, it is “3441” and “3B7A”, so two characters “Kan” and “Character” are recorded in the JIS code.
[0065]
Further, in the sixth example (when the small block W shown in FIG. 17 is set and the number of cells having the same value is consecutively 3 or less), as shown in the middle of FIG. The number of is 22 , There are 874 ways. Here, for example, the number of patterns required to represent 14-bit information is 16 , Since there are 384 ways, 14-bit information can be represented by one small block W block of the sixth example. That is, the original data string is divided into 14 bits, mapped to designated patterns, and the mapped designated patterns are two-dimensionally arranged on the recording surface, thereby recording the original data on the recording surface of the record carrier. be able to. That is, the original data can be replaced with a two-dimensional code that can be optically read. The number of specified patterns is 22 , While there are 874 patterns, the number of patterns required to represent 14-bit information is 16 , Because there are 384 ways, the remaining 6 that is the difference , 490 patterns can be used as control information for reading convenience.
[0066]
When deciding the actual small block to be used and the specified pattern, comprehensively consider the maximum number of consecutive squares with the same value, the size of the small block, the number of specified patterns to be used, and the storage efficiency. There is a need. The reason is that if the number of cells having the same value is reduced, read errors can be reduced, but the redundancy of data is increased and the storage efficiency is lowered. Further, if the size of the small block is increased, the storage efficiency does not decrease even if the number of consecutive cells having the same value is decreased, but the mapping between each small block and the designated pattern becomes troublesome. After all, the optimum condition is determined from a practical viewpoint.
[0067]
First, the maximum number of continuous cells having the same value on the recording surface is determined by the performance of the reading device and the reading algorithm. For example, in the case of EFM (8-14 modulation) used for CD (compact disc) as a one-dimensional data modulation method, the number of 0s between 1 and 1 is determined as 10 at maximum. Yes. Since 1 represents inversion, the maximum bit length corresponds to 11 times the basic unit. Therefore, a case is assumed in which the maximum number x in which the same value can continue is set to about 11 in each of the vertical direction and the horizontal direction.
[0068]
Here, when a square composed of p vertical × p horizontal squares is set as a small block, if the number of continuous squares having the same value in the small block is m,
x = 2m
This relationship is established. Therefore, in order to suppress the maximum number x of cells having the same value on the recording surface to 11 or less, the number m of the same value in the small block is set to 5 or less or 6 or less. It ’s fine.
[0069]
Also, the size (p) of one side of the small block is preferably not more than twice the number m of cells having the same value in the small block. That is, when the size p of one side of the small block exceeds twice m, m series of squares having the same value in the row direction or the column direction may occur twice. Because it should be avoided.
[0070]
Therefore, when a square composed of vertical p × horizontal p squares is set as a small block, the size p of one side of the small block is 12 and the number m of continuous squares having the same value in the small block is m. It can be said that the setting of 6 or less is the maximum setting for practical use.
[0071]
Furthermore, when the viewpoint of the ease of mapping management is added, as described in the sixth example, a square composed of 4 vertical × 4 horizontal grids is set as the small block W, and the inside of the small block W is set. Thus, it is considered practical to set the number m of continuous meshes having the same value to 3 or less. In this case, the maximum number x of cells having the same value in the recording surface is six.
[0072]
However, if the shape of the small block is set to a shape other than a square, the restriction on the size of the small block and the setting of the number of consecutive cells with the same value in the small block are not limited to this example. Absent.
[0073]
Next, in the sixth example, a case will be described in which control information for convenience of reading is set in addition to the original recording information. In the two-dimensional grid-arranged digital information recording method, it is necessary to recognize the top and bottom of the two-dimensional pattern representing the recorded information and the size of the grid when reading, and control information is used for that purpose.
[0074]
For example, in the sixth example, as shown in FIG. 19, a control pattern (first and second control patterns) W1 in which black and white cells are alternately arranged among the designated patterns is used as control information. (In this case, the pattern W1 is not mapped to the recording information.) As shown in FIG. 22, when a data area is formed by arranging 6 small blocks W × 4 vertical blocks, the small block in the upper left corner is used as a control pattern W1, and the remaining 23 small blocks are recorded information. A pattern corresponding to. Thus, 322 bits of information can be recorded by 23 small blocks representing 14 bits of information. When reading the recorded information, a part indicating the control pattern W1 in FIG. 19 is searched for among the four corners of the data area, and the corner is determined as the upper left corner. However, if the pattern W2 obtained by reversing the black and white of the control pattern W1 (shown in FIG. 20) is used in the upper right corner or the lower left corner of the data area, the determination may be erroneous. Therefore, when the control pattern W1 shown in FIG. 19 is used as the restriction information, the pattern W2 shown in FIG. 20 is not mapped to the recording information.
[0075]
In addition, since the control pattern W1 shown in FIG. 19 has white and black alternately arranged, the size of the grid can be easily recognized by a scanner or the like. Therefore, when reading the recording information from the pattern of FIG. 22, it is possible to make it easier to read the pattern of the other 23 small blocks W.
[0076]
In addition to setting the control pattern W1 as shown in FIG. 19 at a specific position as the control information, the information recording device is used in advance to add clocking information to the outside or to determine how many small blocks the data area is composed of. Means such as making arrangements with the information reading device can be considered.
[0077]
Note that the border lines of the small blocks W are virtual, and as shown in FIG. 23, the border lines are not printed on the actual recording surface (FIG. 23 is obtained by removing the border lines of the small blocks W from FIG. Is shown.) Even in this state, the pattern W1 at the upper left corner as the control information can be easily identified. In addition, as described above, since the number of cells having the same value in the small block W is limited, the entire periphery of the data area does not become white, and the boundary around the data area Can also be easily identified.
[0078]
In the first to sixth examples, matrix-like cells corresponding to bits are virtually set in the recording surface, and white or black representing 0 and 1 data is added to each cell. However, the present invention is not limited to this, and other expression forms can be used. For example, the cells may be painted with different colors and shades, or may be distinguished by a specific pattern such as a mesh. Further, it is also possible to make the information expressed by one cell not multi-valued but multi-valued using color, shading, mesh pattern or the like. In addition, the data of 0 and 1 represented by each cell may be expressed not only by the shape of the cell (square) but also by a white circle and a black circle as shown in FIG. In this way, various expression formats can be adopted.
[0079]
In addition, although information is recorded on the recording surface of the record carrier by printing, it may be recorded by, for example, photographic technology.
[0080]
Also a reading device ( For example, when using a scanner ) Due to the above characteristics, even if the cells having the same value continue in the vertical direction, a reading error hardly occurs. When the same value may continue in the vertical direction in this way, for example, in the first example (FIG. 3), in addition to the 18 patterns previously specified as the pattern, the pattern J2 , J5 , J6 , J27 , J28 , The pattern of J31 can also be adopted as the designated pattern. That is, recording information can be expressed using a total of 24 designated patterns.
[0081]
Furthermore, the reader ( For example, when using a scanner ) Depending on the characteristics, the reading accuracy varies depending on the scanning direction, so it may be advantageous to increase the density by making the shape of each cell rectangular.
[0082]
FIG. 29 shows a schematic configuration of a digital information decoding apparatus for carrying out the digital information decoding method of one embodiment. This device comprises a
[0083]
Here, the data conversion (encoding) algorithm 17 in FIG. 28 and the data conversion (decoding)
[0084]
This digital information decoding apparatus is shown in FIG. (b) The information recorded on the recording surface of the record carrier can be read out according to the flow shown in FIG. Here, it is assumed that the record information (FIG. 22) recorded by the sixth example is decoded.
[0085]
First, the recording information shown in FIG. 22 is read by the
[0086]
As a means for analyzing the bitmap data created in S11, a method of performing image processing is conceivable. When correcting the inclination of the recording medium or correcting a reading error of about 1 dot by image processing, one cell needs to indicate a dot pattern of about 4 × 4 on the bitmap. Therefore, when a scanner having a performance of 400 dpi (dots per inch) is used as a reading device, the size of the mesh is preferably equivalent to 100 dpi or more.
[0087]
Next, the record carrier according to the present invention will be described with examples.
[0088]
For example, FIG. (a) The designated pattern representing the recording information “10100” shown in FIG. (b) Ink I corresponding to “1” is printed on the recording surface of the
[0089]
Ink I 1 Is an ink that exhibits a specific color in the visible light region and absorbs ultraviolet rays. 2 Ink I in the visible light region 1 The ink may have the same color as the ink and has the property of not absorbing ultraviolet rays. Similarly, ink I 1 Represents a specific color in the visible light region and emits fluorescence when excited by infrared rays or ultraviolet rays. 2 Ink I in the visible light region 1 And the same color as ink I 1 On the contrary, it may be not excited by infrared rays or ultraviolet rays. Even in this case, it is possible to make the recorded information confidential.
[0090]
In addition, FIG. (a) The recording information “10100” shown in FIG. (b) Ink I corresponding to “1” is printed on the recording surface of the
[0091]
In addition, FIG. (a) The recording information “10100” shown in FIG. (b) As shown in Ink I corresponding to “1” is printed on the recording surface of the
[0092]
Further, as shown in FIG. 33, the original recording information is changed to the invisible data D. 1 Visible data D printed on it, representing a picture of a frog, etc. 2 May be printed in layers. Invisible data D 1 Is transparent in the visible light region and acts on infrared or ultraviolet light, and the visible data D 2 Is a type of ink I that shows a specific color in the visible light region and transmits infrared rays or ultraviolet rays. 7 Shall be printed. In this case, the recorded information D 1 Can be kept confidential, and information D can be recorded on a limited recording surface. 1 , D 2 Can be recorded in multiple, and the recording capacity per unit area can be increased. Visible data includes invisible data D as shown in FIG. 1 Completely irrelevant information D with different format 2 Or invisible data D as shown in FIG. Three Information D using the same format used for Four May be printed.
[0093]
The above inks I 1 , I 2 , ..., I 7 It is known per se.
[0094]
FIG. 35 shows a main part of the
[0095]
Visible data D 2 With respect to, reading is performed by the
[0096]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the digital information recording method of the present invention, in the digital information recording method for recording digital information on a planar recording surface in units of squares corresponding to bits, the vertical direction and the horizontal direction In both cases, it is possible to easily set so that a certain number or more of cells having the same value do not appear continuously, and thus it is possible to easily eliminate reading errors.
[0097]
In another aspect, according to the digital information recording method of the present invention, an object of the present invention is to include clocking information and control information for discriminating the top and bottom of the recording surface in the data area. Can do. Further, according to the digital information decoding method of the present invention, the recorded information recorded in such a manner can be decoded.
[0098]
Furthermore, according to the record carrier of the present invention, the confidentiality of the recorded information is increased and the area per area of the recording surface is increased. Recording capacity can be increased. Further, according to the reading device of the present invention, recorded information can be optically read from such a record carrier.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a processing flow for implementing a digital information recording method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a cross block of five cells connected as a small block for filling a data area.
FIG. 3 is a diagram showing a monochrome pattern that can be taken by the small block of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which the small blocks in FIG. 2 are arranged to fill a data area.
FIG. 5 is a diagram showing a part of the data area of FIG. 4;
6 is a diagram showing the maximum number of black cells that can be continuous in the data area of FIG. 4;
FIG. 7 is a diagram showing another example of a small block for filling a data area.
8 is a diagram illustrating an example in which the small blocks in FIG. 7 are arranged to fill a data area.
9 is a diagram showing the maximum number of black cells that can be continuous in the data area of FIG. 8;
FIG. 10 is a diagram showing a horizontally long rectangular small block and a vertically long rectangular small block for filling a data area;
11 is a diagram illustrating an example of filling a data area by combining two types of small blocks in FIG. 10;
12 is a diagram showing the maximum number of black cells that can continue in the row direction in the data area of FIG.
13 is a diagram showing the maximum number of black cells that can be continued in the vertical direction in the data area of FIG.
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of filling a data area by arranging one type of small block of a rectangle.
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of one type of rectangular small block for filling a data area;
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of filling a data area by arranging small square blocks.
FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a small square block for filling a data area;
18 shows the number of black and white patterns that can be taken by this small block according to the number of squares constituting one side in the square small block in FIG. 17, and the same value in the vertical and horizontal directions within this small block. It is a figure which shows the designated pattern number which this small block can take when the number of continuous eyes is restrict | limited.
FIG. 19 is a diagram exemplifying a control pattern representing the vertical direction of the data area and the size of the cell.
20 is a diagram showing a pattern that cannot be used as a designated pattern among monochrome patterns that can be taken by a small block when the control pattern of FIG. 19 is employed.
FIG. 21 is a diagram showing a cell having a white circle and a black circle as marks in a square constituting a small block.
FIG. 22 is a diagram illustrating an example in which the control pattern of FIG. 19 is arranged in the upper left corner of a data area in which small square blocks are arranged.
FIG. 23 is a diagram showing a pattern of recording information to be actually printed by removing a virtual outline of a small block from FIG.
24 is a diagram showing an example of filling the data area by combining a vertically long rectangle and a horizontally long rectangle into an L shape in the modification of FIG.
25 is a diagram showing a part of a data area in which small blocks in FIG. 2 are arranged.
FIG. 26 is a diagram illustrating a state in which eight small blocks in FIG. 25 are represented by designated patterns corresponding to data values, respectively.
27 is a diagram showing a state in which a part of a white circle pattern that can be taken by the small block shown in FIG.
FIG. 28 is a block diagram of a digital information recording apparatus for carrying out the digital information recording method of the present invention.
FIG. 29 is a diagram showing a block configuration of a digital information decoding apparatus for carrying out the digital information decoding method of the present invention.
FIG. 30 is a diagram showing data to be recorded and a record carrier of one embodiment in which this data is recorded.
FIG. 31 is a diagram showing data to be recorded and a record carrier of one embodiment in which this data is recorded.
FIG. 32 is a diagram showing data to be recorded and a record carrier of one embodiment in which this data is recorded.
FIG. 33 is a diagram illustrating an example in which invisible data that cannot be seen with the naked eye and can be recognized by irradiation with infrared rays or ultraviolet rays and visible data that has a different format from the invisible data and can be seen with the naked eye are superimposed.
FIG. 34 is a diagram showing an example in which invisible data that cannot be seen with the naked eye and can be recognized by irradiating infrared rays or ultraviolet rays and visible data having the same format as the invisible data and visible with the naked eye are printed.
FIG. 35 is a diagram showing a main part of a reading apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 36 is a diagram showing a conversion table of RLL (1, 7) codes used for encoding of RLLC (Run Length Limited Code), which is a conventional technique.
[Explanation of symbols]
A1, ..., A4, T, T1, ..., T4, U, M, N, V, W Small block
W1 control pattern
11 Information recording device
12 Input devices
13 Printing device
21 Information analysis equipment
22,99 Reader
23 Output device
91 1st light emitting element
92 Second light emitting device
93 1st light receiving element
94 Second light receiving element
Claims (15)
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、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ことを特徴とするデジタル情報記録方法。On a flat recording surface, a matrix cell corresponding to a bit is virtually set, and an optically recognizable mark is assigned to each cell, and digital information to be recorded is recorded from the mark. A digital information recording method for recording as a two-dimensional pattern comprising:
As a small block that can fill the recording surface without gaps by arranging a plurality of adjacent ones, it has a size of p squares in the row direction (where p is an integer of 2 or more and 14 or less), Virtually set a rectangle having dimensions of q squares in the column direction (where q is an integer of 3 or more and 14 or less) ,
Of the pattern groups that can be taken by the small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is m in the row direction (where m is 1 or more and 11 or less. And a plurality of patterns that are n or less in the column direction (where n is an integer of 1 or more and 11 or less and less than q). Adopt as a pattern,
Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
A digital information recording method, wherein the digital information to be recorded is expressed by arranging specified patterns in units of small blocks on the recording surface.
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記録方法。The small block has a square shape having a size of p squares in the row direction and the column direction (where p is an integer of 3 or more and 14 or less). .
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性質を持つ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性質を持つインクでダミーパターンが印刷されていることを特徴とする記録担体。A designated pattern representing digital information to be recorded is printed on a flat recording surface with ink having a specific color in the visible light region and acting with infrared rays or ultraviolet rays. A record carrier, wherein a dummy pattern is printed around the periphery of the ink which has the same color as the ink and does not act on infrared rays or ultraviolet rays.
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性質を持つインクで印刷されていることを特徴とする記録担体。A recording carrier characterized in that a designated pattern representing digital information to be recorded is printed on a flat recording surface with ink having a property of being transparent in the visible light region and acting on infrared rays or ultraviolet rays.
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とを特徴とする記録担体。The record carrier, wherein the visible ink layer represents a pattern having an expression format different from the digital information to be recorded.
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とを特徴とする記録担体。The record carrier, wherein the visible ink layer represents a pattern having the same expression format as that of the designated pattern.
上記記録担体へ向けて可視光を発する第１の発光素子と、A first light emitting element that emits visible light toward the record carrier;
上記記録担体へ向けて赤外光または紫外光を発する第２の発光素子と、A second light emitting element that emits infrared light or ultraviolet light toward the record carrier;
上記記録担体によって反射された可視光を検出する第１の受光素子と、A first light receiving element for detecting visible light reflected by the record carrier;
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第２の受光素子を有することを特徴とする読取装置。A reading device comprising a second light receiving element for detecting infrared light or ultraviolet light reflected by the record carrier.
行方向に枡目ｐ個分（ただし、ｐは３以上、１１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１以上、ｐ未満の整数とする。）の寸法を持つ長方形の第１の小ブロックと、行方向に枡目ｑ個分の寸法を持ち、列方向に枡目ｐ個分の寸法を持つ長方形の第２の小ブロックとを仮想的に設定し、It has dimensions of p squares in the row direction (where p is an integer of 3 or more and 11 or less), and q in the column direction, where q is an integer of 1 or more and less than p. A rectangular first small block having a dimension of (2) and a rectangular second small block having a dimension of q squares in the row direction and a dimension of p squares in the column direction. Set virtually,
第１の小ブロックを行方向にｑ個、列方向にｐ個並べてなる正方形と、第２の小ブロックを行方向にｐ個、列方向にｑ個並べてなる正方形とを交互に行列状に並べることにより上記記録面を隙間なく埋め、A square in which q pieces of first small blocks are arranged in a row direction and p pieces in a column direction and squares in which p pieces of second small blocks are arranged in a row direction and q pieces in a column direction are arranged alternately in a matrix. By filling the recording surface without gaps,
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第１の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、行方向でｍ個（ただし、ｍは１以上、ｐ未満の整数とする。）以下である複数のパターンを第１の小ブロックの指定パターンとして採用し、Of the pattern groups that can be taken by the first small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is m in the row direction (where m is 1 or more). , And an integer less than p.) Adopt a plurality of patterns as the designated pattern of the first small block,
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第２の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、行方向でｍ個以下である複数のパターンを第２の小ブロックの指定パターンとして採用し、Among the pattern groups that can be taken by the second small block by giving a mark to each cell, a plurality of patterns in which the number of consecutive marks representing the same value is m or less in the row direction Adopted as the specified pattern of the second small block,
記録すべきデジタル情報を構成する各データ値に、上記各小ブロック単位の各指定パターンを対応させることにより、上記記録すべきデジタル情報を表現することを特徴とするデジタル情報記録方法。A digital information recording method for expressing the digital information to be recorded by associating each designated value of each small block unit with each data value constituting the digital information to be recorded.
行方向に枡目ｒ個分（ただし、ｒは３以上、１１以下の整数とする。）の寸法を持ち、列方向に枡目１個分の寸法を持つ長方形の第３の小ブロックと、行方向に枡目１個分の寸法を持ち、列方向に枡目３個分の寸法を持つ長方形の第４の小ブロックとを仮想的に設定し、A third rectangular small block having dimensions of r squares in the row direction (where r is an integer of 3 or more and 11 or less) and having a dimension of one square in the column direction; Virtually set a rectangular fourth small block having a size of one cell in the row direction and a size of three cells in the column direction,
上記第３の小ブロックと第４の小ブロックとをＬ字状に組み合わせたものを斜めに並べることにより上記記録面を隙間なく埋め、Filling the recording surface without any gaps by arranging diagonally a combination of the third small block and the fourth small block in an L shape,
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第３の小ブロックが取り得るパターン群のうち、すべての枡目のマークが同じ値であるパターンを除いた複数のパターンを第３の小ブロックの指定パターンとして採用し、Among the pattern groups that can be taken by the third small block by giving a mark to each of the cells, a plurality of patterns excluding a pattern in which all the cells have the same value are represented by a third small block. Adopt as a block pattern,
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第４の小ブロックが取り得るパターン群のうち、すべての枡目のマークが同じ値であるパターンを除いた複数のパターンを第４の小ブロックの指定パターンとして採用し、Among the pattern groups that can be taken by the fourth small block by adding a mark to each of the cells, a plurality of patterns excluding a pattern in which all the cells have the same value are represented by the fourth small block. Adopt as a block pattern,
記録すべきデジタル情報を構成する各データ値に、上記各小ブロック単位の各指定パターンを対応させることにより、上記記録すべきデジタル情報を表現することを特徴とするデジタル情報記録方法。A digital information recording method for expressing the digital information to be recorded by associating each designated value of each small block unit with each data value constituting the digital information to be recorded.
十字状に連結している５個の上記枡目からなり、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形を持つ小ブロックを仮想的に設定し、Virtually set a small block having a shape that can fill the recording surface without any gaps by comprising a plurality of adjacent grids connected in a cross shape,
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、横方向の３個の枡目がすべて同じマークであるパターンと横方向の３個の枡目がすべて同じマークであるパターンとを除いた、複数のパターンを指定パターンとしてOf the pattern group that can be taken by the small block by adding a mark to each of the cells, all three cells in the horizontal direction are the same mark and all three cells in the horizontal direction Multiple patterns excluding patterns with the same mark as specified patterns 採用し、Adopted
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、Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
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ことを特徴とするデジタル情報記録方法。A digital information recording method, wherein the digital information to be recorded is expressed by arranging specified patterns in units of small blocks on the recording surface.
連結している３個以上の上記枡目からなり、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形を持つ小ブロックを仮想的に設定し、Virtually set a small block consisting of three or more connected meshes and having a shape that can fill the recording surface without gaps by arranging a plurality of adjacent cells,
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、行方向と列方向の少なくとも一方向でｋ個（ただし、ｋは１以上、１１以下の整数とする。）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、Of the pattern groups that can be taken by the small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is k in at least one direction of the row direction and the column direction (however, k is an integer of 1 or more and 11 or less.) A plurality of patterns as follows are adopted as designated patterns,
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、Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
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デジタル情報記録方法であり、A digital information recording method for expressing the digital information to be recorded by arranging the designated pattern in units of small blocks on the recording surface,
さらに、further,
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、Among the specified patterns, adopting a first control pattern that does not correspond to the data value of the digital information to be recorded and represents the vertical direction of the digital information,
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ことを特徴とするデジタル情報記録方法。A digital information recording method, wherein the first control pattern is arranged at a specific location in a data area where a two-dimensional pattern representing the digital information is to be provided.
連結している３個以上の上記枡目からなり、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形を持つ小ブロックを仮想的に設定し、Virtually set a small block consisting of three or more connected meshes and having a shape that can fill the recording surface without gaps by arranging a plurality of adjacent cells,
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、行方向と列方向の少なくとも一方向でｋ個（ただし、ｋは１以上、１１以下の整数とする。）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、Of the pattern groups that can be taken by the small block by giving a mark to each cell, the number of consecutive marks representing the same value is k in at least one direction of the row direction and the column direction (however, k is an integer of 1 or more and 11 or less.) A plurality of patterns below is adopted as the designated pattern,
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、Corresponding each specified pattern of the small block unit to each data value constituting the digital information to be recorded,
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デジタル情報記録方法であり、A digital information recording method for expressing the digital information to be recorded by arranging the designated pattern in units of small blocks on the recording surface,
さらに、further,
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、Among the specified patterns, the second control pattern representing the size of the cells is adopted without corresponding to the data value of the digital information to be recorded,
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ことを特徴とするデジタル情報記録方法。A digital information recording method, wherein the second control pattern is arranged at a specific location in a data area where a two-dimensional pattern representing the digital information is to be provided.
上記記録領域に表された２次元パターンを上記小ブロック単位に読み取る工程と、Reading the two-dimensional pattern represented in the recording area into the small blocks;
上記読み取ったパターン群から第１の制御パターンを抽出し、上記第１の制御パターンの内容に基づいて、上記記録領域に表された２次元パターンの天地左右を識別する工程を有することを特徴とするデジタル情報解読方法。A step of extracting a first control pattern from the read pattern group, and identifying left and right of the two-dimensional pattern represented in the recording area based on the content of the first control pattern. How to decrypt digital information.
上記記録領域に表された２次元パターンを上記小ブロック単位に読み取る工程と、Reading the two-dimensional pattern represented in the recording area into the small blocks;
上記読み取ったパターン群から第２の制御パターンを抽出し、上記第２の制御パターンの内容に基づいて、上記枡目の大きさを識別する工程を有することを特徴とするデジタル情報解読方法。A digital information decoding method, comprising: extracting a second control pattern from the read pattern group, and identifying a size of the cell based on contents of the second control pattern.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07091194A JP3629284B2 (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Digital information recording method, decoding method, record carrier, and reader |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07091194A JP3629284B2 (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Digital information recording method, decoding method, record carrier, and reader |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001109508A Division JP3655209B2 (en) | 2001-04-09 | 2001-04-09 | Digital information reading method and digital information recording method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07282169A JPH07282169A (en) | 1995-10-27 |
| JP3629284B2 true JP3629284B2 (en) | 2005-03-16 |
Family
ID=13445177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07091194A Expired - Fee Related JP3629284B2 (en) | 1994-04-08 | 1994-04-08 | Digital information recording method, decoding method, record carrier, and reader |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3629284B2 (en) |
-
1994
- 1994-04-08 JP JP07091194A patent/JP3629284B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07282169A (en) | 1995-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5818032A (en) | Encoded color halftone micro-dots for high density digital information storage | |
| US5468953A (en) | Dynamically variable machine readable binary code and method for reading and producing thereof | |
| US5124536A (en) | Dynamically variable machine readable binary code and method for reading and producing thereof | |
| US6070805A (en) | Distortion resistant double-data correcting color transition barcode and method of generating and using same | |
| US5862270A (en) | Clock free two-dimensional barcode and method for printing and reading the same | |
| US7198194B2 (en) | Two-dimensional code having superior decoding properties making it possible to control the level of error correcting codes, and a method for encoding and decoding the same | |
| JP4122629B2 (en) | 2D code generation method | |
| US7510125B2 (en) | Multi-dimensional symbologies and related methods | |
| EP1410310B1 (en) | Fault tolerant data storage on photographs | |
| CN1344399A (en) | Two-dimensional printed code for storing biometric information and appts. for reading same | |
| KR20060076160A (en) | System and method for encoding high density geometric symbol set | |
| JP3629284B2 (en) | Digital information recording method, decoding method, record carrier, and reader | |
| JP3655209B2 (en) | Digital information reading method and digital information recording method | |
| JP2003091697A (en) | Two-dimensional code system and method for the same | |
| JPH08249409A (en) | Digital information recording method | |
| US20120189210A1 (en) | Image processing apparatus, computer readable medium, and image processing method | |
| US20120182232A1 (en) | Image processing apparatus, computer readable medium, and image processing method | |
| JP3623003B2 (en) | Digital information recording method and decoding method | |
| WO2012035552A2 (en) | Generating a code system using haar wavelets | |
| JPH07129730A (en) | Digital information recording method and recording carrier | |
| GB2385824A (en) | Document with encoded machine readable information | |
| JPS6357830B2 (en) | ||
| JPH08314742A (en) | Interleave arranging method | |
| KR20020049339A (en) | The Multi-Data Storage System and Device using Color | |
| JP2009003653A (en) | Optical identification code and article provided therewith |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040412 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040427 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040611 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041207 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041213 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |