JP2016012381A - 情報保存装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板にビーム露光およびパターニングを行い、微細な凹凸構造としてデータを記録する際に、データビットの解釈方法を併せて記録する。
【解決手段】個々のデータビットを主記録領域Ａαに記録し、文字「凸」を示す識別マークｍ１０と文字「凹」を示す識別マークｍ２０を副記録領域Ａβに記録する。主記録領域Ａαには、ビット”１”を示す黒領域Ｇ１と背景（ビット”０”）になる白領域Ｇ２とが混在したパターンｐ３が形成され、各識別マーク内には、黒い線ｇ１と白い線ｇ２とを交互に配置した回折格子ｐ１，ｐ２が形成される。回折格子ｐ１では幅Ｗ１＞Ｗ２に設定され、回折格子ｐ２では幅Ｗ１＜Ｗ２に設定される。実際の媒体上では、黒／白が凹凸構造で表現される。文字「凸」と「凹」の明るさを比較し、「凸」の方が明るいときは凸部をビット”１”、「凹」の方が明るいときは凹部をビット”１”と解釈してデータの読出しを行う。
【選択図】図２１

Description

本発明は、耐久性をもった情報記録媒体に情報を書き込んで保存する技術に関し、特に、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する技術に関する。

紙は、様々な情報を記録する媒体として古くから利用されてきており、現在でも、多くの情報が紙面上に記録されている。一方、産業の発達とともに、画像情報を記録するためのフィルムや、音の情報を記録するためのレコード盤などが利用されるようになり、近年では、コンピュータの普及とともに、デジタルデータを記録する媒体として、磁気記録媒体、光学式記録媒体、半導体記録媒体などが利用されるに至っている。

上述した情報記録媒体は、その用途に応じて、それぞれ利用に支障が生じない程度の耐久性を備えている。たとえば、紙の印刷物、フィルム、レコード盤などの情報記録媒体は、数年といった時間尺度においては、十分な耐久性を有する媒体と言える。しかしながら、数十年といった時間尺度でみると、経年変化による劣化は避けられず、記録した情報が滅失する可能性が出てくる。また、経年変化だけでなく、水の作用や熱の作用によって損傷を受ける可能性がある。

また、コンピュータ用の磁気記録媒体、光学式記録媒体、半導体記録媒体などは、一般的な電子機器の利用にあたって支障が生じない程度の耐久性を備えているが、そもそも数十年といった時間尺度での耐久性を考慮した設計はなされていないため、恒久的な情報保存の用途には適していない。

一方、下記の特許文献１には、記録容量を高めつつ、石英ガラスのような耐久性ある媒体に情報を記録する方法として、円柱状の媒体内の微小セルに光透過率の違いとして三次元的にデータを記録しておき、この媒体を回転させながらコンピュータトモグラフィの技術を利用して情報の読み出しを行う方法が開示されている。また、特許文献２には、同様の目的を達成するために、円柱状の記録媒体に対して照射角度を変えながら電磁波を照射して透過率の違いを測定し、やはりコンピュータトモグラフィの技術を利用して情報の読み出しを行う方法が開示されている。

なお、板状の情報記録媒体には、表裏、上下、左右の別があり、記録された情報を読み出す際には、媒体の表裏、上下、左右等の向きを正しく認識した上で読出処理を行う必要がある。そこで、媒体上に、正しい読出処理を行うための向きを示す識別マークを付す方法が提案されている。たとえば、下記の特許文献３には、カード状の情報記録媒体の表側の右下隅に、凹凸構造からなる識別マークを設けることにより、目の不自由な人でも触覚によって媒体の向きを認識し、情報読取装置にカード状の情報記録媒体を正しい向きに挿入できるようにする技術が開示されている。

特許第４９９１４８７号公報 特許第５２８６２４６号公報 特開平９−２６９９８７号公報

上述したように、現在一般に利用されている情報記録媒体は、数年〜数十年程度の耐久性を考慮して設計されたものであるため、数百年〜数千年といった長い時間尺度で情報を後世に残すためには不適切である。たとえば、紙、フィルム、レコード盤といった物理的もしくは化学的に脆弱な情報記録媒体には、数百年〜数千年といった長い期間の耐久性を期待することはできない。もちろん、磁気記録媒体、光学式記録媒体、半導体記録媒体といったコンピュータ用の情報記録媒体も、そのような用途には不適切である。

人類史上では、数百年〜数千年の時間尺度を経た情報記録媒体として、石碑が現存しているが、石盤に高集積度をもって情報を記録することは非常に困難であり、コンピュータ用のデジタルデータなど、大容量の情報を記録する媒体として石盤は不適当である。

一方、前掲の特許文献１および２に開示されている技術のように、円柱状の石英ガラスを媒体として、その内部に三次元的に情報を記録する方法を採用すれば、かなり長期的な耐久性を維持しつつ、高集積化を図ることが可能な情報記録方法が実現できる。しかしながら、読み出し時には、媒体内に三次元的に分散したセルから情報を抽出する必要があるため、コンピュータトモグラフィの技術を利用し、フーリエ変換処理などを行う必要がある。別言すれば、数百年〜数千年といった長い時間尺度を経た後にも、記録時と同じコンピュータトモグラフィの技術が継承されていなければ、情報を読み出すことができないことになる。

そこで、本願発明者は、特願２０１４−０５９５４２（以下、先願と呼ぶ）において、長期的な耐久性を維持しつつ、高い集積度をもって情報を記録することができ、しかも普遍的な方法で情報を読み出すことが可能な情報保存の方法および装置を提案し、更に、そのような方法で情報が保存された媒体から、元の情報を読み出すための方法および装置を提案した。以下、この先願における提案内容を、先願発明と呼ぶ。

上記先願発明では、保存対象となるデジタルデータは、図形パターンとして表現され、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光によって基板上に転写される。そして、この基板に対してパターニング処理を行うことにより、データが微細な物理的構造パターンとして記録される。このため、長期的な耐久性を維持しつつ、高い集積度をもって情報を記録することができる。しかも基板上に転写された図形パターンそれ自身は二次元パターンであるため、普遍的な方法で情報を読み出すことが可能になる。

しかしながら、同じ図形パターンを用いてビーム露光およびパターニング処理を行った場合でも、採用するビーム露光およびパターニング処理の方法によって、実際に基板上に形成される物理的構造は異なるものになる。たとえば、基板上に形成された凹凸構造としてビット”０”とビット”１”とを区別して記録する場合、採用するビーム露光およびパターニング処理の方法によって、凸部がビット”１”になったり、凹部がビット”１”になったりする。

具体的には、ビーム露光時に、ビット”０”を示す領域を露光するのか、ビット”１”を示す領域を露光するのかといった違いにより媒体上への記録結果は異なる。同様に、基板上に形成するレジスト層として、ポジ型レジストを用いるのか、ネガ型レジストを用いるのか、といったパターニング処理の条件によっても、媒体上への記録結果は異なる。したがって、当該情報記録媒体に記録されているデータビットの情報だけでは、凸部をビット”１”と解釈して読み出しを行うべきなのか、凹部をビット”１”と解釈して読み出しを行うべきなのかを認識することができない。

そこで本発明は、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する際に、データビットの解釈方法を示す情報を併せて記録することが可能な情報保存装置を提供することを目的とする。

(1) 本発明の第１の態様は、デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する情報保存装置において、
保存対象となるデジタルデータを入力するデータ入力部と、
このデジタルデータを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンを生成する主情報パターン生成部と、
主情報パターンによって示されたデータビットの解釈方法を示す副情報パターンを生成する副情報パターン生成部と、
主情報パターンおよび副情報パターンを描画するための描画データを生成する描画データ生成部と、
この描画データに基づいて、情報記録媒体となる基板上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行うビーム露光装置と、
露光を受けた基板に対してパターニング処理を行うことにより、描画データに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体を生成するパターニング装置と、
を設け、
主情報パターンは、第１属性主領域と第２属性主領域とによって構成され、個々のデータビットにそれぞれ対応する所定点が、第１属性主領域内に存在するか、あるいは、第２属性主領域内に存在するか、の違いによって、個々のデータビットの二値情報が表現されたパターンとなるようにし、
副情報パターンは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第１の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第１の識別マークと、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第２の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第２の識別マークと、を有するパターンとなるようにし、
第１の識別マークを構成する閉領域内には、所定の配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、第２の識別マークを構成する閉領域内には、配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、かつ、第１の識別マークを構成する閉領域については、第１属性副領域の幅が第２属性副領域の幅よりも広くなるように設定され、第２の識別マークを構成する閉領域については、第２属性副領域の幅が第１属性副領域の幅よりも広くなるように設定されるようにし、
描画データ生成部は、第１属性主領域および第１属性副領域に対しては露光を行い、第２属性主領域および第２属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データ、もしくは、第２属性主領域および第２属性副領域に対しては露光を行い、第１属性主領域および第１属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データを生成し、かつ、第１属性副領域および第２属性副領域の幅が可視光に対する回折格子を構成することが可能な寸法に設定されているようにしたものである。

(2) 本発明の第２の態様は、上述した第１の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、情報記録媒体上に形成される第１の識別マークおよび第２の識別マークが肉眼観察可能なサイズになる副情報パターンを生成するようにしたものである。

(3) 本発明の第３の態様は、上述した第１または第２の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、第１の識別マークを構成する閉領域については、第１属性副領域の幅が第２属性副領域の幅の５倍以上となるように設定し、第２の識別マークを構成する閉領域については、第２属性副領域の幅が第１属性副領域の幅の５倍以上となるように設定するようにしたものである。

(4) 本発明の第４の態様は、上述した第１〜第３の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、第１の識別マークを構成する閉領域内の第１属性副領域の幅と第２の識別マークを構成する閉領域内の第２属性副領域の幅とを等しく設定し、第１の識別マークを構成する閉領域内の第２属性副領域の幅と第２の識別マークを構成する閉領域内の第１属性副領域の幅とを等しく設定するようにしたものである。

(5) 本発明の第５の態様は、上述した第１〜第４の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、第１の識別マークと第２の識別マークとが隣接して配置された副情報パターンを生成するようにしたものである。

(6) 本発明の第６の態様は、上述した第１〜第４の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、第１の識別マークを構成する閉領域と第２の識別マークを構成する閉領域とが接触している副情報パターンを生成するようにしたものである。

(7) 本発明の第７の態様は、上述した第１〜第４の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、第１の識別マークの内部に第２の識別マークが埋め込まれた副情報パターンもしくは第２の識別マークの内部に第１の識別マークが埋め込まれた副情報パターンを生成するようにしたものである。

(8) 本発明の第８の態様は、上述した第１〜第４の態様に係る情報保存装置において、
副情報パターン生成部が、第１の識別マークおよび第２の識別マークに加えて、更に、補助共通識別マークを有する副情報パターンを生成し、
この補助共通識別マークは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる補助共通情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する識別マークであり、
補助共通識別マークを構成する閉領域内には、配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、かつ、補助共通識別マークにおける第１属性副領域の幅と第２属性副領域の幅との差が、第１の識別マークおよび第２の識別マークにおける第１属性副領域の幅と第２属性副領域の幅との差よりも小さく設定されているようにしたものである。

(9) 本発明の第９の態様は、上述した第８の態様に係る情報保存装置において、
補助共通識別マークにおける第１属性副領域の幅と第２属性副領域の幅とが等しくなるように設定したものである。

(10) 本発明の第１０の態様は、上述した第８または第９の態様に係る情報保存装置において、
第１の識別マークと補助共通識別マークとの組み合わせにより、主情報パターンによって示されたデータビットの第１の解釈方法を示す標章が構成され、第２の識別マークと補助共通識別マークとの組み合わせにより、主情報パターンによって示されたデータビットの第２の解釈方法を示す標章が構成されているようにしたものである。

(11) 本発明の第１１の態様は、上述した第１０の態様に係る情報保存装置において、
左側矩形、中央矩形、右側矩形の３つの矩形を、それぞれが左側、中央、右側になるように横方向に隣接して配置し、これら３つの矩形の下方に共通して隣接するように下方矩形を配置し、
中央矩形によって第１の識別マークを構成し、左側矩形および右側矩形によって第２の識別マークを構成し、下方矩形によって補助共通識別マークを構成することにより、文字「凸」を示す第１の標章と文字「凹」を示す第２の標章とが構成されるようにしたものである。

(12) 本発明の第１２の態様は、上述した第１〜第１１の態様に係る情報保存装置において、
ビーム露光装置が、被成形層とこれを覆うレジスト層とを有する基板に対して、レジスト層の表面にビーム露光を行う機能を有し、
パターニング装置が、レジスト層の露光部または非露光部を溶解する性質をもった現像液に基板を含浸させてその一部を残存部とする加工を行う現像処理部と、レジスト層の残存部をマスクとして被成形層に対するエッチングを行うエッチング処理部と、を有するようにしたものである。

(13) 本発明の第１３の態様は、上述した第１２の態様に係る情報保存装置において、
主情報パターン生成部が、個々のビット”１”および個々のビット”０”のうちのいずれか一方を、閉領域からなる個々のビット図形に変換し、このビット図形の内部の領域を第１属性主領域、外部の領域を第２属性主領域とする主情報パターンを生成し、
描画データ生成部が、第１属性主領域および第１属性副領域に対しては露光を行い、第２属性主領域および第２属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データを生成するようにしたものである。

(14) 本発明の第１４の態様は、上述した第１〜第１３の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、第１属性の領域および第２属性の領域のいずれか一方を示す凹部と他方を示す凸部とからなる凹凸構造を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(15) 本発明の第１５の態様は、上述した第１４の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、凸部の表面に、光反射性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(16) 本発明の第１６の態様は、上述した第１４の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより上面に凹凸構造を形成し、基板の下面に、遮光性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(17) 本発明の第１７の態様は、上述した第１４の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより凹凸構造を形成し、凸部の表面に、遮光性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(18) 本発明の第１８の態様は、上述した第１〜第１３の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、第１属性の領域および第２属性の領域のいずれか一方を示す貫通孔と他方を示す非孔部とからなる網状構造を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(19) 本発明の第１９の態様は、上述した第１８の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、非孔部の片面に、光反射性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(20) 本発明の第２０の態様は、上述した第１８の態様に係る情報保存装置において、
パターニング装置が、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより網状構造を形成し、非孔部の片面に、遮光性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成するようにしたものである。

(21) 本発明の第２１の態様は、上述した第１〜第１１の態様に係る情報保存装置において、
データ入力部と、主情報パターン生成部と、副情報パターン生成部と、描画データ生成部とを、コンピュータにプログラムを組み込むことにより構成したものである。

(22) 本発明の第２２の態様は、上述した第１〜第１１の態様に係る情報保存装置におけるデータ入力部、主情報パターン生成部、副情報パターン生成部、描画データ生成部としてコンピュータを機能させるプログラムを用意したものである。

(23) 本発明の第２３の態様は、デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する情報保存方法において、
コンピュータが、保存対象となるデジタルデータを入力するデータ入力段階と、
コンピュータが、デジタルデータを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンを生成する主情報パターン生成段階と、
コンピュータが、主情報パターンによって示されたデータビットの解釈方法を示す副情報パターンを生成する副情報パターン生成段階と、
コンピュータが、主情報パターンおよび副情報パターンを描画するための描画データを生成する描画データ生成段階と、
描画データに基づいて、情報記録媒体となる基板上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行うビーム露光段階と、
露光を受けた基板に対してパターニング処理を行うことにより、描画データに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体を生成するパターニング段階と、
を行うようにし、
主情報パターンは、第１属性主領域と第２属性主領域とによって構成され、個々のデータビットにそれぞれ対応する所定点が、第１属性主領域内に存在するか、あるいは、第２属性主領域内に存在するか、の違いによって、個々のデータビットの二値情報が表現されたパターンであるようにし、
副情報パターンは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第１の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第１の識別マークと、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第２の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第２の識別マークと、を有するパターンであるようにし、
第１の識別マークを構成する閉領域内には、所定の配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、第２の識別マークを構成する閉領域内には、配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、かつ、第１の識別マークを構成する閉領域については、第１属性副領域の幅が第２属性副領域の幅よりも広くなるように設定され、第２の識別マークを構成する閉領域については、第２属性副領域の幅が第１属性副領域の幅よりも広くなるように設定されており、
描画データ生成段階では、第１属性主領域および第１属性副領域に対しては露光を行い、第２属性主領域および第２属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データ、もしくは、第２属性主領域および第２属性副領域に対しては露光を行い、第１属性主領域および第１属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データを生成し、かつ、第１属性副領域および第２属性副領域の幅が可視光に対する回折格子を構成することが可能な寸法設定を行うようにしたものである。

本発明によれば、保存対象となるデジタルデータを構成する個々のデータビットの情報は、媒体上に主情報パターンとして記録され、更に、この主情報パターンによって示されたデータビットの解釈方法を示す情報が、同じ媒体上に副情報パターンとして記録される。ここで、いずれの情報パターンも、第１属性領域と第２属性領域とによって構成され、たとえば、一方の属性領域が凸部、他方の属性領域が凹部となるように基板上に情報の記録が行われる。また、副情報パターンには、一対の識別マークが含まれており、各識別マーク内には、帯状の第１属性領域と帯状の第２属性領域とを交互に配置した回折格子が形成される。

しかも、各識別マーク内に形成された帯状の第１属性領域の幅と帯状の第２属性領域の幅の大小関係が、当該一対の識別マークについて逆転する関係になっている。このため、情報記録時に採用されたビーム露光およびパターニング処理の方法にかかわらず、一対の識別マークの明暗を比較することにより、主情報パターンとして記録されたデータビットの正しい解釈方法を認識することができる。

このように、本発明によれば、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する際に、データビットの解釈方法を示す情報を併せて記録することが可能になる。

本発明を利用可能な情報保存装置の基本構成を示すブロック図である。 図１に示す情報保存装置による具体的な情報保存プロセスの一例を示す模式図である。 図２に示す単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）の拡大図である。 図１に示すビーム露光装置２００による露光工程およびパターニング装置３００によるパターニング工程の具体的なプロセス（レジスト層２０としてポジ型レジストを用いたプロセス）を示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１に示す情報保存装置によって作成された情報記録媒体から情報を読み出すための情報読出装置の基本構成を示すブロック図である。 図１に示す情報保存装置で用いる位置合わせマークのバリエーションを示す平面図である。 図１に示す情報保存装置で用いる位置合わせマークの配置形態のバリエーションを示す平面図である。 図１に示す情報保存装置で用いる位置合わせマークの別なバリエーションを示す平面図である。 図１に示す情報保存装置で用いる位置合わせマークの配置形態の別なバリエーションを示す平面図である。 図１に示す情報保存装置で実行される情報保存処理の基本処理手順を示す流れ図である。 図６に示す情報読出装置で実行される情報読出処理の基本処理手順を示す流れ図である。 表面に凹凸構造が形成された情報記録媒体の一般的な複製方法を示す側断面図である。 図１３に示す複製方法によって、複製物が作成された状態を示す側断面図である。 大きな「Ｆ」の字を識別マークとして記録する方法を採用した場合に、原版Ｍ１とその複製物Ｍ２との関係を示す平面図である（ハッチングは、領域を示すためのものである）。 図４に示す露光工程およびパターニング工程とは異なる別な具体的なプロセス（レジスト層２０としてネガ型レジストを用いたプロセス）を示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１６に示すプロセスで作成された原版Ｍ３とその複製物Ｍ４との関係を示す平面図である（ハッチングは、領域を示すためのものである）。 本発明の基本的な実施形態に係る情報保存装置の基本構成を示すブロック図である。 図１８に示す情報保存装置によって図４に示すプロセスを実行することにより作成された情報記録媒体Ｍ５を示す平面図である（ハッチングは、領域を示すためのものである）。 図１８に示す情報保存装置によって図１６に示すプロセスを実行することにより作成された情報記録媒体Ｍ６を示す平面図である（ハッチングは、領域を示すためのものである）。 図１８に示す情報保存装置によって作成された描画用パターンＰ（Ｅ）の一例を示す平面図である。 図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて図４に示すプロセスを実行することにより作成された媒体Ｍ５（図１９に示す「黒凹媒体」）の凹凸構造を示す図である。 図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて図１６に示すプロセスを実行することにより作成された媒体Ｍ６（図２０に示す「黒凸媒体」）の凹凸構造を示す図である。 図２２の下段に示す各凹凸構造の拡大側断面図である。 図２３の下段に示す各凹凸構造の拡大側断面図である。 本発明に用いる識別マークの構成および配置態様の基本例を示す平面図である。 本発明に用いる識別マークの構成および配置態様の変形例を示す平面図である。 本発明に用いる識別マークの構成および配置態様の別な変形例を示す平面図である。 図２８(b) に示す変形例に係る識別マークを有する描画用パターンＰ（Ｅ）の平面図である。 第１の識別マークおよび第２の識別マークに加えて、補助共通識別マークを用いる変形例を示す平面図である。 図３０に示す変形例における各識別マークの観察態様を示す平面図である（ハッチングは、領域を示すためのものである）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第１のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第２のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第３のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第４のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第５のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第６のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第７のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の第８のバリエーションを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。 図１８に示す情報保存装置で実行される情報保存処理の基本処理手順を示す流れ図である。

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。前述したとおり、本発明は、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する技術を前提としたものであり、そのような技術の一例は先願発明として特願２０１４−０５９５４２に記載されている。この先願発明の内容は、本願出願時において未公開であるため、ここでは説明の便宜上、§１〜§５において、当該先願発明についての説明を行うことにする。なお、以下の§１〜§５の内容および図１〜図１２の内容は、先願明細書の「発明を実施するための形態」の§１〜§５の内容および図１〜図１２と実質的に同一である。

＜＜＜ §１． 先願発明に係る情報保存装置の基本的実施形態 ＞＞＞
図１は、先願発明に係る情報保存装置の基本的実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態に係る情報保存装置は、デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する機能を果たす装置であり、図示のとおり、保存処理用コンピュータ１００、ビーム露光装置２００、パターニング装置３００によって構成される。

ここで、保存処理用コンピュータ１００は、保存対象となるデジタルデータＤに基づいて、描画データＥを作成する処理を実行する。ビーム露光装置２００は、この描画データＥに基づいて、情報記録媒体となる基板Ｓ上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行う装置であり、このビーム露光によって、基板Ｓ上には描画用パターンが形成される。パターニング装置３００は、露光を受けた基板Ｓに対してパターニング処理を行うことにより、描画データＥに応じた物理的構造パターンを形成し、情報記録媒体Ｍを作成する。結局、情報記録媒体Ｍには、デジタルデータＤに応じた情報が物理的構造パターンとして記録される。

保存処理用コンピュータ１００は、図示のとおり、データ入力部１１０、単位データ生成部１２０、単位ビット行列生成部１３０、単位ビット図形パターン生成部１４０、単位記録用図形パターン生成部１５０、描画データ生成部１６０を有している。以下、これら各部の機能について順に説明を行う。もっとも、これら各部は、実際には、コンピュータに専用のプログラムを組み込むことにより実現される構成要素であり、保存処理用コンピュータ１００は、汎用のコンピュータに専用のプログラムをインストールすることにより構成することができる。

まず、データ入力部１１０は、保存対象となるデジタルデータＤを入力する機能をもった構成要素であり、入力したデジタルデータＤを一時的に格納する機能も備えている。保存対象となるデジタルデータＤは、文書データ、画像データ、音声データなど、どのような形態のものであってもかまわない。

単位データ生成部１２０は、データ入力部１１０が入力したデジタルデータＤを、所定のビット長単位で分割することにより、複数の単位データを生成する構成要素である。ここでは、説明の便宜上、図２の上段に示すように、デジタルデータＤをビット長ｕの単位で分割することにより、４組の単位データが生成された場合を例にとって以下の説明を行うことにし、第ｉ番目の単位データを符号Ｕｉで示す（この例では、ｉ＝１〜４）。以下の説明において用いられる「単位」なる語句を冠した用語は、いずれも「１つの単位データ」について作成されたものであることを示す。

個々の単位データＵｉのビット長は、必ずしも等しくする必要はなく、互いに異なるビット長をもった複数の単位データを生成してもかまわない。ただ、実用上は、後述するビット記録領域Ａｂを同一形状同一面積の領域とするのが好ましく、そのためには、予め共通のビット長ｕを定めておき、すべての単位データＵｉが同じビット長ｕをもつデータになるようにするのが好ましい。

共通のビット長ｕは、任意の値に設定することができるが、実用上は、ｍ行ｎ列の単位ビット行列を構成することができるように、ｕ＝ｍ×ｎに設定し、単位データ生成部１２０が、デジタルデータを（ｍ×ｎ）ビットからなる単位データに分割するようにすればよい。ここでは説明の便宜上、ｍ＝ｎ＝５に設定して、５行５列の単位ビット行列を構成することができるように、ｕ＝２５ビットに設定した例を示す（実用上は、ｕの値はより大きな値に設定するのが好ましい。）。図２に示す第１番目の単位データＵ１は、このような設定に基づいて生成された単位データであり、２５ビットのデータから構成されている。

単位データ生成部１２０は、たとえば、入力したデジタルデータＤを先頭からｕビットずつに区切って分割してゆき、それぞれを単位データＵ１，Ｕ２，Ｕ３，... とすればよい。この場合、デジタルデータＤ全体の長さがビット長ｕの整数倍になっていないと、最後の単位データの長さがビット長ｕに満たなくなる。そこで、すべての単位データの長さを共通のビット長ｕに揃えたい場合には、デジタルデータＤの末尾にダミービットを追加して、全体の長さがビット長ｕの整数倍になるように調整すればよい。

なお、デジタルデータＤの分割方法は、必ずしも先頭から所定のビット長ｕごとに区切ってゆく方法に限定されるものではなく、たとえば、４分割する場合、第１，５，９，... 番目のビットを抽出したものを第１の単位データＵ１とし、第２，６，１０，... 番目のビットを抽出したものを第２の単位データＵ２とし、第３，７，１１，... 番目のビットを抽出したものを第３の単位データＵ３とし、第４，８，１２，... 番目のビットを抽出したものを第４の単位データＵ４とする、というような分割方法を採ることも可能である。

単位データ生成部１２０によって生成された個々の単位データＵｉは、単位ビット行列生成部１３０に与えられる。単位ビット行列生成部１３０は、個々の単位データＵｉを構成するデータビットをｍ行ｎ列の二次元行列状に配置することにより、単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を生成する処理を行う。

図２には、第１番目の単位データＵ１を構成する２５ビットのデータを先頭から５ビットずつに区切って、「１１１０１」，「１０１１０」，「０１００１」，「１１００１」，「１０１１０」なる５グループを形成し、個々のグループを１行に配置した５行５列の行列からなる単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を生成した例が示されている。もちろん、単位データＵ２，Ｕ３，Ｕ４についても同様の方法により、単位ビット行列Ｂ（Ｕ２），Ｂ（Ｕ３），Ｂ（Ｕ４）が生成されることになる。

こうして単位ビット行列生成部１３０で生成された個々の単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）は、単位ビット図形パターン生成部１４０に与えられる。単位ビット図形パターン生成部１４０は、個々の単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を、二次元平面上の所定のビット記録領域内に配置された幾何学的なパターンに変換することにより、単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）を生成する処理を行う。

図２の中段には、５行５列の行列からなる単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）に基づいて作成された単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）の実例が示されている。この実例の場合、二次元平面上に正方形のビット記録領域Ａｂ（図に破線で示す領域）が定義され、その中に黒く塗りつぶした小さな正方形状のドット（以下、ビット図形と呼ぶ）を配置することにより、単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）が形成されている。

ここで、個々のビット図形は、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を構成するビット”１”に対応している。別言すれば、ビット記録領域Ａｂ内には、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）に対応して５行５列の行列が定義され、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）内のビット”１”に対応する位置にのみビット図形が配置され、ビット”０”に対応する位置には何も配されていない。したがって、この単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）は、５行５列の行列を構成する各位置におけるビット図形の有無によって、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を構成する２５ビットの情報を表現していることになる。

もちろん、個々のビット図形を、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を構成するビット”０”に対応させて配置するようにしてもかまわない。この場合は、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）内のビット”０”に対応する位置にのみビット図形が配置され、ビット”１”に対応する位置には何も配置されないことになる。要するに、単位ビット図形パターン生成部１４０は、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を構成する個々のビット”１”および個々のビット”０”のうちのいずれか一方を、閉領域からなる個々のビット図形に変換する処理を行えばよい。なお、個々のビット図形を示すデータの形式は、任意の形式でかまわない。たとえば、１つのビット図形を矩形によって構成する場合であれば、単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）を示すデータとして、個々のビット図形の４頂点の座標値（対角２頂点の座標値でもよい）を示すデータを用いることもできるし、個々のビット図形の中心点（左下隅点等でもよい）の座標値を示すデータと共通の矩形形状を有するビット図形の縦横の辺の長さを示すデータとを用いることもできる。あるいは、円形のビット図形を採用する場合であれば、個々のビット図形の中心点の座標値を示すデータと共通の半径値を示すデータとを用いることもできる。

もちろん、単位データＵ２，Ｕ３，Ｕ４について生成された単位ビット行列Ｂ（Ｕ２），Ｂ（Ｕ３），Ｂ（Ｕ４）も、同様の方法で幾何学的なパターンに変換され、単位ビット図形パターンＰ（Ｕ２），Ｐ（Ｕ３），Ｐ（Ｕ４）が生成される。こうして生成された各単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）〜Ｐ（Ｕ４）を何らかの方法で媒体上に形成すれば、デジタルデータＤの情報を媒体に記録することができる。ただ、先願発明では、後に行われる読出処理の便宜を考慮して、各単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）〜Ｐ（Ｕ４）にそれぞれ位置合わせマークを付加している。

単位記録用図形パターン生成部１５０は、この位置合わせマークの付加を行う構成要素であり、本願では、この位置合わせマークが付加された状態の単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）を、単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）と呼んでいる。結局、単位記録用図形パターン生成部１５０は、単位ビット図形パターン生成部１４０が生成した単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）に位置合わせマークを付加し、単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）を生成する処理を行うことになる。

図２の中段には、単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）の外側４隅に十字状の位置合わせマークＱを付加し、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）を生成した例が示されている。ここでは、単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）が形成されたビット記録領域Ａｂ（破線の正方形）と、その外側４隅に配置された位置合わせマークＱとを包含する領域を、単位記録領域Ａｕ（一点鎖線の正方形）と呼ぶことにする。単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）は、この単位記録領域Ａｕ内に形成された図形パターンということになる。

位置合わせマークＱは、§３で述べる読出処理において、個々のビット記録領域Ａｂを認識するために利用される。そのため、位置合わせマークＱは、ビット記録領域Ａｂに対して特定の位置（図示の例では、ビット記録領域Ａｂの外側４隅の位置）に配置される。図示の例では、十文字状の位置合わせマークＱを用いた例が示されているが、個々のビットを表すビット図形（図示の例の場合、黒く塗りつぶした小さな正方形）と区別することができる図形であれば、どのような形状の図形を用いてもかまわない。

また、図示の例では、ビット記録領域Ａｂの外側に位置合わせマークＱを配置しているが、ビット記録領域Ａｂの内側に位置合わせマークＱを配置することも可能である。ただ、ビット記録領域Ａｂの内側に配置する場合は、個々のビットを表すビット図形と干渉するおそれがあるため、実用上は、図示の例のように、ビット記録領域Ａｂの外側に位置合わせマークＱを配置するのが好ましい。この位置合わせマークＱの形状や配置のバリエーションについては、§４で改めて述べることにする。

こうして、単位記録用図形パターン生成部１５０が、４組の単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）〜Ｒ（Ｕ４）を生成したら、描画データ生成部１６０が、これらを描画するための描画データＥを生成する処理を行う。具体的には、描画データ生成部１６０は、図２の下段に示されているように、４組の単位記録領域Ｒ（Ｕ１）〜Ｒ（Ｕ４）を二次元行列状に配置することにより（この例の場合は２行２列）、４組の単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）〜Ｒ（Ｕ４）をすべて含んだ描画用パターンＰ（Ｅ）を生成し、当該描画用パターンＰ（Ｅ）を描画するための描画データＥを生成する処理を行う。

以上、図１に示す保存処理用コンピュータ１００の個々の構成要素の処理機能を述べた。こうして生成された描画データＥは、ビーム露光装置２００に与えられる。ビーム露光装置２００は、描画データＥに基づいて、露光対象基板Ｓ上にビーム露光を行う装置であり、種々の電子デバイスの製造プロセスに利用される半導体フォトリソグラフィ用の電子線描画装置やレーザ描画装置を利用して構成することができる。ビーム露光装置２００として電子線描画装置を用いた場合は、露光対象基板Ｓの表面上に電子線によって描画用パターンＰ（Ｅ）が描かれ、ビーム露光装置２００としてレーザ描画装置を用いた場合は、露光対象基板Ｓの表面上にレーザビームによって描画用パターンＰ（Ｅ）が描かれる。

なお、図２には、説明の便宜上、ビット記録領域Ａｂの輪郭線を破線で示し、単位記録領域Ａｕの輪郭線を一点鎖線で示してあるが、これらの線は、描画用パターンＰ（Ｅ）の構成要素ではない。実際に露光対象基板Ｓ上に描かれる図形パターンは、個々のビットを表すビット図形（図示の例の場合、黒く塗りつぶした小さな正方形）と十文字状の位置合わせマークＱである。

このように、描画データＥは、ビーム露光装置２００に与えて、露光対象基板Ｓ上に描画用パターンＰ（Ｅ）を描画させるために用いられるデータであるため、そのデータフォーマットは、用いるビーム露光装置２００に依存したものにする必要がある。現在、一般的なＬＳＩ設計に用いられている電子線描画装置やレーザ描画装置を用いて任意の図形パターンを描画させる場合、当該図形パターンの輪郭線を示すベクトル形式の描画データが用いられている。したがって、実用上、描画データ生成部１６０は、個々のビット図形や位置合わせマークの輪郭線を示す描画データＥを生成すればよい。

図３は、図２に示す単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）の拡大図である。図２では、ビット”１”を示すビット図形として、黒く塗りつぶした小さな正方形の例を示したが、図３に示す例では、個々のビット図形Ｆは、正方形の輪郭線を示すベクトルデータとして表現される。同様に、４隅に配置された位置合わせマークＱ１〜Ｑ４は、十文字状の輪郭線を示すベクトルデータとして表現される。ビーム露光装置２００は、個々のビット図形Ｆや位置合わせマークＱ１〜Ｑ４の輪郭線を示す描画データＥに基づいて、当該輪郭線の内側部分に対してビーム露光を行う処理を行う。したがって、露光対象基板Ｓ上には、図２に示すように、黒く塗りつぶされた正方形や十文字状の図形パターンが形成されることになる。

図３には、等間隔で配置された横方向格子線Ｘ１〜Ｘ７と、等間隔で配置された縦方向格子線Ｙ１〜Ｙ７とが描かれている。これらの各格子線は、個々のビット図形Ｆや位置合わせマークＱ１〜Ｑ４の配置位置を決定する役割を果たす。すなわち、横方向格子線Ｘ１〜Ｘ７と縦方向格子線Ｙ１〜Ｙ７との各交点を格子点Ｌと呼ぶことにすると、個々のビット図形Ｆや位置合わせマークＱ１〜Ｑ４は、その中心がいずれかの格子点Ｌの位置にくるように配置されている。

たとえば、位置合わせマークＱ１は、格子線Ｘ１，Ｙ１が交わる格子点上に配置され、位置合わせマークＱ２は、格子線Ｘ１，Ｙ７が交わる格子点上に配置され、位置合わせマークＱ３は、格子線Ｘ７，Ｙ１が交わる格子点上に配置され、位置合わせマークＱ４は、格子線Ｘ７，Ｙ７が交わる格子点上に配置されている。

また、５本の横方向格子線Ｘ２〜Ｘ６と５本の縦方向格子線Ｙ２〜Ｙ６とがそれぞれ交わる２５個の格子点は、図２の中段に示す５行５列の単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）に対応し、この単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）におけるビット”１”に対応する格子点位置に、ビット図形Ｆが配置されている（前述したとおり、ビット”０”に対応する格子点位置に、ビット図形Ｆを配置してもかまわない）。

一般論として説明すれば、単位ビット図形パターン生成部１４０は、ｍ行ｎ列からなる単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を構成する個々のビットを、ｍ行ｎ列の行列状に配置された格子点Ｌに対応づけ、ビット”１”またはビット”０”に対応する格子点Ｌ上に所定形状のビット図形Ｆを配置することにより単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）を生成する処理を行えばよい。

もちろん、実際の描画データＥに含まれる図形、すなわち、描画用パターンＰ（Ｅ）に含まれる図形は、個々のビット図形Ｆと個々の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４のみであり、図示されている各格子線Ｘ１〜Ｘ７，Ｙ１〜Ｙ７、ビット記録領域Ａｂの輪郭線（破線）、単位記録領域Ａｕの輪郭線（一点鎖線）は、実際には描画されない。

なお、描画データＥには、露光対象基板Ｓ上に描画される描画用パターンＰ（Ｅ）の実寸を示す情報も含まれることになるが、この実寸は、用いるビーム露光装置２００の描画精度を考慮して設定すればよい。

現在、一般的なＬＳＩ設計に用いられている高精度の電子線描画装置を用いたパターニング処理では、基板Ｓ上に４０ｎｍ程度のサイズをもった図形を安定的に形成することができる。したがって、このような電子線描画装置をビーム露光装置２００として用いれば、図示の格子線間隔（格子点Ｌのピッチ）を１００ｎｍ程度に設定することが可能になり、一辺が５０ｎｍ程度のビット図形Ｆを形成することが十分に可能である。このように微細な図形パターンを描画する場合、実際には、ビット図形Ｆは正確な正方形にはならず、位置合わせマークＱ１〜Ｑ４は正確な十文字にはならないが、実用上の支障は生じない。

そもそもビット図形Ｆは、格子点Ｌの位置に図形が有るか無いかの二値状態を判定する役割を果たせば足りるので、その形状は矩形でも、円でも、任意形状でもかまわない。また、位置合わせマークＱ１〜Ｑ４は、ビット記録領域Ａｂの位置を示す役割を果たせば足りるので、その形状は、ビット図形Ｆと区別可能であれば、どのような形状であってもかまわない。したがって、４０ｎｍ程度のサイズをもった図形を安定的に形成可能な性能をもった電子線描画装置を利用すれば、上述したように、縦横１００ｎｍ程度のピッチでビット図形Ｆを配置することが可能であり、高い集積度をもった情報記録が可能になる。

一方、レーザ描画装置をビーム露光装置２００として用いる場合、レーザビームのスポット径は使用するレーザ光の波長に依存し、その最小値は波長と同程度になる。たとえば、ＡｒＦエキシマレーザを用いた場合、スポット径は２００ｎｍ程度であるため、電子線描画装置を利用した場合に比べれば、情報記録の集積度は若干低下するが、それでも、一般的な光学的記録媒体と同程度の集積度をもった情報記録が可能である。

図３に示す例の場合、単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）は、矩形状（正方形状）のビット記録領域Ａｂ内に配置されたパターンになっており、これに位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を付加することにより構成される単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）も、矩形状（正方形状）の単位記録領域Ａｕ内に配置されたパターンになっている。先願発明を実施するにあたって、ビット記録領域Ａｂや単位記録領域Ａｕは、必ずしも矩形状の領域にする必要はないが、図２の下段に示すように、複数の単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）〜Ｒ（Ｕ４）を並べて描画用パターンＰ（Ｅ）を生成することを考慮すると、ビット記録領域Ａｂおよび単位記録領域Ａｕを、いずれも矩形状の領域にしておくのが効率的である。

したがって、実用上は、単位ビット図形パターン生成部１４０が、矩形状のビット記録領域Ａｂ内に配置された単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）を生成し、単位記録用図形パターン生成部１５０が、この矩形状のビット記録領域Ａｂの外部に位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を付加することにより、ビット記録領域Ａｂおよび位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を包含する矩形状の単位記録領域Ａｕ内に配置された単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）を生成するようにするのが好ましい。そうすれば、描画データ生成部１６０は、これら矩形状の単位記録領域Ａｕを二次元行列状に配置することにより、複数の単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）〜Ｒ（Ｕ４）を含んだ描画用パターンＰ（Ｅ）を生成し、当該描画用パターンＰ（Ｅ）を描画するための描画データＥを生成することができる。

単位記録領域Ａｕのサイズは、任意に設定してかまわない。たとえば、図３に示す例の場合、一辺が５０μｍの正方形からなる単位記録領域Ａｕを定義し、縦横１００ｎｍ程度のピッチでビット図形Ｆを配置するようにすれば、１つの単位記録領域Ａｕ内に約３０ＫＢの情報を記録することができる。そこで、たとえば、一辺が１５０ｍｍ程度の正方形状の基板を情報記録媒体として用い、この基板上に、一辺が５０μｍの正方形からなる単位記録領域Ａｕを二次元行列上に配置すれば、当該情報記録媒体１枚に２７０ＧＢものデータを記録することができる。

＜＜＜ §２． 媒体上における物理的構造パターンの形成 ＞＞＞
ここでは、図１に示すビーム露光装置２００による露光プロセスと、パターニング装置３００によるパターニングプロセスとを、より詳細に説明する。§１で述べたとおり、ビーム露光装置２００は、描画データＥに基づいて、情報記録媒体となる基板Ｓ上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行う装置であり、パターニング装置３００は、露光を受けた基板Ｓに対してパターニング処理を行うことにより、描画データＥに応じた物理的構造パターン（描画用パターンＰ（Ｅ））が形成された情報記録媒体を生成する装置である。

これらの装置は、実際には、ＬＳＩの製造プロセスで利用されている半導体リソグラフィ用の装置をそのまま転用することができる。別言すれば、ビーム露光装置２００によるビーム露光プロセスや、パターニング装置３００によるパターニングプロセスは、従来の一般的なＬＳＩの製造プロセスをそのまま利用して実施することが可能である。ただ、ＬＳＩを製造する場合に用いる描画データは、たとえば、チャネル領域、ゲート領域、ソース領域、ドレイン領域、配線領域など、半導体素子の各領域を構成するための図形パターンを示すデータであるのに対して、先願発明で用いられる描画データＥは、データビット”１”もしくは”０”を示すビット図形Ｆと、読み出し時に用いる位置合わせマークＱを構成するための図形パターンを示すデータということになる。

図４は、図１に示すビーム露光装置２００による露光工程およびパターニング装置３００によるパターニング工程の具体例を示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。まず、図４(a) に示すような露光対象基板Ｓを用意する。この例の場合、露光対象基板Ｓは、被成形層１０とレジスト層２０によって構成されている。なお、ここでは一層からなるレジスト層２０を用いた例を示すが、後述するパターニング工程において必要となる場合には、二層以上からなるレジスト層を用いるようにしてもかまわない。また、レジストのような有機膜だけでなく、金属膜のような無機膜（エッチングストッパとして機能するいわゆるハードマスク）を併せて用いるようにしてもよい。

ここで、被成形層１０は、パターニング工程において成形対象となる層であり、最終的には、デジタルデータが記録された情報記録媒体Ｍとなる部分である。既に述べたとおり、先願発明の目的は、長期的な耐久性を維持する情報記録を可能とする点にあるので、被成形層１０には、このような目的達成に適した材料からなる基板を利用すればよい。具体的には、透明な材料としては、ガラス基板、特に石英ガラス基板を被成形層１０として用いるのが最適である。もちろん、シリコン基板のような不透明な材料を被成形層１０として用いることも可能である。石英ガラス基板やシリコン基板といった無機材料は、物理的な損傷を受けにくく、化学的な汚染も受けにくい材質であり、先願発明における情報記録媒体に利用するのに最適な材料である。

一方、レジスト層２０としては、被成形層１０に対するパターニングを行うのに適した材料を用いればよい。すなわち、電子線もしくはレーザビームの露光によって組成が変化し、かつ、被成形層１０に対するエッチング工程において保護膜として機能する性質を有する材料を用いればよい。もちろん、現像時に露光部が溶解する性質をもったポジ型レジストを用いてもよいし、現像時に非露光部が溶解する性質をもったネガ型レジストを用いてもよい。

なお、露光対象基板Ｓの形状や大きさは任意でかまわない。現在、フォトマスクとして一般に用いられている石英ガラス基板は、１５２×１５２×６．３５ｍｍといった標準規格の矩形状の基板が用いられることが多い。また、シリコン基板としては、直径６インチ，８インチ，１２インチなどの規格に応じた厚み１ｍｍ程度の円盤状ウエハが用いられることが多い。露光対象基板Ｓとしては、これらの標準的な基板を被成形層１０として、その上面にレジスト層２０を形成したものを用いればよい。

以下、説明の便宜上、被成形層１０として石英ガラス基板を用い、レジスト層２０としてポジ型レジストを用いた実施例を述べることにする。したがって、図４(a) に示す露光対象基板Ｓは、石英ガラス基板１０上にポジ型レジスト層２０を形成した基板ということになる。もちろん、先願発明はこのような実施例に限定されるものではない。

結局、図１に示すビーム露光装置２００は、被成形層１０とこれを覆うレジスト層２０とを有する露光対象基板Ｓに対して、レジスト層２０の表面にビーム露光を行うことになる。図４(b) は、ビーム露光装置２００による露光プロセスを示している。§１で述べたとおり、ビーム露光装置２００による露光は、ビット図形Ｆの内部および位置合わせマークＱの内部に対してのみ行われる。したがって、レジスト層２０は、露光プロセスを経ることにより、露光部２１と非露光部２２とに分けられる。ここで、非露光部２２の化学的組成は元のままであるが、露光部２１の化学的組成は変化する。

パターニング装置３００は、このような露光プロセスが完了した後の基板Ｓに対してパターニングを行う装置であり、図１に示すとおり、現像処理部３１０とエッチング処理部３２０とを有している。

現像処理部３１０は、レジスト層の露光部２１（ポジ型レジストを用いた場合）または非露光部２２（ネガ型レジストを用いた場合）を溶解する性質をもった現像液に、露光後の基板Ｓを含浸させてその一部を残存部とする現像処理を行う。図４(c) は、図４(b) に示す基板Ｓに対して、このような現像処理を施した状態を示している。ここに示す実施例では、ポジ型レジストが用いられているため、現像処理によって露光部２１が現像液に溶解し、非露光部２２が残存部２３として残ることになる。

一方、エッチング処理部３２０は、現像後の基板Ｓに対してエッチング処理を行う。図４(c) に示す実施例の場合、残存部２３をマスクとして被成形層１０に対するエッチング処理が行われることになる。具体的には、図４(c) に示す基板Ｓを、被成形層１０に対する腐食性が、レジスト層の残存部２３に対する腐食性よりも強いエッチング液に含浸させればよい（もちろん、ドライエッチングなど、エッチング液に含浸させない方法を採用してもかまわない）。

図４(d) は、エッチング処理部３２０によるエッチング処理が行われた状態を示している。被成形層１０の上面のうち、マスクとなる残存部２３に覆われている部分は腐食を受けないが、露出している部分は腐食を受け、凹部が形成される。こうして、被成形層１０は、上面に凹凸構造が形成された被成形層１１に加工されることになる。エッチング処理部３２０は、この後、レジスト層の残存部２３を剥離除去し、被成形層１１を洗浄乾燥する処理機能を有している。

このようなプロセスを経て、最終的に図４(e) に示すような加工後の被成形層１１が得られる。こうして得られた被成形層１１が、先願発明に係る情報保存装置によってデジタルデータが書き込まれた情報記録媒体Ｍ１に他ならない。図示のとおり、この情報記録媒体Ｍ１の上面には物理的な凹凸構造が形成されており、凹部Ｃと凸部Ｖとによって、ビット”１”およびビット”０”が表現されている。したがって、図に太い一点鎖線で示す位置（図３に示す格子点Ｌに対応する位置）について、媒体表面が凹部Ｃを構成しているか、凸部Ｖを構成しているかを検出することにより、ビット”１”およびビット”０”の読み出しが可能になる。

もちろん、図示の例とは逆に、凹部Ｃをビット”０”とし、凸部Ｖをビット”１”とする記録方式を採ることも可能である。いずれをビット”０”とし、いずれをビット”１”とするかは、これまで述べてきたプロセスに応じて定まる事項である。たとえば、§１で述べた例の場合、単位ビット図形パターン生成部１４０において、単位ビット行列のビット”１”に対応する格子点Ｌの位置にビット図形Ｆを配置しているが、逆に、ビット”０”に対応する格子点Ｌの位置にビット図形Ｆを配置するようにすれば、凹部と凸部のビット情報は逆転することになる。また、レジスト層２０として、ポジ型レジストではなくネガ型レジストを用いた場合も、凹部と凸部の関係は逆転する。

こうして作成された情報記録媒体Ｍ１は、長期的な耐久性をもち、高い集積度をもって情報記録が行われており、しかも普遍的な方法で情報を読み出せる、という特徴を有している。

すなわち、被成形層１０として、石英ガラス基板やシリコン基板のような材料を用いれば、従来の紙、フィルム、レコード盤などの情報記録媒体に比べて、経年変化による劣化や、水や熱の作用による損傷を受けにくく、古代の石盤などと同様に数百年といった半永久的な時間的尺度での耐久性が得られる。もちろん、コンピュータ用のデータ記録媒体として一般に利用されている磁気記録媒体、光学式記録媒体、半導体記録媒体などと比較しても、格段に長い期間にわたって耐久性が得られる。したがって、先願発明は、たとえば、半永久的に情報を記録しておくことが望ましい公文書などの情報保存に利用するのに最適である。

また、§１で述べたとおり、ビーム露光装置２００は、電子線またはレーザ光によって、微細な露光を行うことが可能なため、きわめて高い集積度をもって情報記録を行うことが可能である。たとえば、高精細な電子線描画装置を用いれば、ビット図形Ｆを１００ｎｍ程度のピッチで書き込むことが可能であり、上述した標準的なサイズのフォトマスクやシリコン基板に、１００ＧＢ〜１ＴＢ程度の容量をもった情報を保存することが可能になる。

更に、先願発明に係る情報記録媒体では、ビットの二値情報が、凹凸等の物理的構造として直接記録されるため、普遍的な方法で情報を読み出せるという特徴をもっている。すなわち、前掲の特許文献１および２には、円柱状の石英ガラスを媒体として、その内部に三次元的に情報を記録する技術が開示されているが、媒体内に三次元的に記録された情報を読み出すためには、コンピュータトモグラフィ等を利用した専用の読出装置が必要になり、フーリエ変換処理などの特殊な演算処理が必要になる。したがって、たとえば、数百年後に円柱状の記録媒体が無傷のまま残っていたとしても、専用の読出装置の技術が継承されていなければ、情報を読み出すことはできない。

これに対して、先願発明に係る情報保存装置で作成された情報記録媒体には、ビットの二値情報が物理的構造として直接記録されているので、記録面を何らかの方法で拡大して画像として認識することができれば、少なくともビットの情報自体は読み出すことが可能である。別言すれば、先願発明に係る情報記録媒体それ自体は三次元の構造体であるが、ビット情報の記録はあくまでも二次元的に行われているため、先願発明に係る情報記録媒体が、仮に、数百年後あるいは数千年後に発掘された場合でも、普遍的な方法によってビット情報を読み出すことが可能になる。

以上、先願発明に係る情報保存装置によって、石英ガラス基板やシリコン基板の表面に、ビット”１”およびビット”０”のいずれか一方を示す凹部と他方を示す凸部とからなる凹凸構造を有する物理的構造パターンを形成する例を述べた。ただ、先願発明を実施するにあたって、ビット情報を示す物理的構造は、必ずしも凹凸構造に限定されるものではない。そこで、図５の側断面図（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）を参照しながら、媒体上に物理的構造を形成する手法のバリエーションをいくつか述べておく、

図５(a) は、パターニング装置３００によって、ビット”１”およびビット”０”のいずれか一方を示す貫通孔Ｈと他方を示す非孔部Ｎとからなる網状構造を有する物理的構造パターンを形成した例を示す側断面図である。図示の網状構造体１２では、太い一点鎖線で示す位置が図３に示す格子点Ｌに対応する位置であり、当該位置が貫通孔Ｈになっているか、非孔部Ｎ（貫通孔が形成されていない部分）になっているか、によって、図示のとおりビット”１”およびビット”０”が表現されている。

このように、図５(a) に示す情報記録媒体の場合、凹凸構造ではなく、貫通孔の有無によってビットが表現されているため、媒体自体は網状構造体を構成することになるが、格子点Ｌの位置にビット情報を記録するという根本原理は、図４(e) に示す基本的な実施例と全く同様である。もちろん、貫通孔Ｈによりビット”０”を表現し、非孔部Ｎによりビット”１”を表現してもかまわない。図５(a) に示す網状構造体１２を情報記録媒体Ｍとする場合は、エッチング処理部３２０によるエッチング工程（図４(d) ）において、被成形層１０の下面に達するまでエッチング処理を続けて貫通孔Ｈを形成すればよい。

一方、図５(b) 〜(d) は、図４(e) に示す情報記録媒体Ｍ１の凹部Ｃもしくは凸部Ｖまたはその双方の表面に付加層を形成した変形例を示す側断面図である。図５(b) に示す変形例の場合、凹部Ｃと凸部Ｖの双方の表面に付加層３１が形成されており、図５(c) に示す変形例の場合、凸部Ｖの表面にのみ付加層３２が形成されており、図５(d) に示す変形例の場合、凹部Ｃの表面にのみ付加層３３が形成されている。

付加層３１，３２，３３としては、光反射性の材料（たとえば、アルミニウム、ニッケル、チタン、銀、クロム、シリコン、モリブデン、白金などの金属、これらの金属の合金、酸化物、窒化物など）もしくは光吸収性の材料（たとえば、金属の酸化物や窒化物といった化合物からなる材料。クロムを例にとれば、酸化クロムや窒化クロムなど）を用いることができる。光反射性の材料からなる付加層を形成しておけば、読み出し時に反射光の振る舞いの相違に基づいて凹部Ｃと凸部Ｖとを区別することができ、光吸収性の材料からなる付加層を形成しておけば、読み出し時に光の吸収態様の相違に基づいて凹部Ｃと凸部Ｖとを区別することができる。したがって、このような付加層を形成すれば、情報の読み出しをより容易にする効果が得られる。

また、付加層のように明快な境界面を有する別層を形成する代わりに、凹部Ｃや凸部Ｖの表面に不純物をドープすることにより同様の効果を得ることもできる。たとえば、凹凸構造を有する情報記録媒体を石英によって構成し、その表面に、硼素、燐、ルビジウム、セレン、銅などをドーピングし、表面部分の不純物濃度を異ならせれば、付加層を設けた場合と同様に、表面部分に光反射性もしくは光吸収性をもたせることができ、情報の読み出しをより容易にする効果が得られる。具体的には、上例の不純物の場合、濃度が約１００ｐｐｍ以上になると紫外線に対する吸収効果が得られ、約１０００ｐｐｍ以上になると反射率が上昇する効果が得られる。

特に、図５(c) に示す例のように、凸部Ｖにのみ光反射性もしくは光吸収性の材料からなる付加層３２を形成するようにすれば、読み出し時には、凹部Ｃから得られる反射光もしくは散乱光と、凸部Ｖから得られる反射光もしくは散乱光との差が顕著になるため、ビット”１”とビット”０”とを容易に識別可能になる。同様に、図５(d) に示す例のように、凹部Ｃにのみ光反射性もしくは光吸収性の材料からなる付加層３３を形成するようにしても、読み出し時には、凹部Ｃから得られる反射光もしくは散乱光と、凸部Ｖから得られる反射光もしくは散乱光との差が顕著になるため、ビットの識別が容易になる。

図５(b) に示す例のように、凹部Ｃと凸部Ｖの双方の表面に付加層３１を形成するには、エッチング処理により図４(e) に示す情報記録媒体Ｍ１を得た後、更に、記録媒体の上面全面に付加層３１を堆積させる処理を行えばよい。また、図５(c) に示す例のように、凸部Ｖの表面のみに付加層３２が形成された構造を得るには、図４(a) に示す露光対象基板Ｓの代わりに、被成形層１０とレジスト層２０との間に付加層が挟まれた構造を有する基板を用いればよい。そして、図５(d) に示す例のように、凹部Ｃの表面のみに付加層３３が形成された構造を得るには、図４(d) に示すエッチングプロセスが完了した時点で、レジスト層の残存部２３をそのまま残した状態にして、上面全面に付加層を堆積させる処理を行い、その後、残存部２３を剥離除去すればよい。

一方、図５(e) に示す変形例は、支持層４０の上面に形成された被成形層５１自身を、光反射性もしくは光吸収性の材料によって構成したものである。たとえば、支持層４０を石英ガラス基板によって構成し、その上面にアルミニウムからなる付加層を形成し、更にその上面にレジスト層を形成して、図４に例示したプロセスに準じたプロセスを行えば、図５(e) に示すような構造体を得ることができる。この場合、エッチングプロセスは、アルミニウムに対して腐食性を有する腐食液を用いればよい。この構造体では、凹部Ｃの表面は石英ガラス、凸部Ｖの表面はアルミニウムによって形成されているため、やはり読み出し時にビットの識別が容易になるという効果が得られる。

なお、実用上、図５(a) に示す変形例を採用する場合は、網状構造体１２を不透明な材料によって構成するのが好ましい。そうすれば、貫通孔Ｈの部分は光を透過する部分となり、非孔部Ｎの部分は光を透過させない部分となるので、後述する読み出し時に顕著な差を認識することができ、ビットの識別が容易になる。

一方、図５(c) 〜(e) に示す変形例を採用する場合は、被成形層１１もしくは支持層４０を透明な材料によって構成し、付加層３２，３３，５１を不透明な材料によって構成するのが好ましい。そうすれば、付加層が形成されていない部分は光を透過する部分となり、付加層が形成されている部分は光を透過させない部分となるので、後述する読み出し時に、光の透過率に関して顕著な差を認識することができ、ビットの識別が容易になる。

＜＜＜ §３． 先願発明に係る情報読出装置の基本的実施形態 ＞＞＞
§１および§２では、情報記録媒体へ情報を保存するための情報保存装置の構成と動作を説明した。ここでは、こうして記録された情報を読み出すために用いられる情報読出装置の構成と動作を説明する。

図６は、先願発明に係る情報読出装置の基本的実施形態の構成を示すブロック図である。この実施形態に係る情報読出装置は、図１に示す情報保存装置を用いて情報記録媒体Ｍに保存されたデジタルデータを読み出す機能を果たす装置であり、図示のとおり、画像撮影装置４００と読出処理用コンピュータ５００によって構成される。

ここで、画像撮影装置４００は、情報記録媒体Ｍの記録面の一部をなす撮影対象領域を拡大して撮影し、得られた撮影画像を画像データとして取り込む構成要素であり、図示のとおり、撮像素子４１０、拡大光学系４２０、走査機構４３０を有している。

撮像素子４１０は、たとえば、ＣＣＤカメラによって構成することができ、所定の撮影対象領域内の画像をデジタル画像データとして取り込む機能を有している。拡大光学系４２０は、レンズなどの光学素子から構成され、情報記録媒体Ｍの記録面の一部分を構成する所定の撮影対象領域を拡大し、撮像素子４１０の撮像面に当該拡大画像を形成する役割を果たす。そして、走査機構４３０は、撮影対象領域が、情報記録媒体Ｍの記録面上を順次移動するように、撮像素子４１０や拡大光学系４２０に対して走査処理（位置や角度の変更）を行う役割を果たす。

図５には、情報記録媒体Ｍのバリエーションを示したが、図５(a) に示す網状構造体１２からなる情報記録媒体Ｍであれば、材料の透明／不透明を問わず、上下いずれの面についても情報の読み出しが可能であり、上下いずれの面も記録面を構成することになる。これに対して、図４(e) および図５(b) 〜(e) に示すように、上面に凹凸構造が形成された情報記録媒体Ｍの場合、上面が記録面ということになる。したがって、被成形層１１もしくは支持層４０が透明な材料によって構成されている場合は、上方および下方のいずれの側から撮影しても情報の読み出しが可能であるが、これらが不透明な材料によって構成されている場合は、必ず上方から撮影する必要がある。

読出処理用コンピュータ５００は、図示のとおり、撮影画像格納部５１０、ビット記録領域認識部５２０、単位ビット行列認識部５３０、走査制御部５４０、データ復元部５５０を有している。以下、これら各部の機能について順に説明を行う。もっとも、これら各部は、実際には、コンピュータに専用のプログラムを組み込むことにより実現される構成要素であり、読出処理用コンピュータ５００は、汎用のコンピュータに専用のプログラムをインストールすることにより構成することができる。

まず、撮影画像格納部５１０は、画像撮影装置４００によって撮影された撮影画像を格納する構成要素である。すなわち、撮像素子４１０によって撮影された所定の撮影対象領域内の画像をデジタル画像データとして格納する機能を有する。上述したとおり、画像撮影装置４００には、走査機構４３０が設けられており、撮影対象領域は、情報記録媒体Ｍの記録面上を順次移動することになり、その都度、撮像素子４１０によって新たな撮影画像が取得される。撮影画像格納部５１０は、こうして撮像素子４１０から順次与えられる画像データをそれぞれ格納する機能を果たす。

一方、ビット記録領域認識部５２０は、撮影画像格納部５１０に格納されている撮影画像から、個々のビット記録領域Ａｂを認識する処理を行う。先願発明では、図２を参照して説明したとおり、保存対象となるデジタルデータＤは複数の単位データＵ１，Ｕ２，Ｕ３，... に分割され、それぞれ単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１），Ｐ（Ｕ２），Ｐ（Ｕ３），... として個々のビット記録領域Ａｂ内に記録される。したがって、読出処理時にも、まず、個々のビット記録領域Ａｂを認識した上で、その中に記録されている個々の単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）に基づいて、単位データＵｉを構成する各ビットを読み出すことになる。

§２で述べたとおり、情報記録媒体Ｍの記録面上には、凹凸構造や貫通孔の有無などの物理的構造パターンとして、位置合わせマークＱやビット図形Ｆが記録されている。このため、撮影画像上には、明暗分布として、これら位置合わせマークＱやビット図形Ｆもしくはその輪郭が表現されていることになり、既存のパターン認識技術を利用することにより、撮影画像上で位置合わせマークＱやビット図形Ｆを認識することが可能である。

まず、個々のビット記録領域Ａｂの認識は、位置合わせマークＱを検出することにより行われる。位置合わせマークＱには、ビット図形Ｆとは異なる図形が用いられているため、ビット記録領域認識部５２０は、撮影画像格納部５１０に格納されている撮影画像内を検索することにより、位置合わせマークＱを検出できる。たとえば、図２の下段に示す例の場合、ビット図形Ｆが正方形であるのに対して、位置合わせマークＱは十文字状であるので、既存のパターン認識技術を利用することにより、撮影画像上で位置合わせマークＱを認識し、その位置を決定することができる。

位置合わせマークＱは、ビット記録領域Ａｂに対して特定の位置に配置されているので、撮影画像上で位置合わせマークＱを認識することができれば、ビット記録領域Ａｂの位置を特定することができる。たとえば、撮影画像内に、図３に示すような単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）が含まれていた場合、４組の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を認識することができれば、これら４組の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を４隅近傍にもつ正方形状のビット記録領域Ａｂを認識することができる。

画像撮影装置４００が、少なくとも１つの単位記録領域Ａｕを包含可能なサイズの撮影対象領域を撮影する機能を有していれば、撮影画像内を検索することにより、図３に示すような４組の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を認識することができ、更に、ビット記録領域Ａｂを認識することができる。

もちろん、撮影対象領域が、互いに隣接する単位記録領域Ａｕに股がった位置に設定されていると、同一のビット記録領域Ａｂの位置を示す４組の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を正しく認識できない。この場合、ビット記録領域認識部５２０は、認識された位置合わせマークの相互関係に基づいて、撮影対象領域の位置ずれを把握することができるので、走査制御部５４０に対して当該位置ずれを報告する処理を行う。

走査制御部５４０は、このような位置ずれの報告を受けた場合、画像撮影装置４００に対して当該位置ずれを調整する制御を行う。具体的には、撮影対象領域を所定の補正方向に所定の補正量だけ移動させるよう、走査機構４３０に対して指示を与える。このような調整を行えば、図３に示すように、４隅の適切な場所に、位置合わせマークＱ１〜Ｑ４が配置された正しい撮影画像を得ることができ、ビット記録領域Ａｂに対して正しい読出処理を行うことができるようになる。このように、走査制御部５４０の第１の役割は、撮影対象領域が単位記録領域Ａｕに対して位置ずれを生じていた場合に、この位置ずれを補正するための調整処理である。

走査制御部５４０の第２の役割は、１つの単位記録領域Ａｕを撮影対象領域とする撮影が終了した後、次の単位記録領域Ａｕを新たな撮影対象領域として設定する走査処理である。たとえば、図２の下段に示す例の場合、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）が記録されている単位記録領域Ａｕ（Ｕ１）についての撮影が完了したら、続いて、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ２）が記録されている単位記録領域Ａｕ（Ｕ２）についての撮影を行う必要があり、その後、更に、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ３）が記録されている単位記録領域Ａｕ（Ｕ３）、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ４）が記録されている単位記録領域Ａｕ（Ｕ４）と、順次、撮影対象領域を移動させてゆく必要がある。

結局、走査制御部５４０は、読出対象となるすべてのビット記録領域についての撮影画像が得られるように、画像撮影装置４００による撮影対象領域を変更する制御を行う構成要素ということができる。当該制御は、ビット記録領域認識部５２０による位置合わせマークＱの検出結果に基づくフィードバック制御によって行うことができ、位置ずれが生じた場合にも、上述したような微調整が可能である。

さて、ビット記録領域認識部５２０が、撮影画像から第ｉ番目のビット記録領域Ａｂ（ｉ）を認識したら、この第ｉ番目のビット記録領域Ａｂ（ｉ）の情報は単位ビット行列認識部５３０へ与えられる。単位ビット行列認識部５３０は、このビット記録領域Ａｂ（ｉ）内のパターンに基づいて、単位ビット行列を認識する処理を行う。たとえば、図３に示す例の場合、ビット記録領域Ａｂ内に記録されている単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）に基づいて、図２の中段に示すような５行５列からなる単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を認識することができる。

図３に示す例の場合、§１で述べたとおり、等間隔で配置された横方向格子線Ｘ１〜Ｘ７と、等間隔で配置された縦方向格子線Ｙ１〜Ｙ７とが定義され、これらの各交点として格子点Ｌが定義され、個々のビット図形Ｆや位置合わせマークＱ１〜Ｑ４は、その中心がいずれかの格子点Ｌの位置にくるように配置されている。したがって、単位ビット行列認識部５３０による単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）の認識処理は、次のような手順によって行うことが可能である。

まず、ビット記録領域認識部５２０によって認識された４組の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４の中心点位置に基づいて、横方向格子線Ｘ１，Ｘ７と縦方向格子線Ｙ１，Ｙ７とを認識する。続いて、横方向格子線Ｘ１，Ｘ７の間を等分するように、横方向格子線Ｘ２〜Ｘ６を定義し、縦方向格子線Ｙ１，Ｙ７の間を等分するように、縦方向格子線Ｙ２〜Ｙ６を定義する。そして、横方向格子線Ｘ２〜Ｘ６と縦方向格子線Ｙ２〜Ｙ６とがそれぞれ交わる２５個の格子点位置を決定し、これら各格子点位置に、ビット図形Ｆが存在するか否かを判定する処理を行えばよい。上述したように、ビット図形Ｆは、撮影画像上の明暗分布に基づいて認識することができるので、ビット図形Ｆが存在する格子点位置にはビット”１”を対応づけ、存在しない格子点位置にはビット”０”を対応づければ、図２の中段に示す５行５列の単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を得ることができる。

単位ビット行列認識部５３０は、こうして第ｉ番目のビット記録領域Ａｂ（ｉ）内に記録されている第ｉ番目の単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）に基づいて、第ｉ番目の単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を認識する処理を行い、その結果を、データ復元部５５０に与える。単位ビット行列認識部５３０は、ビット記録領域認識部５２０によって認識されたすべてのビット記録領域について、同様の方法で単位ビット行列の認識処理を繰り返し実行することになる。

データ復元部５５０は、こうして単位ビット行列認識部５３０が認識した個々の単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）から単位データＵｉを生成し、個々の単位データＵｉを合成することにより、保存対象となったデジタルデータＤを復元する処理を実行する。たとえば、図２に示す例の場合、４組の単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）〜Ｂ（Ｕ４）から４組の単位データＵ１〜Ｕ４を生成し、これらを連結することにより、元のデジタルデータＤが復元されることになる。

以上、図６のブロック図を参照しながら、先願発明に係る情報読出装置の基本的実施形態を説明したが、先願発明に係る情報保存装置によって作成された情報記録媒体Ｍからの情報の読み出しは、必ずしもこのような情報読出装置を用いて行う必要はない。たとえば、光学式測定器、走査型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡などを用いて情報を読み出すことも可能である。

先願発明に係る情報保存装置で作成された情報記録媒体Ｍは、前述したとおり、ビットの二値情報が物理的構造として直接記録されているという普遍性を有しているため、記録面を何らかの方法で拡大してビット図形Ｆの有無を示す画像を取得することができれば、ビット情報を読み出すことができる。したがって、当該情報記録媒体Ｍが、数百年後あるいは数千年後に発掘された場合でも、その時代に、何らかの物理的構造認識手段が存在すれば、ビット情報を読み出すことが可能である。もちろん、地中に埋もれた状態で保管されていた場合には、記録面に異物が付着して汚染されている可能性があるが、これらの異物は洗浄により容易に除去することが可能であり、情報の読み出しに支障は生じない。

いずれの読出方法を採用しても、情報記録面に対して非接触状態で読み出しが可能になるため（原子間力顕微鏡を用いた場合でも、ノンコンタクトモードを用いれば、非接触状態での読み出しが可能である）、読出処理時に記録面が物理的損傷を受けることがなく、読出処理を繰り返し実行したとしても、情報記録面が摩耗するおそれはない。

また、図６に示す情報読出装置を図１に示す情報保存装置と組み合わせれば、情報記録媒体Ｍの一部の記録済領域から情報を読み出しつつ、当該記録済領域に隣接した未記録領域に新たな情報保存を行うことも可能になる。したがって、１枚の情報記録媒体に、順次、新たな情報記録を行う追記式の情報保存装置を実現することも可能になる。もちろん、情報保存装置と情報読出装置とを組み合わせた装置を用いれば、情報保存装置を用いて媒体上に情報を書き込む保存処理を行った後、情報読出装置を用いて保存された情報の検証を行うこともでき、必要に応じて、修正を施すこともできる。

＜＜＜ §４． 位置合わせマークのバリエーション ＞＞＞
§３では、情報読出装置の基本的実施形態を説明した。そこで、ここでは、この情報読出時の便宜を考慮して、情報保存時に記録する位置合わせマークのバリエーションを述べておく。ビット図形Ｆが保存対象となる本来の情報を示す役割を果たすのに対して、位置合わせマークＱは、情報読出時の位置決めに利用されるメタ情報ということになる。

これまで述べてきた実施形態では、単位記録用図形パターン生成部１５０が、たとえば図３に例示するように、矩形状のビット記録領域Ａｂの４隅の外側に、それぞれ十文字状の位置合わせマークＱ１〜Ｑ４を付加することにより、単位記録用図形パターンを生成する処理を行っている。これらの位置合わせマークＱ１〜Ｑ４は、図６に示す情報読出装置におけるビット記録領域認識部５２０が、ビット記録領域Ａｂを認識するための位置合わせに利用される。

しかしながら、これら位置合わせマークＱの形状、配置位置、数は、上述した実施形態に限定されるものではない。すなわち、位置合わせマークＱの形状は、ビット図形Ｆと区別可能な形状であれば任意の形状でかまわない。また、配置する位置は、必ずしもビット記録領域Ａｂの４隅の外側に配置する必要はなく、たとえば、ビット記録領域Ａｂの４辺の中央位置に配置してもかまわない。更に、位置合わせマークＱの数も、必ずしも４組である必要はない。

図７は、先願発明に用いる位置合わせマークＱのバリエーションを示す平面図である。いずれも、破線の正方形はビット記録領域Ａｂ（便宜上、内側には、ビット図形を描く代わりに斜線を施してある）を示し、一点鎖線の正方形は単位記録領域Ａｕを示しており、両者の間に配置されている円形のマークが位置合わせマークＱである。

図７(a) は、矩形状のビット記録領域Ａｂの左上隅近傍および右上隅近傍に、位置合わせマークＱ１１およびＱ１２を配置した例である。この２組の位置合わせマークＱ１１，Ｑ１２の中心点を結ぶ方向を横方向座標軸Ｘと定義すれば、ビット記録領域Ａｂの配置に関する一座標軸方向を示すことができる。読み出し時には、２組の位置合わせマークＱ１１，Ｑ１２に基づいて横方向座標軸Ｘを認識することができ、更に、この横方向座標軸Ｘに直交する軸として縦方向座標軸Ｙを定義することができるので、ビット記録領域Ａｂが正しい矩形をしていれば、各ビットの読出処理に支障は生じない。このような観点からは、１つのビット記録領域Ａｂについて、２組の位置合わせマークを付加しておけば、実用上、読出処理に支障は生じないことになる。

もちろん、ビット記録領域Ａｂの左上隅近傍と左下隅近傍に、それぞれ位置合わせマークを配置して、縦方向座標軸Ｙを定義するようにしてもよい。要するに、単位記録用図形パターン生成部１５０は、矩形状のビット記録領域Ａｂの４隅のうちの対角にない２隅の外側近傍に配置された合計２組の位置合わせマークを付加することにより、単位記録用図形パターンを生成すればよい。

一方、図７(b) は、矩形状のビット記録領域Ａｂの４隅のうちの３隅の外側近傍に配置された合計３組の位置合わせマークＱ２１，Ｑ２２，Ｑ２３を付加することにより、単位記録用図形パターンを生成した例である。このように３組の位置合わせマークＱ２１，Ｑ２２，Ｑ２３を用いれば、図示のように横方向座標軸Ｘと縦方向座標軸Ｙとの双方を定義することができ、各ビットの読出処理の精度を更に高めることが可能である。

このように３組の位置合わせマークを用いる場合は、図８に示す例のように、相互に隣接する単位記録用図形パターンについて、３組の位置合わせマークの配置態様を異ならせるようにするのが好ましい。図８には、複数の単位記録領域Ａｕを二次元行列状に配置した状態が示されている。ここで、単位記録領域Ａｕ（１１），Ａｕ（１３），Ａｕ（２２），Ａｕ（３１），Ａｕ（３３）については、図７(b) に示す配置態様（すなわち、右下隅だけ欠けている配置態様）で３組の位置合わせマークが配置されているが、単位記録領域Ａｕ（１２），Ａｕ（２１），Ａｕ（２３），Ａｕ（３２）については、図７(b) に示す配置態様とは左右逆転させた配置態様（すなわち、左下隅だけ欠けている配置態様）で３組の位置合わせマークが配置されている。

要するに、単位記録領域Ａｕの配列について、行番号ｉ（ｉ＝１，２，３，... ）と列番号ｊ（ｊ＝１，２，３，... ）を定義して、個々の単位記録領域を、図示のとおりＡｕ（ｉｊ）と表現した場合に、（ｉ＋ｊ）が偶数になる第１のグループについては、図７(b) に示すように、右下隅だけ位置合わせマークが欠けている配置態様を採用し、（ｉ＋ｊ）が奇数になる第２のグループについては、図７(b) を左右逆転させたように、左下隅だけ位置合わせマークが欠けている配置態様を採用している。

このように、３組の位置合わせマークの配置態様として２通りの態様を定義し、上下もしくは左右に隣接する単位記録用図形パターンについて、互いに異なる配置態様を採用するようにすれば、走査制御部５４０が撮影対象領域の走査を行う際に、隣接する単位記録領域についての撮影をスキップさせてしまう誤りを防ぐことができる。

たとえば、図８に示す例において、走査制御部５４０が、まず、単位記録領域Ａｕ（１１）を撮影対象領域として撮影し、続いて、撮影対象領域を図の右方向に移動させ、右に隣接する単位記録領域Ａｕ（１２）を撮影対象領域とする制御を行ったとしよう。通常、単位記録領域Ａｕのピッチに相当する距離だけ移動させる制御を行えば、次の撮影対象領域を単位記録領域Ａｕ（１２）の位置へもってゆくことが可能である。ところが、何らかの事情により移動距離に誤差が生じ、撮影対象領域が単位記録領域Ａｕ（１３）の位置まで移動してしまった場合、単位記録領域Ａｕ（１２）に対する読出処理はスキップされてしまうことになる。

図８に示すような配置態様を採用しておけば、このような事態が生じても、誤りであることを検出できる。すなわち、単位記録領域Ａｕ（１１）を撮影した後、単位記録領域Ａｕ（１２）の撮影をスキップして単位記録領域Ａｕ（１３）の撮影が行われたとすると、位置合わせマークの配置態様が同じになるため、単位記録領域Ａｕ（１２）がスキップされてしまったことを認識できる。そこで、撮影対象領域を図の左方向へと戻す処理を行い、単位記録領域Ａｕ（１２）の撮影が行われるような修正を行うことができる。縦方向に関するスキップが生じた場合も同様の修正が可能である。

このようなスキップが生じたことを認識させるための方法としては、２通りの配置態様を用意しておく方法の他、位置合わせマークの形状を変える方法を採ることも可能である。たとえば、図９(a) ，(b) には、位置合わせマークの形状を変えたバリエーションの一例が示されている。図９(a) に示す例の場合、十文字状のマークＱ３１、三角形のマークＱ３２、四角形のマークＱ３３が、図示の位置に配置されているのに対して、図９(b) に示す例の場合、円形のマークＱ４１、菱形のマークＱ４２、×印のマークＱ４３が、図示の位置に配置されている。このような２通りの位置合わせマークを縦横交互に用いるようにすれば、図８に示す例と同様に、スキップが生じたことを認識することができる。

図１０は、先願発明おける位置合わせマークの配置形態の更に別なバリエーションを示す平面図である。このバリエーションは、図８に示す例における単位記録領域Ａｕ（１１）についての位置合わせマークを、図９(a) に示す位置合わせマークに変更したものである。すなわち、二次元行列状に配置された複数の単位記録領域Ａｕのうち、第１行第１列目に配置されている単位記録領域Ａｕ（１１）のみ、用いる位置合わせマークの形状が異なっている。これは、第１行第１列目に配置されている単位記録領域Ａｕ（１１）を、最初に読み出すべき基準単位記録領域として設定しておき、読出処理時には、この基準単位記録領域を容易に識別できるようにするための配慮である。

この図１０に示すバリエーションを採用する場合、単位記録用図形パターン生成部１５０は、特定の単位記録領域を基準単位記録領域に設定し、当該基準単位記録領域については、他の単位記録領域とは異なる基準位置合わせマークを用いた単位記録用図形パターンを生成するようにすればよい。図示の例の場合、基準単位記録領域Ａｕ（１１）については、図９(a) に示す基準位置合わせマークが用いられ、その他の単位記録領域については、図８に示す通常の位置合わせマークが用いられているため、読出処理時には、まず、図９(a) に示す基準位置合わせマークを探索する処理を行うことにより、最初に読み出すべき基準単位記録領域Ａｕ（１１）を特定することができる。

すなわち、図６に示す情報読出装置における画像撮影装置４００が、少なくとも１つの単位記録領域Ａｕを包含可能なサイズの撮影対象領域を撮影する機能を有していれば、図９(a) に示す基準位置合わせマークを探索することが可能になるので、走査制御部５４０は、まず、図９(a) に示す基準位置合わせマークに基づいて基準単位記録領域Ａｕ（１１）を包含する領域の撮影画像が得られるように、画像撮影装置４００に対して撮影対象領域を調整させる制御を行えばよい。こうして、基準単位記録領域Ａｕ（１１）内のビット記録領域Ａｂ（１１）から正しいビット情報の読み出しが完了したら、走査制御部５４０によって、単位記録領域Ａｕの配置ピッチに応じて、撮影対象領域を順次移動させる制御を行うようにすればよい。

もちろん、この場合も、図８を参照して説明したように、何らかの事情により単位記録領域Ａｕ（１３）がスキップされる誤りが生じても、当該誤りを認識して修正することができる。また、微細な位置ずれが生じていた場合にも、微調整することができる。

また、基準単位記録領域Ａｕ（１１）を示す方法として、他の単位記録領域とは異なる基準位置合わせマークを用いる方法を採る代わりに、基準単位記録領域Ａｕ（１１）内のビット記録領域Ａｂ（１１）に、ビット図形Ｆを配置せずに特有の識別マークを配置する方法を採ることも可能である。ビット記録領域Ａｂは、本来はビット図形Ｆを配置して保存対象となるデータを記録するために用いられる領域であるが、基準単位記録領域についてのみ、特有の識別マークを配置するようにすれば、当該特有の識別マークを確認することにより、基準単位記録領域を容易に認識することができる。

たとえば、図８に示す領域Ａｕ（１１）内に、大きな星印を描画しておけば、当該領域Ａｕ（１１）が基準単位記録領域であることを容易に認識することができる。この場合、領域Ａｕ（１１）内には、本来の情報は記録されていないが、まず、基準単位記録領域Ａｕ（１１）を最初の撮影対象領域とする位置調整を行った後、撮影対象領域を順次移動させる走査を行うようにすればよい。基準単位記録領域Ａｕのサイズが目視しうるサイズであれば、上例の場合、星印を目視確認することも可能であり、基準単位記録領域Ａｕ（１１）を最初の撮影対象領域とする位置合わせを、オペレータの目視による手動操作で行うことも可能になる。

＜＜＜ §５． 先願発明に係る情報保存方法および情報読出方法 ＞＞＞
ここでは、先願発明を情報保存方法および情報読出方法という方法発明として把握した場合の基本的な処理手順を説明しておく。

図１１は、先願発明に係る情報保存方法の基本処理手順を示す流れ図である。この手順は、デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する情報保存方法の実行手順であり、ステップＳ１１〜Ｓ１６は、図１に示す保存処理用コンピュータ１００によって実行される手順であり、ステップＳ１７は、図１に示すビーム露光装置２００によって実行される手順であり、ステップＳ１８は、図１に示すパターニング装置３００によって実行される手順である。

まず、ステップＳ１１では、保存処理用コンピュータ１００が、保存対象となるデジタルデータＤを入力するデータ入力段階が実行される。続くステップＳ１２では、保存処理用コンピュータ１００が、当該デジタルデータＤを、所定のビット長単位で分割することにより、複数の単位データＵｉを生成する単位データ生成段階が実行される。そして、ステップＳ１３では、保存処理用コンピュータ１００が、個々の単位データＵｉを構成するデータビットを二次元行列状に配置することにより、単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を生成する単位ビット行列生成段階が実行され、ステップＳ１４では、保存処理用コンピュータ１００が、単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を、所定のビット記録領域Ａｂ内に配置された幾何学的なパターンに変換することにより単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）を生成する単位ビット図形パターン生成段階が実行される。

続いて、ステップＳ１５では、保存処理用コンピュータ１００が、単位ビット図形パターンＰ（Ｕｉ）に位置合わせマークＱを付加することにより、単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）を生成する単位記録用図形パターン生成段階が実行される。そして、ステップＳ１６では、保存処理用コンピュータ１００が、単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）を描画するための描画データＥを生成する描画データ生成段階が実行される。

そして最後に、ステップＳ１７において、描画データＥに基づいて、情報記録媒体となる基板Ｓ上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行うビーム露光段階が実行され、ステップＳ１８において、露光を受けた基板に対してパターニング処理を行うことにより、描画データＥに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体Ｍを生成するパターニング段階が実行される。

これに対して、図１２は、先願発明に係る情報読出方法の基本処理手順を示す流れ図である。この手順は、図１１に示す手順により情報記録媒体Ｍに保存されたデジタルデータを読み出す情報読出方法の実行手順であり、ステップＳ２１は、図６に示す画像撮影装置４００によって実行される手順であり、ステップＳ２２〜Ｓ２７は、図６に示す読出処理用コンピュータ５００によって実行される手順である。

まず、ステップＳ２１では、画像撮影装置４００を用いて、情報記録媒体Ｍの記録面の一部をなす撮影対象領域を拡大して撮影し、得られた撮影画像を画像データとして取り込む画像撮影段階が実行される。そして、ステップＳ２２では、読出処理用コンピュータ５００が、撮影画像を格納する撮影画像格納段階が実行され、ステップＳ２３では、読出処理用コンピュータ５００が、撮影画像格納段階で格納された撮影画像から位置合わせマークを検出することにより、個々のビット記録領域Ａｂを認識するビット記録領域認識段階が実行される。

このビット記録領域認識段階において、ビット記録領域Ａｂの認識に成功した場合には、ステップＳ２４を経てステップＳ２５へ進むことになるが、ビット記録領域Ａｂの認識に失敗した場合、すなわち、撮影時に位置ずれが生じており、撮影画像内に完全なビット記録領域Ａｂが含まれていない場合には、ステップＳ２１へ戻り、再び画像撮影段階が実行される。このとき、正しい撮影画像が得られるように、画像撮影装置による撮影対象領域を変更する処理が行われることになる。

ステップＳ２５では、読出処理用コンピュータ５００が、ビット記録領域Ａｂ内のパターンに基づいて単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）を認識する単位ビット行列認識段階が実行される。このような処理が、ステップＳ２６を介して、全必要領域についての認識が完了するまで繰り返し実行される。すなわち、読出処理用コンピュータ５００によって、読出対象となるすべてのビット記録領域Ａｂについての撮影画像が得られるように、画像撮影装置による撮影対象領域を変更する制御を行いつつ、ステップＳ２１の画像撮影段階からの一連の処理が繰り返されることになる。

最後に、ステップＳ２７において、読出処理用コンピュータ５００が、ステップＳ２５の単位ビット行列認識段階で認識した個々の単位ビット行列Ｂ（Ｕｉ）から単位データＵｉを生成し、個々の単位データＵｉを合成することにより、保存対象となったデジタルデータＤを復元するデータ復元段階が実行される。

＜＜＜ §６． データビットの解釈方法に関する問題 ＞＞＞
続いて、上記先願発明のように、媒体上に微細な物理的構造パターンとして情報を記録する場合に生じるデータビットの解釈方法に関する問題を説明する。図２では、記録対象となるデジタルデータＤの先頭２５ビットを構成する単位データＵ１が、ビット記録領域Ａｂ内に配置された単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）として記録される例を示した。図示の例の場合、５行５列の行列を構成する各位置におけるビット図形の有無によって、単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）を構成する２５ビットの情報が表現される。特に、ここに示す例の場合、黒く塗りつぶした小さなビット図形Ｆが配置されている場合はビット”１”を示し、配置されていない場合はビット”０”を示すことになる。

図１に示すように、このような図形パターンを描画するための描画データＥが、保存処理用コンピュータ１００によって生成されると、ビーム露光装置２００による露光処理およびパターニング装置３００によるパターニング処理が実行され、デジタルデータＤが記録された情報記録媒体Ｍが作成される。図４には、図２に示す単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）を構成する５行５列の行列のうち、第２行目に対応するパターンを形成するための露光処理およびパターニング処理の一例が示されている。

図４(e) に示す情報記録媒体Ｍ１は、このような処理を経て得られた媒体であり、ビット情報の各配置位置について、凹部Ｃをビット”１”、凸部Ｖをビット”０”と解釈することにすれば、図示の例の場合、「１０１１０」なる５ビットのデータを読み取ることができる。当該データは、図２に示す単位ビット行列Ｂ（Ｕ１）の第２行目の情報に対応し、記録したデータが正しく読み出されたことになる。これに対して、この情報記録媒体Ｍ１の読出時に、凹部Ｃをビット”０”、凸部Ｖをビット”１”と解釈すると、図示の例の場合、「０１００１」なる５ビットのデータが読み出されることになり、正しい読み出しを行うことはできない。

このように、データを読み出す際に、個々のデータビットの解釈方法（この例の場合、凹部と凸部のいずれをビット”１”あるいはビット”０”と解釈するか）が異なると、ビット値が反転することになり、記録時に意図した正しいビット情報を読み出すことができなくなる。もちろん、図２に例示する単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）は、実際には、極めて微細な凹凸構造として情報記録媒体Ｍに記録されるため、実際の情報記録媒体Ｍを目視観察しても、肉眼でパターンを把握することはできない（実パターンを観察するには、かなり高倍率の顕微鏡等が必要である）。

このような事情を考慮すると、データの記録時に、データビットの解釈方法を示す何らかの情報を、情報記録媒体Ｍ自体に併せて記録しておくことが好ましい。たとえば、上例の場合、「凹部がビット”１”です」のような文字列からなる情報を、データの記録時に、情報記録媒体Ｍに肉眼観察可能な態様で書き込んでおくようにすれば、読出時には、当該情報に基づいて、個々のデータビットを正しい方法で解釈することが可能になる。もちろん、常にビット”１”に着目した解釈方法を示すことにすれば、単に「凹」という文字を肉眼観察可能な態様で書き込んでおいてもよい。

具体的には、図６に示す情報読出装置を用いて情報読出処理を行うオペレータは、まず、読出対象となる情報記録媒体Ｍを肉眼観察して、「凹部がビット”１”です」との情報を得た上で、単位ビット行列認識部５３０に対して、凹部をビット”１”と解釈する旨の設定を行えばよい。この場合、単位ビット行列認識部５３０は、撮影された画像から、個々の格子点位置の凹凸を認識し、凹部であればビット”１”、凸部であればビット”０”が記録されていると解釈して、データビットの認識を行うことができる。もちろん、情報記録媒体Ｍに「凸部がビット”１”です」との情報が記録されていた場合には、単位ビット行列認識部５３０に対して逆の設定を行い、凸部であればビット”１”、凹部であればビット”０”が記録されていると解釈した認識が行われるようにすればよい。

ただ、データビットの解釈方法を媒体自体に記録する方法として、上例のように、「凹部がビット”１”です」のような情報を、そのまま単純に媒体に記録する方法は、実用上は、あまり好ましくない。以下に、その理由を説明する。

第１の理由は、物理的な方法で媒体の複製が行われた場合に、正しく対応することができないためである。現在、音楽や映像を記録したＣＤやＤＶＤといった情報記録媒体が、商業的な量産品として市場に流通している。これら量産品の媒体は、通常、原版に基づく物理的な複製プロセスを経て製造される。このような複製プロセスによって製造された複製物では、原版の凹凸構造が逆転したものになる。

図１３は、表面に凹凸構造が形成された情報記録媒体の一般的な複製方法を示す側断面図であり、原版となる情報記録媒体Ｍ１と複製作成用媒体Ｍ０とを用意し、媒体Ｍ１を媒体Ｍ０に押圧することにより、媒体Ｍ１の表面に形成された凹凸構造を媒体Ｍ０の表面に転写するプロセスが示されている。図１４は、図１３に示す複製方法によって、複製物が作成された状態を示す側断面図である。すなわち、図１３に示す複製作成用媒体Ｍ０は、図１４に示す媒体Ｍ２（複製物）に変化している。複製された情報記録媒体Ｍ２の下面には、原版となる情報記録媒体Ｍ１の上面に形成された凹凸構造が転写されているため、凹凸関係は逆転したものになる。

したがって、図１４に示す情報記録媒体Ｍ２についてのデータビットの正しい解釈方法は、原版となる情報記録媒体Ｍ１についてのデータビットの解釈方法を逆転させたものなる。具体的には、図示のとおり、媒体Ｍ１の場合、凹部をビット”１”、凸部を”０”と解釈すればよかったのに対して、媒体Ｍ２の場合、凸部をビット”１”、凹部を”０”と解釈する必要がある。このように、複製プロセスによりデータビットの解釈方法が逆転することを考慮すると、記録時に、「凸部がビット”１”です」のような一義的な解釈方法を示す情報を併せて記録することは好ましくない。

このように、いわゆる「パターンの反転（裏返し）」が生じている場合に、これを作業者に喚起させる手法として、非対称形状を有する識別マークを記録しておく方法は古くから知られている。たとえば、透明な原稿シートを用いて光学的なプロセスで印刷物を生成する場合、原稿シートを裏返しにセットしてしまうと、印刷物上にも裏返しの画像が形成されてしまう。このようなミスを防ぐためには、原稿シート上に非対称形状を有する識別マークを記録しておけばよい。たとえば、大きな「Ｆ」の字を識別マークとして記録しておけば、原稿シートを裏返しにセットすると、当該「Ｆ」の字が裏文字（鏡像文字）となるため、作業者は、裏返しにセットしてしまったことが容易に認識できる。

そこで、上述した先願発明においても、非対称形状を有する識別マークを記録しておく方法を採用すれば、複製プロセスによって原版の凹凸構造が逆転した場合にも、読出作業を行う者に、凹凸の反転が生じていることを喚起することができる。

図１５は、大きな「Ｆ」の字を識別マークとして記録する方法を採用した場合に、原版Ｍ１とその複製物Ｍ２との関係を示す平面図である（ハッチングは、領域を示すためのものである）。図１５(a) は、原版となる情報記録媒体Ｍ１の平面図（凹凸構造面を示す図）であり、斜線ハッチングを施して示す主記録領域Ａαと、左上隅に配置された副記録領域Ａβとが示されている。

ここで、主記録領域Ａαは、記録対象となるデジタルデータを構成する個々のデータビットの情報を記録するための領域であり、具体的には、図２に示す単位記録領域Ａｕを多数配置して記録した領域ということになる。原版となる情報記録媒体Ｍ１の場合、凸部Ｖはビット”０”を示し、凹部Ｃはビット”１”を示している。一方、副記録領域Ａβは、非対称形状を有する識別マークｍ１を記録するための領域であり、図示の例では、肉眼観察可能な大きな「Ｆ」の字が識別マークｍ１として記録されている。

一方、図１５(b) は、図１５(a) に示す情報記録媒体Ｍ１を原版として、図１３に示す押圧プロセスを行うことにより複製された情報記録媒体Ｍ２の平面図（凹凸構造面を示す図）である。別言すれば、図１５(a) は、図１４に示す媒体Ｍ１の上面図であるのに対して、図１５(b) は、図１４に示す媒体Ｍ２の下面図となっている。このため、図１５(a) の平面図では左上隅に配置されていた副記録領域Ａβは、図１５(b) の平面図では右上隅に配置されており、図１５(a) の「Ｆ」の字を示す識別マークｍ１は、図１５(b) では「Ｆ」の裏文字を示す識別マークｍ２に変わっている。

図１５(b) に示す媒体Ｍ２（複製）は、図１５(a) に示す媒体Ｍ１（原版）に対して凹凸構造が逆転しているため、凸部Ｖはビット”１”を示し、凹部Ｃはビット”０”を示している。したがって、主記録領域Ａαに記録されているデジタルデータを読み出す際には、原版となる情報記録媒体Ｍ１からの読み出しの場合は、凸部Ｖをビット”０”、凹部Ｃをビット”１”と解釈し、複製された情報記録媒体Ｍ２からの読み出しの場合は、凸部Ｖをビット”１”、凹部Ｃをビット”０”と解釈しなければならない。もちろん、図１５(b) に示す媒体Ｍ２を用いて孫複製を行うと、得られた孫複製版については、原版Ｍ１と同じ解釈を行う必要がある。

このように、何世代もの複製を繰り返した場合でも、個々の版のデータビットについていずれの解釈を採用すべきかは、副記録領域Ａβに記録されている識別マークｍ１もしくはｍ２によって認識することが可能である。すなわち、正文字の「Ｆ」を示す識別マークｍ１が記録されていれば、凹部Ｃをビット”１”と解釈し、「Ｆ」の裏文字を示す識別マークｍ２が記録されていれば、凹部Ｃをビット”０”と解釈すればよいことになる。もちろん、識別マークとしては、「凹部がビット”１”です」のような文字列を用いてもかまわない。この場合、「凹部がビット”１”です」という文字列が正文字で記載されていれば、文字どおり凹部をビット”１”とする解釈を行えばよいし、文字列が裏文字になっていれば、逆に、凹部をビット”０”とする解釈を行えばよい。

このように、物理的な押圧プロセスで媒体の複製が行われ、原版の凹凸構造が逆転することが想定される場合でも、副記録領域Ａβに非対称形状を有する識別マークを記録しておく方法を採用すれば、読出作業を行うオペレータに対して、データビットの正しい解釈方法を伝達することが可能になる。

しかしながら、先願発明のように、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する場合、非対称形状を有する識別マークを記録しておく方法では、必ずしもデータビットの正しい解釈方法を伝達することができないケースが起こり得る。これは、次のような第２の理由に起因する。

「凹部がビット”１”です」のようなデータビットの解釈方法を、そのまま単純に媒体に記録する方法が好ましくない第２の理由は、同じ図形パターンを用いてビーム露光およびパターニング処理を行った場合でも、採用するビーム露光およびパターニング処理の方法によって、実際に基板上に形成される物理的構造が異なるためである。

たとえば、図４に例示したビーム露光およびパターニング処理のプロセスの場合、図２に示す単位ビット図形パターンＰ（Ｕ１）を構成する小さな黒い正方形（ビット”１”を示すビット図形Ｆ）の内部を露光し、かつ、レジスト層２０としてポジ型レジストを用いている。その結果、図４(e) に示す情報記録媒体Ｍ１では、ビット”１”が凹部Ｃとして表現され、ビット”０”が凸部Ｖとして表現されることになる。しかしながら、小さな黒い正方形の外部を露光するようにしたり、レジスト層２０としてネガ型レジストを用いたりした場合、生成される情報記録媒体上での凹部Ｃおよび凸部Ｖについてのデータビット解釈は変わってくる。

図１６は、図４に示す露光工程およびパターニング工程とは異なる別な具体的なプロセスを示す側断面図である（切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。すなわち、この図１６に示すプロセスでは、ビット”１”を示すビット図形Ｆの内部を露光する点に変わりはないが、レジスト層２０としてネガ型レジストを用いている。したがって、図１６(b) に示す露光プロセスによって、露光部２１および非露光部２２が生じる点に変わりはないが、現像処理を行うと、非露光部２２が現像液に溶解し、図１６(c) に示すように、露光部２１が残存部２４として残ることになる。

続いて、エッチング処理を行うと、図１６(d) に示すように、被成形層１０の上面のうち、マスクとなる残存部２４に覆われている部分は腐食を受けないが、露出している部分は腐食を受け、凹部が形成される。こうして、被成形層１０は、上面に凹凸構造が形成された被成形層１３に加工されることになる。こうして得られた被成形層１３は、残存部２４を除去することにより、図１６(e) に示すように情報記録媒体Ｍ３となる。

ここで、図４(e) に示す情報記録媒体Ｍ１と図１６(e) に示す情報記録媒体Ｍ３とを比較すると、いずれも全く同じデータビット「１０１１０」を記録した媒体であるにもかかわらず、前者では、凹部がビット”１”，凸部がビット”０”を示しているのに対し、後者では、凸部がビット”１”，凹部がビット”０”を示しており、データビットの解釈方法は全く逆転してしまっている。

以上、パターニング処理を行う際のレジスト層２０として、ポジ型レジストを用いるか、ネガ型レジストを用いるかの相違によって、媒体上に形成される凹凸構造についてのデータビットの解釈方法が逆転する例を述べたが、ビーム露光処理を行う際に、ビット図形Ｆの内側を露光するか、外側を露光するかの相違によっても、媒体上に形成される凹凸構造についてのデータビットの解釈方法が逆転することになる。

これは、図１に示す情報保存装置において、全く同一の描画データＥを用いて情報記録媒体Ｍを作成した場合であっても、ビーム露光装置２００におけるビーム露光処理の条件や、パターニング装置３００におけるパターニング処理の条件によって、最終的に得られる情報記録媒体Ｍ上に形成された凹凸構造によって表現されるデータビットの解釈方法に相違が生じることを意味する。

したがって、図１５(a) に例示するように、副記録領域Ａβ内に、文字「Ｆ」のような非対称形状を有する識別マークｍ１を記録するための描画用データＥを用意しておき、この描画用データＥに基づいて情報記録媒体Ｍを作成するようにしても、読出時には、当該識別マークを利用して正しいデータビットの解釈方法を認識することはできない。すなわち、同じ描画用データＥを用いる限り、図４に示すプロセス（ポジ型レジストを利用）で作成した場合も、図１６に示すプロセス（ネガ型レジストを利用）で作成した場合も、副記録領域Ａβ内の識別マークｍ１は正文字「Ｆ」になる。

すなわち、図４に示すプロセスで作成すると、図１５(a) に示すような媒体Ｍ１が得られ、図１６に示すプロセスで作成すると、図１７(a) の平面図に示すような媒体Ｍ３が得られる。前者の副記録領域Ａβ内の識別マークｍ１は正文字「Ｆ」であり、後者の副記録領域Ａβ内の識別マークｍ３も正文字「Ｆ」であり、識別マークに変わりはない。ところが、前者の場合、凸部Ｖがビット”０”，凹部Ｃがビット”１”を示しているのに対し、後者では、凸部Ｖがビット”１”，凹部Ｃがビット”０”を示している。

一方、図１７(b) は、図１７(a) に示す媒体Ｍ３を原版として用いた押圧プロセスで複製された媒体Ｍ４の平面図である。こちらは、副記録領域Ａβ内の識別マークｍ４は「Ｆ」の裏文字になるが、凸部Ｖがビット”０”，凹部Ｃがビット”１”を示している。結局、図１５(a) に示す媒体Ｍ１と媒体１７(b) に示す媒体Ｍ４とは、提示されている識別マークとしては正文字と裏文字という逆の関係にあるものの、データビットの解釈方法としては、凸部Ｖをビット”０”，凹部Ｃをビット”１”と解釈すべき点において共通する。同様に、図１５(b) に示す媒体Ｍ２と媒体１７(a) に示す媒体Ｍ３とは、提示されている識別マークとしては裏文字と正文字という逆の関係にあるものの、データビットの解釈方法としては、凸部Ｖをビット”１”，凹部Ｃをビット”０”と解釈すべき点において共通する。

以上のとおり、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する場合は、非対称形状を有する識別マークを記録しておく方法では、データビットの正しい解釈方法を伝達することができない。本発明は、このような問題に対処するため、データビットの解釈方法を示す情報を記録するための新たな手法を提案するものである。以下、当該新たな手法を§７以降で詳述する。なお、ここでは説明の便宜上、当該新たな手法を先願発明に適用した実施形態を述べるが、本発明は、先願発明に係る情報保存方法への適用に限定されるものではなく、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する情報保存方法に広く適用可能な技術である。

＜＜＜ §７． 本発明に係る情報保存装置の基本的実施形態 ＞＞＞
図１８は、本発明の基本的な実施形態に係る情報保存装置の基本構成を示すブロック図である。この図１８に示す情報保存装置は、図１に示す装置と同様に、保存処理用コンピュータ１００′、ビーム露光装置２００、パターニング装置３００を備えた装置であり、保存対象となるデジタルデータＤを情報記録媒体Ｍに書き込んで保存する機能を有する。ここで、ビーム露光装置２００およびパターニング装置３００は、図１に示す同符号の装置と全く同一の構成要素である。

一方、図１８に示す情報保存装置の保存処理用コンピュータ１００′は、データ入力部１１０、主情報パターン生成部１７０、副情報パターン生成部１８０、描画データ生成部１６０′を備えている。ここで、データ入力部１１０は、図１に示すデータ入力部１１０と全く同じ構成要素であり、保存対象となるデジタルデータＤを入力する役割を果たす。

図１８に示す主情報パターン生成部１７０は、入力したデジタルデータＤを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンＰαを生成し、副情報パターン生成部１８０は、この主情報パターンＰαによって示されたデータビットの解釈方法を示す副情報パターンＰβを生成する。そして、描画データ生成部１６０′は、この主情報パターンＰαおよび副情報パターンＰβを描画するための描画データＥを生成する。

図示のとおり、主情報パターン生成部１７０は、単位データ生成部１２０、単位ビット行列生成部１３０、単位ビット図形パターン生成部１４０、単位記録用図形パターン生成部１５０によって構成されているが、これらの各構成要素は、図１に同符号で示されている各要素と同じものである。したがって、主情報パターン生成部１７０によって生成される主情報パターンＰαは、たとえば、図２に例示するような単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）の集合体になる。

一方、副情報パターン生成部１８０によって生成される副情報パターンＰβは、主情報パターンＰαによって示されたデータビットの解釈方法を示すパターンであり、図１５(a) や図１７(a) における識別マークｍ１やｍ３と同様の機能を果たすことになる。ただ、後述するように、本発明で用いられる副情報パターンＰβは、単一の識別マークではなく、一対の識別マークによって構成される。

描画データ生成部１６０′は、描画対象面に主記録領域Ａαと副記録領域Ａβとを定義し、主記録領域Ａαに主情報パターン生成部１７０によって生成された主情報パターンＰαを配置し、副記録領域Ａβに副情報パターン生成部１８０によって生成された副情報パターンＰβを配置することにより合成パターンを生成し、この合成パターンを描画するための描画データＥを生成する。

こうして生成された描画データＥに基づいて、ビーム露光装置２００が情報記録媒体となる基板Ｓ上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行い、現像処理部３１０およびエッチング処理部３２０を有するパターニング装置３００が、露光を受けた基板Ｓに対してパターニング処理を行うことにより、描画データＥに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体Ｍを生成する点は、図１に示す情報保存装置と同様である。

すなわち、ビーム露光装置２００は、被成形層とこれを覆うレジスト層とを有する基板に対して、レジスト層の表面にビーム露光を行い、現像処理部３１０は、このレジスト層の露光部または非露光部を溶解する性質をもった現像液に基板を含浸させてその一部を残存部とする加工を行い、エッチング処理部３２０は、レジスト層の残存部をマスクとして被成形層に対するエッチングを行う。このとき、ビーム露光装置２００は、ビット図形Ｆの内部を露光してもよいし、外部を露光してもよい。また、レジスト層としては、ポジ型レジストを用いてもネガ型レジストを用いてもよい。

結局、図１に示す先願発明に係る情報保存装置と図１８に示す本発明に係る情報保存装置との相違は、前者の保存処理用コンピュータ１００では、主情報パターンＰαを描画するための描画データＥが生成されるのに対して、後者の保存処理用コンピュータ１００′では、主情報パターンＰαに副情報パターンＰβを付加した合成パターンを描画するための描画データＥが生成される点である。

もちろん、後者で新たに加えられた副情報パターン生成部１８０も、実際には、コンピュータにプログラムを組み込むことにより構築される構成要素であり、図１８に示す保存処理用コンピュータ１００′の構成要素であるデータ入力部１１０、主情報パターン生成部１７０、副情報パターン生成部１８０、描画データ生成部１６０′は、汎用のコンピュータに専用のアプリケーションプログラムを組み込むことにより構成することができる。

続いて、副情報パターン生成部１８０によって生成される副情報パターンＰβについて説明する。ここでは、まず、図１８に示す情報保存装置におけるパターニング装置３００によって、図４に示すプロセス（レジスト層２０としてポジ型レジストを用いたプロセス）を実行することにより作成された情報記録媒体Ｍ５を図１９の平面図に示し、図１６に示すプロセス（レジスト層２０としてネガ型レジストを用いたプロセス）を実行することにより作成された情報記録媒体Ｍ６を図２０の平面図に示す（いずれも、ハッチングは、領域を示すためのものである）。

図１９に示す媒体Ｍ５も、図２０に示す媒体Ｍ６も、上面には、図に斜線ハッチングを施して示す主記録領域Ａαと、図の左上隅に配置された副記録領域Ａβとが設けられている。ここで、主記録領域Ａαは、保存対象となるデジタルデータＤを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンＰαが記録された領域であり、たとえば、図２に例示するような単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）の集合体（ｉ＝１，２，３，... ）が記録された領域になる。これに対して、副記録領域Ａβは、この主情報パターンＰαとして記録された個々のデータビットの解釈方法を示す副情報パターンＰβが記録された領域であり、図示の例では、第１副記録領域Ａβ１と第２副記録領域Ａβ２によって構成されている。

上述したとおり、図１９に示す媒体Ｍ５は、図４に示すプロセスを実行することにより作成されたものであり、主記録領域Ａαに記録された主情報パターンＰαは、凸部Ｖによりビット”０”を表現し、凹部Ｃによりビット”１”を表現した凹凸構造になっている。これに対して、図２０に示す媒体Ｍ６は、図１６に示すプロセスを実行することにより作成されたものであり、主記録領域Ａαに記録された主情報パターンＰαは、凸部Ｖによりビット”１”を表現し、凹部Ｃによりビット”０”を表現した凹凸構造になっている。

このように、図１９に示す媒体Ｍ５も図２０に示す媒体Ｍ６も、同一の主情報パターンＰαに基づいて作成された媒体であるものの、パターニング装置３００によって行われたパターニング処理において、一方ではポジ型レジストが用いられ、他方ではネガ型レジストが用いられたため、データビットの解釈方法に相違が生じる結果となっている。副記録領域Ａβに記録されている副情報パターンＰβは、このような解釈方法の相違が生じていた場合でも、常に正しい解釈方法を示す役割を果たす。

図示の例の場合、副記録領域Ａβに記録されている副情報パターンＰβは、第１副記録領域Ａβ１に記録されている第１の識別マークｍ１０と、第２副記録領域Ａβ２に記録されている第２の識別マークｍ２０とによって構成されている。具体的には、第１の識別マークｍ１０は「凸」なる文字を示す閉領域によって構成され、第２の識別マークｍ２０は「凹」なる文字を示す閉領域によって構成されており、「いずれの識別マークがより明るく見えるか」という観点から、データビットの正しい解釈方法を示す標識として機能する。

ここでは、便宜上、図の２つの識別マークｍ１０，ｍ２０を構成する閉領域内に、網目によるハッチングとドットによるハッチングとを施し、網目によるハッチング領域の方が、ドットによるハッチング領域よりも明るく観察されるものとする。したがって、図１９に示す媒体Ｍ５の場合は、「凸」なる文字を示す第１の識別マークｍ１０よりも、「凹」なる文字を示す第２の識別マークｍ２０の方が明るく見えるが、図２０に示す媒体Ｍ６の場合は、「凹」なる文字を示す第２の識別マークｍ２０よりも、「凸」なる文字を示す第１の識別マークｍ１０の方が明るく見えることになる（そうなる理由は後述）。

しかも、ここに示す実施例の場合、「凹」なる文字が明るく見えた場合には、凹部Ｃをビット”１”とし、「凸」なる文字が明るく見えた場合には、凸部Ｖをビット”１”とする解釈方法を示している。したがって、図１９に示す媒体Ｍ５を手にした読出作業者は、「凹」なる文字の方が明るく見えるため、主記録領域Ａαに記録されている個々のデータビットを読み出す際に、凹部Ｃをビット”１”とする解釈方法を採用すべきことが認識でき、図２０に示す媒体Ｍ６を手にした読出作業者は、「凸」なる文字の方が明るく見えるため、主記録領域Ａαに記録されている個々のデータビットを読み出す際に、凸部Ｖをビット”１”とする解釈方法を採用すべきことが認識できる。

また、前述した押圧プロセスで複製物を作成する場合、図１９に示す媒体Ｍ５を原版として作成した複製物の凹凸構造は図２０に示す媒体Ｍ６と同等になり、図２０に示す媒体Ｍ６を原版として作成した複製物の凹凸構造は図１９に示す媒体Ｍ５と同等になるので、本発明に係る情報保存装置で作成された情報記録媒体は、その複製物についても、「凸」および「凹」の文字のいずれが明るく見えるか、という判断に基づいて、正しいデータビットの解釈方法を認識することが可能になる。

＜＜＜ §８． 一対の識別マークの物理的な構造 ＞＞＞
続いて、第１の識別マークｍ１０および第２の識別マークｍ２０の物理的な構造について説明する。副記録領域Ａβに記録される一対の識別マークｍ１０，ｍ２０は、上述した方法で読出作業者に対して正しいデータビットの解釈方法を提示する役割を果たす必要がある。そのため、主記録領域Ａαに記録されるデータビットと密接に関連した構造を有している。そこでまず、主記録領域Ａαに記録されるデータビットの特徴を考えてみよう。

前述したように、主記録領域Ａαには、主情報パターン生成部１７０によって生成された主情報パターンＰαが記録される。この主情報パターンＰαは、たとえば、図２に例示するような単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）の集合体（ｉ＝１，２，３，... ）になる。ここで、この単位記録用図形パターンＲ（Ｕｉ）の実体を考えてみると、２通りの属性をもった領域を混在させたパターンであることがわかる。

具体的には、図２に示す例の場合、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）は、単位記録領域Ａｕ内に「黒領域」と「白領域」とを混在させたパターンということになる。もちろん、実際には、単位記録用図形パターンＲ（Ｕ１）は、図３に示す例のように、ビット図形Ｆおよび位置合わせマークＱ１〜Ｑ４の輪郭を示すベクトルデータによって表現され、個々の図形の内部が「黒領域」となり、外部が「白領域」になる。

図１８に示す主情報パターン生成部１７０は、主記録領域Ａαに記録すべき主情報パターンＰαとして、「黒領域」と「白領域」という２種類の属性をもった領域が混在したパターンを生成することになる。そして、ビーム露光装置２００は、この２種類の属性をもった領域のうちのいずれか一方の領域に対してビーム露光処理を行い、パターニング装置３００は、露光後の基板に対してパターニング処理を行うことになる。

図４には、「黒領域」に対してビーム露光処理を行い、レジスト層２０としてポジ型レジストを用いたパターニング処理を行う例を示した。その結果、図４(e) に示すように、凸部Ｖがビット”０”、凹部Ｃがビット”１”を表現する情報記録媒体Ｍ１が得られる。これに対して、「白領域」に対してビーム露光処理を行い、レジスト層２０としてポジ型レジストを用いたパターニング処理を行えば、凸部Ｖがビット”１”、凹部Ｃがビット”０”を表現する情報記録媒体（図１６(e) に示す情報記録媒体Ｍ３と同等）が得られることになる。

同様に、図１６には、「黒領域」に対してビーム露光処理を行い、レジスト層２０としてネガ型レジストを用いたパターニング処理を行う例を示した。その結果、図１６(e) に示すように、凸部Ｖがビット”１”、凹部Ｃがビット”０”を表現する情報記録媒体Ｍ３が得られる。これに対して、「白領域」に対してビーム露光処理を行い、レジスト層２０としてネガ型レジストを用いたパターニング処理を行えば、凸部Ｖがビット”０”、凹部Ｃがビット”１”を表現する情報記録媒体（図４(e) に示す情報記録媒体Ｍ１と同等）が得られることになる。

一般論として、上述した「黒領域」および「白領域」の一方を「第１属性主領域」と呼び、他方を「第２属性主領域」と呼ぶことにすれば、主情報パターンＰαは、第１属性主領域と第２属性主領域とによって構成され、個々のデータビットにそれぞれ対応する所定点（図３に示す例の場合は、各格子点Ｌ）が、第１属性主領域内に存在するか、あるいは、第２属性主領域内に存在するか、の違いによって、個々のデータビットの二値情報を表現したパターンということになる。

ここで述べる実施例の場合、主情報パターン生成部１７０は、保存対象となるデジタルデータＤを構成する個々のビット”１”および個々のビット”０”のうちのいずれか一方（図２の例ではビット”１”）を、閉領域からなる個々のビット図形Ｆに変換し、当該ビット図形Ｆの内部の領域を第１属性主領域、外部の領域を第２属性主領域とする主情報パターンＰαを生成することになる。この主情報パターンＰαは、前述したように、図１９および図２０に示す主記録領域Ａα内に記録される。

一方、副情報パターン生成部１８０によって生成される副情報パターンＰβは、図１９および図２０に示すとおり、副記録領域Ａβ内に記録される一対の識別マークｍ１０，ｍ２０を有している。ここで、識別マークｍ１０は、第１副記録領域Ａβ１内に配置された「凸」の文字によって構成されたマークであり、「凸部がビット”１”」という解釈方法（当然、凹部がビット”０”ということになる）を提示するためのマークである。また、識別マークｍ２０は、第２副記録領域Ａβ２内に配置された「凹」の文字によって構成されたマークであり、「凹部がビット”１”」という解釈方法（当然、凸部がビット”０”ということになる）を提示するためのマークである。

前述したとおり、読出作業者は、一対の識別マークｍ１０，ｍ２０のうち、より明るく見えるマークによって示される解釈方法を、正しいデータビットの解釈方法として把握することになる。

続いて、図２１を参照しながら、一対の識別マークｍ１０，ｍ２０の実体を説明しよう。図２１は、図１８に示す情報保存装置によって作成された描画用パターンＰ（Ｅ）の一例を示す平面図である。ここで、描画用パターンＰ（Ｅ）は、主情報パターン生成部１７０によって作成された主情報パターンＰαと、副情報パターン生成部１８０によって生成された副情報パターンＰβと、を合成することによって得られる合成パターンである。描画データ生成部１６０′は、主情報パターンＰαと副情報パターンＰβとを合成して描画用パターンＰ（Ｅ）を生成した後、当該描画用パターンＰ（Ｅ）を描画するために用いる描画データＥを生成する処理を行う。

前述したように、主記録領域Ａαに記録すべき主情報パターンＰαは、「黒領域」と「白領域」という２種類の属性をもった領域が混在したパターンになるが、副記録領域Ａβに記録すべき副情報パターンＰβも、同様に、「黒領域」と「白領域」という２種類の属性をもった領域が混在したパターンになる。

図２１の下段には、図２１の上段に示す描画用パターンＰ（Ｅ）の各部分領域の拡大図（円内の画像）が示されている。すなわち、下段の円ｐ１内の画像は、上段に示す第１副記録領域Ａβ１に配置された第１の識別マークｍ１０内の部分領域ｐ１の拡大図であり、下段の円ｐ２内の画像は、上段に示す第２副記録領域Ａβ２に配置された第２の識別マークｍ２０内の部分領域ｐ２の拡大図であり、下段の円ｐ３内の画像は、上段に示す主記録領域Ａα内の部分領域ｐ３の拡大図である。なお、図示の便宜上、図２１の各部の寸法比は、実際の寸法比を無視した設定が行われており、たとえば、上段に小円で示した部分領域ｐ１〜ｐ３は、実際には、肉眼では観察できないほどの微小な領域になる。

図２１の下段に示す部分領域ｐ３の拡大画像は、１つの単位記録領域Ａｕを構成するパターンを示すものであり、個々のビット図形および位置合わせマークの内部を示す「黒領域」（第１属性主領域Ｇ１）と、外部の背景部分を示す「白領域」（第２属性主領域Ｇ２）とによって構成される（図示の破線や一点鎖線は配置を示すための補助線であり、実際のパターンを構成する線ではない）。このように、主記録領域Ａαに記録すべき主情報パターンＰαが、「黒領域」と「白領域」という２種類の属性をもった領域の混在パターンになる点は、既に述べたとおりである。

一方、図２１の下段に示す部分領域ｐ１およびｐ２の拡大画像を見ればわかるように、副記録領域Ａβに記録すべき副情報パターンＰβも、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）と「白領域」（第２属性副領域ｇ２）という２種類の属性をもった領域の混在パターンになる。もっとも、主情報パターンＰαが個々のビット図形および位置合わせマークを示すパターンであるのに対して、副情報パターンＰβは一対の識別マークｍ１０，ｍ２０を示すパターンであるため、両者の具体的な構成は異なる。

すなわち、識別マークｍ１０，ｍ２０を構成する閉領域内のパターンは、部分領域ｐ１およびｐ２の拡大画像に示されているとおり、「黒領域」と「白領域」とによる縞模様を構成している。これは、媒体Ｍ上に凹凸構造として記録した場合に、識別マークｍ１０，ｍ２０の内部に、可視光に対する回折格子を形成するためである。結局、識別マークｍ１０，ｍ２０を構成する閉領域内には、細長い帯状の「黒領域」と細長い帯状の「白領域」とを交互に並べて配置したパターンが形成されることになる。

この回折格子を形成する各格子線は、共通の配置軸Ｚに平行な方向となるように設定されている。図示の例は、配置軸Ｚを図の上下方向に伸びる軸として設定した例であるため、部分領域ｐ１，ｐ２内には、上下方向に伸びる縞模様が形成されている。もちろん、配置軸Ｚの向きは任意の方向に設定してかまわない。

ここで重要な点は、部分領域ｐ１内の縞模様と部分領域ｐ２内の縞模様とを比較したときに、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）を構成する帯の幅Ｗ１と「白領域」（第２属性副領域ｇ２）を構成する帯の幅Ｗ２との大小関係が、両者で逆転している点である。具体的には、図示の例の場合、識別マークｍ１０内の部分領域ｐ１については、Ｗ１＞Ｗ２であるのに対して、識別マークｍ２０内の部分領域ｐ２については、Ｗ１＜Ｗ２となっている。この幅の大小関係の相違が、観察時の明暗の相違を生むことになるが、その詳細については後述する。

なお、図には、円で囲った部分領域ｐ１，ｐ２内のパターンしか描かれていないが、もちろん、識別マークｍ１０を構成する「凸」の文字の内部閉領域の全域に、部分領域ｐ１と同様のパターンが形成され、識別マークｍ２０を構成する「凹」の文字の内部閉領域の全域に、部分領域ｐ２と同様のパターンが形成されている。別言すれば、「凸」の文字の内部および「凹」の文字の内部は、図の上下方向に伸びる縞模様で埋め尽くされていることになる。

ここに示す実施例の場合、第１副記録領域Ａβ１内の背景部分（「凸」の文字の外部の領域）および第２副記録領域Ａβ２内の背景部分（「凹」の文字の外部の領域）については、「白領域」（第２属性副領域ｇ２）とする構成をとっているが、これら背景部分を「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）とする構成をとってもかまわない。

あるいは、これら背景部分にも、「黒領域」と「白領域」とからなる縞模様（媒体上で回折格子として機能する模様）を形成してもかまわない。ただ、読出作業者が観察したときに、「凸」の文字の輪郭および「凹」の文字の輪郭が認識できるような構成にしておく必要があるので、背景部分にも縞模様（回折格子）を形成する場合は、識別マーク内部の縞模様（回折格子）とは向きもしくはピッチを変え、観察時に識別マークの輪郭認識が可能になるような配慮が必要である。したがって、実用上は、背景部分を「白領域」もしくは「黒領域」としておくのが好ましい。

結局、主記録領域Ａαの部分にも副記録領域Ａβの部分にも、「黒領域」と「白領域」とを混在させたパターンが配置されることになり、描画用パターンＰ（Ｅ）は、このような２種類のいずれかに属する多数の閉領域の集合体ということになる。一般論で述べれば、主記録領域Ａαに配置される主情報パターンＰαは、第１属性主領域Ｇ１（たとえば「黒領域」）と第２属性主領域Ｇ２（たとえば「白領域」）との混在パターンであり、副記録領域Ａβに配置される副情報パターンＰβは、第１属性副領域ｇ１（たとえば「黒領域」）と第２属性副領域ｇ２（たとえば「白領域」）との混在パターンということになる。

ここで、「第１属性」の領域をビーム露光を行う領域とし、「第２属性」の領域をビーム露光を行わない領域とすれば、上例の場合、「黒領域」については露光が行われ、「白領域」については露光が行われないことになる。別言すれば、この場合、描画データ生成部１６０′は、第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１に対しては露光を行い、第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２に対しては露光を行わないようにするための描画データＥを生成することになる。もちろん、逆に、「第２属性」の領域をビーム露光を行う領域とし、「第１属性」の領域をビーム露光を行わない領域としてもかまわない。

既に述べたとおり、ビーム露光処理時に、いずれの属性の領域に対してビーム露光を行うかによって、あるいは、パターニング処理時に、ポジ型／ネガ型のいずれのレジストを用いるかによって、「第１属性」の領域が媒体Ｍ上で凸部Ｖになるか、凹部Ｃになるか（別言すれば、「第２属性」の領域が媒体Ｍ上で凹部Ｃになるか、凸部Ｖになるか）が変わってくる。

しかしながら、ここで重要な点は、最終的な媒体Ｍ上において、第１属性主領域Ｇ１が凸部Ｖになれば、第１属性副領域ｇ１も凸部Ｖになり、第１属性主領域Ｇ１が凹部Ｃになれば、第１属性副領域ｇ１も凹部Ｃになる点である。もちろん、第２属性主領域Ｇ２が凸部Ｖになれば、第２属性副領域ｇ２も凸部Ｖになり、第２属性主領域Ｇ２が凹部Ｃになれば、第２属性副領域ｇ２も凹部Ｃになる。これは、ビーム露光処理時に、いずれの属性の領域に対してビーム露光を行ったとしても、パターニング処理時に、ポジ型／ネガ型のいずれのレジストを用いたとしても、変わることのない普遍的な事項である。

したがって、図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて作成された媒体Ｍおよび当該媒体Ｍを原版とする押圧プロセスで作成された複製物では、各部分領域ｐ１〜ｐ３に示されているすべての「黒領域」が凸部Ｖとなり、すべての「白領域」が凹部Ｃとなるか（このような媒体を便宜上「黒凸媒体」と呼ぶ）、あるいは、すべての「黒領域」が凹部Ｃとなり、すべての「白領域」が凸部Ｖとなるか（このような媒体を便宜上「黒凹媒体」と呼ぶ）、のいずれかである。具体的には、図４(e) に示す媒体Ｍ１は「黒凹媒体」、図１４に示す媒体Ｍ２は「黒凸媒体」、図１６(e) に示す媒体Ｍ３は「黒凸媒体」ということになる。

この実施例の場合、描画用パターンＰ（Ｅ）は、ビット”１”を「黒領域」からなるビット図形Ｆで表現しているため、「黒凸媒体」について読出処理を行う際には、「凸部がビット”１”」という解釈方法を採用すればよいし、「黒凹媒体」について読出処理を行う際には、「凹部がビット”１”」という解釈方法を採用すればよい。したがって、読出作業者は、対象となる媒体が「黒凸媒体」であるのか「黒凹媒体」であるのかを認識すればよいことになる。前述したとおり、当該認識は、「一対の識別マークのどちらが明るく見えるか」という基準によって行うことができる。

たとえば、図２１に示す例の場合、「凸」の文字からなる第１の識別マークｍ１０と「凹」の文字からなる第２の識別マークｍ２０とを比較観察し、「凸」の文字の方が明るく見える場合には当該媒体を「黒凸媒体」と判断して「凸部がビット”１”」という解釈方法を採用すればよいし、「凹」の文字の方が明るく見える場合には当該媒体を「黒凹媒体」と判断して「凹部がビット”１”」という解釈方法を採用すればよい。以下、このような明るさの比較によって、「黒凸媒体」であるのか「黒凹媒体」であるのかを判断できる理由を説明する。

図２２は、図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて図４に示すプロセスを実行することにより作成された媒体Ｍ５（図１９に示す「黒凹媒体」）の凹凸構造を示す図である。上段は、図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）の平面図であり、下段は、各部分領域ｐ１〜ｐ３に対応する媒体Ｍ５の各部分の拡大側断面図である。

図２２の下段に示す部分領域ｐ１，ｐ２の側断面図は、図２１の下段に示す部分領域ｐ１，ｐ２の拡大画像における「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）を凹部とし、「白領域」（第２属性副領域ｇ２）を凸部とした媒体Ｍ５の凹凸構造を示しており、図２２の下段に示す部分領域ｐ３の側断面図は、図２１の下段に示す部分領域ｐ３の拡大画像における５行５列のビット配列のうちの第２行目の位置について、「黒領域」（第１属性主領域Ｇ１）を凹部とし、「白領域」（第２属性主領域Ｇ２）を凸部とした媒体Ｍ５の凹凸構造を示している。部分領域ｐ３に記録されたデータビットは、読出時には、「凹部をビット”１”」、「凸部をビット”０”」と解釈する必要がある。

一方、図２３は、図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて図１６に示すプロセスを実行することにより作成された媒体Ｍ６（図２０に示す「黒凸媒体」）の凹凸構造を示す図である。上段は、図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）の平面図であり、下段は、各部分領域ｐ１〜ｐ３に対応する媒体Ｍ６の各部分の拡大側断面図である。

図２３の下段に示す部分領域ｐ１，ｐ２の側断面図は、図２１の下段に示す部分領域ｐ１，ｐ２の拡大画像における「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）を凸部とし、「白領域」（第２属性副領域ｇ２）を凹部とした媒体Ｍ６の凹凸構造を示しており、図２３の下段に示す部分領域ｐ３の側断面図は、図２１の下段に示す部分領域ｐ３の拡大画像における５行５列のビット配列のうちの第２行目の位置について、「黒領域」（第１属性主領域Ｇ１）を凸部とし、「白領域」（第２属性主領域Ｇ２）を凹部とした媒体Ｍ６の凹凸構造を示している。部分領域ｐ３に記録されたデータビットは、読出時には、「凸部をビット”１”」、「凹部をビット”０”」と解釈する必要がある。

続いて、図１９および図２２に示す黒凹媒体Ｍ５について、一対の識別マークｍ１０，ｍ２０を比較観察したとき、どちらが明るく見えるかを考えてみる。図２４(a) 〜(c) は、図２２の下段に示す黒凹媒体Ｍ５の各部分領域ｐ１〜ｐ３の凹凸構造の拡大側断面図である。ここでは、黒凹媒体Ｍ５の上面に、斜め左上方向から照明光が照射された場合について、当該照明光の反射後の挙動を追ってみよう。

まず、図２４(a) に示すように、部分領域ｐ１（すなわち、第１の識別マークｍ１０の内部領域）について考えてみる。図には、凹部となっている「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）に照射された照明光Ｌ１と、凸部となっている「白領域」（第２属性副領域ｇ２）に照射された照明光Ｌ２について、それぞれ反射後の挙動の一例が一点鎖線で描かれている。すなわち、凹部に入射した照明光Ｌ１は反射後に凸部の側面に衝突しているのに対して、凸部に入射した照明光Ｌ２は反射後にそのまま上方へと向かっている。

もちろん、凹部に入射した照明光であっても、反射後にそのまま上方へと向かう光もあるが、一般的に、凹部に入射した照明光が上方から観察される確率は低い。これは、図４(d) や図１６(d) に示すように、媒体の上面に凹凸構造を形成するためのパターニング処理において、エッチングにより凹部が形成されるため、凹部の底面や凸部の側面は表面が粗い腐食面を形成することになるためである。

すなわち、図２４(a) において、照明光Ｌ１が入射した凹部の底面や、そこからの反射光が向かう凸部の側面は、いずれも表面が粗い腐食面であり、この腐食面に照射された光は散乱によって消滅し、上方で観察される確率は低くなる。一方、照明光Ｌ２が入射した凸部の上面はレジスト層によって保護されていたため腐食を受けていない。したがって、照明光Ｌ２は凸部の上面で反射した後、上方で観察される確率は高い。

ここで、図２４(a) に示す部分領域ｐ１では、図２１に示すとおり、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）の幅Ｗ１の方が「白領域」（第２属性副領域ｇ２）の幅Ｗ２よりも大きくなっている。したがって、反射後に上方で観察される確率が高い凸部（白領域）への入射光Ｌ２の割合よりも、反射後に上方で観察されない確率が高い凹部（黒領域）への入射光Ｌ１の割合の方が大きくなり、上方で観察した場合、全体的に暗く観察される。

一方、図２４(b) に示す部分領域ｐ２では、図２１に示すとおり、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）の幅Ｗ１の方が「白領域」（第２属性副領域ｇ２）の幅Ｗ２よりも小さくなっている。したがって、反射後に上方で観察される確率が高い凸部（白領域）への入射光Ｌ３の割合の方が、反射後に上方で観察されない確率が高い凹部（黒領域）への入射光Ｌ４の割合よりも大きくなり、上方で観察した場合、全体的に明るく観察される。

結局、図１９に示す黒凹媒体Ｍ５を上方から観察すると、図２４(a) ，(b) を用いて説明した理由により、「凹」の字を示す第２の識別マークｍ２０（部分領域ｐ２）の方が、「凸」の字を示す第１の識別マークｍ１０（部分領域ｐ１）よりも明るく観察されることになる。よって、読出作業者は、対象となる媒体が「黒凹媒体」であることを認識でき、主記録領域Ａαに記録されているデータビットについて、図２４(c) に示すように、「凹部がビット”１”」という解釈方法を採用した正しい読出処理を行うことができる。

次に、図２０および図２３に示す黒凸媒体Ｍ６について、一対の識別マークｍ１０，ｍ２０を比較観察したとき、どちらが明るく見えるかを考えてみる。図２５(a) 〜(c) は、図２３の下段に示す黒凸媒体Ｍ６の各部分領域ｐ１〜ｐ３の凹凸構造の拡大側断面図である。ここでも、黒凸媒体Ｍ６の上面に、斜め左上方向から照明光が照射された場合について、当該照明光の反射後の挙動を追ってみよう。

はじめに、図２５(a) に示すように、部分領域ｐ１（すなわち、第１の識別マークｍ１０の内部領域）について、凸部となっている「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）に照射された照明光Ｌ５と、凹部となっている「白領域」（第２属性副領域ｇ２）に照射された照明光Ｌ６について、それぞれ反射後の挙動を考えると、前述したとおり、照明光Ｌ５が入射した凸部の上面は腐食を受けていないため、照明光Ｌ５は凸部の上面で反射した後、上方で観察される確率が高い。一方、照明光Ｌ６が入射した凹部は腐食面であるため、照明光Ｌ６はこの腐食面で拡散され、上方で観察される確率は低い。

ここで、図２５(a) に示す部分領域ｐ１では、図２１に示すとおり、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）の幅Ｗ１の方が「白領域」（第２属性副領域ｇ２）の幅Ｗ２よりも大きくなっている。したがって、反射後に上方で観察される確率が高い凸部（黒領域）への入射光Ｌ５の割合の方が、反射後に上方で観察されない確率が高い凹部（白領域）への入射光Ｌ６の割合よりも大きくなり、上方で観察した場合、全体的に明るく観察される。

一方、図２５(b) に示す部分領域ｐ２では、図２１に示すとおり、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）の幅Ｗ１の方が「白領域」（第２属性副領域ｇ２）の幅Ｗ２よりも小さくなっている。したがって、反射後に上方で観察されない確率が高い凹部（白領域）への入射光Ｌ７の割合の方が、反射後に上方で観察される確率が高い凸部（黒領域）への入射光Ｌ８の割合よりも大きくなり、上方で観察した場合、全体的に暗く観察される。

結局、図２０に示す黒凸媒体Ｍ６を上方から観察すると、図２５(a) ，(b) を用いて説明した理由により、「凸」の字を示す第１の識別マークｍ１０（部分領域ｐ１）の方が、「凹」の字を示す第２の識別マークｍ２０（部分領域ｐ２）よりも明るく観察されることになる。よって、読出作業者は、対象となる媒体が「黒凸媒体」であることを認識でき、主記録領域Ａαに記録されているデータビットについて、図２５(c) に示すように、「凸部がビット”１”」という解釈方法を採用した正しい読出処理を行うことができる。

本発明の利点は、保存処理用コンピュータ１００′によって、図２１上段に例示するような描画用パターンＰ（Ｅ）を描画するための描画データＥを作成しておけば、その後、この描画データＥに基づいて、どのようなビーム露光処理やパターニング処理が行われたとしても、最終的な媒体上に形成された一対の識別マークｍ１０，ｍ２０についての明暗比較を行うことにより、常に正しいデータビットの解釈方法（凸部をビット”１”と解釈するのか、凹部をビット”１”と解釈するのか）を認識することができる点にある。

別言すれば、図２１の下段に「黒領域」として示す第１属性の領域（領域ｇ１およびＧ１）と、「白領域」として示す第２属性の領域（領域ｇ２およびＧ２）とは、最終的に、いずれか一方が凸部、他方が凹部となる関係にあるが、どちらが凸部、どちらが凹部になったとしても、一対の識別マークｍ１０，ｍ２０についての明暗比較を行うことにより、正しいデータビットの解釈方法を認識することができる。これは、描画データＥに基づいて作成された媒体のみならず、当該媒体を原版として押圧プロセスによって複製された複製物についても同様である。

前述したとおり、媒体上の識別マークｍ１０，ｍ２０の内部に形成された縞状の凹凸構造は、実際には回折格子を構成しているため、読出作業者が観察する光は、この回折格子による回折光ということになる。したがって、図１９に示す「黒凹媒体」や図２０に示す「黒凸媒体」を手にした読出作業者は、左上隅の副記録領域Ａβに、キラキラと光る「凸」の字と「凹」の字を観察することになり、いずれの文字が明るく見えるか（よりはっきり見えるか）によって、凸部をビット”１”と解釈するのか、凹部をビット”１”と解釈するのかを判断することができる。

もちろん、「凸」の字と「凹」の字とを観察したとき、これらの文字の絶対的な明るさは、照明環境によって異なり、媒体を保持する向きによっても異なる。しかしながら、「凸」の字と「凹」の字の内部に形成された回折格子の向きは同じ方向（図２１に示す配置軸Ｚに平行な方向）を向いているため、「凸」の字と「凹」の字とを対比観察する限りにおいて、いずれか一方が明るく見えるという現象は普遍性を有しており、常に正しいデータビットの解釈方法が提示されることになる。

このように、本発明によれば、基板に対してビーム露光およびパターニング処理を行うことにより、微細な物理的構造パターンとして情報を記録する際に、データビットの解釈方法を示す情報を併せて記録することが可能になる。

＜＜＜ §９． 識別マークの具体的な形態およびバリエーション ＞＞＞
結局、§８で説明した識別マークｍ１０，ｍ２０の特徴をまとめると、次のようになる。まず、図２１の例にも示されているように、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域内には、所定の配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域ｇ１と帯状の第２属性副領域ｇ２とが当該配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域内には、同じ配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域ｇ１と帯状の第２属性副領域ｇ２とが当該配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されている。

しかも、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域については、第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１が第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２よりも広くなるように設定され、第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域については、第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２が第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１よりも広くなるように設定されている。

一方、主情報パターン生成部１７０は、図２１の部分領域ｐ３に例示されているように、第１属性主領域Ｇ１および第２属性主領域Ｇ２が混在する主情報パターンＰαを生成する。描画データ生成部１６０′は、こうして作成された主情報パターンＰαと副情報パターンＰβとを合成した合成パターンを作成し、当該合成パターンを描画するための描画データＥを生成する処理を行うことになる。

このとき、描画データ生成部１６０′は、第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１に対しては露光を行い、第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２に対しては露光を行わないようにするための描画データＥ、もしくは、第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２に対しては露光を行い、第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１に対しては露光を行わないようにするための描画データＥを生成し、かつ、第１属性副領域ｇ１および第２属性副領域ｇ２の幅が可視光に対する回折格子を構成することが可能な寸法に設定するようにする。

図２１の上段には、媒体に描画するための描画用パターンＰ（Ｅ）の一例を示し、下段には、その部分領域ｐ１〜ｐ３の拡大図を示した。識別マークｍ１０，ｍ２０の内部には、部分領域ｐ１，ｐ２として示されているように、帯状の「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）および帯状の「白領域」（第２属性副領域ｇ２）を交互に配置した縞模様が形成される。上述したとおり、媒体上では、この縞模様は回折格子として機能する凹凸構造として形成され、読出作業者は、キラキラと光る「凸」の字と「凹」の字として、これら一対の識別マークｍ１０，ｍ２０を観察することになる。

したがって、実際の媒体上に形成される「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）の幅Ｗ１および「白領域」（第２属性副領域ｇ２）の幅Ｗ２は、可視光に対する回折格子が形成される幅に設定しておく必要がある。

一方、幅Ｗ１と幅Ｗ２との差は、２つの識別マークｍ１０，ｍ２０を対比観察したときの明暗の差を生む要因になるので、実用上は、上記回折格子としての機能が損なわれない範囲内で、できるだけ大きく設定するのが好ましい。本願発明者が、幅Ｗ１および幅Ｗ２として、様々な寸法を設定して実際の媒体を作成する実験を行ったところ、幅Ｗ１と幅Ｗ２との比率が５倍以上になるように設定すると、照明環境や観察環境にかかわらず、２つの識別マークｍ１０，ｍ２０を対比観察したときの明暗差が顕著に認識できることがわかった。

したがって、実用上は、副情報パターン生成部１８０は、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域については、第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１が第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２の５倍以上となるように設定し、第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域については、第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２が第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１の５倍以上となるように設定するのが好ましい（図２１に示す例は、図示の便宜上、このような条件を満たす寸法比にはなっていない）。

また、「黒凸媒体」を観察したときの「凸」の字の明るさと、「黒凹媒体」を観察したときの「凹」の字の明るさとが、できるだけ同じになるようにするためには、副情報パターン生成部１８０が、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域内の第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１と第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域内の第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２とを等しく設定し、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域内の第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２と第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域内の第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１とを等しく設定するのが好ましい。

別言すれば、図２１に示す例において、部分領域ｐ１内の黒領域ｇ１の幅Ｗ１と部分領域ｐ２内の白領域ｇ２の幅Ｗ２とが等しくなり、部分領域ｐ１内の白領域ｇ２の幅Ｗ２と部分領域ｐ２内の黒領域ｇ１の幅Ｗ１とが等しくなるような設定を行えばよい。そのような設定をしておけば、図２１に示す描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて作成された「黒凸媒体」と「黒凹媒体」とを、同じ照明環境および同じ観察態様（媒体の向き）で観察すれば、「黒凸媒体」上の「凸」の字の明るさと「黒凹媒体」上の「凹」の字の明るさとが等しくなり、統一性をもった媒体作成が可能になる。

ここでは、参考までに、本願発明者が行った実験により良好な観察結果が得られた識別マークについての各部の寸法値を一例として記しておく。まず、図２１に示す部分領域ｐ１内（すなわち、第１の識別マークｍ１０内）については、第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１＝１．８μｍ、第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２＝０．２μｍとした。一方、部分領域ｐ２内（すなわち、第２の識別マークｍ２０内）については、第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１＝０．２μｍ、第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２＝１．８μｍとした。いずれも、帯状の各領域の長手方向の寸法は、その両端を各識別マークの輪郭線に到達するまで伸ばした寸法になる。

上記寸法を採用すると、結局、回折格子の格子線ピッチは２μｍになり、可視光に対して十分に回折現象が生じる寸法になる。また、上記実施例では、主記録領域Ａαに記録する個々のビット図形Ｆを一辺が０．１μｍの正方形とし、媒体上に形成される凹凸構造の段差を０．２μｍに設定している。

なお、情報記録媒体上に形成される第１の識別マークｍ１０および第２の識別マークｍ２０は、肉眼観察可能なサイズになるようにするのが好ましい。もちろん、肉眼観察が困難な小さなマークであっても、虫眼鏡などを用いて観察することが可能であるが、実用上は、媒体を手にした読出作業者が、当該媒体が「黒凸媒体」であるのか「黒凹媒体」であるのかを、マークの肉眼観察により直ちに認識できるようにするのが好ましい。したがって、副情報パターン生成部１８０が、情報記録媒体上に形成される第１の識別マークｍ１０および第２の識別マークｍ２０が肉眼観察可能なサイズになる副情報パターンを生成するようにしておくのが好ましい。上記実施例では、個々の識別マークｍ１０，ｍ２０が、媒体上で縦横３ｍｍ程度の大きさになるように設定している。

続いて、本発明に用いる識別マークについて、いくつかのバリエーションを述べておく。図２６は、これまで述べてきた基本的な実施例における識別マークの構成および配置態様を示す平面図である。実際には、描画用パターンＰ（Ｅ）は、主記録領域Ａαに記録する主情報パターンＰαと副記録領域Ａβに記録する副情報パターンＰβとによって構成されるが、図２６には、副情報パターンＰβのみが示されている。この副情報パターンＰβは、「凸」の字を示す第１の識別マークｍ１０と「凹」の字を示す第１の識別マークｍ２０とを有するパターンであり、既に述べたとおり、これら一対の識別マークのいずれが明るく見えるかによって、主記録領域Ａαに記録されたデータビットの解釈方法が認識されることになる。

本発明を実施するにあたり、第１の識別マークｍ１０および第２の識別マークｍ２０の媒体上の位置は特に限定されるものではない。したがって、たとえば、媒体の左上隅に第１の識別マークｍ１０を配置し、右下隅に第２の識別マークｍ２０を配置してもかまわない。ただ、実用上は、これら両識別マークを離隔して配置するのは、あまり好ましくない。これは、読出作業者が、２つの識別マークｍ１０，ｍ２０を対比観察して、明るさの比較を行う必要があるためである。両識別マークを対比観察して、明るさを比較しやすくするためには、両者を隣接配置するのが好ましい。

図２６に示す例のように、「凸」の字と「凹」の字とが左右に隣り合って配置されていれば、読出作業者は、明るさの比較を容易に行うことができる。したがって、実用上は、副情報パターン生成部１８０が、第１の識別マークｍ１０と第２の識別マークｍ２０とが隣接して配置された副情報パターンＰβを生成するようにするのが好ましい。

また、対比観察を更に容易にするために、第１の識別マークを構成する閉領域と第２の識別マークを構成する閉領域とが接触している副情報パターンＰβを生成することも可能である。図２７(a) は、「凸」の字と「凹」の字とを上下に隣り合わせて配置し、かつ、それぞれの閉領域が接触するように配置した例である。境界線を挟んで、第１の識別マークｍ１１を構成する閉領域と第２の識別マークｍ２１を構成する閉領域とが接触しているため、読出作業者は、両者の明るさの比較を更に容易に行うことができるようになる。図示の例の場合、第１の識別マークｍ１１が「凸」の字、第２の識別マークｍ２１が「凹」の字であるため、両文字のデザインを利用して、「凹」の字の天地を逆にして「凸」の字の上部に嵌合させることにより、全体的に融合した識別マークの形成に成功している。

一方、図２７(b) は、「凸」の字の内部に「凹」の字を埋め込むように配置した例である。「凹」の字はその輪郭線を境界として「凸」の字に接しているため、読出作業者は、両者の明るさの比較を更に容易に行うことができるようになる。このように、第１の識別マークｍ１２の内部に第２の識別マークｍ２２が埋め込まれた副情報パターンＰβを生成してもよいし、逆に、第２の識別マークｍ２２の内部に第１の識別マークｍ１２が埋め込まれた副情報パターンＰβを生成してもよい。いずれの場合も、内部に埋め込まれた識別マークの全輪郭線を境界として、外部の識別マークが接することになるので、対比観察を容易にさせる効果が得られる。

なお、これまで述べてきた実施例では、第１の識別マークとして「凸」の字をデザインしたマークを用い、第２の識別マークとして「凹」の字をデザインしたマークを用いているが、もちろん、本発明を実施する際に用いる識別マークは、これらの文字を用いたマークに限定されるものではない。第１の識別マークは、主記録領域Ａαに記録されたデータビットについての第１の解釈方法を示すマークであり、第２の識別マークは第２の解釈方法を示すマークであるから、読出作業者が、これらの識別マークに基づいて、いずれか一方の解釈方法を認識することができれば、どのようなマークを用いてもかまわない。

たとえば、「甲」の字を第１の識別マークとして用い、「乙」の字を第２の識別マークとして用いてもかまわない。この場合、たとえば、「甲」の字が明るく見える媒体では、凸部をビット”１”、凹部をビット”０”と解釈し、「乙」の字が明るく見える媒体では、凸部をビット”０”、凹部をビット”１”と解釈する、という取り決めを行っておき、読出作業者に当該取り決めが伝達されるようにしておけば、読出作業者は、「甲／乙」の文字の明るさ判断により、正しいデータビットの解釈方法を認識することが可能である。

もちろん、識別マークは、必ずしも文字である必要はなく、数字、記号、図形などのマークであってもかまわない。また、個々の識別マークは、必ずしも単一の閉領域によって構成されている必要はなく、複数の閉領域によって構成してもかまわない。図２８(a) は、図形によって構成された識別マークの一例を示す平面図である。しかも、この例では、個々の識別マークはそれぞれ複数の閉領域によって構成されている。

すなわち、図２８(a) の左に示す第１の識別マークｍ１３は、それぞれ三角形からなる２組の閉領域ｍ１３ａ，ｍ１３ｂを組み合わせて構成されたマークであり、「凸」の字を彷彿させるデザインになっている。これに対して、図２８(b) の右に示す第２の識別マークｍ２３は、それぞれ矩形からなる３組の閉領域ｍ２３ａ，ｍ２３ｂ，ｍ２３ｃを組み合わせて構成されたマークであり、「凹」の字を彷彿させるデザインになっている。

このように個々の識別マークを複数の閉領域によって構成した場合でも、閉領域ｍ１３ａ，ｍ１３ｂ内には図２１の部分領域ｐ１に例示するような縞模様を形成し、閉領域ｍ２３ａ，ｍ２３ｂ，ｍ２３ｃ内には図２１の部分領域ｐ２に例示するような縞模様を形成するようにすれば、第１の識別マークｍ１３は、全体として１つのマークとして認識され、第２の識別マークｍ２３も、全体として１つのマークとして認識されることになるので、両者の明るさの比較により、正しいデータビットの解釈方法を認識することができる。

また、識別マークは、必ずしも単一の文字、数字、記号、図形によって構成する必要はなく、これらの組み合わせによって構成してもかまわない。たとえば、複数の文字の組み合わせにより識別マークを構成すれば、識別マークによって文を構成することが可能である。図２８(b) には、このような文を構成した識別マークの一例が示されている。具体的には、この図２８(b) に示す例の場合、「凸部がビット”１”です。」という文字列からなる文章が第１の識別マークｍ１４を構成し、「凹部がビット”１”です。」という文字列からなる文章が第２の識別マークｍ２４を構成している。

図２９は、図２８(b) に示す変形例に係る識別マークｍ１４，ｍ２４を有する描画用パターンＰ（Ｅ）の平面図である。この例の場合、描画用パターンＰ（Ｅ）の左上隅に設けられた副記録領域Ａβ内に上下２段に渡って文章が記録されている。上段の文章は、「凸部がビット”１”です。」という第１の識別マークｍ１４であり、下段の文章は、「凹部がビット”１”です。」という第２の識別マークｍ２４である。もちろん、第１の識別マークｍ１４を構成する上段の文章の各文字の内部には、図２１の部分領域ｐ１に例示するような縞模様が形成され、第２の識別マークｍ２４を構成する下段の文章の各文字の内部には、図２１の部分領域ｐ２に例示するような縞模様が形成されている。

したがって、この描画用パターンＰ（Ｅ）に基づいて作成された媒体が「黒凸媒体」であれば、第１の識別マークｍ１４の方が明るく観察されることになり、「黒凹媒体」であれば、第２の識別マークｍ２４の方が明るく観察されることになる。結局、読出作業者は、手にした媒体の副記録領域Ａβを観察して、「凸部がビット”１”です。」という文章が明るく見えていれば、主記録領域Ａαに記録されているデータビットについて、凸部をビット”１”と解釈する読出処理を実施すればよいし、「凹部がビット”１”です。」という文章が明るく見えていれば、凹部をビット”１”と解釈する読出処理を実施すればよい。図２９には、後者の観察態様が示されている。

要するに、本発明に用いる副情報パターンＰβは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第１の情報（２通りのデータビットの解釈方法のうちの一方を示す情報）を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第１の識別マークと、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第２の情報（上記解釈方法のうちの他方を示す情報）を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第２の識別マークと、を有するパターンであれば、どのようなパターンであってもかまわない。

最後に図３０を参照しながら、副情報パターンを構成する識別マークのバリエーションをもうひとつ例示しておく。この図３０は、副情報パターンとして、第１の識別マークおよび第２の識別マークに加えて、更に、補助共通識別マークを用いる変形例を示す平面図である。

図３０の上段に示す副情報パターンは、上下２列に配置された合計４組の矩形によって構成されている。すなわち、上列の中央には正方形状をした中央矩形ｍ１５が配置され、その左側には正方形状をした左側矩形ｍ２５ａが配置され、右側には正方形状をした右側矩形ｍ２５ｂが配置されており、下列には、これら３組の矩形群の全幅に相当する横幅をもった長方形状の下方矩形ｍ３０が配置されている。別言すれば、左側矩形ｍ２５ａ、中央矩形ｍ１５、右側矩形ｍ２５ｂの３つの矩形を、それぞれが左側、中央、右側になるように横方向に隣接して配置し、これら３組の矩形の下方に共通して隣接するように下方矩形ｍ３０を配置した図形が示されている。

ここで、中央矩形ｍ１５は第１の識別マークを構成し、左側矩形ｍ２５ａおよび右側矩形ｍ２５ｂの組み合わせは第２の識別マークを構成する。このバリエーションの特徴は、更に、補助共通識別マークを構成する下方矩形ｍ３０が設けられている点である。補助共通識別マークｍ３０は、いわば第３の識別マークと呼ぶべきものであり、第１の識別マークや第２の識別マークとは異なる光学的特性を有している。

図３０の下段には、図３０の上段に示す副情報パターンの各部分領域の拡大図（円内の画像）が示されている。すなわち、下段の円ｐ１内の画像は、上段に示す第１の識別マークを構成する中央矩形ｍ１５内の部分領域ｐ１の拡大図であり、下段の円ｐ２内の画像は、上段に示す第２の識別マークを構成する左側矩形ｍ２５ａ内の部分領域ｐ２の拡大図であり（右側矩形ｍ２５ｂ内の部分領域の拡大図も同様）、下段の円ｐ３内の画像は、上段に示す補助共通識別マークを構成する下方矩形ｍ３０内の部分領域ｐ３の拡大図である（図３０においても、各部の寸法比は、実際の寸法比を無視した設定が行われている）。

この図３０の下段に示す部分領域ｐ１，ｐ２，ｐ３の内部には、これまで述べてきた例と同様に、細長い帯状の「黒領域」と細長い帯状の「白領域」とを交互に並べて配置したパターンが形成されており、媒体Ｍ上では、可視光に対する回折格子として機能することになる。図２１で述べた実施例と同様に、これらの回折格子を形成する各格子線は、いずれも共通の配置軸Ｚに平行な方向となるように設定されている。図示の例は、配置軸Ｚを図の上下方向に伸びる軸として設定した例であるため、部分領域ｐ１，ｐ２，ｐ３内には、上下方向に伸びる縞模様が形成されている。もちろん、配置軸Ｚの向きは任意の方向に設定してかまわない。

図３０に示す部分領域ｐ１，ｐ２の拡大図は、図２１に示す部分領域ｐ１，ｐ２の拡大図と全く同じである。すなわち、第１の識別マークを構成する部分領域ｐ１内の縞模様と第２の識別マークを構成する部分領域ｐ２内の縞模様とを比較すると、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）を構成する帯の幅Ｗ１と「白領域」（第２属性副領域ｇ２）を構成する帯の幅Ｗ２との大小関係が、両者で逆転している。具体的には、図示の例の場合、部分領域ｐ１については、Ｗ１＞Ｗ２であるのに対して、部分領域ｐ２については、Ｗ１＜Ｗ２となっている。この幅の大小関係の相違が、観察時の明暗の相違を生むことになる点は、既に述べたとおりである。

一方、補助共通識別マークを構成する部分領域ｐ３内の縞模様については、この実施例の場合、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）を構成する帯の幅Ｗ１と「白領域」（第２属性副領域ｇ２）を構成する帯の幅Ｗ２とが等しく設定されている。結局、第１の識別マークについてはＷ１＞Ｗ２、第２の識別マークについてはＷ１＜Ｗ２、補助共通識別マークについてはＷ１＝Ｗ２という設定がなされていることになる。

既に述べたとおり、図３０に例示するような同じ副情報パターンを有する描画データを用いて情報記録媒体Ｍを生成した場合であっても、ビーム露光およびパターニング処理の相違によって、黒領域が凸である「黒凸媒体」になるか、黒領域が凹である「黒凹媒体」になるかが異なっている。そこで、本発明に係る情報保存装置で作成された情報記録媒体Ｍの場合、この副情報パターンを観察して、「黒領域」（第１属性副領域ｇ１）の占有面積の方が広い第１の識別マークが明るく見えた場合には「黒凸媒体」と判断し、「白領域」（第２属性副領域ｇ２）の占有面積の方が広い第２の識別マークが明るく見えた場合には「黒凹媒体」と判断できる点は、既に説明したとおりである。

図３０に示す実施例で重要な点は、このように、実際の媒体Ｍが「黒凸媒体」か「黒凹媒体」かによって、観察時における第１の識別マークｍ１５と第２の識別マークｍ２５（ｍ２５ａとｍ２５ｂ）との明暗の関係が逆転することになるが、補助共通識別マークｍ３０の明るさは、常に、第１の識別マークｍ１５の明るさと第２の識別マークｍ２５の明るさとの中間的なものになる点である。特に、図３０に示す実施例の場合、補助共通識別マークｍ３０については、Ｗ１＝Ｗ２という設定がなされているため、実際の媒体Ｍが「黒凸媒体」か「黒凹媒体」かの違いによって、補助共通識別マークｍ３０の明るさに違いは生じない。

補助共通識別マークｍ３０の役割は、第１の識別マークｍ１５の方が第２の識別マークｍ２５よりも明るく観察される「黒凸媒体」の場合は、第１の識別マークｍ１５との同時観察によって、当該媒体が「黒凸媒体」であることを示す第１の標章を構成することであり、第２の識別マークｍ２５の方が第１の識別マークｍ１５よりも明るく観察される「黒凹媒体」の場合は、第２の識別マークｍ２５との同時観察によって、当該媒体が「黒凹媒体」であることを示す第２の標章を構成することである。

このような役割を、図３０の具体的な実施例について説明しよう。図３１は、図３０に示す変形例における各識別マークの観察態様を示す平面図である。この図３１では、各領域内に３通りのハッチングが施されているが、網目によるハッチング領域は明るく観察され、ドットによるハッチング領域は暗く観察され、斜線によるハッチング領域は、中間的な明るさで観察されることを示している。

図３１(a) は、「黒凸媒体」の観察態様を示しており、第１の識別マークｍ１５は明るく、第２の識別マークｍ２５は暗く、補助共通識別マークｍ３０は中間的な明るさで観察される。このため、観察者の眼には、明るい第１の識別マークｍ１５と中間的な明るさの補助共通識別マークｍ３０の部分が、融合した１つの標章として把握される。具体的には、観察者には、図に太枠で囲って示すように、文字「凸」を示す第１の標章が把握され、当該媒体Ｍを「黒凸媒体」と認識することができる。別言すれば、この副情報パターンによって、「凸部がビット”１”」という解釈方法が示されることになる。

一方、図３１(b) は、「黒凹媒体」の観察態様を示しており、第２の識別マークｍ２５は明るく、第１の識別マークｍ１５は暗く、補助共通識別マークｍ３０は中間的な明るさで観察される。このため、観察者の眼には、明るい第２の識別マークｍ２５と中間的な明るさの補助共通識別マークｍ３０の部分が、融合した１つの標章として把握される。具体的には、観察者には、図に太枠で囲って示すように、文字「凹」を示す第２の標章が把握され、当該媒体Ｍを「黒凹媒体」と認識することができる。別言すれば、この副情報パターンによって、「凹部がビット”１”」という解釈方法が示されることになる。

結局、図３０に例示するバリエーションを実施する場合、副情報パターン生成部１８０には、第１の識別マークｍ１５および第２の識別マークｍ２５に加えて、更に、補助共通識別マークｍ３０を有する副情報パターンを生成する機能をもたせておけばよい。ここで、補助共通識別マークｍ３０は、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる補助共通情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する識別マークであればよい。

ここで重要な点は、この補助共通識別マークｍ３０を構成する閉領域内には、図３０に部分領域ｐ３として示すように、配置軸Ｚ（図示の例の場合、図の上下方向軸）に平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域ｇ１と帯状の第２属性副領域ｇ２とがこの配置軸Ｚに対して直交する方向（図示の例の場合、左右方向）に交互に並べて配置されており、実際の媒体Ｍ上では、可視光に対する回折格子が形成されるようにする点である。

また、図３０に示す実施例の場合、補助共通識別マークｍ３０における第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１と第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２とが等しくなるように設定されている。これは、上述したとおり、実際の媒体Ｍが「黒凸媒体」か「黒凹媒体」かの違いによって、補助共通識別マークｍ３０の明るさに違いが生じないようにするための配慮である。もっとも、補助共通識別マークｍ３０において、必ずしもＷ１＝Ｗ２に設定する必要はなく、両者に若干の差が生じていてもかまわない。

重要な点は、補助共通識別マークｍ３０における第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１と第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２との差が、第１の識別マークｍ１５および第２の識別マークｍ２５における第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１と第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２との差よりも小さく設定されるようにする点である。このような設定を行えば、実際の媒体Ｍが「黒凸媒体」であろうが「黒凹媒体」であろうが、補助共通識別マークｍ３０の明るさは、第１の識別マークｍ１５の明るさと第２の識別マークｍ２５の明るさとの中間的な明るさとして観察されるため、いずれの媒体であっても共通して観察される補助マークとしての役割を果たすことができる。

図３０に示す実施例の特徴は、第１の識別マークｍ１５と補助共通識別マークｍ３０との組み合わせにより、主情報パターンによって示されたデータビットの第１の解釈方法を示す第１の標章（文字「凸」を示す標章）が構成され、第２の識別マークｍ２５と補助共通識別マークｍ３０との組み合わせにより、主情報パターンによって示されたデータビットの第２の解釈方法を示す第２の標章（文字「凹」を示す標章）が構成されている点である。すなわち、図３０の上段に示す４組の矩形により副情報パターンを構成し、中央矩形ｍ１５によって第１の識別マーク、左側矩形ｍ２５ａおよび右側矩形ｍ２５ｂによって第２の識別マーク、下方矩形ｍ３０によって補助共通識別マークがそれぞれ構成されるようにしたため、文字「凸」を示す第１の標章と文字「凹」を示す第２の標章とが表示できる。

もちろん、理論的には、補助共通識別マークｍ３０を設けなくても、中央矩形ｍ１５からなる第１の識別マーク（単一の正方形からなるマーク）が明るく観察できるか、あるいは、左側矩形ｍ２５ａおよび右側矩形ｍ２５ｂからなる第２の識別マーク（一対の正方形からなるマーク）が明るく観察できるか、によって、データビットの解釈方法を示すことも可能である。ただ、図３１に示すように、補助共通識別マークｍ３０を付加すれば、文字「凸」を示す第１の標章と文字「凹」を示す第２の標章とを表示できるので、この副情報パターンは「ビット”１”」が凸部か凹部かを直接的に示す標章になり、観察者は、より直感的にデータビットの解釈方法を認識することができる。

なお、第１の標章および第２の標章としては、必ずしも文字「凸」および文字「凹」を用いる必要はない。たとえば、図２８(b) には、「凸部がビット”１”です。」という第１の識別マークｍ１４と、「凹部がビット”１”です。」という第２の識別マークｍ２４とを用いた実施例が示されているが、この実施例に上述した補助共通識別マークを利用することも可能である。具体的には、たとえば、「凸部が」の部分を第１の識別マークとし、「凹部が」の部分を第２の識別マークとし、「ビット”１”です。」の部分を補助共通識別マークとすることができる。

＜＜＜ §１０． 情報記録媒体の構造のバリエーション ＞＞＞
§２では、図５を参照しながら、先願発明に係る情報保存装置によって作成される情報記録媒体の構造のバリエーションをいくつか述べた。ここでは、本発明に係る情報保存装置によって作成される情報記録媒体の構造のバリエーションを述べておく。

§７，§８で述べた実施例の場合、パターニング装置３００により、第１属性の領域（第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１）および第２属性の領域（第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２）のいずれか一方を示す凹部Ｃと他方を示す凸部Ｖとからなる凹凸構造を有する物理的構造体が形成される。一方、図５(c) には、先願発明のバリエーションとして、このような凹凸構造を有する物理的構造体において、凸部Ｖの表面に付加層３２を形成する変形例を示した。このように、凸部Ｖの表面に付加層を形成する変形例は、本発明においても有効である。

図３２〜図３５は、いずれも図１８に示す情報保存装置によって情報の書き込みが行われた情報記録媒体の様々なバリエーションを示す側断面図であり、上段の図(a) は第１の識別マークｍ１０が記録された部分領域ｐ１の側断面を示し、下段の図(b) は第２の識別マークｍ２０が記録された部分領域ｐ２の側断面を示す（いずれも切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。

図３２に示す変形例の特徴は、上面に凹凸構造を形成する加工が行われた後の基板６０の凸部の表面に、更に付加層６１を設けた点にある。ここで付加層６１としては、光反射性材料からなる層が用いられている。この図３２に示すような物理的構造体を作成するには、パターニング装置３００に、被成形層６０の凸部の表面に光反射性材料からなる付加層６１を形成する機能を設けておけばよい。

このように、凸部の表面に光反射性材料からなる付加層６１を形成しておくと、第１の識別マークｍ１０と第２の識別マークｍ２０とを対比したときに、両者の明るさの差を更に顕著にすることができ、読出作業者による観察を容易にする効果が得られる。図３２(a) ，(b) は、図２４に示す媒体Ｍ５と同様に、「黒凹媒体」の構造を示すものであり、凸部に入射した光線Ｌ９は上方に反射して観察され、凹部に入射した光線Ｌ１０の多くは散乱して消滅する。したがって、凸部の占有面積に比べて凹部の占有面積の方が広い第１の識別マークｍ１０（図３２(a) ）は暗く見え、凸部の占有面積の方が凹部の占有面積よりも広い第２の識別マークｍ２０（図３２(b) ）は明るく見える。

このとき、凸部の表面に光反射性材料からなる付加層６１が形成されていると、凸部に入射した光線Ｌ９の反射率を向上させることができるため、第２の識別マークｍ２０（図３２(b) ）をより明るくする効果が得られる。よって、読出作業者による対比観察をより容易にすることができる。

なお、この図３２に示す変形例に係る構造を採用した媒体の場合、部分領域ｐ１（図３２(a) ）における第１属性副領域ｇ１（凹部）の幅をＷ１＝１９μｍ、第２属性副領域ｇ２（凸部）の幅をＷ２＝１μｍとし、部分領域ｐ２（図３２(b) ）における第１属性副領域ｇ１（凹部）の幅をＷ１＝１μｍ、第２属性副領域ｇ２（凸部）の幅をＷ２＝１９μｍとし、格子線ピッチが２０μｍとなるような設定を行い、上方から観察したところ、反射回折光により両方の識別マークｍ１０，ｍ２０を良好な状態で確認することができた。

一方、図３３に示す変形例は、パターニング装置３００が、透光性材料からなる基板６５に対してパターニング処理を行うことにより、当該基板６５の表面（図の上面）に凹凸構造を形成し、更に、当該基板６５の裏面（図の下面）に、遮光性材料からなる付加層６６を形成した例である。この基板６５からなる媒体の場合も、上方から照射した照明光の反射光を上方から観察することにより、各識別マークを認識する点に変わりはないが、基板６５が透光性材料によって構成されているため、裏面からの照明光Ｌ１１が上方へと透過すると、識別マークの観察に悪影響を及ぼす可能性がある。

図３３に示す構造において、基板６５の裏面に形成された遮光性材料からなる付加層６６は、このような裏面からの照明光Ｌ１１が上方へと透過して、識別マークの観察に悪影響を及ぼすことを妨げる機能を果たす。基板６５を非透光性材料によって構成する場合は、裏面に付加層６６を設ける必要はないが、基板６５を透光性材料によって構成する場合は、図示の例のように、裏面に遮光性材料からなる付加層６６を設けるのが好ましい。

これまで述べてきた実施例は、いずれも、上面に凹凸構造が形成された媒体について、上方から照射された照明光の上面における反射光を上方から観察することにより、各識別マークを観察することを前提としたものであるが、図３４に示す例のように、透光性材料からなる基板３２を用いた媒体の場合、下方から下面に照射された照明光の上面からの透過光を上方から観察することにより、各識別マークを認識することも可能である。

図３４には、透光性を有する基板６５の下方から上方へと透過する光線Ｌ１２，Ｌ１３が一点鎖線で描かれているが、光線Ｌ１２は凸部Ｖを透過して上方へ向かう光であり、光線Ｌ１３は凹部Ｃを透過して上方へと向かう光である。理論的には、基板６５が１００％の透光性を有する完全な透明材料でない限り、透過光は基板６５中を進行するうちに一部が減衰するので、上方から観察した場合、凸部Ｖを透過した光線Ｌ１２の強度は凹部Ｃを透過した光線Ｌ１３の強度よりも若干低下する。したがって、図示の例の場合、凸部Ｖの占有面積に比べて凹部Ｃの占有面積の方が広い第１の識別マークｍ１０（図３４(a) ）は若干明るく見え、凸部Ｖの占有面積の方が凹部Ｃの占有面積よりも広い第２の識別マークｍ２０（図３４(b) ）は若干暗く見えることになる。

もっとも、図３４に示す構成の場合、透過光により観察される両識別マークの明暗の差は微小なものであるため、実用上は、本発明に係る識別マークとしての機能を十分に果たすことはできない。そこで、実際には、図３５に示す例のように、基板６５の凸部上面に遮光性材料からなる付加層６７を形成するのが好ましい。この図３５に示す構造をもった媒体を作成するには、パターニング装置３００が、透光性材料からなる基板６５に対してパターニング処理を行うことにより、その上面に凹凸構造を形成し、更に、凸部Ｖの表面に、遮光性材料からなる付加層６７を形成する処理を行うようにすればよい。

この図３５に示す媒体の場合、凹部Ｃを透過しようとする光線Ｌ１３は、そのまま上方へと透過して観察されることになるが、凸部Ｖを透過しようとする光線Ｌ１２は、遮光性材料からなる付加層６７に阻まれて、上方で観察されることはない。したがって、図示の例の場合、凸部Ｖの占有面積に比べて凹部Ｃの占有面積の方が広い第１の識別マークｍ１０（図３５(a) ）は明るく見え、凸部Ｖの占有面積の方が凹部Ｃの占有面積よりも広い第２の識別マークｍ２０（図３５(b) ）は暗く見えることになる。遮光性材料からなる付加層６７を形成したことにより、両識別マークの明暗差は顕著になり、本発明に係る識別マークとしての機能を十分に果たすことができる。

なお、この図３５に示す変形例に係る構造を採用した媒体の場合も、部分領域ｐ１（図３５(a) ）における第１属性副領域ｇ１（凹部）の幅をＷ１＝１９μｍ、第２属性副領域ｇ２（凸部）の幅をＷ２＝１μｍとし、部分領域ｐ２（図３５(b) ）における第１属性副領域ｇ１（凹部）の幅をＷ１＝１μｍ、第２属性副領域ｇ２（凸部）の幅をＷ２＝１９μｍとし、格子線ピッチが２０μｍとなるような設定を行い、上方から観察したところ、透過回折光により両方の識別マークｍ１０，ｍ２０を良好な状態で確認することができた。

以上、基板の表面に凹凸構造を形成した情報記録媒体について、いくつかの構造のバリエーションを述べたが、本発明を実施するにあたって、ビット情報を示す物理的構造は、必ずしも凹凸構造に限定されるものではなく、先願発明の変形例として図５(a) に例示したような網状構造を採用することも可能である。この場合、パターニング装置３００は、第１属性の領域（第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１）および第２属性の領域（第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２）のいずれか一方を示す貫通孔Ｈと他方を示す非孔部Ｎとからなる網状構造体を形成すればよい。

この場合、保存対象となるデジタルデータの各データビットは、主記録領域Ｐαにおいて、ビット”１”およびビット”０”のいずれか一方を示す貫通孔Ｈと他方を示す非孔部Ｎとからなる網状構造として記録されることになる。たとえば、図５(a) に示す網状構造体１２では、太い一点鎖線で示す位置（ビットを記録する格子点Ｌに対応する位置）が貫通孔Ｈになっているか、非孔部Ｎ（貫通孔が形成されていない部分）になっているか、によって、図示のとおりビット”１”およびビット”０”が表現される。

一方、データビットの解釈方法を示す情報は、副記録領域Ｐβに一対の識別マークの情報として記録される。

図３６〜図３９は、いずれも図１８に示す情報保存装置によって作成された網状構造を有する情報記録媒体を示す側断面図である。いずれも、上段の図(a) は第１の識別マークｍ１０が記録された部分領域ｐ１の側断面を示し、下段の図(b) は第２の識別マークｍ２０が記録された部分領域ｐ２の側断面を示す（いずれも切断面のみを示し、奥の構造の図示は省略する）。

図３６は、何ら付加層が形成されていない網状構造体からなる基板７０によって構成された情報記録媒体における部分領域ｐ１，ｐ２の側断面を示している。ここでは、まず、この情報記録媒体について、上方から照射された照明光の上面における反射光を上方から観察することにより、各識別マークを観察する場合を考えてみよう。この場合、非孔部Ｎに入射した光線Ｌ１４は、図示のとおり、非孔部Ｎの上面で反射して上方で観察される。一方、貫通孔Ｈに入射した光線Ｌ１５は、図示のとおり、媒体の下方に透過するか、もしくは、貫通孔Ｈの側面に衝突して散乱する。

したがって、非孔部Ｎの占有面積に比べて貫通孔Ｈの占有面積の方が広い第１の識別マークｍ１０（図３６(a) ）は暗く見え、非孔部Ｎの占有面積の方が貫通孔Ｈの占有面積よりも広い第２の識別マークｍ２０（図３６(b) ）は明るく見える。ここで、識別マークｍ１０として「非孔部Ｎがビット”１”」との解釈方法を示すマークを用い、識別マークｍ２０として「貫通孔Ｈがビット”１”」との解釈方法を示すマークを用いておけば、各識別マークｍ１０，ｍ２０は、データビットの解釈方法を示すマークとして正常に機能する。

すなわち、図３６に示す例の場合、第２の識別マークｍ２０の方が明るく見えるので、「貫通孔Ｈがビット”１”」との解釈方法が採用されることになり、当該解釈方法は、図５(a) に示すデータビットの正しい解釈を示している。

一方、図３７に示す変形例は、図３６に示す網状構造体からなる基板７０の上面に、更に付加層７１を設けたものである。ここで付加層７１としては、光反射性材料からなる層が用いられている。この図３７に示すような物理的構造体を作成するには、パターニング装置３００に、網状構造体からなる基板７０の非孔部Ｎの片面（図示の例の場合は上面）に、光反射性材料からなる付加層を形成する機能を設けておけばよい。

このように、非孔部Ｎの上面に光反射性材料からなる付加層７１を形成しておくと、第１の識別マークｍ１０と第２の識別マークｍ２０とを対比したときに、両者の明るさの差を更に顕著にすることができ、読出作業者による観察を容易にする効果が得られる。すなわち、付加層７１を形成すると、貫通孔Ｈに入射した光線Ｌ１５が上方で観察されない点は同じであるが、非孔部Ｎに入射した光線Ｌ１４の反射率を向上させることができるため、両方の識別マークをより明るくする効果が得られ、読出作業者による対比観察をより容易にすることができる。

以上、網状構造体からなる媒体について、上方から照射された照明光の上面における反射光を上方から観察することにより、各識別マークを観察することを前提とした説明を行ったが、この網状構造体からなる媒体の場合、下方から下面に照射された照明光の上面からの透過光を上方から観察することにより、各識別マークを認識することも可能である。図３８は、網状構造体からなる基板７０を非透光性材料によって構成し、下方からの照明光を上方から観察する態様を採った例を示す側断面図である。

基板７０が非透光性材料によって構成されているため、下方から非孔部Ｎに入射した光線Ｌ１７は、上方への透過が妨げられるが、貫通孔Ｈに入射した光線Ｌ１６の一部は上方に透過して観察されることになる（もちろん、一部には、貫通孔Ｈの側面に衝突して散乱して消滅する光もある）。したがって、図示の例の場合、非孔部Ｎの占有面積に比べて貫通孔Ｈの占有面積の方が広い第１の識別マークｍ１０（図３８(a) ）は明るく見え、非孔部Ｎの占有面積の方が貫通孔Ｈの占有面積よりも広い第２の識別マークｍ２０（図３８(b) ）は暗く見えることになる。よって、網状構造体からなる基板７０については、下方から下面に照射された照明光の上面からの透過光を上方から観察することにより、両方の識別マークの対比確認を行うことも可能である。

図３９に示す変形例は、透光性材料を用いて、網状構造体からなる基板７５を作成した場合にも、下方からの照明光を上方から観察する態様を採用できるように、基板７５の上面に、更に付加層７６を設けたものである。ここで付加層７６としては、遮光性材料からなる層が用いられている。この図３９に示すような物理的構造体を作成するには、パターニング装置３００に、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより網状構造を有する基板７５を形成し、その非孔部Ｎの片面に、遮光性材料からなる付加層７６を形成する機能を設けておけばよい。

この図３９に示す媒体の場合、貫通孔Ｈを透過した光線Ｌ１８は、そのまま上方へと透過して観察されることになるが、非孔部Ｎを透過しようとする光線Ｌ１９は、遮光性材料からなる付加層７６に阻まれて、上方で観察されることはない。したがって、図示の例の場合、非孔部Ｎの占有面積に比べて貫通孔Ｈの占有面積の方が広い第１の識別マークｍ１０（図３９(a) ）は明るく見え、非孔部Ｎの占有面積の方が貫通孔Ｈの占有面積よりも広い第２の識別マークｍ２０（図３９(b) ）は暗く見えることになる。基板７５が透光性材料によって構成されていても、遮光性材料からなる付加層７６を形成したことにより、両識別マークの明暗差は顕著になり、本発明に係る識別マークとしての機能を十分に果たすことができる。

以上、情報記録媒体の構造のバリエーションをいくつか述べたが、媒体の上方から照射された照明光の上面における反射光を上方から観察する反射観察を前提とした場合と、逆に、下方から下面に照射された照明光の上面からの透過光を上方から観察する透過観察を前提とした場合とでは、各識別マークの明暗の関係が逆転することは留意しておく必要がある。

たとえば、図３２に示す媒体は、反射観察を前提とした媒体であるため、第１の識別マークｍ１０は「凸部がビット”１”」であることを示すマークとし、第２の識別マークｍ２０は「凹部がビット”１”」であることを示すマークとしておけばよいが、図３５に示す媒体は、透過観察を前提とした媒体であるため、第１の識別マークｍ１０は「凹部がビット”１”」であることを示すマークとし、第２の識別マークｍ２０は「凸部がビット”１”」であることを示すマークとしておく必要がある。別言すれば、図３２に示す媒体と図３５に示す媒体は、物理的には同等の構造を有しているが、図３２に示す媒体を反射観察すると、第２の識別マークｍ２０（図３２(b) ）の方が明るく見えるのに対して、図３５に示す媒体を透過観察すると、第１の識別マークｍ１０（図３５(a) ）の方が明るく見えることになる。

同様に、図３７に示す媒体は、反射観察を前提とした媒体であるため、第１の識別マークｍ１０は「非孔部Ｎがビット”１”」であることを示すマークとし、第２の識別マークｍ２０は「貫通孔Ｈがビット”１”」であることを示すマークとしておけばよいが、図３９に示す媒体は、透過観察を前提とした媒体であるため、第１の識別マークｍ１０は「貫通孔Ｈがビット”１”」であることを示すマークとし、第２の識別マークｍ２０は「非孔部Ｎがビット”１”」であることを示すマークとしておく必要がある。別言すれば、図３７に示す媒体と図３９に示す媒体は、物理的には同等の構造を有しているが、図３７に示す媒体を反射観察すると、第２の識別マークｍ２０（図３７(b) ）の方が明るく見えるのに対して、図３９に示す媒体を透過観察すると、第１の識別マークｍ１０（図３９(a) ）の方が明るく見えることになる。

実際には、保存処理用コンピュータ１００′によって描画データＥを作成した時点では、パターニング装置３００によって、最終的にどのようなバリエーションの媒体が作成されるかを予測することはできない。したがって、実用上は、各識別マークｍ１０，ｍ２０によって示されるデータビットの解釈方法を示す情報として、基本的には、反射観察を行うことを前提とした情報を記録しておくようにし、読出作業者が、透過観察によって各識別マークｍ１０，ｍ２０の対比を行った場合には、データビットの解釈方法を逆転させる取り決めを行えばよい。

なお、上述した各付加層を構成する具体的な材料については、§２で述べたとおりである。たとえば、光反射性材料としては、アルミニウム、ニッケル、チタン、銀、クロム、シリコン、モリブデン、白金などの金属、これらの金属の合金、酸化物、窒化物などを利用することができ、遮光性材料としては、金属の酸化物や窒化物といった化合物からなる材料を用いることができる。もちろん、§２で述べたように、付加層のように明快な境界面を有する別層を形成する代わりに、付加層を形成すべき表面に不純物をドープすることにより同様の効果を得ることもできる。

＜＜＜ §１１． 本発明に係る情報保存方法 ＞＞＞
最後に、本発明を情報保存方法という方法発明として把握した場合の処理手順を、図４０の流れ図を参照しながら説明する。この図４０に示す情報保存処理は、デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する情報保存方法を実行するための処理であり、図示のとおり、ステップＳ３１〜Ｓ３６によって構成される。ここで、ステップＳ３１〜Ｓ３４の各段階は、図１８に示す保存処理用コンピュータ１００′によって実行される処理段階であり、ステップＳ３５の段階は、図１８に示すビーム露光装置２００によって実行される処理段階であり、ステップＳ３６の段階は、図１８に示すパターニング装置３００によって実行される処理段階である。

まず、ステップＳ３１では、保存対象となるデジタルデータＤを入力するデータ入力段階が実行される。この段階の処理内容は、図１１に示す先願発明におけるステップＳ１１の処理内容と同じである。

続いて、ステップＳ３２では、ステップＳ３１で入力したデジタルデータＤを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンＰαを生成する主情報パターン生成段階が実行される。この段階の処理内容は、図１１に示す先願発明におけるステップＳ１２〜Ｓ１５の処理内容と同じである。

ここで重要な点は、この主情報パターン生成段階で生成される主情報パターンＰαは、図２１の部分領域ｐ３内に例示されているように、第１属性主領域Ｇ１（黒領域）と第２属性主領域Ｇ２（白領域）とによって構成され、個々のデータビットにそれぞれ対応する所定点が、第１属性主領域Ｇ１内に存在するか、あるいは、第２属性主領域Ｇ２内に存在するか、の違いによって、個々のデータビットの二値情報が表現されたパターンである点である。

一方、ステップＳ３３では、上記主情報パターンＰαによって示されたデータビットの解釈方法を示す副情報パターンＰβを生成する副情報パターン生成段階が実行される。この段階は、先願発明にはない新規段階であり、その具体的な処理内容は、副情報パターン生成部１８０の処理機能として、既に述べたとおりである。

ここで重要な点は、図２１に示すように、上記副情報パターンＰβが、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第１の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第１の識別マークｍ１０と、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第２の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第２の識別マークｍ２０と、を有するパターンとなっている点である。

しかも、図２１の部分領域ｐ１内に例示されているように、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域内には、所定の配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域ｇ１（黒領域）と帯状の第２属性副領域ｇ２（白領域）とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、また、図２１の部分領域ｐ２内に例示されているように、第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域内には、配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域ｇ１（黒領域）と帯状の第２属性副領域ｇ２（白領域）とが配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されている。

ここで、第１の識別マークｍ１０を構成する閉領域については、第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１が第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２よりも広くなるように設定され、第２の識別マークｍ２０を構成する閉領域については、第２属性副領域ｇ２の幅Ｗ２が第１属性副領域ｇ１の幅Ｗ１よりも広くなるように設定される点も重要な特徴である。

そして、ステップＳ３４では、主情報パターンＰαおよび副情報パターンＰβを描画するための描画データＥを生成する描画データ生成段階が実行される。この処理内容は、図１１に示す先願発明におけるステップＳ１６の処理内容とほぼ同じである。すなわち、ステップＳ１６では、主情報パターンＰαに基づいて描画データＥの生成が行われたが、ステップＳ３４では、主情報パターンＰαに副情報パターンＰβを合成した合成パターンに基づいて描画データＥの生成が行われることになる。

ここで、この描画データ生成段階で生成される描画データＥは、第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１に対しては露光を行い、第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２に対しては露光を行わないようにするための描画データであるか、もしくは、第２属性主領域Ｇ２および第２属性副領域ｇ２に対しては露光を行い、第１属性主領域Ｇ１および第１属性副領域ｇ１に対しては露光を行わないようにするための描画データであり、しかも、第１属性副領域ｇ１および第２属性副領域ｇ２の幅が可視光に対する回折格子を構成することが可能な寸法となるような寸法設定が行われる。

続く、ステップＳ３５では、ステップＳ３４で生成された描画データＥに基づいて、情報記録媒体となる基板上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行うビーム露光段階が実行される。この段階の処理内容は、図１１に示す先願発明におけるステップＳ１７の処理内容と同じである。

最後のステップＳ３６では、露光を受けた基板に対してパターニング処理を行うことにより、描画データＥに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体を生成するパターニング段階が実行される。この段階の処理内容は、図１１に示す先願発明におけるステップＳ１８の処理内容と同じである。もちろん、§１０で述べた種々のバリエーションに係る構造を採用する場合には、このステップＳ３６において、必要な付加層の形成が行われる。

１０：被成形層（加工前）
１１：被成形層（加工後）
１２：網状構造体
１３：被成形層（加工後）
２０：レジスト層
２１：露光部
２２：非露光部
２３：残存部
２４：残存部
３１：付加層（全面に形成）
３２：付加層（凸部に形成）
３３：付加層（凹部に形成）
４０：支持層
５１：被成形層
６０：基板
６１：光反射性材料からなる付加層
６５：透光性材料からなる基板
６６：遮光性材料からなる付加層
６７：遮光性材料からなる付加層
７０：網状構造体からなる基板
７１：光反射性材料からなる付加層
７５：透光性材料からなる基板
７６：遮光性材料からなる付加層
１００，１００′：保存処理用コンピュータ
１１０：データ入力部
１２０：単位データ生成部
１３０：単位ビット行列生成部
１４０：単位ビット図形パターン生成微雨
１５０：単位記録用図形パターン生成部
１６０，１６０′：描画データ生成部
１７０：主情報パターン生成部
１８０：副情報パターン生成部
２００：ビーム露光装置
３００：パターニング装置
３１０：現像処理部
３２０：エッチング処理部
４００：画像撮影装置
４１０：撮像素子
４２０：拡大光学系
４３０：走査機構
５００：読出処理用コンピュータ
５１０：撮影画像格納部
５２０：ビット記録領域認識部
５３０：単位ビット行列認識部
５４０：走査制御部
５５０：データ復元部
Ａｂ，Ａｂ（ｉ）：ビット記録領域
Ａｕ，Ａｕ（１１）〜Ａｕ（３３）：単位記録領域
Ａα：主記録領域
Ａβ：副記録領域
Ａβ１：第１副記録領域
Ａβ２：第２副記録領域
Ｂ（Ｕ１），Ｂ（Ｕｉ）：単位ビット行列
Ｃ：凹部
Ｄ：保存対象となるデジタルデータ
Ｅ：描画データ
Ｆ：ビット図形
Ｇ１：第１属性主領域
Ｇ２：第２属性主領域
ｇ１：第１属性副領域
ｇ２：第２属性副領域
Ｈ：貫通孔
Ｌ：格子点
Ｌ１〜Ｌ１９：光線
Ｍ：情報記録媒体
Ｍ′：情報記録媒体
Ｍ０：複製作成用媒体
Ｍ１：原版となる情報記録媒体
Ｍ２：複製された情報記録媒体
Ｍ３：原版となる情報記録媒体
Ｍ４：複製された情報記録媒体
Ｍ５：情報記録媒体（黒凹媒体）
Ｍ６：情報記録媒体（黒凸媒体）
ｍ１〜ｍ２５：識別マーク
ｍ３０：補助共通識別マーク
ｍ１３ａ，ｍ１３ｂ：識別マークｍ１３の各閉領域
ｍ２３ａ，ｍ２３ｂ，ｍ２３ｃ：識別マークｍ２３の各閉領域
ｍ２５ａ，ｍ２５ｂ：識別マークｍ２５の各閉領域
Ｎ：非孔部
Ｐ（Ｅ）：描画用パターン
Ｐ（Ｕ１），Ｐ（Ｕｉ）：単位ビット図形パターン
Ｐα：主情報パターン
Ｐβ：副情報パターン
ｐ１〜ｐ３：部分領域
Ｑ，Ｑ１〜Ｑ４３：位置合わせマーク
Ｒ（Ｕ１）〜Ｒ（Ｕ４），Ｒ（Ｕｉ）：単位記録用図形パターン
Ｓ：露光対象基板
Ｓ１１〜Ｓ３６：流れ図の各ステップ
Ｕ１〜Ｕ４，Ｕｉ：単位データ
ｕ：所定ビット長
Ｖ：凸部
Ｗ１：第１属性副領域の幅
Ｗ２：第２属性副領域の幅
Ｘ：横方向座標軸
Ｘ１〜Ｘ７：横方向格子線
Ｙ：縦方向座標軸
Ｙ１〜Ｙ７：縦方向格子線
Ｚ：配置軸

Claims (23)

1. デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する情報保存装置であって、
   保存対象となるデジタルデータを入力するデータ入力部と、
   前記デジタルデータを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンを生成する主情報パターン生成部と、
   前記主情報パターンによって示されたデータビットの解釈方法を示す副情報パターンを生成する副情報パターン生成部と、
   前記主情報パターンおよび前記副情報パターンを描画するための描画データを生成する描画データ生成部と、
   前記描画データに基づいて、情報記録媒体となる基板上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行うビーム露光装置と、
   露光を受けた基板に対してパターニング処理を行うことにより、前記描画データに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体を生成するパターニング装置と、
   を備え、
   前記主情報パターンは、第１属性主領域と第２属性主領域とによって構成され、個々のデータビットにそれぞれ対応する所定点が、前記第１属性主領域内に存在するか、あるいは、前記第２属性主領域内に存在するか、の違いによって、個々のデータビットの二値情報が表現されたパターンであり、
   前記副情報パターンは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第１の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第１の識別マークと、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第２の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第２の識別マークと、を有するパターンであり、
   前記第１の識別マークを構成する閉領域内には、所定の配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが前記配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、前記第２の識別マークを構成する閉領域内には、前記配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが前記配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、かつ、前記第１の識別マークを構成する閉領域については、前記第１属性副領域の幅が前記第２属性副領域の幅よりも広くなるように設定され、前記第２の識別マークを構成する閉領域については、前記第２属性副領域の幅が前記第１属性副領域の幅よりも広くなるように設定されており、
   前記描画データ生成部は、前記第１属性主領域および前記第１属性副領域に対しては露光を行い、前記第２属性主領域および前記第２属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データ、もしくは、前記第２属性主領域および前記第２属性副領域に対しては露光を行い、前記第１属性主領域および前記第１属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データを生成し、かつ、前記第１属性副領域および前記第２属性副領域の幅が可視光に対する回折格子を構成することが可能な寸法に設定されていることを特徴とする情報保存装置。
2. 請求項１に記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、情報記録媒体上に形成される第１の識別マークおよび第２の識別マークが肉眼観察可能なサイズになる副情報パターンを生成することを特徴とする情報保存装置。
3. 請求項１または２に記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、第１の識別マークを構成する閉領域については、第１属性副領域の幅が第２属性副領域の幅の５倍以上となるように設定し、第２の識別マークを構成する閉領域については、第２属性副領域の幅が第１属性副領域の幅の５倍以上となるように設定することを特徴とする情報保存装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、第１の識別マークを構成する閉領域内の第１属性副領域の幅と第２の識別マークを構成する閉領域内の第２属性副領域の幅とを等しく設定し、第１の識別マークを構成する閉領域内の第２属性副領域の幅と第２の識別マークを構成する閉領域内の第１属性副領域の幅とを等しく設定することを特徴とする情報保存装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、第１の識別マークと第２の識別マークとが隣接して配置された副情報パターンを生成することを特徴とする情報保存装置。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、第１の識別マークを構成する閉領域と第２の識別マークを構成する閉領域とが接触している副情報パターンを生成することを特徴とする情報保存装置。
7. 請求項１〜４のいずれかに記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、第１の識別マークの内部に第２の識別マークが埋め込まれた副情報パターンもしくは第２の識別マークの内部に第１の識別マークが埋め込まれた副情報パターンを生成することを特徴とする情報保存装置。
8. 請求項１〜４のいずれかに記載の情報保存装置において、
   副情報パターン生成部が、第１の識別マークおよび第２の識別マークに加えて、更に、補助共通識別マークを有する副情報パターンを生成し、
   前記補助共通識別マークは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる補助共通情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する識別マークであり、
   前記補助共通識別マークを構成する閉領域内には、配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが前記配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、かつ、前記補助共通識別マークにおける第１属性副領域の幅と第２属性副領域の幅との差が、前記第１の識別マークおよび前記第２の識別マークにおける第１属性副領域の幅と第２属性副領域の幅との差よりも小さく設定されていることを特徴とすることを特徴とする情報保存装置。
9. 請求項８に記載の情報保存装置において、
   補助共通識別マークにおける第１属性副領域の幅と第２属性副領域の幅とが等しくなるように設定されていることを特徴とする情報保存装置。
10. 請求項８または９に記載の情報保存装置において、
    第１の識別マークと補助共通識別マークとの組み合わせにより、主情報パターンによって示されたデータビットの第１の解釈方法を示す標章が構成され、第２の識別マークと補助共通識別マークとの組み合わせにより、主情報パターンによって示されたデータビットの第２の解釈方法を示す標章が構成されていることを特徴とする情報保存装置。
11. 請求項１０に記載の情報保存装置において、
    左側矩形、中央矩形、右側矩形の３つの矩形を、それぞれが左側、中央、右側になるように横方向に隣接して配置し、これら３つの矩形の下方に共通して隣接するように下方矩形を配置し、
    前記中央矩形によって第１の識別マークを構成し、前記左側矩形および右側矩形によって第２の識別マークを構成し、前記下方矩形によって補助共通識別マークを構成することにより、文字「凸」を示す第１の標章と文字「凹」を示す第２の標章とが構成されるようにしたことを特徴とする情報保存装置。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の情報保存装置において、
    ビーム露光装置が、被成形層とこれを覆うレジスト層とを有する基板に対して、前記レジスト層の表面にビーム露光を行う機能を有し、
    パターニング装置が、前記レジスト層の露光部または非露光部を溶解する性質をもった現像液に前記基板を含浸させてその一部を残存部とする加工を行う現像処理部と、前記レジスト層の残存部をマスクとして前記被成形層に対するエッチングを行うエッチング処理部と、を有することを特徴とする情報保存装置。
13. 請求項１２に記載の情報保存装置において、
    主情報パターン生成部が、個々のビット”１”および個々のビット”０”のうちのいずれか一方を、閉領域からなる個々のビット図形に変換し、前記ビット図形の内部の領域を第１属性主領域、外部の領域を第２属性主領域とする主情報パターンを生成し、
    描画データ生成部が、第１属性主領域および第１属性副領域に対しては露光を行い、第２属性主領域および第２属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データを生成することを特徴とする情報保存装置。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、第１属性の領域および第２属性の領域のいずれか一方を示す凹部と他方を示す凸部とからなる凹凸構造を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
15. 請求項１４に記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、凸部の表面に、光反射性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
16. 請求項１４に記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより上面に凹凸構造を形成し、基板の下面に、遮光性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
17. 請求項１４に記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより凹凸構造を形成し、凸部の表面に、遮光性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
18. 請求項１〜１３のいずれかに記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、第１属性の領域および第２属性の領域のいずれか一方を示す貫通孔と他方を示す非孔部とからなる網状構造を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
19. 請求項１８に記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、非孔部の片面に、光反射性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
20. 請求項１８に記載の情報保存装置において、
    パターニング装置が、透光性材料からなる基板に対してパターニング処理を行うことにより網状構造を形成し、非孔部の片面に、遮光性材料からなる付加層を有する物理的構造体を形成することを特徴とする情報保存装置。
21. 請求項１〜１１のいずれかに記載の情報保存装置において、
    データ入力部と、主情報パターン生成部と、副情報パターン生成部と、描画データ生成部とを、コンピュータにプログラムを組み込むことにより構成したことを特徴とする情報保存装置。
22. 請求項１〜１１のいずれかに記載の情報保存装置における、データ入力部、主情報パターン生成部、副情報パターン生成部、描画データ生成部としてコンピュータを機能させるプログラム。
23. デジタルデータを情報記録媒体に書き込んで保存する情報保存方法であって、
    コンピュータが、保存対象となるデジタルデータを入力するデータ入力段階と、
    コンピュータが、前記デジタルデータを構成する個々のデータビットの情報を示す主情報パターンを生成する主情報パターン生成段階と、
    コンピュータが、前記主情報パターンによって示されたデータビットの解釈方法を示す副情報パターンを生成する副情報パターン生成段階と、
    コンピュータが、前記主情報パターンおよび前記副情報パターンを描画するための描画データを生成する描画データ生成段階と、
    前記描画データに基づいて、情報記録媒体となる基板上に、電子線またはレーザ光を用いたビーム露光を行うビーム露光段階と、
    露光を受けた基板に対してパターニング処理を行うことにより、前記描画データに応じた物理的構造パターンが形成された情報記録媒体を生成するパターニング段階と、
    を有し、
    前記主情報パターンは、第１属性主領域と第２属性主領域とによって構成され、個々のデータビットにそれぞれ対応する所定点が、前記第１属性主領域内に存在するか、あるいは、前記第２属性主領域内に存在するか、の違いによって、個々のデータビットの二値情報が表現されたパターンであり、
    前記副情報パターンは、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第１の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第１の識別マークと、文字、数字、記号、図形、もしくはこれらの一部、またはこれらの組み合わせからなる第２の情報を提示するための１つもしくは複数の閉領域を有する第２の識別マークと、を有するパターンであり、
    前記第１の識別マークを構成する閉領域内には、所定の配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが前記配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、前記第２の識別マークを構成する閉領域内には、前記配置軸Ｚに平行な方向に伸びる帯状の第１属性副領域と帯状の第２属性副領域とが前記配置軸Ｚに対して直交する方向に交互に並べて配置されており、かつ、前記第１の識別マークを構成する閉領域については、前記第１属性副領域の幅が前記第２属性副領域の幅よりも広くなるように設定され、前記第２の識別マークを構成する閉領域については、前記第２属性副領域の幅が前記第１属性副領域の幅よりも広くなるように設定されており、
    前記描画データ生成段階では、前記第１属性主領域および前記第１属性副領域に対しては露光を行い、前記第２属性主領域および前記第２属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データ、もしくは、前記第２属性主領域および前記第２属性副領域に対しては露光を行い、前記第１属性主領域および前記第１属性副領域に対しては露光を行わないようにするための描画データを生成し、かつ、前記第１属性副領域および前記第２属性副領域の幅が可視光に対する回折格子を構成することが可能な寸法設定を行うことを特徴とする情報保存方法。