JP2017139053A - 情報保存装置および情報読出装置 - Google Patents
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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、
デジタルデータを、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単位データ生成部と、
個々の単位データ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、単位ビット行列を生成する単位ビット行列生成部と、
単位ビット行列を、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を生成する単位ビット図形パターン生成部と、
単位ビット図形パターンに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る単位記録用図形パターン生成部と、
単位記録用図形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、
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、
を設けるようにしたものである。
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。
単位ビット図形パターン生成部が、単位ビット行列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し、
描画データ生成部が、個々のビット図形の輪郭線を示す描画データを生成し、
ビーム露光装置が、個々のビット図形の輪郭線の内側部分に対してビーム露光を行うようにしたものである。
パターニング装置が、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ようにしたものである。
パターニング装置が、凹部と凸部のいずれか一方もしくは双方の表面に、光反射性もしくは光吸収性の材料からなる付加層を有する物理的構造パターンを形成するようにしたものである。
パターニング装置が、ビット”1”およびビット”0”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パターンを形成するようにしたものである。
単位データ生成部が、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し、
単位ビット行列生成部が、m行n列からなる単位ビット行列を生成し、
単位ビット図形パターン生成部が、単位ビット行列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に対応づけ、ビット”1”またはビット”0”に対応する格子点上に所定形状のビット図形を配置することにより単位ビット図形パターンを生成するようにしたものである。
単位ビット図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域内に配置された単位ビット図形パターンを生成し、
単位記録用図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域の外部に位置合わせマークを付加することにより、ビット記録領域および位置合わせマークを包含する矩形状の単位記録領域内に配置された単位記録用図形パターンを生成し、
描画データ生成部が、矩形状の単位記録領域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を含んだ描画用パターンを生成し、当該描画用パターンを描画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。
単位記録用図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域の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るようにしたものである。
単位記録用図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域の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、かつ、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したものである。
単位記録用図形パターン生成部が、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したものである。
データ入力部と、単位データ生成部と、単位ビット行列生成部と、単位ビット図形パターン生成部と、単位記録用図形パターン生成部と、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。
情報記録媒体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装置と、
撮影画像を格納する撮影画像格納部と、
撮影画像格納部に格納されている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を認識するビット記録領域認識部と、
ビット記録領域内のパターンに基づいて単位ビット行列を認識する単位ビット行列認識部と、
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、画像撮影装置による撮影対象領域を変更する制御を行う走査制御部と、
単位ビット行列認識部が認識した個々の単位ビット行列から単位データを生成し、個々の単位データ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を復元するデータ復元部と、
を設けるようにしたものである。
情報記録媒体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装置と、
撮影画像を格納する撮影画像格納部と、
撮影画像格納部に格納されている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を認識するビット記録領域認識部と、
ビット記録領域内のパターンに基づいて単位ビット行列を認識する単位ビット行列認識部と、
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、画像撮影装置による撮影対象領域を変更する制御を行う走査制御部と、
単位ビット行列認識部が認識した個々の単位ビット行列から単位データを生成し、個々の単位データ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を復元するデータ復元部と、
を設け、
画像撮影装置が、少なくとも1つの単位記録領域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、
走査制御部が、基準位置合わせマークに基づいて基準単位記録領域を包含する領域の撮影画像が得られるように、画像撮影装置に対して撮影対象領域を調整させる制御を行い、その後、単位記録領域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したものである。
撮影画像格納部と、ビット記録領域認識部と、単位ビット行列認識部と、走査制御部と、データ復元部とを、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。
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、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単位データ生成段階と、
コンピュータが、個々の単位データ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、単位ビット行列を生成する単位ビット行列生成段階と、
コンピュータが、単位ビット行列を、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を生成する単位ビット図形パターン生成段階と、
コンピュータが、単位ビット図形パターンに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る単位記録用図形パターン生成段階と、
コンピュータが、単位記録用図形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、
を行うようにしたものである。
画像撮影装置を用いて、情報記録媒体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と、
コンピュータが、撮影画像を格納する撮影画像格納段階と、
コンピュータが、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を認識するビット記録領域認識段階と、
コンピュータが、ビット記録領域内のパターンに基づいて単位ビット行列を認識する単位ビット行列認識段階と、
コンピュータが、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から単位データを生成し、個々の単位データ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を復元するデータ復元段階と、
を行い、
画像撮影段階において、コンピュータが、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、画像撮影装置による撮影対象領域を変更する制御を行うようにしたものである。
図1は、本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。
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。
§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。
§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。
最後に、本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。
11:被成形層(加工後)
12:網状構造体
20:レジスト層
21:露光部
22:非露光部
23: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
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:描画データ生成部
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
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
H:貫通孔
L:格子点
M:情報記録媒体
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
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〜S27: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
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
Claims (14)
- 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、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単位データ生成部と、
個々の単位データ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、単位ビット行列を生成する単位ビット行列生成部と、
前記単位ビット行列を、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を生成する単位ビット図形パターン生成部と、
前記単位ビット図形パターンに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る単位記録用図形パターン生成部と、
前記単位記録用図形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、
前記パターニング装置が、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ことを特徴とする情報保存装置。 - 請求項1に記載の情報保存装置において、
パターニング装置が、凹部と凸部のいずれか一方もしくは双方の表面に、光反射性もしくは光吸収性の材料からなる付加層を有する物理的構造パターンを形成することを特徴とする情報保存装置。 - 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、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単位データ生成部と、
個々の単位データ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、単位ビット行列を生成する単位ビット行列生成部と、
前記単位ビット行列を、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を生成する単位ビット図形パターン生成部と、
前記単位ビット図形パターンに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る単位記録用図形パターン生成部と、
前記単位記録用図形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、
前記パターニング装置が、ビット”1”およびビット”0”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パターンを形成することを特徴とする情報保存装置。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の情報保存装置において、
単位データ生成部が、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し、
単位ビット行列生成部が、m行n列からなる単位ビット行列を生成し、
単位ビット図形パターン生成部が、単位ビット行列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に対応づけ、ビット”1”またはビット”0”に対応する格子点上に所定形状のビット図形を配置することにより単位ビット図形パターンを生成することを特徴とする情報保存装置。 - 請求項4に記載の情報保存装置において、
単位ビット図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域内に配置された単位ビット図形パターンを生成し、
単位記録用図形パターン生成部が、前記矩形状のビット記録領域の外部に位置合わせマークを付加することにより、前記ビット記録領域および前記位置合わせマークを包含する矩形状の単位記録領域内に配置された単位記録用図形パターンを生成し、
描画データ生成部が、前記矩形状の単位記録領域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を含んだ描画用パターンを生成し、当該描画用パターンを描画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。 - 請求項5に記載の情報保存装置において、
単位記録用図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域の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ることを特徴とする情報保存装置。 - 請求項5に記載の情報保存装置において、
単位記録用図形パターン生成部が、矩形状のビット記録領域の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、かつ、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ことを特徴とする情報保存装置。 - 請求項6または7に記載の情報保存装置において、
単位記録用図形パターン生成部が、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ことを特徴とする情報保存装置。 - 請求項1〜8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、単位データ生成部と、単位ビット行列生成部と、単位ビット図形パターン生成部と、単位記録用図形パターン生成部と、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。 - 請求項1〜8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、単位データ生成部、単位ビット行列生成部、単位ビット図形パターン生成部、単位記録用図形パターン生成部および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。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の情報保存装置を用いて情報記録媒体に保存されたデジタルデータを読み出す情報読出装置であって、
前記情報記録媒体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装置と、
前記撮影画像を格納する撮影画像格納部と、
前記撮影画像格納部に格納されている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を認識するビット記録領域認識部と、
前記ビット記録領域内のパターンに基づいて単位ビット行列を認識する単位ビット行列認識部と、
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、前記画像撮影装置による撮影対象領域を変更する制御を行う走査制御部と、
前記単位ビット行列認識部が認識した個々の単位ビット行列から単位データを生成し、個々の単位データ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を復元するデータ復元部と、
を備えることを特徴とする情報読出装置。 - 請求項8に記載の情報保存装置を用いて情報記録媒体に保存されたデジタルデータを読み出す情報読出装置であって、
前記情報記録媒体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装置と、
前記撮影画像を格納する撮影画像格納部と、
前記撮影画像格納部に格納されている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を認識するビット記録領域認識部と、
前記ビット記録領域内のパターンに基づいて単位ビット行列を認識する単位ビット行列認識部と、
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、前記画像撮影装置による撮影対象領域を変更する制御を行う走査制御部と、
前記単位ビット行列認識部が認識した個々の単位ビット行列から単位データを生成し、個々の単位データ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を復元するデータ復元部と、
を備え、
前記画像撮影装置は、少なくとも1つの単位記録領域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、
前記走査制御部は、基準位置合わせマークに基づいて基準単位記録領域を包含する領域の撮影画像が得られるように、前記画像撮影装置に対して撮影対象領域を調整させる制御を行い、その後、単位記録領域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ことを特徴とする情報読出装置。 - 請求項11または12に記載の情報読出装置において、
撮影画像格納部と、ビット記録領域認識部と、単位ビット行列認識部と、走査制御部と、データ復元部とを、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読出装置。 - 請求項11または12に記載の情報読出装置における、撮影画像格納部、ビット記録領域認識部、単位ビット行列認識部、走査制御部およびデータ復元部としてコンピュータを機能させるプログラム。
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