JP2017220280A - データ保存媒体、データ読出装置及びデータ読出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】超長期に亘って保管される場合であっても、記録されている情報の読出方向を容易に認識可能なデータ保存媒体、データ読出装置及びデータ読出方法を提供する。【解決手段】データ保存媒体は、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する石英基材と、石英基材の第１面上に定義された方形状の保存領域内に形成された、データのデータビット列を、当該データビット列の各ビットに対応する物理的構造により表現するデータパターンと、石英基材の第１面上に保存領域に対応するようにして設けられ、保存領域に形成されているデータパターンの物理的構造により表現されているデータビット列の配列方向に関する情報を示す配列方向指標マークとを備え、配列方向指標マークは、データパターンの物理的構造により表現されているデータビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、データ保存媒体、データ読出装置及びデータ読出方法に関する。

種々の情報を記録する媒体としての紙は、古くから利用されており、現在においても、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、動画、静止画等の画像情報を記録するフィルム（マイクロフィルム等）、音の情報を記録するレコード盤等が利用され、近年では、デジタルデータを記録する媒体として、ＣＤ、ＤＶＤ、光カード等の光学式に読込可能な記録媒体等が利用されている。

ＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体においては、読出装置の回転ステージにセットされた記録媒体を一定方向に回転させながらレーザ光を記録媒体表面に照射し、記録媒体表面の凹凸構造によって変化する反射光を検出することで、記録されている情報が読み出される。また、光カードにおいても同様に、読出装置に挿入された記録媒体に光を照射し、記録媒体に形成された孔部と非孔部との反射率のコントラストを検出することで、記録された情報が読み出される。これらの記録媒体に記録された情報を読み出すためには、ＣＤ、ＤＶＤ等の表裏面、光カードの挿入方向など、読出装置に記録媒体を正しい位置でセットする必要がある。そして、これらの記録媒体に記録された情報を読み出す読出装置においては、記録媒体が正しい位置でセットされていることを前提として、情報を読み出す方向が設定されている。通常、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体においては、記録媒体の基材とは異なる材料からなるレーベル面が記録媒体の一方面に形成されており、光カード等の記録媒体においては挿入方向を示すマークが印刷されている（光カードに関し、特許文献１参照）。これらのレーベル面やマークを作業者が確認することで、読出装置に正しい位置で媒体をセットすることができる。

特開２００４−６６７２４号公報

近年、上記記録媒体として、１００年を超える超長期に亘って情報を安定的に保存可能なものが求められている。上記ＣＤ、ＤＶＤ等のように、記録媒体を構成する基材とは異なる材料からなるレーベル面を有する場合、そのレーベル面を構成する材料が記録媒体の基材を構成する材料よりも環境変化に弱く、また熱応力等により記録媒体を構成する基材に対して応力が加わること等により記録媒体の寿命が制限されてしまい、超長期的に情報を安定的に保存することが困難であるという問題がある。

このような問題を解消すべく、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録媒体にレーベル面を設けないようにすると、記録媒体の表裏を認識することが困難となる。読出装置に記録媒体が誤った方向で装着されてしまうと、読出装置において定められた読み出し方向と、記録媒体に記録されている情報の配列方向とが一致せず、正しい情報を読み出すことができないという問題が生じ得る。

また、上記光カードのように、挿入方向を示すマークが印刷されている場合、超長期に亘って保管されたときに、その保管環境等によっては当該マークが消失してしまい、光カードの挿入方向を認識することが困難となるという問題がある。

このような課題に鑑みて、本発明は、超長期に亘って保管される場合であっても、記録されている情報の読出方向を容易に認識可能なデータ保存媒体、データ読出装置及びデータ読出方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、データが保存されてなるデータ保存媒体であって、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する、石英からなる基材と、前記基材の前記第１面上に定義された方形状の保存領域内に形成されてなり、前記データのデータビット列を、当該データビット列の各ビットに対応する物理的構造により表現するデータパターンと、前記基材の前記第１面上に前記保存領域に対応するようにして設けられてなり、前記保存領域に形成されている前記データパターンの前記物理的構造により表現されている前記データビット列の配列方向に関する情報を示す配列方向指標マークとを備え、前記配列方向指標マークは、前記データパターンの前記物理的構造により表現されている前記データビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられていることを特徴とするデータ保存媒体を提供する（発明１）。

上記発明（発明１）によれば、データパターンを構成する物理的構造が、保存されているデータのデータビット列の配列方向に対応して配列されており、当該物理的構造により表現されているデータビット列の配列方向に関する情報を示す配列方向指標マークが、当該データビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられていることで、超長期に亘って保管される場合であっても、保存されている情報の読出方向を容易に認識することができる。

上記発明（発明１）において、前記基材の前記第１面上には、行列状に配置された複数の前記保存領域が定義されており、前記複数の保存領域のそれぞれには、前記データを複数に分割して得られる複数の単位データのそれぞれのデータビット列を、当該データビット列の各ビットに対応する単位物理的構造により表現する単位データパターンが形成されており、前記配列方向指標マークは、前記複数の保存領域のそれぞれに対応するようにして、前記複数の保存領域のそれぞれに形成されている前記単位データパターンの前記単位物理的構造により表現されている前記単位データのデータビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられているのが好ましい（発明２）。

上記発明（発明１，２）において、前記保存領域と前記配列方向指標マークとの全体形状が対称性を有しないような位置に前記配列方向指標マークが設けられているのが好ましい（発明３）。

上記発明（発明１〜３）において、前記配列方向指標マークが、前記保存領域の外側の領域に設けられていてもよいし（発明４）、前記保存領域内に設けられていてもよい（発明５）。

上記発明（発明１〜５）において、前記物理的構造は、前記データビット列の各ビットに対応する凹部及び凸部により構成され得るものであって（発明６）、前記配列方向指標マークは、凹部又は凸部により構成され得る（発明７）。

また、上記発明（発明１〜５）において、前記物理的構造は、前記データビット列の各ビットに対応する貫通孔及び非孔部により構成され得るものであって（発明８）、前記配列方向指標マークは、貫通孔又は非孔部により構成され得る（発明９）。

また、本発明は、上記発明（発明１〜９）に係るデータ保存媒体に保存されているデータを読み出す装置であって、前記データ保存媒体が載置される媒体載置部と、前記媒体載置部に載置された前記データ保存媒体の前記保存領域を含む領域の画像データを取得する画像データ取得部と、前記画像データ取得部により取得された前記画像データから、前記保存領域に形成されている前記データパターンの物理的構造を抽出する方向を決定する抽出方向決定部と、前記抽出方向決定部により決定された前記物理的構造の抽出方向に従って前記画像データから前記物理的構造を抽出し、当該物理的構造から前記データを読み出すデータ読出部とを備え、前記抽出方向決定部は、前記画像データ取得部により取得された前記画像データから前記配列方向指標マークを認識し、当該配列方向指標マークの前記保存領域に対する位置関係に基づいて、前記物理的構造の抽出方向を決定することを特徴とするデータ読出装置を提供する（発明１０）。

上記発明（発明１０）において、前記画像データ取得部は、前記配列方向指標マーク及び前記保存領域に形成されている前記データパターンを認識可能な画像データを取得してもよいし（発明１１）、前記画像データ取得部は、前記配列方向指標マークを認識可能であるが、前記データパターンを認識不可能な第１画像データと、前記データパターンの前記物理的構造を認識可能な第２画像データとを取得し、前記抽出方向決定部は、前記第１画像データに基づいて前記物理的構造の抽出方向を決定し、前記画像データ取得部は、前記抽出方向決定部により決定された抽出方向に基づいて、前記データパターンの前記物理的構造を正位置にて表示する前記第２画像データを取得し、前記データ読出部は、前記第２画像データに基づいて前記物理的構造を抽出してもよい（発明１２）。

さらに、本発明は、上記発明（発明１〜９）に係るデータ保存媒体に保存されているデータを読み出す方法であって、前記データ保存媒体の前記保存領域を含む領域の画像データを取得する画像データ取得工程と、前記画像データから、前記保存領域に形成されている前記データパターンの物理的構造を抽出する方向を決定する抽出方向決定工程と、前記抽出方向決定工程により決定された前記物理的構造の抽出方向に従って前記画像データから前記物理的構造を抽出し、当該物理的構造から前記データを読み出すデータ読出工程とを含み、前記抽出方向決定工程において、前記画像データから前記配列方向指標マークを認識し、当該配列方向指標マークの前記保存領域に対する位置関係に基づいて、前記物理的構造の抽出方向を決定することを特徴とするデータ読出方法を提供する（発明１３）。

上記発明（発明１３）において、前記画像データ取得工程において、前記配列方向指標マーク及び前記保存領域に形成されている前記データパターンを認識可能な画像データを取得してもよいし（発明１４）、前記画像データ取得工程は、前記配列方向指標マークを認識可能であるが、前記データパターンを認識不可能な第１画像データを取得する第１画像データ取得工程であり、前記抽出方向決定工程において、前記第１画像データに基づいて前記物理的構造の抽出方向を決定し、前記決定された抽出方向に基づいて、前記データパターンの前記物理的構造が正位置にて表示される前記データパターンの前記物理的構造を認識可能な前記第２画像データを取得する第２画像データ取得工程をさらに含み、前記データ読出工程において、前記第２画像データに基づいて前記物理的構造を抽出してもよい（発明１５）。

本発明によれば、超長期に亘って保管される場合であっても、記録されている情報の読出方向を容易に認識可能なデータ保存媒体、データ読出装置及びデータ読出方法を提供することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るデータ保存媒体の概略構成を示す平面図である。 図２は、本発明の一実施形態における単位保存領域の概略構成を示す平面図である。 図３は、本発明の一実施形態における保存領域を示す平面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るデータ保存媒体の部分拡大切断端面図であって、図２におけるＩ−Ｉ線切断端面図である。 図５は、本発明の一実施形態における単位データパターンの配列方向を示す平面図である。 図６は、本発明の一実施形態における配列方向指標パターンの他の態様（その１）を示す平面図である。 図７は、本発明の一実施形態における配列方向指標パターンの他の態様（その２）を示す平面図である。 図８は、本発明の一実施形態における配列方向指標パターンの他の態様（その３）を示す平面図である。 図９は、本発明の一実施形態における単位データパターンの物理的構造の他の態様を示す切断端面図である。 図１０は、本発明の一実施形態における配列方向指標パターンを行番号及び列番号の数字の点字を模したパターンで表す態様を示す平面図である。 図１１は、本発明の一実施形態における配列方向指標パターンの他の態様（その４）を示す平面図である。 図１２は、本発明の一実施形態における境界パターンの構成を示す平面図である。 図１３は、本発明の一実施形態における境界パターンの配置例を示す平面図である。 図１４は、本発明の一実施形態における単位データパターン、配列方向指標パターン及び境界パターンの配置例を示す部分平面図である。 図１５は、本発明の一実施形態における描画データを生成する工程を示す概略図である。 図１６は、本発明の一実施形態に係るデータ保存媒体の製造方法の工程を示す斜視図である。 図１７は、本発明の一実施形態に係るデータ保存媒体の複製物を製造する工程を示す工程フロー図である。 図１８は、本発明の一実施形態におけるデータ読出装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図１９は、本発明の一実施形態におけるデータ読出方法を概略的に示すフローチャートである。 図２０は、本発明の一実施形態における単位データパターンの物理的構造を抽出する方向（抽出方向）を決定する手法を概略的に示す平面図である。 図２１は、本発明の一実施形態におけるデータ保存用媒体の構成を概略的に示す部分拡大斜視図である。

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［データ保存媒体］
図１は、本実施形態に係るデータ保存媒体の概略構成を示す平面図であり、図２は、本実施形態における単位保存領域の概略構成を示す平面図であり、図３は、本実施形態における保存領域を示す平面図であり、図４は、本実施形態に係るデータ保存媒体の部分拡大切断端面図であって、図２におけるＩ−Ｉ線切断端面図である。

本実施形態に係るデータ保存媒体１は、第１面２１及び当該第１面２１に対向する第２面２２を有し、略方形状の石英ガラスからなる基材２を備え、基材２の第１面２１上に定義された略方形状の保存領域ＳＡ内に、保存されているデータのデータ内容（ビット列）の各ビットに対応する物理的構造により当該データのデータ内容（ビット列）を表現するデータパターンが形成されている。

保存領域ＳＡ内には、複数の単位保存領域ＵＡがＭ行×Ｎ列（Ｍ及びＮは、その一方が２以上の整数であり、他方が１以上の整数である。）の行列配置で並列されている。図３に示すように、本実施形態においては、２４個の単位保存領域ＵＡが４行（Ｍ＝４）×６列（Ｎ＝６）の行列配置で並列されている例を挙げて説明するが、この態様に限定されるものではない。

保存領域ＳＡは、複数の単位保存領域ＵＡと、隣接する単位保存領域ＵＡの間に位置する、畦道状のデータ非保存領域ＮＡとを含む。各単位保存領域ＵＡは、単位データパターン３０が形成されている領域であり、データ非保存領域ＮＡは、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０が形成されている領域である。

単位保存領域ＵＡの大きさは、後述する撮像部１１１における撮影可能領域の大きさ（単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０の物理的構造（凹部３１及び凸部３２）を認識可能な倍率で撮影可能な領域の大きさ）に応じて適宜設定され得るものである。また、データ非保存領域ＮＡの大きさは、少なくとも配列方向指標パターン４０を形成可能な大きさである限り特に制限されないが、データ非保存領域ＮＡの大きさを可能な限り小さくすることにより、保存領域ＳＡ中における単位保存領域ＵＡの占める割合を増大させることができ、データの記録容量を大きくすることができる。このとき、データ非保存領域ＮＡの幅Ｗ_NAを、単位保存領域ＵＡ内の単位データパターン３０の物理的構造（凹部３１及び凸部３２）の間隔の整数倍と不一致になるように設定するのが好ましい。これにより、データ非保存領域ＮＡを明確に把握可能となる。

各単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０は、データ保存媒体１に記録・保存されているデータが複数に分割された単位データのデータ内容（単位ビット列）を表現する凹部（ホール）３１及び凸部（ホールが形成されていない部分）３２からなる。本実施形態においては、当該単位データの単位ビット列のうちのビット「１」が凹部３１と定義され、ビット「０」が凸部３２と定義されている。例えば、図２においては、左上から右に向かって「１０１００１１１０１・・・」という単位ビット列（単位ビット行列）で表現される単位データがデータ保存媒体１の単位保存領域ＵＡに記録・保存されている。なお、単位ビット列のうちのビット「１」が凸部３２と定義され、「０」が凹部３１と定義されてもよい。

単位データパターン３０としての凹部３１及び凸部３２は、行列状に配置されるようにして単位保存領域ＵＡ内に形成されており、当該凹部３１及び凸部３２の行列配置は、単位データの単位ビット列を行列配置に変換した単位ビット行列に対応する配置である。

データ保存媒体１に記録・保存されているデータの種類としては、特に限定されるものではなく、例えば、テキストデータ、動画や静止画等の画像データ、音声データ等が挙げられる。

配列方向指標パターン４０は、各単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０（凹部３１及び凸部３２）により表現されている単位ビット列（単位ビット行列）の配列方向に関する情報を示すパターンであって、各単位保存領域ＵＡに対応して設けられてなるものであって、物理的構造としての凹部４１からなる。配列方向指標パターン４０は、単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターンＵＰ（単位データの単位ビット列）の行列配置に関する情報を示すものである。図示例においては、配列方向指標パターン４０は、長方形の単位保存領域ＵＡの左上角部近傍及び左下角部近傍に形成されており、配列方向指標パターン４０がこの位置に形成されている態様がデータ保存媒体１の正位置である。これを前提とすることで、単位データパターン３０（凹部３１及び凸部３２）は、単位ビット列（単位ビット行列）に対応した行列配置（単位保存領域ＵＡの左上から右下に向かう行列配置）で形成されている、と理解され得る。図５においては、単位データの単位ビット列の各ビットに対応する単位データパターン３０（凹部３１及び凸部３２）が、矢印方向に配列されていることを示している。

配列方向指標パターン４０は、各単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０により表現されている単位ビット列（単位ビット行列）の配列方向を特定可能な位置に形成されていればよく、上記態様に限定されるものではない。配列方向指標パターン４０は、単位保存領域ＵＡと配列方向指標マークＤＰとにより構成される全体形状が、点対称、線対称、回転対称等の対称性を有しない形状となるような位置に形成されているのが好ましい。例えば、図６に示すように、単位保存領域ＵＡの形状が略長方形状である場合、配列方向指標パターン４０は、当該単位保存領域ＵＡの４つの角部のうち、１つの角部（図６に示す例では左上の角部）の近傍であって、１つの辺（長辺又は短辺。図６に示す例では上側に位置する長辺）に沿って形成されていてもよい。配列方向指標パターン４０がこのような位置に形成されていることで、後述するように、データ保存媒体１がデータ読出装置１００にセットされたときに、保存領域ＳＡ（単位保存領域ＵＡ）がデータ読出装置１００の撮像部１１１との位置関係で正位置であるか否かを容易に認識することができる。

なお、本実施形態における配列方向指標パターン４０は、図７に示すように、データ保存媒体１の想定寿命や安定性を損なわない限りにおいて、酸化クロム等からなる金属薄膜等の基材２とは異なる部材により構成されていてもよい。また、配列方向指標パターン４０の形状、寸法等は、特に限定されるものではないが、単位データパターン３０を構成する物理的構造（凹部３１及び凸部３２）の形状や寸法と異なるのが好ましい。単位データパターン３０と配列方向指標パターン４０とを構成する物理的構造の形状や寸法が互いに相違することで、データ読出装置１００の撮像部１１１により取得された画像データから、配列方向指標パターン４０を容易に認識することができる。

配列方向指標パターン４０は、図８に示すように、単位保存領域ＵＡ内に形成されていてもよい。この場合においては、保存領域ＳＡ内にデータ非保存領域ＮＡが存在していなくてもよい。これにより、データ保存媒体１における記録容量の増大が図れる。

本実施形態における単位データパターン３０は、光学的に認識可能な物理的構造により構成されていればよく、凹部３１及び凸部３２に限定されるものではない。例えば、図９に示すように、単位ビット列のビット「１」に対応する貫通孔部３３と、ビット「０」に対応する非孔部３４とにより構成されていてもよい。この場合において、配列方向指標パターン４０は、単位データパターン３０と同様の物理的構造、すなわち貫通孔部により構成されているのが、データ保存媒体１の作製上の手間の観点から好ましい。一方で、単位データパターン３０及び配列方向指標パターン４０のいずれか一方が非貫通の凹部により構成され、他方が貫通孔部により構成されていてもよい。このような態様であれば、後述するデータ読出装置１００（図１８参照）の撮像部１１１にてデータ保存媒体１の第２面２２側の画像データを取得した際、いずれか一方（単位データパターン３０又は配列方向指標パターン４０）の存在を確認することができないため、それによりデータ読出装置１００にセットされたデータ保存媒体１の表裏が逆転していることを容易に認識することができる。

なお、配列方向指標パターン４０は、各単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０の配列方向に関する情報を示すものであるとともに、保存領域ＳＡ内における各単位保存領域ＵＡの位置情報を示すものであってもよい。例えば、配列方向指標パターン４０は、保存領域ＳＡ内に行列状に配置されている各単位保存領域ＵＡの並列位置を表すｐ行目（ｐは１以上Ｍ以下の整数である。）及びｑ列目（ｑは１以上Ｎ以下の整数である。）という行番号及び列番号（ｐ，ｑ）の数字を表す点字を模したパターン（図１０参照）を物理的構造（凹部４１及び凸部４２）により表現してなるものであってもよい。なお、図１１においては、単位保存領域ＵＡが０４行０２列目に位置する領域である、ということが配列方向指標パターン４０により示されている。

この場合において、配列方向指標パターン４０は、単位データパターン３０と同様、行番号及び列番号の数字を２値化したビット列を表す物理的構造（凹部４１及び凸部４２）により構成されていてもよい。

境界パターン５０は、一の単位保存領域ＵＡと、行方向及び列方向においてデータ非保存領域ＮＡを介して隣接する他の単位保存領域ＵＡとの境界を示すパターンであって、略方形状の各単位保存領域ＵＡの４角の外側に位置するように形成されている。かかる境界パターン５０が形成されていることで、データ読出装置１００の撮像部１１１にて各単位保存領域ＵＡを容易に認識することが可能となり、複数の単位データパターン３０として記録・保存されているデータの正確な読み出しが可能となる。

本実施形態において、境界パターン５０は、略十字状であって、その交点Ｌから外側に向かって延伸する４つのパターン５１〜５４のうちの１つのパターン５１の長さ（交点から当該パターンの延伸方向における長さ）が、他の３つのパターン５２〜５４の長さよりも短い（図１２（ａ）参照）。このような形状を有する境界パターン５０は、保存領域ＳＡ内の複数の単位保存領域ＵＡの並列順（図３における左上から横方向に向かう順）に、９０°ずつ回転させるようにして形成されている（図１３参照）。後述するように、本実施形態に係るデータ保存媒体１に記録・保存されているデータを読み出す際に、各単位保存領域ＵＡの画像データを、撮像部１１１をデータ保存媒体１に対して相対的に移動させながら取得する。そのため、撮像部１１１の移動のたびに撮像部１１１の位置合わせを行い、画像データを取得することになるが、単位保存領域ＵＡの並列順に境界パターン５０が９０°ずつ回転していることで、撮像部１１１を走査させながら、単位保存領域ＵＡの並列順に画像データを取得することができる。

なお、境界パターン５０は、その他の態様（平面視形状）として、略Ｌ字状（基準点Ｃｐから２方向に延伸する、互いに直交する２つのパターンを有するもの）であってもよいし（図１２（ｂ）参照）、略十字状であって、基準点Ｃｐから外側に延伸する４つのパターンの長さ（交点から当該パターンの延伸方向における長さ）が実質的に同一のものであってもよい（図１２（ｃ）参照）。

本実施形態において、単位データパターン３０を構成する凹部３１は、平面視略方形状のホール形状である。この凹部３１の寸法は、一般的な撮像素子により凹部３１を光学的に認識可能な寸法であればよいが、データ保存媒体１における記録・保存可能なデータ容量を増大させるために、単位データパターン３０の凹部３１の寸法は、例えば、４００ｎｍ以下、好ましくは１００〜２５０ｎｍ程度に設定され得る。

図１４に示すように、単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０は、いずれも、保存領域ＳＡ内に設定された仮想グリッドＧｒの交点ＰＩに重なるようにして形成されている。より具体的には、単位データパターン３０（凹部３１）、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０のそれぞれの基準点Ｃｐが仮想グリッドＧｒの交点ＰＩに重なるように、単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０が形成されている。ここで、単位データパターン３０及び配列方向指標パターン４０の基準点Ｃｐは、単位データパターン３０及び配列方向指標パターン４０を構成する物理的構造の平面視における中心点であり、境界パターン５０の基準点Ｃｐは、略十字状の交点Ｌである。なお、少なくとも単位データパターン３０の基準点Ｃｐが仮想グリッドＧｒの交点ＰＩに重なるようにして形成されていればよく、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０の基準点Ｃｐは、仮想グリッドＧｒの交点ＰＩに重なっていてもよいし、仮想グリッドＧｒのグリッド線に重なるが交点ＰＩには重なっていなくてもよいし、仮想グリッドＧｒの交点ＰＩ及びグリッド線のいずれにも重なっていなくてもよい。

上述した構成を有する本実施形態に係るデータ保存媒体１においては、記録・保存されているデータのデータ内容（ビット列）が、保存領域ＳＡの各単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０（行列状に配置された、物理的構造としての凹部３１及び凸部３２）により表現されている。そして、単位データパターン３０における物理的構造（凹部３１及び凸部３２）の配置順の指標となる配列方向指標パターン４０が、各単位保存領域ＵＡに対応して形成されている。したがって、当該配列方向指標パターン４０を認識することにより、データを読み出す順序を正確に認識することができ、当該データを正確に復元することができる。

また、本実施形態に係るデータ保存媒体１は、石英からなる基材を加工することにより作製され得るものであって、極めて優れた耐熱性及び耐水性を有する。したがって、保存環境が変化したとしても記録・保存されているデータ（単位データパターン３０）及び配列方向指標パターン４０が滅失することがなく、当該データを超長期的に（数百年以上の単位で）保存することができるとともに、超長期的なスパンを経ても配列方向指標パターン４０を認識することで、データ保存媒体１に保存されているデータを読み出す順序を正確認識し、当該データを正確に復元することができる。

さらに、本実施形態に係るデータ保存媒体１は、基材２の第１面２１に形成されたデータパターン（物理的構造としての凹部３１及び凸部３２）によりデータを記録・保存することができるため、後述するように、当該データ保存媒体１を用いてインプリントリソグラフィ処理を行うことで、データが記録・保存されたデータ保存媒体１の複製物（バックアップ）を、当該データ（デジタルデータ）が存在していなくても容易に作製することができる。

さらにまた、本実施形態に係るデータ保存媒体１に記録・保存されているデータは、一般的な撮像素子を用いて光学的に認識可能な物理的構造により表現されているため、超長期的な将来においても、そのときに存在する撮像素子を用いて当該物理的構造（凹部３１及び凸部３２）を撮像してビット列に変換するだけで、容易にデータを復元することができる。

なお、本実施形態に係るデータ保存媒体１において、データが記録・保存される各単位保存領域ＵＡの保存領域ＳＡ内における位置情報を示すものとしての配列方向指標パターン４０が形成されている場合、データ保存媒体１に記録・保存されているデータの一部（複数の単位保存領域ＵＡのうちの一部の単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０）を読み出す場合であっても、当該配列方向指標パターン４０に基づいて、目的とするデータ（データの一部）を容易に読み出すことができる。また、単位保存領域ＵＡに形成されている物理的構造（凹部３１）の一部が破損してしまった場合であっても、物理的構造の一部が破損してしまった単位保存領域ＵＡを配列方向指標パターン４０によって特定することができるため、データ保存媒体１の複製物（バックアップ）が予め作製されていれば、当該複製物から当該単位保存領域ＵＡに記録・保存されているデータを容易に読み出すことができ、データ保存媒体１の他の単位保存領域ＵＡから読み出されたデータと結合することで、データ保存媒体１に記録・保存されているデータの復元が可能となる。

〔データ保存媒体の製造方法〕
上述した構成を有するデータ保存媒体１は、以下のようにして作製することができる。図１５は、本実施形態に係るデータ保存媒体１を作製する前段階として描画データを設計する工程を概略的に示すフロー図であり、図１６は、本実施形態に係るデータ保存媒体１を作製する工程を示す部分拡大斜視図である。

［描画データ設計工程］
まずは、データ保存媒体１に記録・保存されるデータＤに基づき、データ保存媒体１の保存領域ＳＡ（各単位保存領域ＵＡ）に単位データパターン３０及び配列方向指標パターン４０を形成するための描画データを設計する。

具体的には、まず、データＤの全ビット列を、その先頭から所定のビット長単位でＸ個（Ｘは２以上の整数である。）の単位ビット列に分割し、当該単位ビット列を含む単位データＵＤ₁〜ＵＤ_Xを生成する。各単位データＵＤの単位ビット列のビット長は、単位保存領域ＵＡに記録・保存可能なビット長と同一に設定され得る。本実施形態における各単位保存領域ＵＡに８行×１６列のビット行列でデータが保存され得る場合、記録・保存されるデータＤの全ビット列を、その先頭から１２８ビット長の単位ビット列の単位データＵＤに分割する。なお、保存されるデータＤの全ビット列を分割することなく一の単位保存領域ＵＡに記録・保存可能であるならば、データＤの全ビット列を分割しなくてもよい。

次に、各単位データＵＤの単位ビット列を、８行×１６列の単位ビット行列ＵＭに変換し、当該単位ビット行列ＵＭに基づいて、単位パターンデータＤ₃₀を生成する。本実施形態においては、このとき、単位保存領域ＵＡに相当する領域内に仮想グリッドＧｒを定義し、当該仮想グリッドＧｒの交点ＰＩに重なるように、単位ビット行列ＵＭのうちのビット「１」に対応する位置にのみ、凹部３１に対応するビット図形（正方形の図形）を配置し、ビット「０」に対応する位置にはビット図形を配置しない（図１５参照）。この単位パターンデータＤ₃₀は、８行×１６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ＵＭを構成する１２８ビットの情報を表現している。この単位パターンデータＤ₃₀が、単位保存領域ＵＡに単位データパターン３０（凹部３１）を形成する際の描画データとして用いられる。

続いて、各単位パターンデータＤ₃₀の外側（データ非保存領域ＮＡであって、単位保存領域ＵＡの左上角近傍及び左下角近傍）に配列方向指標パターンデータＤ₄₀を付加する。この配列方向指標パターンデータＤ₄₀が、データ非保存領域ＮＡに配列方向指標パターン４０を形成する際の描画データとして用いられる。

このようにして各単位保存領域ＵＡに形成される単位データパターン３０の描画データである単位パターンデータＤ₃₀、及びデータ非保存領域ＮＡに形成される配列方向指標パターン４０の描画データである配列方向指標パターンデータＤ₄₀を生成した後、これらを行列状に配置するとともに、境界パターン５０の描画データである境界パターンデータＤ₅₀をデータ非保存領域ＮＡに付加することで、描画データを生成することができる。

なお、配列方向指標パターン４０は、上記の順序で付加されなくてもよいし、上記以外の順序で付加された方がよい場合もある。例えば、図８に示すように、単位保存領域ＵＡ内に配列方向指標パターン４０が設けられる場合には、単位保存領域ＵＡ内における配列方向指標パターン４０の占める領域（配列方向指標パターン４０を設けるために必要な仮想グリッドＧｒの交点ＰＩの数）によって、単位保存領域ＵＡ内に配列可能な単位データＵＤのビット長に制約が生じる。このような場合には、配列方向指標パターンデータＤ₄₀を生成した後、単位パターンデータＤ₃₀を設計し、単位保存領域ＵＡから配列方向指標パターン４０が配置される領域を除いた個所（仮想グリッドＧｒの交点ＰＩ）に配列可能なビット長単位で、保存されるデータＤの全データ列を分割するのが好ましい。

［データ保存媒体作製工程］
続いて、第１面１１及び第１面１１に対向する第２面１２を有する、石英からなるデータ保存媒体用基材１０を準備し、当該基材１０の第１面１１上に、単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０に対応するレジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀を形成する（図１６（ａ）参照）。

かかるレジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀は、半導体の製造プロセス等で利用されている従来公知の露光装置（電子線描画装置、レーザ描画装置等）を用いて形成され得る。この露光装置を用いて、上記のようにして生成された描画データに基づいて、データ保存媒体用基材１０の第１面１１側に形成されているレジスト層にパターン潜像を形成し、現像処理を施すことにより、レジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀を形成することができる。

上記レジスト層を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、従来公知のエネルギー線感応型レジスト材料（例えば、電子線感応型レジスト材料等）等を用いることができる。なお、図１６（ａ）に示す例においては、ポジ型のエネルギー線感応型レジスト材料を用いた例が示されているため、パターン潜像が形成されたレジスト層に現像処理を施すことで、凹状のレジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀が形成される。

このようにしてレジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀を形成した後、当該レジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀をマスクとして用い、ウェットエッチング法又はドライエッチング法によりデータ保存媒体用基材１０の第１面１１をエッチングし（図１６（ｂ）参照）、残存するレジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀を除去する。これにより、基材２の第１面２１に、単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０が形成されてなる、本実施形態に係るデータ保存媒体１を作製することができる。なお、必要に応じて、データ保存媒体用基材１０の第１面１１側表面に酸化クロム等のハードマスク層が形成されているものを用い、レジストパターンＲ₃₀，Ｒ₄₀，Ｒ₅₀をマスクとしたハードマスク層のエッチングによりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとしてデータ保存媒体用基材１０の第１面１１をエッチングしてハードマスクパターンを除去することによりデータ保存媒体１を作製してもよい。

このようにして作製されたデータ保存媒体１を用い、その複製物を作製する方法について説明する。図１７は、本実施形態に係るデータ保存媒体１の複製物を作製する工程を切断端面にて示す工程フロー図である。

まず、基材２の第１面２１に単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０が形成されてなるデータ保存媒体１と、第１面６１及びそれに対向する第２面６２を有し、第１面６１上に樹脂層７が設けられてなる基板６とを準備する（図１７（ａ）参照）。

基板６を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、蛍石基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス基板、ホウケイ酸ガラス基板等のガラス基板；ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板、その他ポリオレフィン基板等の樹脂基板等からなる単層基板や、上記基板のうちから任意に選択された２以上を積層してなる積層基板等が挙げられる。

樹脂層７は、後述の工程（図１７（ｂ）参照）にて、データ保存媒体１の単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０の反転パターンが形成される層である。樹脂層７を構成する樹脂材料としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等の樹脂材料を用いることができ、より具体的には、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂等を用いることができる。

次に、基板６上の樹脂層７に、データ保存媒体１の第１面２１を押し当てて、当該樹脂層７にデータ保存媒体１の単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０を転写し、それらの反転パターンを形成する（図１７（ｂ）参照）。樹脂層７が硬化した後、当該樹脂層７からデータ保存媒体１及び基板６を剥離することで、樹脂製モールド８が作製される（図１７（ｃ）参照）。なお、後工程（図１７（ｄ）〜１７（ｆ））において支障がないのであれば、又は基板６と樹脂層７との密着性が高くそれらの剥離が困難であるならば、図１７（ｃ）に示す工程を省略し、基板６と樹脂層７とを剥離しなくてもよい。

続いて、第１面１１’及びそれに対向する第２面１２’を有する、石英からなる複製物用基材１０’を準備し、当該複製物用基材１０’の第１面１１’上にレジスト層９を形成し、当該レジスト層９に樹脂製モールド８における反転パターンが形成されている面を押し当て、その状態でレジスト層９を硬化させる（図１７（ｄ）参照）。

レジスト層９が硬化した後、樹脂製モールド８をレジスト層９から剥離することで、樹脂製モールド８の反転パターンが転写されたレジストパターン９１が形成される（図１７（ｅ）参照）。そのレジストパターン９１をマスクとして用いて、複製物用基材１０の第１面１１’をエッチングする。これにより、データ保存媒体１の複製物１’を作製することができる（図１７（ｆ）参照）。なお、レジスト層９の硬化に影響がない限りにおいて、必要に応じて、複製物用基材１０’の第１面１１’側表面に酸化クロム等のハードマスク層が形成されているものを用い、レジストパターン９１をマスクとしたハードマスク層のエッチングによりハードマスクパターンを形成し、当該ハードマスクパターンをマスクとして複製物用基材１０’の第１面１１’をエッチングしてハードマスクパターンを除去することによりデータ保存媒体１の複製物１’を作製してもよい。

上述したように、本実施形態によれば、半導体製造プロセス等で利用されている従来公知のリソグラフィ技術を利用することで、データ保存媒体１を容易に作製することができる。また、当該データ保存媒体１が破損した場合等に備え、それに記録・保存されているデータのバックアップとしての複製物は、従来公知のインプリント技術を利用して容易に作製され得る。

〔データ読出装置・データ読出方法〕
上述した構成を有するデータ保存媒体１に記録・保存されたデータを読み出すためのデータ読出装置及び当該データ読出装置を用いたデータ読出方法について説明する。図１８は、本実施形態におけるデータ読出装置の概略構成を示すブロック図である。

本実施形態におけるデータ読出装置１００は、データ保存媒体１を載置（セット）するステージと、データ保存媒体１の保存領域ＳＡの画像データを取得する画像データ取得部１１０と、当該画像データに基づいたデータ処理等を行う制御部１２１及び画像データ取得部１１０により取得された画像データや制御部１２１により生成された各種データ、各種プログラム等を記憶する記憶部１２２を有する制御装置１２０とを備える。なお、ステージには、画像データ取得部１１０に対する正位置でデータ保存媒体１をセットすることができるものの、画像データ取得部１１０に対して左に９０°回転させた状態、右に９０°回転させた状態、１８０°回転させた状態にてデータ保存媒体１をセットすることもできる。

画像データ取得部１１０は、ＣＣＤカメラのような所定の撮影対象領域内の画像を画像データとして取り込む撮像部１１１と、撮影対象領域がデータ保存媒体１の保存領域ＳＡの各単位保存領域ＵＡを撮影部１１１に対して順次相対的に移動させるように走査処理を行う走査部１１２とを含む。かかる画像データ取得部１１０としては、汎用の光学顕微鏡等を用いることができる。

制御部１２１は、各種プログラムの指示に従って演算処理を行う。具体的には、制御部１２１は、各単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０に基づいて画像データから単位データ（単位ビット列）を読み出す処理、当該単位データ（単位ビット列）の結合順序に関するデータ（結合順序データ）を生成する処理、配列方向指標パターン４０に基づいて単位データパターン３０に対応する単位データ（単位ビット列）の抽出方向を決定する処理、画像データ取得部１１０により取得された画像データや、種々の生成されたデータ等を記憶部１２２に記憶させる処理、読み出された単位データ（単位ビット列）を結合して、データ保存媒体１に記録・保存されているデータを復元する処理等を行う。

記憶部１２２は、画像データ取得部１１０により取得された保存領域ＳＡ（単位保存領域ＵＡ）の画像データ、単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０に基づいて画像データから読み出された単位データ（単位ビット列）の結合順序データ等を記憶する。かかる制御部１２１及び記憶部１２２を有する制御装置１２０としては、汎用のコンピュータ等を用いることができる。

このような構成を有するデータ読出装置１００を用いて、データ保存媒体１に記録・保存されているデータを読み出す方法について説明する。図１９は、本実施形態におけるデータ読出方法の各工程を示すフローチャートである。

まず、画像データ取得部１１０にデータ保存媒体１がセットされると、画像データ取得部１１０は、走査部１１２により、データ保存媒体１を撮像部１１１に対して相対的に移動させ、撮像部１１１により、データ保存媒体１の保存領域ＳＡの各単位保存領域ＵＡを所定の順で撮像させ、少なくとも単位保存領域ＵＡ及び配列方向指標パターン４０の画像を含む画像データを取得する（Ｓ１）。単位保存領域ＵＡの全体形状が長方形状であって、保存領域ＳＡ内にＭ行×Ｎ列（Ｍ≠Ｎ）の行列配置で単位保存領域ＵＡが配列されている場合（図３参照）、画像データの取得前に、単位保存領域ＵＡの全体形状を認識し、当該全体形状が横長の長方形状であれば、データ保存媒体１が正位置でセットされているか、正位置から１８０°回転した状態でセットされていると判断される。したがって、この場合には、Ｍ行×Ｎ列に対応して撮像部１１１を行方向に走査させてＭ×Ｎ個の画像データを取得すればよい。一方、単位保存領域ＵＡの全体形状が縦長の長方形状であれば、データ保存媒体１が正位置から右又は左に９０°回転した状態でセットされていると判断される。したがって、この場合には、Ｎ行×Ｍ列に対応して撮像部１１１を行方向に走査させてＭ×Ｎ個の画像データを取得すればよい。なお、単位保存領域ＵＡの全体形状が正方形であって、保存領域ＳＡ内にＭ行×Ｎ列（Ｍ＝Ｎ）の行列配置で単位保存領域ＵＡが配列されている場合には、データ保存媒体１が正位置又はそれから１８０°回転した状態でセットされているか、正位置から右又は左に９０°回転した状態でセットされているかを判断する必要はない。

次に、制御部１２１は、記憶部１２２に記憶された各画像データの中から任意に選択された一の画像データの正位置に対する単位保存領域ＵＡの位置関係を判断し、当該位置関係に基づいて単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０の物理的構造（凹部３１及び凸部３２）を抽出する方向（抽出方向）を決定するとともに、各画像データから読み出され得る単位データ（単位ビット列）の結合順序を示す結合順序データを生成する（Ｓ２）。

具体的には、図２０に示すように、制御部１２１は、単位保存領域ＵＡ及びそれに対応する配列方向指標パターン４０を物理的に包含する方形状の枠Ｆｒを定義し、当該枠Ｆｒを回転させながら、当該枠Ｆｒ内における配列方向指標パターン４０の納まるべき位置Ｐと、画像データＩＭにおける配列方向指標パターン４０とを一致させる。図２０に示す例においては、上記のように一致させた枠Ｆｒが単位保存領域ＵＡの正位置に対して左に９０°回転していると判断することができる。したがって、制御部１２１は、画像データＩＭにおける単位保存領域ＵＡに形成されている単位データパターン３０が左下から右上に向かう行列状に配置されていると判断し、その行列配置に従って物理的構造（凹部３１及び凸部３２）の抽出方向を決定する。また、制御部１２１は、画像データを撮像順に行列状に配置したときに、左下に位置する画像データから列方向に沿って上方に向かう順で単位データを結合することを内容とする結合順序データが生成される。

続いて、制御部１２１は、上記のようにして決定された抽出方向に従い、記憶部１２２に記憶されている各画像データから、単位データパターン３０の物理的構造（凹部３１及び凸部３２）を抽出し、当該物理的構造に基づいて単位データ（単位ビット列）を読み出し、当該単位データ（単位ビット列）を記憶部１２２に記憶させる（Ｓ３）。

単位データパターン３０の物理的構造（凹部３１及び凸部３２）を抽出し、当該物理的構造に基づいて単位データ（単位ビット列）を読み出す際、制御部１２１は、単位保存領域ＵＡ、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０を含む画像データ上に仮想グリッドＧｒを定義する。この仮想グリッドＧｒは、４角に位置する境界パターン５０の基準点Ｃｐを通るように定義される。そして、制御部１２１は、単位保存領域ＵＡ内における仮想グリッドＧｒの各交点ＰＩ上に凹部３１が存在するか否かを判定する。凹部３１が存在するか否かの判定は、例えば、画像データにおける明暗分布に基づいて行われ得る。

制御部１２１は、凹部３１が存在すると判定した交点ＰＩにはビット「１」を、凹部３１が存在しないと判定した交点ＰＩにはビット「０」を対応付け、これにより単位データ（単位ビット列）が読み出される。

制御部１２１は、すべての画像データについて単位データ（単位ビット列）を記憶部１２２に記憶させた後（Ｓ３）、結合順序データに従って単位データ（単位ビット列）を結合し、データ（ビット列）を生成する（Ｓ４）。このようにして、データ保存媒体１に保存されているデータを復元することができる。

上述したように、本実施形態におけるデータ読出装置及びそれを用いたデータ読出方法によれば、データ保存媒体１に配列方向指標パターン４０が設けられていることで、データ保存媒体１がデータ読出装置にセットされる方向にかかわらず、データ保存媒体１に保存されているデータを正確に復元することができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

上記実施形態において、データ保存媒体１は、基材２の第１面２１に定義された一の保存領域ＳＡ内に複数の単位保存領域ＵＡが行列状に配置されてなるものであるが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、一の保存領域ＳＡ内に、データのビット列を表現するデータパターンが形成されてなるものであってもよい。

上記実施形態において、データ保存媒体１は、第１面１１及びそれに対向する第２面１２を有する、石英からなるデータ保存媒体用基材１０の第１面１１に、単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０を同時に形成することで作製されるが（図１６参照）、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、図２１に示すように、第１面１１’及びそれに対向する第２面１２’を有する、石英からなる基材１０’の第１面１１’上に、複数の単位保存領域ＵＡ及びデータ非保存領域ＮＡを含む保存領域ＳＡが設定され、当該保存領域ＳＡのデータ非保存領域ＮＡに、各単位保存領域ＵＡに対応する配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０が形成されてなるデータ保存用媒体を準備し、当該データ保存用媒体の各単位保存領域ＵＡに、単位データパターン３０を形成することで、データ保存媒体１を作製してもよい。この場合において、当該データ保存用媒体の各単位保存領域ＵＡに単位データパターン３０を形成する際には、事前に配列方向指標パターン４０を認識し、当該配列方向指標パターン４０に基づいて、単位データパターン３０を形成するために用いられる描画データである単位パターンデータＤ₃₀を配置する。

上記実施形態に係るデータ保存媒体１において、単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０及び境界パターン５０を構成する物理的構造がドット状の凸部であってもよい。この場合において、当該データ保存媒体１を作製する際に、エネルギー線感応型レジスト材料としてネガ型の材料を用いればよい。

上記実施形態において、データ読出装置１００の画像データ取得部１１０により取得された画像データから単位データパターン３０の物理的構造の抽出方向を決定し、当該抽出方向に従って物理的構造を抽出して単位データ（単位ビット列）を読み出しているが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、画像データ取得部１１０により取得された画像データから、画像データの正位置に対する単位保存領域ＵＡの位置関係を判断し、単位保存領域ＵＡが画像データの正位置に一致していない場合には、画像データを回転させて正位置に戻し、左上から右下に向かう行列配置で物理的構造を抽出して単位データ（単位ビット列）を読み出してもよい。

上記実施形態におけるデータ読出装置１００及びデータ読出方法において、画像データ取得部１１０により、配列方向指標パターン４０を認識可能であるが、単位データパターン３０を認識不可能又は認識困難な第１画像データを取得し、当該第１画像データに基づいて、データ保存媒体１がセットされた方向（正位置であるか、正位置に対して左に９０°、右に９０°又は１８０°回転した状態であるか）を判断した後、単位データパターン３０を認識可能な第２画像データを取得するようにしてもよい。この場合において、第１画像データとしては、複数の単位保存領域ＵＡの中から任意に選択した一の単位保存領域ＵＡを含む、１つの画像データを用いればよく、第２画像データを取得した後、データ保存媒体１がセットされた方向に従って、当該第２画像データを回転させて正位置に戻した画像データを記憶部１２２に記憶すればよい。これにより、制御部１２１においては、記憶部１２２に記憶されている画像データから、正位置であることを前提として単位データパターン３０の物理的構造（凹部３１及び凸部３２）を抽出し、単位データ（単位ビット列）を読み出せばよい。

上記実施形態におけるデータ読出装置１００において、撮像部１１１にて撮像するにあたり、一の単位保存領域ＵＡを含む、１つの画像データを取得し、当該画像データから配列方向指標パターン４０に基づいて、データ保存媒体１が正しい方向でセットされているか否かを判断し、誤った方向でセットされていると判断される場合には、正しい方向でセットさせることを作業者に知らせるアラート機能を有していてもよい。

上記実施形態においてデータを読み出すにあたり、データ保存媒体１が撮像部１１１に第１面２１を対向させてセットされているか、第２面２２を対向させてセットされているかを確認してもよい。撮像部１１１の焦点が、撮像部１１１に対向する第１面２１に合わせられている場合、撮像部１１１に第２面２２を対向させると、データ保存媒体１の基材２の厚さや撮像部１１１の焦点距離によっては、第１面２１に形成されている単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０を認識可能な画像データを取得することができなくなってしまう。そのため、データ保存媒体１が撮像部１１１に第１面２１を対向させてセットされているか、第２面２２を対向させてセットされているかを確認することで、第１面２１に形成されている単位データパターン３０、配列方向指標パターン４０を認識可能な画像データを確実に取得することができる。

１…データ保存媒体
２…基材
２１…第１面
２２…第２面
３０…単位データパターン
３１…凹部
３２…凸部
４０…配列方向指標パターン
ＳＡ…保存領域
ＵＡ…単位保存領域
ＮＡ…データ非保存領域
Ｇｒ…仮想グリッド
ＰＩ…交点

上記課題を解決するために、本発明は、データが保存されてなるデータ保存媒体であって、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する、石英からなる基材と、前記基材の前記第１面上に定義された方形状の保存領域内に形成されてなり、前記データのデータビット列を、当該データビット列の各ビットに対応する物理的構造により表現するデータパターンと、前記基材の前記第１面上に前記保存領域に対応するようにして設けられてなり、前記保存領域に形成されている前記データパターンの前記物理的構造により表現されている前記データビット列の配列方向に関する情報を示す配列方向指標マークとを備え、前記配列方向指標マークは、複数の物理的構造により構成され、前記データパターンの前記物理的構造により表現されている前記データビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられていることを特徴とするデータ保存媒体を提供する（発明１）。

上記発明（発明１〜５）において、前記データパターンの前記物理的構造は、前記データビット列の各ビットに対応する凹部及び凸部により構成され得るものであって（発明６）、前記配列方向指標マークを構成する物理的構造は、凹部及び／又は凸部により構成され得る（発明７）。

また、上記発明（発明１〜５）において、前記データパターンの前記物理的構造は、前記データビット列の各ビットに対応する貫通孔及び非孔部により構成され得るものであって（発明８）、前記配列方向指標マークを構成する物理的構造は、貫通孔及び／又は非孔部により構成され得る（発明９）。

Claims (15)

1. データが保存されてなるデータ保存媒体であって、
   第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する、石英からなる基材と、
   前記基材の前記第１面上に定義された方形状の保存領域内に形成されてなり、前記データのデータビット列を、当該データビット列の各ビットに対応する物理的構造により表現するデータパターンと、
   前記基材の前記第１面上に前記保存領域に対応するようにして設けられてなり、前記保存領域に形成されている前記データパターンの前記物理的構造により表現されている前記データビット列の配列方向に関する情報を示す配列方向指標マークと
   を備え、
   前記配列方向指標マークは、前記データパターンの前記物理的構造により表現されている前記データビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられていることを特徴とするデータ保存媒体。
2. 前記基材の前記第１面上には、行列状に配置された複数の前記保存領域が定義されており、
   前記複数の保存領域のそれぞれには、前記データを複数に分割して得られる複数の単位データのそれぞれのデータビット列を、当該データビット列の各ビットに対応する単位物理的構造により表現する単位データパターンが形成されており、
   前記配列方向指標マークは、前記複数の保存領域のそれぞれに対応するようにして、前記複数の保存領域のそれぞれに形成されている前記単位データパターンの前記単位物理的構造により表現されている前記単位データのデータビット列の配列方向を特定可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のデータ保存媒体。
3. 前記保存領域と前記配列方向指標マークとの全体形状が対称性を有しないような位置に前記配列方向指標マークが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ保存媒体。
4. 前記配列方向指標マークが、前記保存領域の外側の領域に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデータ保存媒体。
5. 前記配列方向指標マークが、前記保存領域内に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のデータ保存媒体。
6. 前記物理的構造は、前記データビット列の各ビットに対応する凹部及び凸部からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデータ保存媒体。
7. 前記配列方向指標マークは、凹部又は凸部からなることを特徴とする請求項６に記載のデータ保存媒体。
8. 前記物理的構造は、前記データビット列の各ビットに対応する貫通孔及び非孔部からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のデータ保存媒体。
9. 前記配列方向指標マークは、貫通孔又は非孔部からなることを特徴とする請求項８に記載のデータ保存媒体。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載のデータ保存媒体に保存されているデータを読み出す装置であって、
    前記データ保存媒体が載置される媒体載置部と、
    前記媒体載置部に載置された前記データ保存媒体の前記保存領域を含む領域の画像データを取得する画像データ取得部と、
    前記画像データ取得部により取得された前記画像データから、前記保存領域に形成されている前記データパターンの物理的構造を抽出する方向を決定する抽出方向決定部と、
    前記抽出方向決定部により決定された前記物理的構造の抽出方向に従って前記画像データから前記物理的構造を抽出し、当該物理的構造から前記データを読み出すデータ読出部と
    を備え、
    前記抽出方向決定部は、前記画像データ取得部により取得された前記画像データから前記配列方向指標マークを認識し、当該配列方向指標マークの前記保存領域に対する位置関係に基づいて、前記物理的構造の抽出方向を決定することを特徴とするデータ読出装置。
11. 前記画像データ取得部は、前記配列方向指標マーク及び前記保存領域に形成されている前記データパターンを認識可能な画像データを取得することを特徴とする請求項１０に記載のデータ読出装置。
12. 前記画像データ取得部は、前記配列方向指標マークを認識可能であるが、前記データパターンを認識不可能な第１画像データと、前記データパターンの前記物理的構造を認識可能な第２画像データとを取得し、
    前記抽出方向決定部は、前記第１画像データに基づいて前記物理的構造の抽出方向を決定し、
    前記画像データ取得部は、前記抽出方向決定部により決定された抽出方向に基づいて、前記データパターンの前記物理的構造を正位置にて表示する前記第２画像データを取得し、
    前記データ読出部は、前記第２画像データに基づいて前記物理的構造を読み出す
    ことを特徴とする請求項１０に記載のデータ読出装置。
13. 請求項１〜９のいずれかに記載のデータ保存媒体に保存されているデータを読み出す方法であって、
    前記データ保存媒体の前記保存領域を含む領域の画像データを取得する画像データ取得工程と、
    前記画像データから、前記保存領域に形成されている前記データパターンの物理的構造を抽出する方向を決定する抽出方向決定工程と、
    前記抽出方向決定工程により決定された前記物理的構造の抽出方向に従って前記画像データから前記物理的構造を抽出し、当該物理的構造から前記データを読み出すデータ読出工程と
    を含み、
    前記抽出方向決定工程において、前記画像データから前記配列方向指標マークを認識し、当該配列方向指標マークの前記保存領域に対する位置関係に基づいて、前記物理的構造の抽出方向を決定することを特徴とするデータ読出方法。
14. 前記画像データ取得工程において、前記配列方向指標マーク及び前記保存領域に形成されている前記データパターンを認識可能な画像データを取得することを特徴とする請求項１３に記載のデータ読出方法。
15. 前記画像データ取得工程は、前記配列方向指標マークを認識可能であるが、前記データパターンを認識不可能な第１画像データを取得する第１画像データ取得工程であり、
    前記抽出方向決定工程において、前記第１画像データに基づいて前記物理的構造の抽出方向を決定し、
    前記決定された抽出方向に基づいて、前記データパターンの前記物理的構造が正位置にて表示される、前記データパターンの前記物理的構造を認識可能な第２画像データを取得する第２画像データ取得工程をさらに含み、
    前記データ読出工程において、前記第２画像データに基づいて前記物理的構造を読み出すことを特徴とする請求項１４に記載のデータ読出方法。

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