JP3641311B2 - デジタル情報記録方法および装置並びにデジタル情報解読方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、記録面にデジタル情報を２次元パターンとして記録するデジタル情報記録方法および解読方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大容量のデータを記録しようとする場合には、データ管理の便宜などの観点から、データを区切ってブロック毎に記録することが一般的に行われている。このようなブロック単位で情報を記録する場合、どのようにしてブロックを区切り、または同定するかという技術が重要となる。記録面にデジタル情報を２次元パターンとして記録する場合にも、ブロック単位で情報を記録することが有効である場合が多い。
【０００３】
本出願人は先に、記録面にビットに対応する行列状の枡目を仮想的に設定し、上記各枡目にそれぞれマークを付与して、記録すべきデジタル情報（以下、適宜「記録情報」という。）を２次元パターンとして記録する場合に、複数の枡目を連結してなる小ブロック毎にデータを割り当て、上記小ブロック単位で符号化および復号化を行う技術を提案した（特願平０６−０７０９１１号）。また、画像データに矩形のウインドウを仮想的に設定することにより画像データをブロック単位で読み出す技術を提案した（特願平０６−１８５８５８号）。さらに、記録面内での位置を示すための特定パターンを矩形ブロックに重ね又は外接させてなるセグメントを設定し、上記セグメント毎にデータを割り当て、上記セグメント単位で符号化および復号化を行う技術を提案した（特願平０７−０５６０７７号）。
【０００４】
これらの技術では、記録段階でブロックの大きさを一種類に定めておき、読取段階では常にそのブロックの大きさに基づいて情報記録領域を分割し、分割した各ブロック毎にデータを読み取っている。これにより、読取エラーを防止するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、デジタル情報を２次元パターンとして記録する技術では、どのような大きさのブロックを設定するかが重要なポイントとなる。
【０００６】
例えば図３２は、一定の大きさをもつ記録面１２０に、記録すべきデジタル情報をブロック単位で記録する例を表している。図３２(a)に示すブロックＷ８の大きさでは縦方向に２個しかブロックが並ばないのに対して、図３２(b)に示すように、ブロックＷ８の１／４の大きさのブロックＷ９を採用することにより、記録面１２０に横方向に３個、縦方向に５個、計１５個のブロックＷ９を並べることができる。この結果、図３２(a)において全ブロックＷ８が占める情報記録領域録１２３Ａの面積に対して、図３２(b)において全ブロックＷ９が占める情報記録領域１２３Ｂの面積は１.８７５倍に増えている。したがって、図３２(b)のようにブロックの大きさを小さくしてブロックを数多く並べる方が、記録面１２０を有効に活用することができる。
【０００７】
また、ブロック(セグメント)の大きさが小さい方が精度良く位置決めを行うことができるので、読取精度の観点からはブロックの大きさは小さい方が有利になる。
【０００８】
このように、ブロックの大きさを小さくすればするほど情報記録領域の形状を設定するための自由度が大きくなり、また読取精度もよくなるわけであるが、記録容量の問題を考えると小さなブロックが必ずしも有利なわけではない。
【０００９】
例えば、図３３(a)，(b)に示すように、大きさが異なる矩形ブロックＷ８，Ｗ９にそれぞれ記録面内での位置を示すための特定パターン２２を重ねてセグメントＧ８，Ｇ９を構成する場合を考えてみる。セグメントＧ８，Ｇ９に設定される特定パターン２２の数と大きさが同じである場合、図３３(b)に示すように矩形ブロックＷ９の大きさが小さくなれば、セグメントＧ９内での特定パターン２２が占める面積の割合が相対的に大きくなり、本来の記録情報を記録すべき領域１２１の面積が少なくなって不利になる。
【００１０】
また、符号化の際に、上記小ブロックが取り得るパターン群のうち同じマーク（白または黒）が連続する個数が一定数以下であるパターン（以下「指定パターン」という。）のみを採用するような場合（特願平０６−０７０９１１号）、小ブロックの大きさが小さくなればなるほど、採用可能な指定パターン数が減って、符号化の効率（以下「記録効率」という。）が悪くなる。
【００１１】
このように、ブロックの大きさは、全ての場合に最適のものは存在せず、情報記録領域の面積、読取精度、記録効率などを総合的に判断して、ケース・バイ・ケースで決めるべきである。
【００１２】
そこで、この発明の目的は、ビットに対応する桝目単位で平面状の記録面にデジタル情報を記録する場合に、複数の桝目を連結してなる矩形のブロックを設定し、上記ブロック毎にデータを割り当てて記録を行うデジタル情報記録方法であって、上記ブロックの大きさを、情報記録領域の面積、読取精度、記録効率などの条件に応じて任意に設定できるデジタル情報記録方法を提供することにある。
【００１３】
なお、ブロックの大きさとは、ブロックの外形寸法を意味し、ブロックを構成する枡目が縦横に並ぶ個数で規定される。
【００１４】
また、この発明の目的は、上記デジタル情報記録方法によって記録されたデジタル情報を、ブロックの大きさが予め分かっていなくとも正確に読み取ることができるデジタル情報解読方法を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載のデジタル情報記録方法は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークをそれぞれ付与して、上記記録すべきデジタル情報を上記マークからなる２次元パターンとして記録するデジタル情報記録方法であって、複数連結した桝目からなる矩形の小ブロックを設定し、上記記録面上に上記小ブロックを隙間なく複数配列して、上記２次元パターンを表現すべき情報記録領域を設定し、上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロックの数に応じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ上記小ブロックに対応させて割り当てるデジタル情報記録方法において、上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部に、この小ブロックを構成する枡目のうちの一部又は全部からなる矩形の基準ブロックを設定し、上記基準ブロックに上記小ブロックの大きさに関する情報を記録することを特徴とする。
【００１６】
この請求項１のデジタル情報記録方法では、基準ブロックに小ブロックの大きさに関する情報を記録する。したがって、上記小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、読取段階で、情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【００１７】
請求項２に記載のデジタル情報記録方法は、請求項１に記載のデジタル情報記録方法において、上記基準ブロックを含む小ブロックを上記情報記録領域の隅に配置し、かつ上記基準ブロックを上記情報記録領域の上記隅に内接して配置することを特徴とする。
【００１８】
この請求項２のデジタル情報記録方法では、記録の結果として、基準ブロックが情報記録領域の隅に内接して配置される。したがって、読取段階で、まず情報記録領域の隅を探索することにより、上記基準ブロックを容易に見つけることができる。したがって、小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を容易に得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。
【００１９】
請求項３に記載のデジタル情報記録方法は、請求項１または２に記載のデジタル情報記録方法において、上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを所定のパターンで付してなる特定パターンを設定し、上記特定パターンを上記小ブロックの各頂点に一定方向から接し又は枡目単位で重ねて配置するとともに、上記特定パターンを上記基準ブロックの各頂点に一定方向から接し又は枡目単位で重ねて配置したことを特徴とする。
【００２０】
この請求項３のデジタル情報記録方法では、記録の結果として、矩形の小ブロックの各頂点に特定パターンが配置される。したがって、読取段階で、矩形の小ブロックの頂点に配置された隣り合う４つの特定パターンによって規定される範囲を、１つの小ブロックとして取り出すことが可能になる。また、上記小ブロックの頂点の４つの特定パターンの位置を基準として、上記小ブロック内の各枡目の位置を求めることが可能となる。このようにした場合、１つの特定パターンの位置を基準とする場合に比して、読取精度が高まる。また、記録の結果として、基準ブロックの各頂点にも特定パターンが配置されるので、読取段階で、矩形の基準ブロックの頂点に配置された隣り合う４つの特定パターンによって規定される範囲を、１つの基準ブロックとして取り出すことが可能になる。また、上記基準ブロックの頂点の４つの特定パターンの位置を基準として、上記小ブロックにおけるのと同様の計算方法によって、上記基準ブロック内の各枡目の位置を求めることが可能となる。さらに、上記基準ブロックを上記情報記録領域の隅に内接して配置する場合にあっては、上記情報記録領域の上記隅において、上記小ブロックの頂点の特定パターンと上記基準ブロックの頂点の特定パターンとを同じ位置に共通に設定することができる。したがって、記録面を効率的に使用することが可能となる。
【００２１】
請求項４に記載のデジタル情報解読方法は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の情報記録方法によって記録された記録情報を読み取るデジタル情報解読方法であって、上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部の上記基準ブロックを探索する工程と、上記基準ブロックに記録された上記小ブロックの大きさに関する情報を読み取る工程と、上記小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取る工程とを有することを特徴とする。
【００２２】
この請求項４のデジタル情報解読方法によれば、請求項１〜３に記載のデジタル情報記録方法によって記録された情報を読み取り、解読することができる。すなわち、小ブロックの大きさが予めわかっていなくても、情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【００２３】
請求項５に記載のデジタル情報記録装置は、平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークをそれぞれ付与して、上記記録すべきデジタル情報を上記マークからなる２次元パターンとして記録するデジタル情報記録装置であって、上記記録すべきデジタル情報を入力するためのデータ入力手段と、複数連結した桝目からなる矩形の小ブロックの大きさに関するパラメタを指示するためのパラメタ指示手段と、上記指示されたパラメタに応じた大きさを持つ小ブロックを設定するとともに、上記記録面上に上記小ブロックを隙間なく複数配列して、上記２次元パターンを表現すべき情報記録領域を設定する情報記録領域設定手段と、上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部に、この小ブロックを構成する枡目のうちの一部又は全部からなる基準ブロックを設定する基準ブロック設定手段と、上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロックの数に応じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ上記小ブロックに割り当てるとともに、上記基準ブロックに上記パラメタが表す情報を割り当てるデータ配置手段と、上記データ配置手段によって上記小ブロック、基準ブロックに割り当てられた情報に基づいて、上記記録面に印刷すべき２次元パターンを生成するパターン生成手段と、上記パターン生成手段によって生成された２次元パターンを記録面に印刷する印刷手段とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
この請求項５のデジタル情報記録装置では、情報記録領域設定手段が、パラメタ指示手段によって指示されたパラメタに応じた大きさを持つ小ブロックを設定するとともに、上記記録面上に上記小ブロックを隙間なく複数配列して情報記録領域を設定する。また、基準ブロック設定手段が、上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部に基準ブロックを設定し、データ配置手段が、この基準ブロックに上記パラメタが表す情報を割り当てる。したがって、上記小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、読取段階で、情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【００２５】
請求項６に記載のデジタル情報解読装置は、請求項１乃至３のいずれか一つに記載の情報記録方法によって記録面に２次元パターンとして記録されたデジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であって、上記記録面に記録された２次元パターンを光学的に読み取って、上記２次元パターンを表す画像情報を出力する読取手段と、上記画像情報に基づいて、上記情報記録領域内の特定の位置に存在する小ブロックの内部に設定された基準ブロックを探索する基準ブロック探索手段と、上記基準ブロックから上記小ブロックの大きさに関する情報を読み取るパラメタ認識手段と、上記パラメタ認識手段によって読み取った上記小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を小ブロック単位で読み取って、上記情報記録領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
この請求項６のデジタル情報解読装置によれば、請求項１〜３に記載のデジタル情報記録方法によって記録された情報を読み取り、解読することができる。すなわち、小ブロックの大きさが予めわかっていなくても、読取手段が出力する画像情報に基づいて、基準ブロック探索手段が上記情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、パラメタ認識手段が上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができる。そして、情報解読手段が、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取って、上記情報記録領域に記録されたデジタル情報を再現する。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明のデジタル情報記録方法および装置並びにデジタル情報解読方法および装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２８】
このデジタル情報記録方法では、図１０に例示するように、平面状の記録面２０に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録情報に応じたマークとして白又は黒（図中、黒は便宜上斜線で示している。）をそれぞれ付与する。白は０、黒は１を表している。これにより、上記記録情報を２次元パターンとして記録する。
【００２９】
上記２次元パターンを表現すべき情報記録領域２３は、矩形状に複数（横３個以上、縦３個以上）連結した枡目からなる小ブロックを設定し、記録面２０上に上記小ブロックを複数隙間なく行列状に配列して構成する。
【００３０】
例えば図１に示すように、矩形の小ブロックとして、横６個×縦６個、計３６個の桝目が正方形に連結している小ブロックＷ１を設定する。図２に示すように、記録面２０上に上記小ブロックＷ１を横４個×縦３個、計１２個行列状に隙間なく配列して情報記録領域２３を構成する。実際に記録を行う場合、記録情報を上記小ブロックＷ１の数に応じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ小ブロックＷ１に対応させて割り当てる。そして、各小ブロックＷ１内の各桝目に対して記録情報に応じて白または黒のマークを付与する。
【００３１】
ここで、図４に示すように、情報記録領域２３の左上隅に配置された小ブロックＷ１＃（符号に「＃」を付して、左上隅以外に配置された小ブロックＷ１と区別している。以下同様。）の内部に、小ブロックの大きさに関する情報を記録するための矩形の基準ブロックＵを設定する。図３に示すように、この基準ブロックＵは、小ブロックＷ１＃を構成する枡目のうちの一部、すなわち横３個×縦３個、計９個の正方形に連結した枡目（斜線で示す）からなっている。図４に示すように、この基準ブロックＵは、上記小ブロックＷ１＃の左上隅に配置される結果、情報記録領域２３の左上隅に内接している。この場合、基準ブロックＵには、小ブロックの大きさに関する情報として、小ブロックＷ１の大きさが横６個×縦６個であることを表す図７(a)に示すパターンｕ１を表現する。
【００３２】
図５は、横４個×縦４個、計１６個の桝目が正方形に連結してなる小ブロックＷ２を設定し、記録面２０上に上記小ブロックＷ２を横６個×縦４個、計２４個行列状に隙間なく配列して情報記録領域２３を構成した例を示している。この場合も、横３個×縦３個、計９個の正方形に連結した枡目からなる基準ブロックＵを、情報記録領域２３の左上隅に配置された小ブロックＷ２＃の内部に、情報記録領域２３の左上隅に内接して配置する。この場合、基準ブロックＵには、小ブロックの大きさに関する情報として、小ブロックの大きさが横４個×縦４個であることを表す図７(b)に示すパターンｕ２を表現する。
【００３３】
また、図６は、横３個×縦３個、計９個の桝目が正方形に連結してなる小ブロックＷ３を設定し、記録面２０上に上記小ブロックＷ３を横８個×縦６個、計４８個行列状に隙間なく配列して情報記録領域２３を構成した例を示している。この場合も、横３個×縦３個、計９個の正方形に連結した枡目からなる小ブロックＵを、情報記録領域２３の左上隅に配置された小ブロックＷ３＃の内部に配置する。なお、この場合は、小ブロックＷ３＃と基準ブロックＵとが一致しているので、基準ブロックＵは自動的に情報記録領域２３の左上隅に内接した状態となる。この場合、基準ブロックＵには、小ブロックの大きさに関する情報として、小ブロックの大きさが横３個×縦３個であることを表す図７(c)に示すパターンｕ３を表現する。
【００３４】
このように、この記録方法では、小ブロックの大きさが異なる場合であっても、基準ブロックＵを常に横３個×縦３個の大きさに設定し、情報記録領域２３の左上隅に内接して配置する。そして、この基準ブロックＵに小ブロックの大きさに関する情報、すなわち、小ブロックを構成する枡目が縦横に並ぶ個数を表すパターンｕ１，ｕ２，ｕ３を表現する。
【００３５】
なお、記録面２０上の桝目は仮想的に設定されたものであるから、実際に基準ブロックＵの各桝目の値を読み取るためには、枡目について何らかの位置決めが必要となる。そこで、情報記録領域２３の周囲の余白部分が白枡目と同等の光学的特性（ここでは明度）を持っているものと仮定して、基準ブロックＵに表現するパターンｕ１，ｕ２，ｕ３として、左上隅の桝目が黒で、かつ、その桝目の右、下および右下に隣り合う桝目が白であるものを採用して、基準ブロックＵの左上隅の黒桝目を孤立させている。このようにした場合、この左上隅の黒枡目を容易に認識することができ、これによって情報記録領域２３を構成する桝目の大きさを知ることができる。要するに、基準ブロックＵ内で同じマークを持つ枡目が連続する個数を制限すれば良いのである。
【００３６】
図１０は、記録面２０に、上述の記録方法よって実際に情報を記録した例を示している。情報記録領域２３の左上隅には基準ブロックＵが設定され、この基準ブロックＵには上記パターンｕ２が表現されている。このことは、小ブロックの大きさは横４個×縦４個であることを示している。つまり、情報記録領域２３は、横４個×縦４個の枡目が正方形に連結してなる小ブロックＷ２を横６個×縦４個、計２４個行列状に配列して構成され、全体として横２４個×縦１６個の桝目を含んでいる。この２４個の小ブロックＷ２のうち左上隅の小ブロックＷ２＃を除く２３個の小ブロックＷ２に、本来の記録情報が記録されている。これら２３個の各小ブロックが表し得る情報量は、それぞれ１４ビットである。
【００３７】
なお、各小ブロックに記録できる情報量は、小ブロックの大きさと指定パターンの設定方法によって決まる。指定パターンとは、各枡目にそれぞれマーク（白又は黒）が付されることにより小ブロックが取り得るパターン群のうち、同じ値を表すマークが連続する個数が、行方向と列方向の少なくとも一方向で所定数（１以上の整数）である条件を満足するパターンをいう。図９に示すように、例えば正方形の小ブロックの大きさが横３個×縦３個であり、小ブロック内で同じ値の桝目が連続する個数の上限を２個とすると、とりうる指定パターン数は１０２通りとなり６ビットの情報を表すことができる。また、正方形の小ブロックの大きさが横４個×縦４個であり、小ブロック内で同じ値の桝目が連続する個数の上限を３個とすると、とりうる指定パターン数は２２８７４通りとなり１４ビットの情報を表すことができる。
【００３８】
なお、内部に基準ブロックＵを含む小ブロックであっても、そのような小ブロックを構成する枡目のうち、基準ブロックＵを構成する枡目以外の残りの枡目を用いて本来の記録情報を記録することもできる。
【００３９】
次に、上記記録方法によって記録された記録情報を読み取る方法について説明する。
【００４０】
前提として、情報記録領域２３がどのような大きさの小ブロックによって構成されているかは不明であるが、基準ブロックＵは横３個×縦３個、計９個の桝目が正方形に連結したものであり、かつ情報記録領域２３の左上隅に配置されていることが予め分かっているものとする。
【００４１】
まず、図８(a)，(b)，(c)に示すように、情報記録領域２３の左上隅を探索して基準ブロックＵを見つけ、この基準ブロックＵに記録されたパターンを読み取る。ここで、基準ブロックＵに表現するパターンｕ１，ｕ２，ｕ３，…として、左上隅の桝目が黒で、かつ、その桝目の右、下および右下に隣り合う桝目が白であるパターンを採用しているので、基準ブロックＵの左上隅の黒桝目を認識することによって、情報記録領域２３を構成する桝目の大きさを知ることができる。したがって、各枡目の位置決めを容易に行うことができ、基準ブロックＵを取り出して、基準ブロックＵのパターン（各枡目の値）を読み取ることができる。
【００４２】
次に、このようにして読み取った基準ブロックＵのパターンに基づいて、情報記録領域２３を構成する小ブロックの大きさを知る。例えば、図８(a)に示すように基準ブロックＵのパターンがｕ１である場合は小ブロックの大きさは横６個×縦６個であり、図８(b)に示すように基準ブロックＵのパターンがｕ２である場合は小ブロックの大きさは横４個×縦４個であり、図８(c)に示すように基準ブロックＵのパターンがｕ３である場合は小ブロックの大きさは横３個×縦３個である。
【００４３】
次に、このようにして得た小ブロックの大きさに基づいて、情報記録領域２３を小ブロック毎に区切り、小ブロック単位で桝目の情報を読み取る。例えば、小ブロックの大きさが横６個×縦６個であれば、図４に示すように情報記録領域２３を小ブロックＷ１ごとに区切り、小ブロックＷ１単位で桝目の情報を読み取る。小ブロックの大きさが横４個×縦４個であれば、図５に示すように情報記録領域２３を小ブロックＷ２ごとに区切り、小ブロックＷ２単位で桝目の情報を読み取る。また、小ブロックの大きさが横３個×縦３個であれば、図６に示すように情報記録領域２３を小ブロックＷ３ごとに区切り、小ブロックＷ３単位で桝目の情報を読み取る。
【００４４】
このようにして、小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、情報記録領域２３に記録された情報を読み取ることができる。
【００４５】
なお、基準ブロックＵに記録される小ブロックの大きさは重要であるから、図１１に示すように、情報記録領域２３の四隅に配置された小ブロックＷ１＃の内部にそれぞれ基準ブロックＵを設定しても良い。このようにした場合、左上隅の基準ブロックＵが汚れ等により潰れたとしても、右上隅、左下隅、右下隅に残っている基準ブロックＵによって小ブロックの大きさを知ることができる。各基準ブロックＵは、探索の便宜上、情報記録領域２３の隅に内接するように配置するのが望ましい。
【００４６】
また、上述の実施形態では、小ブロックや基準ブロックの形状を正方形としたが、これに限られるものではなく、矩形であれば良い。例えば、図１２に示すように、横６個×縦３個、計１８個の枡目が長方形に連結してなる小ブロックＷ４を設定し、この小ブロックＷ４を横４個×縦６個、計２４個行列状に配列して情報記録領域２３を構成し、左上隅に配置された小ブロックＷ４の内部に横３個×縦３個、計９個の枡目が正方形に連結してなる基準ブロックＵを設定することもできる。
【００４７】
次に、上述の記録方法において、記録面内での位置を示すように特定の形状に連結した複数の枡目にマーク（白又は黒）を所定のパターンで付してなる特定パターンを設定し、この特定パターンを小ブロックの各頂点に配置するとともに、基準ブロックの各頂点に配置する場合について説明する。
【００４８】
図１４に示すように、特定パターン２２として、黒が付された１個の枡目からなる中心部４１と、その周囲を環状に取り囲む白が付された８個の枡目からなる第１環状部４２と、さらにその周囲を環状に取り囲む黒が付された１６個の枡目からなる第２環状部４３とで構成されるパターンを設定する。この特定パターン２２は、横５個×縦５個、計２５個の枡目を含む正方形のブロックに表現される。
【００４９】
図１３に示すように、横２４個×縦２４個の桝目が連結してなる正方形の小ブロックＷ５を設定し、この小ブロックＷ５の右下隅に上記特定パターン２２を内接させて配置する。このように小ブロックＷ５に特定パターン２２を付加したものを情報セグメントＧ１と呼ぶこととする。図１５に示すように、記録面２０上にこの情報セグメントＧ１を横２個×縦３個隙間なく行列状に配列して矩形の情報記録領域２３を設定する。さらに、読み取りの便宜のために、情報記録領域２３の上辺２３ａ、左辺２３ｂに沿って、各小ブロックＷ５の頂点に左上方向から接するように特定パターン２２を付加する。この結果、全体として、情報記録領域２３を構成する小ブロックＷ５の各頂点の左上に特定パターン２２を配置した状態となる。なお、情報記録領域２３の左上隅に配置された情報セグメントＧ１には、符号に「＃」を付して、左上隅以外に配置された情報セグメントＧ１と区別している（以下同様。）。また、図１３では、１つの情報セグメントＧ１の上、左上、左に隣接する情報セグメントに配置された（または情報記録領域２３の上辺、左辺に沿って付加された）特定パターン２２を併せて示している。
【００５０】
また、図１６に示すように、情報セグメントＧ１の大きさに関する情報を記録するための、横８個×縦８個の桝目が連結してなる正方形の基準ブロックＵ＃を設定する。この基準ブロックＵ＃の右下隅に上記特定パターン２２を内接させて配置する。すなわち、基準ブロックＵ＃の右下隅の頂点に左上方向から接するように特定パターン２２を付加する。また、基準セグメントＵＧの残りの３つの頂点にも、それぞれ左上方向から接するように特定パターン２２を付加している。このように基準ブロックＵ＃の各頂点の左上に特定パターン２２を付加したものを基準セグメントＵＧと呼ぶこととする。
【００５１】
図１７に示すように、この基準セグメントＵＧを構成する基準ブロックＵ＃を、情報記録領域２３の左上隅の情報セグメントＧ１＃の内部に、左上隅に内接した形で配置する。この結果、左上隅の情報セグメントＧ１＃の左上の頂点に付加された特定パターン２２と、基準ブロックＵＧの左上の頂点に付加された特定パターン２２とを同じ位置に共通に配置することになる。したがって、記録面２０を効率的に使用することができる。なお、図１８は、図１５に示した情報記録領域２３に、このようにして基準セグメントＵＧを配置したときの、特定パターン２２の全体的配置を示している。
【００５２】
また、図１９の場合は、横１６個×縦１６個の桝目が連結してなる正方形の小ブロックＷ６に、上述のように特定パターン２２を付加して情報セグメントＧ２を構成している。この情報セグメントＧ２を横３個×縦４個行列状に配列して情報記録領域２３を設定している。そして、上記基準セグメントＵＧを構成する基準ブロックＵ＃を、情報記録領域２３の左上隅の情報セグメントＧ２＃の内部に、左上隅に内接した形で配置している。図２０の場合は、横８個×縦８個の桝目が連結してなる正方形の小ブロックＷ７に、上述のように特定パターン２２を付加して情報セグメントＧ３を構成している。この情報セグメントＧ２を横６個×縦８個行列状に配列して情報記録領域２３を設定している。そして、上記基準セグメントＵＧを構成する基準ブロックＵ＃を、情報記録領域２３の左上隅の情報セグメントＧ３＃の内部に、左上隅に内接した形で配置している。なお、この場合は、情報セグメントＧ３＃と基準セグメントＵＧとが一致しているので、基準セグメントＵＧは自動的に情報記録領域２３の左上隅に内接した状態となる。
【００５３】
いずれの場合も、基準セグメントＵＧを構成する６４個の桝目のうち、特定パターン２２に用いられている２５個の桝目を除く３９個の桝目を用いて、情報セグメントの大きさについての情報を記録する。
【００５４】
図２１は、この記録方法を実施するためのデジタル情報記録装置の概略構成を示している。このデジタル情報記録装置は、データ入力手段としてのデータ入力装置８２と、パラメタ指示手段としてのパラメタ指示装置８８と、情報記録領域設定手段、基準ブロック設定手段、データ配置手段およびパターン生成手段としての情報記録装置８１と、印刷手段としての印刷装置８３とを備えている。
【００５５】
データ入力装置８２は、例えばキーボード、データベースなどによって構成され、各種データを読み込むことができる。パラメタ指示装置８８もまた、例えばキーボード、データベースなどによって構成され、データをどのように記録するかに関するパラメタを指示することができる。なお、データ入力装置８２とパラメタ指示装置８８とを共通にして一つの装置とすることもできる。情報記録装置８１は、入力部８４と、データ変換部８５と、出力部８６と、データ変換(コード化)アルゴリズム８７とを備えている。印刷装置８３は、必要な精度に応じて例えばドットプリンタ、レーザープリンタなどによって構成されている。
【００５６】
このデジタル情報記録装置は、図２３に示すフローにしたがって、記録すべき各種データを記録面２０に記録することができる。
【００５７】
▲１▼まず、入力装置８２が各種データを読み込み（Ｓ５１）、読み込んだデータを情報記録装置８１の入力部８４へ渡す。
【００５８】
▲２▼次に、パラメタ指示装置８８が情報セグメント（小ブロック）の大きさに関するパラメタを読み込み（Ｓ５２）、読み込んだパラメタを情報記録装置８１の入力部８４へ渡す。このとき、パラメタは、データごとに操作者がいちいち設定してもよいし、または、予めデータベースに設定しておき、それを読み出すようにしてもよい。
【００５９】
▲３▼情報記録装置８１では入力部８４を介してデータを受けたデータ変換部８５が、データ変換（コード化）アルゴリズム８６に基づいて次の処理を行う。
【００６０】
まず、データの大きさと情報セグメントの大きさに合わせて情報記録領域２３の大きさを決定する（Ｓ５４）。情報記録領域２３の大きさは、記録情報と、情報セグメントの大きさと、付加される特定パターン２２の数によって決まる。情報記録領域２３の横幅を一定の大きさにするとか、情報記録領域２３の形状を正方形にするなどの制約が加わる場合もある。なお、予め記録情報の大きさが決まっている場合には、この工程は必要ない。
【００６１】
次に、記録面２０に対して予め定められた位置（情報セグメントの四隅と基準セグメントの四隅）に特定パターン２２を配置する（Ｓ５５）。図１８の例では、記録面２０上に、情報セグメントＧ１の四隅（頂点）に接するように、縦横１６桝目おきに格子状に特定パターン２２を配置する。これにより、情報記録領域２３が設定される。これとともに、基準セグメントＵＧの四隅（頂点）に接するように、左上隅の特定パターン２２に対して右に８桝目離れた位置、下に８桝目離れた位置、右に８桝目離れた位置から下に８桝目離れた位置にそれぞれ特定パターン２２を配置する。これにより、基準セグメントＵＧが設定される。
【００６２】
次に、情報記録領域２３内で本来の記録情報を表す桝目２１に対して、予め定められたマッピングに従って、データおよび指示されたパラメタのビット情報を配する（Ｓ５６）。
【００６３】
すなわち、データ入力装置８２によって入力されたデータ（ビット情報）は、図１３に示した情報セグメントＧ１の枡目のうち、特定パターン２２に使用されている枡目以外の枡目に記録する。例えば１段目の左上隅の桝目から右に向かってアドレス番地１，２，…，２４、２段目の左端から右に向かってアドレス番地２５，２６，…，４８と順次対応させることによりマッピングを行い、各枡目毎にビット情報を記録することができる。また、パラメタ指示装置８８によって指示されたパラメタ（ビット情報）は、図１６に示した基準セグメントＵＧの枡目のうち、特定パターン２２に使用されている枡目以外の枡目に記録する。なお、必要に応じて、図１７に示した左上隅の情報セグメントＧ１＃の枡目のうち、基準セグメントＵＧや右下隅の特定パターン２２に使用されている枡目以外の桝目に、データのビット情報を記録してもかまわない。
【００６４】
▲４▼そして、情報記録装置８１の出力部８６から渡された記録情報を、印刷装置８３が記録面２０に印刷する（Ｓ５７）。
【００６５】
このように、このデジタル情報記録装置によれば、記録担体の記録面２０にデジタル情報を記録することができる。
【００６６】
次に、上述の如く特定パターンを小ブロックの各頂点に配置するとともに、基準ブロックの各頂点に配置して記録された記録情報（２次元パターン）を読み取る方法について説明する。
【００６７】
そのような記録情報は読取装置によって光学的に読み取られ、図２４に示すように、記録情報に対応した白黒の画素からなるビットマップデータが得られる。なお、図２４では、簡単のため枡目を省略して、特定パターン２２、仮想的に設定された基準セグメントＵＧおよび情報セグメントＧ１の境界線のみを示している。さらに各特定パターン２２を区別するために、a００−a４６,d０１,d１０,d１１の番号を用いている。解読はこのビットマップデータに対して行うものとする。各特定パターン２２は図１４に示したパターンであることが予め分かっているものとする。
▲１▼まず、特定パターンを探索する。
【００６８】
特定パターンを探索する場合、まずビットマップデータの中から情報記録領域２３に相当する矩形領域を判別し、その四隅を調べる。この例では、四隅に特定パターンａ００，ａ０６，ａ４０，ａ４６が配置されているため、その四隅の特定パターンａ００，ａ０６，ａ４０，ａ４６を検出する。
【００６９】
各特定パターン２２は図１４に示したパターンであることが予め分かっているため、四隅の特定パターンａ００，ａ０６，ａ４０，ａ４６を分析することにより情報記録領域２３に仮想的に設定された桝目のおよその大きさを知ることができる。
【００７０】
続いて、基準セグメントＵＧの四隅に配置された特定パターンのうち、a００以外の残りの特定パターンd０１,d１０,d１１の探索を行う。
【００７１】
すなわち、左上隅の特定パターンa００から情報記録領域２３の辺に沿って、右方向に８桝目離れた位置に特定パターンd０１が、下方向に８桝目離れた位置の特定パターンd１０が、それぞれ出現することを予想する。この予想位置近傍を調べて特定パターン２２と一致する形状(パターン)を探す。さらに、既知の特定パターンa００,d０１,d１０の位置をもとに、基準セグメントＵＧの四隅に配置されたいもう１つの特定パターンd１０を探索する。一般に図２７に示すように、３つの座標ｃ００，ｃ０１，ｃ１０が既知であれば、その３つの座標と平行四辺形を構成するもう１つの座標ｃ１１は、３つの座標ｃ００，ｃ０１，ｃ１０からベクトルの合成を用いて求めることができる（ベクトルｃ００→ｃ０１とベクトルｃ００→ｃ１０を合成したものがベクトルｃ００→ｃ１１と等しい。）。したがって、既知の特定パターンa００,d０１,d１０の位置をもとに、もう１つの特定パターンd１１の位置を予想し、その予想位置近傍を調べることにより、特定パターンｄ１１を見つけることができる。
【００７２】
▲２▼次に、探索した特定パターン２２の位置（位置情報）を求める。
【００７３】
図２８は、図１４に示した特定パターン２２を読み取って得られたビットマップデータを例示している。この特定パターン２２の位置は中心部４１の位置によって示すことができ、中心部４１の位置はその重心の位置によって代表させることが望ましい。
【００７４】
図２８のビットマップデータにおける中心部４１の重心位置は、中心部４１を構成する全ての黒ビットの位置を調べてそれらを平均すれば求めことができる。平均によって重心位置を求める場合、平均に用いるサンプルの数が多ければ多いほど正しい重心位置が求められる。特定パターン２２は上下左右に対して対称な形状をしているため、第１環状部４２の重心位置も中心部４１の重心位置と一致するはずである。そのため、図２８のビットマップデータにおいて、中心部４１を構成する全ての黒ビットの位置と、第１環状部４２を構成する全ての白ビットの位置とをそれぞれ平均することによって、中心部４１の重心位置を精度良く求めることができる。なお、さらに第２環状部４３の情報を利用することも考えられるが、第２環状部４３の外側に隣接する本来の記録情報を表す桝目の値が黒の場合、第２環状部４３の枡目と本来の記録情報を表す領域２１との境界を見分けることが難しいため、第２環状部４３の情報を利用することはあまり実用的でない。
【００７５】
▲３▼次に、基準セグメントＵＧについて、情報セグメントの大きさに関する情報を表す桝目の値を得る。
【００７６】
その方法を図２９を用いて説明する。図２９は、情報記録領域２３のうち隣り合う４個の特定パターン２２を含む領域（Ｍ行Ｎ列の桝目を含む領域）を模式的に示している。
【００７７】
図２９において、左上（０行０列目）の特定パターン２２の位置をＰ₀₀、右上（０行Ｎ列目）の特定パターン２２の位置をＰ_0N、左下（Ｍ行０列目）の特定パターン２２の位置をＰ_M0、右下（Ｍ行Ｎ列目）の特定パターン２２の位置をＰ_MNとし、これら４個の特定パターン２２に囲まれた領域内のｍ行ｎ列目（ｍ，ｎは任意の整数）の桝目の位置をＰ_mnとする。
【００７８】
Ｐ₀₀とＰ_0Nとをｎ：（Ｎ−ｎ）に内分した点をＰ_0n、Ｐ_M0とＰ_MNとをｎ：（Ｎ−ｎ）に内分した点をＰ_Mn、Ｐ₀₀とＰ_M0とをｍ：（Ｍ−ｍ）に内分した点をＰ_m0、Ｐ_0NとＰ_MNとをｍ：（Ｍ−ｍ）に内分した点をＰ_mNとすると、求める桝目Ｐ_mnの位置は、Ｐ_0nとＰ_Mnとを結ぶ直線Ｌ１と、Ｐ_m0とＰ_mNとを結ぶ直線Ｌ２との交点として表される。直線Ｌ１と直線Ｌ２との交点Ｐ_mnは、直線Ｌ１をｍ：（Ｍ−ｍ）に内部した点または直線Ｌ２をｎ：（Ｎ−ｎ）に内分した点としても表される。上記４個の特定パターン２２の位置Ｐ₀₀，Ｐ_0N，Ｐ_M0，Ｐ_MNを用いて、これら４個の特定パターン２２に囲まれた領域内の枡目の位置Ｐ_mnを表すと、
【数１】

となる。
【００７９】
このようにして目的の枡目の位置Ｐ_mnを求めて、求めた枡目の値を得ることができる。
【００８０】
この方法によって基準セグメントＵＧの情報を調べることにより、情報記録領域２３を構成する情報セグメントの大きさを知ることができる。情報セグメント（小ブロック）の大きさが、例えば図１７に示した情報セグメントＧ１のように横２４個×縦２４個である場合、特定パターン２２が情報記録領域２３全体にわたって横２４桝目、縦２４桝目おきに格子状に配置されていると判断できる。
【００８１】
▲４▼次に、情報記録領域２３の四辺に沿って配置された残りの特定パターン２２を探索する。
【００８２】
図２４で、情報記録領域２３の上辺に沿った特定パターン２２を探索するものとすると、まず特定パターンａ０１を探し、順次右へ向かってａ０２，ａ０３と探していく。例えば特定パターンａ０１を探す場合、特定パターンが横２４桝目ピッチで現れることが予め分かっているため、ａ００からａ０６の方向に向かって２４桝目分進んだ位置に特定パターンａ０１が現れることが予想される。そこで、その予想位置近傍を調べて、特定パターン２２と一致する形状（パターン）を探す。この操作を繰り返すことにより、情報記録領域２３の上辺に沿った特定パターン２２を順次見つけることができる。同様にして、情報記録領域２３の他の三辺に沿った特定パターン２２も順次見つけることができる。
【００８３】
情報記録領域２３の四辺に隣接していない中央部近傍の特定パターンａ１１〜ａ１５，ａ２１〜ａ２５，ａ３１〜ａ３５は、情報記録領域２３内に特定パターンが格子状に並んでいることを利用して位置を予想し、予想位置近傍を調べて、特定パターンと一致する形状を探すことによって見つけることができる。
【００８４】
ここで、中央部近傍の特定パターンａ１１〜ａ１５，ａ２１〜ａ２５，ａ３１〜ａ３５を探索する方法として次の２通りの方法が考えられる。
【００８５】
第１の探索法は、図２５に示すように、左右の対応する特定パターン２２同士を結ぶ直線と上下の対応する特定パターン２２同士を結ぶ直線との交点を求め、この交点の位置から中央部近傍の特定パターン２２を探す方法である。すなわち、左辺に沿った特定パターンａ１０，ａ２０，ａ３０と右辺に沿った特定パターンａ１６，ａ２６，ａ３６とを対応させて直線で結ぶとともに、上辺に沿った特定パターンａ０１，ａ０２，ａ０３，ａ０４，ａ０５と下辺に沿った特定パターンａ４１，ａ４２，ａ４３，ａ４４，ａ４５とを対応させて直線で結び、これらの直線の交点ｂ１１〜ｂ１５，ｂ２１〜ｂ２５，ｂ３１〜ｂ３５を求める。この交点ｂ１１〜ｂ１５，ｂ２１〜ｂ２５，ｂ３１〜ｂ３５付近に特定パターンａ１１〜ａ１５，ａ２１〜ａ２５，ａ３１〜ａ３５が現れると予想する。そして、予想位置近傍を調べて、特定パターン２２と一致する形状を探す方法である。例えば、特定パターンａ１２を探す場合には、ａ１０，ａ１６を結ぶ直線と、ａ０２，ａ４２を結ぶ直線との交点ｂ１２を予想位置として設定し、その位置近傍を調べて特定パターンａ１２を見つける。
【００８６】
第２の探索法は、図２６に示すように、既知の隣り合う３つの特定パターン２２を利用して近傍の特定パターン２２の位置を予想する方法である。
【００８７】
例えば特定パターンａ００，ａ０１，ａ１０の座標を利用して特定パターンａ１１の位置を予想し、その予想位置近傍を調べて、特定パターンと一致する形状を探す（図２７で説明した方法である。）。この新たに得た特定パターンａ１１の座標と特定パターンａ０１，ａ０２の座標を利用して特定パターンａ１２の探索を行う。このようにして、逐次的に中央部近傍の特定パターンａ１１〜ａ１５，ａ２１〜ａ２５，ａ３１〜ａ３５を探すことができる。
【００８８】
▲５▼最後に情報セグメントの四隅に配置された特定パターン２２の位置(位置情報)を求め、情報セグメントＧ１の情報を表す桝目の値を得る。
【００８９】
特定パターン２２の位置情報は、図２８を用いて既に説明した求め方によって求める。また、情報セグメントＧ１の桝目の値は、図２９を用いて既に説明した方法によって求める。
【００９０】
図２２はこの発明の一実施例のデジタル情報解読装置の概略構成を示している。このデジタル情報解読装置は、読取手段としての読取装置９２と、探索手段、パラメタ認識手段および情報解読手段としての情報解読装置９１と、出力手段としての出力装置９３を備えている。読取装置９２は、必要な読取精度に応じて、例えばイメージスキャナ、ＣＣＤ（チヤージ・カップルド・デバイス）カメラなどによって構成され、紙などの記録面２０に印刷された記録情報を読み取ることができる。
【００９１】
情報解読装置９１は、入力部９４と、データ変換部９５と、出力部９６と、データ変換（解読）アルゴリズム９７とを備えている。入力部９４は、読取装置９２からのデータを入力情報として受けとり、データ変換部９５へ渡す。なお、一般的には、読取装置９２から入力部９４に渡される入力情報はビットイメージである。データ変換部９５は、入力部９４から受け取った入力情報を、データ変換（解読）アルゴリズム９７に基づいて解読し、出力情報として出力部９６へ渡す。出力部９６は、データ変換部９５から受け取った出力情報を出力装置９３へ出力する。出力装置９３は、例えばディスプレイ、データベースなどによって構成され、読み取った情報を表示または格納する。
【００９２】
ここで、図２１中のデータ変換（コード化）アルゴリズム８７と、図２２中のデータ変換（解読）アルゴリズム９７とは、互いに逆の変換を行う。したがって、図２１の記録装置によって記録面２０に印刷された記録情報を図２２の解読装置によって読み取ることができ、元のデータと同じものを得ることができる。
【００９３】
このデジタル情報解読装置は、図３０に示すフローにしたがって、記録担体の記録面２０に記録された情報を読み出すことができる。
【００９４】
前提として、情報記録領域２３がどのような大きさの情報セグメントによって構成されているかは不明であるものとする。図１７に示したように、基準セグメントＵＧを構成する基準ブロックＵ＃は、横８個×縦８個の枡目が正方形に連結したものでであり、情報記録領域２３の左上隅に内接しているものとする。また、この基準ブロックＵ＃の各頂点に、それぞれ左上から接するように特定パターン２２が配置されているものとする。
【００９５】
▲１▼まず、読取装置９２が記録担体の記録面２０に記録された情報を読み取り（Ｓ６１）、情報解読装置９１の入力部９４へ渡す。
【００９６】
▲２▼情報解読装置９１では入力部９４を介してデータを受けたデータ変換部９５が、データ変換（解読）アルゴリズム９６に基づいて次の処理を行う。
【００９７】
まず、図２４に示したようなビットマップデータから、情報記録領域２３内の四隅に配置された特定パターン２２を探索して抽出する（Ｓ６２）。
【００９８】
次に、四隅の特定パターン２２の情報をもとに、１つの桝目の大きさを決定する（Ｓ６３）。
【００９９】
次に、左上隅に配置された基準セグメントＵＧの四隅に配置された４つの特定パターンa００,d０１,d１０,d１１を抽出する(Ｓ６４)。このとき、基準セグメントＵＧの大きさが横８個×縦８個の枡目であることを利用して、特定パターン２２の探索を行うことができる。
【０１００】
次に、抽出された特定パターンa００,d０１,d１０,d１１の位置情報をもとに、基準セグメントＵＧの桝目の位置を決める(Ｓ６５)。そして、、基準セグメントＵＧの情報を読み出し、情報セグメントＧ１の大きさについての情報を得る。情報セグメントＧ１の大きさについての情報とは、情報セグメントＧ１の大きさが例えば横２４桝目×縦２４個の桝目であるといった情報である。
【０１０１】
次に、情報セグメントＧ１の大きさについての情報をもとに、残りの特定パターン２２を抽出する(Ｓ６７)。
【０１０２】
次に、抽出された特定パターンの位置についての情報（位置情報）をもとに、情報セグメントＧ１における本来の記録情報を表す桝目の位置を決める（Ｓ６８）。
【０１０３】
次に、予め定められたマッピングに従って、そのような桝目２１に記録された情報を読み出す（Ｓ６９）。ここで、予め定められたマッピングとは、各枡目とビット情報と対応づけのことである。
【０１０４】
▲３▼そして、情報記録装置９１の出力部９６から渡された出力情報を、出力装置９３が出力する（Ｓ７０）。
【０１０５】
このように、このデジタル情報解読装置によれば、情報セグメント（小ブロック）の大きさが予め分かっていなくても、記録面２０に記録されたデジタル情報を解読することができる。
【０１０６】
なお、基準セグメントＵＧに記録される情報セグメントの大きさは重要であるから、図３１に示すように、情報記録領域２３の四隅に配置された情報セグメントＧ１の内部にそれぞれ基準セグメントＵＧを設定しても良い。このようにした場合、左上隅の基準セグメントＵＧが汚れ等により潰れたとしても、右上隅、左下隅、右下隅に残っている基準セグメントＵＧによって情報セグメントの大きさを知ることができる。各基準セグメントＵＧを構成する基準ブロックＵ＃は、探索の便宜上、情報記録領域２３の隅に内接するように配置するのが望ましい。
【０１０７】
また、上述の実施形態では、情報セグメントを構成する小ブロックや基準セグメントを構成する基準ブロックの形状を正方形としたが、これに限られるものではなく、矩形であれば良い。
【０１０８】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項１のデジタル情報記録方法では、基準ブロックに小ブロックの大きさに関する情報を記録するので、上記小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、読取段階で、情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができる。そして、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【０１０９】
請求項２に記載のデジタル情報記録方法では、記録の結果として、基準ブロックが情報記録領域の隅に内接して配置されるので、読取段階で、まず情報記録領域の隅を探索することにより、上記基準ブロックを容易に見つけることができる。したがって、小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を容易に得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。
【０１１０】
請求項３に記載のデジタル情報記録方法では、記録の結果として、矩形の小ブロックの各頂点に特定パターンが配置されるので、読取段階で、矩形の小ブロックの頂点に配置された隣り合う４つの特定パターンによって規定される範囲を、１つの小ブロックとして取り出すことが可能になる。また、上記小ブロックの頂点の４つの特定パターンの位置を基準として、上記小ブロック内の各枡目の位置を求めることができる。このようにした場合、１つの特定パターンの位置を基準とする場合に比して、読取精度を高めることができる。また、記録の結果として、基準ブロックの各頂点にも特定パターンが配置されるので、読取段階で、矩形の基準ブロックの頂点に配置された隣り合う４つの特定パターンによって規定される範囲を、１つの基準ブロックとして取り出すことができる。また、上記基準ブロックの頂点の４つの特定パターンの位置を基準として、上記小ブロックにおけるのと同様の計算方法によって、上記基準ブロック内の各枡目の位置を求めることができる。さらに、上記基準ブロックを上記情報記録領域の隅に内接して配置する場合にあっては、上記情報記録領域の上記隅において、上記小ブロックの頂点の特定パターンと上記基準ブロックの頂点の特定パターンとを同じ位置に共通に設定することができ、したがって、記録面を効率的に使用することができる。
【０１１１】
請求項４に記載のデジタル情報解読方法によれば、請求項１〜３に記載のデジタル情報記録方法によって記録された情報を読み取り、解読することができる。すなわち、小ブロックの大きさが予めわかっていなくても、情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【０１１２】
請求項５に記載のデジタル情報記録装置では、情報記録領域設定手段が、パラメタ指示手段によって指示されたパラメタに応じた大きさを持つ小ブロックを設定するとともに、上記記録面上に上記小ブロックを隙間なく複数配列して情報記録領域を設定する。また、基準ブロック設定手段が、上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部に基準ブロックを設定し、データ配置手段が、この基準ブロックに上記パラメタが表す情報を割り当てる。したがって、上記小ブロックの大きさが予め分かっていなくても、読取段階で、情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができ、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取ることができる。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【０１１３】
請求項６に記載のデジタル情報解読装置によれば、請求項１〜３に記載のデジタル情報記録方法によって記録された情報を読み取り、解読することができる。すなわち、小ブロックの大きさが予めわかっていなくても、読取手段が出力する画像情報に基づいて、基準ブロック探索手段が上記情報記録領域内で上記基準ブロックを探索し、パラメタ認識手段が上記基準ブロックの内容を読み取ることによって、上記小ブロックの大きさに関する情報を得ることができる。そして、情報解読手段が、この小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取って、上記情報記録領域に記録されたデジタル情報を再現する。したがって、記録段階では、上記小ブロックの大きさを一種類に定める必要はなく、情報記録領域の面積、読取精度、求める記録効率などの条件を考慮して上記小ブロックの大きさを最適の大きさに設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 情報記録領域を埋めるための小ブロックとして、横６個×縦６個、計３６個の桝目が正方形に連結したものを示す図である。
【図２】 図１の小ブロックを記録面に横方向、縦方向に行列状に並べることによって矩形の情報記録領域を構成した例を示す図である。
【図３】 図１の小ブロックの左上隅に、横３個×縦３個、計９個の桝目を正方形に連結してなる基準ブロックを配置した例を示す図である。
【図４】 図２の情報記録領域の左上隅の小ブロックの内部に、情報記録領域の左上隅に内接するように基準ブロックを配置した例を示す図である。
【図５】 図４の変形例であり、情報記録領域を埋めるための小ブロックとして、横４個×縦４個、計１６個の桝目が正方形に連結したものを使用し、情報記録領域の左上隅の小ブロックの内部に、情報記録領域の左上隅に内接するように基準ブロックを配置した例を示す図である。
【図６】 図４の別の変形例であり、情報記録領域を埋めるための小ブロックとして、横３個×縦３個、計９個の桝目が正方形に連結したものを使用し、情報記録領域の左上隅の小ブロックに、小ブロックと同じ大きさを持つ基準ブロックを配置した例を示す図である。
【図７】 基準ブロックのパターンを例示する図である。
【図８】 情報記録領域の左上隅に配置された基準ブロックのパターンが、情報記録領域を区切る小ブロックの大きさおよび形状の情報を表していることを示す図である。
【図９】 正方形の小ブロックで、一辺を構成する桝目の数に応じて、小ブロックが本来取り得る白黒パターン数と、小ブロック内で横方向および縦方向に同じ値の桝目が連続する個数が制限された場合に小ブロックがとりうる指定パターン数とを示す図である。
【図１０】 この発明の一実施形態の記録方法によって記録面にデジタル情報を２次元パターンとして表現した例を示す図である。
【図１１】 図４の変形例であり、情報記録領域の四隅の小ブロックの内部に、それぞれ情報記録領域の隅に内接するように基準ブロックを配置した例を示す図である。
【図１２】 図４のさらに別の変形例であり、情報記録領域を埋めるための小ブロックとして、横６個×縦３個、計１８個の桝目が長方形に連結したものを使用した例を示す図である。
【図１３】 横２４個×縦２４個の桝目で構成される矩形ブロックの右下隅に特定パターンを内接させて配置することによって構成した情報セグメントを示す図である。
【図１４】 特定パターンを示す図である。
【図１５】 図１３の情報セグメントを並べて構成した情報記録領域の例を示す図である。
【図１６】 横８個×縦８個の桝目で構成される矩形ブロックの右下隅に特定パターンを内接させて配置することによって構成した基準セグメントを示す図である。
【図１７】 図１３の情報セグメントの内部に、図１６の基準セグメントを左上隅に内接するように配置した例を示す図である。
【図１８】 図１５の情報記録領域の左上隅の情報セグメントの内部に、情報記録領域の左上隅に内接するように基準セグメントを配置した例を示す図である。
【図１９】 図１８の変形例であり、情報セグメントを構成する小ブロックの大きさを横１６個×縦１６個の桝目で構成した例を示す図である。
【図２０】 図１８の別の変形例であり、情報セグメントを構成する小ブロックの大きさが横８個×縦８個の桝目で構成した例を示す図である。
【図２１】 この発明の一実施形態のデジタル情報記録装置のブロック構成を示す図である。
【図２２】 この発明の一実施形態のデジタル情報解読装置のブロック構成を示す図である。
【図２３】 この発明の一実施形態のデジタル情報記録方法の処理フローを概略的に説明する図である。
【図２４】 一実施形態のデジタル情報解読方法を説明する図であり、記録面から光学的に読み取った画像情報を模式的に表す図である。
【図２５】 情報記録領域の外周に沿った特定パターンの位置に基づいて、情報記録領域の中央近傍の特定パターンを探索する第１の探索方法を説明する図である。
【図２６】 情報記録領域の外周に沿った特定パターンの位置に基づいて、情報記録領域の中央近傍の特定パターンを探索する第２の探索方法を説明する図である。
【図２７】 既知の３つの座標を利用して、平行四辺形を構成するもう１つの座標をベクトルの合成を用いて求める方法を説明する図である。
【図２８】 図１４の特定パターンを読取装置で光学的に読み取って得られたビットマップデータを示す図である。
【図２９】 ４つの特定パターンの位置に基づいて、情報記録領域内の任意の桝目の位置を算出する方法を説明する図である。
【図３０】 この発明の一実施形態のデジタル情報記録方法の処理フローを概略的に説明する図である。
【図３１】 図１８の変形例であり、情報記録領域の四隅の情報セグメントの内部に、それぞれ情報記録領域の隅に内接するように基準セグメントを配置した例を示す図である。
【図３２】 一定の大きさを持つ記録面に対してブロック単位で記録情報を印刷する例を示す図である。
【図３３】 セグメントに対して１個の特定パターンが設定される場合に、セグメントを構成する桝目の数が小さくなると、セグメントに占める特定パターンの割合が大きくなることを示す図である。
【符号の説明】
２０ 記録面
２１ 本来の情報を記録すべき領域
２２，a００，…，a４６，d０１,d１０,d１１ 特定パターン
２３ 情報記録領域
Ｇ１，Ｇ１＃，Ｇ２，Ｇ２＃，Ｇ３，Ｇ３＃ 情報セグメント
Ｕ，Ｕ＃ 基準ブロック
ＵＧ 基準セグメント
Ｗ１，Ｗ１＃，Ｗ２，Ｗ２＃，…，Ｗ４，Ｗ４＃，
Ｗ５，Ｗ６，…，Ｗ９ 小ブロック

Claims (6)

1. 平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークをそれぞれ付与して、上記記録すべきデジタル情報を上記マークからなる２次元パターンとして記録するデジタル情報記録方法であって、
   複数連結した桝目からなる矩形の小ブロックを設定し、
   上記記録面上に上記小ブロックを隙間なく複数配列して、上記２次元パターンを表現すべき情報記録領域を設定し、
   上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロックの数に応じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ上記小ブロックに対応させて割り当てるデジタル情報記録方法において、
   上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部に、この小ブロックを構成する枡目のうちの一部又は全部からなる矩形の基準ブロックを設定し、
   上記基準ブロックに上記小ブロックの大きさに関する情報を記録することを特徴とするデジタル情報記録方法。
2. 請求項１に記載のデジタル情報記録方法において、
   上記基準ブロックを含む小ブロックを上記情報記録領域の隅に配置し、かつ上記基準ブロックを上記情報記録領域の上記隅に内接して配置することを特徴とするデジタル情報記録方法。
3. 請求項１または２に記載のデジタル情報記録方法において、
   上記記録面内での位置を示すように特定の形状に連結した複数の桝目に上記マークを所定のパターンで付してなる特定パターンを設定し、
   上記特定パターンを上記小ブロックの各頂点に一定方向から接し又は枡目単位で重ねて配置するとともに、上記特定パターンを上記基準ブロックの各頂点に一定方向から接し又は枡目単位で重ねて配置したことを特徴とするデジタル情報記録方法。
4. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の情報記録方法によって記録された記録情報を読み取るデジタル情報解読方法であって、
   上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部の上記基準ブロックを探索する工程と、
   上記基準ブロックに記録された上記小ブロックの大きさに関する情報を読み取る工程と、
   上記小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を上記小ブロック単位で読み取る工程とを有することを特徴とするデジタル情報解読方法。
5. 平面状の記録面に、ビットに対応する行列状の桝目を仮想的に設定し、上記各桝目に記録すべきデジタル情報に応じた光学的に認識可能なマークをそれぞれ付与して、上記記録すべきデジタル情報を上記マークからなる２次元パターンとして記録するデジタル情報記録装置であって、
   上記記録すべきデジタル情報を入力するためのデータ入力手段と、
   複数連結した桝目からなる矩形の小ブロックの大きさに関するパラメタを指示するためのパラメタ指示手段と、
   上記指示されたパラメタに応じた大きさを持つ小ブロックを設定するとともに、上記記録面上に上記小ブロックを隙間なく複数配列して、上記２次元パターンを表現すべき情報記録領域を設定する情報記録領域設定手段と、
   上記情報記録領域内の特定の位置に配置された小ブロックの内部に、この小ブロックを構成する枡目のうちの一部又は全部からなる基準ブロックを設定する基準ブロック設定手段と、
   上記記録すべきデジタル情報を上記小ブロックの数に応じて分割して単位情報を作成し、この単位情報をそれぞれ上記小ブロックに割り当てるとともに、上記基準ブロックに上記パラメタが表す情報を割り当てるデータ配置手段と、
   上記データ配置手段によって上記小ブロック、基準ブロックに割り当てられた情報に基づいて、上記記録面に印刷すべき２次元パターンを生成するパターン生成手段と、
   上記パターン生成手段によって生成された２次元パターンを記録面に印刷する印刷手段とを備えたことを特徴とするデジタル情報記録装置。
6. 請求項１乃至３のいずれか一つに記載の情報記録方法によって記録面に２次元パターンとして記録されたデジタル情報を解読するデジタル情報解読装置であって、
   上記記録面に記録された２次元パターンを光学的に読み取って、上記２次元パターンを表す画像情報を出力する読取手段と、
   上記画像情報に基づいて、上記情報記録領域内の特定の位置に存在する小ブロックの内部に設定された基準ブロックを探索する基準ブロック探索手段と、
   上記基準ブロックから上記小ブロックの大きさに関する情報を読み取るパラメタ認識手段と、
   上記パラメタ認識手段によって読み取った上記小ブロックの大きさに関する情報に基づいて、上記情報記録領域に記録された情報を小ブロック単位で読み取って、上記情報記録領域に記録されたデジタル情報を再現する情報解読手段と、
   上記情報解読手段が再現したデジタル情報を出力する出力手段とを備えたことを特徴とするデジタル情報解読装置。

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