JP6628168B2 - Information recording medium - Google Patents
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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。 The present invention relates to a technology for writing and storing information on a durable information recording medium, and in particular, a technology for recording information as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning on a substrate. About.
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。 Paper has been used for a long time as a medium for recording various information, and even today, much information is recorded on paper. On the other hand, with the development of industry, films for recording image information and record boards for recording sound information have been used. In recent years, with the spread of computers, media for recording digital data have been used. For example, magnetic recording media, optical recording media, semiconductor recording media, and the like have been used.
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。 The above-described information recording medium has a durability that does not hinder use depending on its use. For example, an information recording medium such as a paper print, a film, and a record board can be said to be a medium having sufficient durability on a time scale of several years. However, when viewed on a time scale of several decades, deterioration due to aging is inevitable, and the recorded information may be lost. In addition, there is a possibility of damage due to the action of water and heat as well as aging.
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。 In addition, magnetic recording media for computers, optical recording media, semiconductor recording media, and the like have durability that does not hinder the use of general electronic devices, but they have a time scale of several tens of years in the first place. It is not designed for permanent information storage because it has not been designed in consideration of its durability.
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。 On the other hand, Patent Literature 1 below discloses a method of recording information on a durable medium such as quartz glass while increasing the recording capacity. There is disclosed a method in which data is recorded in advance, and information is read out by using computer tomography technology while rotating the medium. Patent Document 2 discloses that in order to achieve the same object, a cylindrical recording medium is irradiated with an electromagnetic wave while changing an irradiation angle to measure a difference in transmittance. A method of reading information by utilizing the method is disclosed.
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。 Note that plate-shaped information recording media are classified into front and back, top and bottom, and right and left. There is a need to do. Therefore, a method has been proposed in which an identification mark indicating a direction for performing a correct reading process is provided on a medium. For example, in Patent Document 3 below, an identification mark having an uneven structure is provided in the lower right corner on the front side of a card-shaped information recording medium, so that even a visually impaired person can recognize the direction of the medium by touch. There has been disclosed a technique for enabling a card-shaped information recording medium to be inserted in an information reading device in a correct direction.
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。 As described above, information recording media that are currently generally used are designed in consideration of durability for several years to several tens of years, and therefore, have a long time scale of several hundred years to several thousand years. It is inappropriate for leaving information for future generations. For example, physically or chemically fragile information recording media such as paper, film, and record discs cannot be expected to have durability for a long period of several hundred to several thousand years. Of course, information recording media for computers, such as magnetic recording media, optical recording media, and semiconductor recording media, are also unsuitable for such uses.
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。 In human history, stone monuments exist as information recording media with a time scale of hundreds to thousands of years, but it is very difficult to record information with high integration on a stone slab. A stone bed is not suitable as a medium for recording a large amount of information such as digital data.
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。 On the other hand, if a method of three-dimensionally recording information inside a cylindrical quartz glass as a medium as in the techniques disclosed in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 is adopted, a considerably long-term durability can be obtained. An information recording method capable of achieving high integration while maintaining performance can be realized. However, at the time of reading, since it is necessary to extract information from cells three-dimensionally dispersed in the medium, it is necessary to perform Fourier transform processing or the like using the technique of computer tomography. In other words, even after a long time scale of hundreds to thousands of years, information cannot be read unless the same technique of computer tomography as in recording is inherited.
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。 Therefore, the inventor of the present application can record information with a high degree of integration while maintaining long-term durability in Japanese Patent Application No. 2014-059542 (hereinafter, referred to as a prior application), and furthermore, using a universal method. An information storage method and apparatus capable of reading information has been proposed, and a method and apparatus for reading original information from a medium in which information has been stored in such a method has been proposed. Hereinafter, the content of the proposal in the earlier application is referred to as the earlier application invention.
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。 In the invention of the prior application, the digital data to be stored is expressed as a graphic pattern, and is transferred onto a substrate by beam exposure using an electron beam or a laser beam. Then, by performing a patterning process on the substrate, data is recorded as a fine physical structure pattern. Therefore, information can be recorded with a high degree of integration while maintaining long-term durability. Moreover, since the graphic pattern transferred onto the substrate is itself a two-dimensional pattern, information can be read out by a universal method.
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。 However, even when beam exposure and patterning are performed using the same figure pattern, the physical structure actually formed on the substrate differs depending on the beam exposure and patterning method employed. For example, when a bit “0” and a bit “1” are separately recorded as a concavo-convex structure formed on a substrate, a convex portion becomes a bit “1” depending on a method of a beam exposure and patterning process to be adopted. The concave portion becomes a bit “1”.
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。 Specifically, at the time of beam exposure, the result of recording on the medium differs depending on whether the area indicating bit “0” is exposed or the area indicating bit “1” is exposed. Similarly, the result of recording on the medium varies depending on the patterning conditions such as whether a positive resist or a negative resist is used as the resist layer formed on the substrate. Therefore, with only the information of the data bits recorded on the information recording medium, the convex portion should be interpreted as bit "1" and read out, or the concave portion should be interpreted as bit "1" and read out. I can't tell what it is.
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記録媒体を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention, by performing beam exposure and patterning processing on the substrate, when recording information as a fine physical structure pattern, it is also possible to record information indicating the data bit interpretation method together An object is to provide an information recording medium.
(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。
(1) A first aspect of the present invention is an information storage device for writing and storing digital data on an information recording medium,
A data input unit for inputting digital data to be stored;
A main information pattern generation unit that generates a main information pattern indicating information of individual data bits constituting the digital data;
A sub-information pattern generating unit that generates a sub-information pattern indicating a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern;
A drawing data generation unit that generates drawing data for drawing the main information pattern and the sub information pattern,
A beam exposure apparatus that performs beam exposure using an electron beam or a laser beam on a substrate serving as an information recording medium based on the drawing data,
By performing a patterning process on the substrate that has been exposed, a patterning apparatus that generates an information recording medium on which a physical structure pattern is formed in accordance with drawing data,
And
The main information pattern is composed of a first attribute main area and a second attribute main area, and a predetermined point corresponding to each data bit exists in the first attribute main area, or the second attribute main area. Depending on the presence or absence in the area, the binary information of each data bit is represented as a pattern,
The sub-information pattern includes a first identification mark having one or a plurality of closed areas for presenting first information including characters, numbers, symbols, graphics, or a part thereof, or a combination thereof; And a second identification mark having one or more closed regions for presenting second information composed of letters, numbers, symbols, figures, or a part thereof, or a combination thereof. So that
In the closed area forming the first identification mark, a band-shaped first attribute sub-area and a band-shaped second attribute sub-area extending in a direction parallel to the predetermined arrangement axis Z are orthogonal to the arrangement axis Z. In the closed region constituting the second identification mark, a band-shaped first attribute sub-region and a band-shaped second attribute sub-region extending in a direction parallel to the arrangement axis Z are arranged alternately in the direction. For a closed area that is alternately arranged in a direction orthogonal to the arrangement axis Z and that constitutes the first identification mark, the width of the first attribute sub-area is greater than the width of the second attribute sub-area. The width of the second attribute sub-region is set to be wider than the width of the first attribute sub-region for a closed region that is set to be wider and forms the second identification mark,
The drawing data generation unit performs drawing for exposing the first attribute main region and the first attribute sub-region, and not performing exposure for the second attribute main region and the second attribute sub-region. Data or drawing data for exposing the second attribute main region and the second attribute sub-region and exposing the first attribute main region and the first attribute sub-region is not stored. The width of the first attribute sub-region and the width of the first attribute sub-region are set to dimensions that can form a diffraction grating for visible light.
(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。
(2) According to a second aspect of the present invention, in the information storage device according to the first aspect,
The sub-information pattern generation unit is configured to generate a sub-information pattern in which the first identification mark and the second identification mark formed on the information recording medium have a size that can be visually observed.
(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。
(3) A third aspect of the present invention provides the information storage device according to the first or second aspect described above,
The sub-information pattern generation unit sets the width of the first attribute sub-region to be at least five times the width of the second attribute sub-region for the closed region forming the first identification mark, and performs the second identification. The closed area forming the mark is set such that the width of the second attribute sub-area is at least five times the width of the first attribute sub-area.
(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。
(4) According to a fourth aspect of the present invention, in the information storage device according to the above-described first to third aspects,
The sub-information pattern generation unit sets the width of the first attribute sub-region in the closed region constituting the first identification mark equal to the width of the second attribute sub-region in the closed region constituting the second identification mark. The width of the second attribute sub-region in the closed region forming the first identification mark is set to be equal to the width of the first attribute sub-region in the closed region forming the second identification mark. It is.
(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。
(5) The fifth aspect of the present invention is the information storage device according to the above-described first to fourth aspects,
The sub-information pattern generation unit is configured to generate a sub-information pattern in which a first identification mark and a second identification mark are arranged adjacent to each other.
(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。
(6) A sixth aspect of the present invention provides the information storage device according to the first to fourth aspects described above,
The sub-information pattern generation unit is configured to generate a sub-information pattern in which a closed area forming the first identification mark and a closed area forming the second identification mark are in contact with each other.
(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。
(7) According to a seventh aspect of the present invention, in the information storage device according to the above-described first to fourth aspects,
A sub-information pattern generation unit generates a sub-information pattern in which a second identification mark is embedded inside a first identification mark or a sub-information pattern in which a first identification mark is embedded inside a second identification mark. It is intended to be.
(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。
(8) An eighth aspect of the present invention is the information storage device according to the first to fourth aspects described above,
A sub-information pattern generation unit that generates a sub-information pattern having an auxiliary common identification mark in addition to the first identification mark and the second identification mark;
The auxiliary common identification mark is an identification mark having one or a plurality of closed areas for presenting auxiliary common information including characters, numbers, symbols, graphics, or a part thereof, or a combination thereof,
In the closed area constituting the auxiliary common identification mark, a band-shaped first attribute sub-area and a band-shaped second attribute sub-area extending in a direction parallel to the arrangement axis Z alternately in a direction orthogonal to the arrangement axis Z. And the difference between the width of the first attribute sub-region in the auxiliary common identification mark and the width of the second attribute sub-region is the first attribute sub-region in the first identification mark and the second identification mark. The difference is set to be smaller than the difference between the width of the region and the width of the second attribute sub-region.
(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。
(9) A ninth aspect of the present invention is the information storage device according to the eighth aspect described above,
The width of the first attribute sub-region and the width of the second attribute sub-region in the auxiliary common identification mark are set to be equal.
(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。
(10) The tenth aspect of the present invention is the information storage device according to the eighth or ninth aspect,
The combination of the first identification mark and the auxiliary common identification mark constitutes a mark indicating the first interpretation method of the data bit indicated by the main information pattern, and the mark of the second identification mark and the auxiliary common identification mark is formed. A mark indicating a second interpretation method of the data bit indicated by the main information pattern is configured by the combination.
(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。
(11) An eleventh aspect of the present invention is the information storage device according to the tenth aspect described above,
Three rectangles, a left rectangle, a center rectangle, and a right rectangle, are arranged adjacent to each other in the horizontal direction such that they are left, center, and right, respectively, and a lower rectangle is common below and adjacent to these three rectangles. And place
By forming the first identification mark by the center rectangle, configuring the second identification mark by the left rectangle and the right rectangle, and configuring the auxiliary common identification mark by the lower rectangle, the first mark indicating the character “convex” is formed. A chapter and a second mark indicating the character "concave" are configured.
(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。
(12) A twelfth aspect of the present invention is the information storage device according to the first to eleventh aspects,
Beam exposure apparatus has a function of performing beam exposure on the surface of the resist layer, for a substrate having a layer to be molded and a resist layer covering the same,
A patterning device is used to impregnate the substrate with a developing solution having a property of dissolving the exposed or unexposed portions of the resist layer, and perform a process of processing a part of the substrate as a remaining portion, and a remaining portion of the resist layer. And an etching processing section for performing etching on the layer to be molded as a mask.
(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。
(13) A thirteenth aspect of the present invention provides the information storage device according to the twelfth aspect,
The main information pattern generation unit converts one of the individual bits “1” and the individual bits “0” into an individual bit graphic composed of a closed area, and converts the area inside the bit graphic into the first bit graphic. Generating a main information pattern having an attribute main area and an external area as a second attribute main area;
A drawing data generation unit that performs exposure on the first attribute main area and the first attribute sub area and does not perform exposure on the second attribute main area and the second attribute sub area; It is designed to generate data.
(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。
(14) A fourteenth aspect of the present invention is the information storage device according to the first to thirteenth aspects,
The patterning device is configured to form a physical structure having a concavo-convex structure including a concave portion indicating one of a first attribute region and a second attribute region and a convex portion indicating the other.
(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。
(15) A fifteenth aspect of the present invention is the information storage device according to the fourteenth aspect,
The patterning device forms a physical structure having an additional layer made of a light-reflective material on the surface of the projection.
(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。
(16) A sixteenth aspect of the present invention is the information storage device according to the fourteenth aspect,
A patterning device forms a concave-convex structure on the upper surface by performing a patterning process on a substrate made of a light-transmitting material, and forms a physical structure having an additional layer made of a light-shielding material on the lower surface of the substrate. It was made.
(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。
(17) A seventeenth aspect of the present invention is the information storage device according to the fourteenth aspect,
A patterning device forms a concavo-convex structure by performing a patterning process on a substrate made of a light-transmitting material, and forms a physical structure having an additional layer made of a light-shielding material on the surface of the projection. It was done.
(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。
(18) An eighteenth aspect of the present invention is the information storage device according to the first to thirteenth aspects,
The patterning device is configured to form a physical structure having a network structure including a through hole indicating one of a first attribute region and a second attribute region and a non-hole portion indicating the other. .
(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。
(19) A nineteenth aspect of the present invention is the information storage device according to the eighteenth aspect,
A patterning apparatus forms a physical structure having an additional layer made of a light-reflective material on one surface of a non-hole portion.
(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。
(20) The twentieth aspect of the present invention is the information storage device according to the eighteenth aspect,
A patterning apparatus forms a net-like structure by performing a patterning process on a substrate made of a light-transmitting material, and forms a physical structure having an additional layer made of a light-shielding material on one surface of a non-hole portion. It was made.
(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。
(21) According to a twenty-first aspect of the present invention, in the information storage device according to the first to eleventh aspects,
The data input unit, the main information pattern generation unit, the sub information pattern generation unit, and the drawing data generation unit are configured by incorporating a program into a computer.
(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。 (22) In a twenty-second aspect of the present invention, a computer is used as the data input unit, the main information pattern generation unit, the sub-information pattern generation unit, and the drawing data generation unit in the information storage device according to the first to eleventh aspects described above. It is a program that works.
(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。
(23) A twenty-third aspect of the present invention relates to an information storage method for writing and storing digital data on an information recording medium,
A data input step in which the computer inputs digital data to be stored;
A main information pattern generation step in which the computer generates a main information pattern indicating information of individual data bits constituting digital data;
A computer for generating a sub-information pattern indicating a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern;
A computer, a drawing data generating step of generating drawing data for drawing the main information pattern and the sub information pattern,
Based on the drawing data, on a substrate serving as an information recording medium, a beam exposure step of performing beam exposure using an electron beam or laser light,
By performing a patterning process on the exposed substrate, a patterning step of generating an information recording medium on which a physical structure pattern according to the drawing data is formed,
To do
The main information pattern is composed of a first attribute main area and a second attribute main area, and a predetermined point corresponding to each data bit exists in the first attribute main area, or the second attribute main area. It is a pattern in which the binary information of each data bit is expressed depending on whether it exists in the area or not,
The sub-information pattern includes a first identification mark having one or a plurality of closed areas for presenting first information including characters, numbers, symbols, graphics, or a part thereof, or a combination thereof; And a second identification mark having one or more closed regions for presenting second information composed of characters, numbers, symbols, graphics, or a part thereof, or a combination thereof. So that
In the closed area forming the first identification mark, a band-shaped first attribute sub-area and a band-shaped second attribute sub-area extending in a direction parallel to the predetermined arrangement axis Z are orthogonal to the arrangement axis Z. In the closed region constituting the second identification mark, a band-shaped first attribute sub-region and a band-shaped second attribute sub-region extending in a direction parallel to the arrangement axis Z are arranged alternately in the direction. For a closed area that is alternately arranged in a direction orthogonal to the arrangement axis Z and that constitutes the first identification mark, the width of the first attribute sub-area is greater than the width of the second attribute sub-area. The width of the second attribute sub-region is set to be wider than the width of the first attribute sub-region for the closed region constituting the second identification mark.
In the drawing data generation step, the first attribute main area and the first attribute sub area are exposed, and the second attribute main area and the second attribute sub area are not exposed. Data or drawing data for exposing the second attribute main region and the second attribute sub-region and exposing the first attribute main region and the first attribute sub-region is not stored. The width of the generated first attribute sub-region and the width of the second attribute sub-region is set so that the diffraction grating for visible light can be formed.
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。 According to the present invention, information of individual data bits constituting digital data to be stored is recorded as a main information pattern on a medium, and further indicates a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern. Information is recorded as a sub-information pattern on the same medium. Here, each information pattern is composed of a first attribute area and a second attribute area. For example, information is recorded on a substrate such that one attribute area is a convex part and the other attribute area is a concave part. Done. The sub-information pattern includes a pair of identification marks, and a diffraction grating in which band-like first attribute regions and band-like second attribute regions are alternately arranged is formed in each identification mark. .
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。 In addition, the magnitude relationship between the width of the band-shaped first attribute region formed in each identification mark and the width of the band-shaped second attribute region is reversed with respect to the pair of identification marks. Therefore, irrespective of the beam exposure and patterning method employed at the time of information recording, it is possible to recognize the correct interpretation method of the data bits recorded as the main information pattern by comparing the brightness of the pair of identification marks. it can.
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。 As described above, according to the present invention, when information is recorded as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning processing on a substrate, information indicating a data bit interpretation method is also recorded. It becomes possible to do.
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。 Hereinafter, the present invention will be described based on an illustrated embodiment. As described above, the present invention presupposes a technique of recording information as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning processing on a substrate. One example of such a technique is described above. The invention is described in Japanese Patent Application No. 2014-059542. Since the content of the prior invention is not disclosed at the time of filing the present application, the prior invention will be described in §1 to §5 for convenience of explanation. The contents of §1 to §5 below and the contents of FIGS. 1 to 12 are the same as the contents of §1 to §5 of FIGS. Substantially the same.
<<< §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。
<<<< §1. Basic embodiment of information storage device according to prior invention >>>>>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a basic embodiment of an information storage device according to the invention of the prior application. The information storage device according to this embodiment is a device that performs a function of writing and storing digital data on an information recording medium, and includes a storage processing computer 100, a beam exposure device 200, and a patterning device 300 as illustrated. .
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。 Here, the storage processing computer 100 executes a process of creating the drawing data E based on the digital data D to be stored. The beam exposure apparatus 200 is an apparatus that performs a beam exposure using an electron beam or a laser beam on a substrate S serving as an information recording medium based on the drawing data E. A drawing pattern is formed. The patterning device 300 forms a physical structure pattern according to the drawing data E by performing a patterning process on the exposed substrate S, and creates the information recording medium M. As a result, information corresponding to the digital data D is recorded on the information recording medium M as a physical structure pattern.
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。 As illustrated, the storage processing computer 100 includes a data input unit 110, a unit data generation unit 120, a unit bit matrix generation unit 130, a unit bit graphic pattern generation unit 140, a unit recording graphic pattern generation unit 150, a drawing data generation unit 160. Hereinafter, the functions of these units will be described in order. However, these units are actually realized by incorporating a dedicated program into a computer, and the storage processing computer 100 may be configured by installing a dedicated program into a general-purpose computer. it can.
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。 First, the data input unit 110 is a component having a function of inputting digital data D to be stored, and also has a function of temporarily storing the input digital data D. The digital data D to be stored may be in any form, such as document data, image data, and audio data.
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。 The unit data generation unit 120 is a component that generates a plurality of unit data by dividing the digital data D input by the data input unit 110 in units of a predetermined bit length. Here, for convenience of explanation, as shown in the upper part of FIG. 2, the following description will be made with an example where four sets of unit data are generated by dividing digital data D in units of bit length u. And the i-th unit data is indicated by a symbol Ui (in this example, i = 1 to 4). The terms bearing the phrase "unit" used in the following description indicate that each term is created for "one unit data".
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。 The bit lengths of the individual unit data Ui need not necessarily be equal, and a plurality of unit data having different bit lengths may be generated. However, in practice, it is preferable that the bit recording area Ab described later be an area having the same shape and the same area. For this purpose, a common bit length u is determined in advance, and all the unit data Ui have the same bit length u. It is preferable that the data has
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。 The common bit length u can be set to an arbitrary value. However, in practice, u = m × n is set so that a unit bit matrix of m rows and n columns can be formed. The generation unit 120 may divide the digital data into unit data composed of (m × n) bits. Here, for convenience of explanation, an example is shown in which u is set to 25 bits so that a unit bit matrix of 5 rows and 5 columns can be formed by setting m = n = 5. The value is preferably set to a larger value.) The first unit data U1 shown in FIG. 2 is unit data generated based on such settings, and is composed of 25-bit data.
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。 The unit data generation unit 120 may divide the input digital data D by dividing the input digital data D into u bits at a time, for example, and divide them into unit data U1, U2, U3,. In this case, unless the entire length of the digital data D is an integral multiple of the bit length u, the length of the last unit data is less than the bit length u. Therefore, when it is desired to make the lengths of all the unit data equal to the common bit length u, dummy bits are added to the end of the digital data D so that the entire length becomes an integral multiple of the bit length u. Adjust it.
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。 Note that the method of dividing the digital data D is not necessarily limited to a method of dividing the digital data D by a predetermined bit length u from the beginning. For example, when dividing into four, the first, fifth, ninth,. Are extracted as the first unit data U1, the second, sixth, tenth,..., And the second bit are extracted as the second unit data U2, and the third, seventh, eleventh,. .., And the fourth bit is extracted as the fourth unit data U4. It is also possible to take.
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。 The individual unit data Ui generated by the unit data generator 120 is provided to the unit bit matrix generator 130. The unit bit matrix generation unit 130 performs a process of generating a unit bit matrix B (Ui) by arranging the data bits constituting each unit data Ui in a two-dimensional matrix of m rows and n columns.
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。 In FIG. 2, the 25-bit data constituting the first unit data U1 is divided into five bits from the beginning, and is divided into "11101", "10110", "01001", "11001", and "10110". An example is shown in which groups are formed, and a unit bit matrix B (U1) composed of a matrix of 5 rows and 5 columns in which individual groups are arranged in one row is shown. Of course, the unit bit matrices B (U2), B (U3) and B (U4) are generated for the unit data U2, U3 and U4 in the same manner.
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。 The individual unit bit matrices B (Ui) thus generated by the unit bit matrix generation unit 130 are provided to the unit bit graphic pattern generation unit 140. The unit bit figure pattern generation unit 140 converts each unit bit matrix B (Ui) into a geometric pattern arranged in a predetermined bit recording area on a two-dimensional plane, thereby obtaining a unit bit figure pattern. A process for generating P (Ui) is performed.
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。 The middle part of FIG. 2 shows an example of a unit bit graphic pattern P (U1) created based on a unit bit matrix B (U1) composed of a matrix of 5 rows and 5 columns. In the case of this example, a square bit recording area Ab (area indicated by a broken line in the figure) is defined on a two-dimensional plane, and small square dots (hereinafter, referred to as bit figures) filled in black are arranged therein. Thus, a unit bit figure pattern P (U1) is formed.
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。 Here, each bit figure corresponds to the bit “1” constituting the unit bit matrix B (U1). In other words, within the bit recording area Ab, a matrix of 5 rows and 5 columns is defined corresponding to the unit bit matrix B (U1), and corresponds to the bit “1” in the unit bit matrix B (U1). The bit graphic is arranged only at the position, and nothing is arranged at the position corresponding to the bit “0”. Therefore, this unit bit figure pattern P (U1) expresses 25 bits of information forming the unit bit matrix B (U1) depending on the presence / absence of a bit figure at each position forming the matrix of 5 rows and 5 columns. Will be.
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。 Of course, each bit figure may be arranged corresponding to the bit “0” constituting the unit bit matrix B (U1). In this case, the bit figure is arranged only at the position corresponding to bit "0" in the unit bit matrix B (U1), and nothing is arranged at the position corresponding to bit "1". In short, the unit bit graphic pattern generation unit 140 converts one of the individual bits “1” and the individual bits “0” forming the unit bit matrix B (U1) into the individual bit graphic May be performed. In addition, the format of the data indicating each bit figure may be any format. For example, if one bit graphic is configured by a rectangle, the coordinate values of four vertices of each bit graphic (or the coordinate values of two diagonal vertices may be used) as the data indicating the unit bit graphic pattern P (U1). Data indicating the coordinate value of the center point (or the lower left corner point or the like) of each bit figure and data indicating the length of the vertical and horizontal sides of the bit figure having a common rectangular shape. Can also be used. Alternatively, when a circular bit figure is employed, data indicating the coordinate value of the center point of each bit figure and data indicating a common radius value can be used.
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。 Of course, the unit bit matrices B (U2), B (U3), B (U4) generated for the unit data U2, U3, U4 are also converted into geometric patterns by the same method, and the unit bit graphic pattern P (U2), P (U3) and P (U4) are generated. If the unit bit graphic patterns P (U1) to P (U4) thus generated are formed on a medium by any method, the information of the digital data D can be recorded on the medium. However, in the invention of the prior application, an alignment mark is added to each of the unit bit graphic patterns P (U1) to P (U4) in consideration of the convenience of the reading process performed later.
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。 The unit recording graphic pattern generation unit 150 is a component for adding the alignment mark. In this application, the unit recording graphic pattern P (Ui) with the alignment mark added thereto is converted into a unit recording graphic pattern. This is called a pattern R (Ui). As a result, the unit recording graphic pattern generation unit 150 adds the alignment mark to the unit bit graphic pattern P (Ui) generated by the unit bit graphic pattern generation unit 140, and generates the unit recording graphic pattern R (Ui). Processing will be performed.
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。 The middle part of FIG. 2 shows an example in which a cross-shaped alignment mark Q is added to the four outer corners of the unit bit graphic pattern P (U1) to generate a unit recording graphic pattern R (U1). Here, an area including the bit recording area Ab (dashed square) in which the unit bit figure pattern P (U1) is formed and the alignment marks Q arranged at the four outer corners is defined as the unit recording area Au ( (Dotted line square). The unit recording graphic pattern R (U1) is a graphic pattern formed in the unit recording area Au.
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。 The alignment mark Q is used for recognizing each bit recording area Ab in the reading process described in §3. Therefore, the alignment mark Q is arranged at a specific position with respect to the bit recording region Ab (in the illustrated example, at the four outer corners of the bit recording region Ab). In the illustrated example, an example using a cross-shaped alignment mark Q is shown. However, a figure that can be distinguished from a bit figure (in the illustrated example, a small black solid square) representing each bit. In this case, any shape may be used.
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。 In the illustrated example, the alignment mark Q is arranged outside the bit recording area Ab. However, the alignment mark Q can be arranged inside the bit recording area Ab. However, in the case where the alignment mark is arranged inside the bit recording area Ab, there is a possibility of interfering with the bit figure representing each bit. Therefore, in practice, as shown in the illustrated example, the alignment mark is located outside the bit recording area Ab. It is preferable to arrange Q. Variations in the shape and arrangement of the alignment mark Q will be described again in §4.
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。 When the unit recording graphic pattern generation unit 150 generates four sets of unit recording graphic patterns R (U1) to R (U4) in this manner, the drawing data generation unit 160 generates drawing data E for drawing these. Perform generation processing. Specifically, the drawing data generation unit 160 arranges four sets of unit recording areas R (U1) to R (U4) in a two-dimensional matrix as shown in the lower part of FIG. In the case of this example, a drawing pattern P (E) including all four sets of unit recording graphic patterns R (U1) to R (U4) is generated, and the drawing pattern P (E ) Is performed to generate drawing data E for drawing.
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。 The processing functions of the individual components of the storage processing computer 100 shown in FIG. 1 have been described above. The drawing data E thus generated is given to the beam exposure apparatus 200. The beam exposure apparatus 200 is an apparatus that performs beam exposure on the substrate S to be exposed based on the drawing data E, and includes an electron beam drawing apparatus for semiconductor photolithography and laser drawing used in various electronic device manufacturing processes. It can be configured using a device. When an electron beam lithography apparatus is used as the beam exposure apparatus 200, a pattern P (E) for writing is drawn on the surface of the substrate S to be exposed by an electron beam, and when a laser writing apparatus is used as the beam exposure apparatus 200, Then, the pattern P (E) for drawing is drawn on the surface of the substrate S to be exposed by the laser beam.
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。 In FIG. 2, for convenience of description, the outline of the bit recording area Ab is indicated by a broken line, and the outline of the unit recording area Au is indicated by a dashed line. ) Is not a component. The figure pattern actually drawn on the exposure target substrate S is a bit figure (in the example shown, a small black square) painted with individual bits and a cross-shaped alignment mark Q.
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。 As described above, the drawing data E is data used to be applied to the beam exposure apparatus 200 to draw the drawing pattern P (E) on the substrate S to be exposed. It must be dependent on the device 200. At present, when an arbitrary figure pattern is drawn using an electron beam drawing apparatus or a laser drawing apparatus used for general LSI design, drawing data in a vector format indicating an outline of the figure pattern is used. . Therefore, in practice, the drawing data generation unit 160 only needs to generate the drawing data E indicating the outline of each bit figure or alignment mark.
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。 FIG. 3 is an enlarged view of the unit recording graphic pattern R (U1) shown in FIG. FIG. 2 shows an example of a small square filled with black as a bit figure indicating the bit “1”. However, in the example shown in FIG. 3, each bit figure F is expressed as vector data indicating a square outline. Is done. Similarly, the alignment marks Q1 to Q4 arranged at the four corners are expressed as vector data indicating a cross-shaped outline. The beam exposure apparatus 200 performs a process of performing beam exposure on an inner portion of the outline based on the drawing data E indicating the outline of each bit figure F and the alignment marks Q1 to Q4. Accordingly, as shown in FIG. 2, a square or cross-shaped graphic pattern painted black is formed on the exposure target substrate S.
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。 FIG. 3 illustrates horizontal grid lines X1 to X7 arranged at equal intervals and vertical grid lines Y1 to Y7 arranged at equal intervals. Each of these grid lines plays a role in determining the arrangement position of each bit figure F and the alignment marks Q1 to Q4. That is, if each intersection of the horizontal grid lines X1 to X7 and the vertical grid lines Y1 to Y7 is referred to as a grid point L, each bit figure F or alignment mark Q1 to Q4 has one of the centers. Are arranged at the position of the lattice point L.
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。 For example, the alignment mark Q1 is arranged on a grid point where the grid lines X1 and Y1 intersect, the alignment mark Q2 is arranged on a grid point where the grid lines X1 and Y7 intersect, and the alignment mark Q3 is X7 and Y1 are arranged on a lattice point where they intersect, and the alignment mark Q4 is arranged on a lattice point where lattice lines X7 and Y7 intersect.
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)。 Further, 25 grid points at which the five horizontal grid lines X2 to X6 and the five vertical grid lines Y2 to Y6 intersect each other are represented by a unit bit matrix B of 5 rows and 5 columns shown in the middle part of FIG. U1), a bit figure F is arranged at a lattice point position corresponding to bit “1” in the unit bit matrix B (U1) (as described above, a lattice point position corresponding to bit “0”) The bit figure F may be arranged at the same time.)
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。 In general terms, the unit bit graphic pattern generation unit 140 converts the individual bits forming the unit bit matrix B (Ui) having m rows and n columns into grid points arranged in a matrix of m rows and n columns. L, and a process of generating a unit bit figure pattern P (Ui) by arranging a bit figure F of a predetermined shape on a lattice point L corresponding to a bit “1” or a bit “0”.
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。 Of course, the figures included in the actual drawing data E, that is, the figures included in the drawing pattern P (E) are only the individual bit figures F and the individual alignment marks Q1 to Q4. The grid lines X1 to X7, Y1 to Y7, the outline (dashed line) of the bit recording area Ab, and the outline (dashed line) of the unit recording area Au are not actually drawn.
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。 Note that the drawing data E also includes information indicating the actual size of the drawing pattern P (E) to be drawn on the exposure target substrate S, and this actual size indicates the drawing accuracy of the beam exposure apparatus 200 used. It should be set in consideration of this.
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。 At present, a pattern having a size of about 40 nm can be stably formed on a substrate S in a patterning process using a high-precision electron beam lithography apparatus used for general LSI design. Therefore, if such an electron beam lithography apparatus is used as the beam exposure apparatus 200, the illustrated grid line interval (pitch of the grid points L) can be set to about 100 nm, and the bit figure F having a side of about 50 nm can be set. It is quite possible to form When such a fine figure pattern is drawn, actually, the bit figure F does not become an accurate square and the alignment marks Q1 to Q4 do not become an accurate cross, but there is no practical problem. .
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。 In the first place, the bit figure F only has to play the role of determining the binary state of whether there is a figure at the position of the lattice point L, and therefore the shape may be a rectangle, a circle, or an arbitrary shape. Also, since the alignment marks Q1 to Q4 need only play the role of indicating the position of the bit recording area Ab, any shape may be used as long as it can be distinguished from the bit figure F. Therefore, if an electron beam lithography system having a performance capable of stably forming a figure having a size of about 40 nm is used, the bit figure F can be arranged at a pitch of about 100 nm in length and width as described above. Thus, it is possible to record information with a high degree of integration.
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。 On the other hand, when the laser writing apparatus is used as the beam exposure apparatus 200, the spot diameter of the laser beam depends on the wavelength of the laser beam to be used, and its minimum value is almost equal to the wavelength. For example, when an ArF excimer laser is used, since the spot diameter is about 200 nm, the degree of integration of information recording is slightly reduced as compared with the case where an electron beam lithography apparatus is used. Information recording with the same degree of integration as the medium is possible.
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。 In the example shown in FIG. 3, the unit bit figure pattern P (U1) is a pattern arranged in a rectangular (square) bit recording area Ab, and alignment marks Q1 to Q4 are added thereto. The unit recording graphic pattern R (U1) formed by this operation is also a pattern arranged in the rectangular (square) unit recording area Au. In practicing the prior application, the bit recording area Ab and the unit recording area Au do not necessarily have to be rectangular areas, but as shown in the lower part of FIG. 2, a plurality of unit recording graphic patterns R (U1 Considering that the drawing pattern P (E) is generated by arranging the drawing patterns P (E4) to R (U4), it is efficient that both the bit recording area Ab and the unit recording area Au are rectangular areas.
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。 Therefore, in practice, the unit bit figure pattern generation unit 140 generates the unit bit figure pattern P (Ui) arranged in the rectangular bit recording area Ab, and the unit recording figure pattern generation unit 150 By adding the alignment marks Q1 to Q4 to the outside of the rectangular bit recording area Ab, the unit recording arranged in the rectangular unit recording area Au including the bit recording area Ab and the alignment marks Q1 to Q4 is performed. It is preferable to generate the graphic pattern R (Ui) for use. Then, the drawing data generation unit 160 arranges these rectangular unit recording areas Au in a two-dimensional matrix, thereby drawing a plurality of unit recording graphic patterns R (U1) to R (U4). The pattern P (E) is generated, and the drawing data E for drawing the drawing pattern P (E) can be generated.
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。 The size of the unit recording area Au may be set arbitrarily. For example, in the case of the example shown in FIG. 3, a unit recording area Au having a square of 50 μm on a side is defined, and bit patterns F are arranged at a pitch of about 100 nm in length and width, so that one unit recording area Au About 30 KB of information can be recorded. Therefore, for example, a square substrate having a side of about 150 mm is used as an information recording medium, and unit recording areas Au each having a square of 50 μm on a substrate are arranged in a two-dimensional matrix. As much as 270 GB of data can be recorded on one sheet.
<<< §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。
<<<< §2. Formation of physical structure pattern on medium >>>>>
Here, the exposure process by the beam exposure apparatus 200 shown in FIG. 1 and the patterning process by the patterning apparatus 300 will be described in more detail. As described in §1, the beam exposure apparatus 200 is an apparatus that performs beam exposure using an electron beam or a laser beam on a substrate S serving as an information recording medium based on drawing data E. This is an apparatus for generating an information recording medium on which a physical structure pattern (drawing pattern P (E)) according to the drawing data E is formed by performing a patterning process on the exposed substrate S.
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。 In actuality, these apparatuses can be directly used as the apparatus for semiconductor lithography used in the LSI manufacturing process. In other words, the beam exposure process by the beam exposure device 200 and the patterning process by the patterning device 300 can be performed using a conventional general LSI manufacturing process as it is. However, drawing data used in manufacturing an LSI is data indicating a figure pattern for configuring each region of a semiconductor element such as a channel region, a gate region, a source region, a drain region, and a wiring region. On the other hand, the drawing data E used in the invention of the prior application is a bit figure F indicating a data bit “1” or “0” and data indicating a figure pattern for forming an alignment mark Q used at the time of reading. Become.
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。 FIG. 4 is a side sectional view showing a specific example of the exposure step by the beam exposure apparatus 200 and the patterning step by the patterning apparatus 300 shown in FIG. 1 (only the cut surface is shown, and the inner structure is not shown). First, an exposure target substrate S as shown in FIG. 4A is prepared. In the case of this example, the exposure target substrate S is composed of the layer to be molded 10 and the resist layer 20. Although an example using a single resist layer 20 is shown here, a resist layer composed of two or more layers may be used if necessary in a patterning step described later. Further, not only an organic film such as a resist but also an inorganic film (a so-called hard mask functioning as an etching stopper) such as a metal film may be used together.
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。 Here, the layer to be molded 10 is a layer to be molded in the patterning step, and is finally a part to be the information recording medium M on which digital data is recorded. As described above, the object of the invention of the prior application is to enable information recording while maintaining long-term durability. Therefore, the layer 10 to be molded is made of a substrate made of a material suitable for achieving such an object. You can use. Specifically, as a transparent material, a glass substrate, particularly a quartz glass substrate, is optimally used as the layer 10 to be molded. Of course, it is also possible to use an opaque material such as a silicon substrate as the molded layer 10. Inorganic materials such as a quartz glass substrate and a silicon substrate are hardly damaged by physical damage and hardly affected by chemical contamination, and are the most suitable materials to be used for the information recording medium in the prior invention.
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。 On the other hand, as the resist layer 20, a material suitable for patterning the layer to be molded 10 may be used. That is, a material whose composition is changed by exposure to an electron beam or a laser beam and has a property of functioning as a protective film in an etching step for the layer to be molded 10 may be used. Of course, a positive resist having the property of dissolving exposed portions during development may be used, or a negative resist having a property of dissolving non-exposed portions during development may be used.
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。 The shape and size of the exposure target substrate S may be arbitrary. At present, as a quartz glass substrate generally used as a photomask, a rectangular substrate having a standard size of 152 × 152 × 6.35 mm is often used. Further, as the silicon substrate, a disc-shaped wafer having a thickness of about 1 mm according to a standard such as a diameter of 6 inches, 8 inches, or 12 inches is often used. As the exposure target substrate S, a substrate in which these standard substrates are used as the molding target layer 10 and the resist layer 20 is formed on the upper surface thereof may be used.
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。 Hereinafter, for convenience of explanation, an example in which a quartz glass substrate is used as the molded layer 10 and a positive resist is used as the resist layer 20 will be described. Therefore, the exposure target substrate S shown in FIG. 4A is a substrate in which the positive resist layer 20 is formed on the quartz glass substrate 10. Of course, the invention of the prior application is not limited to such an embodiment.
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。 As a result, the beam exposure apparatus 200 shown in FIG. 1 performs beam exposure on the surface of the resist layer 20 on the exposure target substrate S having the layer to be molded 10 and the resist layer 20 covering the layer. FIG. 4B shows an exposure process by the beam exposure apparatus 200. As described in §1, the exposure by the beam exposure apparatus 200 is performed only on the inside of the bit figure F and the inside of the alignment mark Q. Therefore, the resist layer 20 is divided into an exposed part 21 and a non-exposed part 22 through an exposure process. Here, the chemical composition of the non-exposed portion 22 remains unchanged, but the chemical composition of the exposed portion 21 changes.
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。 The patterning device 300 is a device that performs patterning on the substrate S after such an exposure process has been completed, and has a developing unit 310 and an etching unit 320 as shown in FIG.
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。 The developing section 310 is provided with a developing solution having a property of dissolving the exposed portion 21 (when a positive resist is used) or the non-exposed portion 22 (when a negative resist is used) of the resist layer. A development process is performed in which S is impregnated to leave a part of the remaining portion. FIG. 4C shows a state in which such a development process is performed on the substrate S shown in FIG. 4B. In the embodiment shown here, since the positive resist is used, the exposed portion 21 is dissolved in the developing solution by the developing process, and the non-exposed portion 22 remains as the remaining portion 23.
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)。 On the other hand, the etching processing unit 320 performs an etching process on the developed substrate S. In the case of the embodiment shown in FIG. 4C, the layer to be molded 10 is etched using the remaining portion 23 as a mask. Specifically, the substrate S shown in FIG. 4 (c) may be impregnated with an etchant having a higher corrosiveness to the molding layer 10 than a corrosiveness to the remaining portion 23 of the resist layer (of course, dry etching). For example, a method that does not impregnate the etching solution may be used.)
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。 FIG. 4D shows a state in which the etching processing by the etching processing unit 320 has been performed. The portion of the upper surface of the molding layer 10 that is covered with the remaining portion 23 serving as a mask is not corroded, but the exposed portion is corroded and a recess is formed. Thus, the molded layer 10 is processed into the molded layer 11 having the uneven structure formed on the upper surface. Thereafter, the etching processing section 320 has a processing function of peeling and removing the remaining portion 23 of the resist layer and cleaning and drying the layer 11 to be molded.
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。 Through such a process, finally, the processed layer 11 as shown in FIG. 4 (e) is obtained. The molding layer 11 thus obtained is nothing less than the information recording medium M1 on which digital data has been written by the information storage device according to the invention of the prior application. As shown in the figure, a physical uneven structure is formed on the upper surface of the information recording medium M1, and the bit “1” and the bit “0” are expressed by the concave portion C and the convex portion V. Therefore, by detecting whether the medium surface forms the concave portion C or the convex portion V at the position indicated by the thick dashed line in the figure (the position corresponding to the lattice point L shown in FIG. 3), Reading of the bit “1” and the bit “0” becomes possible.
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。 Of course, it is also possible to adopt a recording method in which the concave portion C is set to the bit “0” and the convex portion V is set to the bit “1”, contrary to the illustrated example. Which of the bits is "0" and which is the bit "1" is a matter determined according to the process described above. For example, in the case of the example described in §1, in the unit bit figure pattern generation unit 140, the bit figure F is arranged at the position of the lattice point L corresponding to the bit “1” of the unit bit matrix. If the bit figure F is arranged at the position of the lattice point L corresponding to the bit “0”, the bit information of the concave portion and the convex portion is reversed. Also, when a negative resist is used as the resist layer 20 instead of a positive resist, the relationship between the concave portions and the convex portions is reversed.
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。 The information recording medium M1 thus created has a feature that it has long-term durability, information is recorded with a high degree of integration, and information can be read out by a universal method.
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。 That is, when a material such as a quartz glass substrate or a silicon substrate is used for the layer 10 to be molded, deterioration due to aging, the action of water or heat, as compared with conventional information recording media such as paper, film, and record discs. It is less susceptible to damage due to damage, and can be durable on a semi-permanent time scale of hundreds of years, similar to ancient stone. Of course, the durability can be obtained for a much longer period than a magnetic recording medium, an optical recording medium, a semiconductor recording medium, etc., which are generally used as data recording media for computers. Therefore, the invention of the prior application is most suitable for use in preserving information such as an official document in which it is desirable to record information semipermanently.
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。 Further, as described in §1, the beam exposure apparatus 200 can perform fine exposure with an electron beam or a laser beam, and thus can record information with an extremely high degree of integration. For example, if a high-definition electron beam drawing apparatus is used, the bit figure F can be written at a pitch of about 100 nm, and the capacity of about 100 GB to 1 TB is applied to the above-described standard size photomask or silicon substrate. It is possible to save the information that you have.
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。 Furthermore, the information recording medium according to the invention of the prior application is characterized in that the binary information of the bit is directly recorded as a physical structure such as unevenness, so that the information can be read out by a universal method. That is, the above-mentioned Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for recording information three-dimensionally in a cylindrical quartz glass as a medium, but the three-dimensionally recorded information is recorded in the medium. In order to read information, a dedicated reading device using computer tomography or the like is required, and special arithmetic processing such as Fourier transform processing is required. Therefore, for example, even if a cylindrical recording medium remains intact several hundred years later, information cannot be read unless the technology of a dedicated reading device is inherited.
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。 On the other hand, since the binary information of bits is directly recorded as a physical structure on the information recording medium created by the information storage device according to the prior invention, the recording surface is enlarged by some method and the image is recorded. If it can be recognized as, it is possible to read at least the bit information itself. In other words, although the information recording medium according to the prior application invention itself is a three-dimensional structure, the recording of the bit information is performed only two-dimensionally. Even if excavated hundreds or thousands of years later, bit information can be read out by a universal method.
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、 As described above, with the information storage device according to the prior application, the uneven structure including the concave portion indicating one of the bits “1” and the bit “0” and the convex portion indicating the other is formed on the surface of the quartz glass substrate or the silicon substrate. The example of forming the physical structure pattern having the above has been described. However, in implementing the invention of the prior application, the physical structure indicating the bit information is not necessarily limited to the concavo-convex structure. Therefore, some variations of the method of forming the physical structure on the medium will be described with reference to the side sectional view of FIG. 5 (only the cut surface is shown, and the inner structure is not shown).
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。 FIG. 5A shows a physical structure pattern having a network structure including a through-hole H indicating one of a bit “1” and a bit “0” and a non-hole N indicating the other by the patterning apparatus 300. It is a sectional side view which shows the example formed. In the illustrated net-like structure 12, a position indicated by a thick dashed line is a position corresponding to the lattice point L shown in FIG. 3, and the position is a through hole H or a non-hole portion N (a through hole is formed). Bit "1" and bit "0" as shown in the figure.
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。 As described above, in the case of the information recording medium shown in FIG. 5A, the bits are represented by the presence or absence of the through holes instead of the concavo-convex structure. Therefore, the medium itself constitutes a net-like structure. The basic principle of recording bit information at the position of point L is exactly the same as the basic embodiment shown in FIG. Of course, the bit “0” may be expressed by the through-hole H and the bit “1” may be expressed by the non-hole N. When the network structure 12 shown in FIG. 5A is used as the information recording medium M, in the etching step (FIG. 4D) by the etching processing section 320, the etching processing is continued until the lower surface of the layer 10 to be formed is reached. In this case, the through hole H may be formed.
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。 On the other hand, FIGS. 5B to 5D are side sectional views showing a modification in which an additional layer is formed on the surface of the concave portion C and / or the convex portion V of the information recording medium M1 shown in FIG. 4E. is there. In the case of the modification shown in FIG. 5B, the additional layer 31 is formed on both surfaces of the concave portion C and the convex portion V, and in the case of the modification shown in FIG. Only the additional layer 32 is formed, and in the case of the modification shown in FIG. 5D, the additional layer 33 is formed only on the surface of the concave portion C.
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。 As the additional layers 31, 32, and 33, light-reflective materials (for example, metals such as aluminum, nickel, titanium, silver, chromium, silicon, molybdenum, and platinum, alloys, oxides, and nitrides of these metals) Alternatively, a light-absorbing material (for example, a material formed of a compound such as a metal oxide or a nitride, such as chromium oxide or chromium nitride in the case of chromium) can be used. If an additional layer made of a light-reflective material is formed, the concave portion C and the convex portion V can be distinguished based on a difference in behavior of reflected light at the time of reading, and the additional layer made of a light-absorbing material can be distinguished. Is formed, the concave portion C and the convex portion V can be distinguished at the time of reading based on the difference in the light absorption mode. Therefore, by forming such an additional layer, an effect of making information reading easier can be obtained.
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。 Further, instead of forming another layer having a clear boundary surface like an additional layer, the same effect can be obtained by doping the surface of the concave portion C or the convex portion V with an impurity. For example, an information recording medium having a concavo-convex structure is made of quartz, and the surface thereof is doped with boron, phosphorus, rubidium, selenium, copper, or the like, and if the impurity concentration at the surface portion is changed, an additional layer is provided. Similarly, a light-reflecting property or a light-absorbing property can be given to the surface portion, and an effect of making information reading easier can be obtained. Specifically, in the case of the impurities described above, an effect of absorbing ultraviolet light is obtained when the concentration is about 100 ppm or more, and an effect of increasing the reflectance is obtained when the concentration is about 1000 ppm or more.
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。 In particular, if the additional layer 32 made of a light-reflective or light-absorbing material is formed only on the projection V as in the example shown in FIG. Since the difference between the light or the scattered light and the reflected light or the scattered light obtained from the convex portion V becomes remarkable, the bit “1” and the bit “0” can be easily distinguished. Similarly, as in the example shown in FIG. 5D, even when the additional layer 33 made of a light-reflective or light-absorbing material is formed only in the concave portion C, the readout obtained from the concave portion C at the time of reading is performed. The difference between the light or the scattered light and the reflected light or the scattered light obtained from the convex portion V becomes remarkable, so that the bit can be easily identified.
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。 As shown in FIG. 5B, in order to form the additional layer 31 on both the surface of the concave portion C and the surface of the convex portion V, after obtaining the information recording medium M1 shown in FIG. Further, a process of depositing the additional layer 31 on the entire upper surface of the recording medium may be performed. In order to obtain a structure in which the additional layer 32 is formed only on the surface of the convex portion V as in the example shown in FIG. 5C, instead of the exposure target substrate S shown in FIG. A substrate having a structure in which an additional layer is sandwiched between the molding layer 10 and the resist layer 20 may be used. In order to obtain a structure in which the additional layer 33 is formed only on the surface of the concave portion C as in the example shown in FIG. 5D, the resist layer is formed when the etching process shown in FIG. In such a state that the remaining portion 23 is left as it is, a process of depositing an additional layer on the entire upper surface is performed, and then the remaining portion 23 may be peeled and removed.
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。 On the other hand, the modification shown in FIG. 5E is one in which the molding layer 51 itself formed on the upper surface of the support layer 40 is made of a light reflecting or light absorbing material. For example, if the support layer 40 is formed of a quartz glass substrate, an additional layer made of aluminum is formed on the upper surface thereof, a resist layer is further formed on the upper surface thereof, and a process according to the process illustrated in FIG. 4 is performed. A structure as shown in FIG. 5 (e) can be obtained. In this case, in the etching process, a corrosive solution having corrosiveness to aluminum may be used. In this structure, since the surface of the concave portion C is made of quartz glass and the surface of the convex portion V is made of aluminum, the effect of easily identifying bits at the time of reading can be obtained.
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。 In practical use, when the modification shown in FIG. 5A is adopted, it is preferable that the net-like structure 12 is made of an opaque material. Then, the portion of the through hole H becomes a portion that transmits light, and the portion of the non-hole portion N becomes a portion that does not transmit light. Therefore, a remarkable difference can be recognized at the time of reading, which will be described later. Becomes easier.
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。 On the other hand, when the modifications shown in FIGS. 5 (c) to 5 (e) are adopted, the molded layer 11 or the support layer 40 is made of a transparent material, and the additional layers 32, 33, 51 are made of an opaque material. Is preferred. Then, the portion where the additional layer is not formed is a portion that transmits light, and the portion where the additional layer is formed is a portion that does not transmit light. The difference can be recognized, and the bit can be easily identified.
<<< §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。
<<<< §3. Basic Embodiment of Information Reading Apparatus According to Invention of Prior Application >>>>>
In §1 and §2, the configuration and operation of the information storage device for storing information on the information recording medium have been described. Here, the configuration and operation of an information reading device used to read information recorded in this manner will be described.
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。 FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a basic embodiment of an information reading device according to the invention of the prior application. The information reading device according to this embodiment is a device that performs a function of reading digital data stored in the information recording medium M using the information storage device shown in FIG. Computer 500.
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。 Here, the image photographing apparatus 400 is a component that enlarges and photographs a photographing target area forming a part of the recording surface of the information recording medium M, and captures the obtained photographed image as image data. It has an image sensor 410, an enlargement optical system 420, and a scanning mechanism 430.
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。 The imaging element 410 can be configured by, for example, a CCD camera, and has a function of capturing an image in a predetermined imaging target area as digital image data. The magnifying optical system 420 is configured by an optical element such as a lens, and has a role of enlarging a predetermined imaging target region that forms a part of the recording surface of the information recording medium M and forming the enlarged image on the imaging surface of the imaging device 410. Fulfill. The scanning mechanism 430 performs a scanning process (changing a position and an angle) on the image sensor 410 and the magnifying optical system 420 so that the imaging target area sequentially moves on the recording surface of the information recording medium M. Fulfill.
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。 FIG. 5 shows a variation of the information recording medium M. However, in the case of the information recording medium M having the network structure 12 shown in FIG. The information can also be read out for, and both the upper and lower surfaces constitute the recording surface. On the other hand, as shown in FIGS. 4 (e) and 5 (b) to 5 (e), in the case of the information recording medium M having an uneven structure on the upper surface, the upper surface is a recording surface. Therefore, when the molded layer 11 or the support layer 40 is made of a transparent material, information can be read out by photographing from either the upper side or the lower side, but these are made of an opaque material. If so, it is necessary to shoot from above.
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。 As shown, the read processing computer 500 includes a captured image storage unit 510, a bit recording area recognition unit 520, a unit bit matrix recognition unit 530, a scan control unit 540, and a data restoration unit 550. Hereinafter, the functions of these units will be described in order. However, each of these units is actually a component realized by incorporating a dedicated program into a computer, and the reading processing computer 500 can be configured by installing a dedicated program into a general-purpose computer. it can.
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。 First, the captured image storage unit 510 is a component that stores a captured image captured by the image capturing device 400. That is, it has a function of storing, as digital image data, an image in a predetermined photographing target region photographed by the image sensor 410. As described above, the image capturing apparatus 400 is provided with the scanning mechanism 430, and the capturing target area sequentially moves on the recording surface of the information recording medium M. A captured image is obtained. The captured image storage unit 510 has a function of storing image data sequentially provided from the image sensor 410 in this way.
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。 On the other hand, the bit recording area recognizing unit 520 performs a process of recognizing each bit recording area Ab from the captured image stored in the captured image storage unit 510. In the prior application, as described with reference to FIG. 2, the digital data D to be stored is divided into a plurality of unit data U1, U2, U3,. Are recorded in the individual bit recording areas Ab as P (U2), P (U3),. Therefore, at the time of the reading process, first, after recognizing the individual bit recording area Ab, each bit constituting the unit data Ui is determined based on the individual unit bit graphic pattern P (Ui) recorded therein. Will be read.
§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。 As described in §2, the alignment mark Q and the bit figure F are recorded on the recording surface of the information recording medium M as a physical structure pattern such as an uneven structure and the presence or absence of a through hole. For this reason, the alignment mark Q, the bit figure F, or the contour thereof are expressed as a light / dark distribution on the captured image, and the position on the captured image is determined by using the existing pattern recognition technology. The alignment mark Q and the bit figure F can be recognized.
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。 First, recognition of each bit recording area Ab is performed by detecting the alignment mark Q. Since a figure different from the bit figure F is used for the alignment mark Q, the bit recording area recognizing unit 520 searches the captured image stored in the captured image storage unit 510 to perform the alignment. The mark Q can be detected. For example, in the example shown in the lower part of FIG. 2, the bit mark F is square, while the alignment mark Q is cross-shaped. It is possible to recognize the alignment mark Q and determine its position.
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。 Since the alignment mark Q is arranged at a specific position with respect to the bit recording area Ab, if the alignment mark Q can be recognized on the captured image, the position of the bit recording area Ab can be specified. . For example, if the captured image includes the unit recording graphic pattern R (U1) as shown in FIG. 3, if four alignment marks Q1 to Q4 can be recognized, the positions of the four alignment marks Q1 to Q4 can be recognized. A square bit recording area Ab having alignment marks Q1 to Q4 near four corners can be recognized.
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。 If the image photographing apparatus 400 has a function of photographing a photographing target area having a size that can include at least one unit recording area Au, four sets as shown in FIG. Can be recognized, and the bit recording area Ab can be recognized.
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。 Of course, if the shooting target area is set at a position straddling the unit recording area Au adjacent to each other, the four sets of alignment marks Q1 to Q4 indicating the position of the same bit recording area Ab cannot be correctly recognized. . In this case, the bit recording area recognizing unit 520 can recognize the positional deviation of the imaging target area based on the correlation between the recognized alignment marks, and thus reports the positional deviation to the scanning control unit 540. Is performed.
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。 Upon receiving such a report of the displacement, the scanning control unit 540 controls the image capturing apparatus 400 to adjust the displacement. Specifically, an instruction is given to the scanning mechanism 430 to move the imaging target area in a predetermined correction direction by a predetermined correction amount. By performing such adjustment, as shown in FIG. 3, it is possible to obtain a correct photographed image in which the alignment marks Q1 to Q4 are arranged at appropriate positions at the four corners, and the correct photographed image is obtained for the bit recording area Ab. The reading process can be performed. As described above, the first role of the scanning control unit 540 is an adjustment process for correcting the positional shift when the imaging target area is displaced from the unit recording area Au.
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。 The second role of the scanning control unit 540 is a scanning process for setting the next unit recording area Au as a new imaging target area after the imaging using one unit recording area Au as the imaging target area is completed. For example, in the case of the example shown in the lower part of FIG. 2, when the photographing of the unit recording area Au (U1) in which the unit recording graphic pattern R (U1) is recorded is completed, subsequently, the unit recording graphic pattern R ( It is necessary to take an image of the unit recording area Au (U2) in which U2) is recorded, and thereafter, further record the unit recording area Au (U3) in which the unit recording graphic pattern R (U3) is recorded. It is necessary to sequentially move the photographing target area and the unit recording area Au (U4) in which the recording graphic pattern R (U4) is recorded.
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。 After all, it can be said that the scanning control unit 540 is a component that performs control for changing the image capturing target area by the image capturing apparatus 400 so as to obtain captured images for all the bit recording areas to be read. This control can be performed by feedback control based on the detection result of the alignment mark Q by the bit recording area recognition unit 520, and the above-described fine adjustment can be performed even when a position shift occurs.
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。 When the bit recording area recognizing unit 520 recognizes the i-th bit recording area Ab (i) from the captured image, the information of the i-th bit recording area Ab (i) is sent to the unit bit matrix recognizing unit 530. Given. The unit bit matrix recognition unit 530 performs a process of recognizing the unit bit matrix based on the pattern in the bit recording area Ab (i). For example, in the case of the example shown in FIG. 3, based on the unit bit graphic pattern P (U1) recorded in the bit recording area Ab, a unit bit matrix B composed of five rows and five columns as shown in the middle part of FIG. (U1) can be recognized.
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。 In the example shown in FIG. 3, as described in §1, horizontal grid lines X1 to X7 arranged at equal intervals and vertical grid lines Y1 to Y7 arranged at equal intervals are defined. A grid point L is defined as each intersection, and the individual bit figures F and the alignment marks Q1 to Q4 are arranged so that the center thereof is located at any of the grid points L. Therefore, the recognition process of unit bit matrix B (U1) by unit bit matrix recognition unit 530 can be performed according to the following procedure.
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。 First, the horizontal grid lines X1 and X7 and the vertical grid lines Y1 and Y7 are recognized based on the center point positions of the four sets of alignment marks Q1 to Q4 recognized by the bit recording area recognition unit 520. Subsequently, the horizontal grid lines X2 to X6 are defined so as to equally divide the horizontal grid lines X1 and X7, and the vertical grid lines are equally divided between the vertical grid lines Y1 and Y7. Y2 to Y6 are defined. Then, 25 grid point positions where the horizontal grid lines X2 to X6 and the vertical grid lines Y2 to Y6 intersect are determined, and it is determined whether or not the bit figure F exists at each of these grid point positions. Processing may be performed. As described above, since the bit figure F can be recognized based on the light and dark distribution on the captured image, the bit “1” is associated with the grid point position where the bit figure F exists, and If a bit "0" is associated with, a unit bit matrix B (U1) having five rows and five columns shown in the middle part of FIG. 2 can be obtained.
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。 Based on the i-th unit bit graphic pattern P (Ui) thus recorded in the i-th bit recording area Ab (i), the unit bit matrix recognizing unit 530 generates the i-th unit bit matrix B A process for recognizing (Ui) is performed, and the result is provided to the data restoration unit 550. The unit bit matrix recognizing unit 530 repeatedly executes the unit bit matrix recognizing process on all the bit recording regions recognized by the bit recording region recognizing unit 520 in the same manner.
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。 The data restoring unit 550 generates the unit data Ui from the individual unit bit matrices B (Ui) recognized by the unit bit matrix recognizing unit 530 in this way, and synthesizes the individual unit data Ui to obtain the digital data to be saved. The data D is restored. For example, in the case of the example shown in FIG. 2, four sets of unit data U1 to U4 are generated from four sets of unit bit matrices B (U1) to B (U4), and these are connected to form the original digital data D. Will be restored.
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。 The basic embodiment of the information reading device according to the invention of the prior application has been described above with reference to the block diagram of FIG. 6, but the information reading from the information recording medium M created by the information storage device according to the invention of the prior application is described. Reading does not necessarily need to be performed using such an information reading device. For example, information can be read using an optical measuring instrument, a scanning electron microscope, an atomic force microscope, or the like.
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。 As described above, the information recording medium M created by the information storage device according to the invention of the prior application has the universal property that binary information of bits is directly recorded as a physical structure. If an image indicating the presence or absence of the bit figure F can be obtained by being enlarged by some method, the bit information can be read. Therefore, even when the information recording medium M is excavated several hundred years or thousands of years later, bit information can be read if any physical structure recognizing means exists at that time. Of course, if stored underground, foreign matter may adhere to the recording surface and become contaminated, but these foreign matter can be easily removed by washing. There is no problem in reading information.
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。 Regardless of which read method is adopted, it is possible to read in a non-contact state with respect to the information recording surface. (Even if an atomic force microscope is used, the non-contact mode can be used if the non-contact mode is used.) The recording surface is not physically damaged during the reading process, and even if the reading process is repeatedly performed, the information recording surface is not likely to be worn.
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。 When the information reading device shown in FIG. 6 is combined with the information storage device shown in FIG. 1, while reading information from a part of the recorded area of the information recording medium M, the information can be read from an unrecorded area adjacent to the recorded area. It becomes possible to store new information. Therefore, it is also possible to realize a write-once information storage device that sequentially records new information on one information recording medium. Of course, if a device that combines an information storage device and an information reading device is used, after performing a storage process of writing information on a medium using the information storage device, verification of the information stored using the information reading device is performed. It can be done and modified as needed.
<<< §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。
<<<< §4. Variation of alignment mark >>>>>
In §3, the basic embodiment of the information reading device has been described. Therefore, here, in consideration of the convenience at the time of reading the information, variations of the alignment mark recorded at the time of storing the information will be described. While the bit figure F plays a role of indicating original information to be stored, the alignment mark Q is meta information used for positioning at the time of reading information.
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。 In the embodiment described so far, the unit recording graphic pattern generation unit 150, as illustrated in FIG. 3, for example, is located outside the four corners of the rectangular bit recording area Ab, and has a cross-shaped alignment mark Q1. The processing for generating a unit recording graphic pattern is performed by adding .about.Q4. These alignment marks Q1 to Q4 are used for alignment for the bit recording area recognition unit 520 in the information reading device shown in FIG. 6 to recognize the bit recording area Ab.
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。 However, the shape, arrangement position, and number of these alignment marks Q are not limited to the above-described embodiment. That is, the shape of the alignment mark Q may be any shape as long as it can be distinguished from the bit figure F. Further, the arrangement position does not necessarily need to be arranged outside the four corners of the bit recording area Ab, and may be arranged, for example, at the center position of the four sides of the bit recording area Ab. Further, the number of the alignment marks Q does not necessarily need to be four.
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。 FIG. 7 is a plan view showing a variation of the alignment mark Q used in the invention of the prior application. In each case, the dashed square indicates the bit recording area Ab (for convenience, the inside is hatched instead of drawing a bit figure), and the dashed-dotted square indicates the unit recording area Au. Are alignment marks Q.
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。 FIG. 7A shows an example in which the alignment marks Q11 and Q12 are arranged near the upper left corner and the upper right corner of the rectangular bit recording area Ab. If the direction connecting the center points of the two sets of alignment marks Q11 and Q12 is defined as the horizontal coordinate axis X, it is possible to indicate the direction of one coordinate axis regarding the arrangement of the bit recording area Ab. At the time of reading, the horizontal coordinate axis X can be recognized based on the two sets of alignment marks Q11 and Q12, and the vertical coordinate axis Y can be defined as an axis orthogonal to the horizontal coordinate axis X. As long as the bit recording area Ab has a correct rectangle, no problem occurs in the reading process of each bit. From this point of view, if two sets of alignment marks are added to one bit recording area Ab, practically, there is no problem in the reading process.
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。 Of course, alignment marks may be arranged near the upper left corner and near the lower left corner of the bit recording area Ab to define the vertical coordinate axis Y. In short, the unit recording graphic pattern generation unit 150 adds a total of two sets of alignment marks arranged near the outside of two corners that are not diagonal among the four corners of the rectangular bit recording area Ab. , A unit recording graphic pattern may be generated.
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。 On the other hand, FIG. 7 (b) shows a unit by adding a total of three sets of alignment marks Q21, Q22, Q23 arranged near the outer three corners of the four corners of the rectangular bit recording area Ab. This is an example of generating a recording graphic pattern. By using the three sets of alignment marks Q21, Q22, Q23 in this manner, both the horizontal coordinate axis X and the vertical coordinate axis Y can be defined as shown in the figure, and the accuracy of the read processing of each bit can be further improved. It is possible to increase.
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。 When three sets of alignment marks are used in this way, as shown in an example shown in FIG. 8, the arrangement of the three sets of alignment marks is different for unit recording graphic patterns adjacent to each other. Is preferred. FIG. 8 shows a state in which a plurality of unit recording areas Au are arranged in a two-dimensional matrix. Here, regarding the unit recording areas Au (11), Au (13), Au (22), Au (31) and Au (33), the arrangement mode shown in FIG. 7B (that is, only the lower right corner is missing). FIG. 7 (b) shows the unit recording areas Au (12), Au (21), Au (23), and Au (32). Three sets of alignment marks are arranged in an arrangement mode in which the arrangement mode is reversed left and right (that is, an arrangement mode in which only the lower left corner is missing).
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。 In short, for the arrangement of the unit recording areas Au, a row number i (i = 1, 2, 3,...) And a column number j (j = 1, 2, 3,...) When the unit recording area is expressed as Au (ij) as shown in the figure, in the first group in which (i + j) is an even number, as shown in FIG. For the second group in which (i + j) is an odd number, an arrangement in which the alignment mark is missing only in the lower left corner as shown in FIG. ing.
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。 In this way, if two arrangements are defined as the arrangement of the three sets of alignment marks and different arrangements are adopted for the unit recording graphic patterns vertically or horizontally adjacent to each other, the scanning controller When the 540 scans the imaging target area, it is possible to prevent an error that skips imaging of an adjacent unit recording area.
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。 For example, in the example illustrated in FIG. 8, the scanning control unit 540 first captures an image of the unit recording area Au (11) as a capturing target area, and then moves the capturing target area in the right direction in the figure to the right side. Assume that control is performed with the unit recording area Au (12) to be photographed as the photographing target area. Normally, if control is performed to move by the distance corresponding to the pitch of the unit recording area Au, the next shooting target area can be moved to the position of the unit recording area Au (12). However, if an error occurs in the moving distance due to some reason and the shooting target area moves to the position of the unit recording area Au (13), the reading process for the unit recording area Au (12) is skipped. Become.
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。 If such an arrangement as shown in FIG. 8 is adopted, it is possible to detect an error even if such a situation occurs. In other words, if the unit recording area Au (11) is photographed and then the unit recording area Au (12) is skipped and the unit recording area Au (13) is photographed, the arrangement of the alignment marks is the same. Therefore, it can be recognized that the unit recording area Au (12) has been skipped. Therefore, processing for returning the photographing target area to the left direction in the figure can be performed, and correction can be performed so that photographing of the unit recording area Au (12) is performed. Similar correction is possible when a skip in the vertical direction occurs.
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。 As a method for recognizing that such a skip has occurred, a method of preparing two types of arrangement modes or a method of changing the shape of the alignment mark can be adopted. For example, FIGS. 9A and 9B show an example of a variation in which the shape of the alignment mark is changed. In the example shown in FIG. 9A, the cross-shaped mark Q31, the triangular mark Q32, and the square mark Q33 are arranged at the positions shown in FIG. 9B, whereas the example shown in FIG. In this case, a circular mark Q41, a diamond-shaped mark Q42, and an X mark Q43 are arranged at the illustrated positions. If such two types of alignment marks are used alternately vertically and horizontally, it is possible to recognize that a skip has occurred, as in the example shown in FIG.
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。 FIG. 10 is a plan view showing another variation of the arrangement of the alignment marks in the invention of the prior application. In this variation, the alignment marks for the unit recording area Au (11) in the example shown in FIG. 8 are changed to the alignment marks shown in FIG. 9A. That is, among the unit recording areas Au arranged in a two-dimensional matrix, only the unit recording area Au (11) arranged in the first row and the first column differs in the shape of the alignment mark used. . This is because the unit recording area Au (11) arranged in the first row and the first column is set as a reference unit recording area to be read first, and this reference unit recording area is easily set at the time of reading processing. This is a consideration to enable identification.
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。 When the variation shown in FIG. 10 is adopted, the unit recording graphic pattern generation unit 150 sets a specific unit recording area as a reference unit recording area, and the reference unit recording area is different from other unit recording areas. What is necessary is just to generate a unit recording graphic pattern using different reference alignment marks. In the illustrated example, the reference alignment mark shown in FIG. 9A is used for the reference unit recording area Au (11), and the normal alignment marks shown in FIG. 8 are used for the other unit recording areas. Therefore, at the time of the reading process, the reference unit recording area Au (11) to be read first can be specified by first performing the process of searching for the reference positioning mark shown in FIG. 9A. .
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。 That is, if the image photographing device 400 in the information reading device shown in FIG. 6 has a function of photographing a photographing target region of a size that can include at least one unit recording region Au, the image shown in FIG. Since it becomes possible to search for the reference alignment mark, the scanning control unit 540 first takes an image of the area including the reference unit recording area Au (11) based on the reference alignment mark shown in FIG. What is necessary is just to perform control to adjust the image capturing target area to the image capturing apparatus 400 so that an image is obtained. When the reading of the correct bit information from the bit recording area Ab (11) in the reference unit recording area Au (11) is completed in this way, the scanning control unit 540 changes the shooting target area according to the arrangement pitch of the unit recording areas Au. What is necessary is just to perform the control which moves sequentially.
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。 Of course, also in this case, as described with reference to FIG. 8, even if an error occurs in which the unit recording area Au (13) is skipped due to some circumstances, the error can be recognized and corrected. Also, fine adjustment can be made even when a slight positional shift has occurred.
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。 As a method of indicating the reference unit recording area Au (11), instead of using a method using a reference alignment mark different from other unit recording areas, a bit recording area Ab () in the reference unit recording area Au (11) is used. In 11), a method of arranging a specific identification mark without arranging the bit figure F can be adopted. The bit recording area Ab is an area originally used for arranging the bit figure F and recording data to be stored, but if a unique identification mark is arranged only for the reference unit recording area. By confirming the unique identification mark, the reference unit recording area can be easily recognized.
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。 For example, if a large star is drawn in the area Au (11) shown in FIG. 8, it can be easily recognized that the area Au (11) is the reference unit recording area. In this case, although the original information is not recorded in the area Au (11), first, the position is adjusted with the reference unit recording area Au (11) as the first imaging target area, and then the imaging target area is adjusted. Scanning may be performed to sequentially move. If the size of the reference unit recording area Au is a visible size, in the case of the above example, it is also possible to visually confirm the star mark, and the position where the reference unit recording area Au (11) is the first photographing target area. It is also possible to perform the adjustment by a manual operation visually observed by an operator.
<<< §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。
<<<< §5. Information storage method and information read method according to the invention of prior application >>>>>
Here, a basic processing procedure when the prior application invention is grasped as a method invention of an information storage method and an information reading method will be described.
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。 FIG. 11 is a flowchart showing a basic processing procedure of the information storage method according to the prior application invention. This procedure is an execution procedure of an information storage method of writing and storing digital data on an information recording medium. Steps S11 to S16 are executed by the storage processing computer 100 shown in FIG. 1, and step S17 is performed. 1 is a procedure executed by the beam exposure apparatus 200 shown in FIG. 1, and step S18 is a procedure executed by the patterning apparatus 300 shown in FIG.
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。 First, in step S11, a data input stage in which the storage processing computer 100 inputs digital data D to be stored is executed. In the following step S12, the storage processing computer 100 executes a unit data generation step of generating the plurality of unit data Ui by dividing the digital data D in units of a predetermined bit length. Then, in step S13, the storage processing computer 100 performs a unit bit matrix generation step of generating the unit bit matrix B (Ui) by arranging the data bits constituting the individual unit data Ui in a two-dimensional matrix. In step S14, the storage processing computer 100 converts the unit bit matrix B (Ui) into a geometric pattern arranged in a predetermined bit recording area Ab to convert the unit bit graphic pattern P ( The step of generating a unit bit graphic pattern for generating Ui) is performed.
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。 Subsequently, in step S15, the storage processing computer 100 adds the alignment mark Q to the unit bit graphic pattern P (Ui) to generate the unit recording graphic pattern R (Ui). A generation step is performed. Then, in step S16, a drawing data generation step is executed in which the storage processing computer 100 generates drawing data E for drawing the unit recording graphic pattern R (Ui).
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。 Finally, in step S17, a beam exposure step of performing beam exposure using an electron beam or a laser beam on the substrate S serving as an information recording medium is executed based on the drawing data E. In step S18, the exposure is performed. By performing a patterning process on the received substrate, a patterning step of generating an information recording medium M on which a physical structure pattern corresponding to the drawing data E is formed is executed.
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。 On the other hand, FIG. 12 is a flowchart showing a basic processing procedure of the information reading method according to the invention of the prior application. This procedure is an execution procedure of an information reading method for reading digital data stored in the information recording medium M according to the procedure shown in FIG. 11, and step S21 is a procedure executed by the image photographing apparatus 400 shown in FIG. Steps S22 to S27 are procedures executed by the computer 500 for reading processing shown in FIG.
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。 First, in step S21, an image photographing step of enlarging and photographing a photographing target area forming a part of the recording surface of the information recording medium M using the image photographing device 400 and capturing the obtained photographed image as image data is performed. Be executed. Then, in step S22, the read processing computer 500 executes a captured image storing step of storing the captured image, and in step S23, the read processing computer 500 performs position adjustment from the captured image stored in the captured image storage step. A bit recording area recognition step of recognizing each bit recording area Ab by detecting the mark is performed.
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。 In this bit recording area recognition step, if the bit recording area Ab has been successfully recognized, the process proceeds to step S25 via step S24. However, if the bit recording area Ab has failed to be recognized, If there is a shift and the complete bit recording area Ab is not included in the captured image, the process returns to step S21, and the image capturing step is executed again. At this time, a process of changing the shooting target area by the image shooting device is performed so that a correct shot image is obtained.
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。 In step S25, a unit bit matrix recognition step in which the reading computer 500 recognizes the unit bit matrix B (Ui) based on the pattern in the bit recording area Ab is executed. Such processing is repeatedly executed through step S26 until the recognition of all necessary areas is completed. That is, while controlling to change the shooting target area by the image shooting apparatus so that the reading processing computer 500 can obtain shot images for all the bit recording areas Ab to be read, the image shooting step of step S21 is performed. Is repeated.
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。 Finally, in step S27, the read processing computer 500 generates unit data Ui from the individual unit bit matrices B (Ui) recognized in the unit bit matrix recognition step of step S25, and combines the individual unit data Ui. As a result, a data restoration step of restoring the digital data D to be saved is executed.
<<< §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。
<<<< §6. Problems concerning the interpretation of data bits >>>>>
Next, a problem concerning a method of interpreting data bits which occurs when information is recorded as a fine physical structure pattern on a medium as in the above-mentioned prior application invention will be described. FIG. 2 shows an example in which unit data U1 constituting the first 25 bits of digital data D to be recorded is recorded as a unit bit figure pattern P (U1) arranged in a bit recording area Ab. In the case of the illustrated example, 25-bit information forming the unit bit matrix B (U1) is represented by the presence / absence of a bit figure at each position forming the 5-row, 5-column matrix. In particular, in the case of the example shown here, the bit “1” is indicated when a small bit figure F painted black is arranged, and the bit “0” is indicated when it is not arranged.
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。 As shown in FIG. 1, when the drawing data E for drawing such a graphic pattern is generated by the storage processing computer 100, the exposure processing by the beam exposure apparatus 200 and the patterning processing by the patterning apparatus 300 are executed. , An information recording medium M on which digital data D is recorded is created. FIG. 4 shows an example of an exposure process and a patterning process for forming a pattern corresponding to the second row in the matrix of 5 rows and 5 columns constituting the unit bit graphic pattern P (U1) shown in FIG. It is shown.
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。 The information recording medium M1 shown in FIG. 4 (e) is a medium obtained through such processing, and for each arrangement position of the bit information, the concave portion C has the bit “1” and the convex portion V has the bit “0”. In the case of the illustrated example, it is possible to read 5-bit data “10110”. The data corresponds to the information in the second row of the unit bit matrix B (U1) shown in FIG. 2, and the recorded data has been correctly read. On the other hand, when the concave portion C is interpreted as a bit “0” and the convex portion V is interpreted as a bit “1” when reading the information recording medium M1, in the case of the example shown, 5-bit data “01001” is read. Therefore, correct reading cannot be performed.
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)。 As described above, when the data is read, if the method of interpreting the individual data bits (in this example, which of the concave and convex portions is interpreted as bit “1” or bit “0”) is different, the bit value Is inverted, so that correct bit information intended at the time of recording cannot be read. Needless to say, the unit bit figure pattern P (U1) illustrated in FIG. 2 is actually recorded on the information recording medium M as an extremely fine uneven structure, so that even if the actual information recording medium M is visually observed, The pattern cannot be grasped with the naked eye (a very high magnification microscope or the like is required to observe the actual pattern).
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。 In consideration of such circumstances, it is preferable that some information indicating a data bit interpretation method be recorded together with the information recording medium M at the time of data recording. For example, in the case of the above example, if information such as a character string such as “the concave portion is bit“ 1 ”” is written in the information recording medium M in a form that can be visually observed at the time of data recording, At the time of reading, individual data bits can be interpreted in a correct manner based on the information. Of course, if the interpretation method always focuses on the bit “1”, the character “concave” may be simply written in a form that can be visually observed.
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。 Specifically, the operator who performs the information reading process using the information reading apparatus shown in FIG. 6 first visually observes the information recording medium M to be read and reads "the concave portion is bit" 1 "". After obtaining the information, the unit bit matrix recognizing unit 530 may be set to interpret the concave portion as the bit “1”. In this case, the unit bit matrix recognition unit 530 recognizes the unevenness of each grid point position from the photographed image, and the bit “1” is recorded for a concave portion and the bit “0” is recorded for a convex portion. And the data bits can be recognized. Of course, if the information “the convex portion is bit“ 1 ”” is recorded on the information recording medium M, the reverse setting is performed for the unit bit matrix recognizing unit 530. Recognition may be performed by interpreting that the bit is “1” and the bit “0” is recorded in the case of a concave portion.
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。 However, as a method of recording the interpretation method of data bits on the medium itself, as in the above example, a method of simply recording information such as “the concave portion is bit“ 1 ”” as it is, in practice, is not practical. , Not very good. The reason will be described below.
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。 The first reason is that when a medium is copied by a physical method, it cannot be properly handled. At present, information recording media such as CDs and DVDs on which music and images are recorded are distributed on the market as commercial mass-produced products. These mass-produced media are usually manufactured through a physical duplication process based on the master. In a copy manufactured by such a copying process, the concave-convex structure of the original plate is reversed.
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。 FIG. 13 is a side sectional view showing a general duplication method of an information recording medium having a concave-convex structure formed on a surface. An information recording medium M1 serving as an original and a duplication creation medium M0 are prepared. The process of pressing the medium M0 to transfer the uneven structure formed on the surface of the medium M1 to the surface of the medium M0 is shown. FIG. 14 is a side sectional view showing a state in which a duplicate is created by the duplication method shown in FIG. That is, the copy creation medium M0 shown in FIG. 13 is changed to the medium M2 (copy) shown in FIG. Since the concave / convex structure formed on the upper surface of the information recording medium M1 serving as the original is transferred to the lower surface of the copied information recording medium M2, the concave / convex relationship is reversed.
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。 Therefore, the correct interpretation of the data bits for the information recording medium M2 shown in FIG. 14 is the reverse of the interpretation of the data bits for the original information recording medium M1. Specifically, as shown in the figure, in the case of the medium M1, the concave portion should be interpreted as a bit “1” and the convex portion should be interpreted as “0”, whereas in the medium M2, the convex portion should be interpreted as a bit “1”. The recess must be interpreted as "0". In consideration of the fact that the interpretation method of the data bits is reversed by the duplication process, information indicating a unique interpretation method such as “a convex portion is bit“ 1 ”” is also recorded at the time of recording. Is not preferred.
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。 As described above, when a so-called “pattern inversion (reversal)” occurs, a method of recording an identification mark having an asymmetric shape has been known for a long time as a method of inviting the operator to do so. For example, when a printed material is generated by an optical process using a transparent document sheet, if the document sheet is set upside down, an inverted image is formed on the printed material. In order to prevent such an error, an identification mark having an asymmetric shape may be recorded on the document sheet. For example, if a large letter "F" is recorded as an identification mark and the original sheet is set upside down, the letter "F" becomes a reverse letter (mirror image letter). You can easily recognize what you have done.
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。 Therefore, even in the above-mentioned prior application, if a method of recording an identification mark having an asymmetric shape is adopted, even if the concave-convex structure of the original plate is reversed by the duplication process, the person who performs the reading operation will be able to read the irregularities. It is possible to evoke that reversal has occurred.
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。 FIG. 15 is a plan view showing the relationship between the original M1 and its copy M2 when the method of recording a large letter "F" as an identification mark is used (the hatching indicates an area. is there). FIG. 15A is a plan view (a diagram showing the uneven structure surface) of the information recording medium M1 serving as an original. The main recording area Aα shown by hatching and the sub recording area Aβ arranged at the upper left corner. Are shown.
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。 Here, the main recording area Aα is an area for recording information of individual data bits constituting digital data to be recorded. Specifically, a plurality of unit recording areas Au shown in FIG. This is the area recorded. In the case of the information recording medium M1 as an original, the convex portion V indicates a bit “0” and the concave portion C indicates a bit “1”. On the other hand, the sub-recording area Aβ is an area for recording the identification mark m1 having an asymmetric shape. In the illustrated example, a large “F” character that can be visually observed is recorded as the identification mark m1.
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。 On the other hand, FIG. 15B is a plan view of the information recording medium M2 duplicated by performing the pressing process shown in FIG. 13 using the information recording medium M1 shown in FIG. Figure). In other words, FIG. 15A is a top view of the medium M1 shown in FIG. 14, while FIG. 15B is a bottom view of the medium M2 shown in FIG. Therefore, the sub recording area Aβ arranged at the upper left corner in the plan view of FIG. 15A is arranged at the upper right corner in the plan view of FIG. The identification mark m1 indicating the character "" has been changed to an identification mark m2 indicating the back letter of "F" in FIG.
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。 In the medium M2 (replica) shown in FIG. 15B, the concave and convex structure is reversed with respect to the medium M1 (original) shown in FIG. C indicates bit “0”. Therefore, when reading digital data recorded in the main recording area Aα, in the case of reading from the information recording medium M1 as an original, the convex portion V is represented by bit “0” and the concave portion C is represented by bit “1”. In the case of reading from the duplicated information recording medium M2, the convex portion V must be interpreted as bit "1" and the concave portion C must be interpreted as bit "0". Of course, if the grandchild duplication is performed using the medium M2 shown in FIG. 15B, the same interpretation as the original M1 must be performed for the grandchild duplication obtained.
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。 As described above, even when duplication is repeated for many generations, which interpretation should be adopted for the data bits of each version can be recognized by the identification mark m1 or m2 recorded in the sub recording area Aβ. It is. That is, if the identification mark m1 indicating the normal character “F” is recorded, the concave portion C is interpreted as a bit “1”, and if the identification mark m2 indicating the back character of “F” is recorded, the concave portion C is interpreted. What is necessary is to interpret C as bit "0". Of course, a character string such as “the concave portion is bit“ 1 ”” may be used as the identification mark. In this case, if the character string “the concave portion is bit“ 1 ”” is described with a positive character, it is sufficient to interpret the concave portion as bit “1” literally. In other words, conversely, it is sufficient to interpret the concave portion as bit “0”.
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。 As described above, even when it is assumed that the medium is duplicated by the physical pressing process and the concave-convex structure of the original plate is reversed, a method of recording an identification mark having an asymmetric shape in the sub recording area Aβ is described. If it is adopted, it becomes possible to inform the operator who performs the reading operation of the correct interpretation method of the data bits.
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。 However, when the information is recorded as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning processing on the substrate as in the prior application, in the method of recording the identification mark having an asymmetric shape, There may be cases where the correct interpretation of data bits cannot always be conveyed. This is due to the following second reason.
「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。 The second reason why it is not preferable to simply record the data bits such as “the concave portion is bit“ 1 ”” as it is on the medium is that beam exposure and patterning are performed using the same graphic pattern. This is because, even in this case, the physical structure actually formed on the substrate differs depending on the method of the beam exposure and the patterning treatment to be employed.
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。 For example, in the case of the beam exposure and patterning process illustrated in FIG. 4, the inside of a small black square (bit figure F indicating bit “1”) constituting the unit bit figure pattern P (U1) illustrated in FIG. 2 is exposed. In addition, a positive resist is used as the resist layer 20. As a result, in the information recording medium M1 shown in FIG. 4E, the bit “1” is expressed as the concave portion C, and the bit “0” is expressed as the convex portion V. However, when exposing the outside of a small black square or using a negative resist as the resist layer 20, the interpretation of the data bits for the concave portions C and the convex portions V on the generated information recording medium changes. come.
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。 FIG. 16 is a side cross-sectional view showing another specific process different from the exposure step and the patterning step shown in FIG. 4 (only the cut surface is shown, and the inner structure is not shown). That is, in the process shown in FIG. 16, there is no change in that the inside of the bit pattern F indicating the bit “1” is exposed, but a negative resist is used as the resist layer 20. Therefore, the exposure process shown in FIG. 16B still produces the exposed portion 21 and the non-exposed portion 22. However, when the developing process is performed, the non-exposed portion 22 is dissolved in the developing solution, and FIG. As shown in c), the exposed portion 21 remains as the remaining portion 24.
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。 Subsequently, when an etching process is performed, as shown in FIG. 16D, the portion of the upper surface of the layer 10 to be formed which is covered with the remaining portion 24 serving as a mask is not corroded, but is exposed. The part that is in the middle is subject to corrosion, and a recess is formed. Thus, the molded layer 10 is processed into the molded layer 13 having the uneven structure formed on the upper surface. By removing the remaining portion 24 from the molding layer 13 thus obtained, an information recording medium M3 is obtained as shown in FIG.
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。 Here, when comparing the information recording medium M1 shown in FIG. 4 (e) with the information recording medium M3 shown in FIG. 16 (e), it is clear that all of them are the media on which exactly the same data bit “10110” is recorded. In the former, the concave portion indicates the bit “1” and the convex portion indicates the bit “0”, whereas in the latter, the convex portion indicates the bit “1” and the concave portion indicates the bit “0”, and the data bit Is completely reversed.
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。 As described above, an example in which the interpretation method of the data bits for the concavo-convex structure formed on the medium is reversed depending on whether the positive resist or the negative resist is used as the resist layer 20 when performing the patterning process. As described above, when performing the beam exposure processing, the method of interpreting the data bits for the concavo-convex structure formed on the medium is also reversed depending on whether the inside of the bit figure F is exposed or the outside is exposed. Will be.
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。 This is because, even when the information storage medium shown in FIG. 1 is used to create the information recording medium M using exactly the same drawing data E, the conditions of the beam exposure processing in the beam exposure apparatus 200 and the conditions in the patterning apparatus 300 This means that the method of interpreting the data bits expressed by the concavo-convex structure formed on the information recording medium M finally obtained differs depending on the conditions of the patterning process.
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。 Therefore, as illustrated in FIG. 15A, drawing data E for recording an identification mark m1 having an asymmetric shape such as the character “F” is prepared in the sub-recording area Aβ. Even if the information recording medium M is created based on the drawing data E, it is not possible to recognize the correct data bit interpretation method using the identification mark at the time of reading. That is, as long as the same drawing data E is used, the sub-recording area is not limited to the case where it is created by the process shown in FIG. 4 (using a positive resist) or the case shown in FIG. 16 (using a negative resist). The identification mark m1 in Aβ is a regular character “F”.
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。 That is, when the medium M1 is formed by the process shown in FIG. 4, a medium M1 shown in FIG. 15A is obtained, and when the medium M3 is formed by the process shown in FIG. 16, the medium M3 shown in the plan view of FIG. can get. The identification mark m1 in the former sub-recording area Aβ is a regular letter “F”, and the identification mark m3 in the latter sub-recording area Aβ is also a regular letter “F”. However, in the former case, the protrusion V indicates the bit “0” and the recess C indicates the bit “1”, whereas in the latter, the protrusion V indicates the bit “1” and the recess C indicates the bit “0”. Is shown.
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。 On the other hand, FIG. 17B is a plan view of the medium M4 reproduced by the pressing process using the medium M3 shown in FIG. 17A as an original. Here, the identification mark m4 in the sub-recording area Aβ is the reverse letter of “F”, but the protrusion V indicates the bit “0” and the recess C indicates the bit “1”. As a result, although the medium M1 shown in FIG. 15A and the medium M4 shown in the medium 17 (b) have opposite relations of the normal characters and the back characters as the identification marks presented, the data bit interpretation method is used. Are common in that the convex portion V should be interpreted as a bit “0” and the concave portion C as a bit “1”. Similarly, the medium M2 shown in FIG. 15 (b) and the medium M3 shown in the medium 17 (a) have reverse relations of reverse characters and normal characters as the identification marks presented, but the interpretation of the data bits The method is common in that the convex portion V should be interpreted as a bit “1” and the concave portion C as a bit “0”.
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。 As described above, when information is recorded as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning processing on a substrate, a method of recording an identification mark having an asymmetrical shape requires a correct data bit. Can't tell how to interpret. The present invention proposes a new method for recording information indicating a method of interpreting data bits in order to address such a problem. Hereinafter, the new method will be described in detail from §7. Here, for convenience of explanation, an embodiment in which the new technique is applied to the prior application invention will be described. However, the present invention is not limited to the application to the information storage method according to the prior application invention, and is not limited to the substrate. This is a technique that can be widely applied to an information storage method of recording information as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning processing.
<<< §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。
<<<< §7. Basic embodiment of information storage device according to the present invention >>>>>
FIG. 18 is a block diagram illustrating a basic configuration of an information storage device according to a basic embodiment of the present invention. The information storage device shown in FIG. 18 is a device including a storage processing computer 100 ′, a beam exposure device 200, and a patterning device 300, like the device shown in FIG. 1, and stores digital data D to be stored as information. It has a function of writing and storing on the recording medium M. Here, the beam exposure apparatus 200 and the patterning apparatus 300 are exactly the same components as those of the apparatus having the same reference numerals shown in FIG.
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。 On the other hand, the storage processing computer 100 'of the information storage device shown in FIG. 18 includes a data input unit 110, a main information pattern generation unit 170, a sub information pattern generation unit 180, and a drawing data generation unit 160'. Here, the data input unit 110 is exactly the same component as the data input unit 110 shown in FIG. 1 and plays a role of inputting digital data D to be stored.
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。 The main information pattern generation section 170 shown in FIG. 18 generates a main information pattern Pα indicating information of individual data bits constituting the input digital data D, and the sub information pattern generation section 180 A sub-information pattern Pβ indicating a method of interpreting the indicated data bit is generated. Then, the drawing data generating section 160 'generates drawing data E for drawing the main information pattern Pα and the sub information pattern Pβ.
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。 As shown in the figure, the main information pattern generation unit 170 includes a unit data generation unit 120, a unit bit matrix generation unit 130, a unit bit graphic pattern generation unit 140, and a unit recording graphic pattern generation unit 150. Each component is the same as each component indicated by the same reference numeral in FIG. Accordingly, the main information pattern Pα generated by the main information pattern generation unit 170 is, for example, an aggregate of the unit recording graphic patterns R (U1) as illustrated in FIG.
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。 On the other hand, the sub-information pattern Pβ generated by the sub-information pattern generation unit 180 is a pattern indicating a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern Pα, and is identified in FIG. 15 (a) and FIG. 17 (a). It performs the same function as the marks m1 and m3. However, as described later, the sub-information pattern Pβ used in the present invention is not constituted by a single identification mark, but is constituted by a pair of identification marks.
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。 The drawing data generation unit 160 ′ defines a main recording area Aα and a sub recording area Aβ on the drawing target surface, arranges the main information pattern Pα generated by the main information pattern generation unit 170 in the main recording area Aα, A composite pattern is generated by arranging the sub-information pattern Pβ generated by the sub-information pattern generation unit 180 in the recording area Aβ, and drawing data E for drawing the composite pattern is generated.
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。 Based on the drawing data E generated in this manner, the beam exposure apparatus 200 performs beam exposure using an electron beam or a laser beam on the substrate S serving as an information recording medium, and has a development processing unit 310 and an etching processing unit 320. The point that the patterning apparatus 300 performs the patterning process on the exposed substrate S to generate the information recording medium M on which the physical structure pattern corresponding to the drawing data E is formed is the information shown in FIG. Same as the storage device.
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。 That is, the beam exposure apparatus 200 performs beam exposure on the surface of the resist layer on the substrate having the layer to be formed and the resist layer covering the layer, and the development processing unit 310 The substrate is impregnated with a developing solution having a property of dissolving the part to process a part of the substrate as a remaining part, and the etching processing unit 320 performs etching on the layer to be formed using the remaining part of the resist layer as a mask. At this time, the beam exposure apparatus 200 may expose the inside of the bit figure F or may expose the outside. Further, as the resist layer, a positive resist or a negative resist may be used.
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。 After all, the difference between the information storage device according to the prior application shown in FIG. 1 and the information storage device according to the present invention shown in FIG. 18 is that the former storage processing computer 100 draws the main information pattern Pα. The data E is generated, whereas the latter storage processing computer 100 ′ generates the drawing data E for drawing a composite pattern in which the sub information pattern Pβ is added to the main information pattern Pα. .
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。 Of course, the sub-information pattern generator 180 newly added in the latter is actually a component constructed by incorporating a program into the computer, and is a component of the storage processing computer 100 'shown in FIG. A certain data input unit 110, main information pattern generation unit 170, sub-information pattern generation unit 180, and drawing data generation unit 160 'can be configured by incorporating a dedicated application program into a general-purpose computer.
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)。 Next, the sub information pattern Pβ generated by the sub information pattern generation unit 180 will be described. Here, first, the information recording medium M5 created by executing the process shown in FIG. 4 (the process using a positive resist as the resist layer 20) by the patterning device 300 in the information storage device shown in FIG. 19, and the information recording medium M6 created by executing the process shown in FIG. 16 (process using a negative resist as the resist layer 20) is shown in the plan view of FIG. 20 (both are hatched). Is for indicating the area).
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。 Both the medium M5 shown in FIG. 19 and the medium M6 shown in FIG. 20 are provided on the upper surface with a main recording area Aα indicated by hatching in the figure and a sub-recording area Aβ arranged in the upper left corner of the figure. ing. Here, the main recording area Aα is an area in which a main information pattern Pα indicating information of individual data bits constituting the digital data D to be stored is recorded, for example, a unit recording as illustrated in FIG. An area in which a set of graphic patterns R (Ui) for use (i = 1, 2, 3,...) Is recorded. On the other hand, the sub recording area Aβ is an area in which the sub information pattern Pβ indicating the interpretation method of each data bit recorded as the main information pattern Pα is recorded. An area Aβ1 and a second sub recording area Aβ2 are provided.
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。 As described above, the medium M5 shown in FIG. 19 is created by executing the process shown in FIG. 4, and the main information pattern Pα recorded in the main recording area Aα has the bit “0” And a concave / convex structure expressing the bit “1” by the concave portion C. On the other hand, the medium M6 shown in FIG. 20 is created by executing the process shown in FIG. 16, and the main information pattern Pα recorded in the main recording area Aα has a bit “ The concave / convex structure expresses “1” and expresses the bit “0” by the concave portion C.
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。 As described above, both the medium M5 shown in FIG. 19 and the medium M6 shown in FIG. 20 are media created based on the same main information pattern Pα, but in the patterning process performed by the patterning device 300, The use of a type resist and the use of a negative type resist, on the other hand, result in a difference in the interpretation of the data bits. The sub-information pattern Pβ recorded in the sub-recording area Aβ always plays the role of indicating the correct interpretation method even if such a difference in the interpretation method occurs.
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。 In the case of the illustrated example, the sub information pattern Pβ recorded in the sub recording area Aβ is recorded in the first identification mark m10 recorded in the first sub recording area Aβ1 and in the second sub recording area Aβ2. And a second identification mark m20. Specifically, the first identification mark m10 is configured by a closed area indicating a character “convex”, the second identification mark m20 is configured by a closed area indicating a character “concave”, From the viewpoint of whether the identification mark looks brighter, it functions as a sign indicating a correct interpretation method of the data bit.
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)。 Here, for the sake of convenience, hatching with a mesh and hatching with a dot are performed in the closed area forming the two identification marks m10 and m20 in the figure, and the hatched area with the mesh is observed brighter than the hatched area with the dot. Shall be. Therefore, in the case of the medium M5 shown in FIG. 19, the second identification mark m20 indicating the character “concave” looks brighter than the first identification mark m10 indicating the character “convex”. In the case of the medium M6 shown in FIG. 7, the first identification mark m10 indicating the character “convex” looks brighter than the second identification mark m20 indicating the character “concave” (the reason for this is that See below).
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。 Moreover, in the embodiment shown here, if the character “concave” looks bright, the concave portion C is set to bit “1”, and if the character “convex” looks bright, the convex portion V is set to bit “1”. An interpretation method of “1” is shown. Therefore, the reading operator holding the medium M5 shown in FIG. 19 looks at the character “concave” brighter, so that when reading the individual data bits recorded in the main recording area Aα, the reading operator It can be recognized that the interpretation method of setting the bit to “1” should be adopted, and the reading operator holding the medium M6 shown in FIG. It can be recognized that an interpretation method in which the convex portion V is set to the bit “1” when reading the individual data bits described above should be adopted.
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。 When a copy is created by the pressing process described above, the concave and convex structure of the copy created using the medium M5 shown in FIG. 19 as an original becomes equivalent to that of the medium M6 shown in FIG. 20, and the medium M6 shown in FIG. Since the concave-convex structure of the duplicate created as described above is equivalent to that of the medium M5 shown in FIG. 19, the information recording medium created by the information storage device according to the present invention also has “convex” and “concave” Can be recognized based on the determination of which character looks brighter.
<<< §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。
<<<< §8. Physical structure of a pair of identification marks >>>
Next, the physical structure of the first identification mark m10 and the second identification mark m20 will be described. The pair of identification marks m10 and m20 recorded in the sub-recording area Aβ must play a role in presenting a correct data bit interpretation method to the reading operator in the above-described method. Therefore, it has a structure closely related to the data bits recorded in the main recording area Aα. Therefore, first, let us consider the characteristics of the data bits recorded in the main recording area Aα.
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。 As described above, the main information pattern Pα generated by the main information pattern generation unit 170 is recorded in the main recording area Aα. The main information pattern Pα is, for example, an aggregate (i = 1, 2, 3,...) Of unit recording graphic patterns R (Ui) as illustrated in FIG. Here, considering the substance of the unit recording graphic pattern R (Ui), it can be seen that the pattern has a mixture of regions having two types of attributes.
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。 Specifically, in the case of the example shown in FIG. 2, the unit recording graphic pattern R (U1) is a pattern in which “black areas” and “white areas” are mixed in the unit recording area Au. Of course, in practice, the unit recording graphic pattern R (U1) is represented by vector data indicating the outline of the bit graphic F and the alignment marks Q1 to Q4 as shown in the example of FIG. The inside is a “black area” and the outside is a “white area”.
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。 The main information pattern generation unit 170 shown in FIG. 18 generates a pattern in which areas having two types of attributes, “black area” and “white area”, are mixed as the main information pattern Pα to be recorded in the main recording area Aα. Will do. Then, the beam exposure apparatus 200 performs the beam exposure processing on one of the areas having the two types of attributes, and the patterning apparatus 300 performs the patterning processing on the exposed substrate. Will be.
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。 FIG. 4 shows an example in which a beam exposure process is performed on the “black region” and a patterning process is performed using a positive resist as the resist layer 20. As a result, as shown in FIG. 4E, an information recording medium M1 is obtained in which the convex portion V represents the bit "0" and the concave portion C represents the bit "1". On the other hand, if a beam exposure process is performed on the “white region” and a patterning process is performed using a positive resist as the resist layer 20, the convex portion V has the bit “1” and the concave portion C has the bit “0”. Is obtained (equivalent to the information recording medium M3 shown in FIG. 16E).
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。 Similarly, FIG. 16 shows an example in which beam exposure processing is performed on the “black area” and patterning processing using a negative resist as the resist layer 20 is performed. As a result, as shown in FIG. 16E, an information recording medium M3 is obtained in which the convex portion V represents the bit "1" and the concave portion C represents the bit "0". On the other hand, if a beam exposure process is performed on the “white region” and a patterning process is performed using a negative resist as the resist layer 20, the convex portion V has the bit “0” and the concave portion C has the bit “1”. Is obtained (equivalent to the information recording medium M1 shown in FIG. 4E).
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。 As a general theory, if one of the above-described “black area” and “white area” is called a “first attribute main area” and the other is called a “second attribute main area”, the main information pattern Pα is Predetermined points (each grid point L in the case of the example shown in FIG. 3) constituted by the first attribute main area and the second attribute main area and corresponding to each data bit are located in the first attribute main area. It is a pattern expressing binary information of each data bit depending on whether it exists or exists in the second attribute main area.
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。 In the case of the embodiment described here, the main information pattern generation unit 170 determines whether one of the individual bits “1” and the individual bits “0” of the digital data D to be stored (the example in FIG. 2). In this case, the bit "1") is converted into an individual bit pattern F composed of a closed area, and a main information pattern in which an area inside the bit figure F is a first attribute main area and an external area is a second attribute main area. Pα will be generated. This main information pattern Pα is recorded in the main recording area Aα shown in FIGS. 19 and 20, as described above.
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。 On the other hand, the sub information pattern Pβ generated by the sub information pattern generation unit 180 has a pair of identification marks m10 and m20 recorded in the sub recording area Aβ as shown in FIGS. Here, the identification mark m10 is a mark composed of “convex” characters arranged in the first sub-recording area Aβ1, and is interpreted as “the convex portion is bit“ 1 ”” (the concave portion is naturally a bit “1”). "0"). Further, the identification mark m20 is a mark composed of characters of “concave” arranged in the second sub recording area Aβ2, and is interpreted as “concave is bit“ 1 ”” (of course, convex is bit “1”). 0 ").
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。 As described above, the reading operator understands the interpretation method indicated by the brighter mark among the pair of identification marks m10 and m20 as the correct data bit interpretation method.
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。 Next, the substance of the pair of identification marks m10 and m20 will be described with reference to FIG. FIG. 21 is a plan view showing an example of the drawing pattern P (E) created by the information storage device shown in FIG. Here, the drawing pattern P (E) is obtained by synthesizing the main information pattern Pα generated by the main information pattern generation unit 170 and the sub information pattern Pβ generated by the sub information pattern generation unit 180. This is a composite pattern to be obtained. The drawing data generation unit 160 ′ generates the drawing pattern P (E) by combining the main information pattern Pα and the sub information pattern Pβ, and then draws the drawing data P (E) for drawing the drawing pattern P (E). A process for generating E is performed.
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。 As described above, the main information pattern Pα to be recorded in the main recording area Aα is a pattern in which areas having two types of attributes, “black area” and “white area”, are mixed. Similarly, the sub-information pattern Pβ to be recorded is a pattern in which areas having two types of attributes, “black area” and “white area”, are mixed.
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。 The lower part of FIG. 21 shows an enlarged view (image in a circle) of each partial region of the drawing pattern P (E) shown in the upper part of FIG. That is, the image in the lower circle p1 is an enlarged view of the partial area p1 in the first identification mark m10 arranged in the first sub recording area Aβ1 shown in the upper row, and the image in the lower circle p2 is It is an enlarged view of the partial area p2 in the second identification mark m20 arranged in the second sub recording area Aβ2 shown in the upper part, and the image in the lower circle p3 is the partial area in the main recording area Aα shown in the upper part. It is an enlarged view of p3. 21. For convenience of illustration, the dimensional ratios of the respective parts in FIG. 21 are set ignoring the actual dimensional ratios. For example, the partial areas p1 to p3 indicated by small circles in the upper part are actually Is a very small area that cannot be observed.
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。 The enlarged image of the partial area p3 shown in the lower part of FIG. 21 shows a pattern constituting one unit recording area Au, and a "black area" (first attribute) showing the inside of each bit figure and alignment mark. (A main area G1) and a “white area” (a second attribute main area G2) indicating an external background portion (dashed lines and dashed lines in the drawing are auxiliary lines for indicating the arrangement, and the actual pattern). Are not the lines that make up). As described above, the main information pattern Pα to be recorded in the main recording area Aα is a mixed pattern of areas having two types of attributes, “black area” and “white area”. .
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。 On the other hand, as can be seen from the enlarged images of the partial areas p1 and p2 shown in the lower part of FIG. 21, the sub-information pattern Pβ to be recorded in the sub-recording area Aβ is also a “black area” (first attribute sub-area g1). A mixed pattern of areas having two types of attributes, “white area” (second attribute sub-area g2). Of course, while the main information pattern Pα is a pattern indicating individual bit figures and alignment marks, the sub-information pattern Pβ is a pattern indicating a pair of identification marks m10 and m20. Is different.
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。 That is, the pattern in the closed region forming the identification marks m10 and m20 forms a striped pattern of “black region” and “white region” as shown in the enlarged images of the partial regions p1 and p2. . This is because a diffraction grating for visible light is formed inside the identification marks m10 and m20 when the information is recorded on the medium M as an uneven structure. As a result, a pattern is formed in which the elongated strip-shaped “black area” and the elongated strip-shaped “white area” are alternately arranged in the closed area forming the identification marks m10 and m20.
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。 Each grating line forming this diffraction grating is set to be in a direction parallel to the common arrangement axis Z. The illustrated example is an example in which the arrangement axis Z is set as an axis extending in the vertical direction in the figure, and therefore, a stripe pattern extending in the vertical direction is formed in the partial regions p1 and p2. Of course, the orientation of the arrangement axis Z may be set to any direction.
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。 The important point here is that when comparing the striped pattern in the partial area p1 with the striped pattern in the partial area p2, the width W1 of the band forming the “black area” (the first attribute sub-area g1) and “ The point is that the magnitude relationship with the width W2 of the band constituting the "white region" (second attribute sub-region g2) is reversed between the two. Specifically, in the example shown in the drawing, W1> W2 is satisfied for the partial area p1 in the identification mark m10, whereas W1 <W2 is satisfied for the partial area p2 in the identification mark m20. . The difference in the magnitude relationship between the widths causes a difference in lightness and darkness during observation, and details thereof will be described later.
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。 Although only the patterns in the partial areas p1 and p2 surrounded by circles are illustrated in the drawing, the partial area p1 and the partial area p1 are, of course, all over the internal closed area of the “convex” character constituting the identification mark m10. A similar pattern is formed, and a pattern similar to the partial area p2 is formed over the entire inner closed area of the “concave” character constituting the identification mark m20. In other words, the inside of the “convex” character and the inside of the “concave” character are filled with stripes extending in the vertical direction in the figure.
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。 In the case of the embodiment shown here, the background part (the area outside the “convex” character) in the first sub recording area Aβ1 and the background part (the area outside the “concave” character) in the second sub recording area Aβ2 ) Is configured as a “white area” (second attribute sub-area g2), but these background parts may be configured as “black areas” (first attribute sub-area g1).
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。 Alternatively, a striped pattern (a pattern functioning as a diffraction grating on a medium) composed of a “black area” and a “white area” may be formed on these background portions. However, since it is necessary to make the configuration such that the outline of the “convex” character and the outline of the “concave” character can be recognized when the reading operator observes, the background portion also has a striped pattern (diffraction grating). When forming a pattern, it is necessary to change the direction or pitch of the pattern (diffraction grating) inside the identification mark so that the outline of the identification mark can be recognized during observation. Therefore, in practice, it is preferable to set the background portion as a “white region” or a “black region”.
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。 As a result, in both the main recording area Aα and the sub recording area Aβ, a pattern in which “black area” and “white area” are mixed is arranged, and the drawing pattern P (E) becomes It is an aggregate of a large number of closed regions belonging to one of these two types. In general terms, the main information pattern Pα arranged in the main recording area Aα is a mixture of the first attribute main area G1 (eg, “black area”) and the second attribute main area G2 (eg, “white area”). The sub information pattern Pβ arranged in the sub recording area Aβ is a mixed pattern of the first attribute sub area g1 (for example, “black area”) and the second attribute sub area g2 (for example, “white area”). Will be.
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。 Here, if the area of “first attribute” is an area where beam exposure is performed and the area of “second attribute” is an area where beam exposure is not performed, in the case of the above example, exposure is not performed for “black area”. Therefore, no exposure is performed for the “white area”. In other words, in this case, the drawing data generation unit 160 'performs exposure on the first attribute main area G1 and the first attribute sub area g1, and performs the second attribute main area G2 and the second attribute sub area g2. , The drawing data E for not performing the exposure is generated. Of course, conversely, the area of the “second attribute” may be set as the area where the beam exposure is performed, and the area of the “first attribute” may be set as the area where the beam exposure is not performed.
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。 As described above, the “first attribute” depends on which attribute region is to be subjected to beam exposure during the beam exposure process, or whether a positive or negative resist is used during the patterning process. Region becomes the convex portion V or the concave portion C on the medium M (in other words, whether the region of the “second attribute” becomes the concave portion C or the convex portion V on the medium M) Will change.
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。 However, the important point here is that if the first attribute main region G1 becomes the convex portion V on the final medium M, the first attribute sub region g1 also becomes the convex portion V, and the first attribute main region G1 Becomes the concave portion C, the first attribute sub-region g1 also becomes the concave portion C. Of course, if the second attribute main region G2 becomes the convex portion V, the second attribute sub-region g2 also becomes the convex portion V, and if the second attribute main region G2 becomes the concave portion C, the second attribute sub-region g2 also becomes the concave portion. Become C. This is a universal method that does not change regardless of which attribute exposure is performed during the beam exposure process, regardless of whether a positive or negative resist is used during the patterning process. Matters.
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。 Accordingly, in the medium M created based on the drawing pattern P (E) shown in FIG. 21 and the copy created by the pressing process using the medium M as an original, the partial areas p1 to p3 are shown. Either all "black areas" will be convex portions V and all "white regions" will be concave portions C (such a medium is called "black convex medium" for convenience), or all "black regions" will be concave portions. C, and all the “white areas” become the convex portions V (such a medium is referred to as a “black concave medium” for convenience). More specifically, the medium M1 shown in FIG. 4 (e) is called a “black convex medium”, the medium M2 shown in FIG. 14 is called a “black convex medium”, and the medium M3 shown in FIG. 16 (e) is called a “black convex medium”. Will be.
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。 In the case of this embodiment, since the drawing pattern P (E) represents the bit “1” by the bit figure F composed of the “black area”, when performing the reading process on the “black convex medium”, The interpretation method of “the convex portion is bit“ 1 ”” may be adopted, and the reading method of “black concave medium” may be the interpretation method of “concave portion is bit“ 1 ””. Therefore, the reading operator has only to recognize whether the target medium is a “black convex medium” or a “black concave medium”. As described above, the recognition can be performed based on the criterion “which of the pair of identification marks looks brighter”.
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。 For example, in the case of the example shown in FIG. 21, the first identification mark m10 composed of the character “convex” and the second identification mark m20 composed of the character “concave” are compared and observed. Is bright, the medium is determined to be a “black convex medium” and the interpretation method of “the convex portion is bit“ 1 ”” may be adopted. If the “concave” character looks brighter, The medium may be determined to be a “black concave medium” and an interpretation method of “the concave portion is a bit“ 1 ”” may be adopted. Hereinafter, the reason why it is possible to determine whether the medium is a “black convex medium” or a “black concave medium” by comparing such brightness will be described.
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。 FIG. 22 is a diagram showing an uneven structure of a medium M5 (“black concave medium” shown in FIG. 19) created by executing the process shown in FIG. 4 based on the drawing pattern P (E) shown in FIG. It is. The upper part is a plan view of the drawing pattern P (E) shown in FIG. 21, and the lower part is an enlarged side sectional view of each part of the medium M5 corresponding to each of the partial areas p1 to p3.
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。 The side sectional view of the partial areas p1 and p2 shown in the lower part of FIG. 22 shows that the “black area” (first attribute sub-area g1) in the enlarged image of the partial areas p1 and p2 shown in the lower part of FIG. FIG. 22 shows a concavo-convex structure of the medium M5 in which the “region” (the second attribute sub-region g2) is a convex portion. A side sectional view of the partial region p3 shown in the lower part of FIG. Regarding the position of the second row in the bit array of 5 rows and 5 columns in the enlarged image, the “black area” (first attribute main area G1) is a concave portion, and the “white area” (second attribute main area G2) is The uneven structure of the medium M5 as a convex portion is shown. The data bits recorded in the partial area p3 must be interpreted as "bits" 1 "for concave portions and" 0 "for convex portions when reading.
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。 On the other hand, FIG. 23 shows an uneven structure of a medium M6 (“black convex medium” shown in FIG. 20) created by executing the process shown in FIG. 16 based on the drawing pattern P (E) shown in FIG. FIG. The upper part is a plan view of the drawing pattern P (E) shown in FIG. 21, and the lower part is an enlarged side sectional view of each part of the medium M6 corresponding to each of the partial areas p1 to p3.
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。 The side sectional view of the partial areas p1 and p2 shown in the lower part of FIG. 23 is such that the “black area” (first attribute sub-area g1) in the enlarged image of the partial areas p1 and p2 shown in the lower part of FIG. FIG. 23 shows a concave-convex structure of the medium M6 with the “white region” (second attribute sub-region g2) as a concave portion. A side sectional view of the partial region p3 shown in the lower part of FIG. Regarding the position of the second row in the bit array of 5 rows and 5 columns in the enlarged image, the “black area” (first attribute main area G1) is a convex portion, and the “white area” (second attribute main area G2). 3 shows a concave-convex structure of the medium M6 having a concave portion. At the time of reading, the data bits recorded in the partial area p3 must be interpreted as "a convex portion is a bit" 1 "and a concave portion is a bit" 0 ".
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。 Subsequently, regarding the black concave medium M5 shown in FIGS. 19 and 22, when comparing and observing the pair of identification marks m10 and m20, consider which one looks brighter. FIGS. 24A to 24C are enlarged side sectional views of the concavo-convex structure of each of the partial regions p1 to p3 of the black concave medium M5 shown in the lower part of FIG. Here, in the case where the upper surface of the dark concave medium M5 is irradiated with illumination light from an obliquely upper left direction, the behavior after the reflection of the illumination light will be described.
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。 First, as shown in FIG. 24A, consider the partial area p1 (that is, the internal area of the first identification mark m10). In the figure, the illumination light L1 applied to the “black area” (first attribute sub-area g1) serving as the concave portion and the “white area” (second attribute sub-area g2) serving as the convex portion are applied. An example of the behavior of each of the reflected illumination lights L2 after reflection is depicted by a dashed line. That is, the illumination light L1 incident on the concave portion collides with the side surface of the convex portion after reflection, whereas the illumination light L2 incident on the convex portion is directed upward as it is after reflection.
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。 Of course, even if the illumination light is incident on the concave portion, there is light that goes upward as it is after reflection, but in general, the probability that the illumination light incident on the concave portion is observed from above is low. This is because, as shown in FIGS. 4 (d) and 16 (d), in a patterning process for forming a concave-convex structure on the upper surface of the medium, a concave portion is formed by etching. This is because the side surface forms a rough corrosion surface.
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。 That is, in FIG. 24 (a), the bottom surface of the concave portion where the illumination light L1 is incident and the side surface of the convex portion where the reflected light is directed from the concave surface are all rough corrosion surfaces, and the corroded surface was irradiated. Light is extinguished by scattering, and the probability of being observed upward is reduced. On the other hand, the upper surface of the convex portion on which the illumination light L2 is incident is not corroded because it is protected by the resist layer. Therefore, the probability that the illumination light L2 is observed upward after being reflected by the upper surface of the convex portion is high.
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。 Here, in the partial area p1 shown in FIG. 24A, as shown in FIG. 21, the width W1 of the "black area" (the first attribute sub-area g1) is larger than the "white area" (the second attribute sub-area g2). ) Is larger than the width W2. Therefore, the ratio of the ratio of the incident light L1 to the concave portion (black region) that is not likely to be observed upward after reflection is higher than the ratio of the incident light L2 to the convex portion (white region) that is likely to be observed upward after reflection. And when viewed from above, it is generally darker.
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。 On the other hand, in the partial region p2 shown in FIG. 24B, as shown in FIG. 21, the width W1 of the "black region" (first attribute sub-region g1) is larger than the "white region" (second attribute sub-region g2). Is smaller than the width W2. Therefore, the ratio of the incident light L3 to the convex portion (white region) that is likely to be observed upward after reflection is higher than the ratio of the incident light L4 to the concave portion (black region) that is not likely to be observed upward after reflection. And when viewed from above, it is observed bright overall.
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。 After all, when observing the black concave medium M5 shown in FIG. 19 from above, the second identification mark m20 (partial area p2) indicating the character “concave” for the reason described with reference to FIGS. 24 (a) and 24 (b). ) Is observed brighter than the first identification mark m10 (partial region p1) indicating the character “convex”. Accordingly, the reading operator can recognize that the target medium is a “black concave medium”, and as shown in FIG. 24 (c), regarding the data bits recorded in the main recording area Aα, Correct reading processing employing the interpretation method of "1" can be performed.
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。 Next, with respect to the black convex medium M6 shown in FIGS. 20 and 23, when comparing and observing the pair of identification marks m10 and m20, consider which one looks brighter. FIGS. 25A to 25C are enlarged side sectional views of the concavo-convex structure of each of the partial regions p1 to p3 of the black convex medium M6 shown in the lower part of FIG. Also in this case, when the illumination light is irradiated on the upper surface of the black convex medium M6 from an obliquely upper left direction, the behavior after the reflection of the illumination light will be described.
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。 First, as shown in FIG. 25A, the “black region” (first attribute sub-region g1), which is a convex portion, is irradiated with respect to the partial region p1 (ie, the inner region of the first identification mark m10). Considering the behavior of the reflected illumination light L5 and the illumination light L6 applied to the “white area” (second attribute sub-area g2) serving as a concave portion, as described above, the illumination light L5 becomes Since the upper surface of the incident convex portion is not corroded, the illumination light L5 is likely to be observed upward after being reflected by the upper surface of the convex portion. On the other hand, since the concave portion where the illumination light L6 is incident is a corroded surface, the illumination light L6 is diffused on the corroded surface, and the probability of being observed upward is low.
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。 Here, in the partial area p1 shown in FIG. 25A, as shown in FIG. 21, the width W1 of the "black area" (first attribute sub-area g1) is larger than that of the "white area" (second attribute sub-area g2). ) Is larger than the width W2. Therefore, the ratio of the incident light L5 to the convex portion (black region) that is likely to be observed upward after reflection is higher than the ratio of the incident light L6 to the concave portion (white region) that is not likely to be observed upward after reflection. And when viewed from above, it is observed bright overall.
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。 On the other hand, in the partial area p2 shown in FIG. 25B, as shown in FIG. 21, the width W1 of the "black area" (the first attribute sub-area g1) is larger than the "white area" (the second attribute sub-area g2). Is smaller than the width W2. Therefore, the ratio of the incident light L7 to the concave portion (white region) that is more likely not to be observed upward after reflection is higher than the ratio of the incident light L8 to the convex portion (black region) that is more likely to be observed upward after reflection. And when viewed from above, it is observed as dark overall.
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。 After all, when observing the black convex medium M6 shown in FIG. 20 from above, the first identification mark m10 (partial region p1) indicating the character “convex” for the reason described with reference to FIGS. 25 (a) and 25 (b). ) Is observed brighter than the second identification mark m20 (partial region p2) indicating the character “concave”. Therefore, the reading operator can recognize that the target medium is a “black convex medium”, and as shown in FIG. 25C, the “convex convex part” of the data bits recorded in the main recording area Aα. Can be correctly read out using the interpretation method of "1".
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。 An advantage of the present invention is that if the drawing data E for drawing the drawing pattern P (E) as illustrated in the upper part of FIG. 21 is created by the storage processing computer 100 ', then the drawing data E No matter what kind of beam exposure processing or patterning processing is performed based on the above, by comparing the lightness and darkness of the pair of identification marks m10 and m20 formed on the final medium, the correct data bit is always obtained. The point is that an interpretation method (whether a convex portion is interpreted as a bit “1” or a concave portion is interpreted as a bit “1”) can be recognized.
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。 In other words, the first attribute area (areas g1 and G1) shown as “black area” in the lower part of FIG. 21 and the second attribute area (areas g2 and G2) shown as “white area” In general, one of them is a convex part and the other is a concave part. However, regardless of which one is a convex part and which is a concave part, correct data can be obtained by comparing the brightness of a pair of identification marks m10 and m20. It can recognize how to interpret the bits. This applies not only to a medium created based on the drawing data E, but also to a copy made by the pressing process using the medium as an original.
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。 As described above, since the striped uneven structure formed inside the identification marks m10 and m20 on the medium actually forms a diffraction grating, light observed by the reading operator is generated by the diffraction grating. That is, diffracted light. Therefore, the reading operator who has obtained the “black concave medium” shown in FIG. 19 or the “black convex medium” shown in FIG. 20 displays the “convex” character and the “concave” in the sub recording area Aβ at the upper left corner. The character "" is observed, and it is determined whether a convex portion is interpreted as a bit "1" or a concave portion is interpreted as a bit "1" depending on which character looks brighter (more clearly visible). be able to.
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。 Of course, when observing the “convex” and “concave” characters, the absolute brightness of these characters differs depending on the lighting environment and also depends on the direction in which the medium is held. However, since the directions of the diffraction gratings formed inside the “convex” and “concave” characters are in the same direction (direction parallel to the arrangement axis Z shown in FIG. 21), the “convex” character The phenomenon that either one looks bright has universality as long as it is compared with the character “concave”, and a correct data bit interpretation method is always presented.
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。 As described above, according to the present invention, when information is recorded as a fine physical structure pattern by performing beam exposure and patterning processing on a substrate, information indicating a data bit interpretation method is also recorded. It becomes possible to do.
<<< §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。
<<<< §9. Specific form and variation of identification mark >>>
After all, the characteristics of the identification marks m10 and m20 described in §8 are summarized as follows. First, as shown in the example of FIG. 21, a band-shaped first attribute sub-region g1 extending in a direction parallel to a predetermined arrangement axis Z is provided in a closed region constituting the first identification mark m10. The band-shaped second attribute sub-regions g2 are alternately arranged in the direction orthogonal to the arrangement axis Z, and are parallel to the same arrangement axis Z in the closed region forming the second identification mark m20. The band-shaped first attribute sub-regions g1 and the band-shaped second attribute sub-regions g2 extending in different directions are alternately arranged in a direction orthogonal to the arrangement axis Z.
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。 Moreover, for the closed area constituting the first identification mark m10, the width W1 of the first attribute sub-area g1 is set to be wider than the width W2 of the second attribute sub-area g2, and the second identification mark m20 Is set such that the width W2 of the second attribute sub-region g2 is wider than the width W1 of the first attribute sub-region g1.
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。 On the other hand, the main information pattern generation unit 170 generates a main information pattern Pα in which the first attribute main area G1 and the second attribute main area G2 are mixed, as exemplified in the partial area p3 of FIG. The drawing data generation unit 160 ′ creates a combined pattern by combining the main information pattern Pα and the sub information pattern Pβ created in this way, and performs processing for generating drawing data E for drawing the combined pattern. Become.
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。 At this time, the drawing data generation unit 160 ′ performs exposure on the first attribute main area G1 and the first attribute sub area g1, and performs exposure on the second attribute main area G2 and the second attribute sub area g2. Exposure is performed on the drawing data E or the second attribute main area G2 and the second attribute sub-area g2 to prevent the first attribute main area G1 and the first attribute sub-area g1 from being performed. And the width of the first attribute sub-region g1 and the second attribute sub-region g2 is set to a dimension capable of forming a diffraction grating for visible light. To set.
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。 The upper part of FIG. 21 shows an example of a drawing pattern P (E) for drawing on a medium, and the lower part shows an enlarged view of the partial regions p1 to p3. Inside the identification marks m10 and m20, as shown as partial regions p1 and p2, a band-shaped “black region” (first attribute sub-region g1) and a band-shaped “white region” (second attribute sub-region) g2) are formed alternately. As described above, on the medium, this striped pattern is formed as a concavo-convex structure functioning as a diffraction grating, and the reading operator makes the pair of identification marks m10 as a “convex” character and a “concave” character that shine. , M20.
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。 Therefore, the width W1 of the “black region” (first attribute sub-region g1) and the width W2 of the “white region” (second attribute sub-region g2) formed on the actual medium are determined by the diffraction grating for visible light. It is necessary to set the width to be set.
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。 On the other hand, the difference between the width W1 and the width W2 causes a difference in brightness between the two identification marks m10 and m20 when compared and observed, so that the function as the diffraction grating is not impaired in practical use. It is preferable to set as large as possible. The inventor of the present application performed an experiment in which various dimensions were set as the width W1 and the width W2 to create an actual medium. When the ratio between the width W1 and the width W2 was set to be 5 times or more, It was found that the contrast difference between the two identification marks m10 and m20 can be remarkably recognized regardless of the lighting environment and the observation environment.
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)。 Therefore, in practice, the sub-information pattern generation unit 180 determines that the width W1 of the first attribute sub-region g1 is five times the width W2 of the second attribute sub-region g2 for the closed region forming the first identification mark m10. This is set so that the width W2 of the second attribute sub-region g2 is at least five times the width W1 of the first attribute sub-region g1 for the closed region constituting the second identification mark m20. (In the example shown in FIG. 21, the dimensional ratio does not satisfy such a condition for convenience of illustration.)
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。 In addition, in order to make the brightness of the “convex” character when observing the “black convex medium” and the brightness of the “concave” character when observing the “black concave medium” as similar as possible. The sub-information pattern generation unit 180 determines that the width W1 of the first attribute sub-region g1 in the closed region constituting the first identification mark m10 and the second attribute sub-region in the closed region constituting the second identification mark m20. The width W2 of the region g2 is set to be equal, and the second attribute in the closed region constituting the first identification mark m10 is the width W2 of the sub-region g2 and the first attribute in the closed region constituting the second identification mark m20. It is preferable to set the width W1 of the sub-region g1 to be equal.
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。 In other words, in the example shown in FIG. 21, the width W1 of the black region g1 in the partial region p1 is equal to the width W2 of the white region g2 in the partial region p2, and the width of the white region g2 in the partial region p1. What is necessary is just to set so that W2 and width W1 of black area g1 in partial area p2 become equal. If such settings are made, the “black convex medium” and the “black concave medium” created based on the drawing pattern P (E) shown in FIG. Observing in the direction of “), the brightness of the“ convex ”character on the“ black-convex medium ”and the brightness of the“ concave ”character on the“ black-concave medium ”are equal, creating a uniform medium. Will be possible.
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。 Here, for reference, a dimension value of each part of the identification mark for which a good observation result is obtained by an experiment performed by the inventor of the present application is described as an example. First, in the partial area p1 shown in FIG. 21 (that is, in the first identification mark m10), the width W1 of the first attribute sub-area g1 is 1.8 μm, and the width W2 of the second attribute sub-area g2 = 0. It was 2 μm. On the other hand, in the partial region p2 (that is, in the second identification mark m20), the width W1 of the first attribute sub-region g1 was set to 0.2 μm, and the width W2 of the second attribute sub-region g2 was set to 1.8 μm. In any case, the length in the longitudinal direction of each band-shaped region is a size obtained by extending both ends thereof until reaching the outline of each identification mark.
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。 When the above dimensions are adopted, the grating line pitch of the diffraction grating eventually becomes 2 μm, which is a dimension that causes a sufficient diffraction phenomenon with respect to visible light. In the above embodiment, each bit figure F recorded in the main recording area Aα is a square having a side of 0.1 μm, and the step of the concave-convex structure formed on the medium is set to 0.2 μm.
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。 It is preferable that the first identification mark m10 and the second identification mark m20 formed on the information recording medium have a size that can be visually observed. Of course, even a small mark that is difficult to observe with the naked eye can be observed using a magnifying glass or the like. However, in practice, a reading operator holding a medium reads the medium as a “black convex medium”. It is preferable to be able to immediately recognize whether the mark is a black-and-white medium by visually observing the mark. Therefore, the sub-information pattern generation unit 180 generates a sub-information pattern in which the first identification mark m10 and the second identification mark m20 formed on the information recording medium have a size that can be visually observed. Is preferred. In the above embodiment, each of the identification marks m10 and m20 is set to have a size of about 3 mm in length and width on the medium.
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。 Next, some variations of the identification mark used in the present invention will be described. FIG. 26 is a plan view showing the configuration and arrangement of the identification marks in the basic embodiment described so far. Actually, the drawing pattern P (E) is composed of a main information pattern Pα recorded in the main recording area Aα and a sub information pattern Pβ recorded in the sub recording area Aβ. Only the pattern Pβ is shown. The sub-information pattern Pβ is a pattern having a first identification mark m10 indicating a “convex” character and a first identification mark m20 indicating a “concave” character. The interpretation method of the data bits recorded in the main recording area Aα is recognized depending on which of the marks looks bright.
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。 In practicing the present invention, the positions of the first identification mark m10 and the second identification mark m20 on the medium are not particularly limited. Therefore, for example, the first identification mark m10 may be arranged at the upper left corner of the medium, and the second identification mark m20 may be arranged at the lower right corner. However, in practice, it is not preferable to arrange these two identification marks apart from each other. This is because the reading operator needs to compare and observe the two identification marks m10 and m20 and compare the brightness. In order to compare the brightness by comparing and observing the two identification marks, it is preferable to arrange the two adjacently.
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。 As in the example shown in FIG. 26, if the letters “convex” and “concave” are arranged right and left next to each other, the reading operator can easily compare the brightness. Therefore, in practical use, it is preferable that the sub-information pattern generation unit 180 generate the sub-information pattern Pβ in which the first identification mark m10 and the second identification mark m20 are arranged adjacent to each other.
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。 Further, in order to further facilitate comparison observation, it is also possible to generate a sub-information pattern Pβ in which the closed region forming the first identification mark and the closed region forming the second identification mark are in contact with each other. is there. FIG. 27A shows an example in which a “convex” character and a “concave” character are arranged vertically adjacent to each other, and are arranged so that the respective closed regions are in contact with each other. Since the closed area forming the first identification mark m11 and the closed area forming the second identification mark m21 are in contact with each other across the boundary line, the reading operator further compares the brightness of the two. It can be done easily. In the case of the illustrated example, the first identification mark m11 is a “convex” character, and the second identification mark m21 is a “concave” character. By inverting the top and bottom and fitting it on the upper part of the "convex" character, the identification mark that is integrated as a whole has been successfully formed.
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。 On the other hand, FIG. 27B shows an example in which a “concave” character is arranged so as to be embedded inside a “convex” character. Since the “concave” character is in contact with the “convex” character with its contour line as a boundary, the reading operator can more easily compare the brightness of the two. As described above, the sub-information pattern Pβ in which the second identification mark m22 is embedded inside the first identification mark m12 may be generated. On the contrary, the first information mark P22 may be generated inside the second identification mark m22. The sub-information pattern Pβ in which the identification mark m12 is embedded may be generated. In any case, since the external identification mark comes into contact with the entire contour of the identification mark embedded therein as a boundary, an effect of facilitating comparison observation can be obtained.
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。 In the embodiments described so far, a mark designed with a “convex” character is used as a first identification mark, and a mark designed with a “concave” character is used as a second identification mark. Of course, the identification marks used in practicing the present invention are not limited to marks using these characters. The first identification mark is a mark indicating the first interpretation method for the data bits recorded in the main recording area Aα, and the second identification mark is a mark indicating the second interpretation method. Any mark can be used as long as the person can recognize either interpretation method based on these identification marks.
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。 For example, the character “A” may be used as the first identification mark, and the character “O” may be used as the second identification mark. In this case, for example, in a medium in which the character “A” looks bright, the convex portion is interpreted as a bit “1”, and in a concave portion, the medium is interpreted as bit “0”. If an agreement is made to interpret "0" and the concave portion as a bit "1", and the agreement is transmitted to the reading operator, the reading operator can make the brightness of the character "A / Otsu" clear. With this determination, it is possible to recognize a correct data bit interpretation method.
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。 Of course, the identification mark does not necessarily need to be a character, but may be a mark such as a number, a symbol, or a figure. In addition, each identification mark does not necessarily need to be constituted by a single closed area, and may be constituted by a plurality of closed areas. FIG. 28A is a plan view showing an example of an identification mark formed by a figure. Moreover, in this example, each identification mark is constituted by a plurality of closed areas.
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。 That is, the first identification mark m13 shown on the left side of FIG. 28A is a mark formed by combining two sets of closed areas m13a and m13b each formed of a triangle, and is a design reminiscent of a “convex” character. It has become. On the other hand, the second identification mark m23 shown on the right side of FIG. 28B is a mark formed by combining three sets of closed areas m23a, m23b, and m23c each having a rectangular shape, and is a “concave” mark. It has a design reminiscent of letters.
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。 Even when each of the identification marks is constituted by a plurality of closed areas in this manner, a stripe pattern as illustrated in the partial area p1 of FIG. 21 is formed in the closed areas m13a and m13b, and the closed areas m23a, m23b, and m23c are formed. If a stripe pattern as illustrated in the partial area p2 of FIG. 21 is formed in the inside, the first identification mark m13 is recognized as one mark as a whole, and the second identification mark m23 is also Is recognized as one mark, and a correct data bit interpretation method can be recognized by comparing the brightness of both.
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。 In addition, the identification mark does not necessarily need to be configured by a single character, a number, a symbol, or a graphic, and may be configured by a combination of these. For example, if an identification mark is formed by a combination of a plurality of characters, a sentence can be formed by the identification mark. FIG. 28B shows an example of an identification mark constituting such a sentence. More specifically, in the case of the example shown in FIG. 28B, a sentence consisting of a character string “a convex portion is bit“ 1 ”” forms the first identification mark m14, and “a concave portion is a bit”. A sentence consisting of a character string “1” is a second identification mark m24.
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。 FIG. 29 is a plan view of the drawing pattern P (E) having the identification marks m14 and m24 according to the modification shown in FIG. In the case of this example, a sentence is recorded in two sub-rows in a sub-recording area Aβ provided in the upper left corner of the drawing pattern P (E). The upper sentence is a first identification mark m14 of “a convex portion is bit“ 1 ””, and the lower sentence is a second identification mark m24 of “a concave portion is bit“ 1 ”.” . Of course, a stripe pattern as illustrated in the partial area p1 of FIG. 21 is formed inside each character of the upper sentence constituting the first identification mark m14, and the lower row constituting the second identification mark m24. Inside each character of the text, a striped pattern as illustrated in the partial area p2 of FIG. 21 is formed.
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。 Therefore, if the medium created based on the drawing pattern P (E) is a “black convex medium”, the first identification mark m14 will be observed brighter, and the “black concave medium” will be observed. If so, the second identification mark m24 is observed brighter. After all, the reading operator observes the sub-recording area Aβ of the hand-held medium, and if the sentence “the convex portion is bit“ 1 ”” looks bright, it is recorded in the main recording area Aα. For the data bits, the read process of interpreting the convex portion as bit “1” may be performed, and if the text “the concave portion is bit“ 1 ”” looks bright, the concave portion is interpreted as bit “1”. What is necessary is just to carry out the reading process. FIG. 29 shows the latter observation mode.
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。 In short, the sub-information pattern Pβ used in the present invention is the first information (one of the two data bit interpretation methods) consisting of characters, numbers, symbols, figures, a part thereof, or a combination thereof. (Indicating information), a first identification mark having one or a plurality of closed areas, and second information (characters, numerals, symbols, graphics, a part thereof, or a combination thereof) composed of a character, a numeral, a symbol, a graphic, or a combination thereof Any pattern may be used as long as it has a second identification mark having one or more closed areas for presenting information indicating the other of the interpretation methods).
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。 Finally, another variation of the identification mark forming the sub-information pattern will be described with reference to FIG. FIG. 30 is a plan view showing a modification in which an auxiliary common identification mark is further used as a sub information pattern in addition to the first identification mark and the second identification mark.
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。 The sub information pattern shown in the upper part of FIG. 30 is configured by a total of four sets of rectangles arranged in two rows above and below. That is, a square central rectangle m15 is arranged in the center of the upper row, a square left rectangle m25a is arranged on the left, and a square right rectangle m25b is arranged on the right. In the lower row, a rectangular lower rectangle m30 having a horizontal width corresponding to the total width of the three groups of rectangles is arranged. In other words, three rectangles, a left rectangle m25a, a center rectangle m15, and a right rectangle m25b, are arranged laterally adjacent to each other such that they are left, center, and right, respectively. A figure in which the lower rectangle m30 is arranged so as to be adjacent in common is shown.
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。 Here, the center rectangle m15 constitutes a first identification mark, and a combination of the left rectangle m25a and the right rectangle m25b constitutes a second identification mark. The feature of this variation is that a lower rectangle m30 constituting the auxiliary common identification mark is further provided. The auxiliary common identification mark m30 is what should be called a third identification mark, and has optical characteristics different from those of the first identification mark and the second identification mark.
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)。 The lower part of FIG. 30 shows an enlarged view (image within a circle) of each partial area of the sub-information pattern shown in the upper part of FIG. That is, the image in the lower circle p1 is an enlarged view of the partial area p1 in the central rectangle m15 constituting the first identification mark shown in the upper row, and the image in the lower circle p2 is the second picture shown in the upper row. 5 is an enlarged view of a partial area p2 in the left rectangle m25a constituting the identification mark (the same is true for an enlarged view of the partial area in the right rectangle m25b), and the image in the lower circle p3 is the auxiliary common identification mark shown in the upper row. 31 is an enlarged view of a partial area p3 in the lower rectangle m30 constituting (the dimensional ratio of each part is set ignoring the actual dimensional ratio also in FIG. 30).
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。 Inside the partial areas p1, p2, and p3 shown in the lower part of FIG. 30, elongated black "black areas" and elongated white "white areas" are alternately arranged as in the example described above. Thus, on the medium M, it functions as a diffraction grating for visible light. As in the embodiment described with reference to FIG. 21, each of the grating lines forming these diffraction gratings is set to be in a direction parallel to the common arrangement axis Z. The illustrated example is an example in which the arrangement axis Z is set as an axis extending in the vertical direction in the figure, and therefore, a stripe pattern extending in the vertical direction is formed in the partial regions p1, p2, and p3. Of course, the orientation of the arrangement axis Z may be set to any direction.
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。 The enlarged view of the partial areas p1 and p2 shown in FIG. 30 is exactly the same as the enlarged view of the partial areas p1 and p2 shown in FIG. That is, when the stripe pattern in the partial area p1 forming the first identification mark is compared with the stripe pattern in the partial area p2 forming the second identification mark, a “black area” (first attribute sub-area g1) is obtained. Is smaller than the width W1 of the band constituting the “white area” (second attribute sub-area g2). Specifically, in the example shown in the drawing, W1> W2 is satisfied for the partial region p1, whereas W1 <W2 is satisfied for the partial region p2. As described above, the difference in the magnitude relationship between the widths causes the difference in lightness and darkness during observation.
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。 On the other hand, with respect to the striped pattern in the partial area p3 forming the auxiliary common identification mark, in this embodiment, the width W1 of the band forming the “black area” (the first attribute sub-area g1) and the “white area” ( The width W2 of the band constituting the second attribute sub-region g2) is set to be equal. As a result, W1> W2 is set for the first identification mark, W1 <W2 is set for the second identification mark, and W1 = W2 is set for the auxiliary common identification mark.
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。 As described above, even when the information recording medium M is generated using the drawing data having the same sub-information pattern as illustrated in FIG. 30, the black area is convex due to the difference in the beam exposure and the patterning processing. It is different whether it is a certain “black convex medium” or a “black concave medium” in which the black area is concave. Therefore, in the case of the information recording medium M created by the information storage device according to the present invention, by observing this sub-information pattern, the first black area (first attribute sub-area g1) occupies a larger area. Is determined to be a “black convex medium” when the identification mark looks bright, and when the second identification mark occupying a larger area of the “white area” (second attribute sub-area g2) looks bright, The point that can be determined as a “black concave medium” is as described above.
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。 The important point of the embodiment shown in FIG. 30 is that the first identification mark m15 and the second identification mark at the time of observation depend on whether the actual medium M is a “black convex medium” or a “black concave medium”. Although the light / dark relationship with m25 (m25a and m25b) is reversed, the brightness of the auxiliary common identification mark m30 is always the brightness of the first identification mark m15 and the brightness of the second identification mark m25. It is an intermediate point. In particular, in the case of the embodiment shown in FIG. 30, since the setting of W1 = W2 is made for the auxiliary common identification mark m30, the actual medium M depends on whether the medium is a “black convex medium” or a “black concave medium”. There is no difference in the brightness of the auxiliary common identification mark m30.
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。 The role of the auxiliary common identification mark m30 is that, in the case of a “black convex medium” in which the first identification mark m15 is observed brighter than the second identification mark m25, the auxiliary identification mark m30 is simultaneously observed with the first identification mark m15. , To constitute a first mark indicating that the medium is a “black convex medium”, and the “black concave medium” in which the second identification mark m25 is observed brighter than the first identification mark m15. In the case of "medium", a second mark indicating that the medium is a "black concave medium" is formed by simultaneous observation with the second identification mark m25.
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。 Such a role will be described with reference to a specific embodiment of FIG. FIG. 31 is a plan view showing an observation mode of each identification mark in the modification shown in FIG. In FIG. 31, three types of hatching are applied to each area. The hatched area by the mesh is observed bright, the hatched area by the dot is observed dark, and the hatched area by the diagonal line has an intermediate brightness. Indicates that it is observed.
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。 FIG. 31 (a) shows the observation mode of the “black convex medium”, in which the first identification mark m15 is bright, the second identification mark m25 is dark, and the auxiliary common identification mark m30 has intermediate brightness. To be observed. Therefore, the observer's eyes recognize the bright first identification mark m15 and the auxiliary common identification mark m30 of intermediate brightness as one fused mark. Specifically, the observer grasps the first mark indicating the character “convex” as shown by a thick frame in the figure and recognizes the medium M as a “black convex medium”. it can. In other words, this sub-information pattern indicates a method of interpreting that “the convex portion is bit“ 1 ””.
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。 On the other hand, FIG. 31B shows an observation mode of the “black concave medium”, in which the second identification mark m25 is bright, the first identification mark m15 is dark, and the auxiliary common identification mark m30 is medium bright. Observed by Therefore, the observer's eyes recognize the bright second identification mark m25 and the auxiliary common identification mark m30 of intermediate brightness as one fused mark. Specifically, the observer grasps the second mark indicating the character “concave” as shown by a thick frame in the figure, and recognizes the medium M as a “black concave medium”. it can. In other words, this sub-information pattern indicates an interpretation method that “the concave portion is bit“ 1 ””.
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。 After all, when the variation illustrated in FIG. 30 is implemented, the sub-information pattern generation unit 180 includes, in addition to the first identification mark m15 and the second identification mark m25, a sub-information having an auxiliary common identification mark m30. What is necessary is just to have the function of generating a pattern. Here, the auxiliary common identification mark m30 is an identification mark having one or a plurality of closed areas for presenting auxiliary common information composed of characters, numbers, symbols, graphics, or a part thereof, or a combination thereof. I just need.
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。 The important point here is that, within the closed area constituting the auxiliary common identification mark m30, as shown as a partial area p3 in FIG. 30, the arrangement axis Z (in the case of the illustrated example, the vertical axis in the figure) The band-shaped first attribute sub-regions g1 and the band-shaped second attribute sub-regions g2 extending in the parallel direction are alternately arranged in a direction orthogonal to the arrangement axis Z (in the example shown, the left-right direction). That is, on the actual medium M, a diffraction grating for visible light is formed.
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。 In the case of the embodiment shown in FIG. 30, the width W1 of the first attribute sub-region g1 and the width W2 of the second attribute sub-region g2 in the auxiliary common identification mark m30 are set to be equal. As described above, this is a consideration for preventing a difference in the brightness of the auxiliary common identification mark m30 from occurring depending on whether the actual medium M is a “black convex medium” or a “black concave medium”. However, in the auxiliary common identification mark m30, it is not always necessary to set W1 = W2, and a slight difference may occur between the two.
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。 The important point is that the difference between the width W1 of the first attribute sub-region g1 and the width W2 of the second attribute sub-region g2 in the auxiliary common identification mark m30 is the same as the difference between the first identification mark m15 and the second identification mark m25. The point is that the difference is set to be smaller than the difference between the width W1 of the one attribute sub-region g1 and the width W2 of the second attribute sub-region g2. With such a setting, the brightness of the auxiliary common identification mark m30 is equal to the brightness of the first identification mark m15, regardless of whether the actual medium M is a “black convex medium” or a “black concave medium”. And the brightness of the second identification mark m25, the brightness can be observed as an intermediate brightness, so that any medium can serve as an auxiliary mark commonly observed.
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。 A feature of the embodiment shown in FIG. 30 is that a first mark (indicating a first interpretation method of data bits indicated by a main information pattern) is provided by a combination of a first identification mark m15 and an auxiliary common identification mark m30. And a combination of the second identification mark m25 and the auxiliary common identification mark m30, the second identification mark indicating the second interpretation method of the data bit indicated by the main information pattern. This is a point where a mark (a mark indicating the character “concave”) is formed. That is, a sub-information pattern is formed by four sets of rectangles shown in the upper part of FIG. 30, a first identification mark is formed by a central rectangle m15, a second identification mark is formed by a left rectangle m25a and a right rectangle m25b, and an auxiliary common pattern is formed by a lower rectangle m30. Since the identification marks are respectively formed, the first mark indicating the character “convex” and the second mark indicating the character “concave” can be displayed.
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。 Of course, theoretically, the first identification mark (mark consisting of a single square) composed of the central rectangle m15 can be observed brightly without providing the auxiliary common identification mark m30, or the left rectangle m25a and the right rectangle m25a can be observed. The method of interpreting the data bits can be indicated depending on whether the second identification mark (a mark formed of a pair of squares) composed of the rectangle m25b can be observed brightly. However, as shown in FIG. 31, if the auxiliary common identification mark m30 is added, the first mark indicating the character “convex” and the second mark indicating the character “concave” can be displayed. The information pattern becomes a mark directly indicating whether the “bit“ 1 ”” is a convex portion or a concave portion, so that the observer can more intuitively recognize the data bit interpretation method.
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。 It is not always necessary to use the characters “convex” and “concave” as the first mark and the second mark. For example, in FIG. 28 (b), a first identification mark m14 of “a convex portion is bit“ 1 ”” and a second identification mark m24 of “a concave portion is bit“ 1 ”” are used. Although the above embodiment is shown, it is also possible to use the auxiliary common identification mark described above in this embodiment. More specifically, for example, the portion of “the convex portion” is the first identification mark, the portion of the “recess portion” is the second identification mark, and the portion of “bit“ 1 ”” is the auxiliary common identification. Can be a mark.
<<< §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。
<<<< §10. Variations in the structure of the information recording medium >>>
In §2, several variations of the structure of the information recording medium created by the information storage device according to the invention of the prior application are described with reference to FIG. Here, variations of the structure of the information recording medium created by the information storage device according to the present invention will be described.
§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。 In the case of the embodiments described in §7 and §8, the patterning device 300 causes the first attribute area (the first attribute main area G1 and the first attribute sub area g1) and the second attribute area (the second attribute main area). A physical structure having a concavo-convex structure including a concave portion C indicating one of G2 and the second attribute sub-region g2) and a convex portion V indicating the other is formed. On the other hand, FIG. 5C shows, as a variation of the invention of the prior application, a modified example in which the additional layer 32 is formed on the surface of the convex portion V in the physical structure having such an uneven structure. Thus, the modification in which the additional layer is formed on the surface of the convex portion V is also effective in the present invention.
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)。 32 to 35 are side sectional views showing various variations of the information recording medium on which information has been written by the information storage device shown in FIG. 18, and FIG. The lower section (b) shows a side section of the partial area p2 on which the second identification mark m20 is recorded. Is not shown).
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。 The feature of the modification shown in FIG. 32 is that an additional layer 61 is further provided on the surface of the convex portion of the substrate 60 after the processing for forming the uneven structure on the upper surface. Here, a layer made of a light reflective material is used as the additional layer 61. In order to create a physical structure as shown in FIG. 32, the patterning apparatus 300 may be provided with a function of forming an additional layer 61 made of a light-reflective material on the surface of the convex portion of the layer 60 to be molded. Good.
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。 As described above, when the additional layer 61 made of a light-reflective material is formed on the surface of the convex portion, when the first identification mark m10 and the second identification mark m20 are compared, the brightness of both is reduced. The difference can be made more remarkable, and an effect of facilitating observation by the reading operator can be obtained. FIGS. 32 (a) and 32 (b) show the structure of the “black concave medium” as in the case of the medium M5 shown in FIG. 24. The light beam L9 incident on the convex portion is reflected upward and observed. Most of the light beam L10 incident on the concave portion is scattered and disappears. Therefore, the first identification mark m10 (FIG. 32A) in which the occupied area of the concave portion is larger than the occupied area of the convex portion looks dark, and the occupied area of the convex portion is larger than the occupied area of the concave portion. The second identification mark m20 (FIG. 32 (b)) looks bright.
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。 At this time, if the additional layer 61 made of a light-reflective material is formed on the surface of the convex portion, the reflectance of the light beam L9 incident on the convex portion can be improved, so that the second identification mark m20 (FIG. 32 (b)) can be made brighter. Therefore, comparison observation by the reading operator can be made easier.
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。 In the case of a medium employing the structure according to the modification shown in FIG. 32, the width of the first attribute sub-region g1 (recess) in the partial region p1 (FIG. 32 (a)) is W1 = 19 μm, and the second attribute sub-region g1 is The width of the region g2 (convex portion) is W2 = 1 μm, the width of the first attribute sub-region g1 (concave portion) in the partial region p2 (FIG. 32 (b)) is W1 = 1 μm, and the width of the second attribute sub-region g2 (convex portion) ) Was set such that the width of W2 was 19 μm and the grid line pitch was 20 μm, and when observed from above, both identification marks m10 and m20 could be confirmed in good condition by reflected diffraction light. .
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。 On the other hand, in a modification shown in FIG. 33, the patterning apparatus 300 performs a patterning process on a substrate 65 made of a light-transmitting material, thereby forming a concavo-convex structure on the surface (the upper surface in the drawing) of the substrate 65. Further, in this example, an additional layer 66 made of a light-shielding material is formed on the back surface (the lower surface in the figure) of the substrate 65. In the case of the medium composed of the substrate 65, the point of recognizing each identification mark by observing the reflected light of the illumination light irradiated from above is still the same, but the substrate 65 is made of a translucent material. Therefore, if the illumination light L11 from the rear surface is transmitted upward, it may adversely affect the observation of the identification mark.
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。 In the structure shown in FIG. 33, the additional layer 66 made of a light-shielding material formed on the back surface of the substrate 65 allows the illumination light L11 from such a back surface to pass upward and adversely affect the observation of the identification mark. Performs a function that prevents things. When the substrate 65 is made of a non-light-transmitting material, it is not necessary to provide the additional layer 66 on the back surface. However, when the substrate 65 is made of a light-transmitting material, the light-shielding It is preferable to provide an additional layer 66 made of a material.
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65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。 In each of the embodiments described so far, each of the identification marks is observed by observing from above the reflected light on the upper surface of the illumination light irradiated from above for the medium having the uneven structure formed on the upper surface. However, in the case of a medium using a substrate 65 made of a translucent material, as shown in an example shown in FIG. 34, the transmitted light from the upper surface of the illumination light applied to the lower surface from below is transmitted upward. It is also possible to recognize each identification mark by observing from.
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。 In FIG. 34, light rays L12 and L13 transmitted from below to above the light-transmitting substrate 65 are drawn by alternate long and short dash lines. The light ray L12 is light that passes through the convex portion V and goes upward. , The light beam L13 is light that passes through the concave portion C and travels upward. Theoretically, unless the substrate 65 is a completely transparent material having 100% translucency, a part of the transmitted light is attenuated while traveling through the substrate 65, so that when viewed from above, the projected portion V Is slightly lower than the intensity of the light beam L13 transmitted through the concave portion C. Therefore, in the case of the illustrated example, the first identification mark m10 (FIG. 34A) in which the occupied area of the concave portion C is larger than the occupied area of the convex portion V looks slightly brighter, and the occupied area of the convex portion V The second identification mark m20 (FIG. 34B), which is larger than the area occupied by the concave portion C, looks slightly darker.
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。 However, in the case of the configuration shown in FIG. 34, since the difference between the brightness of the two identification marks observed by the transmitted light is very small, the function as the identification mark according to the present invention is not sufficient in practical use. Can not. Therefore, in practice, it is preferable to form an additional layer 67 made of a light-shielding material on the upper surface of the convex portion of the substrate 65 as in the example shown in FIG. In order to form a medium having the structure shown in FIG. 35, the patterning device 300 performs a patterning process on the substrate 65 made of a light-transmitting material, thereby forming an uneven structure on the upper surface thereof. What is necessary is just to perform the process which forms the additional layer 67 which consists of a light-shielding material on the surface of the convex part V.
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。 In the case of the medium shown in FIG. 35, the light beam L13 that is going to pass through the concave portion C is transmitted upward and is observed as it is, but the light beam L12 that is going to pass through the convex portion V is a light-shielding material. Is not obstructed by the additional layer 67 made of Therefore, in the case of the illustrated example, the first identification mark m10 (FIG. 35 (a)) in which the occupied area of the concave portion C is larger than the occupied area of the convex portion V looks bright, and the occupied area of the convex portion V is bright. The second identification mark m20 (FIG. 35 (b)), which is wider than the area occupied by the concave portion C, looks dark. By forming the additional layer 67 made of a light-shielding material, the difference in brightness between the two identification marks becomes remarkable, and the function as the identification mark according to the present invention can be sufficiently achieved.
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。 Also, in the case of the medium employing the structure according to the modification shown in FIG. 35, the width of the first attribute sub-region g1 (recess) in the partial region p1 (FIG. 35 (a)) is W1 = 19 μm, and the second attribute The width of the sub-region g2 (projection) is W2 = 1 μm, the width of the first attribute sub-region g1 (recess) in the partial region p2 (FIG. 35B) is W1 = 1 μm, and the width of the second attribute sub-region g2 (convex) is Is set such that the grid line pitch is 20 μm with the width of the portion (W2) = 19 μm, and when observed from above, both identification marks m10 and m20 can be confirmed in a good state by transmitted diffraction light. Was.
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。 As described above, several variations of the structure have been described for the information recording medium having the uneven structure formed on the surface of the substrate. However, in practicing the present invention, the physical structure indicating the bit information is not necessarily limited to the uneven structure. Instead, it is also possible to adopt a mesh structure as illustrated in FIG. 5A as a modification of the invention of the prior application. In this case, the patterning apparatus 300 determines whether the first attribute area (first attribute main area G1 and first attribute sub area g1) and the second attribute area (second attribute main area G2 and second attribute sub area g2) are to be used. What is necessary is just to form the network structure which consists of the through-hole H which shows any one, and the non-hole part N which shows the other.
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。 In this case, each data bit of the digital data to be stored includes a through-hole H indicating one of the bit “1” and the bit “0” and a non-hole N indicating the other in the main recording area Pα. It will be recorded as a reticulated structure. For example, in the network structure 12 shown in FIG. 5A, a position indicated by a thick dashed line (a position corresponding to a grid point L for recording a bit) is a through hole H or a non-hole N (a through hole). The bit “1” and the bit “0” are represented as shown in FIG.
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。 On the other hand, information indicating the interpretation method of the data bits is recorded in the sub recording area Pβ as information of a pair of identification marks.
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)。 36 to 39 are side sectional views each showing an information recording medium having a net-like structure created by the information storage device shown in FIG. In each case, the upper drawing (a) shows a side cross section of the partial area p1 where the first identification mark m10 is recorded, and the lower drawing (b) shows the partial area p2 where the second identification mark m20 is recorded. The side cross section is shown (in each case, only the cut surface is shown, and the illustration of the inner structure is omitted).
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。 FIG. 36 shows a side cross section of the partial regions p1 and p2 in the information recording medium constituted by the substrate 70 formed of a network structure in which no additional layer is formed. Here, first, let us consider a case in which each identification mark is observed by observing from above the reflected light on the upper surface of the illumination light irradiated from above on this information recording medium. In this case, the light beam L14 that has entered the non-hole portion N is reflected on the upper surface of the non-hole portion N and is observed upward. On the other hand, the light beam L15 incident on the through hole H is transmitted below the medium as shown in the drawing, or collides with the side surface of the through hole H and is scattered.
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。 Therefore, the first identification mark m10 (FIG. 36 (a)) in which the occupied area of the through-hole H is larger than the occupied area of the non-hole N looks dark, and the occupied area of the non-hole N is penetrating. The second identification mark m20 (FIG. 36B), which is wider than the area occupied by the hole H, looks bright. Here, a mark indicating the interpretation method of “the non-hole portion N is the bit“ 1 ”” is used as the identification mark m10, and a mark indicating the interpretation method of “the through hole H is the bit“ 1 ”” is used as the identification mark m20. If used, each of the identification marks m10 and m20 functions normally as a mark indicating a method of interpreting data bits.
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。 That is, in the case of the example shown in FIG. 36, the second identification mark m20 looks brighter, so the interpretation method of “the through hole H is the bit“ 1 ”” is adopted. It shows the correct interpretation of the data bits shown in FIG.
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。 On the other hand, in the modification shown in FIG. 37, an additional layer 71 is further provided on the upper surface of the substrate 70 made of the network structure shown in FIG. Here, as the additional layer 71, a layer made of a light reflective material is used. In order to form a physical structure as shown in FIG. 37, the patterning device 300 applies a light-reflecting property to one surface (the upper surface in the case of the illustrated example) of the non-hole portion N of the substrate 70 made of a network structure. A function of forming an additional layer made of a material may be provided.
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。 As described above, when the additional layer 71 made of a light-reflective material is formed on the upper surface of the non-hole portion N, when the first identification mark m10 and the second identification mark m20 are compared with each other, the brightness of both is increased. The difference can be made more remarkable, and the effect of facilitating the observation by the reading operator can be obtained. That is, when the additional layer 71 is formed, the point that the light beam L15 incident on the through hole H is not observed from above is the same, but the reflectance of the light beam L14 incident on the non-hole portion N can be improved. The effect of making the identification mark brighter can be obtained, and the comparison observation by the reading operator can be made easier.
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。 As described above, the description has been given on the assumption that each identification mark is observed by observing the reflected light on the upper surface of the illumination light irradiated from above with respect to the medium formed of the net structure. In the case of a medium composed of a body, it is also possible to recognize each identification mark by observing, from above, transmitted light from above the illumination light applied to the lower surface from below. FIG. 38 is a side cross-sectional view showing an example in which the substrate 70 made of a net-like structure is made of a non-translucent material and the illumination light from below is observed from above.
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。 Since the substrate 70 is made of a non-translucent material, the light beam L17 incident on the non-hole portion N from below is prevented from transmitting upward, but a part of the light beam L16 incident on the through-hole H is upward. (Of course, there is some light that scatters and disappears by colliding with the side surface of the through hole H). Therefore, in the case of the illustrated example, the first identification mark m10 (FIG. 38 (a)) in which the occupied area of the through hole H is larger than the occupied area of the non-hole portion N looks bright, and The second identification mark m20 (FIG. 38 (b)) whose occupied area is larger than the occupied area of the through hole H looks dark. Therefore, with respect to the substrate 70 composed of the net-like structure, it is also possible to confirm the comparison between the two identification marks by observing the transmitted light from the upper surface of the illumination light applied to the lower surface from below from above.
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。 In the modification shown in FIG. 39, even when a substrate 75 made of a net-like structure is formed using a translucent material, the substrate 75 is formed so that illumination light from below can be observed from above. The additional layer 76 is further provided on the upper surface. Here, as the additional layer 76, a layer made of a light-shielding material is used. In order to create a physical structure as shown in FIG. 39, a patterning device 300 performs a patterning process on a substrate made of a light-transmitting material to form a substrate 75 having a net-like structure. A function of forming the additional layer 76 made of a light-shielding material may be provided on one surface of the hole N.
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。 In the case of the medium shown in FIG. 39, the light beam L18 transmitted through the through-hole H is directly transmitted upward and observed, but the light beam L19 which is going to transmit through the non-hole portion N is a light-shielding material. Is not obstructed by the additional layer 76 composed of Therefore, in the case of the illustrated example, the first identification mark m10 (FIG. 39 (a)) in which the occupied area of the through hole H is larger than the occupied area of the non-hole portion N looks bright, and The second identification mark m20 (FIG. 39 (b)) whose occupied area is larger than the occupied area of the through hole H looks dark. Even if the substrate 75 is made of a translucent material, the difference in brightness between the two identification marks becomes remarkable by forming the additional layer 76 made of a light-shielding material, and the function as the identification mark according to the present invention is sufficiently achieved. Can be fulfilled.
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。 As described above, several variations of the structure of the information recording medium have been described. The reflection observation in which the reflected light on the upper surface of the illumination light irradiated from above the medium is observed from above, and conversely, the lower surface is viewed from below. It should be noted that the relationship between the lightness and darkness of each identification mark is reversed in the case where transmission observation in which the transmitted light from the upper surface of the illuminated light irradiated from the top is observed from above is assumed.
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。 For example, since the medium shown in FIG. 32 is a medium premised on reflection observation, the first identification mark m10 is a mark indicating that “the convex portion is bit“ 1 ””, and the second identification mark m20 is May be set as a mark indicating that the recess is a bit "1". However, since the medium shown in FIG. 35 is a medium premised on transmission observation, the first identification mark m10 has a The second identification mark m20 needs to be a mark indicating that "the convex portion is bit" 1 "". In other words, the medium shown in FIG. 32 and the medium shown in FIG. 35 have the same physical structure, but when the medium shown in FIG. 32 is observed by reflection, the second identification mark m20 (FIG. 32 (b)) looks brighter, but when the medium shown in FIG. 35 is observed through the medium, the first identification mark m10 (FIG. 35 (a)) looks brighter.
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。 Similarly, since the medium shown in FIG. 37 is a medium premised on reflection observation, the first identification mark m10 is a mark indicating that “the non-hole portion N is bit“ 1 ””, The identification mark m20 may be a mark indicating that “the through hole H is the bit“ 1 ””. However, since the medium shown in FIG. 39 is a medium premised on transmission observation, the first identification mark m10 Must be a mark indicating that the through hole H is the bit "1", and the second identification mark m20 must be a mark indicating that the non-hole N is the bit "1". In other words, the medium shown in FIG. 37 and the medium shown in FIG. 39 have the same physical structure, but when the medium shown in FIG. 37 is observed by reflection, the second identification mark m20 (FIG. 37 (b)) looks brighter, but when the medium shown in FIG. 39 is observed through the medium, the first identification mark m10 (FIG. 39 (a)) looks brighter.
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。 Actually, when the drawing data E is created by the storage processing computer 100 ′, it is impossible to predict what kind of medium will be finally created by the patterning device 300. Therefore, in practice, as information indicating the method of interpreting the data bits indicated by the respective identification marks m10 and m20, basically, information on the assumption that reflection observation is performed is recorded, and the reading operation is performed. If the user compares the identification marks m10 and m20 by transmission observation, an arrangement may be made to reverse the interpretation method of the data bits.
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。 It should be noted that specific materials for forming each of the additional layers described above are as described in §2. For example, as the light-reflective material, metals such as aluminum, nickel, titanium, silver, chromium, silicon, molybdenum, and platinum, alloys, oxides, and nitrides of these metals can be used. For example, a material made of a compound such as a metal oxide or nitride can be used. Of course, as described in §2, a similar effect can be obtained by doping impurities on the surface on which the additional layer is to be formed, instead of forming another layer having a clear boundary surface like the additional layer. it can.
<<< §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。
<<<< §11. Information storage method according to the present invention >>>>>
Finally, a processing procedure when the present invention is grasped as a method invention called an information storage method will be described with reference to a flowchart of FIG. The information storage process illustrated in FIG. 40 is a process for executing an information storage method of writing and storing digital data on an information recording medium, and includes steps S31 to S36 as illustrated. Here, steps S31 to S34 are processing steps executed by the storage processing computer 100 'shown in FIG. 18, and step S35 is a processing executed by the beam exposure apparatus 200 shown in FIG. The step S36 is a processing step executed by the patterning apparatus 300 shown in FIG.
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。 First, in step S31, a data input step of inputting digital data D to be stored is executed. The processing content at this stage is the same as the processing content of step S11 in the prior invention shown in FIG.
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。 Subsequently, in step S32, a main information pattern generation step of generating a main information pattern Pα indicating information of individual data bits constituting the digital data D input in step S31 is executed. The processing contents at this stage are the same as the processing contents of steps S12 to S15 in the prior invention shown in FIG.
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。 The important point here is that the main information pattern Pα generated in the main information pattern generation stage has a first attribute main area G1 (black area) and a first attribute main area G1 (black area) as illustrated in the partial area p3 in FIG. Predetermined points, each of which is constituted by a two-attribute main area G2 (white area) and corresponding to each data bit, exist in the first attribute main area G1 or exist in the second attribute main area G2. This is a pattern in which binary information of each data bit is represented by the difference between the two.
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。 On the other hand, in step S33, a sub-information pattern generation step of generating a sub-information pattern Pβ indicating a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern Pα is executed. This stage is a new stage which is not included in the invention of the prior application, and the specific processing content is as described above as the processing function of the sub information pattern generation unit 180.
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。 An important point here is that, as shown in FIG. 21, the sub-information pattern Pβ is used to present first information composed of characters, numbers, symbols, figures, some of them, or a combination thereof. One or more for presenting a first identification mark m10 having one or more closed areas, and second information composed of letters, numbers, symbols, graphics, a part thereof, or a combination thereof And a second identification mark m20 having a closed area of
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。 Moreover, as illustrated in the partial area p1 of FIG. 21, a band-shaped first attribute sub-area extending in a direction parallel to the predetermined arrangement axis Z is included in the closed area forming the first identification mark m10. g1 (black area) and band-shaped second attribute sub-area g2 (white area) are alternately arranged in a direction orthogonal to the arrangement axis Z, and are exemplified in the partial area p2 of FIG. As described above, in the closed region forming the second identification mark m20, the band-shaped first attribute sub-region g1 (black region) extending in the direction parallel to the arrangement axis Z and the band-shaped second attribute sub-region g2 (White areas) are alternately arranged in a direction orthogonal to the arrangement axis Z.
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。 Here, for the closed area constituting the first identification mark m10, the width W1 of the first attribute sub-area g1 is set to be wider than the width W2 of the second attribute sub-area g2, and the second identification mark An important feature of the closed region forming m20 is that the width W2 of the second attribute sub-region g2 is set to be wider than the width W1 of the first attribute sub-region g1.
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。 Then, in step S34, a drawing data generation step of generating drawing data E for drawing the main information pattern Pα and the sub information pattern Pβ is executed. This processing content is almost the same as the processing content of step S16 in the prior invention shown in FIG. That is, in step S16, the drawing data E is generated based on the main information pattern Pα, but in step S34, the drawing data E is generated based on a combined pattern obtained by combining the sub information pattern Pβ with the main information pattern Pα. Will be performed.
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。 Here, the drawing data E generated in the drawing data generation stage exposes the first attribute main region G1 and the first attribute sub-region g1 to the second attribute main region G2 and the second attribute sub-region. g2 is drawing data for not exposing, or the second attribute main area G2 and the second attribute sub-area g2 are exposed, and the first attribute main area G1 and This is drawing data for preventing the first attribute sub-region g1 from being exposed, and the width of the first attribute sub-region g1 and the second attribute sub-region g2 constitutes a diffraction grating for visible light. The dimensions are set so that the dimensions can be set.
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。 Subsequently, in step S35, a beam exposure step of performing beam exposure using an electron beam or a laser beam on a substrate serving as an information recording medium is executed based on the drawing data E generated in step S34. The processing content at this stage is the same as the processing content of step S17 in the prior invention shown in FIG.
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。 In the last step S36, a patterning step of generating an information recording medium on which a physical structure pattern corresponding to the drawing data E is formed by performing a patterning process on the exposed substrate is executed. The processing content at this stage is the same as the processing content of step S18 in the prior invention shown in FIG. Of course, when employing the structures according to the various variations described in §10, necessary additional layers are formed in step S36.
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
10: Layer to be molded (before processing)
11: Molded layer (after processing)
12: Network structure 13: Layer to be molded (after processing)
20: resist layer 21: exposed portion 22: non-exposed portion 23: remaining portion 24: remaining portion 31: additional layer (formed on the entire surface)
32: additional layer (formed on the convex portion)
33: additional layer (formed in recess)
40: Supporting layer 51: Molded layer 60: Substrate 61: Additional layer 65 made of a light-reflective material: Substrate 66 made of a light-transmissive material: Additional layer 67 made of a light-shielding material: Additional layer 70 made of a light-shielding material A substrate 71 made of a net-like structure: an additional layer 75 made of a light-reflective material: a substrate 76 made of a light-transmissive material: additional layers 100 and 100 'made of a light-shielding material: a computer 110 for storage processing: a data input unit 120 : Unit data generation unit 130: Unit bit matrix generation unit 140: Unit bit figure pattern generation light rain 150: Unit recording figure pattern generation units 160 and 160 ′: Drawing data generation unit 170: Main information pattern generation unit 180: Sub information Pattern generation unit 200: Beam exposure device 300: Patterning device 310: Development processing unit 320: Etching processing unit 400: Image photographing device 410: Image element 420: Magnifying optical system 430: Scanning mechanism 500: Readout computer 510: Captured image storage unit 520: Bit recording area recognition unit 530: Unit bit matrix recognition unit 540: Scan control unit 550: Data restoration unit Ab, Ab (I): Bit recording areas Au, Au (11) to Au (33): Unit recording area Aα: Main recording area Aβ: Sub recording area Aβ1: First sub recording area Aβ2: Second sub recording area B (U1) , B (Ui): unit bit matrix C: concave portion D: digital data E to be saved E: drawing data F: bit figure G1: first attribute main area G2: second attribute main area g1: first attribute sub area g2 : Second attribute sub-region H: Through hole L: Lattice points L1 to L19: Light beam M: Information recording medium M ': Information recording medium M0: Copy creation medium M1: Original information recording medium M2: Duplicated information Record Recording medium M3: Original information recording medium M4: Duplicated information recording medium M5: Information recording medium (black concave medium)
M6: Information recording medium (black convex medium)
m1 to m25: identification mark m30: auxiliary common identification mark m13a, m13b: each closed area m23a, m23b, m23c of identification mark m13: each closed area m25a, m25b of identification mark m23: each closed area N of identification mark m25: non- Hole P (E): Drawing pattern P (U1), P (Ui): Unit bit figure pattern Pα: Main information pattern Pβ: Sub information pattern p1 to p3: Partial area Q, Q1 to Q43: Alignment mark R (U1) to R (U4), R (Ui): graphic pattern S for unit recording: exposure target substrates S11 to S36: steps U1 to U4, Ui of flow chart: unit data u: predetermined bit length V: convex portion W1 : Width W2 of the first attribute sub-region: width X of the second attribute sub-region X: horizontal coordinate axes X1 to X7: horizontal grid line Y: vertical coordinate axes Y1 to Y7: vertical grid line Z: arrangement axis
Claims (6)
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を、ビット”1”に対応する位置にはビット図形を配置し、ビット”0”に対応する位置には何も配置しないことにより示す主情報パターンが記録された主記録領域と、
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が記録された副記録領域と、
を有し、
前記ビット図形の内部の領域および外部の領域を、それぞれビット”1”およびビット”0”のいずれに解釈するかを示す解釈方法が前記副記録領域に記録されていることを特徴とする情報記録媒体。 An information recording medium on which digital data is written,
Information of individual data bits constituting digital data to be stored is indicated by arranging a bit figure at a position corresponding to bit "1" and arranging nothing at a position corresponding to bit "0". A main recording area in which a main information pattern is recorded,
A sub-recording area on which a sub-information pattern indicating a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern is recorded;
Have a,
An information recording method, wherein an interpretation method indicating whether to interpret a region inside and outside the bit figure into a bit “1” or a bit “0” is recorded in the sub recording region. Medium.
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を、ビット”0”に対応する位置にはビット図形を配置し、ビット”1”に対応する位置には何も配置しないことにより示す主情報パターンが記録された主記録領域と、
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が記録された副記録領域と、
を有し、
前記ビット図形の内部の領域および外部の領域を、それぞれビット”1”およびビット”0”のいずれに解釈するかを示す解釈方法が前記副記録領域に記録されていることを特徴とする情報記録媒体。 An information recording medium on which digital data is written,
Information of individual data bits constituting digital data to be stored is indicated by arranging a bit figure at a position corresponding to bit "0" and arranging nothing at a position corresponding to bit "1". A main recording area in which a main information pattern is recorded,
A sub-recording area on which a sub-information pattern indicating a method of interpreting the data bits indicated by the main information pattern is recorded;
Has,
Information, characterized in that the interior region and outside the region before Symbol bit graphics, the interpretation that indicates interpreted in any of the respective bit "1" and bit "0" is recorded in the sub recording area recoding media.
主記録領域と副記録領域とが、同一基板上に形成されていることを特徴とする情報記録媒体。 The information recording medium according to claim 1,
An information recording medium, wherein a main recording area and a sub recording area are formed on the same substrate.
主情報パターンおよび副情報パターンが、凹凸構造によって記録されていることを特徴とする情報記録媒体。 The information recording medium according to any one of claims 1 to 3 ,
An information recording medium, characterized in that a main information pattern and a sub information pattern are recorded in an uneven structure.
主情報パターンおよび副情報パターンが、貫通孔と非孔部とを有する網状構造によって記録されていることを特徴とする情報記録媒体。 The information recording medium according to any one of claims 1 to 3 ,
An information recording medium, wherein a main information pattern and a sub information pattern are recorded in a network structure having a through-hole and a non-hole.
副記録領域には、肉眼観察可能な第1の識別マークと第2の識別マークとが記録されており、肉眼観察時に前記第1の識別マークと前記第2の識別マークとの間には明暗の差が生じるように構成され、前記第1の識別マークと前記第2の識別マークとを比較観察したときに「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、データビットの解釈方法が示されていることを特徴とする情報記録媒体。 The information recording medium according to any one of claims 1 to 5 ,
In the sub recording area, a first identification mark and a second identification mark that can be visually observed are recorded, and light and darkness are present between the first identification mark and the second identification mark at the time of visual observation. When the first identification mark and the second identification mark are compared and observed, a method of interpreting the data bit is determined based on a criterion “which of the pair of identification marks looks brighter”. An information recording medium characterized by being shown.
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