CN101681422B - 识别传感器和印刷设备 - Google Patents

Abstract

公开了涉及识别传感器和印刷设备的各种装置和方法，所述识别传感器解释第一标识符并且所述印刷设备基于所述第一标识符印刷第二不同图像。

Description

识别传感器和印刷设备

相关专利申请的交叉引用

本申请与Gary G.Lutnesky等人于82007年1月30日提交的标题为PRINT DEVICEPRECONDITIONING的共同未决的美国专利申请序列号No.11/669,149有关，该美国专利申请的全部公开内容通过参考结合于此。

背景技术

有时使用扫描仪识别物品或包装并对其加上适当的标签或标记。该过程可能是耗时的而且效率很低。

附图说明

图1是示意性示出了根据示例实施例的数据捕获和印刷系统的俯视图。

图2是示出了根据示例实施例的在数据捕获和印刷期间图1的系统的特定实施例的侧视图。

图3是示出了根据示例实施例的图1的系统的另一个特定实施例的侧视图。

图4是示出了根据示例实施例的在数据捕获和印刷期间图3的系统的侧视图。

图5是根据示例实施例的图1的系统的另一个实施例的单元的顶部透视图。

图6是根据示例实施例的图5的单元的底部透视图。

图7是根据示例实施例的安装系统的俯视图。

图8是根据示例实施例的模块系统的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据示例实施例的数据捕获和印刷系统20。系统20被配置成从第一标识符感测或捕获数据并且随后基于来自所述第一标识符的数据印刷第二不同图像。如将在下文中所描述的那样，系统 20被配置成使得可以以更高效且耗时更少的方式实现数据捕获和印刷。

系统20包括安装系统24、电源26、安装系统28以及数据捕获和印刷单元30。安装系统24包括装置或机构，其被配置成将单元30安装到用户的手34的顶部或背面。安装系统24促进了单元30相对于一个或多个表面的定位和定向，同时使用户的手34腾出用于附加的任务，例如抓持和携带物品或利用用户的手指或手掌为一个或多个控制件或人工接口提供人工输入。在所示的示例实施例中，安装系统24基本在一个或多个近端指骨(proximalphalanx)38上可拆卸地支撑单元30。在所示的示例中，安装系统24基本在用户的手34的掌指关节40(也被称为指节)和近端指间关节42(最靠近指节的手指关节)之间可拆卸地支撑单元30。如在下文中关于图3所描述的，这样的安装装置提供了额外程度的联接(articulation)和增加的印刷灵活性。此外，印刷或数据捕获可以以高效、用户提供的自然直观的线性或弓形人工运动的方式完成。

在所示的特定实施例中，安装系统24包括基底45和条带46。基底45包括底板(floor)、平台、搁板或面板支撑单元30。条带46包括被配置成从单元30延伸并围绕手34缠绕的一个或多个构件。例如，在一个实施例中，条带46可以具有通过钩环扣(VELCRO)彼此可释放地耦合的相对末端。在另一个实施例中，这样的末端可以通过揿钮(snap)、扣环(clasp)、搭扣(buckle)等彼此可释放地连接。

为了本公开的目的，术语“可释放地”是指结构可以被分离并且被彼此物理地分开而不对任何其中一个结构造成永久变形或损坏。为了本公开的目的，术语“耦合”应该指两个构件彼此直接或间接接合。这样的接合可以是本质上固定的或本质上可移动的。这样的接合可以利用彼此一体形成为单个整体的这两个构件或者这两个构件以及任何附加中间构件或者利用彼此附接的这两个构件或者这两个构件以及任何附加中间构件来实现。这样的接合本质上可以是永久的或者可替换地本质上可以是可拆卸的或可释放的。术语“可操作地耦合”应该指两个构件直接或间接接合以使得运动可以直接地或经由中间构件从一个构件发送到另一个构件。

在所示的实施例中，安装系统24绕基本上手34的整个宽度延伸。在所示的实施例中，安装系统24绕手34的所有四个手指延伸。在其它 实施例中，安装系统24可以绕较少的这样的手指或手34的较小部分延伸。例如，在其它实施例中，安装系统24可以绕人的中指和食指延伸。在其它实施例中，安装系统24可以绕人的中指、食指和无名指延伸。在其他实施例中，安装系统24可以可替换地在手34上延伸并且可以基本容纳在人的手腕和指节之间。在再一些其他实施例中，可以省略安装系统24，即在此情况下以其它方式(例如通过人的手指或在人的手掌中)支持并且人工地支撑单元30。在又一些其他实施例中，安装系统34可以包括其它支撑物(例如手柄)或固定支撑物(例如夹具或托架)。

电源26包括用于单元30的功率源。在所示的特定实施例中，电源26与单元30分开且不同，并且通过电绳或电缆48电连接到单元30。在一个实施例中，电源26包括一个或多个电池。在其它实施例中，电源26可以包括具有通用串行总线(USB)端口或插座的接口。在又一些其他实施例中，电源26可以可替换地被提供为单元30的部分或者可以直接且可释放地连接到单元30。在这样的可替换实施例中，可以省略安装系统28。

安装系统28包括被配置成将电源26可释放地固定在人的臂(例如使用单元30的人的前臂)上的设备或机构。在其它实施例中，安装系统28可以被配置成将电源26支撑在其它位置(例如沿着人的上臂或者围绕人的腰部)处。在所示的特定示例中，安装系统28包括带子或条带50，其被配置成缠绕人体(例如人的前臂)。例如，在一个实施例中，条带50可以具有通过钩环扣(VELCRO)彼此可释放地连接的相对末端。在另一个实施例中，这样的末端可以通过揿钮、扣环、搭扣等彼此可释放地连接。如上所提到的，在其它实施例中，可以省略安装系统28。

数据捕获和印刷单元30包括部件的单个独立(self contained)布置或者包含所述部件并且彼此可释放地连接以在这样的部件之间提供通信的一个或多个独立模块，其中所述部件协作以促进从第一标识符(例如从识别图像(如条形码))进行感测和数据捕获并且基于从所述第一标识符捕获的数据印刷第二不同图像。为了本公开的目的，当两个图像被描述为彼此“不同(distinct)”时，例如当标识符是图像时，其应该指这样的两个图像具有一个或多个字母数字符号、文本、图形或其它可视元素的不相同组合、布局或布置。仅在比例上(放大或减小)或仅在颜色、色度或暗度上与第二图像有差异的第一图像不是“不同”图像。不管是放大的或减小的还是以不同的颜色、分辨率或暗度等级印刷的副本都不是“不同”图像。

数据捕获和印刷单元30包括识别传感器58、通信接口60、印刷设备62、就绪指示器64、用户接口65、印刷传感器66、自动传感器68和控制器74。识别传感器58构成单元30的部件，其被配置成从表面上的第一标识符感测、扫描或捕获数据。在一个实施例中，识别传感器58包括二维(2D)电荷耦合器件(CCD)和一个或多个照明源，例如对准目标的发光二极管，以便于在弱光条件下进行全向扫描。在其它实施例中，识别传感器58可以包括被配置成从可视图像感测或捕获数据的其它设备，例如其它形式的照相机等等。在再一些其他实施例中，识别传感器58可以利用紫外或红外光从表面上的图像中扫描或感测任何图像或数据。例如，识别传感器58可以包括激光扫描仪或射频识别设备(RFID)阅读器，其中标识符是RFID标签。识别传感器58可以被配置成读取诸如牛眼码(Maxicode)、条形码、通用产品代码(UPC)等之类的代码。

通信接口60构成单元30的部件，其被配置成与外部电子设备通信。通信接口60被配置成发送数据和接收数据。在一个实施例中，通信接口60被配置成与外部电子设备无线通信。例如，在一个实施例中，通信接口60可以利用无线电波例如用无线IEEE 802.11g模块通信。在其它实施例中，通信接口60可以利用紫外光或红外光通信。在再一些其他实施例中，通信接口60可以是有线连接，其中通过电缆或光缆进行通信。例如，在一个实施例中，通信接口60可以包括通用串行总线(USB)端口。

如图1所示，在一个实施例中，通信接口60被配置成与数据源76通信。数据源76构成单元30外部的设备，其被配置成从单元30接收数据、分析或解释所捕获的图像或数据以及向单元30发送至少部分基于所解释的图像或数据以及其所代表的信息的印刷指令。在一个实施例中，数据源76可以包括通信接入点、数据服务器或其它数据处理和通信设备。在又一些其他实施例中，在数据源76合并为单元30的一部分的情况下可以省略数据源76。在数据源76合并到单元30中的其它实施例中，也可以省略通信接口60。

如图1中的虚线进一步所示，在一个实施例中，系统20可以附加地包括中间通信设备77。中间通信设备77可以通过分析来自单元30的数据或信息并且将这样的数据发送到数据源76以及/或者通过分析来自数据源76的指令并且修改或发送这样的指令到单元30而在数据源76和单元30之间调解。中间通信设备77可以降低单元30使用的处理功率。在一个实施例中，中间通信设备77以无线的方式与单元30通信。在另一个实施例中，中间通信设备77可以通过电缆或光缆有线连接到单元30。在一个实施例中，中间通信设备77配置成被支撑在人体(person’s anatomy)的另一部分上而不是手34上。例如，在一个实施例中，中间通信设备(intermediate medication device)77可以是腰部支撑设备。

印刷设备62包括被配置成在表面(例如表面36)上印刷、描绘或形成图像、图案或涂层的设备。印刷设备62被配置成沉积流体印刷材料或溶液。印刷材料的示例包括但不限于凸粉(embossing powder)、清澈的墨水(clearink)、不透明涂改液(white outcorrection fluid)、隐显墨水、药剂或洗液、胶水、干擦除墨水(dry erase ink)等等。在一个实施例中，印刷设备62可以包括一个或多个按需供墨喷墨印刷头。例如，印刷设备62可以包括一个或多个热阻按需供墨喷墨印刷头(流体喷射机构)或可以可替换地包括一个或多个压电按需供墨印刷头(流体喷射机构)。在再一些其他实施例中，印刷设备62可以包括其它印刷部件。

指示器64构成单元30的部件，其被配置成传送关于单元30的状态的信息。在一个实施例中，指示器54被配置成使用可视或可听信号或显示将信息传送给人。例如，在一个实施例中，指示器64被配置成提供一个或多个下列事件的指示：(1)当识别传感器58足够接近表面36以感测表面36上的图像时，(2)当已经由识别传感器58感测到图像时，(3)当已经从数据源76接收到印刷指令时，(4)当印刷设备62准备印刷时，以及(5)当单元30足够接近用于印刷的表面(例如表面36)时。在其它实施例中，可以指示其它事件。例如，在一个实施例中，指示器54可以包括可视指示器(例如一个或多个发光二极管)、可听指示器或者其组合。在又一些其他实施例中，可以省略指示器64。

用户接口65包括接口，通过该接口人可以输入建立单元30的一个或多个操作模式的命令。例如，用户接口65可以允许用户或人设置印 刷设置(例如字体、颜色等等)或识别传感器58或自动传感器68的设置。还可以利用用户接口65输入命令来指示控制器74基于所感测的或所捕获的数据向特定数据库咨询印刷指令或要印刷的图像。在特定实施例中，可以利用用户接口65来允许用户输入人工输入从而启动利用识别传感器58进行捕获数据以及利用印刷设备62随后印刷图像两者。

印刷传感器66包括与识别和印刷单元30相关联的感测设备或部件，其被配置成检测单元30以及尤其印刷设备62相对于在其上进行印刷的表面(例如表面36)的相对移动。来自印刷传感器66的信号指示印刷设备62相对于在其上进行印刷的表面移动的相对速度。控制器74使用来自印刷传感器66的信号来控制从印刷设备62放出印刷材料的速率以及为形成图像从哪个特定喷嘴放出印刷材料。在所示的特定实施例中，印刷传感器66进一步被配置成确定印刷设备62何时接触或足够靠近表面36以启动印刷。在其它实施例中，印刷的启动可以可替换地响应于分开触发器的致动而开始。根据一个实施例，印刷传感器66可以包括编码器轮(encoder wheel)以及相关的编码器，其中该编码器轮沿着在其上进行印刷的表面旋转或者通过压在该表面上的压力横向地移动。在其它实施例中，印刷传感器66可以包括导航传感器或其它感测设备。

构成识别和印刷单元30的部件的自动传感器68被配置成感测具有图像的表面和传感器68或识别传感器58之间的图像分隔距离(separation distance)。根据一个实施例，传感器68在不接触表面36的情况下检测图像分隔距离。在一个实施例中，传感器68包括超声电路或传感器。这样的超声传感器的一个示例是商业上可从台湾235台北省中和市中山路第二区348路4号第三层的Pro-Wave Electronics公司获得的400ET080压电传感器。在其它实施例中，传感器68可以包括其它超声传感器或可以包括其它非接触传感器例如红外传感器。在又一些其他实施例中，传感器68可以包括当确定图像分隔距离时接触表面36的传感器。

控制器74包括一个或多个处理单元，其在物理上与识别和印刷单元30相关联并且配置成生成引导识别传感器58和印刷设备62的操作的控制信号。为了本申请的目的，术语“处理单元”应该指执行包含在存储器中的指令序列的当前开发的或未来开发的处理单元。所述指令序列的执行使得处理单元执行诸如生成控制信号的步骤。所述指令可以被从只读存储器(ROM)、大容量存储设备或某种其它持久存储装置加载到随机存取存储器(RAM)中以供处理单元执行。在其它实施例中，硬接线电路可以被用来代替软件指令来实施所描述的功能或者可以结合软件指令使用硬接线电路来实施所描述的功能。例如，控制器74可以被实现为一个或多个专用集成电路(ASIC)的部分。除非另有具体声明，所述控制器不限于硬件电路和软件的任何特定组合，也不限于处理单元执行的指令的任何特定源。

在操作中，由手34支撑的单元30被人工地定位并定向成足够接近表面36，同时识别传感器58移动经过第一标识符以便从所感测的第一标识符捕获数据。响应于来自自动传感器68的指示适当标识符分隔距离的信号，触发识别传感器58感测标识符的启动。在另一个实施例中，感测标识符的启动可以响应于经由用户接口65输入的人工触发事件而间接启动。为了本公开的目的，“人工触发事件”是指由放置为与可移动控制输入直接接触的人的手指或拇指进行的控制按钮、开关、控制杆或其它可移动控制输入结构的压下或移动。识别传感器58将代表从表面36所感测的或所捕获的标识符数据或信息的信号发送到控制器74。

控制器74使用所捕获的数据生成引导印刷设备62在相同表面36上或在另一表面上印刷第二不同图像的控制信号。在一个实施例中，控制器74使用通信接口60将所捕获的数据发送到外部数据源76，并且经由通信接口60从数据源76接收印刷指令。控制器74或者直接传递这样的指令到印刷设备62或者使用这样的指令来生成用于引导印刷设备62的控制信号。在另一个实施例中，控制器74可以在不咨询外部数据源76的情况下使用包含在存储器75中的信息的数据库来分析所捕获的数据。例如，先前描述的数据源76的功能可以可替换地由单元30执行。在相对于要在其上印刷的表面36适当地定位了印刷设备62后，印刷设备62印刷第二不同图像。

在所示的实施例中，印刷设备62响应于来自控制器74的控制信号启动第二图像的印刷，该控制信号基于来自印刷传感器66的指示印刷设备62相对于表面36适当定位的信号。例如，在使印刷传感器66与表面36接触后，印刷设备62可以启动印刷。在另一个实施例中，印刷设备62可以在从控制器74接收到控制信号后启动第二图像的印刷，所 述控制信号基于经由用户接口65接收的人工触发事件。在又一个实施例中，印刷设备62可以响应于来自控制器74的控制信号启动第二图像的印刷，该控制信号基于或响应于来自自动传感器68的指示单元30相对于表面36的适当定位以启动印刷的信号。

总的来说，数据识别和印刷系统20促进了高效且耗时更少的数据捕获和印刷。因为系统20采用了执行(1)标识符感测或数据捕获以及(2)印刷二者的单个单元30，所以可以在不必交换或获得分开的单元的情况下执行这两个操作。因为系统20的单元30安装在手34的背部，所以可以相对于要扫描和在其上印刷的表面更容易地控制和定位单元30。同时，用户的手指可以在不使用系统20的时候自由地执行其它任务。因此，用户不需要重复地抓持单元30来使用单元30并且不需要在不使用单元30的时候放下单元30。

因为单元30响应于不多于一个人工触发事件而自动地启动使用识别传感器58捕获或感测第一标识符或其数据以及使用印刷设备62印刷第二不同图像二者，所以提高了效率。在一个实施例中，单个人工触发事件启动从第一标识符捕获数据，其中响应于来自印刷传感器66的信号自动启动印刷。在一个实施例中，单个人工触发事件间接启动从第一标识符捕获数据...。在另一个实施例中，响应于来自自动传感器68的信号，自动启动从第一标识符捕获数据，其中响应于单个人工触发事件启动印刷的启动。在所示的特定示例中，使用识别传感器58捕获第一标识符或第一标识符的数据的启动是响应于来自自动传感器68的信号，并且印刷第二图像的启动是响应于来自印刷传感器66的信号。在这样的实施例中，没有使用人工触发事件。通过减少或消除人工触发事件，可以以较少的时间执行数据捕获以及基于这样的捕获数据来印刷图像。例如，用户可以不必在每次要扫描或感测第一标识符或每次要印刷第二图像时重复地压下或移动可移动控制输入。因此，系统20很适于高速产品或物品标记或提供标记更新。

图2示出了数据识别和印刷系统120，即系统20的特定实施例，其被用来从物品102的表面36上的形式为图像100的第一标识符捕获数据并且随后在物品102的表面36上印刷第二图像104。物品102包括具有包含图像100并且还具有在其上印刷第二图像104的区域的面或表面36的三维物品。物品102具有基本上与表面36垂直的至少大约0.5英 寸的厚度T。在一个实施例中，物品102可以包括产品。在另一个实施例中，物品102可以包括关于物体的包装。如图2所示，系统120能够感测和捕获第一图像100并且将第二不同图像104印刷在三维物品102上，物品102潜在地具有大范围的厚度，因为单元130被配置成相对于物品102人工地重新定位并且移动。换句话说，可以在物品102上进行印刷，而物品102无需在一对滚筒(roller)之间移动。

系统120包括安装系统24、电源26(在图1中示出)、安装系统28(在图1中示出)和单元130。单元130类似于单元30，因为单元130包括识别传感器58、通信接口60、印刷设备62、就绪指示器64、用户接口65、印刷传感器66、自动传感器68和控制器74，它们中的每一个都关于图1被示出并且在上面进行了描述。如图2所示，单元130被具体配置成使得印刷设备62被支撑和定位在基底45和识别传感器58之间。结果，识别传感器58可以执行印刷质量检查功能，从而在第二图像104被印刷之后感测该第二图像以确保满意的印刷质量。

图2示出了系统120和单元130经过物品102的表面36的人工移动。在所示的示例中，单元130被示为在沿着基本上平行于表面36的线性路径108的一个方向上相对于表面36(衬底)以基本连续不间断的单一移动的方式进行移动。图2示出了单元130经过表面36从位置110移动到位置112。在位置110处，单元130沿着路径108移动经过第一图像100。在这样的移动期间，识别传感器58从图像100捕获数据并且将该数据发送到控制器74(在图1中示出)。如上所指出的，数据捕获的启动可以响应于从自动传感器68接收的信号而是自动的。

在位置112处，印刷设备62将印刷材料或墨水喷射到表面36上以形成第二不同图像104。如上所指出的，这样的印刷的启动可以响应于从控制器74接收的信号，所述信号基于并响应于从印刷传感器66接收的信号。印刷的图像104基于从图像100捕获的数据。例如，在一个实施例中，图像100可以包括产品或物品识别图像，例如条形码等等。基于该信息，印刷图像104。图像104可以包括关于该物品的附加信息，例如价格、过期日期、运输目的地或其它信息。

在位置112处，识别传感器58还移动经过印刷图像104并相对于印刷图像104移动。在一个实施例中，识别传感器58可以感测图像104以提供关于印刷质量的闭环反馈，使得控制器74能够进行调整来增强 随后的印刷。在其它实施例中，可以分析感测的图像104以为用户提供图像104是否应该被重新印刷或图像104是否具有足够的质量的指示。在另一些其他实施例中，当识别传感器58被人工地移动经过印刷的第二不同图像104时，该识别传感器58可以处于非操作状态。

如图2所示，单元130被配置成在沿着线性路径108的一个方向上以单一不间断的移动方式移动经过表面36。在单一不间断的移动期间，从表面36捕获图像100。此外，基于从感测的图像或来自图像100的数据获得的信息而在表面36上印刷第二不同图像104。因为这两个动作都在经过表面36的单一不间断移动中执行，所以增强了物品识别和随后的标记或印刷效率。

图3是系统20的特定实施例的数据识别和印刷系统220的侧视图。与系统20相似，系统220包括电源26(在图1中示出)、安装系统28(在图1中示出)。然而，不同于系统20，系统220包括分别代替安装系统24和单元130的安装系统224以及数据识别和印刷单元230。除了安装系统224被配置成可拆卸地安装到单元230之外，安装系统224类似于安装系统24。结果，单元230可以独立于安装系统224使用，或者可以与其它安装系统一起使用。例如，当人工持有单元230时，该单元230可以可替换地被抓在人的拇指和手指之间。安装系统224的拆卸性质还促进了安装系统224或单元230的维修和更换。

如图3所示，安装系统224包括条带46(在上面关于图2描述)和基底245。基底245被配置成可拆卸地连接到单元230。在一个实施例中，基底245包括槽247，其可滑动地容纳与单元230的外罩或外壳251相关联的舌状物249。在另一个实施例中，基底245可以包括舌状物249，而外罩或外壳251包括槽247。在另一个实施例中，基底245被配置成与单元230的外罩或外壳251可释放地卡接。在再一些其他实施例中，基底245可以被配置成与单元230协作以促进以其它方式最近简单地连接到单元230。

单元130类似于单元30，因为单元130包括识别传感器58、通信接口60、印刷设备62、就绪指示器64、用户接口65、印刷传感器66、自动传感器68和控制器74，它们中的每一个都关于图1被示出并在上面进行了描述。不同于单元30，单元230被具体配置成使得识别传感器58被支撑和定位在基底245和印刷设备62之间。在单元230移动经过被扫描和在其上印刷的表面的期间，识别传感器58在印刷设备62前面(lead)。具体而言，识别传感器58移动经过表面36上的位置然后印刷设备62移动经过相同的位置。因为在单元230的移动期间，识别传感器58定位在印刷设备62的上游，所以减少了因来自印刷设备62的印刷材料的过度喷刷而使识别传感器58变模糊(fogging)。

如在图3中的虚线所示，在一个实施例中，外壳251可以附加地包括在外壳251的接近印刷设备62的相对侧的舌状物249。可替换地且在基底245包括舌状物249的那些实施例中，外壳251的另一侧可以包括槽247。在又一些其他实施例中，外壳251的另一侧可以包括其它可释放的耦合结构以促进安装系统224的基底245和单元230的可释放连接。在这样的实施例中，单元262可以以与如图3所示方式反向的方式安装到基底245，以使得印刷设备62在基底245和识别传感器58之间。结果，识别传感器58可以用于如上关于图2所述的质量验证。允许单元230以这样相反的取向安装到基底245提供了增强的灵活性。

图4示出了系统220和单元30经过物品102的表面36的人工移动。在所示的实施例中，单元230被示为在沿着弓形路径208的一个方向上相对于表面36(衬底)以基本连续不间断的单一移动方式移动。图4示出了单元230以连续空中选择(on-air opted)的运动并且基本在沿着路径208的一个方向上从位置209移动到位置210随后移动到位置212。在位置209处，单元130处于暂停模式，其中则既不启动图像捕获也不启动印刷。在一个实施例中，单元230可以轮询自动传感器68(在图1中示出)来检测图像或标识符分隔距离。在另一个实施例中，单元230可以响应于人工触发事件或其它触发事件来开始对自动传感器68进行轮询。

如图4所示，在位置210处，识别传感器58从图像100捕获数据并且将该数据发送到控制器74(如图1所示)。如上所指出的，数据捕获的启动可以响应于从自动传感器68接收的信号而是自动的。

在位置212处，印刷设备62将印刷材料或墨水喷射到表面36上以形成第二不同图像104。如上所指出的，这样的印刷的启动可以响应于从控制器74接收的信号，所述信号基于并响应于从印刷传感器66接收的信号。印刷的图像104基于从图像100捕获的数据。例如，在一个实施例中，图像100可以包括产品或物品识别图像，例如条形码等等。基于该信息，印刷图像104。例如，图像104可以包括关于该物品的附加信息，例如价格、和过期日期、运输目的地或其它信息。

在位置212处，识别传感器58还在印刷设备62之前移动经过物品102并相对于物品102进行移动。结果，继续使识别传感器58离开印刷设备62产生的任何薄雾或喷雾。从而，识别传感器58的窗、透镜或其它光学器件较少被来自印刷设备62的印刷材料的薄雾遮敝或污染。

如图2所示，单元230被配置成在沿着弓形路径208的一个方向上以单一不间断的移动方式移动经过表面36。在单一不间断的移动期间，从表面36捕获图像100。此外，基于从感测的图像或来自图像100的数据获得的信息而在表面36上印刷第二不同图像104。因为这两个动作都在经过表面36的单一不间断移动中执行，所以增强了物品识别和随后的标记或印刷效率。

在其它实施例中，系统220可以从标识符图像100(或另一种形式的标识符)捕获识别信息，并且随后可以在以不同的方式相对于标识符图像100和表面36移动时印刷图像104。例如，在一个实施例中，在位置210处，当从图像100捕获或感测识别信息时，可以暂停单元230。在一个实施例中，单元230可以在位置210和212之间以正交的方向移动。例如，在恢复单元230以所示的弓形朝向表面36的移动之前，单元230可以以沿Y轴的任一方向以侧向方向移动。在另一个实施例中，在恢复单元230以所示的弓形朝向表面36的移动之前，单元230可以以沿X轴的任一方向(进入图4的图纸或从图4的图纸向外)以侧向方向移动。

图5-7示出了作为系统20的另一个实施例的数据识别和印刷系统320。系统320包括安装系统324、电源26(在图1中示出)、安装系统28(在图1中示出)以及数据捕获和印刷单元330。图5和图6示出了数据识别和印刷单元330。图7示出了安装系统324。如图5和图6所示，单元330与图1的单元30类似，因为单元330包括识别传感器58、通信接口60(在图1中示出)、印刷设备62、就绪指示器64、用户接口65、自动传感器68和控制器74(在图1中示出)，它们中的每一个都在上面关于单元30进行了描述。单元330具体包括代替印刷传感器66的印刷传感器366。

印刷传感器366包括感测设备，其被配置成检测印刷单元330以及尤其印刷设备62相对于在其上进行印刷的表面的相对移动。来自印刷传感器366的信号指示设备62相对于在其上进行印刷的表面移动(或该表面相对于设备62移动)的相对速度。控制器74(在图1中示出)使用来自印刷传感器366的信号来控制从设备62放出印刷材料的速率。在所示的特定实施例中，印刷传感器366还被配置成指示印刷设备62与该表面的接触或足够接近以启动印刷。在其它实施例中，可替换地可以响应于分开的人工触发器367的致动而开始印刷的启动。

在所示的示例实施例中，印刷传感器366包括沿在其上进行印刷的表面旋转的编码器轮368。在所示的实施例中，单元330附加地包括惰轮(idler wheel)369，其与编码器轮368旋转地支撑在印刷设备的相对侧上。惰轮369向前凸出一定距离，该距离基本上等于编码器轮368向前凸出的距离。惰轮369允许单元330在印刷期间沿着表面滚动，同时相对于该表面保持水平或平行取向。

如图5所示，单元330附加地包括跟踪轮(tracking wheel)349、外罩351、附接接口353和功率/通信接口355。跟踪轮349包括由接近印刷设备62的外罩351旋转支撑并且配置成摩擦接合或抓住要扫描和/或在其上印刷的表面的一个或多个轮、圆盘、滚筒等等。当单元330移动经过该表面时，轮349通过防止或减小滑动的可能性来促进单元330相对于正在扫描和/或在其上印刷的表面的受控移动。在所示的实施例中，轮349包括具有一个或多个尖突起的三个间隔开的星形轮。在其它实施例中，轮349可以包括更多或者更少的这种轮，并且可以包括其它具有抓住该表面的高摩擦圆周表面的可旋转结构。

外罩351包括被配置成支撑识别和印刷单元330的剩余部件的结构或壳体。外罩351至少部分包围或安置这样的部件。在所示的实施例中，外罩351被配置成使得识别和印刷单元330可以是手持单元，使得能够由人的手利用围绕外罩353的人的手指来抓持单元330。在所示的特定实施例中，外罩351包括中央部360、头部362和尾部364。中央部360由导热材料(例如诸如镁之类的金属)形成，以增强识别和印刷单元330的内部部件的冷却。在一个实施例中，中央部360包括许多导热片366，以提供用于耗散热量的增大的表面面积。在其它实施例中，中央部360可以由其它材料形成并且可以具有其它配置。

头部362在外罩351的前端或首端延伸并且包括开口，单元330的部件通过该开口与正在扫描和/或在其上印刷的表面进行交互。如图5所示，头部362包括用于识别传感器58的窗370、用于印刷传感器366的惰轮369和编码器轮368的窗372，用于自动传感器68的窗374以及用于印刷设备62的窗378。在所示的特定实施例中，通信接口60包括定位在头部362内的天线(未示出)。在这样的实施例中，头部362由一种或多种非金属材料形成，以促进从通信接口60的天线发送信号。

尾部364在单元330的后部或后端延伸并且包含或支撑就绪指示器64和用户接口65。在其它实施例中，指示器64和用户接口65可以定位在单元330的其它区域处。

附接接口353包括被配置成将单元330可释放地附接到安装系统324的结构。如图6所示，在所示的实施例中，附接接口353包括沿着外罩351的中央部360的相对侧延伸的一对凹槽。在其它实施例中，附接接口353可以包括被配置成与安装系统324协作以将单元330可释放地连接并固定到安装系统324的其它结构。例如，尽管附接接口353被示为配置成在不使用工具的情况下促进单元330和安装系统324的可释放互连的附接结构，但是在其它实施例中，附接接口353可以可替换地利用工具将单元330固定到安装系统324。

功率/通信接口355包括被配置成促进单元330和与安装系统324相关联的对应接口之间的电(或光)连接的接口。接口355促进了将功率和/或通信信号通过安装系统324发送到单元330。在所示的示例中，接口355包括配置成与安装系统324或其他扩充(add-on)模块上的对应凹销互连配对的凸销电互连阵列。在其它实施例中，接口355可以具有促进功率和/或通信信号的发送的其它配置。在其它实施例中，可以省略接口355。

图7示出了安装系统324。如图7所示，安装系统324包括基底345、条带346、附接接口347和功率/通信接口348。基底345包括配置成在用户的手背上支撑单元330的底板、平台、搁板或面板。条带346包括被配置成从单元330延伸并缠绕手的一个或多个构件。例如，在一个实施例中，条带346可以具有通过钩环扣(VELCRO)彼此可释放地连接的相对末端。在另一个实施例中，这样的末端可以通过揿钮、扣环、搭扣等彼此可释放地连接。

在所示的实施例中，安装系统324绕基本上手的整个宽度延伸。在所示的实施例中，安装系统324绕手的所有四个手指延伸。在又一些其他实施例中，安装系统324可以绕较少的这样的手指或手的较小部分延伸。例如，在其它实施例中，安装系统324可以绕人的中指和食指延伸。在其它实施例中，安装系统324可以绕人的中指、食指和无名指延伸。在其它实施例中，安装系统324可以可替换地在手上延伸并且基本容纳在人的手腕和指节之间。

附接接口347包括一对沿着基底345的相对侧延伸的凸突起或舌状物。在其它实施例中，附接接口347可以包括其它结构，其被配置成与单元330协作以将单元330可释放地连接并固定到安装系统324。例如，尽管附接接口347被示为配置成在不使用工具的情况下促进可释放互连的附接结构，但是在其它实施例中，附接接口347可以可替换地利用工具将单元330固定到安装系统324。

功率/通信接口348包括被配置成促进电(或光)连接到单元330的接口355的接口。接口347促进了将功率和/或通信信号通过安装系统324发送到单元330。在所示的特定示例中，接口348促进了将来自电源26(在图1中示出)的功率通过安装系统324转移到单元330。在所示的示例中，接口348包括被配置成与接口355的对应凸销互连配对的凹销插孔电互连的阵列。在其它实施例中，接口348可以具有促进功率和/或通信信号的发送的其它配置。在其它实施例中，可以省略接口348。

与单元30、130和230相似，单元330被配置成在沿着线性或弓形路径的一个方向上以单一不间断的移动方式相对于表面移动。在这样的移动期间，感测或捕获第一标识符，并且基于该第一标识符来印刷第二不同图像。与单元30、130和230一样，单元330被配置成响应于不多于一个人工触发事件来启动从第一标识符捕获数据并且还基于所捕获的第一标识符启动第二不同图像的印刷。结果，可以增强信息捕获和印刷效率。

图8示意性地示出了根据示例实施例的模块印刷系统400。系统400包括中央印刷模块410和许多附属模块412，所述附属模块412可以可释放地安装到中央模块410以形成定制的单元。印刷模块410包括外罩420、印刷设备62、印刷传感器66、控制器74和连接接口422A、422B、 422C(共同称为连接接口422)。外罩420包括被配置成至少部分包围和支撑模块410的部件的主体、壳体或其它结构或多个结构。在所示的特定示例中，外罩420被配置成使得模块410可以由人的手通过人的手指和拇指持握。在其它实施例中，外罩420可以具有其它配置。

上面关于单元30和图1描述了印刷设备62、印刷传感器66和控制器74。印刷设备62包括被配置成将印刷材料(例如墨水)喷射到表面上的设备。印刷传感器66包括被配置成感测模块410相对于在其上进行印刷的表面的相对移动的设备。与单元30、130、230和330相似，模块410被配置成相对于在其上进行印刷的表面被人工移动。与这样的单元相似，模块410还被配置成在三维物品(例如(在图2中示出的)具有至少大约0.5英寸的厚度的物品102)的表面上印刷。模块410甚至可以在这样的印刷期间关于在其上印刷的表面被提升和降低。在一个实施例中，这样的移动使印刷传感器66脱离以使得印刷被中断或终止。控制器74从印刷传感器66接收信号，并且生成引导印刷设备62的印刷的控制信号。控制器74还被配置成经由附接接口422接收信号。

连接接口422包括被配置成促进模块412到模块410的物理或机械附接的结构。对于特定模块412，连接接口422还被配置成促进功率和/或通信信号在这样的附属模块412和印刷模块410之间的发送。结果，可以根据需要升级印刷模块410以满足不同的应用或提供不同的能力。

在一个实施例中，接口422A和422B包括促进附属模块412的物理或机械连接的导轨或插销特征。这样的连接导致附属模块被安装到模块410并且与模块410以基本一致的方式物理移动。这样的特征的示例包括但不限于包括舌状物和槽的滑入式机械接口、类似的倾斜式装置或夹持式系统(例如1913皮卡汀尼导轨系统)。接口422A和422B附加地包括电接触组(例如导电销、垫或插孔)，其被配置成与相对附属模块412的对应电接触或者互连进行单独电互连。每个接口422可以被配置成交替地或同时地连接到多个附属模块412。

接口422C被配置成提供到所选附属模块412的电互连。例如，接口422C可以包括电端口或插头，可以通过所述电端口或插头连接特定附属模块412而无需模块410进行物理支撑。例如，模块410可以通过电缆或插头连接到这样的特定附属模块412。在其它实施例中，接口422C可以可替换地被附加配置成物理连接并支撑附属模块。

在所示的示例中，附属模块412包括手安装(hand mounting)系统模块424、手柄模块426、固定架模块(Stationary mount module)428、电池手柄模块430、数据捕获模块432、自动感测模块434、通信模块436、GPS模块437、用户接口模块438、辅助设备模块440和电池模块442。模块424的手安装系统基本上类似于上面关于图3所述的安装系统224。当手安装系统模块424连接到模块410时，该手安装系统模块424使得印刷模块410能够被支撑在用户的手背上，从而在支撑印刷模块410以及还可以附接到印刷模块410的任何附加附属模块412的同时可以使手自由地做附加的任务。

手柄模块426包括被配置成安装到印刷模块410的手柄。模块426为模块410提供手枪状的把手。如图8所示，模块426可以附加地提供电池450和触发器452，其中该触发器可以被用来启动印刷设备62的印刷或启动其它附属模块412的其它动作，所述附属模块412可以与所连接的印刷模块410进行通信。

固定架模块428包括被配置成连接到印刷模块410、用于以固定的方式支撑模块410的结构。例如，固定架模块428可以被配置成相对于由传送装置或其它运输装置移动的物品以固定的方式支撑模块410。在一个实施例中，可以连接和配置固定架模块428以便与模块410的控制器74进行通信，从而允许经由从固定架模块428发送到模块410的信号外部控制印刷模块410。

电池手柄模块430包括被围在外壳中的电池，所述外壳的轮廓被制成能够持在用户的手中。模块430可以被配置成为模块410提供更加工效(ergonomic)的把手同时附加地提供功率源。

数据捕获模块432包括独立模块，其包括识别传感器，例如上面关于图1所述的识别传感器58。自动感测模块434包括独立模块，其包括配置用于感测印刷模块410与在其上印刷的表面分开的距离的部件。例如，自动感测模块434可以包括上面关于图1所述的自动传感器68。

组合印刷模块410、数据捕获模块432和自动感测模块434可以产生被配置成执行上面关于单元30、130、230和330所述的功能的单元。具体而言，所形成的单元可以被配置成在所形成的模块在沿着线性或弓形路径的一个方向上以单一不间断的移动方式移动的期间捕获或感测第一标识符并且基于所述第一标识符印刷第二不同图像。可以响应于不多于(no greater than)一个人工触发事件启动这样的图像或标识符捕获或感测以及这样的印刷，从而使用印刷传感器66和自动感测模块434中的一个或两者来启动这样的动作。进一步添加手安装系统模块424允许与单元30、130、230和330的支撑类似地将所形成的单元附加地安装在用户的手背上。

通信模块436包括独立模块，其包括诸如上面关于图1所述的指示接口60之类的通信接口部件。用户接口模块438包括独立模块，其包括用户接口部件，例如上面关于图1所述的用户接口65。通过模块436的添加，印刷模块410可以从外部设备接收指令或命令。模块438的添加可以对印刷模块410和任何附接的附属模块412提供增强的控制。

全球定位系统(GPS)模块437包括独立模块，其包括被配置成与一个或多个卫星进行通信并且导出印刷模块410的当前位置的GPS通信系统。模块437将这样的位置或地理数据发送到控制器74。在特定模式中，控制器74可以被配置成将一种或多种形式的地理数据印刷到印刷介质上。在又一个实施例中，控制器74可以基于该信息数据印刷任何图像或数据。例如，控制器74可以咨询具有预定义图像的存储器75中的查找表，其中响应于控制器74接收所选择的信息数据而印刷所述预定义图像。例如，当单元410处于第一位置时，印刷第一图像，而当单元410处于第二位置时，印刷第二不同图像。

辅助设备模块440包括连接到模块410以便与模块410进行通信的分开的设备或部件。这样的辅助设备的示例包括但不限于对模块410的补充支持，例如附加的处理或存储器能力。电池模块442包括包含连接到印刷模块410的电池的模块。例如，电池模块442可以包括上面关于图1所述的电源26和安装系统28。

印刷模块444包括独立模块，其包括附加的印刷设备。例如，印刷模块444可以包括附加的印刷头用以喷射与由印刷设备62喷射的墨水不同的墨水或印刷材料。例如，与印刷设备62相比，印刷模块444可以被配置成喷射不同颜色的墨水。在又一个实施例中，印刷模块444可以包括包含用于印刷设备62的印刷材料或墨水的增大的供应贮存器。

在所示的特定示例中，每个附属模块412包括被配置成与一个或多个连接接口422协作的连接接口。在连接后，作为该连接的结果附属模块412可以与印刷模块410基本一致地移动。每个附属模块412可以通 过该接口接收和发送通信信号。在特定实施例中，附属模块412可以附加地被配置成物理连接到其它模块并且在连接到这样的其它模块的同时相对于所述其它模块得到支持，以便与所述其它模块直接或通过印刷模块410进行通信。例如，在一些实施例中，一个附属模块412可以被配置成可释放地连接到另一个其本身连接到印刷模块410的附属模块412。通过这种方式，模块412可以被物理地堆叠在印刷模块410上。

总的来说，系统400允许根据需要升级基本印刷模块410。模块410可以被升级以形成能够执行上述数据捕获和印刷单元30、130、230和330的一个或多个功能的单元。结果，印刷模块410可以被升级以提供增强的数据捕获和印刷效率。

尽管已参考示例实施例描述了本公开，但是本领域技术人员将会认识到可以在不偏离所要求保护主题的精神和范围的情况下进行形式和细节上的变化。例如，尽管不同示例实施例已经被描述为包括提供一个或多个优点的一个或多个特征，但是可以预料到在所述的示例实施例中或在其它可替换的实施例中所述特征可以彼此互换或者可替换地彼此组合。因为本公开的技术相对复杂，所以不是技术上的所有变化都可以预见。参考示例实施例描述并且在所附权利要求书中阐述的本公开显然打算尽可能地宽广。例如，除非另有具体声明，引用单个特定元件的权利要求也包括多个这样的特定元件。

Claims (23)

1.一种手持感测和印刷装置，包括：

识别传感器；

印刷设备，用于在表面上进行印刷；

印刷传感器，用于感测所述印刷设备相对于所述表面的运动并且确定所述印刷设备何时接触或足够靠近所述表面以启动印刷；以及

至少一个控制器，其被配置成在相对于所述表面人工移动所述装置时响应于人工触发事件或响应于来自自动传感器的指示适当标识符分隔距离的信号而触发识别传感器从所述表面感测第一标识符的启动，使用识别传感器所感测的标识符数据来生成控制信号，所述控制信号使得所述印刷设备基于所感测的第一标识符来印刷图像，其中第一标识符的感测和所述图像的印刷是在所述装置相对于所述表面的单一不间断人工移动期间执行的；其中所述控制器使用来自印刷传感器的指示所述印刷设备相对于所述表面的运动速度的信号来控制从印刷设备放出印刷材料的速率。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括用于感测所述表面和所述装置之间的分隔距离的其它传感器，所述控制器响应于所述其它传感器来控制印刷。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述控制器被配置成在所述装置相对于表面的单一不间断移动期间生成控制信号，该表面提供所述第一标识符并且所述图像被印刷在该表面上。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述装置包括被配置成安装在用户的手背上的单元。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述单元包括被配置成围绕所述用户的手缠绕的条带。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述识别传感器在所述条带和所述印刷设备之间。

7.根据权利要求4所述的装置，其中所述单元被配置成基本上在一个或多个近端指骨上延伸。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述单元被配置成基本上在用户的手的掌指关节和近端指间关节之间延伸。

9.根据权利要求1或2所述的装置，包括耦合到所述印刷设备的支撑物，其中所述支撑物是从由手柄、手架和固定支撑物组成的一组支撑物中选择的，并且其中所述识别传感器在所述支撑物和所述印刷设备之间。

10.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述装置包括被配置成在解释所述标识符的期间以及在印刷所述图像的期间相对于表面由单手人工支撑的单元。

11.根据权利要求1或2所述的装置，包括：

第一模块，其包括所述印刷设备；以及

第二模块，其能够可释放地连接到所述第一模块并且包括所述识别传感器。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述印刷设备被配置成当相对于表面人工移动所述印刷设备时将印刷材料沉积在所述表面上。

13.根据权利要求11所述的装置，其中所述印刷设备被配置成在具有至少大约12.7mm的厚度的三维物品的表面上进行印刷。

14.一种手持感测和印刷装置，包括：

识别传感器；

印刷设备，用于在衬底的表面上进行印刷；

印刷传感器，用于感测所述印刷设备相对于所述表面的运动并且确定所述印刷设备何时接触或足够靠近所述表面以启动印刷；以及

至少一个控制器，其在所述装置相对于所述衬底在沿着线性或弓形路径的一个方向上的单一不间断人工移动期间响应于人工触发事件或来自自动传感器的指示适当标识符分隔距离的信号而触发识别传感器从所述表面感测第一标识符的启动，使用识别传感器所感测的标识符数据来生成控制信号，该控制信号使得所述印刷设备基于所感测的第一标识符将图像印刷在所述衬底上；其中所述控制器使用来自印刷传感器的指示所述印刷设备相对于所述表面的运动速度的信号来控制从印刷设备放出印刷材料的速率。

15.根据权利要求14所述的装置，包括用于感测所述表面和所述装置之间的分隔距离的其它传感器，所述控制器响应于所述其它传感器来控制印刷。

16.根据权利要求14或15所述的装置，包括：

第一模块，其包括所述印刷设备；以及

第二模块，其能够可释放地连接到所述第一模块并且包括所述识别传感器。

17.根据权利要求14或15所述的装置，其中所述装置被配置成安装在用户的手背上，并且其中所述识别传感器被配置成当所述装置被支撑在所述用户的手上时在所述用户的手和所述印刷设备之间延伸。

18.根据权利要求14或15所述的装置，其中在没有人工触发事件的情况下启动所述标识符的解释和所述图像的印刷二者。

19.一种用于数据捕获和印刷的方法，包括：

在沿着线性或弓形路径的一个方向上相对于表面以单一不间断的移动方式人工地移动包括识别传感器和印刷设备的装置；

感测所述装置相对于所述表面的运动；

在沿着所述路径移动所述装置的期间响应于人工触发事件或响应于来自自动传感器的指示适当标识符分隔距离的信号而触发识别传感器从所述表面感测第一标识符的启动；以及

在沿着所述路径移动所述装置的期间根据所感测的运动并且确定所述装置何时接触或足够靠近所述表面以启动基于所述第一标识符将图像印刷在所述表面上；

其中从印刷设备放出印刷材料的速率基于所感测的所述装置相对于所述表面的运动速度来控制。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括在印刷期间将所述装置拉向持有所述装置的人，其中所述识别传感器导引印刷。

21.根据权利要求19所述的方法，还包括将所述装置安装在用户的手背上。

22.根据权利要求19所述的方法，其中利用不多于一个人工触发事件启动所述第一标识符的捕获和所述图像的印刷。

23.根据权利要求19所述的方法，包括感测所述表面和所述印刷设备之间的分隔距离，以及根据所感测的分隔距离控制印刷。