CN1289999C - 用于与网络计算机系统交互的设备 - Google Patents

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CN1289999C CNB008200432A CN00820043A CN1289999C CN 1289999 C CN1289999 C CN 1289999C CN B008200432 A CNB008200432 A CN B008200432A CN 00820043 A CN00820043 A CN 00820043A CN 1289999 C CN1289999 C CN 1289999C
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Abstract

本发明涉及实现与网络计算机系统的交互的设备。具体应用于采用打印机将接口打印到一表面以产生接口表面的系统。根据本发明的第一个方面,提供一种设备,其实现与网络计算机系统的交互,该设备包括:用于存储和冷却由装置用户使用的产品的装置;与所述装置集成的打印机装置,该打印机装置可与所述网络计算机系统可操作地互连,该打印机装置包括打印机模块,其可操作以打印从所述网络计算机系统传送来的至少一个表单,且该打印机装置被配置为接收来自由装置用户操作的感测装置的指示数据,该感测装置当被置于相对于所述至少一个表单可操作的位置时,感测该指示数据。借助于本发明,可将包括交互式打印机装置的网络终端合并到例如家用冰箱的门。这种设备易于接入,且可定期地由使用该网络终端的用户访问。

Description

用于与网络计算机系统交互的设备
技术领域
本发明涉及一种实现与网络计算机系统的交互的设备。其具有对这种系统的具体应用,该系统采用打印机将接口打印到表面上以产生接口表面。
发展本发明主要用于产生接口表面,其允许用户与网络化信息交互和经由高速网络化彩色打印机按需获得交互打印内容。尽管在这里主要参考此应用描述本发明,但应当理解本发明并不限于在此领域中使用。
共同未决申请
涉及本发明的各种方法、系统和设备公开在由本发明的申请人或受让人与本发明同时提交的下列共同未决申请中:
PCT/AU00/01442,PCT/AU00/01444,PCT/AU00/01446,PCT/AU00/01445,
PCT/AU00/01450,PCT/AU00/01453,PCT/AU00/01448,PCT/AU00/01447,
PCT/AU00/01459,PCT/AU00/01451,PCT/AU00/01454,PCT/AU00/01452,
PCT/AU00/01443,PCT/AU00/01455,PCT/AU00/01456,PCT/AU00/01457,
PCT/AU00/01458以及PCT/AU00/01449。
这些共同未决申请的公开内容通过交叉引用结合与此。
涉及本发明的各种方法、系统和设备公开在由本发明的申请人或受让人于2000年10月20日提交的下列共同未决申请中:
PCT/AU00/01273,PCT/AU00/01279,PCT/AU00/01288,PCT/AU00/01282,
PCT/AU00/01276,PCT/AU00/01280,PCT/AU00/01274,PCT/AU00/01289,
PCT/AU00/01275,PCT/AU00/01277,PCT/AU00/01286,PCT/AU00/01281,
PCT/AU00/01278,PCT/AU00/01287,PCT/AU00/01285,PCT/AU00/01284
以及PCT/AU00/01283。
这些共同未决申请的公开内容通过交叉引用合并与此。
本发明涉及的各种方法、系统和设备公开在由本发明的申请人或受让人于2000年9月15日提交的下列共同未决申请中:PCT/AU00/01108,PCT/AU00/01110以及PCT/AU00/01111。这些共同未决申请的公开内容通过交叉引用结合引用。
涉及本发明的各种方法、系统和设备公开在由本发明的申请人或受让人于2000年6月30日提交的下列共同未决申请中:
PCT/AU00/00762,PCT/AU00/00763,PCT/AU00/00761,PCT/AU00/00760,
PCT/AU00/00759,PCT/AU00/00758,PCT/AU00/00764,PCT/AU00/00765,
PCT/AU00/00766,PCT/AU00/00767,PCT/AU00/00768,PCT/AU00/00773,
PCT/AU00/00774,PCT/AU00/00775,PCT/AU00/00776,PCT/AU00/00777,
PCT/AU00/00770,PCT/AU00/00769,PCT/AU00/00771,PCT/AU00/00772,
PCT/AU00/00754,PCT/AU00/00755,PCT/AU00/00756以及
PCT/AU00/00757。
这些共同未决申请的公开内容通过交叉引用合并与此。
涉及本发明的各种方法、系统和设备公开在由本发明的申请人或受让人于2000年5月24日提交的下列共同未决申请中:
PCT/AU00/00518,PCT/AU00/00519,PCT/AU00/00520,PCT/AU00/00521,
PCT/AU00/00522,PCT/AU00/00523,PCT/AU00/00524,PCT/AU00/00525,
PCT/AU00/00526,PCT/AU00/00527,PCT/AU00/00528,PCT/AU00/00529,
PCT/AU00/00530,PCT/AU00/00531,PCT/AU00/00532,PCT/AU00/00533,
PCT/AU00/00534,PCT/AU00/00535,PCT/AU00/00536,PCT/AU00/00537,
PCT/AU00/00538,PCT/AU00/00539,PCT/AU00/00540,PCT/AU00/00541,
PCT/AU00/00542,PCT/AU00/00543,PCT/AU00/00544,PCT/AU00/00545,
PCT/AU00/00547,PCT/AU00/00546,PCT/AU00/00554,PCT/AU00/00556,
PCT/AU00/00557,PCT/AU00/00558,PCT/AU00/00559,PCT/AU00/00560,
PCT/AU00/00561,PCT/AU00/00562,PCT/AU00/00563,PCT/AU00/00564,
PCT/AU00/00565,PCT/AU00/00566,PCT/AU00/00567,PCT/AU00/00568,
PCT/AU00/00569,PCT/AU00/00570,PCT/AU00/00571,PCT/AU00/00572,
PCT/AU00/00573,PCT/AU00/00574,PCT/AU00/00575,PCT/AU00/00576,
PCT/AU00/00577,PCT/AU00/00578,PCT/AU00/00579,PCT/AU00/00581,
PCT/AU00/00580,PCT/AU00/00582,PCT/AU00/00587,PCT/AU00/00588,
PCT/AU00/00589,PCT/AU00/00583,PCT/AU00/00593,PCT/AU00/00590,
PCT/AU00/00591,PCT/AU00/00592,PCT/AU00/00594,PCT/AU00/00595,
PCT/AU00/00596,PCT/AU00/00597,PCT/AU00/00598,PCT/AU00/00516,
PCT/AU00/00517以及PCT/AU00/00511。
这些共同未决申请的公开内容通过交叉引用合并与此。
背景技术
当前,网络工作的计算机系统的用户典型地经由本地计算机终端(例如个人计算机)和控制装置与系统交互,该终端使用用于显示信息的监视器,该控制装置如键盘、鼠标、跟踪球、游戏杆等并用于输入信息和与计算机系统交互。尽管这样的接口强大,但其相对庞大且不可携带。打印在纸上的信息比显示在计算机监视器上的信息更易于阅读且和可携带。然而,与键盘或鼠标不同,在纸上的笔一般缺少与计算机软件交互的能力。
对许多应用而言,这种典型类型的终端设置带来了若干限制。例如,在家庭环境中,一个限制由这一事实带来,该事实为终端和附属设备(打印机、扫描仪等)通常需要安装在被特定组织以容纳网络终端的设施中,如家庭办公室。因此,为接入该终端,操作员必须采取审慎的行动来使用该专用设施,例如进入家庭办公室。这不会带来计算机系统的使用与家用设置的其它更一般功能的自然集成。如果用户能够附带地而不是专门的与网络终端交互,将更为理想。
此外,传统的网络终端和各种计算机附属设备项典型地以这种形式设计和封装,在该形式中它们向着桌面型应用制作,因此这可易于消耗有价值的空间。
发明内容
根据本发明的第一个方面,提供一种设备,其能够与网络计算机系统交互,该设备包括:
用于存储和冷却由设备用户使用的产品的设备;及
集成到所述设备的打印机装置,该打印机装置可与所述网络计算机系统可操作地互相连接,该打印机装置包括打印机模块,其可操作来打印从所述网络计算机系统传送的至少一个表单,且该打印机装置被配置为接收来自由设备用户操作的感测装置的指示数据,该感测装置当被置于相对于所述至少一个表单可操作的位置时感测该指示数据。
根据本发明的第二个方面,提供一种用于存储和冷却产品的设备,该设备包括整体打印机。
于是本发明提供一种装置,通过该装置可将网络终端功能合并到常用主设备,例如家用冰箱。这种设备一般常规地访问,并常作为家务成员的日常行为的一部分。
在家庭环境下,厨房,更具体而言厨房冰箱可被看作是行为的焦点。因此本发明能提供利用该设备的物理尺寸和中心位置的能力。
相应的,本发明涉及一种系统和方法的使用,其能够利用一种或多种能与计算机系统交互的表单。尽管该方法和系统可结合单个计算机系统使用,在具体优选形式下,其被设计为在如因特网的计算机网络上操作。
作为一个物理实体,该交互式表单设置在任何适合结构的表面介质上。然而,在优选设置中,该表单包括纸张材料,例如纸等等,其上打印有编码数据且其允许与及计算机系统交互。该编码数据优选地但不排它地为在可见光谱之外可检测,由此使其能够机读但肉眼基本上无法看到。该表单还可包括提供信息给用户的可见材料,例如该表单的应用或目的,且该可见信息可被注册或与该相关隐藏编码数据的位置相关。
该系统还包括感测装置,以将数据从表单传送到该计算机系统,且在某些情况下,提供附加数据。该感测装置还可采取不同形式但优选是简洁且易于携带的。在具体优选设置中,该感测装置被配置为笔,其被设计为能够物理标记该交互式表单以及选择性地使编码数据能够从表单被读取并被传输到计算机系统。该编码数据然后提供控制信息,其被如此配置使得用户对其的指定引起被应用于在计算机系统或网络上运行的软件的指令。
在该表单和感测装置之间交互的本质和每个提供到计算机系统的数据可改变。在一种设置下,表单上的编码数据指示该表单的标识(identity)和在该表单上的至少一个参考点。在另一实施例中,该交互式表单包括指示该表单参数的编码数据,然而该感测装置可操作以将关于其自身相对于表单的移动的数据、与来自表单的编码数据一起提供到计算机系统。在又一实施例中,该表单包括至少识别该表单的编码数据,且该感测装置被设计为向计算机系统提供基于该表单编码数据的数据以及基于识别该设备用户的数据。
在一优选配置下,该系统和方法使用专门设计的打印机来打印该交互式表单。此外,这些打印机构成或形成计算机系统的一部分且被设计来接收来自感测装置的数据。如上所述,本发明的系统和方法可理想地适用于在网络上操作。在该设置中,该打印机被完全集成到网络且允许按需打印该交互式表单,并允许使用多点和单点通信协议的混合分配表单。
相应地,在一优选表单中,本发明提供一种基于用于计算机系统的接口使用纸和笔的方法和系统。其提供优于传统计算机系统的许多显著的优点。纸的优势在于其可被广泛地用于显示和记录信息。此外,打印的信息比显示在计算机屏幕上的信息更易于读取。而且,纸不靠电池运行,在亮光下即可阅读,可耐用地接受咖啡泼洒等等,且易于携带便于处理。此外,该系统允许捕捉手画和手写,其提供了比经由计算机键盘和鼠标输入更丰富的表达。
附图说明
将参考附图、仅借助于非限制性的实施例描述本发明的优选和其它的实施例,其中:
图1为示例打印netpage和其在线页描述之间关系的示意图;
图2为netpage笔、netpage打印机、netpage页面服务器和netpage应用服务器之间的关系的示意图;
图3示出通过网络互连的netpage服务器和打印机的集合;
图4为打印的netpage和其在线页描述的高级结构的示意图;
图5a为netpage标签的结构的平面图;
图5b为示出图5a所示的一组标签和形式为netpage笔的netpage感测装置的视场之间的关系的平面图;
图6a为示出netpage标签的可选结构的平面图;
图6b为示出图6a所示的一组标签和形式为netpage笔的netpage感测装置的视场之间的关系的平面图;
图6c为示出如图6a所示的九个标签的设置的平面图,其中目标在相邻标签间共享;
图6d为示出图6a中所示的标签的四个码字的符号的交织(interleave)和旋转的平面图;
图7为标签图像处理和解码算法的流程图;
图8为netpage笔及其相关的标签感测视场锥体的透视图;
图9为图8所示的netpage笔的透视分解图;
图10为用于图8和9中的netpage笔的笔控制器的示意性框图;
图11为壁装式的netpage打印机的透视图;
图12为通过图11的netpage打印机的长度的截面;
图12a为图12的局部放大图,示出双向打印引擎和胶轮组件的截面;
图13为图11和12中的netpage打印机的墨盒、墨、空气和胶通路以及打印引擎的详细视图;
图14为用于图11和图12所示的netpage打印机的打印机控制器的示意性框图;
图15为与图14中的打印引擎控制器相关的MemjetTM打印头和双面打印引擎控制器的示意性框图;
图16为图14和15所示的打印引擎控制器的示意框图;
图17为如用在例如图10至12的netpage打印机中的单个MemjetTM打印元件的透视图;
图18为MemjetTM打印元件阵列的一小部分的透视图;
图19为示出图13中所示的MemjetTM打印元件的操作周期的一系列透视图;
图20为页宽MemjetTM打印头的一短段的透视图;
图21为壁式打印机的简单分解图;
图22为墨盒的分解图;
图23为打开的介质托盘的前视四分之三视图;
图24为打印机的电系统的前视四分之三视图;
图25为该电系统的后视四分之三视图;
图26为装订组件的截面图;
图27为打开的胶轮组件的后视四分之三视图;
图28为通过该装订组件和出口舱的截面;
图29为该介质托盘的顶视四分之三视图;
图30为通过该打印机顶部的截面;
图31为根据本发明的合并netpage打印机的冰箱的透视图;
图32为图31的冰箱的透视图,具有打开的消费品的接入舱;
图33为图31所示的冰箱的透视图,示出热传感器以及网络和功率连接;及
图34为图31的冰箱的横截面图。
具体实施方式
注:MemjetTM为Silverbrook Research Pty Ltd,Australia的注册商标。
在该优选实施例中,本发明被配置为利用netpage联网的计算机系统工作,以下将给出其详细概述。应当理解并非每一个实施例都将必须体现以下讨论的关于该基本系统的所有或绝大多数具体细节和延伸。然而,该系统以其最完整的形式描述,以在试图理解本发明的优选实施例和方面运行的上下文时降低对外部参考的需要。
简单的概括是,该netpage系统的优选形式采用形式为映象表面的计算机接口,即物理表面,其包含对保持在计算机系统中的表面映象的参考。可通过适当的感测装置来请求该映象参考。根据该特定的实施,该映象参考可被可视编码或不可视编码,且以这样的方式限定,使得对该映象表面的本地请求在该映象内和不同的映象间都产生模糊的映象参考。该计算机系统可包括关于该映象表面上的特点的信息,且可基于由与映象表面一起使用的感测装置供给的映象参考检索该信息。由此检索的该信息可采取该形式的行动,其响应于操作员与表面特点的交互由计算机系统根据操作员的行为来初始化。
在其优选形式中,该netpage系统依赖于netpage的产生和人与netpage的交互。这些是打印在普通纸上的文本、图形和图像的页面,但其工作象是交互式网页。使用肉眼基本上看不见的墨将信息编码在每一页上。然而,该墨,从而编码数据可被光成象笔感测并被发送至netpage系统。除纸以外也可使用其它的基底。在优选实施例中的编码信息为红外吸收墨,且因此可使用红外敏感的光学传感器。如果需要,也可使用其它波长或使用不是光学传感的其它传感技术;一个替选是使用磁性墨和传感器。
在该优选形式下,可使用该笔来点击每一页上的活动钮和超级链接以从网络请求信息或用信号向网络服务器表示偏好。在一实施例中,可自动识别用手写在netpage上的文本并将其转换为netpage系统中的计算机文本,允许填充这些表单。在其它实施例中,可自动证实记录在netpage上的签字,允许安全地许可电子商务交易。
如在图1中所示,打印netpage 1可表示交互式表单,其既可由用户实际地填入,也可通过该笔和netpage系统的通信“电子地”填到打印netpage上。该实例示出包含名称和地址字段及提交钮的“请求”表单。该netpage包括使用可见墨打印的图形数据2和打印为使用不可见墨标签4的集合的编码数据3。存储在netpage网络上的对应的页描述5描述了该netpage的各个单独的元素。具体的,其描述了每个交互式元素(在该实例中即文本字段和钮)的类型和空间范围(区域),以允许该netpage系统通过该netpage正确地解释输入。提交钮6,例如,具有对应于对应图形8的空间范围的区域7。
如图2所示,netpage笔101结合netpage打印机601、用于家庭、办公室或移动使用的因特网连接的打印设备工作,所述netpage笔101的优选形式示于图8和9中且以下将对其详述。该笔是无线的且通过短程无线链接9与netpage打印机安全地通信。如果需要,该笔可使用线或红外发射器被连接至系统,尽管这两种替换均会限制其适用性。
netpage打印机601能够周期性的或按需的发送私人报纸、杂志、目录、小册子或其它出版物,这些都以高质量被打印为交互式netpage,其中,所述netpage打印机601的优选形式示于图11至13中且以下对其进行更详细的描述。与个人计算机不同,该netpage打印机为这种设备,其可以是,例如,壁挂式的,邻近首先使用早间新闻的区域,如在用户的厨房、早餐桌附近或日开始的家务点的附近。其还可以以桌面、台式、便携式及微型版本的形式出现。
打印在其使用点的netpage结合纸的容易使用和交互式介质的适时和交互性。
如在图2所示,netpage笔101与打印netpage 1上的编码数据交互,并经由短程无线电链接9将此交互通信到netpage打印机。打印机601将该交互发送至相应的netpage页面服务器10用于解释。在适当的情况下,该netpage服务器将对应的消息发送至运行在netpage应用服务器13上的应用计算机软件。该应用服务器又可发送响应,该响应打印在该发起打印机上。
通过与基于喷墨(MemjetTM)打印机的高速微电机系统(MEMS)结合使用,在该优选实施例中,该netpage系统产生了更为可观的便利。在该技术的优选形式下,用户可获得相对高的速度和高的质量的打印。在其优选形式下,netpage出版物具有传统新闻杂志的物理特征,如全色在两侧打印的一组字母大小的光滑页面,其被装订在一起以易于导航和舒适的处理。
该netpage打印机采用宽带因特网接入的提高的可用性。在美国,线缆服务对95%的家庭可用,且提供宽带因特网接入的线缆调制解调器服务已对20%家庭可用。该netpage打印机还可操作于较慢连接,但或是较长的传递时间或较低的图像质量或者两者。实际上,该netpage系统能够使用现存的用户喷墨和激光打印机,尽管该系统将较慢的操作,且由此从用户的角度来看更加不能被接受。在其它实施例中,该netpage系统用在私有内部网上。在另一实施例中,该netpage系统用在单个计算机或如打印机的允许计算机的装置上。
该netpage网络上的netpage发布服务器14被配置为向netpage打印机传递打印质量的出版物。期刊出版物通过点传递和多点传递因特网协议被自动地传送至订阅的netpage打印机。私人出版物则根据各个用户的简档被过滤和格式化。
netpage打印机被配置为支持任意个数的笔,且笔可与任意数目的netpage打印机工作。在该优选实施例中,每个netpage笔具有唯一的标识符。家庭可具有彩色netpage笔的集合,一个被分配给该家庭的每个成员。这允许每个用户关于netpage发布服务器和应用服务器保持不同的简档,假定该分配的笔仅被各个家庭成员使用。然而,如下所解释的,也可使用其它装置来识别用户。
netpage笔还可注册于netpage注册服务器11并被链接于一个或多个支付卡帐户。这允许使用netpage笔来安全地许可电子商务支付。该netpage注册服务器比较由netpage笔获得的签名和之前注册的签名,允许其向电子商务服务器认证该用户的身份。也可使用其它生物测定方法确认标识。netpage笔的一个版本包括指纹扫描,由netpage注册服务器以类似方式来验证。
尽管netpage打印机可在不需要用户干预的情况下发送如早报的期刊,但其可被配置为从不发送未请求的垃圾邮件。在其优选形式下,其仅传递来自被订阅用户或许可的源的期刊。在这一方面,netpage打印机不同于传真机或电子邮件帐户,其可被知道电话号码和邮件地址的任何垃圾邮件发送者看到。可替换地,可使该整个系统对外部用户来说是可见的,或向每个用户提供将其打印机暴露于外部用户的能力。这可以是借助于选择被允许发送垃圾邮件的外部用户。
1.netpage系统结构
使用统一模型语言(UML)类示图来描述系统中的每个对象模型。类示图包括一组由关系连接的对象类,且这里主要关心两种关系:关联(association)和泛化(generalization)。关联代表对象之间即类实例之间的某种关系。泛化与实际的类相关,且可按下列方式理解:如果类被看作是该类的所有对象的集合,且A类为B类的泛化,则B仅为A的子集。
每个类被绘制为标有该类名称的矩形。其包含由水平线将其与该名字分开的该类属性的列表,和该类的操作列表,由水平线将其与属性列表分开。然而在后续的该类示图中,操作从不被模型化。
关联被绘制为连接两个类的线,任选地在任一端标记有该关联的多样性。缺省的多样性是一。星号(*)指示“许多”的多样性,即零或更多。每个关联任选地被地标记有其名称,并被任选地在其任意端标记有对应类的角色。开放的菱形表示聚合(aggregation)关联(为一部分),且被绘制在该关联线的聚合端。
泛化关系(“为一”)被绘制为连接两个类的实线,在泛化端具有箭头(开放三角的形式)。
当一类示图被分成多个示图时,在除了定义其的主示图外,被复制的任何类都被以一虚的轮廓线示出。仅在定义它的地方示出其属性。
1.1 netpage
netpage是netpage网络建造的基础。它们为公开的信息和交互式服务提供基于纸的用户接口。
netpage包括参考该页面的在线说明被不可见地加注标签的打印页面(或其它表面区域)。该标签可被打印在或打印进该页面的表面,可以在该页面的子层中或上或可以被合并到该页面。该在线页描述由netpage页面服务器永久维护。该页描述对该页的可见布局和内容进行描述,包括文本、图形和图像。其还描述在页面上的输入元素,包括钮、超级链接和输入字段。不同netpage的页描述可共享如图像的元素,尽管netpage(及相关的页描述)显然是不同的。每个netpage的页描述可包括对这些公共元素的参考。netpage允许使用netpage笔在其表面上的标记被netpage系统同时捕捉并处理。
多个netpage可共享相同的页描述。然而,为允许分辨出通过相同页面的输入,每个netpage被分配一个唯一的页标识符。该页面ID具有足够的精确性来区别被想象的使用的环境中的所有netpage。如果环境小则精确度不需要如环境大时那么大。
对页说明的每个参考被编码在一打印标签上。该标签识别其上显示的唯一页面,由此间接识别该页描述。在这些优选实施例中,该标签还识别其在页中的位置。这些标签的特征将在以下更为详细地描述。
这些标签被以红外吸收墨打印在可反射红外线的任何基底上,如普通的纸张。肉眼看不见近红外波长,但该波长可容易地被具有合适滤波器的固态图像传感器感测。可使用对该波长或相对波长敏感的传感器,其中不需要滤波器。对合适的基底和传感器,也可使用其它的波长。
在netpage笔中,由区域图像传感器来感测标签,由该标签解码和编码的数据被发送至netpage系统,优选通过最近的netpage打印机。该笔是无线的且通过短程无线电链接与netpage打印机通信。这些标签足够小且被密集地设置,使得即使在该页面上单击,该笔也能可靠地成象至少一个标签。重要的是该笔识别该标签且在每次与该页面交互时提取页面ID和位置,由于该交互是无状态的(stateless)。这些标签被可纠错地编码为使其部分地容许表面损伤。
该netpage页面服务器为每个打印netpage保持唯一的页面实例,允许它为每个打印netpage的页描述中的输入字段保持一组唯一的用户提供的值。
页描述、页面实例和打印页面之间的关系如图4所示。在该优选实施例中,该页实例与打印它的netpage打印机以及如果知道的请求它的netpage用户都相关。对本发明基本形式的工作来说以下情况不是基本的,即页面实例与打印对应物理页面的netpage打印机或者与请求它的或为其打印页面的netpage用户相关。
1.2 netpage标签
1.2.1标签数据内容
在一优选形式中,每个标签识别其出现的区域,以及该标签在该区域中的位置。标签还可包含与作为一个整体的该区域或该标签相关的旗标。一个或多个旗标位可以,例如向标签感测装置发出信号以提供反馈,指示标签的直接区域相关的功能,而使该感测装置无须参考该区域的说明。netpage笔,例如当在超级链接的区域中时,照亮“有效区域”LED。
如在以下更为详细描述的那样,在一优选实施例中,每个标签包含一个易于识别的不变结构,其辅助进行初始检测,且其有助于使由该表面和检测过程引起的任何弯曲的效果最小化。该标签优选平铺整个页面,且其足够小并被密集的设置,使得即使在该页面上单击该笔也能够可靠的成象至少一个标签。重要的是该笔识别页面ID和与该页的每一次交互的位置,因为该交互是与无状态的。
在一优选实施例中,标签所涉及的区域与整个页面一致,且编码在该标签的该区域ID由此与该标签出现的该页面的页面ID同义。在其它实施例中,该标签涉及的区域可以是页面或其它表面的任意子区域。例如,其可与交互元素的区域一致,其中区域ID可直接识别该交互式元素。
每个标签典型地包括16位的标签ID,至少90位的区域ID,和若干旗标位。假设每平方英寸为64的最大标签密度,则16位标签ID支持多达1024平方英寸的区域尺寸。通过简单使用毗邻区域和映象,在不提高该标签ID精度的情况下,可连续映象更大的区域。区域ID和标签ID之间的区别是主要的一个便利。为绝大多数目的,这两个的联结可被认为是全局唯一的标签ID。相反,其还便于将结构引入该标签ID,例如,定义该标签的x和y轴。90-位的区域ID允许单独唯一识别290(~1027或1千万亿万亿)个不同的区域。标签还可包括类型信息,且区域可标有标签类型的混合。例如,可使用一组编码x轴的标签和与第一组交织的编码y轴的另一组标签来标记区域。将会理解该区域ID和标签ID可以或多或少于仅根据系统使用的环境所进行的描述。
1.2.2标签数据编码
在一个实施例中,每个标签包括120位的信息。该120位标签数据的信息使用(15,5)里德-所罗门编码被冗余编码。这产生出360个编码位,每个包括15个4位符号的6码字。该(15,5)编码允许每个码字纠正高达5个符号的错误,即,其容许的每码字的符号误码率高达33%。
每个4-位符号以空间连贯的形式表示在标签中,且这六个码字的符号在该标签内在空间上是交织的。这使得区间误差(影响多个空间相邻位的误差)损坏最少数目的整个符号和最小数目的任一码字中的符号,由此完全纠正区间误差的可能性被最大化。
任何适当的纠错编码均可被用于替代(15,5)里德-所罗门码,例如,具有更大或更小冗余、相同或不同符号以及码字大小的所罗门码;另一个分组码;或不同种类的码,如卷积码(参见,例如,Stephen B.Wicker,ErrorControl System for Digital Communication and Storage,Prentice-Hall 1995,其内容通过交叉引用合并于此)。
1.2.3标签物理结构
该标签的物理表示,如图5所示,包括固定目标结构15,16,17和可变数据区域18。该固定目标结构允许如netpage笔的感测装置检测该标签并推断与该传感器相关的其三维取向。该数据区域包括编码标签数据的单个位的表示。
为获得正确的标签再现,以256×256点的分辨率渲染该标签。当以每英寸1600点打印时,会产生直径约4mm的标签。在此分辨率,该标签被设计为由半径为16个点的“静区”所围绕。由于该静区还由邻近标签促成,其仅向该标签的有效直径增加16个点。
该标签包括6个目标结构。检测环15允许该感测装置初始地检测该标签。该环容易检测是因为其是不变的旋转,且因为其纵横比的简单纠正去除了透视失真的大部分效果。取向轴16允许感测装置确定归因于该传感器的偏转的该标签的近似平面取向。取向轴被倾斜产生唯一的取向。四个透视目标17允许该感测装置推断该标签的精确的二维透视变换,和由此推断该标签相对于该传感器的精确的三维位置和取向。
所有目标结构足够大,以改进它们对噪音的免疫。
整个标签的形状是环形。在其它情形中,这支持打包在不规则三角格上的最佳标签,如被要求平铺任意非平面表面。然而,这些标签可以被设置在具有n个顶点的任何多边形的顶点,这里n范围按所需从3至无限。与该圆形检测环15相结合,这使得数据位在该标签内环形设置最佳化。为最大化其大小,每个数据位被径向楔以此形式表示,即区域被两个径向线、径向内弧和径向外部弧界定的形式。每个楔在1600dpi具有8个点的最小尺度,且被如此设计使得其基(即其内部弧)至少等于其最小尺度。该楔的径向高度总是等于该最小尺度。每个4-位的数据符号由518个2×2楔形阵列表示。
该六个码字的每一个的15个4-位数据符号以交织的方式被分配给该四个同心符号环18a-18d,如图5所示。第一至第六个码字520-525的符号可在围绕该标签沿环形行进中可替换地分配。
该交织被设计为最大化该相同码字的任何两个符号之间的平均空间距离。也可使用这些码字或它们的数据符号的其它设置。
这些标签的物理布局或形状和/或数据符号在每个标签内的设置对本发明的工作来说都不是基本的。仅仅需要的是每个标签编码足够的信息用于预定的目的。在该标签中冗余的使用是优选的,但在其基本条件下,这些对本发明的工作并非真地基础的。当然其它的一些标签排列也可使用。其它标签结构的实例在US专利5,625,412,5,661,506,5,477,012和5,852,434以及PCT申请PCT/US98/20597中进行了描述,其每个的内容通过引用合并与此。
为支持通过感测装置与标签区域的“单击”交互,该感测装置必须能够在其视场内看到至少一个完整的标签,而不管该感测装置位于区域中的什么位置或什么取向。因此该感测装置的视场的所需的直径为该标签尺寸和间隔的函数。
假设圆形标签形状,则当标签平铺在等边三角格上时,可获得该传感器视场的最小直径,如图6所示。
1.2.4标签图像处理和解码
由感测装置执行的图5的标签的标签图像处理和解码示于图7,所述感测装置如netpage笔。当从图像传感器获得捕捉的图像时,确定该图像的动态范围(在20)。然后选择该范围的中心作为图像21的二进制阈值。然后将该图像阈值化并分为连接的象素区域(即形状23)(为22)。丢弃太小而无法表示标签目标结构的形状。还计算每个形状的尺寸和质心。
然后计算每个形状的二进制形状矩25(在24),且这为随后的定位目标结构提供了基础。中央形状矩就其本质而言不随位置的改变而改变,且易于与比例、纵横比和旋转无关地制成。
该环形结构15首先被定位(在26)。环具有在透视畸变时仍很好的优点。通过方位规格化和旋转规格化每个形状的矩、进行匹配。一旦其二阶矩被规格化,则即使透视畸变明显时该环形也易于识别。该环形原始方位和旋转27一起提供透视变换的有用的近似。
该轴目标结构16接着被定位(在28)。通过将该环形的规格化应用于每个形状的矩、进行匹配,并旋转规格化得到的矩。一旦二阶矩规格化,则很容易识别该轴目标。注意需要一个三阶矩来消除该轴的两个可能的取向的歧义。该形状被故意斜向一侧以使其成为可能。还注意由于透视畸变可隐藏该轴目标的轴,所以只在应用了环形规格化后才有可能旋转规格化该轴目标。由于笔倾斜29,该轴目标的原始旋转提供该标签旋转的有用的近似。
四个透视目标结构17最后被定位(在30)。基于它们已知的与环和轴目标、环的方位和旋转以及轴的旋转的空间关系计算对它们位置的良好的估计。通过将该环形的规格化应用于每个形状的矩进行匹配。一旦其二阶矩被规格化,则该圆形透视目标便易于识别,且最接近于每个估计位置的目标被看作是匹配。该四个透视目标的原始质心被当作该标签空间中已知尺寸的方形的透视畸变的角31,且基于对熟知的有关四个标签空间和图像空间点对的方程的求解来推断(在32)八自由度透视变换33(见Heckbert,P.,Fundamentals of Texture Mapping and Image Warping,Masters Thesis,Dept.of EECS,U.of California at Berkeley,Technical Report No.UCB/CSD 89/516,June 1989,其内容通过交叉引用合并与此)。
该推断的标签空间至图像空间透视变换被用于将标签空间的每个已知的数据位位置投影到图像空间(在36),在该图像空间真实取值的位置被用来双线性地内插输入图像中的四个相关的邻近象素(在36)。之前计算的图像阈值21用来阈值化该结果以产生最后位值37。
一旦以该方式获得所有360个数据位37,该6个60-位里德-所罗门码字的每一个被解码(在38)以产生20个解码位39,或总共120个解码位。注意以码字顺序对这些码字符号进行采样,使得在采样期间这些码字被明显地解交织。
如上所述,该物理标签结构或编码系统对本发明并非是基本的,且可使用每个标签的其它物理设置。将会理解用于识别和解码该标签图像以检索编码数据的过程依赖于用于冗余地编码数据的该标签和系统的物理结构。
环目标15只能在图像的子区域中找到,其与图像的关系保证了如果找到环,该环是完整标签的一部分。如果没找到且未成功地解码完整的标签,则不为当前帧记录笔位置。假设具有足够的处理功率且理想地为非最小的视场193,则可替选的策略涉及在当前图像内寻找另一标签。
该获得的标签数据指示包含该标签的该区域的特征,以及该标签在该区域中的位置。然后可从在标签上观察的透视变换33以及该笔的物理轴和笔的光学轴之间的已知空间关系,推断(在34)出该笔尖在区域中的精确位置35,以及该笔的总体取向35。
1.2.5可替选的标签结构
刚才描述的标签结构被设计为允许平面表面的规则平铺和非平面表面的不规则平铺。规则平面显示一般而言在非平面表面上是不可能的。在更常用的其中标签的规则平铺是可能的平面表面的情形下,即如纸张等的表面,可使用更有效的标签结构,其利用了平铺的规则本质。
图6a示出更适于规则平铺的可替选标签结构。该可替换标签4为方形的且具有4个透视目标17。其结构类似于由Bennett等人在US专利5051746中描述的标签。该标签代表60个4位里德-所罗门符号47,总共240位。该标签将每个一位表示为点48,通过对应的点的不出现表示每个零位。该透视目标被设计为在相邻的标签之间共享,如图6b和6c所示。图6b示出16个标签的方形平铺及对应的最小视场193,其必须横跨两个标签的对角线。图6c示出九个标签的方形平铺,包含为显示的所有的一位。
使用(15,7)里德-所罗门码,112标签数据被冗余地编码以产生240位编码位。这四个码字在该标签内被空间交织以最大化对区间误差的恢复。假设如前的16位标签ID,这允许区域ID高达92位。
该标签的承载数据点48被设计为不与它们的相邻重叠,使得标签组不能产生出类似目标的结构。这还节省了墨。该透视目标由此允许检测该标签,因此不需要进一步的目标。如上1.2.4节所述进行标签图像处理,除了省略步骤26和28之外。
尽管标签可能包含取向特征以允许消除该标签相对于该传感器的四个可能的取向的歧义,其还可能将取向数据嵌入该标签数据。例如,该四个码字可能被设置,使得每个标签取向包含置于该取向的一个码字,如在图6d所示,其中每个符号标有其码字的数(1-4)以及该符号在该码字(A-O)中的位置。于是标签解码包括在每个取向解码一个码字。每个码字可或者包含指示其是否为第一个码字的单位,或者指示其为哪个码字的两位。后一种方法的优势在于,如果说,仅需要一个码字的数据内容,则至多需要解码两个码字来获得该所需的数据。可以是这种情形,如果不期望区域ID在一划内改变,且由此仅在笔划的开始解码。在笔划内只需要包含标签ID的码字。此外,由于感测装置的旋转改变缓慢且在笔划内可预见,所以典型地每帧仅需要一个码字。
有可能完全省去透视目标,而是依赖被自注册的数据表示。在这种情况下,每个位值(或多位值)典型地由明显的字形(glyph)表示,即通过字形的不出现表示没有位值。这确保了数据格被良好地填充,由此允许该格能可靠地被识别且使其透视畸变被检测并随后在数据采样期间被纠正。为允许检测标签边界,每个标签数据必须包括标记图形,且这些必须被冗余地编码以允许可靠的检测。这种标记图形的开销类似于明确的透视目标的开销。一种这样的设计使用关于格顶的不同点定位点来表示不同的字形,由此表示不同的多位值(见Anoto Technology Description,Anoto April2000)。
1.2.6标签映象
解码标签得到区域ID,标签ID以及与标签相关的笔转换。在可将该标签ID和与标签相关的笔位置变换为该标签区域内的绝对位置之前,必须知道该标签在该区域内的位置。这由标签映象给出,一种将标签区域中的每个标签ID映象为对应位置的功能。
标签映象反映用来使用标签平铺表面区域的方案,且其可根据表面类型而改变。当多个标签区域共享相同的平铺设计和相同的标签编号设计时,它们可共享相同的标签映象。
对区域的标签映象必须可通过区域ID来检索。由此,给定区域ID,标签ID以及笔变换,则可检索出该标签映象,可将该标签ID转换为该区域内的绝对标签位置,且可将该与标签相关的笔位置可被加到该标签位置以在该区域内产生绝对的笔位置。
1.2.7标签设计
关注两种截然不同的表面编码设计,它们都使用之前在该节描述的标签结构。优选的编码设计使用“位置指示”标签,如所讨论的。一种可替换编码设计使用“目标指示”标签。
位置-指示标签包含标签ID,其在通过与该标签区域相关的标签映象被转换时,在该区域内产生唯一的标签位置。该笔的与标签相关的位置被加至该标签位置以产生笔在该区域内的位置。然后这用来确定在与该区域相关的页描述中该笔相对于用户接口元素的位置。不仅可识别出该用户接口元素本身,而且还可识别出关于该用户接口元素的位置。因此位置指示标签一般地支持在具体用户接口元素的区域中的绝对笔路径的捕捉。
位置-指示标签包含标签ID,其直接识别与该区域相关的页描述中的用户接口元素。在该用户接口元素的区域内的所有标签识别该用户接口元素,使它们均相同且由此不能分辨。目标-指示标签因此不支持对绝对笔路径的捕捉。然而,它们支持相对笔路径的捕捉。只要该位置采样频率超过所遇到的标签频率的两倍,则在一个笔划内从一个采样笔位置到下一个的位移可明确得到。
使用任何一个标签设计,这些标签在netpage标签上与相关的视觉元素配合用作用户交互式元素,因为用户可使用适当的感测装置来与该打印页交互,以便可由该感测装置读取标签数据,以及在该netpage系统产生适当的响应。
1.3netpage网络
在优选实施例中,netpage网络包括分布的一组netpage页面服务器10,netpage注册服务器11,netpage ID服务器12,netpage应用服务器13,netpage发布服务器14,和netpage打印机601,它们通过如因特网的网络19连接,如图3所示。
该netpage注册服务器11为记录用户、笔、打印机、应用和公开之间关系的服务器,由此,其可许可不同的网络行为。其认证用户并在应用交易中为认证用户利益作为签名代理。如果需要,其还提供手写识别服务。如上所述,netpage页面服务器10保持有关页描述和页面实例的永久信息。该netpage网络包括任意个数的页面服务器,每个处理页面实例的一个子集。由于页面服务器还保持每个页面实例的用户输入值,如netpage打印机的客户直接向适当的页面服务器发送netpage输入。该页面服务器解释与该对应页面的描述有关的任何输入。
netpage ID服务器12按需分配文档ID51,并通过其ID分配设计提供页面服务器的负载平衡。
netpage打印机使用因特网分配名称系统(DNS)或类似的系统,来将netpage页面ID50解析为处理对应页面实例的netpage页面服务器的网络地址。
netpage应用服务器13为进行交互式netpage应用的服务器。netpage发布服务器14为将netpage文档向netpage打印机公开的应用服务器。
网络服务器可工作于例如来自IBM,Hewlett-Packard和Sun这些生产商的不同的网络服务器平台。多种netpage服务器可同时运行在单个主机上,且可在若干主机上分配单个服务器。由netpage服务器提供的一些或所有的功能,以及具体由ID服务器和页面服务器提供的功能也可直接提供在如在计算机工作站内或在本地网上的netpage打印机的netpage设备中。
1.4netpage打印机
netpage打印机601为注册于netpage系统的设备,且按需经由订阅来打印netpage文档。每个打印机具有唯一的打印机ID62,且被通过如因特网的网络且理想地是通过宽带连接连接到netpage网络。
除了非易失性存储器中的特征和安全设置之外,该netpage打印机不需要包含任何的永久信息。就用户而言,“网络是计算机”。netpage借助于分布netpage页面服务器10穿过时空交互,而不依赖于具体的netpage打印机。
netpage打印机从netpage发布服务器14接收订阅的netpage文档。每个文档被分为两个部分:页面布局,和位于这些页面的实际文本和图像对象。因为个性化,页面布局典型特定于具体的订阅者,因此通过适当的页面服务器点播至订阅者的打印机。另一方面,文本和图像对象,典型地与其他订阅者共享,且因此多播至所有订阅者的打印机和适当的页面服务器。
netpage发布服务器对将文档内容分割为多播及点播进行优化。在接收该文档页面布局的点播后,该打印机获知收听哪个多播,如果存在的话。
一旦该打印机接收限定待打印的文档的对象和完整的页面布局,则其可打印文档。
该打印机栅格化(rasterize)并同时在该纸张的两面同时打印奇偶页。其包括双面的(duplexed)打印引擎控制器760以及为此目的使用MemjetTM打印头350的打印引擎。
打印处理包括两个分离的阶段:页描述的栅格化,以及页面图像的扩展和打印。该栅格图像处理器(RIP)包括并行运行的一个或多个标准的DSP757。该双面打印引擎控制器包括自定义处理器,其实时扩展、抖动以及打印页面图像,与打印引擎中的打印头的操作同步。
不能够用于不可见IR打印的打印机具有使用吸收IR的黑墨来打印标签的选项,尽管这将标签限制在该页面的空白区域。虽然这些页面比不可见的IR打印页面具有更有限的功能,但它们仍被归类为netpage。
普通netpage打印机将netpage打印在纸张上。更专用的netpage打印机可打印到更多专用的表面,例如塑料球面或页面。每个打印机支持至少一个表面类型,且支持至少一个标签平铺设计,且由此为每个表面类型标签映象。描述实际用于打印文档的标签平铺设计的该标签映象811变得与该文档有关,从而该文档的标签可被正确地解释。
图2示出netpage打印机类示图,反映由netpage网络上的注册服务器11保持的与打印机相关的信息。
以下在第6节参考图11至16更详细地描述该netpage打印机的优选实施例。
1.4.1 MemjetTM打印头
该netpage系统可使用打印机来进行操作,所述打印机使用范围很广的数字打印技术制成,包括热喷墨,压电喷墨,激光电子照相等等。然而,为能得到广大消费者的接受,期望netpage打印机具有以下特征:
.照片质量彩色打印
.高质量文本打印
.高可靠性
.低打印机成本
.低墨成本
.低纸张成本
.简单操作
.近无声操作
.高打印速度
.同时双面打印
.紧凑形状因子
.低功率消耗
当前任何一种可商业得到的打印技术均不具有上述所有特征。
为能够生产具有这些特征的打印机,本发明申请人发明了一种新的打印技术,称之为MemjetTM技术。MemjetTM技术是一种按需供滴的喷墨技术,其并入使用微电机系统(MEMS)技术制造的页宽打印头。图17示出MemjetTM打印头的单个打印元件300。netpage壁式打印机并入168960个打印头元件300来形成一个1600dpi的页宽双面打印机。该打印机同时打印青、洋红、黄、黑和红外墨,以及纸调节器和墨固定剂。
该打印元件300大约110微米长且32微米宽。这些打印元件的阵列形成在硅基底301上,该硅基底合并了CMOS逻辑、数据传递、定时和驱动电路(未示出)。
该打印元件300的主要元件为喷嘴302,喷嘴边303,喷嘴腔304,流体密封305,墨通道边306,杠杆臂307,有源激励器梁对308,无源激励器梁对309,有源激励器固定器310,无源激励器固定器311,以及墨入口312。
有源激励器梁对308在连接319被机械地连接到无源激励器梁对309。这两个梁对都在它们相应的固定器点310和311被固定。元件308,309,310及319的组合形成悬臂电热弯曲激励器320。
图18示出打印元件阵列300的一小部分,包括打印元件300的横截面315。该横截面315被示出为没有墨,以清楚示出穿过硅晶片301的墨入口312。
图19(a),19(b)和19(c)示出MemjetTM打印元件300的操作周期。
图19(a)示出在打印墨滴之前墨弯月面316的静止位置。通过墨弯月面316处和在该喷嘴腔304和墨通道边306之间形成的流体密封305的表面张力将墨保持在喷嘴腔中。
当打印时,打印头CMOS电路将来自打印引擎控制器的数据分配至正确的打印元件,锁存数据,并缓存数据以驱动该有源激励器梁对308的电极318。这使得电流流过梁臂308大约一毫秒,产生焦耳热。焦耳热导致的温度升高使梁对308扩展。因为无源激励器梁对309未被加热,其不会扩展,造成这两个梁对之间的应力差。该应力差被弯向该基底301的电热弯曲激励器320的悬臂端部分地分解。杠杆臂307将该运动传输至喷嘴腔304。该喷嘴腔304向图19(b)所示位置移动大约两微米。这提高了墨的压力,使墨321从喷嘴302喷出,并使该墨弯月面316凸出。该喷嘴边303防止墨弯月面316在喷嘴腔304的表面扩散。
随着梁对308和309的温度平衡,激励器320回到其原始位置。这有助于使墨滴317与喷嘴腔的墨321断开,如图19(c)所示。该喷嘴腔通过墨弯月面316处的表面张力的作用重新添充。
图20示出打印头350的一段。在netpage打印机中,打印头的长度是沿方向351的纸的全部长度(典型地为210mm)。所示段的长为0.4mm(大约全部打印头的0.2%)。在打印时,该纸张沿方向352移动经过固定打印头。该打印头具有6行互相交叉的打印元件300,打印由墨入口312供给的六种颜色或类型的墨。
为了在操作期间为保护该打印头的易碎表面,将喷嘴保护晶片330附着于该打印头基底301。对于每个喷嘴302,有一个对应的喷嘴保护孔331,通过该孔提供墨滴。为防止该喷嘴保护孔331被纸纤维或其它杂质堵塞,在打印期间通过空气入口332抽取过滤的空气并喷嘴保护孔离开。为防止墨321干。在打印机空闲时该喷嘴保护被密封。
1.5netpage笔
该netpage系统的主动感测装置典型为笔101,其使用嵌入的控制器134,能够通过图像传感器从页面捕捉并解码IR位置标签。该图像传感器是被提供有适当的过滤器的固态装置,以允许仅在近红外波长感测。如以下更详细地描述,当笔尖与表面接触时,该系统能够感测,且该笔能够以足够的速率感测标签以捕捉人的手写(即,在200dpi或更大以及100Hz或更快)。加密由该笔捕捉的信息并将其无线发射到打印机(或基站),打印机或基站解释关于该(已知)页面的数据,或在优选实施例中,将该信息发射至netpage服务器以便解释。
该netpage笔的优选实施例既可作为标记墨笔操作,又可作为非标记触针(stylus)操作。然而该标记方面在将netpage系统用作浏览系统来说是不必要的,如当其用作因特网接口时。每个netpage笔均向该netpage系统进行注册且具有唯一的笔ID61。
当任一笔尖与netpage接触时,该笔确定其相对于该页面的位置和取向。该笔尖附着于力传感器,且关于阈值来解释该笔尖上的力以指示该笔是“上”还是“下”。这允许该页面上的交互元件通过对该笔尖施压而被“点击”,以便请求来自网络的信息。此外,将该力捕捉作为连续值以允许,如签字的全部动态被确认。当受到特定的力时,该笔尖可移动,所述力大于通常写字所用的力。为“点击”,该用户使用足够的力来移动该笔尖。与由不移动的笔尖提供的反馈相比,可向用户提供更多所需的反馈。
笔通过在红外谱成象该笔尖附近的页面的区域193,确定在页上其笔尖的位置和取向。其解码最近的标签并通过在成象标签上观察的透视畸变以及该笔光学的已知几何、计算该笔尖相对于该标签的位置。尽管该标签的位置分辨率低,因为在该页面上的标签密度与该标签的尺寸成反比,因此所调节的位置分辨率很高,超过精确手写识别所需的最小分辨率。
笔关于netpage的动作被捕捉为一系列的笔划。笔划包括在该页面上的一系列标记时间的笔位置,由下笔事件引起且由随后的上笔事件完成。不管什么时候页面ID改变,笔划还标记有netpage的页面ID50,在正常的条件下,其处于该笔划的开始。
每个netpage笔具有与其关联的当前选择826,允许该用户进行拷贝和粘贴操作等。该选择标记有时间以允许该系统在限定的时间期间之后丢弃它。该当前选择描述页面实例的一个区域。其包括大部分近期的关于该页面的背景区域的通过笔捕获的数字墨笔划。一旦其经由选择超级链接激活而提交到应用,其以应用的特定方式解释。
每个笔具有当前笔尖824。这是由该笔最后通知给该系统的笔尖。在上述缺省的netpage笔的情形中,标记墨笔尖或非标记触针笔尖是当前的。每个笔还有一当前笔尖类型825。这是通过应用,例如响应于用户从调色板选择选择颜色最后与该笔相关的笔尖类型。该缺省的笔尖类型是与该当前笔尖相关的笔尖类型。通过笔捕获的笔划标记有当前笔尖类型。当该笔划随后再现时,它们以被标记的笔尖类型再现。
只要在该笔在可与之通信的打印机范围内,该笔缓慢地闪亮其“在线”LED。当该笔不能关于该页面解码该笔划时,其瞬间激活其“出错”LED。当该笔成功关于该页面解码笔划时,其瞬间激活其“ok”LED。
一系列捕捉的笔划被称作数字墨。数字墨形成绘图和手写的数字交换的基础,用于手写的在线识别,并用于签字的在线确认。
该笔是无线的且通过短程无线电链接将数字墨发射至netpage打印机。该发射的数字墨被加密用于保密和安全且被打包用于有效的发射,但总是在提笔事件中被清洗(flush)以确保及时在打印机中处理。
当该笔在打印机的范围之外时,其在该内部存储器中缓存数字墨,该内部缓存器具有超过十分钟连续手写的容量。当该笔再次在该打印机的范围内时,其传送任何缓存的数字墨。该缓存器可提供更多或更少的缓存器容量。
笔可被注册于任意数目的打印机,但因为所有状态数据存在于纸和网络上的netpage上,因此笔在任意具体时刻与哪个打印机通信就非常不重要了。
以下参考图8至10在第6节更为详细地描述该笔的优选实施例。
1.6 netpage交互
当笔用于与netpage 1交互时,netpage打印机601从笔101接收与笔划相关的数据。当该笔用于执行如笔划的运动时,该标签4的编码数据3被该笔读取。该数据允许确定具体页面和相关交互元素的特征,以及获得笔相对于页面的相对位置的指示。该指示数据被发射至打印机,这里它通过DNS将该笔划的页面ID50解析成该netpage页面服务器10的网络地址,所述服务器10保持了对应的页面实例830。然后,它将该笔划发射到页面服务器。如果该页面最近在较早的笔划内被识别,则该打印机可在其缓存内已经具有相关页面服务器的地址。每个netpage包括由netpage页面服务器(见下)永久保持的简洁的页面布局。该页面布局涉及如如图像、字体以及文本片段的对象,典型地存储在该netpage网络别处。
当该页面服务器从该笔接收笔划时,其检索该笔划应用的页描述,并确定该笔划与页描述的哪个元件相交。然后,其能够在该相关元件的类型的上下文中解释该笔划。
“点击”典型地为笔划,这里该下笔位置和随后的上笔位置之间的距离和时间都小于一些小的最大值。由点击激活的对象典型地要求激活点击,因而,忽视较长的笔划。如“草率(sloppy)”点击的笔行为注册的失败,由缺少来自该笔的“ok”LED的响应来指示。然而,在netpage包括钮的情况下,当下笔和上笔位置都在该钮区域内时,可注册“点击”。
在netpage页面描述中有两种输入元件:超级链接和表单字段。通过表单字段输入也可触发相关超级链接的激活。
1.7 netpage的标准特点
在该优选形式中,每个netpage被打印有底部的netpage标志以指示其为netpage且由此具有交互特征。该标志还用作拷贝钮。在多数情况下,“点击”该标志产生该页面的拷贝。在一种形式的情形,该钮产生该整个表单的拷贝。且在安全文档的情形,例如票或联票(coupon),该钮引出解释性注释或广告页面。
该缺省的单个页面拷贝功能直接由相关的netpage页面服务器来处理。特定的拷贝功能则通过将该标志钮链接至应用来处理。
1.8用户帮助系统
在优选实施例中,该netpage打印机具有标有“帮助”的单个钮。当压下该钮时,其引出单页面信息,包括:
.打印机连接状态
.打印机消耗状态
.高级帮助菜单
.文档功能菜单
.高级netpage网络目录
帮助菜单提供关于如何使用该netpage系统分级手册
文档功能菜单包括以下功能:
.打印文档拷贝
.打印干净的表单拷贝
.打印文档的状态
通过简单按压该钮来启动文档功能且之后接触该文档的任何页面。文档的状态指示谁公开它、何时向谁递送它以及随后向谁及何时将其作为表单提交。
该netpage网络目录允许用户在网络上的服务和公开的层次中航行。作为一个替换,用户可调用该netpage网络“900”号“黄页”并向操作员说明。该操作员可以定位所需的文档并将其路由至用户打印机。依赖于该文档类型,该公开者或用户支付少量“黄页”服务费。
如果该打印机不能够打印,则该帮助页面显然不能得到。在此情形,该“出错”灯被点亮,且用户可通过网络请求远程诊断。
2.netpage打印机描述
2.1打印机机构
该垂直安装的netpage壁式打印机601被完全组装地示于图11和12。如图12,12a和30中的最佳示出,其使用双面81/2”MemjetTM打印引擎602和603将netpage打印在A4尺寸的介质上。使用直纸路径、纸604通过双面打印引擎602和603,所述双面打印引擎602和603以全彩色或全混合色同时打印纸张的两面。多-DSP栅格图像处理器(RIP)将页面栅格化至内部存储器,及一对自定义打印引擎控制器扩展,抖动并实时将netpage图像打印至双面打印头。
整体装订组件605沿每个打印纸张的一边施加一条胶,允许在对其施加压力时使其粘附于前一张。从而产生最后的装订文档618,其厚度范围可从一张至几百张。以下将具体参考图26,27和28来详细考虑该装订组件。
参考图11,12,12a,13和21-23,壁式打印机601包括主机壳606,其容纳所有主要的元件和组件。如图23的最佳示出,其在前上部具有枢转介质托盘607,该枢转介质托盘607被前模件608和处理模件609所覆盖。该前模件608,处理模件609和下前模件610可改变颜色、纹理及抛光来使得该产品更加符合顾客的要求。它们简单地夹持到该壁式打印机601的前部。
图24和25独立示出壁式打印机的电系统。挠性打印电路板(挠性PCB)611从介质托盘607延伸至主PCB612。其包括四种不同颜色的LED613,614,615和616,以及按钮617。这些LED通过前模件示出并指示“打开(on)”613,“缺墨(ink out)”614,“缺纸(paper out)615,以及“出错(error)”616。该按钮617引出打印的以使用指令的形式的“帮助(help)”、打印机和使用状态信息,以及netpage网络上的资源的目录。
被打印装订的文档618通过壁式打印机601的基座退出到干净的塑料可移动的收集托盘619。以下将具体参考图28来详细对其加以讨论。
该壁式打印机601由内部110V/220V电源620供电,且具有金属安装板621,其通过四个螺钉被固定于墙壁或稳定的垂直表面。金属板621中插入的锁眼槽元件622允许安装在该打印机后部的四个插销(spigot)钩到该板。壁式打印机601通过位于该机壳模件606的螺钉防止被提升到在该介质托盘607后的一位置的板621。
参考图21,壁式打印机601的一侧包括模块架624,其容纳网络接口模块625,该接口模块625允许打印机连接至netpage网络和本地计算机或网络。该接口模块625可在工厂或现场被选择并安装,以提供用户所需的接口。这些模块可具有普通的连接器选择,例如:IEEE1394(火线)连接,标准中心打印机端口连接或组合的USB2与以太网连接。这使用户将壁式打印机601连接到计算机或将其用作网络打印机。也可使用其它类型的连接。该接口模块PCB,(具有金接触边条)通过边连接器直接塞到主壁式打印机PCB 612。在模块设计中通过工具插入的使用可容纳不同的连接器配置。在该模块625任一侧上的手指凹口允许容易的手动插入或移除。
转到图30,主PCB612被附着于机壳606的后部。该板612通过机壳模件606接口到接口模块625。PCB612还将必须的外围电子设备载至MemjetTM打印头705。这包括主CPU,其具有易失性存储器(当前,使用两个32MB DRAM),闪存,IEEE 1394接口芯片,马达控制器(当前为6个),不同的传感连接器,接口模块PCB边连接器,电源管理器,内部/外部数据连接器和QA芯片。
图23示出接入到纸604和墨盒627的前舱。参见图29,纸604被置入铰接的顶部托盘607,并被向下压至施加弹簧的台板(sprung platen)666上。托盘607通过铰链700被安装于机壳606。每个铰链具有基座,铰链杆和铰链侧。该基座上的枢和纸/介质托盘607与杆和侧啮合,使得该纸/介质托盘607如此旋转,使得能够避免供给管646扭结。也可使用其它纸托盘设计。
在被关闭之前,该纸604定位在边引导667下,且通过金属弹簧部件668的作用被自动地注册至该托盘607的一侧。墨盒627通过一系列自密封的连接器629连接到枢转墨连接器模件628。该连接器629将墨、空气和胶传送至它们分离的位置。该墨连接器模件628包括传感器,其检测墨盒上的QA芯片并在打印之前确认标识。当检测到前舱关闭时,释放机构允许施加弹簧的台板666靠着机动介质拾取辊组件626推纸604。
图22,示出该可更换的墨盒627的整个组件。其具有囊或腔用于存储固定剂644,粘合剂630,和青631,洋红632,黄633,黑634以及红外635墨。盒627还包含在基座模件637中的微型空气过滤器636。如图13所示,该微型空气滤波器636通过管639与打印机内部的气泵638接口。这将过滤的空气提供到打印头705以防止微粒进入到MemjetTM打印头705,这可能会堵塞喷嘴。通过将空气过滤器636合并到盒627,该过滤器的工作寿命可有效的链接到该盒的寿命。这保证了该过滤器与墨盒一同更换,而不依赖用户定时来清理或更换过滤器。此外,粘合剂和红外墨与可见墨和空气过滤器一起补充,由此降低了打印机操作由于消耗材料的耗尽而如此频繁地被中断。
墨盒627具有薄壁壳640。该墨囊631至635和固定剂囊644通过将盒钩在一起的销钉645悬置于壳内。该单个胶囊630被容纳在该基座模件637中。这是完全可回收的产品,具有能够打印和粘连3000面(1500张)的容量。
参见图12,12a,24,25和30,该机动化的介质拾取辊组件626将顶纸张直接从介质托盘607通过第一打印引擎602上的纸传感器(未示出)推到双面MemjetTM打印头组件。
两个MemjetTM打印引擎602和603沿直线纸路径以相对一线顺序的配置安装。该纸604由整体、机动的拾取辊626被送到第一打印引擎602。感测该纸张604的位置和尺寸,且开始完全混合打印。
固定剂被同时打印以助于在最短的可能时间中干。
如图12a的最佳示出,MemjetTM打印引擎602和603包括旋转的盖、吸取和台板装置669。该盖装置在不使用时密封该MemjetTM打印头705。其除去盖并旋转以产生整体的吸干器,其用于在常规的打印器启动维护期间吸收从打印头705提供的墨。其同时移去MemjetTM打印头705内的盖装置,允许空气进入保护喷嘴屏蔽区域。该装置的第三次旋转将台板表面移至此位置,其在打印期间支持该纸张604的一侧。
该纸通过一组供有功率的出口穗轮(沿直纸路径对准)退出第一MemjetTM打印引擎602,其靠着橡胶化的辊起作用。这些穗轮接触“湿的”打印表面并连续将纸张604馈送到第二MemjetTM打印引擎603。
该第二打印引擎603被以相反方式安装达到第一个,个以便打印该纸张604的底面。
如图12,12a,13,26,和27所示,该纸张604从该双面打印引擎602和603进入装订组件605。该打印页面穿过具有纤维支撑辊的供有功率的穗轮轴670和具有穗轮和瞬时作用胶轮673的另一可移动的轴之间。该可移动的轴/胶组件673被安装于金属支撑支架,且其通过凸轮轴642的作用被向前传送至与供有功率的轴670的接口。分离的马达675向该凸轮轴提供功率。这两个马达676均由MemjetTM打印头控制。
胶轮组件673包括部分中空轴679,其具有一旋转耦合680用于来自墨盒627的胶供应管。该轴679连接至胶轮681,其通过径向孔由毛细管作用吸收粘合剂。模制壳围绕该胶轮681,其开口在前部。枢转侧模件683和施加弹簧的外门684附着于金属支撑支架及当该组件673的其余部分被向前推出时在侧边铰合。此作用通过模制壳的前部暴露胶轮681。拉簧685关闭组件并在不作用期间有效地盖住胶轮681。
当该纸张604穿过进入该胶轮组件673时,粘合剂被应用于前侧的一个垂直边(远离一文档的第一纸张),因为其被向下传递到该装订组件605。应当理解此设置在打印期间将粘合剂应用于每一页,使得该纸通过该打印机的运动在单独的胶粘站不被中断或停止。这提高了打印机速度,然而,其要求页面以“肖像”配置移动经过打印机(即沿与该长边平行的方向)。接着这又要求纸托盘,装订站和收集站是肖像配置。这会使该打印机的整个长度太大而不方便放置进入具有有限空间的区域。在这些情况下,介质托盘,装订站和收集站可被置于“横向”取向(与纸运动平行的短侧)以缩短该打印机的长度。然而,该胶组件必须仍能够沿页的长边应用胶。在壁式打印机的这一版本中(未示出),粘合剂被应用于具有往返胶带的每页的长边。
该“肖像”装订机组件605最佳地示于如图26。其具有一金属支撑机壳686,弹性模制装订台板(platen)687,其在四个横穿棒上行进,一模制转角台板689,其在该纸张移动穿过后支撑该文档618,和具有支撑支架691的出口舱690。该打印页面604被送入直到其搁置在出口舱690上。该装订台板687经由轮692的循环系统和施加弹簧的刚缆693(其附着于供有功率的缆线绕轴694)高速向前推动。当该缆线卷绕轴694旋转时,该缆线环路693缩短并将该装订台板687向前传送。该供有功率轴694具有一滑动离合机构并提供必要的速度来向前推动该纸张604到前一页的后面,胶粘/装订它,然后在返回弹簧699的作用下返回原始位置以接受下一打印纸张。往返台板的单个操作周期少于2秒。
该装订组件605将纸张一张一张装订成一装订好的文档,由此产生装订好的文档而不需要大量增加打印文档单页的时间。此外,其在将粘合剂按压在前一页前直接使用该粘合剂。这比将粘合剂用于每一页后并随后按压每页纸至其后的页更有效,因为在打印过程中的任何中断例如纸供应的补充会使用于最后一页的粘合剂退化且变得更加无效。
缆线693具有弹性以允许正向压力施加于前一页以辅助装订。此外,该转角台板689在其顶部比基部更低,以便沿上轴配置来支撑该文档618。
可操作地连接于该步进马达的控制的传感器(未示出)可用于确定装订于该文档的最后一页的位置,以允许该台板精确地将下一页粘着于它。
当其被传递通过该转角台板689时,纸张敲击器643敲击该纸张604至该装订机605的一侧。该主PCB612控制分别用于缆线绕轴694,敲击器643和出口舱690的马达695,696,697。
当文档618被装订完成时,该供有功率的出口舱690打开。敲击器(tamper)传感器(未示出)被提供以检测文档阻塞或其它作用于防止出口舱605关闭的干扰。敲击器643还在从装订机605弹出到收集托盘619期间敲击对准该打印的文档618。下前模件610上的塑料箔698与舱690合作以将完成的文档618导向收集托盘619的后部并将任何进一步的文档馈给至该托盘,同时不会触及现存的一个。可提供多个弹性箔片,每个具有不同的长度以容纳具有不同页面大小的文档。该收集托盘619以干净的塑料模制,且在一定负载下拉出其插槽。在三侧提供移动文档的接口。
2.2基于MemjetTM的打印
MemjetTM打印头产生1600dpi二值CMYK。在低扩散纸上,每一个弹出的墨滴形成几乎完美的圆形的直径为22.5um的点。这些点很容易地分离产生,允许分散点抖动以充分利用。
页面布局可包括图像、图形和文本的组合。使用随机分散点抖动再现连续色调(contone)图像和图形。不像集合点(或振幅解调)抖动,分散点(或频率调制)抖动再现几乎到达点分辨率限制的高空间频率(即图像细节),而当由人眼空间集成时,同时同步再现较低空间频率至其全色彩深度。,随机抖动矩阵被认真设计为当沿图像平铺时免于讨厌的低频图形。因此,其大小典型的超出要求支撑具体数目的密度级所需的最小大小(例如16×16×8比特用于257密度级)。
人对比敏感度的峰值在每个视场角约3周期的空间频率,然后对数降低,以系数100、每度超过约40周期降低,在每度60周期之上变得无法测量。在12英寸(大约300mm)的正常的观察距离,这将大约转换为在打印页面上每英寸200-300周期(cpi),或根据奈奎斯特理论每英寸400-600个样本。
实际上,高于大约300ppi的连续色调分辨率的用处是有限的,除了在例如医学成象的专门应用中的使用以外。杂志的偏移打印,例如,使用范围在150-300ppi的连续色调分辨率。较高的分辨率对由于抖动产生的颜色误差稍有贡献。
黑文本和图形使用二值黑点直接产生,因此在打印之前反混淆(即低通滤波)。文本因此在上述讨论的可见的限制外被超级采样,以当由眼来进行空间结合时产生更光滑的边。高达约1200dpi的文本分辨率持续有助于感知的文本清晰度(当然,假定低扩散纸)。
netpage打印机使用为267ppi的连续色调分辨率(即1600dpi/6),以及800dpi的黑文本和图形分辨率。
2.3文档数据流
因为MemjetTM打印头的页宽性质,每一页必须被以恒速打印以避免产生可见的假象。这意味着打印速度不能改变以匹配该输入数据速率。文档栅格化和文档打印因此被解耦以确保打印头具有恒定的数据供应。直到页面全部被栅格化才打印该页面。这通过将每个栅格化页面图像的压缩版本存储在存储器中实现。
该解耦还允许在栅格化简单页面时该栅格图像处理器(RIP)在打印机前运行,争取时间以栅格化更多的复杂页面。
因为连续色调彩色图像由随机抖动再现,但是黑文本和线图形直接使用点再现,该压缩的页面图像格式包括单独的前景二值黑层和背景连续色调色层。在该连续色调层被抖动之后,该黑层在该连续色调层上合成。
netpage标签被渲染到单独层,且最后使用红外吸收墨打印。
在267ppi,连续色调CMYK数据的信纸大小页面具有25MB的大小。使用有损耗的连续色调压缩算法,例如JPEG(ISO/IEC 19018-1:1994,信息技术-连续色调静止图像的数字压缩和解码:要求和准则,1994,其内容通过交叉引用合并与此),连续色调图像以高至10∶1的比率压缩,而没有明显的质量损失,假设2.5MB的压缩页面大小。可使用无损失的压缩算法但这些与损耗压缩算法相比通常不会得到高压缩比。
在800dpi,二值数据的字母大小页面具有7MB的大小。如文本的一致数据压缩地很好。使用无损失的二值压缩算法,例如组4传真,(ANSI/EIA538-1988,用于组4传真设备的传真编码方案和编码控制函数,1988年8月,其内容通过交叉引用合并与此),10-点文本以约为10∶1的比率压缩,假定0.8MB的压缩页面大小。
一旦抖动,CMYK连续色调图像数据的字母大小页面包括114MB的二值数据。对该数据使用无损失的二值压缩算法纯粹是无意义的,因为该优化抖动是随机的,即由于其引入难以压缩的无序。
该双层压缩页面图像格式因此采用损失JPEG连续色调图像压缩和无损失二值文本压缩的相对强度。该格式足够简洁因此能够被有效存储,且足够简单以允许在打印期间直接实时扩展。
由于文本和图像通常不重叠,该正常最坏情形的页面图像大小为2.5MB(即仅图像),同时该正常的最佳情形的页面图像大小为0.8MB(即,仅文本)。该绝对最差情形页面图像大小为3.3MB(即文本在图像上)。假设平均四分之一的页面包括图像,平均页面图像大小为1.2MB。
2.4打印机控制器结构
该netpage打印机控制器包括控制处理器750,工厂安装或现场安装的网络接口模块625,无线电收发器(收发控制器753,基带电路754,RF电路755,以及RF谐振器和感应器756),双栅格图像处理器(RIP)DSP757,双面打印引擎控制器760a和760b,闪存658,和DRAM657(当前64MB),如在图14中的框图所示。
该控制处理器处理与网络19和本地无线netpage笔101之间的通信,检测该帮助按钮617,控制该用户接口LED613-616,并馈送和同步该RIPDSP757和打印引擎控制器760。其包括媒质性能通用微处理器。该控制处理器750与打印引擎控制器760通过高速串行总线659通信。
该RIP DSP栅格化并压缩页描述至netpage打印机的压缩页面格式。每个打印引擎控制器扩展,抖动并将页面图像实时打印至其相关的MemjetTM打印头350(即每分钟超过30页)。该双面打印引擎控制器同时打印一张纸的双面。
该主打印引擎控制器760a结合主QA芯片665和墨盒QA芯片761控制该纸张传输并监视墨的使用。
打印机控制器闪存658有用于处理器750和DSP757的软件以及配置数据。这在启动时被拷贝到主存储器657。
该处理器750,DSP757,和数字收发器元件(收发器控制器753和基带电路754)被集成在单个控制器ASIC656中。模拟RF元件(RF电路755和RF谐振器和感应器756)被单独提供在单独的RF芯片762中。由于netpage打印机允许网络连接是工厂选择或现场选择,该网络接口模块625是单独的。闪存658和该2×256Mbit(64MB)DRAM657也是离开芯片的。该打印引擎控制器760提供在单独的ASIC内。
提供多种网络接口模块625,每一个提供netpage网络接口751且可选择提供本地计算机或网络接口(未示出)。netpage网络因特网接口包括POTS调制解调器,混合光纤同轴(HFC)线缆调制解调器,ISDN调制解调器,DSL调制解调器,卫星收发器,当前和下一代蜂窝电话收发器,以及无线本地环路(WLL)收发器。本地接口包括IEEE1284(并口),IOBase-T,和100Base-T以太网,USB和USB 2.0,IEEE 1394(火线),以及多种出现的家庭联网接口。如果因特网连接可在本地网络上得到,则本地网络接口可用作netpage网络接口。
无线收发器753在通常被无绳电话使用的未许可的900MHz通信,或可替选地在未被许可的2.4GHz的工业、科学及医学(ISM)频段上通信,并使用跳跃和冲撞检测来提供无干扰的通信。
该打印引擎控制器可选择地合并了红外数据联合(IrDA)接口,用于接收从如netpage照相机的装置“喷出”的数据。在一个可替选实施例中,该打印机使用IrDA接口,用于与适当配置的netpage笔的短程通信。
2.4.1栅格化和打印
一旦主处理器750已经接收(在550)并到存储器657证实(在551)该文档的页面布局和页面对象,其在DSP757上运行适当的RIP软件。
DSP757栅格化(在552)每一个页描述并压缩(在553)该栅格化的页面图像。该主处理器在存储器657存储(在554)每个压缩的页面图像。最简单的负载均衡多个DSP的方法是让每个DSP栅格化单独的页面。DSP可以总是被处于忙,因为通常任意数目的栅格化的页面一般可被存储在存储器中。当栅格化缩短文档时该策略仅导致潜在的DSP的很少的使用。
该页描述中的水印区域被栅格化为连续色调分辨的二值位图,其无损失地被压缩为可以忽略的大小,且其形成压缩页面图像的一部分。
该打印页面的红外层包括密度为每英寸大约六个的编码netpage标签。每一个标签编码该页面ID,标签ID,以及控制位,且每个标签的数据内容在栅格化期间产生并存储在该压缩的页面图像中。
主处理器750将背靠背的页面图像传递至双面打印引擎控制器60。每个打印引擎控制器760存储该压缩的页面图像在其本地存储器769中,且开始页面扩展和打印管线。页面扩展和打印被管线化,因为将整个114MB二值CMYK+IR页面图像存储在存储器中是不现实的。
打印引擎控制器扩展该压缩的页面图像(在555),使该扩展的连续色调色数据抖动至二值点(在556),在该抖动的连续色调层之上复合该扩展的双层黑层(在557),渲染该扩展的netpage标签数据(在558),最后打印该全部渲染的页面(在559)以产生打印netpage 1。
2.4.2打印引擎控制器
打印引擎控制器760的页扩展和打印管线包括高速IEEE1394串行接口659,标准JPEG解码器763,标准组4传真解码器764,自定义半调色剂/合成器单元765,自定义标签编码器766,线加载器/格式器单元767,和至MemjetTM打印头350的自定义接口768,如图16的框图所示。
打印引擎控制器360以双缓冲器的方式操作。当将一页通过高速串行接口659加载进入DRAM769时,之前加载的页面从DRAM769读出,并将该页面传送通过打印引擎控制器管线。一旦该页面完成打印,刚刚加载的该页面被打印,同时载入另一页。
该管线的第一阶段扩展(在763)JPEG-压缩连续色调CMYK层,扩展第4组传真-压缩二值黑层(在764),以及根据1.2节中限定的标签格式渲染(在766)二值netpage标签层,均为并行。第二阶段抖动(在765)该连续色调CMYK层并在产生的二值CMYK层上合成(在765)二值黑层。该产生的二值CMYK+IR点数据被缓存并格式化(在767),用于通过一组线缓冲器打印在MemjetTM打印头350上。大多数这些线缓存器被存储在离开芯片的DRAM。最后阶段将这六通道的二值点数据(包括固定剂)通过打印头接口768打印到MemjetTM打印头350。
当统一使用几个打印引擎控制器760时,例如在双面配制中,它们通过共享的线同步信号770同步。通过外部主/从插脚771选择的仅一个打印引擎760产生线同步信号770到共享线。
打印引擎控制器760包括低速处理器772用于同步该页面扩展和渲染管线,通过低速串行总线773配置打印头350,并控制该步进马达675,676。
在该netpage打印机的81/2”版本,该两个打印引擎每一个沿该页面的长方向(11”)每分钟打印30个字母页面,在1600dpi假设8.8kHz的线速率。在该netpage打印机的12”版本,该两个打印引擎每一个沿该页面的短方向(81/2”)每分钟打印45个字母页面,假设10.2kHz的线速度。这些线速率在该MemjetTM打印头的操作频率内,其在当前设计中超过30KHz。
2.5netpage冰箱
该发明的具体设备是用于家庭或工业应用的系统,其提供如冰箱的设备和交互式打印机装置的组合功能。为简化起见,该设备以下被称为“netpage冰箱”并在netpage系统的下文描述。然而,将会理解,也可以类似方式配备其它适当的家用设备,且可替选的计算机系统可被采用以可操作的与冰箱或其它设备交互。
由于本发明的netpage打印机是远程交互的(通常,通过从netpage笔到打印装置的无线传输),在打印机的使用和冰箱本身的使用之间没有冲突的危险。此外,冰箱已供有功率,且可容易地增加网络连接,且其门为netpage打印机提供理想的形式因素,高但很浅。
图31,32,和33示出完全装配的netpage冰箱1001,且在图34中示出其截面图。该netpage冰箱1001提供上矩形壳体1034,用作第一环境控制腔,具有限定适用于产品的存储和冷藏的内部隔间,和下矩形壳体1036,用作第二环境控制腔,适用于产品的存储和冰冻。图34的横截面视图还示出该冰箱后部热交换管1030和系统压缩泵和马达组件1032。该设备的存储隔间1034,1036的入口分别通过上门1012和下门1014提供,其还用于提供机械结构,用于支持交互式打印机装置功能。该机械设置还允许为了操作和维护方便进入该交互式打印机的功能,并满足人因素引擎设计原则。
图32示出消耗品入口舱1016的可进入性,即通过该舱可得到需要周期更换的那些部件的补充,通常是纸和墨。该入口舱1016被提供作为netpage冰箱1001的上门1012内的铰合组件,被安装用于向下向外折叠以便易于由用户接触。交互式打印机不需要例行接入的这些部分被干净地隐藏在该门组件中,需要时可由维护操作员接近。图34的横截面视图图示出该打印装置的功能元件的相对位置,包括介质托盘607,PCB612,以及纸供给隔间,打印引擎602,603,用于既打印可见的编码打印信息也打印不可见的编码打印信息,以及装订组件605,在其下端由出口舱690关闭,以在需要时产生装订多页文档618。在该netpage冰箱1001的下门1014内,提供出口托盘组件,使得能够方便地接入该netpage打印机的打印输出。该出口托盘组件包括收集托盘619,其接受通过来自装订组件605的出口托盘的重力馈给的输出,出口托盘易于被获取以允许打印的装订的文档618的移去。
于是在优选实施例中,netpage冰箱1001被配置为与netpage联网计算机系统一起工作,该netpage联网计算机系统在上文和在前面共同提交的申请中详细的描述。由此该netpage冰箱被注册有该netpage系统,并根据上述的过程和在之前的申请PCT/AU00/00561中的详述、按需或通过订阅打印netpage文档。每个netpage冰箱具有唯一ID,并通过如因特网的网络被连接至netpage系统,理想地通过宽带连接。该网络互连通过集成到netpage冰箱的网络接口来支撑。用于接收来自netpage笔的信号的接收器被建到netpage冰箱的上门内的打印装置。图33示意性地示出两个引线1022,1028,穿过上冰箱门1012,上冰箱门铰合机构,以及该冰箱柜体的上部的侧壁行进以出现在该设备的后部,提供分别至主电源1026的连接以向netpage打印机装置供给功率,和至网络链接1024的连接,如住户电话线提供至因特网的连接。
在该netpage冰箱的优选形式下,该冰箱功能和交互式打印机功能是相互依赖的。即,该交互式打印机功能的某些特定的能力不可动摇地链接至该冰箱功能的特定的功能特征。因此,除了提供冰箱的固有能力外,该netpage冰箱还提供唯一的附加功能,其补充设备的固有功能。该附加的功能包括,但不限于:
a.自动库存监视和控制;
b.设备控制;以及
c.故障诊断和报告
2.5.1自动库存监视和控制
结合外部感测装置,例如netpage笔,该netpage冰箱提供监视库存的能力,因为其可进入该存储室并从存储室移出。该功能向该设备提供了辅助再储存的功能,监视按日期的使用,并建议使用可获得的成分的方法。用户的netpage笔可易于扩充以支持条形码扫描,且netpage系统可提供将条形码输入转换为对适当购物车的更新的应用。正如考虑的那样,netpage系统本身能够为每个用户为每组产品的种类记录希望的应用。
2.5.2装置控制
netpage冰箱提供控制冰箱的能力,例如温度控制,以及其它能够使用网络设备,例如家庭剧院系统,空气调节单元以及安全系统。该netpage冰箱能够以远程控制装置形式产生打印控制钮,其随后可用于控制适当设备的正常的功能。netpage冰箱将典型地位于可易于获得的中心位置,由此,netpage冰箱是合并了该装置控制能力的适当系统。
2.5.3故障诊断和报告
结合一个或多个热传感器1018,其位于netpage冰箱存储隔间且通过嵌入交互式打印机装置功能的传感器接口监视,该netpage冰箱提供故障诊断和报告能力。例如,在检测的温度超过某阈值水平的事件中,该netpage冰箱产生打印报告来指示一个或其它存储隔间内的温度超过预设的阈值水平。类似的,如果在向冰箱的电功率供给中检测到断供,则该netpage冰箱产生报告,详细说明供给中断,用于向设备用户提供信息。
总结
以上结合优选实施例和若干具体的实施例对本发明进行了说明。然而,本专业技术人员将会理解与上述具体说明的实施例不同的其它的实施例也将会落入本发明的精神和范围内。相应地,将会理解本发明并非旨在限制于本说明书中描述的具体实施例,包括通过交叉参考适当引用的文档。该发明的范围仅由附加的权利要求限制。

Claims (18)

1.一种实现与网络计算机系统的交互的设备,该设备包括:
用于存储并冷却产品的装置,该产品由装置用户使用;以及
集成到所述装置中的打印机装置,该打印机装置可与所述网络计算机系统可操作地互连,该打印机装置包括打印机模块,其可被操作来打印至少一个来自所述网络计算机系统的表单,且该打印机装置被配置为接收来自由装置用户操作的感测装置的指示数据,该感测装置当被置于相对于所述至少一个表单的可操作位置时,感测该指示数据。
2.根据权利要求1的设备,其中,所述至少一个表单包括待传送至所述装置用户的信息和指示该表单的标识和该表单的至少一个参考点的编码数据,该感测装置当被置于相对于该表单的可操作位置时,使用至少一些该编码数据来感测该指示数据,以便于感测其相对于该表单的位置。
3.根据权利要求1的设备,其中,所述至少一个表单包括待传送至所述装置用户的信息以及指示该表单的标识的编码数据,该感测装置当被置于相对于该表单的可操作位置时,使用至少一些该编码数据来感测该指示数据,并产生关于其自身相对于该表单的位置的数据。
4.根据权利要求1的设备,其中所述至少一个表单包括指示该表单的标识的编码数据,该感测装置包括关于所述装置用户的标识的数据,并使用至少一些该编码数据来感测关于该表单标识的数据。
5.根据权利要求1的设备,包括所述感测装置。
6.根据权利要求5的设备,所述感测装置包括标记笔尖。
7.根据权利要求5的设备,其中,该感测装置包括标识装置,其将唯一的标识给予该感测装置并将其标识为与特定装置用户关联。
8.根据权利要求5的设备,其中,所述感测装置和所述打印机装置被配置用于所述指示数据在其之间的无线传递。
9.根据权利要求1的设备,其中,所述打印机模块集成到所述装置的门内易于由所述装置用户接近的位置。
10.根据权利要求1的设备,其中,所述打印机模块在打印表单的同时打印该编码数据。
11.根据权利要求10的设备,其中,该编码数据在可见谱内是不可见的。
12.根据权利要求1的设备,其中,为适合打印在多页上的表单,该打印机模块包括用于装订所述页的装订装置。
13.根据权利要求1的设备,其中,该装置包括至少一个传感器来测量操作参数,该至少一个传感器和打印机装置可被可操作地互连,所述至少一个表单包括装置操作信息。
14.根据权利要求1的设备,其中,所述至少一个表单包括涉及装置使用的信息,且所述计算机系统包括用于根据该指示数据识别涉及该装置使用的至少一个参数。
15.根据权利要求15的设备,其中,所述涉及该装置使用的至少一个参数与该表单的至少一个区域关联。
16.根据权利要求15的设备,其中所述涉及该装置使用的至少一个参数为该装置使用的控制参数。
17.根据权利要求9的设备,其中,该装置包括上存储室和下存储室,每个存储室可借助于绞链门进入,打印机模块提供在上存储室的门内,并且所述下存储室的门提供一收集器,设置为在所述两个门均处于关闭位置时接收从所述打印机模块退出的打印文档。
18.一种包括至少一个根据权利要求1的设备的计算机系统。
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