JP2006508454A - 回転対称タグ - Google Patents

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Abstract

あるレイアウトに従って基板上または基板内に配設された機械可読の符号化データ、およびこのような符号化データを生成する方法。このレイアウトは、６方向の回転対称性を有し、このレイアウトの回転対称中心の周りで１／６回転ずつ離間した６つの同じサブレイアウトを含む。符号化データは、回転を示すデータを含む各サブレイアウトに従って配設される。この回転を示すデータは、そのサブレイアウトの回転を、このレイアウト内の少なくとも１つの他のサブレイアウトの回転と区別する。一実施形態では、これらのサブレイアウトのシンボルは交互に配置される。

Description

本発明は、回転対称タグ、および表面の位置符号化におけるその使用法に関する。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２００２年１０月１５日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１３９１号、ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１３９２号、ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１３９３号、ＰＣＴ／ＡＵ０２／０１３９４号、およびＰＣＴ／ＡＵ０２／０１３９５号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２００１年１１月２６日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１５２７号、ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１５２８号、ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１５２９号、ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１５３０号、およびＰＣＴ／ＡＵ０１／０１５３１号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２００１年１０月１１日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１２７４号に開示されている。この同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２００１年８月１４日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ０１／００９９６号に開示されている。この同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２０００年１１月２７日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１４５８号、およびＰＣＴ／ＡＵ００／０１４４９号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２０００年１０月２０日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２７８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８４号、およびＰＣＴ／ＡＵ００／０１２８３号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２０００年９月１５日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１０８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／０１１１０号、およびＰＣＴ／ＡＵ００／０１１１１号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２０００年６月３０日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７６９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７７２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７５６号、およびＰＣＴ／ＡＵ００／００７５７号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
本発明に関係する様々な方法、システム、および装置が、本発明の出願人または譲受人によって２０００年５月２４日に出願された同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５２９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５３９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５４６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５５９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５６９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５７９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８９号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５８３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９３号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９０号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９１号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９２号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９４号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９５号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９７号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５９８号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１６号、ＰＣＴ／ＡＵ００／００５１７号、およびＰＣＴ／ＡＵ００／００５１１号に開示されている。これらの同時係属出願の開示を相互参照により本明細書に組み込む。
表面上に１つまたは複数の符号化データ構造を設けて、この符号化データ構造を適切な感知装置によって読み取り、復号し得ることが知られている。光学センサを組み込んだこのような装置の様々な実施形態が、相互参照により本出願に組み込む文献の多くに記載されている。
これらの文献に開示されている符号化データ構造はターゲットフィーチャを含み、これらのターゲットフィーチャにより、感知装置が各構造の位置を識別することができる。各構造内のフィーチャの相対位置を解釈して、感知されたときの構造の遠近歪みを求めることもでき、それによって、感知データの遠近補正を実施し得る。ただし、感知装置がこの構造内のデータを復号し得るには、この構造の回転方向の向きを求めることが必要である。これは一般に、なんらかの方法で少なくとも１つの非回転対称なフィーチャを設けることによって実現される。例えば、一実施形態では、他のフィーチャに関連して配置し得る鍵穴形状のフィーチャを設け、次いでそれを認識して、感知装置に関して構造の回転方向の向きを見つける。こうすると、データ構造内で符号化された実際のデータを復号することができる。というのは、構造の位置および回転方向の向きから、このデータ構造内でのデータの位置を推測し得るからである。
この配置の欠点は、１つまたは複数の向きのフィーチャ専用のスペースを設ける必要があることと、これらのフィーチャに損傷が存在しても回転方向の向きを求めることができるように、このようなフィーチャに冗長性を含めることが難しいことである。したがって、スペースがより効率的に使用され、誤り検出および／または誤り訂正が可能なように、向きの情報を符号化することが望ましい。
本発明の第１態様によれば、あるレイアウトに従って基板上または基板内に配設された機械可読の符号化データが提供される。このレイアウトは、６方向の回転対称性を有し、このレイアウトの回転対称中心の周りで１／６回転ずつ離間した６つの同じサブレイアウトを含む。各サブレイアウトに従って配設された符号化データは、回転を示すデータであり、このサブレイアウトの回転を、このレイアウト内の少なくとも１つの他のサブレイアウトの回転と区別する当該回転を示すデータを含む。
好ましくは、上記の回転を示すデータは、このサブレイアウトの回転を、このレイアウト内の他のそれぞれのサブレイアウトの回転と区別する。
好ましい形態では、符号化データは冗長符号化され、各サブレイアウトの符号化データは、少なくとも１つの符号化データの符号語を含む。より好ましくは、符号化データは、リードソロモン符号化を利用して冗長符号化される。
好ましくは、各サブレイアウトは、データ要素の複数の位置を定義し、これらのサブレイアウトは、どの２つのデータ要素も互いに重なり合うことなく交互に配置される。
好ましい形態では、レイアウトは、基板上で繰り返される。より好ましくは、これらのレイアウトは、基板上で合わせて束ねられる。
好ましくは、このレイアウトは六角形である。
好ましい形態では、符号化データは、この符号化データを読み取るのに使用する機械によって、レイアウトの暫定位置および回転を求めることができる１つまたは複数のターゲットフィーチャを含む。より好ましくは、これらのターゲットフィーチャは、機械による読取り後、このレイアウトの、または各レイアウトの、符号化データを遠近補正し得るように構成される。この符号化データが、少なくとも４つのターゲットフィーチャを含み、複数のレイアウトが、同じターゲットフィーチャの一部を共有することが特に好ましい。
本発明の第２態様によれば、第１態様による機械可読の符号化データを担持する表面が提供される。
好ましくは、この表面はさらに、目に見える標識を含む。
この表面は、ユーザとコンピュータの対話を可能にするインターフェース表面として使用されるように構成されることが特に好ましい。
本発明の第３態様によれば、インターフェース表面を生成する方法が提供される。この方法は、プリンタでユーザのデータを受け取るステップと、請求項１６に記載のユーザデータを組み込んだ機械可読の符号化データを生成するステップと、この符号化データを基板上に印刷するステップとを含む。
好ましくは、この方法はさらに、目に見える標識をこの基板上に、好ましくは符号化データと同時に印刷するステップを含む。
本発明の第４態様によれば、感知装置を使用して、本発明の前の態様による機械可読の符号化データを読み取る方法が提供される。この方法は、（ａ）感知装置を使用して、レイアウトの符号化データを読み取るステップと、（ｂ）このレイアウトのサブレイアウトのうち少なくとも１つのサブレイアウトの符号化データを復号することで、このサブレイアウトの少なくとも回転を示すデータを求めるステップと、（ｃ）この回転を示すデータを用いて、復号すべき残りのサブレイアウトのうち少なくとも１つのサブレイアウトの回転位置を求めるステップとを含む。
好ましくは、ステップ（ａ）は、基板を画像化して、この基板の画像を生成するサブステップと、この画像を処理して、符号化データの１つまたは複数のターゲットフィーチャを位置決定するサブステップと、これら位置決定されたターゲットフィーチャに基づいて、サブレイアウトのうち少なくとも１つのサブレイアウトの位置を求めるサブステップとを含む。
次に、単なる非限定的な例として、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態および他の実施形態を説明する。
Ｍｅｍｊｅｔ（商標）は、オーストラリア国SilverbrookResearch社の商標であることに留意されたい。
好ましい実施形態では、本発明は、ネットページネットワークコンピュータシステムとともに働くように構成される。この詳細な概要を以下に示す。必ずしもすべての実施形態が、基本的なシステムに関連して以下で論じる特定の細部および拡張部の全部を、あるいは大部分でさえ実施しないことを理解されたい。ただし、本発明の好ましい実施形態および態様が機能する状況を理解しようと試みる際に、外部を参照する必要が少なくなるように、このシステムをその最も完全な形態で説明する。
簡単にまとめると、このネットページシステムの好ましい形態は、マッピングされた表面の形態のコンピュータインターフェース、すなわち、コンピュータシステムにおいて維持される表面のマップに対する基準点を含む物理的な表面を使用する。これらマップの基準点は、適切な感知装置によって照会することができる。個々の実施形態に応じて、マッピングされた表面に局所的な照会を行うことより、このマップ内でも、かつ異なるマップの間でも明確なマップの基準点が得られるように、これらマップの基準点を可視的または不可視的に符号化し、定義することができる。コンピュータシステムは、このマッピングされた表面上のフィーチャについての情報を含むことができ、このような情報は、このマップマッピングされた表面とともに使用する感知装置により供給されるマップの基準点に基づいて引き出すことができる。このように引き出される情報は、操作者と表面フィーチャの対話に応答して、操作者の代わりにコンピュータシステムによって開始される動作の形態をとり得る。
好ましい形態では、ネットページシステムは、ネットページの生成および人間とネットページの対話に依存する。これらのネットページは、普通紙に印刷されたテキスト、図形、および画像からなるページだが、対話式ウエブページのように機能する。情報は、人間の裸眼には実質的に不可視のインクを使用して各ページ上で符号化される。ただし、このインク、したがって符号化されたデータを、光学式の画像化ペンによって感知し、ネットページシステムに送信することができる。
好ましい形態では、各ページ上のアクティブなボタンおよびハイパーリンクをペンでクリックして、ネットワークから情報を要求し、また、選択したものをネットワークサーバに知らせることができる。一実施形態では、ネットページ上に手で書き込んだテキストは、ネットページシステム内で自動的に認識され、コンピュータテキストに変換され、それによってフォームを埋めることができる。他の実施形態では、ネットページ上で記録された署名は自動的に検証され、それによって電子商取引トランザクションをセキュアに許可することができる。
図１に示すように、印刷されたネットページ１は、ユーザが、印刷されたページ上に物理的に埋めることもできるし、ペンとネットページシステムの間の通信を介して「電子的に」埋めることもできる対話式フォームを表し得る。この実施例に、名前および住所用のフィールドならびに提示ボタンを含む「要求」フォームを示す。このネットページは、可視インクを使用して印刷した図形データ２と、不可視インクを使用してタグ４の集合として印刷した符号化データ３からなる。ネットページネットワーク上に記憶される対応するページ記述５は、このネットページの個々の要素を記述するものである。具体的にはページ記述５は、各対話要素（すなわち、この実施例では、テキストフィールドまたはボタン）のタイプおよび空間的な範囲（ゾーン）を記述し、それによってネットページシステムは、ネットページを介した入力を正確に解釈することができる。例えば、提示ボタン６は、対応する図形８の空間的な範囲に対応するゾーン７を有する。
図２に示すように、図８および図９に好ましい形態を示し、かつ以下でより詳細に説明するネットページペン１０１は、家庭用、一般事務所用、または携帯用のインターネット接続印刷機器であるネットページプリンタ６０１とともに機能する。このペンは、無線式であり、短距離無線リンク９を介してネットページプリンタとセキュアに通信する。
ネットページプリンタについては、図１１〜図１３に好ましい形態を示し、かつ以下でより詳細に説明する。ネットページプリンタ６０１は、定期的にまたはオンデマンドで、個人向けにあつらえた新聞、雑誌、カタログ、パンフレットその他の刊行物を配信することができる。これらの刊行物はすべて、対話式ネットページとして高品質で印刷される。パーソナルコンピュータと異なり、ネットページプリンタは、ユーザのキッチン、朝食テーブルの近く、あるいは日々出かけるときの家の地点の近くなど、朝のニュースを最初に見る区域に隣接して、例えば壁に据え付けることができる機器である。ネットページプリンタは、テーブルトップ、デスクトップ、携帯、および小型のバージョンでも供給される。
使用する時点で印刷されるネットページは、紙の使い易さと、対話式媒体の適時性および対話性とを組み合わせたものである。
図２に示すように、ネットページペン１０１は、印刷されたネットページ１上の符号化データと対話し、この対話を、短距離無線リンク９を介してネットページプリンタに通信する。プリンタ６０１は、この対話を該当するネットページページサーバ１０に送信して解釈を行う。適切な状況では、このページサーバは、ネットページアプリケーションサーバ１３上で実行中のアプリケーションコンピュータソフトウエアに、この対話に対応するメッセージを送信する。次いで、このアプリケーションサーバは、発信元プリンタ上で印刷される応答を送信することができる。
好ましい実施形態では、このネットページシステムは、ＭＥＭＳ（微小電子機械システム）ベースの高速インクジェット（Ｍｅｍｊｅｔ）プリンタとともに使用することによって、かなり便利なものになる。この技術の好ましい形態では、比較的高速で高品質な印刷が、消費者により手ごろな価格になっている。ネットページ刊行物は、その好ましい形態では、１組のレターサイズの光沢ページが、両面にフルカラーで印刷され、合わせて綴じられ、それによって容易にめくることができ、かつ快適に扱えるなど、従来のニュース雑誌の物理的な特徴を有する。
ネットページプリンタは、ブロードバンドインターネットアクセスがますます利用可能な状況になっていることを利用する。ケーブルサービスは、米国の家庭の９５％で利用可能であり、ブロードバンドインターネットアクセスを提供するケーブルモデムサービスは、これらの家庭の２０％ですでに利用可能である。ネットページプリンタは、より遅い接続形態でも動作するが、配信時間が長くなり、画質が低下する。実際、ネットページシステムは、既存の消費者向けインクジェットプリンタおよびレーザプリンタを使用して使用可能にし得るが、システムの動作が遅くなり、したがって、消費者から見ると許容しにくくなる。他の実施形態では、ネットページシステムは、非公開のイントラネット上で動作する。他の実施形態では、ネットページシステムは、単一のコンピュータ、またはプリンタなど、コンピュータにより使用可能になる装置上で動作する。
ネットページネットワーク上のネットページ発行サーバ１４は、ネットページプリンタに印刷品質の刊行物を配信するように構成される。定期刊行物は、ポイントキャストおよびマルチキャストのインターネットプロトコルによって加入者ネットページプリンタに自動的に配信される。個人向けにあつらえた刊行物は、個々のユーザのプロフィールに従ってフィルタリングされ、フォーマットされる。
ネットページプリンタは、任意の数のペンをサポートするように構成することができ、ペンは、任意の数のネットページプリンタとともに機能し得る。好ましい実施形態では、各ネットページペンは、一意の識別子を有する。１つの家庭には、複数本の色付きネットページペンがあることがあり、家族の各構成員に１本が割り当てられる。こうすると、各ユーザは、ネットページ発行サーバまたはネットページアプリケーションサーバに関して別個のプロフィールを維持することができる。
ネットページペンは、ネットページ登録サーバ１１に登録することもでき、１つまたは複数の決済カード口座に関連づけることができる。こうすると、ネットページペンを使用して、電子商取引の決済をセキュアに許可することができる。このネットページ登録サーバは、ネットページペンによって取得された署名と、以前に登録した署名とを比較して、電子商取引サーバに対してユーザの身元を認証することができる。他の生体測定値を利用して身元を検証することもできる。あるバージョンのネットページペンは、指紋を走査することを含み、走査した指紋をネットページ登録サーバによって類似のやり方で検証する。
ネットページプリンタは、ユーザを介在させずに朝刊などの定期刊行物を配信することができるが、求められていない迷惑メールが配信されないように構成することもできる。ネットページプリンタは、その好ましい形態では、購読しているか、またはその他の方法で許可した供給源からの定期刊行物しか配信しない。この点で、ネットページプリンタは、電話番号または電子メールアドレスを知っている迷惑メール送信者なら誰でもアクセス可能なファックス機または電子メールアカウントと異なる。
１．ネットページシステムアーキテクチャ
このシステムにおける各オブジェクトモデルは、ＵＭＬ（統一モデリング言語）のクラス図を使用して記述する。クラス図は、関係によって結びつけられた１組のオブジェクトクラスからなり、ここでは、関連および汎化という２種類の関係を対象とする。関連は、オブジェクト間の、すなわちクラスのインスタンス間のある種の関係を表す。汎化は、実際のクラスに関係し、以下のように理解することができる。すなわち、クラスとは、そのクラスのすべてのオブジェクトの組であり、クラスＡをクラスＢの汎化であると考える場合、Ｂは、単にＡのサブセットである。ＵＭＬは、２次モデル化、すなわちクラスのクラスを直接サポートしない。
各クラスは、そのクラスの名前で標示された矩形として描かれる。この矩形は、このクラスの属性リストを含み、これは水平線によって名前と分離される。この矩形はさらに、このクラスの操作リストを含み、これは水平線によって属性リストと分離される。ただし、以下のクラス図では、操作はモデル化しない。
関連は、２つのクラスを結ぶ線として描かれ、任意選択でいずれかの端部をその関連の多重度で標識する。省略時の多重度は１である。＊（アスタリスク）は、「多数の」、すなわちゼロまたは複数という多重度を示す。各関連は、任意選択でその名前で標示し、やはり任意選択で、対応するクラスのロールでいずれかの端部を標示する。白抜きの菱形は、集約の関連（「〜の一部である」）を示し、関連の線の集約するもの端部のところに描く。
汎化の関係（「〜である」）は、２つのクラスを結ぶ実線として描かれ、汎化の端部のところに（白抜きの三角形の形式の）矢印を伴う。
クラス図を複数のダイアグラムに分割するとき、複製されたクラスは、そのクラスを定義する主ダイアグラム以外のダイアグラムでは、外形を破線で示す。クラスは、そのクラスが定義される場合のみ属性とともに示す。
１．１ ネットページ
ネットページは、ネットページネットワークを構築する基礎である。ネットページは、発行された情報および対話式のサービスに対する紙ベースのユーザインターフェースを提供する。
ネットページは、印刷されたページ（または他の表面領域）からなり、このページのオンライン記述に対する基準点によって目に見えないタグが付けられる。このオンラインページ記述は、ネットページページサーバによって恒久的に維持される。このページ記述は、テキスト、図形、および画像を含めて、このページの目に見えるレイアウトおよび内容を記述する。このページ記述は、ボタン、ハイパーリンク、および入力フィールドを含めて、このページ上の入力要素も記述する。ネットページでは、ネットページペンによってネットページの表面上に作成されるマーキングの、ネットページシステムによる取得および処理を同時に行うことができる。
複数のネットページは、同じページ記述を共有し得る。ただし、その他の点では同じ複数のページからの入力を区別することができるように、各ネットページに一意のページ識別子を割り当てる。このページＩＤは、極めて多数のネットページを区別するのに十分な正確さを備えている。
ページ記述に対する各基準点は、印刷されたタグの形で符号化される。このタグにより、タグが現れるページが一意に識別され、それによってページ記述が間接的に識別される。タグは、ページ上でタグ自体の位置も識別する。以下、タグの特徴をより詳細に説明する。
タグは、普通紙など、赤外線反射性の任意の基板上に赤外線吸収インクで印刷する。近赤外波長は、人間の目には見えないが、適切なフィルタを備えた固体画像センサによって容易に感知される。
タグは、ネットページペン内のエリア型画像センサによって感知され、タグデータは、最も近くのネットページプリンタを介してネットページシステムに送信される。このペンは、無線式であり、短距離無線リンクを介してネットページプリンタと通信する。タグは、ページ上を一回クリックするだけで、ペンが少なくとも１つのタグを確実に画像化し得る程度に十分に小型であり、かつ密に配置される。ページと対話するたびに、ペンがページＩＤおよび位置を認識することが重要である。というのは、この対話が、状態を保持しないからである。タグが表面の損傷を部分的に許容するように、これらのタグを誤り訂正可能に符号化する。
ネットページページサーバは、印刷された各ネットページごとに一意のページインスタンスを維持し、それによって、印刷された各ネットページごとのページ記述内の入力フィールドに対してユーザが供給する値の別個の組を維持することができる。
図４に、ページ記述、ページインスタンス、および印刷されたネットページの間の関係を示す。印刷されたネットページは、印刷されたネットページ文書４５の一部であり得る。ページインスタンスは、ネットページを印刷したネットページプリンタと、既知の場合には、ネットページを要求したネットページユーザの両方に関連する。
１．２ ネットページタグ
１．２．１ タグデータの内容
好ましい形態では、各タグは、タグが現れる領域と、この領域内のこのタグの位置とを識別する。タグは、この領域全体、またはこのタグに関係するフラグも含み得る。１つまたは複数のフラグビットは、例えば、このタグの隣接区域に関連する機能を示すフィードバックを、タグ感知装置がこの領域の記述を参照する必要なしに提供するように、タグ感知装置に知らせることができる。ネットページペンは、例えば、それがハイパーリンクのゾーン内にあるとき、「アクティブエリア」ＬＥＤを点灯させることができる。
以下でより明確に説明するように、好ましい実施形態では、各タグは、容易に認識される不変構造を含む。この不変構造は、初期検出の助けとなり、かつ、表面によって、または感知プロセスによって誘起される反りの影響を最小限に抑える助けとなる。好ましくは、タグは、ページ全体にタイル状に並べられ、ページ上を一回クリックするだけで、ペンが少なくとも１つのタグを確実に画像化し得る程度に十分に小型であり、かつ密に配置される。ページと対話するたびに、ペンがページＩＤおよび位置を認識することが重要である。というのは、この対話が、状態を保持しないからである。
好ましい実施形態では、タグが参照する領域はページ全体に一致し、このタグの形で符号化される領域ＩＤはしたがって、このタグが現れるページのページＩＤと同義である。他の実施形態では、タグが参照する領域は、ページその他の表面の任意の副領域とし得る。例えば、この領域は、対話要素のゾーンと一致させることができ、この場合、領域ＩＤはこの対話要素を直接識別し得る。
Figure 2006508454
一形態では、各タグは、１２０ビットの情報を含み、典型的には、表１に示すように割り当てられる。タグの密度を１平方インチ当たり６４個と仮定すると、１６ビットのタグＩＤは、最大で１０２４平方インチの領域サイズをサポートする。より大きな領域は、単に隣接する領域およびマップを使用することによって、タグＩＤの精度を上げずに連続的にマッピングすることができる。１００ビットの領域ＩＤにより、２１００個（〜１０３０個、すなわち１兆×１兆×百万個）の異なる領域を一意に識別することができる。
１．２．２ タグデータの符号化
一実施形態では、（１５，５）リードソロモン符号を使用して、１２０ビットのタグデータを冗長符号化する。こうすると、それぞれ１５個の４ビットシンボルを含む６つの符号語からなる３６０個の符号化ビットが得られる。（１５，５）リードソロモン符号では、１つの符号語当たり最大で５つのシンボル誤りを訂正することができる。すなわち、１つの符号語当たり最大で３３％のシンボル誤り率が許容される。
各４ビットシンボルは、タグ内で空間的にコヒーレントに表され、６つの符号語の各シンボルは、タグ内で空間的に交互に配置される。こうすると確実に、バースト誤り（複数の空間的に隣接したビットに影響を及ぼす誤り）により損傷を受けるシンボルの全体的な数および任意の１つの符号語中のシンボルの数が最小限に抑えられ、そのため、このバースト誤りを完全に訂正し得る尤度が最大になる。本明細書および特許請求の範囲では、「交互に配置された」という用語（および関連する用語）は、符号語の少なくとも１つのシンボルが、このシンボルに隣接するいかなるシンボルも、このシンボルと同じ符号語に属さないように空間的に配置されることを意味すると定義する。
（１５，５）リードソロモン符号の代わりに、例えば、冗長性が高いかまたは低く、シンボルおよび符号語のサイズが同じかまたは異なるリードソロモン符号、別のブロック符号、あるいは、コンボリューション符号（例えば、内容を参照により本明細書に組み込む、Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｂ．Ｗｉｃｋｅｒ、Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔｏｒａｇｅ、Ｐｒｅｎｔｉｃｅ−Ｈａｌｌ １９９５年を参照）などの異なる種類の符号など、任意の適切な誤り訂正符号を使用することができる。
感知装置によるタグ化された領域との「シングルクリック」による対話をサポートするために、この感知装置はその視野内で、少なくとも１つのタグ全体を、このタグが、この領域内のどこに位置決めされていても、また、どんな向きに位置決めされていても観察することができなければならない。したがって、感知装置の視野の必要とされる直径は、タグのサイズおよび間隔の関数である。
物理的なタグ構造
上記で説明したタグ構造は、タグを規則正しくタイル状に並べることが可能ではないことがある非平坦表面のタグ化をサポートするように設計される。タグを規則正しくタイル状に並べることが可能な平坦表面、すなわち紙のシートの表面など、より普通の場合には、タイル状に並べるという規則正しい性質を利用するより効率のよいタグ構造を用いることができる。
図５ａに、４つの遠近ターゲット１７を備えたタグ７２６の形態でタグ４の例を示す。このタグの例は、Ｂｅｎｎｅｔｔらの米国特許第５０５１７４６号に記載されているタグに構造上類似するものである。タグ７２６は、６０個の４ビットリードソロモンシンボル７０６を表し、合計で２４０ビットになる（シンボルを論じる以下の図４４〜４６の説明を参照されたい）。タグは、マクロドットと称する印７４８の存在によってそれぞれ「１」ビットを表し、対応するマクロビットがないことによってそれぞれ「０」ビットを表す。図５ｃに、この説明では、含まれるビットがすべて「１」である９個のタグを正方形でタイル状に並べたもの７２８を示す。これらの遠近ターゲットは、隣接するタグ間で共有されるように設計されることに留意されたい。図６に、１６個のタグを正方形でタイル状に並べたものおよび対応する最小視野１９３を示す。この視野は、２つのタグの対角線にまたがる。
（１５，７）リードソロモン符号を用いると、１１２ビットのタグデータが冗長符号化され、それによって２４０個の符号化ビットが生成される。バースト誤りに対する障害許容力が最大になるように、タグ内で４つの符号語を空間的に交互配置する。前と同様にタグＩＤを１６ビットと仮定すると、これにより、領域ＩＤは最大で９２ビットにすることができる。
データを担持するタグのマクロドット７４８は、隣同士重ならないように設計されるので、タグの群が、ターゲットに似た構造を生成することはない。こうすると、インクも節約される。遠近ターゲットによりタグを検出することができ、そのため、さらなるターゲットは必要とされない。
タグには、センサに対する相対的な４つの可能なタグの向きを明確にし得る向きのフィーチャを含めることができるが、本発明は、タグデータ中に向きのデータを埋め込むことに関するものである。各シンボルをその符号語（１〜４）の番号および符号語内でのシンボルの位置（Ａ〜Ｏ）で標示した図５ａに示すように、例えば、各タグの（回転方向の）向きがその向きで置かれた１つの符号語を含むように、４つの符号語を配置することができる。この場合、タグの復号は、それぞれの回転の向きで置かれた１つの符号語を復号することからなる。各符号語は、それが第１符合語であるかどうかを示す１ビットか、あるいは、その符号語がどの符号語であるかを示す２ビットのいずれかを含み得る。後者の手法は、例えば、１つの符号語のみのデータ内容が必要とされる場合、所望のデータを得るために、最大でも２つの符号語を復号すればよいという利点を有する。これは、ストロークの範囲内で領域ＩＤが変化することが想定されず、そのため、ストロークの開始時にのみ領域ＩＤを復号する場合がそうであり得る。こうすると、ストロークの範囲内では、タグＩＤを含む符号語のみが所望のものである。さらに、ストロークの範囲内では、感知装置の回転はゆっくりかつ予測可能に変化するので、典型的には、１つのフレーム当たり１つの符号語を復号するだけでよい。
遠近ターゲットを完全に省き、その代わりに、自己登録型のデータ表現を利用することが可能である。この場合、それぞれのビット値（または多ビット値）は一般に、明示的なグリフによって表される。すなわち、グリフがないことによってビット値を表すことはない。こうすると確実に、データグリッドが良好に配置され、そのためグリッドが高い信頼性で識別され、データサンプリング中にその遠近歪みが検出され、その後補正され得る。タグの境界を検出することができるように、各タグデータは、マーカパターンを含まなければならず、これらのタグの境界を冗長符号化して確実に検出できるようにしなければならない。このようなマーカパターンのオーバヘッドは、明示的な遠近ターゲットのオーバヘッドに類似のものである。１つのこのような方式では、グリッド頂点に対して相対的に様々なポイントに位置決めされたドットを使用して、異なるグリフ、したがって異なる多ビット値を表す（Ａｎｏｔｏ社のＡｎｏｔｏ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ、２０００年４月を参照）。
図５ｃの配置７２８は、正方タグ７２６を用いて任意のサイズの面に、隙間なく、または重なり合わずに完全にタイル状に並べる、あるいは敷き詰めることができることを示している。
好ましい実施形態では本明細書で説明するタグ化方式により、単一の均一なマクロドットの存在の有無を利用して１つのデータビットが符号化されるが、これらの実施形態では、２００１年１０月１１日出願の本出願人らの同時係属ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＡＵ０１／０１２７４号に示すグリフの組など、差異を設けたグリフの組を用いて、１ビットまたは多ビットの値を表すこともできる。
マクロドットを束ねる方式
図４４に、マクロドットを三角形状に束ねたもの７００を、４ビットシンボルユニット７０２の輪郭を描いたものとともに示す。このシンボルユニットの面積は、
Figure 2006508454
によって与えられる。ただし、ｓは、隣り合うマクロドットの間隔である。図４５に、マクロドットを正方形状に束ねたもの７０４を、４ビットシンボルユニット７０６の輪郭を描いたものとともに示す。このシンボルユニットの面積は、ＡＵＮＩＴ＝４ｓ２によって与えられる。図４６に、マクロドットを六角形状に束ねたもの７０８を、４ビットシンボルユニット７１０の輪郭を描いたものとともに示す。このシンボルユニットの面積は、
Figure 2006508454
によって与えられる。これらの束ね方式のうち、三角形状に束ねる方式で、特定のマクロドット間隔ｓに対してマクロドットの密度が最も高くなる。
好ましい実施形態では、ｓは、１００μｍ〜２００μｍの値をとる。
タグの設計
他の実施形態も説明するが、６方向に回転対称な（すなわち、以下で説明する六角形の例の）バージョンの表現が、本発明の好ましい実施形態であることを理解されたい。
図４７に、六角形タグの１／６セグメント７１２を示す。このセグメントは、図４４に示すようにマクロドットを三角形状に束ねた状態で、最大で１１個の４ビットシンボルを含む。ターゲット１７は、隣接するセグメントによって共有される。各タグセグメントは、例を挙げると、ｕ＝１１−ｋ個のシンボル誤りを検出し、また、ｔ＝［（１１−ｋ）／２］個のシンボル誤りを訂正することができる（１１，ｋ）リードソロモン符号、すなわちパンクチャ処理された（１５，ｋ）符号の符号語をサポートし得る。例えば、ｋ＝７の場合、ｕ＝４およびｔ＝２である。
（式１）から、対応する六角形タグの面積が得られる。（式２）から、必要とされる視野の半径が得られる。（式３）から、必要とされる視野の面積が得られる。（式４）から、この視野について回復されるビットデータ密度が得られる。
Figure 2006508454
図４８に、別の六角形タグの１／６セグメント７１６を示す。このセグメントは、図４４に示すようにマクロドットを三角形状に束ねた状態で、最大で１７個の４ビットシンボルを含む。各タグセグメントは、例を挙げると、ｕ＝１７−ｋ個のシンボル誤りを検出し、また、ｔ＝［（１７−ｋ）／２］個のシンボル誤りを訂正することができる（１７，ｋ）リードソロモン符号、すなわち拡大（１５，ｋ）符号の符号語をサポートし得る。例えば、ｋ＝７の場合、ｕ＝１０およびｔ＝５である。
（式５）から、対応する六角形タグの面積が得られる。（式６）から、必要とされる視野の半径が得られる。（式７）から、必要とされる視野の面積が得られる。（式８）から、この視野について回復されるビットデータ密度が得られる。
Figure 2006508454
図４９に、正方形タグの１／４セグメント７１８を示す。このセグメントは、図４５に示すようにマクロドットを正方形状に束ねた状態で、最大で１５個の４ビットシンボルを含む。各タグセグメントは、例を挙げると、ｕ＝１５−ｋ個のシンボル誤りを検出し、また、ｔ＝［（１５−ｋ）／２］個のシンボル誤りを訂正することができる（１５，ｋ）リードソロモン符号の符号語に対処し得る。例えば、ｋ＝７の場合、ｕ＝８およびｔ＝４である。
（式９）から、対応する正方形タグの面積が得られる。（式１０）から、必要とされる視野の半径が得られる。（式１１）から、必要とされる視野の面積が得られる。（式１２）から、この視野について回復されるビットデータ密度が得られる。
Figure 2006508454
図５０に、六角形タグの１／６セグメント７２０を示す。このセグメントは、図４６に示すようにマクロドットを六角形状に束ねた状態で、最大で１４個の４ビットシンボルを含む。各タグセグメントは、例を挙げると、ｕ＝１４−ｋ個のシンボル誤りを検出し、また、ｔ＝［（１４−ｋ）／２］個のシンボル誤りを訂正することができる（１４，ｋ）リードソロモン符号、すなわちパンクチャ処理された（１５，ｋ）符号の符号語をサポートし得る。例えば、ｋ＝６の場合、ｕ＝８およびｔ＝４である。
（式１３）から、六角形タグの面積が得られる。（式１４）から、必要とされる視野の半径が得られる。（式１５）から、必要とされる視野の面積が得られる。（式１６）から、この視野について回復されるビットデータ密度が得られる。
Figure 2006508454
上記で考察したタグ設計のうち、図４７および図４８に示すタグセグメントを使用する六角形タグの設計により、回復されるビットデータ密度が最も高い視野が得られる。それぞれ図４９および図５０に示すタグセグメントを使用する正方形および六角形のタグの設計では、回復されるビットデータ密度がより低い視野が得られる。
六角形タグ設計
図５１に、図４７のタグセグメント７１２を用い、６つの２４元（１１，ｋ）符号語を交互配置した六角形タグ７２２の論理レイアウトを示す。図５２に、図５１の六角形タグ７２２のマクロドットレイアウトを示す。図５３に、ターゲット１７が共有された、隣接する７個の図５２の設計のタグ７２２の配置７２４を示す。配置７２４は、六角形タグ７２２を用いて、任意のサイズの面に敷き詰めることができることを示している。
代替正方形タグ設計
図５４に、４つの２３元（７，ｋ）符号語を交互配置した別の正方形タグ７３０の論理レイアウトを示す。各３ビットシンボル７３２は、３つのマクロドットからなるＬ形配置によって表される。図５５に、図５４の正方形タグ７３０のマクロドットレイアウトを示す。
三角形タグ設計
図５６に、３つの２３元（７，ｋ）符号語を交互配置した三角形タグ７３４の論理レイアウトを示す。各３ビットシンボル７３６は、３つのマクロドットからなる三角形配置によって表される。図５７は、図５６の三角形タグ７３４のマクロドットレイアウトを示す。上記で説明した正方形および六角形のタグの場合と同様に、三角形タグ７３４を用いて、任意のサイズの面に敷き詰めることができる。
直線タグ設計
図５８に、２つの２３元（７，ｋ）符号語を交互配置した２方向に回転対称の直線タグ７３８の論理レイアウトを示す。各３ビットシンボル７４０は、３つのマクロドットからなる直線配置によって表される。図５９は、図５８の直線タグ７３８のマクロドットレイアウトを示す。
図６０に、図５８の直線タグのレイアウトに基づく代替マクロドットレイアウトを示す。このレイアウトは、従来方式のバーコードの構造に類似した純粋に１次元的な構造を有する。このレイアウトは、図５８の直線タグのレイアウトに基づいているが、ターゲット構造１７は、円形でなく直線である。この実施形態は、面走査ではなく線走査するように適合された先行技術のバーコードスキャナとともに（ソフトウエアを適切に変更して）使用するのに特に適している。
１．２．３ タグの画像処理および復号
図７に、タグの画像処理および復号のプロセスの流れを示す。（２００で）例えば、ＣＣＤ画像センサ、ＣＭＯＳ画像センサ、またはレーザ走査型フォトダイオード画像センサなどの画像センサによって、タグパターンの生画像２０２を取得する。次いで、典型的には（２０４で）この生画像を強調して、コントラストが改善され、画素強度がより均一になった強調画像２０６を生成する。画像強調は、グローバルな、またはローカルな範囲の伸長、均等化などを含み得る。次いで、典型的には（２０８で）、強調画像２０６をフィルタリングして、フィルタリングされた画像２１０を生成する。画像のフィルタリングは、ローパスフィルタリングからなり得る。ローパスフィルタ用のカーネルサイズは、マクロドットは不明瞭になるが、ターゲットは保存されるように調整する。フィルタリングステップ２０８は、ターゲットフィーチャを強調するために、（エッジ検出などの）追加のフィルタリングを含み得る。次いで、（２１２で）フィルタリングされた画像２１０を処理してターゲットフィーチャを位置決定し、それによって１組のターゲットポイントが得られる。この処理は、空間相互関係がタグの既知の幾何形状と合致するターゲットフィーチャを探索することからなり得る。ターゲット候補は、フィルタリングされた画像２１０の最大値から直接識別することもできるし、あるいは、米国特許出願第０９／５７５１５４号に記載されているように、（典型的には、フィルタリングされた画像２１０中の極大値に基づいて、強調画像２０６の画素から計算する）ターゲットの（２値またはグレースケールの）形状モーメントなどによって、別の特徴付けおよびマッチングの対象とすることもできる。この探索は典型的には、視野の中心から開始する。探索ステップ２１２によって見つけられたターゲットポイント２１４から、画像センサおよびその関連する光学系が占める３次元空間におけるタグの位置が間接的に明らかになる。ターゲットポイント２１４は、（２値またはグレースケールの）ターゲットの重心から導出されるので、これらは一般に、画素未満の精度で定義される。
（２１６で）タグの実際の３Ｄ変換を求め、その延長で、タグに対する相対的な感知装置の３Ｄ変換（または姿勢）２１８を求めることが有用なことがある。これは、米国特許出願第０９／５７５１５４号に記載されているように解析的に、あるいは、（参照により内容を本明細書に組み込む、Ｐ．Ｒ．Ｗｏｌｆ、Ｂ．Ａ．Ｄｅｗｉｔｔ、Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ ｗｉｔｈ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ＧＩＳ、３ｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ、ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ、２０００年２月に記載されているように）遠近歪みを有するターゲットポイントが観測された場合、最大尤度推定量（最小二乗調整など）を用いてパラメータ値を３Ｄ変換に合わせることによって実施し得る。３Ｄ変換は、タグの３次元的な並進移動、タグの３次元的な向き（回転）、ならびに感知装置の焦点距離および表示域尺度を含み、そのため、適合すべき８つのパラメータ、あるいは、（例えば、設計によって、または較正ステップから）焦点距離および表示域尺度が既知の場合には、６つのパラメータが与えられる。各ターゲットポイントから、観測された座標を既知の座標に関係づける１対の観測方程式が得られる。８つのパラメータを適合させる場合、最大尤度推定を可能にするのに十分な冗長性を得るために、５つ以上のターゲットポイントが必要とされる。６つのパラメータを適合させる場合には、４つ以上のターゲットポイントが必要とされる。タグの設計が、最大尤度推定を可能にするのに最低限必要とされるよりも多くのターゲットを含む場合、最大で、最低限必要とされるターゲットが認識できないほど損傷している場合でも、タグを認識し、復号することができる。
マクロドットの値を正確にサンプリングし得るように、タグの遠近変換を推測しなければならない。ターゲットポイントのうち４つを取り出して、タグ空間内で既知のサイズの矩形の遠近歪みをもつコーナとし、タグ空間と像空間の４つのポイント対を関係づける周知の方程式を解くことに基づいて（参照により内容を本明細書に組み込む、Ｈｅｃｋｂｅｒｔ，Ｐ．、Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ ｏｆ Ｔｅｘｔｕｒｅ Ｍａｐｐｉｎｇ ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｗａｒｐｉｎｇ、修士論文、Ｄｅｐｔ．ｏｆ ＥＥＣＳ、カリフォルニア大学バークレー校、Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｒｅｐｏｒｔ ＵＣＢ／ＣＳＤ ８９／５１６号、１９８９年６月参照）、（２２０で）８自由度の遠近変換２２２を推測する。あるいは、この遠近変換は、３Ｄ変換２１８が利用可能な場合には、それから導出することができる。
タグ空間から像空間への推測された遠近変換２２２を用いて、（２２４で）既知のデータビット位置をそれぞれ、タグ空間から像空間に投影し、そこで、実数値位置を用いて、（２２４で）４つ（またはそれ以上）の該当する隣接画素を強調入力画像２０６内で双一次（または高次）内挿する。得られたマクロドットの値と適切な閾値を比較して、このマクロドットの値が０ビットまたは１ビットのいずれを表すかを判定する。
１つまたは複数の完全な符号語のビットがサンプリングされた後で、（２２８で）これらの符号語を復号して、タグ内で符号化された所望のデータ２３０が得られる。符号語の冗長性を利用して、サンプリングされたデータ中の誤りを検出するか、あるいは、サンプリングされたデータ中の誤りを訂正することができる。
米国特許出願第０９／５７５１５４号で論じているように、得られたタグデータ２３０により、直接または間接に、タグを含む表面領域およびこの領域内のタグの位置を識別し得る。したがって、この表面領域に対する相対的な感知装置の正確な位置は、タグデータ２３０、およびタグに対する感知装置の３Ｄ変換２１８から導出し得る。
１．２．４ タグマップ
タグを復号すると、領域ＩＤ、タグＩＤ、およびタグに対するペン変換が得られる。タグＩＤ、およびタグに対する相対的なペン位置を、タグ化された領域内の絶対位置に翻訳する前に、この領域内でのタグの位置を知る必要がある。これは、タグ化された領域内の各タグＩＤを対応する位置にマッピングする関数であるタグマップによって与えられる。図２２に、ネットページプリンタのクラス図の一部として、タグマップのクラス図を示す。
タグマップは、表面領域にタグをタイル状に並べるのに用いる方式を反映しており、これは、表面のタイプに応じて変化し得る。複数のタグ化された領域が、同じタイル状敷詰め方式および同じタグ番号付け方式を共有する場合、これらの領域は同じタグマップも共有し得る。
ある領域についてのタグマップは、領域ＩＤによって引出し可能でなければならない。そのため、領域ＩＤ、タグＩＤ、およびペン変換が与えられる場合には、タグマップを引き出すことができ、タグＩＤをこの領域内の絶対タグ位置に翻訳することができ、タグに対する相対的なペン位置をタグの位置に追加して、この領域内で絶対ペン位置を得ることができる。
タグＩＤは、タグマップを介した変換の助けとなる構造とし得る。タグＩＤは、例えば、それが現れる表面のタイプに応じて、直交座標または極座標を符号化することができる。このタグＩＤ構造は、タグマップによって管理かつ把握されており、したがって、異なるタグマップに関連するタグＩＤの構造は異なることがある。例えば、タグＩＤは単に、このタグの１対のｘおよびｙ座標を符号化することができる。この場合、タグマップは単に、座標精度のレコードからなる。座標精度が一定の場合、タグマップは暗黙的なものとし得る。
１．２．５ タグ化方式
２つの別個の表面符号化方式を対象とするが、いずれの方式も、この節で前に説明したタグ構造を用いる。好ましい符号化方式では、すでに論じたように「位置を示す」タグを用いる。代替符号化方式では、オブジェクトを示すタグを用いる。
位置を示すタグは、タグ化された領域に関連するタグマップによって翻訳されると、この領域内での一意のタグ位置が得られるタグＩＤを含む。このタグ位置に、タグに対するペン位置を追加して、この領域内でのペンの位置が得られる。これを用いて、この領域に関連するページ記述におけるユーザインターフェース要素に対する相対的なペンの位置を求める。ユーザインターフェース要素自体が識別されるだけでなく、このユーザインターフェース要素に対する相対的な位置も識別される。したがって自明には、位置を示すタグは、個々のユーザインターフェース要素のゾーンにおける絶対ペン経路の取得をサポートする。
オブジェクトを示すタグは、この領域に関連するページ記述におけるユーザインターフェース要素を直接識別するタグＩＤを含む。ユーザインターフェース要素のゾーン内のタグはすべて、このユーザインターフェース要素に結び付き、そのためこれらのタグはすべて同じになり、したがって区別がつかなくなる。したがって、オブジェクトを示すタグは、絶対ペン経路の取得にサポートしない。ただし、オブジェクトを示すタグは、相対ペン経路の取得にはサポートする。位置サンプリング周波数が、遭遇するタグ周波数の２倍よりも大きい限り、ストローク内での１つのサンプリングされたペン位置から次のサンプリングされたペン位置への変位を明確に求めることができる。
いずれのタグ化方式でも、ユーザが適切な感知装置を使用して印刷されたページと対話し、それによって、この感知装置によってタグデータが読み取られ、ネットページシステム内で適切な応答が生成され得るという点で、タグは、ユーザ対話要素としてのネットページ上の関連する視覚要素と協働して機能する。
１．３ 文書およびページの記述
図２５および図２６に、文書およびページの記述のクラス図の好ましい実施形態を示す。
ネットページシステムでは、文書を３つのレベルで記述する。最も抽象的なレベルでは、文書８３６は階層構造を有し、その端末要素８３９は、テキストオブジェクト、テキストスタイルオブジェクト、画像オブジェクトなどのコンテンツオブジェクト８４０に関連づけられる。文書が、特定のページサイズで、かつユーザの特定の倍率の好みに従ってプリンタで印刷された後で、この文書は、ページ数が付けられるか、またはその他の方法でフォーマットされる。フォーマットされた端末要素８３５は、場合によっては、端末要素８３５に対応する端末要素に関連づけられるものとは異なるコンテンツオブジェクトに関連づけられることになる。特に、コンテンツオブジェクトがスタイルに関係する場合はそうである。文書およびページの印刷されたインスタンスもそれぞれ別々に記述され、それによって、特定のページインスタンス８３０を介して取得された入力を、同じページ記述の他のインスタンスを介して取得された入力とは別に記録することができる。
ページサーバ上に最も抽象的な文書記述が存在することにより、ユーザは、ソース文書の特定のフォーマットを受け入れることを強制されずに、文書のコピーを要求することができる。ユーザは、プリンタを介して、例えば異なるページサイズでコピーを要求し得る。逆に、ページサーバ上にフォーマットされた文書記述が存在することにより、このページサーバは、個々の印刷されたページに関するユーザの動作を効率よく解釈し得る。
フォーマットされた文書８３４は、１組のフォーマットされたページ記述５からなる。これらのページ記述はそれぞれ、１組のフォーマットされた端末要素８３５からなる。フォーマットされた要素はそれぞれ、ページ上に空間的な範囲すなわちゾーン５８を有する。これにより、ハイパーリンクおよび入力フィールドなどの入力要素のアクティブエリアが定義される。
文書インスタンス８３１は、フォーマットされた文書８３４に対応する。文書インスタンス８３１は、１組のページインスタンス８３０からなり、ページインスタンス８３０はそれぞれ、フォーマットされた文書のページ記述５に対応する。各ページインスタンス８３０は、印刷された１枚の一意のネットページ１を記述し、このネットページのページＩＤ５０を記録する。ページインスタンスが、単独に要求されたページのコピーを表す場合には、このページインスタンスは文書インスタンスの一部ではない。
ページインスタンスは、１組の端末要素インスタンス８３２からなる。要素インスタンスは、それがインスタンス固有の情報を記録する場合にのみ存在する。そのため、ハイパーリンクインスタンスは、ハイパーリンク要素のために存在する。というのは、ハイパーリンクインスタンスが、このページインスタンスに固有なトランザクションＩＤ５５を記録するからである。フィールドインスタンスは、フィールド要素のために存在する。というのは、フィールドインスタンスが、このページインスタンスに固有な入力を記録するからである。ただし、テキストフローなどの静的な要素のための要素インスタンスは存在しない。
図２７に示すように、端末要素は、静的な要素８４３、ハイパーリンク要素８４４、フィールド要素８４５、またはページサーバコマンド要素８４６とすることができる。図２８に示すように、静的な要素８４３は、関連するスタイルオブジェクト８５４を伴うスタイル要素８４７、関連するスタイル化されたテキストオブジェクト８５５を伴うテキストフロー要素８４８、関連する画像オブジェクト８５６を伴う画像要素８４９、関連する図形オブジェクト８５７を伴う図形要素８５０、関連するビデオクリップオブジェクト８５８を伴うビデオクリップ要素８５１、関連するオーディオクリップオブジェクト８５９を伴うオーディオクリップ要素８５２、または関連するスクリプトオブジェクト８６０を伴うスクリプト要素８５３とすることができる。
ページインスタンスは、ページ上で取得された、特定の入力要素に適用されないデジタルインクを記録するのに使用するバックグラウンドフィールド８３３を有する。
本発明の好ましい形態では、タグマップ８１１は、各ページインスタンスに関連づけられ、それによって、ページ上のタグがこのページ上の位置に翻訳される。
１．４ ネットページネットワーク
好ましい実施形態では、ネットページネットワークは、図３に示すように、インターネットなどのネットワーク１９を介して接続された分散した１組の、ネットページページサーバ１０、ネットページ登録サーバ１１、ネットページＩＤサーバ１２、ネットページアプリケーションサーバ１３、ネットページ発行サーバ１４、およびネットページプリンタ６０１からなる。
ネットページ登録サーバ１１は、ユーザ、ペン、プリンタ、アプリケーション、および刊行物の関係を記録するサーバであり、それによって、様々なネットワーク活動が許可される。ネットページ登録サーバ１１は、アプリケーションのトランザクションにおいて、認証されたユーザの代わりに署名プロキシとして、ユーザおよび行為を認証する。ネットページ登録サーバ１１は、手書き認識サービスも提供する。上記で説明したように、ネットページページサーバ１０は、ページ記述およびページインスタンスについての恒久的な情報を維持する。ネットページネットワークは、任意の数のページサーバを含み、各ページサーバは、ページインスタンスのサブセットを処理する。ページサーバは、各ページインスタンスごとにユーザ入力値も維持するので、ネットページプリンタなどのクライアントは、ネットページ入力を直接適切なページサーバに送信する。ページサーバは、このような入力を、対応するページの記述に関して解釈する。
ネットページＩＤサーバ１２は、文書ＩＤ５１をオンデマンドで割り当て、そのＩＤ割り当て方式を介してページサーバの負荷を均衡させる。
ネットページプリンタは、インターネットＤＮＳ（分散ネームシステム）またはその類似物を利用して、ネットページのページＩＤ５０を解決して対応するページインスタンスを扱うネットページページサーバのネットワークアドレスにする。
ネットページアプリケーションサーバ１３は、対話式ネットページアプリケーションをホストするサーバである。ネットページ発行サーバ１４は、ネットページプリンタにネットページ文書を発行するアプリケーションサーバである。これらのサーバは、第２節で詳細に説明する。
ネットページサーバは、ＩＢＭ（登録商標）、Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａｃｋａｒｄ（登録商標）、およびＳＵＮ（登録商標）などの製造業者からの様々なネットワークサーバプラットフォーム上で動作し得る。単一のホスト上で複数のネットページサーバを同時に実行することもできるし、いくつかのホストにわたって単一のサーバを分散させることもできる。ネットページサーバが提供する機能の一部または全部を、具体的には、ＩＤサーバおよびページサーバが提供する機能を、ネットページプリンタなどのネットページ機器内で、コンピュータワークステーション内で、またはローカルネットワーク上で直接実現することもできる。
１．５ ネットページプリンタ
ネットページプリンタ６０１は、ネットページシステムに登録され、ネットページ文書をオンデマンドで、また購読によって印刷する機器である。各プリンタは、一意のプリンタＩＤ６２を有し、インターネットなどのネットワークを介して、理想的にはブロードバンド接続を介してネットページネットワークに接続される。
ネットページプリンタは、不揮発性メモリ内の身元およびセキュリティの設定の他には、恒久的に記憶されたものをもたない。ユーザに関する限り、「ネットワークはコンピュータである」。ネットページは、分散ネットページページサーバ１０を使用して、特定のネットページプリンタとは無関係に、空間および時間を越えて対話式に機能する。
ネットページプリンタは、ネットページ発行サーバ１４から購読しているネットページ文書を受け取る。各文書は、ページレイアウトと、このページに配置される実際のテキストおよび画像のオブジェクトの２つの部分で配信される。個人向けにあつらえられているので、ページレイアウトは一般に、個々の購読者に固有のものであり、そのため、適切なページサーバを介してこの購読者のプリンタにポイントキャストされる。一方、テキストおよび画像のオブジェクトは一般に、他の購読者と共有され、そのため、すべての購読者のプリンタおよび適切なページサーバにマルチキャストされる。
ネットページ発行サーバは、ドキュメント内容のポイントキャストおよびマルチキャストへのセグメント化を最適化する。文書のページレイアウトのポイントキャストを受け取った後でプリンタは、受信すべきマルチキャストがある場合には、それがどれかを知ることになる。
プリンタが、印刷すべき文書を定義する完全なページレイアウトおよびオブジェクトを受け取ると、プリンタはこの文書を印刷することができる。
プリンタは、奇数ページおよび偶数ページをラスタデータ化し、これらのページをシートの両面に同時に印刷する。このプリンタは、全２重印刷エンジンコントローラ７６０および専用のＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッド３５０を使用する印刷エンジンを含む。
印刷プロセスは、ページ記述のラスタデータ化と、ページ画像の伸張および印刷という２つの切り離された段階からなる。ＲＩＰ（ラスタ画像プロセッサ）は、並列に実行される１つまたは複数の標準のＤＳＰ７５７からなる。全２重印刷エンジンコントローラは、印刷エンジン内の印刷ヘッドの動作に同期して、リアルタイムでページ画像を伸張し、ディザ処理し、かつ印刷するカスタムプロセッサからなる。
ＩＲ印刷が可能でないプリンタは任意選択で、ＩＲ吸収性黒インクを使用してタグを印刷するが、こうすると、ページのその他には何もない区域にタグが制限される。このようなページは、ＩＲ印刷されたページよりも機能が制限されるが、依然としてネットページとして分類される。
通常のネットページプリンタでは、紙のシート上にネットページを印刷する。より特殊なネットページプリンタは、球体などのより特殊な表面上に印刷することができる。各プリンタは、少なくとも１つの表面タイプをサポートし、各表面タイプごとに、少なくとも１つのタイル状にタグを並べる方式、したがってタグマップをサポートする。文書を印刷するのに実際に用いるタイル状にタグを並べる方式を記述するタグマップ８１１は、この文書のタグを正確に解釈することができるようにこの文書に関連づけられる。
図２２に、ネットページネットワーク上の登録サーバ１１によって維持されるプリンタ関連情報を反映した、ネットページプリンタのクラス図を示す。
下記の第６節では、図１１〜図１６を参照して、ネットページペンの好ましい実施形態をより詳細に説明する。
１．５．１ Ｍｅｍｊｅｔ印刷ヘッド
ネットページシステムは、サーマルインクジェット、圧電インクジェット、レーザ電子写真その他を含めて、広範なデジタル印刷技術によって作製されたプリンタを使用して動作し得る。ただし、広く消費者に受け入れられるには、ネットページプリンタは以下の特徴を有することが望ましい。
・カラー印刷が写真品質であること
・テキスト印刷が高品質であること
・信頼性が高いこと
・プリンタのコストが安いこと
・インクのコストが安いこと
・紙のコストが安いこと
・操作が簡単なこと
・印刷がほぼ無音であること
・印刷スピードが速いこと
・両面に同時に印刷されること
・フォームファクタがコンパクトであること
・電力消費量が少ないこと
これらすべての特徴を有する商業的に利用可能な印刷技術は存在しない。
これらの特徴を有するプリンタを製作し得るように、本出願人は、Ｍｅｍｊｅｔ技術と称する新しい印刷技術を発明した。Ｍｅｍｊｅｔは、ＭＥＭＳ（微小電子機械システム）技術を利用して製作したページ幅印刷ヘッドを組み込んだドロップオンデマンド方式のインクジェット技術である。図１７に、Ｍｅｍｊｅｔ印刷ヘッドの単一の印刷素子３００を示す。ネットページ壁型プリンタには、１６８９６０個の印刷素子３００が組み込まれ、それによって、１６００ｄｐｉのページ幅全２重プリンタが形成される。このプリンタは、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、および赤外用のインク、ならびにペーパーコンディショナおよびインク定着剤を同時に印刷する。
印刷素子３００は、長さが約１１０ミクロンであり、幅が約３２ミクロンである。これらの印刷素子のアレイは、（図示しない）ＣＭＯＳ論理回路、データ転送回路、タイミング回路、および駆動回路を組み込んだシリコン基板３０１上に形成される。
印刷素子３００の主要な要素は、ノズル３０２、ノズルリム３０３、ノズルチャンバ３０４、流体シール３０５、インクチャネルリム３０６、レバーアーム３０７、能動アクチュエータビーム対３０８、受動アクチュエータビーム対３０９、能動アクチュエータアンカー３１０、受動アクチュエータアンカー３１１、およびインク注入口３１２である。
能動アクチュエータビーム対３０８は、結合部３１９のところで受動アクチュエータビーム対３０９に機械的に結合される。いずれのビーム対も、それらのそれぞれのアンカーポイント３１０および３１１のところで固定される。３０８、３０９、３１０、３１１、および３１９の要素の組合せにより、カンチレバー式電熱曲げアクチュエータ３２０が形成される。
図１８に、印刷素子３００のアレイの一部を、印刷素子３００の断面図３１５を含めて示す。断面図３１５は、シリコンウエハ３０１を貫通するインク注入口３１２が明確に示されるようにインクなしで示す。
図１９（ａ）、図１９（ｂ）、および図１９（ｃ）に、Ｍｅｍｊｅｔ印刷素子３００の動作サイクルを示す。
図１９（ａ）に、インク液滴を印刷する前のインクメニスカス３１６の静止位置を示す。インクは、インクメニスカス３１６における表面張力によって、かつノズルチャンバ３０４とインクチャネルリム３０６の間に形成された流体シール３０５のところでノズルチャンバ内に保持される。
印刷中、印刷ヘッドのＣＭＯＳ回路は、印刷エンジンコントローラから正しい印刷素子にデータを分配し、このデータをラッチし、このデータをバッファして能動アクチュエータビーム対３０８の電極３１８を駆動する。こうすると、ビーム対３０８に電流が約１マイクロ秒流れ、その結果、ジュール熱が発生する。ジュール熱に起因する温度上昇により、ビーム対３０８が膨張する。受動アクチュエータビーム対３０９は加熱されないので膨張せず、その結果、２つのビーム対間で応力差が生じる。この応力差は、電熱曲げアクチュエータ３２０のカンチレバー端が基板３０１に向かって曲がることによって部分的に軽減される。この動きは、レバーアーム３０７によりノズルチャンバ３０４に伝えられる。ノズルチャンバ３０４は、約２ミクロン移動して、図１９（ｂ）に示す位置に至る。これにより、インクの圧力が増加して、インク３２１がノズル３０２の外に出され、それによってインクメニスカス３１６が膨らむ。ノズルリム３０３が、ノズルチャンバ３０４の表面全体にわたってインクメニスカス３１６が拡がるのを防ぐ。
ビーム対３０８と３０９の温度が等しくなると、アクチュエータ３２０は、その元の位置に戻る。図１９（ｃ）に示すように、これは、ノズルチャンバ内のインク３２１からインク液滴３１７が離れるのを助ける。メニスカス３１６の表面張力の作用によって、ノズルチャンバが再充填される。
図２０に、印刷ヘッド３５０の一部を示す。ネットページプリンタでは、３５１の方向の印刷ヘッドの長さは、紙の全幅（典型的には２１０ｍｍ）である。図に示す部分は、長さ０．４ｍｍ（完全な印刷ヘッドの約０．２％）である。印刷中、紙は、固定された印刷ヘッドを３５２の方向に通過して移動する。印刷ヘッドは、６列の組合せ印刷素子３００を有し、それによって、インク注入口３１２から供給される６つの色またはタイプのインクを印刷する。
動作中に印刷ヘッドの脆い表面を保護するために、印刷ヘッド基板３０１にノズル保護ウエハ３３０を取り付ける。各ノズル３０２ごとに、対応するノズル保護穴３３１があり、それを通ってインク液滴が飛び出す。ノズル保護穴３３１が紙の繊維その他のくずで遮断されないように、印刷中に、空気注入口３３２を通して濾過空気をポンプで送り、ノズル保護穴から出す。インク３２１が乾燥しないように、プリンタが使用されていない間は、ノズル保護部を密封する。
１．６ ネットページペン
ネットページシステムの能動感知装置は、典型的にはペン１０１であり、ペン１０１は、その埋込コントローラ１３４を使用して、ページから画像センサを介してＩＲ位置タグを取得し、それを復号することができる。この画像センサは、近赤外波長のところでのみ感知可能な適切なフィルタを備えた固体デバイスである。以下でより詳細に説明するように、このシステムは、ペン先が表面に接触する時点を感知することができ、このペンは、人間の手書きを捕らえるのに十分な速さ（すなわち、２００ｄｐｉ以上、かつ１００Ｈｚ以上）でタグを感知することができる。ペンが取得した情報は暗号化され、プリンタ（または基地局）に無線で送信される。このプリンタまたは基地局は、（既知の）ページ構造に関してこのデータを解釈する。
ネットページペンの好ましい実施形態は、通常のマーキングインクペンとして、かつ非マーキングスタイラスとして動作する。ただし、マーキングの態様は、ネットページシステムをインターネット用のインターフェースとして使用するときなど、ネットページシステムをブラウザシステムとして使用するのには必要ではない。各ネットページペンは、ネットページシステムに登録され、一意のペンＩＤ６１を有する。図２３に、ネットページネットワーク上の登録サーバ１１によって維持されるペン関連情報を反映した、ネットページペンのクラス図を示す。
いずれかのペン先がネットページに接触すると、このペンは、このページに対する相対的なペンの位置および向きを求める。このペン先には力センサが取り付けられ、ペン先にかかる力を閾値に対して解釈して、ペンが「持ち上げられている」、あるいは「下げられている」のいずれであるかを示す。こうすると、ペン先で押し付けることによって、ページ上の対話要素を「クリック」して、例えば、ネットワークからの情報を要求することができる。さらに、この力を連続値として取得して、例えば、署名の完全な動力学特性を検証することができる。
このペンは、ペン先近傍のページ区域１９３を赤外スペクトル内で画像化することによって、ネットページ上でのペン先の位置および向きを求める。このペンは、最近接タグを復号し、画像化されたタグに関する遠近歪みの観察結果およびペン光学系の既知の幾何学的性質から、このタグに対する相対的なペン先の位置を計算する。ページ上のタグの密度はタグのサイズに反比例するので、タグの位置分解能が低いことがあるが、調整した位置分解能はかなり高くなり、その結果、手書きを正確に認識するのに必要とされる最低分解能よりも高くなる。
ネットページに対する相対的なペンの動きは、一連のストロークとして取得される。ストロークは、ページ上でタイムスタンプされたペン位置のシーケンスからなる。このシーケンスは、ペンを下げるイベントによって開始され、それに続くペンを上げるイベントによって完了する。ストロークは、ネットページのページＩＤ５０が変化するたびに、すなわち、通常の状況下ではストロークの開始時に、このページＩＤによってもタグ化される。
各ネットページペンは、そのペンに関連するカレントの選択８２６を有し、それによってユーザは、コピーアンドペースト操作などを実施し得る。この選択は、既定時間後にシステムがこの選択を破棄することができるようにタイムスタンプされる。カレントの選択は、ページインスタンスのある領域を記述するものである。このカレントの選択は、ペンによって取得された、このページのバックグラウンド区域に対する相対的な最新のデジタルインクストロークからなる。このカレントの選択は、選択ハイパーリンクの活動化によってアプリケーションに提示された後で、アプリケーション固有のやり方で解釈される。
各ペンは、カレントのペン先８２４を有する。これは、各ペンによって最後にシステムに通知されたペン先である。上記で説明した既定のネットページペンの場合、マーキング用黒インクペン先または非マーキングスタイラスペン先のいずれかがカレントである。各ペンは、カレントのペン先スタイル８２５も有する。これは、アプリケーションによって、例えば、ユーザがパレットから色を選択することに応答して、このペンに最後に関連づけられたペン先スタイルである。既定のペン先スタイルは、カレントのペン先に関連づけられたペン先スタイルになる。ペンによって取得されたストロークは、カレントのペン先スタイルでタグ化される。その後、これらのストロークを再現するときには、これらのストロークがタグ化されたペン先スタイルで再現される。
ペンが通信し得るプリンタの範囲にペンが入るたびに、このペンは、その「オンライン」ＬＥＤをゆっくりと点滅させる。ペンが、ページに対する相対的なストロークを復号するのに失敗すると、このペンは、その「エラー」ＬＥＤを一時的に活動化させる。ペンが、ページに対する相対的なストロークを復号するのに成功すると、このペンは、その「ｏｋ」ＬＥＤを一時的に活動化させる。
取得された一続きのストロークをデジタルインクと称する。デジタルインクは、図面および手書きされたものをデジタル交換するための基礎であり、それによって、手書きがオンラインで認識され、署名がオンラインで検証される。
このペンは無線式であり、短距離無線リンクを介してネットページプリンタにデジタルインクを送信する。送信されるデジタルインクは、プライバシーおよびセキュリティのために暗号化し、効率よく送信されるようにパケット化するが、プリンタでタイミングよく処理されるようにするために、ペンがもち上がるイベントの後で常に破棄する。
ペンが、プリンタの範囲外にある場合、このペンは、内部メモリにデジタルインクをバッファする。この内部メモリは、連続手書きを１０分よりも長くバッファすることができる容量を有する。このペンが再度プリンタの範囲内に入ると、このペンは、バッファされたデジタルインクを転送する。
ペンは、任意の数のプリンタに登録し得るが、紙およびネットワーク上のネットページにはあらゆる状態のデータが存在するので、特定の時間にペンがどのプリンタと通信しているかは概して重要ではない。
図８〜図１０を参照して、以下の第６節でペンの好ましい実施形態をより詳細に説明する。
１．７ ネットページの対話
ネットページプリンタ６０１は、ペン１０１を使用してネットページ１と対話するときに、このペンからストロークに関係するデータを受け取る。タグ４の符号化データ３は、ペンを使用してストロークなどの動きを実行するときに、このペンによって読み取られる。このデータにより、この特定のページの身元および関連する対話要素を求めることができ、このページに対するペンの相対位置の指示値を得ることができる。この指示データをプリンタに送信し、そこでこのプリンタは、ＤＮＳによってこのストロークのページＩＤ５０を解決して、対応するページインスタンス８３０を維持するネットページページサーバ１０のネットワークアドレスにする。次いで、プリンタは、このページサーバにこのストロークを送信する。このページが、少し前のストロークにおいて識別されたことがある場合、このプリンタのキャッシュにはすでに、その該当するページサーバのアドレスが入っていることがある。各ネットページは、ネットページページサーバによって恒久的に維持されるコンパクトなページレイアウトからなる（下記参照）。このページレイアウトは、一般にネットページネットワーク上の他の場所に記憶されている画像、フォント、およびテキストの断片などのオブジェクトを参照する。
ページサーバがペンからストロークを受け取ると、このページサーバは、このストロークが適用されるページ記述を引き出し、このストロークが、このページ記述のどの要素と交わるかを求める。次いで、このページサーバは、該当する要素のタイプのコンテクストにおいて、このストロークを解釈することができる。
「クリック」は、ペンを下げた位置と、その後でペンを上げた位置の間の距離および時間が、ともにある小さな最大値よりも小さいストロークである。クリックによって活動化されるオブジェクトは一般に、クリックが活動化されることを必要とし、したがって、それよりも長いストロークは無視される。「粗雑な」クリックなど、ペンの合わせ動作の失敗は、このペンの「ｏｋ」ＬＥＤから応答がないことによって示される。
ネットページのページ記述には、ハイパーリンクおよびフォームフィールドの２種類の入力要素がある。フォームフィールドを介した入力によっても、関連するハイパーリンクの活動化のトリガをかけることができる。
１．７．１ ハイパーリンク
ハイパーリンクは、リモートアプリケーションにメッセージを送信する手段であり、典型的には、ネットページシステムにおいて印刷による応答を引き出す。
ハイパーリンク要素８４４は、ハイパーリンクの活動化を処理するアプリケーション７１、このアプリケーションへのハイパーリンクを識別するリンクＩＤ５４、ユーザのアプリケーションエイリアスＩＤ６５をハイパーリンク活動化に含めるようにシステムに要求する「エイリアス要求」フラグ、およびお気に入りとしてハイパーリンクを記録するか、またはハイパーリンクがユーザの履歴に現れるときに用いる記述を識別する。図２９に、ハイパーリンク要素のクラス図を示す。
ハイパーリンクを活動化するとき、ページサーバは、ネットワーク上のどこかにあるアプリケーションに要求を送信する。このアプリケーションは、アプリケーションＩＤ６４によって識別され、このアプリケーションＩＤは、ＤＮＳによって通常のやり方で解決される。図３０に示すように、一般のハイパーリンク８６３、フォームハイパーリンク８６５、および選択ハイパーリンク８６４の３つのタイプのハイパーリンクがある。一般のハイパーリンクは、リンクした文書を要求することもできるし、単にサーバに好みを知らせることもできる。フォームハイパーリンクは、対応するフォームをアプリケーションに提示する。選択ハイパーリンクは、カレントの選択をアプリケーションに提示する。カレントの選択が、例えば単一単語のテキストを含む場合、アプリケーションは、この単語が現れるコンテクストにおけるこの単語の意味、または異なる言語に翻訳したものを与える単一ページ文書を返すことができる。ハイパーリンクのタイプはそれぞれ、アプリケーションにどんな情報を提示するかによって特徴づけられる。
対応するハイパーリンクインスタンス８６２は、このハイパーリンクインスタンスが現れるページインスタンスに固有なものとし得るトランザクションＩＤ５５を記録する。このトランザクションＩＤは、このアプリケーションに対するユーザ固有のデータ、例えば、ユーザの代わりに購入アプリケーションによって維持される購入途中の「買い物カゴ」を識別することができる。
このシステムは、選択ハイパーリンクの活動化において、ペンのカレントの選択８２６を含む。このシステムは、フォームハイパーリンク活動化において、関連するフォームインスタンス８６８の内容を含むが、このハイパーリンクが、「提示デルタ」属性セットを有する場合、最後のフォーム提示以降の入力だけが含まれる。このシステムは、すべてのハイパーリンク活動化において有効な戻りパスを含む。
図３１に示すように、ハイパーリンクされたグループ８６６は、関連するハイパーリンクを有するグループ要素８３８である。このグループ内の任意のフィールド要素を介して入力が行われると、このグループに関連するハイパーリンク８４４が活動化される。ハイパーリンクされたグループを用いて、ハイパーリンクの挙動を、チェックボックスなどのフィールドに関連づけることができる。フォームハイパーリンクの「提示デルタ」属性とともにハイパーリンクされたグループを用いて、アプリケーションに連続した入力を提供こともできる。したがって、ハイパーリンクされたグループを用いて、「黒板」対話モデルをサポートすることができる。すなわち、このモデルでは、入力が行われるとすぐにそれが取得され、したがって共有される。
１．７．２ フォーム
フォームは、印刷されたネットページを介して、関係する１組の入力を取得するのに使用する入力フィールドの集合を定義する。フォームにより、ユーザは、サーバ上で実行されるアプリケーションソフトウエアプログラムに１つまたは複数のパラメータを提示することができる。
フォーム８６７は、文書階層におけるグループ要素８３８である。フォーム８６７は最終的に、１組の端末フィールド要素８３９を含む。フォームインスタンス８６８は、あるフォームの印刷されたインスタンスを表す。フォームインスタンス８６８は、このフォームのフィールド要素８４５に対応する１組のフィールドインスタンス８７０からなる。各フィールドインスタンスは、関連値８７１を有し、関連値８７１のタイプは、対応するフィールド要素のタイプによって決まる。各フィールド値は、個々の印刷されたフォームインスタンスを介して、すなわち、１枚または複数枚の印刷されたネットページを介して入力を記録する。図３２に、フォームのクラス図を示す。
各フォームインスタンスは、このフォームがアクティブであるか、フリーズした状態、提示された状態、無効、または期限切れであるかを示すステータス８７２を有する。フォームは、最初に印刷されるときにはアクティブである。フォームは、それが署名されるか、あるいはそのフリーズ時間に達するとフリーズした状態になる。フォームは、その提示ハイパーリンクの１つが活動化されると、このハイパーリンクがその「提示デルタ」属性セットをもたない場合に限り、提示された状態になる。フォームは、ユーザが、無効フォーム、リセットフォーム、または複製フォームのページコマンドを呼び出すと無効になる。フォームは、このフォームの指定された有効期限に達すると、すなわち、このフォームがアクティブである期間が、このフォームの指定された継続期間よりも長くなると期限切れになる。フォームがアクティブである間、フォームに入力することができる。アクティブでないフォームを介した入力は、その代わりに、該当するページインスタンスのバックグラウンドフィールド８３３で取得される。フォームがアクティブな、またはフリーズした状態にあるときに、フォームを提示することができる。フォームがアクティブでもなく、フリーズした状態でもないときにフォームを提示しようと試みても受け付けられず、その代わりにフォームステータスレポートが引き出される。
各フォームインスタンスは、（５９で）それから派生したフォームインスタンスに関連づけられ、それによってバージョンの履歴が提供される。これにより、特定の期間におけるフォームの最新バージョンを除くすべてのバージョンを、検索から除外することができる。
すべての入力はデジタルインクとして取得される。デジタルインク８７３は、１組のタイムスタンプされたストロークのグループ８７４からなる。これらのグループはそれぞれ、１組のスタイル化されたストローク８７５からなる。各ストロークは、１組のタイムスタンプされたペン位置８７６からなり、これらの位置はそれぞれ、ペンの向きおよびペン先の力も含む。図３３に、デジタルインクのクラス図を示す。
フィールド要素８４５は、チェックボックスフィールド８７７、テキストフィールド８７８、図面フィールド８７９、または署名フィールド８８０とし得る。図３４に、フィールド要素のクラス図を示す。フィールドのゾーン５８で取得されたデジタルインクは、このフィールドに割り当てられる。
図３５に示すように、チェックボックスフィールドは、関連するブール値８８１を有する。チェックボックスフィールドのゾーンで取得された任意のマーク（チェック、ばつ印、ストローク、塗りつぶしジグザグなど）により、フィールド値に真値が割り当てられる。
図３６に示すように、テキストフィールドは、関連するテキスト値８８２を有する。テキストフィールドのゾーンで取得されたデジタルインクはどれも、オンライン手書き認識によってテキストに自動的に変換され、このテキストは、フィールド値に割り当てられる。オンライン手書き認識は周知のものである（例えば、Ｔａｐｐｅｒｔ，Ｃ．、Ｃ．Ｙ．Ｓｕｅｎ、Ｔ．Ｗａｋａｈａｒａ、「Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｔ ｉｎ Ｏｎ−ｌｉｎｅ Ｈａｎｄｗｒｉｔｉｎｇ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ」、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ、第１２巻、第８号、１９９０年８月を参照されたい。この内容を相互参照により本明細書に組み込む）。
図３７に示すように、署名フィールドは、関連するデジタル署名値８８３を有する。署名フィールドのゾーンで取得されたデジタルインクはどれも、ペンの所有者の身元に関して自動的に検証され、このフィールドが一部をなすフォームの内容のデジタル署名が生成され、このフィールド値に割り当てられる。このデジタル署名は、このフォームを所有するアプリケーションに固有なこのペンのユーザの個人署名キーを使用して生成される。オンライン署名検証は周知のものである（例えば、Ｐｌａｍｏｎｄｏｎ，Ｒ．、Ｇ．Ｌｏｒｅｔｔｅ、「Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｗｒｉｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ− Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｔ」、Ｐａｔｔｅｒｎ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ、第２２巻、第２号、１９８９年を参照されたい。この内容を相互参照により本明細書に組み込む）。
フィールド要素は、その「隠し」属性がセットされている場合には隠れている。隠しフィールド要素は、ページ上に入力ゾーンをもたず、入力を受け付けない。隠しフィールド要素は、このフィールドを含むフォームが提示されるときに、フォームデータに含まれる関連するフィールド値を有することがある。
取消線を示す削除などの「編集」コマンドも、フォームフィールド内で認識し得る。
手書き認識アルゴリズムは、（ペンのマーキングのビットマップにのみアクセスする）「オフライン」ではなく、（ペンの動きの動力学特性にアクセスする）「オンライン」で機能するので、このアルゴリズムにより、無終止の不連続に書かれた文字を、比較的高精度で、書き手に依存する訓練段階なしに認識することができる。書き手に依存する手書きモデルは、自動的に徐々に生成されるが、必要な場合には、前もって生成することができる。
すでに述べたように、デジタルインクは、一続きのストロークからなる。個々の要素のゾーン内で始まるストロークはどれも、その要素のデジタルインクストリームに追加されて、解釈する準備が整う。オブジェクトのデジタルインクストリームに追加されないストロークは、バックグラウンドフィールドのデジタルインクストリームに追加される。
バックグラウンドフィールドで取得されたデジタルインクは、選択ジェスチャとして解釈される。１つまたは複数のオブジェクトを取り囲むことは一般に、取り囲まれたオブジェクトの選択と解釈されるが、実際の解釈は、アプリケーションに固有のものである。
表２に、ペンとネットページのこれらの様々な対話をまとめる。
Figure 2006508454
このシステムは、各ペンごとにカレントの選択を維持する。この選択は単に、バックグラウンドフィールドで取得された最新のストロークからなる。この選択は、挙動を予測し得るようにするために、不活動タイムアウトに達すると消去される。
どのフィールドで取得された未処理デジタルインクも、ネットページページサーバ上で保持され、このフォームがアプリケーションに提示されるときに、任意選択でフォームデータとともに送信される。こうすると、アプリケーションは、手書きテキストの変換など、最初の変換が疑わしい場合、この未処理デジタルインクに問い合わせることができる。これは、例えば、ある種のアプリケーション固有の一貫性チェックに合格しないフォームに対して、アプリケーションレベルで人間の介入を必要とすることがある。この延長として、フォームのバックグラウンド区域全体を、図面フィールドとして指定することができる。この場合、このアプリケーションは、このフォームの明示的なフィールド外にデジタルインクが存在することに基づき、ユーザが、これらのフィールド外のすでに埋められたフィールドの修正を指示したと仮定して、このフォームを人間の操作者に送るように決定し得る。
図３８に、ネットページに対するペン入力を処理するプロセスの流れ図を示す。このプロセスは、（８８４で）ペンからストロークを受け取ることと、（８８５で）このストローク中でページＩＤ５０が参照するページインスタンス８３０を識別することと、（８８６で）ページ記述５を引き出すことと、（８８７で）このストロークが交わるゾーン５８を有するフォーマットされた要素８３９を識別することと、（８８８で）このフォーマットされた要素がフィールド要素に対応するかどうかを判定することと、そうである場合、（８９２で）受け取ったストロークをフィールド値８７１のデジタルインクに追加することと、（８９３で）このフィールドの蓄積されたデジタルインクを解釈することと、（８９４で）このフィールドが、ハイパーリンクされたグループ８６６の一部であるかどうかを判定することと、そうである場合、（８９５で）関連するハイパーリンクを活動化させることと、あるいは、（８８９で）フォーマットされた要素がハイパーリンク要素に対応するかどうかを判定することと、そうである場合、（８９５で）対応するハイパーリンクを活動化させることと、あるいは、入力フィールドもハイパーリンクも存在しない場合、（８９０で）受け取ったストロークをバックグラウンドフィールド８３３のデジタルインクに追加することと、（８９１で）受け取ったストロークを、登録サーバによって維持される、カレントペンのカレントの選択８２６にコピーすることからなる。
図３８ａに、フィールドの蓄積されたデジタルインクをこのフィールドのタイプに従って解釈する、図３８に示すプロセスのステップ８９３の詳細な流れ図を示す。このプロセスは、（８９６で）このフィールドがチェックボックスであるかどうかと、（８９７で）このデジタルインクがチェックマークを表すかどうかを判定することと、そうである場合、（８９８で）このフィールド値に真値を割り当てることと、あるいは、（８９９で）このフィールドがテキストフィールドであるかどうかを判定することと、そうである場合、（９００で）適切な登録サーバを使用してこのデジタルインクをコンピュータテキストに変換することと、（９０１で）この変換されたコンピュータテキストをフィールド値に割り当てることと、あるいは、（９０２で）このフィールドが署名フィールドであるかどうかを判定することと、そうである場合、（９０３で）適切な登録サーバを使用してこのデジタルインクをこのペンの所有者の署名として検証することと、（９０４で）やはり登録サーバを使用し、かつ対応するアプリケーションに関係するペンの所有者の個人署名キーを使用して、対応するフォームの内容のデジタル署名を生成することと、（９０５で）このデジタル署名をフィールド値に割り当てることからなる。
１．７．３ ページサーバコマンド
ページサーバコマンドは、ページサーバによってローカルに処理されるコマンドである。ページサーバコマンドは、フォーム、ページ、および文書のインスタンスに対して直接作用する。
図３９に示すように、ページサーバコマンド９０７は、フォーム無効コマンド９０８、フォーム複製コマンド９０９、フォームリセットコマンド９１０、フォームステータス取得コマンド９１１、ページ複製コマンド９１２、ページリセットコマンド９１３、ページステータス取得コマンド９１４、文書複製コマンド９１５、文書リセットコマンド９１６、または文書ステータス取得コマンド９１７とし得る。
フォーム無効コマンドは、対応するフォームインスタンスを無効にする。フォーム複製コマンドは、対応するフォームインスタンスを無効にし、次いで、フィールド値が保存されたカレントフォームインスタンスのアクティブな印刷されたコピーを生成する。このコピーは、オリジナルと同じハイパーリンクトランザクションＩＤを含み、そのため、アプリケーションにはオリジナルとの区別がつかない。フォームリセットコマンドは、対応するフォームインスタンスを無効にし、次いで、フィールド値が破棄されたフォームインスタンスのアクティブな印刷されたコピーを生成する。フォームステータス取得コマンドは、対応するフォームインスタンスのステータスに関する印刷されたレポートを、このレポートが誰によって発行されたか、いつ印刷されたか、誰宛てに印刷されたか、およびこのフォームインスタンスのフォームステータスを含めて生成する。
フォームハイパーリンクインスタンスは、トランザクションＩＤを含むので、アプリケーションは、新しいフォームインスタンスの生成に関わらなければならない。したがって、新しいフォームインスタンスを要求するボタンは一般に、ハイパーリンクとして実施される。
ページ複製コマンドは、対応するページインスタンスの印刷されたコピーを、バックグラウンドフィールド値が保存された状態で生成する。このページが、フォームを含むか、あるいはフォームの一部である場合、ページ複製コマンドは、フォーム複製コマンドと解釈される。ページリセットコマンドは、対応するページインスタンスの印刷されたコピーを、バックグラウンドフィールド値が破棄された状態で生成する。このページが、フォームを含むか、あるいはフォームの一部である場合、ページリセットコマンドは、フォームリセットコマンドと解釈される。ページステータス取得コマンドは、対応するページインスタンスのステータスに関する印刷されたレポートを、このレポートが誰によって発行されたか、いつ印刷されたか、誰宛てに印刷されたか、このレポートが含むフォームのステータス、またはこのレポートの一部であるフォームのステータスを含めて生成する。
どのネットページにも現れるネットページロゴは通常、複製ページ要素に関連づけられる。
フィールド値が保存された状態でページインスタンスを複製するとき、フィールド値は、それらに固有のフォームで印刷される。すなわち、チェックマークは、標準チェックマーク図形として現れ、テキストは、活字テキストとして現れる。図面および署名だけが、それらの最初のフォームで、署名の検証が成功したことを示す標準図形を伴う署名とともに現れる。
文書複製コマンドは、対応する文書インスタンスの印刷されたコピーを、バックグラウンドフィールド値が保存された状態で生成する。文書がフォームを含む場合、文書複製コマンドは、フォーム複製コマンドと同じやり方でこれらのフォームを複製する。文書リセットコマンドは、対応する文書インスタンスの印刷されたコピーを、バックグラウンドフィールド値が破棄された状態で生成する。文書がフォームを含む場合、文書リセットコマンドは、フォームリセットコマンドと同じやり方でこれらのフォームをリセットする。文書ステータス取得コマンドは、対応する文書インスタンスのステータスに関する印刷されたレポートを、このレポートが誰によって発行されたか、いつ印刷されたか、誰宛てに印刷されたか、このレポートが含むフォームのステータスを含めて生成する。
ページサーバコマンドの「オン選択」属性がセットされている場合、このコマンドは、このコマンドを含むページに対してではなく、ペンのカレントの選択によって識別されたページに対して作用する。これにより、ページサーバコマンドのメニューを印刷することができる。対象ページが、指定されたページサーバコマンド用のページサーバコマンド要素を含まない場合、このコマンドは無視される。
アプリケーションは、ハイパーリンクされたグループに、該当するページサーバコマンド要素を埋め込むことによって、アプリケーション固有の処理を行うことができる。ページサーバは、ページサーバコマンドを実行するのではなく、ハイパーリンクされたグループに関連するハイパーリンクを活動化させる。
ページサーバコマンド要素は、その「隠し」属性がセットされている場合には隠れている。隠しコマンド要素は、ページ上に入力ゾーンをもたず、そのため、ユーザが直接活動化させることはできない。ただし、異なるページに埋め込まれたページサーバコマンドによって、そのページサーバコマンドの「オン選択」属性がセットされている場合には、隠しコマンド要素を活動化させることができる。
１．８ ネットページの標準の特徴
好ましい形態では、各ネットページは、ページ下側のネットページロゴとともに印刷され、それによって、このページがネットページであり、したがって対話特性を有することを示す。このロゴは、コピーボタンとしても働く。ほとんどの場合、このロゴを押すと、そのページのコピーが生成される。フォームの場合には、このボタンにより、フォーム全体のコピーが生成される。チケットまたはクーポンなどのセキュアな文書の場合には、このボタンにより、説明注意書きまたは宣伝用のページが引き出される。
既定の単一ページコピー機能は、該当するネットページページサーバによって直接処理される。特別なコピー機能は、ロゴボタンをアプリケーションにリンクすることによって処理される。
１．９ ユーザヘルプシステム
好ましい実施形態では、ネットページプリンタは、「ヘルプ」と標示した単一のボタンを有する。このボタンを押すと、１枚のヘルプページ４６の情報が引き出される。この情報は、
・プリンタ接続の状態
・プリンタ消耗品の状態
・最上位ヘルプメニュー
・文書機能メニュー
・最上位ネットページネットワークディレクトリ
を含む。
このヘルプメニューは、ネットページシステムの使用方法に関する階層マニュアルを提供する。
文書機能メニューは、以下の機能を含む。
・文書のコピーを印刷する
・フォームの清書を印刷する
・文書のステータスを印刷する
文書機能は、その文書を選択し、次いでボタンを押すことによって開始される。文書のステータスは、その文書を誰がいつ発行し、誰に配信し、その後、フォームとして誰にいつ提示したかを示す。
プリンタが印刷不能の場合には、ヘルプページは明らかに利用不可能である。この場合、「エラー」灯が点灯し、ユーザは、ネットワークを介して遠隔診断を要求し得る。
２． 個人向けにあつらえられた発行モデル
以下の説明では、標準刊行物の例としてニュースを用いて、ネットページシステムにおける個人化メカニズムを示す。ニュースはしばしば、新聞およびニュース雑誌のニュースという限定された意味で用いられるが、この状況で意図される範囲はより広いものである。
ネットページシステムでは、ニュース刊行物の記事コンテンツおよび広告コンテンツは、異なるメカニズムを用いて個人向けにあつらえられる。記事コンテンツは、読者が明示的に述べ、かつ読者から暗黙に取得された興味のプロフィールに従って個人向けにあつらえられる。広告コンテンツは、読者の地域および人口統計に従って個人向けにあつらえられる。
２．１ 記事の個人化
購読者は、ニュース刊行物を配信するものおよびニュースストリームを配信するものの２種類のニュース供給源を利用し得る。ニュース刊行物は、発行者によって集められ編集され、ニュースストリームは、ニュース発行者または特殊なニュースアグリゲータによって集められる。ニュース刊行物は一般に、従来の新聞およびニュース雑誌に相当し、ニュースストリームには、多くの様々な、通信社からの「生の」ニュース放送、続き漫画、フリーランスライターのコラム、友の会掲示板、または読者自身の電子メールなどがあり得る。
ネットページ発行サーバは、編集されたニュース刊行物の発行および複数のニュースストリームの集約をサポートする。読者によって直接選択されたニュースストリームの集約、したがってそれらのフォーマット化を扱うことによって、このサーバは、普通なら編集の制御がきかないページ上に広告を載せることができる。
購読者は、１つまたは複数の寄稿ニュース刊行物を選択し、それら各刊行物の個人向けにあつらえたバージョンを作成することによって日刊新聞を構築する。得られた日刊版は、印刷され合わせて綴じられて１枚の新聞になる。家庭の各構成員は通常、異なる日刊刊行物を選択し、次いでそれらをカスタマイズすることによって、自分の異なる興味および好みを表現する。
各刊行物ごとに、読者は任意選択で、特定のセクションを選択する。いくつかのセクションは日々掲載され、他のセクションは、週に一度掲載される。Ｔｈｅ Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ Ｔｉｍｅｓオンラインから利用可能な日々のセクションは、例えば、「Ｐａｇｅ Ｏｎｅ Ｐｌｕｓ」、「Ｎａｔｉｏｎａｌ」、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ」、「Ｏｐｉｎｉｏｎ」、「Ｂｕｓｉｎｅｓｓ」、「Ａｒｔｓ／Ｌｉｖｉｎｇ」、「Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、および「Ｓｐｏｒｔｓ」を含む。利用可能なセクションの組は、この既定のサブセットの場合と同様に、刊行物に固有のものである。
読者は、それぞれ任意の数のニュースストリームを利用するあつらえたセクションを作成することによって、日刊新聞を拡張することができる。あつらえたセクションは、電子メールおよび友人の通知用（「個人」）に、または、特定の話題に関するニュース放送の監視用（「警戒」または「切抜き」）に作成することができよう。
各セクションごとに、読者は任意選択で、そのサイズを定性的に（例えば、短い、中位、または長い）あるいは数値的に（すなわち、ページ数に関する制限として）指定し、広告の所望の割合を定性的に（例えば、多い、普通、少ない、全くない）あるいは数値的に（すなわち、パーセンテージとして）指定する。
読者は任意選択で、短い記事を多くするか、あるいは、長い記事を数を少なくして載せるかの好みも表現する。各記事は、この好みを支持するために長短の両方の形態で書かれる（または編集される）のが理想的である。
記事は、読者の予想見識度に合うように、例えば、子供向けバージョンおよび大人向けバージョンが提供されるように異なるバージョンで書く（または編集する）こともできる。読者の年齢に応じて適切なバージョンを選択する。読者は、読者の生物学的な年齢に優先する「読書年齢」を指定することができる。
各セクションを構成する記事は、編集者によって選択され優先順位が付けられ、それぞれ有用な存続期間が割り当てられる。指定されない場合は、これらの記事は、すべての該当する購読者に優先順位順に配信されるが、購読者の版のスペースの制約次第である。
しかるべきセクションでは、読者は任意選択で、協調フィルタリングを行うことができる。この場合、これを存続期間が十分に長い記事に適用する。協調フィルタリングに見合う記事はそれぞれ、その記事の終わりに格付けボタンとともに印刷する。これらのボタンにより、簡単な選択肢（例えば、「好き」および「嫌い」）が提供され、それによって、読者がその記事を格付けする手間をかける可能性が高くなる。
したがって、編集者は実際上、優先順位が高く、かつ存続期間が短い記事を不可欠な読み物とみなし、最も適切な購読者に配信する。
読者は任意選択で、掘出し物ファクタを定性的に（例えば、意外なものにするよう、または意外なものにしないよう）、あるいは数値的に指定する。掘出し物ファクタが高いと、協調フィルタリング時の一致に用いる閾値が低くなる。このファクタが高いと、対応するセクションが、明記された読者の理解力ぎりぎりのものになる可能性がより高くなる。週に日替わりで異なる掘出し物ファクタを指定することができる。
読者は任意選択で、あるセクション内で特に興味のある話題も指定し得る。こうすると、編集者によって割り当てられた優先順位が改変される。
読者のインターネット接続のスピードは、画像が配信され得る品質に影響を及ぼす。読者は任意選択で、画像を少なく、または画像を小さく、あるいはその両方という好みを指定する。画像の数またはサイズが減少しない場合、画像は、品質が低い（すなわち、解像力が低いか、あるいは圧縮率が大きい）状態で配信されることがある。
全世界的なレベルでは、読者は、量、日時、および金銭的な価値を地域化する方法を指定する。これは、単位がヤードポンド法かメートル法か、地方時間帯および時刻の形式、ならびに地方通貨を指定し、かつ地域化がその場翻訳および注釈付けからなるかどうかを指定することを含む。これらの好みは、指定しない場合には読者の地域性から導き出される。
視力が弱いことによる読取りの難点を軽減するために、読者は任意選択で、より大きく表示されるようにグローバルプリファレンスを指定する。それに従ってテキストおよび画像の尺度が変わり、各ページに含まれる情報は少なくなる。
ニュース刊行物を発行する言語、およびその対応するテキスト符号化は、その刊行物の特性であり、ユーザが表現する好みではない。ただし、ネットページシステムは、様々な外観で自動翻訳サービスが提供されるように構成し得る。
２．２ 広告の地域化および対象設定
記事コンテンツの個人化は直接、広告コンテンツに影響を及ぼす。というのは、広告は一般に、記事コンテンツを利用するように掲載されるからである。例えば、旅行の広告は、どこよりもまず旅行のセクションに掲載される可能性が高い。広告主にとって（したがって、発行者にとって）の記事コンテンツの価値は、ふさわしい人口統計構成の多数の読者を惹き付けることができることにある。
効果的な広告は、地域性および人口統計情報に基づいて掲載される。地域性により、特定のサービス業、小売業者などへの近さ、地域社会および地域環境に関連する特定の利益および関心が決まる。人口統計により、一般的な関心および先入観、ならびにありそうな消費パターンが決まる。
ニュース発行者の最も収益性の高い商品は、刊行物の地理的な対象範囲、刊行物の読者数、刊行物の読者の人口統計情報、および広告に利用可能なページ面積によって決まる多次元体である広告「スペース」である。
ネットページシステムでは、ネットページ発行サーバは、１セクション当たりの刊行物の商品性のある広告スペースの概算多次元サイズを、刊行物の地理的な対象範囲、そのセクションの読者数、そのセクションの各読者の版のサイズ、各読者の広告の割合、および各読者の人口統計情報を考慮に入れて計算する。
他の媒体と比較すると、ネットページシステムでは、広告スペースをより詳細に定義することができ、広告スペースのより小さな断片を別々に販売し得る。したがって、ネットページシステムでは、その真の価値により近い状態で販売することができる。
例えば、同じ広告「スロット」をいくつかの広告主に様々な割合で販売することができる。個々の読者のページは、１つの広告主から別の広告主へと広告を無作為に受け取り、全体的には各広告主に販売するスペースの割合が維持される。
ネットページシステムでは、広告を、詳細な商品情報およびオンライン購入に直接リンクさせることができる。したがって、ネットページシステムは、広告スペースの本質的な価値を上げることができる。
ネットページ発行サーバによって個人化および地域化が自動的に処理されるので、広告アグリゲータは、地理的にも人口統計的にも任意の広範な対象範囲を提供し得る。その後で、集められた広告を構成要素に分解することは自動化されているために効率がよい。こうすると、発行者が、直接広告を獲得するよりも広告アグリゲータと取引するほうがよりコスト効果が高くなる。広告アグリゲータが広告収入の一部を受け取っても、広告集積の効率がより高いので、発行者は、利益が変化しないことがわかる。広告アグリゲータは広告主と発行者の間の仲介者として働き、同じ広告を複数の刊行物に載せることができる。
ネットページ刊行物への広告の掲載を、従来の刊行物への広告の掲載よりも複雑にし得ることは注目に値する。というのは、刊行物の広告スペースはより複雑だからである。広告主、広告アグリゲータ、および発行者の間の交渉の全面的な複雑さを気にすることなく、ネットページシステムの好ましい形態では、広告スペースの自動オークションの支援を含めて、これらの交渉に対するなんらかの自動支援が提供される。小さくかつ極めて地域性の高い広告など、収入額が少ない広告の掲載には自動化は特に望ましい。
掲載の交渉がなされると、アグリゲータは、広告を獲得し編集し、それをネットページの広告サーバに記録する。それに対応して、発行者は、適切なネットページ発行サーバに広告の掲載を記録する。ネットページ発行サーバが、各ユーザの個人向けにあつらえた刊行物のレイアウトを行うとき、ネットページ発行サーバは、ネットページ広告サーバから適切な広告を取り出す。
２．３ ユーザプロフィール
２．３．１ 情報フィルタリング
ニュースその他の刊行物の個人化は、
・刊行物のカスタマイズ化
・協調フィルタリングベクトル
・連絡先の詳細
・表現の好み
を含めて、ユーザ固有のプロフィール情報を取り合わせることに依存する。
刊行物のカスタマイズ化は一般に、刊行物に固有のものであり、そのため、カスタマイズされた情報は、該当するネットページ発行サーバによって維持される。
協調フィルタリングベクトルは、いくつかのニュース項目のユーザの格付けからなる。協調フィルタリングベクトルを用いて異なるユーザの興味を相関させ、それによって推奨を行う。個々の刊行物とは独立に単一の協調フィルタリングベクトルを維持することは有益であるが、各刊行物ごとに別々のベクトルを維持することがより実際的である２つの理由がある。すなわち、同じ刊行物の購読者のベクトル間の重なり合いは、異なる刊行物の購読者のベクトル間の重なり合いよりも大きいと考えられ、ある刊行物は、その刊行物のユーザの協調フィルタリングベクトルを、他のところでは見られないそのブランドの価値の一部として提示したいことがある。したがって、協調フィルタリングベクトルも、該当するネットページ発行サーバによって維持される。
名前、住所、郵便番号、州、国、電話番号を含めて、連絡先の詳細は、本来グローバルなものであり、ネットページ登録サーバによって維持される。
量、日時についての好みを含めて、表現の好みも同様にグローバルなものであり、同じやり方で維持される。
広告の地域化は、ユーザの連絡先の詳細の中で示される地域性に依存し、広告の対象設定は、生年月日、性別、配偶者の有無、所得、職業、学歴、または年齢幅および所得範囲などの定性的な派生物など、個人情報に依存する。
ユーザが広告目的で個人情報を明らかにすることを選択する場合、該当するネットページ登録サーバによってこの情報を維持する。このような情報がない場合、ユーザの郵便番号（ＺＩＰ）または拡張郵便番号（ＺＩＰ＋４）に関連する人口統計情報に基づいて、広告の対象設定を行うことができる。
図２１、図２２、図２３、および図２４に示すように、ユーザ、ペン、プリンタ、アプリケーションプロバイダ、およびアプリケーションにはそれぞれ、それ自体の識別子が割り当てられ、ネットページ登録サーバはこれらの間の関係を維持する。登録目的の場合、発行者は、特殊なアプリケーションプロバイダであり、刊行物は、特殊なアプリケーションである。
各ユーザ８００は、任意の数のプリンタ８０２を使用するように許可することができ、各プリンタは、任意の数のユーザがそのプリンタを使用することができるようにし得る。各ユーザは、（６６のところに）１つの既定プリンタを有し、指定しない限り、このプリンタに定期刊行物が配信され、オンデマンドで印刷されるページは、ユーザが対話するプリンタに配信される。サーバは、ユーザがユーザの既定プリンタに対して印刷を行うのにどの発行者を許可したかを常時監視している。発行者は、個々のプリンタのＩＤを記録しないが、その代わりに、必要とされる場合にはそのＩＤを解決する。ユーザは、そのプリンタに関する管理特権６９を与えられることがあり、それによって、このユーザは、他のユーザがこのプリンタを使用することを許可し得る。これは、プリンタがこのような動作を行うための管理特権８４を必要とする場合にのみ意味をもつことである。
ユーザが刊行物８０７を購読する（８０８）とき、発行者８０６（すなわち、プロバイダ８０３）は、指定されたプリンタまたはユーザの既定プリンタに対して印刷を行うように許可される。ユーザは、この許可をいつでも取り消すことができる。各ユーザは、いくつかのペン８０１を所有することがあるが、ペンは、１人のユーザに固有のものである。ユーザが特定のプリンタの使用を許可される場合、このプリンタは、ユーザのペンのいずれかを認識する。
ペンＩＤを用いて、このペンＩＤに対応する、特定のネットページ登録サーバによって維持されるユーザプロフィールを、ＤＮＳによって通常のやり方で見つけ出すことができる。
ウエブ端末８０９は、特定のネットページプリンタに対して印刷を行うように許可することができ、それによって、ウエブの閲覧中に遭遇したウエブページおよびネットページ文書を、最も近いネットページプリンタに好都合に印刷することができる。
ネットページシステムは、プリンタプロバイダに代わって、このプロバイダのプリンタに印刷された刊行物から得られた収入に対する料金および手数料を徴収することができる。このような収入は、広告料、クリックスルー報酬、電子商取引手数料、およびトランザクションフィーを含み得る。ユーザがこのプリンタを所有している場合には、ユーザがプリンタプロバイダになる。
ユーザは、（前のパラグラフで説明したものなどの）小額デビットおよびクレジットを蓄積するのに使用するネットページアカウント８２０、名前、住所、および電話番号を含めて連絡先の詳細８１５、プライバシー、配信、および地域化の設定を含むグローバルプリファレンス８１６、ユーザの符号化された署名８１８、指紋８１９などを含めて任意の数のバイオメトリクス記録８１７、システムによって自動的に維持される手書きモデル８２２、および電子商取引の決済を行うことができるＳＥＴ決済カード口座８２１も有する。
ユーザに固有なネットページアカウントに加えて、各ユーザは、そのユーザが使用を許可されている各プリンタに固有なネットページアカウント９３６も有する。各プリンタ固有アカウントを用いて、そのプリンタに対するユーザの活動に関係する小額デビットおよびクレジットを蓄積することができる。ユーザは、未払いのデビット残高に対して定期的に請求される。
ユーザは任意選択で、ネットページユーザディレクトリ８２３に載せられ、それによって、他のユーザを見つけ出し、そのユーザに電子メール（など）を送ることができる。
２．４ インテリジェントページレイアウト
ネットページ発行サーバは、各セクションごとに各ユーザの個人向けにあつらえた刊行物のページを自動的にレイアウトする。大部分の広告はあらかじめフォーマットされた矩形の形式なので、それらを記事コンテンツの前にページに載せる。
あるセクションの広告比は、このセクション内の個々のページの広告比を無作為に変化させて実現することができ、広告レイアウトアルゴリズムはこれを利用する。このアルゴリズムは、例えば、日曜大工屋根葺き修理に関する特集記事があるために、この刊行物内に特に屋根葺き材料の広告を配置するなど、緊密に結び付いた記事コンテンツと広告コンテンツの同一場所への配置を試みるように構成される。
次いで、テキストならびに関連する画像および図形を含めて、このユーザ用に選択した記事コンテンツを、様々な美的感覚ルールに従ってレイアウトする。
レイアウトがまとまった後で、広告の選択および記事コンテンツの選択を含めて、このプロセス全体を繰り返して、ユーザが示したセクションサイズの好みをより厳密に実現するように試みなければならない。ただし、このセクションサイズの好みは、長期的に平均して一致すればよく、そのため日々大きく変動し得る。
２．５ 文書フォーマット
文書をレイアウトした後で、ネットページネットワーク上で効率よく配信し、恒久的に記憶するために、この文書を符号化する。
主な効率化のメカニズムは、１人のユーザの版に固有な情報と、複数のユーザの版の間で共有される情報とを分離することである。固有な情報は、ページレイアウトからなる。共有される情報は、画像、図形、およびテキストの断片を含めて、このページレイアウトが参照するオブジェクトからなる。
テキストオブジェクトは、ＸＳＬ（拡張スタイルシート言語）を用いてＸＭＬ（拡張マークアップ言語）で表現された完全にフォーマットされたテキストを含む。ＸＳＬにより、テキストが配置される領域、この場合には、レイアウトによって提供される領域とは無関係にテキストのフォーマット化が精確に制御される。テキストオブジェクトは、自動翻訳を可能にする埋込み型言語コードおよびパラグラフのフォーマット化の助けとなる埋込型ハイフネーションヒントを含む。
画像オブジェクトは、ＪＰＥＧ２０００ウェーブレットベース圧縮画像フォーマットで画像を符号化する。図形オブジェクトは、ＳＶＧ（スケーラブルベクタグラフィックス）フォーマットで２次元図形を符号化する。
レイアウト自体は、一連の配置された画像および図形のオブジェクト、テキストオブジェクトが流れるリンクされたテキストフローオブジェクト、上記で説明したハイパーリンクおよび入力フィールド、および透かし領域からなる。表３に、これらのレイアウトオブジェクトをまとめる。このレイアウトは、効率のよい配信および記憶に適したコンパクトなフォーマットを用いる。
Figure 2006508454
２．６ 文書の分配
上記で説明したように、ネットページネットワーク上で効率よく分配し、恒久的に記憶するために、ユーザ固有のページレイアウトを、このページレイアウトが参照する共有オブジェクトから分離する。
購読刊行物を分配する準備が整うと、ネットページ発行サーバは、ネットページＩＤサーバ１２を使用して、ページ、ページインスタンス、文書、および文書インスタンスごとに一意のＩＤを割り当てる。
このサーバは、共有コンテンツからなる１組の最適化されたサブセットを計算し、各サブセットごとにマルチキャストチャネルを生成し、次いで、各ユーザ固有レイアウトを、このレイアウトが使用する共有コンテンツを運ぶことになるマルチキャストチャネルの名前でタグ化する。次いで、このサーバは、各ユーザレイアウトをそのユーザのプリンタに、適切なページサーバを介してポイントキャストし、このポイントキャストが完了した後で、指定されたチャネル上に共有コンテンツをマルチキャストする。ポイントキャストを受信した後で、各ページサーバおよびプリンタは、ページレイアウト内で指定されたマルチキャストチャネルを購読する。マルチキャスト中、各ページサーバおよびプリンタは、マルチキャストストリームから、ページレイアウトが参照するオブジェクトを引き出す。これらのページサーバは、受信したページレイアウトおよび共有コンテンツを恒久的にアーカイブする。
ページレイアウトが参照するすべてのオブジェクトをプリンタが受信した後で、このプリンタは、完全に配置されたレイアウトを生成し直し、次いで、それをラスタデータ化し印刷する。
正常な状況下では、プリンタは、ページを配信し得るよりも速くページを印刷する。各ページの１／４が画像で覆われていると仮定すると、平均ページのサイズは４００ＫＢ未満である。したがって、プリンタがその６４ＭＢの内部メモリに保持し得るこのようなページの枚数は１００枚よりも多く、それによってプリンタはこれらのページを、例えば一時的にバッファすることができる。このプリンタは、１秒に１ページの速さで印刷する。これは、１秒に４００ＫＢまたは約３Ｍｂｉｔのページデータに相当する。これは、ブロードバンドネットワークを介したページデータ配信の最大予測速度に近い。
プリンタの紙切れなどの異常な状況下でさえ、プリンタの１００ページの内部記憶容量が使い果たされる前に、ユーザが紙を補給し得ると考えられる。
しかし、プリンタの内部メモリが一杯になった場合、このプリンタは、マルチキャストが最初に行われたときに、マルチキャストを利用することができなくなる。そのため、ネットページ発行サーバは、プリンタの再マルチキャスト要求の提示を許可する。受け取った要求の数が限界に達するか、あるいはタイムアウトが発生すると、このサーバは、対応する共有オブジェクトをマルチキャストし直す。
文書が印刷された後で、プリンタは、該当するページサーバからこの文書のページレイアウトおよびコンテンツを引き出すことによって、いつでも厳密な複製を生成し得る。
２．７ オンデマンド文書
ネットページ文書がオンデマンドで要求されると、このネットページ文書は、定期刊行物とほぼ同じやり方で個人向けにあつらえられ、配信される。ただし、共有コンテンツがないので、マルチキャストを用いずに、要求元プリンタに直接配信される。
非ネットページ文書がオンデマンドで要求されると、この文書は、個人向けにあつらえられず、この文書をネットページ文書としてフォーマットし直す指定のネットページフォーマットサーバを介して配信される。ネットページフォーマットサーバは、ネットページ発行サーバの特殊なインスタンスである。ネットページフォーマットサーバは、Ａｄｏｂｅ社のＰＤＦ（ポータブル文書フォーマット）およびＨＴＭＬ（ハイパーテキストマークアップ言語）を含めて、様々なインターネット文書フォーマットを理解している。ＨＴＭＬの場合、ネットページフォーマットサーバは、ページの高解像力印刷を利用して、ウエブページを目次とともにマルチコラムフォーマットで提示し得る。ネットページフォーマットサーバは、要求されたページに直接リンクするすべてのウエブページを自動的に含めることができる。ユーザは、プリファレンスによってこの動作を調整することができる。
ネットページフォーマットサーバは、対話性および恒久性を含めて標準のネットページ動作を、出所およびフォーマットにかかわらず任意のインターネット文書上で利用可能にする。ネットページフォーマットサーバは、ネットページプリンタおよびネットページページサーバには異なる文書フォーマットを意識させず、ウエブサーバにはネットページシステムを意識させない。
３． セキュリティ
３．１ 暗号化
暗号化を利用して、記憶および送信に際して機密情報を保護し、かつトランザクションに対して相手を認証する。秘密キーによる暗号化および公開キーによる暗号化の２つのクラスの暗号化が普及している。ネットページネットワークでは、両方のクラスの暗号化を利用する。
対称暗号化とも称する秘密キーによる暗号化では、同じキーを使用して、メッセージを暗号化し解読する。メッセージの交換を望む２つのグループはまず、秘密キーをセキュアに交換するように手配しなければならない。
非対称暗号化とも称する公開キーによる暗号化では、２つの暗号化キーを使用する。これら２つのキーは、一方のキーを用いて暗号化したメッセージは、他方のキーを用いてしか解読し得ないように数学的に関連している。この場合、これらのキーの一方を公開し、他方は秘密に保つ。公開キーを用いて、個人キーの所持者を対象としたメッセージを暗号化する。公開キーを用いて暗号化すると、個人キーを用いてしかメッセージを解読することができない。そのため、２つのグループは、最初に秘密キーを交換する必要なしに、メッセージをセキュアに交換することができる。個人キーのセキュアを確保するために、個人キーの所持者は通常、キーの対を生成する。
公開キーによる暗号化を用いて、デジタル署名を生成することができる。個人キーの所持者は、メッセージの周知のハッシュを生成することができ、次いで、個人キーを用いてこのハッシュを暗号化する。その後、誰でも、公開キーを用いてこの暗号化したハッシュを解読し、このメッセージに対するハッシュを検証することによって、この暗号化したハッシュが、この特定のメッセージに関して個人キーの所持者の「署名」を構成することを検証し得る。このような署名がメッセージに添付される場合、このメッセージの受信者は、このメッセージが本物であることと、このメッセージが送信中に改変されていないことをともに検証し得る。
公開キーによる暗号化を機能させるためには、なりすましを防止する公開キー分配方法がなければならない。これは通常、証明書および認証局を利用して行われる。認証局は、公開キーとある人の身元の関係を認証する信頼できる第三者機関である。認証局は、身元文書を調べることによってその人の身元を検証し、次いで、その人の身元の詳細および公開キーを含むデジタル証明書を生成し、それに署名する。認証局を信用する人なら誰でも、証明書中の公開キーを使用することができ、この公開キーが本物であることの確実性は高い。使用者は、この証明書が本当に、認証局によって署名されたことを検証するだけでよく、認証局の公開キーは既知のものである。
ほとんどのトランザクション環境では、公開キーによる暗号化だけを用いてデジタル署名を生成し、秘密セッションキーをセキュアに交換する。他のあらゆる目的には、秘密キーによる暗号化を用いる。
以下の考察で、ネットページプリンタとサーバの間の情報のセキュアな送信について言及するときに実際に行われることは、プリンタがサーバの証明書を取得し、認証局を参照してそれを認証し、この証明書中の公開用のキー交換キーを使用して、サーバと秘密セッションキーを交換し、次いで、この秘密セッションキーを用いてメッセージデータを暗号化することである。セッションキーの存続期間は定義上、任意に短くし得る。
３．２ ネットページプリンタのセキュリティ
各ネットページプリンタには、製造時に１対の一意の識別子が割り当てられる。これらの識別子は、プリンタの読出し専用メモリおよびネットページ登録サーバデータベースに格納される。第１のＩＤ６２は公開され、ネットページネットワーク上でそのプリンタを一意に識別する。第２のＩＤは秘密であり、このプリンタを最初にネットワーク上で登録するときに用いる。
ネットページネットワークにプリンタを設置後に初めて接続するとき、このプリンタは、署名用の公開／個人キー対を生成する。このプリンタは、秘密ＩＤおよび公開キーをセキュアにネットページ登録サーバに送信する。このサーバは、この秘密ＩＤと、サーバのデータベースに記録されたプリンタの秘密ＩＤとを比較し、これらのＩＤが一致した場合には登録を受け付ける。次いで、このサーバは、プリンタの公開ＩＤおよび公開署名キーを含む証明書を生成し、それに署名し、この証明書を登録データベースに記憶する。
ネットページ登録サーバは、秘密情報にアクセスしてプリンタの身元を検証することができるので、ネットページプリンタの認証局として働く。
ユーザが刊行物を購読するとき、発行者がこの刊行物をユーザ既定プリンタまたは指定されたプリンタに印刷することを許可するレコードが、ネットページ登録サーバデータベース内に生成される。ページサーバを介してプリンタに送信される文書はどれも、特定のユーザに対してアドレス指定され、発行者によって発行者の個人署名キーを用いて署名される。このページサーバは、登録データベースを介して、発行者が刊行物を指定されたユーザに配信するのを許可されたことを検証する。このページサーバは、登録データベースに記憶された発行者の証明書から取得した発行者の公開キーを用いてこの署名を検証する。
ネットページ登録サーバは、データベースに印刷許可を追加する要求を受け付けるが、これは、これらの要求がそのプリンタに登録されたペンを介して開始されたものである場合に限る。
３．３ ネットページペンのセキュリティ
各ネットページペンには、製造時に一意の識別子が割り当てられる。この識別子は、ペンの読出し専用メモリおよびネットページ登録サーバデータベースに格納される。ペンＩＤ６１は、ネットページネットワーク上でこのペンを一意に識別する。
ネットページペンは、複数のネットページプリンタを「見分ける」ことができ、プリンタは、複数のペンを「見分ける」ことができる。ペンは、それがプリンタの範囲内にあるときはいつも無線周波数信号によってプリンタと通信する。ペンおよびプリンタが登録されると、それらは、定期的にセッションキーを交換する。このペンがこのプリンタにデジタルインクを送信するときは必ず、このデジタルインクは、適切なセッションキーを用いて必ず暗号化される。デジタルインクがそのままで送信されることはない。
ペンは、プリンタＩＤによって指標付けされた、このペンが見分けられるプリンタごとにセッションキーを記憶し、プリンタは、ペンＩＤによって指標付けされた、このプリンタが見分けられるペンごとにセッションキーを記憶する。ペンおよびプリンタのセッションキー用の記憶容量はいずれも、大きいが有限であり、必要な場合には、使用頻度が最も低いセッションキーを削除する。
ペンがプリンタの範囲内に入ると、ペンおよびプリンタは、互いを見分けられるかどうかがわかる。これらが互いを見分けられない場合、プリンタは、プリンタがペンを見分けられるはずだとされているかどうかを判定する。これは、例えばこのペンが、このプリンタを使用するように登録されているユーザの所有物であるためであり得る。プリンタがペンを見分けられるはずだとされているがそうでない場合、プリンタは、ペン自動登録手順を開始する。プリンタがペンを見分けられるはずだとされない場合、プリンタは、ペンが充電カップに置かれるまで、プリンタを無視するようにペンと取り決めを行い、その時点でプリンタは登録手順を開始する。
公開ＩＤに加えて、ペンは、秘密のキー交換キーを含む。このキー交換キーも、製造時にネットページ登録サーバデータベースに記録される。登録時に、ペンは、そのペンＩＤをプリンタに送信し、プリンタは、このペンＩＤをネットページ登録サーバに送信する。このサーバは、プリンタおよびペンが使用するセッションキーを生成し、このセッションキーをプリンタにセキュアに送信する。このサーバは、このセッションキーのコピーも、このペンのキー交換キーで暗号化して送信する。プリンタは、このセッションキーをペンＩＤで指標付けして内部に記憶し、この暗号化されたセッションキーをペンに送信する。ペンは、このセッションキーをプリンタＩＤで指標付けして内部に記憶する。
ペン登録プロトコルにおいて、偽のペンがペンになりすますことがあっても、本物のペンしか、プリンタから送信されたセッションキーを解読することができない。
以前は未登録のペンを初めて登録しても、このペンがユーザに関係づけられるまで、使用が制限される。登録されているが「所有されていない」ペンは、ネットページユーザ登録フォームおよびネットページペン登録フォームを要求し、それを埋めるのに使用することしかできず、それによって、この新しいペンが自動的に関係づけられる新しいユーザが登録されるか、あるいは、新しいペンが既存のユーザに追加される。
このペンは、ペンのハードウエアの性能の制約のために、公開キーによる暗号化ではなく秘密キーによる暗号化を用いる。
３．４ セキュアな文書
ネットページシステムは、チケットおよびクーポンなどのセキュアな文書の配信をサポートする。ネットページプリンタは、透かしを印刷する設備を含むが、適切に許可された発行者からの要求に応じてのみそれを行う。発行者は、その証明書に透かしを印刷する許可を示し、プリンタはそれを認証することができる。
この「透かし」印刷プロセスでは、ページの指定された「透かし」領域で代替ディザマトリックスを用いる。背中合わせのページは、印刷時に合致する鏡像透かし領域を含む。奇数ページおよび偶数ページの透かし領域で用いるディザマトリックスは、これらの領域を合わせて見るときに干渉効果が得られるように設計される。この行為は、印刷されたシートを透かして見ることによって行われる。
この効果は、ページの片面だけを見るときには見えず、このページを通常の手段でコピーすると失われるという点で透かしに類似のものである。
セキュアな文書のページは、上記の第１．９節で説明したネットページコピー用に組み込まれたメカニズムを用いてコピーすることはできない。このことは、ネットページを認識するコピー機でネットページをコピーすることにも適用される。
セキュアな文書は一般に、電子商取引トランザクションの一部として生成される。したがって、セキュアな文書は、第２節で説明したように、ユーザがネットページ登録サーバにバイオメトリクス情報を登録したときに撮影したユーザの写真を含む。
セキュアなネットページ文書が提示されると、受領者は、通常のやり方でこの文書のステータスを要求することによって、この文書の真正性を検証することができる。セキュアな文書の一意のＩＤは、この文書の存続期間でのみ有効であり、セキュアな文書のＩＤは、好機をうかがっている偽造者に予測されないように非連続的に割り当てられる。検証失敗に対するフィードバックが組み込まれた、セキュアな文書の検証用のペンを開発することができ、それによって、簡単な提示時点文書検証がサポートされる。
暗号化という意味では、透かしもユーザの写真もセキュアではないことは明らかである。これらは、ちょっとした偽造に対してかなり邪魔になるだけである。オンライン文書検証により、具体的には検証用のペンを使用して、必要な場合には追加のレベルのセキュリティが得られるが、依然として偽造に対して完全に耐性があるわけではない。
３．５ 否認防止
ネットページシステムでは、ユーザが提示したフォームは、フォーム取扱い業者に確実に配信され、ネットページページサーバ上で恒久的にアーカイブされる。したがって、受領者が配信を否認することは不可能である。
第４節で説明するように、このシステムを介してなされた電子商取引の決済は、受取人が否認することも不可能である。
４． 電子商取引モデル
４．１ ＳＥＴ（セキュアエレクトロニックトランザクション）
ネットページシステムでは、その決済システムの１つとしてＳＥＴ（セキュアエレクトロニックトランザクション）システムを利用する。ＭａｓｔｅｒｃＣａｒｄおよびＶｉｓａによって開発されたＳＥＴは、複数の決済カードを取り込んでまとめられたものであり、それがこの用語に反映されている。ただし、このシステムの大部分は、使用中の口座のタイプとは無関係である。
ＳＥＴでは、カード所持者および売買業者は認証局に登録され、カード所持者および売買業者の公開署名キーを含む証明書が発行される。認証局は適宜、カード発行者にカード所持者の登録の詳細を確かめ、適宜、取得者に売買業者の登録の詳細を確かめる。カード所持者および売買業者は、それぞれの個人署名キーを、自身のコンピュータにセキュアに記憶する。決済プロセス時に、これらの証明書を用いて、売買業者とカード所持者を相互に認証し、売買業者とカード所持者をともに決済ゲートウエイに対して認証する。
ＳＥＴはまだ広く採用されていない。これは１つには、カード所持者によるキーおよび証明書の維持が煩わしいとみなされているからである。サーバ上にカード所持者のキーおよび証明書を維持し、パスワードによるアクセスをカード所持者に与える暫定的な解決策が、ある程度成功している。
４．２ ＳＥＴ決済
ネットページシステムでは、ネットページ登録サーバは、ＳＥＴ決済トランザクションにおいてネットページユーザ（すなわちカード所持者）のプロキシとして働く。
ネットページシステムは、バイオメトリクスを利用してユーザを認証し、ＳＥＴ決済を許可する。このシステムはペンに基づくものなので、用いられるバイオメトリクス値は、時間的に変化するペンの位置および圧力からなるユーザのオンライン署名である。指紋センサをペンに入れる設計によって、指紋によるバイオメトリクスも利用し得るが、コストが高くなる。用いられるバイオメトリクスのタイプは、そのバイオメトリクス値の取得に影響を及ぼすだけで、このシステムの認証の態様には影響を及ぼさない。
ＳＥＴ決済を可能にするための第１ステップは、ネットページ登録サーバにユーザのバイオメトリクス値を登録することである。これは、例えば、銀行などの制御された環境で行われ、そこで、ユーザの身元を検証するのと同時に、バイオメトリクス値を取得することができる。バイオメトリクス値を取得し、登録データベースに記憶し、ユーザのレコードに関係づける。ユーザの写真も任意選択で取得し、このレコードに関係づける。ＳＥＴカード所持者登録プロセスが完了し、得られた個人署名キーおよび証明書がデータベースに記憶される。ユーザの決済カード情報も記憶され、その結果、ネットページ登録サーバに、ＳＥＴ決済トランザクションにおけるユーザのプロキシとして働くのに十分な情報が与えられる。
決済を完了させるためにユーザが、例えばネットページ注文フォームに署名することによって最終的にバイオメトリクス値を供給すると、プリンタは、この注文情報、ペンＩＤ、およびバイオメトリクスデータをネットページ登録サーバにセキュアに送信する。このサーバは、このバイオメトリクス値を、ペンＩＤによって識別されたユーザに関して検証し、これ以降、ＳＥＴ決済トランザクションを完了させる際にユーザのプロキシとして働く。
４．３ 小額決済
ネットページシステムは、小額決済用のメカニズムを含み、それによって、低コスト文書のオンデマンド印刷、著作権文書のコピーに対してユーザに好都合に請求することができ、おそらくは、広告材料の印刷にかかった費用をユーザに払い戻すこともできる。後者は、ユーザにすでに提供された補助金のレベルによって決まる。
ユーザが電子商取引登録を行うと、小額決済を集計するネットワークアカウントが開設される。ユーザは、定期的に明細書を受け取り、標準決済メカニズムを利用して未払いの借方残高を精算することができる。
このネットワークアカウントは、普通ならやはり個々の明細書の形式でユーザに提示されることになる定期刊行物の購読料金を集計するように拡張することができる。
４．４ トランザクション
ある特定のアプリケーションの状況において、ユーザがネットページを要求すると、このアプリケーションは、このページにユーザ固有のトランザクションＩＤ５５を埋め込むことができる。このページを介したその後の入力は、このトランザクションＩＤでタグ化され、それによって、このアプリケーションは、このユーザ入力に対する適切な状況を確立することができる。
ただし、このユーザを対象としていないページを介した入力が行われるときには、アプリケーションは、このユーザの一意の身元を用いて状況を確立しなければならない。典型的な例は、あらかじめ印刷されたカタログのページから、ユーザの仮想「買い物カゴ」に商品を追加するというものである。ただし、ユーザのプライバシーを保護するために、ネットページシステムには既知である一意のユーザＩＤ６０は、アプリケーションに漏らさない。これは、異なるアプリケーションプロバイダに、独立に蓄積された挙動データを簡単に相関させないためである。
その代わりにネットページ登録サーバは、図２４に示すように、一意のエイリアスＩＤ６５によってユーザとアプリケーションの間の匿名関係を維持する。ユーザが、「登録済み」属性でタグ化されたハイパーリンクを活動化させるたびに、ネットページページサーバは、ネットページ登録サーバに、関連するアプリケーションＩＤ６４をペンＩＤ６１とともに、エイリアスＩＤ６５に翻訳するように要求する。次いで、このエイリアスＩＤをこのハイパーリンクのアプリケーションに提示する。
このアプリケーションは、エイリアスＩＤによって標識付けされた状態情報を維持し、このユーザのグローバルアイデンティティを知らなくてもユーザ固有の状態情報を引き出すことができる。
このシステムは、各ユーザアプリケーションごとに、独立の証明書および個人署名キーも維持し、それによって、アプリケーション固有の情報だけを用いて、ユーザの代わりにアプリケーションのトランザクションに署名することができる。
商品バーコード（ＵＰＣ）の「ハイパーリンク」活動化を送る際にシステムの助けとなるように、このシステムは、ユーザの代わりに、任意の数の商品タイプについてお気に入りのアプリケーションを記録する。
各アプリケーションは、アプリケーションプロバイダに関連づけられ、このシステムは、各アプリケーションプロバイダに代わってアカウントを維持し、それによって、クリックスルー報酬などについて、このプロバイダの貸方に、また借方に記入することができる。
アプリケーションプロバイダは、定期購読コンテンツの発行者とし得る。このシステムは、この購読刊行物を受け取るユーザの承諾および予想発行頻度を記録する。
５． 通信プロトコル
通信プロトコルは、実体間でのメッセージの順序付けられた交換を定義する。ネットページシステムでは、ペン、プリンタ、およびサーバなどの実体は、１組の定義されたプロトコルを利用して、ユーザとネットページシステムの対話を協働して処理する。
水平次元を用いてメッセージフローを表し、垂直次元を用いて時間を表すシーケンス図として各プロトコルを示す。各実体は、その実体の名前を含む矩形およびその実体のライフラインを表す垂直コラムによって示す。実体が存在する期間中は、ライフラインを破線として示す。実体がアクティブな期間中は、ライフラインを２重線として示す。ここで考えるプロトコルは実体を生成せず、破壊もしないので、ライフラインは一般に、実体がプロトコルに参加することをやめるとすぐに終了する。
５．１ 購読配信プロトコル
図４０に、購読配信プロトコルの好ましい実施形態を示す。
多数のユーザが、定期刊行物を購読することがある。ユーザの版はそれぞれ異なってレイアウトされることがあるが、ユーザの版の多くは、テキストオブジェクトおよび画像オブジェクトなどの共通コンテンツを共有することになる。したがって、購読配信プロトコルにより、文書構造はポイントキャストによって個々のプリンタに配信されるが、共有コンテンツオブジェクトはマルチキャストによって配信される。
アプリケーション（すなわち発行者）はまず、各文書ごとにＩＤサーバ１２から文書ＩＤ５１を取得する。次いで、このアプリケーションは、各文書構造を、その文書ＩＤおよびページ記述を含めて、その文書の新たに割り当てられるＩＤを担うページサーバ１０に送信する。このアプリケーションは、それ自体のアプリケーションＩＤ６４、購読者のエイリアスＩＤ６５、およびマルチキャストチャネル名の該当する組を有する。このアプリケーションは、その個人署名キーを用いてメッセージに署名する。
ページサーバは、このアプリケーションＩＤおよびエイリアスＩＤを用いて、登録サーバから、対応するユーザＩＤ６０、ユーザの選択した（このアプリケーションに関して明示的に選択することもできるし、ユーザの既定プリンタとすることもできる）プリンタＩＤ６２、およびアプリケーションの証明書を取得する。
このアプリケーションの証明書により、ページサーバはメッセージの署名を検証することができる。このアプリケーションＩＤおよびエイリアスＩＤがともに購読８０８を識別しない場合、登録サーバへのページサーバの要求は失敗する。
次いで、ページサーバは、文書およびページのインスタンスのＩＤを割り当て、ページＩＤ５０を含めてページ記述をプリンタに転送する。ページサーバは、プリンタが受信すべきマルチキャスト名の該当する組を有する。
次いで、ページサーバは、今後の参照のために、新たに割り当てられたページＩＤをアプリケーションに返す。
アプリケーションが、該当するページサーバを介して購読者が選択したプリンタにすべての文書構造を分配すると、このアプリケーションは、前に選択したマルチキャストチャネル上に共有オブジェクトの様々なサブセットをマルチキャストする。ページサーバおよびプリンタはともに、適切なマルチキャストチャネルを監視し、これらのページサーバおよびプリンタが必要とするコンテンツオブジェクトを受け取る。次いで、これらのページサーバおよびプリンタは、前にポイントキャストされた文書構造を配置することができる。これにより、ページサーバはそのデータベースに完全な文書を追加することができ、それによってプリンタは、これらの文書を印刷し得る。
５．２ ハイパーリンク活動化プロトコル
図４２に、ハイパーリンク活動化プロトコルの好ましい実施形態を示す。
ユーザが、ネットページペンでネットページ上をクリックすると、このペンは、このクリックを最も近いネットページプリンタ６０１に通信する。このクリックにより、このページおよびこのページ上での位置が識別される。このプリンタにはすでに、ペン接続プロトコルから、ペンのＩＤ６１がわかっている。
このプリンタは、ＤＮＳによって、特定のページＩＤ５０を扱うページサーバ１０ａのネットワークアドレスを求める。このアドレスは、ユーザが最近同じページと対話したことがある場合には、すでにプリンタのキャッシュに入っていることがある。次いでこのプリンタは、ペンＩＤ、プリンタ自体のプリンタＩＤ６２、ページＩＤ、およびクリック位置をページサーバに転送する。
ページサーバは、このページＩＤによって識別されるページ記述５をロードし、入力要素のゾーン５８がある場合には、そのどれにこのクリックがあるかを求める。該当する入力要素がハイパーリンク要素８４４であると仮定すると、ページサーバは、関連するアプリケーションＩＤ６４およびリンクＩＤ５４を取得し、ＤＮＳによって、アプリケーション７１をホストするアプリケーションサーバのネットワークアドレスを求める。
ページサーバは、ペンＩＤ６１を用いて、登録サーバ１１から対応するユーザＩＤ６０を取得し、次いで、全世界的に一意のハイパーリンク要求ＩＤ５２を割り当て、ハイパーリンク要求９３４を構築する。図４１に、このハイパーリンク要求のクラス図を示す。このハイパーリンク要求は、要求元のユーザおよびプリンタのＩＤを記録し、クリックされたハイパーリンクインスタンス８６２を識別する。次いで、ページサーバは、それ自体のサーバＩＤ５３、ハイパーリンク要求ＩＤ、およびリンクＩＤをアプリケーションに送信する。
このアプリケーションは、アプリケーション固有の論理に従って応答文書を生成し、ＩＤサーバ１２から文書ＩＤ５１を取得する。このアプリケーションは、この文書を、要求元のページサーバＩＤおよびハイパーリンク要求ＩＤとともに、この文書の新たに割り当てられるＩＤを担うページサーバ１０ｂに送信する。
この第２ページサーバは、ハイパーリンク要求ＩＤおよびアプリケーションＩＤを第１ページサーバに送信して、対応するユーザＩＤおよびプリンタＩＤ６２を取得する。第１ページサーバは、このハイパーリンク要求が、すでに失効しているか、あるいは、異なるアプリケーション向けのものである場合にはこの要求を拒否する。
第２ページサーバは、文書インスタンスおよびページＩＤ５０を割り当て、新たに割り当てられたページＩＤをアプリケーションに返し、第２ページサーバ自体のデータベースに完全な文書を追加し、最後に、ページ記述を要求元のプリンタに送信する。
ハイパーリンクインスタンスは、意味のあるトランザクションＩＤ５５を含み得る。この場合、第１ページサーバは、アプリケーションに送信されるメッセージ中にこのトランザクションＩＤを含める。こうすると、このアプリケーションが、このハイパーリンク活動化についてのトランザクション固有の状況を確立することができる。
ハイパーリンクが、ユーザのエイリアスを要求する場合、すなわち、ハイパーリンクの「エイリアス要求」属性がセットされている場合、第１ページサーバは、ペンＩＤ６１およびこのハイパーリンクのアプリケーションＩＤ６４をともに登録サーバ１１に送信して、ペンＩＤに対応するユーザＩＤだけでなく、アプリケーションＩＤおよびユーザＩＤに対応するエイリアスＩＤ６５も取得する。第１ページサーバは、アプリケーションに送信されるメッセージ中にこのエイリアスＩＤを含め、それによってこのアプリケーションが、このハイパーリンク活動化についてのユーザ固有の状況を確立することができる。
５．３ 手書き認識プロトコル
ユーザが、ネットページペンでネットページ上にストロークを描くと、このペンは、このストロークを最も近いネットページプリンタに通信する。このストロークにより、このページおよびこのページ上での経路が識別される。
このプリンタは、ペンＩＤ６１、プリンタ自体のプリンタＩＤ６２、ページＩＤ５０、およびストローク経路をページサーバ１０に通常のやり方で転送する。
ページサーバは、このページＩＤによって識別されるページ記述５をロードし、入力要素のゾーン５８がある場合には、そのどれとこのストロークが交わるかを求める。該当する入力要素がテキストフィールド８７８であると仮定すると、ページサーバは、このストロークをこのテキストフィールドのデジタルインクに追加する。
このテキストフィールドのゾーン内で、ある期間にわたり活動がないと、ページサーバは、ペンＩＤおよび保留のストロークを登録サーバ１１に送信して解釈を行う。登録サーバは、このペンに対応するユーザを識別し、このユーザの蓄積された手書きモデル８２２を用いて、これらのストロークを手書きテキストとして解釈する。これらのストロークがテキストに変換された後で、登録サーバは、このテキストを要求元のページサーバに返す。このページサーバは、このテキストをテキストフィールドのテキスト値に追加する。
５．４ 署名検証プロトコル
このストロークと交わるゾーンを有する入力要素が、署名フィールド８８０であると仮定すると、ページサーバ１０は、この署名フィールドのデジタルインクにこのストロークを追加する。
この署名フィールドのゾーン内で、ある期間にわたり活動がないと、ページサーバは、ペンＩＤ６１および保留のストロークを登録サーバ１１に送信して検証を行う。ページサーバは、この署名フィールドが一部をなすフォームに関連するアプリケーションＩＤ６４だけでなく、このフォームのフォームＩＤ５６およびカレントのデータの内容も送信する。登録サーバは、このペンに対応するユーザを識別し、このユーザの動的な署名による生体測定値８１８を用いて、これらのストロークをこのユーザの署名として検証する。この署名が検証された後で、登録サーバは、アプリケーションＩＤ６４およびユーザＩＤ６０を用いて、このユーザのアプリケーション固有の個人署名キーを識別する。次いで登録サーバは、このキーを用いてフォームデータのデジタル署名を生成し、このデジタル署名を要求元のページサーバに返す。このページサーバは、このデジタル署名を署名フィールドに割り当て、関連するフォームのステータスをフリーズ状態にセットする。
このデジタル署名は、対応するユーザのエイリアスＩＤ６５を含む。こうすると、単一のフォームが複数のユーザの署名を取得し得る。
５．５ フォーム提示プロトコル
図４３に、フォーム提示プロトコルの好ましい実施形態を示す。
フォームの提示は、フォームハイパーリンクの活動化によって行われる。そのため、フォームの提示は、第５．２節で定義したプロトコルにいくらかフォーム固有の追加を施したものに従う。
フォームハイパーリンクの場合、ページサーバ１０からアプリケーション７１に送信されるハイパーリンク活動化メッセージは、このフォームのフォームＩＤ５６およびカレントのデータの内容も含む。このフォームが任意の署名フィールドを含む場合、このアプリケーションは、対応するデジタル署名に関連するエイリアスＩＤ６５を引き出し、登録サーバ１１から対応する証明書を取得することによって、各署名フィールドを検証する。
６． ネットページペンの説明
６．１ ペンメカニズム
図８および図９を参照すると、全体的に参照数字１０１で示すペンは、このペンの構成要素を取り付けるための内部スペース１０４を画定する壁１０３を有するプラスチック成型物の形態のハウジング１０２を含む。動作時にはペントップ１０５は、ハウジング１０２の一方の端部１０６に回転可能に取り付けられる。半透明カバー１０７は、ハウジング１０２の反対側の端部１０８に固定される。カバー１０７も成型されたプラスチック製であり、ユーザがハウジング１０２内に装着されたＬＥＤのステータスを見ることができるように半透明材料で形成される。カバー１０７は、ハウジング１０２の端部１０８を実質的に取り囲む主要部分１０９と、主要部分１０９から後に突き出し、ハウジング１０２の壁１０３に形成された対応するスロット１１１にはまる突起部分１１０とを含む。無線アンテナ１１２は、突起部分１１０の裏でハウジング１０２内に装着される。カバー１０７上で開口１１３Ａを取り囲むねじ山１１３は、対応するねじ山１１５を含む金属端部片１１４を受けるように構成される。金属端部片１１４は、インクカートリッジを交換することができるように脱着可能である。
カバー１０７内には、可撓性ＰＣＢ１１７上に３色のステータスＬＥＤ１１６も装着される。可撓性ＰＣＢ１１７上にはアンテナ１１２も装着される。ステータスＬＥＤ１１６は、周りからよく見えるようにペン１０１の上部のところに装着される。
このペンは、通常のマーキングインクペンとして、かつ非マーキングスタイラスとして動作し得る。ペン先１１９を備えたインクペンカートリッジ１１８、およびスタイラスペン先１２１を備えたスタイラス１２０は、ハウジング１０２内に並んで装着される。インクカートリッジペン先１１９またはスタイラスペン先１２１のいずれかを、ペントップ１０５を回転させることによって、金属端部片１１４の開口端１２２を通して前に出すことができる。それぞれのスライダブロック１２３および１２４は、インクカートリッジ１１８およびスタイラス１２０にそれぞれ装着される。動作時には、回転可能なカムバレル１２５はペントップ１０５に固定され、それとともに回転するように構成される。カムバレル１２５は、カムバレルの壁１８１にあるスロットの形態のカム１２６を含む。スライダブロック１２３および１２４から突き出たカムフォロワ１２７および１２８は、カムスロット１２６にはまる。カムバレル１２５を回転させると、スライダブロック１２３または１２４が相互に移動して、ペンのペン先１１９またはスタイラスのペン先１２１のいずれかが、金属端部片１１４の穴１２２を通って突き出る。ペン１０１は、３つの動作状態を有する。トップ１０５を９０°ステップで回転させることによって、以下の３つの状態になる。
・スタイラス１２０のペン先１２１が出る
・インクカートリッジ１１８のペン先１１９が出る
・インクカートリッジ１１８のペン先１１９も、スタイラス１２０のペン先１２１も出ない
ハウジング１０２内に置かれる電子部品用シャシ１３０上には、第２可撓性ＰＣＢ１２９が装着される。第２可撓性ＰＣＢ１２９には、表面に投影する赤外放射を提供する赤外ＬＥＤ１３１が装着される。この表面から反射する放射を受け取るために画像センサ１３２が設けられ、第２可撓性ＰＣＢ１２９上に装着される。第２可撓性ＰＣＢ１２９には、ＲＦ送信機およびＲＦ受信機を含む無線周波数チップ１３３、ならびにペン１０１の動作を制御するコントローラチップ１３４も装着される。（透明成型プラスチックで形成された）光学系ブロック１３５は、カバー１０７内に置かれ、表面に赤外ビームを投影し、画像センサ１３２上への画像を受け取る。電源用の導線１３６は、第２可撓性ＰＣＢ１２９上のコンポーネントと、カムバレル１２５内に装着された電池接点１３７とを接続する。端子１３８は、電池接点１３７およびカムバレル１２５に接続される。３ボルトの充電式電池１３９は、電池接点に接触する状態でカムバレル１２５内に置かれる。誘導充電コイル１４０は、第２可撓性ＰＣＢ１２９を囲んで装着され、それによって、誘導により電池１３９を再充電することができる。第２可撓性ＰＣＢ１２９には、スタイラス１２０またはインクカートリッジ１１８のいずれかが書込みに用いられるときにカムバレル１２５の変位を検出して、ペンのペン先１１９またはスタイラスのペン先１２１によって表面に加えられる力を求めることができる赤外ＬＥＤ１４３および赤外フォトダイオード１４４も装着される。赤外フォトダイオード１４４は、スライダブロック１２３および１２４上に装着された（図示しない）反射体を介して赤外ＬＥＤ１４３からの光を検出する。
ペン１０１を握る助けとなるように、ハウジング１０２の端部１０８の近くにラバーグリップパッド１４１および１４２が設けられる。トップ１０５は、ポケットにペン１０１を留めるクリップ１４２も含む。
６．２ ペンコントローラ
ペン１０１は、そのペン先（スタイラスのペン先１２１またはインクカートリッジのペン先１１９）の位置を、ペン先近傍の表面の区域を赤外スペクトル内で画像化することによって求めるように構成される。ペン１０１は、最も近い位置タグからの位置データを記録し、この位置タグからペン先１２１または１１９までの距離を、光学系１３５およびコントローラチップ１３４を使用して計算するように構成される。コントローラチップ１３４は、画像化されたタグに関して観察される遠近歪みから、ペンの向きおよびペン先とタグの距離を計算する。
ＲＦチップ１３３およびアンテナ１１２を使用して、ペン１０１は、コンピューティングシステムに、デジタルインクデータを送信することができる（このデジタルインクデータは、セキュリティのために暗号化され、効率よく送信するためにパッケージ化される）。
このペンが受信機の範囲内にあるとき、デジタルインクデータは、それが形成されるときに送信される。ペン１０１が範囲外に移動すると、デジタルインクデータは、ペン１０１内にバッファされ（ペン１０１の回路は、表面上でのペンの動きのデジタルインクデータを約１２分間記憶するように構成されたバッファを含む）、後で送信され得る。
コントローラチップ１３４は、ペン１０１内の第２可撓性ＰＣＢ１２９上に装着される。図１０は、コントローラチップ１３４のアーキテクチャをより詳細に示すブロック図である。図１０には、ＲＦチップ１３３、画像センサ１３２、３色ステータスＬＥＤ１１６、赤外照明ＬＥＤ１３１、力センサ用赤外ＬＥＤ１４３、および力センサ用フォトダイオード１４４を表現したものも示す。
ペンコントローラチップ１３４は、制御プロセッサ１４５を含む。バス１４６により、コントローラチップ１３４のコンポーネント間でデータを交換することができる。フラッシュメモリ１４７および５１２ＫＢ ＤＲＡＭ１４８も設けられる。アナログ−デジタルコンバータ１４９は、力センサ用フォトダイオード１４４からのアナログ信号をデジタル信号に変換するように構成される。
画像センサインターフェース１５２は、画像センサ１３２とのインターフェースを行う。ＲＦ回路１５５と、アンテナ１１２に接続されたＲＦ共振器／インダクタ１５６とを含むＲＦチップ１３３とのインターフェースを行うように、送受信機コントローラ１５３およびベースバンド回路１５４も設けられる。
制御プロセッサ１４５は、表面から画像センサ１３２を介して、タグから位置データを取得し復号し、力センサ用フォトダイオード１４４を監視し、ＬＥＤ１１６、１３１、および１４３を制御し、無線送受信機１５３を介して短距離無線通信を処理する。制御プロセッサ１４５は、中程度の性能（〜４０ＭＨｚ）の汎用ＲＩＳＣプロセッサである。
プロセッサ１４５、デジタル送受信機コンポーネント（送受信機コントローラ１５３およびベースバンド回路１５４）、画像センサインターフェース１５２、フラッシュメモリ１４７、および５１２ＫＢ ＤＲＡＭ１４８は、単一のコントローラＡＳＩＣ内に統合される。アナログＲＦコンポーネント（ＲＦ回路１５５およびＲＦ共振器／インダクタ１５６）は、別のＲＦチップ内に設けられる。
画像センサは、ＣＣＤまたはＣＭＯＳの画像センサである。画像センサのサイズは、タグ化方式に応じて、約１００×１００画素〜２００×２００画素の範囲になる。Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ社のＬＭ９６３０を含めて、多くの小型ＣＭＯＳ画像センサが市販されている。
コントローラＡＳＩＣ１３４は、ペン１０１が表面と接触しない非活動状態がある期間続くと休止状態に入る。コントローラＡＳＩＣ１３４には、力センサ用フォトダイオード１４４を監視し、ペンが下がるイベントがあると、電源管理装置１５１を介してコントローラ１３４を起動する専用回路１５０が組み込まれる。
無線送受信機は、コードレス電話で通常用いられる無認可の９００ＭＨｚ帯域、あるいは、無認可の２．４ＧＨｚ ＩＳＭ（工業、科学、および医学用の）帯域で通信を行い、周波数ホッピングおよび衝突検出を利用して、混信のない通信を提供する。
代替実施形態では、このペンには、基地局またはネットページプリンタとの短距離通信用のＩｒＤＡ（赤外線データ通信協会）インターフェースが組み込まれる。
別の実施形態では、ペン１０１は、ペン１０１の軸の法平面に装着される１対の直交加速度計を含む。図９および図１０に、加速度計１９０を架空外形線で示す。
加速度計を設けることにより、ペン１０１のこの実施形態は、表面の位置タグを参照せずに動きを感知することができ、それによって、位置タグのサンプリングレートをより低くすることができる。こうすると、各位置タグＩＤにより、表面上での位置ではなく、対象とする物体を識別することができる。例えば、この物体が、ユーザインターフェース入力要素（例えば、コマンドボタン）である場合、この入力要素の区域内にある各位置タグのタグＩＤにより、この入力要素を直接識別することができる。
加速度計によってｘおよびｙのそれぞれの方向に測定された加速度を時間に関して積分して、瞬間の速度および位置を得る。
ストロークの開始位置はわからないので、ストローク内での相対位置のみが計算される。位置の積分では、感知された加速度の誤差が累積するが、加速度計は一般に高分解能であり、誤差が累積するストローク継続時間は短い。
７． ネットページプリンタの説明
７．１ プリンタのメカニズム
図１１に、垂直に据え付けられたネットページ壁型プリンタ６０１を完全に組み立てられた状態で示す。プリンタ６０１は、図１２および図１２ａに示す全２重８ １／２インチＭｅｍｊｅｔ印刷エンジン６０２および６０３を使用して、レター／Ａ４サイズの媒体上にネットページを印刷する。プリンタ６０１の紙の経路は直線であり、紙６０４は、全２重印刷エンジン６０２および６０３を通過し、これらの印刷エンジンにより、シートの両面が同時に、フルカラーで紙面一杯に印刷される。
一体型綴込みアセンブリ６０５は、印刷された各シートの１つの縁部に沿って一条の糊を塗布し、それによって、そのシートが前のシートに押し付けられて接着され得る。こうすると、１枚のシートから数百枚のシートの厚さになり得る最終的な綴込み文書６１８が生成される。
図１３で全２重印刷エンジンに結合したところを示す交換可能なインクカートリッジ６２７は、定着剤、接着剤、ならびにシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、および赤外用のインクを蓄える袋またはチャンバを有する。このカートリッジは、基部成型物内にマイクロエアフィルタも含む。このマイクロエアフィルタは、ホース６３９を介してプリンタ内部のエアポンプ６３８に接続される。こうすると、印刷ヘッドに濾過された空気が提供され、それによって、Ｍｅｍｊｅｔ印刷ヘッド３５０内への微小な粒子の侵入が妨げられる。そうしないと印刷ヘッドのノズルが詰まることがある。カートリッジ内にエアフィルタを組み込むことによって、フィルタの稼動寿命が事実上カートリッジの寿命に関連づけられる。このインクカートリッジは、３０００ページ（１５００シート）を印刷し糊付けすることができる完全に再利用可能な製品である。
図１２を参照すると、電動の媒体取出しローラアセンブリ６２６により、媒体トレイから一番上のシートが直接押し出され、第１印刷エンジン６０２上の紙センサを通過し、全２重Ｍｅｍｊｅｔ印刷ヘッドアセンブリに至る。２つのＭｅｍｊｅｔ印刷エンジン６０２および６０３は、紙の直線経路に沿って、対向して一列に順に並んだ構成で装着される。紙６０４は、一体型電動取出しローラ６２６によって第１印刷エンジン６０２内に引き出さる。紙６０４の位置およびサイズが感知され、紙面一杯の印刷が始まる。定着剤が同時に印刷されて、可能な最短時間で乾燥させる助けとなる。
この紙は、ゴムローラに押し付けられて働く（紙の直線経路に沿って位置合わせされた）１組の電動排出スパイクホイールを通って第１のＭｅｍｊｅｔ印刷エンジン６０２から排出される。これらのスパイクホイールは、「濡れた」印刷表面に接触し、シート６０４を第２のＭｅｍｊｅｔ印刷エンジン６０３内に継続して給紙する。
図１２および図１２ａを参照すると、紙６０４は、全２重印刷エンジン６０２および６０３から、綴込みアセンブリ６０５に至る。印刷されたページは、繊維質支持ローラを備えた電動スパイクホイール軸６７０と、スパイクホイールおよびモーメンタリ動作型糊付けホイールを備えた別の移動可能な軸の間を通過する。移動可能な軸／糊付けアセンブリ６７３は、金属支持ブラケットに装着され、これをカムシャフトの動作によって歯車を介して前方に移動させて電動軸６７０と接続させる。このカムシャフトは、別のモータによって駆動される。
糊付けホイールアセンブリ６７３は、インクカートリッジ６２７からの糊供給ホース６４１用の回転継手を伴う部分的に中空の軸６７９からなる。この軸６７９は、半径方向の穴を通る毛管作用によって接着剤を吸収する糊付けホイールに連結される。糊付けホイールは、前面に開口を有する成型ハウジング６８２によって取り囲まれる。金属ブラケットには、旋回式側方成型物およびばね付き外部扉が取り付けられ、アセンブリ６７３の残りの部分が前方に押されるときに側方に蝶番式に開く。この動作により、成型ハウジング６８２の前面を通して糊付けホイールが露出される。引張ばねによりこのアセンブリが閉じられ、非活動期間中は糊付けホイールが効果的に覆われる。
シート６０４が、糊付けホイールアセンブリ６７３に渡されると、綴込みアセンブリ６０５に移送される際に、（文書の第１シートは別にして）前側の１つの垂直縁部に接着剤が塗布される。
７．２ プリンタコントローラアーキテクチャ
図１４に示すように、ネットページプリンタコントローラは、制御プロセッサ７５０、工場または現場で組み付けられるネットワークインターフェースモジュール６２５、無線送受信機（送受信機コントローラ７５３、ベースバンド回路７５４、ＲＦ回路７５５、およびＲＦ共振器／インダクタ７５６）、デュアルＲＩＰ（ラスタ画像プロセッサ）ＤＳＰ７５７、全２重印刷エンジンコントローラ７６０ａおよび７６０ｂ、フラッシュメモリ６５８、および６４ＭＢ ＤＲＡＭ６５７からなる。
この制御プロセッサは、ネットワーク１９およびローカルな無線ネットページペン１０１との通信を処理し、ヘルプボタン６１７を感知し、ユーザインターフェースＬＥＤ６１３〜６１６を制御し、ＲＩＰ ＤＳＰ７５７および印刷エンジンコントローラ７６０に給電し、それらを同期させる。この制御プロセッサは、中程度の性能の汎用マイクロプロセッサからなる。制御プロセッサ７５０は、高速シリアルバス６５９を介して印刷エンジンコントローラ７６０と通信する。
ＲＩＰ ＤＳＰは、ページ記述をラスタデータ化し圧縮して、ネットページプリンタ用の圧縮されたページフォーマットにする。各印刷エンジンコントローラは、その関連するＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッド３５０に対してリアルタイムで（すなわち、１分に３０ページよりも多く）ページ画像の伸張、ディザ処理、および印刷を行う。全２重印刷エンジンコントローラにより、シートの両面が同時に印刷される。
マスタ印刷エンジンコントローラ７６０ａは、マスタＱＡチップ６６５およびインクカートリッジＱＡチップ７６１とともに、紙の搬送を制御し、インクの使用率を監視する。
プリンタコントローラのフラッシュメモリ６５８は、プロセッサ７５０およびＤＳＰ７５７用のソフトウエアならびに構成データを保持する。これらは、ブート時に主メモリ６５７にコピーされる。
プロセッサ７５０、ＤＳＰ７５７、およびデジタル送受信機コンポーネント（送受信機コントローラ７５３およびベースバンド回路７５４）は、単一のコントローラＡＳＩＣ６５６に統合される。アナログＲＦコンポーネント（ＲＦ回路７５５およびＲＦ共振器／インダクタ７５６）は、別のＲＦチップ７６２内に設けられる。ネットワークインターフェースモジュール６２５は別物である。というのは、ネットページプリンタでは、ネットワーク接続を工場で選択することもできるし、現場で選択することもできるからである。フラッシュメモリ６５８および２×２５６Ｍｂｉｔ（６４ＭＢ）ＤＲＡＭ６５７もチップ外のものである。印刷エンジンコントローラ７６０は、別のＡＳＩＣ内に設けられる。
様々なネットワークインターフェースモジュール６２５が設けられ、それぞれ、ネットページネットワークインターフェース７５１、および任意選択でローカルなコンピュータまたはネットワーク用のインターフェース７５２を提供する。ネットページネットワークインターネットインターフェースは、ＰＯＴＳモデム、ＨＦＣ（ファイバ−同軸ハイブリッド）ケーブルモデム、ＩＳＤＮモデム、ＤＳＬモデム、衛星送受信機、現在および次世代の携帯電話送受信機、およびＷＬＬ（ワイヤレスローカルループ）送受信機を含む。ローカルインターフェースは、ＩＥＥＥ１２８４（パラレルポート）、１０Ｂａｓｅ−Ｔおよび１００Ｂａｓｅ−Ｔのイーサネット（登録商標）、ＵＳＢおよびＵＳＢ２．０、ＩＥＥＥ１３９４（ファイアワイヤ）、ならびに新たに生まれつつある様々な家庭用ネットワークインターフェースを含む。インターネット接続がローカルネットワーク上で利用可能な場合、ローカルネットワークインターフェースは、ネットページネットワークインターフェースとして使用し得る。
無線送受信機７５３は、コードレス電話で通常用いられる無認可の９００ＭＨｚ帯域、あるいは、無認可の２．４ＧＨｚ ＩＳＭ（工業、科学、および医学用の）帯域で通信を行い、周波数ホッピングおよび衝突検出を利用して、混信のない通信を提供する。
プリンタコントローラには任意選択で、ネットページカメラなどの装置から「大量に放出される」データを受信するＩｒＤＡ（赤外線データ通信協会）インターフェースが組み込まれる。代替実施形態では、プリンタは、ＩｒＤＡインターフェースを使用して、適切に構成されたネットページペンと短距離通信を行う。
７．２．１ ラスタデータ化および印刷
主プロセッサ７５０が、文書のページレイアウトおよびページオブジェクトを受け取り、それらを検証した後で、主プロセッサ７５０は、ＤＳＰ７５７上で適切なＲＩＰソフトウエアを実行する。
ＤＳＰ７５７は、各ページ記述をラスタデータ化し、これらラスタデータ化されたページ画像を圧縮する。主プロセッサは、圧縮されたページ画像をそれぞれメモリ中に記憶する。複数のＤＳＰの負荷を均衡させる最も簡単な方法は、各ＤＳＰに別々のページをラスタデータ化させることである。一般に、任意の数のラスタデータ化されたページをメモリ中に記憶し得るので、これらのＤＳＰを常にビジーな状態に保つことができる。短い文書をラスタデータ化するときには、この戦略では、ＤＳＰの利用率が潜在的に悪くなるだけである。
ページ記述中の透かし領域をラスタデータ化して、コントーン解像度の２レベルビットマップにする。このビットマップは、無視し得るサイズに無損失圧縮され、圧縮されたページ画像の一部を形成する。
印刷されたページのＩＲ（赤外）レイヤは、１インチ当たり約６個の密度で、符号化されたネットページタグを含む。各タグは、ページＩＤ、タグＩＤ、および制御ビットを符号化する。各タグのデータの内容は、ラスタデータ化中に生成され、圧縮されたページ画像内に記憶される。
主プロセッサ７５０は、背中合わせのページ画像を全２重印刷エンジンコントローラ７６０に渡す。各印刷エンジンコントローラ７６０は、そのローカルメモリ中に圧縮されたページ画像を記憶し、ページの伸張および印刷のパイプラインを開始する。ページの伸張および印刷はパイプライン化される。というのは、１１４ＭＢの２レベルＣＭＹＫ＋ＩＲページ画像全体をメモリ中に記憶することは実際的ではないからである。
７．２．２ 印刷エンジンコントローラ
印刷エンジンコントローラ７６０のページの伸張および印刷のパイプラインは、高速ＩＥＥＥ１３９４シリアルインターフェース６５９、標準ＪＰＥＧデコーダ７６３、標準グループ４ファックスデコーダ７６４、カスタムハーフトナー／コンポジッタユニット７６５、カスタムタグエンコーダ７６６、ラインローダ／フォーマッタユニット７６７、およびＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッド３５０へのカスタムインターフェース７６８からなる。
印刷エンジンコントローラ７６０は、２重バッファ方式で動作する。高速シリアルインターフェース６５９を介して、１枚のページをＤＲＡＭ７６９にロードし、前にロードされたページをＤＲＡＭ７６９から読み出し、印刷エンジンコントローラパイプラインを通過させる。このページの印刷が完了すると、ロードされたばかりのページが印刷され、その間に別のページがロードされる。
このパイプラインの第１段階では、（７６３で）ＪＰＥＧ圧縮されたコントーンＣＭＹＫレイヤを伸張し、（７６４で）グループ４ファックス圧縮された２レベルブラックレイヤを伸張し、（７６６で）第１．２節で定義したタグフォーマットに従って２レベルネットページタグレイヤを描画する。これらはすべて並列に行う。第２段階では、（７６５で）コントーンＣＭＹＫレイヤをディザ処理し、（７６５で）得られた２レベルＣＭＹＫレイヤの上で２レベルブラックレイヤを合成する。得られた２レベルＣＭＹＫ＋ＩＲドットデータをバッファし、（７６７で）１組のラインバッファを介してＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッド３５０上で印刷するためにフォーマットする。これらのラインバッファの大部分は、チップ外のＤＲＡＭ内に記憶される。最終段階では、印刷ヘッドインターフェース７６８を介してＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッド３５０に対して、２レベルドットデータの６つのチャネルを（定着剤を含めて）印刷を行う。
全２重構成などで、いくつかの印刷エンジンコントローラ７６０を同時に使用するとき、共有ライン同期信号７７０によってこれらのコントローラを同期させる。外部マスタ／スレーブピン７７１によって選択された１つの印刷エンジン７６０だけが、共有ライン上にライン同期信号７７０を生成する。
印刷エンジンコントローラ７６０は、低速プロセッサ７７２を含む。低速プロセッサ７７２は、ページの伸張とパイプライン化を同期させ、低速シリアルバス７７３を介して印刷ヘッド３５０を構成し、ステップモータ６７５、６７６を制御するためのものである。
８．５インチバージョンのネットページプリンタでは、２つの印刷エンジンがそれぞれ、１分間に３０枚のレターページを、ページの長手寸法（１１インチ）に沿って印刷する。この場合、１６００ｄｐｉで８．８ｋＨｚのライン速度が得られる。１２インチバージョンのネットページプリンタでは、２つの印刷エンジンがそれぞれ、１分間に４５枚のレターページを、ページの短いほうの寸法（８．５インチ）に沿って印刷する。この場合、１０．２ｋＨｚのライン速度が得られる。これらのライン速度は、現在の設計では３０ｋＨｚを越えるＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッドの動作周波数の範囲に十分に収まる。
結論
いくつかの特定の実施例を参照して本発明を説明してきたが、他の多くの形態で本発明を実施し得ることが当業者には理解されよう。
印刷されたネットページの例とそのオンラインページ記述の間の関係の概略図である。 ネットページペン、ネットページプリンタ、ネットページページサーバ、およびネットページアプリケーションサーバの間の対話の概略図である。 ネットワークを介して相互接続されたネットページサーバおよびプリンタの集合を示す図である。 印刷されたネットページおよびそのオンラインページ記述の上位構造の概略図である。 タグの４つの符号語のシンボルの交互配置および回転を示す平面図である。 図５ａに示すタグ用のマクロドットのレイアウトを示す平面図である。 図５ａおよび図５ｂに示すタグを９個配置したものを示す平面図であり、ターゲットは隣接するタグ間で共有される。 図５ａに示すタグの組と、ネットページペンの形態のネットページ感知装置の視野との関係を示す平面図である。 タグの画像処理および復号のアルゴリズムの流れ図である。 ネットページペンおよびその関連するタグ感知視野コーンの斜視図である。 図８に示すネットページペンの斜視分解図である。 図８および図９に示すネットページペン用のペンコントローラの概略ブロック図である。 壁据付け型ネットページプリンタの斜視図である。 図１１のネットページプリンタの長手方向断面図である。 全２重印刷エンジンおよび糊付けホイールアセンブリの断面を示す図１２の部分拡大図である。 図１１および図１２のネットページプリンタのインクカートリッジ、インク、空気、および糊の経路、ならびに印刷エンジンの詳細図である。 図１１および図１２に示すネットページプリンタ用のプリンタコントローラの概略ブロック図である。 図１４に示すプリンタコントローラに関連する全２重印刷エンジンコントローラおよびＭｅｍｊｅｔ印刷ヘッドの概略ブロック図である。 図１４および図１５に示す印刷エンジンコントローラの概略ブロック図である。 例えば図１０〜図１２のネットページプリンタで使用する単一のＭｅｍｊｅｔ印刷素子の斜視図である。 Ｍｅｍｊｅｔ印刷素子アレイの一部の斜視図である。 図１７に示すＭｅｍｊｅｔ印刷素子の動作サイクルを示す一連の斜視図である。 ページ幅Ｍｅｍｊｅｔ印刷ヘッドの短尺部分の斜視図である。 ユーザのクラス図の概略図である。 プリンタのクラス図の概略図である。 ペンのクラス図の概略図である。 アプリケーションのクラス図の概略図である。 文書およびページの記述クラス図の概略図である。 文書およびページの所有権のクラス図の概略図である。 端末要素の特殊化のクラス図の概略図である。 静的な要素の特殊化のクラス図の概略図である。 ハイパーリンク要素のクラス図の概略図である。 ハイパーリンク要素の特殊化のクラス図の概略図である。 ハイパーリンクグループのクラス図の概略図である。 フォームのクラス図の概略図である。 デジタルインクのクラス図の概略図である。 フィールド要素の特殊化のクラス図の概略図である。 チェックボックスフィールドのクラス図の概略図である。 テキストフィールドのクラス図の概略図である。 署名フィールドのクラス図の概略図である。 入力処理アルゴリズムの流れ図である。 図３８の流れ図の１ステップの詳細な流れ図である。 ページサーバコマンド要素のクラス図の概略図である。 購読配信プロトコルの概略図である。 ハイパーリンク要求のクラス図の概略図である。 ハイパーリンク活動化プロトコルの概略図である。 フォーム提示プロトコルの概略図である。 本発明の実施形態とともに使用する、マクロドットを三角形状に束ねたものを、４ビットシンボルユニットの輪郭を描いたものとともに示す図である。 図５ａ〜図５ｃに関連して説明した本発明の実施形態とともに使用する、マクロドットを正方形状に束ねたものを、４ビットシンボルユニットの輪郭を描いたものとともに示す図である。 本発明の実施形態とともに使用する、マクロドットを六角形状に束ねたものを、４ビットシンボルユニットの輪郭を描いたものとともに示す図である。 図４４に示すようにマクロドットを三角形状に束ねた状態で、最大で１１個の４ビットシンボルを含む、六角形タグの１／６セグメントを示す図である。 図４４に示すようにマクロドットを三角形状に束ねた状態で、最大で１７個の４ビットシンボルを含む、別の六角形タグの１／６セグメントを示す図である。 図４５に示すようにマクロドットを正方形状に束ねた状態で、最大で１５個の４ビットシンボルを含む、正方形タグの１／４セグメントを示す図である。 図４６に示すようにマクロドットを六角形状に束ねた状態で、最大で１４個の４ビットシンボルを含む、六角形タグの１／６セグメントを示す図である。 図４７のタグセグメントを用い、６つの２４元（１１，ｋ）符号語を交互配置した六角形タグの論理レイアウトを示す図である。 図５１の六角形タグのマクロドットレイアウトを示す図である。 ターゲットが共有された、隣接する７個の図５１および図５２の設計のタグの配置を示す図である。 図４９のタグセグメントを用い、４つの２３元（７，ｋ）符号語を交互配置した正方形タグの代替論理レイアウトを示す図である。 図５４の正方形タグのマクロドットレイアウトを示す図である。 ３つの２３元（７，ｋ）符号語を交互配置した三角形タグの論理レイアウトを示す図である。 図５６の三角形タグのマクロドットレイアウトを示す図である。 ２つの２３元（７，ｋ）符号語を交互配置した２方向に回転対称の直線タグの論理レイアウトを示す図である。 図５８の直線タグのマクロドットレイアウトを示す図である。 図５８の直線タグのレイアウトに基づく、従来方式のバーコードの構造に類似した純粋に１次元的な構造を有する代替マクロドットレイアウトを示す図である。

Claims (33)

  1. あるレイアウトに従って基板上または基板内に配設された機械可読の符号化データであって、前記レイアウトは、６方向の回転対称性を有し、前記レイアウトは、前記レイアウトの回転対称中心の周りで１／６回転ずつ離間した６つの同じサブレイアウトを含み、各サブレイアウトに従って配設された前記符号化データは、回転を示すデータであり、前記サブレイアウトの回転を、前記レイアウト内の少なくとも１つの他のサブレイアウトの回転と区別する当該回転を示すデータを含む、機械可読の符号化データ。
  2. 前記回転を示すデータは、前記サブレイアウトの回転を、前記レイアウト内の他のそれぞれのサブレイアウトの回転と区別する、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  3. 前記符号化データは、冗長符号化され、各サブレイアウトの前記符号化データは、少なくとも１つの符号化データの符号語を含む、請求項１または２に記載の機械可読の符号化データ。
  4. 前記符号化データは、リードソロモン符号化を利用して冗長符号化される、請求項３に記載の機械可読の符号化データ。
  5. 各サブレイアウトは、データ要素の複数の位置を定義し、前記サブレイアウトは、どの２つのデータ要素も互いに重なり合うことなく交互に配置される、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  6. 前記レイアウトは、前記基板上で繰り返される、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  7. 前記レイアウトは、前記基板上で合わせて束ねられる、請求項６に記載の機械可読の符号化データ。
  8. 前記レイアウトは六角形である、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  9. 前記符号化データを読み取るのに使用する機械によって、前記レイアウトの暫定位置および回転を求めることができる１つまたは複数のターゲットフィーチャを含む、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  10. 前記ターゲットフィーチャは、前記機械による読取り後、前記レイアウトの、または各レイアウトの、前記符号化データを遠近補正し得るように構成される、請求項９に記載の機械可読の符号化データ。
  11. 少なくとも４つの前記ターゲットフィーチャを含む、請求項１０に記載の機械可読の符号化データ。
  12. 複数の前記レイアウトを含み、前記レイアウトの少なくとも２つによって、前記ターゲットフィーチャの少なくとも一部が共有される、請求項９から１１のいずれか一項に記載の機械可読の符号化データ。
  13. 前記符号化データは、前記基板上に印刷される、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  14. 前記符号化データは、人間の平均的な裸眼に対して可視性が低い、または不可視のインクで表面上に印刷される、請求項１３に記載の機械可読の符号化データ。
  15. 前記インクは、人間の平均的な裸眼には実質的に不可視の赤外インクである、請求項１４に記載の機械可読の符号化データ。
  16. それぞれのレイアウトまたはサブレイアウトの前記符号化データは、ユーザデータを定義する、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  17. 前記ユーザデータは、表面のある領域に対する相対的な前記レイアウトパターンの位置を示す位置データを含む、請求項１６に記載の機械可読の符号化データ。
  18. 前記ユーザデータは、前記レイアウトが配設される表面のある領域を識別する識別データを含む、請求項１６に記載の機械可読の符号化データ。
  19. 前記ユーザデータは、前記機械が前記レイアウトのパターンまたはサブパターンを読み取った後で実行される関数を識別する関数データを含む、請求項１６〜１８のいずれか一項に記載の機械可読の符号化データ。
  20. 前記符号化データの少なくとも一部は、前記サブレイアウト内に配設されない、請求項１に記載の機械可読の符号化データ。
  21. 請求項１〜２０のいずれか一項に記載の機械可読の符号化データを担持する表面。
  22. 前記表面は、平坦または曲面である、請求項２１に記載の表面。
  23. 目に見える標識をさらに含む、請求項２１に記載の表面。
  24. 前記目に見える標識は、テキスト、図形、画像、フォーム、フィールド、およびボタンのいずれか１つまたは複数を含む、請求項２３に記載の表面。
  25. 前記目に見える標識は、前記符号化データの少なくとも一部に隣接して、あるいは前記符号化データの少なくとも一部と同じ場所に配設される、請求項２３に記載の表面。
  26. 前記表面は、基板によって画定される、請求項２１に記載の表面。
  27. 前記基板は、紙、カード、または別の薄層媒体である、請求項２６に記載の表面。
  28. ユーザとコンピュータの対話を可能にするインターフェース表面として使用されるように構成される、請求項２１に記載の表面。
  29. インターフェース表面を生成する方法であって、
    プリンタでユーザのデータを受け取るステップと、
    請求項１６に記載の前記ユーザデータを組み込んだ機械可読の符号化データを生成するステップと、
    前記符号化データを基板上に印刷するステップとを含む、方法。
  30. 目に見える標識を前記基板上に印刷するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
  31. 前記符号化データおよび目に見える標識は、実質的に同時に前記基板上に印刷される、請求項３０に記載の方法。
  32. 感知装置を使用して、請求項１から２０のいずれか一項に記載の機械可読の符号化データを読み取る方法であって、
    （ａ）前記感知装置を使用して、前記レイアウトの前記符号化データを読み取るステップと、
    （ｂ）前記レイアウトの前記サブレイアウトのうち少なくとも１つのサブレイアウトの前記符号化データを復号することで、前記サブレイアウトの少なくとも前記回転を示すデータを求めるステップと、
    （ｃ）前記回転を示すデータを用いて、復号すべき残りのサブレイアウトのうち少なくとも１つのサブレイアウトの回転位置を求めるステップとを含む、方法。
  33. ステップ（ａ）は、
    前記基板を画像化して、前記基板の画像を生成するサブステップと、
    前記画像を処理して、前記符号化データの１つまたは複数のターゲットフィーチャを位置決定するサブステップと、
    前記位置決定されたターゲットフィーチャに基づいて、前記サブレイアウトのうち少なくとも１つのサブレイアウトの位置を求めるサブステップとを含む、請求項３２に記載の方法。
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