Träger und Verfahren zur Erstellung positionsgebender Vorlagen mit zugehörigem Lesegerät.Carrier and method for creating positional templates with associated reader.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen von Positionsinformationen, z.B. auf Papiervorlagen, und deren späteres Auffinden mit einem Lesegerät, wobei einer gefundenen Position ein Programmprozess zugeordnet sein kann, welcher Daten zu dieser Position aufruft.The invention relates to a device and a method for applying position information, e.g. on paper templates, and later finding them with a reading device, whereby a position can be associated with a program process that calls up data for this position.
1. Stand der Technik1. State of the art
1.1 DE 196 12 406 offenbart ein Verfahren zum Überlagern einer sichtbaren "Primärinformation" nach Art einer gedruckten Vorlage - mit einer unsichtbaren Information, welche1.1 DE 196 12 406 discloses a method for superimposing visible "primary information" in the manner of a printed template - with an invisible information which
- z.B. nach Art eines unsichtbar in die Vorlage eingedruckten Barcodes - nicht mit den Sinnesorganen wahrnehmbar ist, jedoch mit einem Sensor ausgewertet werden kann, derart dass nach dieser- e.g. in the manner of an invisible barcode printed in the template - is not perceptible with the sensory organs, but can be evaluated with a sensor, so that according to this
Auswertung ein Prozess aufgerufen wird, der zur Primärinformation eine "Zusatz-Information" bereitstellt. Bevorzugt ist die unsichtbare Information mit transparenten Spezialtinten (s.u. 2.3.5) über der Primärinformation, oder aber unter derselben (z.B. durch den sichtbaren Aufdruck verdeckt) aufgebracht, ebenfalls mit Spezialtinten, die durch ein Lesegerät und durch die aufgedruckte Tinte hindurch nachgewiesen werden können.Evaluation a process is called, which provides "additional information" for primary information. The invisible information is preferably applied with transparent special inks (see 2.3.5 below) above or below the primary information (e.g. hidden by the visible imprint), also with special inks, which can be detected by a reader and through the printed ink.
Ähnliche Ziele verfolgen Verfahren, welche bestehende Flächen mit einer zwar deutlich sichtbar eingedruckten, jedoch die Nutzung der Primärinformation "funktionell" nicht störenden, also "unsichtbaren" Information versehen, welche ebenfalls nach Auswertung durch ein Lesegerät einenSimilar goals are pursued by processes which provide existing areas with information which is clearly visible, but which does not interfere with the use of the primary information “functionally”, that is to say “invisible” information, which likewise has a reading after evaluation by a reading device
Programmprozess aufruft. Solche Verfahren haben den Vorteil, dass eine sichtbare - z.B. standardmässig schwarze - Drucktinte verwendet werden kann, also im Idealfall mit Standardfarben und lediglich leicht abgewandelten Originalvorlagen gearbeitet wird.Calls program process. Such methods have the advantage that a visible - e.g. standard black - printing ink can be used, ideally working with standard colors and only slightly modified original templates.
Die von Xerox vorgeschlagen "Glyphs" sind eine einfache Variante: es sind zweidimensionale Barcodes ein, die zwar deutlich sichtbar sind, jedoch so klein sind, dass sie in den meisten in derThe "Glyphs" suggested by Xerox are a simple variant: they are two-dimensional barcodes that are clearly visible, but are so small that they can be found in most of the
Praxis vorkommenden bedruckten Flächen ohne wesentliche Änderung derer Drucklayouts Platz finden, und auch beim Lesen kaum stören; wobei die Glyphs z.B. eine Datenbank- Adresse enthalten, die von dem Programmprozess benutzt wird, um Daten anzuzeigen.Practice existing printed surfaces without significant change in their print layouts, and hardly interfere with reading; the glyphs e.g. contain a database address that is used by the program process to display data.
1.2 In noch ehrgeizigeren Verfahren werden die unsichtbaren oder kaum sichtbaren Muster ebenso aufgebracht wie in 1.1, also mit Spezialtinten; sie werden jedoch nicht direkt als Code - also als Information nach Art einer Produktnummer - aufgebracht und gelesen, sondern als eine "Positionsinformation" aus der eine absolute Position auf einer Fläche bestimmt werden kann, wobei dieser letzteren Position eine Zusatzinformation wie bei 1.1 zugeordnet werden kann. Es erfolgt somit
ein Verweis (mit zwei Koordinaten auf der Fläche als Argument) auf eine solche Zusatzinformation, wobei ein Prozess aufgerufen wird, welcher den beiden Koordinaten entspricht bezw. diese auswertet. Z.B. kann eine Musik-Partitur derart bedruckt sein, dass bei Ermitteln einer bestimmten Position in der Partitur, eine Soundfϊle ab der entsprechenden Stelle abgespielt wird. Hierzu gibt es nach Stand der Technik mehrere Varianten, z.B. den von der Firma C Technologies vorgestellten Anoto-Stift, der maschinenlesbare Punktmuster eingesetzt, welche mit Infrarottinten sichtbar schwarz über die ganze Fläche eingedruckt sind, wobei die einzelnen Punkte jedoch so klein sind, dass sie den Nutzungs- oder Lesevorgang nicht oder nur wenig stören. Nun kann z.B. der Anoto- Stift aus solchen Punktmustern eine Position gewinnen, und zwar so schnell, dass Schreibbewegungen erkannt werden. Der Anoto-Stift ist leider grundsätzlich technisch aufwändig und teuer; daher kann er nur unter beträchtlichen Vorinvestitionen und Risiken vermarktet werden.1.2 In even more ambitious processes, the invisible or barely visible patterns are applied in the same way as in 1.1, ie with special inks; However, they are not applied and read directly as a code - that is, as information in the manner of a product number - but rather as "position information" from which an absolute position on a surface can be determined, with this latter position being able to be assigned additional information as in 1.1 , So it happens a reference (with two coordinates on the surface as an argument) to such additional information, whereby a process is called or corresponds to the two coordinates. evaluates them. For example, a music score can be printed in such a way that when a certain position in the score is determined, a sound is played from the corresponding point. According to the state of the art, there are several variants of this, e.g. the Anoto pen introduced by the company C Technologies, which uses machine-readable dot patterns, which are visibly printed in black with infrared inks over the entire surface, whereby the individual dots are so small that they not or only slightly disturb the usage or reading process. Now, for example, the Anoto pen can gain a position from such dot patterns, and so quickly that writing movements are recognized. Unfortunately, the Anoto pen is fundamentally technically complex and expensive; therefore it can only be marketed with considerable upfront investments and risks.
Die Anmeldungen PCT 00/2586 und DE 199 21 778.5 schlagen ein alternatives Verfahren zur Positionsbestimmung vor, indem gekreuzte Barcodemuster eingesetzt werden welche, nach Art von Längen- und Breitengraden auf einer Landkarte, in regelmässigen Abständen und über die ganze Fläche hinweg aufgedruckt sind, wobei jeder dieser Meridiane als eine Art eindimensionaler Barcode strukturiert ist, welcher seine eigene Position auf der Fläche ("Länge" oder "Breite") codiert. Nun kann mit einem geeigneten Lesegerät die absolute Position eines Messpunktes P auf der Karte zur nächstliegenden "Länge" und "Breite" bestimmt werden. Dazu werden zunächst die jeweils horizontalen und vertikalen Abstände von P zur nächstliegenden Länge und Breite (per Konvention, von P ausgehend, jeweils nach rechts und nach unten) ermittelt. Gleichzeitig wird der jeweilige Wert dieser Länge und Breite anhand von deren Struktur bestimmt, sodass sich die absoluten Koordinaten von P aus diesem Positionsmuster (nach PCT 00/2856) durch dessen rein lokale Vermessung ergeben. Diese Messung kann von einem Flächen- oder Zeilen-Lesegerät geleistet werden; prinzipiell funktioniert sie auch mit einem sehr einfachen und kostengünstigen Punktlesegerät. Es sind mit diesen Verfahren auch Flächen realisierbar, die nach Art eines Terminkalenders oder eines Schreibheftes nur eine Formular oder eine Lineatur tragen, und natürlich sind, in Spezialfällen, völlig "leere" Vorlagen machbar, die nur eine Positionsinformation tragen, sodass die Primärinformation vom Benutzer hineingemalt oder -gedruckt wird.The applications PCT 00/2586 and DE 199 21 778.5 propose an alternative method for determining the position by using crossed barcode patterns which are printed on a map in the manner of longitudes and latitudes, at regular intervals and over the entire area, whereby each of these meridians is structured as a kind of one-dimensional barcode, which encodes its own position on the surface ("length" or "width"). Now the absolute position of a measuring point P on the map can be determined with a suitable reader to the nearest "length" and "width". For this purpose, the respective horizontal and vertical distances from P to the nearest length and width are determined (by convention, starting from P, each to the right and down). At the same time, the respective value of this length and width is determined on the basis of their structure, so that the absolute coordinates of P result from this position pattern (according to PCT 00/2856) through its purely local measurement. This measurement can be performed by an area or line reader; in principle, it also works with a very simple and inexpensive point reader. With these methods, areas can also be realized which, in the manner of a diary or a notebook, only have a form or a ruling, and of course, in special cases, completely "empty" templates are feasible, which only carry position information so that the primary information is provided by the user is painted in or printed.
Nachstehend werden alle derart ausgestattete Druckvorlagen auch "positionsgebende Vorlagen" genannt.In the following, all printing templates equipped in this way are also called "positioning templates".
1.3 Bekannt sind ferner transparente Etiketten und Aufkleber die in reproduzierbarer Weise positionsgenau so aufgebracht werden, dass die darunterliegende Oberfläche noch gesehen werden kann.
1.4 Bekannt sind schliesslich maschinenlesbare, mehrlagig ausgeführte Informationsträger - z.B.1.3 Also known are transparent labels and stickers which are applied in a reproducible manner so that the underlying surface can still be seen. 1.4 Finally, machine-readable, multi-layer information carriers are known - e.g.
CDs - bei denen eine empfindliche, die Daten tragende Schicht von einer bevorzugt transparenten, unempfindlichen Aussenschicht geschützt wird.CDs - on which a sensitive, data-bearing layer is protected by a preferably transparent, insensitive outer layer.
2. Beschreibung der Erfindung2. Description of the invention
Die Erfindung betrifft die Herstellung und Nutzung von positionsgebenden Vorlagenfgemäss 1.2 bezw. Patentanmeldungen DE 199 21 778.5 und PCT 00/2586.The invention relates to the production and use of positional templates 1.2 or 1.2. Patent applications DE 199 21 778.5 and PCT 00/2586.
2.1 Problemstellung2.1 Problem
2.1.1 Nach dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik werden sowohl die Primärinformation als auch die -- s-jtz~Mu® er bevorzugt während desselben Produktionsprozesses, also zeitnah2.1.1 According to the prior art described above, both the primary information and the s-jtz ~ Mu® er are preferred during the same production process, that is to say promptly
2.1.2 Steht nun in einer bevorzugten Situation die mit der Primärinformation versehene Druckvorlage als Bogen oder als Papierrolle zur Verfügung, so beschreibt DE 199 21 778.5 zwei bevorzugte Vorgehensweisen für den Fall, dass Positionsmuster (mit "Spezialtinten" gedruckt) und Primärinformation (mit "Drucktinten" gedruckt) einander so überlappen müssen, dass beide Muster, jeweils maschinell und visuell, ausgewertet werden können: 2.1.2 If, in a preferred situation, the print template provided with the primary information is available as a sheet or as a paper roll, DE 199 21 778.5 describes two preferred procedures in the event that position patterns (printed with "special inks") and primary information (with " Printing inks "printed) must overlap each other so that both patterns can be evaluated, both mechanically and visually:
a) die entsprechenden Druck- und Spezialtinten werden nach Art eines gerasterten Farbdruckes so miteinander verschachtelt aufgebracht, dass sie sich auf der mikroskopischen Ebene nicht überlappen. Dieses Verfahren ist machbar, jedoch aufwändig und es funktioniert überhaupt nur, wenn die Bögen in grossen Mengen vorliegen, sodass die Passung der Farben für Primärinformation und Positionsmuster an der laufenden Druckmaschine eingestellt werden kann; oder b) die entsprechenden Druck- und Spezialtinten sind so beschaffen, dass sie auch bei physischer Überlappung, also wenn zwei Tinten miteinander in direkten Kontakt kommen, getrennt ausgelesen werden können. Die Herstellung der positionsgebenden Vorlage setzt nun jedoch voraus, dass die jeweils oben liegende Tinte das darunter liegende Druckmuster gleichmässig benetzt, an diesem und an der Fläche zuverlässig haftet, und beim Druck nirgends verläuft. Andernfalls entstehen Störmuster.a) the corresponding printing and special inks are applied nested together in the manner of a screened color print so that they do not overlap at the microscopic level. This method is feasible, but complex and it only works if the sheets are available in large quantities, so that the colors can be adjusted for primary information and position patterns on the running printing press; or b) the corresponding printing and special inks are designed in such a way that they can be read out separately even when physically overlapping, i.e. when two inks come into direct contact with one another. The production of the positioning template, however, now presupposes that the ink on top in each case uniformly wets the print pattern underneath, adheres reliably to it and to the surface, and runs nowhere during printing. Otherwise disturbance patterns arise.
2.1.3 Generell ist es gar nicht möglich, bereits hergestellte und konfektionierte Bücher, Fotos, oder Landkarten - z.B. zum Zweck des Experimentierens mit zugehörigen Datendiensten - nachträglich mit
einer Positionsinformation zu versehen: das ist praktisch unmöglich, wenn z.B. diese Muster bevorzugt durch Tief-, Offset- oder Flexodruck aufgebracht werden sollen; selbst beim flexibleren Siebdruck ist der nachträgliche Aufdruck nur bei Einzelblättern machbar.2.1.3 In general, it is not at all possible to retrofit books, photos or maps that have already been produced and assembled - for example for the purpose of experimenting with associated data services to provide position information: this is practically impossible if, for example, these patterns are to be applied preferably by gravure, offset or flexographic printing; Even with more flexible screen printing, subsequent printing is only possible with single sheets.
110 Die Erfindung betrifft vorrangig experimentelle Situationen gem. 2.1.3, in denen die Druckvorlagen bereits fertig sind, oder entsprechende Bögen nur in sehr kleinen Auflagen zur Verfügung stehen; ferner kann sie in Situationen weiterhelfen, in denen Schwierigkeiten gem. 2.1.2 auftreten.110 The invention relates primarily to experimental situations according to 2.1.3 in which the print templates are already finished or the corresponding sheets are only available in very small editions; it can also help in situations where difficulties acc. 2.1.2 occur.
115 2.2 Erfindung115 2.2 Invention
Die Erfindung erreicht das vorstehend genannte Ziel durch einen Träger nach Anspruch 1, einem Verfahren nach Anspruch 14 und einem Lesegerät nach Anspruch 15. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.The invention achieves the above object by a carrier according to claim 1, a method according to claim 14 and a reading device according to claim 15. Further preferred embodiments of the invention are described in the respective dependent claims.
120 Die Erfindung beinhaltet eine Weiterentwicklung der Gegenstände der Patentanmeldung DE 199 21 778.5, deren Inhalt durch Bezugnahme zur Offenbarung der vorliegenden Anmeldung gehört und die im Wesentlichen eine Erweiterung konventioneller Druckverfahren darstellt.The invention includes a further development of the subject matter of patent application DE 199 21 778.5, the content of which by reference belongs to the disclosure of the present application and which essentially represents an extension of conventional printing methods.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung. Darin zeigtFurther features and advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments in connection with the attached drawing. In it shows
125 schematisch125 schematically
Fig. 1 die Draufsicht eines erfindungsgemässen Trägers (2) der mit einem Positionsmuster (1) bemustert ist.Fig. 1 is a plan view of a carrier (2) according to the invention which is patterned with a position pattern (1).
130 Fig. 2 wie der erfindungsgemäss bemusterte Träger (2) auf eine mit einer Primärinformation (3) versehen Fläche (4) aufgebracht ist, und folglich die Primärinformation von der Positionsinformation trennt.130 FIG. 2 shows how the carrier (2) patterned according to the invention is applied to a surface (4) provided with primary information (3), and consequently separates the primary information from the position information.
Fig. 3 wie der erfindungsgemäss auf einer Seite mit einem Positionsmuster (1) versehene Träger (2) 135 auf der anderen Seite eine Primärinformation (3) aufgedruckt bekommen hat, und somit ebenfalls die Primärinformation von der Positionsinformation trennt.3 shows how the carrier (2) 135 provided with a position pattern (1) on one side according to the invention has primary information (3) printed on the other side, and thus likewise separates the primary information from the position information.
Wie vorstehend ausgeführt, ist diese Trennung im Sinne der Erfindung besonders bei Aufdruck und Antrocknen der jeweiligen Druck- und Spezialtinten relevant.
2.2.1 TrägerAs stated above, this separation is particularly relevant in the sense of the invention when printing and drying the respective printing and special inks. 2.2.1 carrier
Die Erfindung betrifft also einen Träger und ein Verfahren zur Erstellung von positionsgebenden Vorlagen, wobei ein Positionsmuster (1) und eine Primärinformation (3) zunächst auf voneinander 145 getrennte Oberflächen gedruckt werden, und der Träger anschliessend Positionsmuster und Primärinformation fest miteinander verbindet. Es wird also der erfindungsgemässe Träger (2) immer auf eine Fläche (4) aufgebracht, sodass er eine "Innenseite" hat (nämlich diejenige, die auf der Fläche aufliegt) und eine "Aussenseite". Nun sind folgende Fälle zu unterscheiden:The invention therefore relates to a carrier and a method for creating position-providing templates, a position pattern (1) and primary information (3) being initially printed on surfaces separated from one another, and the carrier then firmly connecting the position pattern and primary information to one another. The carrier (2) according to the invention is therefore always applied to a surface (4) so that it has an “inside” (namely that which lies on the surface) and an “outside”. The following cases can now be distinguished:
150 a) der Träger wird im ersten Produktionsschritt nur mit einer Positionsinformation versehen. Dabei wird aa) diese auf der Aussenseite des Trägers gedruckt, gem. Fig. 2 oder ab) auf dessen Innenseite150 a) the carrier is only provided with position information in the first production step. Here aa) is printed on the outside of the carrier, acc. Fig. 2 or from) on the inside
155 b) der Träger wird im ersten Produktionsschritt sowohl mit einer Primärinformation (3) als auch mit einer Positionsinformation (1) versehen. Dabei wird ba) gem. Fig. 3 die Positionsinformation auf der Aussenseite des Trägers (2) gedruckt, oder es wird bb) die Positionsinformation auf der Innenseite des Trägers (2) angebracht.155 b) in the first production step, the carrier is provided with both primary information (3) and position information (1). Here ba) acc. Fig. 3 printed the position information on the outside of the carrier (2), or bb) the position information is attached to the inside of the carrier (2).
160 bc) sowohl bei ba) und bb) wird die Primärinformation auf der jeweils gegenüberliegenden Seite des Trägers aufgebracht, wobei die auf der Innenseite aufgebrachte Information jeweils spiegelverkehrt gedruckt wird.160 bc) in both ba) and bb), the primary information is applied to the opposite side of the carrier, the information applied to the inside being printed in reverse.
In einem zweiten Produktionsschritt wird der erfindungsgemässe Träger auf der Fläche angebracht.In a second production step, the carrier according to the invention is applied to the surface.
165165
Dabei ist der Träger bevorzugt derart transparent oder durchscheinend ausgeführt, dass die Primärinformation auch dann sichtbar bleibt, wenn sie unter dem Träger und dem Positionsmuster liegt.The carrier is preferably made so transparent or translucent that the primary information remains visible even if it lies below the carrier and the position pattern.
170 Bevorzugt sind auf dem Träger (2) und der Fläche (4) Markierungen aufgedruckt, die ein passgenaues Aufbringen des Trägers ermöglichen.170 Markings are preferably printed on the carrier (2) and the surface (4), which enable the carrier to be applied with a precise fit.
2.3 Weitere Merkmale von Träger und Fläche2.3 Other characteristics of the beam and surface
175 2.3.1 Es können mehrere Träger über einander aufgebracht werden, und es kann die Fläche beschichtet sein. Bevorzugt entsteht dabei, aus Fläche und Träger(n) eine mehrlagige Struktur.
2.3.2 Bevorzugt ist - etwa bei einer Zeitung oder einem Buch - die Fläche beidseitig mit einer Primärinformation versehen und sie kann als beidseitige positionsgebende Vorlage so ausgeführt2.3.1 Multiple supports can be applied one above the other and the surface can be coated. A multi-layer structure preferably arises from the surface and the support (s). 2.3.2 Preferably, for example in the case of a newspaper or a book, the surface is provided with primary information on both sides and can be designed as a bilateral positioning template
180 sein, dass sie auf jeweils einer oder beiden Seiten, ganz oder teilweise beschichtet und/oder nach obigem Verfahren mit dem Träger versehen wird.180 that it is coated on one or both sides, completely or partially and / or provided with the carrier according to the above method.
2.3.3 Zur erfindungsgemässen Nutzung der Positionsmessung muss die Primärinfonnation auf der Fläche eindeutig identifiziert werden: z.B. bei einer Buchseite sollte dem Lese- und Hilfsgerät nicht2.3.3 To use the position measurement according to the invention, the primary information on the surface must be clearly identified: e.g. with a book page, the reading and auxiliary device should not
185 nur die Seitenzahl, sondern auch die ISBN-Nummer zur Verfügung stehen, denn erst diese Identifizierung, in Kombination mit der in besagter Weise ermittelten Position, erlaubt das Zuordnen der richtigen ergänzenden Information.185 only the page number, but also the ISBN number are available, because only this identification, in combination with the position determined in this way, allows the correct supplementary information to be assigned.
Hierzu ermittelt das Lesegerät bevorzugt eine Information, die zusätzlich zur besagten Positionsinformation auf dem Träger aufgebracht ist. In einer weiteren bevorzugten Variante ist dieseFor this purpose, the reading device preferably determines information that is applied to the carrier in addition to said position information. In a further preferred variant, this is
190 Information, isichtbar oder unsichtbar, zusätzlich auf die Fläche gedruckt, welche die Primärinformation trägt, und wird dort vom Lesegerät ausgelesen.190 Information, invisible or invisible, is additionally printed on the area that bears the primary information and is read there by the reader.
2.3.4 In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird die Information auf dem Träger durch eine weitere, direkt auf die vorstehend genannte Fläche aufgebrachte, transparente Zwischenschicht vor2.3.4 In a further preferred embodiment, the information on the carrier is provided by a further transparent intermediate layer applied directly to the above-mentioned surface
195 etwaige Beinflussungen durch das Material der Fläche geschützt, z.B. vor chemischen Reaktionen mit bestimmten Papiersorten oder darauf aufgebrachten Tinten.195 possible influences protected by the material of the surface, e.g. before chemical reactions with certain types of paper or inks applied to them.
2.3.5 In einer bevorzugten Ausführung werden zur Positionsbestimmung und/oder Identifizierung Informationen mit lumineszierenden Tinten auf den Träger aufgebracht. Es sind jedoch eine Reihe2.3.5 In a preferred embodiment, information is applied to the carrier with luminescent inks for position determination and / or identification. However, there are a number
200 von weiteren bevorzugten Verfahren zur erfindungsgemässen Aufbringung einer Information auf dem Träger nutzbar. Dabei codieren die aufgebrachten Muster die Information vermöge der Variation eines auf der Fläche lokal messbaren Oberflächenparameters; diese Variation wird bevorzugt mit einem Punktlesegerät gem. 2.4 nachstehend vermessen, sie kann jedoch ebenso mit einem Zeilenoder einem Flächenlesegerät entdeckt und ausgewertet werden. Besonders die Muster gemäss PCT200 of other preferred methods for applying information according to the invention on the carrier can be used. The applied patterns encode the information due to the variation of a surface parameter that can be measured locally on the surface; this variation is preferred according to a point reader. 2.4 measured below, but it can also be discovered and evaluated using a line or area reader. Especially the samples according to the PCT
205 00/2586 sind so ausgelegt, dass prinzipiell dasselbe Muster mit allen drei Kategorien ausgewertet werden kann, also per Punkt-, Zeilen, oder Flächenlesegerät .205 00/2586 are designed so that, in principle, the same pattern can be evaluated with all three categories, i.e. by point, line or area reader.
Positionsmuster (1) können bevorzugt folgende physikalische Effekte nutzen, sodass der entsprechende Oberflächenparameter auf der Fläche variiert wirdPosition patterns (1) can preferably use the following physical effects, so that the corresponding surface parameter is varied on the surface
210 ■ einen elektrischer Oberflächenwiderstand, wobei dieser bevorzugt durch Aufdruck mit durchsichtigen leitenden Polymeren realisiert und entweder mit einfachen Kontaktelektroden oder
mit induktiven oder kapazitiven Verfahren vermessen wird. Letztere weisen die leitfähige Tinte auch durch eine Folie hindurch nach.210 ■ an electrical surface resistance, which is preferably implemented by printing with transparent conductive polymers and either with simple contact electrodes or is measured with inductive or capacitive methods. The latter also detect the conductive ink through a film.
■ die Reflexion durch retroreflexive Muster. Die entsprechenden "Tinten" sind eine Art Emulsion 215 aus winzigen, durchsichtigen jedoch teilweise metallisierten Kügelchen; diese Tinten können weitgehend transparent zu sein, sie reflektieren jedoch gerichtetes Licht überwiegend in dessen Einfallsrichtung zurück, nach Art der "Katzenaugen" auf einem Fahrrad-Rücklicht. Damit lässt sich zum Auslesen von Muster (1) bevorzugt ein handelsüblicher optischer Barcodeleser nutzen, der z.B. aus parallelen Lichtleitern (einen für die Lichtquelle und einen für den Detektor) 220 aufgebaut ist. Diese Tinten sind gegen Abrieb empfindlich sodass man ein solches Muster auf der■ reflection through retroreflective patterns. The corresponding "inks" are a kind of emulsion 215 made of tiny, transparent but partially metallized beads; These inks can be largely transparent, but they mainly reflect directed light in the direction of incidence, like the "cat's eyes" on a bicycle rear light. This means that a commercially available optical barcode reader can be used to read samples (1), e.g. is made up of parallel light guides (one for the light source and one for the detector) 220. These inks are sensitive to abrasion, so you can see such a pattern on the
Innenseite eines Trägers (2) anbringen wird.Attach inside of a carrier (2).
■ eine Magnetisierung, die durch Magnetmessköpfe entdeckbar ist, z.B. mit Varianten des für die durchsichtige Beschichtung von Fotofilm entwickelten "Datakode" von KodakA magnetization that can be detected by magnetic measuring heads, e.g. with variants of the "Datakode" from Kodak developed for the transparent coating of photo film
■ eine Dielektrizitätskonstante, deren Variation durch eine kapazitive Sonde entdeckt werden kann 225 ■ eine Transmittivität oder Reflexivität gegenüber polarisierter und unpolarisierter Strahlung. In diese Kategorie werden erfindungsgemäss Lumineszenzphänomene eingeschlossen, bei denen das Muster ein anderes Licht als das einfallende emittiert; solche Tinten werden in Geldscheinen und sonstigen Sicherheitsanwendungen eingesetzt.■ a dielectric constant, the variation of which can be detected by a capacitive probe 225 ■ a transmittance or reflectivity towards polarized and unpolarized radiation. According to the invention, this category includes luminescence phenomena in which the pattern emits a different light than the incident one; such inks are used in banknotes and other security applications.
230 Weitere Oberflächenparameter sind durch entsprechende thermische, mechanische oder optische lokale Anregung der Fläche nachweisbar230 Additional surface parameters can be demonstrated by appropriate thermal, mechanical or optical local excitation of the surface
II
■ eine thermischen Leitfähigkeit,A thermal conductivity,
■ eine mechanischen Steifigkeit.■ mechanical rigidity.
235235
In Spezialfällen können die Muster durchIn special cases, the patterns can go through
■ thermochrome oder elektrochrome Eigenschaften■ thermochromic or electrochromic properties
■ Veränderungen des Brechungsindexes,■ changes in the refractive index,
240 der jeweils verwendeten Beschichtungen nachgewiesen werden, oder240 of the coatings used in each case can be detected, or
■ durch absolute und/oder relative Höhenunterschiede einzelner Musterelemente.■ by absolute and / or relative height differences of individual sample elements.
245 Ein Positionsmuster kann auch aus mehreren Mustern bestehen, welche jeweils mit derselben, oder verschiedene der vorstehend genannten Spezialtinten aufgebracht sind.
2.3.6 Die Fläche kann so beschaffen sein, dass die aktuell vom Lesegerät ausgewertete Seite der mit Träger(n) versehenen Fläche gegen die Rückseite der Fläche oder gegen andere Teile der Fläche245 A position pattern can also consist of several patterns, which are each applied with the same or different of the special inks mentioned above. 2.3.6 The surface can be such that the side of the surface provided with carrier (s) currently evaluated by the reading device is against the back of the surface or against other parts of the surface
250 abgeschirmt wird. Damit soll z.B. erreicht werden, dass beim Auslesen der aktuellen Seite eines erfindungsgemäss hergestellten Buches die dahinter liegende - bevorzugt ebenfalls mit derartigen Träger(n) versehene - Rückseite, und/oder andere mit Träger(n) versehene Seiten, nicht mitgelesen wird /werden, also nicht stören. Dazu zwei bevorzugte Beispiele: a) bei Nutzung von Fluoreszenz für den Nachweis des Positionsmusters (1) in einem Buch 255 oder einer Zeitung, soll das Papier für die resultierende Fluoreszenz so undurchsichtig sein, dass es nicht zu Störsignalen von der Rückseite des aktuell vermessenen Papiers kommt. b) soll ein leitfähiges oder dielektrisches, transparentes Muster (1) mit einem elektrischen Wechselfeld ausgelesen werden, so kann die Fläche (4) - bevorzugt eine Papierseite - mit einer Zwischenschicht niedriger Leitfähigkeit aber relativ hoher Dicke versehen werden, sodass bei250 is shielded. With this e.g. achieved that when reading out the current page of a book produced according to the invention, the back side lying behind it, preferably also provided with such carrier (s), and / or other pages provided with carrier (s), are / are not read, that is, do not interfere , Here are two preferred examples: a) When using fluorescence for the detection of the position pattern (1) in a book 255 or a newspaper, the paper should be so opaque for the resulting fluorescence that it does not cause interference signals from the back of the currently measured paper comes. b) if a conductive or dielectric, transparent pattern (1) is to be read out with an alternating electrical field, then the surface (4) - preferably a paper side - can be provided with an intermediate layer of low conductivity but relatively high thickness, so that
260 Auslesen einer bestimmten Seite die andere Seite der Fläche gegen das auslesende Wechselfeld abgeschirmt ist und somit eine Störung durch etwaige, auf dieser anderen Seite angebrachte leitende Muster verhindert wird.260 Reading out a certain side the other side of the surface is shielded from the alternating field which is read out and thus a disturbance by possible conductive patterns attached to this other side is prevented.
2.3.7 Ein Träger kann aus mehreren übereinanderliegenden Schichten bestehen, die jeweils einander 265 ergänzende Positions- und Primärinformationen tragen können.2.3.7 A carrier can consist of several superimposed layers, each of which can carry 265 complementary position and primary information.
2.4 Lesegerät2.4 reader
Die Erfindung betrifft ferner ein mobiles Lesegerät welches besagte Muster auf diesem Träger lokalThe invention further relates to a mobile reader which said pattern locally on this carrier
270 abtastet und eine zweidimensionale Koordinaten-Position ermittelt, und einen der ermittelten Position zugeordneten Computerprozess aufrufen kann, sodass entsprechende ergänzende Informationen aus einem Hilfsgerät abgerufen werden. "Lokal" bedeutet, dass der von der Positions- Auswertung betroffene Ausschnitt bevorzugt ein Ausmass von wenigen Quadratzentimetern hat, bei nahezu beliebig grosser positionsgebender Vorlage.270 is scanned and a two-dimensional coordinate position is ascertained and a computer process associated with the ascertained position can be called up so that corresponding supplementary information is retrieved from an auxiliary device. "Local" means that the section affected by the position evaluation preferably has a size of a few square centimeters, with an almost arbitrarily large positioning template.
275 Das erfindungsgemässe Lesegerät ist bevorzugt ein Punktlesegerät, das auf die Fläche aufgelegt wird und das, ausgehend von einem Messpunkt, dessen beide Koordinaten bestimmt werden sollen, entlang einer Linie über das Muster (1) geführt wird, wobei es einen Oberflächenparameter gem. 2.3.5 vermisst. Im bevorzugten Falle einer ebenen Fläche ist diese Linie ein Geradensegment, und das275 The reading device according to the invention is preferably a point reading device which is placed on the surface and which, starting from a measuring point, the two coordinates of which are to be determined, is guided along a line over the pattern (1), a surface parameter according to. 2.3.5 missing. In the preferred case of a flat surface, this line is a straight segment, and that
Muster (1) ist derart beschaffen, dass die Geschwindigkeit des Messpunktes, und damit seine PositionPattern (1) is such that the speed of the measuring point, and thus its position
280 prinzipiell für jeden Punkt dieses Geradensegmentes bestimmt werden kann, nach Art bestimmter eindimensionaler Barcodes, die dieses für Industrie-Punktlesestifte erlauben. Bei einem solchenIn principle, 280 can be determined for each point of this straight line segment, in the manner of certain one-dimensional bar codes that allow this for industrial point reading pens. With such a
Lesegerät müssen sowohl Beschädigungen der Positionsmuster durch den Messkopf, als auch
umgekehrt des Messkopfes durch die Fläche, minimiert werden, und gerade dieses vermag die Erfindung zu leisten.Reader must damage the position pattern by the measuring head, as well vice versa of the measuring head by the surface, can be minimized, and this is precisely what the invention can achieve.
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3. Anwendungsgebiete3. Areas of application
Rein exemplarisch werden einige bevorzugte Anwendungsgebiete der Erfindung diskutiert.By way of example only, some preferred areas of application of the invention are discussed.
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3.1 Fotos:3.1 Photos:
Die Erfindung ermöglicht die nachträgliche Ausstattung von Fotos mit Positionsinformationen, welche insbesondere einen Computerprozess auslösen können.The invention enables photos to be subsequently equipped with position information, which can in particular trigger a computer process.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen beinhalten solche Computerprozesse die Anzeige von 295 Informationen zu1 einer fotografierten Person, sowie das Abspielen von dem Foto zugeordneten Soundfiles.In preferred exemplary embodiments, such computer processes include the display of 295 information about 1 of a photographed person and the playback of sound files assigned to the photo.
Dieses Verfahren erlaubt es prinzipiell - und im Gegensatz zum Stand der Technik - beliebig alte Fotos entsprechend auszustatten.In principle, and in contrast to the prior art, this method allows photos of any age to be appropriately equipped.
300 3.2 Prototypen von positionsgebenden Vorlagen, bevorzugt Bücher:300 3.2 Prototypes of positional templates, preferably books:
Die Erfindung erleichtert die prototypenmässige Erstellung von mit elektronischen Zusatzdaten und - prozessen ausgestatteten Büchern, die als positionsgebende Vorlage fungieren sollen, ganz erheblich, z.B. für die Nutzung in Focus-Gruppen, zu Demonstrationszwecken etc.The invention considerably simplifies the prototyping of books equipped with additional electronic data and processes, which are intended to act as positional templates, e.g. for use in focus groups, for demonstration purposes etc.
305 3.3 Markieren von beliebigen Flächen: bevorzugt mit Anreisswerkzeugen oder - bei Nutzung von entsprechend durchlässigen Trägern - mit Tinten. Hier kann bevorzugt eine visuell gesteuerte, jedoch durch Koordinatenmessung unterstütze Vorbereitung weiterer Arbeitsgänge (Bohren, Sägen etc.) erfolgen, wobei die zu bearbeitende Fläche unbeschränkt sichtbar bleibt und Änderungen der Verarbeitung - z.B. durch den Benutzer willkürlich305 3.3 Marking any surface: preferably with marking tools or - when using appropriately permeable supports - with inks. A visually controlled, but supported by coordinate measurement preparation of further work steps (drilling, sawing, etc.) can preferably be carried out here, the surface to be worked remains unrestrictedly visible and changes in processing - e.g. arbitrarily by the user
310 an anderer Stelle gesetzte Markierungen - zentral verfolgt werden können.310 markings placed elsewhere - can be tracked centrally.
4. Weitere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik4. Other advantages over the prior art
315 Erfindungsgemäss wird folgendes erreicht:315 According to the invention the following is achieved:
a) der erfindungsgemässe Träger sorgt dafür, dass Positionsinformation und Primärinformation getrennt aufgebracht werden, sodass wechselseitige Störungen beim Drucken eliminiert werden.
b) bevorzugt erleichtert der Träger das zuverlässige Auslesen des Musters (1); ist z.B. (1) mit 320 leitender Tinte gem. Fig. 2 auf der Aussenseite des Trägers aufgebracht, so kann der Träger alsa) the carrier according to the invention ensures that position information and primary information are applied separately, so that mutual interference during printing is eliminated. b) the carrier preferably facilitates the reliable reading of the pattern (1); is for example (1) with 320 conductive ink acc. Fig. 2 applied to the outside of the carrier, the carrier can be as
(isolierende) Kunststoff-Folie ausgeführt sein. c) der Träger kann auf das physisch / chemische Bemusterungsverfahren, sowie andere technische Hilfsmitttel optimiert werden. Z.B. kann der Träger für das gewählte maschinenlesbare Muster optimiert werden, indem er sehr 325 glatt ausgeführt wird, sodass feine Muster eingedruckt oder eingeprägt werden können; oder so, dass bestimmte für die Positionsmusterung relevante Tinten besonders gut - oder überhaupt - haften die maximale Informationsdichte in einer gepressten oder gegossenen oder nach sonstigen(Insulating) plastic film. c) the carrier can be optimized for the physical / chemical sampling process, as well as other technical aids. For example, the carrier can be optimized for the selected machine-readable pattern by making it very smooth, so that fine patterns can be printed or embossed; or in such a way that certain inks relevant for the position pattern adhere particularly well - or at all - the maximum information density in a pressed or cast or other
Verfahren verformten Träger liegt nach derzeitigem - aus der Forschung an flächigen 330 Informationsspeichern bekannten - Stand der Technik um mindestens eine Grössenordnung über den Werten, die mit den besten klassischen Druckverfahren, insbesondere auf Papier, möglich sind. bestimmte Träger - bevorzugt aus Kunststoff - vereinfachen das Aufbringen weitererAccording to the current state of the art, which is known from research on flat 330 information stores, the method of deformed carriers is at least one order of magnitude above the values that are possible with the best classic printing methods, in particular on paper. certain carriers - preferably made of plastic - simplify the application of others
Elemente, die nicht oder jedenfalls noch nicht direkt auf eine Papiervorlage aufgebracht 335 werden können: z.B. von polymeren Transistoren oder optoelektronischen Bausteinen zurElements that cannot, or at least not yet, be applied 335 directly to a paper template: e.g. of polymer transistors or optoelectronic components
Verarbeitung und Anzeige von Informationen direkt auf einem Buch, einer Landkarte oderProcessing and display of information directly on a book, a map or
Partitur. d) der Träger kann das Positionsmuster gegen reibungsbedingte Abnutzung und Verschmutzung schützen, sowie vor Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen. Der durch den Träger gewährteScore. d) the carrier can protect the position pattern against wear and soiling caused by friction, as well as against moisture and other environmental influences. The one granted by the carrier
340 Schutz gilt für zahlreiche Varianten der Beschichtung gem. 2.3.5 vorstehend, z.B. für bestimmte elektrisch leitfähige, jedoch kratzempfindliche Polymere, oder für besonders feine und somit mechanisch oder schmutz-empfindliche Musterungen. Die Schutzfunktion betrifft auch chemisch oder fotochemisch empfindliche Tinten. Der Träger kann z.B. den UV- Anteil des Tageslichtes wegfiltern.340 protection applies to numerous variants of the coating acc. 2.3.5 above, e.g. for certain electrically conductive but scratch-sensitive polymers, or for particularly fine and therefore mechanically or dirt-sensitive patterns. The protective function also affects chemically or photochemically sensitive inks. The carrier can e.g. filter away the UV portion of daylight.
345 e) die Positions-Muster können mit Materialien aufgebracht werden, welche im Nasszustand mit den für das Eindrucken der Primärinformation verwendeten Tinten unvorteilhaft chemisch reagieren, oder diese nicht benetzen würden. f) der Träger kann generisch hergestellt werden, also ohne auf eine bestimmte Vorlage abgestimmt zu sein. Das funktioniert insbesondere dann, wenn die mit dem Träger versehene345 e) the position patterns can be applied with materials which in the wet state react chemically disadvantageously with the inks used for impressing the primary information or would not wet them. f) the carrier can be produced generically, that is without being matched to a specific template. This works especially when the one provided with the carrier
350 Primärinformation einfach identifiziert werden kann, z.B. durch einen Code, welcher - nach Art eines ISBN-Barcodes - Bestandteil der Primärinformation ist; oder wenn die Identifizierung anderweitig gewonnen wird
350 primary information can be easily identified, e.g. by a code which - like an ISBN barcode - is part of the primary information; or if the identification is obtained otherwise