WO2004019267A9 - Machine-readable patterns for reading out positions and other information - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to machine-readable patterns which are suitable for covering an area with information e.g. in the manner of a conventional industrial barcode and / or position information e.g. to be provided in the manner of a printable graphics tablet; a method for applying and reading out such patterns; and associated readers.
  • the underlying prior art includes one- and two-dimensional barcodes, preferably those that are applied with conductive ink, and graphics tablets.
  • Barcodes that encode information that can be directly evaluated, in the manner of a product key, are known. Such codes are henceforth called “speaking” or “semantic” codes. Bar codes are also known which, as part of a pattern which covers an area, make it possible to find a position in this area, preferably by only locally measuring the surroundings only a little, or one The position thus found can be assigned information — preferably the address of an information resource or a computer process to be started — preferably via corresponding tables.
  • position codes In contrast to speaking codes, position codes allow any number to equip many areas of an area with information or assigned computer processes, moreover such "hot spots” can be set not only by the editor, but also, after the print product has been created, by the end user.
  • Optical reading processes in which a reader is only placed on the template to be measured, avoid the disadvantages of the contact reading process: eg the Xerox glyphs.
  • Glyphs are very small, two-dimensional barcodes that can be inserted into the print template at the prepress stage and printed with it in a single operation.
  • Glyphs are optically recorded and evaluated with a kind of mouse, so that the position of this mouse is determined.
  • Glyphs are designed as position codes, but the corresponding technologies can also read speaking codes.
  • the process involves extensive sample processing, it is therefore comparatively expensive, and they cannot be used for all types of templates: Glyphs, for example, interfere on a monochrome surface.
  • Graphics tablets provide a universal position determination that is completely independent of the content of the visual template in which it is created. Another advantage is that the template placed on the tray can be coated, labeled or corrected as desired by the user. Finally, the function of the pen is hardly or not at all disturbed by dirt. Disadvantages are: firstly, a comparatively complicated and voluminous sensor system; secondly, the template must be set up again on the tray for each measurement campaign; thirdly, the surface to be measured must lie completely and approximately flat on the tray, which limits its shape and size. Blueprints and large maps are difficult to edit with graphics tablets, for example; curved surfaces not at all: their measurement requires state-of-the-art 3-D position measuring devices. After all, big graphics tablets are expensive,
  • the aim of the invention is to provide a technology which can be implemented cheaply and which would make it possible to print a pattern on the underside of a printed, completely mobile usable and occasionally also soft template, which allows both reading out of speaking bar codes and position codes, without damaging it or interfering with the reading process due to contamination of the reading head; and which can also be applied to simple curved surfaces, that is to say to broad classes of three-dimensional objects.
  • the invention allows graphics tablets to be simply printed out, etched from a PCB, or produced using near-pressure processes.
  • the pattern is preferably printed using special inks according to the prior art, "ink” hereinafter referring to each formulation which can be printed or applied to a surface.
  • the invention achieves the above-mentioned objectives by a pattern according to claim 1, a readout method according to claim 14, and a reading device according to claim 30. Further preferred embodiments of the invention are described in the respective dependent claims.
  • a pattern (3) which is derived from a pulse-width-modulated, one-dimensional barcode, a common web (9) connecting all code strips (10) of the barcode to one another.
  • This pattern is supplied by a control electronics (2) with a signal which is emitted by (3).
  • a test probe (5) which is guided along a line (11) over (3) measures the emitted signal; (5) has no oh contact with (3).
  • the signal measured in this way is sent to a further processing unit (7), which decodes it.
  • the code determined by (7) 80 is received by an auxiliary device (8), this code initiating a program process in (8) or in a computer connected to (8).
  • (8) can be, for example, a PC, a PDA, or a mobile device.
  • One of the known barcode methods is preferably used in the decoding, for example by the information is encoded by a variable width of the code strips of the bar code.
  • the web only has the function of connecting the code strips 85 to one another without interfering with their reading, and is otherwise freely configurable.
  • the web is preferably applied in one operation with the coding elements, e.g. printed with conductive ink.
  • the pattern (3) is "geometrically closed” in that each point A of (3) can be connected to every other point B of (3) along a path that runs completely within the pattern.
  • (3) is preferably also designed to be electrically conductive 90 and does not contain any switching elements in the manner of a transistor or relay. (3) can thus be supplied by a single feeder line (9) with an alternating signal which is emitted from all points of (3).
  • Such a pattern is now referred to as "electrically closed”.
  • Patterns according to the invention preferably contain one or more electrically closed partial patterns.
  • (3) in Fig. 95 is 1 planar because all of its elements can be arranged in one plane, e.g. (3) is printable in a single print and with an ink.
  • Other patterns according to the invention can be planar, e.g. the toothed near-field antennas discussed below with an earthed auxiliary electrode; however, they can also have a plurality of levels which are electrically insulated from one another, e.g. when lines have to cross each other.
  • the pattern in (3) can also be read and decoded along a line (11), with (11) preferably being part of a straight line.
  • a line (11) preferably being part of a straight line.
  • one-dimensional bar codes according to the invention or combinations of such bar codes along a single such line, and two-dimensional codes along a grid from a number of such lines can be read and decoded.
  • Near-field antenna here means a conductive surface that emits an electric field, which is detected with one or more test probes from a distance to the surface that is much smaller than the wavelength corresponding to the emitted frequency.
  • the near-field antenna is supplied with a signal in the audio range - with a wavelength in the kilometer range - in such a way that all points of (3) emit a near field corresponding to this signal, which is transmitted from 15 to a reader (6) with evaluation unit (7) at a distance from Fraction of a millimeter is detected and decoded.
  • the near-field antenna according to the invention remains machine-readable even if it is covered by an insulating layer, for example if the print template covers it with insulating ink, or if it is attached to the underside of a printed film or paper surface (35) and through (35) is read.
  • 120 near-field antennas can speak barcodes or position codes acc. Realize point 1.1.
  • control electronics (2) which supply the near-field antennas (3) with an electrical signal.
  • the control electronics is preferably an external device which is connected to the near-field antennas (3) by direct electrical contact 125, e.g. by attaching the control electronics to (1).
  • the control electronics are integrated directly in (1), e.g. by applying it with polymeric semiconductors and supplying it internally or externally (e.g. by inductive coupling in accordance with section 7.2 below).
  • a reading device (6) which has a number of test probes (5) which detect the above near field without (5) having ohmic contact with the near field antenna (3), the above near field being coupled into (5), and wherein (5) is moved by the user along the line (11) over the near field antenna (3).
  • Preferably includes (5) acc. 4 shows an inner conductor (16), a shield (17), and an active end face (20), preferably designed as a hemisphere. the latter can be protected from abrasion by an insulating layer (18).
  • auxiliary device for displaying data or for general execution of digital processes to which (3) refers, 140 the auxiliary device preferably being a PC, a PDA or a cell phone.
  • the surface (1) is preferably provided with a plurality of near-field antennas, each of which realizes a speaking bar code, and is supplied with a single input signal which is synchronous over all near-field antennas via corresponding feeder lines.
  • the near-field antennas must not touch or overlap each other in the area, and each of these near-field antennas is controlled by the same control electronics (2)
  • This family of near-field antennas in turn forms a near-field antenna.
  • a near field antenna consists of coding elements, preferably code strips (10) acc. Fig. 2, the latter encoding the actual information; and ridges in the manner of (9) in Figure 2, which connect the 'belonging to a near-field antenna coding elements together. These bridges acc. Fig. 7 from vertical and horizontal web elements
  • FIGS. 2 and 3 preferably show near-field antennas, each of which includes a. realize two-dimensional industrial barcode.
  • Figs. 2, 3, 5 and 7 these elements and webs are shown in shades of gray only for clarification; for the same reason alone in Figs. 5, 7, 8 and 14 different interlocking near-field antennas shown in shades of gray.
  • the near-field antenna (3) is preferably planar and homogeneous, so that near-field antennas (3) including those below
  • auxiliary electrode (12) with a single conductive ink and e.g. Offset printing plate can be printed.
  • an auxiliary electrode (12) is preferably added to a near-field antenna (3), which separates successive code strips (10) from one another and is preferably grounded, so that (5) detects the code strips (10) more cleanly , 165
  • Fig. 2 shows how such a near-field antenna is preferably measured with a single test probe (5) by placing it at a point (13) and guiding it along the line segment (1) over the near-field antenna.
  • test probe is guided in such a way that its active surface touches approximately at a constant angle to the local one
  • Active area (18), (20) of (5) - the tip of the spherical cap - is preferably dimensioned smaller than the features to be measured - for example smaller than the width of the strips (10).
  • the reading process can be carried out almost error-free in the immediate vicinity of the near-field antenna.
  • the near-field signals are clearly detected when a plastic film (1) from
  • 185 0.1 mm thickness separates a spherical cap in (5) of approx. 1 mm diameter from the near-field antenna (3).
  • the pattern in FIG. 2 is applied according to known industrial standards, read out with the test probe (5) and decoded using likewise known algorithms.
  • the latter would have to compensate for the fluctuations in probe speed and height due to the pulse width modulation used in this industry code and the freely guided test probes, which is only the case with the small dimensions and rough surfaces according to the invention (e.g. a paper sheet)
  • test probe (5) is therefore guided through a device along a straight segment.
  • This device preferably allows a continuous path measurement along (11) so that the respective linear speed at which (5) drives over (3) can be determined and thus e.g. the width of a measured
  • 195 code strip can be determined more precisely.
  • a guide device according to 3.7 is dispensed with; the ' influence above
  • each strip (10) physically and electrically 205 contacts either only the web (31) of (22) or only the web (32) of (23).
  • each stripe in (10) encodes a "1" in a bit string when connected to (32); and a "0” if it is connected to (31), preferably the near-field antennas (22) and (23) are each supplied with different electrical signals in such a way that the readout electronics recognize whether the probe crossing a strip is currently driving over a "1" strip or a "0" strip.
  • toothed near-field antenna The combination (21) of two toothed near-field antennas (22) and (23) as described above is referred to below as a toothed near-field antenna or also a toothed bar code pattern.
  • the toothed near-field antennas can have a common, preferably ground 215 auxiliary electrode (12) which shields the code strips (10) from one another and minimizes the signal present at (5) between two code strips (10).
  • the code strips (10) are preferably also of equal width and equidistant from one another, so that the entirety of all strips (10) is spanned by a one-dimensional grid of the grid constant w. Now the measured runs through
  • Toothed near-field antennas can be applied together with the electrode (12) with a single pressure plate and ink.
  • FIG. 6 preferably shows in part 6A) and 6B) an embodiment of the control electronics belonging to (21).
  • FIG. 6B) shows how signals (27) and (28) are formed from a clock (25) and a carrier (26), respectively adjacent to (22) and 230 (23).
  • the evaluation electronics can use the clock (25) to assign the signals measured by the pen (22) or (23) and consequently to the strip (10 ) assign a "1" or a "0", the clock frequency preferably being selected so that this process is repeated several times while crossing a 235 determined code strip (10).
  • the near-field signal emitted over a strip (10) is preferably passed on from the receiving test probe (5) to a buffer amplifier (29), which directly connects the sound card of a PC can feed.
  • a suitable software now determines, preferably according to 3.8.2 and using the clock that is transmitted through the 2nd channel of the sound card - the value assigned to the code strip (10).
  • the frequency of the signal (26) is preferably chosen to be 16 times the frequency of (25).
  • the resulting frequency (26) of 16 kHz can still be measured with the sound card.
  • the preferred arrangement described above is characterized in that it can be implemented with a few C-MOS gates, as a peripheral device of a PC or PDA (8). Similar preferred arrangements can be implemented with very simple, inexpensive microcontrollers, which can also relieve or completely replace the PC and / or its sound card when evaluating and decoding the signal from (6).
  • the near-field antennas (22) and (23) can each be supplied with different signals S1 and SO if it is only possible to reliably differentiate between S1 and SO.
  • S1 and SO can preferably supply the near-field sequences as periodic, but temporally discriminatable sequences of individual pulses; in another 255 preferred alternative, S1 and SO differ in frequency.
  • ⁇ Near field antennas can be printed with any, especially with non-transparent conductive inks.
  • the electronics are simple and cheap, and e.g. together with a battery acc. 16 could be integrated into a book cover. 265 ⁇ the reading pen in the fully functional minimal version described above only contains a simple buffer amplifier that either feeds a sound card directly or a cheap microcontroller.
  • the low costs improve the scope for dividing the functionality, e.g. by assigning a separate reading device to each object equipped with near-field antennas according to the invention.
  • the 270 reading device (6), the evaluation unit, the control electronics (2) and the auxiliary device (8) can be combined with one another as required.
  • reading pen and evaluation electronics can preferably be integrated into a cell phone or PDA if this technology has been used in a wide variety of applications.
  • the near-field antennas can be read as often as required and are protected against dirt and damage.
  • the protective layer (35) described above is preferably electrically insulating. In other variants of the pattern according to the invention, for example according to Point 8.1 below, it can also be electrically conductive.
  • the near-field antenna according to the invention can be read out without contact.
  • the toothed near-field antenna can preferably exchange additional information with the reading device (point 5 below).
  • Adjacent to (30) is a right edge (33), which is necessary according to the invention in order to be able to measure points (13) on the right edge of (30).
  • FIG. 7B shows only the toothed near-field antenna which can be used for line-based position determination and which is formed from the near-field antennas (22) and (23) and the common auxiliary electrode (12).
  • the pattern shown in FIG. 7B) is preferably formed as follows: first, according to 3.8.1, the value "1" is assigned to a near-field antenna (22) and (23). Assigned "0".
  • the near-field antennas (22) and (23) each contain a web that
  • 315 preferably consists of a vertical web element and a number of horizontal web elements, the latter transversely run over the printed template, preferably under the space between two successive lines of text of a visibly printed text.
  • a group of code strips (10), which are preferably equidistant, parallel to one another, and all of the same width, are each attached within two horizontal web elements in such a way that a specific code strip (10) each has exactly 320 a web of (22) or (23) is connected so that it encodes the binary value assigned to this near-field antenna.
  • the pattern in FIG. 7B) thus encodes a one-dimensional bit sequence which corresponds to the strips (10) read from left to right and from top to bottom. These bit sequences are preferably calculated according to the methods described below.
  • the preferably attached, preferably grounded common auxiliary electrode (12) is also shown in FIG. 7B).
  • Patent application DE 101 37 145 describes a bit pattern which divides each line in the same way into an integer number of one-dimensional tiles, each tile containing a barcode which codes the number of this tile. Lined up in series, the binary values of these barcodes result in a bit sequence in accordance with. 4.1.1. Accordingly, starting from point (13), n successive code strips (10) can be measured along (11), n corresponding to at least one tile width 335. The line containing (13) is determined on the basis of the tile number determined in this way and, approximately, based on the code strips crossed by (5) before reaching the tile, the position of (13) within this line.
  • chain codes of order n can preferably be used for line-oriented position measurement.
  • the latter are binary sequences, such that a specific key S, which is formed from n successive bits in such a chain code, occurs exactly once in this chain code, so that S corresponds exactly to a specific position in the chain code.
  • codes are used in position sensors and certain position patterns.
  • the method described above has the disadvantage that the area over a horizontal web element and in its vicinity cannot be measured according to the invention, so that the position can only be measured within a line, and that the test pin also only measures correctly if the line segment (11) remains within a line. Furthermore, the maximum possible vertical resolution corresponds to the line spacing, in practice a few millimeters.
  • Fig. 8 provide an insulating separating film (34) with two superimposed, crossed toothed near-field antennas (39) and (40), each corresponding to a surface coordinate x and y, with (34) being attached to the 370 underside of a print template (35) can; so that (34) the toothed near-field antennas (40) and (39) from each other, and (35) separates the artwork (37) from (40).
  • An auxiliary electrode (12) according to. Fig. 5 are added; this is not shown in FIG. 8.
  • an insulating varnish can preferably be used by printing (35) from below first with 375 (40), then with this varnish, then with (39).
  • FIG. 8 preferably shows how a further printed side (36) is applied to the underside of (34), so that it also separates a printing template (38) from (39), with (38) being at the very bottom in FIG. 8.
  • a single pair of crossed toothed near-field antennas (39), (40) provide a double-sided printed or writable print page with 380 position information.
  • Blank paper pages can also be equipped in this way; so that the user can edit them and assign information and / or a process to any position on the respective page.
  • the two toothed near-field antennas (39) and (40) are preferably crossed perpendicularly and the line (11) intersects both at an angle of approximately 45 degrees, so that the tip (5) has both coordinates x and y starting from (13) in one Missing run along (11).
  • the temporal multiplex described in 4.1 is preferably expanded in such a way that, in chronological succession, first the first near-field antenna in (39), then the second near-field antenna in (39), then the first near-field antenna in (40), and then the second near-field antenna in ( 40) can be scanned. Each of these is preferred
  • 390 near-field antennas are connected to a tristate bus driver output, which either pulls them to ground, applies a signal, or keeps them at a "floating" potential.
  • the surface conductivity of the toothed near-field antennas (39) and (40) is adjusted so that the outgoing (39) and (40) signals, respectively (40) and (39) for Test tip (5) can be passed.
  • chain codes can preferably be used to determine a position in the respective toothed near-field antenna (39) and (40).
  • Chaincodes have certain advantages: first, the keys required to find the position are very compact - a 12-bit key is sufficient to use a toothed near-field antenna with 4096 code strips in accordance with. 5 shows a one-dimensional position to be determined precisely on 1 code strip; secondly, chain codes enable simple error correction; thirdly, 415 they can also be used for simplified position measurement on both sides of a printed template.
  • n + o bits corresponding to o + 1 sequences of length n offset by one bit each.
  • Each of these sequences is a key in the chain code. Now every key is mirrored. If two non-mirrored successive keys now correspond to successively increasing values of x, the decoding process assumes that a toothed near-field antenna has just been read from its front; 435, on the other hand, correspond to two mirrored keys descending values of x offset by 1 bit, the reader recognizes that it reads the back of a toothed near-field antenna. Exceptions are made by preprocessing the
  • the front and back can preferably also be characterized in that the intermediate carrier (34) is designed 440 so that it shields the lowest-lying toothed near-field antenna, so that (39) and (40) are discriminated from one another on the basis of the levels measured by (5) can, and it is concluded whether the crossed toothed near-field antennas are read from their front or back.
  • This can preferably be done by forming (34) as a heterostructure from two isolates and an intermediate conductive layer.
  • the patterns for x and y position information are mutually shielded.
  • patterns (97) and (98) are printed, which break up the surface like a checkerboard into square tiles, with (98) analogous to the same-colored fields
  • x-tiles contains, e.g. (102), which contain position information in the x direction, and (98) corresponding to y tiles, e.g. (101), which contain position information in the y direction.
  • all elements of the x-tiles form a geometrically (preferably also electrically) closed pattern; the same applies to all y-tiles. In this way, a test probe can recognize whether it is currently missing an x or a y tile.
  • the y-tiles in such a pattern contain a chain code of the order ny in the y-direction, preferably implemented as a number of parallel pulse-width-modulated code strips, each bit of this y-Cha code preferably having a number corresponds to code strips, each of which lies on a straight line which preferably runs parallel to the x coordinate.
  • Each of these code strips is applied in a y-tile, with at least
  • 20C preferably shows how this pattern is measured with a number of test probes (5a), (5b), (5c), (5d), (5e) which each along a straight line segment (11a), (11b ), (11c), (11d), (11e). It is assumed
  • test probes that the path covered by the test probes is continuously determined either from a guiding device for the test probes or from the sample. Furthermore, the distance and number of test probes are selected such that at least ny consecutive code strips are read out in one crossed test strip by one of the test probes, or can be read out by combining the measurements of several test probes. So crosses e.g. the test probe (5c) all code strips in the tile (101), so that a chain code key and thus the position of the test probes.
  • the angle and position of the line segment (11c) relative to this tile can be determined from an analysis of the measurements made on all code strips. Since, as described above, the path covered by (5c) before reaching the tile (101) is known, the position and starting position of the line segment (11c) in relation to (101) are known, and only the x position of is missing (101). This preferably results from the evaluation of an adjacent y-tile, e.g. (102), which is preferably read out by (5d). So that is the position of (11b), and thus
  • an auxiliary electrode (12) (not shown in FIG. 20) can be added to the pattern (97), which separates the individual code strips from one another.
  • This pattern is preferably first applied to the surface (1). Then an insulating intermediate layer is applied, and then the pattern (98), also with an auxiliary electrode.
  • toothed near-field antennas according to. Fig. 7 or 8 can be embedded in the sheets of a book.
  • the interdigitated near-field antennas which lie under an open sheet of the book, may
  • Sheet pairs can be found from a photo cell embedded in the respective sheet, or from a mechanical sensor, so that these switching processes can be controlled automatically.
  • all toothed near-field antennas are included in a book by the control electronics
  • the book is designed so that by choosing the layer thicknesses of (35) and (36) and by 495 shielding measures as in 4.3.2. described above, the interference signals from sheets, which lie under the opened sheet, are kept small and can thus preferably be suppressed by a window comparator.
  • Line (11) can preferably deviate from a straight line if only it is ensured that firstly for the x and y coordinates at least nx and ny strips in (39) and (39) are read, and secondly none of these Streak is visited twice.
  • FIG. 9 shows the reading along an arc (41), the orientation of which is determined as described above.
  • a scan along a horizontal line (11) would be more intuitive for the user than the scan along a line inclined by 45 degrees (11) shown in FIG. 8 and FIG. 18, simply because a large number of conventional print templates contain 510 horizontal elements which guide the (5 ) along an approximately straight segment (11). This can preferably be done e.g. achieve by e.g. 10 so that the code strips are rotated by 45 degrees.
  • the acc. 3.9.3 additional information which can be transmitted is preferably transported by a separate carrier frequency or by modulation of (26). This additional information can be repeated cyclically and sufficiently often so that the test probe (5) reliably detects it during a measurement process; it can preferably use an identification number
  • the 520 (e.g. the ISBN number of a publication or a product number) which uniquely identifies the sample product, it can also contain certain properties of the sample, e.g. Transfer it to the evaluation electronics via its coding elements (line widths, line spacing, etc.)
  • control electronics can have this information stored permanently, e.g. if is embedded in a book cover. If, on the other hand, the control electronics are mobile and can preferably be attached to the patterned object, they can
  • the reader (6) can preferably 11 have two or more probes; e.g. 11 two such peaks (46), (47) close to each other and simultaneously on the line (11), the edges of the near-field antennas can be measured more precisely by differential evaluation of the respectively measured signals (48), (49). Furthermore, irrespective of point 4 above, by correlation of (48) and (49) the respectively applicable speed of movement of the test probes can be determined.
  • a near field antenna can be wireless, e.g. inductive, can be supplied with a signal, e.g. the bridge of which is connected to a resonance circuit which receives a signal specific to this near-field antenna.
  • Samples according to the invention are preferably buildable from any material and any two-dimensional structure that can be created therefrom, provided that they can be assigned signals that can be measured with one or more test probes: e.g.
  • the patterns in (3) can also be designed as luminous structures, the test probe (5) preferably consisting of an optical system which images the point to be measured in each case from (11) on a photodetector.
  • test probe can preferably function as a transmitter or exciter, and the barcode can work as a receiver, in that the latter is connected to an evaluation unit, this connection being wired
  • the barcode pattern according to the invention is detected line by line.
  • the probe tip can capacitively couple a signal into a conductive near-field antenna according to Fig. 2, this coupling being at a maximum if the tip is directly above the near-field antenna - e.g. drives over a code strip (10).
  • a luminous test probe can excite a pattern designed as a photo receiver.
  • the barcode can function as a piezoelectric pattern that can be excited by a vibrating tip.
  • the excitation is preferably pattern-specific, e.g. in a toothed near-field antenna, the near-field antenna corresponding to a binary “1” or “0” is connected to an oscillating circuit which resonates with a frequency specific for each "1” or “0”; while the probe emits its excitation signals on both frequencies.
  • the barcode pattern preferably includes an electrically closed surface which connects the coding elements of the pattern to one another.
  • the samples are preferably verified according to 8.1 and 8.2 above using electromagnetic, optical, piezoelectric, magnetostrictive, mechanical, or thermal sensors, whereby, as described above, the pattern can either function as a transmitter and the probe as a receiver / sensor, or vice versa.
  • the reading device can include a device which guides the test probe (5) along (11) via (3), line (11) need not be straight.
  • the user places the reader on the template in the manner of a graphics tablet mouse, FIG. 9 preferably shows how (5) is guided in the reader by means of a swivel arm (42) so that the test probe traverses an arc (41).
  • the toothed near-field antenna is read out along a straight line segment (51) by using a comb reader, preferably provided with a measuring cross (50), which contains a multiplexer (64) which contains a number of test probes (5) lying next to one another reads along the segment (51) and starting from point (13). It is preferably assumed that reading is carried out in accordance with the conventions of point 3.4, and consequently the measuring cross above reading point (13) is set up so that (51) lies horizontally and from the left
  • the measuring head and circuit board of such a comb reader can preferably be implemented with a series of printing and / or etching steps. .
  • Each tip (5) can now advantageously be provided with its own amplifier, so that (54) can be a purely digital multiplexer which feeds the microcontroller (55) evaluating the measured signal directly; wherein the associated amplifier may be printed as polymeric electronics on the circuit board 600 • field.
  • (54) can also preferably be an analog multiplexer, the peaks (5) now being read out sequentially and the respectively resulting signal being amplified and decoded by (55).
  • a comb of, for example, 100 peaks and correspondingly high frequencies (25) and (26) the serial evaluation 1 of the pattern is so fast that, for example, position and font recognition can take place simultaneously.
  • the individual tips of a comb can preferably be retracted and / or flexibly suspended according to 8.5, in such a way that the measuring line (51) is adapted to a curved surface; the degree of deformation of the measuring line (51) can be verified, preferably by an arrangement of expansion elements, in order to adjust the measuring process to the changed line (51). '
  • Variants 8.4 to 8.6 allow the reader to be simply placed on it instead of having to draw it along a line (13). For this, the reader is complex and to bring the read-out process because of the need, all the peaks (5) in 'contact with or in close proximity to (1), more delicate.
  • the above comb reader can preferably be drawn over a surface in the manner of an optical hand scanner in order to evaluate near-field antennas which correspond to a two-dimensional bar code (15).
  • a wheel (52) provided with an encoder starts from (13), measures the distance traveled along a line segment (53) 620 and clocks the line-by-line reading of the pattern (15). If the barcode (15) now contains the position and orientation of the near-field antenna in the surface, the position of a measuring point (13) can be determined.
  • a positional pattern according to the invention is applied to a curved surface, preferably in the manner of a bottle label, a spherical cap, or the surface of a somewhat stretchy, soft object, the position of the measuring point (13) can be shown in FIG a two-dimensional grid
  • the samples can be evaluated directly as described above.
  • the pen finds the position in the crossed grids, but this must be assigned to a spatial position using a mathematical function or in a table. Such a more general one
  • 635 grid is preferably shown in Fig. 14; it is formed from the two grids (63) and (64), which the code strips in the clamp the two toothed near-field antennas.
  • the web of (64) is one in terms of length and width
  • Globusses designed as a closed curve and the associated code strips are distributed in the manner of a degree of longitude over the curved surface; for illustration (64) is drawn in black. Furthermore, the web of (63) is designed in the manner of a degree of longitude in FIG. 14, and the corresponding code strips extend in the manner of an interrupted one
  • the patterns are preferably printed on, a number of recipes according to Stnad of technology 1 being available, for example for conductive inks, for example silver inks or carbon black. Each of these inks has special substrate and substrate requirements
  • Gravure printing at least one recipe according to the invention is available.
  • the application of insulating layers is comparatively easy because a large number of printing varnishes isolate.
  • the patterns can also be applied by ablation, e.g. a copper-coated foil is etched accordingly, or by printing on a precursor material and then metallizing this pattern.
  • a photo album can preferably contain control electronics according to the invention in its cover (66), which e.g. a battery (74), a controller (69), and a flash memory (68).
  • the 665 evaluation of the signal is preferably performed by a PC (76) which is connected to the cover by a connection (75), which can be wireless or wired, and which records and reproduces data, preferably audio data, corresponding to the respective positions ,
  • the reader (6) is also connected to the cover by line.
  • Crossed toothed near-field antennas are now attached to each sheet of the album, which allow a position to be determined on this 670 sheet. All blades are preferably plated through so that their toothed near-field antennas can be supplied by the electronics (68), (69), (74), e.g. through conductive wires that hold the album together and corresponding contact surfaces on the individual sheets.
  • Contact pin is preferably only used to determine positions next to the respective photo, so that 675 damage to the photos is avoided.
  • handwritten annotations (67) in the album are provided with associated electronic footnotes. This can be done when the album is created or as often afterwards, whereby the user either uses the PC for input and output, or a built-in loudspeaker (72) and a microphone (71).
  • the album can preferably be used by means of a printed menu (70) which is printed 680 on the book cover and the menu items of which are called up with the pen (6).
  • the PC (76) can be used for higher demands on the operator guidance. >
  • a photo can preferably also be printed on a substrate which contains a position pattern according to the invention.
  • a number can be printed, which uniquely identifies the photo.
  • the content of a book usually consists of ready-made texts and graphics, so that speaking codes according to the invention can be used, especially when particularly simple operation is required, e.g. in a children's lexicon.
  • 16 shows an example of a corresponding entry. This is preferably provided with a graphic feature (77) which is visibly printed on the surface and which shows the children that and how 705 they should use the stylus to read a toothed near-field antenna.
  • Control electronics, evaluation electronics, auxiliary device and pen are also preferably integrated here.
  • the respective toothed near-field antennas can preferably also implement position codes in a book; Such a book can be connected wirelessly to a PC and exchange or exchange data with it 710. use it as an input / output device.
  • maps and flowcharts can be equipped with position-dependent functions as required, in the manner of a website displayed on the PC screen with "hot buttons".
  • the control electronics (2) can. 1 are attached to the card; however, it can also be integrated in this in addition to the power supply.
  • Flowcharts, mind maps, maps, travel routes etc. can be produced by the end user himself, either : by using pre-made papers with integrated near-field antennas, or by applying the near-field antennas along with the necessary insulating layers himself, e.g. with a plotter or inkjet printer.
  • a map can serve as a front-end for any geographic information system, for example for a 735 room certificate or other tourist information.
  • the surface according to the invention can also be designed as part of a graphics tablet (85) which can be labeled and printed as desired in the manner of a writing pad, both with conventional methods using purely passive, visible graphic features and with electronically or optoelectronically active inks state of the art.
  • the instructions for use can be visibly printed on the graphics tablet.
  • 17 preferably shows how the graphics tablet (85) lies under a page (78) provided with a print template.
  • the page can now be fixed on the graphics tablet (85), preferably according to 14.1 below, and preferably in such a way that the determination of a position according to the invention is not disturbed. For example, disturbs a magnetic stamp acc. 14.1, point d) the electrical reading of the position pattern described above is not.
  • the document and / or page number for (78) can preferably be entered in (78) before the first position determination, preferably according to 14.2. below.
  • the graphics tablet according to the invention can be smaller than the side to be measured.
  • the position of the graphics tablet in relation to the page must be determined.
  • a feature of the page (78) for 755 coverage is preferably brought into alignment with a corresponding physical feature of the graphics tablet (85) in order to be able to use the known position of the features on (78) and (85), and from the position of a measuring point on the graphics tablet to obtain the absolute position of this measuring point in (78).
  • Preferred variants of this method are described in 14.3 below.
  • connections (86) so that one and the same reading pen (6) can be connected to different graphics tablets according to the invention.
  • the very inexpensive, thin, and flexible graphics tablet (85) can also be inserted under a completely conventional design and printed on both sides of a book or magazine.
  • a correspondingly dimensioned and printed graphics tablet is preferably used per publication or per class of publications.
  • a graphic tablet to a textbook, for example by attaching it to the cover in the manner of an accompanying CD-ROM.
  • the graphics tablet (85) now contains a visible identification which (85) assigns to the respective publication (s), e.g. by printing the title and the ISBN number. Further preferred details of this usage variant are set out in 14.4 below.
  • the fixation determines the position of the artwork in relation to the graphics tablet (85). It is preferably carried out with the help of a 775 physical feature on (85), said feature being used in combination with corresponding features of the page.
  • This feature preferably includes a combination of the elements listed below, as shown by way of example in FIG. 18 for a) to c) below:
  • the graphics tablet (85) preferably contains a physical feature (89), (90) corresponding to the above graphic feature (88), (87), the latter preferably being applied as an optoelectronic lighting element to (78) in order to ensure congruence with the corresponding one Feature of (78) can be easily determined.
  • (85) is provided with a homogeneous luminous surface, on which (89) and (90) are printed.
  • Daily newspaper, (85) can preferably be provided with ferromagnetic elements so that (78) can be fixed with magnetic stamps, in the manner of note holders for refrigerators.
  • (78) can be fixed by mechanical, electrostatic or pneumatic devices.
  • (78) can also be fixed with a suitable mechanical frame or angle or a ruler.
  • the page (78) is preferably characterized in such a way that its visibly printed content can be clearly assigned to an electronic database according to the invention, in which the auxiliary device (8) searches for the 800 data or processes belonging to a determined position. This identification is preferably carried out using a tuple of numbers from the ISBN number and
  • This number tuple is preferably obtained from a combination of the following methods:
  • a graphics tablet which is assigned to a publication as described above, can contain its ISBN number, preferably as a separately integrated into the graphics tablet and as a semantic code
  • the graphics tablet preferably contains a printed keypad (94) in the manner of a pocket calculator, so that the page number can be entered after the page (78) has been set up, by preferably determining the position for each printed key according to the invention. Further printed special keys (95) can be preferred and
  • This keypad 810 can be used to conveniently increment or decrement the page number.
  • This keypad can also be used to enter a visible ISBN number.
  • the keypad is preferably activated and also closed again via a special keypad (96) shown in FIG. 19.
  • the print template is preferably covered with a virtual tile pattern consisting of the same rectangles lined up in rows and columns, preferably only the opposite corners (88) of the respective 820 rectangle being printed as crosshairs in the print template. 18 preferably shows how each of these corners has a visible line or Column number is provided so that in combination with the fixation described under 14.1 an absolute position determination of the graphics tablet on the page is possible.
  • Bound pages printed on both sides in the manner of a book or magazine can in principle be left in the cover and measured.
  • the graphics tablet is preferably removed, turned and reinserted, and preferably according to 4.3.2 evaluated above.
  • the graphics tablet is preferably mirror-symmetrical to the surface according to the invention, as also shown in FIG. 18 by way of example.

Abstract

The invention relates to a machine-readable pattern (3) that can be applied in any size to a stationary or freely moving surface (1). This pattern (3) is supplied with a temporally variable signal and can be read out and decoded by means of a number of test probes (5) that scan the signal each time at a point on the pattern. The invention also relates to a method for reading out a machine-readable pattern (3) that can be applied in any size to a stationary or freely moving surface(1). This pattern (3) is supplied with a temporally variable signal and can be read out and decoded by means of a number of test probes (5) that scan the signal each time at a point on the pattern. The inventive method comprises the following steps: measuring a local portion of the pattern; processing the data extracted therefrom, and; decoding the data.

Description

Maschinenlesbare Muster zum Auslesen von Positionen und anderen InformationenMachine readable patterns for reading positions and other information
Die Erfindung betrifft maschinenlesbare Muster, welche dazu geeignet sind, eine Fläche mit einer Information z.B. nach Art eines konventionellen Industrie-Barcodes und/oder einer Positionsinformation z.B. nach Art eines aufdruckbaren Grafiktabletts, zu versehen; ein Verfahren jeweils zum Aufbringen und Auslesen solcher Muster; und zugehörige Lesegeräte.The invention relates to machine-readable patterns which are suitable for covering an area with information e.g. in the manner of a conventional industrial barcode and / or position information e.g. to be provided in the manner of a printable graphics tablet; a method for applying and reading out such patterns; and associated readers.
Stand der TechnikState of the art
1. Der zugrunde liegende Stand der Technik beinhaltet ein- und zweidimensionale Barcodes, bevorzugt solche, die mit leitender Tinte aufgebracht sind, und Grafiktabletts.1. The underlying prior art includes one- and two-dimensional barcodes, preferably those that are applied with conductive ink, and graphics tablets.
1.1 Bekannt sind Barcodes, die eine direkt auswertbare Information codieren, nach Art eines Produktschlüssels. Solche Codes werden hinfort "sprechende" oder „semantische" Codes genannt. Bekannt sind ferner Barcodes, die als Teil eines Musters, welches eine Fläche bedeckt, das Auffinden einer Position in dieser Fläche ermöglichen, bevorzugt durch lokales Vermessen der Umgebung nur weniger, oder eines einzigen solchen Codes. Der so gefundenen Position kann eine Information - bevorzugt die Adresse einer Informationsressource oder eines zu startenden Computerprozesses - zugewiesen werden, bevorzugt über entsprechende Tabellen. Solche Barcodes werden hinfort "Positionscodes" genannt. Im Gegensatz zu sprechenden Codes erlauben es Positionscodes, beliebig viele Stellen einer Fläche mit Informationen oder zugeordneten Computerprozessen auszustatten, ausserdem können solche "Hot Spots" nicht nur vom Redakteur, sondern auch, nach Erstellen des Printproduktes, vom Endbenutzer gesetzt werden.1.1 Barcodes that encode information that can be directly evaluated, in the manner of a product key, are known. Such codes are henceforth called "speaking" or "semantic" codes. Bar codes are also known which, as part of a pattern which covers an area, make it possible to find a position in this area, preferably by only locally measuring the surroundings only a little, or one The position thus found can be assigned information — preferably the address of an information resource or a computer process to be started — preferably via corresponding tables. Such barcodes are henceforth called “position codes.” In contrast to speaking codes, position codes allow any number to equip many areas of an area with information or assigned computer processes, moreover such "hot spots" can be set not only by the editor, but also, after the print product has been created, by the end user.
1.2 Stand der Technik sind ferner einfache Punktlesegeräte, die einen z.B. mit leitender Tinte gedruckten sprechenden Barcode durch ohmsche Kontaktmessung mittels zwei oder mehr Elektroden nachweisen. Patentanmeldungen 101 33 259.9 und 00920557.6 beschreiben ferner, wie solche Kontaktlesegeräte Positionscodes auslesen können. Vorteil sind der geringe Aufwand, der geringe Platzbedarf des Sensors und die potentiell sehr hohe Auflösung; nachteilig ist, dass es sich um ein Kontaktverfahren handelt, bei dem erstens durch wiederholtes Auslesen die aufgebrachten Muster beschädigt, und zweitens durch abgekratzte Tintenpartikel oder sonstige Verunreinigungen in unkontrollierbarer Weise die Elektroden kurzgeschlossen werden können.1.2 State of the art are also simple point readers, which e.g. Detect speaking barcode printed with conductive ink by ohmic contact measurement using two or more electrodes. Patent applications 101 33 259.9 and 00920557.6 also describe how such contact readers can read position codes. Advantages are the low effort, the small space requirement of the sensor and the potentially very high resolution; it is disadvantageous that it is a contact method in which, firstly, the patterns applied are damaged by repeated reading, and secondly, the electrodes can be short-circuited in an uncontrollable manner by scraped-off ink particles or other contaminants.
1.3 Optische Ausleseverfahren, bei denen ein Lesegerät nur auf die zu vermessende Vorlage aufgesetzt wird, vermeiden die Nachteile des Kontaktleseverfahrens: z.B. die Glyphs von Xerox. Glyphs sind sehr kleine zweidimensionale Barcodes, die schon im Prepress-Stadium in die Druckvorlage eingeblendet und in einem einzigen Arbeitsgang mit dieser gedruckt werden können. Glyphs werden mit einer Art Maus optisch erfasst und ausgewertet, sodass die Position dieser Maus bestimmt wird. Glyphs sind als Positionscodes konzipiert, die entsprechenden Technologien können aber auch sprechende Codes lesen. Das Verfahren beinhaltet eine aufwändige Musterverarbeitung, es ist folglich vergleichsweise teuer, und sie sind auch nicht für alle Arten von Vorlagen einsetzbar: Glyphs stören z.B. auf einer monochromen Fläche. 1.4 Eine universelle Positionsbestimmung, die vollkommen unabhängig ist von der inhaltlichen Ausgestaltung der visuellen Vorlage, in der sie erfolgt, leisten Grafiktabletts. Ein weiterer Vorteil ist, dass die auf das Tablett aufgelegte Vorlage vom Benutzer beliebig beschichtet, beschriftet oder korrigiert werden kann. Schliesslich wird die Funktion des Stiftes durch Verschmutzung kaum oder gar nicht gestört. Nachteile sind: erstens eine vergleichsweise komplizierte und voluminöse Sensorik; zweitens muss die Vorlage bei jeder Messkampagne neu auf dem Tablett eingerichtet werden; drittens muss die zu vermessende Fläche gänzlich und näherungsweise flach auf dem Tablett aufliegen, was sie nach Form und Grosse einschränkt. Baupläne und grosse Karten lassen sich z.B. schlecht mit Grafiktabletts bearbeiten; gekrümmte Flächen gar nicht: deren Vermessung erfordert nach Stand der Technik aufwändigere 3-D Positionsmessgeräte. Schliesslich sind grosse Grafiktabletts teuer,1.3 Optical reading processes, in which a reader is only placed on the template to be measured, avoid the disadvantages of the contact reading process: eg the Xerox glyphs. Glyphs are very small, two-dimensional barcodes that can be inserted into the print template at the prepress stage and printed with it in a single operation. Glyphs are optically recorded and evaluated with a kind of mouse, so that the position of this mouse is determined. Glyphs are designed as position codes, but the corresponding technologies can also read speaking codes. The process involves extensive sample processing, it is therefore comparatively expensive, and they cannot be used for all types of templates: Glyphs, for example, interfere on a monochrome surface. 1.4 Graphics tablets provide a universal position determination that is completely independent of the content of the visual template in which it is created. Another advantage is that the template placed on the tray can be coated, labeled or corrected as desired by the user. Finally, the function of the pen is hardly or not at all disturbed by dirt. Disadvantages are: firstly, a comparatively complicated and voluminous sensor system; secondly, the template must be set up again on the tray for each measurement campaign; thirdly, the surface to be measured must lie completely and approximately flat on the tray, which limits its shape and size. Blueprints and large maps are difficult to edit with graphics tablets, for example; curved surfaces not at all: their measurement requires state-of-the-art 3-D position measuring devices. After all, big graphics tablets are expensive,
1.5 Neueren Datums sind Fortschritte bei Druckverfahren zum Aufbringen leitender und halb leitender Bausteine, bevorzugt mit polymeren Tinten und auf Kunststoff-Folien. Obgleich es noch zahlreiche Probleme zu lösen gilt, z.B. im Bereich der Lebensdauer, der chemischen Stabilität, und der Komponentendichte, kann man diese Verfahren dem Stand der Technik zurechnen.1.5 Recent advances have been made in printing processes for applying conductive and semi-conductive components, preferably with polymeric inks and on plastic films. Although there are still many problems to be solved, e.g. In terms of service life, chemical stability, and component density, these processes can be classified as state of the art.
Beschreibungdescription
2. Ziel der Erfindung ist es, eine billig implementierbare Technologie bereitzustellen, die es gestatten würde, auf der Unterseite einer gedruckten, vollständig mobil nutzbaren und fallweise auch weichen Vorlage ein Muster einzudrucken, welches sowohl das Auslesen von sprechenden Barcodes als auch von Positionscodes erlaubt, ohne diese zu beschädigen oder durch Verschmutzung des Lesekopfes den Auslesevorgang zu stören; und die auch auf einfache gekrümmte Flächen, also auf breite Klassen von dreidimensionalen Gegenständen, anwendbar ist. Alternativ erlaubt die Erfindung, Grafiktabletts einfach auszudrucken, aus einer PCB-Platine zu ätzen, oder mit drucknahen Verfahren zu produzieren. Das Drucken des Musters erfolgt bevorzugt mit Spezialtinten nach Stand der Technik, wobei „Tinte" nachstehend jede auf eine Fläche aufdruck- oder aufbringbare Rezeptur bezeichnet.2. The aim of the invention is to provide a technology which can be implemented cheaply and which would make it possible to print a pattern on the underside of a printed, completely mobile usable and occasionally also soft template, which allows both reading out of speaking bar codes and position codes, without damaging it or interfering with the reading process due to contamination of the reading head; and which can also be applied to simple curved surfaces, that is to say to broad classes of three-dimensional objects. Alternatively, the invention allows graphics tablets to be simply printed out, etched from a PCB, or produced using near-pressure processes. The pattern is preferably printed using special inks according to the prior art, "ink" hereinafter referring to each formulation which can be printed or applied to a surface.
Die Erfindung erreicht die vorstehend genannten Ziele durch ein Muster nach Anspruch 1, einem Ausleseverfahren nach Anspruch 14, und einem Lesegerät nach Anspruch 30. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.The invention achieves the above-mentioned objectives by a pattern according to claim 1, a readout method according to claim 14, and a reading device according to claim 30. Further preferred embodiments of the invention are described in the respective dependent claims.
Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung diskutiert.Preferred embodiments of the invention are discussed below.
2.1 Einfaches Muster nach Art eines Barcodes2.1 Simple pattern like a barcode
Fig. 1 zeigt bevorzugt ein erfindungsgemässes Muster (3) , das aus einem pulsbreitenmodulierten eindimensionalen Barcode abgeleitet ist, wobei ein gemeinsamer Steg (9) alle Codestreifen (10) des Barcodes untereinander verbindet. Dieses Muster wird von einer Steuerelektronik (2) mit einem Signal versorgt, welches von (3) abgestrahlt wird. Eine Prüfspitze (5) die entlang einer Linie (11) über (3) geführt wird, misst das abgestrahlte Signal; dabei hat (5) mit (3) keinen oh schen Kontakt. Das so gemessene Signal wird zu einer Weiterverarbeitungseinheit (7) geleitet, die es decodiert. Der von (7) ermittelte Code 80 wird von einem Hilfsgerät (8) in Empfang genommen, wobei dieser Code einen Programmprozess in (8) oder in einem mit (8) verbundenen Rechner einleitet. (8) kann z.B. ein PC, ein PDA, oder Mobilfunkgerät sein.1 preferably shows a pattern (3) according to the invention, which is derived from a pulse-width-modulated, one-dimensional barcode, a common web (9) connecting all code strips (10) of the barcode to one another. This pattern is supplied by a control electronics (2) with a signal which is emitted by (3). A test probe (5) which is guided along a line (11) over (3) measures the emitted signal; (5) has no oh contact with (3). The signal measured in this way is sent to a further processing unit (7), which decodes it. The code determined by (7) 80 is received by an auxiliary device (8), this code initiating a program process in (8) or in a computer connected to (8). (8) can be, for example, a PC, a PDA, or a mobile device.
Bevorzugt gelangt bei der Decodierung eines der bekannten Barcodeverfahren zur Anwendung, indem z.B. die Information durch eine variable Breite der Codestreifen des Barcodes codiert wird. Der Steg hat dabei nur die Funktion, die Codestreifen 85 miteinander zu verbinden, ohne deren Auslesen zu stören, und ist ansonsten frei gestaltbar. Bevorzugt wird der Steg in einem Arbeitsgang mit den Codierelementen aufgebracht, z.B. mit leitender Tinte gedruckt.One of the known barcode methods is preferably used in the decoding, for example by the information is encoded by a variable width of the code strips of the bar code. The web only has the function of connecting the code strips 85 to one another without interfering with their reading, and is otherwise freely configurable. The web is preferably applied in one operation with the coding elements, e.g. printed with conductive ink.
Das Muster (3) ist "geometrisch geschlossen", indem jeder Punkt A von (3) mit jedem anderen Punkte B von (3) entlang eines Weges verbindbar ist, der vollständig innerhalb des Musters verläuft. Bevorzugt ist (3) zudem elektrisch leitend 90 ausgeführt, und beinhaltet keinerlei schaltende Elemente nach Art eines Transistors oder Relais. (3) kann somit von einer einzigen Zubringerleitung (9) mit einem Wechselsignal versorgt werden, welches von allen Punkten von (3) abgestrahlt wird. Ein solches Muster wird hinfort als „elektrisch geschlossen" bezeichnet.The pattern (3) is "geometrically closed" in that each point A of (3) can be connected to every other point B of (3) along a path that runs completely within the pattern. (3) is preferably also designed to be electrically conductive 90 and does not contain any switching elements in the manner of a transistor or relay. (3) can thus be supplied by a single feeder line (9) with an alternating signal which is emitted from all points of (3). Such a pattern is now referred to as "electrically closed".
Bevorzugt beinhalten erfindungsgemässe Muster ein oder mehrere elektrisch geschlossene Teilmuster. Ferner ist (3) in Fig. 95 1 planar, weil all seine Elemente in einer Ebene angeordnet werden können, sodass z.B. (3) in einem einzigen Druckgaπg und mit einer Tinte druckbar ist. Weitere erfindungsgemässe Muster können planar sein, wie z.B. die nachstehend besprochene verzahnte Nahfeldantenπe mit geerdeter Hilfselektrode; sie können aber auch mehrere voneinander elektrisch isolierte Ebenen aufweisen, z.B. wenn Leitungen einander kreuzen müssen.Patterns according to the invention preferably contain one or more electrically closed partial patterns. Furthermore, (3) in Fig. 95 is 1 planar because all of its elements can be arranged in one plane, e.g. (3) is printable in a single print and with an ink. Other patterns according to the invention can be planar, e.g. the toothed near-field antennas discussed below with an earthed auxiliary electrode; however, they can also have a plurality of levels which are electrically insulated from one another, e.g. when lines have to cross each other.
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Das Muster in (3) ist ferner entlang einer Linie (11) les- und decodierbar, wobei (11) bevorzugt Teil einer Geraden ist. Generell sind eindimensionale erfindungsgemässe Barcodes oder Kombinationen solcher Barcodes entlang einer einzigen solchen Linie, und zweidimensionale Codes entlang eines Rasters aus einer Anzahl solcher Linien les- und decodierbar.The pattern in (3) can also be read and decoded along a line (11), with (11) preferably being part of a straight line. In general, one-dimensional bar codes according to the invention or combinations of such bar codes along a single such line, and two-dimensional codes along a grid from a number of such lines can be read and decoded.
[05 Weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung werden nun detaillierter erörtert. Diese beinhaltet:[05 Further preferred embodiments of the invention will now be discussed in more detail. This includes:
a) mindestens ein maschinenlesbares, flächiges, leitendes, elektrisch geschlossenes und als zweidimensionale Nahfeldantenne ausgeführtes Muster (3), das bevorzugt mit leitender Tinte an der Oberfläche (1) eines beliebig grossen Gegenstandes aufgebracht ist, der auch beweglich und weich sein kann, und der bevorzugt konventionell bedruckt sein 110 kann - z.B. nach Art einer Landkarte, einer Buch-, Magazin- oder Zeitungsseite, oder eines Produktetiketts.a) at least one machine-readable, flat, conductive, electrically closed and designed as a two-dimensional near-field antenna pattern (3), which is preferably applied with conductive ink to the surface (1) of an object of any size, which can also be movable and soft, and the can preferably be printed conventionally 110 - for example like a map, a book, magazine or newspaper page, or a product label.
"Nahfeldantenne" bedeutet hier eine leitende Fläche, die ein elektrisches Feld abstrahlt, welches mit einer oder mehreren Prüfspitzen aus einer Entfernung zur Fläche nachgewiesen wird, die sehr viel kleiner als die der ausgestrahlten Frequenz entsprechende Wellenlänge ist. Z.B. wird die Nahfeldantenne mit einem Signal im Audiobereich - mit Wellenlänge im Kilometer-Bereich - derart versorgt, dass alle Punkte von (3) ein diesem Signal entsprechendes Nahfeld abstrahlen, das von 15 einem Lesegerät (6) mit Auswerteeinheit (7) in einem Abstand vom Bruchteil eines Millimeters nachgewiesen und decodiert wird."Near-field antenna" here means a conductive surface that emits an electric field, which is detected with one or more test probes from a distance to the surface that is much smaller than the wavelength corresponding to the emitted frequency. For example, the near-field antenna is supplied with a signal in the audio range - with a wavelength in the kilometer range - in such a way that all points of (3) emit a near field corresponding to this signal, which is transmitted from 15 to a reader (6) with evaluation unit (7) at a distance from Fraction of a millimeter is detected and decoded.
Die erfindungsgemässe Nahfeldantenne bleibt auch dann maschinenlesbar, wenn sie von einer isolierenden Schicht überdeckt wird, wenn also z.B. die Druckvorlage sie mit isolierender Tinte bedeckt, oder wenn sie an der Unterseite einer bedruckten Folie oder Papierfläche (35) angebracht ist und durch (35) hindurch gelesen wird. 120 Nahfeldantennen können sprechende Barcodes oder Positionscodes gem. Pkt. 1.1 realisieren.The near-field antenna according to the invention remains machine-readable even if it is covered by an insulating layer, for example if the print template covers it with insulating ink, or if it is attached to the underside of a printed film or paper surface (35) and through (35) is read. 120 near-field antennas can speak barcodes or position codes acc. Realize point 1.1.
b) eine Steuerelektronik (2), welche die Nahfeldantennen (3) mit einem elektrischen Signal versorgt. Bevorzugt ist die Steuerelektronik ein externes Gerät, das mit den Nahfeldantennen (3) per direktem elektrischen Kontakt 125 verbunden ist, z.B. indem die Steuerelektronik an (1) geheftet ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführung wird die Steuerelektronik direkt in (1) integriert, z.B. indem sie mit polymeren Halbleitern aufgebracht und intern oder extern (z.B. durch induktive Kopplung gem. Pkt. 7.2 nachstehend) mit Energie versorgt wird.b) control electronics (2) which supply the near-field antennas (3) with an electrical signal. The control electronics is preferably an external device which is connected to the near-field antennas (3) by direct electrical contact 125, e.g. by attaching the control electronics to (1). In a further preferred embodiment, the control electronics are integrated directly in (1), e.g. by applying it with polymeric semiconductors and supplying it internally or externally (e.g. by inductive coupling in accordance with section 7.2 below).
130 c) ein Lesegerät (6) das eine Anzahl von Prüfspitzen (5) aufweist, welche das obige Nahfeld detektieren, ohne dass (5) mit der Nahfeldantenne (3) ohmschen Kontakt hätte, wobei das obige Nahfeld in (5) eingekoppelt wird, und wobei (5) vom Benutzer entlang der Linie (11) über die Nahfeldantenne (3) bewegt wird.130 c) a reading device (6) which has a number of test probes (5) which detect the above near field without (5) having ohmic contact with the near field antenna (3), the above near field being coupled into (5), and wherein (5) is moved by the user along the line (11) over the near field antenna (3).
Bevorzugt beinhaltet (5) gem. Fig. 4 einen Innenleiter (16), eine Abschirmung (17), und eine aktive, bevorzugt als Halbkugelkalotte ausgeführte Stirnfläche (20); letztere kann durch eine isolierende Schicht (18) vor Abrieb geschützt sein.Preferably includes (5) acc. 4 shows an inner conductor (16), a shield (17), and an active end face (20), preferably designed as a hemisphere. the latter can be protected from abrasion by an insulating layer (18).
135 Eine an das Lesegerät (6) angeschlossene oder in dieses integrierte Auswerte-Einheit (7) decodiert die von (5) gemessenen Signale.135 An evaluation unit (7) connected to or integrated in the reading device (6) decodes the signals measured by (5).
d) ein Hilfsgerät (8) zur Anzeige von Daten oder zur allgemeinen Ausführung von digitalen Prozessen, auf die (3) verweist, 140 wobei das Hilfsgerät bevorzugt ein PC, ein PDA oder ein Handy sein kann.d) an auxiliary device (8) for displaying data or for general execution of digital processes to which (3) refers, 140 the auxiliary device preferably being a PC, a PDA or a cell phone.
3. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung unter Nutzung von Nahfeldantennen und aus Nahfeldantennen gebildeten "verzahnten Nahfeldantennen" oder werden nun detailliert.3. Further preferred refinements of the invention using near-field antennas and “toothed near-field antennas” formed from near-field antennas or are now being detailed.
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3.1 Bevorzugt ist die Fläche (1) mit mehreren Nahfeldantennen versehen, welche jeweils einen sprechenden Barcode realisieren, und über entsprechende Zubringerleitungen mit einem einzigen, über alle Nahfeldantennen synchronen Eingangssignal versorgt werden. Dabei dürfen die Nahfeldantennen einander in der Fläche weder berühren noch überlappen, und es wird jede dieser Nahfeldantennen von einer gemeinsamen Steuerelektronik (2) mit demselben Signal3.1 The surface (1) is preferably provided with a plurality of near-field antennas, each of which realizes a speaking bar code, and is supplied with a single input signal which is synchronous over all near-field antennas via corresponding feeder lines. The near-field antennas must not touch or overlap each other in the area, and each of these near-field antennas is controlled by the same control electronics (2)
150 versorgt. Diese Schar von Nahfeldantennen bildet wiederum eine Nahfeldantenne.150 supplied. This family of near-field antennas in turn forms a near-field antenna.
3.2 Eine Nahfeldantenne besteht aus Codier-Elementen, bevorzugt Codestreifen (10) gem. Fig. 2, wobei letztere die eigentliche Information codieren; und Stegen nach Art von (9) in Fig. 2, welche die' zu einer Nahfeldantenne gehörenden Codier-Elemente miteinander verbinden; wobei diese Stege gem. Fig. 7 aus vertikalen und horizontalen Stegelementen3.2 A near field antenna consists of coding elements, preferably code strips (10) acc. Fig. 2, the latter encoding the actual information; and ridges in the manner of (9) in Figure 2, which connect the 'belonging to a near-field antenna coding elements together. these bridges acc. Fig. 7 from vertical and horizontal web elements
155 bestehen können.155 can exist.
Bevorzugt zeigen Fig. 2 und 3 Nahfeldantennen, die jeweils einen ein- bezw. zweidimensionalen Industrie-Barcode realisieren. In Figs. 2, 3, 5 und 7 sind diese Elemente und Stege nur zur Verdeutlichung in Grautönen abgebildet; allein aus demselben Grunde sind auch in Figs. 5, 7, 8 und 14 verschiedene verzahnte Nahfeldantennen in Grautönen gezeigt. Bevorzugt ist die Nahfeldantenne (3) nämlich planar und homogen, sodass Nahfeldantennen (3) inklusive der nachstehendFIGS. 2 and 3 preferably show near-field antennas, each of which includes a. realize two-dimensional industrial barcode. In Figs. 2, 3, 5 and 7 these elements and webs are shown in shades of gray only for clarification; for the same reason alone in Figs. 5, 7, 8 and 14 different interlocking near-field antennas shown in shades of gray. The near-field antenna (3) is preferably planar and homogeneous, so that near-field antennas (3) including those below
160 beschriebenen Hilfselektrode (12) mit einer einzigen leitenden Tinte und z.B. Offset-Druckplatte gedruckt werden können.160 described auxiliary electrode (12) with a single conductive ink and e.g. Offset printing plate can be printed.
3.3 Bevorzugt wird, wie in Fig. 2 gezeigt, zu einer Nahfeldantenne (3) eine Hilfselektrode (12) hinzugefügt, welche aufeinander folgende Codestreifen (10) voneinander trennt und bevorzugt auf Masse liegt, sodass (5) die Codestreifen (10) sauberer nachweist. 1653.3 As shown in FIG. 2, an auxiliary electrode (12) is preferably added to a near-field antenna (3), which separates successive code strips (10) from one another and is preferably grounded, so that (5) detects the code strips (10) more cleanly , 165
Nachstehend werden zunächst Nahfeldantennen diskutiert, die einen eindimensionalen Barcode realisieren. Fig. 2 zeigt, wie eine solche Nahfeldantenne bevorzugt mit einer einzigen Prüfspitze (5) vermessen wird, indem diese an einem Punkt (13) aufgesetzt und entlang des Liniensegmentes (1 ) über die Nahfeldantenne geführt wird.Near-field antennas that implement a one-dimensional barcode are first discussed below. Fig. 2 shows how such a near-field antenna is preferably measured with a single test probe (5) by placing it at a point (13) and guiding it along the line segment (1) over the near-field antenna.
170 3.4 Bevorzugt wird dabei per Konvention3.4 This is preferred by convention
a) eine bestimmte, über alle Nutzungssituationen genormte Orientierung der Fläche (1) unterstellt, nach Art einer konventionell genutzten Buchseite, Landkarte, oder eines Produktetiketts. b) die Prüfspitze ausgehend von einem Punkt (13), entlang der Linie (11), stets von links nach rechts geführt.a) Assumes a certain orientation of the surface (1) standardized over all usage situations, in the manner of a conventionally used book page, map, or a product label. b) starting from a point (13) along the line (11), the test probe is always guided from left to right.
175 c) die Prüfspitze so geführt, dass ihre aktive Oberfläche näherungsweise in einem konstanten Winkel zur lokal berührten175 c) the test probe is guided in such a way that its active surface touches approximately at a constant angle to the local one
Fläche in (1 ) gehalten wird.Area is held in (1).
3.5 Bevorzugt ist aktive Fläche (18), (20) von (5) - die Spitze der Kugelkalotte - kleiner bemessen als die zu vermessenden Merkmale - zum Beispiel kleiner als die Breite der Streifen (10).3.5 Active area (18), (20) of (5) - the tip of the spherical cap - is preferably dimensioned smaller than the features to be measured - for example smaller than the width of the strips (10).
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3.6 Bevorzugt wird die Führung von (5) entlang der Linie (11) durch ein grafisches, sichtbares Merkmal (77) in der Druckvorlage erleichtert. Bevorzugt kann dabei (5) auf (1) aufsitzen, während sie entlang (11) geführt wird.3.6 The guidance of (5) along the line (11) is preferably facilitated by a graphic, visible feature (77) in the print template. Preferably, (5) can sit on (1) while it is being guided along (11).
Der Auslesevorgang ist in unmittelbarer Nähe der Nahfeldantenne nahezu fehlerfrei möglich. Z.B. werden bei 1 mm breiten und 1 mm auseiander liegenden Codestreifen (10) die Nahfeldsignale sauber nachgewiesen, wenn eine Plastikfolie (1) vonThe reading process can be carried out almost error-free in the immediate vicinity of the near-field antenna. For example, With 1 mm wide and 1 mm apart code strips (10) the near-field signals are clearly detected when a plastic film (1) from
185 0,1 mm Stärke eine Kugelkalotte in (5) von ca. 1mm Druchmesser von der Nahfeldantenne (3) trennt.185 0.1 mm thickness separates a spherical cap in (5) of approx. 1 mm diameter from the near-field antenna (3).
Nun könnte z.B. man das Muster in Fig. 2 nach bekannten Industrienormen aufbringen, mit der Prüfspitze (5) auslesen und mit ebenfalls bekannten Algorithmen decodieren. Letztere müssten jedoch wegen der in diesem Industriecode verwendeten Pulsbreitenmodulation, und der frei geführten Prüfspitzen, die Schwankungen der Prüfspitzen-Geschwindigkeit und -höhe kompensieren, was bei den erfindungsgemäss kleinen Dimensionen und rauen Oberflächen (z.B. eines Papierblattes) nurNow e.g. the pattern in FIG. 2 is applied according to known industrial standards, read out with the test probe (5) and decoded using likewise known algorithms. However, the latter would have to compensate for the fluctuations in probe speed and height due to the pulse width modulation used in this industry code and the freely guided test probes, which is only the case with the small dimensions and rough surfaces according to the invention (e.g. a paper sheet)
190 bedingt funktioniert.190 works conditionally.
3.7 In einer ersten bevorzugten Variante wird daher die Prüfspitze (5) durch eine Vorrichtung entlang eines Geradensegmentes geführt. Diese Vorrichtung erlaubt bevorzugt eine kontinuierliche Wegmessung entlang (11), sodass die jeweilige lineare Geschwindigkeit, mit der (5) über (3) fährt, bestimmbar ist und somit z.B. die Breite eines vermessenen3.7 In a first preferred variant, the test probe (5) is therefore guided through a device along a straight segment. This device preferably allows a continuous path measurement along (11) so that the respective linear speed at which (5) drives over (3) can be determined and thus e.g. the width of a measured
195 Codestreifens genauer bestimmbar wird. 3.8 In einer zweiten bevorzugten Variante wird auf eine Führungsvorrichtung nach 3.7 verzichtet; den' Einfluss vorstehender195 code strip can be determined more precisely. 3.8 In a second preferred variant, a guide device according to 3.7 is dispensed with; the 'influence above
Schwankungen in der Stiftgeschwindigkeit minimiert stattdessen die nachstehend beschriebehe, sehr robuste binäre Barcode-Variante mit zugehöriger Steuer- und Auswerteelektronik.Instead, fluctuations in pen speed are minimized by the very robust binary barcode variant described below with the associated control and evaluation electronics.
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3.8.1 Dazu werden gemäss Fig. 5A) zunächst zwei Nahfeldantennen (22) und (23) miteinander verzahnt: die eigentliche Codierung leistet gem. Fig. 5B) eine Schar von q parallelen Streifen (10), indem3.8.1 For this purpose, two near-field antennas (22) and (23) are first interlinked according to FIG. Fig. 5B) a group of q parallel strips (10) by
jeder Streifen (10) entweder nur den Steg (31) von (22) oder nur den Steg (32) von (23) physisch und elektrisch 205 kontaktiert. nach einer bevorzugten Konvention jeder Streifen in (10) eine "1" in einer Bitfolge codiert, wenn er mit (32) verbunden ist; und eine "0" , wenn er mit (31) verbunden ist, wobei bevorzugt die Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils mit verschiedenen elektrischen Signalen versorgt werden und zwar derart, dass die Auslese-Elektronik erkennt, ob die einen Streifen überquerende Prüfspitze gerade über einen "1 "-Streifen oder einen "0"-Streifen fährt. 210each strip (10) physically and electrically 205 contacts either only the web (31) of (22) or only the web (32) of (23). according to a preferred convention, each stripe in (10) encodes a "1" in a bit string when connected to (32); and a "0" if it is connected to (31), preferably the near-field antennas (22) and (23) are each supplied with different electrical signals in such a way that the readout electronics recognize whether the probe crossing a strip is currently driving over a "1" strip or a "0" strip. 210
Nachstehend wird die Kombination (21) aus zwei wie oben beschriebenen verzahnten Nahfeldantennen (22) und (23) als verzahnte Nahfeldantenne oder auch verzahntes Barcode-Muster bezeichnet.The combination (21) of two toothed near-field antennas (22) and (23) as described above is referred to below as a toothed near-field antenna or also a toothed bar code pattern.
Entsprechend 3.3 vorstehend können die verzahnten Nahfeldantennen eine gemeinsame, bevorzugt auf Masse liegende 215 Hilfselektrode (12) aufweisen, welche die Codestreifen (10) voneinander abschirmt und das an (5) anliegende Signal zwischen zwei Codestreifen (10) minimiert.According to 3.3 above, the toothed near-field antennas can have a common, preferably ground 215 auxiliary electrode (12) which shields the code strips (10) from one another and minimizes the signal present at (5) between two code strips (10).
3.8.2 Bevorzugt sind die Codestreifen (10) auch gleich breit, und voneinander äquidistant, sodass die Gesamtheit aller Streifen (10) von einem eindimensionalen Gitter der Gitterkonstante w aufgespannt ist. Nun durchläuft das gemessene3.8.2 The code strips (10) are preferably also of equal width and equidistant from one another, so that the entirety of all strips (10) is spanned by a one-dimensional grid of the grid constant w. Now the measured runs through
220 Nahfeldsignal ein Maximum, wenn eine bevorzugt als Halbkugelkalotte ausgeführte Spitze (5), deren Durchmesser etwa so gross ist wie die Breite eines Codestreifens, über diesen geführt wird; bei richtiger Auslegung dominiert dieser Effekt die unter 3.7 beschriebenen Schwankungen. Nun kann auch noch beim Durchqueren einer verzahnten Nahfeldantenne ein lokaler Absolutwert der Geschwindigkeit der Prüfspitze entlang (11) ermittelt werden.220 near-field signal a maximum if a tip (5), preferably designed as a hemisphere, whose diameter is approximately as large as the width of a code strip, is guided over it; when properly interpreted, this effect dominates the fluctuations described under 3.7. Now, even when traversing a toothed near-field antenna, a local absolute value of the speed of the test tip can be determined along (11).
225 3.8.3 Verzahnte Nahfeldantennen sind, gemeinsam mit der Elektrode (12), mit einer einzigen Druckplatte und Tinte aufbringbar.225 3.8.3 Toothed near-field antennas can be applied together with the electrode (12) with a single pressure plate and ink.
3.8.4 Bevorzugt zeigt Fig. 6 jeweils in Teil 6A) und 6B) eine Ausgestaltung der zu (21) gehörigen Steuerelektrαnik. Fig. 6B) zeigt, wie aus einem Takt (25) und einem Träger (26) die Signale (27) und (28) gebildet werden, jeweils an (22) und 230 (23) anliegend.3.8.4 FIG. 6 preferably shows in part 6A) and 6B) an embodiment of the control electronics belonging to (21). FIG. 6B) shows how signals (27) and (28) are formed from a clock (25) and a carrier (26), respectively adjacent to (22) and 230 (23).
Steht nun die Spitze (5), wie in 6A) gezeigt, über einem Streifen (10) so kann die Auswertungselektronik anhand des Taktes (25) die vom Stift gemessenen Signale jeweils (22) oder (23) zuweisen und folglich dem Streifen (10) eine "1" oder eine "0" zuordnen, wobei die Taktfrequenz bevorzugt so gewählt ist, dass dieser Vorgang sich während der Überquerung eines 235 bestimmten Codestreifens (10) mehrmals wiederholt. Bevorzugt wird das über einem Streifen (10) abgestrahlte Nahfeld- Signal von der aufnehmenden Prüfspitze (5) an einen Pufferverstärker (29) weitergegeben, welcher direkt die Soundkarte eines PCs speisen kann. Eine geeignete Software ermittelt nun, bevorzugt gem. 3.8.2 und unter Nutzung des Taktes, der durch den 2. Kanal der Soundkarte übermittelt wird - den dem Codestreifen (10) zugewiesenen Wert.If the tip (5) now stands over a strip (10), as shown in FIG. 6A), the evaluation electronics can use the clock (25) to assign the signals measured by the pen (22) or (23) and consequently to the strip (10 ) assign a "1" or a "0", the clock frequency preferably being selected so that this process is repeated several times while crossing a 235 determined code strip (10). The near-field signal emitted over a strip (10) is preferably passed on from the receiving test probe (5) to a buffer amplifier (29), which directly connects the sound card of a PC can feed. A suitable software now determines, preferably according to 3.8.2 and using the clock that is transmitted through the 2nd channel of the sound card - the value assigned to the code strip (10).
Zur weiteren Veranschaulichung sei unterstellt, dass (5) während des Lesevorgangs entlang der Linie (11) auf jedemFor further illustration, assume that (5) during the reading along line (11) on each
240 Codestreifen (10) mindestens 6 msec lange verweilt: dann genügt eine Frequenz (25) von 1 kHz, um einen Streifen während des Auslesens mehrfach daraufhin abzufragen, ob er (22) oder (23) zuzuordnen ist.240 code strips (10) dwell for at least 6 msec: then a frequency (25) of 1 kHz is sufficient to query a strip several times during reading whether it is to be assigned to (22) or (23).
Bevorzugt wird in diesem Beispiel die Frequenz des Signals (26) als das 16fache der Frequenz von (25) gewählt. Die sich daraus ergebende Frequenz (26) von 16 kHz ist mit der Soundkarte noch messbar.In this example, the frequency of the signal (26) is preferably chosen to be 16 times the frequency of (25). The resulting frequency (26) of 16 kHz can still be measured with the sound card.
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3.8.5 Die vorstehend beschriebene bevorzugte Anordnung zeichnet sich dadurch aus, dass sie mit wenigen C-MOS- Gattern, als Peripheriegerät eines PCs oder PDAs (8) realisierbar ist. Ähnliche bevorzugte Anordnungen können mit sehr einfachen, billigen MikroControllern implementiert werden, welche auch noch den PC und/oder dessen Soundkarte bei der Auswertung und Decodierung des Signals aus (6) entlasten, oder ganz ersetzen können.3.8.5 The preferred arrangement described above is characterized in that it can be implemented with a few C-MOS gates, as a peripheral device of a PC or PDA (8). Similar preferred arrangements can be implemented with very simple, inexpensive microcontrollers, which can also relieve or completely replace the PC and / or its sound card when evaluating and decoding the signal from (6).
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3.8.6 Ganz allgemein können die Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils mit verschiedenen Signalen S1 und SO versorgt werden, wenn es nur möglich ist, S1 und SO voneinander zuverlässig zu unterscheiden. Bevorzugt können S1 und SO als periodische, jedoch zeitlich voneinander diskriminierbare Folgen von Einzelpulsen die Nahfeldaπteππeπ versorgen; in einer 255 anderen bevorzugten Alternative unterscheiden sich S1 und SO durch ihre Frequenz.3.8.6 In very general terms, the near-field antennas (22) and (23) can each be supplied with different signals S1 and SO if it is only possible to reliably differentiate between S1 and SO. S1 and SO can preferably supply the near-field sequences as periodic, but temporally discriminatable sequences of individual pulses; in another 255 preferred alternative, S1 and SO differ in frequency.
3.9 Vorteile der Erfindung bei der Realisierung sprechender Barcodes mit Nahfeldantennen und verzahnten Nahfeldantennen3.9 Advantages of the invention in the implementation of speaking barcodes with near-field antennas and toothed near-field antennas
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3.9.1 Die obige bevorzugte Anordnung ist sehr kostengünstig, da3.9.1 The above preferred arrangement is very inexpensive because
■ Nahfeldantennen mit beliebigen, insbesondere mit nicht transparenten leitenden Tinten verdruckt werden können.■ Near field antennas can be printed with any, especially with non-transparent conductive inks.
■ die Elektronik einfach und billig ist, und z.B. mitsamt einer Batterie gem. Fig. 16 in einen Bucheinband integrierbar wäre. 265 ■ der Lesestift in der vorstehend beschriebenen, voll funktionsfähigen Minimalversion nur einen einfachen Pufferverstärker enthält, der entweder direkt eine Soundkarte, oder einen billigen MikroController speist.The electronics are simple and cheap, and e.g. together with a battery acc. 16 could be integrated into a book cover. 265 ■ the reading pen in the fully functional minimal version described above only contains a simple buffer amplifier that either feeds a sound card directly or a cheap microcontroller.
Die niedrigen Kosten verbessern den Spielraum bei der Aufteilung der Funktionalität, z.B. indem jedem erfindungsgemäss mit Nahfeldantennen ausgestatteten Gegenstand ein eigenes Lesegerät zugewiesen werden kann. Weiters können das 270 Lesegerät (6), die Auswerteeinheit, die Steuerelektronik (2), und das Hilfsgerät (8) je nach Anforderung miteinander kombiniert sein.The low costs improve the scope for dividing the functionality, e.g. by assigning a separate reading device to each object equipped with near-field antennas according to the invention. Furthermore, the 270 reading device (6), the evaluation unit, the control electronics (2) and the auxiliary device (8) can be combined with one another as required.
Schliesslich können bevorzugt Lesestift und Auswerteelektronik in ein Handy oder PDA integriert werden, wenn diese Technik in einer breiten Vielfalt von Anwendungen Verwendung gefunden hat.Finally, the reading pen and evaluation electronics can preferably be integrated into a cell phone or PDA if this technology has been used in a wide variety of applications.
275 3.9.2 Die Nahfeldantennen können beliebig oft gelesen werden, und sind vor Schmutz und Beschädigung geschützt. 3.9.3 Muster und Lesegerät sind voreinander geschützt: dabei ist die vorstehend beschriebene Schutzschicht (35) bevorzugt elektrisch isolierend. In anderen Varianten des erfindungsgemässen Musters, z.B. gem. Pkt. 8.1 nachstehend, kann sie jedoch auch elektrisch leitend sein.275 3.9.2 The near-field antennas can be read as often as required and are protected against dirt and damage. 3.9.3 Pattern and reader are protected from one another: the protective layer (35) described above is preferably electrically insulating. In other variants of the pattern according to the invention, for example according to Point 8.1 below, it can also be electrically conductive.
280280
3.9.4 Die erfindungsgemässe Nahfeldatenne kann berührungslos ausgelesen werden.3.9.4 The near-field antenna according to the invention can be read out without contact.
3.9.5 Bevorzugt kann die verzahnte Nahfeldantenne mit dem Lesegerät Zusatzinformationen austauschen (Pkt. 5 nachstehend).3.9.5 The toothed near-field antenna can preferably exchange additional information with the reading device (point 5 below).
285285
4. Ein- und zweidimensionale Positionserkennung mit eindimensionalen Barcodes:4. One- and two-dimensional position detection with one-dimensional barcodes:
290 Am stärksten treten vorstehende Vorteile jedoch zutage wenn das Lesegerät, wie nunmehr dargelegt, zur Decodierung eines Positionscodes eingesetzt wird. In 4.1 wird ein Verfahren dargelegt, das besonders für Druckvorlagen geeignet ist, welche eine sichtbare Zeilenstruktur aufweisen, nach Art eines Formulares oder Vertrages. In 4.2 wird eine kompliziertere Struktur aus überlagerten, bevorzugt verzahnten Nahfeldantennen beschreiben, die eine verbesserte Positionserkennung leistet.290 However, the above advantages are most evident when the reader is used to decode a position code, as has now been explained. 4.1 describes a process that is particularly suitable for print templates that have a visible line structure, in the manner of a form or contract. 4.2 describes a more complicated structure of superimposed, preferably toothed, near-field antennas, which provides improved position detection.
295295
4.1 Zeilenorientierte Positionsmessung mit verzahnten Nahfeldantennen4.1 Line-oriented position measurement with toothed near-field antennas
Es zeigen hierzu:The following show:
300 - Fig. 7A) zur Verdeutlichung alleine das Substrat (35) mit der Fläche (1), welche mit einer Druckvorlage (37) - hier bevorzugt als Text realisiert - versehen ist, wobei (37) von einem Rahmen (30) begrenzt wird, und wobei in diesem Text für den Messpunkt (13) - hier bevorzugt einem Stichwort im Text (37) entsprechend - eine Position gefunden werden soll; an (30) grenzt noch ein rechter Rand (33) an, der erfindungsgemäss nötig ist, um Punkte (13) am rechten Rand von (30) vermessen zu können.300 - FIG. 7A) for clarification only the substrate (35) with the surface (1), which is provided with a print template (37) - here preferably implemented as text - with (37) being delimited by a frame (30) , and wherein in this text a position is to be found for the measuring point (13) - here preferably corresponding to a keyword in the text (37); Adjacent to (30) is a right edge (33), which is necessary according to the invention in order to be able to measure points (13) on the right edge of (30).
305 - Fig. 7B) zeigt allein die zur zeilenmässigen Positionsbestimmung einsetzbare, aus den Nahfeldantennen (22) und (23) sowie der gemeinsamen Hilfselektrode (12) gebildete, verzahnte Nahfeldantenne.305 - FIG. 7B) shows only the toothed near-field antenna which can be used for line-based position determination and which is formed from the near-field antennas (22) and (23) and the common auxiliary electrode (12).
Fig. 7C) bevorzugt die Positionsbestimmung für einen Punkt (13), wobei der Stift auf einen Punkt (13) der Fläche (1) aufgesetzt und entlang einer Linie (11) gezogen wird, wobei mindestens n Codestreifen (10) überquert werden müssen; und 310 wobei n durch das Muster vorgegeben wird, wie nachstehend beschrieben. Dabei ist die verzahnte Nahfeldantenne aus Fig. 7B) unter (35) aufgebracht.7C) preferably the position determination for a point (13), the pin being placed on a point (13) of the surface (1) and being drawn along a line (11), at least n code strips (10) having to be crossed; and 310 where n is given by the pattern as described below. The toothed near-field antenna from FIG. 7B) is applied under (35).
Bevorzugt wird das in Fig. 7B) gezeigte Muster wie folgt gebildet: zunächst wird, gemäss 3.8.1 , je einer Nahfeldantenne (22) und (23) der Wert "1" bezw. "0" zugewiesen. Dabei beinhalten die Nahfeldantennen (22) und (23) jeweils einen Steg, derThe pattern shown in FIG. 7B) is preferably formed as follows: first, according to 3.8.1, the value "1" is assigned to a near-field antenna (22) and (23). Assigned "0". The near-field antennas (22) and (23) each contain a web that
315 bevorzugt aus einem vertikalen Stegelement und einer Anzahl von horizontalen Stegelementen besteht, wobei letztere quer über die gedruckte Vorlage verlaufen, bevorzugt unter dem Zwischenraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Textzeilen eines sichtbar gedruckten Textes.315 preferably consists of a vertical web element and a number of horizontal web elements, the latter transversely run over the printed template, preferably under the space between two successive lines of text of a visibly printed text.
Nun ist eine Schar von Codestreifen (10), die bevorzugt äquidistant, zueinander parallel, und alle von gleicher Breite sind, jeweils innerhalb zweier horizontaler Stegelemente so angebracht, dass ein bestimmter Codestreifen (10) jeweils genau mit 320 einem Steg von (22) oder (23) verbunden ist, sodass er den dieser Nahfeldantenne zugewiesenen Binärwert codiert. Somit codiert das Muster in Fig. 7B) eine eindimensionale Bitfolge, die den von links nach rechts und von oben nach unten gelesenen Streifen (10) entspricht. Diese Bitfolgen werden bevorzugt gemäss den nachstehend beschriebenen Verfahren berechnet.Now a group of code strips (10), which are preferably equidistant, parallel to one another, and all of the same width, are each attached within two horizontal web elements in such a way that a specific code strip (10) each has exactly 320 a web of (22) or (23) is connected so that it encodes the binary value assigned to this near-field antenna. The pattern in FIG. 7B) thus encodes a one-dimensional bit sequence which corresponds to the strips (10) read from left to right and from top to bottom. These bit sequences are preferably calculated according to the methods described below.
Die bevorzugt angebrachte, bevorzugt an Masse liegende gemeinsame Hilfselektrode (12) ist in Fig. 7B) ebenfalls gezeigt. 325The preferably attached, preferably grounded common auxiliary electrode (12) is also shown in FIG. 7B). 325
4.1.2 Als Kachelmuster strukturierte eindimensionale Barcodes4.1.2 One-dimensional barcodes structured as a tile pattern
330330
Patentanmeldung DE 101 37 145 beschreibt ein Bitmuster, welches jede Zeile in gleicher Weise in eine ganze Zahl von eindimensionalen Kacheln zerlegt, wobei jede Kachel einen Barcode enthält, welcher die Nummer dieser Kachel codiert. Aneinander gereiht ergeben die Binärwerte dieser Barcodes eine Bitfolge gem. 4.1.1. Demgemäss können, ausgehend von Punkt (13), n sukzessive Codestreifen (10) entlang (11) vermessen werden, wobei n mindestens einer Kachelbreite 335 entspricht. Anhand der so bestimmten Kachelnummer wird die Zeile ermittelt, welche (13) enthält, und näherungsweise, aufgrund der von (5) vor Erreichen der Kachel überquerten Codestreifen, die Position von (13) innerhalb dieser Zeile.Patent application DE 101 37 145 describes a bit pattern which divides each line in the same way into an integer number of one-dimensional tiles, each tile containing a barcode which codes the number of this tile. Lined up in series, the binary values of these barcodes result in a bit sequence in accordance with. 4.1.1. Accordingly, starting from point (13), n successive code strips (10) can be measured along (11), n corresponding to at least one tile width 335. The line containing (13) is determined on the basis of the tile number determined in this way and, approximately, based on the code strips crossed by (5) before reaching the tile, the position of (13) within this line.
4.1.3 Chain Code-Muster4.1.3 Chain code pattern
340 Über den von 101 33 259.9 beschriebenen Stand der Technik hinaus können bevorzugt zur zeilenorientierten Positionsmessung sogenannte "Chain Codes der Ordnung n" eingesetzt werden. Letztere sind Binärfolgen, so beschaffen, dass ein bestimmter Schlüssel S, der aus n aufeinanderfolgenden Bits in einem derartigen Chain Code gebildet ist, genau einmal in diesem Chain Code auftritt, sodass S genau einer bestimmte Position in dem Chain Code entspricht. Solche Codes finden nach Stand der Technik in Positions-Sensoren und bestimmten Positionsmustern Einsatz.340 In addition to the prior art described in 101 33 259.9, so-called "chain codes of order n" can preferably be used for line-oriented position measurement. The latter are binary sequences, such that a specific key S, which is formed from n successive bits in such a chain code, occurs exactly once in this chain code, so that S corresponds exactly to a specific position in the chain code. According to the prior art, such codes are used in position sensors and certain position patterns.
345 Bevorzugt wird nun gem. Fig. 7B) eine rechteckig angenommene, von einem Rahmen (30) begrenzte Druckvorlage in p + r schmale Spalten der Breite w zerlegt, wobei w die in 3.8.2 vorstehend erwähnte Gitterkonstante ist, p * w die Breite der Druckvorlage (30), und r * w gleich der Breite von (33) ist; wobei r > n. Schliesslich sei z die Anzahl der Zeilen in der Vorlage. Man unterstellt also einen Chain Code der Ordnung n, welcher K Bits lang ist, wobei K ~ 2 **n mit K > z*(p+r). Dieser Chain Code beginnt also mit z Bitfolgen der Länge p+r, sodass jeweils der Zeile m, die m-te der vorstehenden345 According to 7B) a rectangular artwork, delimited by a frame (30), divided into p + r narrow columns of width w, where w is the lattice constant mentioned in 3.8.2, p * w is the width of the artwork (30), and r * w is equal to the width of (33); where r> n. Finally, let z be the number of lines in the template. A chain code of order n, which is K bits long, is assumed, whereby K ~ 2 ** n with K> z * (p + r). This chain code therefore begins with z bit sequences of length p + r, so that each line m, the m-th of the preceding
350 Bitfolgen zugewiesen werden kann.350 bit strings can be assigned.
Nun kann, ausgehend von einem Punkt (13) im Rahmen (30) durch Führen der Prüfspitze entlang eines Segmentes (11) ein Schlüssel S gewonnen, dessen Position im Chaincode gefunden und somit die Position des Punktes (13) bestimmt werden.Now, starting from a point (13) in the frame (30), by guiding the test probe along a segment (11), a key S can be obtained, whose position can be found in the chain code and the position of the point (13) can thus be determined.
4.1.4 Die vorstehend beschriebene Methode hat den Nachteil, dass die Fläche über einem horizontalen Stegelement und in 355 dessen Nähe erfindungsgemäss nicht vermessen werden kann, sodass die Position nur innerhalb einer Zeile messbar ist, und dass ausserdem der Prüfstift nur dann korrekt misst, wenn das Liniensegment (11) innerhalb einer Zeile bleibt. Ferner entspricht die maximal mögliche vertikale Auflösung dem Zeilenabstand, in praxi einige Millimeter.4.1.4 The method described above has the disadvantage that the area over a horizontal web element and in its vicinity cannot be measured according to the invention, so that the position can only be measured within a line, and that the test pin also only measures correctly if the line segment (11) remains within a line. Furthermore, the maximum possible vertical resolution corresponds to the line spacing, in practice a few millimeters.
360 4.2 Muster zum Auslesen beliebiger x-y Postionen auf der Fläche360 4.2 Pattern for reading out any x-y positions on the surface
Die unter 4.1.4 aufgeführten Nachteile lassen sich bevorzugt mit gekreuzten Barcodes, welche jeweils die gesamte zu vermessende Vorlage überdecken, vermeiden.The disadvantages listed under 4.1.4 can preferably be avoided with crossed barcodes, which each cover the entire template to be measured.
365365
4.2.1 Gekreuzte verzahnte Nahfeldantennen4.2.1 Crossed toothed near-field antennas
Bevorzugt wird gem. Fig. 8 eine isolierende Trennfolie (34) mit zwei einander überlagerten, gekreuzten verzahnten Nahfeldantennen (39) und (40) versehen, die jeweils einer Flächenkoordinate x und y entsprechen, wobei (34) auf der 370 Unterseite einer Druckvorlage (35) angebracht sein kann; sodass (34) jeweils die verzahnten Nahfeldantennen (40) und (39) voneinander, und (35) die Druckvorlage (37) von (40) trennt. Bevorzugt kann auch hier eine Hilfselektrode (12) gem. Fig. 5 hinzugefügt werden; diese ist in Fig. 8 nicht gezeigt.According to Fig. 8 provide an insulating separating film (34) with two superimposed, crossed toothed near-field antennas (39) and (40), each corresponding to a surface coordinate x and y, with (34) being attached to the 370 underside of a print template (35) can; so that (34) the toothed near-field antennas (40) and (39) from each other, and (35) separates the artwork (37) from (40). An auxiliary electrode (12) according to. Fig. 5 are added; this is not shown in FIG. 8.
Bevorzugt kann statt einer trennenden Folie (34) ein isolierender Lack Verwendung finden, indem (35) von unten zuerst mit 375 (40), dann mit diesem Lack, dann mit (39) bedruckt wird.Instead of a separating film (34), an insulating varnish can preferably be used by printing (35) from below first with 375 (40), then with this varnish, then with (39).
Fig. 8 zeigt bevorzugt wie eine weitere bedruckte Seite (36) auf der Unterseite von (34) aufgebracht wird, sodass auch sie eine Druckvorlage (38) von (39) trennt, wobei (38) in Fig. 8 ganz zuunterst liegt. Auf diese Weise kann z.B. ein einziges Paar gekreuzter verzahnter Nahfeldantennen (39), (40) eine beidseitig bedruckte oder beschreibbare Druckseite mit 380 Positionsinformationen ausstatten.FIG. 8 preferably shows how a further printed side (36) is applied to the underside of (34), so that it also separates a printing template (38) from (39), with (38) being at the very bottom in FIG. 8. In this way e.g. a single pair of crossed toothed near-field antennas (39), (40) provide a double-sided printed or writable print page with 380 position information.
Auch leere Papierseiten können so ausgestattet sein; sodass der Benutzer sie bearbeiten, und beliebigen Positionen auf der jeweiligen Seite eine Information und/oder einen Prozess zuweisen kann.Blank paper pages can also be equipped in this way; so that the user can edit them and assign information and / or a process to any position on the respective page.
385 Bevorzugt sind die beiden verzahnten Nahfeldantennen (39) und (40) senkrecht gekreuzt und die Linie (11) schneidet beide in einem Winkel von näherungsweise 45 Grad, sodass die Spitze (5) beide Koordinaten x und y ausgehend von (13) in einem Durchlauf entlang (11) vermisst. Dabei wird bevorzugt der in 4.1 beschriebene zeitliche Multiplex derart erweitert, dass im zeitlichen Hintereinander zuerst die erste Nahfeldantenne in (39), dann die zweite Nahfeldantenne in (39), dann die erste Nahfeldantenne in (40), und dann die zweite Nahfeldantenne in (40), abgetastet werden. Bevorzugt wird dabei jede dieser385 The two toothed near-field antennas (39) and (40) are preferably crossed perpendicularly and the line (11) intersects both at an angle of approximately 45 degrees, so that the tip (5) has both coordinates x and y starting from (13) in one Missing run along (11). The temporal multiplex described in 4.1 is preferably expanded in such a way that, in chronological succession, first the first near-field antenna in (39), then the second near-field antenna in (39), then the first near-field antenna in (40), and then the second near-field antenna in ( 40) can be scanned. Each of these is preferred
390 Nahfeldantennen an einen Tristate-Bustreiber-Ausgang angeschlossen, welcher sie entweder auf Masse zieht, oder ein Signal anlegt, oder sie auf einem "floating" Potential hält.390 near-field antennas are connected to a tristate bus driver output, which either pulls them to ground, applies a signal, or keeps them at a "floating" potential.
Bevorzugt wird ferner, durch geeignete Wahl von Drucktinten und' Druckprozessen, die Oberflächenleitfähigkeit der verzahnten Nahfeldantennen (39) und (40) so eingestellt, dass die von (39) und (40) ausgehenden Signale jeweils von (40) und (39) zur Prüfspitze (5) durchgelassen werden.Preference is given furthermore, by a suitable choice of printing inks and 'printing processes, the surface conductivity of the toothed near-field antennas (39) and (40) is adjusted so that the outgoing (39) and (40) signals, respectively (40) and (39) for Test tip (5) can be passed.
395 4.2.2 Gekreuzte Chain-Code-Muster395 4.2.2 Crossed chain code patterns
Auch hier können bevorzugt Chain Codes benutzt werden, um eine Position in der jeweiligen verzahnten Nahfeldantenne (39) und (40) zu bestimmen. Dazu werden zunächst, entsprechend der Vorlagengrösse, einmalig Chain Codes Cx und Cy 400 (jeweils der Ordnung nx, ny) für die zu vermessenden Koordinaten x und y definiert. Dabei werden, ausgehend vom Messpunkt (13), entlang der um ca. 45 Grad geneigten Linie (11) mit der Prüfspitze (5) zwei Folgen von mindestens q Bits mit q = Max(nx, ny) nachgewiesen, eine in (39) und eine in (40); anschliessend wird jeweils ein Schlüssel Sx, Sy der Länge nx und ny gebildet und dessen Position im entsprechenden Chain Code Cx und Cx ermittelt; somit folgt die x, y - Position von (13).Here, too, chain codes can preferably be used to determine a position in the respective toothed near-field antenna (39) and (40). For this purpose, chain codes Cx and Cy 400 (each in the order nx, ny) for the coordinates x and y to be measured are first defined in accordance with the template size. Starting from the measuring point (13), two sequences of at least q bits with q = Max (nx, ny) are detected along the line (11) inclined by approximately 45 degrees with the test probe (5), one in (39) and one in (40); a key Sx, Sy of length nx and ny is then formed and its position is determined in the corresponding chain code Cx and Cx; thus the x, y position of (13) follows.
405405
Soll ein Seitenpaar gemäss Fig. 8 beidseitig ausgelesen werden, so wird bevorzugt gem. 4.3.2 nachstehend geprüft, ob der Stift gerade eine Vor- oder eine Rückseite vermisst, und die Koordinatenberechnung jeweils angepasst.If a pair of pages according to FIG. 8 is to be read out on both sides, preference is given to 4.3.2 checked below whether the stylus is missing a front or a back and adjusted the coordinate calculation.
410 4.3 Vorteile der Chaincodes bei der Positionsmessung410 4.3 Advantages of chain codes for position measurement
Chaincodes weisen bestimmte Vorteile auf: erstens sind die zur Positionsfindung erforderlichen Schlüssel sehr.kompakt - ein 12-Bit Schlüssel genügt, um in einer verzahnten Nahfeldantenne mit 4096 Codestreifen gem. Fig. 5 eine eindimensionale Position auf 1 Codestreifen genau zu bestimmten; zweitens ermöglichen Chain Codes eine einfache Fehlerkorrektur; drittens 415 können sie auch zur vereinfachten Positionsmessung auf beiden Seiten einer bedruckten Vorlage genutzt werden.Chaincodes have certain advantages: first, the keys required to find the position are very compact - a 12-bit key is sufficient to use a toothed near-field antenna with 4096 code strips in accordance with. 5 shows a one-dimensional position to be determined precisely on 1 code strip; secondly, chain codes enable simple error correction; thirdly, 415 they can also be used for simplified position measurement on both sides of a printed template.
4.3.1 Fehlererkennung mit Chain Codes4.3.1 Error detection with chain codes
Zunächst muss sichergestellt sein, dass mindestens q x-Codestreifen oder y-Codestreifen ausgelesen wurden, bevorzugt 420 durch einfaches Hochzählen der überquerten Streifen.First, it must be ensured that at least q x code strips or y code strips have been read out, preferably 420 by simply counting up the strips crossed.
Nun seien, wie in Fig. 8 gezeigt, mit der Prüfspitze (5), ausgehend vom Messpunkt (13) und entlang des Liniensegmentes (11), n + o Bits nachgewiesen worden, entsprechend o + 1 unmittelbar aufeinander folgender Bitfolgen der Länge n. Sind letztere jeweils um 1 Bit versetzte Schlüssel im entsprechenden Chain Code Cx oder Cy, so ist kein Auslesefehler 425 aufgetreten. Dabei wird normalerweise o klein (bevorzugt o = 1) sein, weil schon zwei korrekt derart versetzte Schlüssel auf ein richtiges Auslesen hinweisen, und mit jedem Auslesen nach 4.2.2 mehrere Bitfolgen der Länge nx und ny erzeugt werden.Now, as shown in Fig. 8, with the test probe (5), starting from the measuring point (13) and along the line segment (11), n + o bits had been detected, corresponding to o + 1 immediately successive bit sequences of length n. If the latter are keys shifted by 1 bit in the corresponding chain code Cx or Cy, no readout error 425 has occurred. Normally, o will be small (preferably o = 1), because two keys that have been correctly offset in this way indicate correct reading, and several bit sequences of length nx and ny are generated with each reading according to 4.2.2.
4.3.2 Beidseitiges Auslesen einer verzahnten Nahfeldantenne4.3.2 Reading out a toothed near-field antenna on both sides
430430
Bevorzugt werden hierzu beim beidseitigen Auslesen, gem. 4.3.1 vorstehend n + o Bits nachgewiesen, entsprechend o + 1 um je ein Bit versetzten Folgen der Länge n. Jede dieser Folgen ist ein Schlüssel im Chain Code. Nun wird jeder Schlüssel gespiegelt. Entsprechen nun zwei nicht gespiegelte sukzessive Schlüssel sukzessive aufsteigenden Werten von x, so unterstellt der Decodierungsprozess, dass gerade eine verzahnte Nahfeldantenne von ihrer Vorderseite her gelesen wurde; 435 entsprechen hingegen zwei gespiegelte um 1 Bit versetzte Schlüssel absteigenden Werten von x, so erkennt das Lesegerät, dass es die Rückseite einer verzahnten Nahfeldantenne ausliest. Dabei werden Ausnahmen durch Vorverarbeitung derFor this purpose, preference is given to reading on both sides, according to 4.3.1 detected above n + o bits, corresponding to o + 1 sequences of length n offset by one bit each. Each of these sequences is a key in the chain code. Now every key is mirrored. If two non-mirrored successive keys now correspond to successively increasing values of x, the decoding process assumes that a toothed near-field antenna has just been read from its front; 435, on the other hand, correspond to two mirrored keys descending values of x offset by 1 bit, the reader recognizes that it reads the back of a toothed near-field antenna. Exceptions are made by preprocessing the
Chain Codes und geeignete Tabellen behandelt.Chain codes and appropriate tables are covered.
Bevorzugt können Vorder- und Rückseite auch dadurch charakterisiert werden, dass der Zwischenträger (34) so ausgeführt 440 ist, dass er die zuunterst liegende verzahnte Nahfeldantenne abschirmt, sodass (39) und (40) aufgrund der von (5) gemessenen Pegel voneinander diskriminiert werden können, und daraus geschlossen wird, ob die gekreuzten verzahnten Nahfeldantennen von derer Vor- oder Rückseite gelesen werden. Das kann bevorzugt erfolgen, indem (34) als Heterostruktur aus zwei Isolaten und einer dazwischen liegenden leitenden Schicht gebildet wird.The front and back can preferably also be characterized in that the intermediate carrier (34) is designed 440 so that it shields the lowest-lying toothed near-field antenna, so that (39) and (40) are discriminated from one another on the basis of the levels measured by (5) can, and it is concluded whether the crossed toothed near-field antennas are read from their front or back. This can preferably be done by forming (34) as a heterostructure from two isolates and an intermediate conductive layer.
445 4.3.3 Zweidimensionale Kachelmuster zur allgemeinen Positionsbestimmung auf der Fläche445 4.3.3 Two-dimensional tile pattern for general position determination on the surface
In einer weiteren bevorzugten Variante wird vermieden, dass sich die Muster für x- und y-Postionsinformationen wechselseitig abschirmen. Z.B. können gem. Fig. 20 A) und 20 B) Muster (97) und (98) aufgedruckt werden, welche die Fläche schachbrettartig in viereckige Kacheln zerlegen, wobei (98) analog zu den gleichfarbigen Feldern einesIn a further preferred variant, it is avoided that the patterns for x and y position information are mutually shielded. For example, can acc. 20 A) and 20 B) patterns (97) and (98) are printed, which break up the surface like a checkerboard into square tiles, with (98) analogous to the same-colored fields
450 Schachbretts angeordnete, sogenannten x-Kacheln beinhaltet, z.B. (102), welche eine Positionsinformation in x-Richtung enthalten, und (98) entsprechend y-Kacheln, z.B. (101), welche eine Positionsinformation in y-Richtung enthalten, gebildet ist. Dabei bilden erfindungsgemäss alle Elemente der x-Kacheln ein geometrisch (bevorzugt auch elektrisch) geschlossenes Muster; gleiches gilt für alle y-Kacheln. Somit kann eine Prüfspitze erkennen, ob sie gerade eine x- oder eine y-Kachel vermisst.450 chessboards arranged, so-called x-tiles contains, e.g. (102), which contain position information in the x direction, and (98) corresponding to y tiles, e.g. (101), which contain position information in the y direction. According to the invention, all elements of the x-tiles form a geometrically (preferably also electrically) closed pattern; the same applies to all y-tiles. In this way, a test probe can recognize whether it is currently missing an x or a y tile.
455455
Fig. 20 A) zeigt bevorzugt und schematisch, wie die y-Kacheln in einem solchen Muster einen Chaincode der Ordnung ny in y-Richtung beinhalten, bevorzugt realisiert als eine Anzahl von parallelen pulsbreitenmodulierten Codestreifen, wobei bevorzugt jedes Bit dieses y-Chaiπcodes einer Anzahl von Codestreifen entspricht, von denen jeder auf einer Geraden liegt, die bevorzugt parallel zur x-Koordinate verläuft. Jeder dieser Codestreifen ist in einer y-Kachel aufgebracht, mit mindestens20 A) shows, preferably and schematically, how the y-tiles in such a pattern contain a chain code of the order ny in the y-direction, preferably implemented as a number of parallel pulse-width-modulated code strips, each bit of this y-Cha code preferably having a number corresponds to code strips, each of which lies on a straight line which preferably runs parallel to the x coordinate. Each of these code strips is applied in a y-tile, with at least
460 ny Codestreifen per Kachel, sodass das Auslesen aller Codestreifen in einer Kachel deren Position in dem Chaincode, und somit in y-Richtung, festlegt. Fig. 20 B) zeigt ein analoges Muster in x-Richtung, wobei in x-Richtung ein Chaincode der Ordnung nx erklärt sei, mit mindestens nx Codestreifen pro Kachel.460 ny code strips per tile, so that reading out all code strips in a tile determines their position in the chain code, and thus in the y direction. 20 B) shows an analog pattern in the x direction, a chain code of the order nx being explained in the x direction, with at least nx code strips per tile.
Nun zeigt Fig. 20 C) bevorzugt, wie dieses Muster mit einer Anzahl von Prüfspitzen (5a), (5b), (5c), (5d), (5e) vermessen wird, welche entlang je eines Geradensegmentes (11a), (11b), (11c), (11d), (11e) geführt werden. Dabei wird unterstellt,20C) preferably shows how this pattern is measured with a number of test probes (5a), (5b), (5c), (5d), (5e) which each along a straight line segment (11a), (11b ), (11c), (11d), (11e). It is assumed
465 dass entweder aus einer Führungsvorrichtung der Prüfspitzen, oder aus dem Muster, kontinuierlich eine Bestimmung der von den Prüfspitzen zurückgelegten Weges erfolgt. Ferner sind Abstand und Anzahl der Prüfspitzen so gewählt, dass in einer überquerten Kachel abgelegten Codestreifen mindestens ny aufeinanderfolgende Codestreifen durch eine der Prüfspitzen ausgelesen wird, oder durch Kombination der Messungen mehrerer Prüfspitzen auslesbar sind. So überquert z.B. die Prüfspitze (5c) alle Codestreifen in der Kachel (101), sodass ein Chain Code-Schlüssel und damit die Position der465 that the path covered by the test probes is continuously determined either from a guiding device for the test probes or from the sample. Furthermore, the distance and number of test probes are selected such that at least ny consecutive code strips are read out in one crossed test strip by one of the test probes, or can be read out by combining the measurements of several test probes. So crosses e.g. the test probe (5c) all code strips in the tile (101), so that a chain code key and thus the position of the
470 Kachel in y-Richtung gewonnen wird. Winkel und Lage des Liniensegmentes (11c) relativ zu dieser Kachel sind aus einer Analyse der an allen Codestreifen getätigten Messungen bestimmbar. Da, wie oben beschrieben, der von (5c) vor Erreichen der Kachel (101) zurückgelegte Weg bekannt ist, sind Lage und Anfangsposition des Liniensegmentes (11c) in Bezug zu (101) bekannt, und es fehlt nur noch die x-Position von (101). Diese ergibt sich bevorzugt aus der Auswertung einer benachbarten y-Kachel, z.B. (102), welche bevorzugt durch (5d) ausgelesen wird. Damit ist die Position von (11b), und somit470 tile in the y direction is obtained. The angle and position of the line segment (11c) relative to this tile can be determined from an analysis of the measurements made on all code strips. Since, as described above, the path covered by (5c) before reaching the tile (101) is known, the position and starting position of the line segment (11c) in relation to (101) are known, and only the x position of is missing (101). This preferably results from the evaluation of an adjacent y-tile, e.g. (102), which is preferably read out by (5d). So that is the position of (11b), and thus
475 die Position eines Messpunktes in dem Muster, vollständig bestimmbar. Bevorzugt kann dem Muster (97) eine - in Fig, 20 nicht gezeigte - Hilfselektrode (12) zugefügt werden, welche die einzelnen Codestreifen voneinander trennt. Dieses Muster wird bevorzugt zuerst auf die Fläche (1) aufgebracht. Sodann wird eine isolierende Zwischenschicht aufgebracht, und dann das Muster (98), ebenfalls mit einer Hilfselektrode.475 the position of a measuring point in the pattern, fully determinable. Preferably, an auxiliary electrode (12) (not shown in FIG. 20) can be added to the pattern (97), which separates the individual code strips from one another. This pattern is preferably first applied to the surface (1). Then an insulating intermediate layer is applied, and then the pattern (98), also with an auxiliary electrode.
480480
Im so realisierten Muster schirmen sich nun weder die Codestreifen noch die Hiifselektroden wechselseitig ab.In the pattern thus realized, neither the code strips nor the auxiliary electrodes are mutually shielded.
4,4 In eine Buchseite eingebettete verzahnte Nahfeldanteπnen4.4 Toothed near-field antennas embedded in a book page
485485
Erfindungsgemäss können verzahnte Nahfeldantennen gem. Fig. 7 oder 8 in die Blätter eines Buches eingebettet sein.According to the invention, toothed near-field antennas according to. Fig. 7 or 8 can be embedded in the sheets of a book.
Dabei dürfen jedoch die verzahnte Nahfeldantennen, die unter einem aufgeschlagenen Blatt des Buches liegen, denHowever, the interdigitated near-field antennas, which lie under an open sheet of the book, may
Auslesevorgang für dieses Blatt nicht stören.Do not interfere with the reading process for this sheet.
Dies lässt sich bevorzugt dadurch erreichen, dass nur die verzahnten Nahfeldantennen im aufgeschlagenen Blatte mit' 490 Signalen versorgt werden, also diese Signale für alle anderen Blätter abgeschaltet sind; bevorzugt können aufgeklappteThis can preferably be achieved in that only the toothed near-field antennas in the opened sheet are supplied with ' 490 signals, that is to say these signals are switched off for all other sheets; can preferably be opened
Blattpaare von einer in das jeweilige Blatt eingebetteten Fotozelle, oder von einem mechanischen Sensor, gefunden werden, sodass sich diese Schaltvorgänge automatisch steuern lassen.Sheet pairs can be found from a photo cell embedded in the respective sheet, or from a mechanical sensor, so that these switching processes can be controlled automatically.
In einer anderen bevorzugten Alternative werden alle verzahnte Nahfeldanteππen in einem Buch von der Steuerelektronik mitIn another preferred alternative, all toothed near-field antennas are included in a book by the control electronics
Signalen versorgt. Dabei ist das Buch so ausgeführt, dass durch Wahl der Schichtdicken von (35) und (36) sowie durch 495 abschirmende Massnahmen wie in 4.3.2. vorstehend beschrieben, die Störsignale von Blättern, welche unter dem aufgeschlagenen Blatt liegen, klein gehalten werden und somit bevorzugt durch einen Fensterkomparator unterdrückt werden können.Signals supplied. The book is designed so that by choosing the layer thicknesses of (35) and (36) and by 495 shielding measures as in 4.3.2. described above, the interference signals from sheets, which lie under the opened sheet, are kept small and can thus preferably be suppressed by a window comparator.
4.5 Auslesen entlang glatter Linien4.5 Reading out along smooth lines
500500
Die Linie (11) kann bevorzugt von einer Geraden abweichen, wenn nur sichergestellt ist, dass erstens für die x- und die y- Koordinate mindestens je nx und ny Streifen in (39) und (39) gelesen werden, und zweitens dabei keiner dieser Streifen zweimal besucht wird. Zum Beispiel zeigt Fig. 9 die Auslesung entlang eines Kreisbogens (41), dessen Orientierung wie vorstehend beschrieben festgelegt wird.Line (11) can preferably deviate from a straight line if only it is ensured that firstly for the x and y coordinates at least nx and ny strips in (39) and (39) are read, and secondly none of these Streak is visited twice. For example, FIG. 9 shows the reading along an arc (41), the orientation of which is determined as described above.
505505
4.6 Um einen Winkel gedrehte Codestreifen4.6 Code strips rotated by an angle
Für den Anwender intuitiver als die in Fig. 8 und Fig. 18 dargestellte Abtastung entlang einer um 45 Grad geneigten Linie (11) wäre eine Abtastung entlang einer Horizontalen, einfach weil sehr viele konventionelle Druckvorlagen horizontale 510 Elemente beinhalten, welche die Führung von (5) entlang eines näherungsweise geraden Segmentes (11) erleichte können. Bevorzugt lässt sich das z.B. erreichen, indem die Muster z.B. gemäss Fig. 10 so umgeformt werden, dass die Codestreifen um 45 Grad gedreht sind.A scan along a horizontal line (11) would be more intuitive for the user than the scan along a line inclined by 45 degrees (11) shown in FIG. 8 and FIG. 18, simply because a large number of conventional print templates contain 510 horizontal elements which guide the (5 ) along an approximately straight segment (11). This can preferably be done e.g. achieve by e.g. 10 so that the code strips are rotated by 45 degrees.
515 5. Austausch von Zusatzinformationen mittels des Musters Die gem. 3.9.3 übertragbare zusätzliche Information wird bevorzugt durch eine eigene Trägerfrequenz transportiert, oder durch Modulation von (26). Diese Zusatzinformation kann zyklisch und ausreichend oft wiederholt werden, sodass die Prüfspitze (5) sie während eines Vermessungsvorgangs sicher nachweist; sie kann bevorzugt eine Identifikationsnummer515 5. Exchange of additional information using the sample The acc. 3.9.3 additional information which can be transmitted is preferably transported by a separate carrier frequency or by modulation of (26). This additional information can be repeated cyclically and sufficiently often so that the test probe (5) reliably detects it during a measurement process; it can preferably use an identification number
520 beinhalten (etwa die ISBN-Nummer einer Publikation, oder eine Produktnummer) welche das bemusterte Produkt eindeutig bezeichnet, Sie kann auch bestimmte Eigenschaften des Musters, z.B. über dessen Codier-Elemente (Strichbreiten, Strichabstände, etc.) an die Auswerteelektronik übergeben520 (e.g. the ISBN number of a publication or a product number) which uniquely identifies the sample product, it can also contain certain properties of the sample, e.g. Transfer it to the evaluation electronics via its coding elements (line widths, line spacing, etc.)
Die Steuerelektronik kann diese Information fest gespeichert haben, wenn sie z.B. in einen Bucheinband eingebettet ist. Ist hingegen die Steuerelektronik mobil ausgeführt und bevorzugt an das bemusterte Objekt anheftbar, so kann sie dieThe control electronics can have this information stored permanently, e.g. if is embedded in a book cover. If, on the other hand, the control electronics are mobile and can preferably be attached to the patterned object, they can
525 Information vom bemusterten Objekt abgreifen.525 Get information from the sample object.
6. Multipolare Lesegeräte zur Kanten- und Bewegungserkennung6. Multipolar readers for edge and motion detection
530 Bevorzugt kann das Lesegerät (6) gem. Fig. 11 zwei oder mehr Prüfspitzen haben; liegen z.B. nach Fig. 11 zwei solche Spitzen (46), (47) nahe beieinander und gleichzeitig auf der Linie (11), so können durch differentielle Auswertung der jeweils gemessenen Signale (48), (49) die Kanten der Nahfeldantennen genauer vermessen werden. Ferner kann unabhängig von Pkt. 4 vorstehend, durch Korrelation von (48) und (49) die jeweils geltende Bewegungsgeschwindigkeit der Prüfspitzen ermittelt werden.530 The reader (6) can preferably 11 have two or more probes; e.g. 11 two such peaks (46), (47) close to each other and simultaneously on the line (11), the edges of the near-field antennas can be measured more precisely by differential evaluation of the respectively measured signals (48), (49). Furthermore, irrespective of point 4 above, by correlation of (48) and (49) the respectively applicable speed of movement of the test probes can be determined.
535535
7. Versorgung der verzahnten Nahfeldantenne mit einem Signal:7. Supply the toothed near-field antenna with a signal:
540 7.1 Bevorzugt geschieht dies wie in Fig. 1 gezeigt, durch direkten Kontakt mit einer Steuerelektronik (2) die an der mit der verzahnten Nahfeldantenne versehenen Fläche (1) angebracht wird. In der Anordnung gem. Fig. 7 können alle entsprechenden Kontaktflächen in einer Ebene liegen. Bei Nutzung gekreuzter verzahnter Nahfeldantennen können die jeweiligen Träger, z.B. (34), (35), (36) nach Art einer Leiterplatte durchkontaktiert werden.540 7.1 This is preferably done, as shown in FIG. 1, by direct contact with control electronics (2) which are attached to the surface (1) provided with the toothed near-field antenna. In the arrangement acc. Fig. 7, all corresponding contact surfaces can be in one plane. When using crossed toothed near-field antennas, the respective carriers, e.g. (34), (35), (36) can be contacted in the manner of a printed circuit board.
545 7.2 Bevorzugt ist die vorstehend beschriebene einfache Steuerelektronik direkt auf die Folie (34) aufgedruckt, und die entsprechende Energieversorgung kann:545 7.2 The simple control electronics described above are preferably printed directly on the film (34) and the corresponding energy supply can:
- induktiv erfolgen, über eine auf (1), (34), (35) oder (36) angebrachten Antenne, nach Art eines HF-Transponders.- Inductively, via an antenna attached to (1), (34), (35) or (36), in the manner of an HF transponder.
- erfolgen, indem auf (1), (34), (35) oder (36) mit Druckverfahren eine extrem flache Batterie aufgedruckt wird, wie sie z.B. 550 von der israelischen Firma Power Paper vorgestellt wurde.- done by printing on (1), (34), (35) or (36) with an extremely flat battery, as e.g. 550 was presented by the Israeli company Power Paper.
- erfolgen, indem auf (1), (34), (35) oder (36) eine polymere Solarzelle aufgebracht wird.- Are done by applying a polymeric solar cell to (1), (34), (35) or (36).
7.3 Eine Nahfeldantenne kann drahtlos, z.B. induktiv, mit einem Signal versorgt werden, indem z.B. deren Steg an einen Resonanzkreis angeschlossen ist, der ein für diese Nahfeidantenne spezifisches Signal empfängt.7.3 A near field antenna can be wireless, e.g. inductive, can be supplied with a signal, e.g. the bridge of which is connected to a resonance circuit which receives a signal specific to this near-field antenna.
555 8. Andere Lesegeräte und Muster555 8. Other readers and patterns
8.1 Bevorzugt sind erfindungsgemässe Muster aus jedem Material und jeder daraus erstellbaren zweidimensionalen 560 Struktur baubar, sofern sie mit Signalen belegbar sind, die mit einer oder mehreren Prüfspitze gemessen werden können: z.B. können die Muster in (3) auch als leuchtende Strukturen ausgeführt sein, wobei bevorzugt die Prüfspitze (5) aus einer Optik besteht, die den jeweils zu vermessenden Punkt von (11) auf einen Fotodetektor abbildet. Durch Verwendung mehrlagiger Muster nach Art einer mehrlagigen Leiterplatte können k Untermuster mit k > 2 mit jeweils diskriminierbaren Signalen versorgt, und somit mehrstufige Barcodes realisiert werden. , 5658.1 Samples according to the invention are preferably buildable from any material and any two-dimensional structure that can be created therefrom, provided that they can be assigned signals that can be measured with one or more test probes: e.g. The patterns in (3) can also be designed as luminous structures, the test probe (5) preferably consisting of an optical system which images the point to be measured in each case from (11) on a photodetector. By using multi-layer patterns in the manner of a multi-layer circuit board, k sub-patterns with k> 2 can each be supplied with discriminatable signals, and multi-level bar codes can thus be realized. , 565
8.2 In Pkt. 2 bis 7 vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, in denen einerseits die Muster als Sender oder Erreger, andererseits die Prüfspitze als Empfänger fungiert.8.2 In points 2 to 7 above, preferred exemplary embodiments were described in which on the one hand the pattern acts as a transmitter or exciter, and on the other hand the test probe acts as a receiver.
Bevorzugt kann in einer Umkehrung' des Obigen die Prüfspitze als Sender oder Erreger fungieren, und der Barcode als Empfänger arbeiten, indem letzterer an eine Auswerteeinheit angeschlossen ist, wobei dieser Anschluss drahtgebundenIn a reversal of the above, the test probe can preferably function as a transmitter or exciter, and the barcode can work as a receiver, in that the latter is connected to an evaluation unit, this connection being wired
570 oder drahtlos sein kann. Auch hier wird das erfindungsgemässe Barcodemuster zeilenweise nachgewiesen. Z.B. kann die Prüfspitze kapazitiv ein Signal in eine leitende Nahfeldantenne nach Fig. 2 einkoppeln, wobei diese Einkopplung maximal ist, wenn die Spitze direkt über der Nahfeldantenne - z.B. über einem Codestreifen (10) fährt. In einer anderen Variante kann eine leuchtende Prüfspitze ein als Fotoempfänger ausgeführtes Muster anregen. In einer dritten Variante kann der Barcode als piezoelektrisches, von einer vibrierenden Spitze anregbares Muster fungieren.570 or wireless. Here, too, the barcode pattern according to the invention is detected line by line. For example, The probe tip can capacitively couple a signal into a conductive near-field antenna according to Fig. 2, this coupling being at a maximum if the tip is directly above the near-field antenna - e.g. drives over a code strip (10). In another variant, a luminous test probe can excite a pattern designed as a photo receiver. In a third variant, the barcode can function as a piezoelectric pattern that can be excited by a vibrating tip.
575 Dabei erfolgt bevorzugt die Erregung musterspezifisch, indem z.B. in einer verzahnten Nahfeldantenne die einer binären "1" oder "0" jeweils entsprechende Nahfeldantenne an einen Schwingkreis angeschlossen ist, welcher mit einer für jeweils "1" oder "0" spezifischen Frequenz resoniert; während die Prüfspitze ihre Erreger-Signale auf beiden Frequenzen aussendet. Bevorzugt beinhaltet dabei das Barcodemuster eine elektrisch geschlossene Fläche, welche die Codierelemente des Musters miteinander verbindet.575 The excitation is preferably pattern-specific, e.g. in a toothed near-field antenna, the near-field antenna corresponding to a binary "1" or "0" is connected to an oscillating circuit which resonates with a frequency specific for each "1" or "0"; while the probe emits its excitation signals on both frequencies. The barcode pattern preferably includes an electrically closed surface which connects the coding elements of the pattern to one another.
580580
8.3 Bevorzugt erfolgt der Nachweis der Muster gem. 8.1 und 8.2 vorstehend unter Nutzung elektromagnetischer, optischer, piezoelektrischer, magnetostriktiver, mechanischer, oder thermischer Sensoren, wobei wie vorstehend beschrieben das Muster entweder als Sender und die Prüfspitze als Empfänger / Sensor fungieren kann, oder umgekehrt.8.3 The samples are preferably verified according to 8.1 and 8.2 above using electromagnetic, optical, piezoelectric, magnetostrictive, mechanical, or thermal sensors, whereby, as described above, the pattern can either function as a transmitter and the probe as a receiver / sensor, or vice versa.
585 8.4 Das Lesegerät kann eine Vorrichtung beinhalten, welche die Prüfspitze (5) entlang (11) über (3) führt, wobei Linie (11) nicht gerade sein muss. Dabei setzt der Benutzer das Lesegerät nach Art einer Grafiktablett-Maus fix auf die Vorlage auf, Fig. 9 zeigt bevorzugt, wie (5) mittels eines Schwenkarms (42) im Lesegerät geführt wird sodass die Prüfspitze einen Kreisbogen (41) durchfährt.585 8.4 The reading device can include a device which guides the test probe (5) along (11) via (3), line (11) need not be straight. The user places the reader on the template in the manner of a graphics tablet mouse, FIG. 9 preferably shows how (5) is guided in the reader by means of a swivel arm (42) so that the test probe traverses an arc (41).
590 8.5 Es kann auch gem. Fig. 12 die verzahnte Nahfeldantenne entlang eines geraden Liniensegmentes (51) ausgelesen werden, indem ein Kammleser, bevorzugt mit einem Messkreuz (50) versehen, zum Einsatz kommt, der einen Multiplexer (64) beinhaltet, welcher eine Anzahl nebeneinander liegender Prüfspitzen (5) entlang dem Segment (51) und ausgehend von Punkt (13) ausliest. Dabei wird bevorzugt unterstellt, dass gemäss den Konventionen von Pkt. 3.4 ausgelesen wird, und folglich zum Auslesen das Messkreuz über dem Messpunkt (13) so eingerichtet ist, dass (51) waagerecht liegt und von links590 8.5 According to 12 the toothed near-field antenna is read out along a straight line segment (51) by using a comb reader, preferably provided with a measuring cross (50), which contains a multiplexer (64) which contains a number of test probes (5) lying next to one another reads along the segment (51) and starting from point (13). It is preferably assumed that reading is carried out in accordance with the conventions of point 3.4, and consequently the measuring cross above reading point (13) is set up so that (51) lies horizontally and from the left
595 nach rechts gelesen wird. Bevorzugt sind Messkopf und Platine eines solchen Kammlesers mit einer Reihe von Druck- und/oder Ätzschritten realisierbar. ,595 is read to the right. The measuring head and circuit board of such a comb reader can preferably be implemented with a series of printing and / or etching steps. .
Nun kann vorteilhaft jede Spitze (5) mit einem eigenen Verstärker versehen werden, sodass (54) ein rein digitaler Multiplexer sein kann, der den das gemessene Signal auswertenden Mikrocontroller (55) direkt speist; wobei das zugehörige Verstärker- 600 Feld als polymere Elektronik auf die Platine aufgedruckt sein kann.Each tip (5) can now advantageously be provided with its own amplifier, so that (54) can be a purely digital multiplexer which feeds the microcontroller (55) evaluating the measured signal directly; wherein the associated amplifier may be printed as polymeric electronics on the circuit board 600 field.
Bevorzugt kann (54) aber auch ein analoger Multiplexer sein, wobei die Spitzen (5) nun sequentiell ausgelesen werden und das jeweils resultierende Signal verstärkt und von (55) decodiert wird. Mit einem solchen Kamm aus z.B. 100 Spitzen und entsprechend hoch gesetzten Frequenzen (25) und (26) ist die serielle Auswertung1 des Musters derart schnell, dass z.B. Positions- und Schriftenerkennung gleichzeitig erfolgen können.However, (54) can also preferably be an analog multiplexer, the peaks (5) now being read out sequentially and the respectively resulting signal being amplified and decoded by (55). With such a comb of, for example, 100 peaks and correspondingly high frequencies (25) and (26), the serial evaluation 1 of the pattern is so fast that, for example, position and font recognition can take place simultaneously.
605605
8.6 Bevorzugt können die einzelnen Spitzen eines Kammes nach 8.5 einziehbar und/oder flexibel aufgehängt sein und zwar derart, dass die Messlinie (51) an eine gekrümmte Fläche angepasst wird; dabei kann der Grad der Verformung der Messlinie (51) nachgewiesen werden, bevorzugt durch eine Anordnung von Dehnungselementen, um den Messvorgang auf die veränderte Linie (51) einzustellen. '8.6 The individual tips of a comb can preferably be retracted and / or flexibly suspended according to 8.5, in such a way that the measuring line (51) is adapted to a curved surface; the degree of deformation of the measuring line (51) can be verified, preferably by an arrangement of expansion elements, in order to adjust the measuring process to the changed line (51). '
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Die Varianten 8.4 bis 8.6 erlauben es, das Lesegerät nur mehr aufzusetzen, anstatt es entlang einer Linie (13) ziehen zu müssen. Dafür ist das Lesegerät komplizierter und der Auslesevorgang wegen der Notwendigkeit, alle Spitzen (5) in' Kontakt mit oder in geringem Abstand zu (1) zu bringen, heikler.Variants 8.4 to 8.6 allow the reader to be simply placed on it instead of having to draw it along a line (13). For this, the reader is complex and to bring the read-out process because of the need, all the peaks (5) in 'contact with or in close proximity to (1), more delicate.
615615
8.7 Bevorzugt kann, wie in Fig. 13 gezeigt, der obige Kammleser nach Art eines optischen Handscanners über eine Fläche gezogen werden, um Nahfeldantennen auszuwerten, die einem zweidimensionalen Barcode (15) entsprechen. Dabei misst bevorzugt ein mit einem Encoder versehenes Rad (52) ausgehend von (13) den entlang eines Liniensegmentes (53) 620 zurückgelegten Weg, und taktet das zeilenweise Auslesen des Musters (15). Beinhaltet der Barcode (15) nun Position und Orientierung der Nahfeldantenne in der Fläche, so kann die Position eines Messpunktes (13) bestimmt werden.8.7 As shown in FIG. 13, the above comb reader can preferably be drawn over a surface in the manner of an optical hand scanner in order to evaluate near-field antennas which correspond to a two-dimensional bar code (15). Preferably, a wheel (52) provided with an encoder, starting from (13), measures the distance traveled along a line segment (53) 620 and clocks the line-by-line reading of the pattern (15). If the barcode (15) now contains the position and orientation of the near-field antenna in the surface, the position of a measuring point (13) can be determined.
625 9. Positionsmessung auf glatten, gekrümmten Flächen625 9. Position measurement on smooth, curved surfaces
Wird auf eine gekrümmte Fläche, bevorzugt nach Art eines Flaschenetiketts, einer Kugelkalotte, oder der Oberfläche eines etwas dehnbaren, weichen Gegenstandes ein erfindungsgemässes Positionsmuster aufgebracht, so kann wie bevorzugt in Fig. 14 gezeigt, mit einem Punktlesestift die Position des Messpunktes (13) in einem zweidimensionalen Gitter bestimmtIf a positional pattern according to the invention is applied to a curved surface, preferably in the manner of a bottle label, a spherical cap, or the surface of a somewhat stretchy, soft object, the position of the measuring point (13) can be shown in FIG a two-dimensional grid
630 werden, indem der Stift entlang (65) gezogen wird.630 by pulling the pin along (65).
Im Spezialfall eines zylindrischen Substrates nach Art eines Dosenetikettes können die Muster direkt ausgewertet werden wie vorstehend beschrieben.In the special case of a cylindrical substrate in the manner of a can label, the samples can be evaluated directly as described above.
In anderen gekrümmten Flächen findet der Stift zwar die Position in den gekreuzten Gittern, diese muss aber über eine mathematische Funktion oder auch tabellarisch einer räumlichen Position zugeordnet werden. Ein solches allgemeineresIn other curved surfaces, the pen finds the position in the crossed grids, but this must be assigned to a spatial position using a mathematical function or in a table. Such a more general one
635 Gitter ist bevorzugt in Fig. 14 gezeigt; es wird aus den beiden Gittern (63) und (64) gebildet, welche die Codestreifen in den beiden verzahnten Nahfeldantennen aufspannen. Dabei ist der Steg von (64) nach Art der Längen und Breiten eines635 grid is preferably shown in Fig. 14; it is formed from the two grids (63) and (64), which the code strips in the clamp the two toothed near-field antennas. The web of (64) is one in terms of length and width
Globusses als geschlossene Kurve ausgebildet und die zugehörigen Codestreifen sind nach Art eines Längengrades über die gekrümmte Fläche verteilt; zur Veranschaulichung ist (64) schwarz gezeichnet. Femer ist in Fig. 14 der Steg von (63) nach Art eines Längengrades ausgeführt, und die entsprechenden Codestreifen erstrecken sich nach Art unterbrochenerGlobusses designed as a closed curve and the associated code strips are distributed in the manner of a degree of longitude over the curved surface; for illustration (64) is drawn in black. Furthermore, the web of (63) is designed in the manner of a degree of longitude in FIG. 14, and the corresponding code strips extend in the manner of an interrupted one
640 Breitenkreise über die Fläche.640 parallel circles across the surface.
10. Verfahren zur Aufbringung der Muster10. Procedure for applying the samples
645 Bevorzugt werden die Muster aufgedruckt, wobei z.B. für leitende Tinten eine Reihe von Rezepturen nach Stnad der Technik 1 zur Verfügung steht, z.B. Silbertinten, oder Carbon Black. Jede dieser Tinten stellt spezielle Anforderungen an Substrat und645 The patterns are preferably printed on, a number of recipes according to Stnad of technology 1 being available, for example for conductive inks, for example silver inks or carbon black. Each of these inks has special substrate and substrate requirements
Druckverfahren, wobei allgemein anzumerken ist, dass für die gängigen Massendruckverfahren, also Offset, Flexo-,Printing process, it should generally be noted that for the common mass printing processes, i.e. offset, flexographic,
Tiefdruck, mindestens eine erfindungsgemässe Rezeptur zur Verfügung steht. Das Aufbringen isolierender Schichten ist vergleichsweise einfach, weil sehr viele Drucklacke isolieren. 650 Die Muster sind aber auch durch Ablation aufbringbar, indem z.B. eine beidseitig verkupferte Folie entsprechend geätzt wird, oder indem ein Precursor-Material aufgedruckt und dieses Muster anschliessend metallisiert wird.Gravure printing, at least one recipe according to the invention is available. The application of insulating layers is comparatively easy because a large number of printing varnishes isolate. 650 The patterns can also be applied by ablation, e.g. a copper-coated foil is etched accordingly, or by printing on a precursor material and then metallizing this pattern.
655 Anwendungen655 applications
Nachstehend werden drei Anwendungsmöglichkeiten beschrieben, bei denen eine mit verzahnten Nahfeldantennen ausgestattete Druckvorlage extern oder intern mit einem Signal versorgt wird.Three possible uses are described below in which a print template equipped with toothed near-field antennas is supplied with a signal externally or internally.
660660
11. Fotoalben und Fotos11. Photo albums and photos
Bevorzugt kann ein Fotoalbum, wie in Fig. 15 gezeigt, in seinem Einband (66) eine erfindungsgemässe Steuerelektronik beinhalten, die z.B. eine Batterie (74), einen Controller (69), und einen Flash-Speicher (68) aufweist. Bevorzugt wird die 665 Auswertung des Signals durch einen PC (76) geleistet, der über eine Verbindung (75), die drahtlos oder drahtgebunden sein kann, an den Einband angeschlossen ist, und der den jeweiligen Positionen entsprechende Daten - bevorzugt Audiodaten - aufzeichnet und wiedergibt. In dieser bevorzugten Ausführung ist das Lesegerät (6) per Leitung ebenfalls mit dem Einband verbunden.A photo album, as shown in FIG. 15, can preferably contain control electronics according to the invention in its cover (66), which e.g. a battery (74), a controller (69), and a flash memory (68). The 665 evaluation of the signal is preferably performed by a PC (76) which is connected to the cover by a connection (75), which can be wireless or wired, and which records and reproduces data, preferably audio data, corresponding to the respective positions , In this preferred embodiment, the reader (6) is also connected to the cover by line.
In einem jeden Blatt des Albums sind nun gekreuzte verzahnte Nahfeldantennen angebracht, die es gestatten, auf diesem 670 Blatt eine Position zu bestimmen. Alle Blätter sind bevorzugt so durchkontaktiert, dass deren verzahnte Nahfeldantennen von der Elektronik (68), (69), (74) versorgt werden können, z.B. durch leitende Drähte, die das Album zusammenhalten, und entsprechende Kontaktflächen an den einzelnen Blättern.Crossed toothed near-field antennas are now attached to each sheet of the album, which allow a position to be determined on this 670 sheet. All blades are preferably plated through so that their toothed near-field antennas can be supplied by the electronics (68), (69), (74), e.g. through conductive wires that hold the album together and corresponding contact surfaces on the individual sheets.
Bevorzugt wird Kontaktstift nur dazu genutzt, um Positionen neben dem jeweiligen Foto zu bestimmen, sodass 675 Beschädigungen der Fotos vermieden werden. In dieser Weise können schriftliche, vom Benutzer in beliebiger Folge, z.B. handschriftlich angebrachte Anmerkungen (67) im Album mit zugehörigen elektronischen Fussnoten versehen werden. Dieses kann bei Anlegen des Albums oder beliebig oft danach erfolgen, wobei der Benutzer entweder den PC zur Ein- und Ausgabe benutzt, oder einen eingebauten Lautsprecher (72) und ein Mikrofon (71).Contact pin is preferably only used to determine positions next to the respective photo, so that 675 damage to the photos is avoided. In this way, written by the user in any order, e.g. handwritten annotations (67) in the album are provided with associated electronic footnotes. This can be done when the album is created or as often afterwards, whereby the user either uses the PC for input and output, or a built-in loudspeaker (72) and a microphone (71).
Bevorzugt kann die Nutzung des Albums durch ein eingedrucktes Menü (70), welches auf den Bucheinband aufgedruckt 680 und dessen Menüpunkte mit dem Stift (6) aufgerufen werden, erfolgen. Für höhere Ansprüche an die Bedienerführung kann der PC (76) benutzt werden. >The album can preferably be used by means of a printed menu (70) which is printed 680 on the book cover and the menu items of which are called up with the pen (6). The PC (76) can be used for higher demands on the operator guidance. >
In Zukunft sind Szenarien denkbar, in denen Digitalfotografen beschädigte Fotos einfach nachdrucken. In einem solchen Falle kann mit dem Kontaktstift auch eine Position auf einem Foto bestimmt werden; ebenso sind bei entsprechenden 685 Fortschritten des Standes der Technik Fotoalben mit eingebetteter Digitalelektronik gem. Pkt. 8 machbar.In the future, scenarios are conceivable in which digital photographers will simply reprint damaged photos. In such a case, a position on a photo can also be determined with the contact pin; Likewise, with corresponding 685 advances in the state of the art, photo albums with embedded digital electronics in accordance with. Point 8 feasible.
Bevorzugt kann ein Foto auch auf einem Substrat aufgedruckt werden, welches ein erfindungsgemässes Positionsmuster beinhaltet. Zusätzlich kann dabei eine Nummer eingedruckt sein, welche das Foto eindeutig identifiziert.A photo can preferably also be printed on a substrate which contains a position pattern according to the invention. In addition, a number can be printed, which uniquely identifies the photo.
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12. Storyboards12. Storyboards
Professionnelle Storyboards, wie in der Werbe- oder Filmindustrie verwendet, sind erfindungsgemäss Spezialfälle von Fotoalben. In Verbindung mit wiederverwendbaren Einstellungs-Bildern nach Art eines Post-its versprechen 695 erfindungsgemässe Storyboards eine einfachere Handhabung als computergesteuerte Schnittplätze, besonders während der ersten Entwurfsphase einers Filmes oder Werbespots.Professional storyboards, as used in the advertising or film industry, are special cases of photo albums according to the invention. In conjunction with reusable post-its setting images, 695 storyboards according to the invention promise easier handling than computer-controlled editing stations, especially during the first design phase of a film or commercial.
13. Bücher13. Books
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Im Unterschied zu einem Fotoalbum besteht der Inhalt eines Buches normalerweise aus vorgefertigten Texten und Grafiken, sodass erfindungsgemäss sprechende Codes eingesetzt werden können, speziell wenn eine besonders einfache Bedienung gefordert ist wie z.B. in einem Kinderlexikon. Fig. 16 zeigt beispielhaft einen entsprechenden Eintrag. Dieser ist bevorzugt mit einem an der Oberfläche sichtbar eingedruckten, grafisches Merkmal (77) versehen, das den Kindern zeigt, dass und wie 705 sie mit dem Stift eine verzahnte Nahfeldantenne auslesen sollen.In contrast to a photo album, the content of a book usually consists of ready-made texts and graphics, so that speaking codes according to the invention can be used, especially when particularly simple operation is required, e.g. in a children's lexicon. 16 shows an example of a corresponding entry. This is preferably provided with a graphic feature (77) which is visibly printed on the surface and which shows the children that and how 705 they should use the stylus to read a toothed near-field antenna.
Bevorzugt sind auch hier Steuerelektronik, Auswertungselektronik, Hilfsgerät und Stift integriert.Control electronics, evaluation electronics, auxiliary device and pen are also preferably integrated here.
Dieses Konzept ist beliebig ausbaubar: bevorzugt können die jeweiligen verzahnten Nahfeldantennen in einem Buch auch Positionscodes realisieren; ein solches Buch kann drahtlos an einen PC angebunden sein und mit diesem Daten 710 austauschen, bezw. ihn als Eingabe / Ausgabegerät benutzen.This concept can be expanded as desired: the respective toothed near-field antennas can preferably also implement position codes in a book; Such a book can be connected wirelessly to a PC and exchange or exchange data with it 710. use it as an input / output device.
Allen diesen Varianten ist jedoch gemeinsam, dass in dieser Weise Bücher hergestellt werden können, die sich im wesentlichen exakt genau so nutzen lassen wie normale Bücher, und auch die gleiche Haptik aufweisen. Ebenso sollten solche Bücher die gleichen verlegerischen Strukturen, und die gleichen Vertriebswege benutzen wie ihre konventionellen 715 Pendants. 14. Karten & FlowchartsHowever, all of these variants have in common that books can be produced in this way that can be used essentially exactly as normal books, and also have the same feel. Likewise, such books should use the same publishing structures and distribution channels as their conventional 715 counterparts. 14. Maps & flowcharts
720 Karten und Flowcharts können beliebig mit positionsabhängigen Funktionen ausgestattet werden, nach Art einer am PC- Bildschirm angezeigten Webseite mit "Hot Buttons". Dabei kann die Steuerelektronik (2) gem. Fig. 1 an die Karte geheftet werden; sie kann aber auch nebst Stromversorgung in diese integriert sein.720 maps and flowcharts can be equipped with position-dependent functions as required, in the manner of a website displayed on the PC screen with "hot buttons". The control electronics (2) can. 1 are attached to the card; however, it can also be integrated in this in addition to the power supply.
14.1 Es ist möglich, eine Karte mit Positionsgitter und eingebauter Steuerungs- und Auswerteelektronik zu erstellen derart 725 dass aus einer Position auf der Karte auf die entsprechenden GPS-Daten geschlossen werden kann, sodass ein Sollwert (von der Karte) mit einem Istwert (z.B. aus einem GPS-Modul) verglichen werden kann. Diese Anordnung kann billiger und effektiver sein als ein rein elektronisches Navigationssystem mit aufwändigem Benutzerinterface und elektronischer Speicherung der Karten.14.1 It is possible to create a map with position grid and built-in control and evaluation electronics 725 in such a way that the corresponding GPS data can be inferred from a position on the map, so that a target value (from the map) with an actual value (e.g. from a GPS module) can be compared. This arrangement can be cheaper and more effective than a purely electronic navigation system with a complex user interface and electronic storage of the maps.
730 14.2 Es können Flowcharts, Mindmaps, Karten, Reiserouten etc. vom Endanwender selber produziert werden, entweder : indem er vorgefertigte Papiere mit integrierten Nahfeldantennen benutzt, oder indem er die Nahfeldantennen nebst den erforderlichen Isolierschichten selber aufbringt, z.B. mit einem Plotter oder Tintenstrahldrucker.730 14.2 Flowcharts, mind maps, maps, travel routes etc. can be produced by the end user himself, either : by using pre-made papers with integrated near-field antennas, or by applying the near-field antennas along with the necessary insulating layers himself, e.g. with a plotter or inkjet printer.
14.3 Eine Karte kann als Front-End für beliebige geografische Informationssysteme dienen, etwa für einen 735 flächendeckenden Zimmernachweis oder andere Touristeninformationen. Insbesondere ist es auch hier möglich, auf die Karte zu schreiben oder zu zeichnen, und diese Einträge mit elektronischen Fussnoten zu versehen.14.3 A map can serve as a front-end for any geographic information system, for example for a 735 room certificate or other tourist information. In particular, it is also possible to write or draw on the card and to provide these entries with electronic footnotes.
15. Druckbares Grafiktablett15. Printable graphics tablet
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Die erfindungsgemässe Fläche kann auch als Teil eines Grafiktablett (85) ausgeführt sein, das nach Art einer Schreibunterlage beliebig beschrift- und bedruckbar ist, und zwar sowohl mit konventionellen Verfahren unter Nutzung rein passiver, sichtbarer grafischer Merkmale, als auch mit elektronisch oder optoelektronisch aktiven Tinten nach neuestem Stand der Technik. Z.B. kann auf das Grafiktablett dessen Gebrauchsanweisung sichtbar gedruckt sein.The surface according to the invention can also be designed as part of a graphics tablet (85) which can be labeled and printed as desired in the manner of a writing pad, both with conventional methods using purely passive, visible graphic features and with electronically or optoelectronically active inks state of the art. For example, the instructions for use can be visibly printed on the graphics tablet.
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Bevorzugt zeigt Fig. 17, wie das Grafiktablett (85) unter einer mit einer Druckvorlage versehene Seite (78) liegt. Während einer Positionsbestimmung kann nun die Seite auf dem Grafiktablett (85) fixiert werden, bevorzugt gem. 14.1 nachstehend, und bevorzugt so, dass die erfindungsgemässe Ermittlung einer Position nicht gestört wird. Z.B. stört ein magnetischer Stempel gem. 14.1, Pkt. d) die vorstehend beschriebene elektrische Auslesung des Positionsmusters nicht. 750 Bevorzugt können vor der ersten Positionsbestimmung in (78) die Dokumenten- und/oder Seitennummer für (78) eingegeben werden, bevorzugt gem. 14.2. nachstehend.17 preferably shows how the graphics tablet (85) lies under a page (78) provided with a print template. During a position determination, the page can now be fixed on the graphics tablet (85), preferably according to 14.1 below, and preferably in such a way that the determination of a position according to the invention is not disturbed. For example, disturbs a magnetic stamp acc. 14.1, point d) the electrical reading of the position pattern described above is not. 750 The document and / or page number for (78) can preferably be entered in (78) before the first position determination, preferably according to 14.2. below.
Schliesslich kann das erfindungsgemässe Grafiktablett kleiner sein als die zu vermessende Seite. In diesem Fall muss die Position des Grafiktabletts in Bezug auf die Seite bestimmt werden. Bevorzugt wird hierzu ein Merkmal der Seite (78) zur 755 Deckung mit einem entsprechenden physischen Merkmal des Grafiktabletts (85) zur Deckung gebracht, um aus der bekannten Position der Merkmale auf (78) und (85), und aus der Position eines Messpunktes auf dem Grafiktablett, die absolute Position dieses Messpunktes in (78) zu gewinnen. Bevorzugte Varianten dieses Verfahrens sind in 14.3 nachstehend beschrieben.Finally, the graphics tablet according to the invention can be smaller than the side to be measured. In this case, the position of the graphics tablet in relation to the page must be determined. For this purpose, a feature of the page (78) for 755 coverage is preferably brought into alignment with a corresponding physical feature of the graphics tablet (85) in order to be able to use the known position of the features on (78) and (85), and from the position of a measuring point on the graphics tablet to obtain the absolute position of this measuring point in (78). Preferred variants of this method are described in 14.3 below.
760 Bevorzugt ist (85) mit Anschlüssen (86) versehen, sodass ein und derselbe Lesestift (6) an verschiedene erfindungsgemässe Grafiktabletts anschliessbar ist.760 (85) is preferably provided with connections (86) so that one and the same reading pen (6) can be connected to different graphics tablets according to the invention.
Bevorzugt kann das sehr kostengünstig herstellbare, dünne, und biegsame Grafiktablett (85) aber auch unter eine vollkommen konventionell ausgeführte und beidseitig bedruckte Buch- oder Zeitschriftenseite eingeschoben werden.Preferably, the very inexpensive, thin, and flexible graphics tablet (85) can also be inserted under a completely conventional design and printed on both sides of a book or magazine.
765 Bevorzugt wird dabei pro Publikation, oder pro Klasse von Publikationen, jeweils ein entsprechend bemasstes und bedrucktes Grafiktablett genutzt. Z.B. ist es möglich, ein solches Grafiktablett einem Lehrbuch beizugeben, etwa indem es, nach Art einer begleitenden CD-ROM, am Einband angebracht wird. Bevorzugt beinhaltet das Grafiktablett (85) nun eine sichtbare Kennzeichnung, welche (85) der oder den jeweiligen Publikationen zuordnet, z.B. durch Aufdruck des Titels und der ISBN-Nummer. Weitere bevorzugte Einzelheiten dieser Nutzungsvariante sind in 14.4 nachstehend dargelegt.765 A correspondingly dimensioned and printed graphics tablet is preferably used per publication or per class of publications. For example, it is possible to add such a graphic tablet to a textbook, for example by attaching it to the cover in the manner of an accompanying CD-ROM. Preferably, the graphics tablet (85) now contains a visible identification which (85) assigns to the respective publication (s), e.g. by printing the title and the ISBN number. Further preferred details of this usage variant are set out in 14.4 below.
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15.1 Fixierung der Seite15.1 Fixing the page
Die Fixierung bestimmt die Position der Druckvorlage in Bezug auf das Grafiktablett (85). Sie erfolgt bevorzugt mit Hilfe eines 775 physischen Merkmals auf (85), wobei besagtes Merkmal in Kombination mit entsprechenden Merkmalen der Seite eingesetzt wird.The fixation determines the position of the artwork in relation to the graphics tablet (85). It is preferably carried out with the help of a 775 physical feature on (85), said feature being used in combination with corresponding features of the page.
Bevorzugt beinhaltet dieses Merkmal eine Kombination aus nachstehend aufgeführten Elementen, wie in Fig. 18 für a) bis c) nachstehend beispielhaft gezeigt:This feature preferably includes a combination of the elements listed below, as shown by way of example in FIG. 18 for a) to c) below:
780 a) zwei Führungsschienen (79), (80), die bevorzugt einen rechten Winkel bilden, sodass (78) mit einer Ecke an beiden Schienen anliegt. b) Erhebungen (82) oder Vorsprünge (84) auf dem Grafiktablett, Genau dazu passend beinhaltet (78) bevorzugt Lochungen (81 ) oder Kerbungen (83), z.B. nach Art einer Zeichenfolie für Trickfilme. ' c) die Seite (78) ist bevorzugt mit einem grafischen Merkmal versehen, in Fig. 18 bevorzugt als zwei780 a) two guide rails (79), (80), which preferably form a right angle, so that (78) lies with a corner on both rails. b) elevations (82) or protrusions (84) on the graphics tablet, exactly matching (78) preferably includes perforations (81) or notches (83), e.g. like a drawing film for cartoons. 'c) the side (78) is preferably provided with a graphic feature, in FIG. 18 preferably as two
785 Fadenkreuzpaare (88), (87) gezeigt. Dabei beinhaltet das Grafiktablett (85) bevorzugt ein dem obigen grafischen Merkmal (88), (87) enstprechendes physisches Merkmal (89), (90), wobei letzteres bevorzugt als optoelektronisches Leuchtelement auf (78) aufgebracht ist, um die Deckungsgleichheit mit dem entsprechenden Merkmal von (78) bequem feststellen zu können. In einer anderen bevorzugten Variante ist (85) mit einer homogenenen leuchtenden Fläche versehen, auf die (89) und (90) aufgedruckt sind.785 crosshair pairs (88), (87) are shown. The graphics tablet (85) preferably contains a physical feature (89), (90) corresponding to the above graphic feature (88), (87), the latter preferably being applied as an optoelectronic lighting element to (78) in order to ensure congruence with the corresponding one Feature of (78) can be easily determined. In another preferred variant, (85) is provided with a homogeneous luminous surface, on which (89) and (90) are printed.
790 d) wenn die Seite (78) grösser als das Grafiktablett ist, beispielsweise als Teil einer Faltkarte oder einer ,790 d) if the page (78) is larger than the graphics tablet, for example as part of a folding card or one,
Tageszeitung, so kann (85) bevorzugt mit ferromagnetischen Elementen versehen werden, sodass (78) mit Magnetstempeln, nach Art von Zettelhaltern für Kühlschränke, fixierbar ist. In aufwändigeren bevorzugten Varianten kann (78) durch mechanische, elektrostatische, oder pneumatische Vorrichtungen fixiert werden. e) (78) kann auch mit einem passenden mechanischen Rahmen oder Winkel oder einem Lineal fixiert werden.Daily newspaper, (85) can preferably be provided with ferromagnetic elements so that (78) can be fixed with magnetic stamps, in the manner of note holders for refrigerators. In more complex preferred variants, (78) can be fixed by mechanical, electrostatic or pneumatic devices. e) (78) can also be fixed with a suitable mechanical frame or angle or a ruler.
795 15.2 Kennzeichnung der zu vermessenden Seite795 15.2 Identification of the side to be measured
Bevorzugt wird die Seite (78) so gekennzeichnet, dass ihr sichtbar aufgedruckter Inhalt eindeutig einem erfindungsgemässen elektronischen Datenbestand zuordenbar ist, in welchem das Hilfsgerät (8) nach den zu einer ermittelten Position gehörigen 800 Daten oder Prozesse sucht. Diese Kennzeichnung erfolgt bevorzugt durch ein Zahlentupel aus ISBN-Nummer undThe page (78) is preferably characterized in such a way that its visibly printed content can be clearly assigned to an electronic database according to the invention, in which the auxiliary device (8) searches for the 800 data or processes belonging to a determined position. This identification is preferably carried out using a tuple of numbers from the ISBN number and
Seitennummer. Bevorzugt wird dieses Zahlentupel aus einer Kombination nachstehend aufgeführter Verfahren gewonnen:Page Number. This number tuple is preferably obtained from a combination of the following methods:
a) ein Grafiktablett, welches wie vorstehend beschrieben einer Publikation zugeordnet ist, kann deren ISBN- Nummer fest beinhalten, bevorzugt als ein in das Grafiktablett separat integriertes und als semantischer Codea) a graphics tablet, which is assigned to a publication as described above, can contain its ISBN number, preferably as a separately integrated into the graphics tablet and as a semantic code
805 erfindungsgemässes auslesbares Bitmuster (93), wobei diese Information bevorzugt durch den vorstehend erwähnten, sichtbar aufgedruckten Titel nebst sichtbarer ISBN-Nummer ergänzt wird. b) das Grafiktablett beinhaltet bevorzugt ein aufgedrucktes Tastenfeld (94) nach Art eines Taschenrechners, sodass die Seitennummer nach Einrichtung der Seite (78) eingegeben werden kann, indem bevorzugt für jede aufgedruckte Taste deren Position erfindungsgemäss bestimmt wird. Weitere aufgedruckte Sondertasten (95) können bevorzugt und805 readable bit pattern (93) according to the invention, this information preferably being supplemented by the above-mentioned, visibly printed title together with a visible ISBN number. b) the graphics tablet preferably contains a printed keypad (94) in the manner of a pocket calculator, so that the page number can be entered after the page (78) has been set up, by preferably determining the position for each printed key according to the invention. Further printed special keys (95) can be preferred and
810 ähnlich Verwendung finden, um die Seitennummer bequem zu inkrementieren oder zu dekrementieren. Dieses Tastenfeld kann auch zur Eingabe einer sichtbar aufgedruckten ISBN-Nummer genutzt werden. Bevorzugt wird das Tastenfeld nebst entsprechendem Auswertungsprozess über eine in Fig. 19 gezeigtes Sondertastenfeld (96) aktiviert, und auch wieder geschlossen.810 can be used to conveniently increment or decrement the page number. This keypad can also be used to enter a visible ISBN number. In addition to the corresponding evaluation process, the keypad is preferably activated and also closed again via a special keypad (96) shown in FIG. 19.
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15.3 Bestimmung der relativen Position des Grafiktabletts in Bezug auf die Seite15.3 Determining the relative position of the graphics tablet in relation to the page
Bevorzugt wird die Druckvorlage mit einem virtuellen Kachelmuster aus gleichen, in Zeilen und Spalten aneinander gereihten Rechtecken überzogen, wobei in der Druckvorlage bevorzugt nur die jeweils gegenüberliegenden Ecken (88) des jeweiligen 820 Rechtecks als Fadenkreuze eingedruckt sind. Fig. 18 zeigt bevorzugt, wie jede dieser Ecken mit einer sichtbaren Zeilen- bezw. Spaltennummer versehen ist, sodass in Kombination mit der unter 14.1 beschriebenen Fixierung eine absolute Positionsbestimmung des Grafiktabletts auf der Seite möglich wird.The print template is preferably covered with a virtual tile pattern consisting of the same rectangles lined up in rows and columns, preferably only the opposite corners (88) of the respective 820 rectangle being printed as crosshairs in the print template. 18 preferably shows how each of these corners has a visible line or Column number is provided so that in combination with the fixation described under 14.1 an absolute position determination of the graphics tablet on the page is possible.
825 15.4 Vermessung von beidseitig bedruckten Buch- oder Magazinseiten825 15.4 Measurement of double-sided book or magazine pages
Gebundene, beidseitig bedruckte Seiten nach Art eines Buches- oder Zeitschrift können prinzipiell im einband belassen und vermessen werden. Dazu wird bevorzugt das Grafiktablett herausgenommen, gewendet und neu eingeschoben, und bevorzugt gem. 4.3.2 vorstehend ausgewertet. Hierzu ist bevorzugt das Grafiktablett spiegelsymmetrisch zur 830 erfindungsgemässen Fläche ausgeführt, wie auch in Fig. 18 beispielhaft gezeigt. Bound pages printed on both sides in the manner of a book or magazine can in principle be left in the cover and measured. For this purpose, the graphics tablet is preferably removed, turned and reinserted, and preferably according to 4.3.2 evaluated above. For this purpose, the graphics tablet is preferably mirror-symmetrical to the surface according to the invention, as also shown in FIG. 18 by way of example.

Claims

Patentansprüche835 Patentansprüche835
1. Maschinenlesbares Muster (3), das an eine stationäre oder frei bewegliche Fläche (1) beliebiger Grosse anbringbar ist, wobei das Muster (3) mit einem zeitlich variablen Signal versorgt wird, und wobei (3) mittels einer Anzahl von Prüfspitzen (5), welche das Signal jeweils an einem Punkt des Musters abgreifen, ausles- und decodierbar ist.1. Machine-readable pattern (3) which can be attached to a stationary or freely movable surface (1) of any size, the pattern (3) being supplied with a time-variable signal, and (3) by means of a number of test probes (5 ), which tap the signal at a point in the pattern, can be read out and decoded.
840840
2. Muster nach Anspruch 1 , das eine Anzahl geschlossener Teilmuster aufweist, wobei jeder Punkt A des Teilmusters immer mit jedem anderen Punkte B des Teilmusters elektrisch verbunden ist, und wobei keine dieser Verbindungen ein schaltendes Element nach Arteines Transistors, Relais oder optischen Schalters beinhaltet, sodass das gesamte Teilmuster mit demselben zeitlich variablen Signal versorgt wird.2. A pattern according to claim 1, comprising a number of closed partial patterns, each point A of the partial pattern always being electrically connected to every other point B of the partial pattern, and none of these connections including a switching element in the manner of a transistor, relay or optical switch, so that the entire sub-pattern is supplied with the same time-variable signal.
845845
3. Elektrisch geschlossenes leitendes Muster nach Anspruch 1 oder 2, das mit einem elektrischen Signal versorgt wird und ein entsprechendes Nahfeld abstrahlt, wobei die Decodierung des Musters durch Vermessung dieses Nahfeldes erfolgt, und wobei das Muster unterhalb einer elektrisch isolierenden Schicht anbringbar ist.3. Electrically closed conductive pattern according to claim 1 or 2, which is supplied with an electrical signal and emits a corresponding near field, wherein the decoding of the pattern is carried out by measuring this near field, and wherein the pattern is attachable below an electrically insulating layer.
850850
4. Planares Muster nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das einen eindimensionalen Barcode realisiert, der mittels einer Prüfspitze (5), die entlang eines Liniensegmentes (11) über das Muster geführt wird, vermessbar und decodierbar ist, wobei das Muster einen Steg (9), (31), (32) sowie parallele Codestreifen (10) beinhaltet, und wobei jeder Codestreifen (10) mit 855 diesem Steg verbunden ist, und wobei das Muster eine Hilfselektrode (12) aufweisen kann, welche benachbarte Codestreifen (10) entlang des Liniensegmentes (11) voneinander trennt.4. Planar pattern according to one of claims 1 to 3, which realizes a one-dimensional barcode which can be measured and decoded by means of a test probe (5) which is guided over the pattern along a line segment (11), the pattern comprising a web ( 9), (31), (32) and parallel code strips (10), and wherein each code strip (10) is connected to 855 this web, and wherein the pattern can have an auxiliary electrode (12) which adjoins adjacent code strips (10) separates from one another along the line segment (11).
5. Muster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das einen zweidimensionalen Barcode (15) realisiert.5. Pattern according to one of claims 1 to 4, which realizes a two-dimensional barcode (15).
860860
6. Muster, das aus einer Schar von Mustern nach einem der Ansprüche 1 bis 5 gebildet ist, welche jeweils einander in der Fläche (1) weder berühren noch überlappen.6. Pattern, which is formed from a bevy of patterns according to one of claims 1 to 5, which in each case in the surface (1) neither touch nor overlap.
865865
7. Muster nach Anspruch 6, die übereinander aufgebracht und so beschaffen sind, dass ein Muster A, welches unter einem anderen Muster B liegt, ausgelesen werden kann, wobei die Muster voneinander durch eine isolierende Schicht getrennt sein können.7. Patterns according to claim 6, which are applied one above the other and are such that a pattern A, which lies under another pattern B, can be read out, wherein the patterns can be separated from one another by an insulating layer.
870 870
8. Muster (22) und (23) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei (22) und (23) ein verzahntes Muster (21) bilden, welches eine Folge von q aufeinander folgenden binären Bits codiert, wobei dem k-ten Bit in dieser Folge ein, und nur ein k-ter Codestreifen in (21) entspricht, welcher entsprechend dem Wert dieses Bits nur mit dem Steg (31) von (22) oder nur mit dem Steg (32) von (23) verbunden ist und wobei 875 - (22) und (23) mit jeweils verschiedenen, voneinander diskriminierbaren elektrischen Signalen versorgt werden, und wobei8. Patterns (22) and (23) according to one of claims 1 to 7, wherein (22) and (23) form a toothed pattern (21) which codes a sequence of q consecutive binary bits, the k-th Bit in this sequence, and corresponds only to a k-th code strip in (21) which, according to the value of this bit, is only connected to the web (31) of (22) or only to the web (32) of (23) and wherein 875 - (22) and (23) are each provided with different, mutually discriminatory electrical signals, and wherein
(22) und (23) durch eine Hilfselektrode (12) voneinander abgeschirmt sein können, und wobei mittels einer entlang (11) über einen Codestreifen (10) geführten Prüfspitze (5) dieser Codestreifen entweder (22) oder (23) zugeordnet, und auf diese Weise dem Codestreifen ein binärer Wert "1" oder "0" zugewiesen wird(22) and (23) can be shielded from one another by an auxiliary electrode (12), and wherein by means of a test probe (5) guided along (11) over a code strip (10), these code strips are assigned to either (22) or (23), and in this way a binary value "1" or "0" is assigned to the code strip
880 sodass das Muster als binärer Barcode fungiert, in dem eine Folge von q aufeinander folgenden Bits oder eine ihrer Teilfolgen mittels einer entlang einer Linie (11) geführten Prüfspitze (5) auslesbar ist.880 so that the pattern functions as a binary barcode in which a sequence of q successive bits or one of their partial sequences can be read out by means of a test probe (5) guided along a line (11).
885 9. Verzahntes Muster (21) nach Anspruch 8, wobei die Codestreifen (10) voneinander äquidistaπt und von gleicher Breite sind.885 9. Interlocking pattern (21) according to claim 8, wherein the code strips (10) are equidistaπt from each other and of the same width.
10. Verzahntes Muster nach Anspruch 8 oder 9, in welcher die Codestreifen (10) ein zeilenorientiertes Muster realisieren, 890 das es erlaubt, die Position eines Messpunktes (13) nach Zeile und Position in dieser Zeile zu bestimmen, indem die Prüfspitze (5) ausgehend von (13) entlang einer Linie (11) über eine Anzahl von Codestreifen geführt wird.10. Interlocking pattern according to claim 8 or 9, in which the code strips (10) implement a line-oriented pattern, 890, which makes it possible to determine the position of a measuring point (13) by line and position in this line by the test probe (5) starting from (13) along a line (11) over a number of code strips.
11. Verzahnte Muster (39) und (40) nach Anspruch 8 oder 9, die jeweils eine Bitfolge für die Koordinaten in x- und y-Richtung 895 codieren und einander gekreuzt überlappen, wobei ausgehend von einem Messpunkt (13) die x- und y-Position von (13) bestimmt wird, indem (39) und (40) entlang einer gegen (39) und (40) geneigten Linie (11) gleichzeitig ausgelesen werden und dabei je eine Position in Bx und By bestimmt wird, und wobei diese Muster so so geneigt sein können, dass sie entlang einer horizontalen Linie (11) simultan auslesbar sind.11. Toothed patterns (39) and (40) according to claim 8 or 9, each encoding a bit sequence for the coordinates in the x and y directions 895 and overlapping each other crossed, starting from a measuring point (13) the x and y-position of (13) is determined by simultaneously reading (39) and (40) along a line (11) inclined against (39) and (40) and thereby determining a position in Bx and By, and where these patterns can be inclined so that they can be read out simultaneously along a horizontal line (11).
900 12. Verschachtelte Muster (97), (98) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum simultanen Auslesen durch mehrere Prüfspitzen (5), wobei eines der beiden Muster (97) aus Kacheln gebildet ist, die einen Positionscode in einer Dimension realisieren, und das andere Muster (98) in gleicher Weise einen Positionscode in der anderen Dimension realisiert, und wobei kein Codestreifen in (97) einen Codestreifen in (98) überlappt, und wobei 905 - die Auswertung der durch die Prüfspitzen gemessenen Signale es erlaubt, in beiden Dimensionen jeweils eine Position zu bestimmen, und damit eine zweidimensionale Position in dem Muster zu finden.900 12. Interleaved patterns (97), (98) according to one of claims 1 to 8 for simultaneous reading by a plurality of test probes (5), one of the two patterns (97) being formed from tiles which implement a position code in one dimension, and the other pattern (98) likewise realizes a position code in the other dimension, and wherein no code strip in (97) overlaps a code strip in (98), and wherein 905 - the evaluation of the signals measured by the test probes allows in to determine a position in each of the two dimensions, and thus to find a two-dimensional position in the pattern.
13. Elektrisch leitendes Muster nach Anspruch 12, das eine Hilfselektrode (12) aufweist, welche die Codestreifen des Musters voneinander abschirmt, wobei die Codestreifeπ für beide Dimensionen koplanar sind, und wobei (12) aus einer 910 Anzahl von elektrisch geschlossenen Untermustern besteht, welche durch Leitungen miteinander verbunden sind, die in einer anderen Ebene als die Codestreifen liegen, und von diesen elektrisch isoliert sind.13. An electrically conductive pattern according to claim 12, which has an auxiliary electrode (12) which shields the code strips of the pattern from one another, the code strips being coplanar for both dimensions, and wherein (12) consists of one 910 number of electrically closed sub-patterns, which are connected to one another by lines which are in a different plane from the code strips and are electrically insulated therefrom.
14. Verfahren zum Auslesen eines maschinenlesbaren Musters (3), das an eine stationäre oder frei bewegliche Fläche (1) 915 beliebiger Grosse anbringbar ist, wobei das Muster (3) mit einem zeitlich variablen Signal versorgt wird, und wobei (3) mittels einer Anzahl von Prüfspitzen (5), welche das Signal jeweils an einem Punkt des Musters abgreifen, ausles- und decodierbar ist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Vermessung eines lokalen Teiles des Musters; Verarbeitung der daraus gewonnenen Daten; Decodieren der Daten.14. A method for reading out a machine-readable pattern (3) which can be attached to a stationary or freely movable surface (1) 915 of any size, the pattern (3) being supplied with a time-variable signal, and (3) by means of a Number of test probes (5) which each tap the signal at a point in the pattern, can be read out and decoded, and the method comprises the following steps: measuring a local part of the pattern; Processing of the data obtained from it; Decode the data.
920920
15. Verfahren nach Anspruch 14 , wobei das Muster (3) eine Anzahl elektrisch geschlossener Teilmuster beinhaltet, die derart reaslisiert werden, dass jeder Punkt A des Teilmusters immer mit jedem anderen Punkte B des Teilmusters elektrisch verbunden ist, und wobei keine dieser Verbindungen ein schaltendes Element nach Art eines Transistors, Relais oder optischen Schalters beinhaltet, und wobei das gesamte Teilmuster mit demselben zeitlich variablen Signal versorgt wird.15. The method according to claim 14, wherein the pattern (3) includes a number of electrically closed sub-patterns, which are implemented such that each point A of the sub-pattern is always electrically connected to every other point B of the sub-pattern, and wherein none of these connections is a switching Contains element in the manner of a transistor, relay or optical switch, and wherein the entire sub-pattern is supplied with the same time-variable signal.
925925
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, wobei das Muster (3) ein dem elektrischen Signal entsprechendes Nahfeld abstrahlt, und wobei die Decodierung durch Vermessung dieses Nahfeldes erfolgt, und wobei das Muster unterhalb einer elektrisch isolierenden Schicht anbringbar ist.16. The method according to any one of claims 14 or 15, wherein the pattern (3) emits a near field corresponding to the electrical signal, and wherein the decoding is carried out by measuring this near field, and wherein the pattern can be attached below an electrically insulating layer.
930930
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, in dem ein planares Muster (3) als eindimensionaler Barcode realisiert wird, welcher entlang eines Liniensegmentes (11) vermessbar und decodierbar ist, wobei das Muster einen Steg (9), (31), (32) sowie parallele Codestreifen (10) beinhaltet, und wobei jeder Codestreifen (10) mit diesem Steg verbunden ist, und 935 .wobei im Muster eine Hilfselektrode (12) aufgebracht sein kann, welche benachbarte Codestreifen (10) entlang des Liniensegmentes (11) voneinander trennt.17. The method according to any one of claims 14 to 16, in which a planar pattern (3) is realized as a one-dimensional barcode, which can be measured and decoded along a line segment (11), the pattern comprising a web (9), (31), (32) and parallel code strips (10), and wherein each code strip (10) is connected to this web, and 935. Wherein an auxiliary electrode (12) can be applied in the pattern, which adjacent code strips (10) along the line segment (11 ) separates from each other.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, in dem das Muster einen zweidimensionalen Barcode (15) realisiert.18. The method according to any one of claims 14 to 16, in which the pattern realizes a two-dimensional barcode (15).
940940
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, in dem eine zusätzliche Information über das Muster als separates oder auf einen Träger (26) aufmoduliertes Nahfeldsignal transportiert wird.19. The method according to any one of claims 14 to 18, in which additional information about the pattern is transported as a separate or on a carrier (26) modulated near field signal.
945945
20. Verfahren, nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Fläche (1) mit einer Schar von Mustern nach einem der Ansprüche 1 bis 5 versehen wird, welche einander in der Fläche weder berühren noch überlappen, und wobei jedes der Muster in der Schar von einer gemeinsamen Steuerelektronik (2) mit demselben Signal versorgt wird. 95020. The method according to any one of claims 14 to 19, wherein the surface (1) is provided with a family of patterns according to any one of claims 1 to 5, which neither touch nor overlap each other in the surface, and wherein each of the patterns in the Share of common control electronics (2) is supplied with the same signal. 950
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei übereinander aufgebrachte, voneinander durch eine isolierende Schicht getrennte Scharen von Muster jeweils von einer Steuerelektronik (2) mit einem eigenen Signal versorgt werden, und wobei die Leitfähigkeit des Musters so eingestellt ist, dass darunter liegende Muster ausgelesen werden können.21. The method according to claim 20, wherein groups of patterns applied one above the other and separated from one another by an insulating layer are each supplied with their own signal by control electronics (2), and wherein the conductivity of the pattern is set such that underlying patterns are read out can.
955955
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei zwei Muster (22) und (23) ein verzahntes Muster (21) bilden, welches eine Folge von q aufeinander folgenden binären Bits codiert,22. The method according to any one of claims 14 to 19, wherein two patterns (22) and (23) form a toothed pattern (21) which encodes a sequence of q consecutive binary bits,
und wobeiand where
960 dem k-ten Bit in dieser Folge ein, und nur ein k-ter Codestreifen in (21) entspricht, weicher entsprechend dem Wert dieses Bits nur mit dem Steg (31) von (22) oder nur mit dem Steg (32) von (23) verbunden ist960 the k-th bit in this sequence, and corresponds only to a k-th code strip in (21), which, depending on the value of this bit, only with the web (31) of (22) or only with the web (32) of (23) is connected
und wobeiand where
965965
(22) und (23) mit jeweils verschiedenen, voneinander diskriminierbaren elektrischen Signalen versorgt werden,(22) and (23) are each supplied with different, mutually discriminable electrical signals,
und wobeiand where
970 , mittels einer entlang (11) über einen Codestreifen (10) geführten Prüfspitze (5) dieser Codestreifen entweder (22) oder (23) zugeordnet, und auf diese Weise dem Codestreifen ein binärer Wert "1" oder "0" zugewiesen wird970, by means of a test probe (5) guided along (11) over a code strip (10), these code strips are assigned to either (22) or (23), and in this way a binary value "1" or "0" is assigned to the code strip
sodassso that
975 die Folge von q aufeinander folgenden Bits oder eine ihrer Teilfolgen von einer entlang einer Linie (11) geführten Prüfspitze (5) ausgelesen wird.975 the sequence of q successive bits or one of their partial sequences is read out by a test probe (5) guided along a line (11).
23. Verfahren nach Anspruch 22, wobei die Codestreifen (10) voneinander äquidistant und von gleicher Breite sind.23. The method according to claim 22, wherein the code strips (10) are equidistant from one another and of the same width.
980980
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, wobei die beiden zugehörigen verzahnten Muster eine gemeinsame Hilfselektrode (12) aufweisen welche bevorzugt geerdet ist und die Codestreifen (10) voneinander trennt.24. The method according to any one of claims 22 or 23, wherein the two associated toothed patterns have a common auxiliary electrode (12) which is preferably grounded and separates the code strips (10) from each other.
985985
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, in welchem die Codestreifen (10) ein zeilenorientiertes Muster realisieren, das eine Bitfolge B codiert, wobei B eine endliche Anzahl von Teilfolgen der Länge n aufweist derart, dass jede dieser Teilfolgen einer eindeutigen Position in B entspricht, sodass das lokale Auslesen einer solchen Teilfolge es erlaubt, die Position eines Messpunktes (13) nach Zeile und Position in dieser Zeile zu bestimmen, indem die Prüfspitze (5)25. The method according to any one of claims 12 to 20, in which the code strips (10) implement a line-oriented pattern which encodes a bit sequence B, where B has a finite number of substrings of length n such that each of these substrings has a unique position in B corresponds so that the local reading of such a partial sequence allows to determine the position of a measuring point (13) by line and position in this line by using the test probe (5)
990 ausgehend von (13) entlang einer Linie (11) über mindestens n Codestreifen geführt wird.990 starting from (13) along a line (11) over at least n code strips.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, wobei v Muster (39) und (40) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, jeweils eine Bitfolge Bx und By codieren und einander gekreuzt überlappen,26. The method according to any one of claims 12 to 20, wherein v patterns (39) and (40) according to one of claims 8 to 10, each encode a bit sequence Bx and By and overlap one another in a crossed manner,
995 und wobei ausgehend von einem Messpunkt (13) die x- und y-Position von (13) bestimmt wird,995 and the x and y position of (13) is determined on the basis of a measuring point (13),
indem (39) und (40) entlang einer gegen (39) und (40) geneigten Linie (11) gleichzeitig ausgelesen werden und dabei je ein Schlüssel Sx und Sy gewonnen wird, sodass Sx und Sy jeweils eindeutig eine Position in Bx und By bestimmt.by simultaneously reading (39) and (40) along a line (11) inclined against (39) and (40) and thereby obtaining a key Sx and Sy, so that Sx and Sy uniquely determine a position in Bx and By ,
10001000
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die verzahnten Muster so geneigt sind, dass sie gleichzeitig entlang einer horizontalen Linie (11 ) auslesbar sind.27. The method according to claim 26, wherein the toothed patterns are inclined so that they can be read out simultaneously along a horizontal line (11).
10051005
28. Verfahren nach Anspruch 14, wobei ein planares Muster aus zwei Teilmustern (97), (98) nach Anspruch 12 gebildet ist, und wobei bevorzugt die verzahnten Muster und die Codestreifen dieser Muster mit einer Schar von Hilfselektroden (12), die in einer Ebene mit (97), (98) angebracht sind, voneinander getrennt werden können, und wobei diese Hilfselektroden durch Leitungen verbunden sind, welche nach Art einer mehrlagigen Schaltung von (97), (98) isoliert sind.28. The method according to claim 14, wherein a planar pattern is formed from two partial patterns (97), (98) according to claim 12, and wherein preferably the interleaved patterns and the code strips of these patterns with a family of auxiliary electrodes (12), which in one Level with (97), (98) are attached, can be separated from each other, and these auxiliary electrodes are connected by lines which are isolated in the manner of a multilayer circuit of (97), (98).
10101010
29. Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Teilmuster (97), (98) jeweils als verzahnte Nahfeldantennen samt jeweils koplanarer eigener Hilfselektrode (12) realisiert sind, und von einer isolierenden Schicht voneinander getrennt sind.29. The method according to claim 14, wherein the partial patterns (97), (98) are each implemented as toothed near-field antennas together with their own coplanar auxiliary electrodes (12), and are separated from one another by an insulating layer.
10151015
30. Lesegerät (6) zum Auslesen eines Musters nach einem der Ansprüche 1 bis 14, welches das Nahfeld eines Musters (3) mit mindestens einer Prüfspitze (5) nachweist und an eine Auswerteelektronik (7) ' weiterleitet, die das gemessene Nahfeldsignal decodiert, ohne dass die Prüfspitze (5) mit dem Muster (3) einen ohmschen Kontakt hätte.30. reading device (6) for reading out a pattern according to one of claims 1 to 14, which detects the near field of a pattern (3) with at least one test probe (5) and forwards it to evaluation electronics (7) 'which decodes the measured near field signal, without the test tip (5) having an ohmic contact with the sample (3).
10201020
31. Lesegerät nach Anspruch 30, wobei die Prüfspitze (5) durch einen leitenden Mantel (17) abgeschirmt ist und zusätzlich durch eine isolierende Schicht (18) mechanisch geschützt, sodass (5) das Muster (3) nachweist, ohne mit dieser ohmschen Kontakt zu haben, wobei das Lesegerät entlang einer Linie (11) geführt wird, und sowohl einen sprechenden als auch einen Positionscode auslesen kann.31. Reading device according to claim 30, wherein the test probe (5) is shielded by a conductive jacket (17) and additionally mechanically protected by an insulating layer (18), so that (5) detects the pattern (3) without having ohmic contact with it to have, wherein the reader is guided along a line (11) and can read both a speaking and a position code.
10251025
32. Lesegerät nach Anspruch 30 oder 31, mit mindestens 2 Prüfspitzen (25), (45), wobei die Prüfspitzen so angeordnet sind, dass sie eine Muster nacheinander auslesen, und wobei durch Differenzmessung die Kanten einer Muster erkannt werden können, und wobei durch Korrelation der von den jeweiligen Prüfspitzen gemessenen Signale die Geschwindigkeit ermittelt 1030 werden kann, mit der die Prüfspitzen entlang der Linie (11) geführt werden.32. Reading device according to claim 30 or 31, with at least 2 test probes (25), (45), the test probes being arranged in such a way that they read out a pattern one after the other, and wherein the edges of a pattern are recognized by differential measurement and, by correlating the signals measured by the respective test probes, the speed at which the test probes are guided along the line (11) can be determined 1030.
33. Lesegerät nach Anspruch 30 oder 31, mit mehreren Prüfspitzen, das diagonal über die Codestreifen eines Positionsmusters (97), (98) geführt wird und die Information in mindestens einer Kachel jeweils in (97) und (98) ausliest und so die Position eiens Messpunktes bestimmt.33. Reader according to claim 30 or 31, with a plurality of test probes, which is guided diagonally over the code strips of a position pattern (97), (98) and reads the information in at least one tile in each case in (97) and (98) and thus the position determined its measuring point.
10351035
34. Lesegerät nach einem der Ansprüche 30 bis 32 mit einem Kamm aus aneinander liegenden, abgeschirmten Prüfspitzen (5), wobei das Lesegerät ein Messkreuz (50) beinhaltet, und wobei der Prüfspitzeπkamm ein Liniensegment (51) bildet, entlang dessen das Muster sequentiell vermessen wird. ' '34. Reader according to one of claims 30 to 32 with a comb of adjacent, shielded test probes (5), the reader including a measuring cross (50), and wherein the test probe comb forms a line segment (51) along which the pattern is measured sequentially becomes. ''
10401040
35. Lesegerät nach Anspruch 34, bei dem das Liniensegment (51) sich'an eine gekrümmte Fläche anschmiegt, wobei die Krümmung von (51) ess- und der Ausleseprozess entsprechend kompensierbar ist.35. Reading device according to claim 34, in which the line segment (51) conforms to a curved surface, the curvature of (51) eating and the reading process being able to be compensated accordingly.
10451045
36. Lesegerät nach einem der Ansprüche 34 bis 35, wobei das Lesegerät entlang einer Linie (53) geführt wird, sodass der Kamm eine Muster (35), als zweidimensionalen Barcode gebildet, auslesen kann, und wobei dieser Barcode eine eigene Position und Orientierung beinhaltet, sodass die Position eines Punktes (13) auf dieser Fläche ermittelt werden kann.36. Reading device according to one of claims 34 to 35, wherein the reading device is guided along a line (53) so that the comb can read out a pattern (35), formed as a two-dimensional bar code, and wherein this bar code contains its own position and orientation , so that the position of a point (13) on this surface can be determined.
10501050
37. Grafiktablett (85) nach einem der Ansprüche 1 bis 29, das beliebig beschrift- und bedruckbar ist.37. Graphics tablet (85) according to any one of claims 1 to 29, which can be labeled and printed on as desired.
38. Grafiktablett nach Anspruch 37, das unter eine bestimmte Seite (78) einer konventionellen gebundenen Druckpublikation 1055 geschoben wird38. Graphics tablet according to claim 37, which is pushed under a specific page (78) of a conventional bound print publication 1055
39. Grafiktablett nach Anspruch 38, das einer Publikation zugeordnet ist, und dieser Publikation beigepackt werden kann.39. Graphics tablet according to claim 38, which is assigned to a publication and can be enclosed with this publication.
10601060
40. Grafiktablett nach einem der Ansprüche 37 bis 39, mit physischen Merkmalen, welche zusammen mit einer entsprechenden Gestaltung der Seite (78), deren Fixierung während der Positionsmessung gewährleisten.40. Graphics tablet according to one of claims 37 to 39, with physical features which, together with a corresponding design of the side (78), ensure their fixing during the position measurement.
1065 41. Verfahren zur Nutzung eines Grafiktabletts nach einem der vorstehenden Ansprüche. 1065 41. Method for using a graphics tablet according to one of the preceding claims.
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