用于与网络计算机系统交互作用的设备的制作方法

文档序号:6649707阅读:403来源:国知局
专利名称:用于与网络计算机系统交互作用的设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种实现与网络计算机系统交互作用的设备。其尤其应用于采用打印机将界面打印在一表面上产生接口面的系统。
研究开发本发明主要用于产生接口面,其允许用户与网络化信息交互作用并通过高速网络化彩色打印机在要求时获得交互式打印资料。尽管在这里对本发明的描述将在很大程度上参考这一应用,然而应当理解本发明并不限于使用于这一领域。
共同未决申请在以下共同未决申请中公开了与本发明相关的不同的方法、系统和设备,这些申请是由本发明的申请人或受让人与本发明同时提交的PCT/AU00/01442,PCT/AU00/01444,PCT/AU00/01446,PCT/AU00/01445,PCT/AU00/01450,PCT/AU00/01453,PCT/AU00/01448,PCT/AU00/01447,PCT/AU00/01459,PCT/AU00/01451,PCT/AU00/01454,PCT/AU00/01452,PCT/AU00/01443,PCT/AU00/01455,PCT/AU00/01456,PCT/AU00/01457,PCT/AU00/01458以及PCT/AU00/01449。
这里通过交叉引用结合引用这些共同未决申请的公开内容。
在以下共同未决申请中公开了与本发明相关的不同的方法、系统和设备,这些申请是由本发明的申请人或受让人在2000年10月20日提交的PCT/AU00/01273,PCT/AU00/01279,PCT/AU00/01288,PCT/AU00/01282,PCT/AU00/01276,PCT/AU00/01280,PCT/AU00/01274,PCT/AU00/01289,
PCT/AU00/01275,PCT/AU00/01277,PCT/AU00/01286,PCT7AU00/01281,PCT/AU00/01278,PCT/AU00/01287,PCT/AU00/01285,PCT/AU00/01284以及PCT/AU00/01283。
这里通过交叉引用结合引用这些共同未决申请的公开内容。
在以下共同未决申请中公开了与本发明相关的不同的方法、系统和设备,这些申请是由本发明的申请人或受让人在2000年9月15日提交的PCT/AU00/01108,PCT/AU00/01110以及PCT/AU00/01111。这里通过交叉引用结合引用这些共同未决申请的公开内容。
在以下共同未决申请中公开了与本发明相关的不同的方法、系统和设备,这些申请是由本发明的申请人或受让人在2000年6月30日提交的PCT/AU00/00762,PCT/AU00/00763,PCT/AU00/00761,PCT/AU00/00760,PCT/AU00/00759,PCT/AU00/00758,PCT/AU00/00764,PCT/AU00/00765,PCT/AU00/00766,PCT/AU00/00767,PCT/AU00/00768,PCT/AU00/00773,PCT/AU00/00774,PCT/AU00/00775,PCT/AU00/00776,PCT/AU00/00777,PCT/AU00/00770,PCT/AU00/00769,PCT/AU00/00771,PCT/AU00/00772,PCT/AU00/00754,PCT/AU00/00755,PCT/AU00/00756以及PCT/AU00/00757。
这里通过交叉引用结合引用这些共同未决申请的公开内容。
在以下共同未决申请中公开了与本发明相关的不同的方法、系统和设备,这些申请是由本发明的申请人或受让人在2000年5月24日提交的PCT/AU00/00518,PCT/AU00/00519,PCT/AU00/00520,PCT/AU00/00521,PCT/AU00/00522,PCT/AU00/00523,PCT/AU00/00524,PCT/AU00/00525,PCT/AU00/00526,PCT/AU00/00527,PCT/AU00/00528,PCT/AU00/00529,PCT/AU00/00530,PCT/AU00/00531,PCT/AU00/00532,PCT/AU00/00533,PCT/AU00/00534,PCT/AU00/00535,PCT/AU00/00536,PCT/AU00/00537,PCT/AU00/00538,PCT/AU00/00539,PCT/AU00/00540,PCT/AU00/00541,
PCT/AU00/00542,PCT/AU00/00543,PCT/AU00/00544,PCT/AU00/00545,PCT/AU00/00547,PCT/AU00/00546,PCT/AU00/00554,PCT/AU00/00556,PCT/AU00/00557,PCT/AU00/00558,PCT/AU00/00559,PCT/AU00/00560,PCT/AU00/00561,PCT/AU00/00562,PCT/AU00/00563,PCT/AU00/00564,PCT/AU00/00565,PCT/AU00/00566,PCT/AU00/00567,PCT/AU00/00568,PCT/AU00/00569,PCT/AU00/00570,PCT/AU00/00571,PCT/AU00/00572,PCT/AU00/00573,PCT/AU00/00574,PCT/AU00/00575,PCT/AU00/00576,PCT/AU00/00577,PCT/AU00/00578,PCT/AU00/00579,PCT/AU00/00581,PCT/AU00/00580,PCT/AU00/00582,PCT/AU00/00587,PCT/AU00/00588,PCT/AU00/00589,PCT/AU00/00583,PCT/AU00/00593,PCT/AU00/00590,PCT/AU00/00591,PCT/AU00/00592,PCT/AU00/00594,PCT/AU00/00595,PCT/AU00/00596,PCT/AU00/00597,PCT/AU00/00598,PCT/AU00/00516,PCT/AU00/00517 and PCT/AU00/00511。
这里通过交叉引用结合引用这些共同未决申请的公开内容。
背景技术
当前,互联计算机系统的用户通常使用显示信息的监视器和输入信息及与计算机系统交互作用的控制装置,例如键盘、鼠标、跟踪球、游戏杆等,经由本地计算机终端(例如个人计算机)与该系统进行交互作用。尽管这样的接口功能强大,但其体积相对庞大而不便于携带。打印在纸上的信息可能比打印在计算机监视器上的信息更易于阅读且更便于携带。然而,与键盘或鼠标不同,用于纸上的笔通常无法与计算机软件交互作用。
对许多应用来说,这种典型的终端配置的类型具有多种限制。例如,在室内环境下,由于终端和附属设备(打印机、扫描仪等)通常必然地被安装在专门组织用于容纳网络终端,例如家庭办公室的设备中,因此会产生阻碍。这里,为访问该终端,操作员必须采取审慎的行动来使用该专门设备,例如进入该家庭办公室。这不会导致计算机系统的使用与其他家用设置的更多的通用功能自然结合。因此将更期望用户能够附带地而不是专门的与计算机终端进行交互。
此外,传统的网络终端和各种计算机附属设备通常被设计并包装为这样一种形式,其中,其被适应于桌面型应用,且由此可倾向于使用有效的空间。

发明内容
根据本发明的第一个方面,提供一种设备, 其实现与网络计算机系统的交互作用,该设备包括用于存储和冷却由设备用户使用的产品的设备;及与所述设备集成为一个整体的打印机装置,该打印机装置可与所述网络计算机系统可操作地互相连接,该打印机装置包括打印机模块,其可操作来打印从所述网络计算机系统传送来的至少一个表单,且该打印机装置被配置为接收来自由设备用户操作的检测装置的指示数据,该检测装置,当被置于相对于所述至少一个表单可操作的位置时,检测该指示数据。
根据本发明的第二个方面,提供一种用于存储和冷却产品的设备,该设备包括一整体打印机。
于是本发明提供一种装置,通过该装置可将网络终端功能引入通用主机设备,例如家用冰箱。这种设备通常可通过例程访问并常常作为家务成员的日常行为的一部分。
在家庭环境下,厨房,具体地说是厨房冰箱可被看作是行为的焦点。因此本发明能提供利用该设备的物理尺寸和集中位置的能力。
相应的,本发明包括使用一种系统和方法,其能够利用一种或多种形式与计算机系统交互作用。尽管该方法和系统可结合单个计算机系统使用,在一具体优选形式下,其被设计为在网络计算机,例如因特网上操作。
作为一个物理实体,该交互式表单被置于任何适合结构的表面介质上。然而,在一优选配置下,该表单包括页面材料,例如纸张等等,其上打印有编码数据且其允许与及计算机系统进行交互作用。该编码数据优选为可检测到的,但不排除在可见光谱之外,由此使其能够机读但肉眼无法看到。该表单还可包含可见材料,其向用户提供信息,例如该表单的应用或目的,且其可见信息可被注册或与该相关隐藏编码数据的位置相关。
该系统还包括一检测装置,用于将数据从表单转移到该计算机系统,且在某些情况下,作用于附加数据。此外,该检测装置可采取多种形式但优选是简洁且易于携带的。在一具体优选配置中,该检测装置被配置为笔,其被设计为能够物理标记该交互式表单且可选择地实现对来自该表单的编码数据的读取并使其传送到计算机系统。该编码数据然后提供控制信息,被配置为使得用户对其的指定将指令应用于在计算机系统或网络上运行的软件。
在该表单和检测装置之间交互作用的本质和每个对该计算机系统有贡献的数据均可改变。在一种配置下,有关该表单的编码数据指示该表单的特征(identity)和在该表单上的至少一个参考点。在另一实施例中,该交互式表单包括指示该表单参数的编码数据,然而该检测装置可操作来向该计算机系统提供与该表单有关的关于自身行动的数据连同来自该表单的数据。在又一实施例中,该表单包括至少识别该表单的编码数据,且该检测装置被设计为向计算机系统提供基于该表单编码数据的数据以及基于识别该设备用户的数据。
在一优选配置下,该系统和方法使用专门设计的打印机来打印该交互式表单。此外,这些打印机构成或形成计算机系统的一部分且被设计来接收来自检测装置的数据。如上所述,本发明的系统和方法可理想地适用于在网络上操作。在该配置下,该打印机被完全集成进入该网络且允许在要求时打印该交互式表单,并允许混合使用多点和单点通信协议分配表单。
相应地,在一优选表单中,本发明提供使用用于计算机系统的基于纸和笔的界面的方法和系统。其提供多种重要的优势,优于传统的计算机系统。纸的优势在于其可被广泛地用于显示和记录信息。此外,打印的信息比显示在计算机屏幕上的信息更易于读取。而且,纸不依赖于电池,在亮光下即可阅读,可强壮地接受咖啡泼洒等等,且易于携带便于处理。此外,该系统允许捕捉手画和手写,这使得其表达比通过计算机键盘和鼠标的输入更丰富。


以下将参考附图、仅借助于并非限制性的实施例对本发明的优选和其他的实施例进行描述。其中图1为打印网页样本和其在线页面说明之间关系的示意图;图2为页面笔、页面打印机、页面纸服务器和页面应用服务器之间的关系的示意图;图3示出通过网络互联的页面服务器和打印机的集合;图4为打印页面的高级结构及其在线页面说明的示意图;图5a为页面标记的结构的示意图;图5b为示出图5a所示的一组标签和形式为网页笔的网页检测装置的视界之间的关系的平面图;图6a为示出网页标签的可选结构的平面图;图6b为图6a所示的一组标签和形式为网页笔的网页检测装置的视界的关系的平面图;图6c为示出如图6a所示的9个标记的排列的平面图,其中目标在相邻标签间共享;图6d为示出图6a中所示的标签的四个码字的符号的交织和旋转的平面图;图7为标记图象处理和解码算法的流程图;图8为网页笔及其相关的标签检测视角锥体的透视图;图9为图8所示的网页笔的透视分解图;图10为用于图8和9中的网页笔的笔控制器的示意性框图;图11为壁装式的网页打印机的透视图;图12为沿图11的网页打印机的长度方向所截取的截面图;图12a为图12的局部放大图,示出双面打印机械和胶轮组件的截面;图13为图11和12中的网页打印机的墨盒、墨、空气和胶通路以及网页打印机的详细示图;图14为图11和图12所示的用于网页打印机的打印机械控制器的示意性框图;图15为双面打印机械控制器和与图14中的打印机械控制器相关的MemjetTM打印头的示意性框图;图16为用于图14和15所示的打印机械控制器的示意性框图;图17为如用于,例如图10-12中的网页打印机中的单个MemjetTM打印元件的透视图;图18为MemjetTM打印元件阵列的一小部分的透视图;图19为示出图13中所示的MemjetTM打印元件的操作周期的一系列透视图;图20为页宽MemjetTM打印头的一小部分的透视图;图21为壁式打印机的单独的分解图;图22为墨盒的分解图;图23为打开的媒质托盘的前视四分之三视图;图24为打印机的电系统的前视四分之三视图;图25为该电系统的后视四分之三视图;
图26为装订组件的截面图;图27为打开的胶轮组件的后视四分之三视图;图28为该装订组件和出口舱的截面图;图29为该媒质托盘的顶视四分之三视图;图30为该打印机顶部的截面图;图31为根据本发明的包括网页打印机的冰箱的透视图;图32为图31的冰箱的透视图,具有打开的消费品的入口;图33为图31所示的冰箱的透视图,示出热检测器以及网络和电源连接;及图34为图31的冰箱的横截面图。
具体实施例方式
注MemjetTM为Silverbrook Research Pty Ltd,Australia的注册商标。
在该优选实施例中,本发明被配置为工作于与网页联网的计算机系统,以下将给出其详细描述。应当理解并非每一个实施例都将必须体现以下讨论的关于该基本系统的所有或绝大多数具体细节和延伸。然而,该系统被以其最完整的形式描述,以在试图理解本发明的优选实施例和方面运行的上下文时降低对外部参考的需要。
简单的概括是,该网页系统的优选形式采用形式为映象表面的计算机界面,即物理界面,其包括对保留在计算机系统中的表面映象的参考。可通过适当的检测装置来请求该映象参考。根据该特定的实施,可对该映象参考进行可视编码或不可视编码,且以这样的方式对其进行定义使得对该映象表面的本地请求在该映象内和不同的映象之间均产生模糊的映象参考。该计算机系统可包括关于该映象表面的特征的信息,且可基于由检测装置使用映象表面提供的映象参考检索该信息。由此检索的该信息可采取该形式的行动响应于操作员与表面特征的交互,所述形式的行动由计算机系统以操作员的名义来启动。
在其优选形式中,该网页系统依赖于网页的产生和人与网页的交互作用。这些是打印在普通用纸上的文本、图形和图象,但其工作更象是交互式网页。使用肉眼基本上看不见的墨将信息编码在每一页上。然而,该墨,从而编码数据可被光成象笔检测并被发送至网页系统。除纸以外也可使用其他的基底。在该优选实施例中的该编码信息为红外吸收墨,且因此可使用红外敏感的光学检测器。如果需要,也可使用其他波长或使用检测技术而不是光学检测;或者是使用磁性墨和检测器。
在该优选形式下,可使用该笔来点击每一页上的活动按钮和超级链接以请求来自网络的信息或用信号向网络服务器表示参数选择。在一实施例中,可自动识别用手写在网页上的文本并将其转换为网页系统中的计算机文本,允许填充这些表单。在其他实施例中,可自动证实记录在网页上的签字,允许安全地授权电子商务交易。
如在图1中所示,打印网页1可表示一交互式表单,其既可由用户实际地填入该打印网页上,也可通过该笔和网页系统的通信“电子的”填入该打印网页上。该例示出包含名称和地址字段及提交按钮的“请求”表单。该网页包括使用可见墨打印的图形数据2和使用不可见墨打印为标记4的集合的编码数据3。存储在网页网络上的相应的网页说明5描述了该网页的各个单独的元件。具体的,其描述了每个交互式元件(在该例中即文本字段和按钮)的类型和空间范围(区域),以允许该网页系统通过该网页正确地解释输入。提交按钮6,例如,具有一对应于相应图形8的空间范围的区域7。
如图2所示,网页笔101结合网页打印机601、家用、办公室用或移动用连接因特网的打印设备工作,所述网页笔的优选形式示于图8和9中,以下将对其详述。该笔是无线的且通过短程无线链接9与网页打印机安全地通信。如果需要,该笔可通过使用电线或红外发射器被连接至该系统,尽管这两种替换均会限制其应用。
网页打印机601能够周期性的或在需要时发送私人报纸、杂志、目录、小册子或其他出版物,这些均以高质量被打印在交互式网页上,其中,所述网页打印机601的一优选形式示于图11-13中且以下对其进行更详细的描述。与个人计算机不同,该网页打印机为一设备,其可以是,例如,壁挂式的,邻近首先使用早间新闻的区域,例如在用户的厨房、早餐桌附近或邻近白天出发的家务点。其还可以以桌面、台式、手提式及微型版本的形式出现。
打印在其使用端的网页兼具纸的容易使用和交互式媒体的时间性和交互性的优点。
如在图2所示,网页笔101与打印网页1上的编码数据相互作用,并通过一短程无线电链接9与网页打印机进行该交互作用。打印机601将该交互作用发送至相应的网页页面服务器10用于解释。在适当的情况下,该网页服务器将一相应的消息发送至运行在网页应用服务器13上的应用计算机软件。该应用服务器然后可发送一响应,该响应打印在该发起打印机上。
通过与基于高速微电机系统(MEMS)的喷墨(Memjet)打印机结合使用,在该优选实施例中,该网页系统在很大程度上更加便利。在该技术的优选形式下,用户可获得相对更高速度和更高质量的打印。在其优选形式下,网页出版物具有传统新闻杂志的物理特征,例如一组字母大小的光滑页面以在两面彩色打印,其被装订在一起以易于导航和舒适的处理。
该网页打印机采用宽带因特网接入的日益提高的可用性。在美国,95%的家庭可用到缆线服务,且提供宽带因特网接入的电缆调制解调器服务已可用于上述的20%。该网页打印机还可以以较低速的连接进行操作,但这会造成较长的传递时间或较低的图象质量或者两者。实际上,可使用现存的用户喷墨和激光打印机来启动该网页系统,尽管该系统将会以更慢的速度操作,且由此从用户的角度来看更加不能被接受。在其他实施例中,该网页系统用于一私有企业内部网上。在另一实施例中,该网页系统用于单个计算机或计算机使能的装置,例如打印机。
该网页网络上的网页出版服务器14被配置为向网页打印机传递打印质量出版物。期刊出版物通过单点和多点因特网协议被自动地传送至订阅网页打印机。私人出版物则根据各个用户的概况被过滤和格式化。
网页打印机被配置为支持任意个数的笔,且一个笔可以与任意数量的网页打印机工作。在该优选实施例中,每个网页笔具有一独特的标识符。一个家庭可具有一系列彩色网页笔,每一个被分配给该家庭的每个成员。这使每个用户关于网页出版服务器和应用服务器维护一不同的档案,假定该分配的笔仅被各家庭成员使用。然而,如下所解释的,也可使用其他装置来识别用户。
网页笔还可注册于一网页注册服务器11并被链接于一个或多个支付卡帐户。这使得能够使用网页笔来安全地授权进行电子商务支付。该网页注册服务器比较该网页笔获得的签名和一之前注册的签名,使其向电子商务服务器认证该用户的身份,也可使用其他生物测定方法确认身份。网页笔的一个版本包括质问扫描,由网页注册服务器以类似方式来确认。
尽管网页打印机可在不需要用户干预的情况下发送期刊,例如早间新闻,但其被配置为从不发送未经请求的垃圾邮件。在其优选形式下,其仅传递来自被订阅用户或授权来源的期刊。在这一点上,网页打印机不同于传真机或电子邮件帐户,其可被知道电话号码和邮件地址的任何垃圾邮件发送者看到。或者,可使该整个系统对外部用户来说是可见的,或向每个用户提供将其打印机暴露于外部用户的能力。这可以是借助于选择被允许发送垃圾邮件的外部用户。
1.网页系统结构使用统一模型语言(UML)类示图来描述系统中的每个对象模型。类示图包括一组由关系连接的对象类,且这里主要关心两种关系联系(association)和概括(generalization)。联系代表对象之间即类实例之间的某种关系。概括与实际的类相关,且可按下列方式理解如果类被看作是该类的所有对象的集合,且A类为B类的概括,则B仅为A的子集。
每个类被绘制为标有该类名称的矩形。其包含由水平线将其与该名字分开的该类属性的列表,和该类的操作列表,由一水平线将其与属性列分开。在后续的该类示图中,操作从未被模型化。
联系被绘制为连接两个类的线,可选择地在任一端标记该联系的多样性。缺省的多样性是1。星号(*)指示“多种”的多样性,即零或更多。每个联系被可选择地标记有其名称,且其也被可选择地在其任意端标记有相应类的角色。开放的菱形表示集合联系(为一部分),且被绘制在该联系线的聚合端。
概括关系(“为一”)被绘制为连接两个类的实线,在概括端具有一箭头(开放三角的形式)。
当一类示图被分成多个示图时,在除了定义被复制的类的主示图的所有的图中,该被复制的任何类被以一虚的轮廓线示出。仅在定义它的地方示出其特征。
1.1网页网页是网页网络建造的基础。它们为公开的信息和交互式服务提供基于纸张的用户界面。
网页包括参考该页面的在线说明被不可见地加注标签的打印页面(或其他表面区域)。该标签可被打印在或打印进该页面的表面,可以在该页面的子层或可以被引入该页面。该在线网页描述由网页页面服务器永久维护。该页面说明描述该页面可见的布局和内容,包括文本、图形和图象不同网页的页面说明可共享例如图象这样的元件,尽管网页(及相关的页面说明)显然是不同的。每个网页的页面说明可包括对这些公共元件的参考。网页允许使用网页笔在其表面上的标记被网页系统同时捕获并处理。
多个网页可共享相同的页面说明。然而,为允许分辨出通过否则市同一页面的输入,每个网页被分配一个唯一的网页标识符。该页面ID具有足够的精确性来区别所有被设想用于该使用环境的网页。小环境对精确度的要求不如与大环境对精确度的要求那么严。
对网页说明的每个参考被编码在一打印标签上。该标签识别其上显示的唯一页面,由此间接识别该页面说明。在这些优选实施例中,该标签还识别其在网页中的位置。这些标签的特征将在以下详细描述。
这些标签被以红外吸收墨打印在任何基底上,该基底是可反射红外线的,例如普通的纸张。肉眼看不见近红外波长,但该波长可容易地被使用适当滤波器的固态图象检测器检测到。可使用该对相对波长敏感的检测器,其中不需要滤波器。对适当的基底和检测器,也可使用其他的波长。
在网页笔中,由区域图象检测器来检测标签,由该标签解码和编码的数据被发送至网页系统,优选通过最近的网页打印机。该笔是无线的且通过短程无线电链接与网页打印机通信。这些标签足够小且被密集地布置,使得即使在该页面上单击,该笔也能可靠地成象。重要的是该笔识别该标签且针对每一次与该页面的交互提取页面ID和位置,由于该交互作用是与状态无关的(stateless)。这些标签被可纠错地编码为使其实际上可部分容许表面损伤。
该网页页面服务器为每个打印网页维护唯一的页面实例,允许它为每个打印网页的页面描述中的输入区域维护独特的一组用户提供的值。
页面说明、页面实例和打印页面之间的关系如图4所示。在该优选实施例中,该网页实例与打印它的网页打印机以及请求它的网页用户(如果知道)有关。对本发明基本形式的工作来说以下情况不是必须的,即页面实例与打印相应物理页面的网页打印机或请求它的或为其打印页面的网页用户有关。
1.2网页标签1.2.1标签数据内容在一优选形式中,每个标签识别其出现的区域,以及该标签在该区域中的位置。标签还可包含与作为一个整体的该区域或该标签相关的标记。一个或多个标记位可以,例如向标签检测装置发出信号以提供反馈,指示与该标签的邻近区域相关的功能,而使该检测装置无须参考该区域的说明。网页笔,例如当在超级链接的区域中时,照亮一“有效区域”LED。
如在以下详细描述的那样,在一优选实施例中,每个标签包含一个易于识别的不变量结构,其辅助进行初始检测,且其有助于使由该表面和检测过程引起的任何弯曲的影响最小化。该标签优选并列显示整个页面,且其足够小并被密集的排列,使得即使在该页面上单击该笔也能够可靠的成象至少一个标签。重要的是该笔针对与该网页的每一次交互作用均可识别页面ID和位置,因为该交互作用是与状态无关的。
在一优选实施例中,标签所涉及的区域与一整个页面一致,且编码在该标签的该区域ID由此与该标签出现的该页面的页面ID同义。在其他实施例中,该标签涉及的区域可以是一网页或其他表面的任意子区域。例如,其可与一交互式元件的区域一致,其中该区域ID可直接识别该交互式元件。
每个标签典型地包括16位的标签ID,至少90位的区域ID,和多个标记位。假设每平方英寸的最大标签密度为64,则16位标签ID支持多达1024平方英寸的区域尺寸。通过简单使用毗邻区域和映象,在不提高该标签ID精度的情况下,即可不断映象更大的区域。区域ID和标签ID之间的区别通常是一个便利。为绝大多数目的,这两个的串联可被认为是全球唯一的标签ID。反过来,其还便于将结构引入该标签ID,例如,定义该标签的x和y轴。一90-位的区域ID允许单独唯一识别290(~1027或1千万亿万亿)个不同的区域。标签还可包括类型信息,且一区域可使用混合的标签类型标记。例如,可使用一组编码x轴的标签和另一组与第一组交织的编码y轴的标签来标记一区域。将会理解该区域ID和标签ID可以或多或少于仅根据系统使用的环境所进行的描述。
1.2.2标签数据编码在一个实施例中,每个标签包括120位的信息。该120位标签数据的信息被使用(15,5)里德-所罗门编码冗余编码。这产生出360个编码位,每个包括15个4位符号的码字。该(15,5)代码允许每个码字纠正5个字节的错误,即,其能够容许的符号误码率高达33%。
每个4-位符号以空间连贯的形式表示在标签中,且这六个码字的符号在该标签内在空间上是相互交织的。这使得一区间误差(影响多个空间相邻位的误差)损坏最少个数的整个符号和任意码字中最少数量的符号,由此使区间误差被完全纠正的可能性最大化。
任何适当的纠错编码均可被用于替代(15,5)里德-所罗门码,例如,具有更大或更小冗余、相同或不同符号以及码字大小的所罗门码;另一个分组码;或不同种类的码,例如卷积码(参见,例如,StephenB.Wicker,Error Control System for Digital Communication and Storage,Prentice-Hall 1995,这里交叉引用其内容)。
1.2.3标签物理结构该标签的物理表示,如图5所示,包括固定目标结构15,16,17和可变数据区域18。该固定目标结构允许例如网页笔的检测装置检测该标签并推断与该检测器相关的其三维方位。该数据区域包括编码标签数据的单个位的表示。
为获得正确的标签再现,以256*256点的分辨率实现该标签。当以每英寸1600点打印时,会产生直径大约4mm的标签。在此分辨率,该标签被设计为由半径为16个点的“静区”所环绕。由于该静区还由邻近标签促成,其仅向该标签的有效直径增加16个点。
该标签包括6个目标结构。检测环15允许该检测装置初始地检测该标签。该环容易检测是因为其是旋转不变的,且因为其纵横比的简单纠正消除了立体失真的效果。方位轴16允许检测装置确定由于该检测器的偏转引起的该标签的大约的平面方位。
方位轴被倾斜产生独特的方位。四个投影目标17允许该检测装置推断该标签的精确的二维投影转换,且由此推断该标签相对于该检测器的精确的三维位置和方向。
所有目标结构足够大,以改进它们对噪音的免疫力。
整个标签的形状是环形的。这支持,其中,在不规则三角格上包装的最佳标签,例如被要求平铺显示任意非平面表面。然而,这些标签可以被安排在具有n个顶点的任何多边形的顶点,这里n的范围从3至无限,如果需要。与该圆形检测环15相结合,这使得数据位在该标签内环形排列最佳化。为最大化其尺寸,每个数据位被一径向楔表示,所述径向楔为被两个径向线围绕的及线性内部弧和径向外部弧区域的形式。在1600dpi的分辨率下,每个楔的最小尺寸为8个点,且被设计为使得其底部(即其内部弧),至少等于其最小尺寸。该楔的径向高度总是等于该最小尺寸。每个4-位的数据符号由518个2*2楔形阵列表示。
该6个码字的每一个的15个4-位数据符号被分配给该四个同心符号环18a-18d,如图5所示,以交织的方式。第一至第六个码字520-525的符号可被围绕该标签沿环形行进分配。
该交织被设计为使该相同码字的任何两个符号之间的平均空间距离最大化。也可使用这些码字的其他排列或其他数据符号。
这些标签的物理布局和/或数据符号在每个标签内的排列对本发明的工作来说都不是必须的。仅仅需要的是每个标签编码充分的信息用于预定的目的。优选在该标签中使用冗余,但在其基本条件下,这些对本发明的工作并非真正必须。当然其他的一些标签排列也可使用。其他标签结构的例子在US专利5,625,412,5,661,506,5,477,012和5,852,434以及PCT申请PCT/US98/20597中进行了描述,这里参考引用其每一个的内容。
为支持通过检测装置与标签区域的“单击”交互作用,该检测装置必须能够在其视野内看到至少一个完整的标签,而不管该检测装置置于区域中的什么位置或什么方位。因此该检测装置的视野所需的直径为该标签大小和间隔的函数。
假设一圆形标签形状,则当标签平铺显示在在一等边三角网格上时,可获得该检测器视野的最小直径,如图6所示。
1.2.4标签图象处理和解码由检测装置对图5的标签进行的标签图象处理和解码示于图7,所述检测装置如网页笔。当从图象检测器获得捕捉的图象时,确定该图象的动态范围(在20)。然后选择该范围的中心作为图象21的二进制阈值。然后根据阈值来限定该图象并将该图象分为连接的象素区域(即形状23)(为22)。丢弃太小而无法表示标签目标结构的形状。还计算每个形状的大小和质心。
然后计算每个形状的二进制形状力矩25(在24),且这为随后的定位目标结构提供了基础。中央形状力矩就其本质来说不随位置的改变而改变,且易于制成与比例尺、纵横比和旋转无关的常量。
该环形结构15第一个被定位(在26)。环形具有在被投影畸变时仍运转良好的优点。通过方位标准化和旋转标准化每个形状的力矩进行匹配。一旦其二阶力矩被标准化,则即使投影畸变很大该环形也易于识别。该环形原始方面和旋转27一起提供投影变换的有用的近似。
该轴目标结构16第二个被定位(在28)。通过将该环形的标准化应用于每个形状的力矩实现匹配,并旋转标准化结果得到的力矩。一旦二阶力矩标准化,则很容易识别该轴目标。注意需要三分之一阶力矩来消除该轴的两个可能的方位的歧义。该形状被故意斜向一侧以使其成为可能。还注意仅在应用了环形标准化后才有可能旋转标准化该轴目标,由于该投影畸变可隐藏该轴目标的轴。由于笔倾斜29,该轴目标的原始旋转提供该标签旋转的有用的近似。
四个投影目标结构17最后被定位(在30)。基于它们已知的与环形和轴目标、该环形的方位和旋转以及该轴的旋转的空间关系计算对它们位置的良好的估计。通过将该环形的标准化应用于每个形状的力矩进行匹配。一旦其二阶力矩被标准化,则该圆形投影目标便易于识别,且最接近于每个估计位置的目标被看作是一个匹配。该四个投影目标的原始质心被当作该标签空间中已知尺寸的正方形的畸变的角31,且基于对熟知的有关四个标签空间和图象空间点对的等式的求解来推断(在32)8个自由度的投影变换33(见Heckbert,P.,Fundamentals of Texture Mapping and Image Warping,Masters Thesis,Dept.of EECS,U.of California at Berkeley,Technical Report No.UCB/CSD 89/516,June 1989,这里通过交叉参考引用参考其内容)。
该推断的标签空间-图象空间投影变换被用于将标签空间的每个已知的数据位位置投影到图象空间(在36),所述图象空间被用于双线性地内插输入图象中的四个相关的邻近象素(在36)。之前计算的图象门限21被用于对结果进行门限控制以产生最后位值37。
一旦以该方式获得所有360个数据位37,该6个60-位里德-所罗门码字的每一个被解码以产生20个解码位39(在38),或总共120个解码位。注意以码字顺序对这些码字符号进行采样,使得在采样期间这些码字被明显地解交织。
如上所述,该物理标签结构或编码系统对本发明并非是必须的,且可使用每个标签的其他物理排列。将会理解识别和解码该标签图象的处理依赖于用于冗余地编码数据的该标签和系统的物理结构。
仅在所述目标与图象的关系保证该环形(如果能找到)为一整个标签的一部分时,才能在该图象的子区域能够找到该环形目标15。如果没找到且未成功地解码一完整的标签,则不为当前帧记录笔位置。假设具有足够的处理功率且理想地具有非最小的视野193,则另一策略涉及在当前图象内寻求另一标签。该获得的标签数据指示包含该标签的该区域的标识,以及该标签在该区域中的位置。然后可从保留在标签上的投影变换33以及该笔的物理轴和笔的光学轴之间的空间关系推断出该笔尖在该区域中的精确位置35,以及该笔的整个方位35。
1.2.5.其他的标签结构刚才描述的标签结构被设计为既允许规则地平铺显示平面表面,也允许不规则地平面显示非平面表面。规则平面显示一般来说在非平面表面上是不可能的。在更多通常的平面表面的情况下,即在标签的规则平面显示可能的情况下,即纸张页面等的表面,可使用利用该平铺显示的规则特征的更有效的标签结构。
图6a示出更适于规则平铺显示的另一种标签结构。该另一种标签4为正方形的且具有4个投影目标17。其结构类似于由Bennett等人在US专利5051746中描述的标签。该标签代表60个4位里德-所罗门符号47,总共240位。该标签将每个为1的位表示为点48,每一零位则没有相应的点。该投影目标被设计为在相邻的标签之间共享,如图6b和6c所示。图6b示出按正方形平铺的16个标签及相应的最小视野193,其必须横跨两个标签的对角线。图6c示出按正方形平铺的9个标签,包含所有的1位用于显示的目的。
使用一(15,7)里德-所罗门码,112标签数据被冗余地编码以产生240位编码位。这四个码字在该标签内被空间交织以最大化对区间误差的恢复能力。假设如前的16位标签ID,这允许区域ID高达92位。
该标签的承载数据点48被设计为不与它们的相邻点重叠,使得标签组不能产生出类似目标的结构。这还节省了墨。该投影目标由此允许检测该标签,因此不需要进一步的目标。如上1.2.4节所述进行标签图象处理,区别是略去步骤26和28。
尽管标签可能包含方位特征以允许消除该标签相对于该检测器的四个可能的方位的歧义,其还可能将方位数据嵌入该标签数据。例如,该四个码字可能被排列为使得每个标签方位包含一个置于该方位处的码字,如在图6d所示,这里每个符号标有其码字的长度(1-4)以及该符号在该码字中的位置(A-O)。标签解码包括在每个方位解码一个码字。每个码字可或者包含指示其是否为第一个码字的单个比特,或者指示其为哪个码字的两个比特。后一种方法的优势在于,如果,假设,仅需要一个码字的数据内容,则至少需要解码两个码字来获得该所需的数据。如果不期望区域ID在一个笔划(stroke)内改变且由此仅在一笔划的开始被解码,则可能是这种情况。在一笔划内则仅要求包含该标签ID的码字。此外,由于检测装置的旋转改变缓慢且在一个笔划内可预见,因此典型地每帧仅需要一个码字。
有可能完全省去投影目标,而是依赖自己注册的数据表示。在这种情况下,每个位值(或多位值)典型地由明显的符号(glyph)表示,即没有位值则不存在符号。这确保了数据网格被很好地填充,由此允许该网格能可靠地被识别且使其投影畸变被检测到,并随后在数据采样期间被纠正。为允许检测到标签边界,每一个标签数据必须包括一标记图形,且这些必须是可冗余地编码以允许可靠的检测。这种标记图形的额外开销类似于明确的投影目标的额外开销。一种这样的设计使用关于网格顶点定位不同点的点来表示不同的符号,由此表示不同的多位值(见Anoto Technology Description,Anoto April 2000)。
1.2.6标签映象解码标签得到区域ID,标签ID以及与标签相关的笔变换。在可将该标签ID和与标签相关的笔位置转换为该标签区域内的绝对位置之前,必须知道该标签在该区域内的位置。这由标签映象给出,一种将标签区域中的每个标签ID映象为相应位置的功能。
标签映象反映用于使用标签平铺显示表面区域的设计,且其可根据表面类型而改变。当多个标签区域共享该同一平铺设计和同一标签编号设计时,它们可共享同一标签映象。
可通过区域ID来检索该区域的标签映象。由此,给定区域ID,标签ID以及笔变换,则可检索出该标签映象,可将该标签ID变换为该区域内的绝对标签位置,且可将该与标签相关的笔位置加至该标签位置以在该区域内产生一绝对笔位置。
1.2.7标签设计关注两种截然不同的表面编码设计,它们均使用之前在该节描述的标签结构。优选的编码设计使用“位置指示”标签,如前所述。另一种编码设计使用“目标指示”标签。
位置-指示标签包含标签ID,其在通过与该标签区域相关的标签映象被变换时,在该区域内产生唯一的标签位置。该笔的与标签相关的位置被加至该标签位置以在该区域内产生该笔的位置。然后这又被用于确定该笔相对于用户界面元件的位置,所述用户界面元件在与该区域相关的页面说明中。不仅可识别出该用户界面元件本身,而且还可识别出关于该用户界面元件的位置。位置指示标签因此很一般地支持对在一特定用户界面元件的区域中的绝对笔路径的捕获。
目标-指示标签包含标签ID,其直接识别与该区域相关的页面说明中的用户界面元件。在该用户界面元件的区域内的所有标签识别该用户界面元件,使它们均相同且由此不能分辨。目标-指示标签因此不能支持对绝对笔路径的捕捉。然而,它们支持相对笔路径的捕捉。只要该位置采样频率超过所遇到的标签频率的两倍,则在一个笔划内从一个采样笔位置到下一个的位移可明确得到。
使用任何一个标签设计,这些标签在网页上与相关的视觉元件配合用作用户交互式元件,因为用户可使用适当的检测装置来与该打印页交互作用,以便可由该检测装置读取标签数据,以及在该网页系统产生适当的响应。
1.3网页网络在一优选实施例中,网页网络包括分布的一组网页页面服务器10,网页注册服务器11,网页ID服务器12,网页应用服务器13,网页公开服务器14,和网页打印机601,它们通过网络19,例如因特网连接,如图3所示。
该网页注册服务器11为记录用户、笔、打印机、应用和公开之间关系的服务器,由此,其可授权不同的网络行为。其认证用户并在应用交易中代表认证用户作为签名代理。如果需要,其还提供手写识别服务。如上所述,网页页面服务器10维护有关页面说明和页面实例的永久信息。该网页网络包括任意个数的页面服务器,每个处理页面实例的一个子组。由于页面服务器还维护每个页面实例的用户输入值,例如网页打印机的客户直接向适当的页面服务器发送网页输入。该页面服务器解释任何与该相应页面的说明有关的输入。
网页ID服务器12在要求时分配文档ID51,并通过其ID分配设计提供页面服务器的负载平衡。
网页打印机使用因特网分配名称系统(DNS),或者,类似的系统,来将网页页面ID50分解为处理该相应页面实例的网页纸张请求的网络地址。
网页应用服务器13为进行交互式网页应用的服务器。网页公开服务器14为将网页文档向网页打印机公开的应用服务器。网络服务器可工作于例如来自IBM,Hewlett-Packard和Sun这些生产商的多种不同的网络服务器平台。多种网页服务器可同时运行在单个主机上,且可在多个主机上分配单个服务器。由网页服务器提供的一些和所有的功能,以及具有的由ID服务器和页面服务器提供的功能也可直接提供在例如网页打印机的网页设备中,在计算机工作站内或在本地网上。
1.4网页打印机网页打印机601为注册于网页系统的设备,且在要求时通过预约来打印网页文档。每个打印机具有一唯一的打印机ID62,且被通过例如因特网的网络且理想地是通过宽带连接连接于网页网络。
与非易失性存储器中的识别和安全设置不同,该网页打印机不需要包含任意的永久信息。就用户而言,“网络就是计算机”。网页借助于分布式的网页页面服务器10穿过时空交互地起作用,而不依赖于特定的网页打印机。
网页打印机从网页公开服务器14接收订阅的网页文档。每个文档被分为两个部分页面布局,和位于这些页面的实际文本和图象对象。因为个性化,页面布局典型针对特定的用户,因此通过适当的页面服务器单点至该用户的打印机。另一方面,文档和图象对象,通常与其他用户共享,且因此多点至所有用户的打印机和适当的页面服务器。
网页公开服务器对将文档内容分割为多点传输及单点传输进行优化。在收到该文档页面布局的单点传输后,该打印机获知收听哪个多点传输,如果存在的话。
一旦该打印机收到该完整的页面布局以及定义待被打印的文档,则其可打印文档。
该打印机光栅化(rasterize)并同时在该纸张的两面同时打印奇偶页。其包括双面的(duplexed)打印机械控制器760以及使用MemjetTM打印头350用于该目的的打印机。
打印处理包括两个分离的阶段页面描述的光栅化,以及页面图象的扩展和打印。该光栅图象处理器(RIP)包括并联运行的一个或多个标准的DSP757。该双面打印机械控制器包括自定义处理器,其实时扩展、调谐以及打印页面图象,与打印机中的打印头的操作同步。
未被启动用于不可见IR打印的打印机可选择使用吸收IR的黑墨来打印标签,尽管这将标签限制在该页面的空白区域。尽管这些页面比不可见的IR打印页面更有限的功能,因此它们仍被归类为网页。
通常网页打印机将网页打印在纸张上。更专用的网页打印机可打印更多专用的表面,例如塑料球面或页面。每个打印机支持至少一个表面类型,且支持至少一个标签平铺显示设计,且由此标签映象,用于每个表面类型。该标签映象811描述实际用于打印文档的标签平铺显示设计,其与该文档有关从而该文档的标签可被正确地解释。
图2示出网页打印机类示图,反映由网页网络上的注册服务器11维护的与打印机相关的信息。
以下在第6部分参考图11-16更详细地描述该网页打印机的优选实施例。
1.4.1 MemjetTM打印头该网页系统可使用打印机来进行操作,所述打印机使用范围很广的数字打印技术制成,包括热打印机,静电喷墨打印机,激光电子照相打印机等等。然而,为能得到广大用户的接受,期望网页打印机具有以下特征.逼真质量彩色打印.高质量文本打印
.高可靠性.低打印机耗费.低墨耗费.低纸张耗费.简单操作.近乎静音的操作.高打印速度.同时双面打印.简单表单因数.低功率消耗当前任何一种可商业得到的打印技术均不具有上述所有特征。
为生产具有这些特征的打印机,本发明申请人发明了一种新的打印技术,称之为MemjetTM技术。MemjetTM技术是一种转辙指令喷墨技术,其引入使用微电机系统(MEMS)技术制造的页宽打印头。图17示出MemjetTM打印头的单个打印元件300。网页壁式打印机引入168960个打印头元件300来形成一个1600dpi的页宽双面打印机。该打印机同时打印青色、洋红、黄色、黑色和红外墨,以及纸张调节剂和墨定影液。
该打印元件300大约110微米长且32微米宽。这些打印元件的阵列形成在一硅基底301上,该硅基底包括CMOS逻辑电路,数据传输,定时和驱动电路(未示出)。
该打印元件300的主要元件为喷嘴302,喷嘴边缘303,喷嘴腔304,流体密封305,墨通道边缘306,杠杆臂307,主动激励器梁对308,被动激励器梁对309,主动激励器锚310,被动激励器锚311,以及墨入口312。
该主动梁对308被机械地连接于接点319处的被动激励器梁对309。这两个梁对分别在它们各自的抛锚点310和311被抛锚。元件308,309,310及319的组合形成悬臂电热弯曲激励器320。
图18示出打印元件阵列300的一小部分,包括打印元件300的横截面315。该横截面315未示出墨,以清楚显示穿过硅晶片301的墨入口312。
图19(a),19(b)和19(c)示出一MemjetTM打印元件300的操作周期。
图19(a)示出在打印墨滴之前该墨面316的静止位置。通过墨面316处和在该喷嘴腔304和墨通道边缘306之间形成的流体密封305的表面张力将墨保持在喷嘴腔中。
当打印时,打印头CMOS电路将来自打印机械控制器的数据分配至正确的打印元件,锁存数据,并缓存数据以驱动该主动激励器梁对308的电极318。这使得一电流流过梁臂308大约一毫秒,产生焦耳热。焦耳热导致的温度升高使梁对308扩展。因为被动激励器梁对309未被加热,其不会扩展,造成这两个梁对产生的应力差。该应力差被弯向该基底301的电热弯曲激励器320的悬臂端部分吸收。杠杆臂307将该运动发送至喷嘴腔304。该喷嘴腔304向该位置移动大约两微米,如图19(b)所示。这提高了墨的压力,迫使墨321从喷嘴302喷出,并使该墨面316凸出。该喷嘴边缘303防止墨面316在喷嘴腔304的表面上扩散。
随着梁对308和309的温度达到平衡,激励器320回到其原始位置。这有助于使墨滴317从喷嘴腔的墨321切断,如图19(c)所示。该喷嘴腔被墨面316处的表面张力的运动重新添满。
图20示出打印头350的一部分。在网页打印机中,打印头的长度是沿方向351的纸的全部长度(典型地为210mm)。该所示部分的长为0.4mm(大约全部打印头的0.2%)。在打印时,该纸张沿方向352移动经过固定打印头。该打印头具有6个互相交叉的打印元件300,打印由墨入口312提供的六种颜色或种类的墨。
在打印期间为保护该打印头的易脆断面,将一喷嘴保护晶体330连接于该打印头基底301。对于每个喷嘴302,有一个相应的喷嘴保护孔331,通过该孔提供墨滴。为防止该喷嘴保护孔331被纸纤维或其他杂质堵塞,通过该空气入口332送入过滤的空气,且在打印期间使其离开喷嘴保护孔。为防止墨321干。在打印机空闲时该喷嘴保护被密封。
1.5网页笔该网页系统的主动检测装置通常为一笔101,其使用嵌入的控制器134,能够通过图象检测器从页面捕捉并解码IR位置标签。该图象检测器为具有适当的过滤器的固态装置,以允许仅在近红外波长检测。如以下详述,当笔尖与该表面接触时,该系统能够检测,且该笔能够以足够的速率捕捉手写(即,在200dpi或更大以及100Hz或更快)。加密由该笔捕捉的信息并将其无线发送至打印机(或基站),打印机或基站解释关于该(已知)页面的数据,或在优选实施例中,将该信息发送至网页服务器以用于解释。
该网页笔的优选实施例既可作为标记墨笔操作,又可作为非标记铁笔操作。然而该标记方面在将网页系统用作浏览系统来说是不必要的,例如当其被用作因特网接口时。每个网页笔均向该网页系统进行注册且具有唯一的笔ID61。
当任一笔尖与网页接触时,该笔确定其相对于该页面的位置和方向。该笔尖被连接于一力检测器,且关于一阈值来解释该笔尖上的力以指示该笔为“上”还是“下”。这使得该页面上的一交互式元件通过与该笔尖的压力被“点击”,以便请求,即来自网络的信息。此外,将该力捕获作为连续值以允许,例如一签字的整个动态范围被确认。当受到一特定的力时,该笔尖可移动,所述力大于通常写字所用的力。为“点击”,该用户使用足够的力来移动该笔尖。与由不移动的笔尖提供的反馈相比,可向用户提供更多所需的反馈。
笔通过在红外光谱成象该笔尖附近的页面的区域193来确定其笔尖在网页上的位置和方向。其解码最近的标签并根据成象标签的投影失真以及该笔光学的已知几何结构计算该笔尖相对于该标签的位置。尽管该笔的位置分辨率低,因为在该页面上的标签浓度与该标签的大小成反比,因此该调节的位置分辨率很高,超过精确手写识别所需的最小分辨率。
笔关于网页的动作被捕捉为一系列的笔划。一个笔划包括在该页面上的一系列标记时间的笔位置,由下笔事件引起且由随后的上笔事件完成。不管什么时候页面ID改变,笔划还标记有网页的页面ID50,在正常的条件下,其处于该笔划的开始。
每个网页笔具有一与其关联的当前选择826,允许该用户进行复制和粘贴操作等。该选择标记有时间以允许该系统在该限定的时间期间之后丢弃它。该当前选择描述页面实例的一个区域。其包括大部分近期的通过笔捕获的关于该页面的背景区域的数字墨笔划。
每个笔具有一当前笔尖824。这是由该笔最后通知给该系统的笔尖。在上述缺省的网页笔的情况下,标记墨笔尖或非标记符号笔尖是当前的。每个笔还有一当前笔尖类型825。这是通过应用,例如响应于用户从调色板上选择选择颜色最后与该笔相关的笔尖类型,。该缺省的笔尖类型是与该当前笔尖相关的笔尖类型。通过笔捕获的笔划标记有当前笔尖类型。当该笔划随后再现时,它们被以标记的笔尖类型重现。
在该笔位于其能够与之通信的打印机范围的任何时候,该笔缓慢地照亮其“在线”LED。当该笔未能关于该页面对该笔划进行解码时,其瞬间激活其“出错”LED。当该笔成功关于该页面解码一笔划时,其瞬间激活其“ok”LED。
一系列捕捉的笔划被称作数字墨。数字墨形成绘图和手写的数字交换的基础,用于手写的在线识别,并用于签字的在线确认。
该笔是无线的且通过短程无线电链接将数字墨发送至网页打印机。该发送的数字墨被加密用于保密和安全且被包装用于有效的发送,但总是在笔-上事件中被淹没以确保及时在打印机中进行处理。
当该笔在打印机的范围之外时,其在该内部存储器中缓存数字墨,该内部缓存器具有的容量可用于连续书写超过十分钟。当该笔再一次在该打印机的范围内时,其传送任何缓存的数字墨。该缓存器可提供或多或少的缓存器容量。
笔可被注册至任意多个打印机,但因为所有状态数据存在于纸张和网络上的网页上,因此笔在任意特定时刻与哪个打印机联系就非常不重要了。
以下在第6部分参考图8-10详细描述该笔的优选实施例。
1.6网页交互作用当笔用于与网页1相互作用时,网页打印机601从笔101接收与笔划相关的数据。当该笔用于执行一运动,例如进行时,该标签4的编码数据3被该笔读取。该数据允许识别该特定页以及确定相关交互元件,以及指示该笔相对于待获得的页面的相对位置。该指示数据被发送至该打印机,这里它通过DNS将该笔划的页面ID分解成该网页页面服务器10的网络地址,所述服务器维护该相应的页面实例830。然后,它将该笔划发送至页面服务器。如果该页面最近在较早的笔划内被识别,则该打印机或许已经具有在其缓存内的相关页面服务器的地址。每个网页包括由网页页面服务器(见下)永久维护的简洁的页面布局。该页面布局参考通常存储在该网页网络上的对象,例如图象、字体以及文本片段。
当该页面服务器从该笔收到笔划时,其检索该笔划应用的页面说明,并确定该笔划与页面说明的哪个元件相交。然后,其能够在该相关元件的类型的上下文中解释该笔划。
“点击”典型的为一笔划,这里该下笔位置和随后的上笔位置之间的距离和时间均小于一些小的最大值。由点击激发的对象典型地要求激发一点击,且相应地,忽视较长的笔划。一笔行为注册的失误,例如“软盘”点击,由该笔的“ok”LED不响应来指示。然而,在一网页包括一按钮的情况下,当下笔和上笔位置均在该按钮区域内时,可注册一“点击”。
在网页页面说明中有两个输入元素超级链接和表单区域。通过表单区域的输入可触发相关超级链接的启动。
1.7网页的标准特征在该优选形式中,每个网页使用底部的网页标志打印以指示其为网页且由此具有交互特征。该标志还用作复制按钮。在多数情况下,“点击”该标志产生该网页的复制。在一种形式下,该按钮产生该整个表单的复制。且在安全文档的情况下,例如票或联票(coupon),该按钮引出解释性注释或广告页。
该缺省的单个页面复制功能直接由相关的网页页面服务器来处理。专门的复制功能则通过将该标志按钮链接至一应用来处理。
1.8用户帮助系统在一优选实施例中,该网页打印机具有标有“帮助”的单个按钮。当压下该按钮时,其引出单页信息,包括.打印机连接状态.打印机消耗状态.高级帮助菜单.文档功能菜单.高级网页网络目录.帮助菜单提供关于如何使用该网页系统启发手册.文档功能菜单包括以下功能.打印文档副本.打印表单的原始副本
.打印文档的状态通过简单按压该按钮来启动文档功能且之后接触该文档的任一页。文档的状态指示谁公开它,以及什么时候向谁传递它以及随后向谁及什么时候将其作为表单提交。
该网页网络目录允许用户定位公开的级别和网络上的服务。或者,用户可调用该网页网络“900”号“黄页”并向操作员说明。该操作员可以定位该期望的文档并将其路由至用户打印机。根据该文档类型,该公开者或用户支付少量“黄页”服务费。
如果该打印机无法打印,则该帮助页面显然得不到。在此情况下,该“出错”灯被点亮,且用户可通过网络请求远程诊断。
2.网页打印机说明2.1打印机机构该垂直安装的网页壁挂式打印机601的全部组合示于图11和12。最好如图12,12a和30所示,其使用双面81/2MemjetTM打印机械602和603将网页打印在A4媒体上,所述打印机602和603能够以全彩色或全混合色同时打印一张纸的两面。一多-DSP光栅图象处理器(RIP)将页面光栅化至内部存储器,及一对自定义打印机械控制器扩展,抖动(dither)并实时将网页图象打印至双面打印头。
整体装订组件605沿每个打印纸张的一边施加一条胶,允许在对其施加压力时使其粘附于前一页。从而产生最后的装订文档618,其厚度范围可从一张至几百张。以下将结合图26,27和28来详细描述该装订组件。
参考图11,12,12a,13和21-23,壁挂式打印机601包括一主底盘606,其容纳所有主要的元件和组件。最好如图23所示,其在前上部具有旋转媒体托盘607,其被一前塑模610和处理塑模609所覆盖。该前塑模608,处理塑模609和下前塑模610可改变颜色、纹理及抛光来使得该产品更加符合顾客的要求。它们仅夹持在该壁挂式打印机601的前部。
图24和25独立示出壁挂式打印机的电系统。一柔性打印电路板(flex PCB)611从媒体托盘607延伸至主PCB612。其包括四种不同颜色的LED613,614,615和616,以及按钮617。这些LED通过前塑模示出并指示“打开(on)”613,“缺墨(ink out)”614,“缺纸(paperout)615,以及“出错(error)”616。该按钮617引出打印的为使用说明形式的“帮助(help)”、打印机和使用状态信息,以及网页网络上的资源的目录。
被打印装订的文档618通过壁挂式打印机601的基底退出并进入干净的塑料可移动的收集托盘619。以下将具体参考图28来详细对其加以讨论。
该壁挂式打印机601由内部110V/220V电源620供电,且具有金属安装板621,其通过四个螺丝被固定于墙壁或固定的垂直面。金属板621中插入的锁眼槽细节622允许安装在该打印机后部的四个插销(spigot)钩住该板。壁挂式打印机601被位于该底盘塑模606的螺丝防止提升到达在该媒体托盘607后一位置的板621。
参考图21,壁挂式打印机601的边包括模块架624,其容纳网络接口模块625,其允许打印机连接至网页网络和一本地计算机或网络。该接口模块625可在工厂或现场被选择并安装,以提供用户所需的界面。这些模块可具有普通的连接器选择,例如IEEE1394(火线)连接,标准中心打印机接口连接或组合USB2和以太网连接。这使用户将壁挂式打印机601连接至计算机或用其作为一网络打印机。也可使用其他类型的连接。该接口模块PCB,(使用金键触点边沿带)通过边沿连接器直接插入主壁挂式打印机PCB612。在模块设计中使用工具插入可容纳不同的连接器结构。在该模块625任一侧的手指凹口允许很容易地进行人工插入或移除。
转到图30,主PCB612被连接于底盘606的后部。该板612通过底盘塑模606与接口模块625接口。PCB612还将必须的外围电子结构携带至MemjetTM打印头705。这包括一主CPU,其具有易失性存储器(当前,使用两个32MB DRAM),闪速存储器,IEEE 1394接口芯片,电机控制器(当前为6个),不同的检测连接器,接口模块PCB边沿连接器,电源管理器,内部/外部数据连接器和QA芯片。
图23示出至纸张604的前舱入口和墨盒627。参见图29,纸张604被置入铰合的顶部托盘607,并被向下压至弹簧性台板666上。托盘607通过铰链被安装于底盘606。每个铰链具有一基底,一铰链杆和一铰链侧。该基底上的枢轴和纸张/媒体托盘607与杆和侧啮合,使得该纸张/媒体托盘607以一种方式旋转使得能够避免提供软管646扭结。也可使用其他纸张托盘设计。
在被关闭之前,该纸张604被位于边沿引导667下,且通过金属弹簧部分668的作用被自动地注册至该托盘607的一侧。墨盒627通过一系列自身密封的连接器629被连接进入旋转墨连接器塑模628。该连接器629将墨、空气和胶传送至其各自的位置。该墨连接器塑模628包括一检测器,其检测墨盒上的QA芯片并在打印之前确认身份。当检测到前舱门关闭时,释放机构使弹簧台666将纸张604推向机动介质采集滚筒组件626。
图22,示出该可更换的墨盒627的整个组件。其具有软外壳或腔用于存储固定剂644,粘合剂630,和青色631,洋红632,黄色633,黑色634以及红外635墨。盒627还包含一微型空气滤波器在一基底塑模637中。如图13所示,该微型空气滤波器636通过软管639与打印机内部的气泵638接口。其提供过滤的空气至打印头705以防止微粒进入MemjetTM打印头705,这可能会堵塞喷嘴。通过将空气过滤器636引入盒627,该过滤器的工作寿命可有效的与该墨盒的寿命连接在一起。这保证了该过滤器与墨盒一同更换,而不依赖用户定时来清理或更换过滤器。此外,充满粘合剂和红外墨连同可见墨,使得空气过滤器降低了由于消耗材料的损耗而中断打印机操作的频率。
墨盒627具有一薄的壁外壳640。该墨外壳631-635和固定外壳644被通过别针悬挂于外壳内,其将墨盒连接在一起。该单个胶外壳630被容纳在该基底塑模637中。这是完全可回收的产品,具有能够打印和粘连3000页(1500张)的容量。
参见图12,12a,24,25和30,该机动化的媒体采集滚轮组件626将顶张纸从媒体托盘607直接推过第一打印机602上的纸张检测器(未示出)进入双面MemjetTM打印组件。
两个MemjetTM打印机602和603沿直线路径以相对一线顺序结构安装。该纸604由整体、机动的采集滚轮626被送进第一打印机602。检测该纸张604的位置和大小,且开始完全混合打印。
固定剂被同时打印以助于在最短可能的时间晾干最好如图12a所示,MemjetTM打印机602和603包括一旋转的压盖、吸干和外壳装置669。该压盖装置在不使用时密封该MemjetTM打印头705。其除去压盖并旋转以产生一整体的吸干器,其用于在常规的打印器启动维护期间吸收从打印头705提供的墨。其同时移去Memjet打印头705中的压盖装置,其允许空气进入保护喷嘴屏蔽区域。该装置的第三次旋转将外壳表面移至一位置,其在打印期间支持该纸张604的一侧。
该纸张通过一组机动的出口穗轮(沿直纸路径排列)退出第一MemjetTM打印机602,其反作用于塑料的滚轮。这些穗轮接触“湿的”打印表面并开始将纸张604供应给第二MemjetTM打印机603。
该第二打印机603被以与第一打印机相比相对在上的方式安装以便打印该纸张604的底面。
如图12,12a,13,26,和27所示,该纸张604从该双面打印机602和603传送进入装订组件605。该打印纸张穿过具有纤维支撑滚轮的机动的穗轮轴670和具有穗轮和力矩作用胶轮673的另一可移动的轴之间。该可移动的轴/胶组件673被安装于金属支撑板,且其通过凸轮轴642的作用被向前传送至与机动轴670的接口。分离的电机675向该凸轮轴供电。这两个电机676均由MemjetTM打印头控制。
胶轮组件673包括部分中空轴679,其具有一旋转耦合680用于来自墨盒627的胶供应软管。该轴679连接至胶轮681,其通过径向孔由毛细管作用吸收粘接剂。一模制外壳围绕该胶轮681,其开口在前方。旋转侧塑模683和弹簧外部门684被连接于金属支撑板及当该组件673的其余部分被向前推出时在侧边铰合。
当该纸张604穿过进入该胶轮组件673时,粘接剂被应用于前侧的一个垂直边沿(远离一文档的第一纸张),因为其被传递向下进入该装订组件605。应当理解该结构在打印期间将粘合剂应用于每一页,使得该纸张穿过该打印机的运动在单独的胶粘站不被中断或停止。这提高了打印机速度,然而,其要求纸张以“肖像”配置移动经过打印机(即沿与该长边平行的方向)。接着这又要求纸张托盘,装订站和收集站在肖像配置。这会使该打印机的整个长度太大而不方便放置进入具有有限空间的区域。在这些情况下,媒体托盘,装订站和收集站可被置于“风景”位置(与纸张运动平行的短侧)以缩短该打印机的长度。然而,该胶粘组件必须仍能够沿该纸张的长边应用胶。在壁挂式打印机的这一版本(未示出),粘合剂被应用于每一张的具有往返胶带的长边。
该“肖像”装订机组件605最好如图26所示。其具有一金属支撑底盘686,一弹簧性装订台板(platen)687,其在四个横穿棒上行进,一模制转角台板689,其在该纸张移动穿过后支撑该文档618,和一具有支撑板691的出口舱690。该打印页面604被送进直到其静止在出口舱690。该装订台板687经由一轮环形系统692和弹簧刚缆693(其连接于一机动缆线绕轴694)被以高速向前推动。当该缆线卷绕轴694旋转时,该缆线环路693缩短并将该装订台板687向前传送。该机动轴694具有一滑动离合机构并提供必要的速度来推动该纸张604向前到达前一页的后面,胶粘/装订它,然后在返回弹簧699的作用下返回原始位置以接受下一页打印纸。往返外壳的单个操作周期的时间少于2秒。
该装订组件605将纸张一张一张装订成一装订好的文档,由此产生装订好的文档而不需要大量增加打印文档单页纸的时间。此外,其在将粘合剂按压在前一张时直接使用该粘合剂。这比将粘合剂用于每一页后并随后按压每一张纸至其后的一张更有效,因为在打印过程中的任何中断例如纸张供应的补充会使用于最后一页的粘合剂退化且变得更加无效。
缆线693具有弹性以允许正向压力施加于前一页以辅助装订。此外,该转角台板689在其顶部比底部更低,以便沿上轴配置来支撑该文档618。
可操作地连接于该步进电机的控制的检测器(未示出)可用于确定最后一页的位置,所述最后一页装订于该文档以允许该外壳精确地将下一页连接于它。
当其被传递通过该转角台板689时,纸张电键643敲击该纸张604至该装订机605的一侧。该主PCB612控制电机695,696,697分别用于缆线绕轴694,电键643和出口舱690。
当文档618被装订完成时,该机动出口舱690打开。电键检测器(未示出)被提供以检测文档阻塞或其他作用于防止出口舱605关闭的干扰。电键643还在装订机605弹出收集托盘619期间敲击排列该打印的文档618。下前塑模610上的塑料箔698与舱690合作以将完成的文档618导向收集托盘619的后部并将任一文档进给至该托盘,同时不会触及现存的任一个。可提供多个弹性箔片,每一个具有不同的长度以容纳具有不同页面大小的文档。该收集托盘619以干净的塑料模制,且在一定负载下拉出其插槽。在三侧提供移动文档的入口。
2.2基于MemjetTM的打印MemjetTM打印头产生1600dpi双层CMYK。在低扩散纸张上,每一个弹出的墨滴形成一个几乎完美的圆形的直径为22.5um的点。这些点很容易地分离产生,允许分散点抖动以充分利用。
页面布局可包括图象、图形和文本的组合。使用随机分散点抖动产生连续色调(contone)图象和图形。与集合点(或振幅调制)振动,分散点(或频率调制)振动产生几乎到达点分辨率限制的高空间频率(即图象细节),同时同步产生低空间频率至其全色彩深度,当由人眼空间集成时。当沿图象平铺时,随机抖动矩阵被认真设计为不依赖于对象化的低频图形。因此,其尺寸典型的超出要求支撑特定个数的密度级所需的最小尺寸(例如16*16*8比特用于257密度级)。
人类对比敏感度的峰值在大约每个视觉角度三周的空间频率,然后呈对数降低,在大约每度40周外降低100个因数,在每度60周外变得无法测量。在12英寸(大约300mm)的正常的视觉距离,这将大约转换为在打印页面上每英寸200-300,或根据奈奎斯特理论每英寸400-600个样本。
实际上,高于大约300dpi的连续色调分辨率的用处是有限的,除了在例如医学成象的专门应用中的使用以外。杂志的偏移打印,例如,使用范围在150-300dpi的连续色调分辨率。较高的分辨率对由于抖动产生的颜色误差的贡献很小。
直接使用双层黑点产生黑色文档和图形,因此在打印之前反混淆(即低通滤波)。文本因此在上述讨论的可见的范围外被超级采样,以当由眼来进行空间集成时产生更光滑的边沿。高达大约1200dpi的文本分辨率持续有助于感知的文本清晰度(当然,假定低扩散纸)。
网页打印机使用为267dpi的连续色调分辨率(即1600dpi/6),以及黑色文本和800dpi的图形分辨率。
2.3文档数据流因为MemjetTM打印头的页宽特征,每一页必须被以恒速打印以避免产生可见的假象。这意味着打印速度不能改变以匹配该输入数据速率。文档光栅化和文档打印因此被解耦以确保打印头具有恒定的数据供应。直到页面全部被光栅化才打印该页面。这通过将每个光栅化饿页面图象的压缩版本存储在存储器中获得。
该解耦还允许在光栅化单个页面时该光栅图象处理器(RIP)走在打印机前,争取时间以光栅化更多的复合页面。
因为连续色调彩色图象由随机抖动再现,但是黑色文档和行图形直接使用点再现,该压缩的页面图象格式包括单独的前景双层黑色层和背景连续色调彩色层。在该连续色调层被抖动之后,该黑色层在该连续色调层上复合形成。
网页标签被用于一单独层,且最后被使用红外吸收墨打印。
在267dpi,连续色调CMY数据的字母大小页面具有的尺寸为25MB。使用有损耗的连续色调压缩算法,例如JPEG(ISO/IEC19018-11994,信息技术-连续-音静止图象的数字压缩和解码要求和准则,1994,这里通过交叉参考引用其内容),连续色调图象使用高至10∶1的比率压缩,同时不会明显地使质量受到损失,假设2.5MB的页面压缩尺寸。可使用无损失的压缩算法但这些与损损耗压缩算法相比通常不会得到高压缩比。
在800dpi,双层数据的字母大小页面的大小为MB。例如文本的连续数据被很好地压缩。使用无损失的双层压缩算法,例如第4组传真设备,1988年8月,这里交叉参考引用其内容),使用大约为10∶1的比率压缩十-点文本,假定0.8MB的压缩页面大小。
一旦被抖动,CMYK连续色调图象数据的字母大小页面包括114MB双层数据。对该数据使用无损失的双层压缩算法纯粹是无意义的,因为该优化抖动是随机的,即由于其引入难以压缩的混乱。
该双层压缩页面图象格式因此采用损失JPEG连续色调图象压缩和无损失双层文本压缩的相对长度。该格式足够简洁因此能够被有效存储,且足够简单以允许在打印期间直接实时扩展。
由于文本和图象通常不重叠,该正常最坏情况下的页面图象尺寸为2.5MB(即仅图象),同时该正常的最佳情况下的页面图象尺寸为0.8MB(即,仅文本)。该绝对最差页面图象尺寸为3.3MB(即文本在图象上)。假设平均页面的四分之一包括图象,平均页面图象大小为1.2MB。
2.4打印机械控制器结构该网页打印机械控制器包括控制处理器750,工厂安装或现场安装的网络接口模块625,无线电收发器(收发控制器753,基带电路754,RF电路755,以及RF谐振器和感应器756),双光栅图象处理器(RIP)DSP757,双面打印机械控制器760a和760b,闪速存储器658,和DRAM657(当前64MB),如在图14中的框图所示。
该控制处理器处理与网络19和本地无线网页笔101之间的通信,检测该帮助按钮617,控制该用户接口LED613-616,并进给和同步该RIP DSP757和打印机械控制器760。其包括媒质性能通用微处理器。该控制处理器750与打印机械控制器760通过高速串联总线659通信。
该RIP DSP光栅化并压缩页面说明至网页打印机的压缩页面格式。每个打印机械控制器扩展,抖动并将页面图象实时打印至其相关的Memjet打印头350(即每分钟超过30页)。该双面打印机械控制器同时打印一张纸的双面。
该主打印机械控制器760a控制该纸张传输并结合主QA芯片665和墨盒QA芯片761监视墨的使用。
该处理器750,DSP757,和数字收发器元件(收发器控制器753和基带电路754)被集成在单个控制器ASIC656。模拟RF元件(RF电路和RF谐振器和感应器756)被单独提供在单独的RF芯片762。该网络接口模块625是单独的,由于网页打印机允许网络连接是工厂选择或现场选择。闪速存储器658和该2*256Mbit(64MB)DRAM657也是离开芯片的。该打印机械控制器760提供在单独的ASIC内。
提供多种网络接口模块625,每一个提供一网页网络接口751且可选择提供一本地计算机和网络接口(未示出)。网页网络因特网接口包括POTS调制解调器,ISDN调制解调器,DSL调制解调器,卫星收发器,当前和下一代蜂窝电话收发器,以及无线本地环路(WLL)收发器。本地包括IEEE1284(并口),10Base-T,和100Base-T以太网,USB和USB 2.0,IEEE 1394(火线),以及多种出现的家庭联网接口。如果因特网连接可在本地网络上得到,则本地网络借口可用作网页网络接口。
无线收发器753在未许可的900MHz通信,这一频段被无绳电话使用,或在未被许可的2.4GHz的工业、科学及医学(ISM)频段上通信,并使用调频和冲突检测来提供无干扰的通信。
该打印机械控制器可选择地引入红外数据联合(IrDA)接口,用于接收从例如网页照相机的装置“喷出”的数据。在另一实施例中,该打印机使用IrDA接口用于与适当配置的网页笔的短程通信。
2.4.1光栅化和打印一旦主处理器750接收并证实(在550)该文档的页面布局以及进入存储器657(在551)的页面对象,其在DSP757上运行适当的RIP软件。
DSP757光栅化(在552)每一个页面说明并压缩(在553)该光栅化饿页面图象。该主处理器在存储器657存储每一压缩的页面图象(在757)。最简单的平衡多个DSP的负载的方法是让每个DSP光栅化单独的页面。DSP可以总是被处于忙的状态,因为任意数目的光栅化的页面可被存储在存储器中。该策略仅导致当光栅化文档时潜在地对DSP的很少的使用。
该页面说明中的水印区域被光栅化为连续色调分辨的双层位图,其无损失地被压缩为可以忽略的大小,且其形成压缩页面图象的一部分。
该打印页面的红外层包括浓度为大约每英寸6个的编码网页标签。每一个标签编码该页面ID,标签ID,以及控制位,且在光栅化并存储在该压缩的页面图象期间产生每个标签的数据内容。
主处理器750将背靠背的页面图象传递至双面打印机械控制器60。每一个打印机械控制器760存储该压缩的页面图象在其本地存储器769中,且开始页面扩展和打印流水线。页面扩展和打印被流水线操作,因为将整个114MB双层CMYK+IR页面图象存储在存储器中是不现实的。
打印机械控制器扩展该压缩的页面图象(在555),使该扩展的连续色调彩色数据抖动至双层点(在556),在该抖动的连续色调层复合该扩展的双层黑层(在557),获得该扩展的网页标签数据(在558),最后打印该全部获得的页面(在559)以产生打印网页1。
2.4.2打印机械控制器打印机械控制器760的网页扩展和打印流水线包括高速IEEE1394串行接口659,标准JPEG解码器763,标准组4传真解码器764,自定义半音/组合单元765,自定义标签编码器766,线加载器/格式器单元767,和至MemjetTM打印头350的自定义接口768,如图16的框图所示。
打印机械控制器360以双缓冲器的方式操作。当将一页通过高速串口659加载进入DRAM时,从DRAM769读出之前加载的页面,并将该页面传送通过打印机械控制器流水线。一旦该页面完成打印,刚刚加载的该页面被打印,同时载入另一页。
该流水线的第一阶段扩展JPEG压缩连续色调CMYK层(在763),扩展组4传真-压缩双层黑层(在764),以及根据1.2节中定义的标签格式获得双层网页标签层,均为并行。该第二阶段抖动该连续色调CNYK层(在765)并在结果得到的双层CMYK层上复合形成双层黑层(在765)。该结果得到的双层CMYK+IR点数据被缓存并格式化(在767)用于通过一组线缓冲器打印在MemjetTM打印头350上。绝大多数这些线缓存器被存储在离开芯片的DRAM。该最后的阶段将这六个双层点数据包括固定剂)的通道通过打印头接口768打印在MemjetTM打印头350上。
当统一使用几个打印机械控制器760时,例如在双面配制中,它们通过共享的线同步信号770同步。仅一个打印机760,通过外部主/从插脚771选择,产生线同步信号770进入共享线。
打印机械控制器760包括低速处理器772用于同步该页面扩展和获得流水线,通过低速串行总线773配置打印头350,并控制该步进电机675,676。
在该网页打印机的81/2版本,该两个打印机每一个沿该页面的长方向(11”)每秒打印30页字母页面,假设在1600dpi的线速度为8.8KHz。在该网页打印机的12”版本,该两个打印机每一个沿该页面的短方向(81/2”)每秒打印45页字母页面,假设线速度为10.2KHz。这些线速率在该MemjetTM打印头的操作频率范围内,其在当前设计中超过30KHz。
2.5网页冰箱该发明的具体应用是用于工业应用的系统,其提供例如冰箱的家电和交互式打印机装置的组合功能。为简化起见,该设备以下被称之为“网页冰箱(netpage fridge)”并在网页系统的下文描述。然而,将会理解,也可以相同方式配备其他适当的家用电器,且其他计算机系统也可被用于可操作的与冰箱或其他家电交互作用。
由于本发明的网页打印机是远程可交互的(通常,通过从网打印装置的无线传输),在打印机的使用和冰箱本身的使用之间没有发生冲突的危险。此外,冰箱已供电,且可容易地使用网络连接填充,且其门为网页打印机提供理想的形式因素,高但很浅。
图31,32,和33示出装配完全的网页冰箱1001,且在图34中示出其截面图。该网页冰箱1001提供一上部矩形外壳1034,用作第一外部控制腔,具有限定内部空间的墙壁,适用于产品的存储和冰冻,和一下部矩形外壳1036,用作第二环境控制腔,适用于产品的存储和冷藏。图34的横截面还示出该冰箱后部交换管1030和系统压缩泵和电机组件1032。该设备的存储室1034,036的入口分别通过上门1012和下门1014提供,其还用于提供机械结构,用于支持交互式打印机装置功能。该机械装置还允许方便进入该交互式打印机用于操作和维护的功能,以及满足人类因素工程设计原则。
图32示出消费品入口舱1016的可进入性,即通过该舱可进入补充要求周期更换的那些部分,通常是纸和墨。该入口舱1016被提供作为网页冰箱1001的上门1012内的铰合组件,被安装用于向下向外折叠以便易于由用户接触。该交互式打印机的这些部分不需要例行接近,因此被干净地隐藏在该门组件中,需要时可由维护操作员接近。图34的横截面图示出该打印装置的功能元件的相对位置,包括媒体托盘607,PCB612,以及纸张提供室,打印机602,603用于既打印可见的编码打印信息也打印不可见的编码打印信息,以及一装订组件605,在其低端由出口舱690关闭,以在需要时产生装订多页文档618。在该网页冰箱1001的低端门1014内,提供一出口托盘组件,使得能够容易地接近该网页打印机的打印输出。该出口托盘组件包括一收集托盘619,其接受通过重力来自该装订组件605的出口腔的输出,易于接近该出口托盘允许移去打印的装订的文档618。
在一优选实施例中,该网页冰箱1001被配置为与该网页网络计算机系统一起工作,如上详细描述,以及在共同申请的申请中的描述。由此该网页冰箱被注册到该网页系统,并根据上述的过程和在之前的申请PCT/AU010/00561中的描述在要求时或通过订阅打印文档。每个网页冰箱具有一唯一ID,并通过例如因特网的网络被连接至网页系统。该网络互联通过与宽带连接成整体的网络接口来支撑。用于接收来自网页笔的信号的接收器被嵌入网页冰箱的上门内的打印装置。图33示意性地示出两个引线1022,1028,运行穿过上冰箱门1012,上冰箱门铰合机构,以及该冰箱柜体的上部的侧壁以出现在该设备的后部,分别提供至主电源1026的连接以向网页打印机装置提供能量,和网络链接1024的连接,例如提供至因特网连接的住户电话线。
在该网页冰箱的优选形式下,该冰箱功能和交互式打印机功能是独立的。即,该交互式打印机功能的某些特定的功能不可动摇地连接至该冰箱功能的特定的功能特征。因此,除了提供一冰箱的固有功能外,该网页打印机还提供唯一的附加功能,其补充了该设备的固有功能。该附加的功能包括,但不限于a.自动库存监视和控制;b.设备控制;以及c.故障诊断和报告2.5.1自动库存监视和控制结合一外部检测装置,例如网页笔,该网页冰箱提供监视库存的功能,因为其可进入并移开该存储室。该功能向该设备提供了辅助再储存的功能,监视使用日期,并建议使用可用成分的方法。用户的网页笔可容易地被扩充以支持条形码扫描,且网页系统可提供将条形码输入转换为对适当购物车的更新的应用。正如考虑的那样,网页系统本身能够为每个用户记录希望的应用用于一组产品种类的每一个。
2.5.2装置控制网页冰箱提供控制冰箱的功能,例如温度控制,以及其他网络使能设备,例如家庭剧院系统,空气调节单元以及安全系统。该网页冰箱能够产生远程控制装置形式的打印控制按钮,其随后可用于控制适当设备的正常的功能。网页冰箱将典型地位于中央位置,该位置易于接近,由此,其为引入该装置控制功能的适当的系统。
2.5.3故障诊断和报告结合一个或多个热检测器1018,其被置于网页冰箱存储室捏且通过嵌入交互式打印机装置功能的检测器接口监视,该网页冰箱提供故障诊断和报告能力。例如,在检测的温度超过某一阈值水平时,该网页冰箱产生一打印报告来指示该一个或其他存储室内的温度超过该预设的阈值。类似的,如果在向冰箱的电源供应中检测到停电,则该网页冰箱产生报告,详细说明中断,用于向设备用户提供信息。
总结以上结合优选实施例和若干具体的实施例对本发明进行了说明。然而,本专业技术人员将会理解与上述具体说明的实施例不同的其他的实施例也将会落入本发明的精神和范围内。相应地,将会理解本发明并非旨在限制于本说明书中描述的具体实施例,包括通过交叉参考适当引用的文档。该发明的范围仅由附加的权利要求限制。
权利要求
1.一种实现与网络计算机系统交互作用的设备,该设备包括用于存储并冷却由设备用户所使用的产品的设备;以及与所述设备集成的打印机装置,该打印机装置可与所述网络计算机系统可操作地互联,该打印机装置包括打印机模块,其可被操作来打印至少一个来自所述网络计算机系统的表单,且该打印机装置被配置为接收来自一检测装置的指示数据,该检测装置由一设备用户操作,该检测装置当被置于相对于所述至少一个表单可操作的位置时,检测该指示数据。
2.根据权利要求1的设备,其中,所述至少一个表单包括被传送至所述设备用户的信息和指示该表单和该表单的至少一个参考点的特征的编码数据,该检测装置当被置于相对于该表单可操作的位置时,使用至少某些该编码数据检测该指示数据,例如检测其相对于该表单的位置。
3.根据权利要求1的设备,其中,所述至少一个表单包括待被传送至所述设备用户的信息以及指示该表单的特征的编码数据,该检测装置,当被置于相对于该表单可操作的位置时,使用至少某些该编码数据来检测该指示数据,并关于其相对于该表单的自身位置产生数据。
4.根据权利要求1的设备,其中所述至少一个表单包括指示该表单的特征的编码数据,该检测装置包括关于所述设备用户的特征的数据,并使用至少一些该编码数据检测关于该表单特征的数据。
5.根据权利要求1的设备,包括所述检测装置。
6.根据权利要求5的设备,所述检测装置包括标记笔尖。
7.根据权利要求5的设备,其中,该检测装置包括一识别装置,其将一独特特征传递至该检测装置并将其识别为与一特定设备用户有关。
8.根据权利要求5的设备,其中,所述检测装置和所述打印机装置被配置用于在其间无线传递所述指示数据。
9.根据权利要求1的设备,其中,所述打印机模块被集成至所述设备的门内,其位置易于由所述设备用户接近。
10.根据权利要求1的设备,其中,所述打印机模块在打印表单的同时打印该编码数据。
11.根据权利要求10的设备,其中,该编码数据在可见谱内基本上是不可见的。
12.根据权利要求1的设备,其中,为适合打印在多页面上的表单,该打印机模块包括用于装订页面的装订装置。
13.根据权利要求1的设备,其中,该设备包括至少一个检测器来测量操作参数,该至少一个检测器和打印机装置可被可操作地互相连接,所述一个和多个表单包括设备操作信息。
14.根据权利要求1的设备,其中,所述至少一个表单包括与设备使用相关的信息,且所述计算机系统包括用于从该指示数据识别至少一个与该设备使用相关的参数。
15.根据权利要求15的设备,其中,所述与该设备应用相关的至少一个参数与该表单的至少一个区域有关。
16.根据权利要求15的设备,其中所述与该设备应用相关的至少一个参数为该设备应用的控制参数。
17.根据权利要求9的设备,其中,该设备包括一上存储室和一下存储室,每个存储室可借助于一铰合门进入,在上存储室的门内提供的打印机模块,和所述下存储室的门,其提供一被配置为容纳打印文件的收集器,所述打印文档在所述两个门均处于关闭位置时从所述打印模块退出。
18.包括至少一个根据权利要求1的设备的计算机系统。
19.用于存储和冷却产品的设备,该设备包括一集成打印机。
全文摘要
本发明涉及实现与网络计算机系统交互作用的设备。尤其应用于采用打印机将界面打印在一表面上以产生接口面的系统。根据本发明的第一个方面,提供一种设备,其实现与网络计算机系统的交互作用,该设备包括用于存储和冷却由设备用户使用的产品的设备;与所述设备集成的打印机装置,该打印机装置可与所述网络计算机系统可操作地连接,该打印机装置包括打印机模块,其可操作来打印从所述网络计算机系统传送来的至少一个表单,且该打印机装置被配置为接收来自由设备用户操作的检测装置的指示数据,该检测装置当被置于相对于所述至少一个表单可操作的位置时,检测该指示数据。借助于本发明,可将包括交互式打印机装置的网络终端引入,例如家用冰箱的门内。这样一个设备易于接近,且可定期地由使用该网络终端的用户访问。
文档编号G06FGK1502082SQ00820043
公开日2004年6月2日 申请日期2000年11月27日 优先权日2000年11月27日
发明者保罗·拉普斯顿, 卡·西尔弗布鲁克, 保罗 拉普斯顿, 尔弗布鲁克 申请人:西尔弗布鲁克研究有限公司
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