利用配准代码激活电子涂料的制作方法

专利名称：利用配准代码激活电子涂料的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及电子涂料激活，并且更加具体地讲，涉及用于用电子刷激活电子涂料的系统和方法。
背景技术：
用于个人数字助理(PDA)、移动电话、电子邮件设备和电子阅读器的小型电泳显示器在技术领域和商业领域的推广已经引起了对用于书写板、信号标志、广告牌之类的更大的电泳显示器的更大的关注，这样的大电泳显示器已经成为了近期研究的对象。新出现的基于电泳现象的电子墨水技术使得将期望图像写到含有电子墨水(也称为数字墨水)的表面上成为可能。和很多大型的显示应用一样，大电泳显示器可能仅仅需要偶尔进行更新，两次更新之间会有数天或者甚至数周或数月。
电泳显示器可以是双稳态的，因为它们的显示元素具有第一和第二显示状态，这两种状态在至少一种光学属性上不同，比如颜色的亮度或暗度，在新近的电泳显示器中，在借助有限持续时间的电子脉冲将电子墨水中的微囊封装颗粒激励到一种状态或另一种状态之后出现显示状态，并且在激活电压撤除之后受激状态仍然继续存在。这样的显示器可以具有亮度和对比度良好、视角宽、对于两种或多种状态都具有状态稳定性和与液晶显示器(LCD)相比功耗低的品质。
一种典型的显示器的表面包括具有上百万细小微囊的薄电泳膜，在这些微囊中，有带正电的白色颗粒和带负电的黑色颗粒悬浮在透明流体中。当对显示器施加负电场时，白色颗粒移动到微囊的顶部，在这种情况下，它们变得可由用户看见。这使得表面在微囊的这一顶部位置处呈现白色。与此同时，电场将黑色颗粒拉向微囊的底部，它们隐藏在那里。当处理反过来进行时，黑色颗粒出现在微囊的顶部，这使得该表面在微囊的顶部位置上呈现黑色。当撤除了电压时，会有一个固定图像保持在显示表面上。在写入另一个图像之前，可能需要在对显示材料的所谓电子墨水进行重新寻址之前，将该墨水设置成良好限定的状态，比如通过将白色颗粒都移动到微囊的顶部而得到的全白的表面。这可以通过例如照射整个显示器或对显示器的端子和电极施加相对较高的电压来通过所施加的电场迫使墨水进入一种状态而得以实现。
当前的研究正在朝向研发有商业前景的用于看起来和感觉上都像纸张的薄电子墨水显示器的囊封电泳材料。电子墨水显示器是很有吸引力的，因为它们可以比反射型液晶显示器(LCD)亮六倍，并且在任何角度看都不会有对比度的改变，不像LCD那样。Gates等人在《对电泳显示器进行寻址的方法(Methods for Addressing ElectrophoreticDisplays)》(2003年3月11日授权的美国专利US6531997，申请人Gates)中介绍了用于控制这种双稳态电子可寻址显示器的寻址方案。
研究者还正在开展将这种数字墨水或电子墨水技术应用于称为电子壁纸、海报或屏幕墙的大电子壁挂显示器的工作，这种显示器可以由放在墙上的薄电泳膜构成。在需要半永久性图像(比如大电子广告介质)的情况下，大电子墨水显示器是合乎需求的。这种电子低成本的电子墨水应用还可以用于例如在家中墙壁上展示购物清单、最新的度假照片或家庭照片。电子墨水显示器还可以是其它显示器的替代品选择对象，比如基于聚合物的有机发光二极管显示器，这种显示器在工作或处于待机模式下的时候耗电量相当大。
最近可以得到的电泳显示器通过驱动显示器的有源矩阵来接收数据和进行寻址。不过，对于价格低廉的广告牌类型的显示器来说，有源矩阵驱动并不是有吸引力的选择方案，这种显示器仅需要很低的甚至极低的刷新率。用于大电泳显示器的大多数电子墨水系统没有固有的寻址方案(比如一个像素挨一个像素的网格上的固定坐标)来精确写入文本和图形。
现在仍然在针对较小的电泳显示器开发用于对电子墨水显示器进行寻址和写入的方法、系统和相关设备。大家对将来自显示器表面的输入数据传递给计算机可用介质投入了更多的注意力，而少有人关注数据从计算机可用介质向显示器表面的传递。具有代表性的手持个人计算机、PDA或可上网移动电话通过用户在该设备的触敏屏幕上或者使用铁笔或其它点击设备在手写板上写和画来产生数据。当前的数字墨水技术可以从手写输入中提取信息，包括铁笔在写入表面上的接触压力、向量、定时、坐标和角度。在《产生数字墨水厚度信息的方法(Methodof Generating Digital Ink Thickness Information)》(美国专利申请US2002/0163510，申请人Williams等人，2002年11月7日)中介绍了一种提供添加线厚度信息的方法。该方法和相关的系统将笔在写入表面上的冲击运动转换成用于数字墨水数据的厚度信息。所述笔包括至少一个加速度计，用于产生冲击运动或冲击笔倾斜信息。
在电泳显示器的有源矩阵上进行写入的代表性方法会使用不导电刷，在《对电光材料进行寻址的方法(Method for AddressingElectro-Optic Materials)》(Goenaga等人，美国专利申请US2003/0053189，
公开日2003年3月30日)中对此进行了介绍。这种方法检测被弄湿的不导电刷与显示器之间的电位差。来自笔的带电流体将电荷携带到显示器的光电材料上，从而造成微囊的电泳流体中的暗色颗粒到达微囊的顶部，这些颗粒表现为与显示流体或亮色颗粒的亮背景形成对比的暗色电子墨水。
已经开发出了多种用于检测用于电泳以及其它类型的显示器的输入设备的位置和控制这些输入设备的系统。已经创建了相对定位系统来检测笔在写入表面上的运动，这在《用于检测笔的运动的电子模块(Electronic Module for Sensing Pen Motion)》(美国专利申请US2002/0181744，Vablais等人，2002年12月5日)。最好将电子模块安装在代用水笔芯中，并且该电子模块包括用于检测笔运动的加速度计。经由无线电发射器将加速度计产生的冲击信息发送给计算机，在该计算机中，对所述信息加以处理，以便进行手写识别或数字墨水激活。在另一个例子中，将显示系统设计为采用电子手段采集在标准手写板上进行的绘画和文本写入，并且将它们转换为计算机数据。附加在标准手写板上的便携式因特网设备采用红外技术来跟踪板上的记号笔和板擦的位置。
在诸如黑板、纸板或白板之类的可擦除绘画设备中已经采用了电泳显示器，这已经在《用于绘画设备应用的微囊封装电泳静电寻址介质(Microencapsulated Electrophoretic Electrostatically-AddressingMedia for Drawing Device Applications)》(Comiskey等人的美国专利US6473072，授权日2002年10月29日)中进行了公开。该显示器包括封装电泳显示介质、背电极和可移动电极。封装显示介质包括多个囊，各个囊包括多个散布于流体中的颗粒。使用紧贴着显示介质的背面的背电极和对面的可移动电极施加跨越显示介质的电场，可移动电极可以具有记号笔或板擦的形式，并且紧贴着前表面定位。
在《具有印刷显示器的换能器和指示器(Transducer and Indicatorhaving Printed Displays)》(Albert等人的国际专利申请WO9910769和美国专利US6118426，2000年9月12日授权)中介绍了一种采用电子方式对电子墨水显示器进行寻址的方法。这对这些显示器建议的应用包括放在象水果、牛奶或电池这样的商品上的小标签，通过在经过一定时间之后改变显示器的状态，这些小标签可以用作新鲜程度指示器。其它的应用包括对提供间歇性更新有用的应用，或者当在显示器的位置处经过了一定的压力、受热、辐射、潮湿、声响、倾斜、pH或其它极限值的时候的应用。该显示系统可以使用无线电频率来对显示器进行加电、寻址和控制，并且包括一个或多个天线、无源充电电路和有源控制系统、显示器和能量存储单元。单独的发射器为显示器提供远程能源。采用设置在基板上迹线，已经建议了使得模块化系统能够用于大的可印刷区域的基于平铺显示的显示器。
电泳材料领域的技术进步促成了更加复杂的显示器的研发成功。例如，可以将独立的显示元素平铺显示，以创建多块的、选择性发光的三维显示结构，这在《用于非辐射电子显示器的照明系统(Illumination System for Nonemissive Electronic Displays)》(Comiskey的WO0020923，2000年4月13日公开)中进行了介绍。这种显示器可以使用诸如可见光之类的电磁辐射进行更新。
用于较小电泳显示器的寻址系统可以用于较大的显示器，但是对于将诸如图像或文本之类的数据传递给大的并且尺寸可变的显示材料(比如墙上的显示材料)，会有额外的对准和寻址问题。例如，使用显示器的平铺阵列的较大系统需要在保持相邻平铺部分之间的放大倍数恒定的同时避免间隙和死区区域。在其它类型的壁挂墙壁显示技术中，比如光投影系统，已经开发出了对数据在墙上的大面积显示进行处理、分段和传递的方法。已经采用多个显示设备、屏幕和多个镜头组件创立了很大的投影显示器，这在《无缝平铺显示系统(SeamlessTiled Display System)》(Dubin等人的美国专利申请US2002/0080302，2002年6月27日公开)中进行了介绍。将可伸缩无缝平铺显示器再分成多个段，并且将各个段配置成显示局部图像。将镜头组件之一与各个显示设备的各个段光学耦合，以将显示在该段上的局部图像投影到屏幕上。
虽然前面提到的有源矩阵寻址系统对于小的和大的昂贵的应用是可行的，但是对于大的、价格低廉的墙壁或标志显示器，无源矩阵寻址系统是合乎要求的。用于电子墨水的寻址设备需要能够写入或局部激活电子墨水。该寻址设备应当能够存储正在传送给显示器的图像或文本。该设备应当能够确定该设备相对于显示表面的位置。
将诸如大的照片或图像之类的数据传递给墙壁上的无源电泳材料需要对齐手持设备的行程(当需要在墙上进行多个行程时)的方法。例如，一米乘一米的显示器可能需要具有20分米长的寻址机构的手持设备的至少五个不同的行程，与任何正在粉刷的墙壁需要用滚筒滚刷多次的方式大致一样。用电子墨水产生显示需要一个处理，借助所述处理来精确确定输入设备的位置并且在电子墨水表面上的多个行程不会造成该设备的对齐伪像。
在除了使用电泳材料的电子显示技术之外的电子显示技术中，已经开发出了用来检测或跟踪手持设备的系统。代表性的手持激光扫描仪在它们在物体附近平缓地移动或扫过时可以测量三维表面并且将数据发送给计算机。计算机应用程序将测量数据转换为计算机产生的图像，通过最终扫描组合重叠清除来逐渐形成非金属物体的表面模型。

发明内容
鉴于上面所讨论的问题，需要一种系统和电子输入设备其有效并且相对便宜，可以用来对大电泳墙壁显示器的无源矩阵表面进行控制和传递数据，并且没有对齐和与设备的多次行程动作典型相关的问题。因此，本发明的目的是提供一种系统、方法和相关的电子输入设备，用来对需要该设备的多个行程动作的电泳显示器进行控制和传递数字数据，电子产生没有该设备的对齐伪像的画面，以及克服上面介绍的难题和障碍。
本发明的一个方面是一种激活电子涂料的方法。对电子涂料的编码部分上的电子涂料配准代码进行扫描。根据所扫描到的电子涂料配准代码确定电子刷相对于电子涂料的编码部分的位置，并且根据所确定的电子刷的位置在电子涂料上写入预定图像。
本发明的另一个方面是一种用于激活电子涂料的系统。该电子涂料激活系统包括电子刷，具有电子涂料激活设备；与电子刷相耦合的电子刷扫描仪；和控制器，与电子涂料激活设备和电子刷扫描仪进行电通信。电子刷的位置是根据由电子刷扫描仪扫描并且发送给控制器的电子涂料的编码部分上的电子涂料配准代码而确定的。根据所确定的电子刷位置从控制器向电子涂料激活设备发送电子涂料写入信号。
本发明的另一个方面是一种用于激活电子涂料的系统，包括用于对电子涂料的编码部分上的电子涂料配准代码进行扫描的装置；用于根据所扫描到的电子涂料配准代码确定电子刷相对于电子涂料的编码部分的位置的装置；和用于根据所确定的电子刷的位置在电子涂料上写入预定图像的装置。
本发明的另一个方面是一种用于激活电子涂料的电子刷，包括电子刷外壳；与电子刷外壳相耦合的电子涂料激活设备；与电子刷外壳相耦合的电子刷扫描仪；和控制器，其与电子涂料激活设备和电子刷扫描仪进行电通信。电子刷的位置是根据来自电子刷扫描仪的位置信号而确定的。根据所确定的电子刷位置从控制器向电子涂料激活设备发送电子涂料写入信号。


通过结合附图阅读下面的本发明的优选实施方式的详细介绍，本发明的前述和其它的特征和优点将会变得更加显而易见。详细说明和附图仅仅是本发明的解释说明，而不是限定，本发明的范围是由所附的权利要求及其等价内容定义的。
附图1是按照本发明的一种实施方式的用于激活电子涂料(electronic paint)的系统的示意图；附图2是按照本发明的另一种实施方式的用于激活电子涂料的系统的示意图；附图3是按照本发明的一种实施方式的电子刷的示意图；附图4是按照本发明的一种实施方式的用于激活电子涂料的系统的框图；和附图5是按照本发明的一种实施方式的激活电子涂料的方法的流程图。
具体实施例方式
附图1表示按照本发明的一种实施方式的用于激活电子涂料的系统。电子涂料激活系统10包括电子刷30，具有电子涂料激活设备34；电子刷扫描仪36，与电子刷30相耦合；和控制器40，与电子涂料激活设备34和电子刷扫描仪36电子耦合。控制器40内置在电子刷30内部或处于电子刷30外部，并且可以与电子涂料激活设备34以及电子刷扫描仪36有线或无线连接。当电子涂料表面52(例如电子壁纸)的高度或宽度大于电子刷30的一个行程的宽度时，电子刷30可以通过采用电子刷30的多个行程激活电子涂料或墨水(每个随后的行程与前一行程对齐)来将图像写入到电子涂料50内或上。
写入到电子涂料表面52上的电子涂料50上的编码部分20由电子刷扫描仪36进行扫描，并且将扫描结果发送给控制器40。电子涂料50的编码部分20包括电子涂料配准码(registration code)，比如一组配准标记24，这些标记使得电子刷30的位置能够得到确定。基于电子刷的位置从控制器40发送电子涂料写入信号到电子涂料激活设备34。尽管图示在墙壁上并且用作电子壁纸，但是包括电子涂料50的电子涂料表面52另外可以处于台子、桌子、地板、天花板、广告牌、手写板或其它适当的表面上。
当使电子刷30划过或越过电子涂料50的各个部分上方时，预定图像的一部分得以写到电子涂料50上。预定图像(包括文本、图形、照片或它们的组合)是使用为电泳显示器、光学寻址电子墨水和包含电子墨水或涂料的其它类型的电子显示器开发的电子墨水或电子涂料写入处理而写到电子涂料50上的。当使电子刷30多次经过电子涂料表面52上方时，检测到配准标记24并且对它们进行分析，以确定电子刷方位和电子刷转动，从而可以在没有间隙、波纹或图像的情况下写入预定的图像。当使电子刷30扫过电子涂料表面52时，对电子刷30的旋转和方位进行补偿并且将经过更新的图像信息发送给电子涂料激活设备34，以写到电子涂料50上。可以将电子涂料50再激活，以在电子涂料50的编码部分20上写入预定图像。
示范性的电子刷30(具有形状为带状或条状的相对平坦的细长表面区域)经过电子涂料表面52的各个部分，以寻址和激活电子涂料50。当电子刷30移过或扫过电子涂料50时，将包括文本、图画、照片或者它们的组合的图像传递或写入到电子涂料50上。通过确定电子刷位置并且根据该位置确定结果将预定图像写在电子涂料表面52上的正确位置上来寻址电子涂料50。可以例如通过撤除跨越电子涂料或墨水的激活电压来将图像固定下来。
当电子刷30在刷子扫过电子涂料50期间发生小的转动时，如果没有对转动进行补偿，则结果可能是正在转印到电子涂料50上的预定图像的过度波纹状和失真图像。电子刷转动的补偿可以是通过例如读取电子涂料表面52上间隔开的两个或多个配准标记24并且针对这些配准标记24确定电子刷转动的测量结果来确立的。可以在电子刷30经过电子涂料50时进行电子刷转动的确定，并且将结果用于在写入预定图像的同时对电子刷转动进行补偿。另外，可以使用来自附加在电子刷30上的倾斜传感器56或其它位置传感器的信号来确定电子刷转动。这些信号在电子刷30横越电子涂料50的第一个行程期间尤其有用。
可以将数据、像素和地址信息传递给电子刷30并且存储于电子刷30之中，然后在板上控制器40的控制下将图像写入到电子涂料50上。另外，可以使用控制器40(比如个人计算机、膝上型计算机、个人数字助理、经过改进的蜂窝电话、无线设备或数字计算设备)来存储与电子涂料50相关的像素和地址信息。控制器40(可以与电子刷30有线或无线连接)可以将预定图像包含在数据库或存储器42中，比如存储卡或记忆棒。在写入到电子涂料50上之前进行的预定图像的选择和处理可以在例如计算机软件和硬件(比如显示器44和键盘或鼠标之类的输入设备46)的帮助下进行。控制器40可以具有因特网或网页连接通路48，以产生、选择或接收图像信息。
为了为连续配准和在电子涂料50上的精确写入，可以在将预定图像的一部分写到电子涂料50上的同时将新的电子涂料配置代码(比如配准标记24)写到电子涂料50的之前未编码部分22上。按照另外一种实施方式，电子涂料50具有预先写到电子涂料表面52上的配准代码，这些配准代码具有例如细微或黯淡标记，以使得这些配准代码可以被读取，而又对写入图像的质量有最小的影响。
按照本发明的某些实施方式，在电子刷30的第一个行程期间，代码的精确写入尤其关键，为的是在后续行程期间电子刷30的位置和转动能够得到精确确定。可以将一个或多个位置检测器38或倾斜传感器56附加在电子刷30上，以帮助确定电子刷30在第一次扫描期间的位置。例如，可以将一个机械位置检测器38(比如操纵轮、轨迹球或它们的集合)耦合到电子刷30上。更加具体地讲，一组操纵轮或轨迹球可以提供位置信号，从这些信号中可以确定出电子刷的转动。在另一个例子中，可以将一个或多个光学位置检测器38(比如计算机用的光学鼠标中使用的光学位置检测器)耦合到电子刷30上。位置检测器38与控制器40进行电通信，以根据电子刷30的运动向控制器40提供电子刷位置信号。位置检测器38可以为控制器40提供关于电子刷30的位置、转动的信息，并且在某些情况下还向控制器40提供关于电子刷30的行进速度的信息，这些信息可以用于对电子刷30的行程和图像的写入进行同步。位置检测器38还对电子刷30的位置提供反馈，以使图像能够得到正确写入，不管电子刷30在电子涂料表面52上正在进行的行程书写有多快。按照另一种实施方式，与电子刷30相耦合并且与控制器40进行电通信的倾斜传感器56根据电子刷30的转动向控制器40提供电子刷倾斜信号。
附图2表示按照本发明的另一种实施方式的用于激活电子涂料的系统的细节。在这个图中，电子刷30的左侧检测电子涂料50的编码部分20上的配准代码。电子刷30沿着向下的方向进行扫描，电子涂料50的编码部分20上的电子涂料50得以激活，有效地擦除了配准代码并且在配置代码上写入了预定图像的一部分。当在电子涂料50上写入预定图像的一部分时，在电子涂料50的未编码部分22上写入新的电子涂料配置代码。
按照最简单的形式，配准标记24可以采用附图1中看到的十字准线阵列的形式。也可以写入并读取其它的配准标记24或代码(比如网格26)来确定电子刷30的位置。在将电子刷30抬起或者移开电子涂料表面52并且用于电子刷30的位置信息遭到丢失或中断的情况下，可以将电子涂料表面坐标28(比如数值坐标、文字、条形码、UPC编码数字或者其它适当的表面位置标识和信息)有选择地写入到电子涂料50内。按照一种实施方式，具有电子涂料表面坐标信息的配准代码是预先写入到电子涂料50上的。可以对预先写入的配准代码进行重写，或者将其保留下来，以备预定图像的后续刷新或更新之用。具有嵌入的电子涂料表面坐标28的配准代码能够实现在电子刷30在电子涂料表面52上多次经过期间的更加自由的运动。
附图3表示按照本发明的一种实施方式的电子刷。电子刷30包括电子刷外壳32，具有附属电子涂料激活设备34的和附属电子刷扫描仪36。控制器40与电子涂料激活设备34和电子刷扫描仪36电耦合，并且可以与电子涂料激活设备34和电子刷扫描仪36有线或无线连接。电子刷30可以包括抓握手柄54，以便于抓握和操纵。
电子刷扫描仪36包括例如线性或二维光学扫描仪，它将聚焦激光束投射到电子涂料表面上，以检测配准代码，比如配准标记、网格或电子涂料表面坐标。电子刷30的位置是根据来自电子刷扫描仪36的位置信号而确定的。当电子刷30横越具有编码部分的电子涂料表面划过时，电子刷扫描仪36提供位置信号。
电子涂料写入信号是根据电子刷位置从控制器40发送到电子涂料激活设备34的。写入信号向电子涂料激活设备34传递有关例如所写入的图像数据的持续时间、内容和密度的信息。电子涂料激活设备34使用例如激光扫描仪激活电子涂料，激光扫描仪对与电子涂料一起夹在两个导体之间的光导体进行寻址。激光扫描仪通过在跨越这些导体施加有电压的同时局部改变光导体的电导率来切换电子涂料或墨水的状态。
电子刷30可以包括与电子涂料激活设备34以及电子刷扫描仪36进行电通信的控制器40。控制器40(可以位于电子刷30内或位于可工作地与电子刷30相耦合的外部数字计算设备内)包括用于确定电子刷30的位置和转动并用于将相应的图像写入到电子涂料内的应用软件和硬件。电子刷30可以通过有线或无线连接通路来接收图像信息，当控制器40位于电子刷30之外时，该连接通路将电子刷30与控制器40耦合起来。接收到的图像信息可以保存在例如电子刷30内的记忆棒或其它适当的存储设备内。
可以将位置检测器38包含在电子刷30之内，以帮助在电子涂料中写入初始配准代码，并且将有关电子刷30的位置和转动的数据提供给控制器40。可以将一个或多个位置检测器38(比如操纵轮、轨迹球、光学鼠标或倾斜传感器56)耦合到电子刷30上。位置检测器38根据电子刷30的运动向控制器40提供电子刷位置信号。例如，机械位置检测器38可以包括处于电子刷30各末端的一组操纵轮或轨迹球，它们提供与电子刷30的运动相关的信号，从这些信号中，可以确定电子刷30的位置和转动。在另一个例子中，光学位置检测器38包括处于电子刷30各末端的一组光学鼠标设备，它们提供信号，从这些信号中，可以确定电子刷30的位置和转动。在另一个例子中，将倾斜传感器56与电子刷30相耦合，通过该传感器确定电子刷30的转动。倾斜传感器56根据电子刷30的转动向控制器40提供电子刷倾斜信号。来自倾斜传感器56的倾斜信号在电子刷30横越电子涂料的第一个行程期间尤其有帮助，并且对后续的行程也有帮助。电子刷30可以具有不同的接口、部件和装备，这影响该设备的质量、供应能力和适应能力。完全构成和装备的电子刷30例如可以具有较大的存储器或者可以是可与个人计算机和因特网无线连接的。
附图4表示按照本发明的另一种实施方式的用于激活电子涂料的系统的框图。电子涂料激活系统10包括用于在电子涂料上写入预定图像的电子刷30。预定图像可以是例如借助与电子刷30相耦合的电子涂料激活设备34写入的。将预定图像写到电子涂料上是基于电子刷30位置的确定结果而进行的。可以通过使用例如线性或二维电子刷扫描仪36扫描电子涂料的编码部分上的电子涂料配准代码相对于电子涂料的编码部分的位置来确定电子刷30的位置。电子涂料激活设备34和电子刷扫描仪36与控制器40电耦合并且进行电通信。控制器40可以内嵌在电子刷30中或者处于电子刷30之外。控制器40可以与电子涂料激活设备34和电子刷扫描仪36有线或无线连接。
在电子涂料的另一个部分上写入预定图像的一部分的同时，可以在电子涂料的未编码部分上写入新的配准代码，比如配准标记、网格或电子涂料表面坐标。例如，电子涂料激活设备34的左半边可以在电子刷30的左侧下面的电子涂料的编码部分或未编码部分上写入一段预定图像，而电子涂料激活设备34的右半边在电子刷30的右侧下面的电子涂料的未编码部分上写入新的电子涂料配准代码。
电子刷位置输入可以从例如附着于电子刷30上并且与控制器40进行电通信的机械或光学位置检测器38或倾斜传感器56接收到。可以将基于电子刷位置输入的新电子涂料配准代码写在电子涂料的未编码部分上。例如，当使电子刷30第一次经过电子涂料表面上方时，预定图像的一部分是与电子涂料配准代码一起写入的。可以使随后电子刷30在电子涂料表面上的经过与附加的电子刷位置输入同步或者与所扫描到的电子涂料配准代码同步。当使电子刷30在暂时离开电子涂料表面之后返回到电子涂料表面上时，比如在完成一个行程之后，可以对电子涂料表面坐标进行扫描，以确定电子刷30的位置。在检验了所扫描到的配准代码之后，可以继续进行电子涂料的写入。
附图5表示按照本发明的一种实施方式的激活电子涂料的方法的流程图。电子涂料激活方法包括用来确定电子刷的位置和根据电子刷位置的确定结果写入或激活电子涂料的多个不同的步骤。
在块80中看到，可以接收电子刷位置输入。电子刷位置输入是例如从与电子刷相耦合的机械位置检测器、光学位置检测器或倾斜传感器接收的。在某些情况下，当第一次使电子刷横越电子涂料的表面进行扫描时，在电子涂料中可能没有配置代码。直到可以将配准代码写入到电子涂料中之前，由来自电子刷上的一个或多个位置检测器的输入信号提供电子刷位置信号，通过这些信号确定电子刷的位置和转动。在另一个情况下，配准代码是预先写入在电子涂料上的，消除了用来自一个或多个位置检测器的输入来确定电子刷的位置的必要。
在电子刷横越电子涂料的表面的第一次通过期间，可以将电子涂料配准代码写入到电子涂料表面的未编码部分上，如在块82中所见。根据电子刷位置输入将新的电子涂料配准代码写到电子涂料的未编码部分上。按照将配准代码预先写在电子涂料中的实施方式，不再需要位置检测器并且不需要写入新的配准代码。
对电子涂料配准代码进行扫描，如在块84中所见。电子涂料配准代码位于电子涂料的编码部分上。电子涂料配准代码可以包括例如配准标记、网格或电子涂料表面坐标。扫描配准代码使得电子刷的位置能够得到确定。
根据扫描到的电子涂料配准代码确定电子刷的位置，如块86中所见。例如，与电子刷输出端进行通信的控制器对来自电子束扫描仪的数据进行分析，从而可以确定配准标记或代码的位置。当确定了配准标记或代码的位置时，就可以确定电子刷相对于电子涂料的编码部分的位置了，并且可以据此对电子涂料进行写入。电子刷的位置可以包括例如与电子刷在电子涂料表面上的物理位置有关的位置信息和与电子刷横越电子涂料表面进行扫描时的转动有关的转动信息。
需要补偿电子刷在电子刷横越电子涂料表面进行刷涂时相对于电子涂料的表面的转动，以在电子涂料上写入平滑的不变形的图像。电子刷转动可以根据电子涂料配准代码来确定。电子刷转动例如可以通过扫描和读取两个配准标记或通过观测配准网格来确定。
电子刷的物理转动可以例如通过扫描和读取写在电子涂料上的电子涂料表面坐标来确定。利用诸如离开电子涂料表面的左下角的固定参考点的x和y距离这样的坐标，可以将电子刷取走或送回到电子涂料表面上，在这种情况下电子刷能够通过读取坐标来重新确定电子刷位置。电子涂料表面坐标可以包括数值坐标、文字、条形码、UPC编码号码或者其它适当的表面位置标识和信息格式和标记。
将预定图像写在电子涂料上，如在块88中所见。包括文本、图形或照片的预定图像是例如利用安装在电子刷上的电子涂料激活设备写入的。预定图像的具体部分是根据所确定的电子刷位置而写入的。电子涂料激活设备将电子墨水或涂料从白色切换成黑色、从黑色切换成白色或者根据所使用的电子墨水或涂料的类型切换成期望的颜色和密度。一旦对电子涂料进行了切换，就可以将电子刷移开或取走，并且图像由电子涂料保持住。在某些情况下，在电子涂料上写入预定图像包括再激活电子涂料的编码部分上的电子涂料、有效擦除配准代码和用预定图像的各个部分取代编码部分。刷子的追加行程用正确的图像数据取代和替换配准代码并且可以同时写入新的电子涂料配置代码。
在用预定图像的至少一部分在电子涂料的一个部分上对电子涂料进行写入时，可以将新的电子涂料配准代码写在电子涂料的未编码部分上，如在块90中所见。新的电子涂料配准代码可以包括例如一个或多个配准标记、网格或电子涂料表面坐标。例如，使电子涂料激活设备的左部分发送与预定图像相关的数据，而使电子涂料激活设备的右部分发送与新的配准代码相关的数据。在刷子在进行下一次扫过的时候，会扫描到新的电子涂料配准代码并且将其用于确定电子刷的位置，从而使得预定图像的追加部分可以精确地写到电子涂料中。当图像接近完成时，可以不再继续写入新的配准代码。在配准代码是永久性地印刷在电子涂料上的情况下，不需要重新写入的配准代码。
在完成了电子刷的第一遍扫描和后续的行程并且写入了预定图像的各个部分时，可以将电子刷从电子涂料表面上移开并且返回到电子涂料表面上，在这里对电子涂料配准代码进行扫描，如在块92中所见。在横越电子涂料移动电子刷的时候，对电子刷的位置和角度进行监控和更新，以使图像信息可以得到适当寻址，并且将其写入到电子涂料上。重复进行块84及其以后的块中标出的步骤，直到将整个图像写到电子涂料上。对于较大的图像，可以使电子刷在横越电子涂料的重叠行程中扫描多次，以构成完整的图画。在将电子刷从表面区域上取走或者将它移动到新的位置以开始新的行程之后，一旦电子刷非常接近于电子涂料表面并且已经使它重新对准配准代码，就可以继续进行图像的绘制了。电子刷位置和转动的精确确定减少了由刷子的多次行程造成的对齐伪像。
最后，上述讨论内容仅仅是用来解释说明本发明的，不应当解释为所附的权利要求局限于任何特定的实施方式或实施方式集合。所利用的各个系统也可以与其它一些系统结合起来使用。这样，虽然本发明是参照具体的实施方式通过特定的细节加以介绍的，但是也应当理解，在不超出后面的权利要求中提出的本发明的较宽泛的和所预期的思想和范围的情况下，可以对其进行多种改造和改变。因此要以解释说明的方式对待说明书和附图，并非用来限制所附权利要求的范围。
在理解所附权利要求的过程中，应当理解a)词“包括”并不排除除了在给定权利要求中所列出的以外还存在其它的单元或动作；b)置于单元之前的词“一个”或“一”并不排除存在多个这样的单元的可能；c)权利要求中的任何附图标记都仅仅用于解释说明的用途，并不限制它们的保护范围；d)数个“装置”可以由硬件或软件实现的结构或功能的同一个部分来代表；e)所公开的单元中的每一个都可以由硬件部分(例如，分立的电子电路)、软件部分(例如，计算机程序)或它们的任何组合构成。
权利要求
1.一种激活电子涂料(50)的方法，包括对电子涂料(50)的编码部分(20)上的电子涂料配准代码进行扫描；根据所扫描到的电子涂料配准代码确定电子刷(30)相对于电子涂料(50)的编码部分(20)的位置；和根据所确定的电子刷(30)的位置在电子涂料(50)上写入预定图像。
2.按照权利要求1所述的方法，其中确定电子刷(30)的位置包括确定电子刷方位。
3.按照权利要求1所述的方法，其中确定电子刷(30)的位置包括确定电子刷的转动。
4.按照权利要求1所述的方法，其中在电子涂料(50)上写入预定的图像包括再激活电子涂料(50)的编码部分(20)上的电子涂料(50)。
5.按照权利要求1所述的方法，此外还包括在电子涂料(50)上写入预定图像的一部分的同时，在电子涂料(50)的未编码部分(22)上写入新的电子涂料配准代码。
6.按照权利要求5所述的方法，其中写入电子涂料配准代码包括写入配准标记(24)、网格(26)或电子涂料表面坐标(28)之一。
7.按照权利要求1所述的方法，还包括接收电子刷位置输入；和根据电子刷位置输入在电子涂料(50)的未编码部分(22)上写入新的电子涂料配准代码。
8.按照权利要求7所述的方法，其中电子刷位置输入是从机械位置检测器(38)或光学位置检测器(38)之一接收到的。
9.按照权利要求7所述的方法，其中电子刷位置输入是从与电子刷(30)相耦合的倾斜传感器(56)接收到的。
10.一种用于激活电子涂料(50)的系统，包括电子刷(30)，包括电子涂料激活设备(34)；与电子刷(30)相耦合的电子刷扫描仪(36)；和控制器(40)，与电子涂料激活设备(34)以及电子刷扫描仪(36)进行电通信，其中电子刷(30)的位置是根据由电子刷扫描仪(36)扫描并且发送给控制器(40)的电子涂料(50)的编码部分(20)上的电子涂料配准代码而确定的，并且其中根据所确定的电子刷位置从控制器(40)向电子涂料激活设备(34)发送电子涂料写入信号。
11.按照权利要求10所述的系统，其中电子涂料配准代码包括配准标记(24)、网格(26)或电子涂料表面坐标(28)之一。
12.按照权利要求10所述的系统，其中控制器(40)被嵌入在电子刷(30)中。
13.按照权利要求10所述的系统，其中电子涂料激活设备(34)和电子刷扫描仪(36)与控制器(40)有线或无线连接。
14.按照权利要求10所述的系统，还包括与电子刷(30)相耦合并且与控制器(40)进行电通信的机械位置检测器(38)，其中机械位置检测器(38)根据电子刷(30)的运动向控制器(40)提供电子刷位置信号。
15.按照权利要求10所述的系统，还包括与电子刷(30)相耦合并且与控制器(40)进行电通信的光学位置检测器(38)，其中光学位置检测器(38)根据电子刷(30)的运动向控制器(40)提供电子刷位置信号。
16.按照权利要求10所述的系统，还包括与电子刷(30)相耦合并且与控制器(40)进行电通信的倾斜传感器(56)，其中倾斜传感器(56)根据电子刷(30)的转动向控制器(40)提供电子刷倾斜信号。
17.一种用于激活电子涂料(50)的系统，包括用于对电子涂料(50)的编码部分(20)上的电子涂料配准代码进行扫描的装置；用于根据所扫描到的电子涂料配准代码确定电子刷(30)相对于电子涂料(50)的编码部分(20)的位置的装置；和用于根据所确定的电子刷(30)的位置在电子涂料(50)上写入预定图像的装置。
18.按照权利要求17所述的系统，还包括用于在电子涂料(50)上写入预定图像的一部分的同时在电子涂料(50)的未编码部分(22)上写入新的电子涂料配准代码的装置。
19.按照权利要求17所述的系统，还包括用于接收电子刷位置输入的装置；和用于根据电子刷位置输入在电子涂料(50)的未编码部分(22)上写入新的电子涂料配准代码的装置。
20.一种用于激活电子涂料(50)的电子刷(30)，包括电子刷外壳(32)；与电子刷外壳(32)相耦合的电子涂料激活设备(34)；与电子刷外壳(32)相耦合的电子刷扫描仪(36)；和控制器(40)，与电子涂料激活设备(34)以及电子刷扫描仪(36)进行电通信，其中电子刷(30)的位置是根据来自电子刷扫描仪(36)的位置信号确定的，并且其中根据所确定的电子刷位置从控制器(40)向电子涂料激活设备(34)发送电子涂料写入信号。
21.按照权利要求20所述的电子刷(30)，其中电子刷扫描仪(36)在电子刷(30)横越具有编码部分(20)的电子涂料(50)划过的时候提供位置信号。
22.按照权利要求20所述的电子刷(30)，其中控制器(40)被嵌入在电子刷(30)中。
23.按照权利要求20所述的电子刷(30)，其中控制器(40)是有线或无线地与电子涂料激活设备(34)以及电子刷扫描仪(36)相连接的。
24.按照权利要求20所述的电子刷(30)，还包括与电子刷(30)相耦合并且与控制器(40)进行电通信的位置检测器(38)，其中位置检测器(38)根据电子刷(30)的运动向控制器(40)提供电子刷位置信号。
25.按照权利要求20所述的电子刷(30)，还包括与电子刷(30)相耦合并且与控制器(40)进行电通信的倾斜传感器(56)，其中倾斜传感器(56)根据电子刷(30)的转动向控制器(40)提供电子刷倾斜信号。
全文摘要
本发明提供了一种激活电子涂料(50)的方法。对电子涂料(50)的编码部分(20)上的电子涂料配准代码进行扫描。根据所扫描到的电子涂料配准代码确定电子刷(30)相对于电子涂料(50)的编码部分(20)的位置，并且根据所确定的电子刷(30)的位置在电子涂料(50)上写入预定图像。
文档编号G09F9/37GK1830006SQ200480021405
公开日2006年9月6日 申请日期2004年7月21日 优先权日2003年7月24日
发明者A·H·伯格曼, H·M·R·科尔滕拉德, M·G·H·希丁克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司