利用配準代碼激活電子塗料的製作方法

2023-06-24 00:32:21 2

專利名稱：利用配準代碼激活電子塗料的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及電子塗料激活，並且更加具體地講，涉及用於用電子刷激活電子塗料的系統和方法。
背景技術：
用於個人數字助理(PDA)、行動電話、電子郵件設備和電子閱讀器的小型電泳顯示器在技術領域和商業領域的推廣已經引起了對用於書寫板、信號標誌、廣告牌之類的更大的電泳顯示器的更大的關注，這樣的大電泳顯示器已經成為了近期研究的對象。新出現的基於電泳現象的電子墨水技術使得將期望圖像寫到含有電子墨水(也稱為數字墨水)的表面上成為可能。和很多大型的顯示應用一樣，大電泳顯示器可能僅僅需要偶爾進行更新，兩次更新之間會有數天或者甚至數周或數月。
電泳顯示器可以是雙穩態的，因為它們的顯示元素具有第一和第二顯示狀態，這兩種狀態在至少一種光學屬性上不同，比如顏色的亮度或暗度，在新近的電泳顯示器中，在藉助有限持續時間的電子脈衝將電子墨水中的微囊封裝顆粒激勵到一種狀態或另一種狀態之後出現顯示狀態，並且在激活電壓撤除之後受激狀態仍然繼續存在。這樣的顯示器可以具有亮度和對比度良好、視角寬、對於兩種或多種狀態都具有狀態穩定性和與液晶顯示器(LCD)相比功耗低的品質。
一種典型的顯示器的表面包括具有上百萬細小微囊的薄電泳膜，在這些微囊中，有帶正電的白色顆粒和帶負電的黑色顆粒懸浮在透明流體中。當對顯示器施加負電場時，白色顆粒移動到微囊的頂部，在這種情況下，它們變得可由用戶看見。這使得表面在微囊的這一頂部位置處呈現白色。與此同時，電場將黑色顆粒拉向微囊的底部，它們隱藏在那裡。當處理反過來進行時，黑色顆粒出現在微囊的頂部，這使得該表面在微囊的頂部位置上呈現黑色。當撤除了電壓時，會有一個固定圖像保持在顯示表面上。在寫入另一個圖像之前，可能需要在對顯示材料的所謂電子墨水進行重新尋址之前，將該墨水設置成良好限定的狀態，比如通過將白色顆粒都移動到微囊的頂部而得到的全白的表面。這可以通過例如照射整個顯示器或對顯示器的端子和電極施加相對較高的電壓來通過所施加的電場迫使墨水進入一種狀態而得以實現。
當前的研究正在朝向研發有商業前景的用於看起來和感覺上都像紙張的薄電子墨水顯示器的囊封電泳材料。電子墨水顯示器是很有吸引力的，因為它們可以比反射型液晶顯示器(LCD)亮六倍，並且在任何角度看都不會有對比度的改變，不像LCD那樣。Gates等人在《對電泳顯示器進行尋址的方法(Methods for Addressing ElectrophoreticDisplays)》(2003年3月11日授權的美國專利US6531997，申請人Gates)中介紹了用於控制這種雙穩態電子可尋址顯示器的尋址方案。
研究者還正在開展將這種數字墨水或電子墨水技術應用於稱為電子壁紙、海報或屏幕牆的大電子壁掛顯示器的工作，這種顯示器可以由放在牆上的薄電泳膜構成。在需要半永久性圖像(比如大電子廣告介質)的情況下，大電子墨水顯示器是合乎需求的。這種電子低成本的電子墨水應用還可以用於例如在家中牆壁上展示購物清單、最新的度假照片或家庭照片。電子墨水顯示器還可以是其它顯示器的替代品選擇對象，比如基於聚合物的有機發光二極體顯示器，這種顯示器在工作或處於待機模式下的時候耗電量相當大。
最近可以得到的電泳顯示器通過驅動顯示器的有源矩陣來接收數據和進行尋址。不過，對於價格低廉的廣告牌類型的顯示器來說，有源矩陣驅動並不是有吸引力的選擇方案，這種顯示器僅需要很低的甚至極低的刷新率。用於大電泳顯示器的大多數電子墨水系統沒有固有的尋址方案(比如一個像素挨一個像素的網格上的固定坐標)來精確寫入文本和圖形。
現在仍然在針對較小的電泳顯示器開發用於對電子墨水顯示器進行尋址和寫入的方法、系統和相關設備。大家對將來自顯示器表面的輸入數據傳遞給計算機可用介質投入了更多的注意力，而少有人關注數據從計算機可用介質向顯示器表面的傳遞。具有代表性的手持個人計算機、PDA或可上網行動電話通過用戶在該設備的觸敏屏幕上或者使用鐵筆或其它點擊設備在手寫板上寫和畫來產生數據。當前的數字墨水技術可以從手寫輸入中提取信息，包括鐵筆在寫入表面上的接觸壓力、向量、定時、坐標和角度。在《產生數字墨水厚度信息的方法(Methodof Generating Digital Ink Thickness Information)》(美國專利申請US2002/0163510，申請人Williams等人，2002年11月7日)中介紹了一種提供添加線厚度信息的方法。該方法和相關的系統將筆在寫入表面上的衝擊運動轉換成用於數字墨水數據的厚度信息。所述筆包括至少一個加速度計，用於產生衝擊運動或衝擊筆傾斜信息。
在電泳顯示器的有源矩陣上進行寫入的代表性方法會使用不導電刷，在《對電光材料進行尋址的方法(Method for AddressingElectro-Optic Materials)》(Goenaga等人，美國專利申請US2003/0053189，
公開日2003年3月30日)中對此進行了介紹。這種方法檢測被弄溼的不導電刷與顯示器之間的電位差。來自筆的帶電流體將電荷攜帶到顯示器的光電材料上，從而造成微囊的電泳流體中的暗色顆粒到達微囊的頂部，這些顆粒表現為與顯示流體或亮色顆粒的亮背景形成對比的暗色電子墨水。
已經開發出了多種用於檢測用於電泳以及其它類型的顯示器的輸入設備的位置和控制這些輸入設備的系統。已經創建了相對定位系統來檢測筆在寫入表面上的運動，這在《用於檢測筆的運動的電子模塊(Electronic Module for Sensing Pen Motion)》(美國專利申請US2002/0181744，Vablais等人，2002年12月5日)。最好將電子模塊安裝在代用水筆芯中，並且該電子模塊包括用於檢測筆運動的加速度計。經由無線電發射器將加速度計產生的衝擊信息發送給計算機，在該計算機中，對所述信息加以處理，以便進行手寫識別或數字墨水激活。在另一個例子中，將顯示系統設計為採用電子手段採集在標準手寫板上進行的繪畫和文本寫入，並且將它們轉換為計算機數據。附加在標準手寫板上的可攜式網際網路設備採用紅外技術來跟蹤板上的記號筆和板擦的位置。
在諸如黑板、紙板或白板之類的可擦除繪畫設備中已經採用了電泳顯示器，這已經在《用於繪畫設備應用的微囊封裝電泳靜電尋址介質(Microencapsulated Electrophoretic Electrostatically-AddressingMedia for Drawing Device Applications)》(Comiskey等人的美國專利US6473072，授權日2002年10月29日)中進行了公開。該顯示器包括封裝電泳顯示介質、背電極和可移動電極。封裝顯示介質包括多個囊，各個囊包括多個散布於流體中的顆粒。使用緊貼著顯示介質的背面的背電極和對面的可移動電極施加跨越顯示介質的電場，可移動電極可以具有記號筆或板擦的形式，並且緊貼著前表面定位。
在《具有印刷顯示器的換能器和指示器(Transducer and Indicatorhaving Printed Displays)》(Albert等人的國際專利申請WO9910769和美國專利US6118426，2000年9月12日授權)中介紹了一種採用電子方式對電子墨水顯示器進行尋址的方法。這對這些顯示器建議的應用包括放在象水果、牛奶或電池這樣的商品上的小標籤，通過在經過一定時間之後改變顯示器的狀態，這些小標籤可以用作新鮮程度指示器。其它的應用包括對提供間歇性更新有用的應用，或者當在顯示器的位置處經過了一定的壓力、受熱、輻射、潮溼、聲響、傾斜、pH或其它極限值的時候的應用。該顯示系統可以使用無線電頻率來對顯示器進行加電、尋址和控制，並且包括一個或多個天線、無源充電電路和有源控制系統、顯示器和能量存儲單元。單獨的發射器為顯示器提供遠程能源。採用設置在基板上跡線，已經建議了使得模塊化系統能夠用於大的可印刷區域的基於平鋪顯示的顯示器。
電泳材料領域的技術進步促成了更加複雜的顯示器的研發成功。例如，可以將獨立的顯示元素平鋪顯示，以創建多塊的、選擇性發光的三維顯示結構，這在《用於非輻射電子顯示器的照明系統(Illumination System for Nonemissive Electronic Displays)》(Comiskey的WO0020923，2000年4月13日公開)中進行了介紹。這種顯示器可以使用諸如可見光之類的電磁輻射進行更新。
用於較小電泳顯示器的尋址系統可以用於較大的顯示器，但是對於將諸如圖像或文本之類的數據傳遞給大的並且尺寸可變的顯示材料(比如牆上的顯示材料)，會有額外的對準和尋址問題。例如，使用顯示器的平鋪陣列的較大系統需要在保持相鄰平鋪部分之間的放大倍數恆定的同時避免間隙和死區區域。在其它類型的壁掛牆壁顯示技術中，比如光投影系統，已經開發出了對數據在牆上的大面積顯示進行處理、分段和傳遞的方法。已經採用多個顯示設備、屏幕和多個鏡頭組件創立了很大的投影顯示器，這在《無縫平鋪顯示系統(SeamlessTiled Display System)》(Dubin等人的美國專利申請US2002/0080302，2002年6月27日公開)中進行了介紹。將可伸縮無縫平鋪顯示器再分成多個段，並且將各個段配置成顯示局部圖像。將鏡頭組件之一與各個顯示設備的各個段光學耦合，以將顯示在該段上的局部圖像投影到屏幕上。
雖然前面提到的有源矩陣尋址系統對於小的和大的昂貴的應用是可行的，但是對於大的、價格低廉的牆壁或標誌顯示器，無源矩陣尋址系統是合乎要求的。用於電子墨水的尋址設備需要能夠寫入或局部激活電子墨水。該尋址設備應當能夠存儲正在傳送給顯示器的圖像或文本。該設備應當能夠確定該設備相對於顯示表面的位置。
將諸如大的照片或圖像之類的數據傳遞給牆壁上的無源電泳材料需要對齊手持設備的行程(當需要在牆上進行多個行程時)的方法。例如，一米乘一米的顯示器可能需要具有20分米長的尋址機構的手持設備的至少五個不同的行程，與任何正在粉刷的牆壁需要用滾筒滾刷多次的方式大致一樣。用電子墨水產生顯示需要一個處理，藉助所述處理來精確確定輸入設備的位置並且在電子墨水表面上的多個行程不會造成該設備的對齊偽像。
在除了使用電泳材料的電子顯示技術之外的電子顯示技術中，已經開發出了用來檢測或跟蹤手持設備的系統。代表性的手持雷射掃描儀在它們在物體附近平緩地移動或掃過時可以測量三維表面並且將數據發送給計算機。計算機應用程式將測量數據轉換為計算機產生的圖像，通過最終掃描組合重疊清除來逐漸形成非金屬物體的表面模型。

發明內容
鑑於上面所討論的問題，需要一種系統和電子輸入設備其有效並且相對便宜，可以用來對大電泳牆壁顯示器的無源矩陣表面進行控制和傳遞數據，並且沒有對齊和與設備的多次行程動作典型相關的問題。因此，本發明的目的是提供一種系統、方法和相關的電子輸入設備，用來對需要該設備的多個行程動作的電泳顯示器進行控制和傳遞數字數據，電子產生沒有該設備的對齊偽像的畫面，以及克服上面介紹的難題和障礙。
本發明的一個方面是一種激活電子塗料的方法。對電子塗料的編碼部分上的電子塗料配準代碼進行掃描。根據所掃描到的電子塗料配準代碼確定電子刷相對於電子塗料的編碼部分的位置，並且根據所確定的電子刷的位置在電子塗料上寫入預定圖像。
本發明的另一個方面是一種用於激活電子塗料的系統。該電子塗料激活系統包括電子刷，具有電子塗料激活設備；與電子刷相耦合的電子刷掃描儀；和控制器，與電子塗料激活設備和電子刷掃描儀進行電通信。電子刷的位置是根據由電子刷掃描儀掃描並且發送給控制器的電子塗料的編碼部分上的電子塗料配準代碼而確定的。根據所確定的電子刷位置從控制器向電子塗料激活設備發送電子塗料寫入信號。
本發明的另一個方面是一種用於激活電子塗料的系統，包括用於對電子塗料的編碼部分上的電子塗料配準代碼進行掃描的裝置；用於根據所掃描到的電子塗料配準代碼確定電子刷相對於電子塗料的編碼部分的位置的裝置；和用於根據所確定的電子刷的位置在電子塗料上寫入預定圖像的裝置。
本發明的另一個方面是一種用於激活電子塗料的電子刷，包括電子刷外殼；與電子刷外殼相耦合的電子塗料激活設備；與電子刷外殼相耦合的電子刷掃描儀；和控制器，其與電子塗料激活設備和電子刷掃描儀進行電通信。電子刷的位置是根據來自電子刷掃描儀的位置信號而確定的。根據所確定的電子刷位置從控制器向電子塗料激活設備發送電子塗料寫入信號。


通過結合附圖閱讀下面的本發明的優選實施方式的詳細介紹，本發明的前述和其它的特徵和優點將會變得更加顯而易見。詳細說明和附圖僅僅是本發明的解釋說明，而不是限定，本發明的範圍是由所附的權利要求及其等價內容定義的。
附圖1是按照本發明的一種實施方式的用於激活電子塗料(electronic paint)的系統的示意圖；附圖2是按照本發明的另一種實施方式的用於激活電子塗料的系統的示意圖；附圖3是按照本發明的一種實施方式的電子刷的示意圖；附圖4是按照本發明的一種實施方式的用於激活電子塗料的系統的框圖；和附圖5是按照本發明的一種實施方式的激活電子塗料的方法的流程圖。
具體實施例方式
附圖1表示按照本發明的一種實施方式的用於激活電子塗料的系統。電子塗料激活系統10包括電子刷30，具有電子塗料激活設備34；電子刷掃描儀36，與電子刷30相耦合；和控制器40，與電子塗料激活設備34和電子刷掃描儀36電子耦合。控制器40內置在電子刷30內部或處於電子刷30外部，並且可以與電子塗料激活設備34以及電子刷掃描儀36有線或無線連接。當電子塗料表面52(例如電子壁紙)的高度或寬度大於電子刷30的一個行程的寬度時，電子刷30可以通過採用電子刷30的多個行程激活電子塗料或墨水(每個隨後的行程與前一行程對齊)來將圖像寫入到電子塗料50內或上。
寫入到電子塗料表面52上的電子塗料50上的編碼部分20由電子刷掃描儀36進行掃描，並且將掃描結果發送給控制器40。電子塗料50的編碼部分20包括電子塗料配準碼(registration code)，比如一組配準標記24，這些標記使得電子刷30的位置能夠得到確定。基於電子刷的位置從控制器40發送電子塗料寫入信號到電子塗料激活設備34。儘管圖示在牆壁上並且用作電子壁紙，但是包括電子塗料50的電子塗料表面52另外可以處於臺子、桌子、地板、天花板、廣告牌、手寫板或其它適當的表面上。
當使電子刷30划過或越過電子塗料50的各個部分上方時，預定圖像的一部分得以寫到電子塗料50上。預定圖像(包括文本、圖形、照片或它們的組合)是使用為電泳顯示器、光學尋址電子墨水和包含電子墨水或塗料的其它類型的電子顯示器開發的電子墨水或電子塗料寫入處理而寫到電子塗料50上的。當使電子刷30多次經過電子塗料表面52上方時，檢測到配準標記24並且對它們進行分析，以確定電子刷方位和電子刷轉動，從而可以在沒有間隙、波紋或圖像的情況下寫入預定的圖像。當使電子刷30掃過電子塗料表面52時，對電子刷30的旋轉和方位進行補償並且將經過更新的圖像信息發送給電子塗料激活設備34，以寫到電子塗料50上。可以將電子塗料50再激活，以在電子塗料50的編碼部分20上寫入預定圖像。
示範性的電子刷30(具有形狀為帶狀或條狀的相對平坦的細長表面區域)經過電子塗料表面52的各個部分，以尋址和激活電子塗料50。當電子刷30移過或掃過電子塗料50時，將包括文本、圖畫、照片或者它們的組合的圖像傳遞或寫入到電子塗料50上。通過確定電子刷位置並且根據該位置確定結果將預定圖像寫在電子塗料表面52上的正確位置上來尋址電子塗料50。可以例如通過撤除跨越電子塗料或墨水的激活電壓來將圖像固定下來。
當電子刷30在刷子掃過電子塗料50期間發生小的轉動時，如果沒有對轉動進行補償，則結果可能是正在轉印到電子塗料50上的預定圖像的過度波紋狀和失真圖像。電子刷轉動的補償可以是通過例如讀取電子塗料表面52上間隔開的兩個或多個配準標記24並且針對這些配準標記24確定電子刷轉動的測量結果來確立的。可以在電子刷30經過電子塗料50時進行電子刷轉動的確定，並且將結果用於在寫入預定圖像的同時對電子刷轉動進行補償。另外，可以使用來自附加在電子刷30上的傾斜傳感器56或其它位置傳感器的信號來確定電子刷轉動。這些信號在電子刷30橫越電子塗料50的第一個行程期間尤其有用。
可以將數據、像素和地址信息傳遞給電子刷30並且存儲於電子刷30之中，然後在板上控制器40的控制下將圖像寫入到電子塗料50上。另外，可以使用控制器40(比如個人計算機、膝上型計算機、個人數字助理、經過改進的蜂窩電話、無線設備或數字計算設備)來存儲與電子塗料50相關的像素和地址信息。控制器40(可以與電子刷30有線或無線連接)可以將預定圖像包含在資料庫或存儲器42中，比如存儲卡或記憶棒。在寫入到電子塗料50上之前進行的預定圖像的選擇和處理可以在例如計算機軟體和硬體(比如顯示器44和鍵盤或滑鼠之類的輸入設備46)的幫助下進行。控制器40可以具有網際網路或網頁連接通路48，以產生、選擇或接收圖像信息。
為了為連續配準和在電子塗料50上的精確寫入，可以在將預定圖像的一部分寫到電子塗料50上的同時將新的電子塗料配置代碼(比如配準標記24)寫到電子塗料50的之前未編碼部分22上。按照另外一種實施方式，電子塗料50具有預先寫到電子塗料表面52上的配準代碼，這些配準代碼具有例如細微或黯淡標記，以使得這些配準代碼可以被讀取，而又對寫入圖像的質量有最小的影響。
按照本發明的某些實施方式，在電子刷30的第一個行程期間，代碼的精確寫入尤其關鍵，為的是在後續行程期間電子刷30的位置和轉動能夠得到精確確定。可以將一個或多個位置檢測器38或傾斜傳感器56附加在電子刷30上，以幫助確定電子刷30在第一次掃描期間的位置。例如，可以將一個機械位置檢測器38(比如操縱輪、軌跡球或它們的集合)耦合到電子刷30上。更加具體地講，一組操縱輪或軌跡球可以提供位置信號，從這些信號中可以確定出電子刷的轉動。在另一個例子中，可以將一個或多個光學位置檢測器38(比如計算機用的光學滑鼠中使用的光學位置檢測器)耦合到電子刷30上。位置檢測器38與控制器40進行電通信，以根據電子刷30的運動向控制器40提供電子刷位置信號。位置檢測器38可以為控制器40提供關於電子刷30的位置、轉動的信息，並且在某些情況下還向控制器40提供關於電子刷30的行進速度的信息，這些信息可以用於對電子刷30的行程和圖像的寫入進行同步。位置檢測器38還對電子刷30的位置提供反饋，以使圖像能夠得到正確寫入，不管電子刷30在電子塗料表面52上正在進行的行程書寫有多快。按照另一種實施方式，與電子刷30相耦合併且與控制器40進行電通信的傾斜傳感器56根據電子刷30的轉動向控制器40提供電子刷傾斜信號。
附圖2表示按照本發明的另一種實施方式的用於激活電子塗料的系統的細節。在這個圖中，電子刷30的左側檢測電子塗料50的編碼部分20上的配準代碼。電子刷30沿著向下的方向進行掃描，電子塗料50的編碼部分20上的電子塗料50得以激活，有效地擦除了配準代碼並且在配置代碼上寫入了預定圖像的一部分。當在電子塗料50上寫入預定圖像的一部分時，在電子塗料50的未編碼部分22上寫入新的電子塗料配置代碼。
按照最簡單的形式，配準標記24可以採用附圖1中看到的十字準線陣列的形式。也可以寫入並讀取其它的配準標記24或代碼(比如網格26)來確定電子刷30的位置。在將電子刷30抬起或者移開電子塗料表面52並且用於電子刷30的位置信息遭到丟失或中斷的情況下，可以將電子塗料表面坐標28(比如數值坐標、文字、條形碼、UPC編碼數字或者其它適當的表面位置標識和信息)有選擇地寫入到電子塗料50內。按照一種實施方式，具有電子塗料表面坐標信息的配準代碼是預先寫入到電子塗料50上的。可以對預先寫入的配準代碼進行重寫，或者將其保留下來，以備預定圖像的後續刷新或更新之用。具有嵌入的電子塗料表面坐標28的配準代碼能夠實現在電子刷30在電子塗料表面52上多次經過期間的更加自由的運動。
附圖3表示按照本發明的一種實施方式的電子刷。電子刷30包括電子刷外殼32，具有附屬電子塗料激活設備34的和附屬電子刷掃描儀36。控制器40與電子塗料激活設備34和電子刷掃描儀36電耦合，並且可以與電子塗料激活設備34和電子刷掃描儀36有線或無線連接。電子刷30可以包括抓握手柄54，以便於抓握和操縱。
電子刷掃描儀36包括例如線性或二維光學掃描儀，它將聚焦雷射束投射到電子塗料表面上，以檢測配準代碼，比如配準標記、網格或電子塗料表面坐標。電子刷30的位置是根據來自電子刷掃描儀36的位置信號而確定的。當電子刷30橫越具有編碼部分的電子塗料表面划過時，電子刷掃描儀36提供位置信號。
電子塗料寫入信號是根據電子刷位置從控制器40發送到電子塗料激活設備34的。寫入信號向電子塗料激活設備34傳遞有關例如所寫入的圖像數據的持續時間、內容和密度的信息。電子塗料激活設備34使用例如雷射掃描儀激活電子塗料，雷射掃描儀對與電子塗料一起夾在兩個導體之間的光導體進行尋址。雷射掃描儀通過在跨越這些導體施加有電壓的同時局部改變光導體的電導率來切換電子塗料或墨水的狀態。
電子刷30可以包括與電子塗料激活設備34以及電子刷掃描儀36進行電通信的控制器40。控制器40(可以位於電子刷30內或位於可工作地與電子刷30相耦合的外部數字計算設備內)包括用於確定電子刷30的位置和轉動並用於將相應的圖像寫入到電子塗料內的應用軟體和硬體。電子刷30可以通過有線或無線連接通路來接收圖像信息，當控制器40位於電子刷30之外時，該連接通路將電子刷30與控制器40耦合起來。接收到的圖像信息可以保存在例如電子刷30內的記憶棒或其它適當的存儲設備內。
可以將位置檢測器38包含在電子刷30之內，以幫助在電子塗料中寫入初始配準代碼，並且將有關電子刷30的位置和轉動的數據提供給控制器40。可以將一個或多個位置檢測器38(比如操縱輪、軌跡球、光學滑鼠或傾斜傳感器56)耦合到電子刷30上。位置檢測器38根據電子刷30的運動向控制器40提供電子刷位置信號。例如，機械位置檢測器38可以包括處於電子刷30各末端的一組操縱輪或軌跡球，它們提供與電子刷30的運動相關的信號，從這些信號中，可以確定電子刷30的位置和轉動。在另一個例子中，光學位置檢測器38包括處於電子刷30各末端的一組光學滑鼠設備，它們提供信號，從這些信號中，可以確定電子刷30的位置和轉動。在另一個例子中，將傾斜傳感器56與電子刷30相耦合，通過該傳感器確定電子刷30的轉動。傾斜傳感器56根據電子刷30的轉動向控制器40提供電子刷傾斜信號。來自傾斜傳感器56的傾斜信號在電子刷30橫越電子塗料的第一個行程期間尤其有幫助，並且對後續的行程也有幫助。電子刷30可以具有不同的接口、部件和裝備，這影響該設備的質量、供應能力和適應能力。完全構成和裝備的電子刷30例如可以具有較大的存儲器或者可以是可與個人計算機和網際網路無線連接的。
附圖4表示按照本發明的另一種實施方式的用於激活電子塗料的系統的框圖。電子塗料激活系統10包括用於在電子塗料上寫入預定圖像的電子刷30。預定圖像可以是例如藉助與電子刷30相耦合的電子塗料激活設備34寫入的。將預定圖像寫到電子塗料上是基於電子刷30位置的確定結果而進行的。可以通過使用例如線性或二維電子刷掃描儀36掃描電子塗料的編碼部分上的電子塗料配準代碼相對於電子塗料的編碼部分的位置來確定電子刷30的位置。電子塗料激活設備34和電子刷掃描儀36與控制器40電耦合併且進行電通信。控制器40可以內嵌在電子刷30中或者處於電子刷30之外。控制器40可以與電子塗料激活設備34和電子刷掃描儀36有線或無線連接。
在電子塗料的另一個部分上寫入預定圖像的一部分的同時，可以在電子塗料的未編碼部分上寫入新的配準代碼，比如配準標記、網格或電子塗料表面坐標。例如，電子塗料激活設備34的左半邊可以在電子刷30的左側下面的電子塗料的編碼部分或未編碼部分上寫入一段預定圖像，而電子塗料激活設備34的右半邊在電子刷30的右側下面的電子塗料的未編碼部分上寫入新的電子塗料配準代碼。
電子刷位置輸入可以從例如附著於電子刷30上並且與控制器40進行電通信的機械或光學位置檢測器38或傾斜傳感器56接收到。可以將基於電子刷位置輸入的新電子塗料配準代碼寫在電子塗料的未編碼部分上。例如，當使電子刷30第一次經過電子塗料表面上方時，預定圖像的一部分是與電子塗料配準代碼一起寫入的。可以使隨後電子刷30在電子塗料表面上的經過與附加的電子刷位置輸入同步或者與所掃描到的電子塗料配準代碼同步。當使電子刷30在暫時離開電子塗料表面之後返回到電子塗料表面上時，比如在完成一個行程之後，可以對電子塗料表面坐標進行掃描，以確定電子刷30的位置。在檢驗了所掃描到的配準代碼之後，可以繼續進行電子塗料的寫入。
附圖5表示按照本發明的一種實施方式的激活電子塗料的方法的流程圖。電子塗料激活方法包括用來確定電子刷的位置和根據電子刷位置的確定結果寫入或激活電子塗料的多個不同的步驟。
在塊80中看到，可以接收電子刷位置輸入。電子刷位置輸入是例如從與電子刷相耦合的機械位置檢測器、光學位置檢測器或傾斜傳感器接收的。在某些情況下，當第一次使電子刷橫越電子塗料的表面進行掃描時，在電子塗料中可能沒有配置代碼。直到可以將配準代碼寫入到電子塗料中之前，由來自電子刷上的一個或多個位置檢測器的輸入信號提供電子刷位置信號，通過這些信號確定電子刷的位置和轉動。在另一個情況下，配準代碼是預先寫入在電子塗料上的，消除了用來自一個或多個位置檢測器的輸入來確定電子刷的位置的必要。
在電子刷橫越電子塗料的表面的第一次通過期間，可以將電子塗料配準代碼寫入到電子塗料表面的未編碼部分上，如在塊82中所見。根據電子刷位置輸入將新的電子塗料配準代碼寫到電子塗料的未編碼部分上。按照將配準代碼預先寫在電子塗料中的實施方式，不再需要位置檢測器並且不需要寫入新的配準代碼。
對電子塗料配準代碼進行掃描，如在塊84中所見。電子塗料配準代碼位於電子塗料的編碼部分上。電子塗料配準代碼可以包括例如配準標記、網格或電子塗料表面坐標。掃描配準代碼使得電子刷的位置能夠得到確定。
根據掃描到的電子塗料配準代碼確定電子刷的位置，如塊86中所見。例如，與電子刷輸出端進行通信的控制器對來自電子束掃描儀的數據進行分析，從而可以確定配準標記或代碼的位置。當確定了配準標記或代碼的位置時，就可以確定電子刷相對於電子塗料的編碼部分的位置了，並且可以據此對電子塗料進行寫入。電子刷的位置可以包括例如與電子刷在電子塗料表面上的物理位置有關的位置信息和與電子刷橫越電子塗料表面進行掃描時的轉動有關的轉動信息。
需要補償電子刷在電子刷橫越電子塗料表面進行刷塗時相對於電子塗料的表面的轉動，以在電子塗料上寫入平滑的不變形的圖像。電子刷轉動可以根據電子塗料配準代碼來確定。電子刷轉動例如可以通過掃描和讀取兩個配準標記或通過觀測配準網格來確定。
電子刷的物理轉動可以例如通過掃描和讀取寫在電子塗料上的電子塗料表面坐標來確定。利用諸如離開電子塗料表面的左下角的固定參考點的x和y距離這樣的坐標，可以將電子刷取走或送回到電子塗料表面上，在這種情況下電子刷能夠通過讀取坐標來重新確定電子刷位置。電子塗料表面坐標可以包括數值坐標、文字、條形碼、UPC編碼號碼或者其它適當的表面位置標識和信息格式和標記。
將預定圖像寫在電子塗料上，如在塊88中所見。包括文本、圖形或照片的預定圖像是例如利用安裝在電子刷上的電子塗料激活設備寫入的。預定圖像的具體部分是根據所確定的電子刷位置而寫入的。電子塗料激活設備將電子墨水或塗料從白色切換成黑色、從黑色切換成白色或者根據所使用的電子墨水或塗料的類型切換成期望的顏色和密度。一旦對電子塗料進行了切換，就可以將電子刷移開或取走，並且圖像由電子塗料保持住。在某些情況下，在電子塗料上寫入預定圖像包括再激活電子塗料的編碼部分上的電子塗料、有效擦除配準代碼和用預定圖像的各個部分取代編碼部分。刷子的追加行程用正確的圖像數據取代和替換配準代碼並且可以同時寫入新的電子塗料配置代碼。
在用預定圖像的至少一部分在電子塗料的一個部分上對電子塗料進行寫入時，可以將新的電子塗料配準代碼寫在電子塗料的未編碼部分上，如在塊90中所見。新的電子塗料配準代碼可以包括例如一個或多個配準標記、網格或電子塗料表面坐標。例如，使電子塗料激活設備的左部分發送與預定圖像相關的數據，而使電子塗料激活設備的右部分發送與新的配準代碼相關的數據。在刷子在進行下一次掃過的時候，會掃描到新的電子塗料配準代碼並且將其用於確定電子刷的位置，從而使得預定圖像的追加部分可以精確地寫到電子塗料中。當圖像接近完成時，可以不再繼續寫入新的配準代碼。在配準代碼是永久性地印刷在電子塗料上的情況下，不需要重新寫入的配準代碼。
在完成了電子刷的第一遍掃描和後續的行程並且寫入了預定圖像的各個部分時，可以將電子刷從電子塗料表面上移開並且返回到電子塗料表面上，在這裡對電子塗料配準代碼進行掃描，如在塊92中所見。在橫越電子塗料移動電子刷的時候，對電子刷的位置和角度進行監控和更新，以使圖像信息可以得到適當尋址，並且將其寫入到電子塗料上。重複進行塊84及其以後的塊中標出的步驟，直到將整個圖像寫到電子塗料上。對於較大的圖像，可以使電子刷在橫越電子塗料的重疊行程中掃描多次，以構成完整的圖畫。在將電子刷從表面區域上取走或者將它移動到新的位置以開始新的行程之後，一旦電子刷非常接近於電子塗料表面並且已經使它重新對準配準代碼，就可以繼續進行圖像的繪製了。電子刷位置和轉動的精確確定減少了由刷子的多次行程造成的對齊偽像。
最後，上述討論內容僅僅是用來解釋說明本發明的，不應當解釋為所附的權利要求局限於任何特定的實施方式或實施方式集合。所利用的各個系統也可以與其它一些系統結合起來使用。這樣，雖然本發明是參照具體的實施方式通過特定的細節加以介紹的，但是也應當理解，在不超出後面的權利要求中提出的本發明的較寬泛的和所預期的思想和範圍的情況下，可以對其進行多種改造和改變。因此要以解釋說明的方式對待說明書和附圖，並非用來限制所附權利要求的範圍。
在理解所附權利要求的過程中，應當理解a)詞「包括」並不排除除了在給定權利要求中所列出的以外還存在其它的單元或動作；b)置於單元之前的詞「一個」或「一」並不排除存在多個這樣的單元的可能；c)權利要求中的任何附圖標記都僅僅用於解釋說明的用途，並不限制它們的保護範圍；d)數個「裝置」可以由硬體或軟體實現的結構或功能的同一個部分來代表；e)所公開的單元中的每一個都可以由硬體部分(例如，分立的電子電路)、軟體部分(例如，電腦程式)或它們的任何組合構成。
權利要求
1.一種激活電子塗料(50)的方法，包括對電子塗料(50)的編碼部分(20)上的電子塗料配準代碼進行掃描；根據所掃描到的電子塗料配準代碼確定電子刷(30)相對於電子塗料(50)的編碼部分(20)的位置；和根據所確定的電子刷(30)的位置在電子塗料(50)上寫入預定圖像。
2.按照權利要求1所述的方法，其中確定電子刷(30)的位置包括確定電子刷方位。
3.按照權利要求1所述的方法，其中確定電子刷(30)的位置包括確定電子刷的轉動。
4.按照權利要求1所述的方法，其中在電子塗料(50)上寫入預定的圖像包括再激活電子塗料(50)的編碼部分(20)上的電子塗料(50)。
5.按照權利要求1所述的方法，此外還包括在電子塗料(50)上寫入預定圖像的一部分的同時，在電子塗料(50)的未編碼部分(22)上寫入新的電子塗料配準代碼。
6.按照權利要求5所述的方法，其中寫入電子塗料配準代碼包括寫入配準標記(24)、網格(26)或電子塗料表面坐標(28)之一。
7.按照權利要求1所述的方法，還包括接收電子刷位置輸入；和根據電子刷位置輸入在電子塗料(50)的未編碼部分(22)上寫入新的電子塗料配準代碼。
8.按照權利要求7所述的方法，其中電子刷位置輸入是從機械位置檢測器(38)或光學位置檢測器(38)之一接收到的。
9.按照權利要求7所述的方法，其中電子刷位置輸入是從與電子刷(30)相耦合的傾斜傳感器(56)接收到的。
10.一種用於激活電子塗料(50)的系統，包括電子刷(30)，包括電子塗料激活設備(34)；與電子刷(30)相耦合的電子刷掃描儀(36)；和控制器(40)，與電子塗料激活設備(34)以及電子刷掃描儀(36)進行電通信，其中電子刷(30)的位置是根據由電子刷掃描儀(36)掃描並且發送給控制器(40)的電子塗料(50)的編碼部分(20)上的電子塗料配準代碼而確定的，並且其中根據所確定的電子刷位置從控制器(40)向電子塗料激活設備(34)發送電子塗料寫入信號。
11.按照權利要求10所述的系統，其中電子塗料配準代碼包括配準標記(24)、網格(26)或電子塗料表面坐標(28)之一。
12.按照權利要求10所述的系統，其中控制器(40)被嵌入在電子刷(30)中。
13.按照權利要求10所述的系統，其中電子塗料激活設備(34)和電子刷掃描儀(36)與控制器(40)有線或無線連接。
14.按照權利要求10所述的系統，還包括與電子刷(30)相耦合併且與控制器(40)進行電通信的機械位置檢測器(38)，其中機械位置檢測器(38)根據電子刷(30)的運動向控制器(40)提供電子刷位置信號。
15.按照權利要求10所述的系統，還包括與電子刷(30)相耦合併且與控制器(40)進行電通信的光學位置檢測器(38)，其中光學位置檢測器(38)根據電子刷(30)的運動向控制器(40)提供電子刷位置信號。
16.按照權利要求10所述的系統，還包括與電子刷(30)相耦合併且與控制器(40)進行電通信的傾斜傳感器(56)，其中傾斜傳感器(56)根據電子刷(30)的轉動向控制器(40)提供電子刷傾斜信號。
17.一種用於激活電子塗料(50)的系統，包括用於對電子塗料(50)的編碼部分(20)上的電子塗料配準代碼進行掃描的裝置；用於根據所掃描到的電子塗料配準代碼確定電子刷(30)相對於電子塗料(50)的編碼部分(20)的位置的裝置；和用於根據所確定的電子刷(30)的位置在電子塗料(50)上寫入預定圖像的裝置。
18.按照權利要求17所述的系統，還包括用於在電子塗料(50)上寫入預定圖像的一部分的同時在電子塗料(50)的未編碼部分(22)上寫入新的電子塗料配準代碼的裝置。
19.按照權利要求17所述的系統，還包括用於接收電子刷位置輸入的裝置；和用於根據電子刷位置輸入在電子塗料(50)的未編碼部分(22)上寫入新的電子塗料配準代碼的裝置。
20.一種用於激活電子塗料(50)的電子刷(30)，包括電子刷外殼(32)；與電子刷外殼(32)相耦合的電子塗料激活設備(34)；與電子刷外殼(32)相耦合的電子刷掃描儀(36)；和控制器(40)，與電子塗料激活設備(34)以及電子刷掃描儀(36)進行電通信，其中電子刷(30)的位置是根據來自電子刷掃描儀(36)的位置信號確定的，並且其中根據所確定的電子刷位置從控制器(40)向電子塗料激活設備(34)發送電子塗料寫入信號。
21.按照權利要求20所述的電子刷(30)，其中電子刷掃描儀(36)在電子刷(30)橫越具有編碼部分(20)的電子塗料(50)划過的時候提供位置信號。
22.按照權利要求20所述的電子刷(30)，其中控制器(40)被嵌入在電子刷(30)中。
23.按照權利要求20所述的電子刷(30)，其中控制器(40)是有線或無線地與電子塗料激活設備(34)以及電子刷掃描儀(36)相連接的。
24.按照權利要求20所述的電子刷(30)，還包括與電子刷(30)相耦合併且與控制器(40)進行電通信的位置檢測器(38)，其中位置檢測器(38)根據電子刷(30)的運動向控制器(40)提供電子刷位置信號。
25.按照權利要求20所述的電子刷(30)，還包括與電子刷(30)相耦合併且與控制器(40)進行電通信的傾斜傳感器(56)，其中傾斜傳感器(56)根據電子刷(30)的轉動向控制器(40)提供電子刷傾斜信號。
全文摘要
本發明提供了一種激活電子塗料(50)的方法。對電子塗料(50)的編碼部分(20)上的電子塗料配準代碼進行掃描。根據所掃描到的電子塗料配準代碼確定電子刷(30)相對於電子塗料(50)的編碼部分(20)的位置，並且根據所確定的電子刷(30)的位置在電子塗料(50)上寫入預定圖像。
文檔編號G09F9/37GK1830006SQ200480021405
公開日2006年9月6日 申請日期2004年7月21日 優先權日2003年7月24日
發明者A·H·伯格曼, H·M·R·科爾滕拉德, M·G·H·希丁克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司