具有處理器的傳感器設備的製作方法

2023-04-25 02:56:41

專利名稱：具有處理器的傳感器設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於捕獲徒手畫的信息的一個傳感器設備，特別地，但是不是唯一地，涉及可以捕獲一個用戶徒手畫到一個表面的繪畫或者手寫信息的一個傳感器設備。
本發明的主要開發目的是允許大量的分布式用戶能夠通過列印文件資料和手持式光學傳感器與網絡信息進行交互式作用，由此通過高速網絡印表機獲得所需要的交互式列印文件資料。雖然這裡將參考這個使用來大量地描述本發明，但是應理解，本發明不局限於在這個領域內的應用。
共同待審的專利申請在下面共同待審的專利申請中公開了與本發明相關的各種方法，系統與裝置，這些共同待審的專利申請是本發明的申請人或者受讓人與本發明申請同時申請的PCT/AU00/00518，PCT/AU00/00519，PCT/AU00/00520，PCT/AU00/00521，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/AU00/00566，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和PCT/AU00/00517。
這些共同待審的專利申請的公開內容在這裡被用作交叉參考。
背景技術：
目前，一個計算機系統的一個用戶典型地使用一個顯示器來顯示信息並且使用一個鍵盤和/或者滑鼠來輸入信息而與這個系統進行交互。雖然這樣一種交互方法是強大的，但是它相對來說體積大而且不是可攜式的。與被顯示在一個計算機顯示器上的信息相比，被列印在紙張上的信息可以被更容易地讀取，並且攜帶起來也更加方便。但是，與一個鍵盤或者滑鼠不同，在紙張上的一個筆通常缺乏能夠與計算機軟體進行交互的能力。

發明內容
本發明的一個目的是組合利用在紙張上的筆和計算機系統的優點。
本發明涉及一種傳感器設備，它用於探測區域身份標識數據並且當這個傳感器設備相對一個表面的一個區域進行移動時產生移動數據，這個區域身份標識數據可以表示這個區域的身份標識，這個移動數據標識這個傳感器設備相對該區域的移動，該表面的上面放置有表示與這個表面相關的至少一個區域的編碼數據，這個傳感器設備包括區域身份標識傳感器裝置，被構造成使用至少部分編碼數據來探測這個區域身份標識數據；移動探測裝置，被構造成產生移動數據；和通信裝置，被構造成將這個區域身份標識數據和移動數據發送到一個計算機系統；其中，這個移動探測設備被構造成使用至少部分編碼數據來產生這個移動數據。
更優選地，這個編碼數據也表示這個區域的多個參考點，這個移動探測設備被構造成根據這個傳感器設備相對至少一個參考點的移動來產生這個移動數據。
在一個替代實施方式中，這個編碼數據包括周期性的部件，這個移動探測設備被構造成根據這個傳感器設備相對至少一個周期性部件的移動來產生這個移動數據。
在另一個實施方式中，這個移動探測設備包括至少一個加速度探測設備，這個加速度探測設備被構造成當它相對這個表面區域進行移動時探測這個傳感器設備的加速度，這個移動探測設備被構造成通過周期性地採樣這個加速度而產生移動數據。
通過示例，參考附圖，就可以從下面的其實施方式描述中更清楚本發明的特徵和優點。


現在僅僅是通過非限制性的示例，並且參考附圖來描述本發明的優選和其它實施方式，其中
圖1是在一個列印網頁樣板和其在線頁面描述之間的一個關係的一個示意圖；圖2是關於在一個網頁筆，一個網頁印表機，一個網頁頁面伺服器，和一個網頁應用伺服器之間的交互式通信的一個示意圖；圖3顯示了通過一個網絡而連接在一起的網頁伺服器和印表機的一個集合；圖4是關於一個列印出來的網頁和其在線頁面描述之間的一個高層結構的一個示意圖；圖5是顯示一個網頁標記的結構的一個平面視圖；圖6是一個平面視圖，顯示了圖5中所顯示的一組標記和其形式是一個網頁筆的一個網頁傳感器設備的一個視場之間的關係；圖7是一個標記圖象處理和解碼算法的一個流圖；圖8是一個網頁筆和其相關的、探測標記的視場錐圖的一個透視圖；圖9是圖8中所顯示的網頁筆的透視解剖視圖；圖10是用於圖8和圖9中所顯示的網頁筆的一個筆控制器的一個示意性框圖；圖11是一個可以被安裝在牆壁上的一個網頁印表機的一個透視圖；圖12是圖11的這個網頁印表機的長度方向上的剖視圖；圖12a是圖12的一個放大圖，它顯示了兩個方向移動的印表機引擎和膠輪組裝的剖視圖；圖13是圖11和圖12中的這個網頁印表機的墨盒，墨，空氣和膠路徑，和印表機引擎的詳細視圖；圖14是用於圖11和圖12中所顯示的這個網頁印表機的一個印表機控制器的一個示意性框圖；圖15是與圖14中所顯示的這個印表機控制器相關的雙向印表機引擎控制器和MemjetTM印表機頭的一個示意框圖；
圖16是圖14和15中所顯示的這個印表機引擎控制器的一個示意圖框圖；圖17是如在例如圖10到12中的網頁印表機中所使用的一單個MemjetTM列印部件的一個透視圖；圖18是一個MemjetTM列印部件陣列的一小部分的一個透視圖；圖19是顯示在圖13中所顯示的MemjetTM列印部件的工作周期的一系列透視圖；圖20是一個頁面寬度的MemjetTM列印頭的一個短段的一個透視頭；圖21是一個用戶類圖的一個示意圖；圖22是一個印表機類圖的一個示意圖；圖23是一個筆類圖的一個示意圖；圖24是一個應用類圖的一個示意圖；圖25是一個文檔和頁面描述類圖的一個示意圖；圖26是一個文檔和頁面所有者類圖的一個示意圖；圖27是一個終端部件特殊化類圖的一個示意圖；圖28是一個靜態部件特殊化類圖的一個示意圖；圖29是一個超級連結部件類圖的一個示意圖；圖30是一個超級連結部件特殊化類圖的一個示意圖；圖31是一個超級連結組類圖的一個示意圖；圖32是一個表格類圖的一個示意圖；圖33是一個數字墨水類圖的一個示意圖；圖34是一個欄位部件特殊化類圖的一個示意圖；圖35是一個選擇框欄位類圖的一個示意圖；圖36是一個文本欄位類圖的一個示意圖；圖37是一個籤名欄位類圖的一個示意圖；圖38是一個輸入處理算法的一個流圖；圖38a是圖38中流圖的一個步驟的一個詳細流圖；圖39是一個頁面伺服器命令部件類圖的一個示意圖；
圖40是一個資源描述類圖的一個示意圖；圖41是一個優選列表類圖的一個示意圖；圖42是一個歷史列表類圖的一個示意圖；圖43是一個訂閱發送協議的一個示意圖；圖44是一個超級連結請求類圖的一個示意圖；圖45是一個超級連結激活協議的一個示意圖；圖46是一個表格提交協議的一個示意圖；圖47是一個委託付費協議的一個示意圖；圖48是一筆光學路徑的一個示意圖；圖49是一個筆畫捕獲算法的一個流圖；圖50是一個原始數字墨水類圖的一個示意圖。
具體實施例方式
注意MemjetTM是澳大利亞的Silverbrook Research Pty Ltd的商標。
在這個優選實施方式中，本發明被構造成使用一個基於網絡網頁的計算機系統進行工作，在後面對它進行了詳細的描述。應理解，就基本系統來說，不是每一個實施方式均必須實現下面所討論的全部甚至大部分具體的細節和延伸內容。但是，以最完全的形式描述了這個系統，以減少當希望理解本發明的優選實施方式和方面進行工作的上下文時，對外部參考資料的需要。
簡單地說，這個網頁系統的優選形式利用了形式為一個映射表面的一個計算機接口，即，包括指向在一個計算機系統中被維持的表面映射的參考的一個物理表面。這個映射參考可以被一個合適的傳感器設備進行查詢。取決於具體的實施方式，這個映射參考可以被進行可見地編碼或者不可見編碼，並且以這樣一個方法來定義，以使對這個映射編碼進行的一個本地查詢可以獲得一個明確的在這個映射內和在不同映射之間的映射參考。這個計算機系統可以包括關於這個映射表面的特徵的信息，並且這樣的信息可以根據一個傳感器設備和映射表面一起提供的映射參考被進行檢索。這樣被檢索的信息可以對這個操作員與表面特徵進行的交互式通信作出響應，代表這個操作員執行由計算機系統所發起的動作。
在其優選的形式中，這個網頁系統依賴於網頁的產生以及人與這個網頁的交互。這些網頁是關於文本的網頁，關於圖象和列印在普通紙張上的圖形的頁面，但是它們工作起來就象交互式全球資訊網頁面。使用墨水在每一張紙上對信息進行編碼，這墨水基本上不能夠被普通的、不使用特殊儀器的人所看見。但是，這個墨水，及由此產生的編碼數據可以被一個光學成象筆所探測並且被發送到這個網頁系統。
在這個優選的形式中，在每一個頁面上的每一個按鈕和超級連結可以用這個筆來進行點擊，以從這個網絡請求信息或者向一個網絡伺服器發送優選項的信號。在一個實施方式中，在一個網頁上用手寫的文本在這個網頁系統中被自動地識別和轉換到計算機文本，並且允許對表格進行填充。在其它的實施方式中，被記錄在一個網頁上的籤名被自動地進行證實，這允許電子商務的交易可以被安全地授權。
如圖1中所顯示的，一個列印出來的網頁1可以表示一個交互式表格，這個表格可以被用戶在列印出來的頁面上進行物理地填充，並且也可以被用戶進行「電子」填充，這是通過在筆和網頁系統之間的通信來進行的。這個示例顯示了包括名字和地址欄位的一個「請求」表格和一個提交按鈕。這個網頁包括使用可見墨水列印出來的圖形數據2，和使用不可見墨水列印的、作為一個標記集合4的編碼數據3。被保存在這個網頁網絡上的相應頁面描述5描述了這個網頁的獨立部件。特別地，它描述了每一個交互式部件(即，在這個示例中的文本欄位或者按鈕)的類型和空間範圍(區域)，以允許這個網頁系統能夠正確地理解通過網頁進行的輸入。例如，提交按鈕6具有一個區域7，這個區域與相應圖形8的空間範圍相應。
如圖2中所顯示的，網頁筆101與一個網頁印表機601，一個用網際網路連接的、用於家庭、辦公室或者移動使用的列印工具一起進行工作，這個網頁筆101的一個優選形式被顯示在圖8和9中，並且在下面被進行更詳細的描述。這個筆是無線的，並且通過一個短距離無線鏈路9與這個網頁印表機進行安全的通信。
這個網頁印表機601的優選形式被顯示在圖11到圖13中，並且在下面被進行詳細地描述，這個網頁印表機601能夠根據需要或者周期性地發送個性化的新聞報紙，雜誌，商品目錄，小冊子和其它出版物，所有這些出版物均以高質量進行列印，並且被用作交互式網頁。與一個個人計算機不同，這個網頁印表機是一個應用工具，例如，它可以被安裝在與早間新聞首先被閱讀的區域相鄰的牆壁上，例如一個用戶的廚房，靠近早餐桌的旁邊，或者在靠近這天離開家的位置上。它也可以是桌面，臺面，可攜式的或者縮微的形式。
在消費點被列印的網頁綜合了紙張使用的方便性和一個交互式媒質的及時性與交互性。
如圖2中所顯示的，這個網頁筆101與一個列印網頁1上的編碼數據進行交互式通信，並且通過一個短距離無線鏈路9與一個網頁印表機進行交互式通信。這個印表機601將這個交互式通信發送到相關的網頁頁面伺服器10，以進行理解。在合適的環境下，這個頁面伺服器發送一個相應的消息到在一個網頁應用伺服器13上運行的應用計算機軟體。這個應用伺服器反過來可以發送一個響應，這個響應將被列印在這個發起印表機上。
通過與基於高速微機械系統(MEMS)的噴墨(MemjetTM)印表機一起進行使用，在這個優選實施方式中，可以使這個網頁系統更方便。在這個技術的優選實施方式中，相對高速度和高質量的列印已經降低到可以為更多的用戶所使用的程度。在其優選形式中，一個網頁出版具有一個傳統的新聞雜誌的物理特徵，例如一組信紙大小的、兩面使用全彩色進行列印的光滑頁面，並且被裝訂在一起以更方便地進行導航和進行舒適的處理。
這個網頁印表機利用了日益增多的寬帶網際網路接入。對美國的家庭用戶來說，有95％的用戶可以使用有線電視電纜業務，並且其中22％的家庭用戶已經可以使用有線電視電纜數據機所提供的寬帶網際網路接入業務了。這個網頁印表機也可以在低速度連接上進行工作，但是其發送時間變長了，其圖象質量變差了。實際上，使用已有的、消費者所使用的噴墨印表機和雷射印表機，就可以實現這個網頁系統，雖然這個系統的工作速度較慢，由此從一個消費者的角度來看是比較難以接受的。在其它的實施方式中，這個網頁系統駐留在一個私有的內部網絡中。在另外其它的實施方式中，這個網頁系統駐留在一單個計算機或者用計算機來工作的設備上，例如一個印表機上。
在這個網頁網絡上的網頁出版伺服器14被配置成將列印質量的出版內容發送到網頁印表機。通過單播和多播網際網路協議，周期性的出版物被自動地發送到進行訂閱的網頁印表機。個性化的出版物被根據每一個用戶的要求而進行濾波與進行格式化。
一個網頁印表機可以被配置成支持任何數量的筆，並且一個筆可以與任何數量的網頁印表機一起進行工作。在這個優選實施方式中，每一個網頁筆具有一個唯一的標識符。一個家庭可以有很多彩色網頁筆的集合，其中一個筆被分配到這個家庭的每一個成員。這允許每一個用戶可以對一個網頁出版伺服器或者應用伺服器保留不同服務要求。
一個網頁筆也可以登記到一個網頁登記伺服器11上，並且被連接到一個或者多個付費卡帳號。這允許使用這個網頁筆來對電子商務付費進行安全的授權。這個網頁登記伺服器將這個網頁筆所捕獲的籤名與前一個登記註冊的籤名進行比較，這允許它能夠對一個電子商務伺服器的一個用戶的身份進行認證。也可以使用其它生物統計學來證實身份。這個網頁筆的一個版本包括指紋掃描，其證實方法與這個網頁登記伺服器的證實方法類似。
雖然一個網頁印表機可以發送期刊，例如早間新聞報紙，而不需要用戶進行幹預，但是它也可以被配置成決不發送未經請求的垃圾郵件。在其優選形式中，它僅發送來自被訂閱的或者是被授權的源的周期性雜誌。從這個角度來說，這個網頁印表機與一個傳真機或者電子郵件帳號是不同的，傳真機或者電子郵件帳號對任何垃圾郵件發送者是可見的，並且垃圾郵件發送者知道這個電話號碼或者電子郵件地址。
1網頁系統結構使用一個統一的模型語言(UML)類圖來描述每一個對象模型。一個類圖包括通過關係而連接在一起的一組對象類，這裡對兩類關係感興趣相關和一般化。一個相關表示在對象之間的某種關係，即在類的實例之間的關係。一個一般化涉及實際的類，並且可以使用下面的方法來進行理解如果一個類被認為是這個類所有對象的集合，並且類A是類B的一個一般化，然後，簡單地說，B就是A的一個子集。這個UML不直接支持第二級模型-即，關於類的類。
每一個類被表示為一個標有該類的名字的矩形。它包括一個該類的屬性的列表，與名字之間是用水平線分開的，並且包括一個類的操作列表，與這個屬性列表之間是用一個水平線分開的。但是在隨後的類圖中，操作決不進行模型化。
一個相關被表示為連接了兩個類的一條線，可選地，可以在任何一端標上相關的多重性。這個預設的多重性是1。一個星號表示多重性為「很多」，即，零或者更多。每一個相關被可選地標上其名字，並且可選地，在其任何一端標上相應類的角色。一個中心為空的菱形表示一個聚合相關(「是其一部分」)，並且被畫在這個相關線的聚合者端。
一個一般化的關係(「是一個」)被表示連接兩個類的一條實線，在其一般化端有一個箭頭(中心為空的三角形)。
當一個類圖被分為多個圖時，被複製的任何一個類被用一個虛線來進行顯示，除了定義這個類的主圖外。僅在其定義的位置顯示了類的屬性。
1.1網頁網頁是在其上建立一個網頁網絡的基礎。它們提供了一個基於紙張的、面向出版信息和交互式業務的用戶接口。
一個網頁包括一個列印頁面(或者其它表面區域)，並且附帶著對這個頁面的在線描述的不可見的索引。這個在線頁面描述被一個網頁頁面伺服器進行永久的維護。這個頁面描述描述了這個頁面的可見布局和內容，包括文本的，圖形和圖象的。它也描述這個頁面上的輸入部件，包括按鈕，超級連結，和輸入欄位。一個網頁允許使用一個網頁筆在其表面上進行標記，而同時被這個網頁系統所捕獲與處理。
多個網頁可以共享相同的頁面描述。但是，為了允許能夠將通過相同頁面而進行的輸入區別開來，每一個網頁被分配了一個唯一的頁面標識符。這個頁面ID具有足夠多的精度來區別數量很多的網頁。
到這個頁面描述的每一個索引在一個列印的標記中被進行編碼。這個標記標識了其上出現了這個標記的這個唯一頁面，由此間接地識別了這個頁面描述。這個標記也標識其自己在這個頁面上的位置。下面更詳細地描述了這些標記的特徵。
標記被使用對紅外線能夠進行吸收的墨水列印在任何能夠反射紅外線的襯底上，例如普通的紙張上。近紅外線波長對人眼是不可見的，但是很容易被具有一個合適濾波器的一個固態圖象傳感器所探測到。
一個標記被在這個網頁筆中的一個區域圖象傳感器所探測，並且這個標記數據被通過最近的網頁印表機發送到這個網頁系統。這個筆通過一個短距離無線鏈路與這個網頁印表機進行通信，並且通信是無線的。標記是足夠地小，並且被足夠密集地排列，以致即使在頁面上進行一單個點擊，這個筆也能夠可靠地對至少一個標記進行成象。重要的是，每一次與這個頁面進行交互式通信時，這個筆能夠識別出這個頁面ID和位置，因為交互式通信是無狀態的(stateless)。這些標記被進行了能夠糾正錯誤的編碼，以使它們能夠部分地容忍對表面的損害。
這個網頁頁面伺服器為每一個列印網頁維持一個唯一的頁面實例，這允許它能夠為每一個列印網頁的頁面描述的輸入欄位維持不同的、用戶所提供的值。
在網頁描述，頁面實例，和列印網頁之間的關係被顯示在圖4中。這個頁面實例與列印它的這個網頁印表機和請求它的這個網頁用戶，如果知道的話，均相關。
1.2網頁標記1.2.1標記數據內容在一個優選的形式中，每一個標記標識它所出現的區域，和該標記在這個區域中出現的位置。一個標記也包括與整個區域或者與這個標記相關的一個標識。一個或者多個標識比特可以，例如，向一個標記探測設備發送信號來提供表示與這個標記的近鄰區域相關的一個功能的反饋，而不需要這個探測設備參考這個區域的一個描述。一個網頁筆，例如，可以讓一個「激活區域」LED發光，當其在一個超級連結的區域中時。
如下面將更清楚地解釋的，在一個優選實施方式中，每一個標記包括一個容易被識別的固定不變的結構，它有助於初始時的檢測，並且可以幫助使這個表面或者這個探測過程所引入的任何彎曲所造成的影響減少到最小。優選地，這些標記平鋪在整個頁面中，並且足夠地小和足夠密集地被排列，以致即使在頁面上進行一單個點擊，這個筆也能夠可靠地對至少一個標記進行成象。重要的是，每一次與這個頁面進行交互式通信時，這個筆能夠識別出這個頁面ID和位置，因為交互式通信是無狀態的。
在一個優選的實施方式中，一個標記所指向的這個區域與整個頁面一致，並且所以，在這個標記中被進行編碼的這個區域ID與這個標記出現在其中的這個頁面的頁面ID是同義的。在其它的實施方式中，一個標記所指向的這個區域可以是一個頁面或者其它表面的一個任意子區域。例如，它可以與一個交互式部件的區域一致，在這個情形下，這個區域ID可以直接地標識出這個交互式通信部件。
表1-標記數據

每一個標記包括120個比特的信息，典型的分配如表1中所顯示的。假設一個最大的標記密度是每平方英寸是64個標記，一個16比特的標記ID支持的區域大小可以達到1024平方英寸。更大的區域可以進行連續的映射，而不需要增加標記ID的精度，而是簡單地使用相鄰區域和地圖。100比特的區域ID允許可以唯一識別2100個(～1030或者一百萬兆萬兆萬)不同的區域。
1.2.2標記數據編碼這個120比特的標記數據可以被使用一個(15，5)的裡得索羅門碼進行冗餘編碼。這實現了360個編碼比特，包括6個碼字，每個碼字是15個4比特的符號。這個(15，5)碼允許在每一個碼字中可以有5個符號錯誤可以被糾正，即，它能夠容忍的符號錯誤速率為每一個碼字33％。
每一個4比特符號以一個空間相關的方式被表示在這個標記中，並且這6個碼字的符號在這個標記中被進行空間交織。這可以確保一個突發錯誤(能夠對多個空間上相鄰的比特產生影響的一個錯誤)對整個符號的破壞符號數目最小，並且在任何一個碼字中的符號數目最小，這樣可以使突發錯誤被完全糾正的可能性達到最大。
1.2.3物理標記結構這個標記的物理結構表示被顯示在圖5中，其物理結構包括固定的目標結構15，16，17和可變的數據區域18。固定的目標結構允許一個探測設備，例如這個網頁筆能夠檢測到這個標記，並且推斷出它相對於這個傳感器的3維方向。這個數據區域包括這個被編碼標記數據的獨立比特的表示。
為了實現正確的標記再生，這個標記被再現為256×256點的解析度。當以每英寸1600個點的精度進行列印時，這實現了一個直徑為4毫米的一個標記。使用這個解析度，這個標記被設計成被其半徑為16點的一個「安靜區域」所圍繞。因為這個安靜區域也是由相鄰標記作貢獻的。所以它僅給這個標記的有效直徑增加了16點。
這個標記包括6個目標結構。一個檢測環15允許這個探測設備能夠在開始就檢測到這個標記。這個環是很容易被檢測的，因為它是圓型的並且是固定不變的，並且對其長寬比進行一個簡單的糾正就去除了大部分透視畸變的影響。一個方向軸16允許這個探測設備能夠確定這個標記的大致水平方向，因為這個傳感器的偏轉。這個方向角是不對稱的，以實現一個唯一的方向。4個透視目標17允許這個探測設備推斷出這個標記的一個準確的2維透視變換，因此可以推斷出這個標記相對於這個傳感器的一個準確的3維位置和方向。
所有的目標結構均是足夠冗餘的和足夠大的，以改進它們的抗噪聲的能力。
整個標記的形狀是圓形的。除了其它方面，這在一個不規則的三角格柵中支持了最佳的標記包裝。與這個圓形的檢測環一起，這使在這個標記中的一個圓形數據比特結構為最佳結構。為了使其尺寸最大化，每一個數據比特被用一個徑向的楔表示，這個楔的形式是被兩個徑向線和兩個同心圓弧所圍繞而成的一個區域。每一個楔的最小尺寸在1600dpi時是8個點，並且被設計成以使其基點(其內圓弧)至少與最小尺寸相等。這個楔在徑向上的高度總是等於最小尺寸。每一個4比特數據符號用一個2×2楔的陣列來表示。
6個碼字中每一個碼字的這15個4比特數據符號被分配到4個同心符號環18a到18d中，並且分配方式是交織的。符號被交替地、圍繞這個標記以圓形前進的方式而進行分配。
設計交織的目的使在相同碼字的任何兩個符號之間的平均空間距離最大。
為了支持通過一個探測設備與一個被標記區域進行的「單點擊」交互式作用，這個探測設備必須能夠在其視場中看到至少一個完整的標記，不管在這個區域的哪一個位置或者位於哪一個方向上。所以，這個探測設備的視場的所需要直徑是這些標記的尺寸和距離的函數。
假設這個視場是一個圓形的，當這些標記被排列在一個等邊三角形格柵上時，這個傳感器的視場的最小直徑就可以獲得了，如圖6中所顯示的。
1.2.4標記圖象處理和解碼這個標記圖象處理和解碼是被一個探測設備，例如圖7中所顯示的網頁筆，執行的。當一個被捕獲圖象可以被這個圖象傳感器中獲得，就確定了這個圖象的動態範圍(在20)。然後，這個範圍的中心被選擇作為這個圖象的二進位閾值21。然後，這個圖象被進行閾值處理並且被分段成連接的點區域(即，形狀23)(在22)。尺寸太小以致不能夠表示標記目標結構的形狀被丟棄。每一個形狀的尺寸和質心也被計算出來。
然後，對每一個形狀計算出(在24)二進位形狀矩(shapemoment)25，並且這些提供了隨後對目標結構進行定位的基礎。從本質上說，中心形狀矩是與位置無關的，並且可以很容易地被做成與尺寸大小，長寬比和旋轉無關。
環的目標結構15被首先定位出來(在26)。一個環的優點在於當發生了透視畸變時，可以很好地進行工作。在進行匹配以前，對每一個形狀的矩進行長寬比的歸一化和旋轉歸一化。一旦其二階矩被歸一化，這個環就很容易被識別出來，即使透視畸變非常嚴重。環的初始長寬比和旋轉27一起提供了對這個透視變換的一個有用近似。
下面對軸向目標結構16進行定位(在28)。在進行匹配以前，對每一個形狀的矩進行環的歸一化，並且對所產生的矩進行旋轉歸一化。一旦其二階矩已經被歸一化了，其軸向目標結構就可以很容易地被識別。注意，在區分軸方向為兩個可能方向中哪一個方向時就需要使用3階矩。這個形狀被故意地朝一側傾斜以使可能區別出方向。另外，注意，僅僅在對它進行了環的歸一化後，才能夠對軸向目標進行旋轉歸一化，因為透視畸變可以隱藏軸向目標的軸方向。這個軸向目標的初始旋轉提供了一個有用的、對標記因為筆的偏轉29而旋轉的一個近似。
4個透視目標結構17是最後一個需要被定位的(在30)。根據它們與環和軸向目標環的方位(aspect)和旋轉，以及軸向的旋轉之間已知的空間關係，可以很好地估計計算位置。通過將好的歸一化應用到每一個形狀矩來進行匹配。一旦其二階矩被歸一化了，就很容易識別出圓形的透視目標，並且最靠近每一個估計位置的目標也被認為是匹配的。然後，4個透視目標的初始質心被認為是在標記空間中一個已知尺寸的平方的透視畸變角31，並且在求解了涉及4個標記空間和圖象空間點對的已知方程後，就可以推斷出(在32)一個8自由度的透視變換33(見Heckbert，P.，Fundamentals of Texture Mapping andImage Warping，Master Thesis，Dept.Of EECS，U.Of California atBerkley，Technical Report No.UCB/CSD 89/516，June 1989，其內容在這裡被用作參考)。
所推斷出來的、從標記空間到圖象空間的透視變換被用於將標記空間中的每一個已知數據比特位置投影(在36)到圖象空間中，其中實數值位置被用於雙線性內插(在36)輸入圖象中的4個相關相鄰點。前面計算出來的圖象閾值21被用於對結果進行閾值處理，而產生最終的比特值37。
一旦已經使用這個方法獲得了所有360個數據比特37，6個60比特裡得索羅門碼字中的每一個被進行解碼(在38)來獲得20個解碼比特39，或者總共120個解碼比特。注意，以碼字的順序來對碼字符號進行採樣，以使在採樣過程中，就暗暗地完成了對碼字的去交織。
僅在該圖象的子區域中來尋找這個環目標15，該圖象區域與這個圖象的關係可以確保，如果發現了該環，該環就是一個完整標記的一部分。如果沒有發現一個完整的標記並且成功地解碼出這個標記，然後，就不記錄當前幀的筆位置。如果有足夠的處理能力和理想的一個不是最小的視場193，就可以使用一個替代的策略來在當前圖象中尋找另一個標記。
所獲得的標記數據表示包括該標記的區域的標識身份和標記在這個區域中的位置。然後，就可以從對這個標記進行的透視變換33和在筆的物理軸與筆的光學軸之間的已知空間關係來推斷(在34)出這個筆尖在區域中的確切位置35，以及筆的整體方向35。
1.2.5標記圖對一個標記進行解碼就產生了一個區域ID，一個標記ID，和一個與標記相關的筆變換。在標記ID和與標記相關的筆位置被轉換成在這個標記區域中的一個絕對位置以前，這個標記在該區域中的位置必須是已知的。這是通過一個標記圖而給出的，這個標記圖的功能是將一個標記區域中的每一個標記ID映射到一個相應的位置。這個標記圖類圖被顯示在圖22中，它作為網頁印表機類圖的一部分。
一個標記圖反映了用標記將這個表面排列滿的一個方法。並且這個排列方法可以根據表面類型的不同而不同。當多個標記區域共享了相同的排列方法和相同的標記編號方法時，它們也可以共享相同的標記圖。
用於一個區域的一個標記圖必須是可以通過區域ID進行檢索的。這樣，給出一個區域ID，一個標記ID和一個筆變換，就可以檢索這個標記圖，並且這個標記ID可以被變換成在該區域內的一個絕對標記位置，並且與標記相關的筆位置可以被增加到這個標記位置以獲得筆在該區域內的一個絕對位置。
1.2.6進行標記的方法兩個不同的表面編碼方法是比較有意思的，這兩個方法均使用在這個部分中前面所描述的標記結構。優選編碼方法使用「表示位置的」標記，如已經討論的。一個替代的編碼方法使用表示對象的標記。
一個表示位置的標記包括一個標記ID，當通過與標記區域相關的標記圖而進行變換時，這個標記ID獲得了在該區域中的一個唯一的標記位置。筆的、與標記相關的位置被增加到這個標記位置以獲得筆在該區域內的位置。這依次又被用於決定筆相對於在與該區域相關的頁面描述中的一個用戶接口部件的位置。不僅用戶接口部件本身被標識，而且也標識了相對於這個用戶接口部件的一個位置。所以，表示位置的標記可以很容易地捕獲在一特定用戶接口部件中的區域中的一個絕對筆路徑。
一個表示對象的標記包括直接標識在與該區域相關的頁面描述中的一個用戶接口部件。這個用戶接口部件中的區域中的所有標記標識了這個用戶接口部件，使它們均是一致的，並且所以也是不可區分的。所以，表示對象的標記不支持對一個絕對筆路徑的捕獲。但是，它們能夠支持對一個相對筆路徑的捕獲。只要位置採樣頻率超過了所遇到的標記頻率的兩倍，在一次點擊中從一個採樣筆位置到下一個位置的偏移量可以被準確地確定出來。
使用任何一個進行標記的方法，這些標記的功能都是與網頁上作為用戶交互式通信部件的相關視覺部件進行合作，這樣一個用戶可以使用一個合適的探測設備與列印頁面進行交互式作用，以通過這個探測設備讀取標記數據並且在網頁系統中產生一個合適的響應。
1.3文檔和頁面描述圖25和26顯示了一個文檔和頁面描述類圖的一個優選實施方式。
在這個網頁系統中，用3個層次來描述一個文檔。在最抽象的層次上，文檔836具有一個等級結構，其終端部件839與內容對象840，例如文本對象，文本類型的對象，圖象對象，等等相關。一旦這個文檔在使用一個特定的頁面大小的印表機上並且根據一特定用戶的縮放因子優選項被列印出來，這個文檔被編上頁號並且也被進行格式化。格式化終端部件835在某些情形下將與那些不同於那些與它們相應終端部件相關的內容對象的內容對象相關，特別地，在內容對象是與風格(style)相關的地方。一個文檔和頁面的每一個列印實例也被分開進行描述，以允許通過一特定頁面實例830而捕獲的輸入的記錄可以與通過該相同頁面描述的其它實例而捕獲的輸入的記錄分開。
在這個頁面伺服器上的最抽象文檔描述的出現允許一個用戶能夠請求一個文檔的拷貝，而不需要被強迫接受源文檔的特定格式。這個用戶可以通過使用一個不同紙張大小的印表機來請求一個拷貝，例如。相反，在這個頁面伺服器上的格式化文檔描述的出現允許這個頁面伺服器能夠有效地解釋用戶對一特定列印頁面進行的動作。
一個格式化文檔834包括一組格式化的頁面描述5，每一個頁面描述5包括一組格式化的終端部件835。每一個格式化終端部件在這個頁面上具有一個空間的擴展或者區域58。這定義了輸入部件，例如超級連結和輸入欄位的激活區域。
一個文檔實例831與一個格式化文檔834相應。它包括一組頁面實例830，每一個頁面實例830與這個格式化文檔的一個頁面描述5相應。每一個頁面實例830描述了一單個唯一的列印網頁1，並且記錄了該網頁的頁面ID50。一個頁面實例不是一個文檔實例的一部分，如果它表示一個被分開請求的頁面的一個拷貝。
一個頁面實例包括一組終端部件實例832。僅當一個部件實例記錄了與實例相關的信息，這個部件實例才存在。這樣，對一個超級連結部件存在有一個超級連結實例，因為它記錄了一個對這個頁面實例特定的交易ID55，並且對一個欄位部件存在一個欄位實例，因為它記錄了一個對該頁面實例特定的輸入。但是，靜態部件，例如文本流，不存在一個部件實例。
一個終端部件可以是一個靜態的部件843，一個超級連結部件844，一個欄位部件845或者一個頁面伺服器命令部件846，如圖27中所顯示的。一個靜態部件843可以是具有一個相關風格對象(styleobject)854的一個風格部件847，具有相關風格化文本對象855的一個文本流部件848，具有一個相關圖象部件856的一個圖象部件849，具有一個相關圖形對象857的一個圖形部件850，具有一個相關視頻剪輯對象858的一個視頻剪輯部件851，具有一個相關音頻剪輯對象859的一個音頻剪輯部件852，或者具有一個相關描述對象860的一個描述部件863，如圖28中所顯示的。
一個頁面實例具有一個背景欄位833，它被用於記錄在這個頁面上所捕獲的、不用於一個特定輸入部件的任何數字墨水。
在本發明的這個優選實施方式中，一個標記圖811與每一個頁面實例相關來允許這個頁面上的標記被變換到這個頁面上的位置。
1.4網頁網絡在一個優選實施方式中，一個網頁網絡包括一個分布式的、網頁頁面伺服器10，網頁註冊伺服器11，網頁ID伺服器12，網頁應用伺服器13，網頁出版伺服器14，和網頁印表機601的集合，這些伺服器是通過一個網絡19，例如網際網路而連接在一起的，如圖3中所顯示的。
這個網頁註冊伺服器11是記錄在用戶，筆，印表機，應用和出版之間的關係的伺服器，由此對各種網絡活動進行授權。它對用戶進行認證，並且在應用交易中擔當代表被認證的用戶的籤名代理。它也提供了硬體識別服務。如上面所描述的，一個網頁頁面伺服器10保存了關於頁面描述和頁面實例的永久信息。這個網頁網絡包括任何數量的頁面伺服器，每一個頁面伺服器處理頁面實例的一個子集。因為一個頁面伺服器也維持每一個頁面實例的用戶輸入，所以客戶，例如網頁印表機將網頁輸入直接發送到合適的頁面伺服器。這些頁面伺服器解釋任何相對於相應頁面的描述的這種輸入。
一個網頁ID伺服器12根據需要分配文檔ID51，並且通過其ID分配方法來在頁面伺服器之間提供負載均衡。
一個網頁印表機使用網際網路分布式名字系統(DNS)，或者類似的系統，來將一個網頁頁面ID50解析為處理相應頁面實例的網頁頁面伺服器的網絡地址。
一個網頁應用伺服器13是其上裝有交互式網頁應用的一個伺服器。一個網頁出版伺服器14是將網頁文檔出版給網頁印表機的一個應用伺服器。它們在部分2中將被詳細地描述。
網頁伺服器可以被安裝在很多網絡伺服器平臺上，例如IBM，惠普公司，和Sun公司所生產的網絡伺服器平臺。多個網頁伺服器可以同時運行在一單個主機上，並且一單個伺服器也可以分布到多個主機上。網頁伺服器所提供的某些或者全部功能，特別是ID伺服器和頁面伺服器所提供的功能，也可以被直接提供在一個網頁應用工具，例如一個網頁印表機中，一個計算機工作站中，或者被提供在一個區域網上。
1.5網頁印表機網頁印表機601是註冊到這個網頁系統中的一個應用工具，並且根據需要或者根據訂閱來訂閱網頁文檔。每一個印表機具有一個唯一的印表機ID62，並且通過一個網絡，例如網際網路，理想的是一個寬帶連接，被連接到這個網頁網絡。
除了被保存在非揮發性存儲器中的、關於身份和安全設置的信息外，這個網頁印表機不包括永久的保存信息。就一個用戶來說，「這個網絡是一個計算機」。在這個分布式網頁頁面伺服器10的幫助下，網頁通過空間與時間來進行交互式的通信，而與特定的網頁印表機無關。
網頁印表機從網頁出版伺服器14接收訂閱的網頁文檔。每一個文檔被分成兩個部分頁面布局，和用來填充頁面的文本和圖象對象。因為有個性化，頁面布局典型地是對一個特定用戶而具體化的，所以通過合適的頁面伺服器被單播給用戶的印表機。另一方面，文本和圖象對象典型地是與其它用戶進行共享的，所以被多播給所有用戶的印表機和合適的頁面伺服器。
網頁出版伺服器對文檔內容的分段進行優化，以進行單播和多播。在接收到單播的一個文檔頁面布局後，這個印表機就知道需要偵聽哪一個多播，如果有的話。
一旦這個印表機已經接收到完整的定義了需要被列印的這個文檔的頁面布局和對象，它就能夠列印這個文檔。
這個印表機可以進行光柵化操作，並且同時在紙張的兩面列印奇數頁和偶數頁。它包括雙向列印引擎控制器760和使用用於這個目的的MemjetTM印表機頭的列印引擎。
這個列印過程包括兩個分開的階段頁面描述的光柵化，和頁面圖象的擴展和列印。光柵圖象處理器(RIP)包括一個或者多個並行工作的標準的DSP 757。這個雙向列印引擎控制器包括定製處理器，它實時地擴展，抖動和列印頁面圖象，並且與列印引擎中的印表機頭的操作同步。
不能夠進行IR列印的印表機具有使用吸收IR的黑墨水來列印標記的選項，雖然這將標記局限在頁面的其它空白區域中。雖然與用IR列印的頁面相比，這樣的頁面具有更局限性的功能，但是它們仍然可以被分類為網頁。
一個正常的網頁印表機將網頁列印在紙張上。更特殊的網頁印表機可以列印更特殊的表面，例如球面。每一個印表機支持至少一個類型的表面，並且對每一個表面類型支持至少一個標記排列方法，由此可以形成一個標記圖。這個標記圖811描述了實際被使用來列印一個文檔的標記排列方法，並且與該文檔相關，以使這個文檔的標記可以被正確地理解。
圖2示出了網頁印表機類圖，反映了與印表機相關的、被網頁網絡上的一個註冊伺服器11所維持的信息。
在下面的部分6中，參考圖11到16更詳細地描述了這個網頁印表機的一個優選實施方式。
1.5.1MemjetTM列印頭這個網頁系統可以使用用各種數字列印技術製造的印表機來進行工作，包括熱噴墨印表機，壓電噴墨印表機，雷射電子照象技術，和其它類型的印表機。但是，為了使消費者能夠廣泛地接受，理想的是，一個網頁印表機應具有下面的特徵照片質量的彩色列印高質量的文本列印高可靠性印表機成本低墨水成本低紙張成本低操作簡單列印噪聲很低列印速度高同時能夠進行雙面列印緊湊的形狀因子功率消耗低目前還沒有商用的印表機技術能夠滿足所有這些特徵。
為了生產具有這些特性的印表機，本發明申請已經發明了一個新的列印技術，稱作MemjetTM列印技術。MemjetTM是根據需要而進行滴墨的噴墨列印技術，其列印頭的寬度與紙張相同，並且是使用微電子機械系統(MEMS)技術來製造的。圖17顯示了用一個MemjetTM列印頭做的一單個列印部件300。這個網頁牆壁安裝印表機包括了168960個列印部件300來形成一個1600dpi頁寬的雙向印表機。這個印表機同時列印深藍色，品紅色，黃色，黑色，和紅外墨水及紙張調節劑與墨水固定劑。
這個列印部件300大約是110微米長，32微米寬。這些列印部件陣列是被形成在一個矽襯底301上，這個矽襯底包括CMOS邏輯電路，數據傳送，定時，和驅動電路(沒有顯示)。
這個列印部件300的主要部件是噴嘴302，噴嘴緣邊303，噴嘴腔304，流體密封305，墨水管道緣邊306，槓槓臂307，有源傳動機構梁對308，無源傳動機構梁對309，有源傳動機構固定器310，無源傳動機構固定器311，和墨水注入口312。
這個有源傳動機構梁對308是通過機械的方式在連接點319被連接到無源傳動機構梁對309。這兩個梁對均被固定在它們相應的固定點310和311。部件308，309，310，311和319組合在一起形成了一個懸臂式熱電彎曲傳動機構320。
圖18顯示了一個列印部件300陣列的一個小部分，包括一個列印部件300的一個橫切面部分315。這個橫切面部分315被顯示為沒有墨水，以清楚地顯示通過矽晶片301的這個墨水注入口312。
圖19(a)，19(b)，和19(c)顯示了一個MemjetTM列印部件300的工作周期。
圖19(a)顯示了在列印一個墨水微滴以前，墨水彎液面316的靜止位置。墨水被墨水彎液面316的表面張力維持在噴嘴腔內，並且被維持在形成在噴嘴腔304和墨水管道緣邊306之間的流體密封305中。
在進行列印時，列印頭CMOS電路將數據從列印引擎控制器分發到正確的列印部件，鎖存這個數據，並且緩存這個數據，以驅動這個有源傳動機構梁對308的電極318。這促使一個電流通過這個梁對308並且電流的持續時間大約為1微秒，這就產生了焦耳熱效應。焦耳熱效應所產生的溫度升高促使梁對308進行膨脹。因為這個無源傳動機構梁對309沒有被加熱，所以它不會進行熱膨脹，這導致在這兩個梁對之間存在有應力差異。這個應力差異部分地是通過熱電彎曲激勵器320的懸臂末端朝襯底301進行彎曲而得到消散。這個槓槓臂307將這個運動傳送到噴嘴腔304。噴嘴腔304移動大約2個微米到如圖19(b)所顯示的這個位置。這增加了墨水的壓強，迫使墨水321噴出噴嘴302，並且促使墨水的彎液面316凸出。噴嘴緣邊303避免墨水彎液面316擴展到噴嘴腔304的表面。
當梁對308和309的溫度相等時，激勵器320返回到其初始位置。這有助於墨水微滴317與在噴嘴腔中的墨水321斷開，如圖19(c)中所顯示的。這個噴嘴腔受彎液面316的表面張力的作用而重新被注滿。
圖20顯示了一個列印頭350的一段。在一個網頁印表機中，列印頭的長度是紙張在方向351上的滿寬度(典型地是210mm)。所顯示的段是0.4mm長(一個完全的列印頭的大約0.2％)。當進行列印時，這個紙張在方向352上進行移動並且通過固定的列印頭。這個列印頭具有6行叉指形排列的列印部件300，列印由墨水注入口312所提供的6個顏色的或者6個類型的墨水。
為了在工作期間保護列印頭的脆弱表面，一個噴嘴保護薄片330被連接到這個列印頭長度301。對每一個噴嘴302來說，有一個相應的噴嘴保護孔331，通過這個孔，墨水微滴被發射出去。為了避免噴嘴保護孔331被紙張纖維或者其它碎片所阻塞，在進行列印期間，被過濾的空氣通過空氣注入口332被泵浦進來並且從這個保護孔被泵浦出去。為了避免墨水321變幹，當印表機處於空閒狀態時，列印防護裝置被進行密封。
1.6網頁筆這個網頁系統的有源探測設備典型地是一個筆101，它使用其中被嵌入的控制器134來通過一個圖象傳感器從一個頁面捕獲和解碼IR位置標記。這個圖象傳感器是一個固體設備，並且具有一個合適的濾波器來允許僅探測近紅外波長。如下面更詳細描述的，這個系統能夠探測到筆尖與表面的接觸，並且這個筆能夠以一足夠的速率對標記進行探測來捕獲人手寫的字(即，為200dpi或者更高，和100Hz或者更快)。這個筆所捕獲的信息被進行編碼，並且被用無線的方式發送到這個印表機(或者基站)，這個印表機或者基站使用(已知的)頁面結構來理解這個數據。
這個網頁筆的優選實施方式既可以作為一個普通的標記墨水筆使用，也可以作為一個非標記輸入筆使用。然而，這個標記用途對使用作為一個瀏覽系統的網頁系統來說不是必需的，例如當它被用作一個網際網路接口時。每一個網頁筆被註冊到這個網頁系統中，並且具有一個唯一的筆ID61。圖23顯示了這個網頁筆類圖，反映了這個網頁網絡上一個註冊伺服器11所維持的與筆相關的信息。
當筆尖與一個網頁進行接觸時，這個筆確定其相對這個頁面的位置和方向。這個筆尖被連接到一個力傳感器，並且這個筆尖上的力被相對表示這個筆是「抬起的」或者是「按下的」的一個閾值來進行理解。這允許通過使用筆尖來進行按壓來「點擊」這個頁面上的一個交互式部件，以從一個網絡請求，例如，信息。另外，這個力被作為一個連續值而進行捕獲從而允許例如一個籤名的全動態特性被證實。
該筆通過在紅外譜中對筆尖周圍的頁面區域193進行成象，來確定其筆尖在這個網頁上的位置和方向。它解碼最近的標記，並且根據在這個圖象標記上的被觀察透視畸變和這個筆的已知光學幾何結構來計算這個筆尖相對標記的位置。雖然這個標記的位置解析度可能比較低，因為頁面上的標記密度與標記大小成反比，但是被調節後的位置解析度是很高的，超過了準確手寫識別所需要的最小解析度。
筆相對網頁而進行的動作是作為一系列筆畫而捕獲的。一個筆畫包括在這個頁面上的一系列標記了時間的筆位置，這是被一個筆按下的事件所觸發的，並且被隨後的一個抬起筆的事件所結束。無論何時這個頁面ID改變時，在正常的情形下，頁面ID的改變是在一個筆畫的開始。一個筆畫也被標記了這個網頁的頁面ID50。
每一個網頁筆有與其相關的一個當前選擇826，這允許這個用戶能夠執行拷貝和粘貼操作，等等。這個選擇被標記上了時間，以允許這個系統能夠在一預定時間後丟棄這個選擇。當前選擇描述了一個頁面實例的一個區域。它包括通過筆相對這個頁面的背景區域而捕獲的最近數字墨水筆畫。一旦它已經被通過一個選擇超級連結激活而提交到一個應用時，它就被用一個與應用相關的方式進行理解。
每一個筆具有一個當前的筆尖824。這是筆最後一次通知給這個系統的筆尖。在上面所描述的預設網頁筆的情形下，或者是標記黑墨水筆或者非標記輸入筆是當前的筆尖。每一個筆也具有一個當前的筆尖風格825。這是一個應用最後將其與筆相關的一個筆尖風格，例如，對用戶從一個調色板中選擇一個顏色作出的響應。這個預設筆尖風格是與當前筆尖相關的筆尖風格。通過一個筆而被捕獲的筆畫被標記上了當前的筆尖風格。當筆畫隨後被進行再生時，它們被用標記到其上的筆尖風格來進行再生。
無論何時筆在與其進行通信的一個印表機的範圍內時，這個筆緩慢地閃爍其「聯機」LED。當這個筆不能夠相對這個頁面對一個筆畫進行解碼時，它立即激活其「錯誤」LED。當這個筆成功地相對這個頁面解碼一個筆畫時，它立即激活其「OK」LED。
一系列被捕獲的筆畫被稱作數字墨水。數字墨水形成了繪畫和手寫的數字交換的基礎，形成了對手寫進行聯機識別的基礎，並且形成了對籤名進行聯機證實的基礎。
這個筆使用無線通信方式，並且通過一個短距離無線鏈路將數字墨水發送到這個網頁印表機。被發送的數字墨水被進行加密以確保私有性和安全，並且被進行打包以進行有效的傳輸，但是總是在一個筆抬起的事件發生後就被清空到印表機，以確保在印表機中能夠進行及時處理。
當這個筆出了一個印表機的範圍時，它將數字墨水緩存在內部存儲器中，內部存儲器的容量能夠保存10分鐘連續的手寫。當這個筆又處於一個印表機的範圍內時，它發送任何緩存的數字墨水。
一個筆可以註冊到任何數目的印表機，但是因為所有的狀態數據駐留在紙張的網頁中和在網絡的網頁中，所以在任何特定時刻一個筆與哪一個印表機進行通信就不是特別重要。
下面在部分6中，參考圖8到10來詳細描述這個筆的一個優選實施方式。
1.7網頁交互網頁印表機601接收關於筆101的一個筆畫的數據，當這個筆被用於與一個網頁1進行交互式通信時。標記4的被編碼數據3被這個筆所讀取，當筆被用於執行一個運動，例如一個筆畫時。這個數據允許特定頁面的識別標記和相關的交互式部件被確定出來，並且允許獲得這個筆相對該頁面的相對位置的表示。這個表示數據被發送到印表機，在這個印表機中，它通過DNS將筆畫的頁面ID50解析為維持了相應的頁面實例830的網頁頁面伺服器10的網絡地址。然後，它將這個筆畫發送到頁面伺服器。如果最近在前面的筆畫中識別出了這個頁面，然後，這個印表機已經在其緩衝器中有相關頁面伺服器的地址。每一個網頁包括被一個網頁頁面伺服器(見下面)所永久維持的一個緊湊頁面布局。這個頁面布局涉及對象，例如圖象，字體文本和片段，典型地被保存在網頁網絡中的其它地方。
當這個頁面伺服器從這個筆接收到筆畫時，它檢索這個筆畫應用到其上的一個頁面描述，並且確定這個筆畫與頁面描述的哪一個部件相交。然後，它能夠根據相關部件的上下文類型來理解該筆畫。
一個「點擊」是一個其中在筆放下的位置和隨後筆抬起的位置之間的距離與時間均比某個小的最大值小的筆畫。被一個點擊所激活的一個對象典型地需要激活一個點擊，所以，就忽略了一個長的點擊。一個筆動作，例如一個「草率」的點擊不能夠進行註冊可以通過缺乏筆的「OK」LED的響應而表示出來。
在一個網頁頁面描述中有兩類輸入部件超級連結和表格欄位。通過一個表格欄位而進行的輸入也可以觸發對一個相關超級連結的激活。
1.7.1超級連結一個超級連結是向一個遠程應用發送消息的工具，典型地在網頁系統中引出一個列印響應。
一個超級連結部件844標識出處理超級連結的激活的應用71，標識到這個應用的超級連結的一個鏈路ID54，要求該系統在超級連結激活中包括用戶的應用別名ID65的一個「所需要別名」標記，和當超級連結被作為一個優選項而記錄或者出現在用戶的歷史記錄中時被使用的一個描述。這個超級連結部件類被顯示在圖29中。
當一個超級連結被激活時，這個頁面伺服器發送一個請求到這個網絡中某個地方上的一個應用。這個應用用一個應用ID64來進行標識，並且這個應用ID被通過DNS，使用一個正常的方法來進行解析。有3類超級連結一般的超級連結863，表格超級連結865，和選擇超級連結864，如圖30中所顯示的。一個一般超級連結可以實現關於一個被連結文檔的請求，或者可以簡單地向一個伺服器發送一個優選項。一個表格超級連結將相應的表格提交給這個應用。一個選擇超級連結將當前的選擇提交給這個應用。如果當前的選擇包括一單個詞的文本，例如，這個應用可能會返回一單個頁面的文檔，以給出這個詞所出現的上下文中這個詞所表示的意思，或者將它翻譯成為一個不同的語言。每一個超級連結類型的特徵在於它所提交給這個應用的信息。
相應的超級連結實例862記錄了一個交易ID55，這個交易ID55專用於這個超級連結實例所在的頁面實例。這個交易ID可以標識出對這個應用的、與用戶相關的數據，例如由一個購物應用為這個用戶的所維持的存放待處理購買的「購物車」。
這個系統在一個選擇超級連結激活中包括筆的當前選擇826。這個系統在一個表格超級連結激活中包括相關表格實例868的內容，雖然如果這個超級連結具有其「增量提交」屬性集合，僅最後一次表格提交之後的輸入被包括。這個系統在所有的超級連結激活中包括一個有效的返迴路徑。
一個超級連結組866是具有一相關超級連結的一組部件838，如圖31所顯示的。當通過這個組中的任何欄位部件進行輸入時，與這個組相關的超級連結844被激活。一個超級連結組可以被用於將超級連結行為與一個欄位，例如一個選擇框進行相關。它也可以與一個表格超級連結的「增量提交」屬性一起，用於向一個應用提供連續的輸入。所以，它也可以被用於支持一個「黑板式」交互式模型，即，輸入被捕獲的地方並且所以只要它一發生就可以被共享。
1.7.2表格一個表格定義了用於通過一個列印網頁來捕獲一個相關輸入集合的相關輸入欄位集合。一個表格允許一個用戶向在一個伺服器上運行的一個應用軟體程序提交一個或者多個參數。
一個表格867是在文檔層次結構中的一組部件838。它最終包括一組終端欄位部件839。一個表格實例868表示了一個表格的一個列印實例。它包括與這個表格的欄位部件845相應的一組欄位實例870。每一個欄位實例具有一個相關值871，該相關值的類型取決於相應欄位部件的類型。每一個欄位值記錄了通過一特定列印表格實例的輸入，即，通過一個或者多個列印網頁的輸入。這個表格類圖被顯示在圖32中。
每一個表格實例具有一個狀態872，該狀態872表示這個表格是否是激活的，凍結的，被提交，無效的，或者過期的。當首先被列印時，這個表格是被激活的。一旦這個表格已經被進行了籤名，這個表格就被凍結了。一旦一個表格的一個提交超級連結已經被激活，這個表格就變為被提交的，除非這個超級連結的「增量提交」屬性被激活。當這個用戶調用了一個無效表格，復位表格或者複製表格頁面命令時，這個表格就變為無效的了。當這個表格被激活的時間已經超過了這個表格的規定壽命時間，這個表格就變為過期的了。當這個表格處於激活狀態時，允許對這個表格進行輸入。通過非激活的一個表格而進行的輸入將在相關頁面實例的背景欄位833中被捕獲。當這個表格處於激活或者凍結狀態時，允許提交表格。當這個表格不處於激活或者凍結狀態時，任何提交表格的嘗試將被拒絕，而相反發起一個表格狀態表格。
每一個表格實例與從其推斷出的任何表格實例相關(在59)，這樣，提供了一個版本歷史。這允許除了最新的一個表格版本外的所有表格版本在一特定時間內可以被從搜尋中排除出來。
所有輸入是作為數字墨水而被捕獲的。數字墨水873包括一組有時間標記的筆畫組872，每一個筆畫組包括一組所做的筆畫875。每一個筆畫包括一組帶時間標記的筆位置876，每一個筆位置876也包括筆方向和筆尖的力。這個數字墨水類圖被顯示在圖33中。
一個欄位部件845可以是一個選擇框欄位877，一個文本欄位878，一個繪畫欄位879，或者一個籤名欄位880。這個欄位部件類圖被顯示在圖34中。在一個欄位區域58中被捕獲的任何數字墨水被分配到這個欄位。
一個選擇框欄位具有一個相關的布爾值881，如圖35中所顯示的。在一個選擇框欄位區域中被捕獲的任何標記(一個勾號，一個叉，一個斜槓，一個之字形，等等)可以促使一個真值被分配到這個欄位的值。
一個文本欄位具有一個相關的文本值882，如圖36中所顯示的。在一個文本欄位區域中被捕獲的任何數字墨水被通過聯機手寫識別自動轉換為文本，並且這個文本被分配到這個欄位的值。聯機手寫識別已經被廣泛理解了(見，例如，Tappert，C.，C.Y.，Suen和T.Wakahara寫的「The state of the Art in On-line HandwritingRecognition」，IEEE Transactions on Pattern Analysis and MachineIntelligence，Vol.12，No.8，1990年8月，其內容在這裡被用作交叉參考)。
一個籤名欄位具有一個相關的數字籤名值883，如圖37中所顯示的。在一個籤名欄位的區域中被捕獲的任何數字墨水被根據筆的擁有者的身份而進行證實，並且包括該欄位的表格的內容的一個數字籤名被產生並且被分配到這個欄位的值。使用這個筆用戶專用於擁有這個表格的應用的私有籤名密鑰來產生這個數字籤名。聯機籤名證實是被廣泛地理解的(見，例如，Plamondon，R.和G.Lorette寫的「Automatic Signature Verification and Writer Identification-TheState of the Art」，Pattern Recognition，Vol.22，No.2，1989，其內容在這裡被用作交叉參考)。
一個欄位部件被隱藏，如果其「隱藏」屬性被設置。一個被隱藏的欄位部件在頁面上不具有一個輸入區域，並且不接收輸入。它可以具有一個相關欄位值，並且當包括這個欄位的表格被提交時，這個值可以被包括在表格數據中。
「編輯」命令，例如表示刪除的刪除線，也可以在表格欄位中被識別出來。
因為手寫識別算法是聯機工作的(即，使用了筆移動的動態特性)，而不是「離線」的(即，僅使用筆標記的位圖)，所以它可以使用相對較高的準確度識別出連續寫的、分開寫的字符，而不需要與書寫者相關的一個訓練階段。但是在經過一段時間後，自動產生與一個書寫者相關的手寫模型，並且如果必要的話，可以預先產生它。
如已經描述的數字墨水，包括一系列筆畫。任何在一特定部件的區域開始的筆畫被附加到這個部件的數字墨水流，並且以用於理解。任何沒有被附加到一個對象的數字墨水流的筆畫可以被附加到這個背景欄位的數字墨水流。
在背景欄位中被捕獲的數字墨水可以被理解為一個選擇動作。用範圍線將一個或者多個對象界定在一起通常被理解為選擇了這些被用線界定的對象，雖然實際的理解是與應用相關的。
表2概述了與一個網頁進行的各種筆交互式通信。
表2與一個網頁進行交互式通信的筆的概述

這個系統維持每一個筆的一個當前選擇。這個選擇簡單地包括在背景欄位中最近被捕獲的筆畫。在一個非激活時間後，這個選擇被清除，以確保可預測的行為。
在每一個欄位中被捕獲的原始數字墨水被保留在這個網頁伺服器上，並且當這個表格被提交給應用時被與表格數據一起可選地進行傳送。這允許這個應用能夠詢問原始數字墨水，當它對這個初始的轉換有懷疑時，例如手寫文本的轉換。例如，這可以包括在應用層上對沒有通過特定的、與應用相關的一致性檢查的表格進行人為幹預。作為這個的一個擴展是，一個表格的整個背景區域可以被指定為一個繪畫欄位。然後，這個應用可以根據在表格的明確欄位外出現的數字墨水來決定將這個表格路由到一個人工操作員，假設這個用戶可能已經在這些欄位外指出了對已經填充的欄位的修改。
圖38顯示了處理相對一個網頁的筆輸入的過程的一個流圖。這個過程包括從這個筆接收(在884)一個筆畫；標識(在885)筆畫中的這個頁面ID 50所涉及的頁面實例830；檢索(在886)這個頁面描述5；標識(在887)這個筆畫與其區域58有交叉的一個格式化部件839；判斷(在888)這個格式化部件是否與一個欄位部件相應，並且如果是就將所接收的筆畫附加(在892)到這個欄位值871的數字墨水上，理解(在893)所收集的這個欄位的數字墨水，並且判斷(在894)這個欄位是否是一個超級連結組866的一部分，並且如果是，就激活(在895)相關的超級連結；替代地，判斷(在889)這個格式化部件是否與一個超級連結部件相應，如果是，就激活(在895)相應的超級連結；替代地，在無一個輸入欄位或者超級連結的情形下，將所接收的筆畫附加(在890)到背景欄位833的數字墨水上；和將所接收的筆畫拷貝(在891)到當前筆的當前選擇826，這將被註冊伺服器所維持。
圖38a顯示了在圖38所顯示的過程中步驟893的一個詳細流圖，其中一個欄位的被收集數字墨水被根據這個欄位的類型而進行理解。這個過程包括判斷(在896)這個欄位是否是一個選擇框和(在897)這個數字墨水是否表示一個選擇記號，並且如果是，就將一個真值分配(在898)到這個欄位值；替代地，判斷(在899)這個欄位是否是一個文本欄位，並且如果是，就藉助合適的註冊伺服器將這個數字墨水轉換(在900)為計算機文本，並且將這個被轉換的計算機文本分配(在901)到這個欄位值；替代地，判斷(在902)這個欄位是否是一個籤名欄位，如果是，就藉助合適的註冊伺服器證實(在903)作為這個筆擁有者的籤名的數字墨水，同時也藉助這個註冊伺服器並且使用這個筆擁有者關於這個相應應用的私有籤名密鑰，來產生(在904)關於相應表格的內容的一個數字籤名，並且將這個數字籤名分配(在905)到這個欄位值。
1.7.3頁面伺服器命令一個頁面伺服器命令是被這個頁面伺服器進行本地處理的一個命令。它直接對表格，頁面，和文檔實例進行操作。
一個頁面伺服器命令907可以是一個無效的表格命令908，一個複製的表格命令909，一個復位表格命令910，一個獲得表格狀態的命令911，一個複製頁面命令912，一個復位頁面命令913，一個獲取頁面狀態的命令914，一個複製文檔命令915，一個復位文檔命令916，或者一個獲得文檔狀態的命令917，如圖39中所顯示的。
一個無效的表格命令使相應的表格實例無效。一個複製表格命令使相應的表格實例無效，並且然後使用保存的欄位值來產生當前表格實例的一個激活列印拷貝。這個拷貝包括與原始表格相同的超級連結交易ID，並且對一個應用來說，是不能夠與原始表格有區別的。一個復位表格命令使相應的表格實例無效，並且產生這個表格實例的一個激活的列印拷貝，而放棄欄位值。一個獲得表格狀態命令產生關於這個相應表格實例的狀態的一個列印報告，包括誰出版了它，何時被列印的，是為誰列印的，和這個表格實例的表格狀態。
因為一個表格超級連結實例包括一個交易ID，這個應用就不得不產生一個新的表格實例。所以，請求一個新的表格實例的一個按鈕典型地是作為一個超級連結而被實現的。
一個複製頁面命令使用保存的背景欄位值來產生相應頁面實例的一個列印拷貝。如果這個頁面包括一個表格或者一個表格的一部分，然後，這個複製頁面命令就被理解為一個複製表格命令。一個復位頁面命令產生相應頁面實例的一個列印拷貝，而其背景欄位值被丟棄。如果這個頁面包括一個表格或者一個表格的一部分，然後，這個復位頁面命令就被理解為一個復位表格命令。一個獲得頁面狀態的命令產生關於這個相應頁面實例的狀態的一個列印報告，包括誰出版了它，何時被列印的，是為誰列印的，和它包括的任何表格或者其部分表格的狀態。
出現在每一個網頁上的這個網頁圖標通常與一個複製頁面部件相關。
當一個頁面實例被複製並且欄位值被保存時，欄位值被以它們原本的形式被列印，即，一個選擇記號作為一個標準的選擇記號圖形而出現，並且文本作為排版文本出現。僅圖和籤名是以其原始形式而出現的，並且一個籤名伴隨有一個標準的、表示成功地通過了籤名證實的圖形。
一個複製文檔命令使用被保存的背景欄位值產生了相應的文檔實例的一個列印拷貝。如果這個文檔包括任何表格，然後，這個複製文檔命令就使用與一個複製表格命令相同的方法來複製表格。一個復位文檔命令產生相應文檔實例的一個列印拷貝，而其背景欄位值被丟棄。如果這個文檔包括任何表格，然後，這個復位文檔命令就使用與一個復位表格命令相同的方法來復位表格。一個獲得文檔狀態的命令產生關於這個相應文檔實例的狀態的一個列印報告，包括誰出版了它，何時被列印的，是為誰列印的，和它包括的任何表格的狀態。
如果這個頁面伺服器命令的「在被選中後」屬性被設置了，然後，這個命令對被筆的當前選擇所標識的頁面進行操作，而不是對包括這個命令的頁面進行操作。這允許一個頁面伺服器命令的菜單能夠被列印。如果這個目標頁面不包括關於這個指定頁面伺服器命令的一個頁面伺服器命令部件，然後，這個命令被忽略。
通過將相關的頁面伺服器命令部件嵌入在一個超級連結組中，一個應用可以提供與應用相關的處理。這個頁面伺服器將激活與這個超級連結組相關的超級連結而不是執行這個頁面伺服器命令。
一個頁面伺服器命令部件被隱藏，如果其「隱藏」屬性被設置了。一個被隱藏的命令部件在這個頁面上沒有一個輸入區域，所以不能夠直接被一個用戶所激活。但是，它可以通過嵌入在一個不同頁面中的一個頁面伺服器命令而被激活，如果這個頁面伺服器命令的「在被選中後」屬性被設置了。
1.8網頁的標準特徵在這個優選的方式中，每一個網頁的底部均列印了這個網頁圖標，以表示它是一個網頁並且所以具有交互式通信的特性。這個圖標也用作一個拷貝按鈕。在大多數情形下，按下這個圖標就產生了這個頁面的一個拷貝。在一個表格的情形下，這個按鈕產生整個表格的一個拷貝。並且在一個安全文檔的情形下，例如一個票或者贈券，這個按鈕引出一個說明條或者廣告頁面。
這個預設單頁面拷貝能夠直接被相關的網頁頁面伺服器進行處理。特殊的拷貝功能通過將這個圖標按鈕連結到一個應用而進行處理。
1.9用戶幫助系統在一個優選實施方式中，這個網頁印表機具有一單個被標記為「幫助」的按鈕。當按下這個按鈕時，它引出一單個頁面的信息，包括印表機連接狀態印表機消耗品的狀態最高層幫助菜單文檔功能菜單最高層網頁網絡目錄這個幫助菜單提供了關於如何使用這個網頁系統的分層次指導手冊。
這個文檔功能菜單包括了下面的功能列印一個文檔的拷貝列印一個表格的一個原始拷貝列印一個文檔的狀態簡單地通過按下這個按鈕，然後觸摸這個文檔任何頁面，就激發了一個文檔功能。一個文檔的狀態表示誰出版了它和出版時間，它被發送給誰了，它隨後作為一個表格被提交給誰和提交時間。
這個網頁網絡目錄允許這個用戶能夠瀏覽這個網絡的出版和業務層次結構。作為一個替代的方式，這個用戶可以撥打這個網頁網絡「900」號碼「黃頁」並且對一個人工操作員講話。這個操作員可以定位所需要的文檔，並且將它路由到這個用戶的印表機。取決於文檔的類型，出版者或者這個用戶付少量的「黃頁」服務費。
如果這個印表機不能夠進行列印，很顯然就不能夠獲得這個幫助頁面。在這個情形下，「錯誤」燈就被點亮並且這個用戶可以通過網絡請求遠程診斷。
2個性化的出版模型在下面的描述中，新聞作為一個標準的出版示例被用於顯示這個網頁系統中的個性化機制。雖然新聞經常被用於狹義上的新聞報紙和新聞雜誌新聞，但是本發明上下文中所指的範圍更寬。
在這個網頁系統中，使用了不同的機制來對一個新聞出版中的編輯內容和廣告內容進行了個性化處理。這個編輯內容是根據讀者的明確說明以及暗地捕獲的興趣資料而進行了個性化處理。廣告內容是根據讀者的地點和人口統計而進行了個性化處理。
2.1編輯個性化處理一個用戶可以使用兩類新聞資源那些發送新聞出版物的新聞資源，和那些發送新聞流的資源。雖然新聞出版是被出版者所組合併且進行編輯的，但是新聞流或者可以被一個新聞出版者所編輯，或者可以被一個專業新聞收集者所編輯。典型地，新聞出版與傳統的新聞報紙和新聞雜誌相應，而新聞流可以是很多並且可以被改變來自一個新聞服務的一個「原始」新聞，一個卡通帶(cartoon strip)，一個自由作家的欄目，一個朋友的布告板，或者讀者自己的電子郵件。
這個網頁出版伺服器支持被編輯的新聞出版物的出版和多個新聞流的聚合。通過對直接被讀者所選擇的新聞流進行聚合處理和由此進行格式化處理，這個伺服器能夠將廣告放置在那些否則沒有編輯控制的頁面上。
這個用戶通過選擇一個或者多個提供新聞的出版物，並且為每一個產生一個個性化的版本，就可以建立一個新聞日報。所產生的日報版本被列印並且一起被綁定到一單個新聞報紙中。一個家庭的各個成員典型地通過選擇不同的日報出版物並且然後對它們進行定製，來表達他們不同的興趣和口味。
對每一個出版物，這個讀者可選地選擇特定的部分。某些部分是每天出現的，而其它是每周出現的，來自紐約時代在線的每天出現的部分，例如，包括「頭版頭條(page-one-plus)」，「國家」，「國際的」，「觀點」，「商業」，「藝術與生活」，「技術」，和「運動」。可獲得的部分的集合是對一個出版物特定的，這是預設的子集。
這個讀者可以通過產生定製部分來擴展新聞日報，每一個定製部分使用任何數目的新聞流。定製部分可以是對電子郵件和朋友的通告(「個性化」)而產生的，或者被產生用於監視關於特定題目的新聞源(「提醒」或者「剪輯」)。
對每一個部分來說，這個讀者可選地規定其大小，或者定性的(例如，短的，中等的，或者長的)，或者用數字表示的(即，作為對頁面數目的一個限制)，和所希望的廣告部分，或者是定性的(例如，高，普通，低，無)，或者用數字表示的(即，作為一個百分比)。
這個讀者也可以可選地表達希望有更多數目的短文或者更少數目的長篇文章的愛好。理想地，每一篇文章被用短形式的和長形式兩個方式來寫(或者編輯)以支持這個愛好選項。
一篇文章也可以以不同的版本來寫(或者編輯)，以滿足這個讀者所期望的複雜性，例如，可以提供小孩版本和成人版本。合適的版本是根據讀者的年齡來選擇的。這個讀者也能夠規定一個「閱讀年齡」，這個閱讀年齡比他們的生理年齡有更高的優先級。
組成每一個部分的文章被編輯進行選擇和進行優先級排列，並且每一個被分配了一個有用的壽命時間。預設地，它們被發送到所有相關的用戶，並且是按優先級順序發送的，並服從用戶版本中的空間限制。
在合適的部分中，這個讀者可以可選地進行合作濾波。然後，這被應用到具有足夠長壽命時間的文章。每一篇滿足合作濾波規則的文章被列印，並且在這篇文章末尾有多個評價按鈕，這些按鈕提供了一個容易的選擇(例如，「喜歡」和「不喜歡」)，這使讀者更可能操心去評價這篇文章。
因此具有高優先級和短使用時間的文章被編輯認為是最需要被閱讀的重要文章，並且被發送到大多數相關用戶。
這個讀者可選地規定了一個主題的偶然組配因子，或者是定性的(例如，給我，或者不給我一個驚奇)，或者用數字表示。一個高主題的偶然組配因子降低了在合作濾波期間進行匹配所使用的閾值。一個高因子使相應的部分將被填充到讀者規定的容量中的機會更多。一個不同的主題的偶然組配因子可以對周內的每天是不同的。
這個讀者也可以可選地規定一個部分中特別感興趣的題目，並且這修改了編輯所分配的優先級。
讀者的網際網路連接速度影響了圖象被發送的質量。這個讀者可以可選地規定一個優選項，來請求較少的圖象或者較小的圖象，或者同時請求這兩個選項。如果圖象的數目或者大小沒有被減少，然後，就以較低的質量來發送圖象(即，以較低的解析度或者使用更高的壓縮比例)。
從全球的角度來說，這個讀者可以規定數量，日期，時間，和貨幣值如何被進行本地化。這涉及規定單位是採樣英制還是採樣公制，一個本地時區和時間格式，和一個本地的匯率，和本地化是否在原地包括翻譯或者注釋。這些優選項預設是從讀者的地點來推斷出來的。
為了減少因視力較差而導致的閱讀困難，這個讀者可選地可以規定一個全局選項，以請求使用更大的外觀。文本和圖象均被進行相應地放大，並且在每一頁上包括較少的信息。
一個新聞出版物出版時所使用的語言，和其它相應的文本編碼是這個出版物的一個特性，並且不是這個用戶所表示的一個選項。但是，這個網頁系統能夠被配置成以各種外表來提供自動的翻譯服務。
2.2廣告的本地化和目標對象編輯內容的個性化直接影響了廣告的內容，因為廣告典型地是被放置來利用編輯內容的上下文的。例如，旅遊廣告更可能出現在一個旅遊欄目中，而不是出現在其它的地方。編輯內容對一個登廣告人(和所以是對出版者)來說的價值在於它吸引具有合適人口統計的大量讀者的能力。
有效的廣告是基於地點和人口統計學的。地點決定了特殊服務，零售商等等的近似性，和與本地社區和環境相關的特殊興趣與注意力。人口統計學特點決定了一般的興趣和偏見及可能的消費模式。
一個新聞出版者最能夠帶來利潤的產品是廣告「空間」，由出版物的地理覆蓋範圍，其讀者人數的大小，其讀者人數的人口統計特性所決定的一個多維實體，和用於廣告的頁面區域。
在這個網頁系統中，這個網頁出版伺服器在對出版物的地理覆蓋範圍，這個部分的讀者人數，每一個讀者部分編輯的大小，每一個讀者的廣告比例，和每一個讀者的人口統計特性進行考慮的基礎上，對每一個部分計算一個出版物可銷售廣告空間的多維尺寸。
與其它媒體相比，這個網頁系統允許以更大的細節來定義廣告空間，並且允許分別以更小的部分來進行銷售。所以，它允許以更接近真正價值的價格來銷售它。
例如，相同的廣告「條」能夠以不同的比例銷售給幾個登廣告的人，而每一個讀者的頁面隨機地接收一個登廣告人或者另一個的廣告，整體上來說，保持了銷售給每一個登廣告人的空間比例。
這個網頁系統允許所廣告的信息被直接連結到詳細的產品信息和在線購買。所以，它增加了廣告空間的固有價值。
因為能個性化和本地化處理是被網頁出版伺服器自動處理的，所以一個廣告聚合可以提供任意寬的地理和人口覆蓋範圍。隨後的去聚合是有效的，因為其過程是自動的。這使出版者在處理廣告聚合體時，比直接捕獲廣告的性價比更高。即使這個廣告聚合佔了廣告收入的一部分，但是出版者也可能改變的利潤中間點，因為聚合有更大的效率。這個廣告聚合也用作登廣告人和出版者之間的一個中間角色，並且可以在多個出版物中放相同的廣告。
值得注意的是，在一個網頁出版物中放一個廣告可能比在出版物的傳統相應部分中放廣告更複雜。雖然忽略了在登廣告人，廣告聚合和出版者之間進行協商的全部複雜性，但是這個網頁系統的優選實施方式提供了對這些協商的某種自動支持，包括支持廣告空間的拍賣。對產生少量收入的廣告的放置來說使用自動方式是特別可取的，例如小的或者地理性很強的廣告。
一旦已經協商好了廣告放置，這個聚合就捕獲和編輯廣告並且將其記錄在一個網頁廣告伺服器上。相應地，這個出版者將這個廣告放置記錄在相關的網頁出版伺服器上。當這個網頁出版伺服器對每一個用戶個性化的出版進行布局設計時，它從這個網頁廣告伺服器中拾取相關的廣告。
2.3用戶資料2.3.1信息過濾新聞和其它出版物的個性化處理依賴於與用戶相關的用戶資料信息的分類，包括出版客戶定製合作濾波矢量詳細的聯繫方式展示優選項一個出版物的客戶定製典型地是與出版物相關的，所以，客戶定製信息是由相關的網頁出版伺服器所保持的。
一個合作濾波矢量包括這個用戶對一些新聞項目的評價。它被用於對不同用戶的興趣進行相關，以提供建議。雖然保持一單個合作濾波矢量而與任何特定的出版物無關是有利的，但是，有兩個原因導致對每一個出版物保持一個獨立的矢量是更實際的在用戶對相同出版物的矢量之間的重疊部分比這些用戶對不同出版物的矢量之間的重疊部分更多；和一個出版物更願意將其用戶的合作濾波矢量作為其商標價值的一部分，而不是在其它地方。所以，合作濾波矢量也被相關的網頁出版伺服器所保持。
詳細的聯繫方式，包括名字，街道地址，郵政編碼，省，國家，電話號碼在本質上是全球通用的，並且被一個網頁註冊伺服器所保存。
展示優選項，包括關於數量，日期和時間的優選項類似地也是全球性的，並且也被使用相同的方法進行保存。
廣告的本地化處理依賴於在用戶的詳細的聯繫方式中所指出的地點，雖然廣告的目標地點依賴於個人信息，例如出生日期，性別，婚姻狀態，收入，職業，教育程度，或者推斷出來的數據，例如年齡範圍和收入範圍。
對那些為廣告目的選擇公開個人信息的用戶來說，這個信息被保存在相關的網頁註冊伺服器中。在缺乏這樣的信息時，廣告是根據與用戶的郵政編碼或者ZIP+4編碼相關的人口統計特性來進行定位的。
每一個用戶，筆，印表機，應用提供者和應用被分配了其自己的唯一標識符，並且這個網頁註冊伺服器保存了在它們之間的關係，如圖21，22，23，和24中所顯示的。對註冊來說，一個出版者是一個特殊類型的提供者，並且一個出版物是一個特殊類型的應用。
每一個用戶800可以被授權使用任何數目的印表機，並且每一個印表機可以允許任何數目的用戶來使用它。每一個用戶具有一單個預設的印表機(在66)，預設地期刊雜誌被發送到這個預設印表機，而根據需要而進行列印的頁面被發送到用戶與其進行交互式通信的印表機。這個伺服器跟蹤一個用戶授權哪一個出版者列印到這個用戶的預設印表機。一個出版者不能夠記錄任何特定印表機的ID，而是當它需要時才解析這個ID。
當一個用戶訂閱808一個出版物807時，這個出版者806(即，應用提供者803)被授權列印到一個規定的印表機或者這個用戶的預設印表機。在任何時刻，這個用戶可以取消這個授權。每一個用戶可能具有幾個筆801，但是一個筆是專用於一單個用戶的。如果一個用戶被授權使用一個特定的印表機，然後，這個印表機就識別出這個用戶的任何一個筆。
筆ID被用於定位被一特定網頁註冊伺服器所保存的相應用戶情況資料，這是通過DNS使用一個通常的方法來進行的。
一個全球資訊網Web終端809可以被授權在一個特定的網頁印表機上進行列印，這允許在全球資訊網瀏覽期間所遇到的全球資訊網頁面和網頁文檔可以被方便地列印在最近的網頁印表機上。
這個網頁系統可以代表一個印表機提供者在這個提供者的印表機上列印出版物所獲得的收入進行費用和佣金的收取。這樣的收入包括廣告費用，點擊費用，電子商務佣金，和交易費用。如果這個印表機是被用戶所擁有的，然後，這個用戶就是印表機提供者。
每一個用戶也具有一個網頁帳號820，這個網頁帳號被用於累加微小的負債和信用(例如，在前面的段落中所描述的那些)；詳細的聯細方式815，包括名字，地址和電話號碼；全局優選項816，包括私有性，發送和本地化設置；任何數目的生物統計記錄817，包括這個用戶的編碼籤名818，指紋819，等等；被這個系統自動保存的一個手寫模型819；和電子商務使用其進行付費的SET付費卡帳號821。
2.3.2收藏列表一個網頁用戶可以保存一個收藏列表922-連結到這個網頁網絡上的有用文檔等等。這個列表是被這個系統代表用戶而進行保存的。其結構是一個目的層次結構924，其一個優選實施方式被顯示在圖41的類圖中。
2.3.3歷史列表這個系統代表每一個用戶保存了一個歷史列表929，包括到這個用戶通過這個網頁系統所訪問的文檔等等的連結。其組裝順序是按時間排列的，其一個優選實施方式被顯示在圖42中的類圖中。
2.4智能頁面布局設計這個網頁出版伺服器對每一個部分均自動進行針對每一個用戶的個性化出版頁面布局設計。因為大多數廣告是格式預定的矩形，所以在放編輯內容以前，將它們放在頁面上。
在這個部分的每一個頁面上的廣告比例可以有很大的變化範圍，廣告布局設計算法利用了這個比例變化特性。這個算法被配置成將緊密聯繫的編輯內容和廣告內容放在一起，例如將關於屋頂材料的廣告特別地放在出版物中，因為具有自己動手修復屋頂的特殊特徵。
為這個用戶所選擇的編輯內容，包括文本的和相關的圖象與圖形，然後被根據各種審美規則而進行布局設計。
一旦整個布局已經匯聚，整個過程，包括廣告的選擇和編輯內容的選擇，必須被迭代以更好地實現用戶所申明的欄目尺寸優選項。但是，這個欄目尺寸優選項可以是長時間內，平均來說有比較好的匹配，這允許可以在每一天進行大的變化與調整。
2.5文檔格式一旦這個文檔已經被進行了布局設計，它就被為進行有效的傳送分發而編碼並且被有效地永久保存在這個網頁網絡中。
這個基本有效的機制是將針對一單個用戶版本的信息和被多個用戶版本所共享的信息分開。這個專門的信息包括頁面布局設計。共享的信息包括這個頁面布局所涉及的對象，包括圖象，圖形，和文本片段。
一個文本對象包括完全格式化的、使用可擴展紙張類型語言(Extensible Stylesheet Language)(XSL)以可擴展的標記語言(XML)來表示的文本。XSL提供了對文本格式的精確控制，而與這個文本所放置的區域無關，在這個情形下，文本放置區域是被布局設計所提供的。文本對象包括允許自動翻譯的嵌入式語言代碼，和幫助段落格式化的嵌入式的、用連字符連接的暗示。
一個圖象對象使用JPEG 2000基於小波的壓縮圖象格式來對一個圖象進行編碼。一個圖形對象使用可縮放矢量圖形(SVG)格式來對一個2D圖形進行編碼。
這個布局自己包括一系列被放置的圖象和圖形對象，文本對象通過其流動的被連結文本流對象，如上面所描述的超級連結和輸入欄位，和水印區域。這些布局對象被匯總在表3中。這個布局使用了適合有效分發和保存的一個緊湊格式。
表3網頁布局對象

2.6文檔分發如上面所描述的，為了在這個網頁網絡上進行有效的分發和永久保存，一個與用戶相關的頁面布局被與它所涉及的共享對象分開。
當一個被訂閱的出版物已經準備好進行分發時，這個網頁出版伺服器在網頁ID伺服器12的幫助下為每一個頁面，頁面實例，文檔，和文檔實例分配一個唯一的ID。
這個伺服器計算一組優化的共享內容子集，並且為每一個子集產生一個多播信道，然後將將承載這個布局所使用的共享內容的多播信道的名字標記到每一個與用戶相關的布局上。然後，這個伺服器通過合適的頁面伺服器將每一個用戶的布局單播到這個用戶的印表機，並且當這個單播完成時，在這個規定的信道上多播這個共享的內容。在接收到其單播後，每一個頁面伺服器和印表機訂閱這個頁面布局中所規定的多播信道。在多播期間，每一個頁面伺服器和印表機從多播流中提取其頁面布局所涉及的那些對象。這個頁面伺服器對所接收的頁面布局和共享內容進行永久歸檔保存。
一旦一個印表機已經接收到其頁面布局所涉及的所有對象，這個印表機重新產生完全排版的布局，並且然後進行光柵化處理並且列印它。
在通常的情形下，這個印表機列印頁面的速度比頁面分發的速度快。假設每一個頁面的四分之一是圖象，平均頁面的大小比400KB約小一點。所以，這個印表機能夠在其64MB存儲器中保存超過100張這樣的頁面的內容，這允許能夠進行臨時緩存等等。這個印表機以每秒一張的速度進行列印。這相當於每秒400KB或者大約3M比特的頁面數據，這可與通過一個寬度網絡而實現的最高期望頁面數據分發速度相比。甚至在異常的情形下，例如當這個印表機的列印紙用完時，很可能的是，在這個印表機的100頁內部保存容量被使用完以前，用戶就已經在印表機中增加了新的列印紙。
但是，如果這個印表機的內部存儲器被填滿了，然後這個印表機就不能夠在多播第一次發生時就使用多播。所以，這個網頁出版伺服器允許印表機提交關於再次多播的請求。當接收到一個臨界數目的請求或者發生超時時，這個伺服器重新多播相應的共享對象。
一旦已經列印了一個文檔，一個印表機可以在任何時刻通過從相關的頁面伺服器中檢索其頁面布局和內容產生一個精確的複製品。
2.7文檔點播當根據需要請求一個網頁文檔時，其個性化處理和分發的方式與期刊雜誌的情形非常相同。但是，因為沒有共享的內容，分發是直接給請求的印表機的，而不需要使用多播。
當根據需要請求一個非網頁文檔時，它不被進行個性化處理，並且它被通過一個指定網頁格式化伺服器進行分發，這個指定網頁格式化伺服器重新將其格式化為一個網頁文檔。一個網頁格式化伺服器是一個網頁出版伺服器的一個特殊實例。這個網頁格式化伺服器了解各種網際網路文檔格式，包括Adobe的可攜式文檔格式(PDF)，和超文本標記語言(HTML)。在HTML的情形下，它可以使用列印頁面的高解析度來以一個多欄的格式展示全球資訊網頁面，並且具有一個內容表。它可以自動地包括所有直接被連結到這個被請求頁面的全球資訊網頁面。這個用戶可以通過一個優選項來調節這個行為。
這個網頁格式化伺服器進行可以在任何網際網路文檔上獲得的標準的網頁行為，包括交互性和連續性，不管其起源和格式是什麼。它向網頁印表機和網頁頁面伺服器隱藏了不同文檔格式的細節，並且向全球資訊網伺服器隱藏了網頁系統的細節。
3安全性3.1加密方法加密方法被用於保護在保存中和在傳送中的敏感信息，並且被用於對一個交易的參與者進行認證。有兩類廣泛使用的加密方法密鑰加密方法和公鑰加密方法。這個網頁網絡使用了這兩類加密方法。
密鑰加密方法，也被稱作對稱加密方法，使用了相同的密鑰來對一個消息進行加密和解密。希望交換消息的雙方必須首先安全地交換這個密鑰。
公鑰加密方法，也被稱作非對稱加密方法，使用了兩個加密密鑰。這兩個密鑰在數學上是這樣相關的，使用一個密鑰被加密的任何消息僅能夠被使用另一個密鑰進行解密。這些密鑰中的一個然後被公開，而另一個密鑰被私下保存。這個公鑰被用於加密任何希望發送到這個私鑰持有者的消息。一旦使用了這個公鑰進行加密，一個消息僅能夠使用這個私鑰被進行解密。這樣，雙方可以安全地交換消息而不需要首先交換密鑰。為了確保私鑰是安全的，通常是私鑰持有者產生這個密鑰對。
公鑰加密可以被用於產生一個數字籤名。私鑰持有者可以產生一個消息的已知雜湊，並且然後使用這個私鑰對雜湊進行加密。然後，任何人可以通過使用這個公鑰對被加密的雜湊進行解密並且使用這個消息來證實這個雜湊，而證實被加密的雜湊構成了私鑰所有者關於這個特定消息的籤名。如果這個籤名被附加到這個消息上，然後，這個消息的接收者可以證實這個消息是真實的並且在傳送過程中沒有被修改。
為了使公鑰加密方法能夠很好地工作，必須有一個方法來分發公鑰，並且這個方法能夠避免假冒。這通常是使用證書和證書管理機構來完成的。一個證書管理機構是一個可被信任的第三方，它對在一個公鑰和某個人的身份之間的連接進行認證。這個證書管理機構通過檢查身份文檔來證書這個人的身份，並且然後產生並且籤署一個數字證書，這個數字證書包括這個人的身份細節和公鑰。任何相信這個證書管理機構的個人可以使用這個證書中的公鑰，並且完全可以確信這個公鑰是真實的。他們僅僅需要證實這個證書確實是被這個證書管理機構所籤署的，證書管理機構的公鑰是眾所周知的。
在大多數交易環境下，公鑰加密方法僅被用於產生數字籤名，並且用於安全地交換私下會話密鑰。私鑰加密方法被用於所有其它的目的。
在下面的討論中，當提到在一個網頁印表機和一個伺服器之間進行安全的信息傳送時，實際上所發生的是這個印表機獲得這個伺服器的證書，使用這個證書的管理機構來證實這個證書，使用這個證書中的公鑰交換密鑰來與這個伺服器交換一個私下會話密鑰，並且然後使用這個私下會話密鑰對這個消息數據進行加密。從定義來說，一個會話密鑰可以有一個任意短的有效使用時間。
3.2網頁印表機安全性每一個網頁印表機在製造時就被分配了一對唯一的標識符，這對唯一的標識符被保存在這個印表機的只讀存儲器中，並且被保存在這個網頁註冊伺服器的資料庫中。第一個ID62是公開的，並且唯一地標識了這個網頁網絡上的這個印表機。第二個ID是保密的，並且當這個印表機首先註冊到網絡上就被使用。
當這個印表機在安裝後第一次連接到這個網頁網絡時，它產生一個籤名公開/私有密鑰對。它將這個私有ID和公鑰安全地傳送給這個網頁註冊伺服器。這個伺服器將這個私有ID與被記錄在其資料庫中的印表機的保密ID進行比較，並且如果這兩個ID匹配的話就接受這個註冊。然後，它就產生和籤署一個證書，這個證書包括這個印表機的公開ID和公開籤名密鑰，並且將這個證書保存在註冊資料庫中。
這個網頁註冊伺服器用作這些網頁印表機的一個證書管理機構，因為它能夠訪問允許它證實印表機的身份的保密信息。
當一個用戶訂閱一個出版物時，就在這個網頁註冊伺服器資料庫中產生一個記錄，該記錄授權這個出版者將這個出版物列印到這個用戶的預設印表機或者一個規定的印表機。經過一個頁面伺服器被發送到一個印表機的每一個文檔可以被一個特定的用戶訪問，並且被這個出版者使用出版者的私有籤名密鑰進行籤名。這個頁面伺服器通過這個註冊資料庫證實，這個出版者已經被授權將出版物發送到這個規定的用戶。這個頁面伺服器使用這個出版者的公鑰來證實這個籤名，出版者的公鑰是從被保存在註冊資料庫中的出版者的證書中獲得的。
這個網頁註冊伺服器接受將列印授權增加到資料庫中的請求，只要這些請求是通過註冊到這個印表機的一個筆發起的。
3.3網頁筆的安全性每一個網頁筆在製造時就被分配了一個唯一的標識符，這個唯一的標識符被保存在筆的只讀存儲器中，並且被保存在網頁註冊伺服器資料庫中。筆ID61唯一地標識了這個網頁網絡上的這個筆。
一個網頁筆能夠「知道」網頁印表機的數目，並且一個印表機能夠「知道」筆的數目。一個筆通過一個無線頻率信號與一個印表機進行通信，無論何時它處於這個印表機的範圍內時。一旦一個筆和印表機被註冊了，它們就定期地交換會話密鑰。無論何時這個筆將數字墨水發送到這個印表機，數字墨水總是被使用合適的會話密鑰進行加密。數字墨水決不會以明文的形式被傳送。
一個筆為它所知道的每一個印表機保存一個會話密鑰，會話密鑰的索引是印表機ID，並且一個印表機為它所知道的每一個筆保存一個會話密鑰，這些會話密鑰的索引是筆ID。筆和印表機均有一個很大的但是也有限的存儲容量來保存會話密鑰，並且能夠根據一個最近最少被使用的原則來丟棄一個會話密鑰，如果需要的話。
當一個筆處於一個印表機的範圍內時，這個筆和印表機發現它們是否能夠知道對方。如果它們均不知道對方，然後，這個印表機判斷它是否應知道這個筆。例如，這可能是因為這個筆屬於已經註冊到使用這個印表機的一個用戶。如果這個印表機被意味著應知道這個筆但是不能夠知道，然後它就發起自動筆註冊過程。如果這個印表機不應知道這個筆，然後它就同意忽略這個筆，直到這個筆被放置在一個收費的杯中，這時它就發起註冊過程。
除了其公開ID，這個筆包括一個保密的密鑰交換密鑰。這個密鑰交換密鑰也在製造時被記錄在網頁註冊伺服器資料庫中。在註冊期間，這個筆將其筆ID發送到這個印表機，並且這個印表機將筆ID發送到這個網頁註冊伺服器。這個伺服器產生一個會話密鑰以被這個印表機和筆所使用，並且安全地將這個會話密鑰傳送到這個印表機。它也發送使用筆的密鑰交換密鑰進行加密的會話密鑰的一個拷貝。這個印表機將這個會話密鑰保存在內部，其索引是筆ID，並且將這個被加密的會話密鑰發送到筆。筆將這個會話密鑰保存在內部，其索引是印表機ID。
雖然一個偽造的筆能夠在筆註冊協議中模仿一個筆，但是僅一個真正的筆能夠對這個印表機所發送的會話密鑰進行解密。
當一個前面沒有註冊的筆第一次註冊時，它被有限地使用，直到它被連結到一個用戶。一個註冊的但是「不被所有的」筆僅被允許用於請求和填充網頁用戶和筆註冊表格，以註冊一個將被這個新筆自動連結的新用戶，或者以將一個新筆增加到一個已有的用戶。
這個筆使用私鑰而不是公鑰加密方法，因為筆中的硬體性能限制。
3.4安全文檔這個網頁系統支持安全文檔的發送，例如票和贈券。這個網頁印表機包括一個設施來列印水印，但是僅在接收到被合適授權的出版者的請求後才列印水印。這個出版者在其證書中標明其列印水印的授權，這個印表機能夠證實該證書。
這個「水印」列印過程在這個頁面的規定「水印」區域使用了一個替代的抖動矩陣。背靠背頁面包括鏡像水印區域，當進行列印時它們是重合的。在奇數和偶數頁面的水印區域中被使用的這個抖動矩陣被設計成當這些區域被一起觀看時會產生一個幹擾效果，這個效果是透過列印紙張而獲得的。
這個效果與一個水印類似的地方在於，當僅看這個頁面的一個面時它是不可見的，當使用普通的裝置來拷貝這個頁面時它會被丟失。
安全文檔的頁面不能夠使用在上面的部分1.9中所描述的內建網頁拷貝機制進行拷貝。這可以延伸到在網頁知道的複印機上對網頁進行拷貝。
安全文檔典型地是作為一個電子商務交易的一部分而被產生的。所以，它們可能包括用戶的照片，當這個用戶將其生理信息註冊到這個網頁註冊伺服器上時，該用戶的照片被捕獲，如在部分2中所描述的。
當展示一個安全網頁文檔時，這個接收者可以通過使用通常的方法來請求其狀態，而證實其可靠性。一個安全文檔的唯一ID僅在這個文檔的有效使用時間內才有效。並且安全文檔ID的分配不是連續的，以避免它們被機會主義者預測出來。可從開發一種內建關於證實失敗的反饋的安全文檔證實筆，以支持簡易的展示點文檔證實。
很清楚，從一個加密的角度來說，水印也不安全，用戶的照片也不安全。它們簡單地對偶然的偽造提供了大的障礙。聯機文檔證實，特別地使用一個證實筆，在它所需要的地方所提供的安全性增加了，但是仍然不能夠完全避免不被偽造。
3.5不可否認在這個網頁系統中，用戶所提交的表格是被可靠地發送到表格處理者，並且在網頁頁面伺服器中可被永久進行歸檔。所以，接收人不可能否認該發送。
通過該系統而進行的電子商務付費，如在部分4中所描述的，也不可能被收款人所否認。
4電子商務模型4.1安全的電子交易(SET)這個網頁系統使用安全電子交易(SET)系統作為其付費系統的一部分。SET是已經被MasterCard and Visa所開發出來的系統，並且是用於付費卡的，這可以從其術語名字中看出來。但是，這個系統的大部分是與所使用的帳號類型無關的。
在SET中，卡持有者和商人註冊到一個證書管理機構，並且被發放了包括其公開籤名密鑰的證書。這個證書管理機構使用合適的卡發放者來證實一個卡持有人的註冊細節，並且使用合適的獲得者來證實一個商人的註冊細節。卡持有人和商人將他們相應的私有籤名密鑰安全地保存在他們的計算機中。在付費過程期間，這些證書被用於相互認證一個商人和卡持有人，並且用於向這個付費網關對他們進行認證。
SET還沒有被廣泛地接受，部分地是因為卡持有人認為維護密鑰和證書是比較麻煩的。將卡持有人的密鑰和證書保存在一個伺服器上並且允許這個卡持有人通過一個密碼來訪問這個伺服器的臨時解決方法已經取得了部分成功。
4.2SET付費在這個網頁系統中，這個網頁註冊伺服器用作SET付費交易中的這個網頁用戶(即這個卡持有人)的一個代理。
這個網頁系統使用生理信息來認證這個用戶並且授權SET付費。因為這個系統是基於筆的，所以所使用的生理信息是這個用戶的聯機籤名，它包括隨時間變化的筆的位置和壓力。一個指紋生理信息也可以被使用，這可以通過在這個筆中設計一個指紋傳感器，但是其成本更高。所使用的這個生理信息類型僅影響這個生理信息的捕獲，不影響這個系統的授權。
能夠進行SET付費的第一個步驟是將這個用戶的生理信息註冊到網頁註冊伺服器。這可以在一個被控制的環境下進行，例如一個銀行，其中在這個用戶的身份被證實的同時可以捕獲這個生理信息。這個生理信息被捕獲並且被保存在註冊資料庫中，被連結到這個用戶的記錄。這個用戶的照片也被可選地捕獲並且被連結到這個記錄。這個SET卡持有人註冊過程就完成了，並且所產生的私有籤名密鑰和證書被保存在資料庫中。這個用戶的付費卡信息也被保存，這給網頁註冊伺服器足夠的信息來在任何SET付費交易中充當這個用戶的代理。
當這個用戶最終提供了這個生理信息來完成一個付費，例如，通過對一個網頁訂單表格進行籤名，這個印表機安全地將這個訂購信息，這個筆ID和生理信息數據傳送給網頁註冊伺服器。這個伺服器證實這個筆ID所標識的這個用戶的生理信息，並且從這個時刻起，這個伺服器充當這個用戶的代理來完成SET付費交易。
4.3微付費這個網頁系統包括用於進行微付費的一個機制，以允許這個用戶方便地為根據需要列印低成本的文檔和為拷貝有版權的文檔而進行付費，並且可能地，也允許對這個用戶為列印廣告材料所引起的費用進行補償。這後一個情形取決於已經被提供給這個用戶的補助程度。
當這個用戶註冊電子商務時，聚合微付費的一個網絡帳號就被建立。這個用戶定期地接收一個支付結算表，並且可以使用標準的付費機制解決任何的未付款的登入借方的餘額。
這個網絡帳號可以被擴展到聚合關於期刊的訂閱費用，另外，這也可以獨立的付費結算表的表格形式提供給用戶。
4.4交易當一個用戶請求一個特定應用上下文中的一個網頁時，這個應用能夠被嵌入到這個頁面的、一個與用戶相關的交易ID55中。通過這個頁面隨後進行的輸入被用交易ID進行標記，並且由此這個應用能夠為用戶的輸入建立一個合適的上下文。
但是，當輸入是通過與用戶不相關的一個頁面而進行時，這個應用必須使用這個用戶的唯一身份來建立一個上下文。一個典型的示例包括將一個預列印的目錄頁面上的項目增加到用戶的虛擬「購物車」中。但是，為了保護這個用戶的私有性，為這個網頁系統所知道的這個唯一的用戶ID60不被洩漏到應用。這是為了防止不同的應用提供者能夠輕易地對獨立收集的行為數據進行相關。
相反，網頁註冊伺服器通過一個唯一的別名ID65維持在一個用戶和一個應用之間的一個匿名關係，如圖24中所顯示的。無論何時這個用戶激活了具有「被註冊的」屬性的一個超級連結，這個網頁頁面伺服器要求這個網頁註冊伺服器將這個相關的應用ID64，和筆ID61翻譯成一個別名ID65。這個別名ID然後被提交給這個超級連結的應用。
這個應用保存由別名ID所索引的狀態信息，並且能夠檢索與用戶相關的狀態信息，而不需要知道這個用戶的全球身份。
這個系統也為一個用戶的每一個應用保存一個獨立的證書和私有籤名密鑰，以允許它能夠僅使用與應用相關的信息，就代表這個用戶對應用交易進行籤名。
為了幫助系統對產品條形碼(UPC)「超級連結」激活進行路由，這個系統代表這個用戶對任何數目的產品類型記錄了一個優選的應用。
每一個應用與一個應用提供者相關，並且這個系統代表每一個應用提供者保存了一個帳號，以允許它為點擊費用等等而為這個提供者存款和登入借方。
一個應用提供者可以是期刊被訂閱內容的一個出版者。這個系統記錄了用戶關於接收這個訂閱的出版物的希望，以及所期望的出版頻率。
4.5資源描述和版權一個資源描述類圖的一個優選實施方式被顯示在圖40中。
每一個文檔和內容對象可以被一個或者多個資源描述842來進行描述。資源描述使用了Dublin Core元數據元素集，這是專門針對電子資源的查找而設計的。Dublin Core元數據遵循全球資訊網聯盟(W3C)資源描述框架(RDF)。
一個資源描述可以標識權利持有人920。這個網頁系統自動地將版權費用從用戶傳送到權利持有人，當用戶列印版權保護內容時。
5通信協議一個通信協議定義了在實體之間交換的一個有序的消息。在這個網頁系統中，實體，例如筆，印表機和伺服器，利用了一組已定義協議來合作地處理用戶與這個網頁系統的交互式通信。
每一個協議被一個序列圖來描述，其中水平方向被用於表示消息流，而垂直方向被用於表示時間。每一個實體被包括該實體的名字和表示這個實體有效使用時間的一個垂直列來表示。在一個實體存在的時間內，生命線被顯示為虛線。在一個實體處於激活的時間內，生命線被顯示為雙線。因為這裡所考慮的協議不產生或者破壞實體，所以一旦一個實體停止參與到一個協議，其生命線一般就被削短。
5.1訂閱發送協議一個訂閱發送協議的一個優選實施方式被顯示在圖43中。
很多數量的用戶可能會訂閱一個期刊出版物。每一個用戶的版本可能會被進行不同的設計，但是很多用戶的版本將共享共同的內容，例如文本對象和圖象對象。所以，這個訂閱發送協議通過單播將文檔結構發送到每一個印表機，但是通過多播來發送共享的內容對象。
這個應用(即，出版者)首先從一個ID伺服器12獲得關於每一個文檔的一個文檔ID51。然後，它對這個文檔新分配的ID作出響應，將每一個文檔結構，包括其文檔ID和頁面描述發送到這個頁面伺服器10。它包括其自己的應用ID64，這個用戶的別名ID65，和相關的多播信道名字集合。它使用其私有籤名密鑰對這個消息進行籤名。
這個頁面伺服器使用這個應用ID和別名ID來從這個註冊伺服器獲得相應的用戶ID60，這個用戶選擇的印表機的ID62(這可以是明確地為該應用選擇的印表機，或者可以是這個用戶的預設印表機)，和這個應用的證書。
這個應用的證書允許這個頁面伺服器證實這個消息的籤名。如果這個應用ID和別名ID一起不能夠標識一個訂閱808，這個頁面伺服器到註冊伺服器的請求失敗。
然後，這個頁面伺服器分配文檔和頁面實例ID，並且轉發這個頁面描述，包括頁面ID50，到這個印表機。它包括這個印表機所偵聽的相關多播信道名字的集合。
然後，它將新分配的頁面ID返回給這個應用，以在未來用作參考。
一旦這個應用已經通過相關的頁面伺服器將所有的文檔結構分發到這個用戶選擇的印表機，它在前面選擇的多播信道上多播共享對象的各種子集。頁面伺服器和印表機均監視合適的多播信道並且接收他們需要的內容對象。然後，他們能夠將前面單播的文檔結構應用上去。這允許頁面伺服器能夠將完全的文檔增加到它們的資料庫中，並且它允許印表機能夠列印這個文檔。
5.2超級連結激活協議一個超級連結激活協議的一個優選實施方式被顯示在圖45中。
當一個用戶使用一個網頁筆在一個網頁上進行點擊時，這個筆將這個點擊通信給最近的網頁印表機601。這個點擊標識出這個頁面和在這個頁面上的一個位置。這個印表機已經從筆連接協議中知道了筆的ID61。
這個印表機通過DNS確定處理特定頁面ID50的頁面伺服器10a的網絡地址。這個地址可能已經在其緩衝器中，如果這個用戶最近與相同的頁面發生了交互式通信。然後，這個印表機將筆ID，其自己的印表機ID62，頁面ID和點擊位置轉發給這個頁面伺服器。
這個頁面伺服器載入這個頁面ID所標識的頁面描述5，並且判斷這個點擊位於哪一個輸入部件的區域58中，如果有的話。假設相關的輸入部件是一個超級連結部件844，然後，這個頁面伺服器獲得相關的應用ID64和鏈路ID54，並且通過DNS獲得駐留了這個應用71的應用伺服器的網絡地址。
這個頁面伺服器使用筆ID61來從註冊伺服器11獲得相應的用戶ID60，並且然後分配一個全球唯一的超級連結請求ID52並且建立一個超級連結請求834。這個超級連結請求類圖被顯示在圖44中。這個超級連結請求記錄了進行請求的用戶和印表機的ID，並且標識被點擊的超級連結實例862。這個頁面伺服器然後將其自己的伺服器ID53，超級連結請求ID，和鏈路ID發送到這個應用。
這個應用根據與應用相關的邏輯來產生一個響應文檔，並且從一個ID伺服器52獲得一個文檔ID51。然後，它對這個文檔新分配的ID作出響應，將這個文檔，和進行請求的頁面伺服器ID和超級連結請求ID發送到這個頁面伺服器10b。
第二頁面伺服器將超級連結請求ID和應用ID發送到第一頁面伺服器，以獲得相應的用戶ID和印表機ID62。第一頁面伺服器拒絕這個請求，如果這個超級連結請求已經過期了或者是關於一個不同的應用的。
第二頁面伺服器分配文檔實例和頁面ID50，將新分配的頁面ID返回給這個應用，並且將完整的文檔增加到其自己的資料庫中，最後將這個頁面描述發送到進行請求的印表機。
這個超級連結實例可能包括一個有意義的交易ID55，在這個情形下，第一頁面伺服器在發送到這個應用中的消息中包括這個交易ID。這允許這個應用能夠為超級連結激活建立一個與交易相關的上下文。
如果這個超級連結需要一個用戶的別名，即，其「需要別名」的屬性被設置了，然後，這第一頁面伺服器將筆ID61和超級連結應用ID64發送到這個註冊伺服器11，以不僅獲得與這個筆ID相應的用戶ID，而且也獲得與這個應用ID和用戶ID相應的別名ID65。它在發送到這個應用的消息中包括這個別名ID，這允許這個應用能夠為超級連結激活建立與用戶相關的一個上下文。
5.3手寫識別協議當一個用戶在一個網頁上使用一個網頁筆來畫一個筆畫時，這個筆將這個筆畫傳送到這個最近的網頁印表機。這個筆畫標識了這個頁面和在這個頁面上的一個路徑。
這個印表機使用通常的方法，將筆ID61，其自己的印表機ID62，頁面ID50和筆畫路徑轉發到這個頁面伺服器10。
這個頁面伺服器載入這個頁面ID所標識的頁面描述5，並且確定這個筆畫與哪一個輸入部件的區域58進行相交，如果有的話。假設相關輸入部件是一個文本欄位878，這個頁面伺服器將這個筆畫附加到文本欄位的數字墨水上。
在這個文本欄位的區域中沒有發生活動的一段時間後，這個頁面伺服器將筆ID和掛起的筆畫發送到這個註冊伺服器11，以進行解釋。這個註冊伺服器標識與這個筆相應的用戶，並且使用用戶的累積手寫模型822來理解作為手寫文本的筆畫。一旦它已經將這些筆畫轉換為文本，這個註冊伺服器將這個文本返回給進行請求的頁面伺服器。這個頁面伺服器將這個文本附加到文本欄位的文本值上。
5.4籤名證實協議假設這個筆畫與其區域相交的輸入部件是一個籤名欄位880，這個頁面伺服器10將這個筆畫附加到籤名欄位的數字墨水上。
在這個籤名欄位的區域中沒有發生活動的一段時間後，這個頁面伺服器將筆ID61和掛起的筆畫發送到這個註冊伺服器11，以進行證實。它也發送與這個籤名是其一部分的表格相關的應用ID64，和表格ID56和這個表格的當前數據內容。這個註冊伺服器標識與這個筆相應的用戶，並且使用這個用戶的動態籤名生理信息818來證實作為這個用戶的籤名的筆畫。一旦它已經證實了這個籤名，這個註冊伺服器使用應用ID64和用戶ID60來標識這個用戶的、與應用相關的私有籤名密鑰。然後，它使用這個密鑰來產生這個表格數據的一個數字籤名，並且將這個數字籤名返回給進行請求的這個頁面伺服器。這個頁面伺服器將這個數字籤名分配給籤名欄位，並且將相關的表格狀態設置為凍結。
這個數字籤名包括相應用戶的別名ID65。這允許一單個表格能夠捕獲多個用戶的籤名。
5.5表格提交協議一個表格提交協議的一個優選實施方式被顯示在圖46中。
表格提交是通過一個表格超級連結激活而發生的。這樣，它遵循在部分5.2中所定義的協議，並且具有某些與表格相關的補充部分。
在一個表格超級連結的情形下，被這個頁面伺服器發送到這個應用71的這個超級連結激活消息也包括表格ID56和這個表格的當前數據內容。如果這個表格包括任何籤名欄位，然後，該應用通過提取與相應數字籤名相關的別名ID65，並且從註冊伺服器11獲得相應的證書就可以證實每一個籤名欄位。
5.6佣金付費協議一個佣金付費協議的一個優選實施方式被顯示在圖47中。
在一個電子商務的環境下，在點擊，交易，和銷售後，費用和佣金可以被從一個應用提供者付給一個出版者。關於費用的手續費和關於佣金的手續費也可以被從這個出版者付給印表機的提供者。
這個超級連結請求ID52被用於將一個費用或者佣金款從這個目標應用提供者70a(例如，商人)付給源應用提供者70b(即，出版者)，並且從源應用提供者70b付給印表機提供者72。
目標應用從這個頁面伺服器10接收超級連結請求ID，當這個超級連結被第一次激活時，如部分5.2中所描述的。當這個目標應用需要為這個源應用提供者進行存款時，它將這個應用提供者款額和超級連結請求ID一起發送給這個原始頁面伺服器。這個頁面伺服器使用超級連結請求ID來標識源應用，並且將這個款額和源應用ID64，其自己伺服器ID53和超級連結請求ID發送給相關的註冊伺服器11。這個註冊伺服器存入到相應的應用提供者的帳號827中。它也通知應用提供者。
如果這個應用提供者需要為印表機提供者進行存款，將這個印表機提供者款額和超級連結請求ID一起發送給這個原始頁面伺服器。這個頁面伺服器使用超級連結請求ID來標識這個印表機，並且將這個款額和印表機ID一起發送給相關的註冊伺服器。這個註冊伺服器存入到相應的印表機提供者的帳號814中。
可選地將目標應用提供者的身份通知給這個源應用提供者，並且將源應用提供者的身份通知給印表機提供者。
6網頁筆描述6.1筆的結構參考圖8和9，這個筆一般被用標號101來表示，並且包括一個塑料鑄模形成的一個外殼102，這個外殼102具有定義了用於安裝筆部件的一個內部空間104的壁103。筆頂部105是可以被旋轉地安裝在外殼102的一端106的。一個半透明的殼107被安全地安裝到這個外殼102的另一端108。殼107也是用鑄模塑料做的，並且是用半透明材料做的，以能夠使用戶看到被安裝在外殼102中的LED的狀態。殼107包括基本上圍繞外殼102的末端108的一個主要部分109和從這個主要部分109往後凸出的並且可以被安裝在外殼102的牆壁103中所形成的一個相應槽111中的一個凸出部分110。一個無線天線112被安裝在凸出部分110的後面，並且在外殼102內。圍繞在殼107上的一個孔113A的螺旋螺紋112被安排成與一個金屬末端片114嚙合，這個金屬末端片包括相應的螺旋螺紋115。金屬末端片114是可以被拆卸的，以允許可以替換墨水盒。
另外，被安裝在殼107內的是在一個彎曲PCB 117上的一個三色狀態LED 116。這個天線112也被安裝在這個彎曲PCB 117上。狀態LED 116被安裝在筆101的頂部以實現比較好的全向視角。
這個筆也能夠作為一個普通的標記筆使用，同時也能夠作為一個非標記的輸入筆。具有筆尖119的一個墨水筆墨盒118和具有輸入筆筆尖121的一個輸入筆120被並排安裝在外殼102內。通過旋轉筆頭105，或者是墨水墨盒筆尖119或者是輸入筆筆尖121可以被旋轉到通過金屬末端片114的開口122。相應的滑動塊123和124被分別安裝在墨水墨盒118和輸入筆120中。一個可旋轉的凸輪桶125被安全地安裝到筆頭105，並且可以進行工作與其一起旋轉。這個凸輪桶125包括在凸輪桶的牆壁181內的一個槽形式的凸輪126。從滑動塊123和124中凸出來的凸輪輸出器127和128嚙合在凸輪槽126中。在凸輪桶進行旋轉時，這個滑動塊123或者124進行相對移動，以將這個筆筆尖119或者輸入筆筆尖121凸出並通過金屬末端片114中的開口122。筆101具有3個工作狀態。通過將筆頭105以90°為步長進行旋轉，這3個狀態是輸入筆120筆尖121出來；墨水墨盒118筆尖119出來；和輸入筆120筆尖121和墨水墨盒118筆尖119均不出來。
一第二彎曲PCB 129被安裝在位於外殼102內的一個電子機殼130上。這第二彎曲PCB 129將用於提供發射用的紅外輻射的一個紅外LED 131安裝在這個表面上。一個圖象傳感器132被安裝在這第二彎曲PCB 129上，以接收表面上的反射紅外輻射。第二彎曲PCB 129也安裝了包括一個RF發送器和RF接收器的一個無線頻率晶片133，和用於控制筆101的工作的一個控制器晶片134。一個光學模塊135(用鑄模的乾淨塑料做的)位於殼107內，並且將一個紅外線束髮射到這個表面，並且將圖象接收傳送到圖象傳感器132。電源線136將第二彎曲PCB 129上的部件連接到電池接觸點137，電池接觸點也被安裝在凸輪桶125上。一個終端138將電池接觸點137和凸輪桶125連接在一起。一個3V電壓可充電電池139位於凸輪桶125內並且與電池接觸點連接。一個感應充電線圈140被安裝在第二彎曲PCB板129的周圍，以通過感應對電池139進行充電。這個第二PCB 129也安裝了一個紅外線LED 143和一個紅外線光電二極體144來檢測在凸輪桶125中的移動，當輸入筆120或者墨水墨盒118被用於書寫時，以判斷筆筆尖119或者輸入筆筆尖121施加到這個表面上的力量。IR光電二極體144通過被安裝在滑動塊123和124上的反射器(沒有顯示)來檢測來自IR LED 143的光。
橡膠夾子墊141和142被提供到外殼102的末端108，以幫助夾住筆101，並且頂部105也包括一個夾子142來將這個筆101夾到一個口袋上。
6.2筆控制器筆101被安排成來通過在紅外線譜中對筆尖附近的表面區域進行成象來確定其筆尖的位置(輸入筆筆尖121或者墨水墨盒筆尖119)。它記錄來自最近位置標記的位置數據，並且被安排成使用光學模塊135和控制器晶片134計算筆尖121或者119距位置標記的距離。控制器晶片134從這個被成象標記上所觀察到的透視畸變來計算這個筆的方向和筆尖到標記的距離。
來自這個位置標記的控制數據可以包括命令筆101激活其「激活區域」LED(這實際上是三顏色LED 116的一個模式，當這個筆從這個控制數據確定出正在進行成象的該區域為一個「激活區域」時，它就變為黃色)的比特。這樣，在與一個按鈕或者超級連結的一個激活區域相應的這個表面上的一個區域可以被進行編碼來激活這個LED，從而當這個筆101通過它時向這個用戶給出一個筆的直觀反饋這個按鈕或者超級連結被激活。控制數據也可以命令這個筆101捕獲連續的筆力量讀取。這樣，在與一個籤名輸入區域相應的一個表面上的一個區域可以被進行編碼來捕獲連續的筆101力量。
筆101相對這個表面的動作可以包括一系列筆畫。一個筆畫包括一系列被標記上時間的、筆101在這個表面上的位置，這是被筆放下的事件所發起的，並且被一個隨後的筆抬起的事件而結束。注意，可以相對一個閾值來解釋該筆力量以表示這個筆是否「抬起的」或者是「放下」的，也可以被解釋為連續值，例如，當筆被作為一個籤名而捕獲時。這個被捕獲的捕獲序列組成了所謂的「數字墨水」。數字墨水可以被用一個計算機系統來形成圖或者手寫的數字交換，而進行手寫的聯機識別，並且進行籤名的聯機證實。
使用這個RF晶片133和天線112，筆101可以將數字墨水數據(它被進行加密以確保安全，並且被進行分組化以進行有效的傳輸)發送到這個計算系統。
當這個筆在一個接收器的範圍內時，輸入墨水數據在其形成時就被發送。當筆101移動出了其範圍時，數字墨水數據被緩存在筆101的內部(筆101電路包括被安排成能夠保存筆在這個表面上移動大約12分鐘的數字墨水數據的一個緩衝器)，並且可以被較後的時間被發送。
控制器晶片134被安裝在筆101的第二柔性PCB 129上。圖10是顯示控制器晶片134的結構細節的一個模塊圖。圖10也顯示了RF晶片133，圖象傳感器132，三色狀態LED 116，IR發射LED 131，IR力量傳感器LED 143和力量傳感器光電二極體144的表示。
筆控制器晶片134包括一個控制處理器145。總線146使在控制器晶片134的部件之間交換數據成為可能。快閃記憶體147和一個512KBDRAM 148也被包括在其中。一個模擬到數字轉換器149被安排成將來自力量傳感器光電二極體144的模擬信號轉換為一個數位訊號。
一個圖象傳感器接口152與這個圖象傳感器132進行連接。一個收發器控制器153和基帶電路153也被包括來與RF晶片133進行連接，RF晶片133包括一個RF電路155和被連接到天線112的RF振蕩器和電感156。
這個控制處理器145捕獲和解碼通過圖象傳感器132從這個表面的標記來的位置數據，監視力量傳感器二極體144，控制LED 116，131和143，並且通過無線收發器153處理短距離無線通信。它是一個中等性能(～40MHz)的通用RISC處理器。
這個處理器145，數字收發器部件(收發器控制器153和基帶電路154)，圖象傳感器接口152，快閃記憶體147和512KB DRAM 148被集成在一單個控制器ASIC中。模擬RF部件(RF電路155和RF振蕩器和電感156)被提供在獨立的RF晶片中。
這個圖象傳感器是帶一個IR濾波器的一個215×215點的CCD(例如，由Matsushita Electronic Corporation所生產的一個傳感器，它被描述在Itakura，K T Nobusada，Nokusenya，R Nagayoshi，andM Ozaki等寫的一篇文章，「a 1mm 50k-Pixel IT CCD Image Sensorfor Miniature Camera System」，IEEE Transactions on ElectronicDevices，Vol.47，number 1，January 2000，它在這裡被用作參考)。
當筆101不與表面進行接觸的一段非活動時間後，控制器ASIC134進入一個靜止狀態。它包括一個專用電路150來監視力量傳感器光電二極體144並且在一個筆按下的事件發生後就通過電源管理器151來喚醒控制器134。
無線收發器在通常是被無繩電話所使用的非許可900MHz頻帶內進行通信，或者替代的，在非許可2.4GHz工業，科學和醫藥(ISM)頻帶內進行通信，並且使用跳頻和碰撞檢測技術來提供無幹擾的通信。
6.3筆光學如上面所討論的，筆101光學是用一個注塑光學體135而實現的。這個用光學體135而實現的光學結構被示意性地顯示在圖48中。這個光學結構包括用於聚焦來自紅外線LED 131的光的一第一透鏡157，一個鏡面158，一個束分離器159，一個物鏡160和用於將一個圖象聚焦到圖象傳感器132上的一第二透鏡161。軸向的光線顯示了光學路徑。
這個光學路徑被設計成將一個清晰的圖象(sharp image)發送到該成象表面的該部分193的圖象傳感器132，該成象表面與視場錐192相交，並且在所需要的傾斜度範圍內(見後)。這個基本的聚焦部件是物鏡160。這也被用於反過來將IR發射LED 131的發射光投射到物鏡的焦點上，一個束分離器159被用於分離光路徑並且在每一個路徑中的獨立的傳遞透鏡157和161分別提供了再聚焦於圖象傳感器132和IR LED 131的功能。這也允許不同的孔徑可以被施加到兩個路徑上。
圖象傳感器132的邊緣用作捕獲視場的視場光闌，並且這樣來設計捕獲路徑以使所產生的對象空間角向視場是所需要的(即，在這個實施方式中，是在20°以下)。這個發射路徑被設計成產生與捕獲路徑相同的對象空間視場，以使這個發射用最大的功率和均勻性來填充該對象空間視場。
這個IR LED 131被與幀捕獲同步地進行選通。聚焦發射光的使用允許曝光時間短並且允許其孔徑可以較小。短的曝光時間避免運動變模糊，這樣允許在筆移動時可以捕獲位置標記數據。小的孔徑允許有足夠深的視場來滿足傾斜所引入的全表面深度範圍。捕獲路徑包括用於這個目的的一個明確孔徑光闌191。
因為圖象傳感器132在可見光和近紅外線譜部分有一個很強的響應，所以在捕獲路徑中，在其前面加上一個紅外線濾波器163，以使它捕獲這個表面上的標記數據的一個清晰圖象，並且避免來自這個表面上其它圖象的幹擾，這些圖象可能是使用對近紅外線透明的墨水而被列印的。
6.4筆處理當這個鐵筆筆尖121或者筆101的墨水盒筆尖119與一個表面進行接觸時，這個筆101以100Hz來確定其相對這個表面的位置和方向，這樣來允許準確的手寫識別(見Tappert，C.C Y Suen和T Wakahara寫的一篇論文，」The State of the Art in On-Line Hand WritingRecognition」IEEE Transactions on Patent Analysis and MachineIntelligence」，Vol.12，number 8，August 1990，該論文的內容在這裡被用作參考)。力量傳感器光電二極體144被用於表示這個筆是否是「抬起的」或者「放下的」的相對閾值。這個力也可以被作為一個連續值而捕獲，如上面所討論的，以允許證實一個籤名的全動態特性。
筆101通過在紅外線譜對筆尖119，121附近的表面上的一個區域進行成象，來確定其筆尖119，121在這個表面上的一個方向。它解碼最近的標記數據並且從所觀察到的被成象標記的透視畸變和筆光學135的已知幾何結構(見後)來計算筆尖119，121相對位置標記的位置。雖然這個標記的位置解析度可能比較低，但是，被調節的位置解析度非常高，並且很容易地超過準確手寫識別所需要的200dpi解析度。
筆101相對一個表面的動作被作為一系列筆畫而被捕獲。一個筆畫包括一系列被標記上時間的、筆101在這個表面上的位置，這是被筆放下的事件所發起的，並且被一個隨後的筆抬起的事件而結束。一個筆畫也被標記上了該表面的區域ID，無論何時區域ID改變時，即，在正常環境下在筆畫的開始時。如上面所討論的，每一個位置標記包括表示其在這個表面上的位置的數據，並且也包括表示這個標記所位於的表面的區域的區域數據。
圖49是顯示了在筆101中的位置標記和筆畫處理的一個圖。當筆101處於筆抬起的狀態時，筆控制器134連續地監視力量傳感器光電二極體144以發現一個筆放下的條件(步驟164)。而筆處於放下狀態時，筆控制器134連續捕獲165，166並且解碼167這個表面上的位置標記來的標記數據，並且推斷筆101相對這個表面的位置和方向，168，並且將這個位置數據附加到當前的筆畫數據上(包括標記數據和其它信息，例如力量，如果它被連續監視)。在一個筆抬起事件後，筆控制器134對這個筆畫數據進行加密並且通過RF晶片133和天線112將這個筆畫數據發送到這個計算機系統。注意，筆對筆尖力量172進行採樣來確定這個筆畫是否已經完成了173，並且也確定一個新的筆畫是否已經開始了174。
假設一個合理的快速8比特乘法(3個周期)，這個處理算法(見後)使用了大約80％的處理器時間，當筆被激活時。
如果筆在一個計算機系統的發送範圍外時，然後，它將數字墨水緩存到其內部存儲器中。當它又處於一個計算機系統的範圍內時，它發送任何被緩存的數字墨水。當筆的內部存儲器滿時，筆停止捕獲數字墨水並且當這個用戶希望使用筆101來進行書寫時就閃爍其錯誤LED燈。
表4列表出了從計算機系統的筆101發送出來的原始數字墨水的分量。圖50是顯示這個原始數字墨水的結構的一個圖。當筆101在脫機工作時被緩存在筆101中的數字墨水被以與發送到這個系統的數字墨水的形式相同的形式進行保存。

在一個筆畫開始時，筆控制器134記錄下從最近一次被這個系統通知絕對時間起所經過的時間。對每一個筆101位置177，在這個筆畫中，控制器134記錄筆筆尖119，121離當前標記的X和Y偏移，筆101的X，Y和Z旋轉，和筆尖的力量。它僅在標記ID改變時才記錄標記ID178(標識標記位置的數據)。因為標記頻率比典型的位置採樣頻率小得多，所以標記ID對很多連續的筆101位置來說是不變的，並且對整個筆畫來說可以是不變的，如果筆畫較短。
因為筆101以100Hz來採樣其位置和方向，所以筆101在一個筆畫中的位置被隱含地標記上了100Hz的頻率，並且不需要明顯的時間標記。如果筆101沒有能夠計算出筆101的一個位置，例如，因為它沒有解碼出一個標記，它仍然必須記錄一個筆101的位置來保持隱含的時鐘頻率。所以，它記錄該位置為一個未知179，允許這個計算機系統能夠在後面從相鄰的採樣對這個位置進行內插，如果必要的話。
因為一個筆畫的32比特的時間偏移是一個有限的範圍(即，49.7天)，所以筆101可選地記錄一個筆畫的一個絕對時間176。這成為絕對時間，相對該絕對時間，來測量後面的筆畫的時間偏移。
因為對很多連續的筆畫來說，區域ID是不變的，所以筆僅在記錄區域ID180改變時才記錄它。這變為與後面的筆位置隱含相關的區域ID。
因為一個用戶可能在一個筆畫和下一個筆畫之間會改變筆尖119，121，所以筆101可選地記錄一個筆畫的一個筆尖ID175。這成為與後面的筆畫隱含相關的筆尖ID。
一個筆畫的每一個分量具有一個熵編碼前綴，如表5中所列表的。
表5原始筆畫分量前綴

一個持續時間為1秒的一個10mm筆畫可以跨過2個或者3個標記，包括100個位置採樣，所以，其大小為5500比特。所以，聯機連續數字墨水捕獲需要的一個最大傳輸速度為5.5Kbps，並且脫機連續數字墨水捕獲需要每分鐘大約40K字節的緩衝存儲器。所以，筆的512KB DRAM 48可以保存12分鐘連續數字墨水。時間，區域，和筆尖的改變是很不頻繁的，所以它們對一個所需要的傳輸速度和緩存存儲器有很小的影響。另外，筆101的壓縮可以進一步減少傳輸速度和緩衝存儲器的需求。
在被發送到這個計算機系統以前，每一個原始筆畫被使用3-DES算法(Schneier，B，Applied Cryptography，Second Edition，Wiley1996，其內容在這裡被用作參考)來進行加密。這個筆和計算機系統為了這個目的而定期地交換會話密鑰。根據一個每個加密比特50個周期的保守估計，一個1秒5500比特的筆畫的加密需要消耗處理器的45時間的0.7％。
6.5其它筆實施方式在一個替代的實施方式中，筆包括了一個紅外線數據協會(IrDA)接口來與一個基站或者網頁印表機進行短距離通信。
在另一個實施方式中，筆101包括一對正交的加速計，它們被安裝在筆101軸的垂直平面上。這對加速計190以細小的輪廓線被顯示在圖9和10中。
提供了加速計後可以使筆101的這個實施方式探測到運動，而不需要參考表面的位置標記，這允許可以使用較低的採樣速率來採樣位置標記。然後，每一個位置標記ID可以標識一個感興趣的對象，而不是表面上的一個位置。例如，如果這個對象是一個用戶接口輸入部件(例如，一個命令按鈕)，然後，在這個輸入部件的區域內的每一個位置標記的這個標記ID可以直接地標識出輸入部件。
在每一個x和y軸上的加速計所測量的加速度可以與時間一起來產生一個瞬時的速度和位置。
因為筆畫的開始位置是不知道的，所以僅可以計算一個筆畫內的相對位置。雖然位置集成累積了所探測加速度的誤差，但是典型地，加速計具有高的解析度，並且累積錯誤的一個筆畫的持續時間比較短。
7網頁印表機描述7.1印表機機械結構垂直安裝的網頁牆掛式印表機601在圖11中顯示為完全裝配狀態。它使用雙向81/2」MemjetTM列印引擎602和603，如圖12和12a中所顯示的，在Letter/A4大小的媒質上列印網頁。它使用一個直的紙張路徑，並且紙張604通過雙向的列印引擎602和603，這兩個列印引擎使用全色和全滲透來同時在一個紙張的兩面進行列印。
一個集成捆綁裝訂裝配部件605沿每一個列印紙張的一個邊緣施加一個膠條，當被按壓時允許它能夠粘結到前一個紙張。這產生了一個最終捆綁裝訂的文檔618，其厚度可以從一張紙到幾百張紙。
可替換的墨水墨盒627在圖13中被顯示，它與雙向列印引擎連接，並且具有用於保存固定劑，粘結劑，和青色，品紅色，黃色，黑色和紅外墨水的空腔或者小室。這個墨盒也在基部壓製件中包括一個微型空氣過濾器。這個微型空氣過濾器通過一個軟管639與這個印表機內的一個空氣泵638進行連接。這將被過濾的空氣提供給列印頭，以避免將微顆粒輸入到這個MemjetTM列印頭350，否則顆粒將阻塞列印頭的噴嘴。通過將空氣過濾器包括在墨盒中，過濾器的工作壽命可以有效地與墨盒的使用壽命綁在一起。這個墨盒是完全可再生的產品，並且其容量可以用於列印和粘結3000頁面(1500張紙)。
參考圖12，這個用電動機帶動的媒質拾取輥子裝配部件626將最上面的紙張直接從媒質盤推動通過第一列印引擎602上的一個紙張傳感器，並且送到雙向的MemjetTM列印頭裝配部件。這兩個MemjetTM列印引擎602和603被安裝在沿直紙張路徑上的、相對的、在線上依次排列的結構中。這個紙張604通過集成的電動拾取輥子626被拖入第一列印引擎602。紙張604的位置和大小被探測，並且進行全滲透列印。固定劑被同時列印以有助於在最短可能時間內變幹。
這張紙通過一組電動退出帶釘輪子(沿直的紙張路徑排列)退出第一MemjetTM列印引擎602，這組電動帶釘輪子作用在一個塗上橡膠的輥子上。這些帶釘的輪子接觸「溼的」被列印表面，並且繼續將這紙張604送入到第二MemjetTM列印引擎603。
參考圖12和12a，紙張604從雙向的列印引擎602和603進入捆綁裝訂裝配部件605。被列印的頁面通過帶一個纖維支撐輥子的一個電動帶釘輪子軸670和具有帶釘輪子和一個瞬時作用膠輪子的另一個可移動輪軸之間的空間。這可移動的軸/膠裝配部件673被安裝到一個金屬支撐託架上，並且它被在一個凸輪軸的作用下，通過齒輪向前傳送到與電動軸670接觸。一個獨立的電動機帶動這個凸輪軸。
膠輪裝配部件673包括一個部分中空的輪軸679，該輪軸679具有一個與來自墨水墨盒627的膠水提供軟管641聯接的旋轉聯接器。這個輪軸679連接到通過徑向的孔的毛細管作用而吸附粘結劑的一個膠輪。一個模製的外殼682圍繞這個膠輪，並且在前面有一個開口。繞樞軸轉動的側壓製件和被支在彈簧上的外部門被連接到這個金屬託架，並且當這個裝配部件673的其餘部分往前衝出時轉動到一側。這個動作通過模製外殼682的前面暴露出膠輪。張力彈簧關閉這個裝配部件並且在非活動期間內有效地密封這個膠輪。
當紙張604進入到這個膠輪裝配部件673中時，粘結劑被施加到前側上的一個垂直邊緣(除了一個文檔的第一紙張)，當它被向下傳送到捆綁裝訂裝配部件605時。
7.2印表機控制器結構這個網頁印表機控制器包括一個控制處理器750，一個被工廠安裝的或者在現場被安裝的網絡接口模塊625，一個無線收發器(收發器控制器753，基帶電路754，RF電路755，和RF振蕩器和電感756)，雙光柵圖象處理器(RIP)DSP 757，雙向列印引擎控制器760a和760b，快閃記憶體658，和64MB DRAM 657，如圖14中所顯示的。
這個控制處理器處理與網絡19和與本地無線網頁筆101的通信，探測幫助按鈕617，控制用戶接口LED 613-616，並且饋送和同步RIP DSP 757和列印引擎控制器760。它包括一個中等性能的通用微處理器。這個控制處理器750通過一個高速串行總線659與這個列印引擎控制器760進行通信。
RIP DSP對頁面描述進行光柵化處理並且將其壓縮到網頁印表機的壓縮頁面格式。每一個列印引擎控制器實時地解壓縮，抖動和列印頁面圖象到其相關的MemjetTM列印頭350(即，以每分鐘超過30頁的速度)。這個雙向列印引擎控制器可以同時在一個紙張的兩面進行列印。
主列印引擎控制器760a與主QA晶片665和墨水墨盒QA晶片761一起控制紙張的傳送和監視墨水的使用情況。
這個印表機控制器的快閃記憶體658保存了關於處理器750和DSP 757的軟體，並且保存了配置數據。這在啟動時被拷貝到主存儲器657。
處理器750，DSP 757，和數字收發器部件(收發器控制器753和基帶電路754)被集成在一單個控制器ASIC 656中。模擬RF部件(RF電路755和RF振蕩器和電感756)被提供在一個獨立的RF晶片762中。這個網絡接口模塊625是分開的，因為網頁印表機允許這個網絡連接可以被工廠選擇，也可以在現場進行選擇。快閃記憶體658和2×256Mbit比特(64MB)DRAM 657也是一個獨立的晶片。這個列印引擎控制器760被提供在獨立的ASIC中。
可以提供很多類型的網絡接口模塊625，並且每一個提供一個網頁網絡接口751和可選地提供一個本地計算機或者網絡接口752。網頁網絡網際網路接口包括POTS數據機，混合光纖同軸電纜(HFC)數據機，ISDN數據機，DSL數據機，衛星收發器，當前的和下一代的蜂窩電話收發器，和無線本地環路(WLL)收發器。本地接口包括IEEE 1284(並行口)，10Base-T和100Base-T乙太網口，USB和USB 2.0口，IEEE 1394(火警線)，和各種不斷湧現的家庭網絡接口。如果一個乙太網連接可以在一個本地網絡上獲得，然後，這個本地網絡接口可以被用作網頁網絡接口。
無線收發器753在通常是被無繩電話所使用的非許可900MHz頻帶內進行通信，或者替代的，在非許可2.4GHz工業，科學和醫藥(ISM)頻帶內進行通信，並且使用跳頻和碰撞檢測技術來提供無幹擾的通信。
這個印表機控制器可選地包括一個紅外線數據協會(IrDA)接口來用於接收從設備，例如網頁照相機中「噴出」的數據。在一個替代的實施方式中，這個印表機使用IrDA接口來與合適配置的網頁筆進行短距離通信。
7.2.1光柵化處理和列印一旦這個主處理器750已經接收到並且證實了該文檔的頁面布局設計和頁面對象，它就在DSP 757上運行合適的RIP軟體。
DSP 757對每一個頁面描述進行光柵化，並且壓縮被光柵化的頁面圖象。主主處理器將每一個被壓縮的頁面圖象保存在存儲器中。對多個DSP進行負載平衡的最簡單方法是讓每一個DSP對一個獨立的頁面進行光柵化。這個DSP總是很忙，因為一般來說，一個任意數目的被光柵化頁面可能被保存在存儲器中。只在對短的文檔進行光柵化時，這個負載平衡策略會潛在地導致DSP的利用率很低。
在這個頁面描述中的水印區域被光柵化到一個連續色調解析度的(contone-resolution)雙電平比特圖，這個比特圖被無損地壓縮到可忽略的尺寸並且形成了被壓縮圖象的一部分。
被列印頁面的紅外(IR)層包括被編碼網頁標記，其密度是每英寸大約6個標記。每一個標記對這個頁面ID，標記ID，和控制比特進行編碼，而每一個標記的內容在進行光柵化處理期間被產生並且被保存在被壓縮頁面圖象中。
這個主處理器750將背對背頁面圖象傳送到這個雙向列印引擎控制器760。每一個列印引擎控制器760將被壓縮頁面圖象保存在其本地存儲器中，並且開始對這個頁面進行解壓縮和列印流程處理。頁面解壓縮和列印是流水線處理的，因為將整個114MB雙電平CMYK+IR頁面圖象保存在存儲器中是不實際的。
7.2.2列印引擎控制器列印引擎控制器760的頁面解壓縮和列印流水線處理包括一個高速的IEEE1394串行接口659，一個標準的JPEG解碼器763，一個標準的第4類傳真解碼器764，一個定製半色調板/排字機單元765，一個定製標記編碼器766，一個行加載器/格式化器單元767，和到這個MemjetTM列印頭350的一個定製接口。
這個列印引擎控制器360使用一個雙緩衝器的方式進行工作。雖然一個頁面通過高速串行接口659被載入到DRAM 769中，前面被載入的頁面被從DRAM 769中讀取出來的，並且通過列印引擎控制器流水線處理。一旦這個頁面已經被列印出來了，剛才被載入的頁面就被列印，而另一個頁面被載入。
這個流水線處理的第一級解壓縮(在763)JPEG-壓縮的連續色調CMYK層，解壓縮(在764)第4類傳真壓縮雙電平黑色層，並且根據在部分1.2中所定義的標記格式來再現(在766)雙電平網頁標記層，所有這些是並行處理的。第二級抖動(在765)連續色調CMYK層和在所產生的雙電平CMYK層合成(在765)雙電平黑色層。所產生的雙電平CMYK+IR點數據被緩存和進行格式化(在767)以通過一組行緩衝器而在MemjetTM列印頭350上進行列印。這些行緩衝器中的大多數被保存在晶片外的DRAM中。最後一級通過列印頭接口768將6個信道的雙電平點數據(包括固定劑)列印到MemjetTM列印頭350。
當幾個列印引擎控制器760被協調使用時，例如在一個雙向結構中，它們通過一個共享的行同步信號770進行同步。僅一個通過外部主/從管腳771而選擇的列印引擎760產生行同步信號770到這個共享線上。
列印引擎控制器760包括一個低速處理器772，這個低速處理器772用於對頁面解壓縮和再現流水線處理進行同步，用於通過一個低速串行總線773配置這個列印頭350，並且控制步進電機675，676。
在紙張大小為81/2」的網頁印表機中，這兩個列印引擎中的每一個沿頁面的長度方向(11」)每分鐘列印30張紙，其行速在1600dpi下為8.8kHz。在紙張大小為12」的網頁印表機中，這兩個列印引擎中的每一個沿頁面的寬度方向(81/2」)每分鐘列印45張紙，其行速為10.2KHz。這些行速很好地落在MemjetTM列印頭的工作頻率範圍內，在目前的設計中這超過了30kHz。
結論已經參考一個優選實施方式和一些專用的替代實施方式描述了本發明。但是，該相關領域內的技術人員將理解，一些與這些具體描述的實施方式不同的其它實施方式也可以在本發明的精神和範圍內。所以，應理解，本發明不局限於在本說明中所描述的具體實施方式
，包括用作參考的合適文檔。本發明的範圍僅局限於後附的權利要求書。
權利要求
1.一種傳感器設備，用於探測區域身份標識數據並且當該傳感器設備相對一個表面的一個區域進行移動時產生至少移動數據和位置數據中的一個，所述區域身份標識數據表示該區域的身份標識，所述移動數據表示該傳感器設備相對該區域的移動，所述位置數據表示該傳感器設備相對於該區域的位置，該表面的上面放置有表示與這個表面相關的至少一個區域的編碼數據，所述傳感器設備包括區域身份標識傳感器，被構造成使用至少部分編碼數據來探測所述區域身份標識數據；移動傳感器，被構造成使用至少部分編碼數據來產生至少移動數據和位置數據中的一個；和通信裝置，被構造成將所述區域身份標識數據和至少移動數據和位置數據中的一個發送到計算機系統，其中至少區域身份標識傳感器和移動傳感器中的一個包括(a)圖像傳感器，當所述傳感器設備被放置在與相對於該表面的操作位置上時，用於捕捉至少一些編碼數據的圖像；以及(b)處理器，用於(i)從一個或多個所捕捉的圖像中標識至少一些編碼數據；(ii)在所捕捉的圖像中，判斷至少一些編碼數據的方向；(iii)解碼至少一些編碼數據；以及(iv)利用至少一些所解碼的編碼數據產生至少區域身份標識數據、移動數據和位置數據中的一個。
2.如權利要求1的傳感器設備，其中所述處理器置於傳感器設備之內。
3.如權利要求1的傳感器設備，其中處理器以從每秒鐘1個指令到每秒鐘1×1012個指令的處理速度範圍來進行操作。
4.如權利要求3的傳感器設備，其中處理器以從每秒鐘10個指令到每秒鐘1×106個指令的處理速度範圍來進行操作。
5.如權利要求1的傳感器設備，其中所述區域身份標識傳感器和移動傳感器共享同一個處理器。
6.如權利要求1的傳感器設備，其中圖像傳感器置於所述傳感器設備之內。
7.如權利要求1的傳感器設備，其中所述圖像傳感器以從每秒鐘1個圖像到每秒鐘1000個圖像的頻度範圍捕捉圖像。
8.如權利要求7的傳感器設備，其中所述圖像傳感器被調整以從每秒鐘10個圖像到每秒鐘200個圖像的頻度範圍捕捉圖像。
9.如權利要求1的傳感器設備，其中所述區域身份標識傳感器和移動傳感器共享同一個圖像傳感器。
10.如權利要求1的傳感器設備，其中編碼數據包括非條形碼編碼數據。
11.如權利要求1的傳感器設備，其中編碼數據還表示區域的多個參考點，移動傳感器被構造成基於傳感器設備相對於至少一個參考點的至少移動和位置中的一個來產生至少移動數據和位置數據之一。
12.如權利要求11的傳感器設備，其中編碼數據包括周期性部件，所述移動傳感器被構造成基於傳感器設備相對於至少一個周期性部件的至少移動和位置中的一個來產生至少移動數據和位置數據之一。
13.如權利要求11或12的傳感器設備，其中移動傳感器被構造成通過對傳感器設備相對於至少參考點或周期性部件之一的位置進行採樣來產生移動數據。
全文摘要
一種傳感器設備，用於探測區域身份標識數據並且當所述傳感器設備相對一個表面的一個區域進行移動時產生至少移動數據，所述區域身份標識數據可以表示該區域的身份標識，所述移動數據標識該傳感器設備相對該區域的移動，該表面的上面放置有表示與這個表面相關的至少一個區域的編碼數據，所述傳感器設備包括區域身份標識傳感裝置，被構造成使用至少部分編碼數據來探測所述區域身份標識數據；移動傳感裝置，被構造成產生移動數據；和通信裝置，被構造與計算機系統進行區域身份標識數據和移動數據的通信。
文檔編號G06F15/00GK1619577SQ200410095278
公開日2005年5月25日 申請日期2000年5月24日 優先權日1999年5月25日
發明者卡·西爾弗布魯克, 保羅·拉普斯頓, 西蒙·R·沃姆斯利, 託比·艾倫·金 申請人:西爾弗布魯克研究股份有限公司