SE527210C2 - Sensor- och skrivhuvudenhet samt förfarande för en handmanövrerad handskrivanordning - Google Patents

Description

20 25 30 35 .w p.. 59.7 210 2 bildförflyttningen mellan den uppfångade bilden och de föregående bildema, en interpolationskrets för en mappning av den resulterande ytan i x- och y-koordinater, och en yta med en anordning som använder mikrochipset som t ex en handscanner.

Filterkretsen, kompressionskretsen, korrelationskretsen och interpolationskretsen är samtliga utformade i en dital signalprocessor (DSP) på ett mikrochips. DSP-utförandet möjliggör exakt algoritmisk behandling av den digitaliserade signalen med en nästan oändlig hålltid, beroende på lagringsmöjligheten. Motsvarande matematiska datorbehandlingar är således inte längre utsatta för nyckerna hos den CMOS-chipsstruktur som behandlar analoga signaler. Parametrar kan även programmeras i DSP-mjukvaran, vilket gör rnikrochipset avstämbart, liksom även flexibelt och anpassningsbart för olika tillämpningar.

I patentet US 5 644 139 av Allen m fl beskrivs en scanningsanordning och ett förfarande för bildande av en scannad elektronisk bild innefattande användningen av en navigationsinforrnation som samlas in tillsammans med bilddata, och därefter korrigering av bilddata baserat på navigerings- och bildinformationen. Navigeringsinforrnationen erhålls i ramar. Skillnaderna mellan på varandra följande ramar detekteras och ackumuleras och detta ackumulerade förflyttningsvärde representerar en position hos scanningsanordningen i förhållande till en referens. Bilddata positionstaggas därefter genom användning av positionsdata som erhålls från det ackumulerade förflyttningsvärdet. För att undvika en ackumulation av fel uppdateras det ackumulerade förflyttningsvärdet som erhålls från på varandra följande ramar genom att jämföra en innevarande ram med en mycket tidigare ram som lagrats i minne och genom att använda den resulterande skillnaden som förflyttningen från den tidigare ramen. Dessa större förflyttningssteg ackumuleras därefter för att bestämma scanningsanordningens relativa position.

Ovan nämnda dokument beskriver hur positionen skall bestämmas vid en konceptuell framställning av navigeringsinformation. I detta sammanhang används i patentet US 5 927 872 av Yamada navigeringsinformationen för en handscanner som beskrivs i patentet US 5 644 139 av Allen m fl. Uppfinningen enligt Allen m fl avser navigering genom jämförelse av pixel på rambasis.

När linjer/rader av en text eller av bilder skrivs med t ex en RMPT-handskrivare förekommer problem som hänför sig till en skevning mellan på varandra följande linjer/rader när skrivhuvudet förflyttas fram och tillbaka och från höger till vänster nedåt på ett skrivmedium såsom ett pappersark. Skrivoperationen bygger upp en bild av horisontala band i linjer där ett nedre band är en utvidgning av ett övre band. Härvidlag förser sensororgan för positioneringsgivning av skrivhuvudet skrivaren med information så att positioner och en rotationsvinkel kan bestämmas på det använda skrivmediet. Detta måste ske mycket noggrant för att undvika skevning och/eller avklippning av t ex skrivna tecken.

Om sålunda den absoluta positionen och/eller rotationsvinkeln inte motsvarar skrivarens ingångsvärden beroende på bl a systemupplösningen kommer textbanden inte att passa ihop. Tydliga följder av bandskevningen är klippning/avskäming av tecken som skall 10 15 20 25 30 35 F27 210 '''' " 3 skrivas, vilka avbildas som en del av t ex ett tecken som skall skrivas i ett övre band och den återstående delen i ett nedre band vid skrivarens svepningar och det skrivna tecknet eller ordet blir svårt att tolka, dvs att läsbarheten förvrängs.

Med avseende på upplösningen hos en positionssensor har de sensorer som f n används visat sig överföra felpositionering inom 0,5-l,0%. För att undvika förvrängning måste den aktuella sensorupplösningen förbättras med en faktor 10.

Sammanfattning av den beskrivna uppfinningen Föreliggande uppfinning avser en ny skrivhuvudenhet för handhållen och handmanövrerad skrivning på ett skrivmedium som styrs av en processor. För att lösa problemen som omnämns i den senare delen av beskrivningen av bakgrunden tillförs enheten en anordning och ett förfarande för att förhindra skevning och klippning av skriven text och andra bilder.

Därför avser uppfinningen en sensor- och skrivhuvudenhet inrymd i ett hölje hos en handmanövrerad handskrivanordning som styrs av en processor, innefattande minst ett sensororgan, en skrivhuvudgrupp, inmatningsorgan på nämnda hölje som är anslutna till nämnda processor för inmatning av styrkommandon för enheten, och organ för att följa upp enhetens och skrivhuvudenas position på ett skrivmedium. Den innefattar således för en utskriftsvepning med nämnda grupp: organ för bestämning av x- och y-koordinatema för minst en distal ände hos minst en rad av skrivorgan i nämnda skrivhuvudgrupp, och rotationsvinkeln hos nämnda rad i förhållande till en baslinje som utgörs av koordinater för långsidan av en bild som lagras för att skrivas ut, varvid varje punkt av en delbild som skall skrivas ut uppvisar bestämbara motsvarande x- och y-koordinater som är relaterade till en bestämd position hos nämnda rad; organ för bestämning av en x- och y-koordinat för en första tangent för nämnda rad och den första delen av nämnda bild som skall skrivas ut, och minst en andra tangent för nämnda bild i relation till en matematiskt definierad konfiguration som hänför sig till radens rotationsvinkel och nämnda distala ände, varvid nämnda andra tangent utgör en gräns för om en utskrift av nämnda delbild skall ske; organ för bestämning om nämnda rad under rörelsen närmar sig nämnda gräns från ett medurs eller moturs håll; och organ för att avge ett positivt utskriftsbeslut för en efterföljande delbild som skall skrivas ut genom nämnda skrivhuvud framför en utskrift, om raden kan närma sig nämnda gräns medurs under en svepning under användning av den övre distala änden hos raden som referens för nämnda gräns, och vice versa när den undre distala änden används som referens vid svepning.

Vid en utföringsfonn av föreliggande uppfinning är skrivhuvudet av bläckstråletyp med sprutmunstycken som utgör nämnda rad. Ytterligare en utföringsfonn innefattar att det första och sista munstycket i nämnda rad är referenser för nämnda distala ändar. lO 15 20 25 30 35 SQ? 210 4 Vid ytterligare en utforingsform har nämnda matematiska konfiguration en origo på minst en av de distala ändama av nämnda rad. Vid en annan utforingsform används konfigurationen for en medurs rotation och/eller en moturs rotation for utskriftsmatning genom nämnda rad.

Ytterligare en annan utforingsform innefattar att nämnda matematiska konfiguration är en linje som lämpar sig for framåtmatning av nämnda grupp. Vid en annan utforingsforrn är nämnda matematiska konfiguration en kurva som lämpar sig for rotationsmatning av nämnda grupp- Vid ytterligare en annan utforingsform är en ram relaterad till varje delbild som skall skrivas ut, och som därigenom definierar varje delbild genom högst fyra tangentkoordinater for en forsta och en andra tangent. Vid en annan utforingsform lagras koordinatema for en ram i en tabell som sorteras allt efter motsvarande delbilder som skall skrivas ut. Vid en utforingsform är nämnda ram längre än den aktuella delbilden som skall skrivas ut, varvid nästa bild som skall skrivas ut forkontrolleras med avseende på dess inriktning for utskrift.

Vid ytterligare en annan utforingsform approximeras nämnda grupprad med minst en halv rektangel och underlättar på så sätt sökandet efter en tangent för nämnda rad för en delbild som skall skrivas ut.

Föreliggande uppfinning avser skrivhuvudenhet innesluten i ett hölje for en handmanövrerad handskrivanordning som styrs även ett forfarande for en sensor- och av en processor, innefattande minst ett sensororgan, en skrivhuvudgrupp, inmatningsorgan på nämnda hölje som är anslutna till nämnda processor for inmatning av styrkommandon for enheten, och organ for att följa upp enhetens och skrivhuvudenas position på ett skrivmedium.

Under en utskrifisvepning med nämnda grupp utfors följande steg : bestämning av x- och y-koordinatema för minst en distal ände hos minst en rad av skrivorgan i nämnda skrivhuvudgrupp, och rotationsvinkeln hos nämnda rad i förhållande till en baslinje som utgörs av koordinater for långsidan av en bild som lagras for att skrivas ut, varvid varje punkt av en delbild som skall skrivas ut uppvisar bestämbara motsvarande x- och y-koordinater som är relaterade till en bestämd position hos nämnda rad; bestämning av en x- och y-koordinat for en första tangent for nämnda rad och den forsta delen av nämnda bild som skall skrivas ut, och minst en andra tangent for nämnda bild i relation till en matematiskt definierad konfiguration som hänför sig till radens rotationsvinkel och nämnda distala ände, varvid nämnda andra tangent utgör en gräns for om en utskrift av nämnda delbild skall ske; bestämning om nämnda rad under rörelsen närmar sig nämnda gräns från ett medurs eller moturs håll; avgivande av ett positivt utskriftsbeslut for en efterföljande delbild som skall skrivas ut genom nämnda skrivhuvud framför en utskrift, om raden kan närma sig nämnda gräns medurs under en svepning under användning av den övre distala änden hos raden som referens for nämnda gräns, och vice versa när den undre distala änden används som referens 10 15 20 25 30 35 527 210 vid svepning.

Härav framgår att förfarandet enligt uppfinningen gör det möjligt att utföra stegen genom de ovan nämnda utföringsformerna av enheten, enligt vad som definieras genom de bifogade underkraven för farandet.

Kort beskrivning av figurerna Här nedan hänvisas till de bifogade figurema för en bättre förståelse av de givna exemplen på och utföringsforrnema av föreliggande uppfinning, där : Figur 1 illustrerar en perspektivvy i ett snitt av en skrivanordning som kan användas vid föreliggande uppfinning; Figur 2 är en perspektivvy underifrån av en skrivanordning enligt figur l; Figur 3 illustrerar en schematisk vy av huvudkomponentema hos en skrivanordning enligt figurerna 1 och 2; Figur 4 illustrerar en perspektivvy av en annan utföringsforrn av skrivanordningen som kan användas vid föreliggande uppfinning; Figur 5 illustrerar en perspektivvy av en enklare skrivanordning som kan användas vid föreliggande uppfinning; Figur 6 illustrerar schematiskt en sensor-/skrivhuvudenhet som kan användas vid föreliggande uppfinning; Figur 7 illustrerar ett schema med parametrar som används för att fastställa positionen hos en sensor som användas vid föreliggande uppfinning; Figur 8 illustrerar ett schema med parametrar för en munstycksposition hos ett skiivhuvud; Figur 9 illustrerar en bild som skall skrivas ut; Figur 10 illustrerar en del av en slumpmässig utskrift av bilden med en skrivare t ex som den i figur 1; Figur 11 illustrerar en rad i en skrivhuvudgrupp enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning; Figur 12 illustrerar bilder som ramas in enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning; Figur 13 illustrerar en rad i en skrivhuvudgrupp vilka tilldelas halva rektanglar enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning; och Figur 14 illustrerar en rad i en skrivhuvudgrupp som tilldelas en halv rektangel enligt en specifik utföringsform av föreliggande uppfinning.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer Enligt vad som omnämnts här ovan avser föreliggande uppfinning en ny skrivhuvudenhet för handhållen och handstyrd skrivning på ett skrivmedium som styrs av en 10 15 20 25 30 35 527 210 6 processor. För att lösa problem relaterade till skevning och/eller avklippning av bilder under på varandra följande svepningar med en RMPT-skrivare är enheten försedd med en anordning och ett förfarande för att förhindra skevning eller klippning av den utskrivna texten.

En detaljerad beskrivning av anordningen och förfarandet enligt föreliggande uppfinning ges med hänvisning till nedanstående figurer ll - 14.

Figurema 1 - 10 visar eller hänför sig till en handskrivaranordning enligt vad som beskrivs i den ej ännu publicerade svenska patentansökan 0102542-8 av Walling, vilken ersätter både den mekaniska styrningen av skrivhuvudet och framåtmatningen av en utskrift genom handrörelser på en skrivyta. Detta möjliggör tillverkning av en skrívanordning med mindre bredd än den aktuella utskrifien och en minskning av det totala antalet mekaniska komponenter i dess uppbyggnad.

Den har utformats för att ge en kompakt bärbar skrivanordning för att göra det möjligt att skriva utgående från små bärbara anordningar såsom en cellulär telefon, en portabel persondator, en digital handdator (PDA) eller liknande, och andra bärbara elektroniska anordningar eller för elektronisk stämpling, utskrift av små texter, etiketter, adresser, skäming och avklippning.

Genom att fästa ett skrivhuvud i en konstruktionsplatta där även ett eller flera positioneringssensororgan är fästade, är det möjligt att erhålla en geometrisk konstruktion med ett x- och y-koordinatsystem och att med stor matematisk noggrannhet upprätta koordinaterna x och y för varje individuell bläcksprutöppning/munstycke i skrivhuvudet.

Under en tidsram utgör koordinatema grunderna för en exakt och precis sprutning av bläckdroppar mot skrivytan i enlighet med ett förutbestämt skrivmönster. Även när koordinaterna ändras under en tidsperiod är det möjligt att i realtid beräkna ändringama i riktning, hastighet, acceleration, rotation etc kring z-axeln som styrs av en mikroprocessor.

Detta ger möjlighet till att justera skrivhuvudet så att det sprutar ut ett jämt och förprogrammerat flöde av bläckstråledroppar för att bilda ett justerbart och varierande flöde av bläckstråledroppar.

Figurema 1 och 2 illustrerar en handmanövrerad skrivanordning bestående av en konstruktions-/utforrnningskropp 1 och ett skrivhuvud 2 som samverkar med ett eller flera optiska positioneringssensororgan 3, en mikrokontrollerkrets 4, en kommunikationsenhet 5 för att överföra data, en eller flera styrknappar 6, en kontrollskärm, och en energikälla som i detta fall utgörs av ett batteri 8.

Utföringsforrnen enligt frgurema 1 och 2 illustrerar de olika komponenterna hos skrivanordningen fästade på ett tryckt kretskort som samtidigt fungerar som en konstruktionsyta för fastsättning av dessa komponenter. En förhöjning i konstruktionen garanterar att skrivanordningens lägsta yta inte kommer i beröring med en zon där bläcket dessförinnan har applicerats, under förutsättning att skrivanordningen förflyttas bort från den zonen.

Skrivprocessen startar med en datafil innehållande i förväg valda skrivmönster, vilka 10 15 20 25 30 35 sänds via kommunikationsenheten 5 till ett dataminne, t ex ett minne som är inbyggt i mikrokontrollerkretsen 4. Med hjälp av ett inbyggt positioneringssensororgan 13 och en av kommandoknappama 6 indikeras koordinatema till en utgående referenspunkt i skrivytan. En eller flera ljuskällor, t ex lysdioder (LED), lyser upp skrivramen så att de optiska positioneringssensororganen aktiveras och så att framåtmatningen av koordinatema till mikrokontrollerkretsen då kan ske.

När posítioneringssensororganen 3 och skrivhuvudet 2 har en fastställd relation i förhållande till varandra kan en geometrisk konstruktion erhållas med alla nödvändiga parametrar för en matematisk beräkning av skrivhuvudets 2 koordinater.

Mikrokontrollerkretsen 4 innehåller ett mjukvaruprogram som utnyttjar data som inkommer från positioneringssensororganen 3 och matematiska ekvationer för att i realtid beräkna koordinaterna för varje individuellt bläckstrålemunstycke 12.

Genom mätningen av två koordinater upprättas den önskade rörelseriktningen i varje enskilt fall. Tidsskillnaden mellan två mätningar indikerar accelerationen och den nödvändiga hastigheten. Samtidigt jämförs skrivkommandona som är baserade på koordinater som ställts upp som ekvation utgående alla mätningar och ekvationer med de lagrade från den ursprungliga datafilen.

På detta stadium har mikrokontrollerkretsen tillräcklig information för att fatta ett beslut. Vid en positiv indikation alstras en elektrisk puls i de piezzo- eller termoelektriska mikropumpama i motsvarande bläckstrålemunstycken 12, vilka i sin tur sänder ut bläckstråledroppar mot skrivytan.

Skrivkommandona raderas efter varje elektrisk puls så att även om bläckstrålemunstyckena sammanfaller med tidigare koordinater sänds inte några bläckdroppar ut till föreliggande utskrift.

Figur 3 illustrerar hur skrivanordningens olika komponenter samverkar, liksom även reproduktionen av de geometriska former som upprättas mellan bläckstrålemunstyckena 12 och positioneringssensororganen 3.

Utföringsforrnen enligt figur 4 illustrerar skrivanordningen med en komplementär digital kamera 14, t ex en CCD-utrustad kamera.

Skrivhuvudet 2 kan vara förprogrammerat för att med jämna intervall sända ut små grupper av separata mikroskopiska bläckstråledroppar som inte tillhör det aktuella skrivmönstret men som kan bygga upp ett igenkännbart mönster för kameran 14. Kameran registrerar dessa punkter och överför informationen till mikrokontrollerkretsen 4 vilken använder informationen som en referens för en pågående revidering av skrivanordningens position och för att på så sätt minska effekten av marginalen för det inbyggda felet i positioneringssensororganen 3. Denna utföringsform är särskilt effektiv vid skrivning på större ytor liksom även när kravet på upplösning och kvalitet är höga.

Dessa grupper av mikroskopiska bläckdroppar är väsentligen osynliga för det mänskliga ögat och de påverkar inte skrivresultatet på ett märkbart sätt. 10 15 20 25 30 35 E12 7 210 š..'=f='f=ï.f' s Figur 5 illustrerar en annan utföringsform för utskrift av mindre textkvantiteter eller grafik.

Detta kan betraktas som en elektronisk etikettering med en förprogrammerad och/eller programmerbar elektronisk stämpeldyna.

Vid denna utföringsfonn används endast ett positioneríngssensororgan 3 och följaktligen behövs bara en enklare mikrokontrollerkrets 4 eftersom skrivanordningen endast utför mindre och relativt raka rörelser.

Sensor-skrivhuvudanordningen består av två positioneringssensororgan S0, S1 och en skrivhuvudgrupp 60 som är monterade tillsammans enligt vad som illustreras i figur 6.

Figur 6 illustrerar dessutom de båda sensororganen S0 och S1 i en fast relation i förhållande till skrivhuvudgruppen 60 med bläckstrålemunstycken. Ho betecknar avståndet från gruppen 60 till sensororganet S0, varvid Ho här utgör samma avstånd till sensororganet S1. Ve och V0 indikerar avståndet till det översta respektive nedersta munstycket i gruppen 60.

Sensororganen S0, S1 avger en signal motsvarande rörelsema i x- och y-riktningarna i ett första koordinatsystem som fixerats för respektive sensororgan S0, S1. Sensororganen S0, S1 är fixerade så att deras koordinatsystem är parallella med varandra. En mjukvara följer upp enhetens position och vinkel i förhållande till papperkoordinatsystemet genom att integrera rörelserna som erhålls genom sensororganens signaler.

De nya positionerna som erhålls från differentialrörelsema hos sensororganen S0, S1 beräknas enligt följande.

Alla positionsändringar som erhålls i sensororganens koordinatsystem måste omvandlas till position och vinkel hos sensorsystemet i ett koordinatsystem för papper eller annat skrivmedium, vilket här kallas ett andra koordinatsystem. Eftersom avståndet 2Ho mellan två sensororgan är fast behövs endast positionen hos det ena sensororganet och skrivhuvudgruppens vinkel i förhållande till det andra koordinatsystemet.

I figur 7 illustreras en rörelse eller navigation hos sensorskrivhuvudenheten enligt figur 6. Gruppen 60 har förflyttats eller navigerats under en vinkel alfa. Det översta munstycket återges som Pmsist och det lägsta munstycket betecknas som Pmförst och det nedersta munstycket återges fö med de båda längre pilaxlarna i figur 7.

I figur 7 har minst ett av sensororganen tilldelats ett första koordinatsystem, varvid en axel 62, företrädesvis x-axeln, sträcker sig genom båda sensororganen S0, S1, och den andra axeln, företrädesvis i en relation till gruppen 60, är här parallell med gruppen. 1 figur 8 återges samma rörelse som i figur 7, men utan gruppen 60. Figur 8 återger vidare ett första koordinatsystem på koordinataxeln 60 som är riktad genom båda sensororganen S0, S1. Det första koordinatsystemet är duplicerat vid denna utföringsforrn, enligt vad som anges genom pilarna på axeln 62, men eftersom avståndet mellan de båda sensororganen S0, S1 är fast behövs endast ett av de första koordinatsystemen för datorberäkningen.

Rörelsen hos sensororganen S0 eller S1 (det spelar inte någon roll vilket av dessa) 10 15 20 25 30 35 . | . . . . inom pappers- eller skrivmediets andra koordinatsystem under en vinkel "alfa" beräknas som : deltaX = SODiffX * cos(a1fa) - SODiffY * sin(a1fa) deltaY = SODiffX * sin(a1fa) + SODiffY * cos(a1fa) där SODiffX och SÛDiffY är sensororganens rörelser i x- respektive y-riktningarna i sensor/skrivhuvudanordningen, som kallas det första koordinatsystemet.

Vinkeländringen kan beräknas som skillnaden mellan sensororganens y-rörelser i sensororganens forsta koordinatsystem multiplicerat med en konstant som bestäms utgående från avståndet mellan sensororganen S0, S1. För enkelhets skull mäts vinkeln i enheter av ett "sensorsteg" och sinus- och cosinus-värdena erhålls från tabeller som justeras i enlighet inecl detta. Sålunda ger SlDiffY - SODiffY vinkeländringen.

Sensororganets S1 rörelse i x-riktningen används inte eftersom informationen är redundant genom att sensororganens geometri är fast.

När positionen hos det ena sensororganet S0 eller S1 och lutningsvinkeln alfa hos sensor-/skrivhuvudenheten är kända kan positionema hos skrivhuvudmunstyckena beräknas enligt följande, enligt vad som återges i figur 7: Positionema hos det första och sista munstycket beräknas som : PNlñrstX=S0x + Ho * cos(a1fa) - Vo*sin(alfa) PNlfirstY=S0y + Ho * sin(a1fa) + Vo*cos(alfa) PN1astX=S0x + Ho * cos(a1fa) - Ve*sin(alfa) PN1astY=S0y + Ho * sin(a1fa) + Ve*cos(alfa).

För att beräkna positionema hos samtliga munstycken börjas med de första munstyckspositionema och skillnaden i x- och y-riktningarna mellan munstyckena adderas, vilken beräknas genom division av x- och y-avståndet mellan det forsta och sista munstycket med antalet munstycken : PN(n)X=PNlfirstX + n*deltaX PN(n)Y=PNlastX + n*deltaY där deltaX=PN1astX - PNlfirstY deltaY=PNlastY - PNlfirstY.

I överensstämmelse med denna lära definieras en sensor och en skrivhuvudenhet 2 med bläckstråle som finns i ett hölje l för en handmanövrerad handskrivanordning som styrs av en processor 4. Den innefattar sålunda : två positionssensororgan S0, S1, varvid minst ett sensororgan är relaterat till ett första koordinatsystem med en axel i relation till skrivhuvudenheten, och en axel 62 i en riktning genom båda sensororganen; en skrivhuvuduppsättning 60 som i en fast position är fästad vid sensororganen SO, S1; inmatningsorgan 6 på höljeet anslutna till processom for inmatning av styrkommandon; 10 15 20 25 30 35 5727 210 10 organ för bestämning av referenskoordinater inom ett andra koordinatsystem anordnat i relation till ett skrivmedium, varvid referenskoordinaterna upprättas genom ett styrkommando genom inmatningsorganen 6 med de sålunda lästa sensororgansignalerna; integreringsorgan för att följa upp enhetemas position i förhållande till referenskoordinatema i det andra koordinatsystemet genom integrering av förflyttningen av sensororganpositionen inom det första koordinatsystemet; datororgan för omvandling av sensororganens S0, S1 koordinater till koordinater inom det andra koordinatsystemet, varvid enhetemas position på skrivmediet bestäms i förhållande till referenskoordinatema.

Sensororgan och skrivhuvuden som lämpar sig för användning är väl kända på detta område och beskrivs t ex i patentet US 5 927 872 av Yamada, patentet US 6 233 368 Bl av Badyal m fl och patentet US 5 644 139 av Allen m fl. Sensororgan kan köpas från Agilent, www.agilent.com. Ett annat sensororgan har produktnamnet HDNS-2000 och möjliggör 1500 bilder/sekund, varvid nästa mer avancerade modell möjliggör 6000 bilder/sekund.

Sensororgan kan i föreliggande beskrivning innefatta kända organ som skall samverka tillsammans med själva sensom, t ex lysdioder (LED) eller enbart utgöra sensor eller en sensorgrupp.

Figur 9 illustrerar en bild som skall skrivas ut med enheten, och således lagras i enhetens minne, och figur 10 återger en partiell utskrift i en slumpmässig rörelse.

Nu med hänvisning till figur 11 när linjer/rader av en text eller bilder skrivs ut med t ex en handskrivare av den typ som beskrivits här ovan förekommer problem relaterade till skevning mellan på varandra följande linjer/rader, när skrivhuvudet förflyttas nedåt fram och tillbaka från höger till vänster på ett skrivmedium som t ex en bit papper. Skrivoperationen bygger upp en bild av horisontala band i linjer där ett nedre band är en utvidgning av ett övre band, och ett band kan innefatta multipla textlinjer (se figur 11) med två linjer, av vilka den ena innefattar texten "Printin" och den andra "Text". Härvidlag förser sensororganen för positioneringsdetektering av skrivhuvudet skrivaren med information så att positioner och en rotationsvinkel kan fastställas på det använda skrivmediet. Detta måste ske mycket exakt för undvikande av skevning och/eller klippning av t ex skrivna tecken.

Sålunda om den absoluta positionen och/eller rotationsvinkeln inte motsvarar de värden som matas in i skrivaren beroende på bl a systemets upplösning kommer textbanden inte att passa ihop. Tydliga konsekvenser av bandskevningen är snedställning/klippning av tecken som skall skrivas ut och som t ex återges som en del av ett tecken som skall skrivas ut i ett övre band och den återstående delen i ett nedre band under skrivarens svepningar, och tecknet eller ordet som skrivs ut blir svårt att tolka, dvs att läsbarheten förvrängs.

Med avseende på upplösningen hos en positioneringssensor har ofta använda sensor visat sig överföra felpositionering inom 0,5-l,0%. För att undvika förvrängning måste den vanliga sensorupplösningen förbättras med en faktor 10.

Figur ll illustrerar en rad 70 av t ex munstycken i en skrivhuvudgrupp av typ 10 15 20 25 30 35 527 210 ll bläckstråle enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. En användare av skrivhuvudenheten enligt föreliggande uppfinning är naturligtvis till en viss grad medveten om eller får en indikation på hur mycket enheten lutar i Förhållande till baslinjen. Men ickedestomindre kan användaren låta enheten glida eller föredra att rotera den i stället för att svepa framåt i jämna kontinuerliga steg.

RMPT-skrivaren vilar på det faktum att skrivhuvudet är fast fastat vid enheten och att en skrivoperation eller utskrift sker så att användaren flyttar skrivaren på skrivmediet och bygger successivt upp den bild som skall skrivas. Det finns tre frihetsgrader när skrivaren förflyttas : 1. längs x-axeln (höger/vänster) 2. längs y-axeln (uppåt/nedåt) 3. rotation Vinkeln hos skrivgruppraden 70 är 0° när dess skrivlinje (här densamma som raden 70) är parallell med långsidan (baslinjen) hos en bild som skall skrivas ut, vilken är lagrad i ett minne hos enheten. För de här beskrivna utföringsfomiema är ett bläckstråleskrivhuvud med sprutrnunstycken anordnat, men andra skñvhuvuden kan användas för utförande av föreliggande uppfinning. Närmare bestämt består skrivhuvudgruppen av en rad 70 med 128 munstycken och använder sensorer enligt föreliggande beskrivning.

Sensorema S0, S1 som f n används avger pulståg som utsignaler där varje puls sätter i hop en rörelse hos raden 70 av approximativt 1/400 tum. Vid en utföringsform av uppfinningen skriver skrivhuvudenheten ut bilder av typ bmp (bitmap) och bildema består av ren text, grafik eller en kombination av båda. Men andra versioner av enheten kan komma att utgöra seriegränssnitt där en huvudmassa av text inkommer som tecken till skrivaren.

Raden 70 av bläckstrålmunstycken med de distala ändama 76 och 78 i figur 11 har återgivits med två streckade pillinjer 72 och 74, som indikerar en tangent 84 genom linjen 72 på en bild "Printin" som skall skrivas. Till skillnad från linjen 72 indikerar linjen 74 en oönskad situation där bilden "Text" kommer att klippas eller skäras av i punkten 86 om det bestäms att en utskrifi skall ske, om skrivaren med rad 70 förflyttas i en riktning som sammanfaller med normalen för rad 70 skulle en medurs rotation snedställa eller klippa av bilden "Printin" och moturs rotation skulle ha samma följd för bi1den"Text".

För att lösa problemet med snedställning eller klippning av bilder p g a skevning eller lutning hos raden 70 föreslås genom föreliggande uppfinning, under en utskriftsvepning med gruppen/raden 70, organ för bestämning av x- och y-koordinaterna för minst en distal ände 76, 78 hos minst en rad 70 av skrivorgan i skrivhuvudgruppen. Vidare bestäms rotationsvinkeln hos raden 70 med referens till en baslinje, t ex långsidan hos en bild som lagrats för att skrivas ut. Varje punkt, pixel, av en delbild ("Printin", "Text") som skall skrivas har en bestämbar motsvarande x- och y-koordinat som hänför sig till en bestämd position hos raden 70, tex enligt vad som beskrivits här ovan.

Vidare föreslås genom föreliggande uppfinning organ för bestämning av en x- och y- 10 l5 20 25 30 35 - - ~ - , . . . . . . .

F27 210 12 koordinat för en första tangent 80, 82 för raden 70 med den första delen ("P" och "T" i figur ll) av den bild som skall skrivas ut, och en andra tangent 84 för bilden i förhållande till en matematiskt definierad konfiguration (linjen 72 eller 74 i figur ll) som hänför sig till rotationsvinkeln hos raden 70 och den distala änden 76, varvid skrivhuvudet utför utskrifien av delbilden ("Printin") så länge som förlängningen, längs pillinjen 72, av den andra tangenten 84 kringgår delbilden under en svepning. Enhetens svepning bör läsas som en kontinuerlig framåtrörelse eller rotation.

För att kunna fatta ett korrekt beslut för en utskrift av en delbild är föreliggande uppfinning i stånd att bestämma huruvida raden 70 under rörelse närmar sig den andra tangenten 84 från medurs eller moturs håll. Skrivhuvudet 60 utför i överensstämmelse med detta en utskrifi av delbilden så länge som raden 70 närmar sig, eller är i stånd att närma sig om en rotation hade skett, medurs mot den andra tangenten 84 med användning av radens 70 övre distala ände 76 som referens för den andra tangenten 84, och vice versa när den nedre distala änden 78 används som referens för en svepning. Den andra tangenten 84 utgör en gräns för ett positivt eller negativt utskriftsbeslut. Så länge som raden 70 närmar sig från ett håll då den andra tangenten inte skär en delbild som skall skrivas ut eller skrivhuvudet hålls stilla och tangenten 84 inte skär en del av en bild som skall skrivas ut kan ett positivt utskriftsbeslut fattas. Svepningama medurs och moturs för en utskrift befinner sig naturligtvis oftast resonabelt nära eller intill den andra tangenten 84 för bestämning av ett positivt utskriftsbeslut när gränsen inte överskrids och negativt när gränsen överskrids under en svepning.

En möjlig utföringsform av föreliggande uppfinning kan innefatta att båda de distala ändarna 76, 78 används under en matematisk konfiguration 72, 74, vilken skulle medföra att en utskrift skulle ske så länge som både de medurs och de moturs riktningama skulle närma sig en andra tangent 84 som inte skär en bild som skall skrivas ut.

Beslutet om huruvida en del av en bild skall skrivas ut måste fattas under direktanslutning direkt innan bilden skall skrivas ut. Sålunda föreslås genom föreliggande uppfinning organ för att avge ett utskriftsbeslut för en efterföljande delbild som skall skrivas ut av skrivhuvudet 60 framför en utskrift, om raden 70 närmar sig medurs den andra tangenten 84 när den övre distala änden 76 hos raden 70 används som referens för den andra tangenten 84, och vice versa när den nedre distala änden 78 används som referens under en svepning. För att beskriva hur en riktning hittas för att förflytta skrivarenheten för en framgångsrikt utskrifi följer här en mindre matematisk lingvistisk beskrivning : 0 Utskrifi kan tillåtas om en del av ett första tecken (P) i ett ord ligger intill 82 hos skrivlinjen eller -raden 70 och om riktningen är mindre nedåt än en fiktiv linje 72 som börjar i den övre delen 76 av raden 70 hos skruvhuvudgruppen som roterar medurs tills en del 84 av linjen berör ordet som skall skrivas ut.

Under en rörelse åt vänster i figur ll blir problemet det omvända. Ovan nämnda överväger under förutsättning att en rörelse inte ändras under den tid då ett ord skriv ut. Det är 10 15 20 25 30 35 . . . » 1 » « . , _ H 527 210 13 även möjligt att beakta böjda rörelser i stället för den ovan nämnda lösningen med linjerna 72, 74.

För att garantera att enheten enligt föreliggande uppfinning skall kunna fungera enligt vad som beskrivits behöver en hel del "tunga" beräkningar ske, t ex trigonometriska sådana. Sålunda uppvisar föreliggande uppfinning en enklare lösning på det uppkomna problemet, men fortfarande inom ramen för uppfinningen som definieras i de bifogade huvudkraven.

I stället för att kontrollera hur varje delbild som skall skrivas ut är uppbyggd förelås genom föreliggande uppfinning att en ram 90 placeras kring varje delbild, enligt vad som återges i figur 12 som illustrerar bilder vilka är inramade enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Delbilder som skall skrivas ut enligt figur 12 är de följande : "Example", "of', "text", "to", och "print". Här inses att andra varierande ramar är möjliga för fackmannen. Ramarna i figur 12 betraktas som möjliga exempel.

Genom att bestämma koordinatema för hömen hos ramama och lagra dessa i en uppslagstabell i ett elektroniskt minne, varvid koordinatema företrädesvis är ordnade och sorterade för att efter varandra motsvara de delbilder som skall skrivas ut, kan utskriftberäkningama minskas kraftigt.

Figur 13 illustrerar en annan utföringsform av förenklade beräkningar där en rad 70 i en skrivhuvudgrupp tilldelas halva rektanglar 100 enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning. Härvidlag approximeras skrivlinjen eller raden 70 med ett flertal vertikala linjer 102 intill horisontala linjer 104 i varje "trappsteg" som till formen utgörs av en halv rektangel 100. Denna metod förenklar sökandet efter ett ställe där en delbild tangerar raden 70. De vertikala linjerna 102 är parallella (baslinjen) med bildkoordinaterna som lagras i bitmappen för ifrågavarande bild.

Figur 14 illustrerar en rad 70 i en skrivhuvudgrupp som tilldelats endast en halv rektangel enligt en specifik förenklad utföringsform av föreliggande uppfinning. Detta representerar ett extremt fall av en "trappstegsapproximation", med endast en vertikal linje 102 och inramade bilder som skall skrivas ut.

En språklig förklaring av hur "trappstegslösningen" fungerar ges här nedan : 0 Utskriften kan tillåtas om den nedre distala änden för x-koordinaten hos skrivlinjer eller -raden 70 är den samma som för x-koordinaten på ramens vänstra sida och om riktningen hos den fiktiva linjen 72 som har sitt ursprung i den övre distala änden 76 pekar mindre nedåt än det övre högra hörnet hos ramen.

Med avseende på ramar inom kontexten för föreliggande uppfinning kan de företrädesvis vid en utföringsform av uppfinningen göras längre med ett förutbestämt värde än en delbild som själv skall skrivas ut och därigenom ge en förkontroll av inriktningen av nästa delbild som skall skrivas.

Det är självklart att vissa av de medel som används vid föreliggande uppfinning utgörs av hårdvarumedel eller mjukvarumedel eller en kombination av båda. 5:27 210 ;~«~::.:>;:= 14 Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de givna utfóringsformerna eller exemplen och de bifogade patentkraven definierar även andra utföringsfonner för fackmannen.

Claims (22)

10 15 20 25 30 35 . - . - . . - - i . ,. Patentkrav

1. Sensor- och skrivhuvudenhet (2) inrymd i ett hölje (1) hos en handmanövrerad handskrivanordning som styrs av en processor (4), innefattande minst ett sensororgan (SO, S1), en skrivhuvudgrupp (60), inmatningsorgan (6) på nämnda hölje (1) som är anslutna till nämnda processor (4) för inmatning av styrkommandon för enheten, och organ för att följa upp enhetens och skrivhuvudenas position på ett skrivmedium, k ä n n e t e c k n a d a v att den för en utskrifisvepning med nämnda grupp innefattar : organ för bestämning av x- och y-koordinaterna för minst en distal ände (76, 78) hos minst en rad (70) av skrivorgan i nämnda skrivhuvudgrupp (60), och rotationsvinkeln hos nämnda rad (70) i förhållande till en baslinje som utgörs av koordinater för långsidan av en bild som lagras för att skrivas ut, varvid varje punkt av en delbild som skall skrivas ut uppvisar bestämbara motsvarande x- och y-koordinater som är relaterade till en bestämd position hos nämnda rad (70); organ för bestämning av en x- och y-koordinat för en första tangent (80, 82) för nämnda rad (70) och den första delen av nämnda bild som skall skrivas ut, och minst en andra tangent (84) för nämnda bild i relation till en matematiskt definierad konfiguration (72, 74) som hänför sig till radens rotationsvinkel och nämnda distala ände (76, 78), varvid nämnda andra tangent utgör en gräns för om en utskrift av nämnda delbild skall ske; organ för bestämning om nämnda rad (70) under rörelsen närmar sig nämnda gräns från ett medurs eller moturs håll; organ för att avge ett positivt utskriftsbeslut för en efterföljande delbild som skall skrivas ut genom nämnda skrivhuvud (60) framför en utskrift, om raden (70) kan närma sig nämnda gräns medurs under en svepning under användning av den övre distala änden (76) hos raden (70) som referens för nämnda gräns, och vice versa när den undre distala änden (78) används som referens vid svepning.

2. Enhet enligt patentkrav 1, varvid skrivhuvudet (60) är av bläckstråletyp med sprutmunstycken (12) som utgör nämnda rad (70).

3. Enhet enligt patentkrav 2, varvid det första och sista munstycket i nämnda rad är referenser för nämnda distala ändar.

4. Enhet enligt patentkraven 1 - 3, varvid nämnda matematiska konfiguration har en origo på minst en av de distala ändama av nämnda rad.

5. Enhet enligt patentkraven 1 - 4, varvid nämnda konfiguration används för en medurs rotation och/eller en moturs rotation för utskrifismatning genom nämnda rad.

6. Enhet enligt patentkraven 1 - 5, varvid nämnda matematiska konfiguration är en linje som lämpar sig för framåtmatning av nämnda grupp.

7. Enhet enligt patentkraven 1 - 5, varvid nämnda matematiska konfiguration är en kurva som lämpar sig för rotationsmatning av nämnda grupp.

8. Enhet enligt patentkraven 1 - 7, varvid en ram är relaterad till varje delbild som skall skrivas ut, och som därigenom definierar varje delbild genom högst fyra 10 15 20 25 w' 35 E27 210 w tangentkoordinater för en första och en andra tangent.

9. Enhet enligt patentkrav 8, varvid koordinaterna för en ram lagras i en tabell som sorteras allt efter motsvarande delbilder som skall skrivas ut.

10. Enhet enligt patentkrav 8 eller 9, varvid nämnda ram är längre än den aktuella delbilden som skall skrivas ut, varvid nästa bild som skall skrivas ut förkontrolleras med avseende på dess inriktning för utskrift.

11. ll. Enhet enligt patentkraven 1 - 9, varvid nämnda grupprad approximeras med minst en halv rektangel och underlättar på så sätt sökandet efter en tangent för nämnda rad för en delbild som skall skrivas ut.

12. Förfarande för en sensor- och skrivhuvudenhet (2) innesluten i ett hölje (1) för en handmanövrerad handskrivanordning som styrs av en processor (4), innefattande minst ett i sensororgan (S0, S1), en skrivhuvudgrupp (60), inmatningsorgan (6) på nämnda hölje (1) som är anslutna till nämnda processor (4) för inmatning av styrkommandon för enheten, och organ för att följa upp enhetens. och skrivhuvudenas position på ett skrivmedium, k ä n n e t e c k n at a v att det innefattar, under en utskriftsvepning med nämnda grupp, följande steg : bestämning av x- och y-koordinatema för minst en distal ände (76, 78) hos minst en rad (70) av skrivorgan i nämnda skrivhuvudgrupp (60), och rotationsvinkeln hos nämnda rad (70) i förhållande till en baslinje som utgörs av koordinater för långsidan av en bild som lagras för att skrivas ut, varvid varje punkt av en delbild som skall skrivas ut uppvisar bestämbara motsvarande x- och y-koordinater som är relaterade till en bestämd position hos nämnda rad (70); bestämning av en x- och y-koordinat för en första tangent (80, 82) för nämnda rad (70) och den första delen av nämnda bild som skall skrivas ut, och minst en andra tangent (84) för nämnda bild i relation till en matematiskt definierad konfiguration (72, 74) som hänför sig till radens rotationsvinkel och nämnda distala ände (76, 78), varvid nämnda andra tangent utgör en gräns för om en utskrift av nämnda delbild skall ske; bestämning om nämnda rad (70) under rörelsen närmar sig nämnda gräns från ett medurs eller moturs håll; avgivande av ett positivt utskriftsbeslut för en efterföljande delbild som skall skrivas ut genom nämnda skrivhuvud (60) framför en utskrift, om raden (70) kan närrna sig nämnda gräns medurs under en svepning under användning av den övre distala änden (76) hos raden (70) som referens för nämnda gräns, och vice versa när den undre distala änden (78) används som referens vid svepning.

13. Förfarande enligt patentkrav 12, varvid skrivhuvudet är av bläckstråletyp med sprutrnunstycken som utgör nämnda rad.

14. Förfarande enligt patentkrav 13, varvid det första och sista munstycket i nämnda rad är referenser för nämnda distala ändar.

15. Förfarande enligt patentkraven 12 - 14, varvid nämnda matematiska 10 15 u t... 17 konfiguration har en origo på minst en av de distala ändarna av nämnda rad.

16. Förfarande enligt patentkraven 12 - 15, varvid nämnda konfiguration används för en medurs rotation och/eller en moturs rotation för utskriftsmatning genom nämnda rad.

17. Förfarande enligt patentkraven 12 - 16, konflguration är en linje som lämpar sig för framåtmatning av nämnda grupp. varvid nämnda matematiska

18. Förfarande enligt patentkraven 12 - 16, varvid nämnda matematiska konfiguration är en kurva som lämpar sig för rotationsmatning av nämnda grupp.

19. Förfarande enligt patentkraven 12 - 18, varvid en ram är relaterad till varje delbild som skall skrivas ut, och som därigenom definierar varje delbild genom högst fyra tangentkoordinater för en första och en andra tangent.

20. Förfarande enligt patentkrav 19, varvid koordinaterna för en ram lagras i en tabell som sorteras allt efter motsvarande delbilder som skall skrivas ut.

21. Förfarande enligt patentkrav 19 eller 20, varvid nämnda ram är längre än den aktuella delbilden som skall skrivas ut, varvid nästa bild som skall skrivas ut förkontrolleras med avseende på dess inriktning för utskrift.

22. Förfarande enligt patentkraven 12 - 21, varvid nämnda grupprad approximeras med minst en halv rektangel och underlättar på så sätt sökandet efter en tangent för nämnda rad för en delbild som skall skrivas ut.