[发明专利]数据条及编码和解码印刷数据的方法

说明书

本发明涉及以高密度存贮印刷的编码数据的数据条以及编码和解码印刷衬底上数据的方法。

为了存贮产品或物体的指数，长期以来条形码已为大家所熟知并广为使用。为了编码一个信息，以不同的距离在物体上印刷不同宽度的线条。读出设备可以接收线条模型并解码信息。这种条形码的数据密度为每平方厘米印刷面积几个比特。US3211470给出了一个例子，其中数据可靠性通过减小结构而得到提高。

为了得到更高的数据密度而采用数据码，它由多个数据行构成。WO 86/05906描述了一种这样的数据条。此数据条包含专用的同步区，它用于光学读出设备在数据行上对准并且控制所谓的扫描率，在读出设备在数据条上经过时它以此速率逐行接收。在EP 06705551A1中同步区有数据条的分区的边缘形状。Cobblestone软件公司在www.paperdisk.com下描述了一种用同步标志作为条形码的二维扩展的方法。它可以所谓数据流的形式实现在8英寸×11英寸的平板上直至4兆字节的数据密度。

这种已公开技术的缺点是它所达到的数据密度对于各种应用还总是太小。人们希望例如在书或产品说明中一个数据条上存贮音乐或语言的放音试样，10秒钟语言或音乐的高质放音试样对应数十万字节数据。为此所需之印刷面积的大小是不能接受的。

在现有编码中如此来提高数据密度，人们总是缩小印刷点，从而印刷过程达到极限，例如印刷点相互连接起来。印刷过程的不稳定使得数据条变为废品。并且在小印刷点情况下提高了对读出设备成象质量的要求。典型和临界的成象错误产成于失真，象散，慧形象差和阴影图，如它们由平行板的反射所形成。于是具有简单光学结构的读出设备不再能被应用。然而高价值的成象光学结构由于衍射理论在物理上也有极限。印刷过程和成像光学结构使得同步结构对于读出设备呈现不清晰或失真，并且尽管用昂贵的技术仍不能实现编码上的同步。原因在于上述干扰以不可预见的强度并且联合出现，而且干扰是变化地点的。在高数据密度下，一旦各印刷点相互连接起来或印刷点成象不清晰，则不可能通过座标变换来校正失真的特别临界的影响。

如果在编码-读出设备中应用图象传感器，如CCD-阵列和CCD-平面传感器，则存在另一个问题。所谓图象传感器包含二维延伸的传感器单元。如果传感器单元不明显小于同步网栅，在此情况下同步方法同样失效。

现有方法要求4倍或最好6倍的所谓过扫描，因为按照同步网栅和图像传感器网栅如何吻合，同步网栅被不同地接收。较小的传感器单元的缺点是光灵敏度低，传感器价格高以及读出时的高数据量。

现有编码的另一缺点是对污垢，磨损或数据载体变形的敏感度。此外，粗的数据结构和同步结构是人眼可识别的，并可在不同的应用中引起干扰。此外编码不可能同时传送可视的信息，如公司图标或图象。

本发明的目的在于给出印刷数据的一种编码以及编码和解码这种印刷数据的一种方法，它们可在编码的高抗干扰性的同时获得高数据密度，同时可在编码上迭加附加信息，尤其是可视信息，并保证此印刷数据的可靠编码和解码。

根据本发明该任务由一个以高密度存贮印刷的编码数据的数据条完成，其中数据条的印刷面积划分为单元，并且在二维的单元中以至少两个不同的具有特征和规定形状的模型中的一个所规定的形状被印刷，本发明任务还由一个编码和解码印刷衬底上数据的方法完成，其中编码以二维单元的形状实现，单元被定位在衬底上规定的位置上，这些单元具有至少两个不同的具有特征和规定形状的模型中的一个，并且单元的内部结构被用于解码。

本发明具有特征和规定形状的模型可以如此精细，使得由于较小的地点分辨率而被人眼看作均匀的点。现有印刷技术下这样的模型的典型尺寸约为0.02毫米。原则上本发明也可应用其它的传递方法，例如压印-或冲压技术，这时被印制的衬底最好是坚固的材料，如塑料或金属。

模型位于规定的二维单元内，它们以规定的方式在水平和垂直方向上重复。模型填充单元的50％，这样在单元中印刷的面积基本上相等于不印刷的面积，从而此二维数据条被人眼视作均匀的彩色面。

为了存贮数据比特最好在模型中交换印刷的和不印刷的面积，一个用负图代替或不代替的模型是尤为有优点的。

例如一个白底上的黑色叉号变作一个黑底上的白色叉号。对于人眼来说此面积看起来总是均匀的颜色。

模型自身被如此设计，使得它在用读出设备进行图象接收之后良好地被识别和被区分。模型不仅可用其几何形状，而且也可用亮度分布作为其特征。

这里尤为适用的是一组正交模型，例如一个模型及其相应的负图。