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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zeichenvorrichtung mit einer Projektionseinheit zum Projizieren eines ausgewählten Motivs auf eine Oberfläche, wobei die Projektionseinheit eine Kontrolleinheit zum Umwandeln des ausgewählten Motivs in ein optisches Signal sowie eine Signalabgabeeinheit zum Ausstrahlen des optisches Signals auf die Oberfläche aufweist, und mit einer Zeicheneinheit zum Aufzeichnen des mittels des optischen Signals auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motivs auf die Oberfläche, wobei die Zeicheneinheit eine Farbabgabevorrichtung zum Abgeben von zumindest einer Farbe auf die Oberfläche aufweist.
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Aus dem Stand der Technik ist eine derartige Zeichenvorrichtung mit einer Projektionseinheit bekannt. Dabei ist die Projektionseinheit dazu ausgebildet, ein ausgewähltes Motiv auf eine Oberfläche zu projizieren. Hierfür weist die Projektionseinheit eine Kontrolleinheit auf, die das ausgewählte Motiv in ein optisches Signal umwandelt und eine der Projektionseinheit zugeordnete Signalabgabeeinheit strahlt das optische Signal auf eine Oberfläche. Des Weiteren ist der Zeichenvorrichtung eine als Farbstift ausgebildete Zeicheneinheit zugeordnet. Zum Aufbringen einer dem Farbstift zugeordneten Farbe bewegt ein Benutzer der Zeichenvorrichtung den Farbstift auf der Oberfläche entlang des projizierten, ausgewählten Motivs. Dabei kann es insbesondere bei ungeübten Benutzern zu Abweichungen von dem Motiv kommen.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Zeichenvorrichtung bereit, mit einer Projektionseinheit zum Projizieren eines ausgewählten Motivs auf eine Oberfläche, wobei die Projektionseinheit eine Kontrolleinheit zum Umwandeln des ausgewählten Motivs in ein optisches Signal sowie eine Signalabgabeeinheit zum Ausstrahlen des optischen Signals auf die Oberfläche aufweist, und mit einer Zeicheneinheit zum Aufzeichnen des mittels des optischen Signals auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motivs auf die Oberfläche, wobei die Zeicheneinheit eine Farbabgabevorrichtung zum Abgeben von zumindest einer Farbe auf die Oberfläche aufweist. Die Zeicheneinheit weist eine Kontrollvorrichtung auf, die dazu ausgebildet ist, die Farbabgabevorrichtung bei einer Positionierung der Zeicheneinheit auf dem auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motiv in Abhängigkeit von dem optischen Signal zu aktivieren, und bei einer Positionierung der Zeicheneinheit außerhalb des auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motivs in Abhängigkeit von dem optischen Signal die Farbabgabevorrichtung zu deaktivieren, oder umgekehrt.
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Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung einer Zeichenvorrichtung, bei der durch die Kontrollvorrichtung der Zeicheneinheit eine einfache und unkomplizierte Übertragung des ausgewählten, projizierten Motivs mittels der Zeicheneinheit auf die Oberfläche ermöglicht werden kann. Somit kann eine exakte und präzise Übertragung des ausgewählten Motivs auf die Oberfläche auch einem ungeübten Benutzer ermöglicht werden.
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Vorzugsweise weist die Zeicheneinheit einen optischen Sensor zur Ermittlung einer jeweiligen Positionierung auf dem oder außerhalb des auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motivs auf. Somit kann einfach und unkompliziert eine Ermittlung einer Position der Zeicheneinheit zur Steuerung der Farbabgabevorrichtung ermöglicht werden.
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Der Kontrollvorrichtung ist bevorzugt eine Betätigungseinheit zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, die Farbabgabevorrichtung zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Somit kann auf einfache Art und Weise eine Aktivierung und/oder Deaktivierung der Farbabgabevorrichtung ermöglicht werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Betätigungseinheit dazu ausgebildet, die Farbabgabevorrichtung im aktivierten Zustand in einer Arbeitsposition, in der eine Farbabgabe auf die Oberfläche möglich ist, anzuordnen und/oder die Farbabgabevorrichtung im deaktivierten Zustand in einer Sperrposition, in der eine Farbabgabe auf die Oberfläche verhindert wird, anzuordnen. Somit kann leicht und unkompliziert eine Aktivierung und/oder Deaktivierung der Farbabgabevorrichtung ermöglicht werden.
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Bevorzugt ist die Farbabgabevorrichtung in der Arbeitsposition auf der Oberfläche angeordnet und in der Sperrposition von der Oberfläche beabstandet angeordnet. Somit kann eine sichere und zuverlässige Farbabgabe der Zeicheneinheit ermöglicht werden.
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Die Betätigungseinheit ist vorzugsweise nach Art einer Schwingspule ausgebildet. Somit kann eine stabile und robuste Betätigungseinheit bereitgestellt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Farbabgabevorrichtung nach Art einer Tintenpatrone und/oder Farbpatrone ausgebildet. Somit kann einfach und unkompliziert eine geeignete Farbabgabevorrichtung bereitgestellt werden.
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Bevorzugt ist die Zeicheneinheit stiftförmig ausgebildet. Somit kann eine ergonomische Zeicheneinheit bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise weist die Zeicheneinheit einen Akku zur Stromversorgung auf. Somit kann eine mobile Anwendung der Zeicheneinheit ermöglicht werden.
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Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Zeicheneinheit bereit, für eine Zeichenvorrichtung mit einer Projektionseinheit zum Projizieren eines ausgewählten Motivs auf eine Oberfläche, wobei die Projektionseinheit eine Kontrolleinheit zum Umwandeln des ausgewählten Motivs in ein optisches Signal sowie eine Signalabgabeeinheit zum Ausstrahlen des optischen Signals auf die Oberfläche aufweist. Die Zeicheneinheit ist zum Aufzeichnen des mittels des optischen Signals auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motivs auf die Oberfläche ausgebildet und weist eine Farbabgabevorrichtung zum Abgeben von zumindest einer Farbe auf die Oberfläche auf. Eine Kontrollvorrichtung ist vorgesehen, die dazu ausgebildet ist, die Farbabgabevorrichtung bei einer Positionierung der Zeicheneinheit auf dem auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motiv in Abhängigkeit von dem optischen Signal zu aktivieren, und bei einer Positionierung der Zeicheneinheit außerhalb des auf die Oberfläche projizierten, ausgewählten Motivs in Abhängigkeit von dem optischen Signal die Farbabgabevorrichtung zu deaktivieren, oder umgekehrt.
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Figurenliste
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Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Ansicht einer Zeichenvorrichtung mit einer Projektionseinheit und mit einer Zeicheneinheit,
- 2 eine perspektivische, teilweise transparente Ansicht der Zeicheneinheit von 1, und
- 3 einen schematischen Aufbau der Zeichenvorrichtung von 1.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine beispielhafte Zeichenvorrichtung 100, die zum Projizieren eines ausgewählten Motivs auf eine Oberfläche 130 und zum Aufzeichnen des ausgewählten Motives auf die Oberfläche 130 vorgesehen ist. Hierfür weist die Zeichenvorrichtung 100 bevorzugt eine Projektionseinheit 110 zum Projizieren eines ausgewählten Motivs auf die Oberfläche 130 sowie eine Zeicheneinheit 200 zum Aufzeichnen des auf die Oberfläche 130 projizierten, ausgewählten Motivs 122 auf die Oberfläche 130 auf. Dabei kann die Oberfläche 130 vorzugsweise eine Wand, Papier und/oder ein beliebiger zu bemalender Gegenstand im Indoor- und/oder Outdoor-Bereich sein.
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Eine derartige Zeichenvorrichtung 100 kann in unterschiedlichen Bereichen Anwendung finden, z.B. im dekorativen Bereich, vorzugsweise zum Anfertigen von Wandbildern, oder im handwerklichen Bereich, insbesondere im Do-It-Yourself (DIY)-Bereich, bevorzugt zum Aufbringen eines Motivs auf ein Werkstück, z.B. auf Holz, Glas oder Papier, wobei das Motiv vorzugsweise aufgemalt, ausgeschnitten und/oder graviert werden kann. Des Weiteren kann dabei die Zeichenvorrichtung 100 auch zum Auftragen von Maßen auf die Oberfläche 130 verwendet werden, z.B. zum Aufzeichnen einer Bohrschablone oder von Bohrmarkierungen. Darüber hinaus kann die Zeichenvorrichtung 100 auch im kreativen Bereich Anwendung finden, z.B. als kreatives und interaktives Spiel für Kinder, beispielsweise als Markierung eines auszumalenden Bereiches für Kinder analog zu einem Malbuch. Dabei kann ein Motiv in unterschiedlichen Winkeln auf die Oberfläche 130 aufgetragen werden.
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Bevorzugt weist die Projektionseinheit 110 einen Projektor 118 mit einem optionalen Stativ 116, sowie einen Datenspeicher 112 auf. Illustrativ ist der Datenspeicher 112 über ein Datenkabel 114 mit dem Projektor 118 verbunden. Jedoch kann der Datenspeicher 112 auch kabellos bzw. über eine Funkverbindung, z.B. eine Bluetooth-Verbindung, mit dem Projektor 118 verbunden sein. Dabei kann der Datenspeicher 112 nach Art einer externen Festplatte, eines USB-Sticks, einer Speicherkarte und/oder eines Smartphones ausgebildet sein. Alternativ kann die Projektionseinheit 110 auch als Smartphone ausgebildet sein, wobei das Smartphone dazu ausgebildet ist, eine Projektion eines gewünschten Motivs zu entwerfen und das optische Signal 120 zu erzeugen. Dies kann beispielhaft in einer App erfolgen.
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Vorzugsweise weist die Projektionseinheit 110 eine Kontrolleinheit (320 in 3) zum Umwandeln des ausgewählten Motivs in ein optisches Signal 120 auf. Zum Ausstrahlen dieses optischen Signals 120 auf die Oberfläche 130 weist die Projektionseinheit 110 bevorzugt eine Signalabgabeeinheit (340 in 3) auf. Bevorzugt ist die Zeicheneinheit 200 dazu ausgebildet, das mittels des optischen Signals 120 auf die Oberfläche 130 projizierte, ausgewählte Motiv 122 auf die Oberfläche 130 aufzuzeichnen. Dabei ist das optische Signal 120 vorzugsweise nach Art eines Lichtstrahls ausgebildet, kann jedoch auch nach Art eines beliebig anderen optischen Signals ausgebildet sein, z.B. nach Art eines Laserstrahls oder eines Infrarotstrahls.
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Bevorzugt ist die Zeicheneinheit 200 stiftförmig ausgebildet. Jedoch kann die Zeicheneinheit 200 auch beliebig anderst ausgebildet sein, z.B. als Farbpistole, Pinsel usw. Erfindungsgemäß zeichnet die Zeicheneinheit 200 lediglich wenn sie auf und/oder außerhalb des durch das optische Signal 120 projizierten, ausgewählten Motivs 122 positioniert ist. Dabei ist die Zeichenvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform dazu ausgebildet, bei einer Positionierung der Zeicheneinheit 200 auf dem projizierten, ausgewählten Motiv 122 zu zeichnen oder alternativ hierzu bei einer Positionierung außerhalb des projizierten, ausgewählten Motivs 122 zu zeichnen. Dabei kann die Zeichenvorrichtung 100 auch eine Einstellvorrichtung aufweisen, die zur Einstellung einer jeweils gewünschten Betriebsart ausgebildet ist. Bei einem Zeichenvorgang muss ein Benutzer 140 der Zeicheneinheit 200 darauf achten, dass er durch eine Positionierung der Zeicheneinheit 200 auf der Oberfläche 130 das optische Signal 120 nicht verdeckt.
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2 zeigt die beispielhafte Zeicheneinheit 200 für die Zeichenvorrichtung 100 von 1. Die Zeicheneinheit 200 weist bevorzugt ein Gehäuse 205 auf, das illustrativ und vorzugsweise stiftförmig ausgebildet ist. Des Weiteren weist die Zeicheneinheit 200 bevorzugt eine Farbabgabevorrichtung 210 zum Abgeben von zumindest einer Farbe auf die Oberfläche 130 auf. Es wird darauf hingewiesen, dass die Farbabgabevorrichtung 210 auch zum Abgeben von Lack, einer Beschichtung, Tinte, Kleber oder eines anderen Fluids ausgebildet sein kann.
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Bevorzugt weist die Zeicheneinheit 200 eine Kontrollvorrichtung 244 auf, die dazu ausgebildet ist, die Farbabgabevorrichtung 210 zu steuern. Dabei ist die Kontrollvorrichtung 244 gemäß einer Ausführungsform dazu ausgebildet, die Farbabgabevorrichtung 210 bei einer Positionierung der Zeicheneinheit 200 auf dem auf die Oberfläche 130 projizierten, ausgewählten Motiv 122 von 1 in Abhängigkeit von dem optischen Signal 120 zu aktivieren, und bei einer Positionierung der Zeicheneinheit 200 außerhalb des auf die Oberfläche 130 projizierten, ausgewählten Motivs 122 in Abhängigkeit von dem optischen Signal 120 die Farbabgabevorrichtung 210 zu deaktivieren. Darüber hinaus ist die Kontrollvorrichtung 244 alternativ hierzu gemäß einer weiteren Ausführungsform dazu ausgebildet, die Farbabgabevorrichtung 210, bei einer Positionierung der Zeicheneinheit 200 auf dem auf die Oberfläche 130 projizierten, ausgewählten Motiv 122 von 1 in Abhängigkeit von dem optischen Signal 120 zu deaktivieren, und bei einer Positionierung der Zeicheneinheit 200 außerhalb des auf die Oberfläche 130 projizierten, ausgewählten Motivs 122 in Abhängigkeit von dem optischen Signal 120 die Farbabgabevorrichtung 210 zu aktivieren. Darüber hinaus kann auch eine Einstelleinheit vorgesehen sein, die dazu ausgebildet ist, der Kontrollvorrichtung 244 eine jeweils gewünschte Betriebsart vorzugeben, die einer der beiden Ausführungsformen entspricht. Die Kontrollvorrichtung 244 ist dabei bevorzugt als Leiter- und/oder Steuerplatine ausgebildet.
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Zur Ermittlung einer jeweiligen Positionierung auf dem oder außerhalb des auf die Oberfläche 130 projizierten, ausgewählten Motivs 122 weist die Zeicheneinheit 200 bevorzugt einen optischen Sensor 227 auf. Der optische Sensor 227 ist dabei vorzugsweise an einem der Oberfläche 130 zugewandten Ende der Zeicheneinheit 200 angeordnet. Vorzugsweise ist der optische Sensor 227 nach Art eines Lichtsensors und/oder eines Lasersensors ausgebildet. Dabei ist dem optischen Sensor 227 vorzugsweise zumindest ein optischer Leiter 225 zugeordnet, der bevorzugt dazu ausgebildet ist, das optische Signal 120 zu erkennen und/oder ein Signal von der Oberfläche 130 an den optischen Sensor 227 zu leiten.
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Vorzugsweise ist der Kontrollvorrichtung 244 eine Betätigungseinheit 230 zugeordnet, die dazu ausgebildet ist, die Farbabgabevorrichtung 210 zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Die Betätigungseinheit 230 ist bevorzugt dazu ausgebildet, die Farbabgabevorrichtung 210 im aktivierten Zustand in einer Arbeitsposition, in der eine Farbabgabe auf die Oberfläche 130 möglich ist, anzuordnen und/oder die Farbabgabevorrichtung 210 im deaktivierten Zustand in einer Sperrposition, in der eine Farbabgabe auf die Oberfläche 130 verhindert wird, anzuordnen. Dabei ist die Betätigungseinheit 230 vorzugsweise nach Art einer Schwingspule ausgebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Betätigungseinheit 230 auch ein beliebig anderer elektrischer, mechanischer und/oder magnetischer Aktuator sein kann, z.B. ein Solenoid. Zur Farbabgabe weist die Farbabgabevorrichtung 210 vorzugsweise ein Farbausgabeelement 220 auf, dass vorzugsweise immer mit der Oberfläche 130 in Kontakt ist.
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Bevorzugt ist die Farbabgabevorrichtung 210 in der Arbeitsposition auf der Oberfläche 130, bzw. berührend mit dieser, angeordnet und in der Sperrposition von der Oberfläche 130 beabstandet angeordnet. Hierbei ist der Farbabgabevorrichtung 210 zum Vorspannen entweder in die Arbeitsposition und/oder die Sperrposition bzw. in Richtung eines Doppelpfeils 202, ein Federelement 215 zugeordnet.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Farbabgabevorrichtung 210 nach Art einer Tintenpatrone und/oder Farbpatrone ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Farbabgabevorrichtung 210 als Tintenpatrone und/oder Farbpatrone lediglich beispielhaften Charakter hat und nicht als Einschränkung der Erfindung zu sehen ist. So kann die die Farbabgabevorrichtung 210 auch für Lack, Kleber oder ein beliebiges anderes Fluid ausgebildet sein, wobei diese Fluide auch in einer Kapsel und/oder einem Reservoir angeordnet sein können, die innerhalb und/oder außerhalb der Zeicheneinheit 200 angeordnet sein können.
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Des Weiteren weist die Zeicheneinheit 200 vorzugsweise einen Akku 242 zur Stromversorgung auf. Jedoch kann die Zeicheneinheit 200 auch eine kabelgebundene Stromversorgung aufweisen.
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3 zeigt die Zeichenvorrichtung 100 mit der Projektionseinheit 110 und der Zeicheneinheit 200 von 1 bzw. 2. Dabei verdeutlicht 3 einen beispielhaften Aufbau der Projektionseinheit 110, wobei Daten, z.B. Bilder und/oder Motive zum Aufzeichnen auf die Oberfläche 130, beispielhaft über einen Dateneingang 310 an die Projektionseinheit 110 übertragen werden. In 1 werden die Daten illustrativ über ein am Dateneingang 310 angeschlossenes Datenkabel 114 übertragen.
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Des Weiteren weist die Projektionseinheit 110 bevorzugt eine Kontrolleinheit 320 auf, die dazu ausgebildet ist, die Erzeugung des optischen Signals 120 zu überwachen und aus den übertragenen Daten ein moduliertes Signal 324 zu erzeugen und an eine Signalabgabevorrichtung 340 zu leiten. Die Signalabgabevorrichtung 340 wiederum ist bevorzugt dazu ausgebildet, das modulierte Signal 324 in das optische Signal 120 zur Erzeugung des projizierten, ausgewählten Motivs 122 umzuwandeln. Dies kann vorzugsweise durch eine Optik mit zumindest einer Linse erfolgen. Dabei können unterschiedliche Technologien verwendet werden, z.B. LCD, DLP, LCOS, MEMS usw.
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Des Weiteren ist die Kontrolleinheit 320 bevorzugt dazu ausgebildet, ein moduliertes Signal 322 an eine vorzugsweise als Lichtquelle und/oder Laserquelle ausgebildete Signalquelle 330 zu senden. Die Signalquelle 330 kann dabei ein einfarbiges und/oder mehrfarbiges Lichtsignal, ein Lasersignal und/oder ein Infrarotsignal erzeugen. Bevorzugt erzeugt die Signalquelle 330 ein einfarbiges Lichtsignal.
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Die Signalquelle 330 ist bevorzugt dazu ausgebildet, ein moduliertes optisches Signal 332 an die Signalabgabevorrichtung 340 zu übertragen. Das modulierte optische Signal 332 ist vorzugsweise als moduliertes Lichtsignal und/oder Lasersignal ausgebildet.
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Bevorzugt ist das optische Signal 120 ein kombiniertes Signal aus dem modulierten optischen Signal 332 und dem modulierten Signal 324. Das modulierte optische Signal 332 visualisiert dabei bevorzugt das ausgewählte Motiv und das modulierte Signal 324 bildet vorzugsweise ein Steuersignal für die Zeicheneinheit 200 aus. Dabei sind die beiden Signale 332, 324 vorzugsweise überlagert angeordnet. Jedoch können auch zwei Signalabgabevorrichtungen ausgebildet sein, wobei jeder Signalabgabevorrichtung eines der beiden Signale 332, 324 abgibt.
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Darüber hinaus ist die Zeicheneinheit 200 bzw. der optische Sensor 227 bevorzugt dazu ausgebildet, das optische Signal 120, insbesondere das modulierte Signal 324, zu empfangen. Dabei empfängt der optische Sensor 227 vorzugsweise ein über den optischen Leiter 225 von 2 von der Oberfläche 130 zum optischen Sensor 227 geleitetes Signal 344. Bevorzugt entspricht das Signal 344 dem modulierten Signal 324. Der optische Sensor 227 gibt bevorzugt ein Signal an die Kontrollvorrichtung 244 ab. Die Kontrollvorrichtung 244 steuert in Abhängigkeit dieses Signals die Betätigungseinheit 230, die wiederum die Farbabgabevorrichtung 210 aktiviert und/oder deaktiviert. Dabei wird bei aktivierter Farbabgabevorrichtung 210 bevorzugt über einen Farbstrahl 346 zumindest eine Farbe auf die Oberfläche 130 aufgetragen.
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Wie oben beschrieben wird die Farbabgabevorrichtung 210 bevorzugt bei einer Positionierung der Zeicheneinheit 200 auf dem optischen Signal 120 oder außerhalb des optischen Signals 120 aktiviert. Darüber hinaus können unterschiedliche Bereiche des optischen Signals 120 z.B. für unterschiedliche Farben vorgesehen sein. Dabei kann eine Farbabgabe in unterschiedlichen Farben automatisch, d.h. ein Farbwechsel findet automatisch statt, oder manuell stattfinden.
