WO2003034323A1 - Vorrichtung zum erfassen und darstellen von bewegungen - Google Patents

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WO2003034323A1
WO2003034323A1 PCT/EP2002/011095 EP0211095W WO03034323A1 WO 2003034323 A1 WO2003034323 A1 WO 2003034323A1 EP 0211095 W EP0211095 W EP 0211095W WO 03034323 A1 WO03034323 A1 WO 03034323A1
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projection
reference point
sensor
movement
detecting
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PCT/EP2002/011095
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Frank Blaimberger
Matthias Schneider-Hufschmidt
Alexander Jarczyk
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the present invention relates to a device for detecting and displaying movements.
  • Such a device is known as a mobile radio terminal, for example from EP 907 278 A3.
  • the device according to this prior art comprises a pen-shaped object, by means of which certain movements can be carried out on a surface, for example writing movements. The movements are detected by means of a movement sensor and then analyzed, so that characters written with the device can be determined and further processed by radio transmission or the like.
  • the device according to this prior art has the disadvantage that it is relatively uncomfortable to use, in particular because the user does not immediately see the information which he has virtually written with the pen-shaped device.
  • a device is known from the prior art (see, for example, http: Wwww.anoto.com) under the registered trademark "Anoto", which is provided with an ink feed like a conventional pen for writing on a paper base.
  • the paper base is printed with a special pattern.
  • the pen also includes a camera that analyzes and records the movement of the pen based on the pattern printed on the paper.
  • This device has the disadvantage that, on the one hand, it has to be designed in such a way that the large amounts of data generated by the camera can be processed, which requires a great deal of effort in terms of data processing.
  • this device only works with the associated patterned paper, which makes it difficult to use.
  • a device for detecting and displaying movements comprising: position detection means for detecting the current position of a reference point of the device, data processing means for processing ⁇ ron with position data acquired with the position detection means and projection means for projecting a projection image of the detected and processed Position data on a surface, the data processing means taking into account a change in the current position of the reference point such that the projection image on the surface remains essentially stable in position and position.
  • the device is designed such that it detects the current position of the reference point of the device and the changes in this position without additional aids, such as, for example, patterned paper, and processes the acquired position data by the data processing means.
  • the position data can be acquired, for example, in such a way that the device is moved on a substantially flat surface, the plane being spanned by two axes of a coordinate system, for example the X and Y axes, and the third axis being essentially orthogonal to this Level stands.
  • the movement can then be recorded by recording the changes in the respective X, Y and Z coordinates.
  • the position data recorded during the movement of the device is then processed as a visible projection by the projection means.
  • An essential aspect of the invention is that the current movement of the device according to the invention is compensated for when projecting the acquired and processed position data on the surface, so that the projection image on the surface is essentially stable in position and position
  • a major advantage of this invention is that no additional aids, such as, for example, additional paper, are required for its use, and that the
  • the invention is designed in the form of a pin.
  • the invention is very handy and easy to move over the surface.
  • the reference point is formed by a pen tip, in particular by a pressure-stabilized pen tip.
  • This embodiment also enables an intuitively simple use of the device according to the invention, since a user can use the device like a conventional pen, the relevant movements being carried out with the pen tip.
  • the pressure stabilization can extend the life of the device according to the invention.
  • the pen tip can be formed with a low-friction, low-wear material.
  • the position detection means and / or the projection means are arranged at a location of the device near the pen tip.
  • the position detection means are designed with at least one optical sensor and / or with at least one mechanical sensor and / and with at least one acceleration sensor, and / or with a combination of these sensors. It is
  • the at least one sensor or the combination of sensors is designed such that at least movements on the surface, ie in the XY plane, preferably also movements orthogonal to the surface, ie along the Z axis become.
  • the invention can also provide that rotational movements about an axis orthogonal to the surface, that is, about an axis parallel to the Z axis, can also be detected.
  • the at least one optical sensor acts as an optical movement sensor for detecting a translatory movement of the reference point is executed. It can further be provided that the at least one optical sensor is designed to detect a rotational movement about an axis extending through the reference point.
  • the use of an optical sensor has the advantage that it works without contact and thus its mode of operation is not impaired by dirt or mechanical wear or damage.
  • optical sensors have a low power consumption, so that in the event that the device is designed to be autonomous with an accumulator, the standby time of the accumulator is not significantly reduced by the at least one optical sensor.
  • the position detection means it can further be provided that if a mechanical sensor is used, it is designed as a roll sensor for detecting a rolling movement on the surface.
  • Roll sensors are inexpensive and technically sophisticated available. However, it must be ensured that when using a roll sensor, mechanical contact with a sufficiently high contact pressure must always take place between the device according to the invention and the surface, so that the roll sensor can reliably detect the movements carried out.
  • an acceleration sensor is used in the context of the position detection means, it can be provided in a further development of the invention that it is designed as a rotation angle acceleration sensor or as a longitudinal acceleration sensor for detecting an acceleration of the reference point of the device.
  • a particularly simple embodiment of the data processing means results, for example, if they comprise a microprocessor in which all the steps for data processing can be carried out.
  • the microprocessor can be configurable, so that the device according to the invention can be adapted to specific needs of the user.
  • the projection means it can be provided that they are designed with at least one laser projector.
  • the laser projector can be designed as a monochrome laser projector.
  • the laser projector can also generate multi-color projection images.
  • the arrangement of the laser projector in contrast to the movement detection means, which are to be arranged as close as possible to the reference point of the device according to the invention, there are different possibilities. If the laser projector is designed, for example, in a miniaturized form, it is also possible to mount it near the reference point, in the exemplary embodiment mentioned above near the pen tip.
  • the projection can be carried out directly in the vicinity of the surface onto which the projection image is to be projected, while avoiding extensive beam paths.
  • shadow areas within the projection image can be largely suppressed.
  • the laser projector should be attached as far as possible in such a way that the shadow areas generated by the shadow of the pen tip are as far as possible not in the area in which current position data of a movement of the device according to the invention that has just taken place are displayed. Instead, shadowed areas thrown by the tip should be created within the laser projector.
  • "Projection" th projection surface of a movement of the device according to the invention.
  • the laser projector should be attached to the device according to the invention in such a way that it itself covers parts of the visible projection surface, in particular the projection image, to the smallest possible extent.
  • the projection means is designed with a plurality of laser projectors.
  • the laser projectors are arranged and cooperate in such a way that the project image is composed of sub-project images generated by individual projectors.
  • the projection surface that can be covered by these on the surface also increases.
  • the data processing means must then control each laser projector separately and supply them with movement data in such a way that subprojects emerge from the individual subproject areas. result in projection images which, when put together, show an essentially artifact-free projection image.
  • the projection means project the projection image onto the surface within a projection surface, with the projection surface moving further on the surface corresponding to the change in the current position of the reference point and the data processing
  • L0 processing means to achieve the position and position stability of the projection image on the surface move the projection image with a complementary movement opposite the change in the current position of the reference point within the projection surface.
  • the data processing means are designed with a device for character recognition, which changes the change in the current position of the reference point detected by the position detection means to match previous
  • the device is designed for wired or wireless communication with a remotely located base.
  • the stored and recorded position data in particular the recorded characters, can then be transmitted to the base, so that the above-mentioned text written down with the device can be transferred to the base, for example a computer or the like, and further processed there in the context of an editor can be.
  • the device according to the invention can compose messages, for example SMS (Short Message Service) messages, and to send them to the base.
  • SMS Short Message Service
  • the device has radio transmission means, in particular for transmitting the detected movement and / or the determined characters.
  • Radio transmission means can be based, for example, on the GSM (Global System for Mobile Communication) standard, the UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) standard or another mobile radio standard. It is also possible for the radio transmission means to be based on the DECT (Digital European Cordless Telecommunications) standard or the Bluetooth standard or on an IrDA interface.
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • the radio transmission means can be based on the DECT (Digital European Cordless Telecommunications) standard or the Bluetooth standard or on an IrDA interface.
  • Figure 1 is a perspective view of a first embodiment of the device according to the invention.
  • FIG. 2 shows an enlarged view of the lower region of the device according to FIG. 1;
  • Figure 3 shows the view of Figure 2 viewed from a different perspective;
  • FIG. 4 shows a perspective view of a second exemplary embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 5 is a perspective view of a third embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 6 is a perspective view of a fourth embodiment of the device according to the invention.
  • FIGS. 1 to 3 show a first exemplary embodiment of the device according to the invention, the device according to the invention being generally designated 10.
  • This is designed as a pin and comprises an essentially cylindrical shaft 12 and a conical tip 14.
  • the conical tip is provided at its lowest point in FIGS. 1 to 3 with a wear-resistant spherical body 16, for example made of metal or the like.
  • the wear-resistant spherical body 16 has a small diameter, for example of 1 mm, and is firmly seated on the conical tip 14.
  • a first extension 18 is arranged on the conical tip 14, and a spherical body 20 is attached to the tip distal end thereof.
  • a projector designed as a laser projector 21 Arranged in the spherical body 20 is a projector designed as a laser projector 21, which can cover a projection field delimited by dashed borders 22 on a surface spanned by the X and Y axes, the size of which is determined by the opening angle 1 ⁇ of the projector ,
  • a second extension 24, which is shown in FIG. 1, is arranged on the tip 14 of the device 10 on a side opposite the attachment point of the extension 18 Inclination of the device according to the invention is directed in space essentially orthogonally to the surface spanned by the X and Y axes.
  • an optical movement sensor 25 is accommodated, which detects movements of the device 10, in particular the spherical body 16, on the surface spanned by the X and Y axes by means of optical measurements by means of the
  • the device works in such a way that the shaft 12 with its tip 14 and the spherical body 16 is moved like a conventional pin on the plane spanned by the X and Y axes, for example, as shown in FIG. 1, individual letters 28, 30 to write.
  • This movement of the spherical body 20 on the surface spanned by the X and Y axes is detected by the motion sensor 25 accommodated in the extension 24 by means of the beam path 26 in a conventional manner for an optical sensor, for example by detecting a movement-dependent change in the Surface structure, and transmitted to a data processing unit 32.
  • the latter processes the recorded position data, subjects these various procedures, for example a character recognition processing procedure, and - as in the example case shown in FIG. 1 - comes to the conclusion that with the pen-shaped device 10 the letters "a" and "h" appear on the surface drawn from the X and Y axes.
  • the data processing unit 32 then outputs corresponding signals to the projector 21 positioned in the spherical body 20, which projects it, as exemplified by the
  • Rays 34 are shown, the letters captured by the data processing unit 32 within the projection surface 22 onto the surface spanned by the X and Y axes, so that a user gets the impression that he is moving the spherical body 20 onto the surface and Y-plane spanned surface would have written characters 28 and 30.
  • the data calculated by the data processing unit 32 are made available to the projector 21 housed in the spherical body 20 such that despite the movement 5 of the device 10 the characters 28 and 30 and possibly other characters written on the by the X- and Y-axis spanned surface remain stable and stable.
  • L5 and Y-axis spanned surface remain stable in position and position, so that the characters 28 and 30 within the projection field 22 move in the opposite direction to the movement of the device 10 from left to right in the direction from right to left.
  • FIG. 3 also shows that the projector 21 can only project with a very specific opening angle ⁇ of the outermost rays 23 1 and 23 2 , through which the projection field, which is delimited by the border 22, defines
  • FIG. 3 clearly shows that the tip 14 casts a conical shadow in the projection surface, which shadow cannot be reached by the projector 21.
  • the device 10 is energized by an accumulator 36 and a radio module 38 connected to the data processing unit for radio communication, in particular radio transmission of the detected position data or determined characters, with a
  • Figure 4 now shows a second embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals are used as in the description of the first exemplary embodiment with reference to FIGS. 1 to 3, but preceded by the number 1.
  • the section of the device 110 according to the invention shown in FIG. 4 shows only a part of the tip 114 which, as already explained with reference to FIG. 1, carries the extension 124.
  • the position detection sensor 125 is accommodated.
  • the rays 126 for position detection emanate from this position detection sensor 125.
  • the extension 118 is not attached directly to the tip 114 at an opposite location in the extension 124, but rather is attached to the extension 124 itself.
  • extension 118 and the spherical body 120 attached to the free end thereof, in which the projector 121 is positioned do not obscure the view of the characters written in the projection field 122. Rather, the extension 124 as well as the extension 118 with its spherical body 120 lie in an area which is in any case covered when the device 110 according to the invention is inclined by the tip 114 and the shaft (not shown), so that a user can use it alone the pen dimensions have a slightly restricted view of the surface to be written on, as is the case with a conventional pen.
  • the mode of operation of the device according to the invention in accordance with the second embodiment - as shown in FIG. 4 - essentially corresponds to the mode of operation in accordance with the first embodiment.
  • the situation with respect to the shadow cast changes compared to the first exemplary embodiment.
  • a reduced shadow cast within the projection field 122 by the tip 114 is to be expected compared to the first exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3.
  • FIG. 5 now shows a third exemplary embodiment of the present invention, which is based on the exemplary embodiment as shown in FIG. 4. Again, the same reference numerals are used as for the description of the exemplary embodiments according to FIGS. 1 to 4, but preceded by the number 2.
  • extension 224 which extends downward from tip 214, in addition to extension 118 with its spherical body 220, a further extension 240 with a further spherical body 242 is arranged, a further projector being accommodated in the spherical body 242.
  • the two extensions 220 and 240 are attached to the extension 224 such that their longitudinal axes form an acute angle with one another. It is thereby achieved that the two projectors (not shown) assigned to the spherical bodies 220 and 242 generate two proction fields, the boundaries of which are partially shown in FIG. 5 by the two lines 222 and 244.
  • These two projection surfaces form partial surfaces of a total projection surface which can be used to display the projection image, in particular to display the characters 228 and 230.
  • the two projection partial areas partially overlap.
  • the advantage of the exemplary embodiment shown in FIG. 5 lies in the fact that the total projection area formed by the partial projection areas is larger than is possible with a single projector, and thus that larger-scale pro ection picture and ultimately a larger number of characters can be displayed.
  • FIG. 6 now shows a fourth exemplary embodiment of the present invention, which is based on the third exemplary embodiment according to FIG. 5. Again, the same reference numerals are used as in the previous description, but preceded by the number 3.
  • the representation according to FIG. 6 corresponds to a perspective view in the writing direction. Again, only the tip 314 of the device 310 according to the invention is shown. The difference from the third embodiment shown in FIG. 5 in the fourth embodiment shown in FIG. 6 is that the lower part of the tip 314 was reduced in volume by recesses 350 and 352, so that the shadow cast by the tip 314 within the overall projection field - defined by lines 322 and 344 - gets smaller.
  • the mode of operation of the exemplary embodiment according to FIG. 6 corresponds to that of the exemplary embodiment according to FIG. 5, that is to say two projectors, which are accommodated in the spherical bodies 320 and 342, are used to produce two partial projection surfaces which result in an overall projection surface.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 1 (10; 110; 210; 310) zum Erfassen und Darstellen von Bewegungen, umfassend: Positionserfassungsmittel (24; 125) zum Erfassen der gegenwärtigen Position eines Bezugspunkts (16; 116; 216; 316) der Vorrichtung (10; 110; 210; 310), Datenverarbeitungsmittel (32) zum Verarbeiten von mit den Positionserfassungsmittel (25; 125) erfassten Positionsdaten und Projektionsmitteln (21; 121) zum Projizieren eines Projektionsbildes (28; 30) der erfassten und verarbeiteten Positionsdaten auf eine Oberfläche (XY-Ebene),wobei die Datenverarbeitungsmittel (32) eine Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes (16; 116; 216; 316) derart berücksichtigen, dass das Projektionsbild (28, 30) auf der Oberfläche (XY-Ebene) im Wesentlichen orts- und lagestabil bleibt.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zum Erfassen und Darstellen von Bewegungen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfassen und Darstellen von Bewegungen.
Eine derartige Vorrichtung ist - ausgeführt als Mobilfunk- Endgerät - beispielsweise aus der EP 907 278 A3 bekannt. Die Vorrichtung gemäß diesem Stand der Technik umfasst einen stiftförmigen Gegenstand, mittels welchem auf einer Oberfläche bestimmte Bewegungen ausgeführt werden können, beispielsweise Schreibbewegungen. Die Bewegungen werden mittels eines Bewegungssensors erfasst und anschließend analysiert, so dass mit der Vorrichtung geschriebene Zeichen ermittelt werden können und durch Funkübertragung oder dergleichen weiterverarbeitet werden können. Die Vorrichtung gemäß diesem Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass sie verhältnismäßig unkomfortabel zu bedienen ist, insbesondere deshalb, weil der Benutzer die von ihm mit der stiftförmigen Vorrichtung virtuell geschriebene Information nicht unmittelbar sieht.
Ferner ist aus dem Stand der Technik (siehe beispielsweise http:Wwww.anoto.com) eine Vorrichtung unter der eingetrage- nen Marke "Anoto" bekannt, welche wie ein herkömmlicher Stift zum Beschreiben einer Papierunterlage mit einer Tintenzuführung versehen ist. Die Papierunterlage ist mit einem besonderen Muster bedruckt. Der Stift umfasst ferner nahe seiner Schreibspitze eine Kamera, welche die Stiftbewegung anhand des auf dem Papier aufgedruckten Musters analysiert und aufzeichnet. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie einerseits so ausgelegt werden muss, dass die von der Kamera erzeugten großen Datenmengen verarbeitet werden können, was einen großen Aufwand hinsichtlich der Datenverarbeitung erfor- dert. Andererseits funktioniert diese Vorrichtung lediglich mit dem jeweils zugehörigen gemusterten Papier, was deren Einsatz erschwert. Es ist demgegenüber eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art bereitzustellen, welche bei einfacher und komfortabler Bedienung und bei gleichzeitiger Darstellung der ausgeführten Bewegungen eine zuverlässige Bewegungserfassung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Erfassen und Darstellen von Bewegungen gelöst, umfassend: - Positionserfassungsmittel zum Erfassen der gegenwärtigen Position eines Bezugspunkts der Vorrichtung, Datenverarbeitungsmittel zum Verarbeiten λron mit den Positionserfassungsmittel erfassten Positionsdaten und Pro ektionsmitteln zum Projizieren eines Projektionsbil- des der erfassten und verarbeiteten Positionsdaten auf eine Oberfläche, wobei die Datenverarbeitungsmittel eine Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes derart berücksichtigen, dass das Projektionsbild auf der Oberfläche im wesentlichen orts- und lagestabil bleibt.
Die Vorrichtung ist derart ausgebildet, dass sie ohne zusätzliche Hilfsmittel, wie beispielsweise gemustertes Papier, durch die Positionserfassungsmittel die gegenwärtige Position des Bezugspunkts der Vorrichtung sowie die Veränderungen dieser Position erfasst und durch die Datenverarbeitungsmittel die erfassten Positionsdaten verarbeitet. Die Positionsdatenerfassung kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Vorrichtung auf einer im Wesentlichen ebenen Oberfläche bewegt wird, wobei die Ebene durch zwei Achsen eines Koordinatensystems, beispielsweise die X- und die Y-Achse aufgespannt wird, und wobei die dritte Achse im Wesentlichen orthogonal zu dieser Ebene steht. Die Bewegungserfassung kann dann durch Erfassung der Änderungen der jeweiligen X-, Y- und Z- Koordinaten erfolgen. Die während der Bewegung der Vorrichtung erfassten Positionsdaten werden dann nach der Verarbeitung über die Projektionsmittel als sichtbares Projektions- bild auf die Oberfläche projiziert, so dass der Benutzer auf Grund der Projektion der erfassten und verarbeiteten Positionsdaten auf der Oberfläche den Eindruck erhält, dass er während der von ihm ausgeführten Bewegungen auf der Oberfläche 5 beispielsweise Tinte hinterlassen hat. Tatsächlich handelt es sich jedoch um ein "virtuelles Schreiben", da das Projektionsbild nach Entfernen der Vorrichtung von der Oberfläche mit entfernt wird.
.0 Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass die gegenwärtige Bewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Projektion der erfassten und verarbeiteten Positionsdaten auf der Oberfläche kompensiert wird, so dass das Projektionsbild auf der Oberfläche im Wesentlichen orts- und lagestabil
.5 bleibt. Es ist darauf hinzuweisen, dass sich zwar die Projektionsmittel mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Bewegung auf der Oberfläche mitbewegen, diese Bewegung der Projektionsmittel jedoch von den Datenverarbeitungsmitteln für die Projektion der Projektionsdaten auf die Oberfläche
!0 durch die vorstehend angesprochene Kompensation eliminiert wird. Dadurch ist es möglich, dass ein Benutzer der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einer Oberfläche Schreibbewegungen ausführt, wobei diese Schreibbewegungen in Echtzeit er- fasst und durch Projektion auf der Oberfläche dargestellt
!5 werden, so dass der Benutzer den Eindruck erhält, er würde tatsächlich auf der Oberfläche schreiben oder zeichnen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung liegt darin, dass für deren Verwendung keine Zusatzhilfsmittel, wie beispielsweise zusätzliches Papier erforderlich ist, und dass die vollzoge-
10 nen Bewegungen durch das Projektionsbild dem Benutzer sichtbar dargestellt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass diese in Form eines Stiftes ausgeführt ist. Dadurch ist 15 die Erfindung sehr handlich und einfach über die Oberfläche zu bewegen. Ferner kann vorgesehen sein, dass der Bezugspunkt von einer Stiftspitze, insbesondere von einer druckstabilisierten Stiftspitze, gebildet ist. Auch diese Ausführungsform ermöglicht eine intuitiv einfache Nutzung der erfindungsgemäßen 5 Vorrichtung, da ein Benutzer die Vorrichtung wie einen herkömmlichen Stift nutzen kann, wobei die maßgeblichen Bewegungen mit der Stiftspitze ausgeführt werden. Die Druckstabilisierung kann die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtung verlängern. Beispielsweise kann die Stiftspitze mit ei- L0 nem gleitgünstigem und verschleißarmen Material ausgebildet sein.
Um eine hinreichend gute Positionserfassung bei der als Stift mit Stiftspitze ausgeführten erfindungsgemäßen Vorrichtung zu L5 gewährleisten, kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Positionserfassungsmittel oder/und die Projektionsmittel an einer der Stiftspitze nahen Stelle der Vorrichtung angeordnet sind.
10 Hinsichtlich der Positionserfassungsmittel kann vorgesehen sein, dass diese mit wenigstens einem optischen Sensor oder/und mit wenigstens einem mechanischen Sensor oder/und mit wenigstens einem Beschleunigungssensor, oder/und mit einer Kombination dieser Sensoren ausgeführt sind. Es ist dar-
_5 auf zu achten, dass der wenigstens eine Sensor bzw. die Kombination von Sensoren derart ausgebildet ist, dass zumindest Bewegungen auf der Oberfläche, also in der X-Y-Ebene, vorzugsweise auch Bewegungen orthogonal zu der Oberfläche, also entlang der Z-Achse, erfasst werden. In einer Weiterbildung
30 der Erfindung kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass auch Rotationsbewegungen um eine zur Oberfläche orthogonale Achse, also um eine zur Z-Achse parallele Achse, erfasst werden können.
35 Hinsichtlich des wenigstens einen optischen Sensors kann vorgesehen sein, dass dieser als optischer Bewegungssensor zur Erfassung einer translatorischen Bewegung des Bezugspunktes ausgeführt ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine optische Sensor zur Erfassung einer rotatorischen Bewegung um eine sich durch den Bezugspunkt erstreckende Achse ausgeführt ist. Die Verwendung eines optischen Sensors hat den Vorteil, dass dieser berührungslos arbeitet und somit dessen Funktionsweise auch nicht durch Verschmutzung oder mechanische Abnutzung bzw. Beschädigung beeinträchtigt wird. Ferner weisen optische Sensoren einen niedrigen Stromverbrauch auf, so dass für den Fall, dass die Vorrichtung autark mit einem Akkumulator ausgeführt ist, die Bereitschaftszeit des Akkumulators durch den wenigstens einen optischen Sensor nicht nennenswert reduziert wird.
Hinsichtlich der Positionserfassungsmittel kann weiter vorge- sehen sein, dass für die Verwendung eines mechanischen Sensors dieser als Rollsensor zur Erfassung einer Abrollbewegung auf der Oberfläche ausgeführt ist. Rollsensoren sind kostengünstig und technisch ausgereift verfügbar. Es ist jedoch darauf zu achten, dass bei Verwendung eines Rollsensors stets ein mechanischer Kontakt mit hinreichend hohem Anpressdruck zwischen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der Oberfläche erfolgen muss, damit der Rollsensor zuverlässig die ausgeführten Bewegungen erfassen kann.
Verwendet man einen Beschleunigungssensor im Rahmen der Positionserfassungsmittel, so kann in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass dieser als Drehwinkel-Beschleunigungssensor oder als Longitudinal-Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Beschleunigung des Bezugspunktes der Vorrich- tung ausgeführt ist.
Ferner ist es möglich, wie vorstehend bereits angesprochen, verschiedene hybride Kombinationen der vorstehend angesprochenen Sensortypen zu verwenden, beispielsweise eine Kombina- tion aus einem Roll- oder optischen Sensor ohne Rotationserfassung um die Z-Achse oder eine dazu parallele Achse sowie einem Drehwinkel-Beschleunigungssensor zur zusätzlichen Erfassung der Rotation um die Z-Achse.
Eine besonders einfache Ausgestaltung der Datenverarbeitungs- mittel ergibt sich beispielsweise dann, wenn diese einen Mikroprozessor umfassen, in welchem sämtliche Schritte zur Datenverarbeitung ausgeführt werden können. Gewünschtenfalls kann der Mikroprozessor konfigurierbar sein, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung an bestimmte Bedürfnisse des Be- nutzers anpassbar ist.
Hinsichtlich der Projektionsmittel kann vorgesehen sein, dass diese mit wenigstens einem Laserprojektor ausgeführt sind. Der Laserpro ektor kann in einer einfacheren Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als monochromer Laserprojektor ausgebildet sein. Bei einer komfortableren Ausführung kann der Laserprojektor auch mehrfarbige Projektionsbilder erzeugen. Hinsichtlich der Anordnung des Laserprojektors gibt es im Gegensatz zu den Bewegungserfassungsmitteln, welche mög- liehst nahe dem Bezugspunkt der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzuordnen sind, unterschiedliche Möglichkeiten. Führt man den Laserprojektor beispielsweise in miniaturisierter Form aus, so ist es möglich, diesen ebenfalls nahe des Bezugspunktes, in dem vorstehend angesprochenen Ausführungsbeispiel na- he der Stiftspitze, anzubringen. Dies hat den Vorteil, dass die Projektion unter Vermeidung raumgreifender Strahlengänge unmittelbar in der Nähe der Oberfläche erfolgen kann, auf welche das Projektionsbild projiziert werden soll. Dadurch können Schattenbereiche innerhalb des Projektionsbildes weit- gehend unterdrückt werden. In diesem Zusammenhang ist jedoch darauf hinzuweisen, dass der Laserpro ektor möglichst derart anzubringen ist, dass die durch einen Schattenwurf der Stiftspitze erzeugten Schattenbereiche möglichst nicht in dem Bereich liegen, in welchem aktuelle Positionsdaten einer gerade erfolgten Bewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt werden. Stattdessen sollten durch die Spitze geworfene Schattenbereiche innerhalb der von dem Laserprojektor erzeug- ten Proj ektions fläche einer Bewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung "vorauseilen" . Ferner ist zu beachten, dass der Laserproj ektor derart an der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzubringen ist , dass er selber in möglichst geringem Maße Teile der sichtbaren Proj ektionsfläche , insbesondere des Proj ektionsbildes abdeckt .
Möchte man den Laserproj ektor allerdings nicht nahe dem Bezugspunkt , insbesondere der Stiftspitze , anordnen, beispiels- weise deshalb, weil der Laserproj ektor nicht als miniaturisierter Laserproj ektor ausgeführt werden soll oder weil ein Einschränkung der Sicht auf die Proj ektionsfläche ( „Sichtschattens " ) vermieden werden soll , so ist es möglich, dem Laserproj ektor ein optisches Über tragungs System, insbesondere eine Linsenanordnung oder/und Lichtleitmittel oder/und Spiegelanordnungen oder dergleichen, zur Proj ektion des Proj ektionsbildes auf die Oberfläche zuzuordnen . Durch das optische Über tragungs syste können die für die Proj ektion erforderlichen Strahlengänge von dem Laserproj ektor zu der als Proj ek- tionsschirm dienenden Oberfläche übertragen werden . Eine derartige Aus führungs form kann beispielsweise durch Verzicht auf einen kostenintensiveren miniaturisierten Laserproj ektor kostengünstiger ausfallen .
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Proj ektionsmittel mit einer Mehrzahl von Laserproj ektoren ausgeführt ist . In diesem Zusammenhang ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Laserproj ektoren derart angeordnet sind und derart zusammenwirken, dass das Pro- j ektionsbild aus von einzelnen Proj ektoren erzeugten Teilproj ektionsbildern zusammengesetzt ist . Auf diese Art und Weise kann ein größeres Proj ektionsbild generiert werden, da mit einer Mehrzahl an Laserproj ektoren auch die von diesen auf der Oberfläche abdeckbare Proj ektionsfläche größer wird . Die Datenverarbeitungsmittel müssen dann j eden Laserproj ektor gesondert ansteuern und derart mit Bewegungsdaten versorgen, dass sich aus den einzelnen Teilproj ektionsflächen Teilpro- jektionsbilder ergeben, welche zusammengesetzt ein im wesentlichen artefaktfreies Projektionsbild zeigen.
In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann 5 vorgesehen sein, dass die Projektionsmittel das Projektionsbild innerhalb einer Projektionsfläche auf die Oberfläche projizieren, wobei weiter sich die Projektionsfläche auf der Oberfläche korrespondierend zu der Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes bewegt und wobei die Datenverar-
L0 beitungsmittel zum Erreichen der Orts- und Lagestabilität des Projektionsbildes auf der Oberfläche das Projektionsbild mit einer der Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes entgegengesetzten Komplementärbewegung innerhalb der Projektionsfläche bewegen. Dieses Ausführungsform geht detail-
L5 lierter auf die vorstehend allgemein angesprochene Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein, dass sich die Projektionsfläche auf Grund der Bewegung des wenigstens einen Laserprojektors mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf der Oberfläche bewegt. Um nun zu vermeiden, dass sich das Projek-
10 tionsbild der erfassten und verarbeiteten Positionsdaten mitbewegt, erfolgt die Komplementärbewegung des Projektionsbildes und somit die Kompensation der Vorrichtungsbewegung innerhalb des Projektionsbildes.
.5 In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Datenverarbeitungsmittel mit einer Einrichtung zur Zeichenerkennung ausgebildet sind, welche die von den Positi- onserfassungsmitteln erfasste Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes auf eine Übereinstimmung mit vorbe-
30 stimmten Zeichen untersucht und dieser bei wesentlicher Übereinstimmung wenigstens ein Zeichen zuordnet. Somit ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dieser, insbesondere mit dem Bezugspunkt, geschriebene Schriftzeichen erkennt und weiterverarbeitet. Beispielsweise kann mit der
35 erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Text geschrieben werden. Dieser kann zeichenweise erkannt und weiterverarbeitet wer- den, beispielsweise abgespeichert oder als Befehl eines Bedienungsmenüs interpretiert werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass diese zur kabelgebundenen oder kabellosen Kommunikation mit einer entfernt angeordneten Basis ausgebildet ist. Die gespeicherten und erfassten Positionsdaten, insbesondere die erfassten Zeichen können dann an die Basis übertragen werden, so dass der vorstehend angesprochene mit der Vorrichtung nie- dergeschriebene Text an die Basis, beispielsweise einem Computer oder dergleichen, übertragen werden kann und dort im Rahmen eines Editors weiterverarbeite werden kann. Gleichermaßen ist es möglich, mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Nachrichten, beispielsweise SMS (Short Message Service) - Nachrichten, zu verfassen und diese an die Basis zu versenden.
Ferner kann in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung Funkübertragungsmittel auf- weist, insbesondere zur Übertragung der erfassten Bewegung oder/und der ermittelten Zeichen. Funkübertragungsmittel können beispielsweise auf dem GSM (Global System for Mobile Com- munication) -Standard, dem UMTS (Universal Mobile Telecommuni- cation System) -Standard oder einem anderen Mobilfunkstandard beruhen. Auch ist es möglich, dass die Funkübertragungsmittel auf dem DECT (Digital European Cordless Telecommunications) - Standard oder dem Bluetooth-Standard oder auf einer IrDA- Schnittstelle beruhen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren beispielhaft erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 2 eine vergrößerte Ansicht des unteren Bereichs der Vorrichtung gemäß Figur 1 ; Figur 3 die Ansicht gemäß Figur 2 betrachtet aus einer anderen Perspektive;
Figur 4 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausfüh- rungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
Figur 6 eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In den Figuren 1, 2 und 3 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung allgemein mit 10 bezeichnet ist. Diese ist als Stift ausgebildet und umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Schaft 12 sowie eine kegelförmige Spitze 14. Die kegelförmige Spitze ist an ihrem in den Figuren 1 bis 3 tiefstliegenden Punkt mit einem verschleißfesten Kugelkörper 16, beispielsweise aus Metall oder dergleichen, versehen. Der verschleißfeste Kugelkörper 16 hat einen kleinen Durchmesser, beispielsweise von 1mm, und sitzt fest auf der kegel- förmigen Spitze 14.
An der kegelförmigen Spitze 14 ist ein erster Fortsatz 18 angeordnet, an dessen spitzenfernem Ende ein sphärischer Körper 20 angebracht ist. In dem sphärischen Körper 20 ist ein als Laserprojektor 21 ausgebildeter Beamer angeordnet, welcher auf einer von der X- und Y-Achse aufgespannten Oberfläche ein durch strichlierte Umrandung 22 eingegrenztes Projektionsfeld, dessen Größe sich durch den Öffnungswinke1 α des Projektors bestimmt, durch Projektion abdecken kann. Ferner ist an der Spitze 14 der Vorrichtung 10 an einer zu der Anbringstelle des Fortsatzes 18 entgegengesetzten Seite ein zweiter Fortsatz 24 angeordnet, welcher bei der in Figur 1 gezeigten Schrägstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Raum im Wesentlichen orthogonal zu der von der X- und Y-Achse aufgespannten Oberfläche gerichtet ist. In dem Fortsatz 24 ist ein optischer Bewegungssensor 25 aufgenommen, der durch optische Messungen vermittels des Strahlengangs 26 Bewegungen der Vorrichtung 10, insbesondere des Kugelkörpers 16 auf der durch die X- und Y-Achse aufgespannten Oberfläche erfasst.
Die Vorrichtung funktioniert derart, dass der Schaft 12 mit seiner Spitze 14 und dem Kugelkörper 16 wie ein herkömmlicher Stift auf der von der X- und Y-Achse aufgespannten Ebene bewegt wird, um beispielsweise, wie in Figur 1 dargestellt, einzelne Buchstaben 28, 30 zu schreiben. Diese Bewegung des sphärischen Körpers 20 auf der durch die X- und Y-Achse auf- gespannten Oberfläche wird durch den in dem Fortsatz 24 aufgenommenen Bewegungssensor 25 vermittels des Strahlengangs 26 in für einen optischen Sensor herkömmlicher Weise erfasst, beispielsweise durch Erfassung einer bewegungsabhängigen Veränderung der Oberflächenstruktur, und an eine Datenverarbei- tungseinheit 32 übertragen. Diese verarbeitet die erfassten Positionsdaten, unterzieht diese verschiedenen Prozeduren, beispielsweise einer Zeichenerkennungs-Verarabeitungsprozedur und kommt - wie in dem in Figur 1 gezeigten Beispielsfall - zu dem Ergebnis, dass mit der mit stiftförmigen Vorrichtung 10 die Buchstaben „a" und „h" auf die von der X- und Y-Achse aufgespannte Oberfläche gezeichnet wurden.
Die Datenverarbeitungseinheit 32 gibt dann entsprechende Signale an den in dem sphärischen Körper 20 positionierten Pro- jektor 21. Dieser projiziert, wie beispielhaft durch die
Strahlen 34 dargestellt, die von der Datenverarbeitungseinheit 32 erfassten Buchstaben innerhalb der Projektionsfläche 22 auf die von X- und Y-Achse aufgespannte Oberfläche, so dass ein Benutzer den Eindruck erhält, dass er mit dem sphä- rischen Körper 20 auf die von der X- und Y-Ebene aufgespannte Oberfläche die Zeichen 28 und 30 geschrieben hätte. Bei jeder Bewegung der Vorrichtung 10, welche von den im Fortsatz 24 aufgenommenen Positionserfassungsmitteln 25 erfasst wird, werden die von der Datenverarbeitungseinheit 32 berechneten Daten derart dem in dem sphärischen Körper 20 untergebrachten Projektor 21 bereitgestellt, dass dieser trotz der Bewegung 5 der Vorrichtung 10 die Zeichen 28 und 30 und ggf. weitere geschriebene Zeichen auf der von der X- und Y-Achse aufgespannten Oberfläche ortsstabil und lagestabil verharren. Mit anderen Worten wird die bei einer Schreibbewegung durchgeführte Verlagerung der stiftförmigen Vorrichtung 10 innerhalb der X-
L0 und Y-Ebene von in Figur 1 links nach rechts derart bei der Projektion berücksichtigt, dass trotz der korrespondierenden Bewegung des in dem sphärischen Körper 20 untergebrachten Projektors 21 und damit der korrespondierenden Bewegung des Projektionsfeldes 22 die Zeichen 28 und 30 auf der von der X-
L5 und Y-Achse aufgespannten Oberfläche orts- und lagestabil bleiben, so dass sich die Zeichen 28 und 30 innerhalb des Projektionsfeldes 22 entgegengesetzt zu der Bewegung der Vorrichtung 10 von links nach rechts in Richtung von rechts nach links bewegen.
20
Figur 3 ist noch zu entnehmen, dass der Projektor 21 nur mit einem ganz bestimmten Öffnungswinkel α der äußersten Strahlen 23ι und 232 projizieren kann, durch welche das Projektionsfeld, welches durch die Umrandung 22 begrenzt ist, defi-
25 niert wird. Ferner ist Figur 3 deutlich zu entnehmen, dass die Spitze 14 einen kegelförmigen Schatten in die Projektionsfläche wirft, welcher Schatten von dem Projektor 21 nicht erreicht werden kann.
30 Ferner ist noch darauf hinzuweisen, dass die Vorrichtung 10 von einem Akkumulator 36 energetisch versorgt wird und ein mit der Datenverarbeitungseinheit verbundenes Funkmodul 38 zur Funkkommunikation, insbesondere Funkübertragung der erfassten Positionsdaten oder ermittelten Zeichen, mit einer
35 Basistation aufweist. Figur 4 zeigt nun ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Es werden dieselben Bezugszeichen wie vorangehend bei der Beschreibung des ersten Ausführungsbei- spiels anhand der Figuren 1 bis 3 verwendet, jedoch mit der Ziffer 1 vorangestellt.
Zur Vermeidung von Wiederholungen werden lediglich die wesentlichen Unterschiede zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben. Der in Figur 4 gezeigte Ausschnitt der erfindungs- gemäßen Vorrichtung 110 zeigt lediglich einen Teil der Spitze 114, welche, wie mit Bezug auf Figur 1 bereits erläutert, den Fortsatz 124 trägt. In diesem Fortsatz ist entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 bis 3 der Po- sitionserfassungssensor 125 aufgenommen. Von diesem Positi- onserfassungssensor 125 gehen die Strahlen 126 zur Positionserfassung aus . Im Unterschied zu dem mit Bezug auf die Figuren 1 bis 3 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ist der Fortsatz 118 nicht unmittelbar an der Spitze 114 an einer im Fortsatz 124 entgegengesetzten Stelle angebracht, sondern an dem Fortsatz 124 selbst angebracht. Dadurch wird erreicht, dass der Fortsatz 118 sowie der an dessen freien Ende angebrachte sphärische Körper 120, in welchem der Projektor 121 positioniert ist, nicht die Sicht auf die in dem Projektionsfeld 122 geschriebenen Zeichen verdeckt. Vielmehr liegen so- wohl der Fortsatz 124 als auch der Fortsatz 118 mit seinem sphärischen Körper 120 in einem Bereich, welcher bei Schrägstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 110 ohnehin von der Spitze 114 und dem nicht gezeigten Schaft bedeckt ist, so dass ein Nutzer dieselbe, allein durch die Stiftabmessungen geringfügig eingeschränkte Sicht auf die zu beschreibende 0- berflache hat, wie dies bei einem herkömmlichen Schreibstift der Fall ist.
Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel - wie in Figur 4 gezeigt - entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass durch die Art der Anbringung des Fortsatzes 118 mit dem den Projektor 121 tragenden sphärischen Körper 120 sich gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel veränderte Verhältnisse hinsichtlich des Schattenwurfs ergeben. Bei der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform ist ein gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 1 bis 3 verringerter Schattenwurf innerhalb des Projektionsfeldes 122 durch die Spitze 114 zu erwarten.
Figur 5 zeigt nun ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches sich an dem Ausführungsbeispiel, wie es in Figur 4 gezeigt ist, anlehnt. Wiederum werden dieselben Bezugszeichen wie für die Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der Figuren 1 bis 4 verwendet, jedoch mit der Ziffer 2 vorangestellt.
Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 liegt darin, dass an dem Fortsatz 224, welcher sich von Spitze 214 aus in Richtung nach unten erstreckt, neben dem Fort- satz 118 mit seinem sphärischen Körper 220 ein weiterer Fortsatz 240 mit einem weiteren sphärischen Körper 242 angeordnet ist, wobei in dem sphärischen Körper 242 ein weiterer Projektor aufgenommen ist. Die beiden Fortsätze 220 und 240 sind derart an dem Fortsatz 224 angebracht, dass ihre Längsachsen einen spitzen Winkel miteinander einschließen. Dadurch wird erreicht, dass die beiden den sphärischen Körpern 220 und 242 zugeordneten Projektoren (nicht gezeigt) zwei Pro ektionsfelder erzeugen, deren Grenzen in Figur 5 durch die beiden Linien 222 und 244 teilweise dargestellt sind. Diese beiden Projektionsflächen bilden Teilflächen einer Projektionsgesamtfläche, die zur Darstellung des Pro ektionsbildes, insbesondere zur Darstellung der Zeichen 228 und 230 genutzt werden kann. Die beiden Projektionsteilflächen überlappen sich teilweise. Der Vorteil des in Figur 5 gezeigten Ausführungs- beispiels liegt darin, dass die von den Projektionsteilflächen gebildete Gesamtprojektionsfläche größer ist als dies mit einem einzigen Projektor möglich ist, und dass somit ein großflächigeres Pro ektionsbild und letztendlich eine größere Zeichenzahl dargestellt werden kann.
Figur 6 zeigt nun ein viertes Ausführungsbeispiel der vorlie- genden Erfindung, welches sich an das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 anlehnt. Wiederum werden dieselben Bezugszeichen wie in der vorangehenden Beschreibung verwendet, jedoch mit der Ziffer 3 vorangestellt.
Die Darstellung gemäß Figur 6 entspricht einer perspektivischen Ansicht in Schreibrichtung. Wiederum ist nur die Spitze 314 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 310 gezeigt. Der Unterschied zu der in Figur 5 gezeigten dritten Ausführungsform liegt bei der in Figur 6 gezeigten vierten Ausführungsform darin, dass der untere Teil der Spitze 314 durch Aussparungen 350 und 352 volumenreduziert wurde, so dass der Schattenwurf durch die Spitze 314 innerhalb des Gesamtprojektionsfeldes - definiert durch die Linien 322 und 344 - kleiner wird.
Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6 entspricht der des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 5, das heißt, es werden mit zwei Projektoren, die in den sphärischen Körpern 320 und 342 aufgenommen sind, zwei Teilprojektionsflächen erzeugt, die eine Gesamtprojektionsfläche ergeben.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) zum Erfassen und Darstel- len von Bewegungen, umfassend:
Positionserfassungsmittel (24; 125) zum Erfassen der gegenwärtigen Position eines Bezugspunkts (16; 116; 216; 316) der Vorrichtung (10; 110; 210; 310), Datenverarbeitungsmittel (32) zum Verarbeiten von mit den Positionserfassungsmittel (25; 125) erfassten Positionsdaten und
Projektionsmitteln (21; 121) zum Projizieren eines Projektionsbildes (28; 30) der erfassten und verarbeiteten Positionsdaten auf eine Oberfläche (XY-Ebene) , wobei die Datenverarbeitungsmittel (32) eine Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes (16; 116; 216; 316) derart berücksichtigen, dass das Projektionsbild (28, 30) auf der Oberfläche (XY-Ebene) im Wesentlichen orts- und lagestabil bleibt.
2. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 1, wobei diese in Form eines Stiftes ausgeführt ist.
3. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 2, wobei der Bezugspunkt (16; 116; 216; 316) von einer Stiftspitze, insbesondere von einer druckstabilisierten Stiftspitze, gebildet ist.
4. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 3, wobei die Positionserfassungsmittel (25; 125) oder/und die Projektionsmittel (21; 121) an einer der Stiftspitze nahen Stelle der Vorrichtung (10; 110; 210; 310) angeordnet sind.
5. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der vorangehen- den Ansprüche, wobei die Positionserfassungsmittel mit wenigstens einem optischen Sensor (25; 125) oder/und mit wenigstens einem mecha- nischen Sensor oder/und mit wenigstens einem Beschleunigungs- sensor, oder/und mit einer Kombination dieser Sensoren ausgeführt sind.
6. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 5, wobei der wenigstens eine optische Sensor (25; 125) als optischer Bewegungssensor zur Erfassung einer translatorischen Bewegung des Bezugspunktes (16; 116; 216; 316) ausgeführt ist.
7. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 5 oder 6, wobei der wenigstens eine optische Sensor (25; 125) zur Erfassung einer rotatorischen Bewegung um eine sich durch den Bezugspunkt (16; 116; 216; 316) erstreckende Achse ausgeführt ist.
8. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der wenigstens eine mechanische Sensor als Rollsensor zur Erfassung einer Abrollbewegung auf der Oberfläche ausgeführt ist.
9. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der wenigstens eine Beschleunigungssensor als Drehwinkel-Beschleunigungssensor oder als Longitudinal- Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Beschleunigung des Bezugspunktes der Vorrichtung ausgeführt ist.
10. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungsmittel (32) einen Mikroprozessor umfassen.
11. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Projektionsmittel (21; 121) mit wenigstens einem Laserprojektor ausgeführt sind.
12. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 11, insbe- 5 sondere nach den Ansprüchen 3 und 11, wobei der wenigstens eine Laserprojektor (21; 121) an einer dem Bezugspunkt, insbesondere der Stiftspitze (10; 110; 210; 310), nahen Stelle angeordnet ist.
L0 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, insbesondere nach den Ansprüchen 3 und 11, wobei der Laserprojektor an einer dem Bezugspunkt, insbesondere der Stiftspitze, fernen Stelle angeordnet ist und wobei dem Laserprojektor ein optisches Übertragungssystem, insbe-
15 sondere eine Linsenanordnung oder/und Lichtleitmittel o- der/und Spiegelanordnungen oder dergleichen, zur Projektion des Projektionsbildes auf die Oberfläche zugeordnet ist.
14. Vorrichtung (210; 310) nach einem der Ansprüche 11 - 13,
20 wobei die Projektionsmittel mit einer Mehrzahl von Laserprojektoren ausgeführt ist.
15. Vorrichtung (210; 310) nach Anspruch 14, wobei die Laserprojektoren derart angeordnet sind und zusa - 5 menwirken, dass das Projektionsbild aus von einzelnen Projektoren erzeugten Teilprojektionsbildern (222, 244; 322, 344) zusammengesetzt ist.
16. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der vorange- 0 henden Ansprüche, wobei die Projektionsmittel (21; 121) das Projektionsbild (28, 30) innerhalb einer Projektionsfläche auf die Oberfläche (XY) projizieren, wobei weiter sich die Projektionsfläche (22) auf der Oberfläche (XY) korrespondierend zu der Änderung 5 der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes (16; 116; 216; 316) bewegt und wobei die Datenverarbeitungsmittel (32) zum Erreichen der Orts- und Lagestabilität des Projektionsbildes (28, 30) auf der Oberfläche (XY) das Projektionsbild (28, 30) mit einer der Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes (16) entgegengesetzten Komplementärbewegung innerhalb der Projektionsfläche bewegen.
17. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Datenverarbeitungsmittel (32) mit einer Einrichtung zur Zeichenerkennung ausgebildet sind, welche die von den Po- sitionserfassungsmitteln (25) erfasste Änderung der gegenwärtigen Position des Bezugspunktes (16) auf eine Übereinstimmung mit vorbestimmten Zeichen untersucht und dieser bei wesentlicher Übereinstimmung wenigstens ein Zeichen zuordnet.
18. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 17, wobei diese zur kabelgebundenen oder kabellosen Kommunikation mit einer entfernt angeordneten Basis ausgebildet ist.
19. Vorrichtung (10; 110; 210; 310) nach Anspruch 18, wobei diese Funkübertragungsmittel (38) aufweist, insbesondere zur Übertragung der erfassten Bewegung oder/und der ermittelten Zeichen.
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