Світлове перо

Заявлений пристрій відноситься до обчислювальної техніки, зокрема до пристроїв введення типу перо. Технічним результатом є розширення області застосування світлового пера за рахунок можливості поєднання робочої області з екранами різних типів, а також підвищення точності цілевказівки. Для цього світлове перо, яке випромінює целеуказатель, групу фотоприймачів і електронний блок, причому фотоприймачі групи розташовані по периметру робочого поля світлового пера, а діаграма спрямованості випромінювання цілевказівника вибирається так, щоб світлове пляма в робочій області мала вигляд двох або більше непаралельних смуг. 3 іл.

Винахід відноситься до галузі інформаційної техніки, точніше до маніпуляторів, і може бути використане для управління курсором і введення графічної інформації в комп'ютер, телевізор і т.п.

Відомо пристрій " світлове перо" [1], що містить целеуказатель з оптичним вікном і фотоприймачем для перетворення спалаху люмінофора електронно-променевої трубки в електричний імпульс і електронний блок для визначення координат цілевказівки. Координати визначаються за часовим співвідношенням між фр� тва є вузькість області застосування, оскільки світлове перо працює тільки з екранів електронно-променевих трубок (світлове перо неможливо використовувати при роботі з рідкокристалічними дисплеями), низька точність визначення координат, необхідність підсвічування екрану (світлове перо не працює " по темному полю").

Також відомо пристрій для зчитування графічної інформації [2], що містить щуп з випромінювачем, планшет і блок вимірювання координат. Планшет відомого пристрою являє собою складну планарную структуру, що складається з підкладки, шару электролюминофора, прозорої плівки, фоторезистивного шару, прозорих електродів і смужкових індикаторних шин. Планшет і блок вимірювання координат утворюють оптоэлектронную схему зі зворотнім зв'язком, в якій виникають автоколивання при направленні на робоче поле планшета випромінюючого світла щупа. Координати цілевказівки визначаються виходячи з параметрів автоколивань. Відомий пристрій має ряд недоліків, найбільш суттєвими з яких є висока складність, неможливість суміщення робочого поля з екраном дисплея, наявність на робочому полі " сліпих" ділянок, у яких координати не визначаються однозначно.

По сукупності істот� однак, оскільки " світлове перо" [1] широко поширене і працездатність його не викликає сумнівів, автор вважає доцільним вибрати в якості прототипу пристрій, описаний в [1].

Задачею, яку вирішує пропонований винахід, є розширення області застосування світлового пера за рахунок можливості суміщення робочого поля з екранами різних типів і підвищення точності цілевказівки.

Рішення поставленої задачі досягається тим, що світлове перо (надалі пристрій) містить целеуказатель, електронний блок і групу фотоприймачів, розташованих по периметру робочого поля, целеуказатель містить випромінювач, висвітлює область робочого поля, що має форму двох або більше непаралельних смуг, причому виходи фотоприймачів групи з'єднані з входами групи електронного блоку, вихід якого є виходом світлового пера і підключається до комп'ютера.

Суть винаходу пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображено загальний вигляд пристрою, на фіг. 2 показані приклади можливих діаграм спрямованості випромінювання цілевказівника, на фіг. 3 - приклад оптичної схеми випромінювача цілевказівника, відповідній діаграмі спрямованості на фіг. 2а.

Пристрій соѻ оженних по периметру робочого поля, межі якого показані пунктиром, і електронного блоку 3, входи групи якого з'єднані з виходами фотоприймачів 2 групи. Електронний блок також може містити додаткову групу входів, до яких підключаються виходи цілевказівника 1. Додаткова група входів електронного блоку, так само як і зв'язки між цілевказівником і електронним блоком, не є суттєвими ознаками пропонованого винаходу, служать для зручності роботи зі світловим пером і наводяться для повноти опису та полегшення розуміння роботи пристрою. Вихід електронного блоку 3 є виходом пристрою і підключається до комп'ютера 4. Світлове пляма 5 в області робочого поля має вигляд, зображений на фіг. 2 а, 2 б або 2 ст. Щоб, наприклад, отримати діаграму спрямованості випромінювання цілевказівника, відповідну формі світлового плями 5 на фіг. 1 або, що те ж саме, на фіг 2 а, целеуказатель 1 повинен містити два напівпровідникових лазера 6 і 7 (див. фіг. 3) і дві циліндричні лінзи 8 і 9. Оптичні осі лазерів 6 і 7 паралельні. Лінза 8 встановлена на оптичній осі лазера 6 на деякій відстані від останнього, близькому до фокусної відстані лінзи. Аналогічно лінза 9 встановлена на оптичній осі лазера й поверхні лінзи 8. Гарні результати виходять при використанні одного лазера та голографічного лінзи, промодулированной двома схрещеними дифракційними гратами. Целеуказатель 1 також може містити кнопку-курок або декілька кнопок (не показано), виходи яких підключені до входів додаткової групи електронного блоку.

Пристрій працює наступним чином. Целеуказатель 1 надсилається оператором в довільну точку робочого поля. Фотоприймачі 2 групи реєструють випромінювання цілевказівника 1, причому розподіл інтенсивності падаючого світла за різних фотоприемникам групи залежить від виду форми світлової плями 5 в робочій області і координат цілевказівки. Електронний блок 3 перетворює електричні сигнали з виходів фотоприймачів у цифрові коди, які вводяться в комп'ютер 4. По сукупності сигналів з виходів фотоприймачів 2 групи в комп'ютері 4 відновлюється функція розподілу інтенсивності випромінювання цілевказівника по периметру робочого поля світлового пера. По зазначеній функції легко визначаються координати цілевказівки. Наприклад, якщо світлове пляма в робочої області має вигляд двох пересічних смуг (фіг. 2 а), функція розподілу інтенсивності � стни. У цьому випадку координати цілевказівки XY визначаються, як координати точки перетину відрізків АС і BD: X = X_max(X1 Y_max+ (X2 - X1) Y1)/(Y_maxX_max- (X2 - X1)(Y2 - Y1)) Y = Y_max(Y1 Xmax +(Y2-Y1)X1)/(X_maxY_max- (Y2-Y1)(X2 - X1)), де Y1 і Y2 - Y-координати точок А і С, X2 і X1 - X-координати точок В і D, X_maxі Y_max- розміри робочого поля по осях X і Y відповідно.

При роботі з екранами прямокутної форми фотоприймачі 2 розташовуються по периметру екрану. Для роботи з екранами спеціальної форми, наприклад з круглими екранами осцилографічних трубок, фотоприймачі 2 можуть бути розташовані по окружності, описаної навколо екрану.

Для зручності роботи целеуказатель може містити кнопки або курок, пов'язані з блоком 3 і комп'ютером 4, а целеуказатель може випромінювати в невидимому (інфрачервоному) діапазоні. Кнопки або курок використовуються для управління комп'ютерною програмою.

Для підвищення завадостійкості пристрою спектральна чутливість фотоприймачів 2 адаптується до довжини хвилі випромінювання целеуказателя.

Електронний блок 3 містить, як варіант, багатоканальний аналоговий комутатор, інформаційні входи якого утворюють групу входів електронного блоку, аак схемотехніка електронного блоку визначається типом використовуваного комп'ютера, способом введення даних в комп'ютер, іншими факторами і не є предметом винаходу, автор не вважає за необхідне приводити його докладний опис. Якщо це знадобиться в процесі проведення експертизи, витребувані додаткові матеріали будуть надані.

ЛІТЕРАТУРА 1. Ньюмен У., Спрулл P. Основи інтерактивної машинної графіки. М.: Світ, 1976, с. 191.

2. Авторське свідоцтво СРСР N 397944, G 06 K 11/18 від 22.11.1971 р.

Формула винаходу

Світлове перо, що містить целеуказатель з випромінювачем, призначеним для освітлення робочої області світлового пера, групу фотоприймачів, розташованих по периметру робочого поля, і електронний блок, призначений для введення в комп'ютер перетворених в цифровий код електричних сигналів виходів групи фотоприймачів, вихід електронного блоку є виходом світлового пера, відмінне тим, що целеуказатель виконаний з можливістю формування діаграми направленості його випромінювання, відповідної форми світлової плями у вигляді двох або більше непаралельних смуг.