УСТРОЙСТВО ВВОДА ИНФОРМАЦИИ С ЭКРАНА ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТРУБКИ Российский патент 1997 года по МПК G06F3/37 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении устройств для ввода информации в ЭВМ или систему управления координат элементов изображения с экрана электронно-лучевой трубки.

Известно устройство ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки по патенту ЕПВ N 0141729,(кл. G 06 K 11/06, опублик. 1985), содержащее оптическую систему для ввода координат с экрана, выполненную в виде прозрачной панели, расположенной параллельно горизонтальной стороне экрана, экранный узел электронно-лучевой трубки и фотоприемную систему, преобразующую световые сигналы в электрические.

Недостатком данного устройства является низкая точность определения координат, связанная с возможностью загрязнения поверхности прозрачной панели и смещения самой панели относительно экрана электронно-лучевой трубки.

Указанные недостатки устранены в устройстве ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки, содержащем оптическую систему, экранный узел и фотоприемную систему, причем оптическая система выполнена в виде волоконно-оптической планшайбы со световодами с аксиальной формой выходных торцов, полости аксиконов заполнены материалом, показатель преломления которого меньше показателя преломления материала центральной жилы световода, и экранный узел с фотоприемной системой выполнен в виде нанесенных на внутреннюю поверхность планшайбы перпендикулярно строчной развертке чередующихся катодолюминофорных полос с металлическим покрытием и полос сигнальной пластины с фотопроводящим слоем, а между чередующимися полосами расположены изолированные от них индексные проводники.

На фиг. 1 показано сечение экрана электронно-лучевой трубки; на фиг.2 - конструкция волоконно-оптической планшайбы.

Устройство ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки состоит из оптической системы, выполненной в виде волоконно-оптической планшайбы 1, и экранного узла с фотоприемной системой, выполненного в виде нанесенных на внутреннюю поверхность планшайбы перпендикулярно строчной развертке чередующихся полос люминофорного слоя 2 с металлическим покрытием 3 и полос сигнальной пластины 4 с фотопроводящим слоем 5. На границе между полосами расположены индексные проводники 6, электрически изолированные как от металлического покрытия 3, так от фотопроводящего слоя 5. Электронный луч 7 сканирует в перпендикулярном направлении полосы люминофорного слоя 2 с металлическим покрытием 3, индексные проводники 6 и полосы сигнальной пластины 4 с фотопроводящим слоем 5. Световоды волоконно-оптической планшайбы 1 имеют двухслойную структуру, состоящую из центральной жилы 8 и внешнего слоя 9. Торцы световодов выполнены в виде аксиконов, конические полости 10 которых заполнены материалом с показателем преломления центральной жилы 8. Фиксация координат на экран может производиться пальцем 11 оператора прерыванием светового луча 12.

Устройство ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки работает следующим образом.

Электронный луч 7 сканирует экран построчно. При этом, попадая через металлическое покрытие 3 на люминофор 2, луч 7 высвечивает на каждой полосе элементы изображения, например элементы клавиатуры заданной конфигурации, которые наблюдает оператор через волоконно-оптическую планшайбу 1. Работа электронно-лучевой трубки на полосах с люминофорным слоем 2 осуществляется в режиме кинескопа. Луч 7, попадая на индексные проводники 6, переключает работу электронно-лучевой трубки в режим видикона. На полосе сигнальной пластины 4 с фотопроводящим слоем 5 фиксируется величина электрического тока, проходящего через сигнальную пластину 4. Этот ток пропорционален величине светового потока, попадающего на фотопроводящий слой 5 через сигнальную пластину 4.

Применение волоконно-оптической планшайбы устраняет влияние свечения люминофорного слоя на фотопроводящий слой и оптически разделяет слои 2 и 5. При касании пальца 11 оператора к внешней поверхности планшайбы 1 свет от внешних источников не попадает на определенные участки полос сигнальной пластины 4 с фотопроводящим слоем 5. Ток в сигнальной пластине на этих участках становится равным "темновому току" фотопроводящего слоя 5. Последовательно проходя по разным полосам, электронный луч на индексных проводниках переключает электронно-лучевую трубку с режима кинескопа в режим видикона и обратно. В режиме кинескопа электронно-лучевая трубка синтезирует конфигурацию клавиш, а в режиме видикона воспринимает наличие полного затемнения в местах касания к планшайбе 1 оператора пальцем 11.

Выполнение выходных торцов световодов в виде аксиконов обусловлено необходимостью восприятия световых лучей, идущих под малым углом к внешней поверхности планшайбы, так как при малых расстояниях между поверхностью планшайбы 1 и пальцем оператора 11 до момента полного касания может возникнуть "ложное срабатывание клавиши". Аксиконы дают возможность направить в световод луч 12, идущий под малым углом к поверхности планшайбы. Луч 12, преломляясь на границе "воздух -полость 10 аксикона" и на границе "полость 10 аксикона центральная жила 8" и отражаясь от границы "центральная жила 8 внешний слой 9", направляется по световоду на фотопроводящий слой 5.

Заполнение полости 10 аксиконов прозрачным материалом с показателем преломления, меньшим материала центральной жилы 8, обусловлено необходимостью получения ровной поверхности планшайбы. Экран электронно-лучевой трубки при слабом освещении помещения может быть освещен дополнительно боковым источником света.

Применение предложенных устройств ввода информации с экрана электронно-лучевых трубок целесообразно для создания виртуальной сенсорной клавиатуры со сменой конфигурации.

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении устройства ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройств ввода информации. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки содержит экранный узел, дисплейный процессор, средство вывода информации на электронно-лучевую трубку, средство ввода информации и оптическую систему, причем экранный узел электронно-лучевой трубки с оптической системой выполнен в виде волоконно-оптической планшайбы со световодами с аксионной формой выходных торцов, полости аксиконов заполнены материалом, показатель преломления которого меньше показателя преломления материала центральной жилы световода, и на внутреннюю поверхность планшайбы перпендикулярно строчной развертке нанесены чередующиеся катодолюминофорные полосы с металлическим покрытием и полосы сигнальной пластины с фотопроводящим слоем, причем между чередующимися полосами расположены изолированные от них индексные проводники. 2 ил.

Устройство ввода информации с экрана электронно-лучевой трубки, содержащее оптическую систему, экранный узел и фотоприемную систему, отличающееся тем, что оптическая система выполнена в виде волоконно-оптической планшайбы со световодами с аксиконной формой выходных торцов, полости аксиконов заполнены материалом, показатель преломления которого меньше показателя преломления материала центральной жилы световода, и экранный узел с фотоприемной системой выполнен в виде нанесенных на внутреннюю поверхность планшайбы перпендикулярно строчной развертке чередующихся катодолюминофорных полос с металлическим покрытием и полос сигнальной пластины с фотопроводящим слоем, причем между чередующимися полосами расположены изолированные от них индексные проводники.