Волоконно-оптическая клавиатура Советский патент 1988 года по МПК G06F3/23 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации в управ- . гяюшие и;1и Бычис;|ительные системы.

He. ib изобретения повьмиение надежности клавиатуры и расширение области ее применения за счет обеспечения н роизволь- ной архитектуры расположения кланипк

На фиг. I показана функциональная с.хе ма клавиатуры; па фиг. 2 схе.ма п)еоб- ра30вателя кодов.

Клавиатура (фиг I ) соле|1жит

ник

ответвитель z, во.юконные свеюноды 3, об1 едипенные в г)уппы 4 fi, фою- приемники 7 9, к.1авип1пые го.ювки 1(1, в ко- торы.х расположены oTjj.-i/Ka гел1, из триппель- призмы 11 и :1инза 12. пружины 13 возврата, ко()нус 14, келшы 15 но.юконных свею- вс)Д(}В, подведенные к K.iap.nniin.iM 1ч ловкам, преобразователь lij кодов, свегодели1е:1ь 17, обьектив 18, жгут 19, объединяющий груп ны волоконных световодов.

Преобразователь кодов (фиг. 2) жит формирователи 20 22 импульсов, регистры 23 25 1()у1111Ы, элемент 26 заде)жки, компаратор 27, элемент ИЛИ , нос l(яннyl l память (ПЗУ) 29.

Клавиатура работает с. 1едующим об)а- зом.

С каждой к;1ави1пе11 жестко связан отражатель в виде последовательно установленных триппель-приз.мы II и линзы 12. Кла- BHnia ме.хапически связапа через пружину 1,3 с корпусом 14. Напротив линзы 12 вдоль ее оптической оси размешены концы 15 волокон- пы.х световод(.)в 3, набранные из 4,

второй 5 Л -й 6 1 рунп волоконпьгх световод(в, не более чем по одному из каждой группы. Причем одинаковые набо)ы волоконных световодов 3 отличаюг Я один от другого сдвигом торнов волоконных свеюво- дов вдоль оптической оси .линзы 12 на ма, 1ук)

величину е. Первая 4, вторая 5Л -51 6 ipyii

пы волоконных световодов сведены в Ж1 ут 19 с торцами в одной плоскости. И отвегв.аяе- мой ветви светоделителя 17 )а.смещены первый 7, второй 8, 9 фотоприемники,

сопряженные через об ьектив 18 с пе)вой 4, второй 5 Л -й 6 группами жгута 19 волоконных световодов 3.

В исходном состоянии, ког да ни одна из клавип пе нажата, свет (JT источника I CEie- та, проходя через светоделитель 17 и об ьек- тив 18, вводится в жгут 19, распространяется IU.) волоконным световодам 3 и излу- чаегся с торцов концов 15. Линза 12 отражателя формирует изображение торш)в во. ю- конных световодов 3 сначала и ходе лучей от концов 15 во. юкоппы.х СЕКТО- водов 3, а затем в ходе от К1женНЫХ ТрИЕИКМЬ-ПрИЗМОЙ 11 ,|уЧ(Ч1. 11|1И

этом, если фокальЕЕая плоскость .лип.. 12 пе совЕ1адает пи с одним из торцов воло- КОЕП1ЫХ световодов 3, излученная световая энерг ия практически не вводтч я и во.юкон5

HEjie 1 ис()воды 3 из-за большого ГЕЯтпа рассеянии в плоскостях торцов концов 15 и си|иа.1Ы с фотоприемпиков 7 9 отсутствуют.

Нрн нажагии па лl(Jбyю клавишу жестко

(ия анная с ней пара гриппель-Е1|1Изма 1 1 . ;и11за 12 приближается к торцам концов 15 ио.;1окоЕ1пых световодсл} 3 и последователь- .40 фокусирует свет Eia TopEiax волоконных световодов 3 в порядке их раз.1еЕиеЕ1ия

0 относительно линзы 12. Распространяясь по нолокоЕ1ПЕ)1м световодам 3, свет излучается с торцов жгута 19 и 4 кусируется обт,екти- вом 18 па фотоприемники 7-9. , поступивший из первой г)уп11Ы 4 волоконных свес говодов, фокусируется на первом фо 1ОЕ1рием- нике 7, из вторсл Еруппы 5 волокопных световодов фокусируется на фотогЕриемнике 8 и I. д. ПрЕ1чем свет по во,:1окоЕ)}1ЬЕМ све- тоЕи) 3 расЕ1р()сграняется в виде импульса, форми1)ук)щеЕ ося в момент прохождения фо0 кальЕ1()й H. iocKociEi линзы 12 че)ез TopeEi конца 15 Е)олоко)ЕЕ1Ых свеговолов 3. Таким об|1азом, па фото1Е)иемпики 7 9 пос.педова- TiMbiio ГЕостунает кодоЕ ая ко.мбиЕЕация парал- . le.iijHbEX световых )Е.МЕ1ульсов. ( фотоЕЕрием- liHKOEt 7 9 си1Е1алы иоступак т па фор.ми- ,. 1и 20 22 Е)миульсов, i-де гЕреобра- зуются в ту же последовательЕЕОСТЬ парал- ,ЕельпЕ,Ех кодовых комбинаций, но уже ЕЕрямо- угольной формы. Иарал;1ельные коды ЕЕОСле- довап-.плю за1ЕИсьЕЕ ан)тся с Е1е)емеЕ 1ением из

Q нервоЕо 23 во в юрой 24, ..., в Л -й 25 регист- |)ы ЕЮ сиЕналу уп)авлепия, ЕЮСтуЕЕаюшему с |и 1хода г лемеЕЕта n,. 28. КодовьЕе к(мбиЕ1а- с вЕ)Еходов рг гистров 23 25 «дежурят Eia ад есЕ1ЬЕх входах 113У 29. При об)атном ходе клаЕ( ЕЕОЯЕ ЛЯЮТСЯ кодовЕ)1е комбипа5 НИИ с (}н)тоЕЕриемников 7 9 в обратЕюм ЕЮ- рядке, так что па ЕЕервые входы KOMiEapa- гора 27 Еюступас тот же код, чт() н на вторые входы компаратора 27 с выходов ЕЕСрво- Ео регистра 23. Компаратор 27 вырабатывает управляющий импульс, ЕЮ которому ЕЕроисходиЕ заЕИК ь но входЕЕой буферный ре- Е истр адреса ЕЮСТОЯЕПЮЙ ГЕамяти 29. Так как П.ЗУ 29 заЕ1рограммировано на декодирование рабочеЕ о кода к/1авиатурьЕ в C E atE- да|1|цый код, Е1риняты(| в к.лавиатуре, на ходнг,1х нЕИнах клавиа1уры Еюявляется ком- биЕЕация стаЕЕдартного кода. У|Е1))Ецие имЕ1ульсы комгЕаратора 27, задержанные элементом 2(i задержкЕ, производят сброс всех ре1истров, причем время задержки элемента 26 ВЕ Ебирается больЕЕ им, чем время обрат0 ного хода клaниEJEи.

Пред,;1аЕ-аемая конструкция клавиатурЕ)Е г)беспечивает автофокусировку излучения от- ражате. ЕямЕЕ, расгЕо южениыми в к. Еавишных Еоловках, Еюэтому отпа.дает необходимость 5 1 н)стир(;вке отической системы клавиату- )1,Е, что ЕЮвьЕЕпает ЕЕадежность ее работы. КопсЕрукция доЕ1ускает произволЕ ное распо- ложеЕже клави|Е1 па Е1ередЕ1ей иаЕ1ели. Вели0

чипа 1)С) гик;1.()Г1) 1К |н имшчп1н к. la меоПходимая л.in колироиания, может 6i,iri. доведена до 0.-4 мм. что оПеепечивает nn.i- кую пр()()и,тыи)1 ь к. laiin.i г )Ы.

-(рм1/.1а и.тпрсu HU i

1. В()..|()кини()-()птич( K.iaiutin |ia, ео- держащая преоб|) , иегпчник света, оптически ei)H3aiijihiii чере( огнегии- те.пь с во. юкоииыми световодами, (jxi i оприем- ник, клавиши, каждая и.( Koropijix 1. оде)жиг клавишные головки с (|)ужимами intiiipaTa, выходы преобрачователя кодой яв.тякгц я иы ходами клавиатуры, атличанпцаяси К м, чго, с целью повышения )1адежноети к. 1авиагхры и расширения области н)именеиия fa гчег обеспечения произво.тьной а|1хитек1 ypi,i lar положения клавиш, клавиату)а е() до- полнительд|ые ({ютоприемники и раено.южс-н- ные в к,тавинм1ых го.товках отражаге.1и. одни концы в),,1х сиет(15од()в объединены в группы, каждая из коюрых oiirn- чески связана через ответвите.ii е соответствующим ф()топ)иемником, другие концы волокоины.х еветоводов об i,единены и группы, каждая из которых размешена напротив соответствующей к.чавишном IO.TOBKH с возможностью оптической связи с ее отражателем, причем торцы других конион волоконн1 1х световодов размсшеШ) н (Vjynnax друг относите.тьио дру|а без еме,це-1ии и,;и со смешением вдолг (ипической оси ())

1Ч .1Я, иыхоии (ютоириемников соединены с входами иреоб|иноват1..1Я кодов.

2. Во. юкоино-оптическая к.таниа i la по п. i, ч тчпкпцаяся тем, что ()1ражате, 11. со дер К г: i мое. le до в а те,1ьр|о уе ганои. |енные

гриппе i I, |1рИЗМ II . 1ИНЗу.

Л 1 1()конно-о11тич1. ския K. iaBii.i I ура по н. I, 1)1 личик щи.чсч тем, чго огвел е. :s содержи г ii(jc.()BaTe.ibHo уетамов. кчшые све |оде,1ите.ть и обьектив.

4. Ио.юконно-оптическая к.тавиаг |1а по 1. 1. отлпчикпца.чсч тем, что npi o6pa3ona- 1. ль код()1 содержит ф()1миро ате.1и IIMIIN.II. сои. | П 1111 пос.тедова le.TbHo соединеншлх ре- Имров, ком| арато(). .TeMenT 11, 111. -/.leMein заде)жки и посгоянную намять, выходы ко п. рой являюгея выходами нреобра..оват1мя, входы ()ва гелей имну.пьсов яв. |ЯЮТ1 я входами |1 Н образ()нат1 . |я. выход1 1 (|) нагелей имну,1ьсов соединен) с HHijxijnia- ,ми входами первою Нмистра груп

Ы, входам e|)Boii КОМНара Ора 1

входами э.теменга ИЛИ. выход которого еое- динем со С1 робирук)ними входами рсчисгpOli . ) СОеДИ 1е Ы С

ад:нчлп,ми ) пис ()и , выходы ерво;о г) соединен) е входами вго)1Й ) комнарагора, ко)) соединен .- ход()м :. 1емента за- .те|1жки. 1)ав. ЯК1ШИ 1 входом HocioHiiHoii и яв.1яе;ея выходом иреобра ювате ли. B)xo; i .теме га задержки соединен с входами сб)(1Са реГИСТрО ).

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может бытЬ) использовано для ввода информации в управляющие или вычислительные системы. Цель изобретения - повышение надежности клавиатуры и расширение области ее применения. Клавиатура содержит источник света 1, ответвитель 2, волоконные световоды 3, фотоприемники 7-9, клави1пные головки 10, в которых расположены отражатели из трипиель- призмы 1 1 И линзы 12, пружины возврата 13, корпус 14, преобразовате.чь кодов 16. Ответвитель 2 состоит из светоделителя 17 и объектива 18. Световоды 3 разбиты на /2 ; . И ..Я| группы, каждая из которых оптически связана через ответвитель 2 с одним из фотоприемников 7-9. Концы световодов 3, расположенные у клавишных головок 10, смещены одни относительно других на малую величину вдоль оптической оси отражателя. У каждой клавишной головки 10 расположено не более одного световода 3 из каждой группы. При нажатии на клавишу свет, отраженный тригшель-призмой 11 и линзой 12, последовательно фокусируется на торцах световодов 3, расположенных вдоль оптической оси отражателя. В результате на выходах фотонриемников 7 9 появляется последовательность смеп1енных один относительно другого во времени кодовых импульсов. Преобразователь кодов 16 преобразует эту последовательность в код стандартного вида. При отпускании клавишной головки последовательность имнульсов, соответствующая данной клавише, выдается в обратном порядке. Это позволяет определить момент отпускания нажатой клавиши, в которой происходит выдача сформированного преобразователем кодов 16 кода. 3 з.н. ф-лы, 2 ил. (Л 2 8 со (Х N5 01 СЛ СО Фиг

ff/n фотоприемнико