Волоконно-оптическая клавиатура

 

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 трипиельпризмы 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1392553 А1

< У 4 (06 1 3 023

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г г гQ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4151871/24-24 (22) 25.11.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (72) В. Г. Бочаров, В. И. Попов, Е. А. Сысоева и Н. С. Шевкоиляс (53) 621.327.12 (088.8) (56) Заявка Японии ¹ 58 †-12604, кл. 6 06 F 3/02, опублик. 1983.

Патент США № 4442425, кл. (i 06 )г 3/02, опублик. 1984. (54) ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКАЯ КЛАВИАТУРА (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для ввода информации н 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, клавишные головки 10, в которых расположены отражатели из триииельпризмы 11 .и линзы 12, пружины возврата 13, корпус 14, преобразователь кодов 16.

Ответнитель 2 состоит из снетоделителя 17 и объектива 18. Световоды 3 разбиты на группы, каждая из которых оптически связана через ответвитель 2 с одним из фотоприемников 7 — - 9. Концы световодов 3, расположенные у клавишных головок 10, сме)иены одни относительно других на малую величину вдоль оптической оси отражателя.

У каждой клавишной головки 10 расположено не более одного световода 3 из каждой группы. Г!ри нажатии на клавишу свет, отраженный триппель-призмой 11 и линзой

12, последовательно фокусируется на торцах снетоводов 3, расположенных вдоль оптической оси отражателя. В результате на ныхо,)ax фотоприемников 7 9 появляется последовательность смещенных один относительно другого но времени кодовых импульсов. Преобразователь кодов 16 преобразует эту последовательность в код стандартного нида. При отпускаиии клавишной головки последовательность импульсов, соответствующая данной клавише, выдается в обратном порядке. Это позволяет определить момент отпускания нажатой клавиши, н когорой происходит выдача сформированного преобразователем кодов 16 кода. 3 з.и.

Ф-лы, 2 ил.!

392553

Изобретени«О! носится к автоматик«и

Выч JJ« 1HT«. I üной T(никс и л10ж(1 6ы Гь использовано .JëH ввода информации в управляющие или Вычислительньн системы.

1(,ес!1> изобретения повынн fl«(ныд«ihíî TH клавиатуры и рыси!ир«ни« о6ласти «3 применения за счет Об«с!и"!«ния llpO)tзнольной apxH1«ктуры ра< ноложс ния кл(Вин!.

1 1 3 ф и Г . н О к a:3 ы н <1 y IJ h itis<> «;i.! 1>ii;i H«(x (М3 клавиатуры; На фиг. 2 (х<. м;< нр«06разователя кодов.

Кл;)виытур;! (фиг J «О l(рж«1 11< то I ник 1, ответвитель 2, HO.ioêîííû«сB(. 1<>(и>ды 3, о6ъединенные В грx linû 4 (i, фогонриел(ники 7 9, кл tt3Jflilfltl< 10,10!Зки !(), 13 h()ТОрв1Х !)Ы (JI0. I<) rK(. НЕ>1 01 (>. < rk Ji < 1 р И nil(. l I>призмы 11 и линза ?, ружи)ы 13 Ги><ир;1

T3, h(>j>lIX «! 4, knllltt>i 1 5> 130, )окон Нь! х

H O lO B, n 0 I В <. . 1 (Н i l hi «h h. I < l H I! I I I Н Ь! М ГО. I < > 13 k !7, обьектив 18, жгут 19, обь«линяющий <ру и

nhi Bo 1oKoíí ых «истово i(of».

Пр«о6рызовытель кодов (фиг. 2) содержит формирователи 20 22 имнлль Он, регисгры 23 25 i руины, элелннг 26:3(».t«j) память (П;)У) 29.

Клавиатуры ры6оты T следующим образом. (. каждой клавин!«й ж«СTKo связан OTражатель в виде носле донат«льно ус ынон.ннных тринпель-призмы I! и линзы !2. Клавиша механически связаны через пружину !3 с корпусом 14. 113нротив линзы 12 В,I<,,ih «( оптической оси ры ЗмешеHbl концы 15 Jio.IOK(>Hныx с ВетОеЗО 1(>В,3, «36р31(H û(. 1(з II(. рnой -1, ВтОрОн 5...,, >л -и 6 I.px nll Волоконных е H(.òOB o. .to Â, i» «> 6 О. 1(н ч «м n o (> д 11 О м л и 3 k 3 rK. 10 и группы. I jðè÷«xi Одиныковы«наборы Во 10конных светово 10B 3 отличаю!ся 0.1Hfl OT друГОГО СДВИ(OM 10(>ЦОВ JÇO.IОКОННЫХ СВ« ГОВОдов вдоль оптиче< кой оси линзы !2 ны л)11,!лк> величину е. Первая 4, вторая 5,..., А -я 6 груп пы Волоконных св«товодов св«д«ны В ж х г !" с торцами н одной плоскости. 1>> о.rt»(1íëÿ«мой ветви светод«литсля 17 размещены n(. рвый 7, второй 8, ..., 3.-й 9 ф<>г<>нри«минки, сопряженные через Обьектив 18 с н«рвой 4, Второй 5, ..., > л -й 6 I pviiii;» I!3 жгута !9 во Ioконных световодов 3.

Б исходном состоянии, ко!Да ни О.(ны из к. id!3« HI н<. И <3 ж 3Та, (Вет оТ и TO« ника (В(. та, !!рохо.(я через св< тоделитсль 17 и объеkтив 18, Вводится В жгут !9, раснрострыняется но волоконным светонодым 3 и и:J.Ixчается с торцов концов 15. Линза 12 отрыжател я фор л(и рует и.зобра женис торцов Волоконны. (сн«тово,tot» 3 (ныч;)лы и хо,!е . 1Л Ч(й ОТ h01111013 1> ВО l()h(>«Ill>1Х СВ(10BO 1OB 1, 3 B IT()! В ><01<> ()Tp i rh(HHhlx Tj)èïn««Ih-нризмои 11,!у I(и. (Iри этом, если фокальная плоскость линзы 12 щ совпадает ни с Одним из 1 >рцон Во.l<)конных световодов 3, излуч«нныя <чн»овыя энерГ«я н ра кти Iе(ки и(. БВО.Iи 1(я н H(>,! ОконHhl« и< ГОВОДЫ 3 и 3- 33 6ОЛЫН(>ГО HRTH3 раСс(HI!!i>i В нл(н костях торцов концов 15 и си! Ii;I. II>l с фотонриемников 7 9 отсутствук>т. ! I pa на rh 31 И И tl ы . !106>> К) К 1 313« la X же<. ГK(>

«ня;>иная с Ен и ныр;3 риннель-призмы 11 ли!!3;1 12 !)ри6лижа(тся к торцам конш>в 15

Волок >нных све»оводов 3 и носледоват«льH<) фокусирует свет tl3 торцах !30.

О Огносительно лин»ы 12 Распространяясь но нолоконныл(све!О)»одам 3, свет излучается с торцов кгута I!) и ф<>кусируетл» 061(ктивом 18 н3 фотонриемн <ки 7 — 9. (.!3«т, !н>ступин!Ний и 3 Верной гр В, фокусирл«тся на первом фоloilpH«x»нике 7, из второй I j», iiiihI 5 Волоконных с>н 1< ш>дон фок; иру«!Ся Hd фо!Онри«минке

8 и I ..t. 11рич M с!3«т но Волоконным све-!

Оиод;<м 3 раснр(кi j)3JIH(т(я в ниде имнульсa, <1)ормиру к)щегося и л>ом(HT прохождения фо20 к;!льной нс!О«кос»и линзы 12 через торец ! О 1< ц 1» > и О ч <э к О н н ы < с В (. 10 B o, I o B 3. Т 3 к и м

<>6р;1 30>1, 113 фо i<)nj)««ми ики / 9 но(л(.>30!33T(.!1«н> постуna(. Г ко,нн»ыя комбинация наралл(льных св«Toвых импульсoH. (. фотоприемников 7 9 сигналы но(!унан>т Jia формиров31«ли 20 22 ил>пульсов, где нреобрызл к)тся B ту же «осле до(»ательность парал,!«льных кодовых комбины (ий, но уже прямоугO.)ьной формы. Ildp«лснльные коды носле< >В;1 !(, !Ьll<) i;3IJJt(i ti3;tX>i(>» С НЕРЕМЕЩЕНИЕМ Ji 3

il(рвого 23 во В" орой 24, ..., н А -й 25 регисг!

)1>1 n() < «111<1.1> Л НРВН 1< НИЯ, 11()<Т>1!dК)!Ц()ri> С il>Ix0ды эл(л>«нт (1,.111 28. Ко;!Овы«комбина11«и с Выходов p(>J è«трон 23 25 <дежурят»

ll< cI.fp««lit>Ix Hxo. tтся к<»до!3(н ком6ина35 ци «(фотон рИ« X» II « KOH 7 9 В 06рыТНО м НоРЯ,(К«, T;iK i i <> На НЕРНЫЕ I»XO»thi KOV iiaP3г<>ры 27 «осту«3«l тот ж(код. ITo и на Втор(!е Входы комнаратора 27 с выходов перноl<) р«гис!pa 23. Комныратор 27 нырыбатыB3(ã у«рынляк>ший имнульс, НО которому

40 npoitсхо,(и! за«и(ь но Входной буферный ре-! И<тр ы !р(сы постоянной памяти 29. Тык кык

I I3Ó 2 .) запрограммировано ны декодирова-! «< "р;160 и О» код;1 к.l IB«1»тл р! В с!ан,(;<р !1(ыи K<>д, nj) 2(> .»ыд(рж к«. н роизВодЯт «6рО(. Вс«

p(гистров. нричем езремя задержки элемента

26 выбирается 6ольшим. чем время обрат50 HÎI 0 хо>1 к 13HHIJIHI1редл3гы«мая конструкция клавиатуры

06есn(чины(т автофокусировку излучения 0Трыжытслями, расположенными в клавишных

i оловкых, ноэтому отпадает необходимость

55 и н>стировк«<ЗЕ!т!»ческой системы клавиатуры, что II(>Bt,iiiia«T наде кнскть с«работы.

Конс(рукция допускы T произвольное раснол< ж(ни«клal)иnl « ().33 ((. f à и. «» > g > < (< Í H . (d фотвприеми(пГс1

3, Ъ

<3>

4Ъ

<Ь о с сЬ ((-">us г

> )) >!>,>>, l! > !)(,, к о !>,,, !! >

),>к,!> )>< »", <>,> !! »»>

Н! !It!i! !il < «,!»> «» . > <,,> > «! 1 .> 1,,;,> +

f)!»И ) >,> 1< j > . II < I »: I +I > чина Вс р !Ик;! II!<(>I<) Il<.р(м< il!L ния h.li)!)Ин!и.

íеобходим;!Н,I,IH h() I!i()<)t)ilHI)H, мо+«г f)l>lk дов(,IL flit 1<) tk,-(и и, и о <>!)L 11<. fHH>i(I fill 3

K>> K) II ()()(j) It(1I)II< >L i I> К. Ill l) i!i) Х Р Ы

1. (3().1()h<)IIH()-()IITHl f)! it l(f)(< <)тHL I HHтель (волоконными сHLт<)t)<) f;) fit, l <>I! (>ifL мни к, клавин! и, кажд)) я kl:) h<) Г(> f>f>l x L() 1(ржи I

КЛаВИ НIНЫ(ГОЛ )BKH «Н ()>> ж Н lt 131 It 13< > 3 H();iT(l выходы нреобразонателя кодо)3 ян.lяк>!(я Вы ходами клавиатуры. От«)(((и(ощ<(((<)(t<. и, и !о, с целью повышения над«жности к lilt)llil l ры и расширения области прим(ll(ния ),> « I(! обеспечения пронино.)ьно)1;)рхитекгуры ра положения кланиlll, кл«tниаг3ра «о и ржи г,l() полн))тег!ьныс фотоприемники и (>;)< ll(),l()«k(. Ilные в кл IHHIIIIII lx головках ()1(), ))к;) Г«.)и, Одни конць) во1оконны L f)UT()13(),)()f3 (>F)1 сДИНЕНЫ Н Гf)VIIIII>l, KiliK;!itß И 3 h(>I<)(>t>IX >)1)Ически связана чер(! о! н«! Ви!е.!ь «<(оо!ветствук)н!Ил) фо!о!!ри(vffktk()I31, .: у, и< кон цы в()локон ных св«то>)о,l<>13 <)F> t>L )ин«III>f и группы, каждая из котор!1 р;3 )м«lit(. Ii I напротив соответств кнц(и кл

ВОЛОКОН ны х (Е)(то Волин р>1 )f>1«н(L If t l i) .) I I >I, I х друг отн(гните I tiff() tj)x 1;! (и(3 «xt(.!I(lll!)l l!, и

c() с меlil(ll и(и В.)ол I. ()II I и l(L h(> 3! О(3! о! р, 3 а; it .

1«.!я, !)Ь) < )t> (>i()II(>IIL LI>fiihL !Il)IL III>l «

I3X(>,< )МИ Ilf>L <)(>f!ii ЗОНГI IL.IЯ h(!,)()H.

), 13(1,, (>hоlltl(>-(нти I(< h IH kit)31

1, (>(I((>(<(н)(()((>(((т Xt, IT() (> l р;)ж(! 1(. It> () tL (> t.I I L .I< !онат«льни (lilll(!H, нны

Г (I kl II II< > (>,> ll 3 М 3 II . 1 lt tl 3 >, .

i . I(>h<>liI!()-()Il1IIH««hitß КЛ;)1)fl,)13 Р;I 1<> ! < 1, ()(. (й ((i((>(()

L (), t«() «K!I I II(>«. IL ;t() I)f3 ILL! t>II<»> L Г;Ill(>l), IL II II t)IL

L HL I (> д(. I I I 1 L 1 t »1 о б Ь L h т I! в .

4 13о 1()k()fili(>- )нти !« к;)я к t;ill!i;i t x р;3 ll()

iI 1, О(.г((<((1((>((((((((г(м, L i)<)(>;).3(>f<,3гдь КОДОI) «ОДЕРЖИ Г (j>;)()Xlkf()()(3;3T«,3И IIX!I lL.II

«(>l3 I Р>, li IIX ll<)L .1«, )о!3;) I <, I E) fl() ((ге !if ll(ll tf ljl х 1\<, > llL > ров, K(7 11 i>р;iT()(), «.IL м«нт (1, 111, -,!«и(и t

-« 1-!L. f)ihhk) kl II()«! )3)ttftÓI<) « )мит»

Г () k) Xl i l () () t) i! Г (, (И 11 Xl l l X 1 Ь с о В я 13. 1 я !о 1 (31

I3 о,)i) х! il II (>L (>! >(lit 3() Hit TL, 131, ВЫ X<) tt>l (j>() (> м H j)< >

В(l IL .1<. И I)М Н >. I Ь(<)13 (()L, )ll ll(li Ы (It tf()(>Xt;i—

l! kl(>ll и ь)м и нхо;1)) л1 и ll(. (> I)(> I о >!(I и(тр;3 I р н

20 ны, Вход)мн IILр))о!! )р3нны комн)р)!Ора и нхо )ими «. IL и(ll l i 11, 11!, !3!)хо.t k() I() f)(!I о «<к— ,jk1llL и L<) «г(н>бир3 кнцими нхо 1;)ми р«! Il(I

f>()i3 ГР fill t>l I) I>I X() )I>> КО) ОРЬ) (L ()(. 111 ll(II I>l ) !".(« ll!,l М И 13 Х> 3(I Xf If I I< >«1< >>I II НОВ I i!1 и 1 II 131,< X< >.tI>f Ilt. РНО, > ()L ГИ< 1 Р 3 I f)3 I> l! Iil СО<. kit II(II I>l (Hx(), )))ми 1)гоРо!! I f)X lllit>1 комн;)Р;)гоР,), I)l>lx<)Д ко оро! î (>L .tiff)(ll «и x<>.l <)xt а, !«м«H гil .i(рж КИ, X нр;3 В. Iяк>;ни >! 13,о;!ом Il()L 1()k)IIII(>kt

Н;<М)))И И ЧВ.)Я(: . и Ht I Xl) t<>wl !If)«<)(>f) t 3<>13:l Г«

I)I, Вt)I >,О, 1 «. IL 31(Il ) il .)Il IL f>ih КИ L (>(,III I!<. II < и (>

3Q м(>(i j>(1 11L г(!()H I j)L IIIII>l.