Оптическая клавиатура

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации в ЭВМ. Цель изобретения - повышение быстродействия клавиатуры за счет формирования выходного кода с помощью оптической маски. Клавиатура содержит источники 1 излучения, приемники излучения первой 2 и второй 12 групп, клавишные головки 3, в которых расположены оптические коммутаторы 4, состоящие из разветвителя в виде V-образного световода 5 и световода 9, кодовую решетку 10, информационные световоды 11. При нажатии на клавишную головку 3 свет от источника 1 через дополнительное плечо 7 V-образного световода 5 предыдущей клавиши и световод 9 нажатой клавиши освещает кодовую решетку 10 в области нажатой клавиши. В результате освещаются световоды 11, соответствующие комбинации отверстий решетки 10 для кода нажатой клавиши. Число световодов 11 и приемников второй группы 12 в каждом клавишном ряду равно числу разрядов выходного двоичного кода. Между решеткой 10 и световодами 11 могут устанавливаться согласующие призмы или дифракционная решетка. Световоды коммутатора 4 могут иметь коническую форму либо снабжаться выходными фокусирующими линзами. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„151515 др 4 G 06 F 3/023

ЕЕ0 ьА 1

I 1 (Г J

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ñ3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ П=НИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4359944/24-24 (22) 05.01.88 (46) 15.10.89. Бюл. № 38 (71) Херсонский индустриальный институт (72) Н.В. Пилипенко, А.В. Чумакова, И.Е. Марончук, В.И. Меньшикова, А.Б. Масевич и Б.И. Зозуля (53) 681.327.11 (088.8) (56) Патент США № 3750150, кл. G 06 F 3/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР №- 1283741, кл. G 06 F 3/02, 1985. (54) ОПТИЧЕСКАЯ КЛАВИАТУРА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации в 3ВМ. Цель изобретения — повышение быстродействия клавиатуры за счет формирования выходного кода с помощью оптической маски, Клавиатура содержит источники 1 из лучения, приемники излучения первой

2 и второй 12 групп, клавишные голов2 ки 3, в которых расположены оптические коммутаторы 4, состоящие из разветвителя в виде V-образного световода 5 и световода 9, кодовую решетку

10, информационные световоды 11. При нажатии на клавишную головку 3 свет от источника 1 через дополнительное плечо 7 V-образного световода 5 предыдущей клавиши и световод 9 нажатой клавиши освещает кодовую решетку 10 в области нажатой клавиши. В результате освещаются световоды 11, соответствующие комбинации отверстий.решетки 10 для кода нажатой клавиши.

Число световодов 11 и приемников второй группы 12 в каждом клавишном ряду равно числу разрядов выходного двоичного кода, Между решеткой 10 и световодами 11 могут устанавливаться согласующие призмы или дифракционная решетка. Световоды коммутатора 4 могут иметь коническую форму либо снабжаться выходными фокусирующими линзами. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1515156

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного ввода информации в ЭВМ.

Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности клавиатуры.

На фиг. 1, 2 показана конструкция клавиатуры; на фиг. Э, 4 — конструкция одной клавиши; на фиг. 5, 6 — установка согласующих призм или дифракционной решетки; на фиг. 7, 8средства фокусировки светового пото 1 ка; на фиг. 9 — зависимости силы 15 света и светового потока ьт числа световодов, проходимых пучком света.

На фиг. 1 обозначены источники 1 излучения, приемники 2 излучения первой группы, клавишные головки 3, on- 20 тические коммутаторы 4, в состав ко-< торых входят разветвитель в виде

Ч-образного световода 5, состоящий из основного 6 и дополнительного 7 плеч с общим торцом 8, и световод 9, кодовая решетка 10, информационные световоды 11, приемники 12 излучения второй группы.

На фиг. 3, 4 обозначены лицевая панель 13 основания, выступы 14 клавиш- 30 ных головок, пружины 15 возврата, пружинодержатель 16, отверстия 17 кодовой решетки 10.

На фиг. 5, 6 обозначены согласующие призмы 18, дифракционная решетка

19.

На фиг. 7 обозначены фокусирующие линзы 20 °

Клавиатура работает следующим образом. 40

При отсутствии нажатия на клавиши

3 (фиг. 1) свет источника 1 через оптический канал, образованный из основных плеч 6 Ч-образных световодов 5, поступает на приемник 2 первой груп- 45 пы, который вырабатывает соответствующий электрический сигнал . При нажатии на клавишу Зб (фиг. 2) путь прохождения света к приемнику 2 прерывается, свет источника 1 через дополни- 0 тельное плечо 7 Ч-образного световода клавиши За и световода 9 клавиши Зб . освещает кодовую решетку 10 в области клавиши Зб. Комбинация отверстий

17 кодовой решетки 10 индивидуальна l 55 для каждой клавиши (фиг, 3), число информационных световодов 11 в каждом клавишном ряду равно числу приемников 12 света второй группы н совпадает с разрядностью (числом бит) выходного двоичного кода клавиатуры. Поэтому при освещении кодовой решетки 10 в области клавиши Эб свет источника 1 попадает в световоды 11, соответствующие комбинации отверстий решетки 10 для кода клавиш Зб. Прерывание светового потока в приемнике 2 интерпретируется как управляющий сигнал (есть нажатие). Вертикальное перемещение клавишных головок обеспечивается пружинами 15 возврата (фиг. 3, 4). При опускании клавиши клавиатура возвращается в исходное состояние.

Для уменьшения потерь светового попотока при переходе из световода 9 в информационные световоды 11 между кодовой решеткой 10 и световодами 11 могут быть установлены согласующие призмы 18 (фиг. 5) или дифракционная решетка 19 (фиг. 6). Использова-. ние этих средств особенно актуально в случае применения в оптическом коммутаторе 4 световодов круглой формы.

Связь через призму 18 основана на явлении затухания света при полном внутреннем отражении от граней призмы.

Дпя оптимизации оптической связи с помощью призм 18 необходимо подбирать величину зазора между гранями призм

18 и световодами 11. Так, для пуска света диаметром порядка 1 мм зазор имеет величину порядка 0,11-0,18 мкм.

Оптическая связь через дифракционную решетку 19 основана на явлении дифракции света и существовании дискретного числа мод в световоде. Связь через дифракционную решетку 19 более эффективна по сравнению с призмами

18 и не требует регулировки величины воздушного зазора.

Для уменьшения потерь света в световодах оптических коммутаторов 4 на торцах этих световодов могут быть установлены фокусирующие линзы 20 (фнг. 7) либо сами световоды могут иметь коническую фокусирующую свет форму (фиг. 8)

Количественные представления о потерях света после прохождения определенного числа световодов с оптических коммутаторов 4 показаны на фиг. 9, где изображены зависимости от числа световодов силы света и све . тового потока от источника 1 силой света 1,386 кд (лампа МН 6,3 — 0,22).

При расчетах считали, что световоды стеклянные (стекло БК 4) с круглым

5 сечением диаметром 4 мм и длиной

15 мм, коэффициентом преломления

1,532, расстояние между световодами (клавишными головками 3) 2 мм.

Клавиатура обладает повышенным быстродействием, так как формирование входного двоичного кода происходит оптическим путем — с помощью кодовой решетки. При работе клавиатуры исключены сбойные ситуации, связанные с одновременным нажатием двух клавишных головок.

151

Формула и э обретения

1. Оптическая клавиатура, содержащая основные источники излучения, приемники излучения первой группы, клавишные головки с пружинами возврата, расположенные в отверстиях основания, и оптические коммутаторы, расположенные в нижней части клавишных roловок, отличающаяся тем, что, с целью повышения быстродействия, клавиатура содержит информационные световоды, приемники излучения второй

1 группы и кодовую решетку, расположеннУю между информационными световодами и клавишными головками, оптический коммутатор содержит разветвитель в виде V-образного световода и световод, источники излучения через основные плечи Ч-образных световодов опти5156 чески соединены с соответствующими приемниками излучения первой группы, свстоводы каждой клавишной головки

5 расположены с воэможностью образования оптической связи источника излу чения через дополнительное плечо Чобразного световода предыдущей клавишной головки и соответствующих информаip ционных световодов с приемниками излучения второй группы, отверстия кодовой решетки расположены под соответствующими информационными световодами.

2. Клавиатура по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности клавиатуры sa счет повышения эффективности оптической связи источников излучения с приемниками излучения второй группы, 20 клавиатура содержит фазовую дифракционную решетку или согласующие призмы, расположенные между кодовой решеткой и информационными световодами.

25 3. Клавиатура по п. 1, о т л ичающая с я тем, что, с целью повышения надежности клавиатуры за счет уменьшения рассеяния света, плечи разветвителя и виде V-образно3р го световода и световод оптического коммутатора имеют сужающуюся к выходу коническую форму, на выходных торцах световодов оптического коммутатора расположены фокусирующие линзы.

1515156

13! 5! 5156

За

70

1515156

1,2

Об

06

1У 1б

C8errrugackt

Составитель В. Файзрахманов

Техред Л.Олийнык

Редактор М. Циткина

Корректор Н. Король

Заказ 6277/46 Тираж 668 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101