Световое перо

Для термина «перо» см. также другие значения.

Светово́е перо́ (англ. light pen) — один из видов указательных устройств, которое может использоваться совместно с ЭЛТ-монитором.

Световое перо (1969)

История

Световое перо можно считать предшественником технологии сенсорного экрана. Оно было впервые создано в 1955 году в рамках проекта Whirlwind Массачусетского технологического института (MIT) — военного компьютера на электронных лампах времен холодной войны. Перо позволяло пользователям точно выбирать отдельные пиксели на экране, а также рисовать и взаимодействовать с элементами меню почти так же, как пользователи взаимодействуют с сенсорными дисплеями. Световое перо стало обычным явлением в 1960-х годах на графических терминалах, таких как IBM 2250, а также было доступно для текстовых терминалов. Оно также стало популярным в 1980-х годах для домашних компьютеров, таких как 8-битные компьютеры Atari и Commodore. Однако концепция работы светового пера не совместима с современными ЖК-экранами и, как следствие, это устройство ввода со временем прекратило существование.

Принцип действия

Световое перо имеет вид шариковой ручки или карандаша, соединённого проводом с одним из портов ввода-вывода (или видеоадаптером) компьютера. Ввод данных с его помощью заключается в прикосновениях или проведении линий пером по поверхности экрана монитора, с использованием кнопок, имеющихся на пере, или без таковых.

Определение положения на экране

В наконечнике пера установлен фотоэлемент, замеряющий яркость свечения экрана в точке соприкосновения и регистрирующий момент наибольшей яркости, соответствующий моменту прохода электронного луча. Координаты экрана, куда в этот момент направлен луч, снимаются с видеоадаптера (или приблизительно вычисляются по времени от некоторого синхронного события, например, от прерывания по началу обратного хода луча). В идеальном случае перо является частью видеоадаптера, и в нужный момент координаты записываются в специальный регистр, доступный программному обеспечению.

Хоть световое перо работает с любыми ЭЛТ-экранами, в люминофор экранов, изначально предназначенных для работы с ним, вводят компоненты, светящиеся в невидимом инфракрасном диапазоне, для повышения надежности работы.

Если перо не направлено на экран (или направлено в его нерабочую часть), то положение пера считается неопределенным, что также может быть использовано программой.

Дополнительные элементы

На пере имеется одна или несколько кнопок, которые могут нажиматься рукой, удерживающей перо, и интерпретироваться программным обеспечением по своему усмотрению. Например, аналогично кнопкам компьютерной мыши.

Использование

Световое перо было распространено во время распространения графических карт стандарта EGA, которые обычно имели разъём для подключения светового пера. Световое перо невозможно использовать с обычными ЖК-мониторами, так как определение координат пера на экране напрямую связано с принципом работы электронно-лучевой трубки, применяемой для формирования изображения в мониторах того времени.

Световое перо работает, обнаруживая изменение яркости соседних пикселей, что указывает на то, что электронный луч ЭЛТ сканирует эту область; Затем он отправляет время этого события на компьютер, который затем сравнивает эту информацию с отметкой времени последнего сканирования электронным лучом, позволяя компьютеру определить точное местоположение пера.