Оптическая клавиатура

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ии 15151 19) 6 Г 3/023 ЕЕ 3 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь.11 1 с л.У 359944/245.01.885.10.89. Берсонский 22 46 71 9 38стриальный инГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕ П:КИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬС ститут(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации ручноговвода информации в ЭВМ, Цель изобретения - повышение быстродействияклавиатуры за счет формирования выходного кода с помощью оптической маски,Клавиатура содержит источники 1 излучения, приемники излучения первой2 и второй 12 групп, клавишные головки 3, в которых расположены оптические коммутаторы 4, состоящие из разветвителя в виде Ч-образного световода 5 и световода 9, кодовую решетку10, информационные световоды 11. Принажатии на клавишную головку 3 светот источника 1 через дополнительноеплечо 7 Ч-образного световода 5 предыдущей клавиши и световод 9 нажатойклавиши освещает кодовую решетку 10в области нажатой клавиши. В результате освещаются световоды 11, соответствующие комбинации отверстий.решетки 10 для кода нажатой клавиши.Число световодов 11 и приемниковвторой группы 12 в каждом клавишномряду равно числу разрядов выходногодвоичного кода, Между решеткой 10 исветоводами 11 могут устанавливатьсясогласующие призмы или дифракционнаярешетка. Световоды коммутатора 4 могут иметь коническую форму либо снабжаться выходными фокусирующими линзами. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для организации ручного вводаинформации в ЭВМ,5Целью изобретения является повышение быстродействия и надежностиклавиатуры.На фиг. 1, 2 показана конструкция клавиатуры; на фиг. Э, 4 - кон Острукция одной клавиши; на фиг. 5,6 - установка согласующих призм илидифракционной решетки; на фиг. 7, 8 средства фокусировки светового пото 1 фка; на фиг. 9 - зависимости силы 15света и светового потока ьт числа световодов, проходимых пучком света.На фиг. 1 обозначены источники 1излучения, приемники 2 излучения первой группы, клавишные головки 3, оптические коммутаторы 4, в состав ко-торых входят разветвитель в видеЧ-образного световода 5, состоящийиз основного 6 и дополнительного 7плеч с общим торцом 8, и световод 9,кодовая решетка 10, информационныесветоводы 11, приемники 12 излучениявторой группы.На фиг. 3, 4 обозначены лицевая панель 13 основания, выступы 14 клавишных головок, пружины 15 возврата,прукинодержатель 16, отверстия 17 кодовой решетки 10.На фиг. 5, 6 обозначены согласующие призмы 18, дифракционная решетка19.На фиг. 7 обозначены фокусирующиелинзы 20 еКлавиатура работает следующим образом. 40При отсутствии нажатия на клавиши3 (фиг. 1) свет источника 1 через оптический канал, образованный из основных плеч 6 Ч-образных световодов 5,поступает на приемник 2 первой группы, который вырабатывает соответствующий электрический сигнал . При нажатии на клавишу Зб (фиг. 2) путь прохождения света к приемнику 2 прерывается, свет источника 1 через дополнительное плечо 7 Ч-образного световодаклавиши За и световода 9 клавиши Збосвещает кодовую решетку 10 в области клавиши Зб. Комбинация отверстий17 кодовой решетки 10 индивидуальна55для каждой клавиши (фиг, 3), число информационных световодов 11 в каждомклавишном 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 1 О 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 по- потока 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). Использование 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. Для 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 круглым5сечением диаметром 4 мм и длиной 15 мм, коэффициентом преломления 1,532, расстояние между световода" ми (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 головок, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения быстродействия,клавиатура содержит информационныесветоводы, приемники излучения второйгруппы и кодовую решетку, расположенную между информационными световодами и клавишными головками, оптический коммутатор содержит разветвительв виде Ч-образного световода и световод, источники излучения через основные плечи Ч-образных световодов опти 5156чески соединены с соответствующими приемниками излучения первой группы, свстоводы каждой клавишной головки 5расположены с воэможностью образования оптической связи источника кэлум чения через дополнительное плечо Ч- образного световода предыдущей клавишной головки и соответствующих информа ционных световодов с приемниками излучения второй группы, отверстия кодовой решетки расположены под соответствующими информационными световодами.2, Клавиатура по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения надежности клавиатуры за 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 ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности клавиатуры за счет уменьшения рассеяния света, плечи разветвителя и виде Ч-образного световода и световод оптического коммутатора имеют сужающуюся к выходу коническую форму, на выходных торцах световодов оптического коммутато" ра расположены фокусирующие линзы.1515156 Р,б Ю 7 б С 8 елтодай Составитель В. ФайзрахманоЦиткина Техред Л.Олийнык Корректор Н. Корол акт Заказ 6277/46 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101