صفحه 1:
قلم نوری
00 تهيهكتدهزهماحيدرى
صفحه 2:
قلمنويى(2612 لطون1)
صفحه 3:
قلم نوری یک ابزار ورودی کامپیوتر میباشد (نه() لج»1) که بوسیله سیم یا
به روش بیسیم به کامپیوتر متصل میگرددو از آن برای کشیدن تصاویر
گرافیکی یا برای اشاره به همه صصحی منوهای سیستم عامل یا منو:
دیگر نرم افزارها مانند ماوس استفاده می
نوری با ظاهری شبیه به 3
معمولی است.در نوک آن بجای گوی
آغشته به جوهر , لوازم اپتیک نوری شامل یک عدسی همگرا , یا در
تکاملیافته ترکیبی از عدسیها و فیبر نوری قرار گرفته است
* كارين قلم‌تزا به سنوی نقظه موردنظز بر روی-ضفچهتظایش نشانه میگیزد
و دکمه های کنترلی واقع بر روی بدنه قلم نوری را برای ارتباط با کامپیوة
فشار میدهد . در این سیستم نوری که ابتدایی ترین نوع آن به شمار
ميرود . هيج نور يا اشعه ای از Zee eG che caren tel
نور از صفحه نمايش به قلم مى تابد .
“وم 1
4 6
صفحه 4:
* بوسیله عدسیها تصویری کامل ویا تنها یک یا چند پیکسل از صفحه نمایش
بر روی فتوسل که در داخل قلم است انداخته می شود . درست مانند
دوربینهای عکاسی که عدسی همگرا پر روی فیلم ایجاد تصویر می نماید .
فوتوسل , انرژی دریافتی از فوتون های نور را به جریان الکتریکی تبدیل
vo نماید و اين همان پالسی است که پس از تقویت به وسیله 10 تقویت
کننده یه کسمت پردارش :و سیش: کامپیویر ازسال هی شود دز قلمهای
نوری سازمان یافته تر وضعیتی شبیه دوربین های تصویر برداری مشاهده
می کنیم . یعنی تعداد زیادی فوتوسل که حتی حساسیت به سه رنگ
متفاوت قرمز , سبز و آبی دارد . در کنار هم الگو های تصویری را به پالس
های الکتریکی تبدیل می کند.بنابراین با آنها قادریم از فاصله دورتر بر روی
صفحه های نمایش کار کنیم .حتی در وسایل بازی کامپیوتری ابتدایی مانند
نینتتدوطه , قلم توری به نشکل اسلحهوجود داشت که به وسیلة آن
ميشد به کاراکترهای بازی شلیک کرد .
صفحه 5:
قلم نوری و مانیتور 06۲۲ را در تصویر مشاهده می نمایید
صفحه 6:
سیستم قلم نوری مانند دیگر وسایل ورودی کامپیوتر از دو قسمت سخت
افزار و نرم افزار سودمی جوید و سادگی سیستم سخت افزاری آن تا
آنجاست که امکان ساخت این ابزار برای فردی باآشنایی مقدماتی به دانش
الکتزوتیک و اپتیک"وجود: دارد ولق بجتت تزم افزاری آن از ههاتایتدای پندانش
قلم نوری چالشی بزرگ می نمود زیرا مانیتورهای 20۲۳ اولیه با مشکل
ایجادفرکانس متغییر همراه بودند.بدین شکل که زمان بندی اسکن اشعه
کاتدی با پرش فرکانسی ناشیاز دقیق نبودن سیستم های الکترونیک متصل به
سیم پیج های اسکن مواجه می شد.این مشکل زمانی آشکار می گردد که در
صفحه نمایش تصاویر به شکل عمودی بالا وپایین می شوند.
حال اگر در چنین وضعیتی قلم نوری را بر روی مانیتور قرار دهیم با دریافت
پالتتن.های آشعه کاندی:ستر دز گم من شود و مکان تقطه را دز جای دیگر ب:
سیستم اطلاع می دهد ينايراين نرم افزارهايى نوشته شد كه مبناى كار قلم
نورى را از نظر تطبيق زمانى تغيير داد . در واقع كارت كرافيك با قلم نورى
هماهنگ می گردد و اطلاعات دریافتی از قلم نوری با اطلاعات ارسالی از
کارت گرافیک:دز این: نزم افزار سقایسته :من شود
۲
صفحه 7:
حال اگر در چنین وضعیتی قلم نوری را بر روی مانیتور قرار دهیم با دریافت
پالین های آشعه کاتدی سر در كم من :شود و مكان نقطه را .در جاى ديكر نه
سيستم اطلاع مى دهد بنابراين نزم افزارهايق نوشتة شد که مبتای کار قلم
نورى را از نظر تطبيق زمانى تغيير داد . در واقع كارت كرافيك با قلم نورى
هماهنگ می گردد و اطلاعات دریافتی از قلم نوری با اطلاعات ارسالی از
كارت كرافيى در اين نرم افزار مقايسه می شود.
* از آنجا که تمامی صفحه های نمایش اولیه از نوع ) ORT (Coed Ray Pube
( لامپ اشعه کاتدی ) بودند قلم های نوری نیز برای کار بر روی آنها و با
توجه به روش کار آنها ایجاد گردیدند . بنابراین برای درک روش کار قلم oe
بايد با تکنیک 008 و نحوه کار آن آشنا شویم .و سپس به بررسی
آن می پردازیم
صفحه 8:
* مانیتور( طبهلسم) هه
وسیله ای است که قلم نوری برای آن ساخته شد . مانیتورها یا صفحات نمایش
۲ عبارتند از محفظه ای شيشه ای به شکل هرم یا در مدل ابتدایی
مخروطی شکل این محفظه شیشه ای مانند یک بطری میباشد . که در ته آن
صفحه نمایش قرار گرفته است .صفحه نمایش شيشه ی اندود شده با مواد
Deflecting coils. سس
Control Grid.
Fluorescent sercen
Heater
Cathode Bleetron
beam Focusing coil
صفحه 9:
تکنولوژی
کنولوژی 208). از یک استوانه ایجاد شده است. که شامل تفنگ شلیک للکترون و یک صفحه فلوورسانس
است به همراه سیم پیچ های داخلی يا خارجی که جهت حرکت دادن اشعه الکترون ایجاد شده است . از
dle! cle ORT. تصاویر بر روی صفحه نمایش فلوورسانس با توجه به این نکته.که اشعه الکترونی
کاتدی باعث ایجاد درخشش بر روی صفحه فلوورسانس میگردد .
صفحه نمایش 08() در شکل ساده تر به عنوان اسیلوسکوپ برای نشان دادن شکل موج الکترونیک
استفاده میگردد و در شکل پیچیده تر برلی ایجاد تصاویر از آنها در تلویزیون و مانیتور. کامپیوتر استفاده
شده است .
صفحه نمایش رادار ؟1660690) نیز از آنها برای نمایش اهداف به شکل نقاطی نورانی بهره میجوید , تنها
یک اشعه الکترونی تابش شده از تفنگ الکترون لامپ /0۹() می تواند برای نمایش تصاویر متحرک
رنگی به کار آید
صفحه 10:
* سیستمهای ۲() ناگزیرند از یک بطری شيشه ای عمپق , بزرگ , سنگین و حجیم
استفاده کنند . همین نکته منقی باعث شد تکنولوژی جدید به دتیال راهی بهتر باشد و
صفحه های نمایش تخت پلاسما , مانیتورهای 0( ( کریستال مایع ) ۰ ۵ و
00 اختراع شدند .
* و اينها هم اکنون در جال چایگزینی کامل به چای 008 میباشند و میتوانیم با قیمتی
کمتر از قیمت slo ORT 3 وه
ابتدایی ترین: لامپ, اشعه کاتدی
on Oe
صفحه 11:
Sa الکترونی در ,/(() .های جدید
اولین صفحه نمایش 20٩ , به وسیله فیزیکدان آلمانی ۷۷۷
مه9۳) _ در سال,1897 اختراع گردید.و به همین دلیل استوانه
براون نامیده شد .[آن هک دیود‌کاتدی_ سرد بود پعنی,درزآن از‌گرها
برای تقویت تابش, اشعه کاتدی استفاده نشده بود
جدیدتر , از سیمپیج ملتهب برای ایجاد گرما 0 أشعه
استفاده گردید .
ى
oe 5 oe
صفحه 12:
* . اولین اشعه کاتدی گرم بوسیله > اهل ©) “امل توسعه داده شد . کسی که
تاخش بر زوی قاتون مشهور عضت نهاده تنده انست.. وبه وسیله بت با
از موسسه الکتریک غربی ( ۳) مجح ) به عنوان یک محصول تجاری در
سال 1922 تولید گردید . اشعه کاتدی هم اکنون به عنوان یکدسته الکترون منتشر
شده از یک کاتود گرم شناخته شده است . که در سر یک استوانه فاقد هوا وجود
ale به وسیله پتانسیل الکتریکی متفاوتی که میان کاتود وانود وجود دارد کار
صفحه نمایش 00۲۳ به وسیله مواد فسفورسانس پوشانده شده است . اغلب اوقات
بر روی آن ذرات فلز وجود دارد یا آنکه المنتهای اتصال زمین آنرا پوشانده است و
زمانی که الکتروتهای بر اترزی ار کانووتیه مت آنود.قی يدايا توجدية ايتكه انود
همان ذزات فلز با المتت اتضال زمین در انجاوزت پوشش فلووزسانش است
اشعه کاندی باعت ایجاد دزخشش بر زوی لایه فلووزسانتن میشنود..اگز لین اشعه
کاتدی ثابت باشد یک لکه پرنور بر روی صفحه فلوورسانس ایجاد میکند
صفحه 13:
آما میتوانیم به وسیله فیلد الکتریکی که شامل سیم پیچهای حاوی جریان الکتریسیته
است با توجه به بار منفی الکترون اشعه کاتودی را حرکت دهیم و در نتیجه
باعث حرکت نقطه نورانی بر روی صفحه شویم . دستگاههای تلویزیون و
مانيتورهاى كامبيوتر به وسيله اسكن كننده سازمان يافته اى به نام س ach
ایجاد اسکن یا روبش صفحه فلوورسانس به وسیله اشعه کاتودی ميشوند
یک تصوير با این تکنیک در 00۲ ایجاد میشود که : سیگنال ویدیوای به تفنگ
الکترونی دستور شلیک الکترون ميدهد. در تلويزونهاى “0082© اوليه . اشعه
الكتروتى نه :وسيلة Dera Sign pile حميده ميشه كه شر تاشر لامنة
تضوير را از ۵ تا صفحه نمایش پوشانده بود .
در مدلهای جدیدتر این سیم پیچها در نزدیکی تفنگ شلیک کننده الکترون, تجمع
یافتند.به تدریج با تکامل آنها اشعه کاتدی قدرتمندتر با قدرت تمرکز و فوکوس
پیشتر ایجاد شد. و بنابراین صفحه نمایش آنها از حالت محدب به حالت تخت
تبدیل گردید .آنچه گفته شد مقدمه ای برای درک چگونگی ایجاد تصویر در 60۲
است .
صفحه 14:
وقتی یک فیلم در نلویزیون تماشا میکنیم در حقیقت تعدادی
تصوير ثابت مربوط به هم است که بلافاصله پشت سر هم بر
روی صفحه نمایش پدیدار میگردند . هر تصویر نیز برای
جلوگیری از تداخل اشعه کاتدی به دو تصویر فرد و زوج 000
Cred & ( تقسيم Pag . تعداد تصاویر ایجادکننده فیلم در
ثانیه در سیستمهای مختلف تلویزیونی متفاوت است. در
استاتدارد تصویری ۲۷) مانند کشور خورمان 25 فریم
(تصوير ) در انیه 66 ۵ و در سیستم , 0010680
PPG OO نشان داده میشود .
چون هر تصوير از دو فیلد زوج و فرد برای جلوگیری از تداخل
ایجاد میشود این بدان معنی است که در سیستم ۵ دو
ضربدر 25 يعنى 50 فيلد در ثانيه داريم و در 0020050 در هر
ثانيه 60 فيلد تصويرى متناوبا بر روى صفحه ايجاد ميشود .
4 6
صفحه 15:
فیلد تصویری چیست ؟
در سیستم ,69() هر تصوير شامل ۵600 در ©6©0© نقطه تصویری یا پیکسل است . یعنی
اشعه كاتدى بايد در يك بيست و ينجم ثانیه بوسیله میدان مغناطیسی gill LS GPO را از بالا تا
پایین جاروب کند ولی چون خطوط بسیار به هم نزدیکند و باعث ایجاد تداخل میگردد در ابتدا
خطوط فرد در یک پنجاهم ثانیه اول و سپس خطوط زوج در یک پنجاهم ثانیه دوم اسکن ( جاروب )
میشوند که در جمع 600/0 + 000/0 از نظرزمانی 00/0 ثانیه کل خطوط اسکن گردیده
است . پس دانستیم زمانی که بر روی تلویزیون یا مانیتور کامپیوتر ۰ فیلم یا تصویری را مشاهده
مینماییم یک پالس الکتریکی در یک زمان مشخص باعث ایجاد نور يا تاریکی بر روی مانیتور
میگردد . حال زمانی که قلم نوری را روی صفحه نمایش میگیریم » به مجرد رسیدن آشعه کاتدی به
مکان قلم نوری و ایجاد لکه نور بر روی صفحه فلوورسانس ۰ آن نور توسط زرا دریافت
مشود .
rene
صفحه 16:
همانطور که قبلا گفته شد قلم نورى در واقع نور را به يالس الكتريكى تبديل مينمايد . با ت: إن
يالس الكتريكى و ارسال آن به كامييوتر از آنجا كه خود كامييوتر مختصات ج«إءضمهاى تشكيل دهندد
تصوير كه متناظر آن بيكسلهاى مانيتور ميباشند را ميداند » از مقایسه پالس الکتریکی در؛ اقتى از قلم
نوری با پالس تصویری که در همان زمان دستور ایجاد آنرا به تفنگ الکترونی داده متوجه موقعيت
مختصاتی دکارتی قلم نوری بر روی صفحه نمایش میشود و اين ایده بزرگ باعث شد قلم نوری به
راحتی ماوس برلی کار با منوهای نرم افزارها و ترسیم نقاشیهای گرافیک کامپیوتر مورد استفاده
قرار گیرد .
صفحه 17:
در تصاویر زیربالا یک قلم نوری ابتدایی را مشاهده مينماييد که بر روى 600081١ هم عصر خود
آزمایش میشود و در پایین قلم نوری جدید و پیشرفته با تکنولوژیی نو بر روی صفحه نمایش کریستال
مایع یا را .
4 ها
اقلم نورى قديمى بر روى 00867 أزمايش ميشود
a
صفحه 18:
بررسی ناحیه اپتیک قلم نوری
از آنجا که قلم نوری و سیستم اپتیک لن از عدسی یا دیگر لوازم انکساری بهره می جوید به معرفی و
بررسی اثر آیینه ها ؛ منشورها و عدسی ها بر نور میپردازیم .
تور
نور يك نوع انرژی است و توسط ایجاد موج در اتر یا فضای مابین اجسام منتقل میگردد . نور دارای طبیعتی
دوگانه و آشکار است . نور اين امکان را فراهم می آورد که یا به عنوان یک پدیده موجی و یا به
عنوان یک جریان شارمانند متشکل از بسته های کوچک انرژی به نام فوتونها شناخته شود . فوتون ها در
تغيير سطوح انرژیی الکترونهای اتم آزاد می گردند ؛ مانند فوتونهایی که در اثر گرما یا تحریکهای
مختلف دیگر ایجاد میشوند .
همه فوتونهای فعال ( در حال حرکت ) دارای پارامترهایی مثل فرکانس » سرعت ۰ طول موج در فضای آزاد
و جرم هستند . و بنایراین میزان انرژی آنها محدود است .
rene
صفحه 19:
- ابزارهای موثر بر آشعه نور
اشعه نور مریی و 6٩ به راحتی به کمک ابزارهای نوری ساده ای چون آیینه ها » منعکس کننده های موازی
» منشورها و عدسی ها منعکس یا شکسته میشوند .
در اینجا اصول اولیه عملکرد و کاربرد چنین ابزارهایی را شرح میدهیم .
آينه ها
ساده ترین آینه یک شيشه معمولی تخت و کاملا انعکاس دهنده است که پشت آن نقره اندود گردیده. اگر یک
اشعه باريك نور به سمت شيشه تابيده شود و به سطح انعکاسی آیینه ای اصابت کند »اشعه منعکس
شده » هميشه از قانون بازتابش تبعيت ميكند . اين قانون در شكل زير ©-© نشان داده شده و بيان ميدارد كه
زاویه تابش و زاويه بازتابش كاملا با يكديكر برابر هستند .
منشورها
در مباحث مربوط به نور» يك منشور مجموعه اى از مواد شفاف است كه دو يا بيشتر از دو سطح صاف
(تخت) دارد . منشورها ذاتا قابليت خم كردن مسير نور را دارند .
ايك صفحه تخت شيشه اى يك منشور بسيار ساده است .
وقتى كه نور به جاى أنكه از فضاى أزاد عبور كند از درون یک ماده شفاف یا نیم شفاف بگذرد ۰ سرعت VAT
و طول موج آ به فضای آزاد کمتر میشود . بنابراین پدیده شکست نور رخ میدهد .
در برخی قلمهای نوری پیشرفته برای جدا نمودن سه طول موج ٩6969 یعنی رنگهای قرمز - سبز و آبی
رنگهای اصلی نور در پیکسلهای مانیتور از منشورها استفاده گردیده است .
rene
صفحه 20:
عدسی ها
کاربرد عدسیها در قلم نوری بیشتر از سایر موارد و ابزارهای نوری یاد شده میباشد .
با عدسیهای محدب همگی کم و بیش آشنایی داریم .
عدسی تصویری معکوس از جسم یا در مورد محم :۲ تصویر پیکسل نورانی را از مانیتور بر روی سلول
دایود نوری منتقل مینماید
و این از دو نظر مهم است . یکی اينکه باعث ایجاد یک تصوير دقیق میشود و دیگر آنکه شدت نور تابانده شده بر
روی فتوسل را افزایش می دهد .
- حسگرهای نوری
یک حسگر نوری ابزاری است که وقتی با نور مریی ۰ مادون قرمز یا 10 و ماورا (00)) تحریک
شود نوعی عکس العمل الکتریکی تولید میکند . پرکاربردترین انواع ساخته شده این حسگرهای نوری ۱,001 ها
( مقاومتهای وابسته به نور ) دیود نوری ۰ ترانزیستور نوری و سلول خورشیدی هستند . نوع دیگر حسگرهای
نوری که کاربرد وسیعی دارند ولی خیلی تخصصی میباشند . آشکارسازهای پیروالکتریک مادون قرمز هستند .
این ابزارها اساس کار همه سیستمهای حفاظتی جدید و آشکارساز حرکت 6۳16٩ را تشکیل میدهند
rene
صفحه 21:
حسگرهای نوری الکترونیکی ابزاری هستند که در هنگام وجود نور مریی مشخصات الکتریکی خود را تغيير
میدهند . معروفترین اين نوع ابزارها LOR ها ( مقاومتهای وابسته به نور ) دیود نورى » تر
و حسگرهای 6۳108 ( مادون قرمز غیر فعال ) هستند .
انزیستور نوری
عملکرد ۱,60٩ بر اين واقعیت استوار است که مقاومت هدایتی یک فیلم سولفید کادمیوم 08 00) با چگالی
نوری که به سطح فیلم میرسد ۰ تغییر میکند . این مقاومت در شرایط کم نور یا تاریک ۰ بسيار زياد و تحت
شرایط روشن و پر نور ؛ بسیار کم است .
شکل زیر نماد مداری ۱,06۹ و ساختار اساسی آن را نشان میدهد
اين ابزار شامل یک جفت اتصال فیلم فلزی است که توسط یک مسیر مارپیچی از فیلم سولفید کادمیوم حساس به
نور ۰ از هم جدا شده اند . این مسیر به نحوی طراحی شده که حداکثر سطح تماس ممکن را با دو فیلم فلزی
داشته باشد .
این مجموعه در یک پوشش پلاستیکی یا لاکی قرار گرفته تا آزادنه به نور خروجی دسترسی داشته باشد .
rene
صفحه 22:
LOR هی‌کاربردی‌در لندازد ها و بسته بندیهایمختلذ
۹۹
NIN selon ss
,| ها لب ارهایی‌حساس, ارزلن و در دسترس‌می‌ب‌اشند که ویژگیهایرفتاریولتاژ و توان‌در لنها شبیه
مقاومتهای‌عادی‌است ۱
تنها ایراد عمده اين ابزارها آن است که نسبتا کند عمل می کنند . یعنی دهها یا صدها میلی ثانیه طول میکشد تا
به تغییرات ناگهانی در میزان نور واکنش نشان دهند . )را ها به شکل مفیدی در قلم نوری کلیدها و
آژیرهای فعال در نور یا در تاریکی ۰ آژیرهای آشعه نوری » آژیرهای انعکاسی دود و ... به کار میروند .
هر کدام از اين مدارها در عمل ميتواند از يك LOR معمولی استفاده كند كه قطر مقطع أن در محدوده ب
9 تا 40 مم است . بجز قلم نورى كه نياز به 000#/ با ابعاد كوجكتر و حساسيت زمانى بالا دارد .
rene
صفحه 23:
قلمهاى نورى نوين با تکنولوژی متفاوت از 620۲
همان طور که قبلا گفته شد سیستم های 207) به مرور کنار گذاشته شدند .دلایلی چون سنگینی » حجیم بودن و حتی
مضرات اشعه های تابشی آن باعث ایجاد تکنولوژی های نوین مانند پلاسما :260)را و دایود 60,ا) گشت .
از آنجا که قلم نوری سنتی بر پایه و اساس تکنیک مانیتور های 61۳() کار می کند ۰ برای سیستم های نمایشی جدید
پاسخگو نمی باشد و این باعث ایجاد قلم های نوری جدید گشت که در اینجا به معرفی چند نمونه آن میپردازیم .
قلم نوری لیزری با طول موج مادون قرمز(10364*8))
اين قلم نوری علامت گذار یک سیستم تابش مادون قرمز دارد و به همراه فرستنده و گیرنده ای که از طریق 020900
رو( اطلاعات را به کامپیوتر انتقال می دهد .
یک علامت گذار(جهجس) لیزر رنگی (یک مکان نمای لیزر قرمز ( 5 LBD روشن کننده برای اتاق های کنفرانس
تاریک که همه آنها در یک واحد مجتمع به شکل یک قلم عرضه گردیده است.
قسمت رس( LOCO 8 0 0)960) به شکل سر قلم تعبیه شده است تا از گم شدن آن جلوگیری به عمل آید
برای راه اندازی قلم و تامین انرژی آن یک باتری قلمی سایز 6900) کفایت می کند.
rene
صفحه 24:
به سادگی گیرنده 00900 را پورت 6909() کامپیوتر وصل می نماییم . اکنون می توائیم بر روی صفحه
نمایشی که از طری ديتا يروزكتور به بیندگان کنفرانس نمایش می دهیم با اين قلم نوری اشاره می ۱
دکمه های موس مانندی که بر روی لن تعبیه را به شکل اعجاب برانگیزی
كنترل نماييم يا حتى با آن بر روى بد ار ريسيم و پاک کنیم
اين ابزار هم برائ 60 بو هم.مكيتتاش طراحی شده است و قابل استفا بر روى تصاوير سياه و سفيد یا
رنگی ميباشد . روش كار اين كروه از قلمهاى نورى ليزرى معمولا به اين طريق است كه از تداخل اشعه
مادون قرمز و ليزر بهره ميجويد . و بازتاب أن دو را از طريق يك لنز در نوك قلم دريافت مينمايد
يراش يا تداخل ايجاد شده از اشعه تك فركانس ليزر در حسگرهای نوری قلم توسط ه ها جهت
حركت قلم را مشخص ميكند
از طرفى يك دوربين ديجيتال ميكرو نيز ميتوائد در
اخت مکان نشانگر لیزر بر روی پیکسلهای پرده
صفحه 25: