Lichtgriffel
Englisch: light pen
Ein stiftförmiges Gerät, das einem Computerbenutzer die Interaktion mit der Bildschirmanzeige ermöglicht.
Lichtstift: das Eingabegerät, das die Phosphorglut des Bildschirms ausliest
Ein Lichtstift ist ein tragbares photoelektrisches Zeigegerät, mit dem man Inhalte auf einem Kathodenstrahlröhren-Display (CRT) auswählen oder ändern kann, indem es die Phosphoremission des Elektronenstrahls erfasst. Das Gerät enthält an seiner Spitze eine Photozelle oder eine Photodiode, die Lichtimpulse vom CRT-Bildschirm empfängt und dem Computer ermöglicht, die Position des Stifts anhand des Zeitpunkts dieser Impulse relativ zum Rasterabtastung zu berechnen. Er dient als direkte Eingabemethode für technische Zeichnungen, Schaltplaneingabe und interaktive Grafikarbeiten, ohne dass eine separate Tastatur oder Maus erforderlich ist.
Der Lichtstift funktioniert, weil CRT-Displays mit einer bekannten Frequenz auffrischen, typischerweise 50 bis 60 Hz, und den Bildschirm zeilenweise darstellen. Wenn der Elektronenstrahl hinter der Spitze des Lichtstifts vorbeifährt, erzeugt er einen hellen Blitz im Phosphor. Der Fotodetektor des Stifts erzeugt einen Impuls, den der Computer empfängt; durch Messung des genauen Zeitpunkts, in dem dieser Impuls relativ zur horizontalen und vertikalen Abtastposition ankommt, bestimmt das System die Bildschirmkoordinaten mit angemessener Genauigkeit. Dies unterscheidet sich grundlegend von späteren Touchscreens, die elektrischen Kontakt statt Licht erfassen.
Lichtstifte waren am häufigsten in CAD-Workstations und industriellen Grafikterminals von den 1960er bis 1980er Jahren verbreitet. Sie boten Vorteile gegenüber Lochkartenein gabe für räumliche Aufgaben: Ein Bediener konnte direkt auf ein Zeichenelement zeigen, es drehen oder in der Größe ändern oder aus einem Menü auswählen, ohne separate Eingabegeräte zu erreichen. Sie litten jedoch unter praktischen Einschränkungen: Die Hand des Bedieners konnte die eigene Sicht blockieren, der Stift benötigte eine freie Sichtlinie zum Bildschirm, und längere Nutzung verursachte Armermüdung.
Technische Einschränkungen und Varianten
Lichtstifte benötigten CRT-Displays und konnten nicht mit LCD- oder LED-Bildschirmen arbeiten, da diese nicht die hellen, kurzen Phosphorimpulse erzeugen, die die Photozelle benötigt. Umgebungslicht im Raum verschlechterte die Empfindlichkeit, daher wurden abgeschirmte Röhrendesigns mit einem Kragen oder Gehäuse um den Fotodetektor zur Norm. Einige industrielle Varianten enthielten einen Druckschalter an der Spitze, mit dem der Bediener die Auswahl durch Drücken bestätigen konnte, was die Genauigkeit bei unübersichtlichen Displays verbesserte. Die räumliche Auflösung lag typischerweise bei ±10 bis 20 Pixeln, je nach Röhrendurchmesser und Phosphortyp.
Der Lichtstift verschwand nach den 1980er Jahren weitgehend aus Neuinstallationen, als Bitmap-Grafikterminale Vektordisplays ersetzten und Maus geräte günstiger und zuverlässiger wurden. Heute trifft man sie hauptsächlich in älteren Industriekontrollstationen, Legacy-CAD-Systemen und spezialisierter, noch in Betrieb befindlicher Instrumentierung an. Das Verständnis des Lichtstifts bleibt in Branchen relevant, die Jahrzehnte alte Ausrüstung verwalten, da Reparaturtechniker die Photodetektorbaugruppe und ihre Integration in die Videozeitkreise des Displays erkennen müssen.