crayon optique

Un crayon optique est un pointeur photoélectrique portatif utilisé pour sélectionner ou modifier du contenu sur un écran à tube cathodique (CRT) en détectant l'émission de phosphore du faisceau d'électrons. L'appareil contient un phototube ou une photodiode à son extrémité qui reçoit des impulsions lumineuses de l'écran CRT, permettant à l'ordinateur de calculer la position du crayon en fonction du moment de ces impulsions par rapport au balayage raster. Il sert de méthode de saisie directe pour les dessins d'ingénierie, la saisie de schémas et le travail graphique interactif sans nécessiter de clavier ou de souris séparés.

Le crayon optique fonctionne parce que les écrans CRT se rafraîchissent à une fréquence connue, généralement de 50 à 60 Hz, peignant l'écran ligne par ligne. Lorsque le faisceau d'électrons passe derrière la pointe du crayon optique, il émet un flash lumineux dans le phosphore. Le photodétecteur du crayon génère une impulsion que l'ordinateur reçoit; en mesurant le moment exact où cette impulsion arrive par rapport à la position de balayage horizontal et vertical, le système détermine les coordonnées de l'écran avec une précision raisonnable. Ceci est fondamentalement différent des écrans tactiles ultérieurs, qui détectent le contact électrique plutôt que la lumière.

Les crayons optiques étaient les plus courants dans les stations de travail de CAO et les terminaux graphiques industriels des années 1960 aux années 1980. Ils offraient des avantages par rapport à la saisie par carte perforée pour les tâches spatiales: un opérateur pouvait pointer directement un élément de dessin, le faire pivoter ou le redimensionner, ou sélectionner dans un menu sans avoir à utiliser des dispositifs de saisie séparés. Cependant, ils souffraient de limitations pratiques: la main de l'opérateur pouvait bloquer sa propre vue, le crayon nécessitait une ligne de visée claire vers l'écran, et une utilisation prolongée entraînait une fatigue du bras.

Contraintes techniques et variantes

Les crayons optiques nécessitaient des écrans CRT et ne pouvaient pas fonctionner avec les écrans LCD ou LED, qui ne produisent pas les impulsions de phosphore lumineuses et brèves dont le phototube a besoin. La lumière ambiante dans la pièce dégradait la sensibilité, de sorte que les conceptions de tubes blindés avec un collier ou un boîtier autour du photodétecteur sont devenues la norme. Certaines variantes industrielles incluaient un interrupteur de pression à la pointe, permettant à l'opérateur de confirmer la sélection en appuyant, ce qui améliorait la précision sur les écrans encombrés. La résolution spatiale était généralement de ±10 à 20 pixels selon le diamètre du tube et le type de phosphore.

Le crayon optique a largement disparu des nouvelles installations après les années 1980, à mesure que les terminaux graphiques bitmap ont remplacé les écrans vectoriels, et que les souris sont devenues moins chères et plus fiables. Aujourd'hui, on les rencontre principalement dans les anciennes stations de contrôle industriel, les systèmes de CAO hérités et les instruments spécialisés toujours en service. Comprendre le crayon optique reste pertinent dans les industries gérant des équipements vieux de plusieurs décennies, car les techniciens de réparation doivent reconnaître l'ensemble photodétecteur et son intégration avec les circuits de synchronisation vidéo de l'écran.