способ ввода информации и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ ввода информации, заключающийся в вводе символа или комбинации символов клавиатуры путем нажатия на одну клавишу клавиатуры, отличающийся тем, что изменение порядка следования вводимых символов в комбинации происходит после нажатия клавиши управления.

2. Устройство для ввода информации, содержащее источник света, оптически связанный с первым оптическим разветвителем, клавиши, преобразователь кодов, фотодиоды, отличающееся тем, что в устройство введены первая, вторая и третья группы электрооптических модуляторов, второй оптический разветвитель, группа оптических разветвителей, оптический RS-триггер, первая и вторая группы оптических соединителей, оптические элементы задержки, оптические бистабильные элементы, преобразователь кодов выполнен в виде оптического шифратора, а клавиши выполнены на пьезоэлементах, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих электрооптических модуляторов групп, информационные входы которых оптически соединены с соответствующими выходами первого оптического разветвителя, выходы электрооптических модуляторов первой группы соединены через оптические соединители первой группы с соответствующими входами оптического шифратора, выходы которого соединены с входами фотодиодов, выходы которых являются выходами устройства, выходы электрооптических модуляторов второй группы соединены через соответствующий оптический разветвитель группы с информационными входами соответствующего оптического бистабильного элемента, прямой и инверсные выходы которых через оптические соединители второй группы и оптические элементы задержки соответственно соединены с соответствующими входами оптического шифратора, управляющие входы оптических бистабильных элементов соединены с выходами оптического RS-триггера через второй оптический разветвитель, выходы электрооптических модуляторов третьей группы соединены соответственно с R- и S-входами оптического триггера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к средствам управления в устройствах ввода информации и может быть использовано в устройствах вычислительной и оргтехники для ввода информации.

Известны различные способы и устройства управления вводом информации, обеспечивающие повышенное быстродействие ввода информации оператором, например, за счет различной высоты клавиш панели клавиатуры (авт. св. СССР N 885074, БИ N 44, 1981), их разных размеров и возможности изменения направления рабочего хода (авт. св. СССР N 1518144, БИ N 40, 1989), контроля положения руки оператора и соответствующего ему изменения функций клавиш (авт. св. СССР N 1606352, БИ N 42, 1990), разбиения клавиш на группы для начальных и конечных согласных и расположения их на панели в виде блоков, рядов, колонок (ЕПВ (ЕР) N 0297663, опубл. 01.04.89 (N 1)) и т.д.

Недостатками данных способов и устройств являются сложность их реализации, а также невозможность принципиального увеличения скорости ввода информации оператором, осуществляющим при наборе информации неизбежный полный перебор всех информационных символов вводимого текста.

Наиболее близким к предложенному является устройство, содержащее клавишные переключатели, инверторы, элементы памяти, шифратор и реализующее способ ввода информации, основанный на специальном программно-аппаратном опросе нажатых оператором клавиш с последующей попарной группировкой символов на выходе устройства (авт. св. СССР N 1240627, БИ N 24, 1986).

Недостатками данного способа и устройства являются сложность реализации и отсутствие возможности повышения скорости ввода информации на этапе ввода информации оператором.

Цель изобретения повышение быстродействия устройств ввода информации при разработке и эксплуатации устройств ввода-вывода вычислительных комплексов, а также оргтехники.

Сущность способа ввода информации состоит в том, что изменение порядка следования вводимых символов в комбинации происходит после нажатия клавиши управления.

Сущность устройства для ввода информации состоит в том, что в устройство введены первая, вторая и третья группы электрооптических модуляторов, второй оптический разветвитель, группа оптических разветвителей, оптический RS-триггер, первая и вторая группы оптических соединителей, оптические элементы задержки, оптические бистабильные элементы, преобразователь кодов выполнен в виде оптического шифратора, а клавиши выполнены на пьезоэлементах, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих электрооптических модуляторов групп, информационные входы которых оптически соединены с соответствующими выходами первого оптического разветвителя, выходы электрооптических модуляторов первой группы соединены через оптические соединители первой группы с соответствующими входами оптического шифратора, выходы которого соединены с входами фотодиодов, выходы которых являются выходами устройства, выходы электрооптических модуляторов второй группы соединены через соответствующий оптический разветвитель группы с информационными входами соответствующего оптического бистабильного элемента, прямой и инверсные выходы которых через оптические соединители второй группы и оптические элементы задержки соответственно соединены с соответствующими входами оптического шифратора, управляющие входы оптических бистабильных элементов соединены с выходами оптического RS-триггера через второй оптический разветвитель, выходы электрооптических модуляторов третьей группы соединены соответственно с R- и S-входами оптического триггера.

На фиг.1 показан принцип организации клавиатуры устройства ввода, обеспечивающего увеличение скорости ввода информации оператором; на фиг.2 - вариант организации структуры клавиатуры устройства ввода информации; и фиг.3 функциональная схема устройства управления вводом информации.

Особенностью структуры клавиатуры в данном случае является компактное размещение возле всех клавишных переключателей (далее-клавиш) согласных группы дополнительных клавиш, обеспечивающих ввод парного сочетания с данной согласной одной из гласных, имеющих большую частоту употребления в языке используемого алфавита.

На фиг.1 показано возможное предложенное исполнение клавиш согласных для русского алфавита; на фиг. 2 для английского. Центральная клавиша в такой группе клавиш обеспечивает ввод непосредственно самой согласной, клавиши дополнительной группы, обозначенные соответствующими гласными, ввод буквосочетаний, например, ПА, БЕ, или PI, BU. При нажатии клавиши "2" устройство обеспечивает ввод обратной последовательности букв в буквосочетаниях АП, ЕБ или IP, UB, при нажатии клавиши "1" возврат к прежней последовательности. В качестве варианта исполнения клавиш, обеспечивающих описанные выше операции ввода, может быть также использована конструкция многопозиционной клавиши (авт. св. СССР N 622694, БИ N 33, 1978).

На фиг. 3 приведена функциональная схема устройства управления вводом информации. (Далее рассматривается вариант исполнения устройства для русского алфавита без буквы "Е", используемого в стандартной клавиатуре ЭВМ, и во избежание непринципиального усложнения без цифр и различных вспомогательных знаков).

Устройство содержит источник излучения 1, первый оптический разветвитель 2, группу электрооптических модуляторов 3₁-3₃₄, группу пьезоэлементов, жестко связанных с клавишами, 4₁-4₃₄, оптический RS-триггер 5, второй оптический разветвитель 6, первую группу оптических соединителей 7₁-7₃₂, группу оптических бистабильных элементов (ОБЭ) 8₁-8₂₄, группу оптических элементов задержки , вторую группу оптических соединителей , оптический шифратор 9 и фотодиодную линейку (ФДЛ) 10.

Примеры исполнения оптического триггера приведены на с. 190 (Семенов А. С. и др. Интегральная оптика для системы передачи и обработки информации. -М. Радио и связь, 1990), примеры ОБЭ на с. 187-193 (там же). Шифратор 9 может быть выполнен в виде комбинации схем оптических разветвителей, обеспечивающих разветвленные оптические сигналы на входе шифратора на его выходы, соответствующие принятому кодовому обозначению этого входа (на фиг.3 показан пример стандартного двоичного кодирования входных сигналов, соответствующих в данном устройстве конкретным буквам). Выход источника излучения 1 подключен ко входу первого оптического разветвителя 2, выходы которого оптически связаны с информационными входами всех модуляторов 3₁-3₃₄, управляющие входы которых связаны с выходами соответствующих пьезоэлементов 4₁-4₃₄, связанных в свою очередь с клавишами, буквенные обозначения которых приведены на фиг. 3. Выходы модуляторов 3₁-3₃₂, соответствующих одиночным буквам, через соединители 7₁-7₃₂ подключены ко входам шифратора 9₁-9₃₂. Выход модулятора , соответствующих буквосочетанию, подключен через соединитель к информационному входу ОБЭ 8_(i-N) (N число гласных, не используемых в данном устройстве в буквосочетаниях; здесь N 8), и через соединитель к информационному входу ОБЭ 8_j ( ; I -число гласных, используемых в буквосочетаниях, здесь I 4). Управляющие входы всех ОБЭ 8₁-8₂₄ через соответствующие объединенные по входу разветвления 6₁-6₂₄ разветвителя 6 соединены с единичным выходом RS-триггера 5, R-вход которого соединен с выходом модулятора 3₃₃, соответствующего клавише "1", а S-вход с выходом модулятора 3₃₄, соответствующего клавише "2". Выходы ОБЭ 8₁-8_I (здесь I 4) по отраженному потоку (инверсные выходы) через элементы задержки подключены ко входам шифратора 9_N+1-9_N+I (здесь N 8), инверсные выходы ОБЭ 8_I+1-8_M-N (M число всех используемых букв, здесь M 32) подключены ко входам шифратора 9_I+N+1-9_M через соединители . Прямые выходы ОБЭ 8₁-8_I подключены ко входам шифратора 9_N+1-9_N+I через соединители , прямые выходы ОБЭ 8_I+1-8_M-N ко входам 9_I+N+1-9_M через элементы задержки . Конструктивное исполнение элементов задержки обеспечивает по отношению к соединителям 8²_K задержку оптического сигнала на время срабатывания ФДЛ 10 (за счет разной длины, показателей преломления и т.д.). Выходы шифратора 9 подключены ко входам ФДЛ 10, выход которой является выходом устройства.

Устройство, реализующее предложенный способ, работает следующим образом.

При включении устройства источник излучения 1 формирует постоянный световой поток, поступающий по разветвлениям оптического разветвителя 2 на информационные входы электрооптических модуляторов 3₁-3₃₄, находящихся в двух состояниях полного пропускания светового потока (при наличии сигнала заданного уровня на управляющем входе) и полного поглощения (при отсутствии управляющего сигнала).

При нажатии оператором выбранной клавиши пьезоэлнемент 4_i формирует электрический сигнал, поступающий на управляющий вход соответствующего модулятора 3_i с выхода модулятора 3_i снимается оптический сигнал. Если выбрана клавиша любой гласной буквы или центральная клавиша в любой клавишной группе (клавиша одиночной согласной буквы), то оптический сигнал с выхода модулятора 3_i поступает по соединителю 7_i непосредственно на вход шифратора 9_i, соответствующий данной букве. Если выбрана клавиша из дополнительной группы, соответствующая сочетанию согласной буквы с гласной и связанная с пьезоэлементом 4^j_i, то оптический сигнал с выхода модулятора 3^j_i, разветвляясь на два, поступает по соответствующему соединителю 7^o_i на вход ОБЭ 8_(i-8), и по соединителю 7^j_i на вход ОБЭ 8_j. Дальнейшее прохождение оптического сигнала определяется выходным сигналом оптического RS-триггера 5. Если перед нажатием буквенных клавиш была нажата клавиша "1", то выходной сигнал с пьезоэлемента 44₃₃ разрешает прохождение оптического сигнала через модулятор 3₃₃ на R-вход оптического триггера 5, переводя его в нулевое состояние, на входе разветвителя 6, связанного с единичным выходом триггера 5, сигнал отсутствует. В этом случае интенсивность входных сигналов ОБЭ 8_(i-8) и 8_j оказывается меньше пороговой отражаясь от поверхности ОБЭ, данные оптические сигналы поступают через соединители 8²_(i-8) и элементы задержки на входы шифратора 9_i и 9_(j+8), соответствующие согласной и гласной буквам, входящим в выбранное словосочетание. Т.к. элемент задержки обеспечивает по отношению к соединителю задержку оптического сигнала на время срабатывания ФДЛ 10, то на выходе шифратора сначала появляется оптический сигнал, соответствующий согласной букве на входе 9_j, и через время t на входе 9_j+8 -соответствующий гласной. Таким образом на входе ФЛД 10 последовательно во времени формируются коды букв выбранного сочетания. Если же перед выбором клавиши буквосочетания была нажата клавиша "2", обеспечивающая аналогично вышеизложенному перевод RS-триггера 5 в единичное состояние и формирование, тем самым, оптических сигналов на выходах ответвлений 6₁-6₂₄, то в этом случае суммарная интенсивность оптических сигналов на входе ОБЭ 8_(i-8) и 8_j оказывается выше пороговой -сигналы проходят на выходы ОБЭ и поступают на входы шифратора 9_i и 9_(j+8) уже через элементы задержки 8¹_(i-8) и соединители 8²_j. Очевидно, что в данном случае на вход шифратора первым поступает сигнал, соответствующий гласной букве, на входе ФДЛ 10 будут сформированы коды, соответствующими обратному буквосочетанию. Для обеспечения устойчивого срабатывания ОБЭ интенсивность сигнала на выходе ответвления 6_k должна составлять 0,5-1% от интенсивности оптического сигнала на выходе соединителя 7^o_i (7^j_i), что легко обеспечивается конструктивным путем (выбором параметров модулятора, коэффициентов затухания оптических ответвлений и т.д.). Кодирование оптических сигналов, поступающих на входы 9₁-9₃₂ шифратора 9, осуществляется за счет простого разветвления входного оптического сигнала на выходы шифратора 9, соответствующие коду данной буквы (на фиг.1 показано в качестве примера обычное двоичное кодирование). Оптический код с выхода шифратора 9 поступает далее на вход ФДЛ 10 и с ФДЛ 10 в виде электрического кода на выход устройства управления. Ввиду высокого быстродействия элементов оптической схемы устройства (приблизительно 1-5 нс), время формирования кода вводимой буквы определяется, по существу, лищь быстродействием ФДЛ 10 (приблизительно 5-10 мкс), что существенно превосходит быстродействие известных аналогов, а использование оператором ввода буквосочетаний вместо последовательного набора букв позволит (как показывает анализ русских и латинских текстов) сократить время ввода информации на 30-45%