라이트 펜

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1. 개요
2. 역사
3. 작동 원리
참조

1. 개요

라이트 펜은 펜 모양의 입력 장치로, CRT 디스플레이 화면에 직접 접촉하여 사용자의 위치 입력을 감지한다. 1955년경 MIT의 Whirlwind 프로젝트에서 처음 개발되었으며, 군사, 그래픽 터미널 등에서 활용되었다. 1980년대에는 개인용 컴퓨터에서 널리 사용되었으나, 사용의 불편함과 다른 입력 장치의 발달로 인해 점차 쇠퇴했다. 현재는 군사 분야의 레이더 콘솔이나 일본의 텔레비전 프로그램 등 특수한 분야에서 제한적으로 사용되고 있다.

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라이트 펜
일반 정보
라이트 펜 작동 모습
종류	컴퓨터 입력 장치
개발 시기	1950년대
대체 기술	터치스크린 라이트 건
상세 정보
작동 방식	광학 센서 감지 음극선관 (CRT) 모니터 화면 주사율 이용
주요 용도	CAD 작업 기술 도면 작성
장점	높은 정확도 직관적인 인터페이스
단점	CRT 모니터에서만 작동 LCD 및 기타 디스플레이 기술과 호환성 문제

2. 역사

최초의 라이트 펜은 1955년 즈음에 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 훨윈드(Whirlwind) 프로젝트의 일부로 나왔다.^[8]^[9] 1951년부터 1955년경 최초의 라이트 펜은 "라이트 건"으로 불렸으며, Whirlwind I 프로젝트의 일환으로 제작되었다. 이후 SAGE 프로젝트에서도 사용되어 레이더 네트워크 공역의 전술적 실시간 제어에 활용되었다.

1960년대에는 IBM 2250과 같은 그래픽 터미널과 IBM 3270 텍스트 전용 터미널에서 라이트 펜이 사용되었다.

1980년대 초에는 페어라이트 CMI, BBC 마이크로를 통해 유명해졌다. IBM PC 호환 CGA, HGC, 또 일부 EGA 그래픽 카드는 라이트 펜을 위한 단자를 갖추고 있었다. 톰슨 MO5 컴퓨터 계열을 비롯한 일부 소비자 제품에도 라이트 펜이 제공되었다.

하지만 사용자가 오랜 시간 동안 화면 위에 펜을 잡고 있어야 했으므로 라이트 펜은 일반 목적의 입력 장치로서 점차 사용하지 않게 되었다. 또한, 라이트 펜은 깜박임이 발생하는 경향이 있는 낮은 잔상 디스플레이에서만 잘 작동하는 것으로 인식되었다.

마우스 등 다른 입력 장치의 발달과 브라운관이 사라짐에 따라 라이트 펜은 점차 사용되지 않게 되었다.

2000년대에도 군사 분야에서는 현역으로 사용되고 있으며, 조기 경보기E-2의 레이더·콘솔에 라이트 펜이 사용되고 있다.

2. 1. 초기 역사

1955년경 매사추세츠 공과대학교(MIT)의 훨윈드(Whirlwind) 프로젝트의 일환으로 최초의 라이트 펜이 개발되었다.^[8]^[9] 초기에는 '라이트 건'으로 불렸으며, 화면에서 개별 기호를 선택하는 데 사용되었다. 이후 반자동 지상 환경(SAGE) 프로젝트에서 레이더 네트워크 공역의 전술적 실시간 제어를 위해 활용되었다. 군사용 AN/FSQ-7 상황 표시 콘솔에 라이트 펜이 사용된 것은 널리 알려진 사례 중 하나이다.

1960년대에는 IBM 2250과 같은 그래픽 터미널과 IBM 3270 텍스트 전용 터미널에서 라이트 펜이 사용되었다. 초기 비선형 편집기인 CMX 600에서도 라이트 펜이 사용되어, 편집된 영상 위에 겹쳐진 기호를 사용자가 클릭하는 방식으로 제어되었다.

2. 2. 1980년대의 발전과 대중화

1980년대 초, 라이트 펜은 페어라이트 CMI, BBC 마이크로와 같은 음악 워크스테이션 및 개인용 컴퓨터에서 널리 사용되었다.^[8]^[9] IBM PC 호환 CGA, HGC, 또 일부 EGA 그래픽 카드에는 라이트 펜 연결 단자가 탑재되어 있었다.

톰슨 MO5, 아미가, Atari 8-bit, Commodore 8-bit, 일부 MSX 컴퓨터, 암스트라드 PCW 등 다양한 개인용 컴퓨터 및 게임기에서 라이트 펜을 지원하였다. MSX 컴퓨터의 경우, Sanyo에서 라이트 펜 인터페이스 카트리지를 생산했다.

하지만 사용자가 오랜 시간 동안 화면 위에 펜을 잡고 있어야 했기 때문에 "고릴라 팔" 문제가 발생했고, 라이트 펜은 일반적인 입력 장치로 사용되지 않게 되었다.

당시 개인용 컴퓨터에는 그래픽 사용자 인터페이스가 없었고, 고정밀 위치 검출을 위해서는 전용 좌표 계산 카드가 필요하여 가격이 비쌌기 때문에, 한국에서는 일부 업무용으로만 사용되었을 뿐, 일반적으로 보급되지는 않았다.

2. 3. 쇠퇴와 특수 분야에서의 활용

사용자가 오랜 시간 동안 화면에 팔을 대고 있어야 하는 불편함(고릴라 팔) 때문에 라이트 펜은 범용 입력 장치로서의 인기를 잃었다.^[8]^[9] 또한, 깜박임이 발생하는 경향이 있는 낮은 잔상 디스플레이에서만 잘 작동하는 것으로 인식되었다.

마우스 등 다른 입력 장치의 발달과 브라운관이 사라짐에 따라 라이트 펜은 점차 사용되지 않게 되었다.

2000년대에도 군사 분야에서는 현역으로 사용되고 있으며, 조기 경보기E-2의 레이더·콘솔에 라이트 펜이 사용되고 있다.^[3] 텔레비전 프로그램에서는 플립보드 대신 사용되기도 하였다. 예를 들어 "퀴즈 다비"(부활판)나 후지TV 계열 "헤세이 교육위원회" (1991년 - ) 등의 퀴즈 프로그램에서 답변자가 답을 기입하는 장치로 사용되었고, 스포츠 중계·뉴스 프로그램에서도 시합의 흐름이나 선수의 움직임 등을 해설할 때 사용되었다.

3. 작동 원리

펜 형태의 수광 장치에 광 센서를 내장하고, 주사를 통해 이미지/영상을 표시하는 브라운관 화면에 접촉하여 해당 위치가 빛나는 타이밍을 감지하여 화면상의 위치를 인식한다. 기본 원리는 라이트 건과 같다.

광 센서는 인간의 눈에 비해 휘도 감도가 매우 높아서, 인간의 시각으로는 잔상이 발생하여 점멸하지 않는 것처럼 보여도, 광 센서는 그 점멸을 감지할 수 있다는 점을 이용한다.^[2]。 주사 방식은 가장 높은 위치의 왼쪽 끝에서 오른쪽 끝으로 빛의 점이 이동하고 오른쪽 끝에 도달하면 다음으로 두 번째 줄의 왼쪽 끝에서 오른쪽 끝으로 다시 빛의 점이 이동하는 방식이다. 펜에 내장된 광 센서가 광량 변화를 감지하여 신호를 보내면 컴퓨터 측에서는 그 광량 변화가 일어난 타이밍을 알 수 있고, 그것을 바탕으로 어떤 좌표 위치, 즉 화면상의 어떤 위치에 펜 끝이 닿았는지 계산할 수 있다.^[2]。

원리상 디스플레이에서 주사가 이루어져야 하므로, 기본적으로 브라운관용 포인팅 장치이다. 터치 패널 등과 달리 디스플레이 표면에 투명한 센서 층을 부착할 필요는 없다.

주사가 없는 액정 디스플레이에서는 기본적으로 사용할 수 없으므로, 터치 조작은 다른 방식으로 구현된다.

참조

_[1] 문서 For example, the Tandy 1000 SX has a [[DE-9]] light pen connector on the rear panel; on the later-introduced Tandy 1000 TX, this light pen interface has been replaced with a serial port using the same connector in the same location.
_[2] 간행물 History of Computer Pointing Input Devices https://silo.tips/do[...] 2017
_[3] 웹사이트 Section 2 The emergence of computer graphics http://design.osu.ed[...]
_[4] 웹사이트 連載：インターネット・サイエンスの歴史人物館（6）ウェズリー・クラーク http://sgforum.impre[...]
_[5] 웹사이트 アイデア共有空間 http://www21.big.or.[...]
_[6] 웹사이트 https://archive.org/[...]
_[7] 웹인용 Slashphone Article https://web.archive.[...] 2006-04-20
_[8] 웹인용 A Critical History of Computer Graphics and Animation https://web.archive.[...] 2009-05-04
_[9] 웹인용 The Computer Desktop Encyclopedia (entry for Light Pen) http://lookup.comput[...] 2009-05-04

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