La penna ottica è un dispositivo collegato ad un computer che individua il passaggio del pennello elettronico che disegna l'immagine su uno schermo CRT.
Quando il foto-resistore inserito nella penna ottica viene colpito dal pennello elettronico, il computer riceve un segnale e può stabilire le coordinate del punto che viene disegnato in quel determinato istante perché il movimento del pennello elettronico è controllato dai segnali generati dal computer stesso.
Per alcuni computer come il Commodore 64 o l'Amiga è sufficiente collegare direttamente una penna ottica compatibile, per altri, come lo Spectrum o l'Olivetti Prodest o gli MSX, serve anche una cartuccia che contiene componenti elettronici aggiuntivi.
Una forma più moderna della penna ottica è la pistola usata in alcuni videogiochi.
Talvolta i lettori di codici a barre sono chiamati penne ottiche quando hanno la forma di penna. La punta è costituita da una fibra ottica e da un rubino artificiale, all'esterno è protetta da un involucro di acciaio antimagnetico. È particolarmente usata in ambito industriale poiché molto resistente e dotato di un dispositivo che, in caso di caduta accidentale è in grado di far rientrare la punta.
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