To náhodou vím přesně. CRT monitor je překreslován paprskem postupně po řádcích. Světelné pero je připojeno k vykreslovací jednotce a v okamžiku, kdy zaznamená "záblesk světla", tak pošle vykreslovací jednotce signál a ta v ten moment předá informaci o aktuální poloze paprsku, což je poloha na monitoru. Člověku se sice zdá, že je obraz celistvý, protože oko je prostě blbý, ale je to krásně vidět na některých starších záběrech, kdy CRT monitory jakoby blikají, jsou vidět pouze části obrazu atd. Takže ve skutečnosti světelné pero nesvítí, ale detekuje světlo z monitoru.
Přesně tak, vektorový display. Objekt se zobrazí a perem si ho pak je třeba nejdříve chytnout, na základě takto zjištěné pozice se pak zobrazí i kursor, který si pero s sebou vodí, přičemž jeho funkce je v tomto případě nejen zobrazovat uživateli, kam ukazuje, ale zároveň umožnit počítači tuto polohu zjistit. Rychlým pohybem se pero počítači "ztratí". Ostatně to je vidět i na těch videích.
Jinak hezké video komentované A. Kayem o zajímavých schopnostech, které to mělo:
https://www.youtube.com/watch?v=495nCzxM9PI
Pro světelné pero je principiálně je jedno, jestli paprsek po stínítku běhá po řádcích jako v televizi nebo třeba po trojúhelníčkách. Vždy může být v jednom okamžiku jenom na jednom místě. V té disertaci se píše, že když se není čeho chytit, musí se pero "namočit" do kalamáře z písmenek INK.
Jedno to není proto, že při klasickém běhání paprsku po řádcích (jako v CRT TV) navštíví paprsek v každém jednom cyklu vykreslení obrazu "každé" místo na obrazovce a tudíž se pero vždy ihned chytne (v rámci refresh frekvence obrazu); kdežto u vektorových displejů (staré osciloskopy) je paprsek cíleně směrován pouze na konkrétní části obrazovky a proto je nutné se perem trefovat na nějaký vykreslovaný motiv, aby se chytilo (jak sám zmiňuješ). A proto je to dost rozdíl.