Brevet FR2563353A1 — publié le 19851025

1i 2563353 L'invention-concerne les systèmes d'affichage visuel et plus particulièrement un dispositif indicateur de position, destiné à être utilisé en combinaison avec un système pour représenter élec- troniquement le mouvement de positionnement de ce dispositif indicateur de position sur une surface, comprenant un bottier ou un réceptacle analogue susceptible d'être déplacé sur cette surface, une première et une seconde roulette, montées rotatives dans le boîtier autour d'axes perpendiculaires, ainsi que des transducteurs mécaniques- électroniques actionnés par La rotation de chacune des roulettes et destinés à produire des signaux électriques indiquant l'angle de rotation de chaque roulette. Le système pour représenter le mouvement de position- nement peut être constitué, par exemple, par un visuel à tube catho- dique combiné avec un ordinateur. Le brevet des EUA n 3 541 541 au nom de Engelbart décrit un tel dispositif avec plusieurs transducteurs pour convertir le mouvement de positionnement d'un dispositif en signaux de position- nement destinés à être utilisés par un visuel. Le brevet des EUA n 3 892 963 au nom de Hawley et collaborateurs décrit L'utilisation d'un transducteur pour produire des signaux de positionnement représen- tatifs de la rotation de roulettes de l'indicateur. Un problème rencontré avec les roulettes de positionnement des dispositifs décrits dans les deux brevets cités ci-dessus est que, dans chacun de ces dispositifs, les roulettes de positionnement sont montées rotatives mais en position fixe par rapport à leurs supports respectifs. De ce fait, lorsque la surface sur laquelle roulent ou se déplacent les roulettes n'est pas parfaitement plane, les roulettes perdent le contact avec la surface et la position affichée sur le tube cathodique, par un curseur par exemple, sera inexacte. L'invention supprime cet inconvenient de l'art anté- rieur. La construction du dispositif indicateur selon l'invention est telle que les roulettes de positionnement restent en contact avec la surface de support, même lorsque celle-ci présente des rayures ou d'autres défectuosités qui font que la surface n'est pas parfaitement plane. 2 2563353 Comme indiqué dans ce qui précède, Le dispositif indica- teur selon l'invention est destiné à être utilisé en combinaison avecun système pour représenter électroniquement Le mouvement, produit manuel- lement par exemple, de l'indicateur sur une surface. Le dispositif indicateur comporte une première roulette de positionnement et une seconde roulette de positionnement, qui sont toutes deux montées rotatives dans un boîtier ou un réceptacle analogue. Les axes des roulettes de positionnement sont situés dans des plans perpendicu- laires. La rotation de chacune des roulettes de positionnement actionne un transducteur mécanique-électrique qui délivre des signaux électri- ques indiquant l'angle de rotation de la roulette. Selon l'invention, un moyen élastique, un ressort par exemple, est monté sur ou dans le bottier et charge chaque roulette élastiquement en direction de la surface de support pour que la roulette reste en contact avec cette surface. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue de dessous, partiellement en coupe, d'un mode de réalisation préféré de l'invention; - la figure 2 est une vue en élévation latérale à plus grande échelle d'une des deux parties essentielles du mode de réalisation préféré représenté sur la figure 1; et - la figure 3 est une coupe prise selon la Ligne 3-3 de figure 2, mais à plus petite échelle. Sur les différentes figures, des éléments analogues sont désignés par les mêmes références. Le dispositif indicateur de position selon l'invention comprend un boîtier 10 dans lequel est monté un support d'indication de position comprenant un support 11 indicateur de position X et un support 13 indicateur de position Y. Une première roulette de posi- tionnement 12 est montée rotative dans le support 11 et une seconde roulette de positionnement 14 est montée rotative dans le support 13. Les axes des roulettes de positionnement 12 et 14 sont situés dans des plans perpendiculaires. 3 2563353 Les roulettes 12 et 14 sont calées, L'une sur un axe 16 et l'autre sur un axe 18. Les deux axes 16 et 18 tournent dans des roulements 20 et 22. La rotation de chacune des roulettes de positionnement 12 et 14 produit l'actionnement d'un transducteur mécanique-électrique. Ce transducteur comporte une roue de codage 24 qui est calée sur l'axe 16 et une roue de codage 26 calée sur l'axe 18. Des contacts en fil fixes au boîtier sont en contact avec les roues de codage. Par exemple, comme on peut le voir sur la figure 2, un fil de contact élastique 28, fixé de manière non représentée au boîtier, est appliqué élastiquement contre la roue de codage 26. Un fil semblable, non représenté, est appliqué de façon analogue contre la roue 24. Lorsque la roulette 12 et/ou la roulette 14 tourne(nt), l'axe ou les axes 16, 18 tournent avec elles dans les roulements 20, 22, comme les roues de codage 24 et 26, lesquelles produisent alors des informations - envoyées à un ordinateur - sur les déplacements suivant des coordonnées X et Y. Les figures 2 et 3 montrent de façon plus détaillée que la figure 1 la structure du support indicateur de position 13. Le support indicateur de position 11 est construit de la mime manière que ce dernier. Lorsqu'on examine la figure 2, on voit que la roulette de positionnement 14 passe dans une fente 30 ménagée dans Le fond du boîtier 10. La jante de la roulette 14 peut faire saillie du fond du boîtier et est destinée à rouler sur une surface 32. Cette surface peut être formée, par exemple, par le dessus d'un pupitre ou d'une table ou par une paroi d'un véhicule spatial. Le roulement 22 comporte une bague intérieure 34 fixée autour de l'axe 18 et tournant avec lui, une bague extérieure 36 et des billes 38 tournant dans des chemins de roulement formes dans les bagues 34 et 36. La bague extérieure 36 est immobilisée en rotation. L'extrémité extérieure de l'axe rotatif 18 est tenue légèrement dans une poche 40 formée dans la paroi latérale du boîtier en un point situé plus haut que le fond du bottier, de sorte que l'axe 18 est incliné par rapport au fond. Des moyens élastiques montés dans te boîtier chargent chacune des roulettes dans le sens de leur enfoncement dans les fentes 4 2563353 ménagées dans Le fond du bottier et de Leur contact avec La surface 32. Dans te mode de réalisation préféré représenté, les moyens élastiques sont constitués chacun par une lame de ressort 42 exerçant une pression vers Le bas sur La bague extérieure 36 du roulement 22, de sorte que La roulette, en l'occurrence La roulette 14, est également poussée vers Le bas, pour venir en contact ou pour rester en contact avec La surface 32. La Lame de ressort 42 est dimensionnée de manière que sa force puisse facilement être vaincue par le poids du dispositif de positionnement et La main de l'opérateur. Donc, si le dispositif de positionnement est placé sur La surface plane 32, tes roulettes de positionnement 12 et 14 sont repoussées vers le haut. Avec cette disposition, les roulettes resteront toujours en bon contact avec la surface 32, même si cette dernière n'est pas parfaitement plane. Les Lames de ressort assurent également un frottement suffisant entre les roulettes et La surface 32-pour que les roulettes tournent conve- nabtement pendant le déplacement du dispositif indicateur de position par rapport à la surface 32, afin de garantir l'indication de position correcte au moyen des roues de codage 24 et 26. Comme on peut le voir plus particulièrement sur la figure 3, la Lame de ressort 42 est retenue par ses extrémités dans des encoches formées dans les extrémités inférieures de deux protu- bérances 48, 50 s'étendant vers le bas. Le roulement à billes 22 est en outre situé entre deux appuis de ressort 52 et 54 qui s'étendent vers le haut. Ces appuis sont situés plus près du roulement 22 que les protubérances 48 et 50. Les sommets des appuis 52 et 54 supportent la lame de ressort 42 par sa face inférieure. Une butée 56 dirigée vers le bas Limite enfin Le mouvement ascendant de l'ensemble mobile comprenant la roulette de positionnement et la roue de codage. Pendant le fonctionnement, des informations sur Les déplacements suivant les coordonnées sont produites lorsque le dispositif indicateur de position est déplacé d'un endroit à l'autre sur la surface 32. Si le dispositif indicateur est déplacé vertica- Lement sur cette surface, l'une des roulettes 12, 14 tourne, tandis que L'autre reste immobite. Si le dispositif indicateur de position est déplacé horizontalement sur la surface 32, l'autre roulette tourne 2563353 et la première restera immobile. Au cas o le dispositif indicateur est déplacé d'une première à une seconde position suivant un trajet qui n'est pas vertical ni horizontal, chacune des roulettes effectuera à la fois un glissement et une rotation et les informations correspon- dant aux rotations de chacune des roulettes suivant les axes X et Y seront également transmises convenablement à l'ordinateur pour que la nouvelle position du dispositif soit correctement affichée par le visuel. 6 2563353 R E V E N D I C A T IONS 1. Dispositif indicateur-de position, destiné à être utilisé en combinaison avec un système pour représenter électroni- quement le mouvement de positionnement de ce dispositif indicateur de position sur une surface, comprenant un boîtier ou un réceptacle analogue susceptible d'être déplacé sur cette surface, une première et une seconde roulette, montées rotatives dans le boîtier autour d'axes situés dans des plans perpendiculaires, ainsi que des trans- ducteurs mécaniques-électriques actionnés par la rotation de chacune des roulettes et destinés à produire des signaux électriques indiquant l'angle de rotation de chaque roulette, caractérisé par des moyens élastiques (42) montés dans le boîtier (10) et chargeant chacune des roulettes (12, 14) élastiquement en direction de ladite surface (32), le boîtier (10) étant conformé pour permettre à la jante de chaque roulette (12, 14) de faire saillie du fond du boîtier et de venir en contact avec la surface (32). 2. Dispositif selon la revendication 1, o les moyens élastiques sont deux ressorts (42,un pour chaque roulette(12, 14). 3. Dispositif selon la revendication 2, o chaque ressort est une lame de ressort (42). 4. Dispositif selon la revendication 1, o chaque roulette de positionnement (12, 14) est montée sur un axe rotatif distinct (16, 18), près d'une extrémité de cet axe, l'autre extrémité de l'axe étant tenue légèrement dans un point de la paroi latérale du boîtier (10) situé audessus du fond du boîtier, de sorte que l'axe (16, 18) est incliné par rapport au fond du boîtier. 5. Dispositif selon la revendication 4, o chaque axe rotatif (16, 18) est porté par un palier, notamment sous forme d'un roulement (22), les moyens élastiques étant constitués par deux ressorts (42), chaque ressort étant en contact avec le côté extérieur (36) de chaque palier.