Brevet FR2584509A1 — publié le 19870109

La présente Invention concerne d'une façon générale les claviers à touches de saisie de données pour machines électroniques, et plus particulièrement les claviers à touches du type dans lesquels une même touche doit pouvoir être utilisée pour la saisie de caractères, signes, symboles, etc., différents. Dans les applications utilitaires sur des machines électroniques tels que micro-ordinateurs ou analogues, par exemple dans les programmes dits de traitement de texte, le nombre de caractères possibles pouvant être entrés par le clavier est généralement limité par le nombre de touches présentes sur celui-ci. Seule une touche spéciale appelée Majuscules" peut être utilisée en combinaison avec l'une quelconque des autres touches pour la saisie d'un caractère de forme différente (les lettres majuscules, les chiffres, etc.). On double ainsi nombre de possibilités offertes par un clavier à touches donné. Cependant, il existe des applications, telles que les traitements de texte à usage scientifique, dans lesquelles la police de caractères traditionnelle (alphabet, chiffres, signes de ponctuation classiques) doit être complétée d'un certain nombre de caractères différents, parmi lesquels l'alphabet grec et/ou des signes mathématiques et/ou des symboles chimiques, etc. Une solution existante qui atténue partiellement ce problème consiste à prévoir sur le clavier de saisie une touche supplément#ire permettant, lorsqu'elle est enfoncée, d'appeler une bibliothèque de ces caractères spéciaux, contenue dans une mémoire de l'appareil. La sélection des caractères est alors effectuée par les mêmes touches que pour la police de caractères traditionnelle, et il en résulte le plus souvent une certaine confusion chez l'utilisateur. En effet, sur la surface supérieure des touches du clavier de la machine ne sont généralement représentés (par exemple gravés) que des signes et caractères appartenant à la police traditionnelle, et il est nécessaire pour l'utilisateur de consulter un tableau de correspondance ou analogue pour savoir quelle touche du clavier 11 doit enfoncer pour obtenir tel ou tel signe spécial.Dans le meilleur des cas, ce tableau de correspondance peut être appelé par une commande appropriée pour s'afficher immédiatement sur l'écran de visualisation de appareil. Mais le plus souvent, cette difficulté est contournée en utilisant un ou plusieurs ~caches pré-imprimés que l'opérateur peut mettre place sur le clavier selon les besoins. Mais il en résulte dans tous les cas des pertes de temps considérables. Un autre problème du même ordre, dans le domaine des machines électroniques en général, réside dans le fait que d'un pays à l'autre, la disposition des caractères sur le clavier change. On distingue ainsi, par exemple, les claviers dlts wAZERTY et 'QWERTY", respectivement utilisés dans les pays latins et les pays anglo-saxons. Il ressort de ceci la nécessité, pour tout fabricant dans ce domaine, d'adapter les claviers des machines en fonction des pays dans lesquels il vont être utilisés. On comprend aisément que le problème est encore plus complexe lorsque les alphabets eux-mêmes présentent entre eux des différences sur le plan graphique (par exemple alphabet grec, cyrillique, etc., ou certaines lettres ou accentuations utilisées dans les pays de l'Europe du nord, en Espagne,etc.) Enfin, un autre problème majeur a trait à la typographie. Les machines électroniques actuelles sont de plus en plus souvent équipées de plusieurs polices de caractères de typographies différentes, alors qu'une typographie standard unique est utilisée pour dessiner les caractères sur les touches du clavier.On comprend qu'il serait souhaitable que l'utilisateur puisse observer sur lesdites touches des caractères dont l'aspect est conforme à celui qui sera affiché sur l'écran de visualisation de la machine et/ou imprimé par des moyens d'impression associés La présente invention vise à pallier ces problèmes de l'art antérieur et à proposer un dispositif qui permettre d'adapter la configuration d'un clavier de saisie à une police de caractères spécifique souhaitée, de telle manière que soit en permanence réalisée l'association, en matière de caractères et/ou d'aspect de ces derniers, entre une touche donnée du clavier et le caractère ou signe qui lui est associé dans la machine, tel qu'il sera représenté, trait et/ou imprimé. A cet effet, la présente invention concerne un clavier à touches pour la saisie d'informations destinées à être traitées par une machine électronique de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend: - une pluralité de touches dont la surface supérieure est en un matériau qui laisse passer au moins partiellement le rayonnement lumineux, - un organe mobile mince comportant des régions transparentes à la lumière et des régions opaques à la lumière, définissant en positif ou en négatif une pluralité d'ensembles de caractères et/ou signes pour l'écriture, - une source lumineuse s'étendant d'un côté de l'organe mobile, - une pluralité de fibres optiques, chaque fibre ayant une première extrémité montée fixe perpendiculairement et à proximité de l'organe mobile, du côté de celut-ci opposé à la source lumineuse, et une seconde extrémité située dans la région du dessous d'une touche associée, et - des moyens pour déplacer l'organe mobile, de manière à sélectivement amener les caractères ou signes d'un ensemble donné respectivement au devant des premières extrémités des fibres optiques, de telle sorte que l'image de chaque caractère ou signe dudit ensemble donné,telle que captée par la première extrémité d'une fibre associée, soit respectivement restituée par l'autre extrémité pour être visible sur la surface supérieure de la touche associée du clavier. Selon un mode de réalisation préféré, le clavier comporte en outre des moyens pour fournir une information relative à la position de l'organe mobile et pour transmettre cette information à la machine électronique de traitement, afin d'établir la correspondance entre les caractères ou signes visibles sur les touches et les caractères tels que traités en correspondance par ladite machine. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celie-cl, donnée à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure l est une vue en perspective globale partiellement arrachée d'un clavier selon la présente invention, et - la figure 2 est une vue de côté en coupe du clavier de la figure 1. En référence au dessin, un -clavier à touches, globalement indiqué en 10, d'aspect conventionnellement semblable à celui d'une machine à écrire, et tel que prévu en association avec un une machine électronique de traitement généralement associée à un écran de visualisation (non représentée), ainsi qu'éventuellement à des moyens d'impression, est monté dans un bottier 12 de forme sensiblement plate de telle façon que ses touches 14 soient situées à sa surface supérieure, comme représenté. Les touches 14 sont montées, de façon conventionnelle et non décrite en détail, sur une carte de circuit électronique de décodage 15 montée à l'intérieur du bottier 12 juste au dessous desdites touches 14. L'enfoncement des touches provoque l'actionnement de contacts électriques fugitifs t dispositif antl-rebonds, et le circuit est agencé pour engendrer des signaux numériques identifiant les touches qui ont été enfoncées. Ces signaux sont fournis séquentiellement sur un connecteur 16 afin de les appliquer, par un cible approprié (non représenté), à la machine de traitement mentionnée plus haut. Selon une variante, et de façon maintenant bien connue, le clavier et la machine pourront communiquer par rayonnement infra rouge modulé, sans liaison physique. Par ailleurs, comme on peut l'observer en particulier sur la figure 2, chaque touche 14 est creuse et présente une ouverture en son fond. De même, une ouverture est formée dans la carte 15 en vis-a-vis de chacune des touches 14, a des fins expliquées plus loin. Enfin, la surface supérieure 14a de chacune des touches 14 est réalisée, dans le présent exemple préféré, en matière plastique semi-transparente dépolie. Dans la partie postérieure du boltier 12, derrière le clavier 10, est monté pivotant autour d'un axe horizontal un cylindre 18. Le cylindre 18 est creux et son montage pivotant est assuré par des axes 20 prévus t ses deux extrémités, qui sont reçus dans des paliers associés, non référencés, prévus dans la région correspondante du bottier 12. A l'intérieur du cylindre 18 est fixée, par des organes appropriés, une source lumineuse 22 de forme allongée, qui est sensiblement coaxiale avec le cylindre. Le cylindre 18 est, dans le présent exemple, en un matériau transparent. La surface du cylindre 18 est globalement traitée, à l'exception de régions prédéterminées, comme expliqué plus loin, de manière à être sensiblement opaque. On pourra faire appel â cet effet à un traitement à l'aide d'un matériau noir approprié (peinture, etc.). Sur la surface du cylindre sont ménagées plusieurs ensembles ou rangées de motifs 24a,24b,etc., qui n'ont pas été soumis au traitement de noircissement, ces motifs étant donc transparents. Selon l'invention, chaque rangée de motifs représente, en négatif, un ensemble de caractères, signes ou symboles prédéterminé. Ainsi, on peut prévoir, de façon non limitative, un ou plusieurs alphabets minuscules et majuscules, avec lettres accentuées, chiffres, ponctuation, etc. On peut également prévoir des alphabets munis des signes (accentuation, caractères de configurations particulières) conventionnellement utilisés dans un pays donné (alphabet grec, alphabet cyrillique, certaines lettres allemandes, espagnoles, nordiques, etc). on peut encore prévoir des ensembles de signes mathématiques, ou plus généralement scientifiques. Les motifs d'un même ensemble sont tous alignés dans une direction parallèle à l'axe du cylindre 18. En outre, les motifs qui occupent la môme position dans leur ensemble sont tous alignés sur un cercle centré sur l'axe du cylindre 18, à des fins expliquées plus loin. Le dispositif selon l'invention comprend en outre des moyens motorisés pour faire tourner le cylindre 18. dans le présent mode de réalisation, ces moyens comprennent une transmission à engrenages, globalement indiquée en 26, qui agit entre l'un des axes 20 du cylindre de l'arbre de sortie 28 d'un moteur électrique pas-ê-pas 30. Le moteur 30 est fixé par tout moyen conventionnel approprié à l'intérieur du bottier 12. Comme on le verra en détail plus loin, des moyens sont prévus sur la carte électronique du clavier pour commander le moteur pas-à-pas 30, par l'intermédiaire de câbles électriques 32. On trouvera en outre dans le dispositif des moyens, par exemple mécaniques ou électro-mécaniques, pour provoquer un petit décalage longitudinal donné du cylindre 18 porte-caractères lorsque la touche majuscules" conventionnellement prévue sur le clavier est enfoncée. on accédera ainsi, de la manière décrite plus loin, aux caractères qui sont usuellement disponibles lorsque cette touche est enfoncée. On trouve en outre un faisceau de fibres optiques 34. Chaque fibre optique 34 s'étend entre une première extrémité, située dans une région spécifique de la surface extérieure du cylindre 18 et une seconde extrémité dirigée vers la cavité intérieure, indiquée en 35, d'une touche associée 14 du clavier 10, en traversant la carte de circuit imprimé 15 et l'ouverture de fond de ladite touche. Chaque fibre optique 34 présente par ailleurs en ses première et seconde extrémités une optique de correction, respectivement 36 et 38, à des fins expliquées plus loin. De façon préférée, ces optiques consisteront en de simples lentilles concaves de focallsatlon. Plus précisément, les premières extrémités des fibres optiques 34 sont disposées en une rangée parallèle t l'axe du cylindre 18, et des moyens de fixation (des montants 40) sont prévus pour immobiliser lesdites premières extrémités des fibres de telle manière qu'elles soient rigoureusement perpendiculaires t la surface extérieure du cylindre 18. La distance entre deux fibres 34 adjacentes est en outre rigoureusement égale entre la distance qui sépare deux motifs transparents d'une même rangée sur le cylindre 18. Le fonctionnement du clavier de saisie pour machine électronique tel que décrit en détail ci-dessus est le suivant. Au repos, le cylindre 18 est orienté de telle sorte que l'une des rangées de caractères ou motifs transparents 24a,24b,etc., soit en alignement parfait avec la rangée des premières extrémités des fibres 34. La source lumineuse 22 est allumée. Grâce aux optiques de correction 36, 38, on comprend que les fibres optiques 34 sont aptes å transmettre par r8tro-projection vers la surface supérieure semi-transparente 14a le signal lumineux qui leur est appliqué au niveau de leur première extrémité. Ainsi, chacun des caractères du cylindre 18 qui est situé en vis-t-vis desdites premières extrémités, et qui apparat fortement lumineux, du fait de la présence de la source 22 et par contraste avéc le reste de la surface du cylindre, opaque, va voir son image captée par la fibre optique 34 respective et restituée sur la face supérieure lta de la touche 14 du clavier 10 correspondante. On comprend donc qu'en imprimant au cylindre 18 une rotation d'un angle déterminé, d'une manière décrite plus loin, on peut sélectivement amener devant la rangée des premières extrémités des fibres optiques 34 l'un quelconque parmi les ensembles de motifs 24a,24b, etc. qui définissent chacun par exemple une police de caractères. On modifie à chaque fols les caractères qui apparattront sur les touches du clavier. Il en résulte t la fols une grande commodité d'utilisation pour l'opérateur, qui visualise immédiatement et préalablement à la frappe le caractère qui sera saisi, ainsi qu'une extrême facilité å adapter un clavier physique donné à une utilisation ou# i un pays donné (traitement de texte scientifique, réalisation de claviers normalisés sans modification physique ou logicielle majeure). Le moteur pas-t-pas 30 pourra être commandé de diverses manières. On pourra par exemple prévoir sur le clavier un bouton "rotation" (non référencé) dont l'enfoncement provoquera à chaque fois la création des signaux électriques appropriés pour une rotation du cylindre d'un angle donné, l'utilisateur pouvant ainsi visualiser séquentiellement tous les jeux de caractères, signes ou symboles dont 11 dispose sur le cylindre. Des informations seront créées à partir des signaux électriques sus-mentionnés pour informer la machine électronique de la position du cylindre 18, et donc de la police de caractères choisie, afin que ladite machine puisse restituer les caractères corrects lors des étapes d'affichage sur un écran de visualisation, et/ou d'impression, par exemple en chargeant dans une mémoire vive un fichier contenant la police de caractères choisie, initialement contenu par exemple dans une mémoire de masse à disque. D'une autre manière, le moteur pas-t-pas 30 pourra être commandé par voie logicielle. Si par exemple une police de caractères est choisie par sélection dans un menu de l'application que met en oeuvre la machine électronique de traitement, alors la machine pourra être conçue pour bâtir les signaux électriques nécessaires pour provoquer une rotation correspondante du cylindre 18. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation tel que décrit et illustré en détail cl-dessus. En particulier, on va citer ci-dessous un certain nombre de variantes de réalisation qui sont possibles, entre autres, sans sortir du cadre de l'invention. Tout d'abord, l'entraînoment motorisé du cylindre 18 pourra être remplacé partout système d'entralnement manuel. Par exemple on pourra prévoir une molette de manoeuvre solidaire du cylindre 18 et débordant à l'extérieur du boltier 12, ainsi que des moyens mécaniques pour autoriser ledit cylindre à ne prendre qu'un certain nombre de positions angulaires déterminées, correspondant chacune à la présence d'une rangée de motifs ou caractères devant les fibres optiques. Dans ce cas, le cylindre sera alors équipé d'un codeur de position destiné à fournir å la machine une information représentative du jeu de caractères qui est en cours d'utlllsatlon, afin que ladite machine puisse restituer lors de l'affichage et/ou de l'impression les caractères qui font partie de ce jeu. Selon une autre variante, on pourra prévoir un cylindre 18 transparent, et disposer sur celul-cl de façon interchangeable une feuille souple opaque dans laquelle auront été préalablement formées des rangées d'ouvertures à la forme des caractères, signes, symboles, etc. souhaités. Ainsi, on pourra prévoir, selon les applications, des feuilles avec des alphabets de différentes typographies, des feuilles de caractères, signes et symboles scientifiques. Bien entendu, on comprendra que, dans le cas où l'intérieur du bottier 12 du clavier n'est pas totalement isolé de la lumière extérieure, ce qui peut entraver le processus de lecture des caractères par les fibres optiques, on montera le cylindre 18 dans une enceinte totalement étanche à la lumière. On comprend qu'il sera en outre extremement aisé de transformer un clavier dit 'AZERTY' en clavier de type OWERTY#, et réciproquement, sans avoir t modifier les connexions des fibres optiques, mais par simple adaptation de la position des lettres ou signes dans leur rangée. Une application intéressante de l'invention pourra consister t combiner l'unité de traitement dotée du présent clavier à une machine de photocomposition typographique. On réalisera ainsi un ensemble de composition doté d'une interactivité graphique parfaite entre la photocomposeuse ellememe et l'écran de l'unité. Le clavier de l'invention sera conçu dans ce cas pour permettre i l'utilisateur de choisir les paramètres typographiques tels que la fonte, le corps, la graisse, etc. REVENDICATIONS 1. Clavier à touches pour la saisie d'informations destinées à être traitées par une machine électronique de traitement, caractérisé en ce qu'il comprend: - une pluralité de touches (14) dont la surface supérieure est en un matériau qui laisse passer au moins partiellement le rayonnement lumineux, - un organe mobile mince (18) comportant des réglons transparentes à la lumière (24a,24b) et des réglons opaques à la lumière, définissant en positif ou en négatif une pluralité d'ensembles de caractères et/ou signes pour l'écriture, - une source lumineuse (22) s'étendant d'un côté de l'organe mobile, - une pluralité de fibres optiques (34), chaque fibre ayant une première extrémité montée fixe et adjacente à l'organe mobile (18), du côté de celul-cl opposé à la source lumineuse(22), et une seconde extrémité située dans la région du dessous d'une touche associée (14), et - des moyens (26,30) pour déplacer l'organe mobile, de manière à Sélectivement amener les caractères ou signes d'un ensemble donné (24a,24b) respectivement au devant des premières extrémités des fibres optiques (34), de telle sorte que l'image de chaque caractère ou signe dudit ensemble donné, telle que captée par la première extrémité d'une fibre associée,solt respectivement restituée par l'autre extrémité pour être visible sur la surface supérieure (14a) de la touche associée du clavier. 2. Clavier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour fournir une information relative à la position de l'organe mobile (18) et pour transmettre cette information à la machine électronique de traitement, afin d'établir la correspondance entre les caractères ou signes visibles sur les touches (14) et les caractères tels que traités en correspondance par ladite machine. 3. Clavier selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe mobile mince présente la forme d'un cylindre creux (18) monté rotatif autour de son axe dans le clavier. 4. Clavier selon la revendication 3, caractérisé en ce que la source lumineuse (22) est disposée à l'intérieur du cylindre (18). 5. Clavier selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque ensemble de caractères et/ou signes pour l'écriture présente la forme d'au moins une rangée de caractères et/ou signes disposée parallèlement à l'axe du cylindre, les extrémités des fibres optiques (34) côté cylindre étant également disposées en au moins une rangée parallèle à l'axe du cylindre, et le nombre de caractères et/ou signes d'un même ensemble (24a,24b) étant inférieur ou égal au nombre de fibres optiques (34). 6. Clavier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer l'organe mobile comprennent un moteur électrique pas- & as (30). 7. Clavier selon l'une quelconque des revendications 1 à 6s caractérisé en ce que chaque fibre optique (34) présente à au moins l'une de ses extrémités des moyens optiques de focallsatlon (36,38). 8. Clavier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les ensembles de caractères et/ou signes sont choisis dans le groupe comprenant les alphabets de tous pays, les signes et symboles scientifiques, et des polices de caractères de typographies différentes.