Brevet FR2675599A1 — publié le 19921023

i 1 SYSTEME D'ENTREE SANS FIL POUR ORDINATEUR. Cette invention concerne un système d'entrée sans fil pour ordinateur De façon plus particulière elle concerne des améliorations à l'invention anté- rieure décrite dans la demande de brevet japonais No 131555/1990 déposée le 22 Mai 1990 et cédée au même déposant. La présente invention et l'invention antérieure diffèrent en ce sens que dans l'invention antérieure on utilise deux détecteurs de l'angle d'incidence tandis que dans la présente invention on n'utilise qu'un seul détecteur de l'angle d'incidence pour rendre le système compact En outre, étant donné que la construction et le fonctionnement du détecteur d'angle d'incidence sont les mêmes, on en omettra l'explication détaillée. Il existe déjà la souris, la manette, le photo- style et autres Toutefois, ils sont tous mécani- quement reliés par des fils à la carrosserie de l'ordinateur. Les dispositifs d'entrée pour ordinateur qui utilisent des fils présentent l'inconvénient qu'il faut une surface lisse pour utiliser la souris, que les fils peuvent s'emmêler et que l'opération d'entrée doit se faire sans que les mains touchent le clavier. Par conséquent, un but de l'invention est de proposer un système d'entrée sans fil pour ordinateur qui élimine les inconvénients mentionnés ci-dessus. Un autre but de l'invention est de proposer un système d'entrée sans fil pour ordinateur qui se traduise par des améliorations de l'invention antérieure. On va maintenant décrire en détail la présente invention en se référant aux réalisations préférées ' ' ';;, , illustrées sur les dessins joints sur lesquels: la figure 1 est une vue perspective montrant les composants principaux d'un système d'entrée sans fil pour ordinateur conformément à la présente invention, la figure 2 est une vue en perspective schéma- tique représentant une réalisation d'un composant principal d'une section de détection du foyer, la figure 3 est une vue perspective schématique représentant une autre réalisation d'un composant principal d'une section de détection du foyer, la figure 4 est une vue perspective schématique représentant un mécanisme pour détecter la position d'une lentille mobile, la figure 5 est une vue latérale représentant une réalisation d'un mécanisme de Localisation, les figures 6 a à 6 c sont des vues avant repré- sentant la situation de réception de la lumière d'un élément de réception de la lumière de la figure 5, respectivement, les figures 7 a et 7 b sont des vues latérales représentant d'autres réalisations d'un mécanisme de Localisation, respectivement, les figures 8 a et 8 b sont des vues avant repré- sentant la situation de réception de la lumière d'un élément récepteur de la lumière utilisée dans le mécanisme de focalisation des figures 7 a et 7 b, respectivement, la figure 9 est un graphe représentant la relation entre la position d'une lentille mobile et celle d'une source de lumière. En se reportant maintenant à la figure 1, elle représente une section de détection de l'angle d'inci- dence et une section de détection du foyer d'un système d'entrée sans fil pour ordinateur conformément 1 à la présente invention Un système d'entrée sans fil 10 pour ordinateur comporte un cadre cylindrique 12 disposé dans un boîtier, non représenté, du dispo- sitif d'entrée sans fil Une lentille mobile 14 est montée sur le cadre cylindrique 12, sur sa paroi extérieure On va décr ire en outre ci-dessous, en se référant aux figures 2 et 3, un mécanisme de déplacement d'une lentille 14 Un diviseur de faisceau 16 est disposé dans le cadre cylindrique 12 Le diviseur de faisceau 16 divise un faisceau lumineux, qui est émis par un organe d'entrée du type photostyle présentant une source lumineuse capable d'émettre des impulsions et qui passe à travers la lentille mobile 14, en deux faisceaux lumineux dont l'un tombe sur un élément 18 récepteur de la lumière (par exemple, un photodétecteur à deux divisions) d'une section de détection de l'angle d'incidence et dont l'autre tombe sur des moyens 22 de détection de la lumière tels qu'un élément récepteur de la lumière (par exemple, un détecteur linéaire du type dispositif à couplage de charge CCD ou un photodétecteurà 'deux divisions) En outre, les éléments 18 et 22 récepteurs de la lumière sont attachés au cadre cylindrique 12, à sa paroi intérieure. Une bobine 20 de moteur linéaire est attachée au cadre cylindrique 12, à sa portion arrière infé- rieure Avec une culasse et un aimant attachés au cadre, du dispositif et _non représentés, la bobine du moteur linéaire constitue un moteur linéaire. Avec la lentille mobile 14, l'élément 18 récepteur de la lumière et un circuit de rétroaction, non représenté, le moteur linéaire forme une section de détection de l'angle d'incidence Cette section de détection de l'angle d'incidence amène le cadre cylindrique 12 à tourner de façon que la lentille 1 mobile 14 soit orientée vers l'organe d'entrée du type photostyle. Etant donné que le boîtier du dispositif d'entrée sans fil, l'organe d'entrée du type photostyle, le moteur linéaire et la section de détection de l'angle d'incidence sont expliqués en détail dans la demande de brevet antérieure mentionnée ci-dessus, on en omet ici l'explication détaillée. On se réfère maintenant aux figures 2 et 3 qui représentent schématiquement deux réalisations dans lesquelles la lumière tombant sur l'élément 22 de réception de la lumière, en passant par la lentille mobile 14 et le diviseur de faisceau 16, peut faire se déplacer la lentille mobile 14 Dans la réali- sation de la figure 2, la lentille mobile 14 est conçue pour être déplacée par un moteur linéaire. C'est-à-dire que la lentille mobile 14 est attachée, à son extrémité, à un support cylindrique 24, qu'une bobine 26 de moteur linéaire est disposée sur la paroi arrière extérieure du support cylindrique 24, et qu'une culasse 28, sur laquelle est disposé un aimant 30, est attachée au cadre cylindrique 12 de façon à être en relation de fonctionnement avec la bobine 26 Par conséquent, la bobine 26, la culasse 28 et l'aimant 30 constituent un moteur linéaire. Le moteur linéaire ainsi constitué reçoit, par l'intermédiaire d'un circuit de rétroaction non repré- senté, un courant électrique sur la base de la lumière tombant sur l'élément 22 récepteur de la lumière, pour faire se déplacer la lentille mobile 14. Dans la réalisation de la figure 3, un mécanisme à crémaillère et pignon fait se déplacer la lentille mobile 14 La lentille mobile 14 est supportée sur un support cylindrique 32 et une crémaillère est attachée au support cylindrique 32, à sa paroi exté- . 1 rieure La crémaillère 34 est disposée de façon à engrener avec un pignon 36 attaché sur l'arbre d'un moteur 38 lui-même attaché au cadre cylindrique 12. Par conséquent, de façon semblable à la commande du moteur linéaire, le moteur 38 reçoit, par l'inter- médiaire d'un circuit de rétroaction non représenté, un courant électrique sur la base de la lumière qui tombe sur l'élément 22 récepteur de la lumière pour faire se déplacer la lentille mobile 14. En se reportant maintenant à la figure 4, qui représente une structure de détection de la position de la lentille mobile 14, un élément 40 émetteur de lumière, tel qu'une diode électroluminescente LED, est monté sur la paroi extérieure du support cylindrique 26/32 de la figure 2 ou de la figure 3, et un élément 42, récepteur de la lumière, tel qu'un détecteur linéaire du type dispositif à couplage de charge CCD, est disposé dans le cadre cylindrique de façon à recevoir un faisceau lumineux provenant de l'élément 40 émetteur de la lumière De la position du point lumineux, que détecte l'élément 42 récepteur de la lumière, on peut déduire la position de la lentille mobile. En outre, la détection de la position de la lentille mobile peut se faire par un dispositif de détection de position PSD ou par un encodeur linéaire au lieu du détecteur linéaire du type dispositif à couplage de charge CCD En outre, dans la réalisation de la figure 3, la valeur de la rotation du moteur peut être détectée par un encodeur rotatif. En se référant maintenant aux figures 5 et 6 a à 6 c, on va expliquer une réalisation d'une structure de focalisation Dans la réalisation, un détecteur linéaire CCD sert d'élément récepteur de la lumière, une plaque 44, interceptrice de la lumière, est 1 disposée entre le détecteur linéaire CCD et la lentille mobile 14 Les figures 6 a à 6 c représentent la situation du faisceau lumineux lorsque le détecteur linéaire CCD est assez proche de la position du foyer, la situation du faisceau lumineux lorsque le détecteur linéaire CCD se trouve sur la position du foyer et la situation du faisceau lumineux lorsque le détecteur linéaire CCD se trouve assez loin de la position du foyer, respectivement La lentille mobile 14 est commandée, par le mécanisme décrit en référence aux figures 2 et 3, pour se déplacer pour prendre la position représentée sur la figure 6 b en partant des autres positions représentées sur les figures 6 a et 6 c. En se reportant maintenant aux figures 7 a, 7 b, Sa et 8 b, qui représentent d'autres réalisations des structures de focalisation, dans ces réalisations, on utilise un photodétecteur à deux divisions au lieu de l'élément récepteur de la lumière et on utilise une arête de lame 46 au lieu de la plaque interceptrice de la lumière Comme représenté sur les figures 7 a et 8 a, lorsque l'arête de la lame se trouve à la position du foyer, les deux portions, réceptrices de la lumière, du photodétecteur à deux divisions reçoivent des quantités équivalentes de lumière Par contre, comme représenté sur les figures 7 b et 8 b, lorsque l'arête de la lame est assez proche de la position du foyer, l'une des portions récep- trices de la lumière reçoit une quantité de lumière plus importante que l'autre portion La lentille mobile est commandée pour se déplacer sur la base de la différence des quantités de lumière. On se réfère maintenant au graphe de la figure 9 qui représente la relation entre la position de la lentille mobile et celle de la source de lumière, 1 comme clairement représenté sur la figure 9 La position de la lentille mobile est linéairement proportionnelle à la distance entre la lentille mobile et la source de lumière et on peut donc facilement calculer la distance entre la position de la lentille mobile et celle de la source de lumière. On va maintenant brièvement expliquerle fonction- nement du système d'entrée sans fil pour ordinateur. Tout d'abord la portion de détection de l'angle d'incidence fait tourner le cadre cylindrique 12 de façon que la lentille mobile 14 soit orientée vers la source de lumière (ou vers l'organe d'entrée du type photostyle) Puis, la section de détection du foyer déplace le support cylindrique 24/32 de façon que le foyer soit placé sur l'élément récepteur de la lumière ou en toute autre position convenable. Ensuite, la position du support cylindrique, et par conséquent celle de la lentille mobile, est détectée par le détecteur linéaire CCD 42 ou analogue Enfin, la distance entre la lentille mobile et la source de lumière est calculée sur la base de la position ainsi obtenue. 1 REVENDICATIONS 1 Dispositif ( 10) d'entrée sans fil pour ordinateur, caractérisé par le fait qu'il comporte un organe d'entrée du type photostyle présentant une source de lumière capable de transmettre les impulsions, une section de détection de l'angle d'incidence conçue pour détecter un faisceau lumineux incident provenant de ladite source de lumière et s'orienter dans la direction de la lumière incidente, une section de détection du foyer comprenant une lentille mobile ( 14) conçue pour détecter la lumière incidente en provenance de ladite source de lumière pour commander la position de son foyer, et une section de calcul pour calculer la distance entre la position de la lentille et celle de la source de lumière sur la base de la position de la lentille mobile. 2 Dispositif ( 10) d'entrée sans fil pour ordi- nateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite section de détection de l'angle d'incidence comporte un cadre ( 12) sensiblement cylindrique supporté avec liberté de rotation, une lentille ( 14), montée sur ledit cadre ( 12), pour focaliser un faisceau lumineux incident provenant de ladite source de lumière, un photodétecteur à deux divisions ( 18) monté sur ledit cadre cylindrique ( 12) à la position o le faisceau lumineux passant à travers ladite lentille mobile ( 14) est focalisé, des moyens ( 20) pour entraîner en rotation le cadre ( 12) de façon à éliminer la différence de quantité de lumière entre les deux portions du photodétecteur à deux divisions ( 18) sur la base de la différence entre les deux quantités de lumière détectées sur ledit photodétecteur à deux divisions ( 18) et des moyens pour détecter la position de rotation du cadre 1 ( 12). 3 Dispositif ( 10) d'entrée sans fil pour ordi- nateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite section de détection du foyer comporte un cadre ( 12) sensiblement cylindrique supporté avec liberté de rotation, une lentille ( 14) montée sur ledit cadre ( 12), pour focaliser un faisceau lumineux incident provenant de ladite source de lumière, des moyens ( 22) de détection de la lumière montés sur ledit cadre cylindrique ( 12), à la position o le faisceau lumineux passant a travers ladite lentille mobile ( 14) est focalisé, des moyens pour déplacer ladite lentille mobile ( 14) de façon que le faisceau lumineux soit focalisé par les moyens ( 22) de détection de la lumière sur la base de la situation du faisceau lumineux détectée par les moyens de détection de la lumière, et des moyens ( 40-42) pour détecter la position de la lentille mobile ( 14). 4 Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de déplacement comportent un support cylindrique ( 24) pour supporter une lentille ( 14), une bobine ( 26) montée sur ledit support cylin- drique ( 24), une culasse ( 28) pour supporter, avec liberté de coulissement, ledit support cylindrique ( 24), et un aimant ( 30) supporté par ladite culasse ( 28). Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de déplacement comportent un support cylindrique ( 32) pour supporter une lentille ( 14), une crémaillère ( 34) montée sur ledit support cylindrique ( 32), et un moteur ( 38) comprenant un pignon ( 36) disposé de façon à engrener avec ladite crémaillère ( 34). , _ 1 O 1 6 Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection de la lumière comportent un détecteur linéaire du type dispositif à couplage de charge CCD ( 22) et par le fait qu'une plaque ( 44) interceptrice de la lumière est disposée entre ledit détecteur linéaire du type dispositif à couplage de charge CCD ( 22) et ladite lentille ( 14). 7 Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection de la lumière comportent un photodédecteur à deux divisions ( 48) et par le fait qu'une arête de lame ( 46) est disposée entre le photodédecteur à deux divisions ( 48) et ladite lentille ( 14). 8 Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 3, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection de position comportent un élément ( 40), émetteur de la lumière, monté sur le support cylindrique ( 32) pour supporter une lentille ( 14) et des moyens ( 42) pour détecter la lumière en provenance dudit élément ( 40) émetteur de la lumière. 9 Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit élément ( 40) émetteur de la lumière est constitué d'une diode électroluminescente LED et par le fait que lesdits moyens ( 42) de détection de la lumière sont constitués d'un détecteur linéaire du type dispositif à couplage de charge CCD. Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens ( 16) pour diviser le faisceau lumineux, en provenance de ladite lentille 1 mobile, en deux faisceaux lumineux, dont l'un tombe sur ladite section ( 18) de détection de l'angle d'incidence et dont l'autre tombe sur ladite section ( 22) de détection du foyer. 11 Dispositif d'entrée sans fil pour ordinateur selon la revendication 10, caractérisé par le fait que lesdits moyens de division ( 16) sont constitués d'un diviseur de faisceau.