Brevet FR2696566A1 — publié le 19940408

La présente invention concerne des dispositifs de pointage pour des curseurs sur des écrans d'affichage vidéo pour des ordinateurs individuels et des postes de travail, et elle a trait plus particulièrement à des dispositifs optiques et à des procédés pour traduire la rotation d'une boule en signaux numériques représentatifs de ce mouvement. Des dispositifs de pointage tels que des souris et des boules de commande sont des dispositifs périphériques bien connus pour des ordinateurs individuels et des postes de travail Ces dispositifs de pointage permettent de changer rapidement la position du curseur sur un écran d'affichage et ils sont utilisables dans de nombreux programmes de texte, de base de données et de graphismes La forme peut-être la plus commune d'un dispositif de pointage est la souris électro- nique, la seconde forme la plus commune pouvant être la boule de commande. Avec une souris, l'utilisateur commande le curseur en déplaçant la souris sur une surface de référence; le curseur se déplace dans une direction et sur une distance qui correspondent au mouvement de la souris Bien que certaines souris électroniques utilisent la réflectance de la lumière sur un tapis de référence et que d'autres utilisent une approche mécanique, la plupart des souris de l'art antérieur utilisent une boule qui se trouve sur la face inférieure de la souris et qui roule sur la surface de référence (telle qu'un dessus de bureau) lorsque la souris est déplacée Dans un tel dispositif de l'art antérieur, la boule est en contact avec deux codeurs de position angulaire et la rotation de la boule fait tourner les codeurs de position angulaire, lequel dispositif comprend classiquement une roue de codage présentant plusieurs fentes Une source de lumière, souvent une diode électroluminescente, est placée sur un côté de la roue de codage tandis qu'un photocapteur, tel qu'un phototransistor, est placé de façon à être sensi- blement opposé à la source de lumière Une rotation de la roue de codage entre eux provoque la réception par le photo- capteur d'une série d'impulsions lumineuses grâce auxquelles le mouvement de rotation de la boule peut être converti en une représentation numérique utilisable pour déplacer le curseur. Le mode de fonctionnement optomécanique d'une boule de commande est similaire, bien que de nombreuses différences de structure soient présentes Dans une boule de commande, le dispositif reste immobile tandis que l'utilisa-10 teur fait tourner la boule avec le pouce, les doigts ou la paume de la main; une boule de commande ergonomique est décrite dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 5 122 654 De même qu'avec la souris, la boule, dans le cas d'une boule de commande classique, engage habituellement deux codeurs de position angulaire portant des roues de codage. Des sources de lumière et des photocapteurs sont associés aux roues de codage et génèrent des impulsions lorsque le mouvement de la boule provoque une rotation des codeurs à axes Une boule de commande de l'art antérieur utilisant cette approche est décrite dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique N O 5 008 528. Bien qu'une telle approche de l'art antérieur ait bien fonctionné pendant un certain temps, des souris et des boules de commande de haute qualité procurant des années d'utilisation sans problème, les éléments mécaniques de tels dispositifs de pointage limitent nécessairement la durée de vie utile de ces dispositifs. De plus, dans des souris électroniques classi- ques, un signal en quadrature représentatif du mouvement de la souris est généré par l'utilisation de deux paires de diodes électroluminescentes et de photodétecteurs Cependant, la qualité du signal en quadrature varie souvent avec l'adaptation de la sensibilité du photocapteur à la lumière émise par la diode électroluminescente Dans de nombreux cas, ceci exigeait le traitement coûteux consistant à adapter les diodes électroluminescentes et les photodétecteurs avant l'assemblage De plus, des émissions lumineuses variables à partir de la diode électroluminescente peuvent engendrer une mauvaise focalisation de la lumière sur le capteur et une5 extrême sensibilité du signal de sortie du photocapteur vis- à-vis de la distance entre la diode électroluminescente, la roue de codage et le photocapteur. On a donc besoin d'un photocapteur ne nécessitant pas une adaptation à une diode électroluminescente particu- lière ou à un lot particulier de diodes électroluminescentes, tout en procurant en même temps une bonne réponse sur des distances variables entre la diode électroluminescente et le capteur. De plus, de nombreuses souris de l'art antérieur impliquent l'utilisation d'un masque en combinaison avec une roue de codage pour distinguer convenablement une rotation de la roue de codage Etant donné que ces masques et roues de codage sont habituellement réalisés en matière plastique moulée par injection, les tolérances ne peuvent pas être maîtrisées avec la précision de la plupart des dispositifs à semiconducteurs Ceci a conduit en fait à une limite mécani- que supérieure imposée à la précision de la souris optoméca- nique classique, malgré le fait que les progrès des logiciels utilisant de telles souris demandent de disposer d'une résolution toujours croissante On a donc besoin d'un dispositif de commande d'un curseur dont la précision n'est pas limitée par les tolérances reconnues du moulage par inj ection. L'invention surmonte sensiblement les limitations précédentes de l'art antérieur en procurant un système de captage optique qui élimine entièrement l'utilisation de codeurs à axes, des roues de codage associées à ces codeurs, des masques ou d'autres éléments mécaniques normalement associés à des dispositifs de pointage optomécaniques Bien que la présente invention puisse être matérialisée soit par une souris, soit par une boule de commande, la description donnée ci-après à titre d'exemple porte principalement sur une forme de réalisation en boule de commande. La présente boule de commande utilise une boule spécialement colorée, ayant un motif aléatoire de taches de forme aléatoire et de dimensions aléatoires (dans une plage convenable), en une couleur qui est en contraste avec la couleur de fond, par exemple des taches noires sur une boule par ailleurs blanche Une ou plusieurs sources de lumière, habituellement des diodes électroluminescentes, éclairent une partie de la boule avec une lumière diffuse et une partie de cette lumière se reflète sur un réseau capteur comprenant plusieurs éléments capteurs individuels pour créer une image d'une partie de la boule Un élément optique tel qu'une lentille ou un élément optique à diffraction peut être prévu pour focaliser l'image de la boule sur le réseau Les signaux générés par le réseau sont ensuite soumis à l'action de circuits logiques et analogiques, par exemple en utilisant un réseau neuronal, de manière que le mouvement de la boule soit converti en composantes X et Y pour le mouvement du curseur sur l'écran vidéo A l'exception des aspects mécaniques de la boule proprement dite, la boule de commande électronique de la présente invention est entièrement optique; lorsque la boule proprement dite est en place, la boule de commande de la présente invention peut raisonnablement être considérée comme étant un dispositif de pointage optomécanique Il apparaîtra que les techniques utilisées ici peuvent être aisément adaptées à d'autres types de dispositifs de poin- tage, en particulier des souris électroniques. Un objet de l'invention est donc de procurer un dispositif de pointage optomécanique ne nécessitant pas de codeurs à axes Un autre objet de l'invention est de proposer un dispositif de pointage électronique utilisant des circuits analogiques ou similaires, par exemple un réseau neuronal, pour convertir une rotation d'une boule en signaux de commande d'un curseur. Un autre objet de l'invention est de procurer un dispositif de pointage électronique utilisant un motif aléatoire de taches de dimensions et de formes aléatoires sur5 une boule, en combinaison avec un réseau optique destiné à produire des signaux pour générer des signaux de commande d'un curseur. Un autre objet encore de l'invention est de procurer un dispositif de pointage électronique utilisant une source de lumière diffuse en association avec un élément optique et un réseau photosensible afin de produire des signaux pour générer des signaux de commande d'un curseur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une boule électronique de commande selon l'invention; la figure 2 A est une vue généralisée en coupe transversale de la cage et de la boule selon l'invention; la figure 2 B est une vue en coupe transversale plus détaillée de la cage et de la boule selon l'invention, comprenant des trajets lumineux; la figure 3 est un schéma fonctionnel simplifié du circuit associé à un seul pixel selon l'invention; la figure 4 montre un réseau de quatre schémas fonctionnels de la figure 3, montrant la relation entre les pixels; la figure 5 A est un schéma fonctionnel simplifié du circuit utilisé pour la commande du curseur selon l'inven- tion; la figure 5 B est un schéma fonctionnel du circuit de conditionnement de signaux de la figure 5 A; et les figures 6 A-6 B montrent un organigramme illustrant le fonctionnement du micrologiciel qui commande les circuits logiques des figures 3 et 4. En référence d'abord à la figure 1, un dispositif de pointage électronique, en particulier une boule de commande électronique 10, est représenté par une vue en perspective éclatée La boule de commande 10 comprend un boîtier supérieur 20, une plaquette 30 à circuit imprimé à laquelle est juxtaposée une cage 40 de boule, un boîtier inférieur 50, une boule 60 et plusieurs boutons 70 placés sur le boîtier supérieur 20 et actionnant des commutateurs associés 80 Les commutateurs 80 sont normalement placés sur la plaquette 30 à circuit La cage 40 de la boule est habituellement montée sur la plaquette 30 à circuit imprimé bien que, dans certains cas, elle puisse être montée sur un élément de boîtier. La plaquette 30 à circuit imprimé comprend un circuit destiné à travailler sur les signaux produits par un capteur et une logique associée (voir figures 3 et 4) Ainsi, un mouvement de la boule de commande est converti en signaux numériques qui commandent le curseur sur l'écran d'un ordinateur individuel, d'un terminal ou d'un poste de travail associés Dans des dispositifs de pointage à accès séquen- tiel, la plaquette à circuit imprimé comprend habituellement un microprocesseur et un circuit d'attaque associé pour envoyer et recevoir des communications normalisées en série, telles que des signaux R 5232 En variante, les signaux produits par la souris sont compatibles avec des accès PS/2. En référence à présent à la figure 2 A, une cage de boule (représentée en coupe) et une boule 60 selon l'invention sont montrées Comme l'homme de l'art appréciera immédiatement, l'association de la boule 60 et de la cage 40 est notablement différente de l'art antérieur et forme un aspect fondamental de l'invention En particulier, on peut voir que la boule 60 porte plusieurs marques de formes aléatoires en une couleur qui est en contraste avec le fond, de manière que l'effet global soit celui d'une boule tachetée de façon aléatoire Une boule typique peut avoir, par exemple, des taches noires sur une boule autrement blanche, bien que de nombreuses autres combinaisons de couleurs soient acceptables Les marques ou taches de forme aléatoire sont disposées de façon aléatoire sur la boule, bien que les5 marques soient comprises dans une plage prédéterminée convenable Ainsi, les marques ont habituellement une dimension dans une plage de 0,5 mm 2 à 0,7 mm 2, avec une densité d'environ une tache par millimètre carré Dans un exemple de réalisation, la boule peut avoir un diamètre de10 l'ordre de 10 mm, bien que le diamètre puisse être compris entre 5 mm et plus de 20 mm Actuellement, il apparaît que la dimension de la tache est relativement indépendante du diamètre de la boule. De plus et comme on peut mieux l'apprécier d'après la figure 2 B qui montre une vue en coupe plus détaillée de la boule et de la cage, suivant leurs axes centraux, la cage 40 comprend au moins une (figure 2 A), et dans certains cas deux ou plus (figure 2 B), sources 200 de lumière, telles qu'une diode électroluminescente, qui produit une lumière tombant sur la boule 60 La diode électrolumines- cente ou autre source de lumière peut être réalisée d'une seule pièce avec une lentille La lumière provenant des sources 200 de lumière est avantageusement réfléchie par la surface intérieure 205 de la paroi extérieure 210 de la cage 40 et est partiellement arrêtée par une paroi intérieure 215 de façon à ne pas atteindre directement la boule 60 La surface intérieure 205 peut être, par exemple, la surface intérieure d'une sphère De cette manière, la lumière provenant des sources de lumière 200 est distribuée de façon relativement uniforme sur une partie prédéterminée de la boule tandis que, en même temps, la lumière est amenée à atteindre la boule obliquement, produisant un éclairement diffus de la boule. La boule est maintenue dans une position lui permettant de tourner par plusieurs supports 150 qui peuvent être, par exemple, des galets d'un type classique, ou qui peuvent être des surfaces sur coussinets en rubis du type décrit dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique né 07/820 500, intitulée Bearing Support for a Trackball, et déposée le 14 Janvier 1992 Bien qu'un seul de ces galets soit représenté sur la figure 2 B du fait de la vue illustrée, plusieurs, habituellement trois, de ces galets sont prévus pour assurer un support uniforme à la boule 60. Un couvercle amovible peut être prévu dans certaines formes de réalisation pour permettre à la boule 60 d'être introduite et enlevée aisément; bien qu'un tel couvercle amovible soit considéré actuellement comme étant avantageux pour permettre le nettoyage de la boule et de l'intérieur du dispositif de pointage, au moins dans cer- taines formes de réalisation, un tel couvercle amovible n'est pas nécessaire. Un réseau photodétecteur 220 est placé centrale- ment entre les sources de lumière 200 dans une chambre 222 formée à l'intérieur d'un boîtier 224 Une partie de la lumière relativement diffuse qui atteint la boule 60 est renvoyée par réflexion dans le réseau 220 à travers un élément optique 225 Il en résulte la formation d'une image d'au moins une partie de la surface éclairée de la boule sur le réseau 220 Une différence importante par rapport aux souris optomécaniques de l'art antérieur est que la cage de la boule ne comprend aucun codeur à axe ni les sources de lumière et photodétecteurs adaptés, typiques des souris optomécaniques antérieures L'élément optique 225 est habituellement fixé dans une position entre le boîtier 224 et un boîtier à ouverture 228 dont la paroi intérieure 215 forme la surface extérieure Une ouverture 229 est prévue dans le boîtier 228 pour permettre à la lumière diffuse revenant par réflexion de la boule 60 d'atteindre l'élément optique 225 puis le réseau photosensible 220. Le réseau photodétecteur 220 a une dimension globale allant habituellement de 2 x 2 mm à 7 x 7 mm, chaque segment détecteur, ou pixel, 220 A-220 N ayant des dimensions dans la plage de l O Oxl O O Mm à 200 x 200 Mm (le nombre exact étant déterminé par la dimension de l'ensemble du réseau et par la dimension du détecteur individuel) Comme décrit ci- après en regard des figures 3 et 4, dans au moins la forme préférée de réalisation de l'invention, chaque pixel comprend un élément photodétecteur et un circuit associé pour condi- tionner le signal de sortie de l'élément photodétecteur en un signal utilisable à l'extérieur du réseau Le diamètre de la zone de la boule utilisée pour une détection correspond à la diagonale du champ détecteur carré et détermine donc l'angle de champ maximal devant être couvert par l'optique Dans un exemple de réalisation, un diamètre d'une zone typique de la boule, observable pour une détection, peut être de l'ordre de 2,8 mm, ce qui représente un champ carré de 2 x 2 m M 2, et le réseau 220 peut comprend une matrice de 8 x 8 détecteurs 220 A- n Bien qu'un réseau carré de détecteurs ait été réalisé (sensiblement comme montré sur la figure 5 A), dans au moins certaines formes de réalisation, il peut être préférable d'agencer les détecteurs individuels en un cercle ou en un hexagone Suivant l'application, les détecteurs peuvent être agencés dans la zone de l'élément, ou bien peuvent être placés le long de la circonférence, telle que la circonfé- rence d'un cercle. De plus, il est important de maximiser la quantité d'énergie lumineuse diffuse renvoyée par réflexion par la boule 60 et atteignant le réseau détecteur 220, et en particulier chaque élément détecteur particulier 220 A-n Bien qu'une large gamme de grossissements convienne, un grossissement de -1 est préférable pour minimiser les effets des tolérances mécaniques De plus, en raison de la faible dimension, du coût et du transfert de modulation demandé, les lentilles classiques ne donnent pas satisfaction au moins35 dans les formes actuellement préférées de réalisation Par contre, des éléments optiques à diffraction sont préférables, bien qu'il existe des applications dans lesquelles d'autres éléments optiques pourraient convenir, telles que des formes de réalisation physiquement plus grandes. En particulier, des éléments optiques à dif frac- tion peuvent assurer le transfert de lumière demandé tout en étant fabriqués, en même temps, au moyen de procédés relati- vement classiques de lithographie et de gravure chimique connus dans la fabrication des circuits microélectroniques,10 qui s'adaptent aux procédés normaux de fabrication du réseau détecteur lui-même, maintenant ainsi les coûts supplémen- taires à un minimum. De plus, une fonctionnalité asphérique peut être aisément établie dans un élément optique à diffraction pratiquement sans coût supplémentaire, et procure des capacités souhaitables de transfert de lumière, bien qu'elle implique un effort de conception plus complexe De plus, différentes fonctions optiques peuvent être incluses dans le même élément optique à diffraction de manière qu'une partie du substrat de cet élément puisse être fabriquée avec une première microstructure qui dirige le cône d'éclairement provenant d'une source de lumière sous l'angle d'incidence approprié sur la surface de la boule, et une seconde micro- structure qui agit à la manière d'une lentille asphérique25 pour la formation d'une image du motif, de façon que l'image de la boule éclairée par la première microstructure soit convenablement focalisée sur le réseau 220 par la seconde microstructure Bien que de telles structures à éléments optiques à diffraction multiples soient intéressantes pour au moins certaines formes de réalisation de l'invention, dans l'agencement globalement préféré, on utilise un élément optique à diffraction uniquement pour former l'image de la zone éclairée de la boule tachetée 60 sur le réseau 220. Dans un tel exemple de réalisation, la longueur focale de l'élément optique à diffraction est de l'ordre de il 2,4 mm dans le cas o la distance totale de la boule au réseau détecteur est de l'ordre de 10 mm Le diamètre de l'ouverture est de l'ordre de 1 1,5 mm, soit une ouverture numérique de l'ordre de 0,1 De plus, étant donné que le5 grossissement est de -1, l'élément optique à diffraction est placé à mi-distance entre la boule 60 et le réseau détecteur 220. De même qu'avec d'autres souris optomécaniques, le mouvement à détecter correspond soit à deux translations (x,y), soit à une translation et à une rotation autour du centre de l'image De plus, pour des raisons de consommation d'énergie, les diodes électroluminescentes sont alimentées par impulsion de la manière décrite dans la demande de brevet des Etats- Unis d'Amérique N O 07/717 187, déposée le 18 Juin 1991 sous le titre "Low Power Optoelectronic Device and Method", ce qui indique que les photodétecteurs 220 A-N ne peuvent détecter qu'une série d'instantanés" de la boule. Enfin, la sortie du réseau détecteur 220 est avantageusement compatible avec une entrée de microprocesseur afin que le signal puisse être aisément converti en une commande d'un curseur Par exemple, la sortie pourrait être conforme au type de sortie produit par des conceptions utilisant des codeurs optiques, comme décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 5 008 528, et il en résulterait un code de quadrature à deux bits d'environ 15 impulsions par millimètre de déplacement de la boule. Le circuit pour le traitement des signaux de sortie reçus du réseau détecteur 220 peut être mieux compris en réponse à la figure 3, bien que la figure 3 montre un photodétecteur et une logique associés à un seul pixel Une logique similaire existe pour chacun des pixels 200 A-n du réseau détecteur (un réseau de quatre pixels est montré sur la figure 4), le résultat final étant un calcul collectif pour le réseau, dans son ensemble Dans un exemple de réalisation, le réseau détecteur 220 et les réseaux logiques associés du type montré sur la figure 3 sont tous matériali- sés sur une seule matrice, et en particulier les détecteurs et les éléments de circuit associés individuels sont formés sur le même pixel. 5 A titre d'explication générale du fonctionnement des circuits des figures 3 et 4, la fonction de base de l'algorithme est la corrélation des différences spatiales d'intensité (appelées "bords") et des variations temporelles d'intensité ("tics") En référence en particulier à la figure10 3, un photodétecteur 220 A tel qu'une photodiode polarisée en sens inverse, génère un courant proportionnel à l'intensité de la lumière revenant par réflexion de la boule sur le détecteur 220 A Le courant est comparé à un seuil par un circuit 300 à seuil afin de décider si le pixel est blanc ou noir Le seuil peut être ajusté différemment pour différentes zones de capteur, afin de compenser un éclairement inégal; un tel réglage peut être réalisé automatiquement ou d'une autre façon, suivant l'application En variante, un circuit différentiel basé sur les signaux provenant de cellules voisines, peut être utilisé pour réduire la sensibilité à des variations de l'intensité d'éclairement, de la densité des taches de la boule, etc. Le signal de sortie du circuit à seuil 300 est ensuite appliqué à une première mémoire 305 qui stocke l'état du circuit à seuil et permet à la diode électroluminescente d'être éteinte sans perte de la valeur d'éclairement de l'image La première mémoire 305, qui peut être une bascule ou un réseau de bascules, peut donc être considérée comme étant un circuit échantillonneur-bloqueur à un bit Plus particulièrement, sur la phase appropriée du signal d'horloge, par exemple lorsque le signal d'horloge est haut, le signal de sortie du circuit à seuil 300 est copié dans la mémoire, et cette valeur est figée en mémoire lorsque le signal d'horloge devient bas Une seconde mémoire 310, également habituellement une bascule ou un réseau de bas- cules, stocke l'état ancien de la mémoire 305 d'une manière similaire, et le signal de sortie de la seconde mémoire 310 est donc égal au signal de sortie de la première mémoire 305 à la fin du cycle d'horloge précédent Dans un exemple de réalisation, le cycle d'horloge est synchronisé avec l'impul- sion de la diode électroluminescente, le flanc actif étant à la fin de l'impulsion lumineuse L'état ancien de la mémoire est appliqué aux pixels situés au- dessous et sur la gauche par un bus 306 "ETAT COURANT". La variation temporelle d'intensité ("tic") d'un pixel peut donc être déterminée par une comparaison des états des première et seconde mémoires 305 et 310, respectivement. Cette comparaison est effectuée par un comparateur logique 315 De plus, le signal de sortie de la première mémoire 305 est appliqué à deux comparateurs additionnels 320 et 325 pour détecter des bords en haut et à droite, respectivement Le comparateur 320 reçoit aussi une information sur une ligne 321 concernant l'état en cours du pixel du dessus dans le réseau Le comparateur 325 reçoit une information provenant du pixel situé sur la droite, par l'intermédiaire d'une ligne 326, ou d'un bus "BORD A DROITE", et fournit une information au pixel situé sur la droite par l'intermédiaire d'une ligne 327 Les comparateurs 315, 320 et 325 peuvent être considérés chacun par des circuits OU-EXCLUSIF pour plus de simplicité. Des bords situés à gauche et en bas sont communi- qués à ce pixel par les pixels situés à gauche et au-dessous, respectivement, ainsi qu'on peut mieux l'apprécier d'après la partie du réseau montré sur la figure 4 Plus particulière- ment, et en référence à la figure 3, les circuits de pixels correspondants injectent un courant sur un fil associé si un tic et un bord correspondants sont détectés, le résultat étant que des bords à gauche et en bas sont déduits des valeurs des pixels voisins correspondants Similairement, la détection d'un bord horizontal ou vertical est signalée par l'injection d'un courant sur le fil correspondant Ainsi, un circuit logique corrélateur gauche 330 reçoit une information sur une ligne 335 de ce qui peut être considéré comme étant un bus "MOUVEMENT A GAUCHE" et reçoit aussi une information du pixel adjacent sur une ligne 336, ce qui peut être5 considéré comme étant un bus "BORD A GAUCHE" Un corrélateur logique 340 de descente reçoit une information sur une ligne 345 à partir d'un bus "DESCENTE", ainsi qu'à partir d'une ligne 341, alimentée par le pixel du dessous, constituant un bus "BORD DU DESSOUS" Par contre, un corrélateur logique 350 de montée reçoit un signal d'entrée provenant du circuit 330 et un second signal d'entrée sur une ligne 351, ou un bus "BORD DU DESSUS", et produit un signal sur une ligne 355, ou un bus "MONTEE"; un corrélateur logique 360 de droite applique un signal sur un bus 365 "MOUVEMENT VERS LA DROITE". Les circuits corrélateurs peuvent être considérés simplement comme des portes ET. De plus, deux sources commutées 370 et 375 de courant réalisent une injection de courant étalonné sur des bus respectifs 380 et 385 lorsque des bords sont détectés; la source 370 de courant reçoit son seul signal d'entrée du bus 351 "BORD DE DESSUS" Par conséquent, lorsqu'un bord horizontal est détecté comme se déplaçant verticalement, la source 370 de courant produit une injection d'un courant étalonné sur la ligne 380; similairement, lorsqu'un bord vertical est détecté comme se déplaçant horizontalement, la source 375 de courant produit une injection d'un courant étalonné sur la ligne 385 Les lignes 321, 326, 336 et 341 sont toutes liées à des niveaux logiques faux aux bords du réseau. En référence de nouveau à la figure 4, la réalisation d'un réseau de quatre pixels peut être mieux appréciée, et en particulier de la manière dont les circuitscorrélateurs 330, 340, 350 et 360 se rattachent à la logique d'un pixel adjacent peut être mieux comprise Similairement, la manière dont les détecteurs 370 et 375 de bords vertical et horizontal coopèrent avec des pixels adjacents peut être mieux appréciée Dans un exemple de réalisation, une matrice de 8 x 8 pixels et une logique associée se sont avérées appro- priée, bien que de nombreuses autres dimensions de réseau conviennent dans des applications particulières De plus, le réseau de structure 8 x 8 est constitué, dans un exemple de réalisation, de quatre quadrants 4 x 4 Chaque quadrant est pourvu de ses propres sorties pour les quatre directions de déplacement afin de permettre l'exécution d'un calcul de déplacement On appréciera que, fondamentalement, six lignes de bus sont prévues, la sortie de chaque pixel étant rat- tachée à une ligne de sortie Essentiellement, la fonction des circuits des figures 3 et 4 est que chaque pixel 200 A-n puisse soit appliquer une quantité préétablie de courant sur le bus associé ("EN"), soit rien En utilisant des circuits d'attaque de courant très précis, il est alors possible de faire la somme des courants respectifs sur chacun des bus et de déterminer le nombre de pixels présents sur le bus Les six bus donnent six nombres et les six nombres sont combinés pour calculer des déplacements X et Y Dans une forme de réalisation actuellement préférée, les déplacements X et Y peuvent être calculés de la manière suivante: d X = lnb droit nb gauchel/bords (horizontaux) détectés, d Y = lnb droit nb gauchel/bords (verticaux) détectés. La différence entre les mouvements vers la droite et vers la gauche (le dividende dans les fractions ci-dessus) est aisément établie avec un amplificateur différentiel utilisant des entrées à inversion et à non- inversion, comme on peut mieux l'apprécier en référence à la figure 5 B, décrite ci-dessous. En référence à présent à la figure 5 A, il est montré un schéma fonctionnel généralisé dans lequel le réseau 220 est connecté aux autres circuits nécessaires à un fonctionnement en tant que boule de commande Le réseau 220 est connecté par l'intermédiaire d'une logique 505 A-B de conditionnement de signaux à des convertisseurs A/N 510 et 520 et à un microprocesseur 530 Le convertisseur A/N 510 alimente des lignes XO, Xl et X 2, et fournit aussi le signe du mouvement X au microprocesseur sur des lignes 540; de la même manière, le convertisseur A/N 520 alimente des lignes YO, Yl et Y 2 et fournit le signe du mouvement Y au microprocesseur, par des lignes 550 Les commutateurs 80 fournis-10 sent des signaux d'entrée de commande additionnels au microprocesseur 530 Le microprocesseur produit un signal d'horloge sur une ligne 535 pour le réseau et les circuits associés, indiqués de façon générale en 545, lesquels peuvent être réalisés, par exemple, sur une puce unique Le micro- processeur 530 communique alors de façon bidirectionnelle avec une logique 560 d'interface de ligne, et la sortie de la logique 560 d'interface de ligne fournit des signaux de commande de curseur de forme classique à un système central, non représenté, par l'intermédiaire d'un bus 570 de sortie. L'homme de l'art appréciera que, dans la forme de réalisation détaillée ici, le microprocesseur 530 est utilisé principale- ment pour établir le protocole pour des communications avec le calculateur central, bien qu'il commande aussi l'alimenta- tion par impulsions des diodes électroluminescentes et la génération d'interruptions. En référence à présent à la figure 5 B, on peut mieux comprendre les circuits 505 A-B de conditionnement de signaux montrés sur la figure 5 Pour plus de commodité, seul le circuit de conditionnement du signal X (mouvement horizon-30 tal) est représenté en détail; le circuit Y correspondant (mouvement vertical) est fonctionnellement identique Comme indiqué précédemment, les signaux cumulatifs de courant provenant des divers pixels sont additionnés sur leurs bus respectifs Ces sommes de ces courants provenant des bus "MOUVEMENT A GAUCHE" et "MOUVEMENT A DROITE" sont soustraites dans un circuit 570 de sommation, après quoi la valeur absolue est déterminée dans un circuit 572 de valeur absolue, la valeur absolue étant ensuite appliquée au convertisseur A/N 510 De plus, le signe du mouvement est déterminé par5 l'application du signal de sortie du circuit 570 de sommation à un comparateur 574 Enfin, la somme des courants de bords est comparée au moyen d'une série de comparateurs 576 dont les signaux de sortie sont appliqués à une logique combina- toire 578 et ensuite délivrés sous forme de signaux de sortie XO-X 2 Il convient de noter aussi que la conversion A/N des circuits 510 et 520 peut être aisément exécutée au moyen d'un convertisseur A/N rapide Une division peut être effectuée similairement avec un convertisseur A/N rapide en utilisant une tension de référence proportionnelle au courant de bus pour les bords horizontaux (ou verticaux) L'utilisation de sources de courant pour un tel circuit procure une simplicité et un encombrement réduit souhaitables. On peut mieux apprécier le programme d'exploita- tion qui commande le microprocesseur 530 en se référant à présent aux figures 6 A et 6 B En référence d'abord à la figure 6 A, le fonctionnement du système des figures 1 à 5 B commence à une étape 600 consistant à remettre à l'état initial et à initialiser la logique, et à permettre des interruptions Une vérification est réalisée à une étape 610 pour déterminer si le mode en sommeil a été validé. Si le mode en sommeil est validé, ce qui reflète l'absence de mouvement récent de la boule de commande, la logique des figures 3 à 5 B se met en sommeil à une étape 620 jusqu'à la fin d'un délai d'attente ou l'apparition d'une activité de bus, selon ce qui apparaît en premier L'établis- sement de modes en sommeil est décrite dans la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 07/672 090, déposé le 19 Mars 1991 Si un mode en sommeil n'est pas validé ou si un dépassement de délai ou une activité de bus est apparue, les commutateurs 80 sur la boule de commande sont lus à une étape 630 Après la lecture des commutateurs, une vérification est réalisée à une étape 640 pour déterminer si la boule est en mouvement Sinon, le mode en sommeil est validé à une étape 650. Si la boule est en mouvement, le déplacement total est calculé à une étape 660 Après le calcul du déplacement, les données sont fournies en tant que signal de sortie au système central à une étape 670 et la boucle de traitement revient à l'étape 610. En référence à présent à la figure 6 B, le sous- programme de service d'interruption de la présente invention peut être mieux compris On accède au sous-programme de service d'interruption par une étape 700 lorsqu'une fonction de commande de temps provenant du microprocesseur génère une15 interruption, bien que d'autres procédés de génération d'une interruption à intervalles réguliers conviennent également au moins dans certaines formes de réalisation Le système réagit en accusant réception de l'interruption à une étape 710, suivie, à une étape 720, par l'alimentation par impulsions des diodes électroluminescentes et l'échantillonnage des sorties des capteurs en ce qui concerne X et Y A une étape 730, le temps avant qu'un échantillon suivant doive être pris est calculé La valeur du temps peut varier selon que le déplacement de la boule depuis le dernier échantillon est important ou faible; par exemple, une fréquence d'échantil- lonnage correspondant à un échantillon par milliseconde est habituelle durant un mouvement normal, avec un échantillon- nage moins fréquent lorsque la boule est arrêtée Si le déplacement est faible, le temps entre des échantillons successifs est augmenté; si le déplacement est grand, le temps entre échantillons est diminué Dans une forme de réalisation actuellement avantageuse, un déplacement "faible" représente un mouvement de l'ordre de 0,0635 mm ou moins; un déplacement "important" est compris entre 0,16 et 0,22 mm. Après calcul du temps avant l'échantillon suivant, le système revient à l'interruption à l'étape 740. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Dispositif de pointage d'un curseur pour comman- der la position d'un curseur sur un visuel pour un ordinateur individuel ou un poste de travail, caractérisé en ce qu'il5 comporte une boule ( 60) d'une première couleur portant des taches d'une couleur en contraste avec la première couleur et distribuées de façon aléatoire sur la boule, un moyen ( 200) à source de lumière pour inonder d'une lumière diffuse une partie de la boule, un moyen capteur ( 220) qui, en réponse à de la lumière diffuse revenant par réflexion de la boule tachetée et tombant sur ce moyen capteur, engendre un signal de sortie, un moyen optique ( 225) destiné à créer une image d'une partie éclairée de la boule sur le moyen capteur, et un moyen de traitement ( 530) qui, en réponse au signal de sortie15 du moyen capteur, génère un signal de sortie de commande de curseur.