Brevet FR2834579A3 — publié le 20030711

FR 2834579 A3 20030711 FR 0200147 A 20020108 La présente invention concerne d'une façon générale un dispositif de pointage pour commander un pointeur ou un curseur dans un système d'affichage, tel qu'un écran de contrôle d'ordinateur, et, en particulier, un dispositif de pointage optique pouvant être commandé sélectivement en mode de déplacement vers l'avant et en mode de déplacement vers l'arrière. Les dispositifs de pointage sont largement utilisés dans les ordinateurs et il existe une grande variété de dispositifs électroniques pour déplacer un curseur ou un pointeur représenté sur un système d'affichage pour commander/actionner par exemple des barres de menus déroulants et l'activation sélective de certaines fonctions du dispositif électronique. Des exemples de dispositifs de pointage existants incluent les souris d'ordinateurs, les joysticks, les boules de commande et les touches de commande ("touch pads"). La plupart des dispositifs de pointage traditionnels sont actionnés mécaniquement, c'est-à-dire en déplaçant une pièce par rapport à une autre pièce et en appliquant une pression sur certaines pièces. Les dispositifs de pointage mécaniques traditionnels exigent une conversion de signaux mécaniques en signaux optiques, lesquels sont ensuite ultérieurement convertis en signaux électriques pour être transférés vers un système d'ordinateur associé. Par exemple, une souris d'ordinateur ou une boule de commande comprend une sphère roulante qui est mécaniquement mise en rotation lorsque la souris d'ordinateur ou la boule de commande est déplacée. La rotation de la sphère est convertie en signaux optiques par un système de codage optique. Les signaux optiques sont ensuite traités par un transducteur pour générer des signaux électriques correspondants. Or, non seulement cela augmente les coûts des dispositifs de pointage, mais cela complique également le fonctionnement de ces dispositifs. La sensibilité des dispositifs de pointage à capter des signaux peut être également affectée défavorablement par une telle structure compliquée, et spécialement, par les pièces mécaniques de celle-ci. Il apparaît donc souhaitable de proposer un dispositif de pointage pour pallier les problèmes susmentionnés. En conséquence, un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de pointage ne comprenant aucune pièce mobile pour simplifier la structure et le fonctionnement de celui-ci, et aussi pour réduire les coûts de fabrication et d'entretien. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif de pointage pouvant fonctionner à la fois en mode de déplacement vers l'avant et en mode de déplacement vers l'arrière. Un autre objet de la présente invention est de proposer un dispositif de pointage qui génère des signaux optiques, les signaux optiques étant directement convertis en signaux électriques sans qu'aucun signal mécanique ne soit exigé. Pour parvenir aux objets mentionnés ci-dessus, suivant la présente invention, on propose un dispositif de pointage optique comprenant une corps de base qui peut être par exemple un boîtier de souris d'ordinateur. Le corps de base définit une cavité ayant une ouverture dans une surface du corps de base. Un système de détection optique est reçu et retenu dans la cavité précitée. Le système de détection optique comprend une lentille placée en face du système de détection optique pour diriger des signaux optiques vers le/à partir du système de détection optique. Un panneau translucide est monté de manière amovible et sélective sur l'ouverture de la cavité pour couvrir la cavité. La distance entre le panneau et la lentille est de préférence sensiblement égale à la distance de focalisation de la lentille, de sorte qu'un objet se déplaçant sur le panneau peut être détecté en toute fiabilité par le système de détection optique puis converti en un premier signal électrique correspondant pour commander le curseur dans une première direction. Le dispositif de pointage peut être placé sur une surface fixe, le panneau étant retiré, et déplacé par rapport à la surface fixe pour générer un second signal électrique pour commander le curseur dans une seconde direction opposée. Le corps de base peut comprendre une partie d'une souris d'ordinateur, d'un clavier, ou d'un ordinateur bloc-notes. Un élément de détection de panneau peut être monté dans le corps de base pour détecter la présence du panneau et éventuellement servir aussi de commutateur pour commuter le dispositif de pointage entre le mode de déplacement vers l'avant dans lequel le premier signal électrique est généré, et le mode de déplacement vers l'arrière dans lequel le second signal électrique est généré. Le corps de base peut définir un canal dans lequel le panneau est reçu en étant déplaçable entre différentes positions, la cavité étant couverte par ledit panneau quelle que soit la position de celui-ci. Il peut être enfin avantageux de prévoir que le panneau translucide définit un alésage à l'intérieur duquel un bouton de commande translucide est reçu, ledit bouton de commande étant mobile entre une première et une seconde positions, un moyen de polarisation étant prévu entre le bouton et le panneau pour polariser ledit bouton vers la première position où la distance entre le bouton et la lentille est différente de la distance de focalisation du bouton, ladite distance entre le bouton et la lentille étant en outre sensiblement égale à la distance de focalisation de ladite lentille lorsque ledit bouton se trouve dans sa seconde position. La présente invention apparaîtra plus clairement aux spécialistes de la technique à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférés de celle-ci, en référence aux dessins joints, parmi lesquels : la figure 1 est une vue en élévation latérale représentant une souris d'ordinateur dans laquelle un dispositif de pointage agencé suivant un premier mode de réalisation de la présente invention est incorporé, une partie de la souris d'ordinateur étant arrachée pour montrer les détails de la présente invention ; la figure 2 est une vue de dessous de la souris d'ordinateur de la figure 1 ; la figure 3 est une vue agrandie de la partie arrachée de la souris d'ordinateur de la figure 1, le doigt d'un utilisateur étant placé sur celle-ci pour montrer le fonctionnement de celle-ci ; la figure 4 est une vue en élévation latérale, similaire à la figure 1, mais représentant une autre application du dispositif de pointage selon le premier mode de réalisation ; la figure 5 est similaire à la figure 3, mais représentant un dispositif de pointage agencé suivant un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 6 est similaire à la figure 3, mais représentant un dispositif de pointage agencé suivant un troisième mode de réalisation de la présente invention ; la figure 7 est une vue en plan d'un clavier d'ordinateur montrant une autre application du dispositif de pointage suivant la présente invention ; la figure 8 est une vue en perspective d'un ordinateur bloc-notes montrant une autre application du dispositif de pointage suivant la présente invention ; et la figure 9 est une vue en plan d'une télécommande de dispositif de projection d'images montrant encore une autre application du dispositif de pointage suivant la présente invention. En référence aux dessins et en particulier aux figures 1 à 3, un dispositif de pointage élaboré suivant un premier mode de réalisation de la présente invention, généralement désigné par le numéro de référence 100, est représenté. Le dispositif de pointage 100 comprend un corps de base 10 qui peut être d'un type quelconque, tel qu'un boîtier ou une base de dispositif électrique/électronique. En l'espèce, le corps 10 du dispositif de pointage 100 est une partie d'une souris d'ordinateur, telle que représentée dans les figures 1 à 6. Le corps de base 10 définit une cavité 11 formant une ouverture dans une surface (non référencée) du corps de base 10. Un système de détection optique 20 est reçu et retenu dans la cavité 11. Le système de détection optique 20 peut être un type quelconque de capteur optique qui est capable de recevoir et/ou d'émettre des signaux optiques à travers l'ouverture de la cavité 11. Le système de détection optique 20 comprend en l'espèce une lentille 21 ayant une distance de focalisation prédéterminée. La lentille 21 est reçue et retenue dans la cavité 11 en face du système de détection optique 20 pour diriger des signaux optiques extérieurs vers le système de détection optique 20 et/ou envoyer un signal optique émis par le système de détection optique 20 dans des directions données. Ainsi, lorsqu'un objet, tel que le doigt d'un utilisateur (Figure 3), se déplace en face du système de détection optique 20, des images de l'objet en mouvement sont détectées par le système de détection optique 20 en captant des signaux optiques de l'objet à travers la lentille 21. Un panneau translucide 30 est fixé au corps 11 et couvre l'ouverture de la cavité 11. Tel que représenté sur les figures 1 à 3, le panneau 30 est fixé, de manière amovible, au corps 11, afin qu'une surface lisse, continue, soit formée entre la surface du corps 10 et le panneau 30, par exemple avec un encastrement adéquat. La lentille 21 est espacée du panneau 30 d'une distance A. La distance A et la distance de focalisation de la lentille 21 sont sélectionnées de façon à être sensiblement identiques, afin que l'image de l'objet se déplaçant/glissant le long du panneau 30 soit focalisée sur celui-ci, et ainsi fiablement détectée par le système de détection optique 20. Si la distance A et la distance de focalisation de la lentille 21 ne sont pas identiques, l'image de l'objet peut ne pas être clairement identifiée et aucune détection de l'objet ne peut être effectuée. Le présent agencement facilite donc la suppression du"bruit" causé par un objet quelconque se déplaçant de manière indésirable au-dessus du panneau 30. Le panneau 30 peut être sélectivement retiré du corps 10. Des éléments 40 de détection de la présence d'un panneau sont montés sur le corps 10 pour détecter la présence du panneau 30. Lorsque les éléments de détection de panneau 40 détectent le panneau 30, le système de détection optique 20 émet un signal optique à travers la lentille 21 et reçoit un signal réfléchi de tout objet coulissant ou se déplaçant le long du panneau 30. Les images de l'objet en déplacement doivent être détectées par le système de détection optique 20. Le système de détection optique 20 traite alors le signal optique détecté, de telle manière qu'un signal électrique correspondant au signal optique est généré et envoyé à un système d'ordinateur associé (non représenté) qui commande un curseur représenté sur un système d'affichage du système d'ordinateur pour qu'il se déplace dans la même direction que l'image de l'objet en déplacement. Apparemment, le signal optique détecté peut être traité de manière à déplacer le curseur dans une direction opposée au mouvement de l'objet le long du panneau 30. Une autre manière d'utiliser le dispositif de pointage 100 de la présente invention est représentée sur la figure 4, sur laquelle le panneau translucide 30 est retiré. Le système de détection optique 20 ou le circuit de commande apparenté détecte l'absence du panneau 30 au moyen des éléments de détection de panneau 40. Dans l'application illustrée sur la figure 4, l'ouverture de la cavité 11 est formée dans une face inférieure d'une souris d'ordinateur qui est également désignée comme corps de base 10 du dispositif de pointage 100. La souris est placée et déplacée sur un tapis de souris 200 ou toute autre surface plate. Le système de détection optique 20 émet un signal optique vers le tapis de souris 200 par l'intermédiaire de la lentille 21 et reçoit un signal réfléchi du tapis de souris 200 par l'intermédiaire de la lentille 21. Lorsque la souris est déplacée par rapport au tapis de souris 200, un mouvement relatif du tapis de souris 200 par rapport au système de détection optique 20 est détecté. Ce mouvement relatif est ensuite converti en mouvement d'un curseur sur un système d'affichage de par exemple un système d'ordinateur (non représenté ici) relié à la souris. Il est à noter que, dans l'application représentée sur les figures 1 à 3, le dispositif de pointage 100 de la présente invention est fixe tandis que l'objet détecté par le système de détection optique 20 se déplace sur le panneau 30, alors que dans l'application représentée sur la figure 4, l'objet détecté par le système de détection optique 20 est fixe tandis que le dispositif de pointage 100 se déplace par rapport à l'objet détecté. Cela entraîne le mouvement du curseur dans la direction opposée si les signaux détectés dans l'application de la figure 4 ne sont pas traités de manière à inverser la direction de celui-ci. Par ailleurs, les deux applications illustrées sur les figures 1 à 4 permettent à un concepteur de logiciels ou à un utilisateur d'actionner le dispositif de pointage d'une manière plus polyvalente. Cela signifie qu'un utilisateur ou un concepteur de logiciels peut sélectivement commander le curseur dans un mode de mouvement vers l'avant ou dans un mode de mouvement vers l'arrière. A cet égard, les éléments de détection de panneau 40 sont dans la pratique très avantageux dans le cadre de la détermination de la direction du mouvement du curseur et peuvent ainsi servir de commutateur entre le mode de mouvement vers l'avant et le mode de mouvement vers l'arrière. La figure 5 représente un dispositif de pointage suivant un deuxième mode de réalisation de la présente invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif de pointage comprend un corps 10 ayant une surface (non référencée) dans laquelle un canal 12 est défini pour recevoir de manière mobile un panneau translucide 30'. La cavité 11 est définie dans une partie inférieure du canal 12 afin qu'une ouverture de la cavité 11 formée dans la partie inférieure du canal 12 soit complètement couverte par le panneau 30'quelle que soit la position du panneau 30'à l'intérieur du canal 12. Le système de détection optique 20 qui comprend la lentille 21 est reçu et retenu dans la cavité 11. La lentille 21 est sélectionnée et positionnée pour focaliser une image d'un objet (non représenté) glissant le long du panneau 30'vers le système de détection optique 20. Un élément de détection de panneau 40 est disposé à une extrémité du canal 12, alors qu'aucun élément de détection de panneau 40 n'est disposé à l'extrémité opposée du canal 12. Un utilisateur peut déplacer le panneau 30'à l'intérieur du canal 12 entre les extrémités de celuici afin que l'élément de détection de panneau 40 puisse être sélectivement engagé par le panneau 30'. A cet égard, l'élément de détection de panneau 40 fonctionne alors comme un commutateur pour commuter le mode de fonctionnement du dispositif de pointage 100 entre le mode de déplacement vers l'avant et le mode de déplacement vers l'arrière. La figure 6 représente un dispositif de pointage suivant un troisième mode de réalisation de la présente invention qui est similaire au deuxième mode de réalisation exposé en référence à la figure 5. Ainsi, des pièces similaires ne seront pas décrites de nouveau, à moins qu'elles soient associées à la description de pièces nouvellement ajoutées du troisième mode de réalisation. Dans ce troisième mode de réalisation, le panneau translucide 301 est formé avec un alésage (non référencé) dans lequel un bouton de commande 311 composé d'un matériau translucide est reçu de manière mobile. Le bouton de commande 31'est limité en mouvement entre une position actionnée et une position non actionnée. Des éléments de polarisation 32', tels que des ressorts, sont prévus entre le bouton de commande 31'et le panneau 30'pour polariser le bouton 31'à la position non actionnée dans laquelle ledit bouton 31'fait partiellement saillie du panneau 30'. Le bouton 31'est dimensionné et positionné de telle sorte que, lorsque le bouton 31'est appuyé contre les éléments de polarisation 32'pour être sensiblement en affleurement avec le panneau le panneau 30' (la position actionnée), la distance entre le bouton 311 et la lentille 21 est sensiblement égale à la distance de focalisation de la lentille 21, l'image d'un objet se déplaçant le long du panneau 30'pouvant alors être correctement focalisée sur le système de détection optique 20. Lorsque le bouton 31'se trouve dans sa position non actionnée, dans laquelle ledit bouton 31' fait saillie du panneau 30', l'image de l'objet ne peut pas être correctement focalisée sur le système de détection optique 20, et aucune détection du mouvement de l'objet ne peut être réalisée. Cet agencement évite ainsi une activation non désirée du système de détection optique 20. Les figures 7 à 9 représentent d'autres applications du dispositif de pointage de la présente invention, respectivement dans un clavier d'ordinateur 300 dans lequel le panneau 30 du dispositif de pointage 100 est sensiblement en affleurement avec une face supérieure dudit clavier 300, dans un ordinateur blocnotes 400 dans lequel le panneau 30 du dispositif de pointage 100 est sensiblement en affleurement avec une face dudit ordinateur bloc-notes 400, et dans une télécommande 50 d'un dispositif de projection d'image (non représenté) dans lequel le panneau 30 est sensiblement en affleurement avec une surface de la télécommande 50. Dans tous les cas, l'utilisateur peut placer l'un de ses doigts sur le panneau 30 et déplacer son doigt par rapport audit panneau 30 pour commander un curseur d'un système d'affichage en association avec un système d'ordinateur ou auquel le clavier 300 est relié, ou l'ordinateur bloc-notes 400 ou un dispositif de projection relié sans fil à la télécommande 50. Bien que la présente invention ait été décrite en référence aux modes de réalisation préférés de celleci, il est évident pour l'homme du métier que plusieurs modifications et changements pourront être apportés sans sortir du cadre de la présente invention qui est entendue être définie par les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pointage, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison : un corps de base (10) définissant une cavité (11) dans celui-ci, ladite cavité formant une ouverture dans une surface dudit corps ; un système de détection optique (20) retenu dans la cavité (11), ledit système de détection optique comprenant une lentille (21) placée en face de celui-ci pour diriger des signaux optiques à partir du ou vers le système de détection optique ; et un panneau translucide (30, 30') monté de manière amovible et sélective sur le corps de base pour couvrir la cavité dudit corps de base, lequel est conçu pour supporter un objet se déplaçant sur celui-ci ; le système de détection optique (20) étant conçu pour recevoir un signal optique représentant un mouvement de l'objet sur le panneau translucide (30, 30') et pour générer un signal électrique correspondant audit signal optique. 2. Dispositif de pointage selon la revendication 1, dans lequel le corps de base (10) comprend une partie d'une souris d'ordinateur. 3. Dispositif de pointage selon la revendication 1, dans lequel le corps de base (10) comprend une partie d'un clavier. 4. Dispositif de pointage selon la revendication 1, dans lequel le corps de base (10) comprend une partie d'un ordinateur bloc-notes. 5. Dispositif de pointage selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la lentille (21) a une distance de focalisation déterminée, le panneau translucide (30, 30') étant espacé de la lentille (21) d'une distance sensiblement égale à la distance de focalisation déterminée. 6. Dispositif de pointage selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant de plus un moyen (40) de détection de panneau monté dans le corps de base (10) pour détecter la présence du panneau (30, 301). 7. Dispositif de pointage selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel le corps de base (10) définit un canal (12) dans lequel le panneau (30') est reçu en étant déplaçable entre différentes positions, la cavité (11) étant couverte par ledit panneau quelle que soit la position de celui-ci. 8. Dispositif de pointage selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel le panneau (30') définit un alésage à l'intérieur duquel un bouton de commande tranlucide (31') est reçu, ledit bouton de commande étant mobile entre une première et une seconde positions, un moyen de polarisation (32') étant prévu entre le bouton (31') et le panneau (30') pour polariser ledit bouton vers la première position où la distance entre le bouton (31') la lentille (21) est différente de la distance de focalisation du bouton, ladite distance entre le bouton (31') et la lentille (21) étant en outre sensiblement égale à la distance de focalisation de ladite lentille lorsque ledit bouton se trouve dans sa seconde position.