Brevet FR2919950A1 — publié le 20090213

:DISPOSITIF POUR ECRAN TACTILE La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs pour écran tactile, notamment ceux utilisés avec des consoles de jeux portables. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un dispositif permettant d'appuyer avec plus de facilité sur des zones spécifiques dudit écran tactile et plus généralement de modifier l'expérience d'interaction d'interface que constitue l'écran tactile. L'art antérieur connaît déjà des dispositifs accompagnant l'utilisation des écrans tactiles et guidant l'utilisateur dans la réalisation de certaines actions sur lesdits écrans. Ainsi le brevet US2007063986 Game system and game apparatus used for the same (Nintendo - 2007) propose un accessoire, accompagnant une console portable de jeux vidéo ayant deux écrans dont un tactile, se présentant sous la forme d'une plaque munie de trous ayant des formes particulières et dont l'utilisation consiste à placer ladite plaque sur l'écran tactile de ladite console portable, et à suivre avec un stylet dont la pointe est placée sur l'écran tactile, les contours desdits trous. L'utilité annoncée de cet accessoire est de permettre, via l'étude de la précision des tracés du stylet, une différenciation entre les utilisateurs ayant ladite plaque et ceux ne l'ayant pas. Dans cet exemple, si cet accessoire placé sur l'écran tactile permet de tracer sur l'écran tactile des trajectoires précises et définies, le placement du stylet ainsi que le suivi des contours des trous demande toujours une concentration et une attention soutenue, y compris visuelle, de la part de l'utilisateur, au détriment de l'autre écran visuel de ladite console portable. Or, pour de nombreuses applications et jeux ayant pour interface un écran tactile, il ne s'agit pas de suivre des trajectoires, mais d'appuyer, à une certaine vitesse, avec répétition et avec une certaine précision sur des zones spécifiques dudit écran tactile. D'autre part, en ce qui concerne les applications sur les consoles portables de jeux vidéo ayant deux écrans dont un tactile, comme par exemple celle décrite dans le brevet JP2006340744 (Nintendo - 2006), il s'agit d'activer l'écran tactile en quittant des yeux le moins possible le deuxième écran de ladite console. Un besoin similaire apparaît pour les applications fonctionnant sur un seul écran tactile scindé en deux parties dont l'une doit être observée par l'utilisateur et l'autre contient les zones actives qui doivent être pressées. D'autre part, le fait d'appuyer avec les doigts ou un stylet sur un écran tactile, notamment ceux des consoles de jeux portables, peut occasionner des dommages sur ledit écran (éraflures, traces de doigts, déformations de la surface de l'écran). Pour éviter en partie ces dommages, il existe des surfaces de protection, y compris celle décrite dans le brevet JP2006145918 MOUNTING STRUCTURAL BODY FOR PROTECTION SHEET (Nintendo -2006), mais elles n'empêchent pas la salissure progressive de ladite surface (obligeant à de fastidieux renouvellements des surfaces de protection de l'écran) ou la déformation progressive de l'écran par des appuis trop forts et/ou répétés sur ladite surface. La présente invention vise à remédier aux lacunes de l'art antérieur en proposant un dispositif permettant de frapper sur les zones actives de l'écran tactile avec une précision relative ainsi que de protéger l'écran des dommages, tout en offrant un nouveau mode d'interaction avec les systèmes pourvus d'un écran tactile. Pour cela, le dispositif selon l'invention est constitué de l'association originale d'une plaque s'inscrivant dans un parallélépipède rectangle, telle que la partie inférieure de sa plus grande surface est destinée à être tournée vers l'écran tactile et sa surface supérieure est destinée à être tournée vers l'utilisateur et constituée d'un certain nombre d'éléments, liés entre eux de manière élastique telle que ces éléments peuvent effectuer relativement indépendamment entre eux des mouvements perpendiculaires à la plus grande surface dudit parallélépipède, tels que chacun desdits éléments possède une partie supérieure relativement large se prolongeant en une partie inférieure relativement fine de manière à ce que la surface de la partie supérieure et la surface de la partie inférieure soient inscrites dans un cône ayant un axe de révolution perpendiculaire à la plus grande surface dudit parallélépipède, et d'un moyen de fixation de ladite plaque à un écran tactile, ou à une partie solidaire dudit écran tactile, tel que la partie inférieure desdits éléments de la plaque sera très proche de, ou en contact avec, l'écran tactile et la partie supérieure tournée vers l'utilisateur. Le dispositif selon l'invention permet de faciliter la frappe sur des zones spécifiques de l'écran tactile en ce que lorsque la plaque est placée sur un écran tactile, que les éléments constituant la plaque selon l'invention sont placés au-dessus des zones actives de l'écran tactile l'utilisateur peut presser avec ses doigts sur les parties supérieures desdits éléments avec une certaine approximation, et les parties inférieures desdits éléments toucheront alors l'écran tactile avec précision. L'indépendance relative de mouvement entre lesdits éléments permet en outre à l'utilisateur de presser sur la partie supérieure d'un élément sans que les éléments connexes ne bougent. D'autre part, au cas où le doigt de l'utilisateur déborde accidentellement sur un élément mitoyen lorsqu'il en frappe un autre, la percussion de la partie fine de l'élément frappé sera exactement à la place souhaitée, alors que la partie fine de l'élément mitoyen accidentellement pressé soit ne frappera pas l'écran, soit, du fait que le vecteur force de la pression du doigt sera éloignée l'axe de révolution du cône formée entre la partie supérieure et la partie inférieure de l'élément, le frappera en dehors de la zone de frappe normale de la partie inférieure dudit élément, soit encore frappera l'écran avec une force plus faible que l'autre élément, ce qui sera donc détectable par l'écran tactile. De plus, la relative élasticité entre les éléments et 10 des éléments eux-même absorbe en partie l'énergie mécanique de la frappe et protège ainsi l'écran des chocs. Enfin, la plaque protège l'écran des salissures et éraflures que le contact des doigts de l'utilisateur ou d'un stylet peut provoquer. 15 Pour ce faire, la présente invention concerne un dispositif constitué d'une plaque inscrite dans un parallélépipède rectangle et composée de différents éléments. Selon un mode de réalisation, la plaque aura les mêmes dimensions en largeur et en longueur que l'écran tactile. Selon un mode de réalisation préférentiel, ladite 25 plaque sera souple. Les éléments constituant la plaque sont liés entre eux de manière élastique et peuvent effectuer relativement indépendamment entre eux des mouvements perpendiculaires à 30 la plus grande surface dudit parallélépipède. Selon un mode de réalisation, la plaque est constituée d'une surface supérieure souple en plastique élastique et les éléments sont des parties de cette surface, ayant une 35 plus grande épaisseur que ladite surface. Ainsi, les éléments sont élastiquement liés entre eux par ladite surface. 20 Selon un mode de réalisation, la plaque a une épaisseur uniforme et est composée d'une matière particulière élastique comme l'élastomère de silicone. Les éléments sont des composants de ladite plaque, réalisés en plastique possiblement plus solide, placés en des endroits spécifiques de la plaque tels que leur partie supérieure et inférieure dépassent ou effleurent des surfaces supérieure et inférieure de la plaque. Ainsi, les éléments sont élastiquement liés entre eux par la matière élastique composant la plaque. Les éléments constitutifs de la plaque comportent une partie supérieure relativement large, sur laquelle les utilisateurs appuient, se prolongeant en une partie inférieure relativement fine en contact avec l'écran tactile. Ainsi, lorsque l'utilisateur appuie sur la partie supérieure d'un élément, la partie fine dudit élément entre en contact avec l'écran tactile. Dans le cas où la zone active de l'écran tactile que l'utilisateur souhaite presser a une petite surface et que l'élément du dispositif selon l'invention situé au-dessus de cette surface a une partie supérieure plus large, l'interaction de l'utilisateur avec l'écran tactile se trouve facilitée. Selon un mode de réalisation, lesdits éléments ont une forme cylindrique se terminant, au niveau de la partie inférieure, par une pointe arrondie constituant la partie fine dudit élément. Selon un mode de réalisation, lesdits éléments ont une forme en entonnoir. Selon un mode de réalisation, certains des éléments sont munis, sur leur surface supérieure, d'un picot ou d'un mini relief caractéristique permettant à l'utilisateur de pouvoir reconnaître par le toucher, sans avoir besoin de la vue, l'élément sur lequel se trouve son doigt ou son stylet. Selon un mode de réalisation, la partie inférieure desdits éléments est constitué par une pointe fine arrondie d'environ 1 mm de diamètre. Selon un mode de réalisation, la partie inférieure desdits éléments est constituée d'une matière souple et élastique absorbant l'énergie mécanique résultant de l'entrée en contact de la partie fine de l'élément avec l'écran tactile. Ainsi, la partie fine des éléments permet de protéger en partie l'écran tactile des chocs. Selon un mode de réalisation, la plaque composée de matière élastique forme un plan au niveau de sa partie supérieure et comporte au niveau de sa partie inférieure des alvéoles au-dessus de chacun des éléments, les parties extérieures desdites alvéoles reposant sur l'écran tactile. Les éléments sont au centre des alvéoles, tel que la partie fine de l'élément est au sommet de l'alvéole et peut être mise en contact avec l'écran tactile lorsque l'on appuie sur la partie supérieure de l'élément. L'alvéole forme alors un ressort remettant l'élément à sa position initiale lorsque s'annule la pression sur sa partie supérieure et absorbant en partie les chocs créés par le contact de la partie fine de l'élément et de l'écran. Selon un mode de réalisation, la plaque composée de matière élastique souple forme un plan au niveau de sa partie inférieure. Les éléments sont constitués par des protubérances creuses de ladite plaque, ayant au milieu de leur face inférieure une pointe arrondie qui sera le point de contact privilégié avec l'écran tactile lorsque l'utilisateur pressera sur la partie supérieure de ladite protubérance. Les rebords de la protubérance d'un élément créent alors un effet ressort remettant l'élément à sa position initiale lorsque s'annule la pression sur sa partie supérieure et absorbant en partie les chocs créés par le contact de la partie fine de l'élément et de l'écran. Selon un mode de réalisation, un ressort est disposé en résistance entre la partie supérieure et inférieure de chaque élément, de manière à remettre l'élément à sa position initiale lorsque s'annule la pression sur sa partie supérieure et à absorber en partie les chocs créés par le contact de la partie fine de l'élément et de l'écran. Le dispositif selon l'invention comporte un moyen de fixation de la plaque à l'écran tactile. Selon un mode de réalisation, ce moyen de fixation est constitué par une ou des ventouses placées sous la plaque. Selon ce mode de réalisation, ces ventouses pourront être placées aux coins et au centre de la plaque. Selon un mode de réalisation, ce moyen de fixation est constitué par une bande élastique, plus large que l'écran, et faite de manière à pouvoir entourer et enserrer la console portable ou le dispositif muni de l'écran tactile ou le support sur lequel est placé l'écran tactile. Selon un mode de réalisation, ce moyen de fixation est constitué par une bande autocollante réutilisable située sur une surface prolongeant la plaque au-delà des dimensions de l'écran tactile, telle que la bande autocollante puisse adhérer au support de l'écran. Selon un mode de réalisation, ce moyen de fixation est constitué par une partie solide prolongeant la plaque et s'encastrant dans une ou des infractuosités ou un ou des reliefs du support de l'écran. Selon un mode de réalisation, les éléments et/ou la plaque sont en matière translucide et permettent le passage35 de la lumière de l'écran vers l'extérieur. Selon ce mode de réalisation, des filtres lumineux ou des effets de lumière entre la lumière émise par l'écran tactile et l'extérieur peuvent être réalisés au moyen du dispositif selon l'invention. Selon un mode de réalisation, la plaque pourra être munie d'un complément couvrant tout ou partie du support entourant l'écran tactile. Au cas où ce support comprend des boutons ou d'autres organes de commande, soit ce complément sera détouré à leur emplacement soit il les recouvrira et permettra leur actionnement au travers de lui (par exemple en pressant dessus s'il s'agit de boutons poussoir ). Le dispositif selon l'invention présente une innovation dans le domaine des dispositifs pour écran tactile dans la mesure où il n'existe pas d'accessoire rendant plus simple le placement des doigts et/ou des stylets et permettant de discerner les débordements accidentels d'une zone active à l'autre d'un appui volontaire. De plus, le dispositif selon l'invention offre une nouvelle expérience d'interaction avec un écran tactile, permettant par exemple de nouveau mode de jeu. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ci-après à titre purement explicatif, de modes de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées : - la figure 1 illustre une vue en perspective du 30 dispositif selon l'invention au-dessus d'un écran tactile; - la figure 2 illustre en vue de coupe un mode de réalisation d'un élément ; - la figure 3 illustre en vue de coupe un autre mode de réalisation d'un élément ; 35 - la figure 4 illustre en vue de coupe un autre mode de réalisation d'un élément ; - la figure 5 illustre une vue de coupe plusieurs éléments dans la plaque posée sur un écran tactile; - la figure 6 illustre une vue en coupe ce que peut produire la pression d'un doigt sur le dispositif; Le mode de réalisation décrit par la suite concerne principalement l'application aux écrans tactiles des consoles portables ayant deux écrans dont un tactile comme par exemple celle décrite dans le brevet JP2006340744 (Nintendo - 2006). Cependant, le principe indiqué pourra s'étendre aux autres types de dispositif doté d'écran tactile. Suivant un mode de réalisation représentée en Figure 1, la plaque (1) est divisée en neuf secteurs comportant chacun, sauf pour le secteur central, un élément (2). On supposera donc par la suite qu'à ces secteurs correspondent les différentes zones actives de l'écran tactile (3) représenté en dessous de la plaque (1). Le support (4) de l'écran tactile (3) est aussi représenté sur la Figure 1. La Figure 2 montre en vue de coupe un élément (2) ainsi que la plaque élastique (1) qui l'entoure. Cet élément est de forme cylindrique et sa partie supérieure (5) se termine par une pointe arrondie (6) ayant vocation à heurter l'écran lorsqu'une pression de l'utilisateur sera appliquée à la partie supérieure (5). Un picot (7) perceptible par l'utilisateur permet à ce dernier de savoir sur quel élément (2) il appuie. Dans ce mode de réalisation, les parties inférieures (6) des éléments (2) sont posés sur l'écran (3) même lorsque qu'aucune pression n'est exercée sur lesdits éléments. La Figure 3 montre en vue de coupe un autre type d'élément (2) ainsi que la plaque élastique (1) qui l'entoure. Cet élément (2) se présente sous la forme d'une protubérance creuse dont la partie inférieure est une alvéole (8). La partie inférieure de l'élément (2) comprend une pointe arrondie (6) ayant vocation à heurter l'écran tactile (3) lorsqu'une pression de l'utilisateur sera appliquée à sa partie supérieure (5). Les alvéoles (8), composée de la matière élastique de la plaque (1), servent à absorber l'énergie mécanique appliquée à l'élément (2) ainsi qu'à produire un effet ressort qui remettra l'élément dans sa position initiale une fois que la pression exercée sur lui sera annulée. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure (6) de l'élément (2) ne touche pas l'écran (3) lorsqu'aucune pression n'est exercée sur sa partie supérieure (5). La Figure 4 montre en vue de coupe un autre type d'élément (2) ainsi que la plaque élastique (1) qui l'entoure. Cet élément est en forme d'entonnoir et sa partie supérieure (5) se termine par une pointe arrondie (6) ayant vocation à heurter l'écran lorsqu'une pression de l'utilisateur sera appliquée à sa partie supérieure (5). Dans ce mode de réalisation, la plaque comporte des alvéoles (8) au centre desquelles se trouvent les éléments (2). Ces alvéoles (8), composée de la matière élastique de la plaque (1), servent à absorber l'énergie mécanique appliquée à l'élément (2) ainsi qu'à produire un effet ressort qui remettra l'élément dans sa position initiale une fois que la pression exercée sur lui sera annulée. Un picot (7) perceptible par l'utilisateur permet à ce dernier de savoir sur quel élément (2) il appuie. Dans ce mode de réalisation, la partie inférieure (6) de l'élément (2) ne touche pas l'écran (3) lorsqu'aucune pression n'est exercée sur sa partie supérieure (5). La Figure 5 montre en vue de coupe la plaque (1) ainsi qu'un certain nombre d'éléments (2). Ces éléments sont constitués d'une partie supérieure (5) et d'une partie inférieure (6), ainsi que, pour l'un ou plusieurs d'entre eux, d'un picot (7) destiné à permettre à l'utilisateur de repérer sa position sur la plaque (1) uniquement par moyen tactile. La plaque (1) est munie d'alvéoles (8) au milieu desquelles se trouvent les éléments (2). La plaque (1) est posée sur un écran tactile (3). La partie élastique (9) de la plaque (1) située entre deux éléments (2) permet auxdits éléments de se mouvoir de haut en bas de manière relativement indépendante entre eux. La Figure 6 montre en vue de coupe la plaque (1) ainsi qu'un certain nombre d'éléments (2) lorsqu'un doigt (10) (qui n'est pas représenté en vue de coupe) presse sur la surface supérieure (5) d'un des éléments (2). Dans ce cas, du fait que la matière de la plaque (1) est élastique, la pression exercée par le doigt (10) presse la partie inférieure (6) de l'élément (2) sur l'écran tactile (3), provoquant l'activation de la zone adéquate dudit écran. Sur cette Figure, le doigt déborde de la surface supérieure (5) de l'élément (2) que l'utilisateur souhaitait presser et presse accidentellement le bord de la partie supérieure d'un élément mitoyen. On voit alors que la partie inférieure de l'élément pressé accidentellement, du fait que la pression du doigt n'est pas dans l'axe de révolution du cône dans lequel s'inscrit cet élément, ne touche pas l'écran tactile (3) au niveau de sa zone active. Suivant un mode de réalisation illustrée par ces figures, la plaque (1) du dispositif selon l'invention comportera huit éléments disposés comme sur la Figure 1. De plus, la plaque sera munie, au centre et au niveau de sa face inférieure d'une ventouse assurant une bonne stabilité du dispositif selon l'invention au cours de l'utilisation. Un tel mode de réalisation sera intéressant pour des applications de jeux de danse, comme par exemple le jeu Dance Dance Revolution de Konami sur console de jeux portable avec écran tactile, et permettra d'activer les signaux de ces jeux en dansant avec les doigts par exemple. Suivant un autre mode de réalisation, la plaque du dispositif selon l'invention comportera un certain nombre d'éléments dont les formes des parties supérieures rappelleront les formes des fûts et/ou d'instruments de musique, y compris de percussion. Un tel mode de réalisation sera intéressant par exemple pour des applications de jeux musicaux où l'utilisateur suivra des indications rythmiques de frappe sur lesdits fûts et instruments ou bien pour permettre la composition de morceaux musicaux, les surfaces actives de l'écran tactile activées par le dispositif selon l'invention déclenchant les sons des instruments de musiques illustrés par la surface supérieure du dispositif selon l'invention. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour écran tactile, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque (1) s'inscrivant dans un parallélépipède rectangle, telle que la partie inférieure de sa plus grande surface est destinée à être tournée vers l'écran tactile et sa surface supérieure est destinée à être tournée vers l'utilisateur et constituée d'un certain nombre d'éléments (2), liés entre eux de manière élastique telle que ces éléments peuvent effectuer relativement indépendamment entre eux des mouvements perpendiculaires à la plus grande surface dudit parallélépipède, tels que chacun desdits éléments possède une partie supérieure relativement large se prolongeant en une partie inférieure relativement fine de manière à ce que la surface de la partie supérieure et la surface de la partie inférieure soient inscrites dans un cône ayant un axe de révolution perpendiculaire à la plus grande surface dudit parallélépipède, et d'un moyen de fixation de ladite plaque (1) à un écran tactile (3), ou à une partie solidaire dudit écran tactile, tel que la partie inférieure des éléments de la plaque sera très proche de, ou en contact avec l'écran tactile, et la partie supérieure tournée vers l'utilisateur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (1) est constituée de matière souple et élastique. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits éléments (2) ont une forme en entonnoir. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments (2) ont une forme cylindrique avec en partieinférieure une pointe arrondie (6) de diamètre inférieur audit cylindre. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments (2) sont des protubérances creuses dont la surface inférieure comprend en son milieu un relief arrondi (6). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie inférieure desdits éléments (2) est constituée d'une pointe arrondie (6) d'un diamètre d'environ lmm. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie inférieure de la plaque (1) comprend des alvéoles (8) et que les éléments (2) sont situés au centre desdites alvéoles (8). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de fixation de la plaque (1) est constitué par une ou plusieurs ventouses et/ou une bande adhésive. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de fixation de la plaque (1) est constitué par une bande élastique capable d'enserrer le support (4) sur lequel est placé l'écran tactile (3). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (1) est solidaire d'un complément couvrant la surface du support (3) sur lequel est l'écran tactile.35