Brevet FR2923304A1 — publié le 20090508

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, aux � souris � informatiques, qui de façon bien connue en soi sont des périphériques d'ordinateur réalisant une fonction dite de � pointage �, c'est-à-dire permettant, par leur propre déplacement manuel dans un plan le plus souvent matérialisé par � un tapis de souris �, de déplacer et de positionner un curseur sur un écran d'ordinateur, pour réaliser manuellement des opérations de commande ou de sélection. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à une telle souris informatique qui est pourvue d'un dispositif de correction angulaire. Dans un souci d'adaptation à l'utilisateur et de confort de celui-ci, il apparaît pertinent d'étudier quels moyens permettraient d'effectuer un réglage de correction angulaire entre, d'une part, la � coque � extérieure d'une souris informatique, ou plus généralement toute partie assurant la prise en main de la souris par l'utilisateur, et d'autre part le système de référence, selon les coordonnées � X � et � Y � (dans le plan de déplacement de la souris), du capteur de la souris, capteur qui est réalisé comme une boule ou comme un capteur optique. Traditionnellement, les souris informatiques étaient activées par une boule insérée dans la coque extérieure de la souris, et prévue pour rouler sur le plan de déplacement de la souris, en particulier sur un tapis de souris. La rotation de la boule autour de son centre entraîne deux roues codeuses, constituant un dispositif de suivi du déplacement de la souris selon deux directions orthogonales. On pourrait envisager un réglage de la position angulaire relative entre, d'une part, la coque extérieure de la souris et, d'autre part, le dispositif de suivi du déplacement. Ceci conduirait toutefois à une construction compliquée de la souris, nécessitant de fait deux coques concentriques, l'une contenant le dispositif de suivi du déplacement et l'autre formant la coque extérieure, à quoi s'ajouteraient encore les moyens de guidage et de réglage d'une coque relativement à l'autre. Sachant, de plus, que les souris informatiques à boule sont actuellement en voie de disparition, ce genre de solution n'apparaît de toute façon pas particulièrement intéressant. Par contre, les souris informatiques les plus récentes, qui actuellement tendent à se généraliser en se substituant aux souris à boule, comportent un capteur optique associé à des composants électroniques de plus en plus miniaturisés. Ainsi, les exigences ou contraintes constructives propres aux souris à boule ne s'appliquent plus aux souris à capteur optique. De plus, l'analyse du déplacement d'une souris à capteur optique, en vue de réaliser la fonction de pointage de la souris, est effectuée par analyse et comparaison d'images à l'aide d'un logiciel. Un tel logiciel étant apte à effectuer des calculs et référencements de position, il devient envisageable de lui confier la gestion de paramètres supplémentaires, en particulier des paramètres de � personnalisation �, pouvant consister en une fonction de � rotation � de valeur angulaire définie par l'utilisateur. Pour clarifier les explications qui suivent, il est fait référence à la figure 1 du dessin schématique annexé, qui représente symboliquement une souris informatique S se déplaçant dans un plan horizontal P, tandis que Z désigne l'axe vertical traversant ce plan P, perpendiculairement aux axes précédents X et Y. On connaît déjà des souris informatiques comportant, pour des raisons ergonomiques, des réglages possibles en rotation relative entre, d'une part, la partie extérieure sur laquelle s'appuie la main de l'utilisateur et, d'autre part, la partie inférieure supportant le capteur. A titre d'exemple, il est ici fait référence au document de brevet US 6064371, intitulé � PC mouse incorporating adjustability � (souris d'ordinateur personnel comportant une possibilité de réglage), qui décrit une solution spécifique aux souris à boule, laquelle concerne seulement les axes X et Y précédemment définis, en prévoyant que la position du support de la main est réglable par rotation selon ces deux axes perpendiculaires entre eux, l'un transversal et l'autre longitudinal. En aucun cas, il n'est cependant envisagé dans ce document une conception de souris informatique permettant de modifier la transmission des informations de position ou de déplacement du pointeur, notamment par rotation autour de l'axe vertical Z défini par rapport au référentiel XY de la souris. Dans le cas d'une souris informatique à capteur optique, telle que réalisée actuellement, le capteur est fixé à demeure dans le boîtier de la souris, si bien que les axes X et Y sont intangibles, et que seule une torsion de la main de l'utilisateur selon l'axe vertical Z peut en modifier la position sur le plan P. Ainsi, en l'état actuel de la technique, les capteurs notamment optiques des souris informatiques déterminent un référentiel XY invariablement lié à la structure de la souris, et correspondant aux axes respectivement horizontal et vertical de l'écran d'ordinateur. De ce fait, lorsqu'un utilisateur prend en main la souris, cette prise en main détermine l'angle relatif entre la main et le capteur, et pour déplacer le curseur sur l'écran selon une trajectoire désirée l'utilisateur doit orienter sa main et son poignet, souvent d'une manière peu naturelle et inconfortable, pour respecter l'horizontalité et la verticalité du référentiel habituel. La présente invention vise à remédier à des inconvénients, et elle a donc pour but d'offrir une solution simple dans sa réalisation, et particulièrement adaptée aux souris informatiques à capteur optique, permettant d'en améliorer l'ergonomie et le confort d'utilisation par une correction angulaire autour de l'axe vertical, avec une possibilité d'adaptation à chaque utilisateur qui représente une véritable � personnalisation � de la souris. A cet effet, l'invention a pour objet une souris informatique, en particulier une souris à capteur optique, la souris comprenant un corps dans lequel est logé le capteur, auquel est associé un référentiel XY situé dans le plan de déplacement P de la souris, cette souris étant essentiellement caractérisée par le fait qu'elle comporte des moyens réalisant une rotation du référentiel XY lié au capteur, par orientation autour d'un axe Z perpendiculaire au plan P de ce référentiel XY. Ainsi, la souris informatique objet de la présente invention possède un dispositif de correction angulaire, associé à son capteur, ce qui permet de prendre en compte non seulement la position de prise en main de la souris mais aussi la gestuelle de l'utilisateur, en dissociant le corps de la souris des axes de référence du capteur, ce qui permet non seulement d'améliorer le confort de l'utilisateur, en lui permettant de conserver une position et des gestes � naturels �, mais encore d'optimiser le fonctionnement de la souris elle-même, en liaison avec l'écran d'ordinateur qui lui est associé. L'invention donne lieu à divers modes de réalisation, selon la nature des moyens employés pour réaliser la rotation du capteur ou de son référentiel, autour de l'axe Z désigné ici aussi comme axe � vertical � (en supposant, ce qui est généralement le cas, que la souris se déplace, avec son capteur, dans un plan horizontal). Selon un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens réalisant la rotation du référentiel XY lié au capteur, en particulier capteur optique, sont des moyens de calcul réalisant une transformation de coordonnées, le capteur lui-même étant fixe relativement au corps de la souris informatique. Ainsi, ce premier mode de réalisation fait appel, au moins partiellement, à des moyens � logiciels � associés aux éléments matériels que sont la souris et son capteur. De préférence, des moyens de commande sont associés aux moyens de calcul, pour faire varier ou pour sélectionner l'angle de rotation du référentiel XY lié au capteur. Selon une première possibilité, ces moyens de commande sont eux-mêmes de type logiciel et comportent une fenêtre ou un curseur de réglage ou de sélection de l'angle de correction. On comprend que ce mode particulier d'exécution minimise les moyens matériels nécessaires à la mise en oeuvre de l'invention. Par contre, son caractère relativement immatériel peut compliquer son utilisation par une personne non habituée : en pratique, il nécessite de saisir une valeur de correction angulaire, de valider cette valeur pour que le logiciel la prenne en compte, et d'observer le résultat en manipulant la souris selon diverses trajectoires ; il est alors généralement nécessaire de procéder à plusieurs essais successifs, avec des valeurs de correction différentes, jusqu'à trouver le réglage véritablement satisfaisant et de le valider de façon définitive, pour l'utilisateur concerné. Selon une autre possibilité, les moyens de commande associés aux moyens de calcul, et prévus pour faire varier ou pour sélectionner l'angle de rotation du référentiel XY lié au capteur, sont constitués par un moyen de commande manuelle, porté par le corps de la souris informatique, et par des moyens de transmission, notamment électriques, reliant ledit moyen de commande manuelle à un circuit électronique associé au capteur ou incorporé à ce dernier, circuit qui contient les moyens de calcul précités. Dans un mode d'exécution particulier, ces moyens de commande comprennent, en tant que moyen de commande manuelle, un bouton monté rotatif sur le corps de la souris et accouplé, directement ou indirectement, à un potentiomètre électrique ainsi actionné par la rotation du bouton, tandis que les moyens de transmission sont constitués par des conducteurs électriques internes à la souris, qui relient le potentiomètre au circuit électronique associé au capteur ou incorporé à ce dernier. Ainsi un simple bouton rotatif, par exemple un bouton moleté, placé en un point de la souris, peut actionner directement ou indirectement un potentiomètre électrique dont la variation de tension provoque directement, dans le circuit électronique du capteur de la souris, la rotation des axes de référence. Une telle commande, avec partie � mécanique �, s'avère plus avantageuse qu'une commande purement logicielle en particulier pour l'utilisateur, car l'action directe d'un doigt sur le bouton effectue de manière interactive la correction angulaire souhaitée, l'utilisateur pouvant alors constater et contrôler � en temps réel � l'application de la correction. Cette solution mixte, combinant des moyens matériels et des moyens logiciels, a aussi pour avantage de simplifier la construction générale de la souris car, à l'exception du bouton de commande, toute la structure de la souris peut rester identique à celle d'une souris habituelle (à capteur optique). Par ailleurs, au moins pour l'utilisateur, cette solution mixte � matérialise � la notion de rotation relative entre la positon angulaire de tenue en main de la souris et l'orientation angulaire du référentiel XY simultanément utilisé, ceci par le biais du bouton de commande rotatif. Selon d'autres modes de réalisation de la souris informatique avec dispositif de correction angulaire, objet de l'invention, le capteur optique est monté dans une position réglable en rotation, relativement au corps de la souris, autour d'un axe Z perpendiculaire au référentiel XY associé à ce capteur, donc perpendiculaire au plan de déplacement P de la souris, et des moyens de commande manuelle sont associés au capteur pour modifier ou sélectionner sa position angulaire autour de l'axe de rotation Z. Ces autres modes de réalisation effectuent ainsi la correction angulaire par une rotation mécanique de la partie � capteur � elle-même, relativement au corps de la souris informatique. Des variantes de ce principe sont possibles, selon la constitution et la complication des moyens de commande de la rotation du capteur. Dans la forme de réalisation la plus simple, le capteur est monté sur une pièce support elle-même montée tournante autour de l'axe Z relativement au corps de la souris, et la pièce support comporte un moyen de manoeuvre, tel qu'un levier, à l'aide duquel elle peut être déplacée et/ou positionnée en rotation selon l'axe Z. La commande de correction angulaire s'effectue ainsi de façon quasiment directe, en agissant par un petit levier sur la pièce support du capteur. Dans une autre forme de réalisation, le capteur est encore monté sur une pièce support montée tournante autour de l'axe Z relativement au corps de la souris, mais il est prévu, en tant que moyens de commande manuelle, un bouton monté rotatif sur le corps de la souris et accouplé, par l'intermédiaire de moyens mécaniques de transmission, à la pièce support du capteur. Les moyens mécaniques de transmission, qui entraînent en rotation la pièce support donc le capteur lui-même à partir de la rotation du bouton, comportent par exemple un engrenage, ou une courroie ou un câble passant sur des poulies, ce genre de mécanisme permettant de transmettre au capteur la rotation du bouton avec une démultiplication appropriée. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de cette souris informatique avec dispositif de correction angulaire : Figure 1 (déjà mentionnée) est un schéma de définition du référentiel et des coordonnées ici impliqués ; Figure 2 illustre, sous la forme d'une vue en plan par-dessus, le principe de la souris informatique objet de la présente invention ; Figure 3 représente, vue en plan par-dessus, une souris selon 15 l'invention avec capteur orientable à l'aide d'un levier ; Figure 4 est une vue en coupe verticale de la souris de la figure 3, la coupe passant par l'axe de rotation du capteur : Figure 5 représente, vue en plan par-dessus, une souris selon l'invention avec capteur orientable à l'aide d'un bouton rotatif, et par 20 l'intermédiaire d'un engrenage ; Figure 6 est une vue en coupe verticale de la souris de la figure 5, la coupe passant par l'axe de rotation du capteur ; Figure 7 représente, vue en plan par-dessus, une souris selon l'invention avec capteur orientable à l'aide d'un bouton rotatif, et par 25 l'intermédiaire d'une courroie ou d'un câble de transmission ; Figure 8 est une vue en coupe verticale de la souris de la figure 7, la coupe passant par l'axe de rotation du capteur ; Figure 9 représente, vue en plan par-dessus, une souris selon l'invention avec rotation � logicielle � du référentiel XY associée à une 30 commande manuelle ; Figure 10 est une vue en coupe verticale de la souris de la figure 9 ; Figure 11 est un schéma de principe illustrant la transformation de coordonnées dans le cas de la forme d'exécution des figures 9 et 10 ; Figure 12 est un schéma montrant la souris selon l'invention et l'écran d'ordinateur associé, et illustrant ainsi l'effet de correction angulaire obtenu. Les différentes figures représentent de façon schématique une souris informatique, le corps de la souris étant désigné par le repère numérique 2. Dans le corps 2 de cette souris est logé un capteur 3, plus particulièrement un capteur optique, dirigé vers le dessous de la souris et apte à détecter le déplacement de cette souris relativement à un plan P. Comme déjà exposé plus haut, le capteur 3 définit un référentiel XY, parallèle au plan P, tandis que Z désigne l'axe vertical (perpendiculaire au plan P et au référentiel XY) passant par le centre du capteur 3. Le principe de l'invention, commun à tous les modes de réalisation détaillés ci-après, est illustré par la figure 2. Il consiste en la possibilité de modifier, par rotation autour de l'axe vertical Z, l'orientation du référentiel XY lié au capteur 3, relativement au corps 2 de la souris informatique. Comme le montre aussi la figure 2, ce principe est notamment lis en oeuvre par un montage du capteur 3 sur une pièce support 4 de forme générale circulaire, elle-même montée tournante autour de l'axe vertical Z relativement au corps 2 de la souris. La pièce support 4 du capteur 3 est ainsi rendue positionnable angulairement selon l'axe Z par rapport au corps 2 de la souris, si bien que le capteur 3 et le référentiel XY lié à ce capteur 3 sont eux-mêmes ajustables angulairement autour de l'axe vertical Z. Dans la forme de réalisation selon les figures 3 et 4, la pièce support 4 du capteur 3 comporte un levier de manoeuvre 5, qui dépasse radialement sur un côté longitùdinal du corps 2 de la souris. Le levier 5, dont l'extrémité est rendue accessible depuis l'extérieur, est manoeuvrable par l'utilisateur pour ajuster directement la position angulaire de la pièce support 4, donc du capteur 3. En particulier, comme l'illustre la figure 3 (flèche F), le levier 5 permet d'ajuster la positon du capteur 3 de part et d'autre d'une position moyenne pour laquelle le référentiel XY coïncide avec les axes principaux du corps 2 de la souris. Les figures 5 et 6, sur lesquelles les éléments correspondant à ceux décrits précédemment sont désignés par les mêmes repères numériques, représentent une souris d'ordinateur qui comporte encore une pièce support 4 du capteur 3 montée tournante, relativement au corps 2, autour de l'axe vertical Z. Le levier du précédent mode de réalisation est ici remplacé par un bouton de commande 6, monté rotatif sur le corps 2 de la souris, par exemple sur le côté gauche de la souris de manière à dépasser légèrement sur un côté longitudinal du corps 2. L'axe de rotation du bouton de commande 6 étant parallèle à l'axe vertical Z, ce bouton 6 est accouplé à la pièce support 4 par l'intermédiaire d'un engrenage, comprenant une denture menante 7 solidaire du bouton 6, laquelle vient en prise avec une couronne dentée 8 formée à la périphérie de la pièce support 4. Ainsi, la rotation manuelle du bouton de commande 6 est convertie, avec un rapport de démultiplication dépendant des nombres de dents respectifs de la denture 7 et de la couronne 8, en une rotation de la pièce support 4 donc du capteur 3 et de son référentiel XY. Les figures 7 et 8 illustrent une variante du précédent mode de réalisation, qui en diffère seulement par la constitution des moyens de transmission placés entre le bouton de commande rotatif 6 et la pièce support 4 du capteur 3. Ces moyens de transmission sont constitués par une courroie ou un câble sans fin 9, passant sur une première poulie 10 solidaire du bouton 6, et sur une seconde poulie 11 formée sur la pièce support 4. Le rapport des diamètres des poulies 10 et 11 définit ici le rapport de démultiplication, selon lequel la rotation manuelle du bouton de commande 6 est convertie en rotation de la pièce support 4, donc du capteur 3 et de son référentiel XY. Les figures 9 et 10 représentent une souris informatique dans laquelle la rotation autour de l'axe Z du référentiel XY associé au capteur 3 est obtenue, au moins en partie, par des moyens � logiciels � c'est-à-dire par un calcul de transformation de coordonnées. La souris comporte, ici encore, un bouton de commande manuelle 6, placé par exemple sur son côté gauche, le bouton 6 étant monté tournant sur le corps 2 de la souris de manière à dépasser légèrement sur un côté de ce corps. Le bouton de commande 6 est accouplé à un potentiomètre électrique 12, lui-même relié par des fils de liaison électrique 13 au capteur 3, plus particulièrement à un circuit électronique 14 incorporé à ce capteur 3. Le potentiomètre 12 et les fils de liaison 13 sont logés à l'intérieur du corps 2 de la souris, de même que le capteur 3 qui, dans ce dernier mode de réalisation, est solidaire du corps 2 de la souris et non plus monté sur une pièce support tournante. La rotation du bouton de commande 6 fait varier la tension de sortie du potentiomètre 12 qui, transmise par les fils de liaison 13, est convertie en instructions pour le logiciel pilotant le fonctionnement du circuit électronique 14 incorporé au capteur 3 pour orienter le référentiel XY autour de l'axe vertical Z. Plus particulièrement, comme l'illustre la figure 11, le circuit électronique 14 incorporé au capteur 3 effectue une rotation de référentiel XY par un calcul de � transformation de coordonnées �, selon des formules connues en soi. Si l'action sur le bouton de commande 6 commande une rotation de référentiel selon un angle a, pour passer d'un référentiel initial XOYO à un autre référentiel X1 Y1, les moyens de calcul du circuit électronique 14 effectuent une rotation � logicielle � selon les formules : X1=X0 Cos a - YO Sin a Y1=X0 Sin a + YO Cos a Enfin, la figure 12 montre à nouveau la souris S mobile dans son plan de déplacement P, et elle indique en outre l'écran d'ordinateur 15 auquel est associée cette souris. Comme précédemment, XOYO désigne sur cette figure le référentiel propre à la construction de la souris, et X1Y1 le référentiel résultant de la correction angulaire (angle a) appliquée. Ainsi, l'utilisateur peut choisir un déplacement selon le référentiel � naturel � qui lui convient le mieux, en fonction de sa prise en main de la souris. Un déplacement selon l'axe X1 correspond alors à un déplacement du curseur selon l'axe horizontal X de l'écran 15, et de même un déplacement selon l'axe Y1 correspond à un déplacement du curseur selon l'axe vertical Y de l'écran 15. Grâce à l'invention, l'utilisateur n'est donc plus contraint de déplacer la souris selon les axes XO et YO définis par l'orientation imposée, par construction, au capteur logé dans le corps de la souris d'ordinateur. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette souris informatique avec dispositif de correction angulaire qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elles en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas de cadre de l'invention : - d'une manière générale, par l'ajout de toutes fonctions complémentaires, telles que l'indexage du référentiel XY dans des positions angulaires particulières, ou la fixation de butées (mécaniques ou � logicielles �) limitant l'amplitude angulaire de rotation de ce référentiel ; - dans le cas d'une souris avec correction angulaire réalisée mécaniquement, pas le recours à tous moyens de commande ou de transmission appropriés ; 35 5 dans le cas d'une souris avec correction angulaire réalisée par voie � logicielle �, en passant d'une solution mixte avec commande manuelle (telle que représentée par les figures 9 et 10) à une solution entièrement logicielle, c'est-à-dire utilisant une commande par fenêtre ou curseur ou bouton apparaissant sur l'écran de l'ordinateur. REVENDICATIONS 1. Souris informatique, en particulier souris à capteur optique, la souris comprenant un corps (2) dans lequel est logé le capteur (3), auquel est associé un référentiel (X, Y) situé dans le plan de déplacement (P) de la souris, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens (4 à 14) réalisant une rotation du référentiel (XY) lié au capteur, par orientation autour d'un axe (Z) perpendiculaires au plan (P) de ce référentiel (X, Y). 2. Souris informatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens réalisant la rotation du référentiel (X, Y) lié au capteur (3), en particulier capteur optique, sont des moyens de calcul (14) réalisant une transformation de coordonnées, le capteur (3) lui-même étant monté fixe relativement au corps (2) de la souris informatique. 3. Souris informatique selon la revendication 2, caractérisée en ce que des moyens de commande (6, 12, 13) sont associés aux moyens de calcul (14), pour faire varier ou pour sélectionner l'angle de rotation du 20 référentiel (X, Y) lié au capteur (3). 4. Souris informatique selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de commande sont eux-mêmes de type logiciel et comportent une fenêtre ou un curseur de réglage ou de sélection de l'angle de correction. 25 5. Souris informatique selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de commande sont constitués par un moyen de commande manuelle (6), porté par le corps (2) de la souris informatique, et par des moyens de transmission (13), notamment électriques, reliant ledit moyen de 30 commande manuelle (6) à un circuit électronique (14) associé au capteur (3) ou incorporé à ce dernier, circuit qui contient les moyens de calculs précités. 6. Souris informatique selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens de commande comprennent, en tant que moyen de commande 35 manuelle, un bouton (6) monté rotatif sur le corps (2) de la souris et accouplé, directement ou indirectement, à un potentiomètre électrique (12)ainsi actionné par la rotation du bouton (6), tandis que les moyens de transmission sont constitués par des conducteurs électriques (13) internes à la souris, qui relient le potentiomètre (12) au circuit électronique (14) associé au capteur (3) ou incorporé à ce dernier. 7. Souris informatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le capteur (3), en particulier capteur optique, est monté dans une position réglable en rotation, relativement au corps (2) de la souris, autour d'un axe (Z) perpendiculaire au référentiel (XY) associé à ce capteur (3), donc perpendiculaire au plan de déplacement (P) de la souris, et en ce que des moyens de commande manuelle (5 à 11) sont associés au capteur (3) pour modifier ou sélectionner sa position angulaire autour de l'axe de rotation (7). 8. Souris informatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le capteur (3) est monté sur une pièce support (4), elle-même montée tournante autour de l'axe (Z) relativement au corps (2) de la souris, la pièce support (4) comportant un moyen de manoeuvre, tel qu'un levier (5), à l'aide duquel elle peut être déplacée et/ou positionnée en rotation selon l'axe (7). 9. Souris informatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le capteur (3) est monté sur une pièce support (4), elle-même montée tournante autour de l'axe (Z) relativement au corps (2) de la souris, et en ce qu'il est prévu, en tant que moyens de commande manuelle, un bouton (6) monté rotatif sur le corps (2) de la souris et accouplé, par l'intermédiaire de moyens mécaniques de transmission (7, 8 ; 9, 10, 11), à la pièce support (4) du capteur (3). 10. Souris informatique selon la revendication 9, caractérisée en ce que les moyens mécaniques de transmission, qui entraînent en rotation la pièce support (4) donc le capteur (3) lui-même à partir de la rotation du bouton (6), comportent un engrenage (7,8), ou une courroie ou un câble (9) passant sur des poulies (10,11).