CH667544A5 - Dispositif d'introduction de donnees analogiques graphiques dans une calculatrice. - Google Patents

Description

DESCRIPTION

Il existe des dispositifs permettant, à partir d'un graphique,

d'une épure ou de toute autre représentation bidimensionnelle, de relever de façon analogique un certain nombre de données, points singuliers, etc., de ce graphique et de les coder sous une forme adéquate pour être utilisées par une calculatrice.

De tels dispositifs sont généralement surnommés «souris» dans le jargon des hommes du métier. Le principe de la souris est de coder et de transmettre à une calculatrice les déplacements que cette souris, reposant sur une table de travail et confortablement logée au creux de la paume de la main, effectue sous l'impulsion de son manipulateur. Des touches peuvent être actionnées par les doigts de l'opérateur pour commander certaines actions ou un mode d'interactions particulier. La partie électronique de cette souris est par exemple décrite dans un document intitulé «Mouse P-4 Interactive graphie input device», du 23 février 1982, publié par la titulaire.

L'organe mesurant ou de détection de ces souris est une bille d'acier d'environ 20 mm de diamètre qui roule sur une surface plane lors des déplacements de la souris et transmet ses mouvements suivant deux axes orthogonaux à deux générateurs d'impulsions optoélectroniques comprenant une source de lumière, un capteur optique, un masque fixe et un disque muni de fentes entraîné en rotation par la bille. Les impulsions électriques générées par les générateurs optoélectroniques sont traitées par un circuit électronique incorporé à la souris permettant de délivrer des informations, compatibles avec l'entrée d'une calculatrice, correspondant aux déplacements, décomposés suivant deux axes orthogonaux, de la souris.

Une telle souris est par exemple décrite dans les brevets CH 640.961 et CH 655.809, ainsi que dans le brevet US Bl-3.835.464.

Ces souris présentent plusieurs inconvénients importants dont les 5 principaux sont les suivants :

1. La bille en acier est lourde; il faut donc, pour son entraînement, vaincre son inertie, ce qui exige une adhérence importante avec le support sur lequel elle roule. De plus, le poids de cette bille est tel que, si la souris subit par inadvertance des io chocs, de graves lésions, voire la destruction des parties fragiles de la souris telles que les codeurs d'impulsion et/ou le circuit électronique sont à craindre.

Les souris existantes doivent d'ailleurs, pour leur transport et/ ou leur envoi, être démontées, pour séparer les billes du reste 15 des souris afin d'éviter toute détérioration de celles-ci.

2. Les codeurs d'information et leur entraînement par la bille sont des pièces mécaniques nécessitant un usinage précis et un montage délicat qui renchérissent le coût des souris.

3. La réalisation des appuis de la bille soit latéraux, soit verti-20 eaux ne donne pas entière satisfaction, un certain jeu ne pouvant être évité avec les organes d'entraînement en rotation des codeurs d'information.

Le but de la présente invention est de permettre la réalisation d'une souris obviant aux inconvénients précités, notamment en aug-25 mentant la précision de fonctionnement et en rendant la souris insensible aux chocs extérieurs.

La souris selon la présente invention se distingue par les caractéristiques énumérées à la revendication 1.

Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple 30 une forme d'exécution de la souris selon l'invention.

La figure 1 en est une vue d'ensemble en perspective.

La figure 2 en est une vue partielle de dessus, le couvercle et le circuit imprimé étant retirés.

La figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2. 35 La figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 2.

La figure 5 est une vue partielle de dessous de la souris.

Dans la forme d'exécution illustrée, la souris comporte un boîtier formé d'une base 1 et d'un couvercle 2 fixés l'un sur l'autre par exemple à l'aide de vis traversant la base et coopérant avec des pieds 40 faisant partie du couvercle. La face supérieure du couvercle comporte trois ouvertures donnant passage à des touches de commande 3 d'interrupteurs fixées sur un circuit imprimé comprenant tous les organes électriques et électroniques de la souris. Ces éléments de même que le circuit imprimé lui-même, ainsi que les 45 sources lumineuses et les capteurs optiques, également fixés sur le circuit imprimé, sont de type bien connu et par exemple utilisés dans la souris décrite dans le brevet CH 655.809 et ne seront pas décrits ici.

La base 1 de ce boîtier ainsi que la partie mécanique de la souris sont illustrées en détail aux figures 2 à 4, et c'est dans cette combi-50 naison et cet agencement particuliers et originaux que se situent les caractéristiques nouvelles de cette souris qui permettent d'obvier aux inconvénients des souris existantes et d'atteindre les buts que s'est fixés la titulaire.

Cette base 1, en matière synthétique moulée, est venue d'une 55 pièce de fabrication et comporte une ouverture 4 dans son fond 5, destinée à permettre l'introduction et le retrait d'une bille 6 qui sera décrite en détail plus loin. Cette bille 6 est maintenue en position de service illustrée au dessin par un cache 7 obturant partiellement l'ouverture 4 ne laissant plus qu'un orifice circulaire permettant à une 60 portion de la bille 6 en forme de calotte sphérique d'émerger hors du plan inférieur du fond 5 de la base 1. Le cache 7 s'emboîte dans l'ouverture 4 et comporte un bec d'accrochage 8 coopérant avec une creusure 9 du fond 5. Ce cache 7 est fixé en place à l'aide d'une vis 10 vissée dans une colonne 11 venue de moulage avec la base 1. 65 La dimension de l'orifice circulaire du cache 7 est telle que la bille 6 émerge hors du plan inférieur de la base 1 d'une valeur pratiquement égale, mais en aucun cas inférieure, à la hauteur de pieds 12 que comporte la surface extérieure de cette base.

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La base 1 comporte encore un pilier 13, vena d'une pièce de moulage, d'axe parallèle à la colonne 11 situé dans un plan contenant l'axe de symétrie de la bille 6 et de la colonne 11 et à une distance de cette colonne 11 supérieure au diamètre de la bille 6.

Les extrémités supérieures de la colonne 11 et du pilier 13 sont dans un plan parallèle au fond de la base et servent de supports sur lesquels un circuit imprimé, comprenant toute la partie optoélectri-que de la souris, est fixé à l'aide de vis.

Le pilier 13 sert de support à une bascule 14 présentant un axe 15 pivotant dans des logements 16 de ce pilier 13. La partie inférieure de cette bascule 14 se déplace dans un évidement 17 du pilier 13 et est reliée par un ressort 18 à un téton 19 venu de fabrication avec le fond 5 de la base 1.

La partie supérieure de la bascule 14 se déplace devant la partie supérieure du pilier 13, de moindre épaisseur que sa partie inférieure, et comporte un galet d'appui 20 pivoté sur un axe 21 parallèle au plan du fond 5 de la base 1. Le ressort 18 tend à maintenir le galet d'appui en Téflon 20 en contact avec la surface de la bille 6 et applique à celle-ci une force dirigée en direction de la colonne 11 et du fond 5 de la base 1, soit suivant une ligne oblique comprise dans un plan contenant les axes de symétrie du pilier 10, de la colonne 13 et le centre de la bille 6.

La face arrière de cette bascule 14, dirigée vers le pilier 13, comporte dans sa partie supérieure deux tiges 22 constituant des butées entrant en contact avec la face latérale avant du pilier 13 pour limiter l'ébat angulaire de ladite bascule 14 et, par là même, le déplacement, perpendiculairement au fond 5, de la bille 6.

Contrairement à toutes les souris existantes qui présentent une bille en acier, pour obtenir une force de friction suffisante avec la surface sur laquelle elle roule de par son propre poids, la bille 6 de la présente souris est en matière synthétique, généralement en polyuréthanne, et son poids est donc très faible. La force de friction nécessaire au bon fonctionnement de la souris est obtenue par le galet d'appui oblique 20 soumis à l'action du ressort 18. Du fait du faible poids de la bille 6, quelques grammes seulement, la souris peut subir des chocs relativement violents sans encourir de détériorations. Grâce à cette réalisation, les souris peuvent être expédiées par l'usine et les grossistes directement aux clients et aux utilisateurs complètement montées, ce qui simplifie grandement l'expédition est exclut toute fausse manœuvre de l'utilisateur pour la mise en place de la bille.

Le fond 5 de la base 1 comporte encore deux supports 23, 24, venus d'une pièce de fabrication avec la base, et présentant chacun un évidement 25, 26 respectivement. Les plans de symétrie de ces évidements 25, 26 sont perpendiculaires au fond 5 de la base, sont perpendiculaires entre eux et se coupent suivant une droite contenue dans un plan passant par les axes de symétrie du pilier 13 et de la colonne 11 et contenant le centre de la bille 6. Les angles formés par chacun des plans de symétrie des évidements 25,26 avec le plan passant par les axes de symétrie de la colonne 11 et du pilier 13 sont égaux.

Ces évidements 25, 26 comportent une partie centrale présentant des parois planes et des parties terminales comportant des parois en forme d'arc de cercle sur une portion légèrement supérieure à une demi-circonférence de manière à constituer des formations de retenue.

Ces évidements reçoivent chacun la partie mécanique du système de mesure du déplacement de la souris suivant des coordonnées X, respectivement Y. Chaque système de mesure mécanique comporte, d'une part, une partie fixe formée d'un canon 27 injecté avec un masque 28 en une seule pièce. Ce masque 28 comporte deux fentes et le canon 27 présente dans sa partie médiane deux plats 29. En position de service, le canon 27 est inséré dans un des évidements 25,26, sa position angulaire est définie par ses plats 29 entrant en contact avec les parois planes de l'évidement, sa position axiale étant déterminée par l'entrée en contact du masque 28 avec une paroi 30, 31 du support correspondant. Les canons 27 sont encliquetés en position de service et maintenus par leurs extrémités cylindriques dont la périphérie circulaire coopère avec les formations de retenue de l'évidement 25, 26 correspondant.

La partie mobile de ces systèmes de mesure mécanique comporte un disque 32 ajouré de fentes injecté sur un axe 34 pivoté sans jeu dans le canon 27 de la partie fixe et dont l'autre extrémité porte un galet de mesure 33 en matière synthétique. La position du galet de mesure est telle qu'il se situe dans un plan tangent à la périphérie de la bille 6.

Ces ensembles mécaniques de mesure sont très robustes, très légers et d'un faible prix de revient. Leur montage est aisé et peut se faire sans réglage par un personnel non qualifié. La partie optique du système de mesure comporte des sources lumineuses situées d'un côté de chaque masque 27 en regard de ses fentes et des détecteurs de rayons lumineux situés en regard du disque 32. Ces sources lumineuses et ces détecteurs sont fixés sur le circuit imprimé de la souris. De plus, ces ensembles de mesure mécaniques sont très légers, quelques grammes, et ne subissent-donc aucun dommage sous l'action de chocs que peut subir la souris.

Les galets de mesure 33 qui peuvent être en Téflon entrent en contact avec la périphérie de la bille 6 suivant deux plans perpendiculaires tangents à la surface de la bille et transmettent aux disques 32 des déplacements angulaires, fonction des déplacements suivant les coordonnées X, respectivement Y, de la souris.

-Il faut encore noter que les butées 22 limitent le déplacement de la bille à l'intérieur du boîtier 1, 2 pour éviter toute détérioration par exemple des galets 33.

Ainsi, grâce au concours de trois éléments essentiels:

a) une bille légère en matière plastique, généralement du polyuréthanne,

b) des systèmes de mesure mécaniques injectés, donc légers et précis, encliquetables en position de service sans réglage, et c) un dispositif d'appui diagonal de la bille tendant à l'appliquer contre les deux galets de mesure et en direction de la base de la souris, ce dispositif comportant de plus une butée limitant le déplacement de la bille vers l'intérieur du boîtier,

on a réalisé une souris d'un prix de revient réduit, d'une grande précision et surtout totalement insensible aux chocs.

On peut encore noter que, lors de la prise en main de souris existantes possédant une bille en acier ou en acier recouvert de caoutchouc hors de la position de travail, elles font entendre un bruit désagréable provoqué par la chute de la bille lourde de sa position contre les butées hautes jusque sur le fond de la souris formant butée basse. Cet inconvénient est également éliminé par la présente invention.

Enfin, dans le dispositif objet de cette invention, la force d'appui agissant sur la bille légère en matière plastique est supérieure à la force de gravité agissant sur cette bille, soit supérieure à son poids. De ce fait, le dispositif peut être utilisé sur des surfaces non horizontales, présentant n'importe quelle inclinaison. On peut même utiliser cette souris à l'envers, coopérant avec une surface tournée vers le bas ou encore en apesanteur.

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2 feuilles dessins

Claims (4)

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1. Dispositif analogique d'introduction de données graphiques dans une calculatrice comportant un boîtier contenant une bille libre dont une calotte émerge hors du fond du boîtier par une ouverture de celui-ci, et comportant encore deux galets de mesure, coopérant avec la surface de la bille suivant des axes orthogonaux et entraînant chacun un disque d'un générateur optoélectronique, ainsi qu'un dispositif d'appui, coopérant également avec la bille, soumis à une action élastique, caractérisé par le fait que la bille est légère, réalisée en une matière synthétique; par le fait que les galets de mesure sont injectés chacun sur un axe portant à son autre extrémité le disque du générateur optoélectronique; par le fait que ces axes sont pivotés dans des canons injectés d'une pièce avec un masque plan présentant deux fentes en regard des fentes du disque correspondant; par le fait que ces canons sont fixés par clipsage sur la base du boîtier, et par le fait que le dispositif d'appui comporte un galet d'appui coopérant avec la bille et est situé dans un plan bissecteur des plans tangents à la bille dans lesquels se trouvent les galets de mesure, ce galet d'appui étant porté par une bascule articulée sur la base du boîtier et soumise à une action élastique, le point de contact du galet d'appui avec la bille étant situé au-dessus du plan diamétral de la bille parallèle à la base du boîtier de telle sorte que ce dispositif d'appui tende à appliquer la bille contre les galets de mesure et en direction de la base du boîtier.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bascule portant le galet d'appui comporte une butée limitant son ébat angulaire et, de ce fait, le déplacement de la bille vers l'intérieur du boîtier.

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REVENDICATIONS

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la bille est en polyuréthanne et que les galets de mesure et d'appui sont en polytétrafluoroéthylène.

4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les canons dans lesquels sont pivotés les axes portant les disques et les galets de mesure comportent au moins un plat latéral coopérant avec une surface plane d'un support de la base dans lequel le canon est clipsé pour en définir la position angulaire, de même que celle du masque.