FR2595022A1

FR2595022A1 - Optical keyboard

Info

Publication number: FR2595022A1
Application number: FR8602479A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-02-24
Filing date: 1986-02-24
Publication date: 1987-08-28
Anticipated expiration: 2006-02-24
Also published as: JPS63502791A; FR2595022B1

Abstract

Optical keyboard comprising a flat optical unit whose upper face 9 is intended to cooperate with the keys, light inputs 2 and detection outputs 3 which match the shape of a logic matrix whose intersections 4 match up out a light input and detection output pair, elements coupling or decoupling the light inputs and the detection outputs, elements coupling or decoupling the light inputs and the detection outputs, which elements are situated at the intersections and are actuated by keys, optical paths which respond to the condition defined here by <<freedom of the optical paths>> from the light input to their corresponding matrix intersection and from the latter to their corresponding light output. This keyboard is characterised in that the light inputs and the detection outputs are arranged on one of the same edges 31 of the said optical unit.

Description

AMELIORATIONS APPORTEES AUX CLAVIERS OPTIQUES A BALAYAGE
La présente invention concerne plus particulièrement les claviers optiques à balayage, c'est à dire les claviers dont le nombre des composants optiques permet de gérer une quantité de touches supérieure à celle qu'autoriserait l'emploi de touches équipées d'éléments de détection et de connection individuels.IMPROVEMENTS TO SCANNING OPTICAL KEYPADS
The present invention relates more particularly to optical scanning keyboards, that is to say keyboards whose number of optical components makes it possible to manage a quantity of keys greater than that which would be authorized by the use of keys equipped with detection elements and individual connections.

Du fait de la prolifération des microprocesseurs. les claviers à balayage sont devenus usuels sur des appareils tels les calculatrices, les machines à écrire, les systèmes de traitement de texte, les ordinateurs, les synthétiseurs musicaux, les distributeurs automatiques, etc. Plutôt que d'utiliser des touches à détection individuelle, c'est à dire des touches disposant chacune de connections particulières avec le système qui les utilise, les touches sont connectées selon une matrice logique à un interface de balayage, qui informe le système auquel le clavier est connecté du résultat de ses scrutations concernant l'état des touches. Due to the proliferation of microprocessors. scanning keyboards have become commonplace on devices such as calculators, typewriters, word processors, computers, music synthesizers, vending machines, etc. Rather than using individually sensing keys, i.e. keys each having specific connections with the system that uses them, the keys are connected in a logic matrix to a scan interface, which informs the system to which the keyboard is connected from the result of its scans concerning the state of the keys.

Par exemple, une calculatrice peut avoir 16 touches répartie en une matrice de 4 entrées (ou rangées) et 4 sorties (ou colonnes)~. Son clavier aura un interface balayant périodiquement les touches en envoyant un signal d' interrogation sur une première entrée et en scrutant le résultat sur les 4 sorties, etc. Ainsi le balayage d'une matrice de Nx'; touches offre l'avantage de réduire le nombre des entrées et des sorties requises par le clavier lui-meme à M+N, au lieu des MxN autrement nécessaires. Dès que l'interface a déterminé qu'une ou plusieurs touches étaient enfoncées, il transmet cette information sous la forme d'un code adéquat vers le système utilisateur. I1 peut être connecté de diverses manières au système utilisateur.Si des signaux série sont utilisés, alors deux ou trois lignes suffisent à n'importe quel nombre de touches. Si c'est une liaison parallèle, alors 4 lignes suffiront à un clavier comportant jusqu'à 16 touches, et 8 lignes permettront d'identifier jusqu'à 256 touches. For example, a calculator can have 16 keys distributed in a matrix of 4 inputs (or rows) and 4 outputs (or columns) ~. Its keyboard will have an interface periodically scanning the keys by sending an interrogation signal on a first input and scanning the result on the 4 outputs, etc. Thus the scanning of a matrix of Nx '; Keys offers the advantage of reducing the number of inputs and outputs required by the keyboard itself to M + N, instead of the MxN otherwise required. As soon as the interface determines that one or more keys were pressed, it transmits this information in the form of a suitable code to the user system. It can be connected to the user system in various ways, if serial signals are used then two or three lines are sufficient for any number of keys. If it is a parallel link, then 4 lines will suffice for a keyboard with up to 16 keys, and 8 lines will identify up to 256 keys.

Chaque touche est connectée à une intersection individuelle de la matrice. Elle chère en produisant deux états stables: un état dans lequel les entrées et sorties correspondantes sont couplées et un second état dans lequel elles ne sont pas couplées. Dans un clavier optique, les signaux utilisés sont de la lumière visible ou plus généralement toute forme d'énergie radiante (rayons infrarouges ou ultraviolets par exemple). Ces signaux sont envoyés par les entrées, et les sorties du clavier sont scrutées pour déterminer si un couplage ou un non couplage s'est produit avec les signaux d'entrée. L'état de couplage ou de non couplage est assuré à chaque intersection de la matrice par un élément qui est déplacé par la touche correspondante. Cet élément prend généralement la forme d'un obturateur ou d'un miroir mobile.Dans un clavier électrique, le couplage ou le non couplage entre des matériaux conducteurs de courant est généralement assuré par des interrupteurs marche/arrêt, bien que d'autres composants tels les interrupteurs capacitifs ou effet
Hall soient également répandus.Each key is connected to an individual intersection of the matrix. It is expensive by producing two stable states: a state in which the corresponding inputs and outputs are coupled and a second state in which they are not coupled. In an optical keyboard, the signals used are visible light or more generally any form of radiant energy (infrared or ultraviolet rays for example). These signals are sent through the inputs, and the keypad outputs are scanned to determine whether coupling or non-coupling has occurred with the input signals. The state of coupling or non-coupling is ensured at each intersection of the matrix by an element which is moved by the corresponding key. This element usually takes the form of a shutter or a movable mirror.In an electric keypad, coupling or non-coupling between current-conducting materials is usually provided by on / off switches, although other components such as capacitive or effect switches
Hall are also prevalent.

A priori, les claviers optiques offrent plusieurs avantages par rapport aux claviers électriques. Par exemple ils sont exempts de toute interférence électrique (en tant qu'émetteur mais aussi comte récepteur;. A priori, optical keyboards offer several advantages over electric keyboards. For example they are free from any electrical interference (as a transmitter but also as a receiver ;.

Ils offrent par nature une sécurité supérieure (pas d'étincelles dans des atmosphères explosives), les rebonds sont réduits à la source, la durée de vie des composants est accrue (pas d'usure des contacts), etc. Cependant, jusqu'à présent, les claviers électriques se sont beaucoup~mieux diffusés que les claviers optiques.Historiquement, ce manque de succès des claviers optiques résulte.peut-être du coût relativement plus élevé des composants optiques, mais cela n'est plus vrai aujourd'hui. I1 n'empêche que les claviers optiques demeurent très rares. Peut-être aussi que les claviers optiques n'ont pas bénéficié du temps et de l'attention necessaires pour atteindre les performances qu'on pouvait légitimement attendre
Le problème majeur avec les clavier matriciels à balayage réside dans le résultat souvent aléatoire de l'enfoncement simultané de deux ou plusieurs touches. Ce problème se produit souvent lors de frappes rapides: un opérateur peut taper à des vitesses supérieures à 10 caractères par seconde. De ce fait, plusieurs touches peuvent se trouver enfoncées à un moment donné.C'est le problème communément appelé "key rollover": il importe que le système utilisateur puisse identifier les touches de manière fiable et dans l'ordre où elles ont été enfoncées. D'ailleurs, meme sans frappe rapide, beaucoup de claviers imposent d'enfoncer plusieurs touches ensemble, comme la touche majuscule avec une autre, pour avoir accès à des signes ou à des fonctions déterminées. Ce problème est donc très général. Un autre problème, lié au premier, est celui des touches "fantômes": l'enfoncement d'une touche non sollicitée par l'opérateur est simulé par la combinaison d'autres touches, et le système utilisateur ne dispose d'aucun moyen pour connaitre la réalité.By nature, they offer superior safety (no sparks in explosive atmospheres), rebounds are reduced at the source, component life is increased (no contact wear), etc. However, until now, electric keyboards have spread much ~ better than optical keyboards. Historically, this lack of success of optical keyboards may have resulted from the relatively higher cost of optical components, but this is no longer the case. true today. However, optical keyboards remain very rare. Perhaps, also, optical keyboards have not received the time and attention to achieve the performance one could legitimately expect.
The major problem with scanning matrix keyboards is the often random result of pressing two or more keys simultaneously. This problem often occurs with fast keystrokes: an operator can type at speeds greater than 10 characters per second. As a result, several keys can be pressed at a given time. This is the problem commonly called "key rollover": it is important for the user system to be able to identify the keys reliably and in the order in which they were pressed. . Moreover, even without a quick keystroke, many keyboards require you to press several keys together, such as the shift key with another, to have access to specific signs or functions. This problem is therefore very general. Another problem, linked to the first, is that of "phantom" keys: the pressing of a key not requested by the operator is simulated by the combination of other keys, and the user system has no means to. know the reality.

Dans un clavier optique, le problème d'une identi*icat;on fable de n'importe laquelle des touches même n présence de plusieurs touches enfoncées simultanément est résolu si l'on parvient à garantir d'une part l'accès à la lumière de toutes les touches quel que soit l'état des autres touches (couplage ou non couplage), et d'autre part - que chaque photodétecteur pourra "voir" toutes les touches qui lui sont associées, quel que soit l'état des autres touches. Ceci revient à dire qu'un trajet optique entre chaque source de lumière et chacune des touches qui lui sont associées ne doit jamais être totalement obturé, et le trajet optique séparant chaque photodétect --i de chacune des touches qui lui sont associées ne doit jamais non plus être totalement obturé.Cette condition fondamentale est appelée ici "la condition de liberté des trajets optiques", étant entendu qu'une liberté partielle peut être tolérée dès lors qu'elle autorise un passage suffisant de lumière vers le photodétecteur le moins bien placé. In an optical keyboard, the problem of an identi * icat; one fable of any of the keys even n the presence of several keys pressed simultaneously is solved if one manages to guarantee on the one hand access to the light. of all the keys regardless of the state of the other keys (pairing or not coupling), and on the other hand - that each photodetector will be able to "see" all the keys associated with it, regardless of the state of the other keys . This amounts to saying that an optical path between each light source and each of the keys associated with it must never be completely blocked, and the optical path separating each photodetect --i from each of the keys associated with it must never be completely blocked. no longer be completely closed. This fundamental condition is called here "the condition of freedom of optical paths", it being understood that partial freedom can be tolerated as long as it allows sufficient passage of light towards the least well placed photodetector .

Un ancien exemple de clavier optique est décrit dans le brevet US 3,056.030 (Kelcher). Sa publication date de 1962. Ce document concerne une machine à écrire équipée d'un clavier optique. Rangées et colonnes ne sont pas couplées ou découplées par l'action d'une ou plusieurs touches, mais, à la place1 l'action de chaque touche coupe la lumière simultanément sur une rangée et sur une colonne. Ceci donne un système dans lequel toute touche située en aval d'une touche enfoncée se trouve privée de lumière, dans sa rangée ou dans sa colonne, selon les cas. Toutefois, tant qu'aucune touche n'est privée de lumière à la fois dans une rangée ét dans une colonne, le clavier peut fonctionner correctement. Le système n'est donc pas si mauvais, au détail près qu'il double le nombre des entrées et des sorties nécessaires = 2(ta1zNj. Astucieusement, ce brevet place les touches combinantes, qui sont presque forcément enfoncées avec d'autres touches (majuscule, ou blocage majuscule par exemple), dans le voisinage immédiat des photodétecteurs qui leur sont associés, limitant ainsi le nombre de touches qu'elles peuvent masquer et permettant également qu'elles soient enfoncées simultanément avec au moins une autre touche quelconque. Cependant, sur le plan ergonomique, cette solution peut aboutir à créer des contraintes difficilement acceptables pour l'utilisateur. An old example of an optical keyboard is described in US Pat. No. 3,056,030 (Kelcher). Its publication dates from 1962. This document relates to a typewriter equipped with an optical keyboard. Rows and columns are not coupled or decoupled by the action of one or more keys, but, instead1 the action of each key cuts the light simultaneously on a row and on a column. This gives a system in which any key located downstream of a pressed key is deprived of light, in its row or in its column, as the case may be. However, as long as no key is deprived of light both in a row and in a column, the keyboard can function correctly. The system is therefore not so bad, except that it doubles the number of inputs and outputs required = 2 (ta1zNj. Cleverly, this patent places the combining keys, which are almost necessarily pressed with other keys ( uppercase, or caps lock for example), in the immediate vicinity of the photodetectors associated with them, thus limiting the number of keys that they can hide and also allowing them to be pressed simultaneously with at least one other key. ergonomically, this solution may result in creating constraints that are difficult to accept for the user.

Un premier clavier à satisfaire à la condition de liberté des trajets optiques est celui des figures 7 et 8 du brevet 3,856.127 (Halphon), dans lequel chacun de ces trajets optiques libres est individuellement constitué par une fibre optique. Ces fibres sont rassemblées en des rangées et des colonnes de faisceaux et chaque faisceau coopère avec la source de lumière ou le photodétecteur qui lui est associé. Cependant, les autres réalisations décrites dans le meme brevet ne satisfont pas cette condition. Le texte ne fait pas mention du problème du "key rollover". Le brevet ne fournit guère d'indications pratiques sur la méthode à suivre pour fabriquer une telle matrice de faisceaux de fibres optiques ainsi que pour construire, placer et faire fonctionner correctement les interrupteurs optiques se trouvant aux intersections de la dite matrice.Ainsi, avec ce système la réalisation d'un clavier bureautique soulève des difficultés sérieuses: près de deux cent morceaux de conduits doivent être positionnés dans le boitier du clavier; cent interrupteuis d'un type nouveau restent à créer; trois cent connections au moins doivent être réalisées. Concernant des fibres optiques, toutes ces opérations délicates supposent une grande minutie. A first keyboard to satisfy the condition of freedom of the optical paths is that of FIGS. 7 and 8 of patent 3,856,127 (Halphon), in which each of these free optical paths is individually constituted by an optical fiber. These fibers are gathered in rows and columns of beams and each beam cooperates with the light source or the photodetector associated with it. However, the other embodiments described in the same patent do not satisfy this condition. The text does not mention the "key rollover" problem. The patent does not provide much practical guidance on the method to be followed in making such an array of fiber optic bundles as well as in properly constructing, placing and operating the optical switches located at the intersections of said array. system the realization of an office automation keyboard raises serious difficulties: nearly two hundred pieces of conduits must be positioned in the box of the keyboard; a hundred interrupters of a new type remain to be created; at least three hundred connections must be made. Regarding optical fibers, all these delicate operations require great thoroughness.

Un second clavier à satisfaire à cette condition est celui représenté par le brevet US 4,311.990 (Burke), où chaque source de lumière opère sur un arc relativement large (1000 environ) et chaque photodétecteur reçoit la lumière sous un angle similaire. Un treillis de sources de lumière, de photodétecteurs et des obturateurs actionnés par les touches sont montés dans un boitier étanche à la lumière. Selon l'arrangement retenu, les sources de lumière et les photodétecteurs bien placés coopérent avec quatre touches et les moins bien placés travaillent avec une ou deux touches seulement. Malgré le partage des sources de lumière et des photodétecteurs que cet arrangement autorise, il limite de fait le nombre maximum de touches qu'une source de lumière ou qu'un photodétecteur peut couvrir à 4.En conséquence, un clavier ayant une matrice logique de MbSQ touches aura besoin d'au moins MxN/4 sources de lumière et d'au moins tAxN/4 photodétecteurs, soit au total plus de MxN/2 entrées et sorties, et en arrive à contredire ce faisant l'avantage normalement attendu d'un balayage des touches par rapport à une connection individuelle de chacune d'entre elles. A second keyboard to satisfy this condition is that represented by US Patent 4,311,990 (Burke), where each light source operates over a relatively wide arc (approximately 1000) and each photodetector receives light at a similar angle. A lattice of light sources, photodetectors and key operated shutters are mounted in a light-tight housing. Depending on the arrangement chosen, well-placed light sources and photodetectors cooperate with four keys and the less well-placed work with only one or two keys. Despite the sharing of light sources and photodetectors that this arrangement allows, it effectively limits the maximum number of keys that a light source or photodetector can cover to 4. Consequently, a keyboard having a logic matrix of MbSQ keys will need at least MxN / 4 light sources and at least tAxN / 4 photodetectors, that is in total more than MxN / 2 inputs and outputs, and comes to contradict in doing so the advantage normally expected of a scan of the keys in relation to an individual connection of each of them.

Un autre inconvénient inhérent à ce type de structure tient à la manière dont sont disposés les sources de lumière et les photodétecteurs sur l'ensemble du clavier aux croisements appropriés du treillis. En pratique ceci implique un circuit imprimé et donc de l'électricité dans le clavier, ce qui conduit à se priver d'un des avantages majeurs des claviers optiques qui est l'absence d' interférences électriques (voir plus haut). Another drawback inherent in this type of structure is due to the way in which the light sources and the photodetectors are arranged on the whole of the keyboard at the appropriate crossings of the trellis. In practice, this implies a printed circuit and therefore electricity in the keyboard, which leads to one of the major advantages of optical keyboards being deprived of, which is the absence of electrical interference (see above).

Un troisième clavier optique satisfaisant à cette condition de liberté des trajets optiques est celui représenté par le brevet US 4,417,824 (Paterson)j dans lequel chaque source de lumière éclaire un premier moulage de plastic transparent qui constitue un membre de transmission de colonne, et dans lequel chaque photodétecteur est alimenté par un second moulage en plastic transparent qui constitue un membre de transmission de rangée. Le membre de transmission de colonne emprunte des formes complexes, comprenant cinq sorties différentes en forme de lentille, précédées elles-memes d'un double miroir du type périscope pour amener la lumière sur un niveau plus bas selon un angle orthogonal.Les membres de transmission de rangée apparaissent plus réguliers, sous la forme de barres rectilignes avec des facettes disposées à intervalles réguliers pour recevoir la lumière grâce à des lentilles correspondant aux lentilles de sortie citées plus haut. I1 résulte de l'ensemble une structure optique à trois couches (couche de colonnes, couche de lentilles, couche de rangées) qui est trop épaisse pour certaines applications et qui laisse peu de flexibilité pour déterminer l'emplacement des touches. Efficace d'un point de vue industriel, pour résoudre les problèmes de fabrication industriels qu'on n'avait remarqué concernant le clavier Halphon, cette solution apparait moins efficace du point de vue de l'utilisation et présente le défaut de produire un clavier peu adapté aux besoins. A third optical keyboard satisfying this condition of freedom of optical paths is that represented by US Pat. No. 4,417,824 (Paterson) j in which each light source illuminates a first transparent plastic molding which constitutes a column transmission member, and in which each photodetector is powered by a second transparent plastic molding which constitutes a row transmission member. The column transmission member takes complex shapes, comprising five different lens-shaped outlets, themselves preceded by a double periscope-type mirror to bring light to a lower level at an orthogonal angle. rows appear more regular, in the form of rectilinear bars with facets arranged at regular intervals to receive the light thanks to lenses corresponding to the output lenses mentioned above. The result of the whole is an optical structure with three layers (layer of columns, layer of lenses, layer of rows) which is too thick for certain applications and which leaves little flexibility in determining the location of the keys. Efficient from an industrial point of view, to solve industrial manufacturing problems that had not been noticed concerning the Halphon keyboard, this solution appears less efficient from the point of view of use and has the drawback of producing a keyboard with low adapted to the needs.

Deux autres brevets proposent des caractéristiques intéressantes en matière de claviers optiques: l'un est anglais 1,407,406 (Solartron) et l'autre français 2,360,130 (Lussato). Bien qu'aucun des deux n'apprend pourtant comment satisfaire à la condition de liberté des trajets optiques, sur bien des plans ces brevets apportent des éléments pertinents sur la technologie des claviers optiques. Two other patents offer interesting characteristics in terms of optical keyboards: one is English 1,407,406 (Solartron) and the other French 2,360,130 (Lussato). Although neither of them learns how to satisfy the condition of freedom of optical paths, in many ways these patents provide relevant information on the technology of optical keyboards.

A la lumière de ce qui précède, les réalisations décrites par le présent brevet se proposent de fournir des claviers optiques compétitifs avec les claviers électriques en matière de prix comme en matière de performances, en apportant en plus les avantages inhérents à l'optique. In the light of the foregoing, the embodiments described by the present patent are intended to provide optical keyboards that are competitive with electric keyboards in terms of price as well as in terms of performance, while also providing the advantages inherent in optics.

Par exemple, un clavier destiné à être utilisé dans une atmosphère dangereuse peut fonctionner non seulement avec un système de détection optique mais aussi être connecté au système utilisateur, qui peut se trouver éloigné, exclusivement par des liaisons optiques et ne comporter aucune partie électrique.For example, a keyboard intended for use in a hazardous atmosphere can function not only with an optical detection system but also be connected to the user system, which can be located at a distance, exclusively by optical links and not include any electrical part.

L'objet de la présente invention est un clavier optique à balayage comportant: un bloc optique plat dont l'une des faces est destinée à coopérer avec les touches; des entrées de lumière et des sorties de détection qui épousent la forme d'une matrice logique dont les intersections appareillent une paire d'entrée de lumière et de sortie de détection; des éléments couplant ou découplant les entrées de lumière et les sorties de détection aux intersections qui sont actionnés par des touches; des trajets optiques qui répondent à la condition ici définie de "liberté des trajets optiques", et caractérisé en ce que les entrées de lumière et les sorties de détection sont disposées sur un même bord du dit bloc optique. The object of the present invention is an optical scanning keyboard comprising: a flat optical unit, one of the faces of which is intended to cooperate with the keys; light inputs and detection outputs which take the form of a logic matrix whose intersections match a pair of light input and detection output; elements coupling or decoupling the light inputs and the detection outputs at the intersections which are actuated by keys; optical paths which meet the condition defined here of "freedom of optical paths", and characterized in that the light inputs and the detection outputs are arranged on the same edge of said optical unit.

La conception matricielle qui préside à la définition de la plupart des claviers optiques explique que les représentations de ces claviers utilisent au moins deux bords différents du clavier pour représenter les entrées de lumière et les sorties de détection, alors qu'en fait rien ne l'impose. The matrix design that governs the definition of most optical keyboards explains that representations of these keyboards use at least two different edges of the keyboard to represent light inputs and sense outputs, when in fact nothing does. imposed.

Au contraire, la construction du clavier est grandement simplifiée lorsque les conduits optiques partent et arrivent sur le mème bord du bloc optique: - Si les composants optoélectroniques sont placés sur le bloc optique, il devient inutile de créer une baguette de connectique électrique distincte pour chacun d'eux.De plus quand on construit ces claviers en utilisant une seule fibre ou quelques conduits optiques seulement que l'on coupera postérieurement cette disposition apparait favorable à l'homogénéité des conduits, à la réalisation de circuits courts et donc à l'économie générale du clavier'. D'ordinaire, le coté le plus éloigné de l'utilisateur fournit sur les claviers un espace propice au passage de ces fibres. - Si ces composants sont reliés à l'électronique par des liaisons optiques, il ne sera pas nécessaire de prévoir des virages dangereux pour leur solidité et leur fiabilité pour joindre des conduits optiques situés sur des cotés différents. Pour ces raisons, il apparait préférable de placer l'ensemble des composants ou des liaisons optiques sur un même coté. On the contrary, the construction of the keyboard is greatly simplified when the optical conduits leave and arrive on the same edge of the optical block: - If the optoelectronic components are placed on the optical block, it becomes unnecessary to create a separate electrical connection rod for each Moreover, when these keyboards are built using a single fiber or only a few optical conduits that will be cut later, this arrangement appears favorable to the homogeneity of the conduits, to the creation of short circuits and therefore to economy. general keyboard '. Usually, the side furthest from the user provides a space on the keyboards conducive to the passage of these fibers. - If these components are connected to the electronics by optical links, it will not be necessary to provide dangerous bends for their strength and reliability to join optical conduits located on different sides. For these reasons, it appears preferable to place all the components or optical links on the same side.

I1 peut certes se produire que des considérations particulières amènent à apporter certaines exceptions à ce principe. Ainsi quelques fibres jouant notamment un rôle d'indicateur pour l'utilisateur peuvent échapper à ce principe pour des raisons légitimes. Un clavier double face peut en fait comporter des matrices optiques en sens opposés auquel cas les fibres ne se trouveront pas sur le même bord. Ces exceptions ne remettent pas véritablement en cause ce principe qui revient simplement à préférer une disposition qui s'inspire, comme on le verra, de considérations pratiques par rapport-à une représentation matricielle de caractère essentiellement pédagogique. It may of course happen that special considerations lead to certain exceptions to this principle. Thus, a few fibers playing in particular an indicator role for the user may escape this principle for legitimate reasons. A double-sided keyboard may in fact have optical matrices in opposite directions, in which case the fibers will not be on the same edge. These exceptions do not really call into question this principle which simply amounts to preferring a provision which is inspired, as we shall see, by practical considerations compared to a matrix representation of an essentially educational character.

La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'un clavier optique:
prévoyant des guides de groupage pour grouper les fibres d'entrée 2 et les fibres de sortie 3 de détection;
prévoyant des guides de passage 8 des fibres auprès des points de couplage et de couplage actionnés par les touches;
prévoyant une certaine quantité de fibre optique qui puisse suivre le premier guide de groupage des fibres d'entrée 2 ou de sortie 3, puis autour des guides de passage 8 des points de couplage, puis suivre un second guide de groupage de sortie 3 ou d'entrée 2 correspondant àu premier guide de groupage et au point de couplage traversé;
prévoyant une répétition de ces actions de filage en ramenant les fibres vers le bloc optique de sorte à couvrir tous les points de couplage de touches;;
installant les moyens 4 destinés à être opérés par les touches pour coupler ou découpler les fibres d'entrées avec les fibres de sorties.The present invention also relates to a method of manufacturing an optical keyboard:
providing grouping guides for grouping the input fibers 2 and the detection output fibers 3;
providing passage guides 8 for fibers near the coupling and coupling points actuated by the keys;
providing a certain quantity of optical fiber which can follow the first input 2 or output 3 fiber bundling guide, then around the passage guides 8 of the coupling points, then follow a second output 3 or d bundling guide entry 2 corresponding to the first grouping guide and to the coupling point crossed;
providing for a repetition of these spinning actions by returning the fibers to the optical unit so as to cover all the key coupling points ;;
installing the means 4 intended to be operated by the keys to couple or decouple the input fibers with the output fibers.

D'une manière générale il est utile que les fibres puissent être percées ou sectionnées sur le mécanisme obturateur ou réflecteur. Dans la plupart des cas, cette précaution facilite la construction du clavier et garantit le bon positionnement des fibres. In general, it is useful that the fibers can be pierced or severed on the shutter or reflector mechanism. In most cases, this precaution facilitates the construction of the keyboard and ensures the correct positioning of the fibers.

Selon une variante de ce procédé de fabrication des gorges pinçantes 5 sont prévues pour positionner les fibres sur les moyens de couplage. According to a variant of this manufacturing process, pinching grooves 5 are provided to position the fibers on the coupling means.

Selon une autre variante, des encoches de sertissage 32, 33 peuvent développer le rôle des guides de groupage en préparant le compactage, la coupure et la connection de chaque faisceau de fibres d'entrée ou de sortie. Selon une disposition préférentielle, ces guides de groupage, ou encoches de sertissage, ou les deux s'ils sont présents, doivent tendre à permettre de couvrir tous les moyens de couplage de touches avec des fibres d'un seul tenant.According to another variant, the crimping notches 32, 33 can develop the role of the grouping guides by preparing the compacting, the cutting and the connection of each bundle of input or output fibers. According to a preferred arrangement, these grouping guides, or crimping notches, or both if they are present, must tend to make it possible to cover all the key coupling means with fibers in one piece.

Le présent brevet se propose en outre de développer les performances de ce clavier en faisant en sorte que le bloc optique réponde à une triple exigence: indépendance de-l'électronique, indépendance de l'environnement et indépendance des touches. The present patent further proposes to develop the performance of this keyboard by ensuring that the optical unit meets a threefold requirement: independence of electronics, independence of the environment and independence of the keys.

Indépendance de l'électronique. - La présente invention tend à rendre la partie optique indépendante de l'électronique du clavier, qui peut être rapatriée à bord du système auquel il est connecté. Des liaisons optiques avec le système électronique auquel le bloc est connecté permettent en effet de réduire ou de supprimer la partie électrique et électronique du clavier. Ceci présente l'avantage de faire disparaitre toute sensibilité du clavier aux rayonnements nucléaires, à l'électricité statique, aux ondes de choc. Ceci supprime également tous les risques d'étincelles ou d'émission d'ondes radioélectriques. Independence from electronics. - The present invention tends to make the optical part independent of the electronics of the keyboard, which can be repatriated on board the system to which it is connected. Optical links with the electronic system to which the unit is connected make it possible to reduce or eliminate the electrical and electronic part of the keyboard. This has the advantage of eliminating any sensitivity of the keyboard to nuclear radiation, static electricity, shock waves. This also eliminates all risks of sparks or emission of radio waves.

Indépendance de l'environnement.- L'indépendance par rapport à l'électronique permet d'affranchir fortement le fonctionnement du bloc de ses conditions d'environnement. S'agissant d'optique, il convient de protéger tout particulièrement les parties sensibles du bloc des risques de lumière, de poussière et d'oxydation. L'étanchéité minimum du bloc peut être garantie par le fait que les mécanismes de contact ou de réflexion sont enfermés dans un ensemble étanche grâce à une membrane élastique ou à des moyens magnétiques permettant de transmettre les mouvements d'interruption. Independence from the environment - Independence from the electronics allows the operation of the unit to be greatly freed from its environmental conditions. With regard to optics, it is particularly important to protect the sensitive parts of the unit from the risks of light, dust and oxidation. The minimum tightness of the block can be guaranteed by the fact that the contact or reflection mechanisms are enclosed in a tight assembly thanks to an elastic membrane or to magnetic means making it possible to transmit the interrupting movements.

Indépendance de la mécanique des touches.- Le bloc optique est séparé de la partie supportant les touches du clavier. Puisque ce bloc optique est indépendant des touches, l'adoption de réglages ergonomiques du clavier accessibles à l'utilisateur concernant en particulier la course des touches et leur sensibilité devient aisé. Ce bloc optique peut être conçu pour permettre une disposition en fonction de diverses topologies d'implantation des touches. Pour cette raison, les interrupteurs optiques peuvent être en surnombre et les trajets optiques disposés à un pas tel que chaque touche, quelque soit sa positicn dans la rangée ou colonne correspondante, puisse en intercepter au moins un. Independence of key mechanics - The optical unit is separate from the part supporting the keyboard keys. Since this optical unit is independent of the keys, the adoption of ergonomic settings of the keyboard accessible to the user concerning in particular the stroke of the keys and their sensitivity becomes easy. This optical unit can be designed to allow an arrangement according to various key layout topologies. For this reason, the optical switches can be redundant and the optical paths arranged at a pitch such that each key, whatever its position in the corresponding row or column, can intercept at least one.

Pour la simplicité de la description, le terme trajet optique désignera tous les itinéraires que peut emprunter la lumière à travers divers moyens d'une source vers un détecteur. Ces moyens sont: focalisation d'un faisceau dans un milieu quelconque, conduits optiques divers tels qu'un canal optique vide dont les parois peuvent être réfléchissantes, ou des fibres optiques formés d'une matière transparente. L'énergie radiante peut emprunter des déviations dans diverses directions successives grâce à des conduits~ou fibres optiques ou à des dispositifs déviants tels les miroirs, les métaux polis ou chromés, les prismes, les fibres fluorescentes ou tout autre dispositif de ce genre désigné ici sous le terme de déviateur. Les rayons secondaires issus du rayon lumineux principal seront appelées trajets ou chemins optiques individuels". Ces chemins sont généralement disposés en colonnes et en rangées. La rangée désigne une ligne parallèle à l'axe longitudinal du clavier et la colonne une ligne qui lui est perpendiculaire. Les colonnes d'émission lumineuse et les rangées de détection peuvent le plus souvent être interverties sans inconvénient pour le fonctionnement du clavier. For simplicity of description, the term optical path will denote all the routes that light can take through various means from a source to a detector. These means are: focusing of a beam in any medium, various optical conduits such as an empty optical channel whose walls can be reflective, or optical fibers formed from a transparent material. The radiant energy can borrow deflections in various successive directions thanks to conduits ~ or optical fibers or to deflecting devices such as mirrors, polished or chromed metals, prisms, fluorescent fibers or any other device of this kind designated here under the term of deviator. The secondary rays coming from the main light ray will be called individual paths or optical paths. "These paths are generally arranged in columns and rows. The row designates a line parallel to the longitudinal axis of the keyboard and the column a line perpendicular to it. The light emission columns and the detection rows can most often be interchanged without inconvenience to the operation of the keyboard.

Plusieurs modes de réalisation de ce clavier optique sont décrits, à titre d'exemple, en faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 représente deux vues d'une réalisation ne comportant pas de fibres optiques et utilisant des réflecteurs; - la figure 2 représente deux vues d'un mode d'agencement de fibres sur le bloc optique; - la figure 3 représente un mode de réalisation d'un premier interrupteur de conduit; - la figure 4 représente un mode de réalisation d'un second interrupteur; - la figure 5 représente une vue d'un second mode d'agencement des fibres sur le bloc optique; - la figure 6 représente une vue d'un autre mode d'agencement des trajets optiques réalisé grâce à un enrichissement des fonctions prises en charge par les trajets optiques. Several embodiments of this optical keyboard are described, by way of example, with reference to the appended drawings, among which: FIG. 1 represents two views of an embodiment not comprising optical fibers and using reflectors; - Figure 2 shows two views of an arrangement of fibers on the optical unit; - Figure 3 shows an embodiment of a first conduit switch; - Figure 4 shows an embodiment of a second switch; - Figure 5 shows a view of a second embodiment of the fibers on the optical unit; FIG. 6 represents a view of another mode of arrangement of the optical paths produced thanks to an enhancement of the functions supported by the optical paths.

- les figures 7 à 10 représentent divers modes de réalisation d'interrupteurs optiques.- Figures 7 to 10 show various embodiments of optical switches.

- les figures 11 et 12 représentent deux modes de ramification des liaisons optiques.- Figures 11 and 12 show two branching modes of optical links.

Selon un premier mode de réalisation (FIG.1), le bloc optique est formé d'un support creux rectangulaire 1; A l'intérieur de ce bloc sont répartis face à face d'un coté les réflecteurs 5, de l'autre les sources de lumière 2 et les photodétecteurs 3. Des touches sont agencées pour actionner des obturateurs 4 devant les réflecteurs 5 grâce à une force mécanique où magnétique pour masquer l'accès des photodétecteurs 3 à la lumière qui les balaie à partir des sources lumineuses 2. L'ensemble es; enfermé dans une boite opaque qui comporte éventuellement des couloirs 7 de sorte que des réflexions parasites ne puissent pas gêner l'identification des sources lumineuses par les photodétecteurs. According to a first embodiment (FIG.1), the optical unit is formed of a rectangular hollow support 1; Inside this block are distributed face to face on one side the reflectors 5, on the other the light sources 2 and the photodetectors 3. Keys are arranged to actuate shutters 4 in front of the reflectors 5 by means of a mechanical or magnetic force to mask the access of the photodetectors 3 to the light which sweeps them from the light sources 2. The assembly is; enclosed in an opaque box which optionally comprises corridors 7 so that parasitic reflections cannot interfere with the identification of the light sources by the photodetectors.

Les sources lumineuses sont alimentées par impulsions successives. A chaque balayage, un réflecteur convexe 5 comme dans le dessin de la figure 2, ou une série de réflecteurs convenablement orientés de sorte à ce qu'ils ne réfléchissent pas la lumière d'autres sources lumineuses vers les photodétec!;eurs lorsqu'une source est en opération, est sollicité pour envoyer la lumière à tous les photodétecteurs. Les obturateurs placés devant les réflecteurs permettent une identification de chacune des touches même si plusieurs sont enfoncées simultanément. The light sources are supplied by successive pulses. On each scan, a convex reflector 5 as in the drawing of FIG. 2, or a series of reflectors suitably oriented so that they do not reflect light from other light sources towards the photodetectors when one source is in operation, is requested to send the light to all the photodetectors. The shutters placed in front of the reflectors allow identification of each of the keys even if several are pressed simultaneously.

D'autres dispositions sont concevables. Pour élargir la dimension des faisceaux, on peut déplacer les réflecteurs de détection du même coté que les autres composants optiques en installant sur la paroi d'en face un réflecteur de renvoi. I1 est possible, en acceptant de perdre certains degrés marginaux de fiabilité, de multiplier les touches détectables avec le même nombre de composants optoélectroniques en plaçant des obturateurs agissant sur plusieurs faisceaux à la fois. Cette dernière possibilité existe d'ailleurs dans toutés les réalisations décrites par le présent brevet à condition de renoncer à un "key rollover" total. Other arrangements are conceivable. To enlarge the size of the beams, the detection reflectors can be moved to the same side as the other optical components by installing a deflection reflector on the opposite wall. It is possible, by accepting to lose certain marginal degrees of reliability, to multiply the detectable keys with the same number of optoelectronic components by placing shutters acting on several beams at the same time. This last possibility also exists in all the embodiments described by the present patent on condition that a total “key rollover” is waived.

En dehors de ses qualités de fiabilité concernant les combinaisons d'enfoncement de touches, l'intérêt de la présente disposition est de permettre d'obtenir une ouverture optimum des faisceaux et d'installer plusieurs lignes de réflecteurs, agencées de sorte à ce que les lignes les plus proches des composants d'émission et de détection de la lumière n'obstruent pas les autres. Apart from its qualities of reliability concerning the key press combinations, the advantage of the present arrangement is to make it possible to obtain an optimum opening of the beams and to install several lines of reflectors, arranged so that the lines closest to the light emitting and sensing components do not obstruct the others.

Moyennant l'adjonction d'une mécanique appropriée, un tel bloc d'identification pourrait être utilisé pour détecter les touches enfoncées sur un synthétiseur musical. Le recours à une mécanique du type de celle utilisée sur les anciennes machines à écrire pourrait aussi permettre de réaliser un clavier alphanumérique sans multiplier les lignes de réflecteurs. With the addition of appropriate mechanics, such an identification block could be used to detect the keys pressed on a musical synthesizer. The use of a mechanism of the type used on the old typewriters could also make it possible to produce an alphanumeric keyboard without multiplying the lines of reflectors.

Un second mode de réalisation est représenté par la figure 2. Il réalise à la fois la liberté des trajets qui conditionne la fiabilité et les performances du clavier, l'unité des conduits qui simplifie la fabrication et l'indépendance du bloc optique qui étend sa gamme d'utilisation. A second embodiment is represented by FIG. 2. It achieves both the freedom of travel which conditions the reliability and the performance of the keyboard, the unity of the conduits which simplifies the manufacture and the independence of the optical unit which extends its range of use.

Le bloc optique est parcouru de couples de fibres 2,3 dont l'une améne la lumière et l'autre rapporte le signal. Ces deux fibres se rejoignent vers un interrupteur commandé par une touche. The optical unit is traversed by pairs of fibers 2, 3, one of which brings the light and the other reports the signal. These two fibers meet at a switch controlled by a key.

Selon une disposition préférentielle, la disposition des fibres suit un ordre d' implantation logique des interrupteurs (Al, A2, A3, Bl, B2, B3,
C1...). Elle peut être aisément réalisée en passant une seule fibre que l'on découpe ensuite. Cette fibre est positionnée soit autour d'interrupteurs spécialement conçus pour ce faire 4, soit autour d'won patron de guides mobiles, ou par d'autres procédés qu'il serait fastidieux de décrire ici.According to a preferred arrangement, the arrangement of the fibers follows an order of logical implantation of the switches (A1, A2, A3, B1, B2, B3,
C1 ...). It can be easily achieved by passing a single fiber which is then cut. This fiber is positioned either around switches specially designed for this purpose 4, or around a pattern of movable guides, or by other methods which it would be tedious to describe here.

Extérieurs au clavier, des guides de groupage 34,35 peuvent aider au passage des fibres tandis que des encoches de sertissage 32;33 peuvent préparer et faciliter leur sertissage et leur compactage. Ces encoches de sertissage sont d'une dimension suffisante pour recevoir la totalité des fibres allant vers une source lumineuse ou vers un photodétecteur. La fente d'accès peut etre légèrement plus étroite de sorte à interdire la sortie des fibres une fois entrées. Dans la mesure où le nombre de fibres n'est pas forcément le même pour les fibres d'entrée 2 et les fibres de sortie 3, ces encoches ne sont -pas nécessairement de dimensions égales 32,33. Outside the keyboard, grouping guides 34,35 can help the passage of fibers while crimping notches 32; 33 can prepare and facilitate their crimping and compacting. These crimping notches are of sufficient size to receive all of the fibers going to a light source or to a photodetector. The access slot can be slightly narrower so as to prevent the exit of fibers once entered. Insofar as the number of fibers is not necessarily the same for the input fibers 2 and the output fibers 3, these notches are not necessarily of equal dimensions 32,33.

Une fois la fibre positionnée sur l'interrupteur, elle pourra être enfoncée dans une gorge 5 et y être fixée. Cette gorge peut aussi comporter un passage étroit de sorte à ce que la fibre ne puisse resortir. Once the fiber is positioned on the switch, it can be pushed into a groove 5 and be fixed there. This groove can also have a narrow passage so that the fiber cannot come out.

Fixée définitivement, elle sera sectionnée 6 pour recevoir l'obturateur.Fixed definitively, it will be sectioned 6 to receive the shutter.

D'autres exemples d'interrupteurs sont donnés par les figures 3 et 4. Other examples of switches are given in Figures 3 and 4.

Ils peuvent comprendre des guides de passage 8 (représentés uniquement sur la figure 2 qui servent à l'installation des fibres. La figure 3 représente un interrupteur étanche grâce au couvercle 9 qui le recouvre.They may include passage guides 8 (shown only in FIG. 2 which are used for installing the fibers. FIG. 3 represents a sealed switch thanks to the cover 9 which covers it.

Lorsque la fibre est en place, elle est percée ainsi que 1' interrupteur de sorte à recevoir une bille 4, qui sous l'action d'un aimant 14 - placé par exemple à la base de la tige 12 - obturera la fibre optique 2. Si l'on utilise le bloc optique renversé, l'attraction magnétique libèrera au contraire la fibre de la bille. Autrement dit, les deux faces du bloc optique peuvent éventuellement être utilisées pour combiner deux claviers différents sur un même bloc.When the fiber is in place, it is pierced as well as 1 switch so as to receive a ball 4, which under the action of a magnet 14 - placed for example at the base of the rod 12 - will close the optical fiber 2 If the optical unit is used upside down, the magnetic attraction will, on the contrary, free the fiber from the ball. In other words, the two faces of the optical unit can optionally be used to combine two different keyboards on the same unit.

La figure 4 reprend les mêmes principes, mais la bille est remplacée par r un ressort 4 revenant à sa place une fois que l'aimant a cessé de produire ses effets. Un peu plus complexe à installer ce ressort rend le clavier moins sensible aux chocs et lui permet - de travailler en état d' apesanteur. Figure 4 uses the same principles, but the ball is replaced by a spring 4 returning to its place once the magnet has ceased to produce its effects. A little more complex to install, this spring makes the keyboard less sensitive to shocks and allows it - to work in a state of weightlessness.

Naturellement la forme de l'obturateur, que la magnétisation soit faite sur lui, la tige ou les deux, que l'aimantation se fasse dans un sens ou dans un autre, verticalement ou latéralement, importe; peu. Ce qu'il faut constater c'est que le magnétisme se marrie particulièrement bien avec l'optique: il permet de la protéger par une étanchéité parfaite; il favorise le rapprochement de la durée de vie mécanique et de la durée de vie optique du clavier dans la mesure où il élimine des sources de frottement et d'usure. Of course the shape of the shutter, whether the magnetization is done on it, the rod or both, whether the magnetization is done in one direction or another, vertically or laterally, matters; little. What should be noted is that magnetism goes particularly well with optics: it allows it to be protected by a perfect seal; it helps to bring the mechanical and optical life of the keyboard closer together as it eliminates sources of friction and wear.

Des variantes permettent d'envisager d'autres dispositions de fibres. Pour accentuer la minceur du support, on évitera tout chevauchement de fibres. Notons cependant que les fibres n'étant épaisses que de quelques fractions de mm et les interrupeurs optiques ne nécessitant pas de courses supérieures au mm, le bloc optique lui-même ne dépassera pas une épaisseur de quelques mm au plus. C'est pourquoi un tel bloc optique peut, sans majoration^sensible de coût, recevoir un nombre de fibres et d'interrupteurs bien supérieur au clavier particulier auquel il est destiné. Devenant multimatriciels, ces claviers peuvent répondre à divers soucis tels faciliter la production par une plus grande flexibilité, répondre à des fonctions de sécurité, ou encore permettre la réalisation de claviers double face.Ces possibilités existent également sur les réalisations qui suivent. Variants make it possible to envisage other arrangements of fibers. To accentuate the thinness of the support, avoid any overlap of fibers. Note, however, that the fibers are only a few fractions of mm thick and the optical switches do not require strokes greater than one mm, the optical unit itself will not exceed a thickness of a few mm at most. This is why such an optical unit can, without significant increase in cost, receive a number of fibers and switches much greater than the particular keyboard for which it is intended. Becoming multi-license, these keyboards can respond to various concerns such as facilitating production through greater flexibility, responding to security functions, or even allowing the creation of double-sided keyboards. These possibilities also exist on the following models.

Selon un second mode de réalisation (FIG.5), le bloc optique est par exemple formé d'une série de rangées 1 qui s'emboitent grâce à un rail latéral 5, ou tout autre dispositif assurant une fonction similaire, et qui comportent chacune une série d'emplacement de touches. A chacun de ces emplacements se trouve un réflecteur mobile (FIG.7-5), ou un réflecteur fixe précédé d'un obturateur (FIG. 8-4). Ce second mode est caractérisé par le fait que les fibres d'entréeZet de sortie 3 sont placées côte à côte. L'attraction magnétique ou l'action mécanique d'une touche modifie le couple établit par le réflecteur 5 qui renvoit la lumière venant de la fibre 2 dans la fibre 3. Pour le reste, ce bloc fonctionne selon des principes similaires aux réalisations déjà décrites. According to a second embodiment (FIG. 5), the optical unit is for example formed of a series of rows 1 which fit together thanks to a side rail 5, or any other device providing a similar function, and which each comprise a series of key locations. At each of these locations is a movable reflector (FIG.7-5), or a fixed reflector preceded by a shutter (FIG. 8-4). This second mode is characterized by the fact that the input and output fibers 3 are placed side by side. The magnetic attraction or the mechanical action of a key modifies the torque established by the reflector 5 which returns the light coming from the fiber 2 into the fiber 3. For the rest, this unit operates according to principles similar to the embodiments already described. .

Selon un troisième mode de réalisation (FIG.6), les fibres 2 et 3 sont connectées en Y à une troisième fibre. C'est cette troisième fibre qui parcourt le bloc optique, apporte la lumière et ramène le signal grâce à l'action d'un réflecteur obturable 4 placé à son extrémité. L'étanchéité des réflecteurs est aisée à assurer et le clavier peut être totalement flexible, chaque fibre s'intégrant à la touche dont l'emplacement devient libre dans la limite de longueur de fibre disponible. According to a third embodiment (FIG.6), fibers 2 and 3 are connected in Y to a third fiber. It is this third fiber which runs through the optical unit, brings in the light and brings back the signal thanks to the action of a closable reflector 4 placed at its end. The waterproofing of the reflectors is easy to ensure and the keyboard can be completely flexible, each fiber being integrated into the key, the location of which becomes free within the limit of available fiber length.

A l'extrémité Ses fibres 2 se trouve fixé un réflecteur obturable mécaniquement ou nétiquement du type de ceux décrit par les figures 6 à 10. Lorsque la touche est approchée, l'obttàteur du réflecteur ou le réflecteur lui-meme est attiré magnétiquement. Il bloque alors le renvoi du signal lumineux dans la fibre. Inversement il est possible que l'enfoncement d'une touche libère le réflecteur. At the end of its fibers 2 is attached a mechanically or mechanically closable reflector of the type described in FIGS. 6 to 10. When the key is approached, the shutter of the reflector or the reflector itself is magnetically attracted. It then blocks the return of the light signal in the fiber. Conversely, it is possible that pressing a key releases the reflector.

Des variantes sont possibles, la touche 11 peut par exemple être elle-même équipée d'un réflecteur 5 et son enfoncement aboutir au même résultat (FIG.10). Mais on perd en ce cas les avantages d'étanchéité qui sont très importants dans cette matière. Variants are possible, the key 11 can for example be itself equipped with a reflector 5 and its depression lead to the same result (FIG. 10). In this case, however, the sealing advantages which are very important in this material are lost.

D'une manière générale, quel que soit la réalisation considérée, il apparait préférable que l'électronique soit indépendante des blocs. In general, whatever the embodiment considered, it appears preferable for the electronics to be independent of the blocks.

L'usage de fibres optiques amenant la lumière de l'électronique et la rapportant vers elle favorise particulièrement cette indépendance. En elle-même, cette organisation facilite sensiblement la construction des claviers, que l'électronique lui soit intégrée ou non.The use of optical fibers bringing light from the electronics and bringing it back to it particularly favors this independence. In itself, this organization significantly facilitates the construction of keyboards, whether the electronics are integrated into it or not.

Dans tous les cas des simplifications de la connectique optique peuvent se révéler utiles. Un schéma logique de connections optiques, qui pourrait d'ailleurs être un schéma matériel (FIG.ll), est donné par la figure 10. La lumière 1 est amenée d'une diode 21 vers le clavier grâce à une fibre 22. A bord du clavier cette fibre 22 est connectée, selon des méthodes connues, à disons 19 fibres émettrices. Chacune de ces fibres émettrices peut ensuite être amenée face à l'une des 19 fibres réceptrices 3 amenées au clavier d'un photodétecteur selon un chemin similaire. Cette dernière renvoie le cas échéant l'information correspondante. In all cases, simplifications of the optical connections can prove to be useful. A logical diagram of optical connections, which could moreover be a hardware diagram (FIG.ll), is given by figure 10. The light 1 is brought from a diode 21 to the keyboard thanks to a fiber 22. On board of the keyboard this fiber 22 is connected, according to known methods, to say 19 emitting fibers. Each of these emitting fibers can then be brought in front of one of the 19 receiving fibers 3 brought to the keypad of a photodetector along a similar path. The latter returns the corresponding information if necessary.

Suivant une variante de la figure 11, les deux trajets optiques d'entrée et de sortie peuvent être également réunis grâce à un connecteur en Y débouchant sur un trajet 1A formé d'un canal ou d'une fibre-. Ce trajet envoie un signal lumineux et capte ou non en retour un signal de réflection variant en fonction de l'action de la touche. La figure 12 représente un autre mode de réalisation de cette variante. According to a variant of FIG. 11, the two input and output optical paths can also be combined by means of a Y connector opening onto a path 1A formed of a channel or of a fiber. This path sends a light signal and receives or not in return a reflection signal varying according to the action of the key. FIG. 12 represents another embodiment of this variant.

Claims

REXTENDICIIONS

1 / Optical scanning keyboard comprising a flat optical unit (FIG. 2) whose upper face 9 is intended to cooperate with the keys, light inputs 2 and detection outputs 3 which take the form of a logic matrix whose intersections 4 pair a pair of light input and detection output, elements coupling or decoupling the light inputs and detection outputs located at the intersections which are actuated by keys, optical paths which meet the condition here defined as "freedom of optical paths" from the light input to their corresponding matrix intersection and from the latter to their corresponding light output, and characterized in that 'the light inputs and the outputs of detection are arranged on one of the same edges 31 of said optical unit.

2 / optical keyboard according to claim 1 characterized in that it comprises individual optical paths which are generated by reflectors (FIG.1).

3 / optical keyboard according to claim 1 characterized in that it comprises optical paths formed by individual optical fibers.

4 / optical keyboard according to claim 3 characterized in that the light input 2 and detection output fibers 3 (FIG.2) are located on the same axis at their switch 4 (FIG.2).

5 / optical keyboard according to claim 3 characterized in that it comprises two fibers side by side, one of light input, the other of detection output, which are coupled or decoupled by a movable or actuated reflector by a shutter (FtG.5, 7 & 8).

6 / optical keyboard according to claim 3 characterized in that the input and output fibers corresponding to each point of intersection are linked in the shape of a Y and in that the foot of the Y consists of a fiber joining the point where the key exerts its coupling thanks to a reflector intended to return or not the light in an opposite direction according to the position of the key (FIG. 6, 8, 9 & 10).

7 / optical keyboard according to claims 1 to 6 characterized in that it contains no electrical part and in that the connections with the electronic center are provided by optical means <FIG. ll & 12).

8 / Keyboard according to claims 1 to 7 characterized in that the optical unit is independent of the mechanics of the keys and in that the stroke of the keys and their sensitivity are adjustable.

9 / Keyboard according to claims 1 to 8 characterized in that the shutters or reflectors are isolated by means of magnetic controls (FIG. 3,4 and 7 to 9).

10 / Keyboard according to claims 1 to 9 characterized in that two faces of the optical unit can be controlled by keys.

11 / A method of manufacturing an optical keyboard according to any one of claims 3 to 10 (FIG.2):

providing grouping guides for grouping the input fibers 2 and the output fibers 3 in order to connect them to their light sources and to their respective detectors

providing passage guides 8 for fibers near the coupling and decoupling points actuated by the keys;

providing a certain quantity of optical fiber which passes through the first input 2 or output 3 fiber bundling guide, continues around the passage guides 8 of the coupling points, to return to a second output bundling guide 3 or input 2 corresponding to the first grouping guide and to the coupling point crossed; ;

providing for a repetition of these spinning actions by bringing the fiber back into the optical unit so as to cover all the key coupling points;

installing the means 4 intended to be operated by the keys to couple or decouple the input fibers with the output fibers.