FR2887656A1 - Dispositif a boule de commande des deplacements d'un curseur et bloc optique pour un tel dispositif - Google Patents

Abstract

L'invention propose un dispositif (20) comportant une boule (30) d'actionnement, un boîtier (22) qui entoure la boule, des éléments (56) de guidage en rotation de la boule, une première source lumineuse de détection (LS1) pour émettre au moins un faisceau de détection (EL1), et un capteur de détection (126) pour capter au moins la lumière (RL1) provenant de la zone éclairée de la boule (30), caractérisé en ce que la première source lumineuse (LS1) émet une lumière invisible (EL1), et en ce que le dispositif comporte une deuxième source lumineuse (LS2), distincte de la première source lumineuse (LS1), d'illumination de la boule (30) qui émet une lumière visible (EL2) d'illumination en direction de la boule (30).

Description

"Dispositif à boule de commande des déplacements d'un

curseur, et bloc optique pour un tel dispositif" DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un dispositif de commande du type à boule.

L'invention concerne plus particulièrement un dispositif de commande, notamment des déplacements d'un curseur sur un io écran d'un appareil électronique, comportant un organe d'entraînement en forme de boule sphérique qui délimite une surface sphérique convexe, dite de détection, qui est apte à être manipulée par un utilisateur.

La présente invention concerne notamment un dispositif de is commande du type communément appelé "trackball" dans lequel la surface de la boule est manipulée directement par les doigts ou la main de l'utilisateur.

L'invention concerne un dispositif de commande du type "optique" ou optoélectronique comportant un boîtier de boule qui délimite une face concave qui entoure au moins une partie de la boule, et qui comporte par exemple au moins une fenêtre pour le passage de faisceaux lumineux de détection de la rotation de la boule, des éléments pour le guidage en rotation de la boule, tels que par exemple des billes de roulement qui font saillie à travers la face concave du boîtier et sur lesquelles la boule, lorsqu'elle est manipulée, roule de manière à tourner autour de son centre, une source lumineuse pour émettre au moins un faisceau lumineux incident de détection en direction de la boule, et enfin des moyens, comportant notamment une lentille et des moyens formant capteurs d'images qui reçoivent la lumière provenant de la zone de la boule éclairée par le faisceau incident de détection.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Une telle conception générale est connue du document DE-A-3.407. 131 publié en 1985 qui décrit une souris dont la boule est montée à rotation dans un boîtier, ou coquille, de boule dans lequel elle est guidée en rotation par des billes dont chacune est elle-même reçue dans une cavité complémentaire de la surface concave de la coquille qui loge la boule.

Le dispositif décrit et représenté dans ce document io comporte deux ensembles de diodes d'éclairage et de capteurs optiques qui constituent les moyens optiques de détection de tout mouvement de rotation de la boule autour de son centre en vue de traduire ces mouvements de rotation en des signaux électroniques.

A cet effet, la surface sphérique convexe de la boule comporte un motif régulier et réparti régulièrement sur toute la surface de la boule qui est éclairé et dont l'image est captée, à travers une lentille, par les capteurs puis analysée par des moyens connus de traitement de l'image.

Une telle conception est particulièrement avantageuse dans la mesure où elle permet, avec un nombre de composants particulièrement réduit, de détecter et d'analyser les mouvements de rotation de la boule sans éléments en contact avec la boule, le seul composant mécanique mobile étant constitué par la boule elle-même.

Le boîtier du dispositif, en l'occurrence de la souris, comporte aussi de plus, à l'extérieur, des touches d'actionnement de différents commutateurs qui peuvent être actionnés par les doigts de l'utilisateur qui manipule la souris, par exemple pour transmettre des signaux, par exemple de validation d'une position d'un curseur sur un écran d'ordinateur.

On connaît de nombreux exemples de transposition des enseignements de ce document pour la conception d'un trackball.

Pour la conception d'un TrackBall, dans lequel une partie supérieure de la boule émerge du boîtier pour permettre sa manipulation directement par la main de l'utilisateur.

Un tel dispositif de commande ou trackball peut être utilisé dans de très nombreuses applications notamment lorsqu'il est de très petites dimensions dans un appareil électronique portable tel qu'un téléphone dit portable ou GSM, ou en encore dans un assistant personnel numérique (PDA - Personal Digital Assistant).

Lorsqu'il est de plus grandes dimensions, un trackball peut io aussi être utilisé par exemple à bord d'un véhicule automobile, dans l'habitacle du véhicule, pour la commande de différentes fonctions par l'intermédiaire d'un écran d'affichage sur lequel se déplace un curseur.

L'invention vise à proposer un perfectionnement d'un tel is dispositif de commande à boule.

RESUME DE L'INVENTION Ainsi, l'invention propose un dispositif de commande du type mentionné précédemment comportant au moins une première source lumineuse de détection pour émettre au moins un faisceau lumineux incident de détection en direction de la boule caractérisé en ce que: -la première source lumineuse émet une lumière invisible; - et le dispositif comporte au moins une deuxième source lumineuse, distincte de la première source lumineuse, d'illumination de la boule qui émet une lumière visible d'illumination en direction de la boule.

Ainsi, on dispose d'un dispositif de commande permettant d'assurer de manière indépendante des fonctions de détection de la rotation de la boule et d'illumination de la boule, qui procure une très grande souplesse d'utilisation.

Par exemple, on peut supprimer la source de lumière - constituée dans l'art antérieur par la source lumineuse de détection qui émet en permanence dans le visible et qui se reflète ou diffuse à la surface de la boule - qui peut être perçue comme une lumière parasite dans un habitable ou un cockpit dans le cas d'une application pour laquelle la discrétion est indispensable.

On peut aussi permettre l'illumination de la boule dans le coloris souhaité par l'utilisateur indépendamment de la longueur d'onde de la source lumineuse utilisée pour la détection. Il est par exemple ainsi possible d'assurer une harmonie des longueurs d'ondes, et donc des couleurs visibles, émises par les multiples io sources lumineuses telles que des diodes électroluminescentes LED présentes dans l'habitacle d'un véhicule dont le constructeur fixe de plus généralement la longueur d'onde commune caractéristique de ce constructeur.

Une telle possibilité est offerte par la conception selon l'invention, sans avoir à adapter, ni éventuellement à créer un système d'acquisition d'images correspondant à la longueur d'ondes de la source lumineuse nécessaire à la détection de rotation.

L'invention permet aussi d'offrir la possibilité de régler l'intensité de l'illumination de la boule (en prévoyant éventuellement des jeux de lumière(s), un scintillement, un clignotement, etc.) sans se soucier de l'impact sur la qualité de la détection optoélectronique de la rotation de la boule par le capteur qui est par exemple un système d'acquisition d'images.

L'invention permet encore, au niveau de l'illumination, de supprimer les variations d'intensité lumineuse visibles entre l'état veille et l'état de détection de déplacements qui existent dans les systèmes optiques traditionnels de détection de déplacements avec des sources lumineuses de détection émettant dans le visible.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - la première source lumineuse émet une lumière de détection dans le domaine de l'infrarouge; la longueur d'onde de la lumière infrarouge de détection émise par la première source lumineuse de détection est égale à environ 880 nm; - la longueur d'onde de la lumière visible d'illumination émise par la deuxième source lumineuse d'illumination est comprise entre environ 470 nm et environ 630 nm; - la source lumineuse est une diode électroluminescente; les première et deuxième sources lumineuses appartiennent à un module optoélectronique rapporté sur le boîtier; - le module comporte un bloc optique de guidage de la lumière comportant: * une première surface d'entrée de lumière pour la lumière invisible qui est émise par la première source ls lumineuse; * une deuxième surface d'entrée de lumière pour la lumière visible qui est émise par la deuxième source lumineuse; * une troisième surface d'entrée de lumière pour la lumière provenant de la zone de la boule éclairée par le faisceau incident de détection; É une première surface de sortie pour la lumière invisible qui est émise par la première source lumineuse et qui est entrée dans le bloc optique par la première surface d'entrée; É une deuxième surface de sortie pour la lumière invisible qui est émise par la deuxième source lumineuse et qui est entrée dans le bloc optique par la deuxième surface d'entrée; * une troisième surface de sortie pour la lumière provenant de la zone de la boule éclairée par le faisceau incident de détection et qui est entrée dans le bloc optique par la troisième surface d'entrée; - ladite troisième surface d'entrée, appartient à une portion du bloc qui est conformée en une lentille de focalisation; - les première et deuxième surfaces d'entrée de lumière et la troisième surface de sortie de lumière sont orientées globalement vers le bas et sont agencées dans une face inférieure du bloc optique; - les première et deuxième surfaces de sortie de lumière et la troisième surface d'entrée de lumière sont orientées globalement vers le haut et sont agencées dans une face io supérieure du bloc optique; - les surfaces d'entrée et de sortie de lumière sont globalement alignées selon un plan vertical et transversal du bloc optique; - la troisième surface de sortie de lumière est sensiblement is alignée verticalement avec la troisième surface d'entrée de lumière; - la deuxième surface d'entrée de lumière est située transversalement entre la première surface d'entrée de lumière et la troisième surface de sortie de lumière; et la première surface de sortie de lumière est située transversalement entre la deuxième surface de sortie de lumière et la troisième surface d'entrée de lumière; - la première surface d'entrée de lumière est située transversalement entre la deuxième surface d'entrée de lumière et 25 la troisième surface de sortie de lumière; - la troisième surface d'entrée de lumière est située transversalement entre la deuxième surface de sortie et la première surface de sortie de lumière; - la première surface de sortie de lumière est située 30 transversalement entre la deuxième surface de sortie de lumière et la troisième surface d'entrée de lumière; - le bloc optique comporte un logement apte à recevoir le capteur de la lumière du faisceau lumineux de détection réfléchi par la boule; - ledit logement est un logement borgne ouvert dans la face inférieure du bloc optique; - le boîtier comporte une fenêtre pour le passage des lumières émises et de la lumière provenant de la zone de la boule éclairée par le faisceau incident de détection.

L'invention concerne aussi un bloc optique pour un dispositif selon l'invention, caractérisé en ce qu'il est réalisé en une seule pièce par moulage et/ou usinage d'un bloc de matériau transparent auxdites lumières.

BREVE DESCRIPTIONS DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre is pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective extérieure, de dessus et de trois quarts avant droit, qui représente un dispositif de commande, notamment des déplacements d'un curseur sur un écran d'un appareil électronique, comportant un organe d'entraînement en forme de boule sphérique conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective éclatée et à plus grande échelle des différents composants du dispositif de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 1 sur laquelle le dispositif est représenté sans son couvercle supérieur, sans la boule d'entraînement, sans les moyens d'étanchéité, et sans son capot inférieur; - la figure 4 est une vue en perspective de dessous du dispositif illustré à la figure 3; - la figure 5 est une vue de dessus du dispositif illustré à la figure 3 avec la boule entraînement, les moyens d'étanchéité, et son capot inférieur; - les figures 6 à 8 sont des vues, à plus grande échelle, en coupe selon les lignes 6-6 à 8-8 de la figure 5; la figure 9 est une vue de dessous du boîtier isolant en matière plastique du dispositif; - la figure 10 est une vue en perspective éclatée des différents composants constituant le module inférieur optoélectronique du dispositif; - la figure 11 est une vue en perspective de dessus et de trois-quarts avant gauche du module inférieur sur laquelle sont io aussi représentés les trois organes de déclenchement des trois commutateurs de validation; - la figure 12 est une vue en perspective de dessous du module inférieur de la figure 11; - la figure 13 est une vue de détail, à plus grande échelle, is de la partie inférieure de la figure 8 sur laquelle sont notamment indiqués les principaux trajets des faisceaux lumineux émis par les deux sources lumineuses et provenant de la zone éclairée de la boule; - la figure 14 est une vue de détail à plus grande échelle du bloc optique de la figure 13 qui illustré en coupe par son plan vertical et transversal médian; - les figures 15 et 16 sont des vues en perspective de dessus et de dessous du bloc optique de la figure 14; - les figures 17 à 20 sont des vues analogues à celles des figures 13 à 16 qui illustrent un deuxième mode de réalisation du module optique et notamment de son bloc optique; - les figures 21 à 24 sont des vues analogues à celles des figures 13 à 16 qui illustrent un deuxième mode de réalisation du module optique et notamment du bloc optique selon l'invention; - la figure 25 est une vue en perspective de dessous d'une variante du module optoélectronique de la figure 4 qui comporte des composants pour l'alimentation et la commande des générateurs de sensations tactiles; la figure 26 est une vue de détail en section par un plan vertical passant par un composant de la figure 25.

DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES

Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale selon le repère V, L, T indiqué aux figures.

Par convention on adoptera aussi les termes inférieur, io supérieur, avant, arrière, et gauche, droite en référence à la figure 1.

Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes références numériques ou alphanumériques.

is Dans le mode de réalisation illustré aux figures, le dispositif de commande est un dispositif à boule, aussi appelé "trackball".

Le dispositif 20 comporte essentiellement une boule ou sphère centrale de commande ou d'entraînement qui est logée dans un boîtier 22 de forme générale sensiblement parallélépipédique rectangle qui est fermé par un couvercle supérieur 24 et par un capot inférieur 26.

L'ensemble des composants du dispositif 20 sont, comme on peut le voir notamment à la figure 2, empilés axialement selon un axe vertical principal AV qui passe par le centre C de la boule et qui constitue aussi l'axe d'enfoncement de la boule.

Comme on peut le voir notamment plus en détail à la figure 9, le boîtier 22 est une pièce moulée, par exemple en matière plastique isolante de l'électricité, qui est délimitée par une face supérieure 32 et une face inférieure 34 horizontales.

Le dispositif 20 est équipé, en partie supérieure, de deux générateurs de sensations tactiles 66L, 66T qui sont de conception identique et qui sont agencés selon deux axes horizontaux longitudinal AL, et transversal AT. l0

Ainsi, les éléments et composants identiques, similaires ou analogues des générateurs de sensations tactiles et associés à ceux-ci seront désignés par les mêmes références indicées "L" et "T" respectivement.

Le boîtier 22 est aussi délimité par ses faces latérales verticales longitudinales 36L et 38L, et par ses faces latérales verticales transversales 36T et 38T.

Dans sa face supérieure 32, le boîtier 22 délimite une cavité 40 de forme générale hémisphérique qui est délimitée par io une face hémisphérique concave 42.

La cavité 40 loge un peu plus de la moitié inférieure de la boule 30 qu'elle entoure ainsi partiellement et, en position normale d'utilisation de la boule, il existe un jeu radial entre la surface périphérique externe sphérique convexe 31 de la boule 30 is et la face concave 42 de la cavité 40.

Dans sa face inférieure 34, le boîtier 22 délimite un logement inférieur 44 ouvert verticalement vers le bas qui est de forme générale parallélépipédique rectangle et qui est délimité par une paroi horizontale supérieure 46 et par des faces latérales verticales 48L, 48T, 50L et 50T.

Le logement inférieur 44 reçoit l'ensemble des composants d'un module inférieur optoélectronique 53 de détection des mouvements de rotation de la boule 30, d'illumination de la boule, de traitement des signaux et de commande des générateurs de sensations tactiles, qui est notamment illustré aux figures 10 à 16.

Le boîtier 22 est traversé verticalement dans son épaisseur par une fente centrale oblongue d'orientation transversale 52 et par trois conduits tubulaires verticaux 54.

Comme on peut le voir notamment à la figure 5, les trois conduits 54 sont répartis symétriquement et angulairement de manière régulière à 120 autour de l'axe central AV, leurs axes formant un triangle équilatéral.

Comme la fente 52, chaque conduit tubulaire 54 est débouchant verticalement à ses deux extrémités opposées et reçoit à coulissement selon la direction verticale sous l'action de la boule 30, une bille 56 de roulement et/ou de glissement.

Les trois billes 56 guident en rotation la boule 30 et elles font à cet effet normalement saillie verticalement à travers la face concave 42 de la cavité 40.

Ainsi, la boule roule ou glisse normalement sur les trois billes 56 pour tourner autour de son centre C. io Comme on peut le voir notamment à la figure 9, chaque conduit tubulaire 54 débouche dans la paroi supérieure 46 du logement 44 au centre d'un logement associé 58 de faible profondeur et de contour sensiblement carré.

Chaque logement carré 58 est prévu pour recevoir un is organe de déclenchement 60, de forme complémentaire et qui sera décrit plus en détail par la suite, qui appartient à un commutateur de validation.

Dans sa face supérieure 32, le boîtier 22 comporte encore deux logements 62T et 62L, qui sont ouverts verticalement vers le haut et dont chacun reçoit un générateur de sensations tactiles 66T, 66L.

Le boîtier 22 comporte encore une fente horizontale latérale 68 qui est débouchante par ses deux extrémités selon la direction longitudinale à travers les faces 36T et 48T.

La partie supérieure du boîtier 22 est fermée par le couvercle 24 qui est une pièce moulée en matière plastique isolante en forme générale de plaque à contour rectangulaire dont la face horizontale inférieure 68 est en appui verticalement sur la face supérieure 32 du boîtier 22 sur lequel le couvercle 24 est fixé par exemple par des vis 70.

Le couvercle 24 est percé d'un trou circulaire vertical 72 pour le passage de la partie supérieure émergente de la boule 30.

Le couvercle assure ainsi une fonction de retenue supérieure de la boule en appui élastique sur les trois billes 56.

La face inférieure 68 comporte aussi deux logements complémentaires des logements 62T et 62L.

Dans sa partie inférieure, le boîtier 22 comporte encore une fente horizontale oblongue 76 qui débouche longitudinal lement dans les faces latérales verticales 36T et 48T.

La partie inférieure du boîtier 22, et notamment le logement 44, est fermée verticalement vers le bas par le capot inférieur 26 qui est une pièce en tôle épaisse réalisée en métal et qui comporte à cet effet à une plaque horizontale inférieure 78 de io contour complémentaire de celui de la face inférieure 34 du boîtier 22 et sur laquelle la plaque 78 est fixée par quatre vis verticales 80.

Outre sa fonction de fermeture de la partie inférieure du boîtier 22 par la plaque 78, le capot 26 en métal fait aussi is fonction de conducteur thermique entre les points chauds, tels que par exemple les culasses des générateurs électromagnétiques de sensations tactiles, d'éventuels composants à forte dissipation thermique et le ou les points froids tels que le châssis sur lequel est fixé le capot 26 en métal (ou en tout autre matériau bon conducteur de la chaleur tel que les matériaux à base de céramique), et de radiateur par sa surface externe et, à cet effet, sa capacité d'échanges thermiques avec l'extérieur est augmentée grâce aux deux plaques latérales verticales 82T et 82L qui sont réalisées par pliage venues de matière en une seule pièce avec la plaque inférieure 78.

La plaque 82L est adjacente à la face latérale 36L du boîtier 22 sur laquelle elle est fixée par une vis horizontale 84L, tandis que la plaque verticale 82T est adjacente à la face latérale 36T à laquelle elle est fixée par deux vis horizontales 84T.

Pour améliorer le refroidissement des composants portés par les plaques à circuits imprimés décrites plus loin, et notamment par la plaque inférieure PCB2, et notamment pour les composants à forte dissipation thermique 300 tels que ceux utilisés pour l'alimentation et la commande des générateurs de sensations tactiles, on peut relier directement certaines parties 302 de ces composants aux plaques en vis-à-vis du capot 26, par exemple par des vis 304, comme on peut le voir aux figures 25 et 26.

La plaque 82T comporte une fente horizontale débou- chante 86 en regard de la fente horizontale 66 du boîtier 22.

Comme on peut le voir aussi par exemple à la figure 1, la plaque inférieure 26 s'étend longitudinalement de part et d'autre du boîtier 22 pour constituer deux ailes latérales 90 comportant des trous 92 pour la fixation du dispositif 20 dans un appareil électronique (non représenté).

On décrira maintenant plus en détail le module inférieur 53 logé dans le logement inférieur 44.

Le module 53 est un module "optoélectronique", is notamment pour détecter les mouvements de rotation de la boule autour de son centre.

Les principes optiques et de traitements d'images par réflexion de la lumière sur la surface périphérique convexe 31 de la boule qui sont mis en oeuvre dans le dispositif 20 sont de conception générale connue et ne font pas partie de la présente invention.

On mentionnera simplement que ces principes consistent à éclairer la surface 31 de la boule 30 dont l'état de surface est parfaitement régulier et présente, comme par exemple dans le document DE-A-3.407.131, un motif régulier réparti régulièrement sur toute la surface de la boule 30.

On fait ainsi appel à une technologie de navigation optique qui consiste en la mesure des changements de positions par acquisition optique d'images de surface séquentielles, et en la détermination mathématique de la direction et de l'amplitude du mouvement.

Il n'y a pas de pièces mobiles et il n'est pas nécessaire d'avoir une grande précision sur l'alignement optique.

Le système de détection de rotation de la boule est constitué essentiellement d'un ensemble optoélectronique comprenant un système d'acquisition d'images, via une lentille et au moins une première diode "LED" qui émet de la lumière en direction de la surface 31 de la boule 30, et encore d'un processeur de signaux numériques qui génère les valeurs de déplacements relatifs Ax et Ay qui sont ensuite converties en signaux sur deux voies.

A cet effet, le module 53 est constitué pour l'essentiel par deux plaques à circuits imprimés horizontales supérieure PCB1 et inférieure PCB2.

La plaque supérieure PCB1 comporte, sur sa face supérieure, trois séries de paires de plots de contact fixes agencés selon la même disposition en triangle équilatéral que les 1s logements 58 et les billes 56 reçues dans le conduit 54.

Chaque paire de plots comporte un plot central 94 et un plot périphérique 96 qui entour le plot 94.

De manière connue, chaque organe de déclenchement 60, est un dôme qui comporte ici, à titre d'exemple non limitatif, quatre branches radiales en étoile comportant chacune une extrémité qui est en appui de contact électrique sur le plot périphérique 96.

Il peut aussi être de forme plus simple rond, rectangulaire, triangulaire, etc. Dans l'état normal de repos de l'organe 60, sa partie centrale 100 est située verticalement au-dessus et à l'aplomb du plot central 94.

La partie centrale 100 est conformée avec une cuvette en forme de calotte sphérique 102 dont la convexité est orientée vers le haut et qui reçoit une bille associée 56 de roulement et/ou de glissement en fonction des valeurs des coefficients de frottement des billes avec d'une part la surface de la boule et, d'autre part, la surface des dômes et des conduits tubulaires.

Lorsque l'on exerce un effort vertical, orienté vers le bas sur la bille 56, la partie centrale 100 avec sa calotte sphérique 102 quitte sa position stable haute, illustrée par exemple à la figure 11, pour venir établir un contact électrique avec le plot central 94 et établir ainsi une liaison électrique entre les deux plots fixes 94 et 96.

Dès que l'on relâche l'effort de déclenchement appliqué sur la partie centrale 100, l'organe de déclenchement du dôme 60 revient à son état stable dans lequel la calotte est en position io haute et dans lequel la liaison électrique entre les plots 94 et 96 est interrompue.

Les trois plots centraux 94 sont par exemple reliés à une piste conductrice commune dans la plaque PCB1, tandis que chaque plot périphérique 96 est relié à une piste associée ls distincte.

Le raccordement des pistes reliées aux plots 94 et 96 avec des pistes de la plaque inférieure PCB2 est réalisé, de manière connue, par l'intermédiaire des quatre entretoises tubulaires verticales 104 en métal de préférence conducteur de l'électricité qui sont interposées entre les plaques PCB1 et PCB2.

Les deux plaques PCB1 et PCB2, avec les entretoises 104, constituent un empilage ou sandwich qui est assemblé et fixé sous la face supérieure 46 du logement 44 au moyen de quatre vis verticales 106 qui traversent les entretoises 104 et qui sont vissées dans le matériau du boîtier 22.

Ainsi, en position assemblée, la face supérieure de la plaque supérieure PCB1 est plaquée contre la face supérieure 46 du logement 44 et positionnée de telle sorte que chaque paire de plots 94, 96 est située en regard d'un logement 58 avec un organe de déclenchement 60 "emprisonné" dans le logement 58 de manière à constituer trois commutateurs 60-94-96 répartis selon un triangle équilatéral autour de l'axe vertical AV et dont chacun est commandé par une bille associée 56.

La fixation de la plaque PCB1 est complétée par deux vis 107.

Pour le raccordement électrique des différents composants du module 53 avec l'extérieur du boîtier 22 et donc du dispositif 20, le module 53 comporte un connecteur 108, de conception générale connue, qui est fixé sur la face supérieure de la plaque inférieure PCB2 et dont les broches de sortie 110 s'étendent horizontalement à travers la fente horizontale 68 de manière qu'un connecteur complémentaire (non représenté) puisse être raccordé au connecteur 108 à travers les fentes alignées 68 et 86 en raccordant ainsi les composants électriques de commutation et optoélectroniques de détection du module 53 avec les circuits de l'appareil électronique (non représenté) équipé du dispositif 20.

Sur les figures, la boule d'entraînement 30 est représentée 1s dans saposition normale de fonctionnement dans laquelle elle est entraînée en rotation par l'utilisateur.

Lors de cette rotation autour de son centre C, la boule 30 roule, par sa surface périphérique convexe 31, sur les billes de roulement 56 ou de glissement qui tournent elles-mêmes chacune dans son conduit tubulaire 54 et dans la calotte sphérique associée 102 d'un organe de déclenchement 60.

Les trois billes 56 sont coplanaires dans un plan horizontal et les dimensionnements et les agencements des différents composants sont tels qu'il existe un jeu radial entre les surfaces 31 de la boule 30 et 42 de la cavité 40.

La rotation de la boule d'entraînement 30 est ainsi aisée avec des frottements réduits et tous ses déplacements en rotation autour de son centre C sont détectés par le module inférieur 53 dont l'axe optique est l'axe vertical AV passant par le centre C de la boule qui est ainsi parallèle aux axes verticaux de coulissement des billes 56 dans leurs conduits tubulaires respectifs 54.

Lorsque l'utilisateur désire utiliser la boule 30 comme organe d'actionnement de commutateur(s) de validation 60-94-96, il doit enfoncer verticalement la boule en appuyant globalement verticalement sur celle-ci.

Un tel effort de poussée ou d'enfoncement de la boule 30 est transmis aux trois billes 56 sur lesquelles repose la boule 30.

Sous l'effort d'enfoncement, les billes 56 coulissent, verticalement vers le bas, chacune dans son conduit tubulaire de guidage associé 54, pour provoquer la déformation élastique de l'organe de déclenchement associé 60.

On réalise ainsi une fonction de commutation électrique en io agissant sur la boule 30 par enfoncement de cette dernière et par l'intermédiaire des billes de roulement 56.

Le mouvement global de la boule 30 lors de la course de "commutation" est vertical selon l'axe vertical AV qui est aligné avec l'axe optique du module inférieur 53.

Ainsi, lors de la course de commutation ou de déclenchement de la boule 30 verticalement vers le bas selon l'axe AV, le module 53 avec sa lentille 116 ne détecte aucun mouvement de rotation de la boule 30 susceptible de produire un signal parasite représentatif de sa rotation puisque, par rapport à la lentille 116, la boule ne tourne pas.

Pour qu'aucun mouvement apparent de rotation de la boule ne soit détecté pendant la course verticale de validation, il faut que le système de détection soit sensiblement dans l'axe diamétral vertical du dispositif et de la boule, c'est-à-dire dans l'axe de déplacement vertical de la boule.

On décrira maintenant plus en détail le module optoélectronique 53, notamment en référence aux figures 10 à 24.

Le module 53 comporte deux sources lumineuses distinctes LS1 et LS2 émettant respectivement l'une dans le visible et l'autre dans l'invisible, de manière à constituer un module de détection de la rotation de la boule, et d'illumination de la boule 30.

Au sens de l'invention on utilise le terme éclairer pour la lumière non visible émise en direction de la boule en vue de permettre la détection de sa rotation, et le terme illuminer pour la lumière visible émise en direction de la boule pour par exemple rendre la boule visible dans le noir et/ou lui conférer une couleur visible particulière perceptible par l'utilisateur.

La première source lumineuse LS1 pour la détection de la rotation de la boule 30 est ici une première diode LED qui est fixée dans une découpe 113 de la plaque inférieure PCB2.

La lumière invisible émise par la source lumineuse constituée par la diode LS1 est concentrée et guidée par un bloc optique 114 formant guide de la lumière de forme complexe qui s'étend horizontalement entre les deux plaques PCB1 et PCB2 et qui comporte notamment une lentille centrale 116 de détection qui est orientée verticalement vers le haut dont l'axe optique vertical est confondu avec l'axe AV de façon à être sensiblement 1s perpendiculaire à la surface de la zone éclairée de la surface de la boule. La lentille de détection 116 qui permet de focaliser la lumière provenant de la zone éclairée de la boule 30, et donc l'image de cette zone, est avantageusement réalisée en une seule pièce par moulage avec le corps du bloc 114 formant guide de lumière ou guide optique et comportant ainsi la lentille 116.

La lentille 116 est alignée avec la fente 52 du boîtier pour focaliser l'image de la zone éclairée de la boule vue par le capteur à travers cette fente et la plaque supérieure PCB1 comporte une découpe centrale 118 oblongue d'orientation transversale alignée avec la fente 52 du boîtier.

La face supérieure horizontale 120 du bloc 114 formant guide de lumière est plaquée sous la face inférieure 115 de la plaque supérieure PCB1 et il comporte, verticalement sous la lentille 116 et au droit de l'axe optique vertical de cette dernière, un logement cylindrique borgne 122 qui reçoit l'élément sensible 124 appartenant à un capteur ou détecteur 126 de l'image de la zone éclairée de la surface de la boule.

Le détecteur 126 est fixé sous la face inférieure de la plaque inférieure PCB2 qui comporte une découpe centrale rectangulaire 128 pour l'agencement des composants, et notamment l'assemblage du guide 114 avec le capteur 126.

Le détecteur 126 est par exemple disponible commercialement de la société "AGILENT TECHNOLOGIES", 395 Page Mill Road in Palo Alto, Californie USA, sous la ADNS-2620 (Solid-Sate Sensor) à huit pattes ou broches du type dit à piquer.

De manière connue, le module 53 a ainsi pour première fonction d'éclairer la boule 30 à travers la fente 52 et de capter la lumière invisible provenant de la zone éclairée de la boule 30, à travers la lentille 116 et au moyen du capteur 126.Les deux sources lumineuses distinctes sont ici constituées par deux diodes électroluminescentes LED qui sont adjacentes transversalement l'une à l'autre et qui sont portées par la plaque inférieure à circuits imprimés PCB2 en étant logées dans la is découpe ou lumière 130 qui débouche transversalement dans la découpe centrale rectangulaire 128.

Cette version CMS (SMT) de montage des diodes assure une meilleure précision de leur positionnement par rapport au bloc 114 et évite de faire appel à des pièces supplémentaires tout en offrant un encombrement réduit.

Les deux diodes LED LS1 et LS2 sont agencées pour émettre chacune leur lumière globalement verticalement vers le haut, comme on peut le voir notamment à la figure 13, en direction d'une portion en vis-à-vis 135 de la face inférieure 121 du bloc optique 114 qui sera maintenant décrit plus en détail, s'agissant de son premier mode de réalisation illustré notamment aux figures 10 à 15.

Le bloc optique 114 est une pièce, réalisée dans un matériau transparent aux lumières mises en oeuvre dans le module 53, qui est par exemple réalisée venue de matière par moulage en une seule pièce et/ou par usinage.

En considérant les figures 15 et 16, on voit que le bloc optique 114 présente une forme générale de parallélépipède rectangle délimité par ses faces supérieure 120 et inférieure 121, ainsi que par deux faces latérales transversales verticales opposées 125, et par deux faces latérales longitudinales verticales et opposées 127.

La face supérieure 120 est globalement évidée et elle délimite une cavité 129 ouverte verticalement vers le haut dans la partie gauche de laquelle, en considérant la figure 14, est située la lentille 116 de focalisation de la lumière RL1 provenant de la zone éclairée de la surface 31 de la boule 30, sensiblement selon l'axe verticale AV. La face inférieure 121 comporte, centrée sur io l'axe AV, le logement 122 de section cylindrique circulaire destiné à recevoir le capteur 126.

De manière décalée transversalement vers la droite, en considérant la figure 14, la cavité 129 loge un prisme polyédrique 131 qui fait saillie verticalement au-dessus du plan de la face is supérieure 120.

Comme on peu le voir notamment à la figure 15, le prisme 131 s'étend longitudinalement de manière symétrique en direction des faces latérales 125 et il est de section constante en forme générale de trapèze.

Sa section en forme de trapèze est délimitée latéralement par une première surface latérale inclinée orientée vers la gauche en considérant la figure 14 qui constitue la première surface de sortie OS1 pour la lumière invisible EL1 émise par la première source lumineuse LS1.

Le profil en forme de trapèze est délimité, à sa partie supérieure, par une surface sensiblement horizontale qui constitue la deuxième surface de sortie de lumière OS2 pour la lumière visible EL2 émise par la deuxième source lumineuse LS2.

La deuxième surface de sortie OS2 est légèrement inclinée par rapport à l'horizontale de façon à être sensiblement parallèle à la tangente à la portion de la surface 31 de la boule 30 en vis-à-vis, voir figure 13, de manière que les rayons du faisceau lumineux sortant par la deuxième surface de sortie OS2 soit orientés sensiblement radialement par rapport au centre C de la boule 30.

Enfin, le profil en forme de trapèze est délimité latéralement par une surface latérale 133 de réflexion totale sur laquelle se réfléchissent les rayons lumineux du faisceau lumineux LS1 émis par la première source lumineuse LS1 afin de les orienter à travers la première surface de sortie OS1, comme on peut le voir à la figure 13.

La face inférieure 121 du bloc optique 114 comporte, io décalée transversalement vers la droite, une portion plane et horizontale 135 qui est décalée verticalement vers le haut et qui comporte une première surface d'entrée de lumière IS1 par laquelle la lumière LS1 émise par la première source lumineuse LS1 pénètre dans le prisme 131 verticalement vers le haut selon is un axe sensiblement parallèle à l'axe vertical AV.

De la même manière, la portion 135 comporte une deuxième surface d'entrée de lumière IS2 par laquelle la lumière ES2 émise par la deuxième source lumineuse LS2 pénètre dans le prisme 131, verticalement vers le haut selon un axe sensiblement parallèle à l'axe verticale AV en direction de la deuxième surface de sortie de lumière OS2.

Ainsi, comme on peut le voir à la figure 13, le faisceau de lumière EL1 émis par la première source lumineuse, après réflexion totale contre la surface 133, croise le faisceau de lumière EL2 émis par la deuxième source lumineuse LS2.

La lumière RL1 provenant de la zone de la boule 30 éclairée par le faisceau incident, est située sensiblement au droit de l'axe vertical central de la lentille 116. Cette lumière RL1 pénètre dans cette dernière par la troisième entrée de surface de lumière IS3 pour ressortir, après focalisation par la lentille 116, par la troisième surface de sortie de lumière OS3 en direction de l'élément sensible 124 du capteur 126.

Comme on peut le voir notamment à la figure 13, le positionnement relatif des différents composants et éléments, et notamment des deux sources lumineuses LS1 et LS2 et du bloc optique 114 est parfaitement assuré, dans un encombrement très réduit, grâce à la conception du bloc optique 114 et son agencement avec les autres composants du module 53.

La première source lumineuse LS1 émet une lumière "invisible" ou "non visible", qui est par exemple une lumière dans l'infrarouge dont la longueur d'onde est égale par exemple à 880 nm.

Cette lumière non visible est utilisée uniquement pour la io détection de la rotation de la boule 30 et elle ne procure ainsi aucun effet parasite d'illumination visible de la boule.

Par contre la deuxième source lumineuse LS2 émet de la lumière dans le spectre de lumière visible et sa longueur d'onde est choisie de manière optionnelle en fonction des applications.

is Sa longueur d'onde est par exemple égale à 630nm pour une lumière rouge et peut aller jusqu'à 470 nm pour une lumière bleue d'illumination de la boule.

L'illumination de la boule est visible depuis l'extérieur du dispositif, c'est-à-dire que la partie supérieure émergente de la boule est illuminée par réflexion et/ou diffusion de la lumière EL2 émise par la deuxième source lumineuse EL2 qui émet dans le visible.

La matière constituant au moins la couche périphérique de la boule est choisie de façon que la lumière émise du faisceau EL2 diffuse à l'intérieur de cette couche et produise un effet d'illumination homogène sur toute la surface périphérique de la boule.

Cette qualité de diffusion de la lumière peut notamment résulter de la technique de fabrication de la boule. Grâce aux techniques de fabrication des boules, il est par exemple possible de disperser dans la couche périphérique du matériau constitutif de la boule, par exemple sous la forme d'une poudre, des grains pigmentés homogènes qui sont répartis uniformément de manière homogène et régulière et qui réalisent le motif à la surface de la boule, le matériau dans lequel sont répartis les grains étant par exemple translucide. Ce motif étant "vu" par le capteur d'images.

Le bloc optique 114 est ainsi un guide complexe de lumières visible et invisible qui intègre différentes lentilles et surfaces optiques réalisées venues de matière par moulage en une seule pièce.

Dans le deuxième mode de réalisation illustré aux figures 17 à 20, le prisme 131 n'est utilisé optiquement que pour la seule transmission de la lumière EL2 émise par la deuxième source io lumineuse LS2 qui y pénètre par la deuxième surface inférieure d'entrée de lumière IS2 et qui en sort par la deuxième surface supérieure de sortie de lumière OS2.

La première surface d'entrée de lumière IS1 émise par la première lumière source lumineuse LS1 est située transver- is salement entre la deuxième surface d'entrée de lumière IS2 et la troisième surface de sortie de lumière OS3.

La lumière qui pénètre verticalement vers le haut à travers la première surface IS1 subit une réflexion totale sur la surface inclinée 133 de réflexion totale qui n'appartient plus au prisme 131 mais qui est orientée de telle manière que la lumière émise EL1 y soit réfléchie en totalité et horizontalement vers la gauche pour atteindre une deuxième surface inclinée de réflexion totale constituée par la portion en vis-à- vis de la face latérale longitudinale 127 de gauche du bloc optique 114 en considérant la figure 18.

Après cette deuxième réflexion totale, la lumière EL1 émise par la première source LS1 est réorientée globalement verticalement vers le haut et elle sort du bloc optique 114 à travers la première surface de sortie de lumière OS1 qui est ici une surface inclinée agencée à gauche dans la paroi latérale de la cavité 49.

En sortant par la première surface de sortie OS1, la lumière incidente EL1 est orientée en direction de la surface 31 pour y éclairer une zone polaire en forme générale de disque.

L'image de cette zone éclairée et la lumière provenant de cette zone pour en former l'image, se propagent verticalement vers le bas en direction de la troisième surface d'entrée IS3 de la lentille 116, et sensiblement selon l'axe vertical AV.

La troisième surface IS3 d'entrée de lumière est ainsi située transversalement entre la première OS1 et la deuxième OS2 surfaces de sortie de lumière.

Comme précédemment, le faisceau d'illumination est projeté, à travers la deuxième surface de sortie OS2, io sensiblement perpendiculairement à la portion en vis-à-vis de la surface 31 de la boule 30 pour éviter ou minimiser les risques de réflexions parasites.

L'agencement géométrique est aussi conçu de manière que la zone atteinte par le faisceau d'illumination EL2 soit distincte de is la zone atteinte par la lumière du faisceau de détection EL1.

Ainsi, le risque "parasitage" du faisceau lumineux d'illumination EL2 sur le système d'acquisition d'images 124, 126 est éliminé.

De plus, la conception décrite permet de choisir des longueurs d'ondes pour les deux sources lumineuses dont l'écart est très élevé de façon à réduire encore ce risque de parasitage.

Dans le deuxième mode de réalisation qui vient d'être décrit, on constate qu'il n'y a pas de croisement entre les deux faisceaux lumineux EL1 et EL2 à l'intérieur du bloc optique 114.

On décrira maintenant le troisième mode de réalisation en référence aux figures 21 à 23.

Par comparaison avec le deuxième mode de réalisation, on constate que l'agencement du bloc optique 114 est globalement identique à l'exception du fait que, à l'intérieur du bloc optique 114, la lumière du premier faisceau lumineux EL1 ne subit qu'une seule réflexion totale sur une surface inclinée 133 pour sortir ensuite par une première surface de sortie OS1 adjacente, les deux surfaces 133 et OS1 délimitant un prisme 131' de section triangulaire situé transversalement entre la lentille 116 et le prisme 131.

Ainsi, dans la face supérieure du bloc optique 114, la première surface de sortie OS1 est située transversalement entre la troisième surface d'entrée de lumière IS3 et la deuxième surface de sortie de lumière OS2.

Le bloc optique ou guide de lumière 114 est ainsi grandement simplifié et il n'y a aucun croisement optique des deux faisceaux de lumière à l'intérieur du bloc optique 114.

io Les générateurs de sensations tactiles 66L, 66T sont indépendants des moyens de détection de la rotation de la boule, c'est-à-dire qu'ils ne comportent aucun composant commun avec les moyens de détection.

Les générateurs de sensations tactiles 66L et 66T sont is chacun essentiellement constitué d'un rouleau avant 140L, 140T qui coopère en permanence par friction avec la surface 31 de la boule 30 et qui est lié en rotation avec un arbre de générateur 142L, 142T, dont l'extrémité axiale arrière est liée en rotation à un rotor 144L, 144T qui appartient à des moyens électro- magnétiques aptes à attirer et/ou à retenir l'arbre 142L, 142T dans une position angulaire déterminée et qui comportent aussi un corps de stator 146L, 146T comportant une culasse tubulaire qui loge un bobinage 148L, 148T tubulaire - dont les fils d'alimentation sont reliés à la plaque inférieure à circuits imprimés qui porte des composants électroniques pour la commande des générateurs de sensations tactiles qui entoure elle-même un noyau central 147L, 147T.

Les pièces externes 146L, 146T sont emboîtées dans les logements 62L, 62T et sont maintenues par des vis horizontales 152L, 152T qui traversent des trous correspondants des plaques verticales 82L, 82T du capot inférieur métallique 26.

Chaque rouleau 140T est plaqué en permanence contre la surface 31 de la boule 30 par une épingle élastique 141 L, 141T.

Il est ainsi possible d'appliquer à la boule 30 un effet ou sensation tactile et ceci quelle que soit la position et l'orientation des déplacements de la boule, et aussi indépendamment du fonctionnement des moyens de détection de la rotation de la boule 30.

Des moyens d'étanchéité sont encore prévus dans le dispositif 20, notamment pour éviter la pénétration de corps étrangers, et notamment de poussières, à l'intérieur du dispositif et plus particulièrement dans la cavité 40.

io Les moyens d'étanchéité ont aussi pour fonction de nettoyer la surface 31 de la boule d'entraînement 30 lors des mouvements de rotation de celleci autour de son axe.

Dans le mode de réalisation illustré aux figures, les moyens d'étanchéité sont constitués par une rondelle élastique is supérieure 300 par exemple en métal, une rondelle intermédiaire 302 par exemple en "Téflon " polytétrafluoroéthylène, et une rondelle inférieure 304 d'appui par exemple en métal.

La rondelle intermédiaire souple 302 fait fonction de joint racleur sur toute la surface sphérique périphérique de la boule, à la base de sa partie émergente du couvercle 24 et la rondelle supérieure élastique 300 exerce un effort élastique bas sur toute la périphérie de la rondelle intermédiaire 302.

De plus, lors de l'enfoncement vertical de la boule en vue d'une action de validation ou de sélection, les moyens d'étanchéité procurent un effet de freinage maîtrisé qui empêche les mouvements parasites de rotation de la boule autour de son centre.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Dispositif (20) de commande, notamment des déplacements d'un curseur sur un écran d'un appareil électronique, comportant: - un organe (30) d'actionnement en forme de boule sphérique avec une surface (31) de détection apte à être manipulée par un utilisateur; - un boîtier (22) de boule qui délimite une face concave (42) qui entoure au moins une partie de la boule (30) ; io - des éléments (56) pour le guidage en rotation de la boule (30) de manière que la boule tourne autour de son centre (C); au moins une première source lumineuse de détection (LS1) pour émettre au moins un faisceau lumineux incident de détection (EL1) en direction de la boule (30); - et des moyens formant capteurs d'images (126) qui reçoivent la lumière (RL1) provenant de la zone de la boule (30) éclairée par le faisceau incident de détection (EL1) ; caractérisé en ce que: - la première source lumineuse (LS1) émet une lumière invisible (EL1) ; - et le dispositif comporte au moins une deuxième source lumineuse (LS2), distincte de la première source lumineuse (LS1), d'illumination de la boule (30) qui émet une lumière visible (EL2) d'illumination en direction de la boule (30).

2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première source lumineuse (LS1) émet une lumière de détection (EL1) dans le domaine de l'infrarouge.

3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la longueur d'onde de la lumière infrarouge de détection (EL1) émise par la première source lumineuse de détection (LS1) est égale à environ 880 nm.

4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la longueur d'onde de la lumière visible d'illumination (EL2) émise par la deuxième source lumineuse d'illumination (LS2) est comprise entre environ 470 nm et environ 630 nm.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source lumineuse (LS1, LS2) est une diode électroluminescente.

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les première (LS1) et deuxième (LS2) sources lumineuses appartiennent à un module optoélectronique (53) rapporté sur le boîtier (22).

io

7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le module (53) comporte un bloc optique (114) de guidage de la lumière comportant: - une première surface d'entrée (IS1) de lumière pour la lumière invisible (EL1) qui est émise par la première source ls lumineuse (LS1) ; - une deuxième surface d'entrée (IS2) de lumière pour la lumière visible (EL2) qui est émise par la deuxième source lumineuse (LS2) ; - une troisième surface d'entrée (IS3) de lumière pour la lumière (RL1) provenant de la zone de la boule (30) éclairée par le faisceau incident de détection (EL1) ; - une première surface de sortie (OS1) pour la lumière invisible (EL1) qui est émise par la première source lumineuse (LS1) et qui est entrée dans le bloc optique (114) par la première surface d'entrée (IS1) ; - une deuxième surface de sortie (OS2) pour la lumière invisible (EL2) qui est émise par la deuxième source lumineuse (LS2) et qui est entrée dans le bloc optique (114) par la deuxième surface d'entrée (IS2) ; - une troisième surface de sortie (OS3) pour la lumière (RL1) provenant de la zone de la boule (30) éclairée par le faisceau incident de détection (EL1) et qui est entrée dans le bloc optique (114) par la troisième surface d'entrée (IS3).

8. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite troisième surface d'entrée (IS3), appartient à une portion du bloc (114) qui est conformée en une lentille de focalisation.

9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les première (IS1) et deuxième (IS2) surfaces d'entrée de lumière et la troisième surface (OS3) de sortie de lumière sont orientées globalement vers le bas et sont agencées dans une face inférieure du bloc optique (114).

io

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les première (OS1) et deuxième (OS2) surfaces de sortie de lumière et la troisième surface (IS3) d'entrée de lumière sont orientées globalement vers le haut et sont agencées dans une face supérieure du bloc optique (114).

11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les surfaces d'entrée et de sortie de lumière sont globalement alignées selon un plan vertical et transversal du bloc optique (114).

12. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la troisième surface de sortie (OS3) de lumière est sensiblement alignée verticalement avec la troisième surface d'entrée (IS3) de lumière.

13. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12 prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que: - la deuxième surface d'entrée (IS2) de lumière est située transversalement entre la première surface d'entrée (IS1) de lumière et la troisième surface de sortie (OS3) de lumière; - et la première surface de sortie (OS1) de lumière est située transversalement entre la deuxième surface de sortie (OS2) de lumière et la troisième surface d'entrée (IS3) de lumière.

14. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12 prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que la première surface d'entrée (IS1) de lumière est située transversalement entre la deuxième surface d'entrée (IS2) de lumière et la troisième surface de sortie (OS3) de lumière.

15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la troisième surface d'entrée (IS3) de lumière est située transversalement entre la deuxième surface de sortie (OS2) et la première surface de sortie (OS1) de lumière.

16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la première surface de sortie (OS1) de lumière est située transversalement entre la deuxième surface de sortie (OS2) de io lumière et la troisième surface d'entrée (IS3) de lumière.

17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 16, caractérisé en ce que le bloc optique (114) comporte un logement apte à recevoir le capteur (126) de la lumière du faisceau lumineux de détection (RL1) réfléchi par la boule (30).

18. Dispositif selon la revendication précédente, prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisé en ce que ledit logement est un logement borgne ouvert dans la face inférieure du bloc optique (114).

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (22) comporte une fenêtre (52) pour le passage des lumières émises (EL1, EL2) et de la lumière (RL1) provenant de la zone de la boule (30) éclairée par le faisceau incident de détection (EL1).

20. Bloc optique (114) pour un dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 18, caractérisé en ce qu'il est réalisé en une seule pièce par moulage et/ou usinage d'un bloc de matériau transparent auxdites lumières (EL1, EL2, RL1).